(57)【要約】【課題】所望の抵抗値で良い操作感触を与えることのできる抵抗体及び抵抗体を用いた可変抵抗器を提供することを目的とする。【解決手段】抵抗体Ｒ１０は、絶縁基板１９の一面に形成されて表面を摺動子ＢＲが摺動すものであって、摺動子ＢＲが摺接する最上層の第１カーボン層１１と、第１カーボン層１１の下層に設けられた第２カーボン層１２と、を備え、第１カーボン層１１のカーボン粉の粒子径が１００ｎｍ以下であるとともに、第１カーボン層１１のカーボン粉の含有率が２０ｖｏｌ％以下であり、第２カーボン層１２のカーボン粉の含有率が、第１カーボン層１１のカーボン粉の含有率より高く、第２カーボン層１２には、第１カーボン層１１には含まれない低抵抗のカーボン粉が含まれることを特徴とし、可変抵抗器は、上述した抵抗体と、絶縁基板と、摺動子と、摺動子の移動と連動した操作部材と、を備えている。【選択図】図２
2016162959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の一面に形成されて表面を摺動子が摺動し、バインダ中にカーボン粉が含有された抵抗体において、
前記摺動子が摺接する最上層の第１カーボン層と、該第１カーボン層の下層に設けられた第２カーボン層と、を備え、
前記第１カーボン層の前記カーボン粉の粒子径が１００ｎｍ以下であるとともに、前記第１カーボン層の前記カーボン粉の含有率が２０ｖｏｌ％以下であり、
前記第２カーボン層の前記カーボン粉の含有率は、前記第１カーボン層の前記カーボン粉の含有率より高く、
前記第２カーボン層には、前記第１カーボン層には含まれない低抵抗の前記カーボン粉が含まれることを特徴とする抵抗体。
【請求項２】
前記第２カーボン層に含まれる前記カーボン粉の短径が、前記第１カーボン層の厚みの１／１０以下であることを特徴とする請求項１に記載の抵抗体。
【請求項３】
前記第１カーボン層の厚みが、２μｍから２０μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の抵抗体。
【請求項４】
前記カーボン粉は、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバ、グラフェンなどの低抵抗カーボン、またはボロン、窒素などをドープして低抵抗化したカーボンのいずれかの低抵抗のカーボン材料であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の抵抗体。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の抵抗体と、
該抵抗体が基板表面に形成された絶縁基板と、
前記抵抗体の表面を摺動する摺動子と、
該摺動子の移動と連動した操作部材と、を備えたことを特徴とする可変抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バインダ中にカーボン粉が含有された皮膜の表面を摺動子が摺動する抵抗体及び該抵抗体を用いた可変抵抗器に関する。
【背景技術】
【０００２】
バインダ中にカーボン粉が含有された抵抗体は、各種電子機器のスイッチやボリューム等の素子として、一般的に用いられている。特に、金属製の摺動子を用いて抵抗体の表面を摺動させ、抵抗体の少なくとも一端と摺動子の接点との間の抵抗値の変化を出力する可変抵抗器として、この抵抗体は広く使われている。
【０００３】
このような可変抵抗器の従来例として、特許文献１では、スライド型抵抗器９００が提案されている。図７は、従来例のスライド型抵抗器９００を説明する図であって、図７（ａ）は、スライド型抵抗器９００の分解斜視図であり、図７（ｂ）は、スライド型抵抗器９００の正断面図である。
【０００４】
図７（ａ）に示すスライド型抵抗器９００は、直線状スリット９１１Ｂを有した箱状の枠体（カバー）９１１と、抵抗部を有した抵抗体９１２と、抵抗部と接続された外部接続用端子９１３と、上方に延出した操作レバー９１４Ｄを有する絶縁樹脂製のスライダー９１４と、抵抗体９１２の抵抗部の表面を摺接する刷子（摺動子）９１５と、枠体９１１の下端に取り付けられる覆い板９１６と、から構成される。そして、スライド型抵抗器９００が組み立てられた際には、図７（ｂ）に示すように、抵抗体９１２が枠体９１１の平板部９１１Ａの下面に抵抗部を下方に向けて取り付けられ、操作レバー９１４Ｄが枠体９１１の直線状スリット９１１Ｂから突出し、スライダー９１４が枠体９１１内を移動可能に覆い板９１６に支持され、刷子９１５がスライダー９１４のかしめ用突起９１４Ｃ（図７（ａ）を参照）により固着されるようになっている。なお、特許文献１では、抵抗体９１２の抵抗部が何を印刷形成されたものかは明記していないが、通常、バインダ中にカーボン粉が含有された皮膜であることは明白である。
【０００５】
以上のように構成されたスライド型抵抗器９００は、抵抗体９１２の抵抗部を下方に向けて枠体９１１の平板部９１１Ａの下面側に取り付けているので、枠体９１１の直線状スリット９１１Ｂから入り込んだ異物が枠体９１１内の下方に向かって落下して抵抗部に付着することが無いように構成されている。このため、抵抗部と刷子９１５間の異物噛み込みが低減できて摺動雑音の発生を無くすことができるとしている。しかも、抵抗体９１２の表面に弾接する刷子９１５の圧力の反力によって、スライダー９１４は常時下方の覆い板９１６側に押し付けられることになるため、操作開始時に操作レバー９１４Ｄに触れた際に、箱状の枠体９１１内とスライダー９１４間の上下方向の隙間によるガタツキ及びそれに起因する異音を無くせて、操作感触の良い、高品質で高品位なスライド型抵抗器９００を提供することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１２４４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、所望の抵抗値を有した抵抗部（抵抗体９１２）を得るために、バインダ中のカーボン粉の含有率を所定の値以上にする必要があり、操作者が更なる良好な操作感触を求めるような場合、抵抗部の表面状態に影響を与えるカーボン粉の含有率の高さが課題となってきた。つまり、カーボン粉の含有率が高ければ高い程、抵抗部の表面に現れるカーボン粉が多くなり、表面の凹凸が多くなる。このため、抵抗部の表面を摺動する摺動子（従来例では刷子９１５）がこの凹凸を摺動することとなり、この凹凸に沿った摺動の軌跡が操作者に対して、悪い操作感触を与えるようになる。なお、操作者の操作感触は、操作者の感覚に因るものなので、一言で説明することは難しいが、例えば、操作者が回動操作やスライド操作した際に、滑らかに回動やスライドが行われることである。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するもので、所望の抵抗値で良い操作感触を与えることのできる抵抗体及び該抵抗体を用いた可変抵抗器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】
【０００９】
この課題を解決するために、本発明の抵抗体は、絶縁基板の一面に形成されて表面を摺動子が摺動し、バインダ中にカーボン粉が含有された抵抗体において、前記摺動子が摺接する最上層の第１カーボン層と、該第１カーボン層の下層に設けられた第２カーボン層と、を備え、前記第１カーボン層の前記カーボン粉の粒子径が１００ｎｍ以下であるとともに、前記第１カーボン層の前記カーボン粉の含有率が２０ｖｏｌ％以下であり、前記第２カーボン層の前記カーボン粉の含有率が、前記第１カーボン層の前記カーボン粉の含有率より高く、前記第２カーボン層には、前記第１カーボン層には含まれない低抵抗の前記カーボン粉が含まれることを特徴としている。
【００１０】
これによれば、本発明の抵抗体は、最上層の第１カーボン層のカーボン粉の粒子径が１００ｎｍ以下と小さく、しかも第１カーボン層のカーボン粉の含有率が２０ｖｏｌ％以下と少ないので、第１カーボン層の表面において、カーボン粉による凹凸が小さく、しかも凹凸の占める面積が少なくなる。このため、摺動子がその表面を摺動する際に、カーボン粉の凹凸による摺動子への悪影響が低減され、操作するユーザに対して良い操作感触を与えることができる。一方、第２カーボン層のカーボン粉の含有率が第１カーボン層より多く、しかも第１カーボン層には含まれない低抵抗のカーボン粉が第２カーボン層に含まれているので、第２カーボン層がより低抵抗な層を形成することとなる。このため、第１カーボン層の抵抗値が高いとしても、この第２カーボン層により、抵抗体全体として所望の抵抗値を得ることができる。これらのことにより、所望の抵抗値で良い操作感触を与えることのできる抵抗体を提供することができる。
【００１１】
また、本発明の抵抗体は、前記第２カーボン層に含まれる前記カーボン粉の短径が、前記第１カーボン層の厚みの１／１０以下であることを特徴としている。
【００１２】
これによれば、カーボン粉が第１カーボン層側に突出する突出頻度が少なくなり、このカーボン粉の突出による第１カーボン層の表面への凹凸の影響を少なくすることができる。このことにより、第１カーボン層の表面の凹凸がより小さくしかも凹凸の占める面積がより少なくなるので、操作するユーザに対してより良い操作感触を与えることができる。
【００１３】
また、本発明の抵抗体は、前記第１カーボン層の厚みが２μｍから２０μｍであることを特徴としている。
【００１４】
これによれば、第１カーボン層の厚みが２μｍ以上なので、摺動子が長期的に摺動して第１カーボン層の表層が摩耗した際にも、充分な耐久性を有している。また、第１カーボン層の厚みが２０μｍ以下なので、印刷法を用いた際にも、１回の印刷で第１カーボン層を形成することができ、抵抗体を容易に作製することができる。これらのことにより、容易に形成され充分な耐久性を有した抵抗体を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の抵抗体は、前記カーボン粉が、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバ、グラフェンなどの低抵抗カーボン、またはボロン、窒素などをドープして低抵抗化したカーボンのいずれかの低抵抗のカーボン材料であることを特徴としている。
【００１６】
これによれば、第１カーボン層では、カーボン粉の含有率が低い割には第１カーボン層の低抵抗化ができ、第２カーボン層では、容易に第２カーボン層の低抵抗化を行うことができる。このことにより、抵抗体の厚みを厚くすることなしに、所望の抵抗値を容易に得ることができる。
【００１７】
また、本発明の可変抵抗器は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の抵抗体と、該抵抗体が基板表面に形成された絶縁基板と、前記抵抗体の表面を摺動する摺動子と、該摺動子の移動と連動した操作部材と、を備えたことを特徴としている。
【００１８】
これによれば、上述したいずれかの態様の抵抗体を備えることから、所望の抵抗値で良い操作感触が得られる可変抵抗器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の抵抗体は、第１カーボン層の表面において、カーボン粉による凹凸が小さく、しかも凹凸の占める面積が少なくなる。このため、摺動子がその表面を摺動する際に、カーボン粉の凹凸による摺動子への影響が低減され、操作するユーザに対して良い操作感触を与えることができる。一方、第２カーボン層がより低抵抗な層を形成することとなり、第１カーボン層の抵抗値が高いとしても、この第２カーボン層により、抵抗体全体として所望の抵抗値を得ることができる。これらのことにより、所望の抵抗値で良い操作感触を与えることができる。
【００２０】
また、本発明の可変抵抗器は、所望の抵抗値で良い操作感触が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の抵抗体を説明する斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態の抵抗体を説明する構成図であって、図２（ａ）は、図１に示すＺ１側から見た上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の可変抵抗器を説明する分解斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態の可変抵抗器を説明する斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態の可変抵抗器を説明する図であって、図５（ａ）は、図４に示すＺ１側から見た上面図であり、図５（ｂ）は、図４に示すＸ１側から見た側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の抵抗体を説明する構成図であって、図６（ａ）は、図３に示すＺ１側から抵抗体を見た上面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すＶＩ−ＶＩ線における断面図である。
【図７】従来例のスライド型抵抗器を説明する図であって、図７（ａ）は、スライド型抵抗器の分解斜視図であり、図７（ｂ）は、スライド型抵抗器の正断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の抵抗体Ｒ１０を説明する斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態の抵抗体Ｒ１０を説明する構成図であって、図２（ａ）は、図１に示すＺ１側から見た上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線における断面図である。なお、説明を分かり易くするため、図２（ｂ）の厚み方向（図２（ｂ）に示すＺ方向）の寸法は大きく示している。
【００２４】
本発明の第１実施形態の抵抗体Ｒ１０は、図１及び図２に示すように、フェノール樹脂等の絶縁基板１９の一面に設けられ、図２（ａ）に示すように、あるパターンを有して形成されており、図２（ｂ）に示すように、その最表面を摺動子ＢＲが摺動するように構成されている。本発明の第１実施形態では、あるパターンとして、図２（ａ）に示すように、Ｕ字形状のパターンを用いている。また、平行に設けられた短冊状のパターンは、集電体Ｓ４０（図２（ａ）では破線で示している）である。
【００２５】
また、抵抗体Ｒ１０の一端部には、絶縁基板１９上に形成された電極ランドＧ８が接続されており、図示していない取出端子が電極ランドＧ８圧接されて、電極ランドＧ８及び取出端子を介して、抵抗体Ｒ１０が外部機器と接続されるようになっている。そして、抵抗体Ｒ１０は、各種電子機器のスイッチやボリューム等の素子として用いられる。また、集電体Ｓ４０の一端部にも、電極ランドＧ８が接続されている。また、電極ランドＧ８が形成されている部分には、取出端子が圧入される貫通孔１９ｈが３つ形成されている。なお、図１及び図２（ａ）に示すＵ字形状のパターンは、適用される製品に対応して決められるものであって、この形状に限るものではない。
【００２６】
また、抵抗体Ｒ１０は、図２（ｂ）に示すように、摺動子ＢＲが摺動する最上層の第１カーボン層１１と、第１カーボン層１１の下層に設けられた第２カーボン層１２と、を備えて構成される。そして、この抵抗体Ｒ１０は、合成樹脂のバインダ中にカーボン粉が含有された皮膜となっている。
【００２７】
抵抗体Ｒ１０の第１カーボン層１１は、フェノール樹脂等のバインダ中にカーボン粉が含有された皮膜であり、図２（ｂ）に示すように、第２カーボン層１２の上層に設けられて最上層に位置し、摺動子ＢＲが摺接される。そして、第１カーボン層１１の厚みが２μｍから２０μｍで形成されている。これにより、摺動子ＢＲが長期的に摺動して第１カーボン層１１の表層が摩耗した際にも、第１カーボン層１１の厚みが２μｍ以上なので、充分な耐久性を有している。また、スクリーン印刷等の印刷法を用いた際にも、第１カーボン層１１の厚みが２０μｍ以下なので、１回の印刷で第１カーボン層１１を形成することができ、容易に抵抗体Ｒ１０を作製することができる。なお、第１カーボン層１１は、集電体Ｓ４０を環境から保護するため、集電体Ｓ４０のオーバーコート層Ｃ４０として、集電体Ｓ４０の上層にも設けられている。
【００２８】
また、第１カーボン層１１のカーボン粉は、カーボンブラック等のカーボン材料を用いている。そして、カーボン粉の粒子径として、１００ｎｍ以下のものを用い、第１カーボン層１１におけるカーボン粉の含有率を２０ｖｏｌ％以下にしている。これにより、第１カーボン層１１の表面において、カーボン粉による凹凸が小さく、しかも凹凸の占める面積が少なくなる。また、第１カーボン層１１におけるカーボン粉の含有率を１８ｖｏｌ％以下にすることにより、カーボン粉により凹凸がより小さくなり、凹凸の占める面積がより少なくなってより好ましい。このことにより、摺動子ＢＲがその表面を摺動する際に、カーボン粉の凹凸による摺動子ＢＲへの悪影響が低減され、操作するユーザに対して良い操作感触を与えることができる。なお、第１カーボン層１１におけるカーボン粉の含有率が５ｖｏｌ％を下回ると、第１カーボン層１１の抵抗値が大きくなりすぎて不適である。
【００２９】
抵抗体Ｒ１０の第２カーボン層１２は、第１カーボン層１１と同様に、フェノール樹脂等のバインダ中にカーボン粉が含有された皮膜であり、図２（ｂ）に示すように、第１カーボン層１１の下層に設けられ、絶縁基板１９の一面上に形成されている。
【００３０】
また、第２カーボン層１２のカーボン粉は、第１カーボン層１１には含まれない低抵抗のカーボン粉、例えばカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバ、グラフェンなどの低抵抗カーボン、またはボロン、窒素などをドープして低抵抗化したカーボンのいずれかの低抵抗のカーボン材料を用いている。これにより、第２カーボン層１２の厚みを厚くすることなしに、容易に第２カーボン層１２の低抵抗化を行うことができる。
【００３１】
更に、第２カーボン層１２におけるカーボン粉の含有率を、第１カーボン層１１におけるカーボン粉の含有率より高くしている。これにより、第２カーボン層１２がより低抵抗な層を形成することとなり、第１カーボン層１１の抵抗値が高いとしても、この第２カーボン層１２により、抵抗体Ｒ１０全体として所望の抵抗値を得ることができる。なお、第１カーボン層１１のカーボン粉として、第２カーボン層１２に用いた低抵抗のカーボン材料を用いることもできる。これにより、カーボン粉の含有率が低い割には第１カーボン層１１の低抵抗化も行うことができる。これらのことにより、抵抗体Ｒ１０の厚みを厚くすることなしに、所望の抵抗値を容易に得ることができる。
【００３２】
また、本発明の第１実施形態では、第２カーボン層１２に含まれるカーボン粉の短径は、第１カーボン層１１の厚みの１／１０以下にしている。これは、第２カーボン層１２中のカーボン粉が第１カーボン層１１側に突出する突出頻度をより少なくするためで、このカーボン粉の突出による第１カーボン層１１の表面への凹凸の影響を少なくするためである。このことにより、第１カーボン層１１の表面の凹凸がより小さく、しかも凹凸の占める面積がより少なくなるので、操作するユーザに対してより良い操作感触を与えることができる。
【００３３】
以下に、本発明の第１実施形態に係わる抵抗体Ｒ１０の製造方法の具体的な一例について説明する。なお、簡単な工程なので、説明するための工程図は省略する。
【００３４】
先ず、抵抗体Ｒ１０が複数個形成できるフェノール樹脂からなる母基板を準備する。この母基板には、取出端子が圧入される貫通孔１９ｈが穴加工されて、複数個設けられている。
【００３５】
次に、フェノール樹脂のバインダ中に銀粉が分散された銀ペーストを用いて、集電体Ｓ４０及び電極ランドＧ８のパターンが複数形成されたスクリーン版で、母基板上にスクリーン印刷を行なう。そして、印刷された集電体Ｓ４０及び電極ランドＧ８のパターンを乾燥、硬化することにより、集電体Ｓ４０及び電極ランドＧ８を形成する。用いた銀ペーストは、フェノール樹脂とカルビトールアセテート（溶剤）と銀粉とを所望の配合比で混合し、３本ロール等の混合機でそれぞれを均一に分散させて作製している。なお、集電体Ｓ４０及び電極ランドＧ８の皮膜における銀粉の含有率は、３０．５ｖｏｌ％である。
【００３６】
次に、フェノール樹脂のバインダ中にカーボン粉が分散されたカーボンペーストを用いて、第２カーボン層１２（抵抗体Ｒ１０）のパターンが複数形成されたスクリーン版で、母基板上にスクリーン印刷を行なう。そして、印刷された第２カーボン層１２のパターンを乾燥、硬化することにより、第２カーボン層１２を形成する。この第２カーボン層１２の厚みは、１５μｍである。また、用いたカーボンペーストは、フェノール樹脂とカルビトール（溶剤）とカーボン粉とを所望の配合比で混合し、３本ロール等の混合機でそれぞれを均一に分散させて作製している。なお、カーボン粉として窒素がドープされた低抵抗のカーボン材料を用い、第２カーボン層１２におけるカーボン粉の含有率は、２３．４ｖｏｌ％である。
【００３７】
次に、上述したカーボンペーストと同様なカーボンペーストを用いて、第１カーボン層１１（抵抗体Ｒ１０）のパターンが複数形成されたスクリーン版で、第２カーボン層１２を覆うようにしてスクリーン印刷を行なう。そして、印刷された第１カーボン層１１のパターンを乾燥、硬化することにより、第１カーボン層１１を形成する。この際には、集電体Ｓ４０を覆うようなパターンを同時にスクリーン版に形成しておき、集電体Ｓ４０のオーバーコート層Ｃ４０も同時に形成する。また、この第１カーボン層１１の厚みは、６μｍである。なお、用いたカーボンペーストは、上述したカーボンペーストと同様な方法で作製しているが、カーボン粉としてカーボンブラックを用い、第１カーボン層１１におけるカーボン粉の含有率が１７．６ｖｏｌ％と、第２カーボン層１２におけるカーボン粉の含有率より低くくしている。
【００３８】
また、第１カーボン層１１の外形形状は、第２カーボン層１２を覆うようにするため、第２カーボン層１２の外形形状より少し大きめに作製している。以上のようにして、第２カーボン層１２に第１カーボン層１１が積層された抵抗体Ｒ１０を作製している。この抵抗体Ｒ１０の両端部間の抵抗値は、１０キロオームとなっている。
【００３９】
最後に、金型を用いて抜き加工を行い、母基板から個々の抵抗体Ｒ１０が設けられた個片基板を作製する。このようにして、絶縁基板１９の一面に設けられ、あるパターンを有した抵抗体Ｒ１０を作製することができる。
【００４０】
以上のように構成された本発明の第１実施形態の抵抗体Ｒ１０における、効果について、以下に纏めて説明する。
【００４１】
本発明の第１実施形態の抵抗体Ｒ１０は、最上層の第１カーボン層１１のカーボン粉の粒子径が１００ｎｍ以下と小さく、しかも第１カーボン層１１のカーボン粉の含有率が２０ｖｏｌ％以下と少ないので、第１カーボン層１１の表面において、カーボン粉による凹凸が小さくしかも凹凸の占める面積が少なくなる。このため、摺動子ＢＲがその表面を摺動する際に、カーボン粉の凹凸による摺動子ＢＲへの悪影響が低減され、操作するユーザに対して良い操作感触を与えることができる。一方、第２カーボン層１２のカーボン粉の含有率が第１カーボン層１１より多く、しかも第１カーボン層１１には含まれない低抵抗のカーボン粉が第２カーボン層１２に含まれているので、第２カーボン層１２がより低抵抗な層を形成することとなる。このため、第１カーボン層１１の抵抗値が高いとしても、この第２カーボン層１２により、抵抗体Ｒ１０全体として所望の抵抗値を得ることができる。これらのことにより、所望の抵抗値で良い操作感触を与えることのできる抵抗体Ｒ１０を提供することができる。
【００４２】
また、第２カーボン層１２に含まれるカーボン粉の短径が第１カーボン層１１の厚みの１／１０以下なので、カーボン粉が第１カーボン層１１側に突出する突出頻度が少なくなり、このカーボン粉の突出による第１カーボン層１１の表面への凹凸の影響を少なくすることができる。このことにより、第１カーボン層１１の表面の凹凸がより小さくしかも凹凸の占める面積がより少なくなるので、操作するユーザに対してより良い操作感触を与えることができる。
【００４３】
また、第１カーボン層１１の厚みが２μｍ以上なので、摺動子ＢＲが長期的に摺動して第１カーボン層１１の表層が摩耗した際にも、充分な耐久性を有している。また、第１カーボン層１１の厚みが２０μｍ以下なので、スクリーン印刷等の印刷法を用いた際に、１回の印刷で第１カーボン層１１を形成することができ、抵抗体Ｒ１０を容易に作製することができる。これらのことにより、容易に形成され充分な耐久性を有した抵抗体Ｒ１０を得ることができる。
【００４４】
また、カーボン粉が低抵抗のカーボン材料であるので、第１カーボン層１１に適用した場合、カーボン粉の含有率が低い割には第１カーボン層１１の低抵抗化ができ、第２カーボン層１２に適用した場合、容易に第２カーボン層１２の低抵抗化を行うことができる。このことにより、抵抗体Ｒ１０の厚みを厚くすることなしに、所望の抵抗値を容易に得ることができる。
【００４５】
［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態の可変抵抗器２００を説明する分解斜視図である。図４は、本発明の第２実施形態の可変抵抗器２００を説明する斜視図である。図５は、本発明の第２実施形態の可変抵抗器２００を説明する図であって、図５（ａ）は、図４に示すＺ１側から見た上面図であり、図５（ｂ）は、図４に示すＸ１側から見た側面図である。図６は、本発明の第２実施形態の抵抗体Ｒ２０を説明する構成図であって、図６（ａ）は、図３に示すＺ１側から抵抗体Ｒ２０を見た上面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すＶＩ−ＶＩ線における断面図である。なお、説明を分かり易くするため、図６（ｂ）の厚み方向（図６（ｂ）に示すＺ方向）の寸法は大きく示している。また、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４６】
また、本発明の第２実施形態の可変抵抗器２００は、図４及び図５に示すような箱状の外形形状を呈し、図３に示すように、操作者によりスライド操作が行われる操作部材２３と、操作部材２３のスライド移動と連動した摺動子ＢＲ５と、合成樹脂のバインダ中にカーボン粉が含有された抵抗体Ｒ２０と、抵抗体Ｒ２０が基板表面に形成された絶縁基板２９と、を備えて構成される。他に、本発明の第２実施形態では、可変抵抗器２００は、抵抗体Ｒ２０と外部機器とを電気的に接続するための取出端子Ｔ６と、抵抗体Ｒ２０を覆い絶縁基板２９を収容する上カバーＫ１７と、上カバーＫ１７と係合し絶縁基板２９の下方（図４に示すＺ２方向）を覆う下カバーＫ２７と、を有している。
【００４７】
先ず、可変抵抗器２００の操作部材２３は、合成樹脂を射出形成して作製されており、図３に示すように、Ｔ字形状で板状形状に形成されている。そして、可変抵抗器２００が組み立てられた際には、図４に示すように、操作部材２３の上部側（図４に示すＺ１側）が上カバーＫ１７から露出しているとともに、操作部材２３の下部側（図４に示すＺ２側）が上カバーＫ１７内に収納されている。
【００４８】
また、操作部材２３の上部側には、２つの貫通穴が設けられており、図視していない操作ノブがこの貫通穴と係合され、操作者により操作ノブが把持されてスライド操作が行われる。また、操作部材２３の下部側には、図４及び図５に一部示している摺動子受けＡ４が係合されており、更に摺動子受けＡ４に摺動子ＢＲ５が固定され、操作部材２３のスライド移動と連動して摺動子ＢＲ５がスライド移動するようになっている。
【００４９】
次に、可変抵抗器２００の摺動子ＢＲ５は、弾性を有する金属板に打ち抜き加工及び折り曲げ加工を施して矩形形状に形成され、図３に示すように、対向するの２つの支持部ＢＲ５ｓと、２つの支持部ＢＲ５ｓから延設して桟状に形成された４つの連結部ＢＲ５ｒと、から構成されている。また、連結部ＢＲ５ｒの中央部分には、下方側（図３に示すＺ２側）に突出した摺動部５ａがそれぞれ形成されており、可変抵抗器２００が組み立てられた際には、絶縁基板２９と対向して配置され、絶縁基板２９の基板表面に形成された抵抗体Ｒ２０と摺動部５ａと当接するように構成されている。そして、操作部材２３のスライド移動に伴って摺動子ＢＲ５がスライド移動すると、摺動子ＢＲ５の４つの摺動部５ａが抵抗体Ｒ２０の表面を弾接摺動するようになる。
【００５０】
次に、可変抵抗器２００の抵抗体Ｒ２０は、図６に示すように、絶縁基板２９の一面に設けられ、図６（ａ）に示すように、短冊状のパターンを有して形成されており、図６（ｂ）に示すように、その最表面を摺動子ＢＲ５が摺動するように構成されている。また、抵抗体Ｒ２０の両端部には、絶縁基板２９上に形成された電極ランドＧ８が接続されている。なお、本発明の第２実施形態では、抵抗体Ｒ２０の他に、短冊状のパターンの集電体Ｓ４０（図６（ａ）では破線で示している）を備えており、この集電体Ｓ４０にも電極ランドＧ８が接続されている。
【００５１】
また、抵抗体Ｒ２０は、本発明の第１実施形態と同様に、図６（ｂ）に示すように、摺動子ＢＲ５が摺動する最上層の第１カーボン層２１と、第１カーボン層２１の下層に設けられた第２カーボン層２２と、を備えて構成される。そして、この抵抗体Ｒ２０は、合成樹脂のバインダ中にカーボン粉が含有された皮膜となっている。
【００５２】
抵抗体Ｒ２０の第１カーボン層２１は、フェノール樹脂等のバインダ中にカーボン粉が含有された皮膜であり、図６（ｂ）に示すように、第２カーボン層２２の上層に設けられて最上層に位置し、摺動子ＢＲ５が摺接される。そして、第１カーボン層２１の厚みが２μｍから２０μｍで形成されている。これにより、摺動子ＢＲ５が長期的に摺動して第１カーボン層２１の表層が摩耗した際にも、第１カーボン層２１の厚みが２μｍ以上なので、充分な耐久性を有している。また、スクリーン印刷等の印刷法を用いた際にも、第１カーボン層２１の厚みが２０μｍ以下なので、１回の印刷で第１カーボン層２１を形成することができ、容易に抵抗体Ｒ２０を作製することができる。
【００５３】
また、第１カーボン層２１のカーボン粉は、カーボンブラック等のカーボン材料を用いている。そして、カーボン粉の粒子径として、１００ｎｍ以下のものを用い、第１カーボン層２１におけるカーボン粉の含有率を２０ｖｏｌ％以下、好ましくは１８ｖｏｌ％以下にしている。これにより、第１カーボン層２１の表面において、カーボン粉による凹凸が小さく、しかも凹凸の占める面積が少なくなる。このことにより、摺動子ＢＲ５がその表面を摺動する際に、カーボン粉の凹凸による摺動子ＢＲ５への悪影響が低減され、可変抵抗器２００は、操作するユーザに対して良い操作感触を与えることができる。特に、本発明の第２実施形態の可変抵抗器２００は、回転操作が行われる回転型のタイプと比較して、長い距離をスライド摺動するので、操作するユーザに対して、より操作感触の良さを実感させることができる。
【００５４】
抵抗体Ｒ２０の第２カーボン層２２は、第１カーボン層２１と同様に、フェノール樹脂等のバインダ中にカーボン粉が含有された皮膜であり、図２（ｂ）に示すように、第１カーボン層２１の下層に設けられ、絶縁基板２９の一面上に形成されている。
【００５５】
また、第２カーボン層２２のカーボン粉は、第１カーボン層２１には含まれない低抵抗のカーボン粉、例えばカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバ、グラフェンなどの低抵抗カーボン、またはボロン、窒素などをドープして低抵抗化したカーボンのいずれかの低抵抗のカーボン材料を用いている。これにより、第２カーボン層２２の厚みを厚くすることなしに、容易に第２カーボン層２２の低抵抗化を行うことができる。
【００５６】
更に、第２カーボン層２２におけるカーボン粉の含有率を、第１カーボン層２１におけるカーボン粉の含有率より高くしている。これにより、第２カーボン層２２がより低抵抗な層を形成することとなり、第１カーボン層２１の抵抗値が高いとしても、この第２カーボン層２２により、抵抗体Ｒ２０全体として所望の抵抗値を得ることができる。なお、第１カーボン層２１のカーボン粉として、第２カーボン層２２に用いた低抵抗のカーボン材料を用いることもできる。これにより、カーボン粉の含有率が低い割には第１カーボン層２１の低抵抗化も行うことができる。これらのことにより、抵抗体Ｒ２０の厚みを厚くすることなしに、所望の抵抗値を容易に得ることができる。
【００５７】
また、本発明の第２実施形態では、第２カーボン層２２に含まれるカーボン粉の短径は、第１カーボン層２１の厚みの１／１０以下にしている。これは、第２カーボン層２２中のカーボン粉が第１カーボン層２１側に突出する突出頻度をより少なくするためで、このカーボン粉の突出による第１カーボン層２１の表面への凹凸の影響を少なくするためである。このことにより、第１カーボン層２１の表面の凹凸がより小さく、しかも凹凸の占める面積がより少なくなるので、可変抵抗器２００は、操作するユーザに対してより良い操作感触を与えることができる。なお、第１カーボン層２１及び第２カーボン層２２は、集電体Ｓ４０を環境から保護するため、集電体Ｓ４０のオーバーコート層Ｃ４０として、集電体Ｓ４０の上層にも設けられている。
【００５８】
次に、可変抵抗器２００の取出端子Ｔ６は、図３に示すように、金属板に打ち抜き加工及び折り曲げ加工を施してＬ字形状に形成され、絶縁基板２９の一端側に２つ、他端側に４つ配設されている。そして、取出端子Ｔ６は、詳細な図示はしていないが、取出端子Ｔ６に設けられた突起部（図示していない）が図６（ａ）に示す絶縁基板２９の貫通孔２９ｈに圧入され、その突起部の先端側がかしめられて絶縁基板２９に固定されている。これにより、貫通孔２９ｈの周囲に設けられた電極ランドＧ８と取出端子Ｔ６とが電気的に接続され、電極ランドＧ８及び取出端子Ｔ６を介して、抵抗体Ｒ２０が外部機器と接続されるようになっている。そして、可変抵抗器２００は、各種電子機器のスライド操作が行われるボリューム等に用いられる。
【００５９】
次に、可変抵抗器２００の上カバーＫ１７は、図３に示すように、金属板に打ち抜き加工及び折り曲げ加工を施して箱形形状に形成され、図４に示すように、抵抗体Ｒ２０を覆い絶縁基板２９を収容している。また、上カバーＫ１７の天井面Ｋ１７ｔには、その中央部分に長手方向（図４に示すＹ方向）に延設されたスリット部Ｋ１７ｓが形成されており、このスリット部Ｋ１７ｓに沿って操作部材２３がスライド移動する。また、図３に示すように、上カバーＫ１７の側壁には、下カバーＫ２７と係合するための爪部Ｋ１７ｍや下垂部Ｋ１７ｖが形成されている。
【００６０】
次に、可変抵抗器２００の下カバーＫ２７は、図３に示すように、金属板に打ち抜き加工及び折り曲げ加工を施して板形形状に形成され、図４に示すように、絶縁基板２９の下方（図４に示すＺ２方向）に配設されて、上カバーＫ１７と係合している。また、下カバーＫ２７の外縁部には、図３に示すように、上カバーＫ１７と係合するための切欠部Ｋ２７ｋ及び孔部Ｋ２７ｎと、絶縁基板２９と係合するための上垂部Ｋ２７ｖが形成されている。なお、上カバーＫ１７と下カバーＫ２７との係合は、上カバーＫ１７の爪部Ｋ１７ｍを下カバーＫ２７の孔部Ｋ２７ｎ（図３を参照）に圧入することにより容易に行われる。また、上カバーＫ１７の下垂部Ｋ１７ｖが下カバーＫ２７の切欠部Ｋ２７ｋにガイドされることにより、上カバーＫ１７と下カバーＫ２７との位置決めが容易に行われる。
【００６１】
最後に、可変抵抗器２００の絶縁基板２９は、フェノール樹脂からなる基板（フェノール基板）を用い、図４に示すように、上カバーＫ１７に収納される外形形状に形成されている。また、絶縁基板２９の外周には、図３に示すように、上カバーＫ１７の爪部Ｋ１７ｍ及び下垂部Ｋ１７ｖや下カバーＫ２７の上垂部Ｋ２７ｖが挿通される溝部２９ｒが設けられている。なお、絶縁基板２９にフェノール基板を用いたが、これに限るものではなく、例えばガラスエポキシ基板等でも良い。
【００６２】
以上のように構成された本発明の第２実施形態の抵抗体Ｒ２０を用いた可変抵抗器２００における、効果について、以下に纏めて説明する。
【００６３】
本発明の第２実施形態の可変抵抗器２００は、最上層の第１カーボン層２１のカーボン粉の粒子径が１００ｎｍ以下と小さく、しかも第１カーボン層２１のカーボン粉の含有率が２０ｖｏｌ％以下と少ない抵抗体Ｒ２０を用いているので、第１カーボン層２１の表面において、カーボン粉による凹凸が小さくしかも凹凸の占める面積が少なくなっている。このため、摺動子ＢＲ５が抵抗体Ｒ２０の表面を摺動する際に、カーボン粉の凹凸による摺動子ＢＲ５への悪影響が低減され、操作するユーザに対して良い操作感触を与えることができる。一方、抵抗体Ｒ２０における第２カーボン層２２のカーボン粉の含有率が第１カーボン層２１より多く、しかも第１カーボン層２１には含まれない低抵抗のカーボン粉が第２カーボン層２２に含まれているので、第２カーボン層２２がより低抵抗な層を形成することとなる。このため、第１カーボン層２１の抵抗値が高いとしても、この第２カーボン層２２により、抵抗体Ｒ２０全体として所望の抵抗値を得ることができる。これらのことにより、所望の抵抗値で良い操作感触が得られる可変抵抗器２００を提供することができる。
【００６４】
また、第２カーボン層２２に含まれるカーボン粉の短径が第１カーボン層２１の厚みの１／１０以下の抵抗体Ｒ２０を用いているので、カーボン粉が第１カーボン層２１側に突出する突出頻度が少なくなり、このカーボン粉の突出による第１カーボン層２１の表面への凹凸の影響を少なくすることができる。このことにより、第１カーボン層２１の表面の凹凸がより小さくしかも凹凸の占める面積がより少なくなるので、操作するユーザに対してより良い操作感触を与えることができる。
【００６５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
【００６６】
＜変形例１＞
上記第２実施形態では、スライド型の可変抵抗器２００について説明したが、回転型の可変抵抗器でも良い。また、抵抗体Ｒ２０を可変抵抗器に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、スイッチ等の他の部品に用いても良い。
【００６７】
＜変形例２＞
上記実施形態では、抵抗体（Ｒ１０、Ｒ２０）の他に、集電体Ｓ４０を用いた構成としたが、必ずしも集電体Ｓ４０を用いなくても良い。
【００６８】
＜変形例３＞
上記実施形態では、抵抗体（Ｒ１０、Ｒ２０）として、第カーボン層（１１、２１）及び第２カーボン層（１２、２２）の２層から構成されていたが、これ以外の層を有していても良い。
【００６９】
＜変形例４＞
上記実施形態では、抵抗体（Ｒ１０、Ｒ２０）のバインダとして、フェノール基板との密着性が良いフェノール樹脂を用いたが、これに限るものではなく、例えばポリエステル樹脂やエポキシ樹脂を用いても良い。
【００７０】
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
Ｒ１０、Ｒ２０  抵抗体
１１、２１    第１カーボン層
１２、２２    第２カーボン層
２３    操作部材
ＢＲ、ＢＲ５  摺動子
ＢＲ５  摺動子
１９、２９    絶縁基板
２００  可変抵抗器
【図１】
2016162959.tif 000003
【図２】
2016162959.tif 000004
【図３】
2016162959.tif 000005
【図４】
2016162959.tif 000006
【図５】
2016162959.tif 000007
【図６】
2016162959.tif 000008
【図７】
2016162959.tif 000009