JP2004031168A - Sliding contact, sliding electric component, and sensor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sliding contact having few conduction portions in a conduction pathway, easy to assemble, capable of connecting an output terminal to a track, suppressing the generating of noise, and having high reliability, and to provide a sliding electric component and a sensor, equipped with the sliding contact. <P>SOLUTION: This sliding contact has a contact part 14 in which a carbon fiber bundle 14A is bent in a bifurcate shape, and sliding parts 14a, 14a to a conducting pattern having a pair of tracks 30, 31 are formed at both ends on the opposite side to the bending side of the carbon fiber. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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 conductive holder 101 made of a metal plate in order to reduce the occurrence of sliding noise in a sliding contact, and the convergence state of the carbon fiber There is known a carbon slider having a structure in which one end of the carbon fiber 103 can be brought into sliding contact with a resistor 108 on a substrate 107 by attaching the 103 to a slider arm 105.
Further, as another configuration example of this type of slider, a concave storage portion 113 is formed in a rotor 111 shown in FIG. 21, and a rubber elastic body 114 and a contact 115 are stored in this storage portion 113. It is known that a contact 115 is configured to be slidable relative to a resistor layer 117 and a conductor layer 118 provided on an alumina substrate 116.
As shown in the enlarged view of FIG. 22, the contact 115 of the slider holds a large number of carbon fibers 112 densely dispersed and arranged in the same direction with a conductive resin molded body 119, and fixes the carbon fibers 112 to a resistance. A metal foil 120 is disposed on the bottom side of the housing 113 so as to slide relatively to the body layer 117 and the conductor layer 118 and further improve the conduction between the carbon fibers 112. The configuration is such that the metal foil 120 contacts the fiber 112. As shown in FIG. 21, lead terminals 121 and 122 that are individually connected to the resistor layer 117 and the conductor layer 118 are formed on the alumina substrate 116.
[0003]
In the slider having the configuration shown in FIGS. 21 and 22, among the plurality of carbon fibers 112 sliding relative to the resistor layer 117 and the conductor layer 118, the resistor layer 117 and the conductor layer 118 have Separate carbon fibers slide relative to each other, and a conductive material having a relatively high resistance value conducts between them, resulting in a high sliding resistance value. Even if the metal foil 120 for providing conduction between the fibers 112 is separately provided and the resistance value of the conductive resin molded body 119 holding the carbon fiber 112 cannot be reduced so much, the metal foil 120 is formed of the resin molded body. Since the circuit 119 is connected in parallel with the circuit 119, it is configured to realize a sufficiently low resistance value.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of the sliding contact shown in FIGS. 21 and 22, since the resistor layer 117 and the conductor layer 118 are electrically connected, there are many connecting portions in the conductive paths, so that it is difficult to reliably connect them. However, there is a problem that the number of parts for performing the process is increased. In addition, since the number of parts is large, the number of assembling steps is also increased, and there is a problem that it takes much time to manufacture. In addition, since not only the carbon fiber 112 but also the contact portion between the carbon fiber 112 and the metal foil 120 and the metal foil 120 must be the main conduction path, there are a plurality of contact portions in the conduction path, and the contact resistance Therefore, the resistance value of the conduction path is easily increased.
[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, reference numeral 15 denotes a slider receiver (supporting member) provided so as to be reciprocally movable in the left-right direction of FIG. 1. A recess 15A is formed at the bottom of the slider receiver 15, and The sliding contacts 14 described in detail below are attached by fixing means such as bonding.
The sliding contact 14 of this embodiment includes a U-shaped bent (bifurcated) carbon fiber bundle 14A described later and a U-shaped cylindrical holding member 14B that restrains the carbon fiber bundle 14A, and is bent into a U-shape. The carbon fiber bundle 14A is used as a contact portion (slider). In addition, the bifurcated shape includes all shapes bent or curved at a gentle angle to the extent that the carbon fiber bundle 14A is not broken, so that the shape is U-shaped, C-shaped, J-shaped, Ω-shaped, ω-shaped. And various shapes such as a V-shape or L-shape having a gentle inclination angle, an N-shape, an S-shape, or an arc shape having a gentle bend angle.
[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 U-shaped holding member 14B made of a plastically deformable metal pipe such as an aluminum pipe, a brass pipe, or a stainless steel pipe. Are held, and both ends of the non-bending side thereof, that is, the ends 14a of the carbon fiber bundle 14A are projected from both ends of the predetermined length holding member 14B to form a sliding portion. ing.
[0019]
Both ends of the holding member 14B made of an aluminum pipe or the like are formed into a flat shape by press working or the like, and are formed as flat portions 14b for preventing carbon fibers from coming off and aligning their shapes. Ends 14a, 14a as sliding portions of the carbon fiber exposed from 14b are individually protruded in an aligned state so as to be flat, and individually protruded at one end 14a and the other end 14a. The tips of the carbon fibers are arranged in a parallel state and arranged in substantially the same plane.
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 portions 14b were formed. Although both ends of 14B are processed so as to be divergent at the time of processing, the present invention is not particularly limited to such a shape, and it is not necessary to process both ends in a flat shape. Of course.
[0020]
The sliding contact 14 formed as described above is inserted into the recess 15A formed on the bottom side of the slider receiver 15 by inserting about half of the holding member 14B into the recess 15A by fixing means such as bonding. The sliding contact 14 is fixed to the bottom of the slider receiver 15 with the ends 14 a, 14 a of the sliding contact 14 slightly projecting from the bottom of the slider receiver 15.
A pair of strip-shaped first tracks 30 and second tracks 31 arranged in parallel below the slider receiver 15, that is, at positions opposed to the ends 14 a, 14 a of the sliding contacts 14. Is provided on the base material 33 such as a substrate. 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.
[0021]
The ends 14a, 14a of the sliding contact 14 are arranged so as to extend substantially in parallel in the width direction of the first track 30 and the second track 31 on the base material 33 side. That is, one end 14a of the flat carbon fiber bundle 14A has its width direction aligned with the width direction of the first track 30, and the other end 14a of the carbon fiber bundle 14A has its width direction aligned with the second direction. The tracks 31 are contacted and supported so as to slide on the tracks 31 in the width direction of the tracks 31 in the width direction thereof.
Therefore, the sliding contact 14, the first track 30, and the second track 31 form a sliding electric component, and the first track 30, the carbon fiber bundle 14 </ b> A, and the second track 31 form a conductive path ( An electrical path is formed, and in this conduction path, the contact points are two ends 14a of the carbon fiber bundle 14A as a sliding portion. A predetermined DC voltage is applied to the first track 30 from a predetermined power supply device 30A, and an output terminal 34 is formed at one end of the second track 31.
[0022]
The first track 30 is made of a resistor, for example, carbon black or carbon fiber as a conductor, carbon nanotubes mainly for reinforcing a resistor layer and reducing a friction coefficient, and a thermosetting resin. The second track 31 is made of a good conductor, for example, a good conductive metal material such as a copper foil or an aluminum foil, or a silver powder as a conductor. It is composed of a conductor circuit formed by being mixed in a thermosetting resin, and functions as a current collector. The resistor layer is formed by a method such as transfer so as to have a surface roughness of 0.5 μm or less.
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 Asahi 60, Columbian Co .; RAVE150, trade name of Mitsubishi Kasei Kogyo Co., Ltd .; MA100). Further, as carbon black, conductive furnace black having a relatively high conductivity (for example, Ketchen Black EC of Lion Co., Ltd.) or acetylene black (for example, trade name of Denka Co .; Denka Black), etc. Any of these may be used.
[0023]
In the sliding-type electric component having the above-described structure, since the slider receiver 15 is configured to reciprocate in the left-right direction in FIG. Reciprocatingly slides with respect to the track 30 and the second track 31, and according to the position of the sliding contact 14 at the time of sliding (strictly speaking, the positions of the ends 14a, 14a on the tracks 30, 31). The input voltage applied to one track 30 is divided, and the output voltage is measured to detect the position of the end 14a of the sliding contact 14. The position is detected from the correspondence between the output voltage value and the position. Becomes possible. As the output voltage, an electric output obtained from the output terminal 34 connected to the second track 31 may be measured.
[0024]
Next, in the sliding electric component having the above structure, the tracks 30 and 31 to be paired can be reliably electrically connected only by the carbon fiber bundle 14A, as shown in FIGS. 21 and 22. Since the metal foil 120 and the resin molded body 119 made of a conductive resin are not required in the conventional structure of the related art, there is no need to connect the tracks 30 and 31 to form a sliding electrical part. It is possible to reduce the resistance value, and it is unnecessary to unnecessarily increase the resistance value in the conduction path, which contributes to a reduction in conduction resistance.
Further, since the two tracks 30 and 31 can be reliably electrically connected only by the carbon fiber bundle 14A, there is no need to take out the electric signal directly from the carbon fiber, and the electric signal can be taken out directly from the tracks 30 and 31. The effect is as follows. Further, since the metal foil 120 and the resin molded body 119 are not required, the number of parts can be reduced, which contributes to simplification of the manufacturing process.
[0025]
The carbon fiber bundle 14A having the above structure can be manufactured, for example, by the method described below.
As shown in FIG. 3, when a required number of carbon fibers 40, for example, 1000 to 2,000, bundled to a required length are bundled, the bundle of carbon fibers 40 is inserted into an aluminum pipe 41, and the pipe 41 is formed. Is bent and plastically deformed into a U-shape to form a U-shaped tube 411, and an intermediate molded body 42 in a state where the bundle of carbon fibers 40 is held in a U-shape is obtained.
Next, by forming both ends of the U-shaped tube 411 into a flat shape by press working, a U-shaped carbon fiber bundle confined by a holding member 14B having a flat portion 14b as shown in FIG. In this state, if the tips of the carbon fibers protruding from the pipe 41 are not uniform, the tip of the carbon fiber is cut along the cutting line SS ′ shown by the two-dot chain line in FIG. Can be obtained, the carbon fiber bundle (sliding contact) 14A shown in FIG. 2 can be obtained. Then, a lubricant such as grease or oil may be applied to both ends of the carbon fiber bundle 14A in this state, if necessary, before use in actual use.
[0026]
When the flat portion 14b is formed by plastically deforming the U-shaped tube 411 shown in FIG. 4 by press working, as shown in FIG. 6, the U-shaped tube 411 is pressed mainly from one side in the thickness direction by pressing. The flat portion 14b1 is formed so as to be located on the bottom side in the thickness direction of the U-shaped tube 411, or the U-shaped tube 411 is pressed evenly from both sides in the thickness direction of the U-shaped tube 411 as shown in FIG. It does not matter whether the flat portion 14b2 is formed so as to be located at the center in the vertical direction. In addition, in any of the structures shown in FIGS. 6 and 7, the tip portion of the carbon fiber bundle 14A after the press working is cut along a cutting line shown by a two-dot chain line so that their protruding lengths are made uniform. Is preferred. Further, in this embodiment, by bending the holding member, it is possible to make it harder for the carbon fiber to come out as compared with the linear shape.
[0027]
FIG. 8 shows a second embodiment of the sliding contact according to the present invention. In this embodiment, an obliquely downward recess 15B is formed in a slider receiver (support member) 15, and the recess 15B is bonded to the recess 15B. The holding member 14B of U-shape is fixed obliquely downward by the fixing means, and the sliding contact 44 in which the flat portion 14b3 of the holding member 14 is bent downward is fixed, and the carbon fiber bundle 14A constituting the contact portion is fixed. Are respectively contacted with the tracks 30 and 31 such that one end 14a thereof contacts the first pattern 30 substantially at right angles, and the other end 14a contacts the second pattern 31 substantially at right angles. ing.
The sliding-type electric component including the sliding contact 44 provided with the carbon fiber bundle 14A and the first track 30 and the second track 31 shown in FIG. The same operation and effect as those of the electric component can be obtained.
[0028]
FIG. 9 shows a third embodiment of the sliding contact according to the present invention. In this embodiment, a U-shaped (bifurcated) carbon fiber bundle 14A equivalent to the previous embodiment and a carbon fiber bundle 14A are shown. The sliding contact 14 made of a U-shaped cylindrical holding member 14B is attached to an elastic mounting body 46 such as a leaf spring by a bonding layer 45 made of an adhesive layer or an insert molding layer.
In the structure of this embodiment, by attaching the mounting body 46 to the recess 15A of the slider receiver 15 of the previous embodiment by fixing means such as bonding, it is possible to obtain the same operation and effect as in the previous embodiment. it can. Further, in this embodiment, since the mounting body 46 itself has elasticity, it is not necessary to provide the carbon fiber bundle 14A with elasticity. Therefore, the carbon fiber bundle 14A is hardened and the elasticity is given by the mounting body 46 with low elasticity. Alternatively, the pressing force at the time of sliding on the track to be relatively slid may be applied by utilizing the elasticity of the mounting body 46.
[0029]
FIG. 10 shows a fourth embodiment of the sliding contact according to the present invention. In this embodiment, a belt-like carbon fiber bundle 47 is twisted into a curved shape at the center in the longitudinal direction to form a folded shape. The carbon fiber bundle (contact portion) 47 is fixed and restrained by an adhesive layer such that one end 47a and the other end 47a of the carbon fiber bundle (contact portion) 47 are directed in the same direction to form a sliding contact. The ends 47a, 47a of the body 47 are brought into contact with the first track 30 and the second track 31 in the same direction.
The belt-shaped carbon fiber bundle 47 of this embodiment may be formed by covering the portion excluding the end portion with a fixing layer such as an adhesive layer to solidify the carbon fiber bundle 47, or to form the carbon fiber bundle 47 in a flat shape. It is sufficient to adopt a shape holding means such as inserting a metal pipe into a metal pipe, surrounding the metal pipe, processing a flat metal pipe, holding the shape, and forming a carbon fiber bundle 47 as shown in FIG.
Even in the carbon fiber bundle 47 of this embodiment, the same effect as that of the configuration of the first embodiment described above can be obtained by sliding relative to the tracks 30 and 31.
Further, by making the curved portion of the carbon fiber bundle 47 a gentle curve, it is possible to prevent the carbon fiber bundle 47 from being broken without applying a load to the carbon fiber bundle 47.
[0030]
FIG. 11 shows a fifth embodiment of the sliding contact according to the present invention. In this embodiment, a carbon fiber bundle 48 is processed so as to be twisted once, and a carbon fiber bundle of this shape is formed. One end 48a and the other end 48a of the body (contact part) 48 are alternately constrained so as to be oriented in different directions, and the end parts 48a, 48a of the carbon fiber bundle 48 are first. A sliding contact is formed by bringing the track 30 and the second track 31 into contact with each other in an alternate direction.
[0031]
The band-shaped carbon fiber bundle 48 of this form may be formed by covering the portion excluding the end portion with a fixed layer such as an adhesive layer and solidifying the shape, or after solidifying with the fixed layer, forming a cylindrical shape. You may hold | maintain in the state wound around. Also, the carbon fiber bundle 48 is inserted into a flat metal pipe, the flat metal pipe is arranged around the carbon fiber bundle 48, and the flat metal pipe is processed to maintain its shape. What is necessary is just to employ | adopt shape holding means, such as doing.
In the carbon fiber bundle 48 of this embodiment, the same operation and effect as the configuration of the previous embodiment can be obtained.
In the carbon fiber bundle 48 of this embodiment, the height position of the ends 48a, 48a is changed by adjusting the torsional state. For example, one end 48a is one step higher than the other end 48a. If the shape is maintained while keeping the position, the horizontal height of the second track 31 is made higher than the horizontal height of the first track 30 so that the tracks 30 and 31 have a step. It is also possible to adopt a configuration in which one carbon fiber bundle 48 can slide with respect to the tracks 30 and 31 having a step.
[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 bundle 49 are alternately constrained so as to face in different directions to form contact points, and the ends 49a, 49a of the carbon fiber bundle 49 Are brought into contact with the first track 30 and the second track 31 so as to be in alternate directions to form a sliding contact.
[0033]
The band-like carbon fiber bundle 49 of this form may be formed by covering the portion excluding the end portion with a fixing layer such as an adhesive layer and solidifying the shape, or the carbon fiber bundle 49 may be formed in a flat shape. A flat metal pipe may be disposed around the carbon fiber bundle 49 by inserting the flat metal pipe into a metal pipe, and the flat metal pipe may be processed to maintain the shape of the flat metal pipe.
With the carbon fiber bundle 49 of this embodiment, the same operation and effect as those of the configuration of the previous embodiment can be obtained.
In the carbon fiber bundle 49 of this embodiment, the height position of the ends 49a, 49a is changed by adjusting the torsional state, for example, one end 49a is one step higher than the other end 49a. If the shape is maintained while keeping the position, the horizontal height of the second track 31 is made higher than the horizontal height of the first track 30 so that the tracks 30 and 31 have a step. It is also possible to adopt a configuration in which one carbon fiber bundle 49 can slide with respect to the tracks 30 and 31 having a step.
[0034]
FIG. 13 shows an example of a method for manufacturing the carbon fiber bundle 48 having the shape shown in FIG. 11, in which a bundle of flat carbon fibers is wound around a round bar-shaped molding die 50, and in this state, it is substantially illustrated in the drawing. What is necessary is just to hold | maintain a shape with the holding member which carried out.
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 molding die 50, and then the adhesive layer is solidified in earnest to maintain the shape. Alternatively, a method of restraining the carbon fiber bundle with a flat type pipe and bending the pipe may be used.
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 tubular support member 54 to support both ends 53a of the carbon fiber bundle 53. The contact portion may be configured by being fixed with an adhesive while slightly protruding from the opening of the member 54.
[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 bent portions 61b, 61b at the intermediate portion of the carbon fiber bundle 61 are connected to the first track 30. And a sliding portion for the second track 31. In this example, a groove 64 having a V-shaped cross section is formed on the upper surface of the base material 63, and the first track 30 and the second track 31 are installed on the inclined inner surface of the groove 64 so as to face each other obliquely. .
The carbon fiber bundle 61 constituting the contact portion of this embodiment slides on the first and second tracks 30, 31 at the bent portions (sliding portions) 61b, 61b to form a sliding electric component. Can achieve the purpose.
[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 carbon fiber bundle 61 are supported and restrained by the support member 60 and are bent in a U-shape, so that the carbon fiber bundle 61 can be in the both-ends support state. Since the rigidity can be increased as compared with the carbon fiber bundles of the various forms described above, it is possible to reduce the risk of bending or sagging of the carbon fiber bundle 61 when sliding relative to the tracks 30 and 31.
[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 carbon fiber bundle 70 is bent in a U-shape, and both ends 70a, The portion other than 70a is characterized in that the shape is held by a holding member 72 made of a pipe made of a thermoplastic resin such as polypropylene, polybutylene terephthalate, or nylon.
In the case of this configuration, the carbon fiber bundle 70 is inserted into the U-shaped molding cavity of the mold, and insert molding is performed with tension applied to both ends to partially cover the carbon fiber bundle 70 with the holding member 72. Thus, a contact portion can be obtained. Also in this embodiment, it is preferable that the tip of the carbon fiber bundle 70 be cut and aligned after molding.
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 ends 80a, It is characterized in that the shape is held by a resin holding member 82 impregnated so as to surround the carbon fiber bundle 80 in a portion other than the portion 80a.
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 sensor 1 of this embodiment is mounted near an engine of an automobile and the like, and is used for mixing gasoline and air. It is used as a sensor for controlling the ratio or a sensor for controlling the amount of exhaust gas recycled. FIG. 18 is a sectional view of the sensor, and FIG. 19 is a side view showing a state where a sliding contact is attached to a slider receiver.
[0040]
The sensor 1 shown in FIG. 18 includes a casing 11 forming an outer shell, a shaft 12 movable in the left-right direction of FIG. 1 with respect to the casing 11, a base material 13 built in the casing 11, A sliding contact 14 slidingly contacting a substrate 13 provided with a first track 30 made of a resistor and a second track 31 made of a conductor formed on a material 13, It has a slider receiver (support member) 15 for holding, an external terminal 17 connected to the base material 13, and the like.
In the casing 11, the shaft 12 is inserted into a shaft hole 11a provided at one end (left end in FIG. 1), and a cover 18 is attached to an opening 11b provided at the other end (right end in FIG. 1). I have.
As the sliding contact 14, the carbon fiber bundle 14 fixed to the leaf spring-like mounting body 46 shown in FIG. 9 can be applied as a contact portion of the sliding contact.
[0041]
The sensor 1 having the above structure is used in the vicinity of an automobile engine. In the sensor 1, the sliding contact 14 slides back and forth with respect to the substrate 13 provided with the first track 30 and the second track 31, and as in the first embodiment described above, the sliding contact 14 slides. The output voltage with respect to the input voltage is measured by a circuit connected to the carbon fiber bundle 14A of the sliding contact 14 and the first track 30 and the second track 31 according to the position of the sliding contact 14 at the time of movement. The position of the shaft 12 provided with the sliding contact 14 is detected, and functions as a position detection sensor.
[0042]
In the sensor 1 having the above-described structure, the positions of the ends 14a, 14a of the carbon fiber bundle 14A in the linear reciprocating movement are detected. Different annular first tracks and annular second tracks are arranged, for example, at concentric positions, and a carbon fiber bundle 14 serving as a contact portion is provided on a rotatable disk-shaped slider receiver. The carbon fiber bundle 14 is arranged so as to straddle the track and the second track, and the contact position of the end 14a of the carbon fiber bundle 14 with the track according to the rotation angle position of the rotating slider receiver. Can be applied to a rotation angle sensor that detects a rotation angle by an output voltage output in conjunction with this position.
[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 end 14a of the carbon fiber bundle 14A into direct contact with the tracks 30 and 31, but to cover the tracks 30 and 31 with conductive layers and slide the carbon fiber bundle 14 through those conductive layers. Each of the carbon fibers or the end portion 14a of the carbon fiber bundle 14A may be coated with a resin layer containing conductive particles, and the coating layer slides on the tracks 30, 31. You may do it.
Next, in the embodiments described above, the paired patterns 30 and 31 are configured by a combination of the conductor layer and the resistor layer. However, both patterns are configured by the resistor layer, and both patterns are formed by the conductive layer. A configuration in which a body layer is used, and a configuration in which one track is a comb-shaped conductive pattern and the other is a current collector pattern may be used.
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),

Claims (11)

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ことを特徴とする摺動接点。The carbon fiber converging body is bent in a forked shape, and a contact portion is formed on both ends of the carbon fiber opposite to the bent side, in which a sliding portion for a conductive pattern having a pair of tracks is formed. A sliding contact. 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ことを特徴とする摺動接点。The carbon fiber converging body is bent into a forked shape, and a contact portion formed with a sliding portion for a conductive pattern having a pair of tracks is formed on a portion of the carbon fiber except for both ends on the opposite side to the bending side. A sliding contact, comprising: 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を保持部材で覆ってなることを特徴とする請求項1又は2に記載の摺動接点。The sliding contact according to claim 1 or 2, wherein at least a part or all of the other part is covered with a holding member while the sliding part of the carbon fiber converging body of the contact part is exposed. . 筒形の保持部材によりカーボンファイバ収束体が部分的に拘束されて一体化されてなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の摺動接点。The sliding contact according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon fiber converging body is partially restrained and integrated by the cylindrical holding member. 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前記トラックの幅方向に揃えられたことを特徴とする請求項3、4のいずれかに記載の摺動接点。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 sliding portion in which the end of the carbon fiber converging body protruding from the flat portion is arranged in a flat shape. The sliding contact according to any one of claims 3 and 4, wherein the two sliding portions are aligned in the width direction of the track that is slid relative to each other. 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請求項3〜5のいずれかに記載の摺動接点。The slide according to any one of claims 3 to 5, wherein the holding member 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. Moving contacts. 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接点部とを備え、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摺動型電気部品。A common pattern including a conductive pattern having a first track and a second track, and a first contact portion sliding relative to the first track and a second contact portion sliding relative to the second track; And a contact portion of the carbon fiber converging body, wherein a conductive path is formed by the first track, the second track, and the contact portion. 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たことを特徴とする摺動型電気部品。The carbon fiber bundle is bent into a forked shape, and both ends of the carbon fiber bundle that are opposite to the bending side are supported by a support member, and one end of the carbon fiber bundle is bent at one side. One track is formed on the other side of the bent portion, and another track is formed on the other side of the bent portion of the carbon fiber bundle. A sliding-type electric component which is slidably contacted with a body. 前記接点部が、請求項1〜6のいずれかに記載の接点部であることを特徴とする請求項7または8に記載の摺動型電気部品。The sliding electrical component according to claim 7, wherein the contact portion is the contact portion according to claim 1. 前記接点部を支持して前記トラック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請求項7〜9のいずれかに記載の摺動型電気部品。The sliding-type electric component according to any one of claims 7 to 9, further comprising a support member that supports the contact portion and moves relative to the track. 請求項7〜10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センサ。A sensor comprising the sliding electric component according to claim 7.
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