JP2022049477A - Resistance substrate and variable resistor provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、抵抗基板及びそれを備える可変抵抗器に関し、より詳細には、基板上に形成されている抵抗部を備える抵抗基板、及び、その抵抗基板を備える可変抵抗器に関する。 The present disclosure relates to a resistance substrate and a variable resistor including the resistance substrate, and more particularly to a resistance substrate having a resistance portion formed on the substrate and a variable resistor including the resistance substrate.
特許文献１には、可変抵抗器に用いる抵抗基板として、フレキシブル回路基板が記載されている。フレキシブル回路基板は、合成樹脂フィルム（基板）と、基板上に形成されている抵抗体パターン（抵抗部）と、を備える。可変抵抗器は、フレキシブル回路基板と、抵抗パターンの表面（上面）上を摺動する摺動子（ブラシ）と、を備える。
抵抗パターンは、カーボンペーストを印刷・焼成して構成されている。抵抗パターンは、カーボンと樹脂とを有している。 The resistance pattern is formed by printing and firing carbon paste. The resistance pattern has carbon and resin.
特許文献１に開示されたフレキシブル回路基板等のようにカーボンと樹脂とを有する抵抗部を備える抵抗基板では、可変抵抗器に用いた場合、ブラシの摺動によって抵抗部の上面が摩耗して可変抵抗器におけるブラシと抵抗部との接触抵抗の抵抗値が大きくなってしまうことがあった。
In a resistance substrate having a resistance portion having carbon and resin such as a flexible circuit board disclosed in
本開示の目的は、抵抗部の耐摩耗性を向上させることが可能な抵抗基板及び可変抵抗器を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a resistance substrate and a variable resistor capable of improving the wear resistance of the resistance portion.
本開示の一態様に係る抵抗基板は、基板と、抵抗部と、を備える。前記基板は、電気絶縁性を有する。前記抵抗部は、前記基板上に形成されている。前記抵抗部は、第１抵抗層と、第２抵抗層と、を有する。前記第１抵抗層は、上面が露出している。前記第１抵抗層は、カーボンと、樹脂と、を含む。前記第１抵抗層のカーボンは、グラファイトとカーボンブラックとを含む。前記第２抵抗層は、前記第１抵抗層よりも前記基板側に位置している。前記第２抵抗層は、カーボンと、樹脂と、を含む。前記第２抵抗層のカーボンは、グラファイトとカーボンブラックとを含む。前記第１抵抗層のグラファイトの質量百分率は、前記第２抵抗層のグラファイトの質量百分率よりも小さい。 The resistance substrate according to one aspect of the present disclosure includes a substrate and a resistance portion. The substrate has electrical insulation. The resistance portion is formed on the substrate. The resistance portion has a first resistance layer and a second resistance layer. The upper surface of the first resistance layer is exposed. The first resistance layer contains carbon and a resin. The carbon of the first resistance layer contains graphite and carbon black. The second resistance layer is located closer to the substrate than the first resistance layer. The second resistance layer contains carbon and resin. The carbon of the second resistance layer contains graphite and carbon black. The mass percentage of graphite in the first resistance layer is smaller than the mass percentage of graphite in the second resistance layer.
本開示の一態様に係る可変抵抗器は、前記抵抗基板と、ブラシと、を備える。前記ブラシは、導電性を有する。前記ブラシは、少なくとも前記第１抵抗層の前記上面上を摺動する。 The variable resistor according to one aspect of the present disclosure includes the resistance substrate and a brush. The brush has conductivity. The brush slides on at least the upper surface of the first resistance layer.
本開示の抵抗基板及び可変抵抗器は、抵抗部の耐摩耗性を向上させることが可能となる。 The resistance substrate and the variable resistor of the present disclosure can improve the wear resistance of the resistance portion.
以下、本開示に係る抵抗基板及びそれを備える可変抵抗器の実施形態を、図面に基づき説明する。なお、下記に開示される実施形態はすべて例示であって、本開示に係る抵抗基板及び可変抵抗器に制限を加える意図はない。 Hereinafter, embodiments of the resistance substrate and the variable resistor including the resistance substrate according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. It should be noted that all the embodiments disclosed below are examples, and there is no intention of limiting the resistance substrate and the variable resistor according to the present disclosure.
また、下記に開示される実施形態では、必要以上の詳細な説明を省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項についての詳細な説明や、実質的に同一の構成についての重複する説明を、省略する場合がある。これは、説明が不必要に冗長になるのを避けることで、当業者の理解を容易にするためである。 Further, in the embodiments disclosed below, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations of substantially the same configuration may be omitted. This is to facilitate the understanding of those skilled in the art by avoiding unnecessarily redundant explanations.
下記の実施形態等において説明する図１～４は模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。 FIGS. 1 to 4 described in the following embodiments and the like are schematic views, and the ratio of the size and the thickness of each component in the figure does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. ..
（実施形態）
以下、実施形態に係る抵抗基板１及びそれを備える可変抵抗器３００について、図１～４に基づいて説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, the
（１）概要
抵抗基板１は、ブラシ１０（図３参照）を備える可変抵抗器３００（図３参照）に用いられる。可変抵抗器３００は、ブラシ１０（図３及び４参照）を回転移動させる回転体を回転操作されたときのブラシ１０の位置に応じて、抵抗値が変化する。なお、図３では、回転体を回転操作される前のブラシ１０を実線で示し、回転体を所定の回転方向Ｒ１に任意の角度（例えば、１２０度）だけ回転操作された後のブラシ１０を一点鎖線で示してある。
(1) Overview The
抵抗基板１は、基板２と、抵抗部３と、を備える。基板２は、電気絶縁性を有する。抵抗部３は、基板２上に形成されている。抵抗部３は、図２に示すように、第１抵抗層３０１と、第２抵抗層３０２と、を有する。第１抵抗層３０１は、上面３１１が露出している。第１抵抗層３０１は、カーボンと、樹脂と、を含む。第１抵抗層３０１のカーボンは、グラファイトとカーボンブラックとを含む。第２抵抗層３０２は、第１抵抗層３０１よりも基板２側に位置している。第２抵抗層３０２は、カーボンと、樹脂と、を含む。第２抵抗層３０２のカーボンは、グラファイトとカーボンブラックとを含む。第１抵抗層３０１のグラファイトの質量百分率が、第２抵抗層３０２のグラファイトの質量百分率よりも小さい。
The
実施形態に係る抵抗基板１は、抵抗部３の耐摩耗性を向上させることが可能となる。実施形態に係る抵抗基板１では、第１抵抗層３０１のグラファイトの質量百分率が、第２抵抗層３０２のグラファイトの質量百分率よりも小さいので、第１抵抗層３０１の樹脂の質量百分率を第２抵抗層３０２の樹脂の質量百分率よりも大きくできる。これにより、実施形態に係る抵抗基板１は、上面３１１が露出した第１抵抗層３０１を第２抵抗層３０２よりも硬くでき、抵抗部３の耐摩耗性を向上させることができる。したがって、この抵抗基板１を用いた可変抵抗器３００では、抵抗部３上を摺動するブラシ１０の摺動による抵抗部３の摩耗粉の発生を抑制することが可能となり、可変抵抗器３００のブラシ１０と抵抗部３の上面（第１抵抗層３０１の上面３１１）との接触抵抗値の変化を抑制することが可能となる。
The
実施形態に係る抵抗基板１は、第１抵抗層３０１に含まれる導電性物質であるグラファイトの質量百分率に応じて、第２抵抗層３０２に含まれる導電性物質であるグラファイトの質量百分率を決めることによって、抵抗部３全体として所定の抵抗値を得ることができる。つまり、実施形態に係る抵抗基板１は、抵抗部３の所望の抵抗値を得ることができるとともに、抵抗部３の上面を強固にできるので、可変抵抗器３００に用いた場合に抵抗部３の所望の抵抗値を得ることができるとともに、ブラシ１０と抵抗部３との接触抵抗値の変化を抑制することが可能となる。
In the
実施形態に係る可変抵抗器３００は、図３に示すように、抵抗基板１と、ブラシ１０と、を備える。ブラシ１０は、導電性を有する。ブラシ１０は、少なくとも第１抵抗層３０１の上面３１１上を摺動する。
As shown in FIG. 3, the
実施形態１に係る可変抵抗器３００は、抵抗基板１を備えるので、抵抗部３の耐摩耗性を向上させることが可能となる。
Since the
なお、図１及び図３の各々は、平面図であるが、基板２の上面２１と、抵抗部３とを見分けやすくするために、抵抗部３にハッチングを付してある。
Although each of FIGS. 1 and 3 is a plan view, the
抵抗基板１では、抵抗部３は、第１端３１及び第２端３２を有する。抵抗基板１は、導電部４と、第１端子部６と、第２端子部７と、第３端子部８と、を更に備える。導電部４は、基板２上に形成されて抵抗部３に並んでいる。第１端子部６は、基板２上に形成されている。第１端子部６は、抵抗部３において第１端と第２端とのうち第１端に近い部分に接続されている。第２端子部７は、基板２上に形成されており、導電部４に接続されている。第３端子部８は、基板２上に形成されている。第３端子部８は、抵抗部３において第１端３１と第２端３２とのうち第２端３２に近い部分に接続されている。
In the
抵抗基板１では、第１抵抗層３０１の上面３１１上と導電部４の上面４Ｕ上とでブラシ１０を摺動させたときに抵抗部３とブラシ１０との接触抵抗値が増加するのを抑制可能となる。
In the
（２）詳細
（２．１）抵抗基板
抵抗基板１は、図１に示すように、基板２と、抵抗部３と、導電部４と、第１端子部６と、第２端子部７と、第３端子部８と、を備える。
(2) Details (2.1) Resistance board As shown in FIG. 1, the
基板２は、電気絶縁性を有する。基板２の材料は、例えば、フェノール樹脂、ガラスエポキシ樹脂又はポリイミドを含む。
The
基板２は、基板２の厚さ方向に沿って形成された貫通孔２１１を有する。基板２の厚さ方向から見て、貫通孔２１１の開口形状は、円形状である。可変抵抗器３００（図３参照）では、基板２の貫通孔２１１に、上述の回転体の有する軸部が挿通される。なお、回転体は、軸部から外方に突出するフランジを有している。可変抵抗器３００では、回転体のフランジにおいて抵抗基板１に対向する面に配置されるブラシ１０（図３及び４参照）が、フランジに保持される。
The
基板２は、基板２の厚さ方向から見て、抵抗部３と導電部４とが形成されている第１領域２０１と、第１端子部６、第２端子部７及び第３端子部８が形成されている第２領域２０２と、を有する。第１領域２０１は、略円形状の領域である。第２領域２０２は、略長方形状の領域である。基板２の厚さ方向から見て、基板２の外周２００は、第１領域２０１の外周の一部と、第２領域２０２の外周の一部と、を含む。
The
抵抗部３は、上述のように、基板２上に形成されている。より詳細には、抵抗部３は、基板２の第１領域２０１において、基板２の上面２１に形成されている。
The
抵抗部３は、基板２の厚さ方向から見て弧状である。抵抗部３は、第１端３１及び第２端３２を有する。また、抵抗部３は、基板２の厚さ方向から見て基板２の貫通孔２１１側の内側縁３４と、内側縁３４とは反対側に位置している外側縁３３と、を有する。実施形態に係る抵抗基板１では、弧状の抵抗部３の中心角は、略３４０度である。弧状の抵抗部３の中心角は、抵抗部３の内側縁３４を含む円の中心Ａ１と抵抗部３の第１端３１とを結ぶ第１直線と、中心Ａ１と抵抗部３の第２端３２とを結ぶ第２直線と、のなす角度である。中心Ａ１は、抵抗部３の内側縁３４の曲率中心と同じ位置である。抵抗部３の内側縁３４の曲率半径は、円形状の貫通孔２１１の半径よりも大きい。基板２の厚さ方向から見て、抵抗部３の内側縁３４を含む円の中心Ａ１は、貫通孔２１１の中心と略一致している。抵抗部３は、貫通孔２１１を略全周にわたって囲むように配置されている。
The
抵抗部３は、図２に示すように、第１抵抗層３０１と、第２抵抗層３０２と、を有する。第１抵抗層３０１は、上面３１１が露出している。第２抵抗層３０２は、第１抵抗層３０１よりも基板２側に位置している。実施形態に係る抵抗基板１の抵抗部３では、基板２上に第２抵抗層３０２が形成され、第２抵抗層３０２上に第１抵抗層３０１が形成されている。第１抵抗層３０１の厚さと第２抵抗層３０２の厚さとは同じであるが、これに限らず、異なっていてもよい。
As shown in FIG. 2, the
第１抵抗層３０１は、カーボンと、樹脂と、を含む。第１抵抗層３０１のカーボンは、カーボンブラックと、グラファイトと、を含む。第１抵抗層３０１の樹脂は、例えば、フェノール樹脂である。第１抵抗層３０１では、フェノール樹脂とカーボンブラックとグラファイトとの重量比は、例えば、フェノール樹脂：カーボンブラック：グラファイト＝６９．２：２５．４：５．４であるが、この重量比に限らない。第１抵抗層３０１は、例えば、第１抵抗層３０１の元になるカーボンインキをスクリーン印刷法によって印刷して形成されている。
The
第２抵抗層３０２は、カーボンと、樹脂と、を含む。第２抵抗層３０２のカーボンは、カーボンブラックと、グラファイトと、を含む。第２抵抗層３０２の樹脂は、例えば、フェノール樹脂である。第２抵抗層３０２は、例えば、第２抵抗層３０２の元になるカーボンインキをスクリーン印刷法によって印刷して形成されている。実施形態に係る抵抗基板１では、製造プロセスの一例として、基板２上に第２抵抗層３０２をスクリーン印刷によって形成した後、第２抵抗層３０２上に第１抵抗層３０１をスクリーン印刷によって形成するような製造プロセスを採用することができる。
The
抵抗部３では、上述のように、第１抵抗層３０１のグラファイトの質量百分率が、第２抵抗層３０２のグラファイトの質量百分率よりも小さい。抵抗部３では、第１抵抗層３０１の樹脂の質量百分率を第２抵抗層３０２の樹脂の質量百分率よりも大きい。抵抗部３では、第１抵抗層３０１は、第２抵抗層３０２よりも硬い。つまり、抵抗部３では、第１抵抗層３０１の硬度は、第２抵抗層３０２の硬度よりも高い。
In the
また、抵抗部３では、第１抵抗層３０１のカーボンの質量百分率が、第２抵抗層３０２のカーボンの質量百分率よりも小さい。
Further, in the
第１抵抗層３０１では、第１抵抗層３０１のカーボン（カーボンブラックとグラファイトとを含む）が導電性物質であり、第１抵抗層３０１の樹脂が絶縁性物質である。また、第２抵抗層３０２では、第２抵抗層３０２のカーボン（カーボンブラックとグラファイトとを含む）が導電性物質であり、第２抵抗層３０２の樹脂が絶縁性物質である。したがって、抵抗部３では、第２抵抗層３０２の電気抵抗率は、第１抵抗層３０１の電気抵抗率よりも小さい。第２抵抗層３０２の抵抗値は、第１抵抗層３０１の抵抗値よりも小さい。
In the
導電部４は、図１に示すように、基板２上に形成されている。基板２の厚さ方向から見て導電部４は、抵抗部３に並んでいる。より詳細には、導電部４は、基板２の第１領域２０１において、基板２の上面２１に形成されて抵抗部３の内側に位置している。導電部４は、上面４Ｕが露出している。導電部４の厚さは、抵抗部３の厚さと同じであるが、これに限らず、異なっていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
導電部４は、基板２の厚さ方向から見て円環状である。導電部４は、基板２の厚さ方向から見て、抵抗部３と貫通孔２１１との間において抵抗部３及び貫通孔２１１から離れて位置している。導電部４は、抵抗部３に対向している外側縁４３と、外側縁４３とは反対側に位置している内側縁４４と、を有する。導電部４の内側縁４４の曲率半径は、円形状の貫通孔２１１の半径よりも大きいが、これに限らず、貫通孔２１１の半径と同じであってもよい。基板２の厚さ方向から見て、導電部４の内側縁４４を含む円の中心は、貫通孔２１１の中心と略一致している。導電部４は、貫通孔２１１を全周にわたって囲むように配置されている。
The
導電部４の抵抗値は、抵抗部３の抵抗値よりも小さい。導電部４は、例えば、複数の導電層の積層構造を有する。複数の導電層のうち基板２に最も近い最下層の導電層（以下、第１導電層という）の導電率は、基板２から最も遠い最上層の導電層（以下、第２導電層という）の導電率よりも大きい。また、第２導電層の硬度は、第１導電層の硬度よりも高い。第１導電層は、例えば、銀粒子と樹脂とを含む。第２導電層は、例えば、カーボンブラックと樹脂とを含む。導電部４では、複数の導電層が、少なくとも、第１導電層と第２導電層とを有していればよく、第１導電層と第２導電層との間に介在する導電層を有していてもよい。導電部４は、例えば、スクリーン印刷法によって形成されている。導電部４は、複数の導電層の積層構造を有する場合に限らず、単層構造であってもよい。
The resistance value of the
第１端子部６、第２端子部７及び第３端子部８は、図１に示すように、基板２上に形成されている。より詳細には、第１端子部６、第２端子部７及び第３端子部８は、基板２の第２領域２０２において、基板２の上面２１に形成されている。
As shown in FIG. 1, the first
基板２の厚さ方向から見て、第１端子部６、第２端子部７及び第３端子部８の各々は、矩形状である。第１端子部６、第２端子部７及び第３端子部８の各々は、矩形状に限らず、例えば、円形状であってもよい。
When viewed from the thickness direction of the
基板２の厚さ方向から見て、抵抗部３の第１端３１と第２端３２との並んでいる方向に沿った方向（以下、第１方向ともいう）において、第１端子部６、第２端子部７及び第３端子部８は、第１端子部６、第２端子部７及び第３端子部８の順に並んでいる。実施形態に係る抵抗基板１では、第２端子部７を第１方向（図１では右方向）に直交する第２方向（図１では上方向）に投影した領域に、抵抗部３の第１端３１と第２端３２との間の空間が位置している。
When viewed from the thickness direction of the
第１端子部６、第２端子部７及び第３端子部８の各々は、例えば、銀粒子と樹脂とを含む。第１端子部６、第２端子部７及び第３端子部８は、例えば、スクリーン印刷法によって形成されている。
Each of the first
抵抗基板１は、基板２上に形成されている第１配線部１６、第２配線部１７及び第３配線部１８を更に備える。第１配線部１６、第２配線部１７及び第３配線部１８は、基板２の上面２１に形成されている。第１配線部１６は、第１端子部６の外周縁の一部と抵抗部３の外側縁３３のうち第１端３１の近くの部分とを接続している。第２配線部１７は、基板２の第１領域２０１と第２領域２０２とに跨って基板２の上面２１に形成されている。第２配線部１７は、第２端子部７の外周縁の一部と導電部４の外側縁４３とを接続している。第２配線部１７の一部は、基板２の厚さ方向から見て、抵抗部３の第１端３１と第２端３２との間に位置している。第２配線部１７は、抵抗部３の第１端３１及び第２端３２それぞれから離れている。第３配線部１８は、第３端子部８の外周縁の一部と抵抗部３の外側縁３３のうち第２端３２の近くの部分とを接続している。
The
第１配線部１６、第２配線部１７及び第３配線部１８の各々は、例えば、銀粒子と樹脂とを含む。第１配線部１６、第２配線部１７及び第３配線部１８は、例えば、スクリーン印刷法によって形成されている。
Each of the
（２．２）可変抵抗器
可変抵抗器３００は、図３に示すように、抵抗基板１と、ブラシ１０と、を備える。また、可変抵抗器３００は、ブラシ１０を回転移動させる回転体を更に備える。可変抵抗器３００では、回転体を回転操作されると、ブラシ１０が抵抗部３の第１抵抗層３０１の上面３１１上と導電部４の上面４Ｕ上とを摺動する。
(2.2) Variable resistor The
回転体は、電気絶縁性を有する。回転体は、例えば、樹脂成形品である。回転体は、上述のように、基板２の貫通孔２１１に挿通される軸部と、軸部から外方に突出したフランジと、を有する。軸部は、円筒状であるが、これに限らず、例えば、有底円筒状、円柱状であってもよい。フランジの外周形状は、円形状である。フランジの外径は、抵抗部３の外側縁３３の曲率半径よりも大きい。フランジは、基板２の厚さ方向において、抵抗部３及び導電部４から離れている。
The rotating body has electrical insulation. The rotating body is, for example, a resin molded product. As described above, the rotating body has a shaft portion inserted into the through
ブラシ１０は、導電板（例えば、金属板）により形成されている。ブラシ１０は、図３及び４に示すように、回転体のフランジの下面に配置されフランジに固定される固定部１００と、固定部１００からフランジの周方向に沿った方向に突出しておりフランジの厚さ方向に弾性変形可能な２つの第１接触片１０１及び２つの第２接触片１０２と、を有する。固定部１００には、フランジから突出した複数（３つ）の位置決め突起を通す複数（３つ）の孔１０３が形成されている。可変抵抗器３００では、複数の位置決め突起の各々の先端部をかしめることによって、フランジがブラシを保持する。ブラシ１０では、基板２の厚さ方向において固定部１００が抵抗基板１から離れて位置する。ブラシ１０では、２つの第１接触片１０１が抵抗部３の第１抵抗層３０１の上面３１１に弾性力によって接触し、２つの第２接触片１０２が導電部４の上面４Ｕに弾接する。
The
可変抵抗器３００では、例えば、使用者の操作によって回転体が任意の角度に回転した際、回転体の回転と一緒にブラシ１０が回転する。このとき、ブラシ１０では、２つの第１接触片１０１が抵抗部３の第１抵抗層３０１の上面３１１上を摺動するとともに、２つの第２接触片１０２が導電部４の上面４Ｕ上を摺動する。ブラシ１０を回転移動させる回転体を回転操作されたときのブラシ１０と抵抗部３の第１抵抗層３０１の上面３１１との接触位置に応じて、抵抗値が変化する。
In the
以下の説明では、抵抗部３の外側縁３３において第１配線部１６に接している部分のうち第１端３１から最も遠い点を第１点Ｂ１とし、抵抗部３の外側縁３３において第３配線部１８に接している部分のうち第２端３２から最も遠い点を第２点Ｂ２とする。抵抗基板１を備える可変抵抗器３００では、回転体の回転角度が０度で回転体が回転始点位置にある場合に、第１端子部６と第２端子部７との間の抵抗値が最小となる。可変抵抗器３００では、回転体が回転始点位置にある場合、基板２の厚さ方向から見て、中心Ａ１と第１点Ｂ１とを結ぶ直線上でブラシ１０の２つの第１接触片１０１が抵抗部３の第１抵抗層３０１の上面３１１に接している。また、抵抗基板１を備える可変抵抗器３００では、回転体の回転角度が３４０度で回転体が回転終点位置にある場合に、第１端子部６と第２端子部７との間の抵抗値が最大となる。つまり、第１端子部６と第２端子部７との間の抵抗値が、第１端子部６と第３端子部８との間の抵抗値（全抵抗値）と略同じ値になる。可変抵抗器３００では、回転体が回転終点位置にある場合、基板２の厚さ方向から見て、中心Ａ１と第２点Ｂ２とを結ぶ直線上でブラシ１０の２つの第１接触片１０１が抵抗部３の第１抵抗層３０１の上面３１１に接している。
In the following description, the point farthest from the
可変抵抗器３００では、例えば、第３端子部８と第１端子部６との間に第３端子部８を高電位として直流電圧が印加されている状態では、ブラシ１０と抵抗部３の第１抵抗層３０１の上面３１１との接触位置に応じて、第２端子部７と第１端子部６との間の電圧が変化する。図２の例では、ブラシ１０が実線の位置（回転体が回転始点位置にある場合のブラシ１０の位置）にある場合の第２端子部７と第１端子部６との間の電圧よりも、ブラシ１０が一点鎖線の位置（ブラシ１０が任意の角度だけ回転した位置）にある場合の第２端子部７と第１端子部６との間の電圧が大きくなる。したがって、例えば、可変抵抗器３００の第１端子部６、第２端子部７及び第３端子部８に接続された電子回路では、第２端子部７と第１端子部６との間の電圧に基づいて回転体の回転角度の情報を取得することもできる。
In the
（３）可変抵抗器の特性試験結果
可変抵抗器３００と同じ構成で第１抵抗層３０１のグラファイトの質量百分率を表１のように異ならせた実施例１～３及び比較例のそれぞれについて、加速試験を行った結果について図５及び図６に基づいて説明する。なお、比較例では、第１抵抗層３０１のカーボンの質量百分率と第２抵抗層３０２のカーボンの質量百分率とが同じである。また、比較例では、第１抵抗層３０１のグラファイトの質量百分率と第２抵抗層３０２のグラファイトの質量百分率とが同じである。また、実施例１～３及び比較例では、導電部４の最上層の導電層のカーボンの質量百分率を第１抵抗層３０１のカーボンの質量百分率と同じにし、導電部４の最上層の導電層のグラファイトの質量百分率を第１抵抗層３０１のグラファイトの質量百分率と同じにした。
(3) Characteristics test result of variable resistor Acceleration for each of Examples 1 to 3 and Comparative Example in which the mass percentage of graphite of the
加速試験は、高温高湿の寿命試験（加速劣化試験）である。加速試験では、温度６０℃、雰囲気相対湿度９５％ＲＨの雰囲気中で回転体を回転始点位置と回転終点位置との間で往復させる動作を１サイクルとして、サイクル数を１７０００とした。 The accelerated test is a high temperature and high humidity life test (accelerated deterioration test). In the acceleration test, the number of cycles was set to 17,000, with the operation of reciprocating the rotating body between the rotation start point position and the rotation end point position in an atmosphere having a temperature of 60 ° C. and an atmosphere relative humidity of 95% RH as one cycle.
図５では、横軸が、第１抵抗層３０１のカーボンの質量百分率であり、縦軸が、加速試験前後の抵抗部３とブラシ１０との接触抵抗変化量（接触抵抗値の変化量）である。図６では、横軸が、第１抵抗層３０１のグラファイトの質量百分率であり、縦軸が、加速試験前後の抵抗部３とブラシ１０との接触抵抗変化量である。なお、加速試験では、接触抵抗変化量が可変抵抗器の要求性能として決められた所定値（２０００Ω）以下であれば、試験合格とし、上記所定値よりも大きければ試験不合格とした。
In FIG. 5, the horizontal axis is the mass percentage of carbon in the
図５から、接触抵抗変化量を抑制する観点において、第１抵抗層３０１のカーボンの質量百分率は、３０．８重量％以下であるのが好ましい。第１抵抗層３０１のカーボンの質量百分率の下限は、２９．０重量％以下であり、０重量％よりも大きい。
From FIG. 5, from the viewpoint of suppressing the amount of change in contact resistance, the mass percentage of carbon in the
図６から、接触抵抗変化量を抑制する観点において、第１抵抗層３０１のグラファイトの質量百分率は、例えば、５．４重量％以下であるのが好ましい。第１抵抗層３０１のグラファイトの質量百分率の下限は、３．０重量％以下であり、０重量％よりも大きい。
From FIG. 6, from the viewpoint of suppressing the amount of change in contact resistance, the mass percentage of graphite in the
実施例１～３及び比較例について、加速試験後の抵抗部３の上面３１１の形状を計測した結果、実施例１～３では、比較例と比べて、抵抗部３の削れが抑制されていることが確認された。
As a result of measuring the shape of the
（４）利点
（４．１）抵抗基板
実施形態に係る抵抗基板１では、抵抗部３が第１抵抗層３０１と第２抵抗層３０２とを有し、上面３１１が露出している第１抵抗層３０１のグラファイトの質量百分率が、第２抵抗層３０２のグラファイトの質量百分率よりも小さい。これにより、実施形態に係る抵抗基板１は、抵抗部３の耐摩耗性を向上させることが可能となる。
(4) Advantages (4.1) Resistance substrate In the
（４．２）可変抵抗器
実施形態に係る可変抵抗器３００は、抵抗基板１と、ブラシ１０と、を備える。ブラシ１０は、導電性を有する。ブラシ１０は、抵抗部３の第１抵抗層３０１の上面３１１上と導電部４の上面４Ｕ上とを摺動する。
(4.2) Variable Resistor The
可変抵抗器３００は、抵抗基板１を備えるので、抵抗部３の耐摩耗性を向上させることが可能となる。
Since the
（５）変形例
実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(5) Modified Example The embodiment is only one of the various embodiments of the present disclosure. The embodiment can be variously changed according to the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved.
例えば、抵抗部３は、第２抵抗層３０２と第１抵抗層３０１との２層を積層された構造に限らない。抵抗部３は、少なくとも第１抵抗層３０１と第２抵抗層３０２とを含む複数の抵抗層の積層構造を有していて、複数の抵抗層のうち基板２から最も遠い最上層の抵抗層が第１抵抗層３０１となっていればよい。複数の抵抗層は、第１抵抗層３０１と第２抵抗層３０２との間に介在する１以上の抵抗層を含んでいてもよいし、第２抵抗層３０２と基板２との間に介在する１以上の抵抗層を含んでいてもよい。要するに、基板２上に形成される第２抵抗層３０２は、基板２の上面２１に直接形成されている場合に限らず、第１抵抗層３０１と基板２との間に位置していればよく、基板２の上面２１に抵抗層を介して形成されていてもよい。
For example, the
第１抵抗層３０１の樹脂は、フェノール樹脂に限らず、例えば、エポキシ樹脂であってもよい。第２抵抗層３０２の樹脂は、フェノール樹脂に限らず、例えば、エポキシ樹脂であってもい。また、第１抵抗層３０１の樹脂と第２抵抗層３０２の樹脂とは同じである場合に限らず、異なっていてもよい。
The resin of the
また、抵抗基板１は、回転式の可変抵抗器３００に用いる構成に限らず、直動式の可変抵抗器に用いる構成であってもよい。
Further, the
（態様）
本明細書には、以下の態様が開示されている。
(Aspect)
The following aspects are disclosed herein.
第１の態様に係る抵抗基板（１）は、基板（２）と、抵抗部（３）と、を備える。基板（２）は、電気絶縁性を有する。抵抗部（３）は、基板（２）上に形成されている。抵抗部（３）は、第１抵抗層（３０１）と、第２抵抗層（３０２）と、を有する。第１抵抗層（３０１）は、上面（３１１）が露出している。第１抵抗層（３０１）は、カーボンと、樹脂と、を含む。第１抵抗層（３０１）のカーボンは、グラファイトとカーボンブラックとを含む。第２抵抗層（３０２）は、第１抵抗層（３０１）よりも基板（２）側に位置している。第２抵抗層（３０２）は、カーボンと、樹脂と、を含む。第２抵抗層（３０２）のカーボンは、グラファイトとカーボンブラックとを含む。第１抵抗層（３０１）のグラファイトの質量百分率が、第２抵抗層（３０２）のグラファイトの質量百分率よりも小さい。 The resistance substrate (1) according to the first aspect includes a substrate (2) and a resistance portion (3). The substrate (2) has electrical insulation. The resistance portion (3) is formed on the substrate (2). The resistance portion (3) has a first resistance layer (301) and a second resistance layer (302). The upper surface (311) of the first resistance layer (301) is exposed. The first resistance layer (301) contains carbon and resin. The carbon of the first resistance layer (301) contains graphite and carbon black. The second resistance layer (302) is located closer to the substrate (2) than the first resistance layer (301). The second resistance layer (302) contains carbon and resin. The carbon of the second resistance layer (302) contains graphite and carbon black. The mass percentage of graphite in the first resistance layer (301) is smaller than the mass percentage of graphite in the second resistance layer (302).
第１の態様に係る抵抗基板（１）は、抵抗部（３）の耐摩耗性を向上させることが可能となる。 The resistance substrate (1) according to the first aspect can improve the wear resistance of the resistance portion (3).
第２の態様に係る抵抗基板（１）では、第１の態様において、第１抵抗層（３０１）のグラファイトの質量百分率は、５．４重量％以下である。 In the resistance substrate (1) according to the second aspect, in the first aspect, the mass percentage of graphite of the graphite of the first resistance layer (301) is 5.4% by weight or less.
第２の態様に係る抵抗基板（１）は、例えば可変抵抗器（３００）に用いた場合に、可変抵抗器（３００）の使用回数の増加による接触抵抗値の増加を抑制することが可能となる。 When the resistance substrate (1) according to the second aspect is used, for example, in a variable resistor (300), it is possible to suppress an increase in contact resistance value due to an increase in the number of times the variable resistor (300) is used. Become.
第３の態様に係る抵抗基板（１）では、第１又は２の態様において、第１抵抗層（３０１）のカーボンの質量百分率は、第２抵抗層（３０２）のカーボンの質量百分率よりも小さい。 In the resistance substrate (1) according to the third aspect, in the first or second aspect, the mass percentage of carbon in the first resistance layer (301) is smaller than the mass percentage of carbon in the second resistance layer (302). ..
第３の態様に係る抵抗基板（１）は、第１抵抗層（３０１）の硬度を第２抵抗層（３０２）の硬度よりも大きくすることが可能となり、耐摩耗性の向上を図れる。 In the resistance substrate (1) according to the third aspect, the hardness of the first resistance layer (301) can be made larger than the hardness of the second resistance layer (302), and the wear resistance can be improved.
第４の態様に係る抵抗基板（１）では、第１～３の態様のいずれか一つにおいて、第１抵抗層（３０１）のカーボンの質量百分率は、３０．８重量％以下である。 In the resistance substrate (1) according to the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the mass percentage of carbon in the first resistance layer (301) is 30.8% by weight or less.
第４の態様に係る抵抗基板（１）は、例えば可変抵抗器（３００）に用いた場合に、可変抵抗器（３００）の使用回数の増加による接触抵抗値の増加を抑制することが可能となる。 When the resistance substrate (1) according to the fourth aspect is used, for example, in a variable resistor (300), it is possible to suppress an increase in contact resistance value due to an increase in the number of times the variable resistor (300) is used. Become.
第５の態様に係る抵抗基板（１）では、第１～４の態様のいずれ一つにおいて、第１抵抗層（３０１）の樹脂は、フェノール樹脂を含み。第２抵抗層（３０２）の樹脂は、フェノール樹脂を含む。 In the resistance substrate (1) according to the fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the resin of the first resistance layer (301) contains a phenol resin. The resin of the second resistance layer (302) contains a phenol resin.
第６の態様に係る抵抗基板（１）では、第１～５の態様のいずれか一つにおいて、抵抗部（３）は、第１端（３１）及び第２端（３２）を有する。抵抗基板（１）は、導電部（４）と、第１端子部（６）と、第２端子部（７）と、第３端子部（８）と、を更に備える。導電部（４）は、基板（２）上に形成されて抵抗部（３）に並んでおり、上面（４Ｕ）が露出している。第１端子部（６）は、基板（２）上に形成されている。第１端子部（６）は、抵抗部（３）において第１端（３１）と第２端（３２）とのうち第１端（３１）に近い部分に接続されている。第２端子部（７）は、基板（２）上に形成されており、導電部（４）に接続されている。第３端子部（８）は、基板（２）上に形成されている。第３端子部（８）は、抵抗部（３）において第１端（３１）と第２端（３２）とのうち第２端（３２）に近い部分に接続されている。 In the resistance substrate (1) according to the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, the resistance portion (3) has a first end (31) and a second end (32). The resistance substrate (1) further includes a conductive portion (4), a first terminal portion (6), a second terminal portion (7), and a third terminal portion (8). The conductive portion (4) is formed on the substrate (2) and is lined up with the resistance portion (3), and the upper surface (4U) is exposed. The first terminal portion (6) is formed on the substrate (2). The first terminal portion (6) is connected to a portion of the resistance portion (3) near the first end (31) of the first end (31) and the second end (32). The second terminal portion (7) is formed on the substrate (2) and is connected to the conductive portion (4). The third terminal portion (8) is formed on the substrate (2). The third terminal portion (8) is connected to the portion of the resistance portion (3) close to the second end (32) of the first end (31) and the second end (32).
第６の態様に係る抵抗基板（１）では、第１抵抗層（３０１）の上面（３１１）上と導電部（４）の上面（４Ｕ）上とでブラシ（１０）を摺動させる動作を繰り返したときに抵抗部（３）とブラシ（１０）との接触抵抗値が増加するのを抑制可能となる。 In the resistance substrate (1) according to the sixth aspect, the operation of sliding the brush (10) on the upper surface (311) of the first resistance layer (301) and the upper surface (4U) of the conductive portion (4) is performed. It is possible to suppress an increase in the contact resistance value between the resistance portion (3) and the brush (10) when repeated.
第７の態様に係る可変抵抗器（３００）は、第１～６の態様のいずれか一つの抵抗基板（１）と、ブラシ（１０）と、を備える。ブラシ（１０）は、導電性を有する。ブラシ（１０）は、少なくとも第１抵抗層（３０１）の上面（３１１）上を摺動する。 The variable resistor (300) according to the seventh aspect includes a resistance substrate (1) according to any one of the first to sixth aspects and a brush (10). The brush (10) has conductivity. The brush (10) slides on at least the upper surface (311) of the first resistance layer (301).
第７の態様に係る可変抵抗器（３００）は、抵抗部（３）の耐摩耗性を向上させることが可能となる。 The variable resistor (300) according to the seventh aspect can improve the wear resistance of the resistance portion (3).
１ 抵抗基板
２ 基板
２１ 上面
２００ 外周
２０１ 第１領域
２０２ 第２領域
２１１ 貫通孔
３ 抵抗部
３１ 第１端
３２ 第２端
３３ 外側縁
３４ 内側縁
３０１ 第１抵抗層
３１１ 上面
３０２ 第２抵抗層
４ 導電部
４Ｕ 上面
４３ 外側縁
４４ 内側縁
６ 第１端子部
７ 第２端子部
８ 第３端子部
１０ ブラシ
１００ 固定部
１０１ 第１接触片
１０２ 第２接触片
１０３ 孔
１６ 第１配線部
１７ 第２配線部
１８ 第３配線部
３００ 可変抵抗器
Ｒ１ 回転方向
1
Claims (7)
前記基板上に形成されている抵抗部と、を備え、
前記抵抗部は、
上面が露出しており、グラファイトとカーボンブラックとを含むカーボンと、樹脂と、を含む第１抵抗層と、
前記第１抵抗層よりも前記基板側に位置し、グラファイトとカーボンブラックとを含むカーボンと、樹脂と、を含む第２抵抗層と、を有し、
前記第１抵抗層のグラファイトの質量百分率は、前記第２抵抗層のグラファイトの質量百分率よりも小さい、
抵抗基板。 A board with electrical insulation and
A resistance portion formed on the substrate is provided.
The resistance part is
The upper surface is exposed, and the first resistance layer containing carbon containing graphite and carbon black, resin, and the like.
It is located on the substrate side of the first resistance layer and has a second resistance layer containing carbon containing graphite and carbon black and a resin.
The mass percentage of graphite in the first resistance layer is smaller than the mass percentage of graphite in the second resistance layer.
Resistor board.
請求項１に記載の抵抗基板。 The mass percentage of graphite in the first resistance layer is 5.4% by weight or less.
The resistance substrate according to claim 1.
請求項１又は２に記載の抵抗基板。 The mass percentage of carbon in the first resistance layer is smaller than the mass percentage of carbon in the second resistance layer.
The resistor substrate according to claim 1 or 2.
請求項１～３のいずれか一項に記載の抵抗基板。 The mass percentage of carbon in the first resistance layer is 30.8% by weight or less.
The resistance substrate according to any one of claims 1 to 3.
前記第２抵抗層の樹脂は、フェノール樹脂を含む、
請求項１～４のいずれか一項に記載の抵抗基板。 The resin of the first resistance layer contains a phenol resin and contains
The resin of the second resistance layer contains a phenol resin.
The resistance substrate according to any one of claims 1 to 4.
前記基板上に形成されて前記抵抗部に並んでおり、上面が露出している導電部と、
前記基板上に形成されており、前記抵抗部において前記第１端と前記第２端とのうち前記第１端に近い部分に接続されている第１端子部と、
前記基板上に形成されており、前記導電部に接続されている第２端子部と、
前記基板上に形成されており、前記抵抗部において前記第１端と前記第２端とのうち前記第２端に近い部分に接続されている第３端子部と、を更に備える、
請求項１～５のいずれか一項に記載の抵抗基板。 The resistance portion has a first end and a second end.
A conductive part formed on the substrate, lined up with the resistance part, and having an exposed upper surface,
A first terminal portion formed on the substrate and connected to a portion of the first end and the second end close to the first end in the resistance portion.
A second terminal portion formed on the substrate and connected to the conductive portion,
A third terminal portion formed on the substrate and connected to a portion of the first end and the second end close to the second end of the resistance portion is further provided.
The resistance substrate according to any one of claims 1 to 5.
導電性を有するブラシと、を備え、
前記ブラシは、少なくとも前記第１抵抗層の前記上面上を摺動する、
可変抵抗器。 The resistor substrate according to any one of claims 1 to 6 and the resistor substrate.
With a conductive brush,
The brush slides on at least the upper surface of the first resistance layer.
Variable resistor.
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