(57)【要約】【課題】低コストであり、かつ、高信頼性を維持できる摺動接点及びスイッチを提供する。【解決手段】固定側接点４３および摺動側接点４１を有し、摺動側接点４１が摺動して固定側接点４３に接触することにより固定側接点４３と摺動側接点４１とが導通接続される摺動接点２において、固定側接点４３および摺動側接点４の少なくとも何れか一方の接点を構成する基材部３１上で少なくとも他方の接点と接触する領域に、導電性発現に寄与する元素をドープしたＦＴＯ薄膜３３が設けられた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側接点および摺動側接点を有し、前記摺動側接点が摺動して前記固定側接点に接触することにより前記固定側接点と前記摺動側接点とが導通接続される摺動接点において、
前記固定側接点および前記摺動側接点の少なくとも何れか一方の接点を構成する基材上で少なくとも他方の接点と接触する領域に、導電性発現に寄与する元素をドープした酸化物薄膜が設けられたことを特徴とする摺動接点。
【請求項２】
前記導電性発現に寄与する元素が、Ｆ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｌ、Ａｓ、ＳｂおよびＢｉからなる群から選択された少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の摺動接点。
【請求項３】
前記導電性発現に寄与する元素が、少なくともＦを含むことを特徴とする請求項２に記載の摺動接点。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の摺動接点を備えたスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動接点及びスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にコンビネーションスイッチやドームランプスイッチなどのスイッチに用いられる摺動接点は、主にＣｕ合金から形成されているが、Ｃｕ合金をそのまま用いると、表面が酸化し電気抵抗率が高くなり、製品の信頼性が低下するという問題点がある。とくに、小型かつ低接触荷重の電気接点では、高抵抗の酸化膜により接点部での金属同士が接触する面（真実接触面）が非常に小さくなってしまい、接触抵抗が上昇するという問題がある。
【０００３】
そこで、通常は、Ｃｕ合金の表面に金や銀等の貴金属めっきを行って貴金属めっき層を形成し、Ｃｕ合金の表面の酸化を防止し、製品の信頼性を確保している。なお耐腐食性や耐摩耗性を確保するためには、貴金属めっき層にある程度の厚さを設けている。
【０００４】
しかし、貴金属めっき層を厚くすればするほど、コストが高くなるという問題点があり、当業界では使用される貴金属量を低減する技術が求められていた。
そこで、Ａｇめっき層等の貴金属めっき層の表面に潤滑油あるいは絶縁性グリスを塗布することが行われている。
【０００５】
例えば下記特許文献１には、銅や銅合金を基材とする２つの接点の一方の表面に銀めっきを施し、他方の表面に銅ガリウム化合物のめっきを施す。そして、何れか一方のめっきの表面に潤滑油を塗布する電気接点が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−９９３９８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、上記のような先行技術では、基材の表面に貴金属めっき層を使用する点において、コストを低減することが難しい。さらに、潤滑油を塗布する工程を新たに加える必要があるため、かえって製造コストが増加していた。
さらに、上記のような先行技術では、潤滑油の塗布量の調節が難しい。すなわち、潤滑油は絶縁体であるが、適量が塗布された場合には、２つの摺動接点は、互いの表面に形成される微細な凹凸を介して電気的に接続されるようになっている。
【０００８】
しかしながら、潤滑油の塗布量が適量より多くなると、潤滑油の絶縁体としての特性が強く表れることになり、接触抵抗が増加することになる。逆に、潤滑油の塗布量が適量より少なくなると、潤滑油が摺動接点全体に行き渡らず、摺動接点の表面が露出し、貴金属めっきの摩耗が生じるという問題があった。
【０００９】
したがって本発明の目的は、低コストであり、かつ、高信頼性を維持できる摺動接点及びスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
【００１１】
（１）  固定側接点および摺動側接点を有し、前記摺動側接点が摺動して前記固定側接点に接触することにより前記固定側接点と前記摺動側接点とが導通接続される摺動接点において、
前記固定側接点および前記摺動側接点の少なくとも何れか一方の接点を構成する基材上で少なくとも他方の接点と接触する領域に、導電性発現に寄与する元素をドープした酸化物薄膜が設けられたことを特徴とする摺動接点。
（２）  前記導電性発現に寄与する元素が、Ｆ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｌ、Ａｓ、ＳｂおよびＢｉからなる群から選択された少なくとも１種であることを特徴とする上記（１）に記載の摺動接点。
（３）  前記導電性発現に寄与する元素が、少なくともＦを含むことを特徴とする上記（２）に記載の摺動接点。
（４）  上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の摺動接点を備えたスイッチ。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の摺動接点及びスイッチは、接点を構成する基材上に特定の酸化物薄膜を設けているので、接点表面に潤滑油を塗布する工程を必要とせず、また、貴金属めっきを必要としないため低コストであり、かつ、潤滑油の塗布量に応じた特性のばらつきや潤滑油の塗布状態の経時的変化に起因する品質の低下を防止し、高信頼性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】酸化物薄膜が積層された電気素子を説明するための断面図である。
【図２】本発明に係るスイッチ用の摺動接点の一実施形態を説明するための断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
図１は、酸化物薄膜が積層された電気素子を説明するための断面図である。
図１に示す電気素子１は、基材１２上に、元素をドープした酸化物薄膜１６を設けてなる。
【００１５】
基材１２の材質としては、用途に応じて適宜選択することができるが、スイッチ用の摺動接点としては、一般的にＣｕや黄銅等のＣｕ合金を用いることができる。これとは別に、Ａｌ、Ｆｅまたはこれらの合金を用いることもできる。基材１２の厚さは用途に応じて適宜決定することができ、また基材１２の形状は矩形型、円柱型、その他の異形型であることができる。
【００１６】
酸化物薄膜１６の材質としては、用途に応じて適宜選択することができる。酸化物としては、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＮｉＯ、Ｎｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ２、ＣｕＡｌＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、またはこれらの混合物等が挙げられる。中でも本発明の効果が向上するという観点から、酸化物は、ＳｎＯおよび／またはＳｎＯ２であるのが好ましい。
【００１７】
また、酸化物薄膜１６にドープされる元素としては、導電性発現に寄与する元素が好ましく、例えばＦ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｌ、Ａｓ、ＳｂおよびＢｉからなる群から選択された少なくとも１種が挙げられる。中でも本発明の効果の観点から、また、導電性、耐摩耗性に優れるという観点から、Ｆが好ましく、酸化物薄膜１６２は、フッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）であるのがとくに好ましい。
【００１８】
また、基材１２および酸化物薄膜１６の厚さやサイズとしては、用途に応じて適宜選択することができるが、酸化物薄膜１６の厚さとしては、例えば１０ｎｍ〜１μｍが好適である。
基材１２上には、必要に応じて、基材１２に含まれる例えばＣｕまたはＣｕ合金が酸化物薄膜１６上に拡散するのを防止するために、Ｎｉめっき層を設けてもよい。Ｎｉめっき層は、Ｎｉのほか、Ｆｅ−Ｎｉ合金やＳｎ−Ｎｉ合金等のＮｉ合金を使用することができる。Ｎｉめっき層の厚さは、当該目的を達成できればよく、適宜決定される。
【００１９】
以下、本発明に係るスイッチ用摺動接点について説明する。
図２は、スイッチ用の摺動接点２を示す概略図である。摺動接点２は、主に摺動側接点４１と固定側接点４３とによって構成される。また、スイッチは、上記電気素子１に対応する。
【００２０】
まず、スイッチ用の摺動接点２の製造方法について説明する。
最初に、基材部３１を準備し、必要に応じてＮｉめっき層を形成する。基材部３１は、黄銅からなるＣｕ合金により形成されたものであり、上記基材１２に対応する。めっき層は、公知のめっき法により形成できる。例えば、電解めっき法は、慣用的に行なわれている方法であり、装置構成も簡易で、また層厚の制御も比較的容易であることから好ましい。
【００２１】
次に、基材部３１上に、元素をドープしたＦＴＯ薄膜３３を設ける。このＦＴＯ薄膜３３は、上記酸化物薄膜１６に対応するものである。ＦＴＯ薄膜３３は、例えばスプレー熱分解（ＳＰＤ：Spray Pyrolysis Deposition）法により設けることができる。ＳＰＤ法はよく知られているように、基材を成膜温度まで加熱し、そこに向けて霧化器等の噴霧手段を用いて膜の原料となる溶液を噴霧することにより、反応初期には、基材表面に付着した液滴中の溶媒の蒸発と、溶質の熱分解に続く加水分解反応および熱酸化反応することにより結晶を形成させ、反応が進むにつれその結晶上に、液滴が付着し、液滴中の溶媒蒸発と共に、溶質および下部の結晶間で結晶成長を進行させ、薄膜を形成する方法である。ＳＰＤ法を採用することにより、ＦＴＯ薄膜３３をピンポイントで、および／または、任意の形状で成膜することができる。なおＦＴＯ薄膜３３は、ＳＰＤ法以外にも公知の方法を採用し、形成することができる。
【００２２】
図３は、図２の一部拡大図である。摺動側接点４１は、基材部３１にＦＴＯ薄膜３３が成膜されており、半球状に形成されている。また、固定側接点４３は、基板４５上に形成された基材部３１にＦＴＯ薄膜３３が成膜されたものである。基板４５は、電気回路が配置されており、基材部３１は、この電気回路の一部を構成している。また、摺動側接点４１も図示しない電気回路と接続されている。したがって、摺動側接点４１が摺動して固定側接点４３と接触することにより、摺動側接点４１と固定側接点４３とが導通接続される。つまり、摺動側接点４１と固定側接点４３とは、電気的接続の実施と解除とを切り替えるスイッチの一部を構成している。
【００２３】
なお、従来の摺動接点と同様に、基材部３１の上に電解めっき法によりＡｇめっき層等の貴金属めっき層を形成し、その上にＦＴＯ薄膜３３をＳＰＤ法により設けてもよい。この場合、ＦＴＯ薄膜３３を積層する分だけ貴金属めっき層の厚みを薄くできるので、従来よりもコストを低減できる。また、摺動側接点４１及び固定側接点４３のうち、何れか一方のみにＦＴＯ薄膜３３を設けるようにしてもよい。
【００２４】
このようにして形成されたＦＴＯ薄膜３３は、従来の潤滑油や絶縁性グリスと異なり導電性（例えば比抵抗値が１×１０７Ω・ｃｍ以下）を有し、さらに、ＳＰＤ法を用いることにより、ＦＴＯ薄膜３３の成膜位置や厚みを自在に制御することができる。
したがって、従来は潤滑油の塗布量や塗布位置の制御が難しく、信頼性低下の原因となっていた摺動接点において、潤滑油の塗布工程を省略することにより、作製時間の短縮および歩留りの向上によりコストを低減でき、かつ、潤滑油や絶縁性グリスと比較して使用による経時的変化が非常に少なく、信頼性を向上することができる。
【００２５】
なお、上記では本発明の電気素子１として、スイッチ用の摺動接点２を例にとり本発明を説明したが、この用途以外にも、当業界で公知の電気素子としての各種用途に利用することができる。
【００２６】
ここで、上述した本発明に係る電気素子の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］  固定側接点（４３）および摺動側接点（４１）を有し、前記摺動側接点（４１）が摺動して前記固定側接点（４３）に接触することにより前記固定側接点（４３）と前記摺動側接点（４１）とが導通接続される摺動接点（２）において、
前記固定側接点（４３）および前記摺動側接点（４１）の少なくとも何れか一方の接点を構成する基材（基材部３１）上で少なくとも他方の接点と接触する領域に、導電性発現に寄与する元素をドープした酸化物薄膜（ＦＴＯ薄膜３３）が設けられたことを特徴とする摺動接点（２）。
［２］  前記導電性発現に寄与する元素が、Ｆ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｌ、Ａｓ、ＳｂおよびＢｉからなる群から選択された少なくとも１種であることを特徴とする上記［１］に記載の摺動接点（２）。
［３］前記導電性発現に寄与する元素が、少なくともＦを含むことを特徴とする上記［２］に記載の摺動接点（２）。
［４］上記［１］ないし［３］のいずれかに記載の摺動接点（２）を備えたスイッチ。
【符号の説明】
【００２７】
１  電気素子
２  摺動接点
１２  基材
１６  酸化物薄膜
３１  基材部
３３  ＦＴＯ薄膜
４１  摺動側接点
４３  固定側接点
４５  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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