(57)【要約】【課題】本発明は、導通経路における導通箇所が少なく、導通抵抗が少なく、組立が容易であり、トラックに対して出力端子の接続が可能であり、ノイズの発生も少ない信頼性の高い摺動接点及びそれを備えた摺動型電気部品とセンサを提供することを目的の１つとする。【解決手段】本発明は、カーボンファイバ収束体１４Ａが二股型に撓曲され、該カーボンファイバの撓曲側と反対側の両端部に、対になるトラック３０、３１を有する導電パターンに対する摺動部１４ａ、１４ａが形成されてなる接点部１４を具備したことを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004031168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンファイバ収束体が二股型に撓曲され、該カーボンファイバの撓曲側と反対側の両端部に、対になるトラックを有する導電パターンに対する摺動部が形成されてなる接点部を具備したことを特徴とする摺動接点。
【請求項２】
カーボンファイバ収束体が二股型に撓曲され、該カーボンファイバの撓曲側と反対側の両端部を除く部分に、対になるトラックを有する導電パターンに対する摺動部が形成されてなる接点部を具備したことを特徴とする摺動接点。
【請求項３】
前記接点部のカーボンファイバ収束体の摺動部を露出させた状態でその他の部分の少なくとも一部または全部を保持部材で覆ってなることを特徴とする請求項１又は２に記載の摺動接点。
【請求項４】
筒形の保持部材によりカーボンファイバ収束体が部分的に拘束されて一体化されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の摺動接点。
【請求項５】
前記カーボンファイバ収束体の端部側に位置する前記保持部材の端部に偏平部が形成され、該偏平部から突出されたカーボンファイバ収束体の端部が偏平型に整列された摺動部とされ、前記両摺動部が個々に相対摺動される前記トラックの幅方向に揃えられたことを特徴とする請求項３、４のいずれかに記載の摺動接点。
【請求項６】
前記保持部材によりカーボンファイバ集束体の形状が中間部に湾曲部を有する二股型の板状に保持されてなる接点部を備えたことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の摺動接点。
【請求項７】
第１のトラックと第２のトラックを有する導電パターンと、前記第１のトラックに相対摺動する第１の接触部と前記第２のトラックに相対摺動する第２の接触部を備えた共通のカーボンファイバ収束体の接点部とを備え、前記第１のトラックと前記第２のトラックと前記接点部により導通経路が形成されたことを特徴とする摺動型電気部品。
【請求項８】
カーボンファイバ集束体が二股型に撓曲され、該カーボンファイバ集束体の撓曲側と反対側の両端部が支持部材に支持されるとともに、該カーボンファイバ集束体の撓曲部分の一側に１つのトラックが、撓曲部分の他側に他の１つのトラックが形成されてカーボンファイバ集束体の撓曲部分の一部と他の部分で対になる一方のトラックと他方のトラックがカーボンファイバ集束体に摺動自在に接触されたことを特徴とする摺動型電気部品。
【請求項９】
前記接点部が、請求項１〜６のいずれかに記載の接点部であることを特徴とする請求項７または８に記載の摺動型電気部品。
【請求項１０】
前記接点部を支持して前記トラックに対して相対移動する支持部材が設けられたことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の摺動型電気部品。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかに記載の摺動型電気部品を備えたことを特徴とするセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のポテンショメータなどに用いられる摺動用途の接点部と摺動型電気部品及びセンサに関し、導通経路の導通抵抗を低くすることができ、信頼性の高い製品を提供できる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、摺動接点において摺動ノイズの発生を少くするために図２０に示すカーボンファイバ（炭素繊維）１０３を金属板よりなる導電性保持体１０１で集束状態に保持し、集束状態のカーボンファイバ１０３を摺動子アーム１０５に取り付けてカーボンファイバ１０３の一端を基板１０７上の抵抗体１０８に摺接させることができるようにした構成のカーボン摺動子が知られている。
また、この種の摺動子の他の構成例として、図２１に示す回転子１１１に凹部状の収納部１１３を形成し、この収納部１１３にゴム弾性体１１４と接触子１１５を収納し、アルミナ基板１１６上に設けた抵抗体層１１７と導体層１１８に対して接触子１１５を相対摺動自在に構成したものが知られている。
この摺動子の接触子１１５は図２２に拡大して示すように緻密に同一方向に分散配列させた多数のカーボンファイバ１１２を導電性の樹脂成形体１１９で固着保持し、カーボンファイバ１１２を抵抗体層１１７と導体層１１８に対して相対摺動させ、更にカーボンファイバ１１２どうしの導通を良好とするために収納部１１３の底部側に金属箔１２０を配置し、底部側に位置する複数のカーボンファイバ１１２に金属箔１２０が接触するようにした構成とされている。また、アルミナ基板１１６には図２１に示すように抵抗体層１１７と導体層１１８に対して個々に接続されるリード端子１２１、１２２が形成されている。
【０００３】
図２１と図２２に示す構成の摺動子にあっては、抵抗体層１１７と導体層１１８に対して相対摺動する複数のカーボンファイバ１１２のうち、抵抗体層１１７と導体層１１８には別々のカーボンファイバが相対摺動し、その間を抵抗値が比較的に高い樹脂成形体で導通しているため、摺動抵抗値が高くなってしまうが、この問題を回避するため、複数のカーボンファイバ１１２どうしの導通のための金属箔１２０を別途設け、カーボンファイバ１１２を保持している導電性の樹脂成形体１１９の抵抗値をそれほど低くできない場合であっても、金属箔１２０が樹脂成形体１１９と回路的には並列接続されることとなるため、充分に低い抵抗値を実現できるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図２１と図２２に示す摺動接点の構成においては、抵抗体層１１７と導体層１１８を導通させるため、導通経路に接続部が多いので確実に接続することが難しく、更に導通経路を構成するための部品点数も多くなってしまう問題がある。また、部品点数が多いので組立工数も増え、製造に手間がかかるという問題もある。しかも、カーボンファイバ１１２のみではなく、カーボンファイバ１１２と金属箔１２０の接触部分と金属箔１２０が主な導通経路とならざるを得ないので、導通経路において複数の接触部分が存在し、その接触抵抗のために、導通経路の抵抗値が高くなり易い構成である。
【０００５】
本発明は以上の背景に鑑みてなされたもので、組み立てが容易で導通経路における導通箇所を少なくすることが可能で、導通抵抗を小さくすることができ、トラックに対して出力端子の接続が可能であり、ノイズの発生も少ない信頼性の高い摺動接点及びそれを備えた摺動型電気部品とセンサを提供することを目的の１つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、カーボンファイバ収束体が二股型に撓曲され、該カーボンファイバの撓曲側と反対側の両端部に、対になるトラックを有する導電パターンに対する摺動部が形成されてなる接点部を具備した。
対になるトラックを有する導電パターンに対して摺動する摺動部が撓曲状態のカーボンファイバ集束体の両端部に形成されているので、カーボンファイバ集束体で対になるトラックどうしを接続可能になり、対になるトラックの間に他の部材を介在させずに対になるトラックどうしを確実に接続することが可能で、導通経路における接点箇所を少なくすることができ、抵抗値の低い安定した信頼性の高い摺動接点を提供できる。また、摺動接点における上述のような抵抗の低い確実な接続を撓曲状態のカーボンファイバ集束体で行い得るので少ない部品点数で実現可能であり、部品点数が少ないので組立時の工数削減が可能となる。また、カーボンファイバ集束体を摺動させるトラックに対して出力端子を接続することができるので、カーボンファイバから信号を取り出す必要は無くなる。
ここで適用するトラックとは、抵抗体層、導電層、集電体層、金属層のいずれでも良くこれらの積層体層でも良い。また、トラックの平面形状は短冊状、櫛刃状、円弧状、矩形波状など、接点部が摺動できる形状であれば、いずれの形状でも差し支えない。
一方、二股型とは、カーボンファイバ集束体を折損させない程度に折り曲げた形状を全て含むものとするので、Ｕ字状、Ｃ字状、Ｊ字状、Ω字状、ω状、傾斜角度が緩いＶ字状あるいはＬ字状、曲げ角度の緩いＮ字状、Ｓ字状、円弧状等の種々の形状を包含するものとする。
【０００７】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、カーボンファイバ収束体が二股型に撓曲され、該カーボンファイバの撓曲側と反対側の両端部を除く部分に対になるトラックに対する摺動部が形成されてなる接点部を具備したことを特徴とする。
対になるトラックを有する導電パターンに対して摺動する摺動部が撓曲状態のカーボンファイバ集束体の両端部を除く部分に形成されているので、カーボンファイバ集束体で対になるトラックどうしを接続可能になり、対になるトラックの間に他の部材を介在させずに、対になるトラックどうしを確実に接続することが可能で、導通経路における接点を少なくすることができ、抵抗値の低い安定した信頼性の高い摺動接点を提供できる。また、摺動接点における上述のような確実な接続を撓曲状態のカーボンファイバ集束体で行い得るので少い部品点数で実現可能であり、部品点数が少ないので組立時の工数削減が可能となる。また、カーボンファイバ集束体を摺動させるトラックに対して出力端子を接続することができるので、カーボンファイバから信号を取り出す必要は無くなる。
【０００８】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、前記接点部のカーボンファイバ収束体の摺動部を露出させた状態でその他の部分の少なくとも一部または全部が保持部材で覆われてなることを特徴とする。
カーボンファイバ集束体の摺動部を除く部分の少なくとも一部を保持部材で覆うことで束ねて撓曲した状態のカーボンファイバ集束体を確実に形状保持することができ、露出させたカーボンファイバ集束体の摺動部をトラックに対して摺動させることが確実にできる。また、保持部材でカーボンファイバ集束体を形状保持できるので、カーボンファイバ集束体の形状維持が確実にできる。カーボンファイバ集束体の形状保持のためには、撓曲状態のカーボンファイバ集束体の摺動部を除く部分の少なくとも一部をカーボンファイバ集束体とは異なる部材としての保持部材で覆うことにより実現することができる。
【０００９】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、筒形の保持部材によりカーボンファイバ収束体が拘束されてなることを特徴とする。
筒形の保持部材によりカーボンファイバ集束体が拘束されていることによりカーボンファイバ集束体は確実に形状保持される。筒形の保持部材として、１本の保持部材がカーボンファイバ集束体を拘束してなる構成でも良く、複数本の筒形の保持部材が共同して折曲状態のカーボンファイバ集束体を拘束してなるものでも良い。カーボンファイバ集束体を保持部材により拘束して形状保持することで、対になるトラックに対してカーボンファイバ集束体が摺動する際にカーボンファイバ集束体の拘束状態が乱れることがなく、対になるトラックに対して安定した摺動が可能となる。
【００１０】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、前記カーボンファイバ収束体の端部側に位置する前記保持部材の端部に偏平部が形成され、該偏平部から突出されたカーボンファイバ収束体の端部が偏平型に整列された摺動部とされ、前記両摺動部が個々に相対摺動される対になる前記トラックの幅方向に揃えられたことを特徴とする。
カーボンファイバ集束体の端部が偏平型にされることで、導電パターンのトラックに対する摺動時に所定幅のトラックに対して偏平状のカーボンファイバ集束体の端部を均一幅で摺動させることが可能となり、摺動状態の安定性に寄与する。また、トラックの長手方向に対する接触する長さを短くできるので、安定して所定の出力を得ることができる。
【００１１】
前記課題を解決するために本発明の摺動接点は、前記保持部材によりカーボンファイバ集束体の形状が中間部に湾曲部を有する二股型の板状に保持されてなる接点部を備えたことを特徴とする。
保持部材により板状にカーボンファイバ集束体を形状保持する加工は容易であり、この状態のカーボンファイバ集束体の端部あるいはその他の部分をトラックに相対摺動させることは容易にでき、更に、湾曲部がなだらかであればカーボンファイバ集束体が折損するおそれもない。
【００１２】
前記課題を解決するために本発明の摺動型電気部品は、第１のトラックと第２のトラックを有する導電パターンと、前記第１のトラックに相対摺動する第１の接触部と前記第２のトラックに相対摺動する第２の接触部を備えた共通のカーボンファイバ収束体の摺動接点とを備え、前記第１のトラックと前記第２のトラックと前記接点部により導通経路が形成されたことを特徴とする。
カーボンファイバ集束体に設けた第１の接触部と第２の接触部により導電パターンの第１のトラックと第２のトラックに対して相対摺動するので、カーボンファイバ集束体で導電パターンどうしを接続可能になり、導電パターンの間に他の部材を介在させずに、導電パターンどうしを確実に接続することが可能で、抵抗値の安定した摺動接点を提供できる。また、摺動接点における上述のような確実な接続を折曲状態のカーボンファイバ集束体のみで行い得るので少い部品点数で実現可能であり、部品点数が少いので工数削減が可能となる。
【００１３】
前記課題を解決するために本発明の摺動型電気部品は、カーボンファイバ集束体が二股型に撓曲され、該カーボンファイバ集束体の撓曲側と反対側の両端部が支持部材に支持されるとともに、該カーボンファイバ集束体の撓曲部分の一側に１つのトラックが、撓曲部分の他側に他の１つのトラックが形成されてカーボンファイバ集束体の撓曲部分の一部と他の部分で対になる一方のトラックと他方のトラックがカーボンファイバ集束体に摺動自在に接触されてなることを特徴とする。
二股型に撓曲させたカーボンファイバ集束体の両端側を支持部材で支持し、カーボンファイバ集束体の撓曲部分の一側と他側で対になるトラックを摺動させる構成を採用することもできる。
【００１４】
前記課題を解決するために本発明の摺動型電気部品は、前記摺動接点が、先のいずれかに記載の摺動接点であることを特徴とする。
先のいずれかに記載の摺動接点を備えた摺動型電気部品とすることで、先のいずれかの摺動接点が具備する特徴を有することができる。
【００１５】
前記課題を解決するために本発明の摺動型電気部品は、前記摺動接点を支持して前記導電パターンに対して相対移動する支持部材が設けられたことを特徴とする。
支持部材により前記摺動接点を支持し、支持部材が導電パターンに対して相対移動することで摺動接点を導電パターンに対して相対摺動させることが可能となる。
【００１６】
前記課題を解決するために本発明のセンサは、先のいずれかに記載の摺動型電気部品を備えたことを特徴とする。
本発明によるセンサによれば、先に説明の摺動接点の特徴を備えたセンサを得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
図１において符号１５は図１の左右方向に往復移動自在に設けられた摺動子受け（支持部材）であり、この摺動子受け１５の底部に凹部１５Ａが形成され、この凹部１５Ａに以下に詳述する摺動接点１４が接着等の固定手段により取り付けられている。
この形態の摺動接点１４は、後述するＵ字撓曲状（二股状）のカーボンファイバ集束体１４Ａとそれを拘束したＵ字筒形の保持部材１４Ｂからなり、Ｕ字状に二股に撓曲されたカーボンファイバ集束体１４Ａが接点部（摺動子）とされている。また、二股型とは、カーボンファイバ集束体１４Ａを折損させない程度に緩い角度で折り曲げるか湾曲させた形状を全て含むものとするので、Ｕ字状、Ｃ字状、Ｊ字状、Ω字状、ω状、傾斜角度が緩いＶ字状あるいはＬ字状、曲げ角度の緩いＮ字状、Ｓ字状、円弧状等の種々の形状を包含するものとする。
【００１８】
カーボンファイバ集束体（接点部）１４Ａは、直径数μｍ〜数１０μｍ程度、例えば５〜１０μｍ程度の細径のカーボンファイバ（炭素繊維）を好ましくは数１００本〜数１０００本程度、例えば１０００〜２０００本程度束ねたカーボンファイバの集合体からなる。そして、このカーボンファイバ集合体がＵ字型に撓曲され、アルミニウムパイプ、黄銅パイプ、ステンレス鋼製のパイプなどの塑性変形が可能な金属パイプからなるＵ字状の保持部材１４ＢによってＵ字型形状が保持されるとともに、その撓曲側ではない側の両端部、即ち、カーボンファイバ集束体１４Ａの端部１４ａ、１４ａが所定の長さ保持部材１４Ｂの両端部から突出されて摺動部とされている。
【００１９】
また、アルミニウムパイプ等からなる保持部材１４Ｂの両端部はプレス加工等により偏平型に加工され、カーボンファイバを抜け止めしてそれらの形状を揃えるための偏平部１４ｂとされていて、これらの偏平部１４ｂから露出されたカーボンファイバの摺動部としての端部１４ａ、１４ａは個々に偏平状態になるように整列状態で突出され、一方の端部１４ａと他方の端部１４ａにおいて個々に突出されたカーボンファイバの先端部は平行状態でかつ略同一面内に並ぶように配列されている。
なお、この例では金属パイプの両端部を偏平状態になるようにプレス等の加圧手段で塑性加工して偏平部１４ｂを形成することでカーボンファイバを偏平状に整列状態としたので、保持部材１４Ｂの両端部が加工時に末広がり状態になるような形状に加工されているが、本発明では特にこのような形状に限るものではなく、また、両端部を偏平型に加工しなくても良いのは勿論である。
【００２０】
以上の如く形成された摺動接点１４は、摺動子受け１５の底部側に形成された凹部１５Ａに前記保持部材１４Ｂの半分程度を挿入して挿入部分を接着等の固定手段で凹部１５Ａに固定し、かつ、摺動接点１４の端部１４ａ、１４ａの先端を摺動子受け１５の底部から若干突出させた状態で摺動子受け１５の底部に固定されている。
また、摺動子受け１５の下方、即ち、摺動接点１４の端部１４ａ、１４ａに対向する位置に、対になる平行配置された短冊状の第１のトラック３０と第２のトラック３１とを具備してなる導電パターン３２が基板等の基材３３上に形成された形で設けられている。また、トラックの平面形状は短冊状、櫛刃状、円弧状、矩形波状など、接点部が摺動できる形状であれば、いずれの形状でも差し支えない。
【００２１】
前記摺動接点１４の端部１４ａ、１４ａは基材３３側の第１のトラック３０と第２のトラック３１の各幅方向にわたってほぼ平行に跨がるように配置されている。即ち、偏平状態のカーボンファイバ集束体１４Ａの一方の端部１４ａはその幅方向を第１のトラック３０の幅方向に揃え、カーボンファイバ集束体１４Ａの他方の端部１４ａはその幅方向を第２のトラック３１の幅方向に揃えた状態で各トラック上をそれらの長作方向に沿って摺動するように接触支持されている。
従って摺動接点１４と第１のトラック３０と第２のトラック３１とにより摺動型電気部品が構成され、第１のトラック３０とカーボンファイバ集束体１４Ａと第２のトラック３１とによって導通経路（電路）が構成され、この導通経路内において接点は摺動部としてのカーボンファイバ集束体１４Ａの端部１４ａ、１４ａの先端部分２カ所とされている。また、前記第１のトラック３０には所定の電源装置３０Ａから所定の直流電圧が印加され、第２のトラック３１の一端側には出力端子３４が形成されている。
【００２２】
先の第１のトラック３０は抵抗体からなり、例えば、導電体としてのカーボンブラックあるいはカーボンファイバと、主に抵抗体層の補強及び摩擦係数を低減するためのカーボンナノチューブと、熱硬化性樹脂としてのフェノール樹脂あるいはエポキシ樹脂などからなるポリマー抵抗体により構成され、第２のトラック３１は良導電体からなり、例えば、銅箔、アルミニウム箔等の良導電性金属材料、あるいは導電体としての銀粉を熱硬化性樹脂に混入して形成した導体回路からなり、集電体として機能する。なお、該抵抗体層は、０．５μｍ以下の表面粗さとなるように、転写等の方法で形成されている。
前記カーボンブラックとしては、比較的小さな導電率を有するファーネスブラック（例えば、旭カーボン（株）製の商品名；旭６０、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ社製の商品名；ＲＡＶＥＮ１５０、三菱化成工業（株）の商品名；ＭＡ１００など）を用いることができる。また、カーボンブラックとして、比較的大きな導電率を有する導電性ファーネスブラック（例えば、ライオン（株）のケッチェンブラックＥＣ）、あるいは、アセチレンブラック（例えばデンカ（株）製の商品名；デンカブラック）などのいずれを用いても良い。
【００２３】
前記構造の摺動型電気部品にあっては、摺動子受け１５が図１の左右方向にトラック３０、３１と平行に往復移動するように構成されているので、摺動接点１４が第１のトラック３０と第２のトラック３１に対して往復摺動し、摺動時の摺動接点１４の位置（厳密には端部１４ａ、１４ａのトラック３０、３１上での位置）に応じて第１のトラック３０に印加されている入力電圧が分圧されて、その出力電圧を測定することによって摺動接点１４の端部１４ａの位置が検出され、出力電圧値と位置の対応関係から位置検出が可能となる。なお、出力電圧は、第２のトラック３１に接続されている出力端子３４から得られる電気出力を測定すれば良い。
【００２４】
次に前記構造の摺動型電気部品にあっては、対になるトラック３０、３１間をカーボンファイバ集束体１４Ａのみで確実に電気的に接続することができ、図２１と図２２に示すような従来構造における電気接点を構成する金属箔１２０や導電性樹脂製の樹脂成形体１１９等を必要としないので、トラック３０、３１を接続して摺動型電気部品を構成する場合の接続箇所を少なくすることができ、導通経路における抵抗値を不要に上昇させてしまうことがなくなり、導通抵抗の低下に寄与する。
更にカーボンファイバ集束体１４Ａのみで２つのトラック３０、３１を確実に電気的に接続できるので、カーボンファイバから直接電気信号を取り出す必要もなく、トラック３０、３１から電気信号の直接的な取り出しが可能となる効果がある。また、金属箔１２０や樹脂成形体１１９を不要とするので、部品点数の削減が可能で、製造工程の簡略化に寄与する。
【００２５】
前記構造のカーボンファイバ集束体１４Ａは例えば以下に説明する方法で製造することができる。
図３に示すように必要長さに揃えた必要本数、例えば１０００本〜２０００本のカーボンファイバ４０を束ねたならば、カーボンファイバ４０の束ねたものをアルミニウム製のパイプ４１に挿通し、パイプ４１を湾曲加工してＵ字状に塑性変形させてＵ字管４１１とし、カーボンファイバ４０の束ねたものをＵ字状に保持した状態の中間成形体４２を得る。
次にＵ字管４１１の両端部をプレス加工により偏平型に塑性加工することにより、図５に示すように偏平部１４ｂを備えた保持部材１４Ｂにより拘束された状態のＵ字型のカーボンファイバ集束体を得ることができ、この状態でパイプ４１から突出されているカーボンファイバの先端が不揃いである場合は図５の２点鎖線で示す切断線Ｓ−Ｓ’線に沿ってカーボンファイバの先端部を切り揃えることで、図２に示したカーボンファイバ集束体（摺動接点）１４Ａを得ることができる。そしてこの状態のカーボンファイバ集束体１４Ａの両端部に対して必要に応じてグリスあるいはオイル等の潤滑剤を塗布しておいてから実際の使用に供しても差し支えない。
【００２６】
なお、図４に示すＵ字管４１１をプレス加工により塑性変形させて偏平部１４ｂを形成する場合、図６に示すようにＵ字管４１１をその厚さ方向片側から主にプレスにより加圧してＵ字管４１１の厚さ方向底部側に位置するように偏平部１４ｂ１を形成するか、Ｕ字管４１１をその厚さ方向両側から均等にプレスして図７に示す如くＵ字管４１１の厚さ方向中央部に位置するように偏平部１４ｂ２を形成するかは特に問わない。また、プレス加工後のカーボンファイバ集束体１４Ａの先端部分は図６と図７に示すいずれの構造においても２点鎖線で示す切断線に沿って切り揃えてそれらの突出長さを揃えておくことが好ましい。また、該実施の形態において、保持部材を湾曲させることにより直線形状に比べてカーボンファイバーを抜けずらくすることができる。
【００２７】
図８は本発明に係る摺動接点の第２の実施形態を示すもので、この形態においては摺動子受け（支持部材）１５に斜め下向きの凹部１５Ｂが形成され、この凹部１５Ｂに接着等の固定手段によりＵ字状の保持部材１４Ｂが斜め下向きに固定され、保持部材１４の偏平部１４ｂ３が下向きに折曲された摺動接点４４が固定され、接点部を構成するカーボンファイバ集束体１４Ａの一方の端部１４ａが第１のパターン３０にほぼ直角向きに接触するように、他方の端部１４ａが第２のパターン３１にほぼ直角向きに接触するようにそれぞれトラック３０、３１に接触されている。
図８に示すカーボンファイバ集束体１４Ａを備えた摺動接点４４と第１のトラック３０並びに第２のトラック３１とからなる摺動型電気部品においても、先に説明した実施の形態の摺動型電気部品の場合と同様な作用効果を得ることができる。
【００２８】
図９は本発明に係る摺動接点の第３の実施形態を示すもので、この形態においては先の実施の形態と同等のＵ字撓曲状（二股状）のカーボンファイバ集束体１４Ａとそれを拘束したＵ字筒形の保持部材１４Ｂからなる摺動接点１４が接着層あるいはインサート成型層からなる接合層４５によって板バネ等の弾性を有する取付体４６に取り付けられている。
この形態の構造においては、前記取付体４６を先の形態の摺動子受け１５の凹部１５Ａに接着等の固定手段で取り付けることで先の実施の形態の場合と同等の作用効果を得ることができる。また、この形態では取付体４６自身が弾性を有するので、カーボンファイバ集束体１４Ａに弾性を持たせる必要がなくなるので、カーボンファイバ集束体１４Ａを硬く、弾性が低い状態として取付体４６で弾性を付与し、相対摺動させるトラックに対する摺動時の押し付け力の付加を取付体４６の弾性を利用して印加するようにしても良い。
【００２９】
図１０は本発明に係る摺動接点の第４の実施形態を示すもので、この形態においては、帯状のカーボンファイバ集束体４７をその長さ方向中央部で湾曲状態に捩って折り返し形状とし、この形状のカーボンファイバ集束体（接点部）４７の一端４７ａと他端４７ａを同方向に向けた状態になるように接着層により固定し拘束して摺動接点を構成し、このカーボンファイバ集束体４７の端部４７ａ、４７ａを第１のトラック３０と第２のトラック３１に同じ向きにして接触させられている。
この形態の帯状のカーボンファイバ集束体４７は、その端部を除いた部分を接着層等の固定層で覆って固めて形状を保持するようにしても良いし、カーボンファイバ集束体４７を偏平状の金属パイプ中に挿入して囲み、偏平状の金属パイプを加工してその形状を保持して図１０に示すようなカーボンファイバ集束体４７とする等の形状保持手段を採用すれば良い。
この形態のカーボンファイバ集束体４７においてもトラック３０、３１に対して相対摺動させることで先に記載した第１の実施の形態の構成と同等の作用効果を得ることができる。
また、カーボンファイバ集束体４７の湾曲部分をなだらかな曲線状とすることで、カーボンファイバ集束体４７に対して負荷をかけないようにしてカーボンファイバ集束体４７の折損のおそれを防止できる。
【００３０】
図１１は本発明に係る摺動接点の第５の実施形態を示すもので、この形態においては、カーボンファイバ集束体４８を１回捩り螺旋状になるように加工し、この形状のカーボンファイバ集束体（接点部）４８の一端４８ａと他端４８ａを互い違いに別方向に向けた状態になるように拘束した形状の接点部とし、このカーボンファイバ集束体４８の端部４８ａ、４８ａを第１のトラック３０と第２のトラック３１に互い違いの向きになるように接触させて摺動接点が構成されている。
【００３１】
この形態の帯状のカーボンファイバ集束体４８は、その端部を除いた部分を接着層等の固定層で覆って固めて形状を保持するようにしても良いし、固定層で固めた後に円柱の回りに巻き付けた状態で保持しても良い。また、カーボンファイバ集束体４８を偏平状の金属パイプ中に挿入して、該カーボンファイバー集束体４８の周囲に偏平状の金属パイプを配置し、偏平状の金属パイプを加工してその形状を保持する等の形状保持手段を採用すれば良い。
この形態のカーボンファイバ集束体４８においても先の実施形態の構成と同等の作用効果を得ることができる。
なお、この形態のカーボンファイバ集束体４８においては、その捩り状態を調整することで端部４８ａ、４８ａの高さ位置を変え、例えば、一方の端部４８ａを他方の端部４８ａよりも一段高い位置にしたままで形状保持しておくならば、第１のトラック３０の水平高さよりも第２のトラック３１の水平高さを高くして段差を有する状態のトラック３０、３１としてしておき、段差のある状態のトラック３０、３１に対して１つのカーボンファイバ集束体４８を摺動させ得る構成とすることもできる。
【００３２】
図１２は本発明に係る摺動接点の第６の実施形態を示すもので、この形態においては、カーボンファイバ集束体（接点部）４９を側面視略Ω状になるように加工し、カーボンファイバ集束体４９の一端（端部）４９ａと他端（端部）４９ａを互い違いに別方向に向けた状態になるように拘束して接点部とし、このカーボンファイバ集束体４９の端部４９ａ、４９ａを第１のトラック３０と第２のトラック３１に互い違いの向きになるように接触させて摺動接点が構成されている。
【００３３】
この形態の帯状のカーボンファイバ集束体４９は、その端部を除いた部分を接着層等の固定層で覆って固めて形状を保持するようにしても良いし、カーボンファイバ集束体４９を偏平状の金属パイプ中に挿入してカーボンファイバー集束体４９の周囲に偏平状の金属パイプを配置し、偏平状の金属パイプを加工してその形状を保持する等の形状保持手段を採用すれば良い。
この形態のカーボンファイバ集束体４９においても先の実施形態の構成と同等の作用効果を得ることができる。
なお、この形態のカーボンファイバ集束体４９においては、その捩り状態を調整することで端部４９ａ、４９ａの高さ位置を変え、例えば、一方の端部４９ａを他方の端部４９ａよりも一段高い位置にしたままで形状保持しておくならば、第１のトラック３０の水平高さよりも第２のトラック３１の水平高さを高くして段差を有する状態のトラック３０、３１としてしておき、段差のある状態のトラック３０、３１に対して１つのカーボンファイバ集束体４９を摺動させ得る構成とすることもできる。
【００３４】
図１３は図１１に示す形状のカーボンファイバ集束体４８を製造するための方法の一例を示すもので、丸棒状の成形型５０に偏平状のカーボンファイバの束を巻き付け、この状態で図示では略した保持部材で形状を保持すれば良い。
この場合、カーボンファイバの束を接着層で予備的に変型加工可能な程度に固めた状態のものを成形型５０に巻き付けてから本格的に接着層を固化して形状を維持させる方法を採用しても良く、偏平型のパイプでカーボンファイバ集束体を拘束し、パイプを折曲する方法でも良い。
また、図１４に示すようにＵ字状に加工したカーボンファイバ集束体（接点部）５３を角筒型の支持部材５４の底部に挿入し、カーボンファイバ集束体５３の両端部５３ａ、５３ａを支持部材５４の開口部から若干突出させた状態で接着剤で固定して接点部を構成しても良い。
【００３５】
図１５は本発明に係る第７の実施の形態の摺動型電気部品の例を示すもので、この例における接点部は支持部材（摺動子受け）６０に対してＵ字状に撓曲させた状態のカーボンファイバ集束体（接点部）６１の両端部６１ａ、６１ａを埋め込む形で固定し、カーボンファイバ集束体６１の中間部分の２カ所の撓曲部分６１ｂ、６１ｂを第１のトラック３０と第２のトラック３１用の摺動部として構成したものである。この例では、基材６３の上面に横断面Ｖ字状の溝部６４が形成され、溝部６４の傾斜内面に第１のトラック３０と第２のトラック３１が互いに斜めに向き合うように設置されている。
この形態の接点部を構成するカーボンファイバ集束体６１は撓曲部分（摺動部）６１ｂ、６１ｂで第１と第２のトラック３０、３１に摺動して摺動型電気部品を構成することで目的を達成することができる。
【００３６】
この形態の接点部並びに摺動型電気部品においても先の形態の接点部並びに摺動型電気部品と同じ作用効果を得ることができる。なお、カーボンファイバ集束体６１の両端部を支持部材６０で支持拘束し、Ｕ字状に撓曲させた状態とすることで、カーボンファイバ集束体６１を両端支持状態とすることができ、これにより先の種々の形態のカーボンファイバ集束体よりも剛性を高めることができるので、トラック３０、３１に対する相対摺動時のカーボンファイバ集束体６１の撓みやへたり等のおそれを少くすることができる。
【００３７】
図１６は本発明に係る第８の実施の形態の摺動接点の例を示すもので、この例の摺動接点はカーボンファイバ集束体７０がＵ字状に撓曲され、その両端部７０ａ、７０ａを除く部分がポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン等の熱可塑性樹脂製のパイプからなる保持部材７２によって形状が保持されている点に特徴を有する。
この構成の場合、カーボンファイバ集束体７０を金型のＵ字状の成形キャビティに挿入し、両端に張力を与えた状態でインサート成形してカーボンファイバ集束体７０を部分的に保持部材７２で覆うことで接点部を得ることができる。この形態においても成形後にカーボンファイバ集束体７０の先端部を切り揃えておくことが好ましい。
この例の摺動接点においても先の形態の接点部及び摺動接点と同じ作用効果を得ることができる。
【００３８】
図１７は本発明に係る第９の実施の形態の摺動接点の例を示すもので、この例の摺動接点はカーボンファイバ集束体８０がＵ字状に撓曲され、その両端部８０ａ、８０ａを除く部分にカーボンファイバ集束体８０を包み囲むように含浸させた樹脂製の保持部材８２によって形状が保持されている点に特徴を有する。
この例のカーボンファイバ集束体８０はカーボンファイバの束をＵ字状に撓曲させた状態で撓曲部分まわりに接着剤を含浸させ、接着剤を固化することで得ることができる。
この例の摺動接点においても先の形態の接点部及び摺動接点と同じ作用効果を得ることができる。
【００３９】
図１８と図１９は本発明に係る摺動接点を備えた自動車用のセンサの一例を示すもので、この実施形態のセンサ１は、自動車のエンジン付近等に搭載され、ガソリンと空気との混合比をコントロールするセンサや、排気ガスのリサイクル量をコントロールするセンサなどとして使用されるものである。図１８はセンサの断面図、図１９は摺動子受けに摺動接点を取り付けた状態を示す側面図である。
【００４０】
図１８に示すセンサ１は、外殻を形成するケーシング１１と、このケーシング１１に対して図１の左右方向へ移動可能な軸１２と、前記ケーシング１１に内蔵された基材１３と、この基材１３上に形成されている抵抗体からなる第１のトラック３０及び導電体からなる第２のトラック３１を備えた基材１３に対して摺接する摺動接点１４と、この摺動接点１４を保持する摺動子受け（支持部材）１５と、基材１３に接続された外部端子１７等を備えている。
前記ケーシング１１では、一端（図１の左端部）に設けられた軸孔１１ａに前記軸１２が挿入され、他端（図１の右端部）に設けられた開口１１ｂにカバー１８が取り付けられている。
前記摺動接点１４としては、先の図９に示す板バネ状の取付体４６に固定したカーボンファイバ集束体１４を摺動接点の接点部として適用することができる。
【００４１】
前記構造のセンサ１は自動車のエンジン付近などにおいて使用される。前記センサ１にあっては、摺動接点１４が第１のトラック３０と第２のトラック３１を備えた基材１３に対して往復摺動し、前述の第１の実施の形態と同様、摺動時の摺動接点１４の位置に応じて摺動接点１４のカーボンファイバ集束体１４Ａと第１のトラック３０と第２のトラック３１に接続された回路で入力電圧に対する出力電圧を測定することで摺動接点１４が備えられた軸１２の位置が検出され、位置検出センサとして機能する。
【００４２】
なお、前記構造のセンサ１においては、直線往復移動におけるカーボンファイバ集束体１４Ａの端部１４ａ、１４ａの位置を検出したが、回転角度センサを構成する場合、円板状の基材上面に径の異なる環状の第１のトラックと環状の第２のトラックを例えば同心円位置に配置し、接点部としてのカーボンファイバ集束体１４を回転可能な円盤状の摺動子受けに設け、環状の第１のトラックと第２のトラックに跨がるようにカーボンファイバ集束体１４を配置し、回動する摺動子受けの回動角度位置に応じてカーボンファイバ集束体１４の端部１４ａのトラックに対する接触位置が変動するので、この位置に連動して出力される出力電圧により回転角度を検出する形の回転角度センサに適用できるのは勿論である。
【００４３】
なお、本発明に係る摺動接点は、自動車のセンサ用の摺動用途の抵抗体に限らず、音響機器のスライダック抵抗等の調整用としての摺動抵抗器（調整用センサ）、スイッチ（入力センサ）、ロータリーエンコーダ（角度センサ）等の広い意味でのセンサとして各種用途に適用できるのは勿論である。
なおまた、これまで説明した例においては、カーボンファイバ集束体の形状を維持して拘束する保持部材として、金属パイプ、樹脂パイプあるいは接着剤を用いたが、カーボンファイバ集束体の形状を保持するものとして、断面コ字状等のチャンネル材を撓曲させた保持部材、熱収縮チューブに形状保持用の撓曲させた金属芯材を配置してなる複合構造の保持部材でも良く、保持部材は要はカーボンファイバ集束体を所定の形状に保持する作用を奏するものであればその構造や材料は問わない。また、本実施形態においては、導電パターンを１つの平面上、あるいは段差を持たせて配置し、接点部を湾曲させたが、第１と第２のトラックを対向する面に形成し、その間に、直線状の接点部を配置しても良い。
【００４４】
一方、カーボンファイバ集束体１４Ａの端部１４ａをトラック３０、３１に直接接触させる必要はなく、トラック３０、３１上に導電層を被覆してそれらの導電層を介してカーボンファイバ集束体１４を摺動させても良く、カーボンファイバの１本１本あるいはカーボンファイバ集束体１４Ａの端部１４ａに導電性粒子を含有させた樹脂層を被覆して該被覆層がトラック３０、３１上を摺動するようにしても良い。
次に、これまでの実施形態では、対になるパターン３０、３１が導電体層と抵抗体層の組み合わせから構成されていたが、両方のパターンが抵抗体層からなる構成、両方のパターンが導電体層からなる構成、一方のトラックが櫛刃状の導電パターンで他方が集電体パターンからなる構成でも差し支えない。
そして、これらの場合、及び各実施の形態においても、一方のパターンに入力電流を流して摺動接点を介して他方のパターンから電流を出力する様に構成しても良いのは勿論である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、対になるトラックを有する導電パターンに対して摺動する摺動部が撓曲状態のカーボンファイバ集束体の両端部、あるいはその他の部分に形成されているので、カーボンファイバ集束体で対になるトラックどうしを接続可能になり、対になるトラックの間に他の部材を介在させずに、対になるトラックどうしを確実に接続することが可能で、対になるトラック間の導通経路における接点箇所を極力少なくすることができ、抵抗値の低い、安定した信頼性の高い摺動接点を提供できる。更にカーボンファイバ集束体を適用することで低ノイズ化できる利点を有する。
また、摺動接点における上述のような抵抗の低い確実な接続を撓曲状態のカーボンファイバ集束体で行い得るので、本発明構成を少ない部品点数で実現可能であり、部品点数が少ないので組立時の工数削減が可能となり、工程の簡略化に寄与する。また、カーボンファイバ集束体を摺動させるトラックに対して出力端子を接続することができるので、カーボンファイバから信号を取り出す必要は無くなり、出力端子の接続も容易にできる。
【００４６】
本発明によれば、カーボンファイバ集束体の摺動部を除く部分の少なくとも一部を保持部材で覆うことで束ねて撓曲した状態のカーボンファイバ集束体を確実に形状保持することができ、露出させたカーボンファイバ集束体の摺動部をトラックに対して摺動させることが確実にできる。
また、保持部材でカーボンファイバ集束体を形状保持できるので、カーボンファイバ集束体の形状維持が確実にできる。カーボンファイバ集束体の形状保持のためには、撓曲状態のカーボンファイバ集束体の摺動部を除く部分の少なくとも一部をカーボンファイバ集束体とは異なる部材としての保持部材で覆うことにより実現することができる。
【００４７】
本発明において、カーボンファイバ集束体の端部が偏平型にされることで、導電パターンのトラックに対する摺動時に所定幅のトラックに対して偏平状のカーボンファイバ集束体の端部を均一幅で摺動させることが可能となり、摺動状態の安定性に寄与し、安定した摺動特性の摺動接点を得ることができる。また、トラックの長手方向に対する接触する長さを短くできるので、安定して所定の出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る第１の実施の形態の摺動接点と第１のトラック及び第２のトラックの位置関係を示す斜視図である。
【図２】図２は同摺動接点の平面図である。
【図３】図３は同摺動接点の組立方法の一例を説明するための斜視図である。
【図４】図４は同摺動接点の組立途中に得られる中間成形体の斜視図である。
【図５】図５は加工終了段階の摺動接点の斜視図である。
【図６】図６は本発明に係る接点部の端部側の形状の一例を示す側面図である。
【図７】図７は本発明に係る接点部の端部側の形状の他の一例を示す側面図である。
【図８】図８は本発明に係る第２の実施の形態の摺動接点と第１のトラック及び第２のトラックの位置関係を示す斜視図である。
【図９】図９は本発明に係る第３の実施の形態における接点部の取り付け状態の例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は本発明に係る第４の実施の形態の斜視図である。
【図１１】図１１は本発明に係る第５の実施の形態の斜視図である。
【図１２】図１２は本発明に係る第６の実施の形態の斜視図である。
【図１３】図１３は本発明に係る第５の実施の形態の接点部を製造する方法の一例を示す斜視図である。
【図１４】図１４は本発明に係る第６の実施の形態の接点部を製造する方法の他の例を示す斜視図である。
【図１５】図１５は本発明に係る第７の実施の形態の接点部を示す断面図である。
【図１６】図１６は本発明に係る第８の実施の形態の接点部を示す断面図である。
【図１７】図１７は本発明に係る第９の実施の形態の接点部を示す断面図である。
【図１８】図１８は本発明に係る摺動接点を備えたセンサの一例を示す断面図である。
【図１９】図１９は図１８に示すセンサに備えられる摺動子受けと摺動接点の取付状態を示す側面図である。
【図２０】図２０は従来の摺動子の一例を示す図である。
【図２１】図２１は従来の摺動子の他の例を示す図である。
【図２２】図２２は図２１に示す構造の部分拡大図である。
【符号の説明】
１３…基板、
１４、４４、４７、４８、４９、５３、…摺動接点、
１４Ａ…カーボンファイバ集束体（接点部）、
１４ａ、４７ａ、４８ａ、４９ａ、５３ａ…端部（摺動部）、
１４Ｂ…保持部材、
１５…摺動子受け（支持部材）、
３０…第１のトラック、
３１…第２のトラック、
６１ｂ…撓曲部分（摺動部）、
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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