(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂よりなる絶縁性成形材料の粉末を所定形状の予備成形基板にする圧縮成形工程と、前記予備成形基板ならびに外部接続用金属端子を成形金型に嵌め込み、前記予備成形基板と外部接続用金属端子との表面が面一となるように一体化させた成形基板にする加熱加圧成形工程と、位置角度情報を電気信号として取り出すための摺動刷子が摺動する前記成形基板の面上の領域と前記外部接続用金属端子との接続に銀などを含有した導電塗料からなる導電層およびカーボンなどを含有した抵抗塗料からなる抵抗層を所定形状にて形成する印刷工程と、前記導電塗料ならびに前記抵抗塗料を前記成形基板に密着硬化させる焼付工程とからなる可変抵抗器抵抗体の製造方法。
【請求項２】
加熱加圧成形工程は、成形基板の表面を鏡面化することを特徴とする請求項１記載の可変抵抗器抵抗体の製造方法。
【請求項３】
成形基板の表面粗さを２μｍ以下とすることを特徴とする請求項１記載の可変抵抗器抵抗体の製造方法。
【請求項４】
加熱加圧成形工程後に、成形基板を焼付工程での焼付温度以下で熱処理することを特徴とする請求項１記載の可変抵抗器抵抗体の製造方法。
【請求項５】
外部接続用金属端子と成形基板との接合強度を確保するために設けた外部接続用金属端子の切起片の切起下に凹部を設けることを特徴とする請求項１記載の可変抵抗器抵抗体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変抵抗器に用いられる可変抵抗器抵抗体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、可変抵抗器抵抗体の製造方法は特開昭４９−３２０２０号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
図５（ａ）〜（ｄ）は従来の可変抵抗器抵抗体の製造方法を示す工程図である。図５において、１は圧縮成形するための上型である。２は上型１の下面に設けられた圧縮成形の下型である。３は下型２を包囲するように下型２の側面に設けられた台である。４は熱硬化性樹脂よりなる電気絶縁性成形材料の粉末が上型１、下型２および台３とで圧縮成形された予備成形基板である。５は予備成形基板４の上面の側部に設けられた導電層である。６は予備成形基板４の上面の側部の導電層５を跨ぐように設けられた抵抗層である。７は予備成形基板４の上面の側部から側端に突出されるとともに導電層５と電気的に接続するように設けられた外部接続用金属端子である。８は予備成形基板４を加熱加圧成形された成形基板である。
【０００４】
以上のように構成された可変抵抗器抵抗体について、以下にその製造方法について説明する。
【０００５】
まず、図５（ａ）に示すように、圧縮成形の下型２を下降させ、下型２を包囲する台３との間にできたキャビティに電気絶縁性成形材料の粉体を充填し、上型１と下型２で粉末を圧縮成形して、図５（ｂ）に示すような上面に傾斜を有する予備成形基板４を作製する。
【０００６】
次に、図５（ｃ）に示すように、予備成形基板４の上面の側部に銀などを含有した導電塗料からなる導電層５を印刷にて形成した後、この導電層５を跨ぐようにカーボンなどを含有した抵抗塗料からなる抵抗層６を印刷にて形成する。
【０００７】
最後に、予備成形基板４の上面の側部から側端に突出するとともに導電層５と電気的に接続するように外部接続用金属端子７を設けた後、成形金型に嵌め込み、加熱加圧成形して一体化した図５（ｄ）に示すような可変抵抗器抵抗体を製造していた。
【０００８】
以上のような製造方法で得られた可変抵抗器抵抗体の上面を位置角度情報を電気信号として取り出すための摺動刷子が摺動することにより、図６に示すような出力特性を得、位置角度検出をすることができるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この可変抵抗器抵抗体においては高精度な位置角度検出と高寿命が要求されている。
【００１０】
しかしながら上記の従来の可変抵抗器抵抗体の製造方法では、圧縮成形にて、安息角が大きく流れの悪い電気絶縁性成形材料を使用した場合には粉末の充填密度がばらつき、予備成形基板４の形状寸法および質量に相違が生じてしまい、そのため最終工程である加熱加圧成形時に予備成形基板４は密度が均一となるように熱流動し、予備成形基板４の面上に形成していた導電層５および抵抗層６の所定形状が予備成形基板４の熱流動に合わせて挙動してしまうため導電層５および抵抗層６の位置が不均衡となりばらつきが発生してしまい、図６に示すように、抵抗層６の出力特性は、基準線Ａに対して出力始点および終点の変位位置と始点終点間の出力の直線性はＢのようになり、可変抵抗器抵抗体の位置角度検出の出力特性に相違および精度を悪化させ、工程歩留まりが低下するという課題を有していた。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、可変抵抗器抵抗体の位置角度検出を高精度化し、工程歩留まりを向上することができる可変抵抗器抵抗体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、熱硬化性樹脂よりなる絶縁性成形材料の粉末を所定形状の予備成形基板にする圧縮成形工程と、前記予備成形基板ならびに外部接続用金属端子を成形金型に嵌め込み、前記予備成形基板と外部接続用金属端子との表面が面一に一体化させた成形基板にする加熱加圧成形工程と、位置角度情報を電気信号として取り出すための摺動刷子が摺動する前記成形基板の面上の領域と前記外部接続用金属端子との接続に銀などを含有した導電塗料からなる導電層およびカーボンなどを含有した抵抗塗料からなる抵抗層を所定形状にて形成する印刷工程と、前記導電塗料ならびに前記抵抗塗料を前記成形基板に密着硬化させる焼付工程とからなる可変抵抗器抵抗体とするものである。これにより、圧縮成形工程にて安息角が大きく流れの悪い電気絶縁性成形材料の粉末を使用した場合に粉末の充填密度がばらつき、予備成形基板に形状寸法および質量に相違が生じても、加熱加圧成形工程にて粉末の密度が均一となるように流動させた成形基板の面上に、印刷工程にて導電層および抵抗層を所定形状に成形することができる。そのため導電層および抵抗層は工程履歴上挙動することなく、所定形状を維持することができる。また、加熱加圧成形工程において成形基板の表面粗度を鏡面化することで、良好な導電層あるいは抵抗層の表面粗度を確保することができるため、可変抵抗器抵抗体の位置角度検出を高精度化し、工程歩留まりを向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、熱硬化性樹脂よりなる絶縁性成形材料の粉末を所定形状の予備成形基板にする圧縮成形工程と、予備成形基板ならびに外部接続用金属端子を成形金型に嵌め込み、予備成形基板と外部接続用金属端子との表面が面一に一体化させた成形基板にする加熱加圧成形工程と、位置角度情報を電気信号として取り出すための摺動刷子が摺動する前記成形基板の面上の領域と外部接続用金属端子との接続に銀などを含有した導電塗料からなる導電層およびカーボンなどを含有した抵抗塗料からなる抵抗層を所定形状にて形成する印刷工程と、導電塗料ならびに抵抗塗料を成形基板に密着硬化させる焼付工程とからなる可変抵抗器抵抗体の製造方法としたものであり、圧縮成形工程にて安息角が大きく流れの悪い電気絶縁性成形材料の粉末を使用した場合に粉末の充填密度がばらつき、予備成形基板に形状寸法および質量に相違が生じても、加熱加圧成形工程にて粉末の密度が均一となるように熱流動させた成形基板の面上に、印刷工程にて導電層および抵抗層を所定形状に成形することができる。そのため電極層および導電層は工程履歴上挙動することなく、所定形状を維持することができるという作用を有するものである。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、加熱加圧成形工程において、成形基板の表面を鏡面化するとしたものであり、成形基板の面上に導電層あるいは抵抗層を所定形状に印刷工程にて形成する際に良好な表面粗度を確保することができるという作用を有するものである。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、成形基板の表面粗さを２μｍ以下とするとしたものであり、良好な粗さ導電塗料あるいは抵抗塗料を成形基板の面上に所定形状に印刷工程にて形成しても良好な表面粗度を維持できるという作用を有する。ここで、表面粗さはＪＩＳ  Ｂ  ０６０１の基準長さ２．５ｍｍに対する十点平均粗さに準じる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、加熱加圧成形工程後に成形基板を焼付工程での焼付温度以下で熱処理するとしたものであり、焼付工程での成形基板の揮発分をあらかじめ除去し、成形基板を高耐熱化させ、印刷工程にて形成した電極層ならびに抵抗層を焼付工程にて高温密着硬化できるという作用を有するものである。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、外部接続用金属端子と成形基板との接合強度を確保するために設けた外部接続用金属端子の切起片の切起下に凹部を設けるとしたものであり、加熱加圧成形工程にて予備成形基板に外部接続用端子を挿入する際に外部接続用金属端子の切起片の形状を維持できるように切起片の切起下の強度を向上させるという作用を有する。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態における可変抵抗器抵抗体の断面図である。図において、１６はフェノール樹脂あるいはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂よりなる成形基板である。１５は成形基板１６の上面の側部から側端に突出されるように設けられた外部接続用金属端子である。図において、１７は外部接続用金属端子１５を含む成形基板１６の上面に銀などを含有した導電塗料から形成した導電層である。１８は成形基板１６の上面の導電層１７を跨ぐようにカーボンなどを含有する抵抗塗料からなる抵抗層である。
【００１９】
ここで、図３の本発明の一実施の形態における可変抵抗器抵抗体の要部である外部接続用金属端子１５の斜視図に示すように、外部接続用金属端子１５は外部接続用金属端子１５と予備成形基板１４とを接合するために設けられた切起片１５ａ、切起片１５ａの切起下に設けた凹部１５ｂを有している。
【００２０】
以上のように構成された可変抵抗器抵抗体について、以下にその製造方法について説明する。
【００２１】
まず、図２（ａ）に示すように、圧縮成形の下型１２を下降させ、電気絶縁性成形材料の粉末を圧縮成形の下型１２と台１３との間にできたキャビティに充填後、上型１１と下型１２で圧縮成形し、図２（ｂ）に示すような所定形状の予備成形基板１４を作製する。
【００２２】
次に、予備成形基板１４ならびに外部接続用金属端子１５を１８０〜２３０℃の成形金型に嵌め込み、５０〜９０ＭＮ／ｍ２で加熱加圧成形して予備成形基板１４を熱流動させ、予備成形基板１４と外部接続用金属端子１５との表面が面一で、鏡面となるように一体化し、図２（ｃ）のような成形基板１６を作製する。
【００２３】
ここで、外部接続用金属端子１５は、成形基板１６の上面の側部から側端に突出するように設けるものである。
【００２４】
また、外部接続用金属端子１５は、図３に示すように、厚み０．３〜０．５ｍｍの金属材料を所定形状にプレス加工する際、プレス金型で切起片１５ａの切起下に深さ約０．０５ｍｍの凹部１５ｂを設け、切起片１５ａの切起下に与える歪を極力抑えて切起片１５ａを切起こす。
【００２５】
次に、成形基板１６を１５０〜１８０℃で４０〜１３０時間を熱処理し、焼付工程に発生する成形基板１６から発生する揮発分をあらかじめ除去する。
【００２６】
最後に、図２（ｄ）に示すように位置角度情報を電気信号として取り出すための摺動刷子が摺動する成形基板１６の上面の領域と外部接続用金属端子１５との接続に、導電塗料からなる導電層１７および抵抗塗料からなる抵抗層１８を所定形状にスクリーン印刷にて形成し、成形基板１６の面上の導電層１７ならびに抵抗層１８を１８０〜２８０℃で、２０〜９０分間焼付けし、成形基板１６に密着硬化させる。
【００２７】
以下に、成形基板と抵抗層の表面粗さの関係を図４を用いて、説明する。
良好な粗さである導電塗料からなる導電層１７あるいは抵抗塗料からなる抵抗層１８をスクーン印刷にて形成する場合、基板の表面粗さは導電層１７あるいは抵抗層１８の表面粗さに影響を与えるため、加熱加圧成形工程にて鏡面仕上げの成形金型を用い、予備成形基板１４を十分熱流動させ、成形基板１６の表面粗さを２μｍ以下とすることが好ましい。
【００２８】
本実施の形態による可変抵抗器抵抗体の位置角度検出の出力特性と従来の可変抵抗器抵抗体の出力特性を図６に比較して示す。図６において、従来の第１の可変抵抗器抵抗体の出力特性はＢのように出力始点および終点の変位位置がずれたり、始点終点間の出力の直線性がくずれていたり、従来の第２の可変抵抗器抵抗体の出力特性はＣのように微変位に対する位置角度検出の精度が良くなかったが、上記実施の形態による可変抵抗器抵抗体の位置角度検出の出力特性は基準線Ａにほぼ近似したものとなる。
【００２９】
なお、以上の製造方法の説明において、導電塗料と抵抗塗料を同時に硬化させることができない場合は、導電塗料からなる導電層１７をあらかじめ半硬化あるいは硬化させた後、抵抗塗料からなる抵抗層１８を形成した後、成形基板１６に密着硬化させるために焼付ければよい。
【００３０】
また、焼付工程での焼付温度が加熱加圧成形工程での成形温度以下の場合、特に成形基板を熱処理しなくても良い。
【００３１】
また、外部接続用金属端子１５の凹部１５ｂは、加熱加圧成形工程にて予備成形基板１４に切起片１５ａを挿入する際の負荷が小さい場合は、凹部１５ｂは特になくても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、圧縮成形工程にて安息角が大きく流れの悪い電気絶縁性成形材料の粉末を使用した場合に粉末の充填密度がばらつき、予備成形基板に形状寸法および質量に相違が生じても、加熱加圧成形工程にて粉末の密度が均一となるように熱流動させ、成形金型にて予備成形基板１４と外部接続用金属端子１５との表面が面一で、鏡面となるように一体化したため、印刷工程にて成形基板１６の面上に導電層および抵抗層を所定形状に形成することができ、電極層および導電層は良好な表面粗度を確保し、工程履歴上挙動することなく、所定形状を維持することができる。そのため、可変抵抗器抵抗体の微変位および全変位領域に対する位置角度検出を高精度化し、工程歩留まりを向上させることができる。
【００３３】
また、加熱加圧成形工程後に成形基板を焼付工程での焼付温度以下で熱処理することで、成形基板を高耐熱化させ、印刷工程にて形成した高温硬化タイプの塗料からなる電極層および抵抗層を焼付工程にて高温密着硬化できるため、可変抵抗器抵抗体を高寿命化することができるという有利な効果が得られる。
【００３４】
また、外部接続用金属端子の切起片の切起下に凹部を設けたため、加熱加圧成形工程にて予備成形基板に外部接続用端子を挿入する際に外部接続用金属端子の切起片の形状を維持できるように切起片の切起下の強度を向上させることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における可変抵抗器抵抗体の断面図
【図２】同製造方法を示す工程図
【図３】同要部である外部接続用金属端子の斜視図
【図４】同基板と抵抗層の表面粗度の関係を表す図
【図５】（ａ）〜（ｄ）従来の可変抵抗器抵抗体の製造方法の工程図
【図６】可変抵抗器抵抗体の出力特性を表す図
【符号の説明】
１１  上型
１２  下型
１３  台
１４  予備成形基板
１５  外部接続用金属端子
１６  成形基板
１７  導電層
１８  抵抗層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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