JP4891181B2 - Method for manufacturing contact for variable resistor - Google Patents
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Description
本発明は、カーボン繊維と合成樹脂とを主原料として板状に形成された導電性を有するカーボン繊維板を材料として可変抵抗器用接触子を製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a contact for a variable resistor using a carbon fiber plate having conductivity formed in a plate shape using carbon fiber and synthetic resin as main raw materials.
特開2003−51361号公報(特許文献1)の図2には、多数本のカーボン繊維に熱硬化性の絶縁樹脂を含浸させて板状にした1枚以上のプリプレグの熱硬化性樹脂を加熱硬化させたカーボン繊維シートにスリットを形成した可変抵抗器用接触子が開示されている。 In FIG. 2 of Japanese Patent Laid-Open No. 2003-51361 (Patent Document 1), one or more prepreg thermosetting resins made into a plate shape by impregnating a plurality of carbon fibers with a thermosetting insulating resin are heated. There is disclosed a contact for a variable resistor in which a slit is formed in a cured carbon fiber sheet.
この可変抵抗器用接触子では、接触子片が多数本のカーボン繊維を熱硬化性樹脂で板状に固めた構造を有している。そのため繰り返し接触子を往復駆動しても、接触子及び抵抗体の磨り減りかたが少なくなり、可変抵抗器の寿命が延びる利点が得られる。
特許文献1には、スリットを形成する具体的な製造方法は示されていない。当時の技術常識から考慮すると、プレス加工によりスリットを形成しているものと推察することができる。しかしながら、プレス加工によりスリットを形成すると、スリット周辺にプレスの打ち抜きによるバリが発生し、バリを除去して表面を仕上げる工程が必要になる。プレス加工以外でもスリットを形成する種々の方法がある。例えば、エンドミル加工、ワイヤ放電加工、レーザ加工、ウォータ加工等が考えられる。しかしながら、エンドミル加工では、工具の交換頻度が高く、量産には適さない。また、ワイヤ放電加工及びレーザ加工では、加工部の冷却が困難なため、加工熱によりスリット近傍の樹脂が変質する。さらにウォータ加工は、設備が高価であり、最終的な製造コストが高くなる。
本発明の目的は、バリを発生されることなく、多数の接触子形成用板材に短時間で簡単にスリットを形成できる可変抵抗器用接触子の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a contact for a variable resistor that can easily form slits in a large number of contact forming plates in a short time without generating burrs.
本発明の他の目的は、工具の交換頻度が少なく、スリット近傍の樹脂が変質するのを抑制し、安価な設備でスリットを形成できる可変抵抗器用接触子の製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a contact for a variable resistor, which can reduce the frequency of tool replacement, suppress deterioration of the resin in the vicinity of the slit, and form the slit with inexpensive equipment.
本発明の可変抵抗器用接触子の製造方法は、第1〜第4のステップを備えている。第1のステップは、カーボン繊維と合成樹脂とを主原料として板状に形成された導電性を有するカーボン繊維板から形成された同一形状の複数の接触子形成用板材を準備する。第2のステップは、複数の接触子形成用板材を該接触子形成用板材の厚み方向に積層して積層体を形成する。第3のステップは、積層体の一つの積層面に開口し、且つ積層体の積層方向に延びて積層体の積層方向の両側面にそれぞれ開口する1以上のスリットを、ダイシング加工により形成する。第4のステップは、ダイシング加工後の積層体から接触子形成用板材を分離して可変抵抗器用接触子を得る。ここでいうダイシング加工とは、ダイヤモンド砥粒が樹脂ボンドやメタルボンド等からなる結合材中に埋め込まれた円板形状のブレードを回転して行う切削加工である。ダイシング加工は、ウエハの切断等に採用されており、バリを発生させることなく、正確に切削加工を行うことができる。 The manufacturing method of the variable resistor contact according to the present invention includes first to fourth steps. In the first step, a plurality of contact-forming plate materials having the same shape formed from conductive carbon fiber plates formed in a plate shape using carbon fibers and synthetic resin as main raw materials are prepared. In the second step, a plurality of contactor forming plate members are stacked in the thickness direction of the contactor forming plate member to form a laminate. In the third step, one or more slits are formed by dicing that open on one stack surface of the stack and extend in the stacking direction of the stack and open on both side surfaces of the stack in the stacking direction. In the fourth step, the contact forming plate is separated from the laminated body after dicing to obtain a variable resistor contact. Here, the dicing process is a cutting process performed by rotating a disk-shaped blade in which diamond abrasive grains are embedded in a binding material made of a resin bond, a metal bond, or the like. The dicing process is employed for cutting a wafer and the like, and the cutting process can be performed accurately without generating burrs.
本発明のように、複数の接触子形成用板材の積層体にダイシング加工によりスリットを形成すれば、多数の接触子形成用板材の積層体にバリを発生させることなく、一括してスリットを形成することができる。そのため、従来のようにバリを除去して表面を仕上げる工程が必要なく、多数の接触子形成用板材に短時間で簡単にスリットを形成できる。また、エンドミル加工のように、工具の交換頻度は高くないため、接触子の量産を行うことができる。また、ワイヤ放電加工及びレーザ加工では、加工部の冷却が困難であるのに対して、ダイシング加工では、加工液による冷却が可能であり、加工熱による樹脂の変質を抑えることができる。また、ウォータ加工に比べて設備費が安価である。さらに、これらの他の方法では、複数の接触子形成用板材の積層体にスリットを形成しようとしても、積層する接触子形成用板材の数に限界がある。本発明のように、ダイシング加工によりスリットを形成するのであれば、多数の接触子形成用板材を積層して積層体を構成しても、スリットを一括して形成できるので、短時間で多数の接触子形成用板材のスリット形成を行うことができる。 If slits are formed by dicing on a laminate of a plurality of contactor forming plate members as in the present invention, slits are formed in a lump without generating burrs in a laminate of a large number of contactor forming plate members. can do. Therefore, there is no need for a step of removing burrs and finishing the surface as in the prior art, and slits can be easily formed in a large number of contact forming plates in a short time. Further, since the frequency of tool exchange is not high as in end milling, mass production of contacts can be performed. Further, in the wire electric discharge machining and the laser machining, it is difficult to cool the processed portion, whereas in the dicing machining, the cooling with the machining liquid is possible, and the deterioration of the resin due to the processing heat can be suppressed. In addition, the equipment cost is low compared to water processing. Furthermore, in these other methods, even if a slit is formed in a laminate of a plurality of contactor forming plate members, the number of contactor forming plate members to be stacked is limited. If the slits are formed by dicing as in the present invention, the slits can be formed in a lump even if a laminated body is formed by laminating a large number of contact forming plate materials. Slit formation of the contactor forming plate can be performed.
スリットの数が複数の場合は、前述の第3のステップにおいて、複数枚のダイシングブレードを用い、同時に平行に並ぶ複数本のスリットを積層体に形成すればよい。このようにすれば、スリットの数が複数であっても、短時間で多数の接触子形成用板材にスリットを形成できる。 When the number of slits is plural, in the third step, a plurality of dicing blades may be used and a plurality of slits arranged in parallel at the same time may be formed in the laminate. In this way, even if there are a plurality of slits, slits can be formed in a large number of contact forming plate materials in a short time.
第1のステップで準備する接触子形成用板材は、輪郭が矩形形状を呈しており、第2のステップで形成する積層体は、立方体形状または直方体形状を有しているのが望ましい。輪郭が矩形形状の接触子形成用板材であれば、カーボン繊維板から複数の接触子形成用板材を簡単に形成することができる。また、積層体が立方体形状または直方体形状を有していれば、スリットを形成する際に積層体の保持を容易に行える。 The contact forming plate prepared in the first step has a rectangular shape in outline, and the laminate formed in the second step preferably has a cubic shape or a rectangular parallelepiped shape. If the contact forming plate material has a rectangular outline, a plurality of contact forming plate materials can be easily formed from the carbon fiber plate. Further, if the laminate has a cubic shape or a rectangular parallelepiped shape, the laminate can be easily held when the slit is formed.
また第3のステップの前または後に、積層体に対して、取付のために使用する貫通孔または凹部を一括して形成するための機械加工を実施することができる。このようにすれば、多数の接触子形成用板材に、取付のために使用する貫通孔または凹部を一括して短時間で形成できる。 Further, before or after the third step, machining for collectively forming through holes or recesses used for attachment can be performed on the laminate. If it does in this way, the through-hole or recessed part used for attachment can be collectively formed in a short time in many board | plates for contactor formation.
第4のステップでは、積層体から接触子形成用板材を分離した後に、接触子形成用板材の可変抵抗器の摺動抵抗体に接触する接点部の面取りをダイシング加工により行うことができる。このようにすれば、バリを発生させることなく、容易に面取りを行うことができる。 In the fourth step, after separating the contact forming plate material from the laminate, the chamfering of the contact portion that contacts the sliding resistor of the variable resistor of the contact forming plate material can be performed by dicing. In this way, chamfering can be easily performed without generating burrs.
本発明の方法によって製造された可変抵抗器用接触子は、バリがなく、寸法精度の高いものとなる。 The variable resistor contact manufactured by the method of the present invention has no burrs and high dimensional accuracy.
本発明の製造方法によれば、複数の接触子形成用板材の積層体にダイシング加工によりスリットを形成するので、多数の接触子形成用板材の積層体にバリを発生させることなく、一括してスリットを形成することができる。そのため、バリを除去して表面を仕上げる工程が必要なく、多数の接触子形成用板材に短時間で簡単にスリットを形成できる。 According to the manufacturing method of the present invention, slits are formed by dicing in a laminate of a plurality of contactor forming plate members, so that a plurality of contactor forming plate member laminates do not generate burrs all at once. A slit can be formed. Therefore, there is no need for a step of removing the burrs and finishing the surface, and slits can be easily formed in a large number of contact forming plate materials in a short time.
以下、図面を参照して、本発明の製造方法の最良の形態について説明する。最初に本発明の実施の形態の方法で製造した可変抵抗器用接触子について簡単に説明する。図1は、本発明の一実施の形態の方法で製造した可変抵抗器用接触子(以下単に接触子と言う)の平面図であり、図2は、図1に示す接触子を取り付けた可変抵抗器の側面図である。図1に示すように、接触子1は、接触子基部3と4本の接触子片5A〜5Dとを有している。接触子1は、後述するカーボン繊維と合成樹脂とを主原料とするカーボン繊維板を原材料として形成されている。接触子1の接触子基部3は、矩形を有しており、中心に円形の貫通孔3aを有している。接触子片5A〜5Dは、細長い矩形状を有しており、接触子基部3からそれぞれ並行に延びている。4本の接触子片5A〜5Dの内、中央に位置する隣接する2つの接触子片5Bと接触子片5Cとの間には、中央スリット部分7Aが形成されている。4本の接触子片5A〜5Dの内、一方の側方に位置する隣接する2つの接触子片5Aと接触子片5Bとの間には、側方スリット部分7Bが形成されており、他方の側方に位置する隣接する2つの接触子片5Cと接触子片5Dとの間には、側方スリット部分7Cが形成されている。側方スリット部分7B及び側方スリット部分7Cは、実質的に同じ形状及び寸法を有しており、中央スリット部分7Aより短い幅寸法を有している。接触子1の接触子片5A〜5Dは、後述する摺動抵抗体11に接触する接点部5aをそれぞれ有している(図2参照)。接点部5aは、先端面5bと側面5cとの間の角部によって構成されている。なお角部に面取り加工を施して、加工した先端部を接点部とすることもできる。
The best mode of the production method of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the variable resistor contact manufactured by the method of the embodiment of the present invention will be briefly described. FIG. 1 is a plan view of a contact for a variable resistor (hereinafter simply referred to as a contact) manufactured by the method of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a variable resistor to which the contact shown in FIG. 1 is attached. It is a side view of a vessel. As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、接触子1は、可変抵抗器の構成部品として、ホルダ9に取付られている。この例では、ホルダ9の固定部材9aを接触子1の貫通孔3aに嵌合した後、固定部材9aの先端を溶着により押し潰すように変形することにより、接触子1をホルダ9に取付けている。接触子1がホルダ9に保持された状態で、接触子1の接触子片5A〜5Dの接点部5aは、摺動抵抗体11に接触している。これにより、ホルダ9の操作で接触子片5A〜5Dは、摺動抵抗体11上を摺動して、可変抵抗器の抵抗値が変化する。
As shown in FIG. 2, the
次に、本発明の実施の形態の製造方法を説明する。まず、図3に示すように、矩形状のカーボン繊維板21を用意する。このカーボン繊維板21は、カーボン繊維と合成樹脂とを主原料として板状に形成されており導電性を有している。本例では、カーボン繊維板21は、図4に示す断面形状を有しており、複数枚(本例では3枚)のプリプレグ23が積層されて構成されている。プリプレグ23は、同じ方向に並んだ複数本のカーボン繊維23aに熱硬化性の絶縁性樹脂23bが含浸されて板状に形成されている。カーボン繊維板21は、3枚のプリプレグ23が、交互に複数本のカーボン繊維23aの並ぶ方向が異なるように積層された後、加圧加熱により絶縁性樹脂23bを硬化して形成している。即ち、このカーボン繊維板21は、カーボン繊維23aを一方の方向に向けた2枚のプリプレグ23の間に、カーボン繊維23aを前述の一方の方向と直交する他方の方向に向けたプリプレグ23を1枚挟んで一体化した構造になっている。
Next, the manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described. First, as shown in FIG. 3, a rectangular
カーボン繊維板の構造は、種々の構造のものを採用することができる。例えば、導電性が得られるようにカーボン繊維チップをランダムに混入したカーボン繊維混入樹脂でカーボン繊維板を一体成形してもよいのは勿論である。また多数本のカーボン繊維を用いて、織布または不織布を作り、この織布または不織布に熱硬化性の絶縁性樹脂を含浸させて板状のプリプレグを作り、1枚以上のプリプレグの熱硬化性樹脂を加熱硬化させたカーボン繊維シートを用いてカーボン繊維板を作るようにしてもよい。複数枚のプリプレグを使用する場合には、織布または不織布を用いたプリプレグを複数枚重ねてもよく、織布を用いたプリプレグと不織布を用いたプリプレグを混在させて複数枚重ねてもよく、さらに樹脂のみからなる2枚のプリプレグの間に織布または不織布の1枚以上のプリプレグを挟むようにしてカーボン繊維板を作成してもよい。 The structure of a carbon fiber board can employ | adopt the thing of various structures. For example, it is a matter of course that the carbon fiber plate may be integrally formed with a carbon fiber mixed resin in which carbon fiber chips are randomly mixed so as to obtain conductivity. In addition, a woven fabric or nonwoven fabric is made using a large number of carbon fibers, and a prepreg is made by impregnating the woven fabric or nonwoven fabric with a thermosetting insulating resin to make thermosetting of one or more prepregs. You may make it make a carbon fiber board using the carbon fiber sheet which heat-cured resin. When using a plurality of prepregs, a plurality of prepregs using a woven fabric or a nonwoven fabric may be stacked, or a plurality of prepregs using a woven fabric and a prepreg using a nonwoven fabric may be mixed and stacked. Further, the carbon fiber plate may be formed by sandwiching one or more prepregs of woven or non-woven fabric between two prepregs made of only resin.
次に、図5に示すように、ダイシング25を用いたダイシング加工により大きなカーボン繊維板21を切断し、図6に示すように、輪郭が矩形形状を呈する同一形状の複数の接触子形成用板材27を製造した(第1のステップ)。ダイシング25は、ダイヤモンド砥粒が樹脂ボンドやメタルボンド等からなる結合材中に埋め込まれた円板状のダイシングブレード25aを有しており、ダイシングブレード25aを矢印A1の方向に回転させることによりカーボン繊維板21を切断する。本例では、矢印A2に示す方向にカーボン繊維板21をダイシング25に近付けてカーボン繊維板21を短冊状に切断した後に、短冊状のカーボン繊維板21を長手方向に直交する方向にさらに切断して複数の接触子形成用板材27を形成した。
Next, as shown in FIG. 5, a large
次に、図7に示すように、複数の接触子形成用板材27を、該接触子形成用板材27の厚み方向に積層して直方体形状の積層体29を形成した(第2のステップ)。そして、積層体29を積層体保持具31内に配置した。積層体保持具31は、積層体29を積層方向に加圧した状態でダイシング加工可能に積層体29を保持している。そして図7及び図8に示すように、ダイシング33を用いて積層体29にダイシング加工を行った。ダイシング33は、1枚の中央スリット形成用ダイシングブレード33aと、中央スリット形成用ダイシングブレード33aの両側に位置する2枚の側方スリット形成用ダイシングブレード33b,33cとを有している。ダイシング33は、ダイシングブレード33a,33b及び33cを矢印A3の方向に回転させることによりスリットを形成する。本例では、矢印A4に示す方向に積層体29をダイシング33に近付けて、積層体29にダイシング加工を行った。そして、図9に示すように、中央スリット形成用ダイシングブレード33aにより中央スリット35Aを形成した。また、側方スリット形成用ダイシングブレード33b,33cにより中央スリット35Aと同時に側方スリット部35B,35Cを形成した(第3のステップ)。中央スリット35A及び側方スリット部35B,35Cは、いずれも積層体29の一つの積層面に開口し、且つ積層体29の積層方向に延びて積層体29の積層方向の両側面にそれぞれ開口している。
Next, as shown in FIG. 7, a plurality of contactor-forming
次に積層体29に対して、ホルダ9への取付のために使用する貫通孔3aをドリルによる機械加工で一括して形成した。
Next, through-holes 3a used for attachment to the holder 9 were collectively formed in the
次にダイシング加工後の積層体29から接触子形成用板材27を分離して複数の接触子1を得た(第4のステップ)。これにより、中央スリット35Aが形成された部分が接触子1の中央スリット部分7Aとなり、側方スリット部35B,35Cが形成された部分が接触子1の側方スリット部分7B及び,7Cとなる。
Next, the contact forming
次に図10に示すように、接触子1を接触子保持具37に保持した。接触子保持具37は、接触子1を面取り加工可能に保持している。そして、ダイシング37を用いたダイシング加工により先端面5bと側面5cとの間の角部に面取りを施した。ダイシング37は、1枚のダイシングブレード37aを有している。ダイシングブレード37aの側面37bは、ダイシングブレード37aの一方の面から他方の面に向かうにしたがって傾斜している。面取りは、ダイシング37の側面37bを先端面5bと側面5cとの間の角部に当接して行った。このような面取り加工は必要に応じて行えばよく、面取り加工を行わずに接触子として用いることもできる。以上により、図1に示す接触子1を完成した。
Next, as shown in FIG. 10, the
本例の製造方法によれば、複数の接触子形成用板材27の積層体29にダイシング加工によりスリットを形成するので、多数の接触子形成用板材27の積層体29にバリを発生させることなく、一括してスリットを形成することができる。そのため、バリを除去して表面を仕上げる工程を設けることなく、多数の接触子形成用板材27に短時間で簡単にスリットを形成できる。
According to the manufacturing method of this example, the slits are formed in the
上記例では、複数のスリットを形成する例を示したが、図11に示すように、1本のスリット107を有する接触子101の製造方法にも本発明は適用できる。この場合、1枚のダイシングブレードを有するダイシングを用いてダイシング加工を行えばよい。
In the above example, an example in which a plurality of slits are formed has been described. However, the present invention can also be applied to a method of manufacturing the
また、上記例では、貫通孔3aを用いてホルダに取付る接触子の例を示したが、図12(A)及(B)に示すように、凹部203a,303aを用いてホルダに取付る接触子201,301の製造方法にも本発明は適用できる。この場合、凹部203a,303aは、ダイシング加工を含む種々の機械加工により積層体に対して一括して形成すればよい。
Moreover, although the example of the contactor attached to the holder using the through-hole 3a was shown in the above example, as shown in FIGS. The present invention can also be applied to a method for manufacturing the
また、上記例では、ダイシングブレード37aの厚み方向と直交する側面37bがダイシングブレード37aの一方の面から他方の面に向かうにしたがって傾斜しているダイシングブレード37aを用いて面取り加工を行ったが、図13及び図14に示すように、ダイシングブレード137aの縁部にダイシングブレード137aの径方向外側と厚み方向の一方の方向とに開口する溝137cを有するダイシングブレード137aを用いて面取り加工を行うこともできる。溝137cは角部がR形状を有しており、接触子101の先端面105bと側面105cとの間の角部105dに溝137cのR形状に沿った面取りが行われる。
In the above example, the
また、上記例では、積層体29から接触子形成用板材27を分離して複数の接触子1を得た後(第4のステップの後)に面取り加工を行ったが、ダイシング加工により同一形状の複数の接触子形成用板材を製造する際(第1のステップの際)にR形状を有するダイシングブレードを用いて、カーボン繊維板の切断と面取加工とを同時に行ってもかまわない。
In the above example, the chamfering process is performed after the
1 接触子
3a 貫通孔
7A 中央スリット部分
7B,7C 側方スリット部分
21 カーボン繊維板
27 接触子形成用板材
29 積層体
33 ダイシング
35A 中央スリット
35B,35C 側方スリット部
33a 中央スリット形成用ダイシングブレード
33b,33c 側方スリット形成用ダイシングブレード
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記複数の接触子形成用板材を該接触子形成用板材の厚み方向に積層して積層体を形成する第2のステップと、
前記積層体の一つの積層面に開口し、且つ前記積層体の積層方向に延びて前記積層体の前記積層方向の両側面にそれぞれ開口する1以上のスリットを、ダイシング加工により形成する第3のステップと、
前記ダイシング加工後の前記積層体から前記接触子形成用板材を分離して可変抵抗器用接触子を得る第4のステップとからなる可変抵抗器用接触子の製造方法。 A first step of preparing a plurality of contact-forming plate members having the same shape formed from a carbon fiber plate having conductivity formed in a plate shape using carbon fiber and a synthetic resin as main raw materials;
A second step of laminating the plurality of contactor-forming plate members in the thickness direction of the contactor-forming plate member to form a laminate;
A third dicing process is provided to form one or more slits that open in one stacking surface of the stack and extend in the stacking direction of the stack and open on both side surfaces of the stack in the stacking direction. Steps,
A variable resistor contact manufacturing method comprising: a fourth step of obtaining the variable resistor contact by separating the contact forming plate from the laminated body after the dicing.
前記第2のステップで形成する前記積層体は、立方体形状または直方体形状を有している請求項1に記載の可変抵抗器用接触子の製造方法。 The contactor-forming plate material prepared in the first step has a rectangular outline.
The method for manufacturing a contact for a variable resistor according to claim 1, wherein the stacked body formed in the second step has a cubic shape or a rectangular parallelepiped shape.
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