(57)【要約】  【課題】  摺動摩耗が少なく、回転寿命が長い可変抵抗器を提供する。  【解決手段】  抵抗印刷基板４の孔４ａには、回転軸１が回転可能に挿入されている。抵抗印刷基板４が回転軸１に摺接している部分が抵抗印刷基板４の軸受け部７となる。カバー３は回転軸１の上部を規制するようにして抵抗印刷基板４に取り付けられ、カバー３が回転軸１に摺接している部分がカバー３の軸受け部５，６となる。カバー３及び抵抗印刷基板４及び回転軸１の少なくともいずれか一方が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型されている。【選択図】  図１
2007134682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ともに樹脂成型品からなる回転軸部と軸受け部とを有する可変抵抗器において、
前記回転軸部及び前記軸受け部の少なくともいずれか一方が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型されていること、
を特徴とする可変抵抗器。
【請求項２】
前記回転軸部及び前記軸受け部が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型されていることを特徴とする請求項１に記載の可変抵抗器。
【請求項３】
前記回転軸部及び前記軸受け部のいずれか一方が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型され、他方がポリテトラフルオロエチレンを含有した耐熱性樹脂にて成型されていることを特徴とする請求項１に記載の可変抵抗器。
【請求項４】
前記回転軸部及び前記軸受け部のいずれか一方が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型され、他方がガラス繊維及びエラストマを含有するポリフェニレンサルファイドにて成型されていることを特徴とする請求項１に記載の可変抵抗器。
【請求項５】
前記回転軸部がポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の可変抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可変抵抗器、特に、回転型可変抵抗器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転型可変抵抗器として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。この可変抵抗器は、抵抗印刷基板に形成された孔に、摺動子を備えた回転軸が回転可能に挿入され、該回転軸を覆うようにカバーが抵抗印刷基板に取り付けられている。そして、回転軸の回転に伴い、摺動子の接片が抵抗印刷基板の集電体上及び抵抗体上を摺動することにより、端子間の抵抗値が調整される。
【０００３】
一般に、回転型可変抵抗器においては、摺動動作を繰り返すうちに、回転軸部と軸受け部の摺動摩擦により、接点摺動部の接触抵抗が増大して、出力ノイズが発生するという問題点を有している。この問題点を解決するため、特許文献１に記載の可変抵抗器は、カバーの軸受け部と回転軸の接触部にフッ素樹脂製の滑りワッシャを介在させて、軸受け部での摺動摩耗を低減させている。
【０００４】
ところで、軸受け部では、軸方向に対向する摺動部位及び軸方向に直交して対向する摺動部位での摺動摩耗を低減させる必要がある。しかしながら、前記滑りワッシャを用いた可変抵抗器では、軸方向に対向する摺動部位での摺動摩耗を低減する効果を期待できるものの、軸方向に直交して対向する摺動部位での摺動摩耗を低減することはできなかった。また、カバーにはガラス繊維が含まれているため、ガラス繊維の脱落、飛散は防止できなかった。さらに、滑りワッシャの厚さは０．０５ｍｍ程度と薄いため、信頼性テストで行われる１００万回を超える動作回数では、滑りワッシャが摩滅するおそれがある。しかも、部品点数が増加し、生産性が低いという問題点も有していた。
【特許文献１】特開２００１−３４５２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、摺動摩耗が少なく、回転寿命が長い可変抵抗器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明に係る可変抵抗器は、ともに樹脂成型品からなる回転軸部と軸受け部とを有する可変抵抗器において、前記回転軸部及び前記軸受け部の少なくともいずれか一方が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型されていることを特徴とする。
【０００７】
前記回転軸部及び前記軸受け部は、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型されていてもよい。あるいは、前記回転軸部及び前記軸受け部のいずれか一方が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型され、他方がポリテトラフルオロエチレンを含有した耐熱性樹脂（例えば、ポリアミド）にて成型されていてもよい。あるいは、前記回転軸部及び前記軸受け部のいずれか一方が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型され、他方がガラス繊維及びエラストマを含有するポリフェニレンサルファイドにて成型されていてもよい。但し、前記回転軸部の方が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型されていることが好ましい。
【０００８】
なお、本発明において、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーとは、ガラス繊維を全く含
まないものに限定することはなく、ガラス繊維を約５％以下含有しているものも含む。
【０００９】
以上の構成より、回転軸部や軸受け部がポリテトラフルオロエチレンを含有しているため、これらの摺動部位において耐摩耗性が向上する。さらに、回転軸部及び／又は軸受け部が、摺動摩耗の原因となるガラス繊維を含まない液晶ポリマーからなるので、回転軸部や軸受け部の摺動摩耗が低減する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転軸部及び軸受け部の少なくともいずれか一方が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を含まない液晶ポリマーにて成型されているので、即ち、回転軸部及び軸受け部の少なくともいずれか一方に耐摩耗性の良好な材料を使用したため、これらの摺動部位での摺動摩耗が少なくなり、回転寿命が長い可変抵抗器を得ることができる。特に、回転軸部にガラス繊維を含まない液晶ポリマーを用いた場合、回転軸部と軸受け部と部分的に偏って接触した箇所において、回転軸部が軸受け部の接触部分を削り取ることを低減できる。詳しくは、回転軸部側が回転により周面全体が接触するのに対して、軸受け部側は偏って接触した箇所のみ接触していることになるため、回転軸部側に軸受け部側よりも柔らかい材料を配することにより、軸受け部側の摺動磨耗を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る可変抵抗器の実施例について添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は可変抵抗器２１の垂直断面図、図２は一部を断面とした平面図である。図１及び図２に示すように、この可変抵抗器２１は、概略、回転軸１とカバー３と抵抗印刷基板４とで構成されている。
【００１３】
樹脂成型品である抵抗印刷基板４には、孔４ａ、円環状の集電体８、馬蹄形の抵抗体９が形成されている。端子１０は集電体８に、端子１１は抵抗体９に、それぞれ電気的に接続されている。孔４ａには、樹脂成型品である回転軸１が回転可能に挿入されている。抵抗印刷基板４が回転軸１に摺接している部分が、軸受け部７となる。また、回転軸１は金属材からなる摺動子２を備えている。摺動子２は接片２ａ，２ｂを有し、接片２ａは集電体８上を摺動し、接片２ｂは抵抗体９上を摺動する。
【００１４】
樹脂成型品であるカバー３は、回転軸１の上部を規制するようにして抵抗印刷基板４に取り付けられている。カバー３が回転軸１に摺接している部分が、軸受け部５，６となる。そして、回転軸１の回転に伴い、摺動子２の接片２ａ，２ｂがそれぞれ集電体８上及び抵抗体９上を摺動し、端子１０，１１間の抵抗値が調整される。
【００１５】
以上の構成からなる可変抵抗器２１において、以下の表１に示すように、回転軸１、カバー３及び抵抗印刷基板４に用いる材料ごとに試験片を作製して摺動性試験を行った。比較のため、従来の材料からなる試験片を作製して併せて試験を行った。それぞれの材料組成を以下の表２に示す。
【００１６】
【表１】
2007134682.tif 000003
【００１７】
【表２】
2007134682.tif 000004
【００１８】
実施例１は、回転軸１、カバー３及び抵抗印刷基板４の材料として、表２の「ＰＴＦＥ配合ＧＦなしＬＣＰ」に示すように、リフローはんだに耐える耐熱性を有し、ＣａＳＯ4を４０〜６０％、ＴｉＯ2を１０％以下、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を１０％以下含有し、ガラス繊維（ＧＦ）を含有しないパラヒドロキシ安息香酸、ビフェノール、テレフタル酸からなる液晶ポリマー（ＬＣＰ）を使用した。なお、このＰＴＦＥ配合ＧＦなしＬＣＰは、表１、表２及び図４、図５において、樹脂番号「Ｓ」として示されている。
【００１９】
実施例２は、回転軸１の材料として、樹脂番号「Ｓ」で示した前記ＰＴＦＥ配合ＧＦなしＬＣＰを使用した。また、カバー３及び抵抗印刷基板４の材料として、リフローはんだに耐える耐熱性を有し、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とガラス繊維（ＧＦ）を含有したポリアミド（ＰＡ）を使用した（表２の「ＰＴＦＥ配合ＧＦ配合耐熱樹脂」参照）。なお、このＰＴＦＥ配合ＧＦ配合耐熱樹脂は、表１、表２及び図４、図５において、樹脂番号「Ｔ」として示されている。
【００２０】
ポリアミド（ＰＡ）は液晶ポリマー（ＬＣＰ）よりも安価であるため、可変抵抗器２１の製造コストを低減できる。なお、回転軸１にＰＴＦＥ配合ＧＦなしＬＣＰを使用したので、回転軸１の軸受け部５，６，７に対する摺動磨耗を低減できる。
【００２１】
実施例３は、回転軸１の材料として、樹脂番号「Ｓ」で示した前記ＰＴＦＥ配合ＧＦなしＬＣＰを使用した。また、カバー３及び抵抗印刷基板４の材料として、リフローはんだに耐える耐熱性を有し、ＣａＣＯ3を５〜１５％、ガラス繊維（ＧＦ）を３５〜４５％含有し、５％未満のエラストマとのポリマーアロイからなるポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を使用した（表２の「エラストマ配合ＰＰＳ」参照）。なお、このエラストマ配合ＰＰＳは、表１、表２及び図４、図５において、樹脂番号「Ｕ」として示されている。
【００２２】
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）は、高価なポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有しておらず、液晶ポリマー（ＬＣＰ）よりも安価であるため、可変抵抗器２１の製造コストを低減できる。なお、回転軸１にＰＴＦＥ配合ＧＦなしＬＣＰを使用したので、回転軸１の軸受け部５，６，７に対する摺動磨耗を低減できる。
【００２３】
従来材料としては、回転軸１の材料として、ガラス繊維（ＧＦ）を３０％含有した液晶ポリマー（ＬＣＰ）を使用し（表２の樹脂番号「Ｘ」参照）、カバー３の材料として、ガラス繊維（ＧＦ）を１０〜３０％含有した液晶ポリマー（ＬＣＰ）を使用し（表２の樹脂番号「Ｙ」参照）、また、抵抗印刷基板４の材料として、ガラス繊維（ＧＦ）を３０〜４０％含有したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を使用した（表２の樹脂番号「Ｚ」参照）。
【００２４】
摺動性試験は、図３に示す鈴木式スラスト摺動試験装置３１を用いて高荷重及び低荷重での摺動摩耗の比較試験を行った。試験装置３１は、加圧ハンドル３２、摩擦力検出器３３，加圧力検出器３４、加圧スプリング３５、試験片保持具３６及びタイマ３７を備えている。符号Ｐは一対の樹脂試験片であり、それぞれ円筒形状に成型したものを用いた。
【００２５】
また、試験条件を以下の表３に示す。表３において、低荷重試験条件は図１にＷ１で示した摺動部位の想定条件であり、高荷重試験条件は図１にＷ２で示した摺動部位の想定条件である。
【００２６】
【表３】
2007134682.tif 000005
【００２７】
前記表１から、少なくとも回転軸１を、耐摩耗性を向上させるポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、摺動摩耗の原因となるガラス繊維を含有しない液晶ポリマーにて成型することにより、回転軸１及び軸受け部５，６，７の摺動摩耗が低減できることがわかる。図４及び図５はそれぞれ、表１の試験結果をグラフ化したものである。
【００２８】
このように耐摩耗性が改善されるのは、ガラス繊維を含有する場合と比較して、次の特長があるからである。即ち、樹脂表面が平滑であること、相手側の樹脂材料を摩耗させるガラス繊維が存在しないこと、さらに、研磨剤となるガラス繊維が樹脂摺動面から脱落、飛散しないことによる。
【００２９】
そして、摺動摩耗の低減により、電気的接触抵抗の増大や出力異常の発生を防ぎ、回転寿命を高寿命化することができる。なぜなら、絶縁物である摺動摩耗粉が摺動子２の摺動軌跡上への介在量が減少するからである。また、摺動子２の摺動軌跡に、接片２ａ，２ｂ、集電体８及び抵抗体９の摩耗劣化を促進するガラス繊維が介在しないからである。さらに、軸受け部５，６，７の摺動摩耗による回転軸１のスラスト方向位置変動量が低減できるため、摺動子２と集電体８及び抵抗体９との接触力低下が低減できるからである。
【００３０】
また、従来の可変抵抗器に必要であった滑りワッシャなどの部品が不要であるため、生産性にも優れている。
【００３１】
なお、本発明に係る可変抵抗器は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３２】
例えば、前記実施例では、回転軸部及び軸受け部の少なくともいずれか一方が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を非含有の液晶ポリマーにて成型されている。それ以外に、回転軸部及び軸受け部の少なくともいずれか一方が、ポリテトラフルオロエチレンを含有し、かつ、ガラス繊維を殆ど含まない（ガラス繊維を約５％以下含有している）液晶ポリマーにて成型されているものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る可変抵抗器の一実施例を示す垂直断面図。
【図２】図１に示した可変抵抗器の一部を断面とした平面図。
【図３】スラスト摺動試験装置の正面図。
【図４】高荷重試験結果を示すグラフ。
【図５】低荷重試験結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【００３４】
１…回転軸
２…摺動子
３…カバー
４…抵抗印刷基板
５，６，７…軸受け部
２１…可変抵抗器
【図１】
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【図２】
2007134682.tif 000007
【図３】
2007134682.tif 000008
【図４】
2007134682.tif 000009
【図５】
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