专利名称：具有啮合机构的可变电阻器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可变电阻器，特别是，涉及一种具有限动机构用以防止电阻调整中的过旋转的可变电阻器，它是由可明显调整阻值的可靠啮合机构组成。
可变电阻器最好是由一限动机构组成，它可用以防止由过旋转所造成的损坏，因为，在阻值调整过程中滑动触头(导电金属片)的位置是不能可视地加以固定的。另外，多重旋转调整型可变电阻器最好具有一啮合机构，其可适用于阻值的调整。
与本发明可变电阻器相关的常用可变电阻器包括例如在美国专利号5,047,746中所公开的一种电位器，和在日本专利公开号60-34004(1985)中所公开的一种可变电阻器。
在美国专利号5,047,746中所公开的电位器包括一片(滑动触头)和用的移动该片的转动子。通过调整用的驱动转子的旋转轴的转动而使片转动。在片上沿电阻元件布置接触部分(导线指形部件)。阻值可以通过移动(滑动)接触部件(导线指形部件)而调整。然而，该电位器具有下列(1)至(3)的问题(1)由于滑动触头是通过将导线安装到压力操作的弹簧臂上面制成的，所以使滑动触头工作的操作变复杂了。另外，还需要用于这种操作的设备。
(2)具有自由端用以同槽相配合的制动指(啮合臂)是以这样一种悬臂结构，使得只有其一端与片相连，因此，使啮合效果随旋转方向而变化，从而导致可靠性极差。
(3)制动指的自由端(啮合臂)在组装等步骤中趋于与其它部件等有牵连，其会明显地降低组装操作的效率。
另一方面，在日本专利公开号60-34004中所公开的可变电阻器具有下列(1)至(3)问题(1)该可变电阻器由于限动机构的结构而难以小型化，这是因为狭缝是通过打孔而在转子上制成的，并且将指形弹性元件设置在狭缝中，而使各部件难以工作。
(2)当齿轮和蜗轮在旋转结束时相互脱开时，施加到指形弹性元件上的应力会增加，而如果齿轮具有大的节距，会使指形弹性元件断裂。因此，限制了在用以调整转动频率的设计过程中的自由度。
(3)当转子由合成树脂制成时，啮合操作在高或低温条件下会不稳定。也就是说，由于在高温下指形弹性元件的弹力会趋于降低，而在低温下指形弹性元件易于断裂，所以限制了使用可变电阻器的条件。
为了解决上述问题，已提出了本发明，其目的就是简化可变电阻器中滑动触点的结构，该可变电阻器包括一限动机构，其用以防止由过旋转而导致的损坏，和一啮合机构。
本发明的另一目的就是要使由限动机构和啮合机构组成的可变电阻器小型化。
本发明的还一目的就是使由限动机构和啮合机构组成的可变电阻器的装配步骤简化。
本发明的又一目的就是改善由限动机构和啮合机构组成的可变电阻操作中的可靠性。
按照本发明，具有啮合机构的可变电阻器包括转子，其可绕轴转动地加以安装；转动装置，用以使转子旋转；电阻基片，其包括电阻薄膜和集电极；滑动触点，其可绕轴转动地来安装；限制装置，其用以限制滑动触点的转动范围；和啮合臂，它具有与滑动触点相连接的各端；同时，转子包括转子侧配合部分，啮合臂包括配合部分，其用以同转子侧配合部分相配合，和滑动触点包括接触部分，其可同电阻基片的电阻薄膜和集电极相接。转子通过转动装置而转动，由于分别包含在转子和啮合臂中的啮合部分之间的啮合，使滑动触点随着转子的转动在所限定的转动范围内转动，并且只有当滑动触点随着所述转子的所述转动转到所限定的转动范围以外时，转子才转动，这是因为在转子和啮合臂中所包含的啮合部分之间啮合的消除所造成的。
滑动触点最好包括一接触臂，其是通过局部弯曲滑动触点而形成的，并且接触部分最好是通过弯曲接触臂的一端而形成。
因此，本发明的主要优点就在于，可变电阻器的组装步骤得以简化，并且可变电阻操作中的可靠性得到改进，其中可变电阻器包括限动机构，用以防止由过旋转而造成的损坏，和啮合机构。由于啮合臂的两端与滑动触点相连接，使啮合操作在啮合臂出现偏斜时仍能保持稳定。由此，使啮合操作稳定，并使操作的可靠性得以改善。另外，由于啮合臂的两端与滑动触点相连接，就可以防止由于在组装步骤中啮合臂与其它部件的牵连所造成的加工性的下降。
形成可变电阻器的滑动触点的结构可以通过分别地局部弯曲滑动触点和接触臂形成接触臂和接触部分而得以简化，并使可变电阻器小型化。
本发明的上述和其它目的，特性，各方面和优点将通过结合附图对本发明进行的下列详细描述而更加清楚。
图1是一平面图，它表示按照本发明实施例的可变电阻器处于去除电阻基片的状态；图2是按照图1所示实施例的可变电阻器沿线A-A所截的截面图；图3是按照图1所示实施例的可变电阻器的侧视图，其局部剖视出包括壳体和基片的主要部分；图4是平面图，它表示按照图1实施例的可变电阻器处于除去电阻基片和滑动触点的状态；图5a至5c表示按照图1所示实施例的可变电阻器的滑动触点1；图6a和6b表示按照图1所示实施例的可变电阻器的转子11；和图7a和7b表示按照图1所示实施例的可变电阻器的壳体41。
现参照附图描述本发明的实施例。
参照附图，相互相同的参考数字表示相同或相应的部分。
如图1至4中所示，按照该实施例的可变电阻器是通过将滑动触点1，转子11，电阻基片21和用以转动/驱动转子11的驱动部件(调整螺杆)31放置和排列在由绝缘体组成的壳体41中而形成。
图5a至5c是分别表示图1中所示可变电阻器的滑动触点1的平面图，正视图和侧视图。
如图5a至5c中所示，滑动触点1包括滑动体2，它是由具弹力的金属片组成的；接触臂3，它与滑动体2整体形成而从该滑动体2上凸起；接触部件6，它是在接触臂3的一端上形成的；拱形弹臂(啮合臂)10，其各端与滑动体2相连接；和限动部件1a，它同滑动体2整体形成而从该滑动体2上凸起。
接触部件6和接触臂3提供有许多狭缝4，它们基本上同滑动体2凸起的方向51相平行。由狭缝4分割的部件限定了指形部件5。
实际上，接触部件6是通过弯曲接触臂3的一端而形成的。
滑动体2提供有转动配合部件(圆孔)7，该转动配合部件7可转动地与柱形伸出部分43相配合，其伸出部分43是在壳体41上形成的，如下所述。
缝隙8是通过滑动体2和拱形弹性臂10的外周缘部分所确定。
在相对于滑动体2而与提供有接触部件6的方向相反的拱形弹性臂10的表面上提供一接合部分9。该接合部分9在本实施例中形成由臂10表面伸出的凹形部分。
接合部分9同在转子11上形成的转子侧接合部分13相啮合(图6a和6b)。限动部件1a同在壳体41上形成的壳体侧限动部件41a(图7a和7b)相接，由此阻止滑动体1绕转动接合部分7转动。
如图5b中所示，拱形弹性臂10和滑动体2的各主表面在连接部分10a上以规定角度θ相互连接。当接合部分9同转子11上形成的接合部分13相啮合时，拱形弹性臂10给接合部分9提供以相对于图5b的向下推动力，由此，使接合部分9压接到转子11上所形成的接合部分13上。
滑动体1的接触臂3这样来弯曲，使得接触部件6可以同在电阻基片21(图2和3)上所形成的电阻薄膜和集电极相压接。接触部件6形成有弯曲的端，使得其可同样可靠地同在电阻基片21上所形成的电阻薄膜和集电极(未示出)相接。
图6a和6b表示图1中所示可变电阻器的转子11，它们是平面图和主要部件的截面剖视图。
如图6a和6b中所示，转子11包括通孔12，其用以同设置在壳体41(图7a和7b)的存放部分(存放凸形部分)42上的柱形伸出部分44相接合；转子侧接合部分(许多具有U形截面的径向形成槽)13，其用以同滑动体1的拱形弹性臂10接合部分(凸形部分)9相啮合；和齿轮14，其在转子11的外周缘部分上形成。啮轮14同设置在壳体41上的驱动部件(调整螺杆)31的螺杆(图4)32相啮合。
图7a和7b是图1中所示可变电阻器的壳体41的平面图和侧截面图。
壳体41包括存放部分(存放凹形部分)42，其可放置/保持转子11，柱形伸出部分43和44，其分别设置在存放部分42中用以作为滑动体1和转子11的转动轴，并且包括壳体侧限动部件41a，它与滑动体1的限动部件1a相啮合，并且在其转动到规定位置上时可阻止滑动体1的转动。
当组装可变电阻器时，可将壳体41的柱形伸出部分44制成与转子11的通孔12相配合，然后，使壳体41的柱形伸出部分43同滑动体1的转动接合部分(圆孔)7相配合。
由此，可将转子11和滑动体1分别相对于壳体41可转动地进行安装。
进一步地说，在拱形弹性臂10的下表面上形成的接合部分(凸形部分)9可与转子侧接合部分(具有U形截面的槽)13相啮合。滑动体1通过驱动部件(调整螺杆)31的操作而随转子转动。
还有，电阻基片21包括两固定侧端子，可变侧端子(集电极端子)，具有与两固定侧端子相连接的端部的拱形电阻薄膜，和设置在拱形电阻薄膜基本中央部分上的集电极，不过这些元件在图中未特别加以示出。
在按照本发明的可变电阻器中，用以制成滑动体1的材料最好是由铜合金制备，如铜镍锌合金，磷青铜，铜镍合金或铍青铜，或贵金属合金，如Ag-Pd-Cu合金，Au-Pt-Ag-Ni-Zn合金或Au-Pt-Ag-Pd-Cu-Zu合金，而还有其它材料也是可以使用的。
壳体41和转子11最好是由合成树脂来制备，如PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)树脂，PET(聚对苯二甲酸乙二酯)树脂，PA(聚酰胺)树脂(尼龙66，尼龙46或变性聚酰胺6T)，液晶树脂或PPS(聚亚苯基硫醚)树脂。用以制成转子11的材料最好是由特别具有韧性和强度二者的聚酰胺树脂来制备，因为它要反复地同拱形弹性臂10的接合部分9配合和脱离。特别是，具有优异耐热性和尼龙46或变性聚酰胺6T适用于在宽的环境温度范围内保证啮合操作。
现描述用以调整在本可变电阻器中的阻值的各部件操作。当转动调整螺杆31时，调整螺杆31的螺纹32会同在转子11外周缘上提供的齿轮14相啮合，从而使转子11以规定方向转动。此时，可转动保持的滑动体1的拱形弹性臂10接合部分9会同转子侧接合部分13相啮合，由此使滑动体1随转子11转动(共转动)，使得滑动体1的接触部件6在电阻基片21上所提供的电阻薄膜和集电极上滑动。因此，阻值可通过以任意方向转动调整螺杆31而得以调整。当进一步转动转子11，并使滑动体1的限动部件1a同壳体侧的限动部件41a相接时，拱形弹性臂10会偏斜以施放在拱形弹性臂10的接合部分9与转子侧接合部分13之间的啮合，由此使转子11空转。因此，便可靠地防止了滑动体1和类似部件免受由过转动所造成的损坏。
在上述实施例中，限动部件1a是通过弯曲限动元件而制成的，其由滑动体2伸出，由此使其可同壳体侧限动部件41a相啮合，而不需要增加滑动体1的表面形状。因此，由于限动部件1a的形成，就可以有效地防止产品尺寸的增加。提供有限动元件的滑动体2的位置，限动元件的形状和弯曲它的型式不限于上述实施例的那样，而在本发明的范围内可以进行各种变型和应用。
在按照本实施例的可变电阻器中，滑动体1的拱形弹性臂10还具有内侧结构，其两端与滑动体2相连接，由此就滑动体1的操作来说，可以使啮合效果稳定并获得高可靠性。另外，具有内侧结构的拱形弹性臂10在组装步骤不与任何部件相牵连，由此减少了加工性。
接触部件6可简单地通过弯曲接触臂3而制成，其中接触臂3由滑动体2伸出并提供有许多指形部件5，由此滑动体1可以由单一金属片制成。因此，滑动体1明显地可通过如冲压加工的方法来制成，而不需要特殊复杂的生产制造步骤。进一步地说，接触部件6可通过许多指形部件5制成，由此使指形部件5可靠地同电阻基片21上所提供的电阻薄膜和集电极相接合，并使其接触电阻降低。因此，改进了关于接触连接的特性。在上述实施例中，许多狭缝4是基本上与接触臂3的纵向51相平行地制成，由此确定了接触臂3上的许多指形部件5，而制成该指形部件的方法不限于此，例如可将接触臂3可变换地切成许多与纵向51基本平行的部件，由此来确定指形部件5。
根据电阻薄膜和类似物的结构和形状，接触部件3可与上述实施例不同地而不由许多指形部件组成，它可通过弯曲平板型接触臂而制成。
拱形弹性臂10在其与滑动体2之间的连接部分上向转子侧接合部分13倾斜规定角度θ，用以强有力地促使接合部分9与转子侧接合部分13相啮合，使得接合部分9和13在按照上述实施例的可变电阻器中相互可靠地啮合，而当拱形弹性臂10不倾斜时，也可以获得本发明的基本效果。
当用以同拱形弹性臂10的接合部分9啮合的转子侧接合部分13在上述实施例中是通过具有U形截面的槽制成时，对于转子侧接合部分13的形状不特别地加以限制，而任何形状均可使用，只要接合部分13与接合部分9可靠地啮合。
另外，拱形弹性臂10的接合部分9可不必具有凸形，而可具有任何其它形状如凹形或不规则形状如齿轮的一部分，而转子侧接合部分13可具有的形状如凸形或不规则形状如与接合部分9可靠啮合的齿轮一部分。
可以通过弯曲接触臂3而同时使其由滑动体2向外倾斜任意角度如由平面方向所视来加大电阻薄膜的外部直径，由此为性能的改善留有余地，如额定功率，和减小整个可变电阻器的特性。
当驱动部件31在上述实施例中是通过调整螺杆来制成时，其还可通过齿轮或类似物来制成。
在本发明的实施例中，关于电阻基片的各种应用和改型均是可使用的，如在基片上制成的电阻薄膜的图形和结构，和固定与可变侧端子同电阻薄膜导电连接，以及集电极的位置，其均处于本发明范围内。
虽然已详细描述和示出了本发明，可以明显地知道，其只是作为例子和用以说明，不作为限制，本发明的精髓和范围只通过后续权利要求加以限定。
权利要求
1.一种具有啮合机构的可变电阻器，它包括一转子(11)，其可绕轴(43)可转动地加以安装；转动装置(31)，用以使所述转子(11)转动；一电阻基片(21)，它包括电阻薄膜和集电极；一滑动体(1)，其可绕所述轴(43)可转动地加以安装；限制装置(1a，41a)，用以限制所述滑动体的转动范围；和一啮合臂(10)，其具有与所述滑动体相连接的端，其中所述转子包括转子侧接合部分(13)，所述啮合臂包括用以同所述转子侧接合部分相啮合的接合部分(9)，所述滑动体包括与所述电阻基片的所述电阻薄膜和所述集电极相接的接触部件(6)，所述转子可通过所述转动装置而转动，所述滑动体由于在包含于所述转子上的所述接合部分(13)和包含于所述啮合臂上的所述接合部分(9)之间的啮合而随所述转子的转动在所述限定转动范围内转动，和所述转子由于包含于所述转子上的所述接合部分(13)和包含于所述啮合臂上的所述接合部分(9)之间啮合的消除，而只在所述滑动体在所述限定范围以外随所述转子的转动而转动时才转动。
2.按权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其中所述滑动体(1)和所述啮合臂(10)相互整体地制成。
3.按照权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其进一步包括一壳体(41)，所述限制装置是通过在所述壳体(41)上提供一伸出部分(41a)和所述滑动体(1)上提供限动部件(1a)而制成。
4.按权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其中包含于所述转子上的所述接合部分(13)和包含于所述啮合臂上的所述接合部分(9)中的一个为形部分，而另一所述接合部分为形部分。
5.按照权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其中所述滑动体进一步包括一接触臂(3)，其是通过局部地弯曲所述滑动体而制成，所述接触部件(6)是通过弯曲所述接触臂(3)的端部而制成。
6.按照权利要求5的具有啮合机构的可变电阻器，其中许多狭缝(4)是在所述接触臂(3)上形成的。
7.按权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其中所述啮合臂是通过弹性体而制成，所述啮合臂为所述啮合臂的所述接合部分(9)提供以向所述转子的所述接触部分(13)推力。
8.按权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其中所述啮合臂(10)是通过局部地向所述转子弯曲所述滑动体(1)而制成。
9.按权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其中所述转子是由聚酰胺树脂制成。
10.按权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其中在所述转子(11)的外边缘上提供齿轮齿(14)，所述转动装置(31)包括一螺杆(32)，其用以同所述齿牙(14)相啮合。
全文摘要
一种可变电阻器，它包括一滑动体(2)；接触臂(3)，其由滑动体上伸出；接触部件(6)，其通过弯曲接触臂而形成；拱形弹性臂(10)，其具有伸出部分(9)用以同转子齿轮(11)的接合部分(13)相啮合；和限动部件(1a)，其通过弯曲由滑动体(2)所伸出的限动元件而形成。拱形弹性臂(10)具有内侧结构，其两端可同滑动体相连接。伸出部分(9)可同转子齿轮的接合部分(13)相啮合，使得滑动体(2)随转子齿轮(11)的转动而转动。当转子齿轮(11)进一步转动，其处于这样的状态，使得限动部件(1a)同壳体(41)上形成的壳体侧限动部件(41)相接，由此阻止滑动体(2)转动时，在接合部分(13)和伸出部分(9)之间的啮合被释放，由此，防止了滑动体(2)的过转动。
文档编号H01C10/32GK1127923SQ95118669
公开日1996年7月31日 申请日期1995年9月28日 优先权日1994年9月28日
发明者增田文年 申请人:株式会社村田制作所