JP2016162959A - Resistive element and variable resistor employing the resistive element - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a resistor in which a slider slides on the surface of a film containing carbon powder in a binder, and a variable resistor using the resistor.
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。 Resistors containing carbon powder in a binder are generally used as elements such as switches and volumes of various electronic devices. In particular, this resistor is used as a variable resistor that slides the surface of the resistor using a metal slider and outputs a change in resistance value between at least one end of the resistor and the contact of the slider. Is widely used.
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。 As a conventional example of such a variable resistor, Patent Document 1 proposes a slide-type resistor 900. 7A and 7B are diagrams illustrating a conventional slide resistor 900. FIG. 7A is an exploded perspective view of the slide resistor 900, and FIG. 7B is a slide resistor. FIG.
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。 A slide resistor 900 shown in FIG. 7A includes a box-shaped frame (cover) 911 having a linear slit 911B, a resistor 912 having a resistor, and an external connection connected to the resistor. Attached to the lower end of the frame body 911, a terminal 913, a slider 914 made of an insulating resin having an operation lever 914D extending upward, a brush (slider) 915 that slidably contacts the surface of the resistance portion of the resistor 912, and And a cover plate 916 to be formed. When the slide type resistor 900 is assembled, as shown in FIG. 7B, the resistor 912 is attached to the lower surface of the flat plate portion 911A of the frame body 911 with the resistance portion facing downward. The lever 914D protrudes from the linear slit 911B of the frame body 911, the slider 914 is supported by the cover plate 916 so as to be movable within the frame body 911, and the brush 915 is a caulking projection 914C of the slider 914 (see FIG. 7A). ). Note that Patent Document 1 does not specify what the resistance portion of the resistor 912 is printed on, but it is obvious that it is a film containing carbon powder in a binder.
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。 Since the slide resistor 900 configured as described above is attached to the lower surface side of the flat plate portion 911A of the frame body 911 with the resistance portion of the resistor 912 facing downward, from the linear slit 911B of the frame body 911. The foreign matter that has entered is configured not to fall downward in the frame body 911 and adhere to the resistance portion. For this reason, it is said that foreign matter biting between the resistance portion and the brush 915 can be reduced, and generation of sliding noise can be eliminated. Moreover, the slider 914 is always pressed against the lower cover plate 916 due to the reaction force of the pressure of the brush 915 elastically contacting the surface of the resistor 912. Therefore, when the operation lever 914D is touched when the operation is started, the box As a result, it is possible to provide a high-quality and high-quality slide-type resistor 900 that is free from backlash caused by a gap in the vertical direction between the frame 911 and the slider 914 and noise caused by the clearance, and has a good operation feeling. Yes.
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。 However, in order to obtain a resistance portion (resistor 912) having a desired resistance value, the content of the carbon powder in the binder needs to be equal to or higher than a predetermined value, and the operator has a further good operation feeling. In such a case, the high content of the carbon powder that affects the surface state of the resistance portion has been a problem. In other words, the higher the carbon powder content, the more carbon powder that appears on the surface of the resistance portion, and the more uneven the surface. For this reason, a slider (brush 915 in the conventional example) that slides on the surface of the resistance portion slides on the unevenness, and the locus of the sliding along the unevenness is inferior to the operator. Will come to give. The operation feeling of the operator depends on the operator's feeling and is difficult to explain in one word. For example, when the operator performs a rotation operation or a slide operation, the operator can smoothly rotate or slide. Is to be done.
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。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a resistor capable of giving a good operation feeling with a desired resistance value and a variable resistor using the resistor.
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。 In order to solve this problem, the resistor according to the present invention is formed on one surface of an insulating substrate, the slider slides on the surface, and the resistor contains carbon powder in the binder. And a second carbon layer provided under the first carbon layer, wherein the particle diameter of the carbon powder of the first carbon layer is 100 nm or less. The carbon powder content of the first carbon layer is 20 vol% or less, and the carbon powder content of the second carbon layer is higher than the carbon powder content of the first carbon layer, The second carbon layer includes the low-resistance carbon powder that is not included in the first carbon layer.
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。 According to this, in the resistor of the present invention, the particle diameter of the carbon powder of the uppermost first carbon layer is as small as 100 nm or less, and the carbon powder content of the first carbon layer is as small as 20 vol% or less. On the surface of the first carbon layer, the unevenness due to the carbon powder is small and the area occupied by the unevenness is reduced. For this reason, when the slider slides on the surface, the adverse effect on the slider due to the unevenness of the carbon powder is reduced, and a good operation feeling can be given to the user who operates. On the other hand, since the carbon powder content of the second carbon layer is higher than that of the first carbon layer, and the low carbon powder that is not contained in the first carbon layer is contained in the second carbon layer, the second carbon layer contains The layer forms a lower resistance layer. For this reason, even if the resistance value of the first carbon layer is high, a desired resistance value can be obtained as a whole resistor by the second carbon layer. Accordingly, it is possible to provide a resistor that can provide a good operational feeling with a desired resistance value.
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。 The resistor of the present invention is characterized in that the short diameter of the carbon powder contained in the second carbon layer is 1/10 or less of the thickness of the first carbon layer.
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。 According to this, the protrusion frequency at which the carbon powder protrudes toward the first carbon layer is reduced, and the influence of the unevenness on the surface of the first carbon layer due to the protrusion of the carbon powder can be reduced. Thereby, since the unevenness | corrugation of the surface of a 1st carbon layer is smaller and the area which an unevenness | corrugation occupies decreases, a better operation feeling can be given to the user who operates.
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。 In the resistor of the present invention, the thickness of the first carbon layer is 2 μm to 20 μm.
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。 According to this, since the thickness of the first carbon layer is 2 μm or more, it has sufficient durability even when the slider slides for a long time and the surface layer of the first carbon layer is worn. Further, since the thickness of the first carbon layer is 20 μm or less, even when the printing method is used, the first carbon layer can be formed by one printing, and the resistor can be easily manufactured. By these things, the resistor which was formed easily and had sufficient durability can be obtained.
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。 Further, the resistor according to the present invention is a low-resistance carbon, wherein the carbon powder is a low-resistance carbon such as carbon nanotube, carbon nanofiber, or graphene, or carbon doped with boron, nitrogen, or the like. It is characterized by being a material.
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。 According to this, the first carbon layer can reduce the resistance of the first carbon layer for a low carbon powder content, and the second carbon layer can easily reduce the resistance of the second carbon layer. be able to. This makes it possible to easily obtain a desired resistance value without increasing the thickness of the resistor.
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。 A variable resistor of the present invention slides on the resistor according to any one of claims 1 to 4, an insulating substrate on which the resistor is formed, and the surface of the resistor. It is characterized by comprising a slider and an operation member interlocked with the movement of the slider.
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。 According to this, since the resistor according to any one of the aspects described above is provided, it is possible to provide a variable resistor that can provide a good operation feeling with a desired resistance value.
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。 In the resistor of the present invention, unevenness due to the carbon powder is small on the surface of the first carbon layer, and the area occupied by the unevenness is reduced. For this reason, when the slider slides on the surface, the influence on the slider due to the unevenness of the carbon powder is reduced, and a good operation feeling can be given to the user who operates. On the other hand, the second carbon layer forms a lower resistance layer, and even if the resistance value of the first carbon layer is high, the second carbon layer can obtain a desired resistance value for the entire resistor. . By these things, a good operation feeling can be given with a desired resistance value.
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。 Further, the variable resistor of the present invention can provide a good operation feeling with a desired resistance value.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
［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。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a resistor R10 according to the first embodiment of the present invention. 2 is a configuration diagram illustrating the resistor R10 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a top view as viewed from the Z1 side shown in FIG. 1, and FIG. These are sectional drawings in the II-II line shown in Drawing 2 (a). For easy understanding, the dimension in the thickness direction of FIG. 2B (Z direction shown in FIG. 2B) is shown large.
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。 The resistor R10 according to the first embodiment of the present invention is provided on one surface of an insulating substrate 19 such as phenol resin as shown in FIGS. 1 and 2, and has a certain pattern as shown in FIG. As shown in FIG. 2 (b), the slider BR is configured to slide on the outermost surface. In the first embodiment of the present invention, a U-shaped pattern is used as a certain pattern as shown in FIG. Further, the strip-like pattern provided in parallel is the current collector S40 (indicated by a broken line in FIG. 2A).
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。 Further, an electrode land G8 formed on the insulating substrate 19 is connected to one end of the resistor R10, and an unillustrated extraction terminal is brought into pressure contact with the electrode land G8, via the electrode land G8 and the extraction terminal. Thus, the resistor R10 is connected to an external device. The resistor R10 is used as an element such as a switch or a volume of various electronic devices. The electrode land G8 is also connected to one end of the current collector S40. Further, in the portion where the electrode land G8 is formed, three through holes 19h into which the extraction terminals are press-fitted are formed. The U-shaped pattern shown in FIGS. 1 and 2A is determined according to the product to be applied, and is not limited to this shape.
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。 In addition, as shown in FIG. 2B, the resistor R10 includes an uppermost first carbon layer 11 on which the slider BR slides, and a second carbon layer provided below the first carbon layer 11. 12. The resistor R10 is a film in which carbon powder is contained in a synthetic resin binder.
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。 The first carbon layer 11 of the resistor R10 is a film in which carbon powder is contained in a binder such as phenol resin, and is provided on the upper layer of the second carbon layer 12 as shown in FIG. Located in the upper layer, the slider BR is in sliding contact. The thickness of the first carbon layer 11 is 2 μm to 20 μm. As a result, even when the slider BR slides for a long time and the surface layer of the first carbon layer 11 is worn, the thickness of the first carbon layer 11 is 2 μm or more, so that it has sufficient durability. . Further, even when a printing method such as screen printing is used, since the thickness of the first carbon layer 11 is 20 μm or less, the first carbon layer 11 can be formed by one printing, and the resistor R10 can be easily formed. Can be produced. The first carbon layer 11 is also provided on the upper side of the current collector S40 as an overcoat layer C40 of the current collector S40 in order to protect the current collector S40 from the environment.
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。 The carbon powder of the first carbon layer 11 uses a carbon material such as carbon black. And as a particle diameter of carbon powder, the thing of 100 nm or less is used, and the content rate of the carbon powder in the 1st carbon layer 11 is 20 vol% or less. Thereby, the unevenness | corrugation by carbon powder is small in the surface of the 1st carbon layer 11, and also the area which an unevenness accounts decreases. Moreover, by making the content rate of the carbon powder in the 1st carbon layer 11 18 volume% or less, an unevenness | corrugation becomes smaller by carbon powder, and the area which an unevenness accounts becomes smaller, and is more preferable. As a result, when the slider BR slides on the surface, the adverse effect on the slider BR due to the unevenness of the carbon powder is reduced, and a good operation feel can be given to the user who operates the slider BR. In addition, when the content rate of the carbon powder in the 1st carbon layer 11 is less than 5 vol%, the resistance value of the 1st carbon layer 11 will become large too much, and is unsuitable.
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。 Similar to the first carbon layer 11, the second carbon layer 12 of the resistor R10 is a film in which carbon powder is contained in a binder such as a phenol resin. As shown in FIG. It is provided in the lower layer of the layer 11 and is formed on one surface of the insulating substrate 19.
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。 The carbon powder of the second carbon layer 12 is doped with low-resistance carbon powder not included in the first carbon layer 11, for example, low-resistance carbon such as carbon nanotubes, carbon nanofibers, graphene, or boron, nitrogen, etc. Thus, any one of the low-resistance carbon materials is used. Thereby, the resistance of the second carbon layer 12 can be easily reduced without increasing the thickness of the second carbon layer 12.
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。 Further, the carbon powder content in the second carbon layer 12 is set higher than the carbon powder content in the first carbon layer 11. As a result, the second carbon layer 12 forms a lower resistance layer. Even if the resistance value of the first carbon layer 11 is high, the second carbon layer 12 allows the resistor R10 as a whole to have a desired resistance value. Can be obtained. Note that the low-resistance carbon material used for the second carbon layer 12 can also be used as the carbon powder of the first carbon layer 11. Thereby, the resistance of the first carbon layer 11 can be reduced even if the content of the carbon powder is low. As a result, a desired resistance value can be easily obtained without increasing the thickness of the resistor R10.
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。 In the first embodiment of the present invention, the short diameter of the carbon powder contained in the second carbon layer 12 is set to 1/10 or less of the thickness of the first carbon layer 11. This is to reduce the frequency with which the carbon powder in the second carbon layer 12 protrudes toward the first carbon layer 11, and the influence of unevenness on the surface of the first carbon layer 11 due to the protrusion of the carbon powder. This is to reduce it. Thereby, since the unevenness | corrugation of the surface of the 1st carbon layer 11 is smaller, and the area which an unevenness | corrugation occupies becomes smaller, it can give a better operation feeling with respect to the user who operates.
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。 A specific example of the method for manufacturing the resistor R10 according to the first embodiment of the present invention will be described below. In addition, since it is a simple process, the process drawing for demonstrating is abbreviate | omitted.
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。 First, a mother substrate made of a phenol resin capable of forming a plurality of resistors R10 is prepared. The mother board is provided with a plurality of through holes 19h into which extraction terminals are press-fitted.
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。 Next, screen printing is performed on the mother board with a screen plate in which a plurality of patterns of the current collector S40 and the electrode lands G8 are formed using a silver paste in which silver powder is dispersed in a phenol resin binder. Then, the current collector S40 and the electrode land G8 are formed by drying and curing the printed pattern of the current collector S40 and the electrode land G8. The silver paste used is prepared by mixing phenol resin, carbitol acetate (solvent), and silver powder at a desired blending ratio, and uniformly dispersing them with a mixer such as a three roll. In addition, the content rate of the silver powder in the film | membrane of collector S40 and electrode land G8 is 30.5 vol%.
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。 Next, using a carbon paste in which carbon powder is dispersed in a phenol resin binder, screen printing is performed on a mother substrate with a screen plate in which a plurality of patterns of the second carbon layer 12 (resistor R10) are formed. . Then, the second carbon layer 12 is formed by drying and curing the printed pattern of the second carbon layer 12. The thickness of the second carbon layer 12 is 15 μm. The carbon paste used is prepared by mixing a phenol resin, carbitol (solvent), and carbon powder in a desired blending ratio, and uniformly dispersing them with a mixer such as a three roll. Note that a low-resistance carbon material doped with nitrogen is used as the carbon powder, and the content of the carbon powder in the second carbon layer 12 is 23.4 vol%.
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。 Next, using a carbon paste similar to the carbon paste described above, screen printing is performed so that the second carbon layer 12 is covered with a screen plate in which a plurality of patterns of the first carbon layer 11 (resistor R10) are formed. Do. Then, the first carbon layer 11 is formed by drying and curing the printed pattern of the first carbon layer 11. At this time, a pattern covering the current collector S40 is simultaneously formed on the screen plate, and an overcoat layer C40 of the current collector S40 is also formed at the same time. The thickness of the first carbon layer 11 is 6 μm. The carbon paste used was produced by the same method as the carbon paste described above, but carbon black was used as the carbon powder, and the carbon powder content in the first carbon layer 11 was 17.6 vol%. It is set to be lower than the carbon powder content in the two-carbon layer 12.
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。 The outer shape of the first carbon layer 11 is made slightly larger than the outer shape of the second carbon layer 12 so as to cover the second carbon layer 12. As described above, the resistor R10 in which the first carbon layer 11 is laminated on the second carbon layer 12 is produced. The resistance value between both ends of this resistor R10 is 10 kilohms.
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。 Finally, punching is performed using a mold to produce a single substrate provided with individual resistors R10 from the mother substrate. In this manner, the resistor R10 provided on one surface of the insulating substrate 19 and having a certain pattern can be manufactured.
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。 The effects of the resistor R10 according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described below.
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。 In the resistor R10 of the first embodiment of the present invention, the particle diameter of the carbon powder of the uppermost first carbon layer 11 is as small as 100 nm or less, and the carbon powder content of the first carbon layer 11 is 20 vol% or less. Since there are few, the unevenness | corrugation by carbon powder is small in the surface of the 1st carbon layer 11, and also the area which an unevenness accounts decreases. For this reason, when the slider BR slides on the surface, the adverse effect on the slider BR due to the unevenness of the carbon powder is reduced, and a good operation feeling can be given to the user who operates. On the other hand, since the carbon powder content of the second carbon layer 12 is greater than that of the first carbon layer 11 and the low carbon powder that is not included in the first carbon layer 11 is included in the second carbon layer 12. Therefore, the second carbon layer 12 forms a layer having a lower resistance. For this reason, even if the resistance value of the first carbon layer 11 is high, the second carbon layer 12 can obtain a desired resistance value as the entire resistor R10. Accordingly, it is possible to provide the resistor R10 that can provide a good operation feeling with a desired resistance value.
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。 Further, since the minor axis of the carbon powder contained in the second carbon layer 12 is 1/10 or less of the thickness of the first carbon layer 11, the protrusion frequency of the carbon powder protruding toward the first carbon layer 11 is reduced, and this carbon The influence of unevenness on the surface of the first carbon layer 11 due to the protrusion of the powder can be reduced. Thereby, since the unevenness | corrugation of the surface of the 1st carbon layer 11 is smaller, and the area which an unevenness | corrugation occupies decreases, it can give a better operation feeling with respect to the user who operates.
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。 Moreover, since the thickness of the 1st carbon layer 11 is 2 micrometers or more, even if the slider BR slides for a long term and the surface layer of the 1st carbon layer 11 was worn out, it has sufficient durability. Further, since the thickness of the first carbon layer 11 is 20 μm or less, the first carbon layer 11 can be formed by one printing when a printing method such as screen printing is used, and the resistor R10 is easily manufactured. can do. By these things, the resistor R10 which is easily formed and has sufficient durability can be obtained.
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。 Further, since the carbon powder is a low-resistance carbon material, when applied to the first carbon layer 11, the resistance of the first carbon layer 11 can be reduced for a low carbon powder content, and the second carbon layer When applied to 12, the resistance of the second carbon layer 12 can be easily reduced. This makes it possible to easily obtain a desired resistance value without increasing the thickness of the resistor R10.
［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。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating the variable resistor 200 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view illustrating a variable resistor 200 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view for explaining a variable resistor 200 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 (a) is a top view as seen from the Z1 side shown in FIG. 4, and FIG. These are the side views seen from the X1 side shown in FIG. FIG. 6 is a configuration diagram illustrating the resistor R20 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6A is a top view of the resistor R20 viewed from the Z1 side shown in FIG. 6 (b) is a cross-sectional view taken along line VI-VI shown in FIG. 6 (a). For easy understanding, the dimension in the thickness direction of FIG. 6B (Z direction shown in FIG. 6B) is shown large. Moreover, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
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。 Further, the variable resistor 200 according to the second embodiment of the present invention has a box-like outer shape as shown in FIGS. 4 and 5, and as shown in FIG. 3, an operation member in which a slide operation is performed by an operator. 23, a slider BR5 interlocked with the sliding movement of the operation member 23, a resistor R20 containing carbon powder in a synthetic resin binder, an insulating substrate 29 having the resistor R20 formed on the substrate surface, It is configured with. In addition, in the second embodiment of the present invention, the variable resistor 200 is provided with an extraction terminal T6 for electrically connecting the resistor R20 and an external device, and an insulating substrate 29 that covers the resistor R20 and accommodates the insulating substrate 29. It has a cover K17 and a lower cover K27 that engages with the upper cover K17 and covers the lower side of the insulating substrate 29 (Z2 direction shown in FIG. 4).
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。 First, the operation member 23 of the variable resistor 200 is manufactured by injection-molding synthetic resin, and is formed in a T shape and a plate shape as shown in FIG. When the variable resistor 200 is assembled, as shown in FIG. 4, the upper side (Z1 side shown in FIG. 4) of the operation member 23 is exposed from the upper cover K17, and The lower side (Z2 side shown in FIG. 4) is housed in the upper cover K17.
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。 In addition, two through holes are provided on the upper side of the operation member 23. An operation knob (not shown) is engaged with the through hole, and the operation knob is held by the operator to perform a slide operation. Is called. Further, a slider receiver A4 partially shown in FIGS. 4 and 5 is engaged with the lower side of the operation member 23, and the slider BR5 is fixed to the slider receiver A4. The slider BR5 slides in conjunction with the sliding movement of the member 23.
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。 Next, the slider BR5 of the variable resistor 200 is formed into a rectangular shape by punching and bending an elastic metal plate, and as shown in FIG. 3, two opposing support portions BR5s and The four connecting portions BR5r are formed in a bar shape extending from the two supporting portions BR5s. Further, sliding portions 5a projecting downward (Z2 side shown in FIG. 3) are respectively formed in the central portion of the connecting portion BR5r. When the variable resistor 200 is assembled, the insulating substrate 29 is formed. The resistor R20 formed on the substrate surface of the insulating substrate 29 and the sliding portion 5a are in contact with each other. When the slider BR5 slides along with the slide movement of the operation member 23, the four sliding portions 5a of the slider BR5 come to slide elastically on the surface of the resistor R20.
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。 Next, the resistor R20 of the variable resistor 200 is provided on one surface of the insulating substrate 29 as shown in FIG. 6, and is formed with a strip-like pattern as shown in FIG. 6 (a). As shown in FIG. 6B, the slider BR5 is configured to slide on the outermost surface. In addition, electrode lands G8 formed on the insulating substrate 29 are connected to both ends of the resistor R20. In addition, in 2nd Embodiment of this invention, the collector S40 (it shows with the broken line in Fig.6 (a)) other than the resistor R20 is provided, and this collector S40 is provided. Also connected to the electrode land G8.
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。 Similarly to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6B, the resistor R20 includes an uppermost first carbon layer 21 on which the slider BR5 slides, and a first carbon layer. And a second carbon layer 22 provided in a lower layer of 21. The resistor R20 is a film in which carbon powder is contained in a synthetic resin binder.
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。 The first carbon layer 21 of the resistor R20 is a film in which carbon powder is contained in a binder such as a phenol resin, and is provided on the upper layer of the second carbon layer 22 as shown in FIG. The slider BR5 is in sliding contact with the upper layer. The first carbon layer 21 is formed with a thickness of 2 μm to 20 μm. Thereby, even when the slider BR5 slides for a long time and the surface layer of the first carbon layer 21 is worn, the thickness of the first carbon layer 21 is 2 μm or more, so that it has sufficient durability. . Further, even when a printing method such as screen printing is used, since the thickness of the first carbon layer 21 is 20 μm or less, the first carbon layer 21 can be formed by one printing, and the resistor R20 can be easily formed. Can be produced.
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。 The carbon powder of the first carbon layer 21 uses a carbon material such as carbon black. And as a particle diameter of carbon powder, the thing of 100 nm or less is used, and the content rate of the carbon powder in the 1st carbon layer 21 is 20 vol% or less, Preferably it is 18 vol% or less. Thereby, the unevenness | corrugation by carbon powder is small in the surface of the 1st carbon layer 21, and also the area which an unevenness accounts decreases. As a result, when the slider BR5 slides on the surface thereof, the adverse effect on the slider BR5 due to the unevenness of the carbon powder is reduced, and the variable resistor 200 has a good operation feeling for the operating user. Can be given. In particular, since the variable resistor 200 according to the second embodiment of the present invention slides and slides over a long distance compared to the rotary type in which the rotation operation is performed, it is more operational feeling for the operating user. You can feel good.
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。 Similar to the first carbon layer 21, the second carbon layer 22 of the resistor R20 is a film in which carbon powder is contained in a binder such as a phenol resin. As shown in FIG. It is provided under the layer 21 and is formed on one surface of the insulating substrate 29.
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。 The carbon powder of the second carbon layer 22 is doped with low-resistance carbon powder not included in the first carbon layer 21, for example, low-resistance carbon such as carbon nanotubes, carbon nanofibers, graphene, or boron, nitrogen, etc. Thus, any one of the low-resistance carbon materials is used. Thereby, it is possible to easily reduce the resistance of the second carbon layer 22 without increasing the thickness of the second carbon layer 22.
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。 Furthermore, the carbon powder content in the second carbon layer 22 is set higher than the carbon powder content in the first carbon layer 21. As a result, the second carbon layer 22 forms a lower resistance layer, and even if the resistance value of the first carbon layer 21 is high, the second carbon layer 22 allows the resistor R20 as a whole to have a desired resistance value. Can be obtained. Note that the low-resistance carbon material used for the second carbon layer 22 can also be used as the carbon powder of the first carbon layer 21. Thereby, the resistance of the first carbon layer 21 can be reduced for a low carbon powder content. As a result, a desired resistance value can be easily obtained without increasing the thickness of the resistor R20.
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。 In the second embodiment of the present invention, the minor diameter of the carbon powder contained in the second carbon layer 22 is set to 1/10 or less of the thickness of the first carbon layer 21. This is to reduce the frequency with which the carbon powder in the second carbon layer 22 protrudes toward the first carbon layer 21 side, and the influence of unevenness on the surface of the first carbon layer 21 due to the protrusion of the carbon powder. This is to reduce it. As a result, the unevenness of the surface of the first carbon layer 21 is smaller and the area occupied by the unevenness is smaller, so that the variable resistor 200 can give a better operational feeling to the user who operates. In addition, the 1st carbon layer 21 and the 2nd carbon layer 22 are provided also in the upper layer of the electrical power collector S40 as the overcoat layer C40 of the electrical power collector S40, in order to protect the electrical power collector S40 from an environment.
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。 Next, as shown in FIG. 3, the take-out terminal T6 of the variable resistor 200 is formed into an L shape by punching and bending a metal plate. Four are arranged on the side. The extraction terminal T6 is not shown in detail, but a protrusion (not shown) provided on the extraction terminal T6 is press-fitted into the through hole 29h of the insulating substrate 29 shown in FIG. The tip side of the protrusion is caulked and fixed to the insulating substrate 29. Thereby, the electrode land G8 provided around the through-hole 29h and the extraction terminal T6 are electrically connected, and the resistor R20 is connected to an external device via the electrode land G8 and the extraction terminal T6. It has become. The variable resistor 200 is used for a volume or the like on which various electronic devices are slid.
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。 Next, the upper cover K17 of the variable resistor 200 is formed in a box shape by punching and bending a metal plate as shown in FIG. 3, and covers the resistor R20 as shown in FIG. An insulating substrate 29 is accommodated. Further, a slit portion K17s extending in the longitudinal direction (Y direction shown in FIG. 4) is formed in the center portion of the ceiling surface K17t of the upper cover K17, and the operation member 23 is formed along the slit portion K17s. Slides. As shown in FIG. 3, a claw portion K17m and a hanging portion K17v for engaging with the lower cover K27 are formed on the side wall of the upper cover K17.
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。 Next, the lower cover K27 of the variable resistor 200 is formed into a plate shape by punching and bending a metal plate as shown in FIG. 3, and is formed below the insulating substrate 29 as shown in FIG. It is disposed in the direction (Z2 shown in FIG. 4) and is engaged with the upper cover K17. Further, as shown in FIG. 3, the outer edge of the lower cover K27 has a notch K27k and a hole K27n for engaging with the upper cover K17, and an upper hanging portion K27v for engaging with the insulating substrate 29. Is formed. The upper cover K17 and the lower cover K27 can be easily engaged by press-fitting the claw K17m of the upper cover K17 into the hole K27n (see FIG. 3) of the lower cover K27. Further, the lower cover portion K17v of the upper cover K17 is guided by the notch portion K27k of the lower cover K27, so that the upper cover K17 and the lower cover K27 can be easily positioned.
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。 Finally, the insulating substrate 29 of the variable resistor 200 is formed in an outer shape that is housed in the upper cover K17 as shown in FIG. 4 using a phenol resin substrate (phenol substrate). Further, as shown in FIG. 3, a groove 29r through which the claw part K17m and the hanging part K17v of the upper cover K17 and the upper hanging part K27v of the lower cover K27 are inserted is provided on the outer periphery of the insulating substrate 29. In addition, although the phenol substrate was used for the insulating substrate 29, it is not restricted to this, For example, a glass epoxy substrate etc. may be sufficient.
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。 The effects of the variable resistor 200 using the resistor R20 according to the second embodiment of the present invention configured as described above will be described below.
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。 In the variable resistor 200 according to the second embodiment of the present invention, the particle diameter of the carbon powder of the uppermost first carbon layer 21 is as small as 100 nm or less, and the carbon powder content of the first carbon layer 21 is 20 vol% or less. Since a small number of resistors R20 are used, the surface of the first carbon layer 21 has small irregularities due to the carbon powder and a small area occupied by the irregularities. For this reason, when the slider BR5 slides on the surface of the resistor R20, an adverse effect on the slider BR5 due to the unevenness of the carbon powder is reduced, and a good operation feeling can be given to the user who operates. . On the other hand, the carbon powder content of the second carbon layer 22 in the resistor R20 is greater than that of the first carbon layer 21, and low resistance carbon powder not included in the first carbon layer 21 is included in the second carbon layer 22. Therefore, the second carbon layer 22 forms a lower resistance layer. For this reason, even if the resistance value of the first carbon layer 21 is high, the second carbon layer 22 can obtain a desired resistance value as the entire resistor R20. Thus, it is possible to provide the variable resistor 200 that can provide a good operation feeling with a desired resistance value.
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。 Further, since the resistor R20 having a short diameter of the carbon powder contained in the second carbon layer 22 of 1/10 or less of the thickness of the first carbon layer 21 is used, the carbon powder protrudes toward the first carbon layer 21 side. The protrusion frequency is reduced, and the influence of unevenness on the surface of the first carbon layer 21 due to the protrusion of the carbon powder can be reduced. Thereby, since the unevenness | corrugation of the surface of the 1st carbon layer 21 is smaller, and the area which an unevenness | corrugation occupies becomes smaller, it can give a better operation feeling with respect to the user who operates.
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。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, it can deform | transform and implement as follows, These embodiments also belong to the technical scope of this invention.
＜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。
<Modification 1>
Although the slide type variable resistor 200 has been described in the second embodiment, a rotary type variable resistor may be used. Moreover, although the case where the resistor R20 was applied to a variable resistor was demonstrated, it is not restricted to this, You may use for other components, such as a switch.
＜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。
<Modification 2>
In the above embodiment, the current collector S40 is used in addition to the resistors (R10, R20). However, the current collector S40 is not necessarily used.
＜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。
<Modification 3>
In the above embodiment, the resistor (R10, R20) is composed of two layers of the first carbon layer (11, 21) and the second carbon layer (12, 22). May be.
＜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。
<Modification 4>
In the above-described embodiment, the phenol resin having good adhesion to the phenol substrate is used as the binder of the resistor (R10, R20).
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the object of the present invention.
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
R10, R20 Resistor 11, 21 First carbon layer 12, 22 Second carbon layer 23 Operating member BR, BR5 Slider BR5 Slider 19, 29 Insulating substrate 200 Variable resistor
Claims (5)
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。 In the resistor formed on one surface of the insulating substrate, the slider slides on the surface, and carbon powder is contained in the binder.
A first carbon layer that is the uppermost layer in sliding contact with the slider, and a second carbon layer that is provided under the first carbon layer,
The particle diameter of the carbon powder of the first carbon layer is 100 nm or less, and the content of the carbon powder of the first carbon layer is 20 vol% or less,
The carbon powder content of the second carbon layer is higher than the carbon powder content of the first carbon layer,
The resistor, wherein the second carbon layer includes the low-resistance carbon powder not included in the first carbon layer.
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。
A resistor according to any one of claims 1 to 4,
An insulating substrate having the resistor formed on the substrate surface;
A slider sliding on the surface of the resistor;
A variable resistor comprising an operation member interlocked with the movement of the slider.
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