本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)式可變電阻器，尤其涉及一種利用三個(gè)輸入電路與一環(huán)型電阻層配合的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器。

背景技術(shù)：

一般來說，日常生活中隨處可見利用可變電阻器來進(jìn)行控制的電子裝置，例如在音響設(shè)備中用來控制音量；其中，可變電阻器的主要原理是在兩個(gè)固定接點(diǎn)之間設(shè)置一電阻，并供使用者通過將滑動(dòng)接點(diǎn)在電阻上往復(fù)移動(dòng)而產(chǎn)生兩個(gè)固定接點(diǎn)之間的分壓產(chǎn)生變動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生相對應(yīng)的分壓信號。

承上所述，常見的可變電阻器依照其構(gòu)造大概可分成往復(fù)滑動(dòng)式的可變電阻器與旋轉(zhuǎn)式可變電阻器，而旋轉(zhuǎn)式可變電阻器的構(gòu)造還可分成單圈電阻與多圈電阻的構(gòu)造，單圈電阻型的可變電阻器主要是在一圈c型電阻的兩端設(shè)有接點(diǎn)，因此可以在兩端之間往復(fù)移動(dòng)來產(chǎn)生一個(gè)分壓信號，而多圈電阻的可變電阻器主要是利用多圈c型電阻來產(chǎn)生多個(gè)分壓信號；然而，多圈電阻型的可變電阻器雖然可以輸出較多的分壓信號，但由于其多圈電阻的構(gòu)造會(huì)增加制程上的復(fù)雜度，導(dǎo)致不易生產(chǎn)，因此會(huì)相對的增加成本。而不管是單圈電阻型或多圈電阻型的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器，都會(huì)因?yàn)槭艿絚型電組的結(jié)構(gòu)而限制了轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器主要分為單圈式電阻結(jié)構(gòu)或多圈式電阻結(jié)構(gòu)，而單圈電阻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造雖然簡單，但能輸出的分壓信號較少，而多圈電阻結(jié)構(gòu)雖然能輸出較多的分壓信號，但其構(gòu)造的較為復(fù)雜而不易生產(chǎn)制造，且兩個(gè)都會(huì)因?yàn)閏型電組的設(shè)計(jì)而限制了旋轉(zhuǎn)角度；緣此，本發(fā)明的發(fā)明人為了解決現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器無法同時(shí)兼顧簡單的構(gòu)造與輸出多個(gè)分壓信 號，提供了一種旋轉(zhuǎn)式可變電阻器，以其利用簡單的構(gòu)造來產(chǎn)生多個(gè)分壓信號。

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，所采用的必要技術(shù)手段是提供一種旋轉(zhuǎn)式可變電阻器，包含一電阻電路模塊、一固定架、一電刷組件以及一轉(zhuǎn)軸。電阻電路模塊包含一電路基板、一輸出電路、三輸入電路以及一環(huán)型電阻層。電路基板具有一電路設(shè)置部與一自該電路設(shè)置部延伸出的端子設(shè)置部。輸出電路包含一電刷接觸端以及一輸出端子連接端。電刷接觸端設(shè)置于該電路設(shè)置部，具有一環(huán)狀電刷接觸區(qū)域，且該環(huán)狀電刷接觸區(qū)域具有一中心軸；輸出端子連接端自該電刷接觸端延伸至該端子設(shè)置部。三輸入電路各具有一電阻接觸端與一輸入端子連接端，該三輸入電路的電阻接觸端中的任兩個(gè)與該中心軸聯(lián)機(jī)所形成的夾角皆為120度，該三輸入電路層的輸入端子連接端分別自該三輸入電路層的電阻接觸端延伸至該端子設(shè)置部。環(huán)型電阻層以該中心軸為中心而與該電刷接觸端同軸性地間隔設(shè)置，分別接觸于該三輸入電路層的電阻接觸端。固定架固定地設(shè)置于該電阻電路模塊上。電刷組件受該固定架限位而保持可旋轉(zhuǎn)地跨接該環(huán)狀電刷接觸區(qū)域與該環(huán)型電阻層。轉(zhuǎn)軸鏈接于該電刷組件，藉以與該電刷組件相連動(dòng)。

由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，該電阻電路模塊還包含四個(gè)傳輸端子，分別電性鏈接于該三輸入電路層的輸入端子連接端與該輸出端子連接端。較佳者，該電阻電路模塊還包含一絕緣基座，該電路基板嵌設(shè)于該絕緣基座，且該些傳輸端子自該絕緣基座穿設(shè)出。

由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，該電刷組件包含一轉(zhuǎn)動(dòng)件以及一電刷件。轉(zhuǎn)動(dòng)件可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于該固定架中。電刷件固設(shè)于該轉(zhuǎn)動(dòng)件，并具有該內(nèi)圈電刷與該外圈電刷。較佳者，該轉(zhuǎn)動(dòng)件開設(shè)有一卡槽，該轉(zhuǎn)軸可拆卸地卡合于該卡槽。此外，該電刷組件還包含一扣環(huán)，用以卡扣該轉(zhuǎn)軸，藉以使該轉(zhuǎn)軸設(shè)置于該電刷組件。

由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，旋轉(zhuǎn)式可變電阻器還包含一軸套，設(shè)置于該固定架，該轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于該軸套。

由上述必要技術(shù)手段所衍生的一附屬技術(shù)手段為，電阻電路模塊更包含一絕緣層，設(shè)置于該輸出電路與該環(huán)型電阻層之間。

如上所述，相較于先前技術(shù)的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器需要通過多圈c型電阻 的配合才能產(chǎn)生多個(gè)分壓信號，本發(fā)明利用一環(huán)型電阻層、三個(gè)輸入電路與一輸出電路的配合來形成無轉(zhuǎn)動(dòng)角度限制的電路模塊，且在任何角度皆能產(chǎn)生二個(gè)相對應(yīng)的分壓信號，藉以供用戶通過二相對應(yīng)的分壓信號來精準(zhǔn)的判斷電刷的位置。

附圖說明

圖1顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器的立體示意圖；

圖2顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器的立體分解示意圖；

圖3顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的電阻電路模塊的平面示意圖；

圖4顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的電阻電路模塊的電路示意圖；

圖5顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度與電阻電路模塊輸出的分壓信號的曲線示意圖。

附圖標(biāo)記：

100旋轉(zhuǎn)式可變電阻器

1電阻電路模塊

11絕緣基座

111容置槽

112穿孔

12電路基板

121電路設(shè)置部

122端子設(shè)置部

13輸出電路

131電刷接觸端

1311環(huán)狀電刷接觸區(qū)域

132輸出端子連接端

14a、14b、14c輸入電路

141a、141b、141c電阻接觸端

142a、142b、142c輸入端子連接端

15環(huán)型電阻層

16絕緣層

17傳輸端子

2固定架

3電刷組件

31轉(zhuǎn)動(dòng)件

311卡槽

32電刷件

321外圈電刷

322內(nèi)圈電刷

33扣環(huán)

4軸套

5轉(zhuǎn)軸

c中心軸

c1、c2、c3曲線

r轉(zhuǎn)動(dòng)方向

具體實(shí)施方式

請參閱圖1至圖4，圖1顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器的立體示意圖；圖2顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器的立體分解示意圖；圖3顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的電阻電路模塊的平面示意圖；圖4顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的電阻電路模塊的電路示意圖。

如圖1至圖4所示，一種旋轉(zhuǎn)式可變電阻器100包含一電阻電路模塊1、一固定架2、一電刷組件3、一軸套4以及一轉(zhuǎn)軸5。

電阻電路模塊1包含一絕緣基座11、一電路基板12、一輸出電路13、三輸入電路14a、14b、14c、一環(huán)型電阻層15、一絕緣層16以及四個(gè)傳輸端子17(圖中僅標(biāo)示一個(gè))。

絕緣基座11具有一容置槽111與四個(gè)穿孔112(圖中僅標(biāo)示一個(gè))，其中四個(gè)穿孔112是分別連通于容置槽111。

電路基板12是嵌設(shè)于容置槽111中，并具有一電路設(shè)置部121與一自電路設(shè)置部121延伸出的端子設(shè)置部122。

輸出電路13包含一電刷接觸端131以及一輸出端子連接端132。電刷接觸端131是設(shè)置于電路設(shè)置部121，并具有一環(huán)狀電刷接觸區(qū)域1311，且環(huán)狀電刷接觸區(qū)域1311具有一中心軸c。輸出端子連接端132是自電刷接觸端131延伸至端子設(shè)置部122。

輸入電路14a具有一電阻接觸端141a與一輸入端子連接端142a，電阻接觸端141a是設(shè)置于電路設(shè)置部121。輸入端子連接端142a是自電阻接觸端141a延伸至端子設(shè)置部122。

輸入電路14b具有一電阻接觸端141b與一輸入端子連接端142b，電阻接觸端141b是設(shè)置于電路設(shè)置部121，且電阻接觸端141a以及電阻接觸端141b與中心軸c聯(lián)機(jī)所形成的夾角為120度。輸入端子連接端142b是自電阻接觸端141b延伸至端子設(shè)置部122。

輸入電路14c具有一電阻接觸端141c與一輸入端子連接端142c，電阻接觸端141c是設(shè)置于電路設(shè)置部121，且電阻接觸端141a以及電阻接觸端141c與中心軸c聯(lián)機(jī)所形成的夾角為120度，而電阻接觸端141c以及電阻接觸端141c與中心軸c聯(lián)機(jī)所形成的夾角亦為120度。輸入端子連接端142c是自電阻接觸端141c延伸至端子設(shè)置部122。如上所述，上述三個(gè)輸入電路14a、14b與14c中的電阻接觸端141a、電阻接觸端141b與電阻接觸端141c任兩個(gè)與中心軸c聯(lián)機(jī)所形成的夾角皆為120度。

環(huán)型電阻層15是以中心軸c為中心而與電刷接觸端131同軸性地間隔設(shè)置在電路設(shè)置部121上，并分別覆蓋而接觸于電阻接觸端141a、141b與141c。

絕緣層16是設(shè)置于輸出電路13與環(huán)型電阻層15之間。

四個(gè)傳輸端子17是分別穿設(shè)于四個(gè)穿孔112，并分別電性連結(jié)于三輸入端子連接端142a、142b、142c與輸出端子連接端132。

固定架2是固定地設(shè)置于電阻電路模塊1的絕緣基座11上。

電刷組件3包含一轉(zhuǎn)動(dòng)件31、一電刷件32以及一扣環(huán)33。轉(zhuǎn)動(dòng)件31是受固定架2限位而保持可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于固定架2上，且轉(zhuǎn)動(dòng)件31開設(shè)有一卡槽311。電刷件32是設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)件31面向電路基板12的一側(cè)，并具有一外圈電刷321與一內(nèi)圈電刷322，外圈電刷321是彈性地抵接于環(huán)型電阻層15，而內(nèi)圈電刷322是一體成型地連結(jié)于外圈電刷321，并彈性地抵接于電刷接觸端131，藉以使環(huán)狀電刷接觸區(qū)域1311跨接于環(huán)型電阻層15?？郗h(huán)33是限位地設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng) 件31上。此外，在本實(shí)施例中，外圈電刷321是以兩個(gè)并排的金屬彈性爪抵接于環(huán)型電組層15，而內(nèi)圈電刷322則是以兩個(gè)對稱設(shè)置的金屬彈性爪抵接于電刷接觸端131，且電刷件32在本實(shí)施例中為金屬銅片，而在其他實(shí)施例中亦可為其他導(dǎo)電金屬片，或者其他具有導(dǎo)電功能的彈片。

軸套4是設(shè)置于固定架2上，轉(zhuǎn)軸5是穿設(shè)于軸套4，并可拆卸地卡合于轉(zhuǎn)動(dòng)件31的卡槽311，且扣環(huán)33是卡扣于轉(zhuǎn)軸5插設(shè)至卡槽的一端，藉以使轉(zhuǎn)軸5連動(dòng)于電刷組件3。

請繼續(xù)參閱圖5，圖5顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度與電阻電路模塊輸出的分壓信號的曲線示意圖。如圖5所示，以電阻接觸端141a為基準(zhǔn)起始點(diǎn)，當(dāng)電刷組件3受到轉(zhuǎn)軸5的帶動(dòng)而由電阻接觸端141a沿一轉(zhuǎn)動(dòng)方向r轉(zhuǎn)動(dòng)120度至電阻接觸端141b時(shí)，電阻接觸端142a輸出的分壓信號會(huì)由0v(伏特)遞增至5v，相當(dāng)于曲線c1在0度與120度區(qū)間的變化，而電阻接觸端142b所輸出的分壓信號會(huì)相對的由5v遞減至0v，相當(dāng)于曲線c3在0度與120度區(qū)間的變化，而同時(shí)電阻接觸端142c所輸出的分壓信號則維持在0v，意即無分壓信號輸出。

當(dāng)電刷組件3受到轉(zhuǎn)軸5的帶動(dòng)而由電阻接觸端141b沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向r轉(zhuǎn)動(dòng)120度至電阻接觸端141c時(shí)，電阻接觸端142a輸出的分壓信號維持在0v，意即無分壓信號輸出，而電阻接觸端142b所輸出的分壓信號會(huì)相對的由0v遞增至5v，相當(dāng)于曲線c2在120度與240度區(qū)間的變化，而同時(shí)電阻接觸端142c所輸出的分壓信號會(huì)相對的由5v遞減至0v，相當(dāng)于曲線c1在120度與240度區(qū)間的變化。

當(dāng)電刷組件3受到轉(zhuǎn)軸5的帶動(dòng)而由電阻接觸端141c沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向r轉(zhuǎn)動(dòng)120度至電阻接觸端141a時(shí)，電阻接觸端142a所輸出的分壓信號會(huì)相對的由5v遞減至0v，相當(dāng)于曲線c2在240度與360度區(qū)間的變化，而電阻接觸端142b所輸出的分壓信號維持在0v，意即無分壓信號輸出，而同時(shí)電阻接觸端142c所輸出的分壓信號會(huì)相對的由0v遞增至5v，相當(dāng)于曲線c3在240度與360度區(qū)間的變化。

需特別說明的是，在圖5中，曲線c1在240度至360度的區(qū)間為0v，然而為了顯示出曲線c1是在360度內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)，因此在曲線c1在240度至360度的區(qū)間時(shí)是以略高于0v基線的方式表示，但曲線c1在240度至360度的區(qū)間實(shí)際 上仍為0v，意即無信號輸出；以此類推，曲線c2在0度至120度之間同樣為0v，但仍以略高于0v基線的方式表示，而曲線c3在120度至240度之間同樣是以略高于0v基線的方式表示。

承上所述，在實(shí)務(wù)運(yùn)用上，使用者是將輸出端子連接端132、電阻接觸端142a、電阻接觸端142b與電阻接觸端142c連接至一控制器(圖未示)，并藉由控制器分別設(shè)定電阻接觸端142a、電阻接觸端142b與電阻接觸端142c為高電位時(shí)測試輸出端子連接端132的分壓信號，以依據(jù)所量測到的分壓信號判斷出電壓組件3的位置，而由以上實(shí)施例所述，控制器例如是先設(shè)定電阻接觸端142a與電阻接觸端142c為高電位，而電阻接觸端142b為低電位，進(jìn)而量測輸出端子連接端132得到一第一分壓信號值v1；接著，設(shè)定電阻接觸端142b與電阻接觸端142c為高電位，而電阻接觸端142a為低電位，進(jìn)而量測輸出端子連接端132得到一第二分壓信號值v2；然后，設(shè)定電阻接觸端142a與電阻接觸端142b為高電位，而電阻接觸端142c為低電位，進(jìn)而量測輸出端子連接端132得到一第三分壓信號值v3；當(dāng)通過上述的設(shè)定方法得到第一分壓信號值v1、第二分壓信號值v2與第三分壓信號值v3后，比較第一分壓信號值v1、第二分壓信號值v2與第三分壓信號值v3，當(dāng)?shù)谝环謮盒盘栔祐1≤第二分壓信號值v2，且第一分壓信號值v1≤第三分壓信號值v3，可以判斷出電刷組件3停留在電阻接觸端141a與電阻接觸端141c之間，而當(dāng)?shù)谝环謮盒盘栔祐1≤第二分壓信號值v2，且第三分壓信號值v3≤第一分壓信號值v1，可以判斷出電刷組件3停留在電阻接觸端141a與電阻接觸端141b之間，進(jìn)一步地，當(dāng)?shù)诙謮盒盘栔祐2≤第一分壓信號值v1，且第二分壓信號值v2＜第三分壓信號值v3，可以判斷出電刷組件3停留在電阻接觸端141b與電阻接觸端141c之間，否則，當(dāng)?shù)诙謮盒盘栔祐2≤第一分壓信號值v1，且第三分壓信號值v3＜第二分壓信號值v2，可以判斷出電刷組件3停留在電阻接觸端141a與電阻接觸端141b之間。

如上所述，相較于先前技術(shù)的旋轉(zhuǎn)式可變電阻器需要通過多圈c型電阻的配合才能產(chǎn)生多個(gè)分壓信號，本發(fā)明利用一環(huán)型電阻層、三個(gè)輸入電路與一輸出電路的配合來形成無轉(zhuǎn)動(dòng)角度限制的電路模塊，且在任何角度皆能產(chǎn)生二個(gè)相對應(yīng)的分壓信號，而用戶更可通過二相對應(yīng)的分壓信號依據(jù)相對應(yīng)的判斷規(guī)則來精準(zhǔn)的判斷出電刷的位置。

藉由以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭示的較佳具體實(shí)施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲保護(hù)的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。