制造绕线型可变电阻器的电阻元件的方法技术

一种用于制造低滑动噪声的绕线型可变电阻器的电阻元件及其制造方法．这种用金属电阻丝绕在一个芯子上制成的电阻元件须经浸蚀处理的，经过处理，电阻丝表面层起断缘作用的金属氧化物、氯化物、硫化物、有机分子、吸附气体和其它杂质被消除和移走．此外，将浸蚀处理过的电阻元件浸入氨溶液，从而消除电阻丝表面沉积的铜．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于一种用于绕线型可变电阻器的电阻元件及其制造方法。 一般来说，绕线型可变电阻器作为电阻元件，其金属电阻丝是绕在芯子上，通过一个滑动触头的移动可获得一个理想的电阻值。这种绕线型可变电阻器的缺点之一是有滑动噪声，这是由于滑动触头在电阻元件上滑动而引起的。有些常规的绕线型可变电阻器在组装好以后就会产生滑动噪声，其它类型的可变电阻器在经过一定时间或受到高温作用后产生滑动噪声。这种可变电阻器的滑头触头在电阻元件上反复滑动几次后，其滑动噪声可能会暂时消失，但经过一定的时间或高温气候后，曾经消失的噪声再次产生出来。这些滑动噪音能引起滑动触头与电阻元件之间的接触不稳定，由金属氧化物，氯化物和硫化物，并伴随各种有机分子，吸附气体和其它杂质造成在电阻线圈表面形成了薄膜，其作用相当于电阻元件表面上的绝缘层。特别是，这个由金属氧化物，氯化物和硫化物形成的表面薄膜部分地归咎于外界气候的氧化，或者归咎于金属电阻丝拉膜中(die-drawing)使用的润滑剂的合成物所形成的金属间的化合物(例如，硫化铁、氯化铁等)。 防止由电阻丝表面薄膜而造成的滑动噪声的方法，已经在日本技术1963年公开号为27447和1979年公开号为33081上公开。前者是关于这样一种方法，其中在电阻丝与滑动触头相接触的部分涂上银涂料或镀上银的薄膜，从而形成一个不易氧化的导电层以防止这部分电阻丝氧化。从另一方面而言，后者方法涉及将涂有导电树脂膜的电阻丝绕在芯子上以防止电阻丝与滑动触头接触的那部分电阻丝氧化。由于上述的方法使电阻丝的成本增加，除了用于特殊目的可变电阻器外，两种方法都是不实用的。此外，这些常规的技术仅仅涉及到防止外部气候对电阻丝的氧化，而不涉及防止在电阻丝拉膜时由润滑剂合成物在电阻丝表面形成的合金使滑动电阻增加。 在美国专利第3697920号的说明书中，公开了一种在电阻丝表面涂上硅酸铝，以减小电阻元件与滑动触头之间的滑动噪声的技术。尽管，这份美国书中对为什么电阻元件表面上涂硅酸铝可使滑动噪声减小的原因尚未弄清楚。但是，很明显这个专利没有力图消除电阻元件拉膜时在电阻丝表面上由润滑剂合成物而形成的薄膜。 还有另一种减小绕线型可变电阻器的滑动噪音的方法，它是通过增加滑动触头与电阻元件的接触压力来实现的。一个电阻元件(用小型绕线型可变电阻器总电阻值为20个欧姆为例)，其电阻丝采用直径接近于16微米细的电阻元件。这样，增加接触压力是不可能的，因为电阻丝可能断裂。 本项专利技术的目的就是提供一个克服前面所述的缺点，具有低噪声特性的绕线型可变电阻器，以及制造方法。 根据这项专利技术，绕线型可变电阻器的电阻元件的特征在于在芯子上的电阻材料的金属电阻丝是要经过浸蚀处理的。 根据这项专利技术，制造绕线型可变电阻器的电阻元件方法，其特征在于由绕在芯子上的金属丝而组成电阻材料且电阻材料的电阻丝须经浸蚀处理。 图1A是一线状电阻材料的透视图。 图1B是由图1A所示的线状电阻材料截下的一段电阻元件的透视图。 图1C是由图1A所示的线状电阻材料螺旋缠绕而得到的螺线管的透视图。 图1D是由图1C所示的螺母管截下的一段线圈的图示说明。 图1E是由图1D所示的一匝线圈所组成马蹄型的电阻元件。 图2是滑动噪声测量装置的图示说明。 图3A是未经电解浸蚀的电阻元件的滑动噪声值的图示说明。 图3B是经过电解浸蚀的电阻元件的滑动噪声值的图示说明。 图4是叙述电解浸蚀方法的图示说明。 图5A是未经电解浸蚀的电阻元件的滑动噪声值的图示说明。 图5B是经过电解浸蚀的电阻元件的滑动噪声值的图示说明。 图6A是未浸入氨溶液的电阻元件的滑动噪声值的图示说明。 图6B是浸入氨溶液的电阻元件滑动噪声值的图示说明 图7A是未经化学浸蚀的电阻元件的绕线型可变电阻器的滑动噪声值的图示说明。 图7B是经过化学浸蚀的电阻元件的绕线型可变电阻器的滑动噪声值的图示说明。 图8A是经过氨溶液浸泡的电阻元件并即组装成的绕线型可变电阻器的滑动噪声值的图示说明。 图8B是经过预定温度和预定时间的氨溶液浸泡的电阻元件组装的绕线型可变电阻器的滑动噪声值的图示说明。 图8C是经过化学浸蚀但未经氨溶液浸泡立即装成的绕线型可变电阻器的滑动噪声值的图示说明。 图8D是经过预定时间和温度的化学浸蚀但未经氨溶液浸泡的电阻元件组成的绕线型可变电阻器的滑动噪声值的图示说明。 这个专利技术是基于这样一个概念，将绕在芯子上的电阻丝进行电解或化学浸蚀处理后，能够消除电阻丝表面的少量金属和杂质，这样清除金属的氧化物、氯化物和硫化物、有机分子、吸附气体和其他杂质，使电阻丝表面清洁了，从而减少或消除滑动噪声。 虽然根据各种特殊的应用各类的合金导线可被用来做电阻丝，铬镍(Ni-Cr)合金和铜镍(Cu-Ni)合金的用途最为普遍。由于经过浸蚀处理的铬镍合金和铜镍合金，在外界气候下，温度接近120℃也不氧化，故电阻丝大都用这些金属制成。所以，不必担心经过浸蚀处理的电阻丝，在正常外界气候下会被损坏。 然而对用铜镍制成的电阻丝来说，铜可能会析出在电阻丝的表面，但要取决于浸蚀的条件。 当这样的电阻丝在高温下保持长时间加热时，析出的铜被氧化了，它相当于绝缘层助长滑动噪声。在这种情况下，溶解掉析出的铜是必要的。 用铜镍和铬镍合金制造的电阻丝，只要其表面薄膜存在，它就是光滑的。经过浸蚀处理后，表面的薄膜被清除，其光滑的表面随之消失变成不光滑的表面了。不光滑表面增加了摩擦，这样就改变了电阻元件和滑动触头之间的接触电阻，这对于改善滑动噪声是很有好处的。 下面，将参考实施例，对本专利技术进行详细的描述。 实施例1 这个实施例涉及到对一个铬镍合金制成的电阻丝绕在芯子上而制成的电阻元件进行电解浸蚀处理。 如图1A所示，线状电阻材料3是由可以从市场大量得到的直径为57微米的铬镍合金电阻丝2(商业名称镍铬系精密级电阻丝Karma，由Driver-Harris公司造)，绕在直径为1.4毫米的涂聚酯铜芯1上，其螺旋线间隔为89微米。如图1B所示，电阻元件4是从线状电阻材料3截下的，它的两个端点5和6是焊接口，其长度是使两端点间的电阻值为500欧姆。 电阻元件4(未经电解浸蚀)是这些制造的，用丙酮将电阻丝表面杂质清除，然后用超声波加热使其干噪。然后，用图2所示的滑动噪声测量装置，测量电阻元件4的滑动噪声。滑动噪声的测量是根据MIL详细说明(MIL-R-27208A峰值噪音的测量)中所述的恒定电流法来实现的。电阻元件4的两个端头5和6都要接在示波器11的垂直输入端上，置于电阻元件4上的滑动触头12通过安培计13，与恒流源14相联，电阻元件4的端头6与恒流源14相联，1mA的恒定电流通过滑动头12和电阻元件4的端头6，如图中箭头所示，将滑动头以每秒3毫米的速率从端头5移到端头6，然后从端头6移到端头5，测量在整个滑动范围内的滑动噪声。图3A表示在示波器上测到的滑动噪声值。在图中，纵坐标代表测量的滑动噪声值，横坐标是时间轴。虚线箭头的部分代表滑动头12向前移动时的噪声，实线箭头的部分代表滑动头12向后移动的噪声。在滑动头移动的整个范围上，我们发现未经电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个用于绕线型可变电阻器上的电阻元件，其中，绕在芯子上的，用于上述电阻元件上金属电阻丝经过浸蚀处理。

【技术特征摘要】
JP 1985-5-10 97956/851、一个用于绕线型可变电阻器上的电阻元件，其中，绕在芯子上的，用于上述电阻元件上金属电阻丝经过浸蚀处理。2、根据权利要求1所述的绕线型可变电阻器的电阻元件，其中，浸蚀处理是电解浸蚀或化学浸蚀。3、根据权利要求2所述的绕线型可变电阻器的电阻元件，其中，上述芯子是由铜丝涂有合成树脂构成，上述电阻丝是镍铬线或镍铜线构成。4、一种制造绕线型可变电阻器的电阻元件的方法，其特征在于将金属电阻丝绕于芯子上构成电阻材料，上述电阻材料的电阻丝经过浸蚀处理。5、根据权利要求4所述的制造绕线型可变电阻器的电阻元件的方法，其中所述芯子由带有合成树脂层的铜线制成，上述电阻丝由镍铬线或镍铜线构成。6、根据权利要求5所述的制造绕线型可变电阻器的电阻元件的方法，其中上述浸蚀处理是电解浸蚀。7、根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：长野谦太郎，小谷太一郎，
申请(专利权)人：东京宇宙电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]