JPH07183106A - 摺動接点装置用厚膜導体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】配線パターンを構成する厚膜導体の材質を改良
することにより接点材及び配線パターンの磨耗を防止す
る。 【構成】厚膜導体から構成された配線パターン２をもつ
配線板と、配線板に対向して設けられ配線パターンと摺
接する接点部材３と、からなる摺動接点装置に用いられ
る厚膜導体であって、導電性粒子２０と、導電性粒子２
０間に分散して存在する微細な潤滑材粒子２１とからな
ることを特徴とする。配線パターン２と接点部材３との
摺接により潤滑材粒子２１が砕かれて界面に極めて薄い
固体潤滑材層を形成するので、金属どうしの摩擦が回避
され磨耗が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボリュームスイッチ、
ポテンショメータ、トリマーなどに用いられている摺動
接点装置に関し、詳しくはその配線パターンを構成する
厚膜導体の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボリュームスイッチ、ポテンショメー
タ、トリマーなどには、従来より摺動接点装置が用いら
れている。この摺動接点装置は、例えば図２に示すよう
に、セラミックス基板４０上に厚膜抵抗パターン４１と
厚膜導体からなる配線パターン４２が形成され回動自在
な配線板４と、配線板４に対向して設けられ配線パター
ン４２表面と摺接する接点部材５とから構成されてい
る。接点部材５はスプリング端子材５０と接点材５１か
ら構成され、スプリング端子材５０のバネ弾性により接
点材５１は配線板４表面に弾接している。

【０００３】この摺動接点装置では、配線パターン４２
表面に異物や腐食物などが付着したとしても、接点部材
５の摺接によるワイピング作用により機械的に除去され
るため、常に清浄な金属面どうしの接触が得られ電気的
導通が確保される。ところが従来の摺動接点装置では、
配線パターン４２の材質が接点部材５の接点材５１の材
質より軟質であったために、配線パターン４２の磨耗が
多いという問題があった。そこで特開昭６３−３１８７
０４号公報には、接点材５１をＡｇ−炭素０．５〜５ｗ
ｔ％（Ｈｖ８０〜１００）とするとともに、配線パター
ン４２をＣｕ導体ペーストから形成し、接点材５１を配
線パターン４２より軟質として配線パターン４２の磨耗
を防止した摺動接点装置が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで例えば自動車
用の摺動接点装置では、屋外の過酷な腐食環境で使用さ
れるために、配線パターン表面に酸化物や硫化物などの
腐食物が生成され易い。ところが上記特開昭６３−３１
８７０４号公報に記載された材質では、接点材５１が軟
質であるためにワイピング作用が不十分となり、腐食物
の除去が不十分となる場合があった。このように腐食物
が摺接表面に介在すると、ノイズが発生したり、接触抵
抗が増大して接触不良となるような不具合が発生する。

【０００５】そこで接点部材５の配線板４への接触圧力
を高くし、ワイピング作用を高めることが考えられる
が、接触圧力が増大するとともに接点材５１の磨耗が激
しくなり寿命が低下するという問題がある。本発明はこ
のような事情に鑑みてなされたものであり、配線パター
ンを構成する厚膜導体の材質を改良することにより接点
材及び配線パターンの磨耗を防止することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の摺動接点装置用厚膜導体は、厚膜導体から構成され
た配線パターンをもつ配線板と、配線板に対向して設け
られ配線パターンと摺接する接点部材と、からなる摺動
接点装置に用いられる厚膜導体であって、導電性粒子
と、導電性粒子間に分散して存在する微細な潤滑材粒子
とからなることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の厚膜導体から構成された配線パターン
に接点部材が摺接すると、配線パターン表面に露出した
潤滑材粒子が摩擦により砕かれて極微粒子となり、配線
パターンと接点部材の間に極めて薄い固体潤滑層が形成
される。これにより金属どうしの摩擦が回避され、配線
パターン及び接点部材の磨耗や焼付きが防止される。

【０００８】そして固体潤滑層は極めて薄いので、導体
抵抗や接触抵抗の増大なく、接点部材と配線パターンの
間の導電性が確保される。

【０００９】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。図１
に本発明の一実施例の厚膜導体を用いた摺動接点装置の
配線板の要部断面図を示す。この配線板は、アルミナ製
基板１と、基板１の表面に厚膜導体から形成された配線
パターン２とから構成され、接点部材３と摺接して配電
するものである。

【００１０】厚膜導体からなる配線パターン２は、焼結
により一体化したフレーク状のＡｇ−Ｐｔ（Ｐｔ：１〜
２ｗｔ％）合金粒子２０と、組織中に一様に均一に分散
したサブミクロンオーダーの微細な炭素粒子２１と、ガ
ラスボンド層２２とから構成され、硬度はＨｖ１５０以
上となっている。合金粒子２０は９０ｗｔ％以上含有さ
れ、厚膜導体の基体を構成している。そしてＡｇ−Ｐｔ
合金とすることにより、接触抵抗の低減が図られてい
る。

【００１１】炭素粒子２１は、厚膜導体全体中に０．５
〜１ｗｔ％の範囲とされている。炭素粒子２１の含有量
が０．５ｗｔ％に満たないと添加した効果が得られず、
１ｗｔ％を超えると導体抵抗が増大するため好ましくな
い。またガラス成分は、厚膜導体全体に１５〜２０ｗｔ
％含まれている。１５ｗｔ％より少ないと厚膜導体の焼
結性が低下して強度が低下し、２０ｗｔ％より多くなる
と耐磨耗性は向上するものの導体抵抗が増大し、ガラス
浮きなどにより組織が不均一となって接触抵抗も増大す
る。

【００１２】上記配線パターン２を形成するには、先ず
Ａｇ−Ｐｔ合金粒子２０と１５〜２０ｗｔ％のガラスフ
レークと、溶媒とからなる合金ペーストを用意し、例え
ばサブミクロンオーダーの炭素粒子２１を固形分中に
０．５〜１ｗｔ％となるように混合する。その混合ペー
ストを基板１に所定のパターンとなるように印刷し、８
００〜８５０℃で焼成することにより厚膜導体からなる
配線パターン２が形成される。

【００１３】なお、炭素粒子２１としては、化学めっき
法や蒸着法などにより予めＡｇ，Ｐｄ，Ｐｔなどでメタ
ライズしたものを用いることもできる。接点部材３は、
Ｃｕを主成分としＮｉ，Ｓｉ，Ｐ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｂｅな
どを含む多元合金から形成され、その硬度は配線パター
ン２と同様のＨｖ１５０以上である。

【００１４】さて、上記配線パターン２と接点部材３と
が摺接すると、表面に露出している炭素粒子２１が摩擦
により砕かれて極微粒子となり、配線パターン２と接点
部材３との間に極めて薄い固体潤滑層（図示せず）を形
成する。これにより金属どうしの摩擦が回避され、磨耗
や焼付きが防止される。接触圧力が高くなると炭素粒子
２１が一層砕かれ易くなるので、固体潤滑層が一層形成
され易く、磨耗は同様に防止される。一方、ワイピング
作用は大きくなるので配線パターン２表面の酸化物や硫
化物などの腐食物は容易に除去され、抵抗値の増大は一
層防止される。

【００１５】さらに、摺動時に接点部材３が配線パター
ン２から離れる際には、炭素粒子２１の存在によりアー
クが防止され、金属の凝着が抑制されるので磨耗量が一
層低減される。そして炭素粒子２１を含有しているの
で、大気下で焼成しても金属の酸化が防止され還元雰囲
気で焼成する必要がない。したがって製造コストを低減
することができる。

【００１６】なお、上記実施例では潤滑材粒子として炭
素粒子を用いたが、本発明ではこれに限らず炭素繊維、
フッ化炭素の微粒子や繊維などを用いることもできる。

【００１７】

【発明の効果】すなわち本発明の摺動接点用厚膜導体に
よれば、厚膜導体から構成された配線パターンの磨耗が
防止され、接点部材の磨耗も防止される。したがって配
線パターンと接点部材の接触圧力をより高くすることが
でき、また接点部材の硬度を配線パターンの硬度と同等
とすることができるので、異物や腐食物のワイピング作
用を一層大きくすることができ接触不良を確実に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の厚膜導体をもつ摺動接点装
置の要部断面図である。

【図２】摺動接点装置の一例の斜視図である。

【符号の説明】

１：基板 ２：配線パターン（厚膜導体） ３：
接点部材 ２０：合金粒子（導電性粒子） ２１：炭素粒子
（潤滑材粒子）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚膜導体から構成された配線パターンを
   もつ配線板と、該配線板に対向して設けられ該配線パタ
   ーンと摺接する接点部材と、からなる摺動接点装置に用
   いられる厚膜導体であって、 導電性粒子と、該導電性粒子間に分散して存在する微細
   な潤滑材粒子とからなることを特徴とする摺動接点装置
   用厚膜導体。