(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に導電部と絶縁部を有する基板上を、接触部材が接点摺動し、前記導電部と前記絶縁部との接点状態、または前記導電部間の接点状態  を前記接触部材により検出する回路部品において、
前記導電部と前記絶縁部は樹脂の射出成形により形成され、
前記導電部は、導電性物質として融点が２００℃以上であり、網目状につながった低融点合金のみを含有する樹脂で形成された下層と、
前記基板上の摺動部はカーボンを含有する樹脂で形成された上層からなることを特徴とする回路部品。
【請求項２】
前記カーボンを含有する樹脂で形成された上層は、結晶性またはアモルファスのカーボンを用いることを特徴とする請求項１に記載の回路部品。
【請求項３】
内部に導電部と絶縁部を有する基板上を、接触部材が接点摺動し、前記導電部と前記絶縁部との接点状態を前記接触部材により検出する回路部品の製造方法において、
射出成形により絶縁性の樹脂成形品（１次成形品）を成形する第１工程と、
該１次成形品上に導電物質として融点が２００℃以上であり、網目状につながった低融点合金のみを含有する樹脂を射出成形し、前記絶縁部および前記導電部が設けられた導電物質含有樹脂成形品（２次成形品）を作る第２工程と、
該２次成形品上の前記接触部材が摺動する摺動部にカーボン含有の導電層が形成される第３工程からなることを特徴とする回路部品の製造方法。
【請求項４】
前記カーボン含有の導電層は、射出成形により形成される請求項３に記載の回路部品の製造方法。
【請求項５】
前記カーボン含有の導電層は、前記２次成形品の上に転写により形成される請求項３に記載の回路部品の製造方法。
【請求項６】
前記カーボン含有の導電層は、前記２次成形品の上にスクリーン印刷により形成される請求項３に記載の回路部品の製造方法。
【請求項７】
前記カーボン含有の導電層は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、または光硬化性樹脂により形成される請求項３に記載の回路部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は摺動部を有する回路部品およびその製造方法に関するものであり、特に、回路部品の導電部と絶縁部の構造およびその製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、位置検出機能またはスイッチング機能をもたせた回路部品の中では、基板上に配線パターンをエッチング等により設け、配線パターンが形成された導電部と配線パターンが形成されていない絶縁部の上をブラシが摺動するものが知られており、車両においては、スロットルセンサ、車高センサ、またはドアロック装置内部にもつロック／アンロックのスイッチ機構等でこのような回路部品が用いられている。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブラシが基板上の導電部と絶縁部の間を摺動すると、経年変化により、摺動時にブラシの端子が接触しながら動く摺動部が摩耗してしまい、その結果、摩擦により摩耗粉が出たり、温度や湿度等の影響で絶縁性の酸化物が形成されて、摺動部で導通不良が発生する。これを防止するためには、ブラシまたは配線パターンが形成される導電部に用いる材質を金または銀にすれば良いが、高価となってしまう。
【０００４】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、摺動部に摩耗粉が発生せず、安価な方法により導通不良を防止することを技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決する手段】
上記の課題を解決するために講じた請求項１に記載の技術的手段によれば、基板は樹脂の射出成形により導電部および絶縁部が成形され、導電部は導電物質として融点が２００℃以上であり、網目状につながった低融点合金のみを含有する樹脂で形成された下層と、前記基板上の摺動部はカーボンを含有する樹脂で形成された上層からなることを特徴とする。
【０００６】
この場合、樹脂の射出成形により導電部と絶縁部が形成される基板において、接触部材が摺動する基板上の摺動部にカーボン含有の導電層を形成したので、摺動部はカーボンにより保護されるために、摺動性が良くなり、摺動時に摩耗粉が発生しない。しかも、温度や湿度等の影響で酸化物が形成されることはないため、安価な構成により導通不良が発生しないものとなる。また、導電物質は低融点合金であるため、導電性がよく、融点が２００℃以上であるため、導電部は射出成形時に溶融した熱可塑性樹脂となじみ易い。
請求項２に記載の技術手段によれば、カーボンを含有する樹脂で形成された上層は、結晶性またはアモルファスのカーボンを用いることを特徴とする。
【０００７】
この場合、カーボン含有の導電層に結晶性のカーボンを用いれば、導電性が良くなる。また、アモルファスのカーボンを用いれば樹脂との密着性が良くなり、耐摩耗性が向上する。
【０００８】
請求項３に記載の技術的手段によれば、内部に導電部と絶縁部を有する基板上を、接触部材が接点摺動し、前記導電部と前記絶縁部との接点状態を前記接触部材により検出する回路部品の製造方法において、射出成形により絶縁性の樹脂成形品（１次成形品）を成形する第１工程と、該１次成形品上に導電物質として融点が２００℃以上であり、網目状につながった低融点合金のみを含有する樹脂を射出成形し、前記絶縁部および前記導電部が設けられた導電物質含有樹脂成形品（２次成形品）を作る第２工程と、該２次成形品上の前記接触部材が摺動する摺動部にカーボン含有の導電層が形成される第３工程からなることを特徴とする。
この場合、摺動性が良く、接触部材の摺動時に摩耗粉が発生せず、低融点合金で導電物質が接合されているため導通不良が発生しないカーボン含有の導電層を安価且つ容易に形成することが可能となる。また、低融点合金の融点が２００℃以上であるため、導電部は射出成形時に溶融した熱可塑性樹脂となじみ易い。
【０００９】
請求項４に記載の技術手段によれば、カーボン含有の導電層は、射出成形により形成され、基板と同じ射出成形で行えるため、生産性が良くなる。
【００１０】
請求項５に記載の技術手段によれば、カーボン含有の導電層は、２次成形品の上に転写により形成されるため、簡単な形状の導電層でも容易に転写により設けることが可能になる。
【００１１】
請求項６に記載の技術手段によれば、カーボン含有の導電層は、２次成形品の上にスクリーン印刷により形成されるため、複雑な形状の導電層でも容易にスクリーン印刷により設けることが可能になる。
【００１２】
請求項７に記載の技術手段によれば、カーボン含有の導電層は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、または光硬化性樹脂により形成される。熱可塑性樹脂を用いた場合には生産性が良く、大量生産向きとなり、熱硬化性樹脂を用いた場合には設備が安価で少量生産向きであり、光硬化性樹脂を用いた場合には導電層に熱がかけられないときに有効である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は回路部品となる基板上をブラシ（接触部材）２が、摺動するときの関係を示した説明図である。（ａ）では、基板上に絶縁部６とコネクタ４につながる導体部３をもち、摺動部５において（ｂ）に示されるようにブラシ２の一方の端子２ｂは導電部３ｂに沿って摺動することで、もう一方の端子２ａは導体部３ａまたは絶縁部に接することでスイッチング機能をもっていることが図示してある。この場合、導電部３は（ｃ）に示される階層構造となっており、絶縁層の上に導電性樹脂が形成され、その上にカーボン含有の導電層が形成されることにより、摺動部５の保護を行っている。
【００１５】
この導電部３は導電性樹脂より成るものである。含有されている導電性物質は低融点合金により接合される。ここにおいては、導電性物質は熱可塑性樹脂中に最大で８０重量％混合したものを用いており、銅系、ニッケル系、鉄系のものを用いることができる。また、そのアスペクト比は、１〜１０００までのものを使用することが可能である。
【００１６】
このときに融点が１００℃以上の低融点合金を用いれば、射出成形時に低融点合金が溶融するため、導電性合金が溶けて連鎖的につながり、導電性を向上させることができる。低融点合金の成分としては、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｉｎ系、Ｂｉ−Ｐｂ系、Ｂｉ−Ｓｎ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ｉｎ系が使用可能であり、特に融点が２００°Ｃ程のＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ系を用いれば、熱可塑性樹脂になじみ易いものとなる。
【００１７】
また、熱可塑性樹脂としては、プロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルイミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン等の樹脂を用いることができ、特に、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂を用いれば高温時の粘度が低融点合金とほぼ合い、２００°Ｃ程で良く混ざり合う。尚、この場合に、他の樹脂とポリマーブレンドしたものも用いることが可能である。
【００１８】
更に、導電性樹脂の別の実施例として、上記した熱可塑性樹脂中に１０重量％以上の低融点合金を混合したものを用いても良い。この場合には、低融点合金が網目状に連続的につながり、低融点合金、熱可塑性樹脂は上記と同じものと用いれば、導電性が確保される。
【００１９】
摺動部５の導電性樹脂の上に形成されるカーボン含有の導電層では、カーボンはカーボンブラック（アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等）及び黒鉛を用いることが可能であり、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性の樹脂をバインダとして使用し、硬化させたものを用いる。
【００２０】
次に、図２を参照して導電部と絶縁部を有する回路部品の階層構造について説明を行う。この製造方法は、大きく分類して３種類あり、（１）図２に示されるように成形により得られた樹脂成形品２２に、ブラシ摺動部にカーボン含有の導電層を射出成形により形成する方法、（２）カーボン含有の導電層２３を射出成形以外の方法、例えば、スタンプ式転写等で形成する方法、（３）カーボン含有の導電層２３をスクリーン印刷により形成する方法が考えられ、以下にその製造方法について説明する。
【００２１】
（１）導体部を成形後にカーボン含有の導電層を形成する方法（図２参照）
金型１０，１１，１２を閉じ（工程１）、金型１０，１１，１２を閉じることにより製品形状に適合した形状のキャビティ空間３１に対して、外部の樹脂押出装置から絶縁性の樹脂を射出させ、樹脂注入口１１ａより注入し、射出成形により絶縁性の１次成形品を得る（工程２）。その後、金型１１，１２を金型１３，１４に取り換えてから型締を行い、１次成形品２１の一側表面に導電部とするキャビティ空間３２を作る（工程３）。このキャビティ空間３２に対して、金型１３の樹脂注入口１３ａより、上記した導電性樹脂の注入を行い、射出成形を行うことで、１次成形品２１の上に２次成形により配線パターンが形成された導電性樹脂が形成される（工程４）。その後、一方の金型１３を開き、金型１３を金型１５に取り換えてから、型締することにより導電部でブラシ２の摺動部５にキャビティ空間３３を作る。このキャビティ空間３３に対して、上記したカーボンを含有する導電性の樹脂樹脂を金型１５の樹脂注入口１５ａから射出させ、キャビティ空間３３にカーボンを含有する樹脂を注入して射出成形により、３次成形でカーボン含有の導電層２３を形成する。
【００２２】
その後、型締された金型１０，１４，１５を開き、導電部３および絶縁部６をもち、しかも、絶縁層、導電層、カーボン含有の導電層が形成された樹脂成形品を金型１０から取り出すことにより、最終製品を得ることができる。
【００２３】
従って、この方法をとれば射出成形のみを数回行うことにより、樹脂成形品を得ることができるので、成形時のサイクルタイムが短く、大量生産に適するものとなる。
【００２４】
（２）カーボン含有の導電層２３をスタンプ式転写で形成する方法（図３参照）
この方法は、２次成形品を得る工程（図２の工程３）までは前述の方法と同じであり、この方法では摺動部５の導電性樹脂２２の表面に、カーボン含有の熱可塑性樹脂をゴム等でできた転写用治具１７により転写する方法である。つまり、転写用治具１７にカーボン含有の導電性樹脂を塗布し、転写用治具１７を導電性樹脂２２に押し付けることにより、カーボンを含有する樹脂を転写する方法をとる。
【００２５】
転写後、１２０〜１５０°Ｃの温度で約１時間、熱または紫外線によりバインダ樹脂を硬化させて、カーボン含有の導電層２３を形成する。この方法をとれば、導電部３のブラシ摺動部において簡単にカーボン含有の導電層２３を設けることができ、設備が簡単で安価となる。
【００２６】
（３）カーボン含有の導電層２３をスクリーン印刷により形成する方法（図４参照）
この方法では、離型剤が塗布されたポリエステル、ポリエチレン等の膜厚５０〜２００μｍのフィルム２４に、ブラシ摺動部の導電部３の位置にカーボン含有の導電膜を印刷により形成して、硬化させる。一方、図２の工程２を経て１次成形品を形成した後、金型１６内に硬化させたフィルム２４を金型１６の内側にセットして型締する。この状態で導電性樹脂が形成される位置にキャビティ空間が設けられ、そのキャビティ空間に対して、金型１６の樹脂注入口１６ａから導電性樹脂が注入され、射出成形を行う。その後、金型１６を開いた後、フィルム２４には離型剤が塗布されているため、簡単にフィルム２４のみを剥がすことができ、フィルム転写後、金型１０，１４から樹脂成形品を取り出すことで、樹脂成形品を得ることができる。
【００２７】
尚、この場合、上記に示した製造方法において絶縁部６、導電部３、カーボン含有の導電層２３を成形する順序を変更することも可能である。また、導電層の上にカーボン含有の導電層２３を設ける別の方法は、スプレー法、ロールコートであっても良い。
【００２８】
【効果】
本発明によれば、基板は樹脂の射出成形により導電部および絶縁部が成形され、接触部材が摺動する基板上の摺動部にカーボン含有の導電層を形成したことにより、樹脂の射出成形により導電部と絶縁部が形成された基板において、接触部材が摺動する基板上の摺動部にカーボン含有の導電層を形成したので、摺動部はカーボンにより保護されることから、摺動性が良くなり、摺動時に摩耗粉が発生しない。しかも、温度や湿度等の影響で酸化物が形成されることはなく、導電物質は低融点合金により接合されているため、導通不良が防止できる。
融点が１００℃以上の低融点合金を用いた場合は、射出成形時に低融点合金が溶融するため、導電性合金が連鎖的につながり、導電性を向上することができる。
融点が２００℃以上の低融点合金を用いた場合は、射出成形時に溶融した熱可塑性樹脂となじみ易い。
【００２９】
カーボン含有の導電層に結晶性のカーボンを用いれば、導電性が良くなる。また、アモルファスのカーボンを用いれば樹脂との密着性が良くなり、耐摩耗性が向上する。
【００３０】
また、射出成形により１次成形品を作る工程、１次成形品上に射出成形を行い絶縁部および低融点合金で接合された導電物質を含む導電部が設けられた２次成形品を作る工程、２次成形品において接触部材が摺動する摺動部にカーボン含有の導電層が形成される工程から成るようにすれば、摺動性良く、摺動時に摩耗粉が発生せず、低融点合金で導電物質が接合されるため導通不良が発生しないカーボン含有の導電層を安価且つ容易に形成することができる。
【００３１】
この場合、カーボン含有の導電層は、射出成形により形成されるようにすれば、基板と同じ射出成形で行えるために、生産性が良くなる。
【００３２】
また、カーボン含有の導電層は、２次成形品の上に転写により形成されるようにすれば、簡単な形状のものでも容易に転写により設けることができる。
【００３３】
更に、カーボン含有の導電層は、２次成形品の上にスクリーン印刷により形成されるようにすれば、複雑な形状のものでも容易にスクリーン印刷により設けることができる。
【００３４】
更にその上、カーボン含有の導電層は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、または光硬化性樹脂により形成されるようにすれば、熱可塑性樹脂を用いた場合には生産性が良く大量生産向きとなり、熱硬化性樹脂を用いた場合には設備が安価で少量生産向きであり、光硬化性樹脂を用いた場合には導電層に熱がかけられないときに有効となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態における回路部品において接触部材が基板上を摺動するときの関係を示した説明図である。
【図２】  本発明の一実施形態における回路部品の第１の製造工程である。
【図３】  本発明の一実施形態における回路部品の第２の製造工程である。
【図４】  本発明の一実施形態における回路部品で第３の製造工程である。
【符号の説明】
１  基板（回路部品）
２  ブラシ（接触部材）
３，３ａ，３ｂ  導電部
４  コネクタ
５  摺動部
６  絶縁部
２１  絶縁性の樹脂成形品（１次成形品）
２２  導電性の樹脂成形品（２次成形品）
２３  カーボン含有の導電層（３次成形品）
【図１】
0003928243.tif 000002
【図２】
0003928243.tif 000003
【図３】
0003928243.tif 000004
【図４】
0003928243.tif 000005