JP2004031168A - Sliding contact, sliding electric component, and sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のポテンショメータなどに用いられる摺動用途の接点部と摺動型電気部品及びセンサに関し、導通経路の導通抵抗を低くすることができ、信頼性の高い製品を提供できる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、摺動接点において摺動ノイズの発生を少くするために図20に示すカーボンファイバ(炭素繊維)103を金属板よりなる導電性保持体101で集束状態に保持し、集束状態のカーボンファイバ103を摺動子アーム105に取り付けてカーボンファイバ103の一端を基板107上の抵抗体108に摺接させることができるようにした構成のカーボン摺動子が知られている。
また、この種の摺動子の他の構成例として、図21に示す回転子111に凹部状の収納部113を形成し、この収納部113にゴム弾性体114と接触子115を収納し、アルミナ基板116上に設けた抵抗体層117と導体層118に対して接触子115を相対摺動自在に構成したものが知られている。
この摺動子の接触子115は図22に拡大して示すように緻密に同一方向に分散配列させた多数のカーボンファイバ112を導電性の樹脂成形体119で固着保持し、カーボンファイバ112を抵抗体層117と導体層118に対して相対摺動させ、更にカーボンファイバ112どうしの導通を良好とするために収納部113の底部側に金属箔120を配置し、底部側に位置する複数のカーボンファイバ112に金属箔120が接触するようにした構成とされている。また、アルミナ基板116には図21に示すように抵抗体層117と導体層118に対して個々に接続されるリード端子121、122が形成されている。
【0003】
図21と図22に示す構成の摺動子にあっては、抵抗体層117と導体層118に対して相対摺動する複数のカーボンファイバ112のうち、抵抗体層117と導体層118には別々のカーボンファイバが相対摺動し、その間を抵抗値が比較的に高い樹脂成形体で導通しているため、摺動抵抗値が高くなってしまうが、この問題を回避するため、複数のカーボンファイバ112どうしの導通のための金属箔120を別途設け、カーボンファイバ112を保持している導電性の樹脂成形体119の抵抗値をそれほど低くできない場合であっても、金属箔120が樹脂成形体119と回路的には並列接続されることとなるため、充分に低い抵抗値を実現できるように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図21と図22に示す摺動接点の構成においては、抵抗体層117と導体層118を導通させるため、導通経路に接続部が多いので確実に接続することが難しく、更に導通経路を構成するための部品点数も多くなってしまう問題がある。また、部品点数が多いので組立工数も増え、製造に手間がかかるという問題もある。しかも、カーボンファイバ112のみではなく、カーボンファイバ112と金属箔120の接触部分と金属箔120が主な導通経路とならざるを得ないので、導通経路において複数の接触部分が存在し、その接触抵抗のために、導通経路の抵抗値が高くなり易い構成である。
【0005】
本発明は以上の背景に鑑みてなされたもので、組み立てが容易で導通経路における導通箇所を少なくすることが可能で、導通抵抗を小さくすることができ、トラックに対して出力端子の接続が可能であり、ノイズの発生も少ない信頼性の高い摺動接点及びそれを備えた摺動型電気部品とセンサを提供することを目的の1つとする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、カーボンファイバ収束体が二股型に撓曲され、該カーボンファイバの撓曲側と反対側の両端部に、対になるトラックを有する導電パターンに対する摺動部が形成されてなる接点部を具備した。
対になるトラックを有する導電パターンに対して摺動する摺動部が撓曲状態のカーボンファイバ集束体の両端部に形成されているので、カーボンファイバ集束体で対になるトラックどうしを接続可能になり、対になるトラックの間に他の部材を介在させずに対になるトラックどうしを確実に接続することが可能で、導通経路における接点箇所を少なくすることができ、抵抗値の低い安定した信頼性の高い摺動接点を提供できる。また、摺動接点における上述のような抵抗の低い確実な接続を撓曲状態のカーボンファイバ集束体で行い得るので少ない部品点数で実現可能であり、部品点数が少ないので組立時の工数削減が可能となる。また、カーボンファイバ集束体を摺動させるトラックに対して出力端子を接続することができるので、カーボンファイバから信号を取り出す必要は無くなる。
ここで適用するトラックとは、抵抗体層、導電層、集電体層、金属層のいずれでも良くこれらの積層体層でも良い。また、トラックの平面形状は短冊状、櫛刃状、円弧状、矩形波状など、接点部が摺動できる形状であれば、いずれの形状でも差し支えない。
一方、二股型とは、カーボンファイバ集束体を折損させない程度に折り曲げた形状を全て含むものとするので、U字状、C字状、J字状、Ω字状、ω状、傾斜角度が緩いV字状あるいはL字状、曲げ角度の緩いN字状、S字状、円弧状等の種々の形状を包含するものとする。
【0007】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、カーボンファイバ収束体が二股型に撓曲され、該カーボンファイバの撓曲側と反対側の両端部を除く部分に対になるトラックに対する摺動部が形成されてなる接点部を具備したことを特徴とする。
対になるトラックを有する導電パターンに対して摺動する摺動部が撓曲状態のカーボンファイバ集束体の両端部を除く部分に形成されているので、カーボンファイバ集束体で対になるトラックどうしを接続可能になり、対になるトラックの間に他の部材を介在させずに、対になるトラックどうしを確実に接続することが可能で、導通経路における接点を少なくすることができ、抵抗値の低い安定した信頼性の高い摺動接点を提供できる。また、摺動接点における上述のような確実な接続を撓曲状態のカーボンファイバ集束体で行い得るので少い部品点数で実現可能であり、部品点数が少ないので組立時の工数削減が可能となる。また、カーボンファイバ集束体を摺動させるトラックに対して出力端子を接続することができるので、カーボンファイバから信号を取り出す必要は無くなる。
【0008】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、前記接点部のカーボンファイバ収束体の摺動部を露出させた状態でその他の部分の少なくとも一部または全部が保持部材で覆われてなることを特徴とする。
カーボンファイバ集束体の摺動部を除く部分の少なくとも一部を保持部材で覆うことで束ねて撓曲した状態のカーボンファイバ集束体を確実に形状保持することができ、露出させたカーボンファイバ集束体の摺動部をトラックに対して摺動させることが確実にできる。また、保持部材でカーボンファイバ集束体を形状保持できるので、カーボンファイバ集束体の形状維持が確実にできる。カーボンファイバ集束体の形状保持のためには、撓曲状態のカーボンファイバ集束体の摺動部を除く部分の少なくとも一部をカーボンファイバ集束体とは異なる部材としての保持部材で覆うことにより実現することができる。
【0009】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、筒形の保持部材によりカーボンファイバ収束体が拘束されてなることを特徴とする。
筒形の保持部材によりカーボンファイバ集束体が拘束されていることによりカーボンファイバ集束体は確実に形状保持される。筒形の保持部材として、1本の保持部材がカーボンファイバ集束体を拘束してなる構成でも良く、複数本の筒形の保持部材が共同して折曲状態のカーボンファイバ集束体を拘束してなるものでも良い。カーボンファイバ集束体を保持部材により拘束して形状保持することで、対になるトラックに対してカーボンファイバ集束体が摺動する際にカーボンファイバ集束体の拘束状態が乱れることがなく、対になるトラックに対して安定した摺動が可能となる。
【0010】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、前記カーボンファイバ収束体の端部側に位置する前記保持部材の端部に偏平部が形成され、該偏平部から突出されたカーボンファイバ収束体の端部が偏平型に整列された摺動部とされ、前記両摺動部が個々に相対摺動される対になる前記トラックの幅方向に揃えられたことを特徴とする。
カーボンファイバ集束体の端部が偏平型にされることで、導電パターンのトラックに対する摺動時に所定幅のトラックに対して偏平状のカーボンファイバ集束体の端部を均一幅で摺動させることが可能となり、摺動状態の安定性に寄与する。また、トラックの長手方向に対する接触する長さを短くできるので、安定して所定の出力を得ることができる。
【0011】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、前記保持部材によりカーボンファイバ集束体の形状が中間部に湾曲部を有する二股型の板状に保持されてなる接点部を備えたことを特徴とする。
保持部材により板状にカーボンファイバ集束体を形状保持する加工は容易であり、この状態のカーボンファイバ集束体の端部あるいはその他の部分をトラックに相対摺動させることは容易にでき、更に、湾曲部がなだらかであればカーボンファイバ集束体が折損するおそれもない。
【0012】
前記課題を解決するために本発明の摺動型電気部品は、第1のトラックと第2のトラックを有する導電パターンと、前記第1のトラックに相対摺動する第1の接触部と前記第2のトラックに相対摺動する第2の接触部を備えた共通のカーボンファイバ収束体の摺動接点とを備え、前記第1のトラックと前記第2のトラックと前記接点部により導通経路が形成されたことを特徴とする。
カーボンファイバ集束体に設けた第1の接触部と第2の接触部により導電パターンの第1のトラックと第2のトラックに対して相対摺動するので、カーボンファイバ集束体で導電パターンどうしを接続可能になり、導電パターンの間に他の部材を介在させずに、導電パターンどうしを確実に接続することが可能で、抵抗値の安定した摺動接点を提供できる。また、摺動接点における上述のような確実な接続を折曲状態のカーボンファイバ集束体のみで行い得るので少い部品点数で実現可能であり、部品点数が少いので工数削減が可能となる。
【0013】
前記課題を解決するために本発明の摺動型電気部品は、カーボンファイバ集束体が二股型に撓曲され、該カーボンファイバ集束体の撓曲側と反対側の両端部が支持部材に支持されるとともに、該カーボンファイバ集束体の撓曲部分の一側に1つのトラックが、撓曲部分の他側に他の1つのトラックが形成されてカーボンファイバ集束体の撓曲部分の一部と他の部分で対になる一方のトラックと他方のトラックがカーボンファイバ集束体に摺動自在に接触されてなることを特徴とする。
二股型に撓曲させたカーボンファイバ集束体の両端側を支持部材で支持し、カーボンファイバ集束体の撓曲部分の一側と他側で対になるトラックを摺動させる構成を採用することもできる。
【0014】
前記課題を解決するために本発明の摺動型電気部品は、前記摺動接点が、先のいずれかに記載の摺動接点であることを特徴とする。
先のいずれかに記載の摺動接点を備えた摺動型電気部品とすることで、先のいずれかの摺動接点が具備する特徴を有することができる。
【0015】
前記課題を解決するために本発明の摺動型電気部品は、前記摺動接点を支持して前記導電パターンに対して相対移動する支持部材が設けられたことを特徴とする。
支持部材により前記摺動接点を支持し、支持部材が導電パターンに対して相対移動することで摺動接点を導電パターンに対して相対摺動させることが可能となる。
【0016】
前記課題を解決するために本発明のセンサは、先のいずれかに記載の摺動型電気部品を備えたことを特徴とする。
本発明によるセンサによれば、先に説明の摺動接点の特徴を備えたセンサを得ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
図1において符号15は図1の左右方向に往復移動自在に設けられた摺動子受け(支持部材)であり、この摺動子受け15の底部に凹部15Aが形成され、この凹部15Aに以下に詳述する摺動接点14が接着等の固定手段により取り付けられている。
この形態の摺動接点14は、後述するU字撓曲状(二股状)のカーボンファイバ集束体14Aとそれを拘束したU字筒形の保持部材14Bからなり、U字状に二股に撓曲されたカーボンファイバ集束体14Aが接点部(摺動子)とされている。また、二股型とは、カーボンファイバ集束体14Aを折損させない程度に緩い角度で折り曲げるか湾曲させた形状を全て含むものとするので、U字状、C字状、J字状、Ω字状、ω状、傾斜角度が緩いV字状あるいはL字状、曲げ角度の緩いN字状、S字状、円弧状等の種々の形状を包含するものとする。
【0018】
カーボンファイバ集束体(接点部)14Aは、直径数μm〜数10μm程度、例えば5〜10μm程度の細径のカーボンファイバ(炭素繊維)を好ましくは数100本〜数1000本程度、例えば1000〜2000本程度束ねたカーボンファイバの集合体からなる。そして、このカーボンファイバ集合体がU字型に撓曲され、アルミニウムパイプ、黄銅パイプ、ステンレス鋼製のパイプなどの塑性変形が可能な金属パイプからなるU字状の保持部材14BによってU字型形状が保持されるとともに、その撓曲側ではない側の両端部、即ち、カーボンファイバ集束体14Aの端部14a、14aが所定の長さ保持部材14Bの両端部から突出されて摺動部とされている。
【0019】
また、アルミニウムパイプ等からなる保持部材14Bの両端部はプレス加工等により偏平型に加工され、カーボンファイバを抜け止めしてそれらの形状を揃えるための偏平部14bとされていて、これらの偏平部14bから露出されたカーボンファイバの摺動部としての端部14a、14aは個々に偏平状態になるように整列状態で突出され、一方の端部14aと他方の端部14aにおいて個々に突出されたカーボンファイバの先端部は平行状態でかつ略同一面内に並ぶように配列されている。
なお、この例では金属パイプの両端部を偏平状態になるようにプレス等の加圧手段で塑性加工して偏平部14bを形成することでカーボンファイバを偏平状に整列状態としたので、保持部材14Bの両端部が加工時に末広がり状態になるような形状に加工されているが、本発明では特にこのような形状に限るものではなく、また、両端部を偏平型に加工しなくても良いのは勿論である。
【0020】
以上の如く形成された摺動接点14は、摺動子受け15の底部側に形成された凹部15Aに前記保持部材14Bの半分程度を挿入して挿入部分を接着等の固定手段で凹部15Aに固定し、かつ、摺動接点14の端部14a、14aの先端を摺動子受け15の底部から若干突出させた状態で摺動子受け15の底部に固定されている。
また、摺動子受け15の下方、即ち、摺動接点14の端部14a、14aに対向する位置に、対になる平行配置された短冊状の第1のトラック30と第2のトラック31とを具備してなる導電パターン32が基板等の基材33上に形成された形で設けられている。また、トラックの平面形状は短冊状、櫛刃状、円弧状、矩形波状など、接点部が摺動できる形状であれば、いずれの形状でも差し支えない。
【0021】
前記摺動接点14の端部14a、14aは基材33側の第1のトラック30と第2のトラック31の各幅方向にわたってほぼ平行に跨がるように配置されている。即ち、偏平状態のカーボンファイバ集束体14Aの一方の端部14aはその幅方向を第1のトラック30の幅方向に揃え、カーボンファイバ集束体14Aの他方の端部14aはその幅方向を第2のトラック31の幅方向に揃えた状態で各トラック上をそれらの長作方向に沿って摺動するように接触支持されている。
従って摺動接点14と第1のトラック30と第2のトラック31とにより摺動型電気部品が構成され、第1のトラック30とカーボンファイバ集束体14Aと第2のトラック31とによって導通経路(電路)が構成され、この導通経路内において接点は摺動部としてのカーボンファイバ集束体14Aの端部14a、14aの先端部分2カ所とされている。また、前記第1のトラック30には所定の電源装置30Aから所定の直流電圧が印加され、第2のトラック31の一端側には出力端子34が形成されている。
【0022】
先の第1のトラック30は抵抗体からなり、例えば、導電体としてのカーボンブラックあるいはカーボンファイバと、主に抵抗体層の補強及び摩擦係数を低減するためのカーボンナノチューブと、熱硬化性樹脂としてのフェノール樹脂あるいはエポキシ樹脂などからなるポリマー抵抗体により構成され、第2のトラック31は良導電体からなり、例えば、銅箔、アルミニウム箔等の良導電性金属材料、あるいは導電体としての銀粉を熱硬化性樹脂に混入して形成した導体回路からなり、集電体として機能する。なお、該抵抗体層は、0.5μm以下の表面粗さとなるように、転写等の方法で形成されている。
前記カーボンブラックとしては、比較的小さな導電率を有するファーネスブラック(例えば、旭カーボン(株)製の商品名;旭60、Columbian社製の商品名;RAVEN150、三菱化成工業(株)の商品名;MA100など)を用いることができる。また、カーボンブラックとして、比較的大きな導電率を有する導電性ファーネスブラック(例えば、ライオン(株)のケッチェンブラックEC)、あるいは、アセチレンブラック(例えばデンカ(株)製の商品名;デンカブラック)などのいずれを用いても良い。
【0023】
前記構造の摺動型電気部品にあっては、摺動子受け15が図1の左右方向にトラック30、31と平行に往復移動するように構成されているので、摺動接点14が第1のトラック30と第2のトラック31に対して往復摺動し、摺動時の摺動接点14の位置(厳密には端部14a、14aのトラック30、31上での位置)に応じて第1のトラック30に印加されている入力電圧が分圧されて、その出力電圧を測定することによって摺動接点14の端部14aの位置が検出され、出力電圧値と位置の対応関係から位置検出が可能となる。なお、出力電圧は、第2のトラック31に接続されている出力端子34から得られる電気出力を測定すれば良い。
【0024】
次に前記構造の摺動型電気部品にあっては、対になるトラック30、31間をカーボンファイバ集束体14Aのみで確実に電気的に接続することができ、図21と図22に示すような従来構造における電気接点を構成する金属箔120や導電性樹脂製の樹脂成形体119等を必要としないので、トラック30、31を接続して摺動型電気部品を構成する場合の接続箇所を少なくすることができ、導通経路における抵抗値を不要に上昇させてしまうことがなくなり、導通抵抗の低下に寄与する。
更にカーボンファイバ集束体14Aのみで2つのトラック30、31を確実に電気的に接続できるので、カーボンファイバから直接電気信号を取り出す必要もなく、トラック30、31から電気信号の直接的な取り出しが可能となる効果がある。また、金属箔120や樹脂成形体119を不要とするので、部品点数の削減が可能で、製造工程の簡略化に寄与する。
【0025】
前記構造のカーボンファイバ集束体14Aは例えば以下に説明する方法で製造することができる。
図3に示すように必要長さに揃えた必要本数、例えば1000本〜2000本のカーボンファイバ40を束ねたならば、カーボンファイバ40の束ねたものをアルミニウム製のパイプ41に挿通し、パイプ41を湾曲加工してU字状に塑性変形させてU字管411とし、カーボンファイバ40の束ねたものをU字状に保持した状態の中間成形体42を得る。
次にU字管411の両端部をプレス加工により偏平型に塑性加工することにより、図5に示すように偏平部14bを備えた保持部材14Bにより拘束された状態のU字型のカーボンファイバ集束体を得ることができ、この状態でパイプ41から突出されているカーボンファイバの先端が不揃いである場合は図5の2点鎖線で示す切断線S−S’線に沿ってカーボンファイバの先端部を切り揃えることで、図2に示したカーボンファイバ集束体(摺動接点)14Aを得ることができる。そしてこの状態のカーボンファイバ集束体14Aの両端部に対して必要に応じてグリスあるいはオイル等の潤滑剤を塗布しておいてから実際の使用に供しても差し支えない。
【0026】
なお、図4に示すU字管411をプレス加工により塑性変形させて偏平部14bを形成する場合、図6に示すようにU字管411をその厚さ方向片側から主にプレスにより加圧してU字管411の厚さ方向底部側に位置するように偏平部14b1を形成するか、U字管411をその厚さ方向両側から均等にプレスして図7に示す如くU字管411の厚さ方向中央部に位置するように偏平部14b2を形成するかは特に問わない。また、プレス加工後のカーボンファイバ集束体14Aの先端部分は図6と図7に示すいずれの構造においても2点鎖線で示す切断線に沿って切り揃えてそれらの突出長さを揃えておくことが好ましい。また、該実施の形態において、保持部材を湾曲させることにより直線形状に比べてカーボンファイバーを抜けずらくすることができる。
【0027】
図8は本発明に係る摺動接点の第2の実施形態を示すもので、この形態においては摺動子受け(支持部材)15に斜め下向きの凹部15Bが形成され、この凹部15Bに接着等の固定手段によりU字状の保持部材14Bが斜め下向きに固定され、保持部材14の偏平部14b3が下向きに折曲された摺動接点44が固定され、接点部を構成するカーボンファイバ集束体14Aの一方の端部14aが第1のパターン30にほぼ直角向きに接触するように、他方の端部14aが第2のパターン31にほぼ直角向きに接触するようにそれぞれトラック30、31に接触されている。
図8に示すカーボンファイバ集束体14Aを備えた摺動接点44と第1のトラック30並びに第2のトラック31とからなる摺動型電気部品においても、先に説明した実施の形態の摺動型電気部品の場合と同様な作用効果を得ることができる。
【0028】
図9は本発明に係る摺動接点の第3の実施形態を示すもので、この形態においては先の実施の形態と同等のU字撓曲状(二股状)のカーボンファイバ集束体14Aとそれを拘束したU字筒形の保持部材14Bからなる摺動接点14が接着層あるいはインサート成型層からなる接合層45によって板バネ等の弾性を有する取付体46に取り付けられている。
この形態の構造においては、前記取付体46を先の形態の摺動子受け15の凹部15Aに接着等の固定手段で取り付けることで先の実施の形態の場合と同等の作用効果を得ることができる。また、この形態では取付体46自身が弾性を有するので、カーボンファイバ集束体14Aに弾性を持たせる必要がなくなるので、カーボンファイバ集束体14Aを硬く、弾性が低い状態として取付体46で弾性を付与し、相対摺動させるトラックに対する摺動時の押し付け力の付加を取付体46の弾性を利用して印加するようにしても良い。
【0029】
図10は本発明に係る摺動接点の第4の実施形態を示すもので、この形態においては、帯状のカーボンファイバ集束体47をその長さ方向中央部で湾曲状態に捩って折り返し形状とし、この形状のカーボンファイバ集束体(接点部)47の一端47aと他端47aを同方向に向けた状態になるように接着層により固定し拘束して摺動接点を構成し、このカーボンファイバ集束体47の端部47a、47aを第1のトラック30と第2のトラック31に同じ向きにして接触させられている。
この形態の帯状のカーボンファイバ集束体47は、その端部を除いた部分を接着層等の固定層で覆って固めて形状を保持するようにしても良いし、カーボンファイバ集束体47を偏平状の金属パイプ中に挿入して囲み、偏平状の金属パイプを加工してその形状を保持して図10に示すようなカーボンファイバ集束体47とする等の形状保持手段を採用すれば良い。
この形態のカーボンファイバ集束体47においてもトラック30、31に対して相対摺動させることで先に記載した第1の実施の形態の構成と同等の作用効果を得ることができる。
また、カーボンファイバ集束体47の湾曲部分をなだらかな曲線状とすることで、カーボンファイバ集束体47に対して負荷をかけないようにしてカーボンファイバ集束体47の折損のおそれを防止できる。
【0030】
図11は本発明に係る摺動接点の第5の実施形態を示すもので、この形態においては、カーボンファイバ集束体48を1回捩り螺旋状になるように加工し、この形状のカーボンファイバ集束体(接点部)48の一端48aと他端48aを互い違いに別方向に向けた状態になるように拘束した形状の接点部とし、このカーボンファイバ集束体48の端部48a、48aを第1のトラック30と第2のトラック31に互い違いの向きになるように接触させて摺動接点が構成されている。
【0031】
この形態の帯状のカーボンファイバ集束体48は、その端部を除いた部分を接着層等の固定層で覆って固めて形状を保持するようにしても良いし、固定層で固めた後に円柱の回りに巻き付けた状態で保持しても良い。また、カーボンファイバ集束体48を偏平状の金属パイプ中に挿入して、該カーボンファイバー集束体48の周囲に偏平状の金属パイプを配置し、偏平状の金属パイプを加工してその形状を保持する等の形状保持手段を採用すれば良い。
この形態のカーボンファイバ集束体48においても先の実施形態の構成と同等の作用効果を得ることができる。
なお、この形態のカーボンファイバ集束体48においては、その捩り状態を調整することで端部48a、48aの高さ位置を変え、例えば、一方の端部48aを他方の端部48aよりも一段高い位置にしたままで形状保持しておくならば、第1のトラック30の水平高さよりも第2のトラック31の水平高さを高くして段差を有する状態のトラック30、31としてしておき、段差のある状態のトラック30、31に対して1つのカーボンファイバ集束体48を摺動させ得る構成とすることもできる。
【0032】
図12は本発明に係る摺動接点の第6の実施形態を示すもので、この形態においては、カーボンファイバ集束体(接点部)49を側面視略Ω状になるように加工し、カーボンファイバ集束体49の一端(端部)49aと他端(端部)49aを互い違いに別方向に向けた状態になるように拘束して接点部とし、このカーボンファイバ集束体49の端部49a、49aを第1のトラック30と第2のトラック31に互い違いの向きになるように接触させて摺動接点が構成されている。
【0033】
この形態の帯状のカーボンファイバ集束体49は、その端部を除いた部分を接着層等の固定層で覆って固めて形状を保持するようにしても良いし、カーボンファイバ集束体49を偏平状の金属パイプ中に挿入してカーボンファイバー集束体49の周囲に偏平状の金属パイプを配置し、偏平状の金属パイプを加工してその形状を保持する等の形状保持手段を採用すれば良い。
この形態のカーボンファイバ集束体49においても先の実施形態の構成と同等の作用効果を得ることができる。
なお、この形態のカーボンファイバ集束体49においては、その捩り状態を調整することで端部49a、49aの高さ位置を変え、例えば、一方の端部49aを他方の端部49aよりも一段高い位置にしたままで形状保持しておくならば、第1のトラック30の水平高さよりも第2のトラック31の水平高さを高くして段差を有する状態のトラック30、31としてしておき、段差のある状態のトラック30、31に対して1つのカーボンファイバ集束体49を摺動させ得る構成とすることもできる。
【0034】
図13は図11に示す形状のカーボンファイバ集束体48を製造するための方法の一例を示すもので、丸棒状の成形型50に偏平状のカーボンファイバの束を巻き付け、この状態で図示では略した保持部材で形状を保持すれば良い。
この場合、カーボンファイバの束を接着層で予備的に変型加工可能な程度に固めた状態のものを成形型50に巻き付けてから本格的に接着層を固化して形状を維持させる方法を採用しても良く、偏平型のパイプでカーボンファイバ集束体を拘束し、パイプを折曲する方法でも良い。
また、図14に示すようにU字状に加工したカーボンファイバ集束体(接点部)53を角筒型の支持部材54の底部に挿入し、カーボンファイバ集束体53の両端部53a、53aを支持部材54の開口部から若干突出させた状態で接着剤で固定して接点部を構成しても良い。
【0035】
図15は本発明に係る第7の実施の形態の摺動型電気部品の例を示すもので、この例における接点部は支持部材(摺動子受け)60に対してU字状に撓曲させた状態のカーボンファイバ集束体(接点部)61の両端部61a、61aを埋め込む形で固定し、カーボンファイバ集束体61の中間部分の2カ所の撓曲部分61b、61bを第1のトラック30と第2のトラック31用の摺動部として構成したものである。この例では、基材63の上面に横断面V字状の溝部64が形成され、溝部64の傾斜内面に第1のトラック30と第2のトラック31が互いに斜めに向き合うように設置されている。
この形態の接点部を構成するカーボンファイバ集束体61は撓曲部分(摺動部)61b、61bで第1と第2のトラック30、31に摺動して摺動型電気部品を構成することで目的を達成することができる。
【0036】
この形態の接点部並びに摺動型電気部品においても先の形態の接点部並びに摺動型電気部品と同じ作用効果を得ることができる。なお、カーボンファイバ集束体61の両端部を支持部材60で支持拘束し、U字状に撓曲させた状態とすることで、カーボンファイバ集束体61を両端支持状態とすることができ、これにより先の種々の形態のカーボンファイバ集束体よりも剛性を高めることができるので、トラック30、31に対する相対摺動時のカーボンファイバ集束体61の撓みやへたり等のおそれを少くすることができる。
【0037】
図16は本発明に係る第8の実施の形態の摺動接点の例を示すもので、この例の摺動接点はカーボンファイバ集束体70がU字状に撓曲され、その両端部70a、70aを除く部分がポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン等の熱可塑性樹脂製のパイプからなる保持部材72によって形状が保持されている点に特徴を有する。
この構成の場合、カーボンファイバ集束体70を金型のU字状の成形キャビティに挿入し、両端に張力を与えた状態でインサート成形してカーボンファイバ集束体70を部分的に保持部材72で覆うことで接点部を得ることができる。この形態においても成形後にカーボンファイバ集束体70の先端部を切り揃えておくことが好ましい。
この例の摺動接点においても先の形態の接点部及び摺動接点と同じ作用効果を得ることができる。
【0038】
図17は本発明に係る第9の実施の形態の摺動接点の例を示すもので、この例の摺動接点はカーボンファイバ集束体80がU字状に撓曲され、その両端部80a、80aを除く部分にカーボンファイバ集束体80を包み囲むように含浸させた樹脂製の保持部材82によって形状が保持されている点に特徴を有する。
この例のカーボンファイバ集束体80はカーボンファイバの束をU字状に撓曲させた状態で撓曲部分まわりに接着剤を含浸させ、接着剤を固化することで得ることができる。
この例の摺動接点においても先の形態の接点部及び摺動接点と同じ作用効果を得ることができる。
【0039】
図18と図19は本発明に係る摺動接点を備えた自動車用のセンサの一例を示すもので、この実施形態のセンサ1は、自動車のエンジン付近等に搭載され、ガソリンと空気との混合比をコントロールするセンサや、排気ガスのリサイクル量をコントロールするセンサなどとして使用されるものである。図18はセンサの断面図、図19は摺動子受けに摺動接点を取り付けた状態を示す側面図である。
【0040】
図18に示すセンサ1は、外殻を形成するケーシング11と、このケーシング11に対して図1の左右方向へ移動可能な軸12と、前記ケーシング11に内蔵された基材13と、この基材13上に形成されている抵抗体からなる第1のトラック30及び導電体からなる第2のトラック31を備えた基材13に対して摺接する摺動接点14と、この摺動接点14を保持する摺動子受け(支持部材)15と、基材13に接続された外部端子17等を備えている。
前記ケーシング11では、一端(図1の左端部)に設けられた軸孔11aに前記軸12が挿入され、他端(図1の右端部)に設けられた開口11bにカバー18が取り付けられている。
前記摺動接点14としては、先の図9に示す板バネ状の取付体46に固定したカーボンファイバ集束体14を摺動接点の接点部として適用することができる。
【0041】
前記構造のセンサ1は自動車のエンジン付近などにおいて使用される。前記センサ1にあっては、摺動接点14が第1のトラック30と第2のトラック31を備えた基材13に対して往復摺動し、前述の第1の実施の形態と同様、摺動時の摺動接点14の位置に応じて摺動接点14のカーボンファイバ集束体14Aと第1のトラック30と第2のトラック31に接続された回路で入力電圧に対する出力電圧を測定することで摺動接点14が備えられた軸12の位置が検出され、位置検出センサとして機能する。
【0042】
なお、前記構造のセンサ1においては、直線往復移動におけるカーボンファイバ集束体14Aの端部14a、14aの位置を検出したが、回転角度センサを構成する場合、円板状の基材上面に径の異なる環状の第1のトラックと環状の第2のトラックを例えば同心円位置に配置し、接点部としてのカーボンファイバ集束体14を回転可能な円盤状の摺動子受けに設け、環状の第1のトラックと第2のトラックに跨がるようにカーボンファイバ集束体14を配置し、回動する摺動子受けの回動角度位置に応じてカーボンファイバ集束体14の端部14aのトラックに対する接触位置が変動するので、この位置に連動して出力される出力電圧により回転角度を検出する形の回転角度センサに適用できるのは勿論である。
【0043】
なお、本発明に係る摺動接点は、自動車のセンサ用の摺動用途の抵抗体に限らず、音響機器のスライダック抵抗等の調整用としての摺動抵抗器(調整用センサ)、スイッチ(入力センサ)、ロータリーエンコーダ(角度センサ)等の広い意味でのセンサとして各種用途に適用できるのは勿論である。
なおまた、これまで説明した例においては、カーボンファイバ集束体の形状を維持して拘束する保持部材として、金属パイプ、樹脂パイプあるいは接着剤を用いたが、カーボンファイバ集束体の形状を保持するものとして、断面コ字状等のチャンネル材を撓曲させた保持部材、熱収縮チューブに形状保持用の撓曲させた金属芯材を配置してなる複合構造の保持部材でも良く、保持部材は要はカーボンファイバ集束体を所定の形状に保持する作用を奏するものであればその構造や材料は問わない。また、本実施形態においては、導電パターンを1つの平面上、あるいは段差を持たせて配置し、接点部を湾曲させたが、第1と第2のトラックを対向する面に形成し、その間に、直線状の接点部を配置しても良い。
【0044】
一方、カーボンファイバ集束体14Aの端部14aをトラック30、31に直接接触させる必要はなく、トラック30、31上に導電層を被覆してそれらの導電層を介してカーボンファイバ集束体14を摺動させても良く、カーボンファイバの1本1本あるいはカーボンファイバ集束体14Aの端部14aに導電性粒子を含有させた樹脂層を被覆して該被覆層がトラック30、31上を摺動するようにしても良い。
次に、これまでの実施形態では、対になるパターン30、31が導電体層と抵抗体層の組み合わせから構成されていたが、両方のパターンが抵抗体層からなる構成、両方のパターンが導電体層からなる構成、一方のトラックが櫛刃状の導電パターンで他方が集電体パターンからなる構成でも差し支えない。
そして、これらの場合、及び各実施の形態においても、一方のパターンに入力電流を流して摺動接点を介して他方のパターンから電流を出力する様に構成しても良いのは勿論である。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、対になるトラックを有する導電パターンに対して摺動する摺動部が撓曲状態のカーボンファイバ集束体の両端部、あるいはその他の部分に形成されているので、カーボンファイバ集束体で対になるトラックどうしを接続可能になり、対になるトラックの間に他の部材を介在させずに、対になるトラックどうしを確実に接続することが可能で、対になるトラック間の導通経路における接点箇所を極力少なくすることができ、抵抗値の低い、安定した信頼性の高い摺動接点を提供できる。更にカーボンファイバ集束体を適用することで低ノイズ化できる利点を有する。
また、摺動接点における上述のような抵抗の低い確実な接続を撓曲状態のカーボンファイバ集束体で行い得るので、本発明構成を少ない部品点数で実現可能であり、部品点数が少ないので組立時の工数削減が可能となり、工程の簡略化に寄与する。また、カーボンファイバ集束体を摺動させるトラックに対して出力端子を接続することができるので、カーボンファイバから信号を取り出す必要は無くなり、出力端子の接続も容易にできる。
【0046】
本発明によれば、カーボンファイバ集束体の摺動部を除く部分の少なくとも一部を保持部材で覆うことで束ねて撓曲した状態のカーボンファイバ集束体を確実に形状保持することができ、露出させたカーボンファイバ集束体の摺動部をトラックに対して摺動させることが確実にできる。
また、保持部材でカーボンファイバ集束体を形状保持できるので、カーボンファイバ集束体の形状維持が確実にできる。カーボンファイバ集束体の形状保持のためには、撓曲状態のカーボンファイバ集束体の摺動部を除く部分の少なくとも一部をカーボンファイバ集束体とは異なる部材としての保持部材で覆うことにより実現することができる。
【0047】
本発明において、カーボンファイバ集束体の端部が偏平型にされることで、導電パターンのトラックに対する摺動時に所定幅のトラックに対して偏平状のカーボンファイバ集束体の端部を均一幅で摺動させることが可能となり、摺動状態の安定性に寄与し、安定した摺動特性の摺動接点を得ることができる。また、トラックの長手方向に対する接触する長さを短くできるので、安定して所定の出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係る第1の実施の形態の摺動接点と第1のトラック及び第2のトラックの位置関係を示す斜視図である。
【図2】図2は同摺動接点の平面図である。
【図3】図3は同摺動接点の組立方法の一例を説明するための斜視図である。
【図4】図4は同摺動接点の組立途中に得られる中間成形体の斜視図である。
【図5】図5は加工終了段階の摺動接点の斜視図である。
【図6】図6は本発明に係る接点部の端部側の形状の一例を示す側面図である。
【図7】図7は本発明に係る接点部の端部側の形状の他の一例を示す側面図である。
【図8】図8は本発明に係る第2の実施の形態の摺動接点と第1のトラック及び第2のトラックの位置関係を示す斜視図である。
【図9】図9は本発明に係る第3の実施の形態における接点部の取り付け状態の例を示す斜視図である。
【図10】図10は本発明に係る第4の実施の形態の斜視図である。
【図11】図11は本発明に係る第5の実施の形態の斜視図である。
【図12】図12は本発明に係る第6の実施の形態の斜視図である。
【図13】図13は本発明に係る第5の実施の形態の接点部を製造する方法の一例を示す斜視図である。
【図14】図14は本発明に係る第6の実施の形態の接点部を製造する方法の他の例を示す斜視図である。
【図15】図15は本発明に係る第7の実施の形態の接点部を示す断面図である。
【図16】図16は本発明に係る第8の実施の形態の接点部を示す断面図である。
【図17】図17は本発明に係る第9の実施の形態の接点部を示す断面図である。
【図18】図18は本発明に係る摺動接点を備えたセンサの一例を示す断面図である。
【図19】図19は図18に示すセンサに備えられる摺動子受けと摺動接点の取付状態を示す側面図である。
【図20】図20は従来の摺動子の一例を示す図である。
【図21】図21は従来の摺動子の他の例を示す図である。
【図22】図22は図21に示す構造の部分拡大図である。
【符号の説明】
13…基板、
14、44、47、48、49、53、…摺動接点、
14A…カーボンファイバ集束体(接点部)、
14a、47a、48a、49a、53a…端部(摺動部)、
14B…保持部材、
15…摺動子受け(支持部材)、
30…第1のトラック、
31…第2のトラック、
61b…撓曲部分(摺動部)、[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a contact portion for sliding use used in a potentiometer of an automobile, a sliding electrical component, and a sensor, and more particularly to a technology capable of reducing the conduction resistance of a conduction path and providing a highly reliable product.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a carbon fiber (carbon fiber) 103 shown in FIG. 20 has been held in a convergence state by a
Further, as another configuration example of this type of slider, a
As shown in the enlarged view of FIG. 22, the
[0003]
In the slider having the configuration shown in FIGS. 21 and 22, among the plurality of
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of the sliding contact shown in FIGS. 21 and 22, since the
[0005]
The present invention has been made in view of the above background, is easy to assemble, can reduce the number of conductive points in a conductive path, can reduce conductive resistance, and can connect an output terminal to a track. Another object of the present invention is to provide a highly reliable sliding contact that generates less noise and a sliding electric component and a sensor including the sliding contact.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a sliding contact according to the present invention has a conductive pattern in which a carbon fiber converging body is bent in a forked shape, and a pair of tracks is provided at both ends of the carbon fiber opposite to the bent side. And a contact portion in which a sliding portion is formed.
Since the sliding portions that slide on the conductive pattern having the paired tracks are formed at both ends of the bent carbon fiber bundle, the paired tracks can be connected with the carbon fiber bundle. It is possible to reliably connect the paired tracks without intervening other members between the paired tracks, to reduce the number of contact points in the conduction path, and to achieve a stable low resistance value. A highly reliable sliding contact can be provided. In addition, the reliable connection of the sliding contact with low resistance as described above can be performed with the carbon fiber bundle in the bent state, so that it can be realized with a small number of parts, and the number of parts is small, so that the man-hour during assembly can be reduced. It becomes. Further, since the output terminal can be connected to the track on which the carbon fiber bundle slides, it is not necessary to take out the signal from the carbon fiber.
The track applied here may be any of a resistor layer, a conductive layer, a current collector layer, and a metal layer, or may be a layered body of these layers. The track may have any planar shape, such as a strip, a comb blade, an arc, or a rectangular wave, as long as the contact portion can slide.
On the other hand, the bifurcated type includes all shapes that are bent to such an extent that the carbon fiber bundle is not broken, so that the U-shape, C-shape, J-shape, Ω-shape, ω-shape, V-shape with a gentle inclination angle It includes various shapes such as a shape, an L shape, an N shape having a gentle bending angle, an S shape, and an arc shape.
[0007]
In order to solve the above-mentioned problem, a sliding contact according to the present invention comprises a carbon fiber converging body which is bent in a forked shape, and slides on a track which is paired with a portion of the carbon fiber except for both ends opposite to the bending side. It is characterized by comprising a contact portion formed with a moving portion.
Since the sliding portion that slides with respect to the conductive pattern having the paired tracks is formed at a portion other than both ends of the bent carbon fiber bundle, the paired tracks of the carbon fiber bundle are separated from each other. It becomes possible to connect, and it is possible to securely connect the paired tracks without intervening other members between the paired tracks, it is possible to reduce the number of contacts in the conduction path, and to reduce the resistance value. A low, stable and reliable sliding contact can be provided. In addition, since the above-described reliable connection at the sliding contact can be performed by the carbon fiber bundle in the bent state, it can be realized with a small number of parts, and the number of parts is small, so that the man-hour during assembly can be reduced. . Further, since the output terminal can be connected to the track on which the carbon fiber bundle slides, it is not necessary to take out the signal from the carbon fiber.
[0008]
In order to solve the above-mentioned problem, the sliding contact of the present invention is configured such that at least a part or all of the other part is covered with a holding member in a state where the sliding part of the carbon fiber converging body of the contact part is exposed. It is characterized by the following.
By covering at least a part of the portion of the carbon fiber bundle except for the sliding portion with the holding member, the carbon fiber bundle in the bundled and bent state can be surely held in shape, and the exposed carbon fiber bundle is exposed. The sliding portion can be surely slid with respect to the track. Further, since the shape of the carbon fiber bundle can be held by the holding member, the shape of the carbon fiber bundle can be reliably maintained. In order to maintain the shape of the carbon fiber bundle, at least a part of the bent portion of the carbon fiber bundle except for the sliding portion is covered with a holding member as a member different from the carbon fiber bundle. be able to.
[0009]
In order to solve the above-mentioned problem, a sliding contact of the present invention is characterized in that a carbon fiber converging body is restrained by a cylindrical holding member.
Since the carbon fiber bundle is restrained by the cylindrical holding member, the shape of the carbon fiber bundle is surely maintained. As the cylindrical holding member, one holding member may restrain the carbon fiber bundle, and a plurality of cylindrical holding members may jointly restrain the bent carbon fiber bundle. It may be. By constraining the shape of the carbon fiber bundle by holding the carbon fiber bundle by the holding member, the restrained state of the carbon fiber bundle is not disturbed when the carbon fiber bundle slides with respect to the paired tracks, and the carbon fiber bundle becomes a pair. Stable sliding with respect to the track becomes possible.
[0010]
According to another aspect of the present invention, there is provided a sliding contact according to the present invention, wherein a flat portion is formed at an end of the holding member located on the end side of the carbon fiber converging body, and a carbon fiber converging member protruding from the flat portion is formed. The end of the body is a sliding portion arranged in a flat shape, and the two sliding portions are aligned in the width direction of the pair of tracks which are individually slid relative to each other.
Since the end of the carbon fiber bundle is flattened, the end of the flat carbon fiber bundle can be slid at a uniform width with respect to a track having a predetermined width when the conductive pattern slides on the track. It becomes possible and contributes to the stability of the sliding state. Further, since the length of the track in contact with the longitudinal direction can be shortened, a predetermined output can be obtained stably.
[0011]
In order to solve the above problem, the sliding contact of the present invention includes a contact portion in which the shape of the carbon fiber bundle is held in a bifurcated plate shape having a curved portion at an intermediate portion by the holding member. Features.
It is easy to maintain the shape of the carbon fiber bundle in the shape of a plate by the holding member, and it is easy to relatively slide the end portion or other portion of the carbon fiber bundle in this state to the track, and furthermore, to bend. If the portion is gentle, there is no possibility that the carbon fiber bundle is broken.
[0012]
According to another aspect of the present invention, there is provided a sliding-type electric component comprising: a conductive pattern having a first track and a second track; a first contact portion that slides relative to the first track; A sliding contact of a common carbon fiber converging body having a second contact portion that slides relative to the second track, and a conduction path is formed by the first track, the second track, and the contact portion It is characterized by having been done.
Since the first and second contact portions provided on the carbon fiber bundle slide relative to the first and second tracks of the conductive pattern, the conductive patterns are connected by the carbon fiber bundle. This makes it possible to reliably connect the conductive patterns without intervening other members between the conductive patterns, and to provide a sliding contact with a stable resistance value. Further, since the above-described reliable connection at the sliding contact can be performed only by the folded carbon fiber bundle, it can be realized with a small number of parts, and the number of parts is small, so that the man-hour can be reduced.
[0013]
In order to solve the above-mentioned problem, in the sliding electric component of the present invention, the carbon fiber bundle is bent into a forked shape, and both ends of the carbon fiber bundle on the side opposite to the bending side are supported by the support member. In addition, one track is formed on one side of the bent portion of the carbon fiber bundle, and another track is formed on the other side of the bent portion. And the other track is slidably contacted with the carbon fiber bundle.
It is also possible to adopt a configuration in which both ends of the carbon fiber bundle that is bent in a forked shape are supported by support members, and a track that forms a pair on one side and the other side of the bent portion of the carbon fiber bundle is slid. it can.
[0014]
According to another aspect of the present invention, there is provided a sliding-type electric component, wherein the sliding contact is the sliding contact according to any one of the above.
By providing a sliding-type electric component provided with any of the above-mentioned sliding contacts, it is possible to have a feature provided by any of the above-mentioned sliding contacts.
[0015]
In order to solve the above-mentioned problems, a sliding-type electric component according to the present invention is characterized in that a supporting member that supports the sliding contact and moves relatively to the conductive pattern is provided.
The sliding contact is supported by a support member, and the sliding contact can be slid relative to the conductive pattern by moving the support member relative to the conductive pattern.
[0016]
According to another aspect of the present invention, there is provided a sensor including the sliding electric component according to any one of the above aspects.
According to the sensor of the present invention, it is possible to obtain a sensor having the characteristics of the sliding contact described above.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.
In FIG. 1,
The sliding
[0018]
The carbon fiber bundle (contact portion) 14A is formed of a small diameter carbon fiber (carbon fiber) having a diameter of several μm to several tens μm, for example, about 5 to 10 μm, preferably several hundred to several thousand, for example, 1000 to 2,000. It consists of an aggregate of carbon fibers bundled together. Then, the carbon fiber aggregate is bent into a U-shape, and the U-shape is formed by a
[0019]
Both ends of the holding
In this example, the carbon fibers were flatly aligned by flattening the both ends of the metal pipe by pressurizing means such as a press so that the flattened
[0020]
The sliding
A pair of strip-shaped first tracks 30 and
[0021]
The ends 14a, 14a of the sliding
Therefore, the sliding
[0022]
The
Examples of the carbon black include furnace black having a relatively small electric conductivity (for example, trade name of Asahi Carbon Co., Ltd .; trade name of
[0023]
In the sliding-type electric component having the above-described structure, since the
[0024]
Next, in the sliding electric component having the above structure, the
Further, since the two
[0025]
The
As shown in FIG. 3, when a required number of
Next, by forming both ends of the
[0026]
When the
[0027]
FIG. 8 shows a second embodiment of the sliding contact according to the present invention. In this embodiment, an obliquely
The sliding-type electric component including the sliding
[0028]
FIG. 9 shows a third embodiment of the sliding contact according to the present invention. In this embodiment, a U-shaped (bifurcated)
In the structure of this embodiment, by attaching the mounting
[0029]
FIG. 10 shows a fourth embodiment of the sliding contact according to the present invention. In this embodiment, a belt-like
The belt-shaped
Even in the
Further, by making the curved portion of the
[0030]
FIG. 11 shows a fifth embodiment of the sliding contact according to the present invention. In this embodiment, a
[0031]
The band-shaped
In the
In the
[0032]
FIG. 12 shows a sliding contact according to a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, a carbon fiber bundle (contact portion) 49 is processed so as to have a substantially Ω shape in a side view, and a carbon fiber One end (end) 49a and the other end (end) 49a of the
[0033]
The band-like
With the
In the
[0034]
FIG. 13 shows an example of a method for manufacturing the
In this case, a method is employed in which a bundle of carbon fibers is preliminarily hardened with an adhesive layer so as to be deformable and wound around a
Further, as shown in FIG. 14, a carbon fiber bundle (contact point) 53 processed into a U-shape is inserted into the bottom of a rectangular
[0035]
FIG. 15 shows an example of a sliding-type electric component according to a seventh embodiment of the present invention. In this example, a contact portion is bent in a U-shape with respect to a support member (slider receiver) 60. The both ends 61a, 61a of the carbon fiber bundle (contact portion) 61 in the state of being fixed are fixed so as to be embedded, and the two
The
[0036]
In the contact portion and the sliding electric component of this embodiment, the same operation and effects as those of the contact portion and the sliding electric component of the previous embodiment can be obtained. The both ends of the
[0037]
FIG. 16 shows an example of the sliding contact according to the eighth embodiment of the present invention. In the sliding contact of this example, a
In the case of this configuration, the
Also in the sliding contact of this example, the same operation and effect as those of the contact portion and the sliding contact of the above embodiment can be obtained.
[0038]
FIG. 17 shows an example of a sliding contact according to a ninth embodiment of the present invention. In the sliding contact of this embodiment, a carbon fiber bundle 80 is bent in a U-shape, and both
The carbon fiber bundle 80 of this example can be obtained by impregnating an adhesive around a bent portion in a state where a bundle of carbon fibers is bent in a U-shape and solidifying the adhesive.
Also in the sliding contact of this example, the same operation and effect as those of the contact portion and the sliding contact of the above embodiment can be obtained.
[0039]
FIGS. 18 and 19 show an example of an automobile sensor provided with a sliding contact according to the present invention. The
[0040]
The
In the casing 11, the
As the sliding
[0041]
The
[0042]
In the
[0043]
In addition, the sliding contact according to the present invention is not limited to a resistor for sliding use for a sensor of an automobile, but also a sliding resistor (adjusting sensor) and a switch (input) for adjusting a sliding resistance or the like of audio equipment. Of course, it can be applied to various uses as a sensor in a broad sense such as a sensor) and a rotary encoder (angle sensor).
In addition, in the examples described so far, a metal pipe, a resin pipe, or an adhesive is used as a holding member for maintaining and constraining the shape of the carbon fiber bundle, but the holding member holds the shape of the carbon fiber bundle. As the holding member, a holding member obtained by bending a channel material having a U-shaped cross section or a holding member having a composite structure in which a bent metal core material for holding a shape is arranged in a heat-shrinkable tube may be used. Any structure and material can be used as long as it has the function of holding the carbon fiber bundle in a predetermined shape. Further, in the present embodiment, the conductive pattern is arranged on one plane or with a step, and the contact portion is curved. However, the first and second tracks are formed on the opposing surfaces, and between them, Alternatively, a linear contact portion may be arranged.
[0044]
On the other hand, it is not necessary to bring the
Next, in the embodiments described above, the paired
In these cases and in each of the embodiments, the input current may be applied to one of the patterns and the current may be output from the other pattern via the sliding contact.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the sliding portions that slide with respect to the conductive pattern having the paired tracks are formed at both ends or other portions of the bent carbon fiber bundle. Therefore, the paired tracks can be connected with the carbon fiber bundle, and the paired tracks can be reliably connected without interposing any other member between the paired tracks. Thus, the number of contact points in the conduction path between the tracks can be minimized, and a stable and reliable sliding contact with a low resistance value can be provided. Further, there is an advantage that noise can be reduced by applying a carbon fiber bundle.
Further, since the reliable connection of the sliding contact with low resistance as described above can be performed by the carbon fiber bundle in a bent state, the configuration of the present invention can be realized with a small number of parts, and the number of parts is small, so Can be reduced, and the process can be simplified. Further, since the output terminal can be connected to the track on which the carbon fiber bundle slides, there is no need to take out the signal from the carbon fiber, and the connection of the output terminal can be facilitated.
[0046]
According to the present invention, by covering at least a portion of the portion of the carbon fiber bundle except for the sliding portion with the holding member, the carbon fiber bundle in the bundled and bent state can be reliably held in shape, and can be exposed. The sliding portion of the carbon fiber bundle thus made can be surely slid with respect to the track.
Further, since the shape of the carbon fiber bundle can be held by the holding member, the shape of the carbon fiber bundle can be reliably maintained. In order to maintain the shape of the carbon fiber bundle, at least a part of the bent portion of the carbon fiber bundle except for the sliding portion is covered with a holding member as a member different from the carbon fiber bundle. be able to.
[0047]
In the present invention, the end of the carbon fiber bundle is flattened so that the end of the flat carbon fiber bundle is slid at a uniform width with respect to the track having a predetermined width when the conductive pattern slides on the track. This makes it possible to obtain a sliding contact with stable sliding characteristics, which contributes to the stability of the sliding state. Further, since the length of the track in contact with the longitudinal direction can be shortened, a predetermined output can be obtained stably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the positional relationship between a sliding contact and a first track and a second track according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the sliding contact.
FIG. 3 is a perspective view for explaining an example of an assembling method of the sliding contact.
FIG. 4 is a perspective view of an intermediate molded body obtained during assembly of the sliding contact.
FIG. 5 is a perspective view of a sliding contact at a stage where processing is completed.
FIG. 6 is a side view showing an example of the shape of the end portion of the contact portion according to the present invention.
FIG. 7 is a side view showing another example of the end portion side shape of the contact portion according to the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing a positional relationship between a sliding contact, a first track, and a second track according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing an example of an attached state of a contact portion according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view of a fourth embodiment according to the present invention.
FIG. 11 is a perspective view of a fifth embodiment according to the present invention.
FIG. 12 is a perspective view of a sixth embodiment according to the present invention.
FIG. 13 is a perspective view illustrating an example of a method of manufacturing a contact portion according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing another example of the method of manufacturing the contact portion according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a sectional view showing a contact portion according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a sectional view showing a contact portion according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a sectional view showing a contact portion according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a sectional view showing an example of a sensor provided with a sliding contact according to the present invention.
FIG. 19 is a side view showing an attached state of a slider receiver and a sliding contact provided in the sensor shown in FIG. 18;
FIG. 20 is a diagram showing an example of a conventional slider.
FIG. 21 is a view showing another example of a conventional slider.
FIG. 22 is a partially enlarged view of the structure shown in FIG. 21;
[Explanation of symbols]
13 ... substrate,
14, 44, 47, 48, 49, 53, ... sliding contacts,
14A: carbon fiber bundle (contact part),
14a, 47a, 48a, 49a, 53a ... end (sliding part),
14B ... holding member,
15 ... Slider receiver (supporting member),
30 ... the first track,
31 second track,
61b: bending portion (sliding portion),
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