(57)【要約】【課題】耐久性を向上させるために基板に塗布される潤滑剤の中から油分が失われるのを防止したポテンショメータを提供する。【解決手段】ガラス基材エポキシ樹脂または紙基材エポキシ樹脂からなる基板１７と、基板１７上に設けられた抵抗体部２１と、抵抗体部上を摺動する摺動子１３と、基板１７の抵抗体部２１側の表面に塗布された潤滑剤４４とを有するポテンショメータ１において、基板１７の外周には破断面３１が形成され、破断面３１には、コーティング膜４５が形成されていることを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基材エポキシ樹脂または紙基材エポキシ樹脂からなる基板と、前記基板上に設けられた抵抗体部と、前記抵抗体部上を摺動する摺動子と、前記基板の前記抵抗体部側の表面に塗布された潤滑剤とを有するポテンショメータにおいて、
前記基板の外周には破断面が形成され、前記破断面には、コーティング膜が形成されていることを特徴とするポテンショメータ。
【請求項２】
前記コーティング膜は、撥油剤からなることを特徴とする請求項１記載のポテンショメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器等に組み込まれて回転位置検出に利用される接触式のポテンショメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の一般的な技術として例えば抵抗素子型ポテンショメータがある。抵抗素子型ポテンショメータは、例えば、基板上に抵抗体が設けられ、この抵抗体上を摺動子が移動して電圧の出力が可変される構造を有している（特許文献１、２、３、４及び５参照）。そして、このような抵抗体上を摺動子が移動するポテンショメータでは、抵抗体と摺動子との擦れによって生じる磨耗、損傷を軽減するために、基板の抵抗体側にグリスなどの潤滑剤が塗布されることが一般的であった。
【０００３】
【特許文献１】特開平２００４−２８８９９０号公報
【特許文献２】実開平３−２１７０６号公報
【特許文献３】特開平２００４−３１１６８号公報
【特許文献４】特開平２００４−３１６８８号公報
【特許文献５】特開平２００４−３１６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のポテンショメータでは、使用中に潤滑剤中の油分が減少し、結果的に潤滑剤中の増長剤のみが残ってしまうことがあり、抵抗体や摺動子の磨耗が進み、耐久性が低下してしまうことがあった。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、耐久性を向上させるために基板に塗布される潤滑剤の中から油分が失われるのを防止したポテンショメータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、本発明は、ガラス基材エポキシ樹脂または紙基材エポキシ樹脂からなる基板と、基板上に設けられた抵抗体部と、抵抗体部上を摺動する摺動子と、基板の抵抗体部側の表面に塗布された潤滑剤とを有するポテンショメータにおいて、基板の外周には破断面が形成され、破断面には、コーティング膜が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
発明者は、ガラス基材エポキシ樹脂または紙基材エポキシ樹脂からなる基板を打ち抜き加工等によって製作したとき、この加工によって基板の外周に破断面が形成され、その破断面に潤滑剤の油分が吸収され、このことが原因で耐久性を落としてしまうことを知見した。そのため、基板の破断面にコーティング膜が形成されている本発明によれば、潤滑剤の油分が破断面に吸収されてしまうことが防止され、潤滑剤中の油分を基板上に保持して摺動子や抵抗体部の磨耗や損傷を防止し、その結果として、ポテンショメータの耐久性が向上する。
【０００８】
特に、ポテンショメータを組み込む電気機器等が小さくなれば、電気機器等の大きさに対応して基板も小さくなる。そして基板が小さくなればなるほど、基板の外周と抵抗体部との距離が短くなり、抵抗体部に塗布した潤滑剤が基板の破断面に達し易くなって潤滑剤中の油分が失われ易くなる。そのため、基板が小さくなればなるほど、すなわちポテンショメータが小型になればなるほど本発明に係るポテンショメータが特に有効である。
【０００９】
さらに、基板上に塗布された潤滑剤中の油分が失われてポテンショメータの抵抗体部や摺動子が磨耗すると、電圧出力の検出精度が低下してノイズを生じてしまう。軽微なノイズは、フィルタを介して補正することができるが、摺動子と抵抗体部とが非接触になるまで磨耗すると出力が完全にオープンになり、フィルタでの補正もできなくなる。そこで、本発明によれば、基板上に塗布された潤滑剤中の油分が失われにくくなり、ポテンショメータの抵抗体部や摺動子が磨耗しにくくなってノイズの発生も抑えられ、電圧出力の検出精度を長期にわたって安定した状態に保つようになる。
【００１０】
またさらに、特許文献５に示すように複数のカーボンファイバを束ねて摺動子を構成し、複数のカーボンファイバ間で潤滑剤を保持させて耐久性を向上させる従来の構造では、摺動子の構造が複雑になり、また、カーボンファイバを束ねるための部品等も必要になり、部品点数も多くなって高価になる。一方、本発明では、基板の破断面にコーティング膜を形成することで足りるため、従来のポテンショメータにおける摺動子を用いることができ、コスト的にも有利となる。
【００１１】
また、本発明におけるコーティング膜は、撥油剤からなるようにしてもよい。
【００１２】
撥油剤は、油分をはじく性質を有する。そのため、コーティング膜を撥油剤で形成することによって油分が破断面に進入するのを防ぐ。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基板に塗布される潤滑剤の中から油分が失われるのを防止して耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明に係るポテンショメータの実施の形態について説明をする。図１及び図２に示すように、ポテンショメータ１は、ケース３に対して回動可能に設けられたシャフト５を有する。ケース３の内部には、円筒状の軸受け７が設けられており、シャフト５は、軸受け７を介してケース３に回動可能に取り付けられている。シャフト５の一方の端部はケース３の外部に突出され、ギヤを介して例えば監視カメラのズーム機能を作動させるモータに連結されている。これに対し、シャフト５の他方の端部はケース１の内部に位置し、その他方の端部にロータ９が圧入によって固定されている。
【００１５】
ロータ９に固定されたワイパホルダ１１には、摺動子１３が取り付けられている。摺動子１３は銅などの金属からなり、二本一組の一方の摺動接点部１５と、二本一組の他方の摺動接点部１６（図３参照）とを有する。摺動接点部１５と摺動接点部１６とは互いに通電可能である。
【００１６】
図３に示すように、一方の摺動接点部１５は、基板１７の上面中央に設けられたコモン部１９上を摺動可能であり、他方の摺動接点部１６は、コモン部１９の周囲で基板１７の上面に設けられた抵抗体部２１上を摺動可能である。そして摺動接点部１５，１６は、シャフト５の回転に追従して移動し、シャフト５の回転角度に対応した距離だけシャフト５の軸線周りを移動する。
【００１７】
また、図２に示すように、基板１７は、上面を摺動子１３側に向けて、ケース３の内部にはめ込まれている。また、基板１７の下面は、ケース３に圧入される底蓋部２３に当接されている。底蓋部２３には、コモン部１９に通電可能に接続されている端子２５（図１参照）が設けられると共に、抵抗体部２１に通電可能に接続されている第１端子２７及び第２端子２９が設けられている。
【００１８】
図３及び図４に示すように、基板１７は、ガラス基材エポキシ樹脂からなり、基板１７の外周は、プレスによる打ち抜き加工によってケース３の内面形状に対応した形状に成形されている。そして、基板１７の上面には、コモン部１９と抵抗体部２１とが設けられている。さらに、基板１７の外周には、打ち抜き加工によって破断面３１が形成されている。
【００１９】
コモン部１９は、銅箔部３３と抵抗素子部３５との二層構造になっている。銅箔部３３は、基板１７の略中央に設けられたスルーホール３７に接続され、そのスルーホール３７を囲むように略環状形状をなして基板１７上に形成されている。また、抵抗素子３５は、カーボンと樹脂との混合材料からなり、銅箔部３３が摺動子１３の摺動接触部１５と擦れ合って磨耗してしまうのを防止するために銅箔部３３の上面に設けられている。なお、スルーホール３７は端子２５に通電可能に接続されている。
【００２０】
一方、基板１７の上面に設けられている抵抗体部２１は、カーボンと樹脂との混合材料からなり、基板１７上に印刷されて形成されている。抵抗体部２１は、コモン部１９の周りを囲むようにＣ字状に形成されている。抵抗体部２１の両端は銅箔部３８、３９を介してそれぞれ別のスルーホール４１、４３に接続されている。なお、スルーホール４１は第１端子２７に接続され、スルーホール４３は第２端子２９に接続されている。
【００２１】
基板１７の抵抗体部２１側の表面には、抵抗体部２１と摺動子１３との間の摩擦を減少させて両者の磨耗を防止するために、図４に示すように、グリス等の潤滑剤４４が塗布されている。この潤滑剤４４には、油分と増長剤が含まれており、主として油分が作用して摩擦を減少させている。
【００２２】
ここで、ガラス基材エポキシ樹脂からなる基板１７を打ち抜き加工等によって形成した場合、外周に目の粗い破断面３１が形成され、この破断面３１によって潤滑剤４４中の油分が吸収されてしまうことがわかってきた。そのため、ガラス基材エポキシ樹脂からなる基板１７を用いた従来のポテンショメータでは、潤滑剤中に含まれる油分が時間の経過とともに減少し、磨耗を軽減させる本来の機能が低下しやすかった。そこで、ポテンショメータ１の基板１７には、潤滑剤４４に含まれる油分の減少を抑えるために、破断面３１にコーティング膜４５が形成されている。以下、コーティング膜４５が形成された基板１７について説明する。
【００２３】
基板１７の破断面３１には、その全面を被覆するように撥油剤からなるコーティング膜４５が形成されている。撥油剤は、一般に、繊維、紙などに油をはじく性質を付与する薬剤であり、主として有機ふっ素化合物が用いられ、同時に撥水作用も奏する。そのため撥油剤からなるコーティング膜４５を形成すると、コーティング膜４５が、潤滑剤４４に含まれる油分をはじいて破断面３１への進入を防ぎ、破断面３１による油分の吸収を防止する。また、撥油剤からなるコーティング膜４５は、例えばマスキングテープが上面に貼られた基板１７を撥油剤に浸し、その後にマスキングテープを剥がすことによって形成される。そのために、撥油剤からなるコーティング膜４５は、非常に簡単、かつ短時間に形成することができる。また、従来のポテンショメータの基板を用いても容易に形成することができ、コスト的にも安くすることができる。
【００２４】
以上のポテンショメータ１では、抵抗体部２１に接続される第１端子２７、第２端子２９の両方に電圧を加えておき、シャフト５の回転によって摺動子１３を移動させ、抵抗体部２１と摺動子１３との相対位置を変化させる。そして、第１端子２７または第２端子２９のいずれか一方とコモン部１９に接続された端子２５との間の電圧を測定する。それにより抵抗体部２１と摺動子１３との相対的な機械的変位量を電圧出力に変換し、その電圧の測定によってシャフト５の回転変位を測定するようになっている。
【００２５】
更に、ポテンショメータ１には、潤滑剤４４に含まれる油分の減少を抑えるためにコーティング膜４５が形成されている。以下、図５を参照して、基板の破断面にコーティング膜を形成しない場合と、形成した場合との作用の相違について説明する。なお、図５（ａ）、（ｂ）は図３のV−V断面に対応しており、同図（ａ）はコーティング膜４５を形成していない基板１００、同図（ｂ）はコーティング膜４５を形成した基板１７を示している。
【００２６】
図５（ａ）に示すように、破断面３１にコーティング膜４５を形成しなければ、潤滑剤４４に含まれている油分が破断面３１に吸い込まれてしまう。すると、基板１００上に増長剤のみが残ってしまい、摩擦を減少させるという潤滑剤４４としての本来の機能が発揮されず、抵抗体部２１と摺動子１３とが磨耗しやすくなって耐久性が落ちる。そして磨耗が進むと端子２５から得られる出力電圧が不安定になり、誤差を生じて検出精度の低下を招く。さらに、抵抗体部２１と摺動子１３との磨耗が進んで非接触状態になると出力電圧が完全にオープンになり、フィルタなどを用いても検出誤差の補正は困難になる。
【００２７】
一方、図５（ｂ）に示すように、基板１７の破断面３１にコーティング膜４５を形成すると、潤滑剤４４中の油分が破断面３１に吸い込まれるのを防止する。それにより基板１７上に潤滑剤４４の油分が保持され、長期間にわたって抵抗体部２１と摺動子１３との間の磨耗が防止されて耐久性が向上する。特に、撥油剤からなるコーティング膜４５の場合、撥油剤が油分をはじく性質を有するため、コーティング膜４５が潤滑剤４４中の油分をはじいて破断面３１に進入してくるのを防止して好適である。
【００２８】
また、ポテンショメータ１の基板１７に形成されるコーティング膜４５は、撥油剤からなる皮膜状であって非常に薄い。そのため、コーティング膜４５が形成される前と後とで、基板１７の外周の形状にほとんど変化を与えない。したがって、従来のポテンショメータの基板にコーティング膜４５を形成しても、基板の外周の形状がほとんど変化しないために、従来のポテンショメータのケースにそのまま基板をはめ込んで取り付けることができる。その結果、ポテンショメータ１の製造コストを低く抑えることができる。
【００２９】
また更に、ポテンショメータ１が小型になればなるほど、基板１７も小さくなり、抵抗体部２１から基板１７の外周までの距離が短くなる。すると、抵抗体部２１に塗布した潤滑剤４４が破断面３１に到達しやすくなり潤滑剤４４に含まれる油分が失われやすくなる。そのためポテンショメータ１が小型になればなるほど基板１７に形成したコーティング膜４５が有効に作用し、油分の減少を防止して磨耗を防ぎ、ポテンショメータ１の耐久性が向上する。また、ポテンショメータが小型になればなるほど、従来の摺動子や基板の形状を改良して潤滑剤中の油分を保持させる構造とすることが困難になる。そのため、破断面３１にコーティング膜４５を形成するだけで油分の減少を防止できるポテンショメータ１によれば、小型化にも容易に対応できて特に有効である。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は以上の実施の形態のみに限定されない。例えば、基板が紙基材エポキシ樹脂からなるときも抜き打ち加工にて形成された破断面に潤滑剤の油分が吸収され、耐久性が低下する。そのため、紙基材エポキシ樹脂からなる基板の破断面にコーティング膜を形成するようにしてもよい。
また、コーティング膜は油分の通過を阻止し得る態様であれば足り、例えば、接着剤を利用してコーティング膜を形成したり、樹脂コーティング処理によってコーティング膜を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係るポテンショメータの正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るポテンショメータの側断面図である。
【図３】基板の平面図である。
【図４】基板を斜め上方から見た斜視図である。
【図５】図３のV−V断面図であり、（ａ）はコーティング膜が形成されていない場合を示し、（ｂ）はコーティング膜が形成された場合を示している。
【符号の説明】
【００３２】
１…ポテンショメータ、１３…摺動子、１７…基板、１９…コモン部、２１…抵抗体部
３１…破断面、４５…コーティング膜。
【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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