可变电阻器
阅读：666发布：2020-05-12
专利汇可以提供可变电阻器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供一种滑动磨损少且转动寿命长的可变 电阻 器 。在电阻印刷 基板 (4)的孔(4a)内可转动地插入有 转轴 (1)，电阻印刷基板(4)滑动 接触 在转轴(1)上的部分构成为电阻印刷基板(4)的 轴承 部(7)；顶盖(3)被安装在电阻印刷基板(4)上，用以限制转轴(1)的上部，顶盖(3)滑动接触在转轴(1)上的部分构成为顶盖(3)的轴承部(5、6)；顶盖(3)、电阻印刷基板(4)和转轴(1)的至少某一方由含有聚四氟乙烯而不含玻璃 纤维 的 液晶 聚合体成型。，下面是可变电阻器专利的具体信息内容。
1.一种可变电阻器，具有均由树脂成型品构成的转轴部和轴承部，其中，所述转轴 部和所述轴承部的至少某一方，由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的液晶聚合体成型。
2.根据权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于，所述转轴部和所述轴承部由含 有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的液晶聚合体成型。
3.根据权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于，所述转轴部和所述轴承部的至 少某一方由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的液晶聚合体成型，而另一方由含有聚四氟 乙烯的耐热性树脂成型。
4.根据权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于，所述转轴部和所述轴承部的至 少某一方由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的液晶聚合体成型，而另一方由含有玻璃纤 维和合成橡胶的聚苯硫醚成型。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的可变电阻器，其特征在于，所述转轴部由含 有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的液晶聚合体成型。
技术领域
背景技术
以往，作为转动型可变电阻器，所公知的有如专利文献1中记载的转动型可变电阻 器。这种可变电阻器是把具备滑动件的转轴可转动地插入在形成于电阻印刷基板上的孔 内，并在电阻印刷基板上安装有顶盖来盖住该转轴。随着转轴的转动，滑动件的接触片 在电阻印刷基板的集电体上和电阻体上滑动，从而调整端子之间的电阻值。
一般，在转动型可变电阻器中，重复滑动动作之后，转轴部与轴承部的滑动摩擦会 使接触点滑动部的接触电阻增大，并产生输出噪声等问题。为了解决这种问题，专利文 献1所记载的可变电阻器是在顶盖的轴承部与转轴的接触部上插入了氟树脂制的滑动垫 片，用以减轻轴承部的滑动磨损。
可是，在轴承部处，必须要减轻轴向上相面对的滑动部位和垂直于轴向的相面对滑 动部位的滑动磨损。但是，在前述的使用了滑动垫片的可变电阻器中，虽然能够得到减 轻轴向上相面对的滑动部位的滑动磨损的效果，却不能减轻垂直于轴向的相面对的滑动 部位的滑动磨损。由于在顶盖中含有玻璃纤维，所以无法防止玻璃纤维的脱落、飞散。 另外，由于滑动垫片的厚度只有0.05mm那么薄，所以超过可靠性试验进行的100万次动 作次数就有可能使滑动垫片磨损。另外，还存在零件数量增加和生产率低的问题。
一般，在转动型可变电阻器中，重复滑动动作之后，转轴部与轴承部的滑动摩擦会 使接触点滑动部的接触电阻增大，并产生输出噪声等问题。为了解决这种问题，专利文 献1所记载的可变电阻器是在顶盖的轴承部与转轴的接触部上插入了氟树脂制的滑动垫 片，用以减轻轴承部的滑动磨损。
可是，在轴承部处，必须要减轻轴向上相面对的滑动部位和垂直于轴向的相面对滑 动部位的滑动磨损。但是，在前述的使用了滑动垫片的可变电阻器中，虽然能够得到减 轻轴向上相面对的滑动部位的滑动磨损的效果，却不能减轻垂直于轴向的相面对的滑动 部位的滑动磨损。由于在顶盖中含有玻璃纤维，所以无法防止玻璃纤维的脱落、飞散。 另外，由于滑动垫片的厚度只有0.05mm那么薄，所以超过可靠性试验进行的100万次动 作次数就有可能使滑动垫片磨损。另外，还存在零件数量增加和生产率低的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种滑动磨损少且转动寿命长的可变电阻器。
为实现上述的目的，本发明的可变电阻器具有均由树脂成形品构成的转轴部和轴承 部；其中，所述转轴部和所述轴承部的至少某一方由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的 液晶聚合体成型。
所述转轴部和所述轴承部也可以都由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的液晶聚合体 成型。或者，所述转轴部和所述轴承部也可以某一方由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维 的液晶聚合体成型，而另一方由含有聚四氟乙烯的耐热性树脂(如聚酰胺)成型。或者， 所述转轴部和所述轴承部也可以某一方由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的液晶聚合体 成型，而另一方由含有玻璃纤维和合成橡胶的聚苯硫醚成型。其中，所述转轴部最好由 含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的液晶聚合体成型。
在本发明中，所谓不含玻璃纤维的液晶聚合体并不限定于完全不含玻璃纤维，也包 括含有低于约5％的玻璃纤维。
按照以上的构成，由于转轴部或轴承部含有聚四氟乙烯，所以在这些滑动部位提高 了耐磨损性。而且，由于转轴部和/或轴承部由不含导致滑动磨损的玻璃纤维的液晶聚合 体构成，所以能够减少转轴部或轴承部的滑动磨损。
按照本发明，由于转轴部和轴承部的至少某一方由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维 的液晶聚合体成型，即，由于转轴部和轴承部的至少某一方使用了耐磨损性良好的材料， 所以，就减轻少了这些滑动部位的滑动磨损，从而能够得到转动寿命长的可变电阻器。 特别是，在转轴部中使用了不含玻璃纤维的液晶聚合体的情况下，在转轴部和轴承部局 部之间部分地侧偏接触的地方，能够减轻转轴部对轴承部的接触部分磨削。详细地说， 相对于转轴部因转动而接触整个周面，由于转轴部仅仅接触侧偏接触到的地方，所以在 转轴部配置比轴承部更柔软的材料，就能够减少轴承部的滑动磨损。
附图说明
图1是本发明的可变电阻器的一个实施例的垂直断面图。
图2是图1所示的可变电阻器的半剖平面图。
图3是推力滑动试验装置的正面图。
图4是高荷重试验结果图表。
图5是低荷重试验结果图表。
为实现上述的目的，本发明的可变电阻器具有均由树脂成形品构成的转轴部和轴承 部；其中，所述转轴部和所述轴承部的至少某一方由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的 液晶聚合体成型。
所述转轴部和所述轴承部也可以都由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的液晶聚合体 成型。或者，所述转轴部和所述轴承部也可以某一方由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维 的液晶聚合体成型，而另一方由含有聚四氟乙烯的耐热性树脂(如聚酰胺)成型。或者， 所述转轴部和所述轴承部也可以某一方由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的液晶聚合体 成型，而另一方由含有玻璃纤维和合成橡胶的聚苯硫醚成型。其中，所述转轴部最好由 含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维的液晶聚合体成型。
在本发明中，所谓不含玻璃纤维的液晶聚合体并不限定于完全不含玻璃纤维，也包 括含有低于约5％的玻璃纤维。
按照以上的构成，由于转轴部或轴承部含有聚四氟乙烯，所以在这些滑动部位提高 了耐磨损性。而且，由于转轴部和/或轴承部由不含导致滑动磨损的玻璃纤维的液晶聚合 体构成，所以能够减少转轴部或轴承部的滑动磨损。
按照本发明，由于转轴部和轴承部的至少某一方由含有聚四氟乙烯而不含玻璃纤维 的液晶聚合体成型，即，由于转轴部和轴承部的至少某一方使用了耐磨损性良好的材料， 所以，就减轻少了这些滑动部位的滑动磨损，从而能够得到转动寿命长的可变电阻器。 特别是，在转轴部中使用了不含玻璃纤维的液晶聚合体的情况下，在转轴部和轴承部局 部之间部分地侧偏接触的地方，能够减轻转轴部对轴承部的接触部分磨削。详细地说， 相对于转轴部因转动而接触整个周面，由于转轴部仅仅接触侧偏接触到的地方，所以在 转轴部配置比轴承部更柔软的材料，就能够减少轴承部的滑动磨损。
附图说明
图1是本发明的可变电阻器的一个实施例的垂直断面图。
图2是图1所示的可变电阻器的半剖平面图。
图3是推力滑动试验装置的正面图。
图4是高荷重试验结果图表。
图5是低荷重试验结果图表。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的可变电阻器的实施例。
图1是可变电阻器21的垂直断面图，图2是半剖平面图。如图1和图2所示，该可 变电阻器21大体由转轴1、顶盖3和电阻印刷基板4构成。
在作为树脂成型品的电阻印刷基板4上形成有孔4a、圆环状的集电体8和马蹄形的 电阻体9。端子10电气连接在集电体8上，端子11电气连接在电阻体9上。在孔4a中， 可转动地插入有作为树脂成型品的转轴1。电阻印刷基板4滑动接触在转轴1上的部分 构成为轴承部7，转轴1具备由金属材料制成的滑动件2，滑动件2具有接触片2a、2b， 接触片2a在集电体8上滑动，接触片2b在电阻体9上滑动。
作为树脂成型品的顶盖3被安装在电阻印刷基板4上，用来限制转轴1的上部；顶 盖3滑动接触在转轴1上的部分构成为轴承部5、6。随着转轴1的转动，滑动件2的接 触片2a、2b分别在集电体8上和电阻体9上滑动，从而调整端子10、11之间的电阻值。
如以下的表1所示，在以上构成的可变电阻器21中，按照转轴1、顶盖3和电阻印 刷基板4所用的每种材料分别制作试验片，并进行了滑动试验。为进行比较，制作了用 原来的材料构成的试验片，一并进行了试验。以下的表2中示出各种材料的组分。
表1：滑动性试验结果
表2：材料组分
实施例1使用液晶聚合体(LCP)作为转轴1、顶盖3和电阻印刷基板4的材料，液 晶聚合体(LCP)具有能耐受回流焊料的耐热性，由含有40％～60％的CaSO4、等于或低于 10％的TiO2、等于或低于10％的聚四氟乙烯(PTFE)而不含玻璃纤维(GF)的p-羟安息香 酸、联苯、对苯二甲酸构成。在表1、表2和图4、图5中，把这种含有PTFE而无GF 的LCP表示为树脂号“S”。
实施例2使用由树脂号“S”表示的所述含PTFE而无GF的LCP作为转轴1的材料。 使用聚酰胺(PA)作为顶盖3和电阻印刷基板4的材料，聚酰胺(PA)具有能耐受回流 焊料的耐热性，含有聚四氟乙烯(PTFE)和玻璃纤维(GF)(参照表2的“含PTFE含GF 耐热树脂”)。在表1、表2和图4、图5中，把这种含PTFEGF含耐热树脂表示为树脂号 “T”。
由于聚酰胺(PA)比液晶聚合体(LCP)便宜，所以能够降低可变电阻器21的制造 成本。由于在转轴1中使用了含PTFE而无GF的LCP，所以能够减轻转轴1对轴承部5、 6、7的滑动磨损。
实施例3使用由树脂号“S”表示的所述含PTFE无GF的LCP作为转轴1的材料。使 用聚苯硫醚(PPS)作为顶盖3和电阻印刷基板4的材料，聚苯硫醚具有能耐受回流焊料 的耐热性，由含有5％～15％的CaCO3、35％～45％的玻璃纤维(GF)、与低于5％的合成橡胶 的合金式强化塑料构成(参照表2的“含合成橡胶的PPS”)。在表1、表2和图4、图5 中，把这种合成橡含胶PPS表示为树脂号“U”。
由于聚苯硫醚(PPS)不含有高价的聚四氟乙烯(PTFE)，比液晶聚合体(LCP)更便 宜，所以能够降低可变电阻器21的制造成本。由于在转轴1中使用了含PTFE而无GF 的LCP，所以能够减轻转轴1对轴承部5、6、7的滑动磨损。
作为原来的材料，使用含有30％的玻璃纤维(GF)的液晶聚合体(LCP)(参照表2 的树脂号“X”)作为转轴1的材料；使用含有10～30％的玻璃纤维(GF)的液晶聚合体 (LCP)(参照表2的树脂号“Y”)作为顶盖3的材料；使用含有30～40％的玻璃纤维(GF) 的聚苯硫醚(PPS)(参照表2的树脂号“Z”)作为电阻印刷基板4的材料。
滑动性试验是使用图3所示的铃木式推力试验装置31进行高荷重和低荷重的滑动磨 损的比较试验。试验装置31设置有加压手柄32、摩擦力检测器33、加压力检测器34、 加压弹簧35、试验片夹具36和计时器37。符号P是一对树脂试验片，分别采用成型为 圆筒形状的试验片。
以下的表3中示出试验条件。表3中，低荷重试验条件是图1中用W1表示的滑动部 位的假定条件，高荷重试验条件是图1中用W2表示的滑动部位的假定条件。
表3：滑动性试验条件
从上述的表1可知，至少转轴1用含有可提高耐磨性的聚四氟乙烯且不含会导致滑 动磨损的玻璃纤维的液晶聚合体来成型，由此能够减轻转轴1和轴承部5、6、7的滑动 磨损。图4和图5分别是将表1的试验结果图表化的示图。
这样，与含有玻璃纤维的情况相比，改善耐磨性的原因是由于具有如下的特长。即， 树脂表面是平滑的，而不存在使对方的树脂材料磨损的玻璃纤维；另外，玻璃纤维不会 从树脂滑动面上脱落、飞散而成为研磨剂。
滑动磨损的减轻能够防止电气接触电阻的增大或输出异常的发生，可以提高转动寿 命，这是因为减少了作为绝缘物的滑动磨损粉末在滑动件2的滑动轨迹上的留存量。而 且，在滑动件2的滑动轨迹上也不会留存促使接触片2a、2b、集电体8和电阻体9磨损 恶化的玻璃纤维。另外，由于能够减少轴承部5、6、7的滑动磨损引起的转轴1的推力 方向位置的变动量，所以能够减轻滑动件2与集电体8和电阻体9之间接触压力的降低。
由于无需原来的可变电阻器中所必要的滑动垫片之类的零件，所以生产效率也提高 了。
本发明的可变电阻器不限定于上述的实施例，在其宗旨的范围内可以有各种各样的 变化。
例如，在上述的实施例中，转轴部和轴承部的至少某一方用含有聚四氟乙烯而不含 玻璃纤维的液晶聚合体成型。此外，也可以是转轴部和轴承部的至少某一方用含有聚四 氟乙烯而几乎不含玻璃纤维(含等于或低于约5％的玻璃纤维)的液晶聚合体成型。
工业实用性
如上所述，本发明适用于可变电阻器，特别是本发明的可变电阻器优点在于滑动磨 损少、转动寿命长。
专利文献1：特开2001-345202号公报
图1是可变电阻器21的垂直断面图，图2是半剖平面图。如图1和图2所示，该可 变电阻器21大体由转轴1、顶盖3和电阻印刷基板4构成。
在作为树脂成型品的电阻印刷基板4上形成有孔4a、圆环状的集电体8和马蹄形的 电阻体9。端子10电气连接在集电体8上，端子11电气连接在电阻体9上。在孔4a中， 可转动地插入有作为树脂成型品的转轴1。电阻印刷基板4滑动接触在转轴1上的部分 构成为轴承部7，转轴1具备由金属材料制成的滑动件2，滑动件2具有接触片2a、2b， 接触片2a在集电体8上滑动，接触片2b在电阻体9上滑动。
作为树脂成型品的顶盖3被安装在电阻印刷基板4上，用来限制转轴1的上部；顶 盖3滑动接触在转轴1上的部分构成为轴承部5、6。随着转轴1的转动，滑动件2的接 触片2a、2b分别在集电体8上和电阻体9上滑动，从而调整端子10、11之间的电阻值。
如以下的表1所示，在以上构成的可变电阻器21中，按照转轴1、顶盖3和电阻印 刷基板4所用的每种材料分别制作试验片，并进行了滑动试验。为进行比较，制作了用 原来的材料构成的试验片，一并进行了试验。以下的表2中示出各种材料的组分。
表1：滑动性试验结果
表2：材料组分
实施例1使用液晶聚合体(LCP)作为转轴1、顶盖3和电阻印刷基板4的材料，液 晶聚合体(LCP)具有能耐受回流焊料的耐热性，由含有40％～60％的CaSO4、等于或低于 10％的TiO2、等于或低于10％的聚四氟乙烯(PTFE)而不含玻璃纤维(GF)的p-羟安息香 酸、联苯、对苯二甲酸构成。在表1、表2和图4、图5中，把这种含有PTFE而无GF 的LCP表示为树脂号“S”。
实施例2使用由树脂号“S”表示的所述含PTFE而无GF的LCP作为转轴1的材料。 使用聚酰胺(PA)作为顶盖3和电阻印刷基板4的材料，聚酰胺(PA)具有能耐受回流 焊料的耐热性，含有聚四氟乙烯(PTFE)和玻璃纤维(GF)(参照表2的“含PTFE含GF 耐热树脂”)。在表1、表2和图4、图5中，把这种含PTFEGF含耐热树脂表示为树脂号 “T”。
由于聚酰胺(PA)比液晶聚合体(LCP)便宜，所以能够降低可变电阻器21的制造 成本。由于在转轴1中使用了含PTFE而无GF的LCP，所以能够减轻转轴1对轴承部5、 6、7的滑动磨损。
实施例3使用由树脂号“S”表示的所述含PTFE无GF的LCP作为转轴1的材料。使 用聚苯硫醚(PPS)作为顶盖3和电阻印刷基板4的材料，聚苯硫醚具有能耐受回流焊料 的耐热性，由含有5％～15％的CaCO3、35％～45％的玻璃纤维(GF)、与低于5％的合成橡胶 的合金式强化塑料构成(参照表2的“含合成橡胶的PPS”)。在表1、表2和图4、图5 中，把这种合成橡含胶PPS表示为树脂号“U”。
由于聚苯硫醚(PPS)不含有高价的聚四氟乙烯(PTFE)，比液晶聚合体(LCP)更便 宜，所以能够降低可变电阻器21的制造成本。由于在转轴1中使用了含PTFE而无GF 的LCP，所以能够减轻转轴1对轴承部5、6、7的滑动磨损。
作为原来的材料，使用含有30％的玻璃纤维(GF)的液晶聚合体(LCP)(参照表2 的树脂号“X”)作为转轴1的材料；使用含有10～30％的玻璃纤维(GF)的液晶聚合体 (LCP)(参照表2的树脂号“Y”)作为顶盖3的材料；使用含有30～40％的玻璃纤维(GF) 的聚苯硫醚(PPS)(参照表2的树脂号“Z”)作为电阻印刷基板4的材料。
滑动性试验是使用图3所示的铃木式推力试验装置31进行高荷重和低荷重的滑动磨 损的比较试验。试验装置31设置有加压手柄32、摩擦力检测器33、加压力检测器34、 加压弹簧35、试验片夹具36和计时器37。符号P是一对树脂试验片，分别采用成型为 圆筒形状的试验片。
以下的表3中示出试验条件。表3中，低荷重试验条件是图1中用W1表示的滑动部 位的假定条件，高荷重试验条件是图1中用W2表示的滑动部位的假定条件。
表3：滑动性试验条件
从上述的表1可知，至少转轴1用含有可提高耐磨性的聚四氟乙烯且不含会导致滑 动磨损的玻璃纤维的液晶聚合体来成型，由此能够减轻转轴1和轴承部5、6、7的滑动 磨损。图4和图5分别是将表1的试验结果图表化的示图。
这样，与含有玻璃纤维的情况相比，改善耐磨性的原因是由于具有如下的特长。即， 树脂表面是平滑的，而不存在使对方的树脂材料磨损的玻璃纤维；另外，玻璃纤维不会 从树脂滑动面上脱落、飞散而成为研磨剂。
滑动磨损的减轻能够防止电气接触电阻的增大或输出异常的发生，可以提高转动寿 命，这是因为减少了作为绝缘物的滑动磨损粉末在滑动件2的滑动轨迹上的留存量。而 且，在滑动件2的滑动轨迹上也不会留存促使接触片2a、2b、集电体8和电阻体9磨损 恶化的玻璃纤维。另外，由于能够减少轴承部5、6、7的滑动磨损引起的转轴1的推力 方向位置的变动量，所以能够减轻滑动件2与集电体8和电阻体9之间接触压力的降低。
由于无需原来的可变电阻器中所必要的滑动垫片之类的零件，所以生产效率也提高 了。
本发明的可变电阻器不限定于上述的实施例，在其宗旨的范围内可以有各种各样的 变化。
例如，在上述的实施例中，转轴部和轴承部的至少某一方用含有聚四氟乙烯而不含 玻璃纤维的液晶聚合体成型。此外，也可以是转轴部和轴承部的至少某一方用含有聚四 氟乙烯而几乎不含玻璃纤维(含等于或低于约5％的玻璃纤维)的液晶聚合体成型。
工业实用性
如上所述，本发明适用于可变电阻器，特别是本发明的可变电阻器优点在于滑动磨 损少、转动寿命长。
专利文献1：特开2001-345202号公报
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