JPH11260606A - 摺動抵抗器 - Google Patents
摺動抵抗器Info
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- JPH11260606A JPH11260606A JP8286598A JP8286598A JPH11260606A JP H11260606 A JPH11260606 A JP H11260606A JP 8286598 A JP8286598 A JP 8286598A JP 8286598 A JP8286598 A JP 8286598A JP H11260606 A JPH11260606 A JP H11260606A
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- resistor
- contact
- sliding
- oil
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Abstract
抵抗体を提供すること。 【解決手段】 抵抗体基板の表面に配設されれた抵抗体
2と,該抵抗体2上を摺動するコンタクト3よりなる。
上記抵抗体基板の抵抗体2を配設した表面の全面ない
し,該表面であって少なくとも上記コンタクト3が摺動
する部分には,平均分子量が3000〜5000である
フッ素系オイルよりなるオイル被膜が設けてあり,更に
上記オイル被膜の厚みは100nm以下である。
Description
用される摺動式の電気接点等の摺動抵抗器に関する。
れる摺動式の電気接点等の摺動抵抗器として,後述する
図1〜図3に示すごとく,抵抗体基板の表面に印刷等で
導電性樹脂からなり,固定接点となる抵抗体を形成し,
更に,該抵抗体を含む抵抗基板の表面を電気的導通性を
保ちつつ摺動し,可動接点となるコンタクトよりなるも
のが知られている。コンタクトが抵抗体の上を動くこと
により,両者に接続された回路の電気抵抗値の変動から
コンタクトに接続された物体の位置検出を行うことがで
きる。
樹脂とよりなる導電性樹脂からなり,抵抗体基板の多く
は樹脂成形品またはセラミック等よりなり,またコンタ
クトは高硬度の貴金属合金から構成されている。
抗器には以下に示すごとき問題点があった。コンタクト
は抵抗体よりも硬度が高いため,コンタクトの摺動によ
り抵抗体が摩耗し,抵抗体摩耗粉が発生する。この抵抗
体摩耗粉が抵抗体上のコンタクトの摺動軌跡両端に付
着,堆積するおそれがある。このため,長期の使用にお
いては,コンタクトが抵抗体摩耗粉に乗り上げて摺動す
ることになり,抵抗体とコンタクトとの電気的接触が不
安定となり,接触抵抗(値)が大きくなるという問題が
ある。
の状態を計測する方法として,後述する図11に示すご
とき接触抵抗法がある。この方法は,抵抗体2とコンタ
クト3との間,即ち端子Aと端子Cとの間に一定電流I
cを流し,端子Cと端子Bとの間に出力される電圧値V
cとを計測する。これらより,Vc/Ic=Rcとなっ
て,抵抗体2とコンタクト3との間の接触抵抗(値)
(摺動ノイズともいう)を求めることができる。接触抵
抗(値)が大きい時,摺動ノイズが高いと言い,接触抵
抗(値)が小さい時,摺動ノイズが低いと言う。
トの摺動軌跡両端に付着,堆積する要因は,下記のメカ
ニズムによるものと推定される。抵抗体摩耗粉は上述の
導電性樹脂,即ちバインダー樹脂の周囲にカーボンが有
機的でなく機械的に付着したものの集合体である。この
ため,カーボンはバインダー樹脂から容易に分離してし
まう。
分離した抵抗体摩耗粉9には−O,−OH等の極性基が
あり,抵抗体2上の−O,−OH等の極性基と結合91
を形成し,抵抗体摩耗粉9は抵抗体2に付着してしま
う。付着した抵抗体摩耗粉9の上をコンタクト3が摺動
することで,摺動ノイズが発生する。
着,堆積量を低減する方法として,特開平1−2079
02号で開示された方法が提案されている。これは,粒
径1〜10μmのフッ化炭素を2wt%程度含有させた
オレフィン系接点グリースを抵抗体上に塗布すること
で,該グリースに潤滑剤の働きをさせるという方法であ
る。このグリースがコンタクトと抵抗体との間の摩擦力
を低下させ,抵抗体摩耗粉の発生を抑制することができ
る。さらに,この従来技術では,発生した抵抗体摩耗粉
はグリースに包みこまれ流動的な状態となるため,コン
タクトの抵抗体摩耗粉への乗り上げが発生し難くなり,
安定な接触状態を長期にわたって維持することができ
る。
ースは,本来的に高分子であり,炭化水素系基油をベー
スとしてフッ化炭素粒を混在させた構成である。このた
め,耐熱性や流動性が悪い(粘度が高い)という欠点を
有していた。
ズが生じ難く,耐熱性に優れた摺動抵抗体を提供しよう
とするものである。
面に配設された抵抗体と,該抵抗体上を摺動するコンタ
クトよりなり,上記抵抗体基板の抵抗体を配設した表面
の全面ないし,該表面であって少なくとも上記コンタク
トが摺動する部分には平均分子量が3000〜5000
であるフッ素系オイルよりなるオイル被膜が設けてあ
り,更に,上記オイル被膜の厚みは2〜100nmであ
ることを特徴とする摺動抵抗器にある。
満である場合には,図7に示すごとく,温度130℃に
おいてフッ素系オイルの蒸発が始まることから,このよ
うな温度においてオイル被膜が薄くなったり,あるいは
消滅するおそれがある。このため,抵抗体摩耗粉が抵抗
体に付着し,その上をコンタクトが摺動することで摺動
ノイズが発生するという問題が生じるおそれがある。一
方,5000より大である場合には,図7に示すごと
く,温度−40℃において,流動性が失われるおそれが
ある。このため,オイル被膜が抵抗体とコンタクトの間
に介在し,摺動ノイズが発生するおそれがある。
度130℃に加熱した場合の蒸発量を,縦右軸にオイル
の流動限界温度(=流動点)を,横軸にフッ素系オイル
の平均分子量を記載した線図である。
である場合には,後述の図6に示すごとく,作動ノイズ
寿命の余裕度がなくなり,作動回数が寿命回数以上にな
ると摺動ノイズが発生するという問題が生じるおそれが
ある。一方,100nmより厚い場合には,後述の図6
に示すごとく,振動寿命が短くなり,フッ素オイルと摩
耗粉が混ざった被膜が抵抗体とコンタクトとの間に介在
し,摺動ノイズが発生するおそれがある(後述の実施形
態例参照)。
すごとき分子構造を持った直鎖型,図9に示すごとき分
子構造を持った側鎖型とがある。直鎖型のフッ素系オイ
ルとしては,パーフロロポリエーテル,パーフルオロポ
リエーテル等を挙げることができ,いずれも本発明にか
かるオイル被膜を構成するフッ素系オイルとして使用す
ることができる。側鎖型のフッ素系オイルとしては,パ
ーフルオロアルキルポリエーテル,パーフルオロポリエ
ーテル等を挙げることができ,いずれも本発明にかかる
オイル被膜を構成するフッ素系オイルとして使用するこ
とができる。
発明にかかる摺動抵抗器は抵抗体基板の抵抗体を配設し
た表面の全面ないし,該表面であって少なくとも上記コ
ンタクトが摺動する部分には平均分子量が上記特定範囲
内にあるフッ素系オイルよりなり,かつ厚みが上記特定
範囲内にあるオイル被膜が設けてある。
表面エネルギーが小さいことより,図5に示すごとく,
抵抗体摩耗粉9の−OH等の極性基と,抵抗体2上の−
OH等の極性基との間の結合が阻害され,抵抗体摩耗粉
9が抵抗体2に付着することが防止される。よって,抵
抗体摩耗粉に起因する接触抵抗が小さくなり,結果とし
て摺動ノイズを生じ難くすることができる。即ち,コン
タクトによる抵抗体摩耗粉の発生量の低減,抵抗体摩耗
粉の払拭性の向上を図ることができる。
熱性に優れており,また,流動性が高いことから,例え
ば自動車のエンジンルーム内のような過酷な環境下でも
効果を得ることができる。以上により,本発明によれ
ば,摺動ノイズが生じ難く,耐熱性に優れた摺動抵抗体
を提供することができる。
素系オイルは側鎖型であることが好ましい。側鎖型のフ
ッ素系オイルは,図10に示すごとく,分子が集合する
ことで容易に網の目構造6を形成することができる。こ
の網の目構造6により分子間結合力を有効に活用するこ
とができ,これにより,オイル被膜を抵抗体上に均一に
形成することができる。
図5を用いて説明する。図1〜図3に示すごとく,本例
の摺動抵抗器1は,抵抗体基板20の表面に配設された
抵抗体2と,該抵抗体2上を摺動するコンタクト3とよ
りなる。上記抵抗体基板20の抵抗体2を配設した表面
の全面には平均分子量が3000〜5000であるフッ
素系オイルよりなるオイル被膜100が設けてあり,更
に上記オイル被膜の厚みは2〜100nmである。ま
た,上記フッ素系オイルは側鎖型であり,平均分子量が
3000〜5000のパーフルオロアルキルポリエーテ
ルである。
は,図1〜図3に示すごとく,自動車のポテンショメー
タ10を構成するものである。回転位置を検出するポテ
ンショメータ10の抵抗体基板20上にスクリーン印刷
等により導電性樹脂からなる抵抗体2が配設されてい
る。符号11はポテンショメータの外郭を構成するケー
スである。
転筒体30の回転中心突起302の抵抗体基板20側嵌
合孔202を中心とする同心円状に形成された第1抵抗
体21(内側集電用)と,該第1抵抗体21の外周に形
成された第2抵抗体22(外側出力用)とからなる。言
い換えると,抵抗体2は後述する2つのコンタクト3の
移動軌跡に対応して円弧状に2列に並べた内側の第1抵
抗体21と外側の第2抵抗体22とより構成されてい
る。
と,外側の抵抗体22の両端部は,ケース11に配され
た3つの電気端子12との電気的導通を図るための接点
部23を形成している。また,上記2つの抵抗体21,
22は,いずれもカーボンブラックと熱硬化性樹脂とし
てのフェノール樹脂よりなるポリマー抵抗体により構成
されている。
オイル被膜100は抵抗体基板20の抵抗体2が形成さ
れた面に設けられている。図3(a),(b)に示すご
とく,コンタクト3は回転筒体30の抵抗体基板20と
の対向面側に固定配設されている。回転筒体30の回転
に伴いオイル被膜100で覆われた抵抗体2上を摺動す
ることで,コンタクト3の位置に応じた電圧が端子23
より出力される。
動車用摺動抵抗器1を適用したポテンショメータ10
は,ケース11と抵抗体2を貼設した抵抗体基板20と
により囲まれたその中に接点室4が設けてある。
タ10のケース11内には,上記コンタクト3を有する
回転筒体30を回動可能に配設してある。図3(a)に
示すごとく,コンタクト3は導電板39から二股に分岐
して設けられた第1コンタクト31と第2コンタクト3
2とにより構成されており,上記回転筒体30の上部に
固定されている。
回転中心突起302を有しており,これに対応する中心
穴202(図3(a)参照)が上記抵抗体基板20の中
央部に設けられている。また,回転筒体30は,スプリ
ング17によって常に上方へ付勢されており,コンタク
ト3と抵抗体2との接触状態を維持するよう構成されて
いる。
の塗布に当たっては,図4に示すごとく,所定濃度(溶
液濃度0.02〜0.3%)に希釈したフッ素系オイル
109を揮発しないように密閉容器43に入れ,これに
管42を介して取り付け,内部に超音波振動子41を備
えた超音波噴霧器4によって,直接抵抗体基板20に噴
霧する。この方法によれば,フッ素系オイル109の揮
発が抑制され,濃度変化が生じないため均一な塗布を行
うことができる。
定結果について説明する。つまり,本例にかかる摺動抵
抗器をオイル被膜の厚みを違えて作製し,これらのそれ
ぞれについて高温作動耐久試験及び振動作動耐久試験を
行い,摺動ノイズが発生し始める作動回数の測定結果を
図6に示す線図に記載した。同図における実線(a)が
高温作動耐久試験における作動ノイズ寿命,振動作動耐
久試験における破線(b)が振動寿命である。
ある場合には,作動ノイズ寿命の余裕度不足であること
が分かった。また,オイル被膜が100nm以上である
場合には作動ノイズ寿命が高いが,振動寿命が,基準
(直線(c))に対してぎりぎりのため,実用的でない
ことが分かった。
る。本例にかかる摺動抵抗器1は図3(b),(c)に
示すごとく,抵抗体基板20の抵抗体2を配設した全面
に,フッ素系オイルよりなり,厚みが2〜100nmの
オイル被膜100が設けてある。
表面エネルギーは小さいため,図5に示すごとく,コン
タクト3が摺動することにより生じた抵抗体摩耗粉9の
−OH等の極性基と,抵抗体2上の−OH等の極性基と
の間の結合が阻害され,抵抗体摩耗粉9が抵抗体2に付
着することが防止される。これにより,抵抗体摩耗粉9
に起因する接触抵抗が小さくなり,結果として摺動ノイ
ズを生じ難くすることができる。即ち,コンタクト3に
よる抵抗体摩耗粉9の発生量の低減,抵抗体摩耗粉の払
拭性の向上を図ることができる。
熱性に優れており,また,流動性が高いことから,例え
ば自動車のエンジンルーム内のような過酷な環境下でも
効果を得ることができる。
鎖型であるフッ素系オイルにより構成されている。側鎖
型のフッ素系オイルは,図8に示すごとく,分子が集合
することで容易に網の目構造6を形成することができ
る。この網の目構造6により分子間結合力を有効に活用
することができ,これにより,オイル被膜を基板上に均
一に形成することができる。
難く,耐熱性に優れた摺動抵抗体を提供することができ
る。
テンショメータの平面図。
テンショメータ断面図。
図,(b)A−A矢視断面図,(c)摺動抵抗器の側面
図。
法の説明図。
抗体摩耗粉との状態を示す説明図。
命とオイル被膜厚さとの関係を示す線図。
と130℃における蒸発量と流動点との間の関係を示す
線図。
構造を示す説明図。
構造を示す説明図。
子が集積した状態を示す説明図。
の電気的接触の状態の測定方法の説明図。
クトと抵抗体と抵抗体摩耗粉との状態を示す説明図。
Claims (2)
- 【請求項1】 抵抗体基板の表面に配設された抵抗体
と,該抵抗体上を摺動するコンタクトよりなり,上記抵
抗体基板の抵抗体を配設した表面の全面ないし,該表面
であって少なくとも上記コンタクトが摺動する部分には
平均分子量が3000〜5000であるフッ素系オイル
よりなるオイル被膜が設けてあり,更に,上記オイル被
膜の厚みは2〜100nmであることを特徴とする摺動
抵抗器。 - 【請求項2】 請求項1において,上記フッ素系オイル
は側鎖型であることを特徴とする摺動抵抗器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8286598A JPH11260606A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 摺動抵抗器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8286598A JPH11260606A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 摺動抵抗器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11260606A true JPH11260606A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13786232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8286598A Pending JPH11260606A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 摺動抵抗器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11260606A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001215102A (ja) * | 2000-02-03 | 2001-08-10 | Mikuni Corp | 位置検出装置 |
JP2003013974A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Nsk Ltd | 転動装置 |
JP2007317971A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Mikuni Corp | ポジションセンサ |
JP2009012654A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Toyota Motor Corp | ストロークセンサ異常判定装置 |
JP2012238584A (ja) * | 2011-04-27 | 2012-12-06 | Hitachi Ltd | 電気接点用グリース及び摺動通電構造、電力用開閉機器、真空遮断器、真空絶縁スイッチギヤ、並びに真空絶縁スイッチギヤの組立方法 |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP8286598A patent/JPH11260606A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060628 |
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A02 | Decision of refusal |
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