專利名稱：具有滑動(dòng)部的輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有滑動(dòng)部的輸入裝置，該滑動(dòng)部為滑動(dòng)件與電極上面接觸，同時(shí)進(jìn)行切換的開關(guān)、編碼器等的滑動(dòng)部，本發(fā)明特別是涉及具有滑動(dòng)件與電極之間的磨耗少，并且可延長觸點(diǎn)壽命的滑動(dòng)部的輸入裝置。
背景技術(shù)：
在編碼器等的滑動(dòng)式的輸入裝置中，在設(shè)置于絕緣襯底的表面上的電極上，刷狀的滑動(dòng)件相對設(shè)置，上述滑動(dòng)件在絕緣襯底和電極的表面上滑動(dòng)，滑動(dòng)件與電極之間反復(fù)地接觸。
上述電極側(cè)的襯底采用將進(jìn)行了鍍銀處理等的銅系金屬板，形成預(yù)定形狀的電極設(shè)置于模具內(nèi)，使絕緣性的熔融樹脂流入到該模具內(nèi)，進(jìn)行鑲塊成形(インサ一ト成形)的類型，以及對絕緣性的印刷電路板的表面的銅系金屬箔進(jìn)行蝕刻加工的類型等。另外，滑動(dòng)件采用對具有高彈性的磷青銅的表面鍍銀的類型等。
在上述輸入裝置中，因滑動(dòng)件在電極上滑動(dòng)時(shí)的磨耗而產(chǎn)生的金屬粉，使上述電極和滑動(dòng)件之間的接觸阻力增大，在電信號中，產(chǎn)生顫振(チヤタリング)等的噪音。由此，一般在上述電極與滑動(dòng)件之間，涂敷潤滑劑，減小上述磨耗，抑制金屬粉的發(fā)生。
過去的潤滑劑采用下述油脂，在該油脂中，在硅油、烯烴油、或礦物油等的基油中，混合有二氧化硅、防氧化劑、以及金屬皂等的增稠劑(増ちよう剤)。當(dāng)伴隨上述電極與滑動(dòng)件之間的滑動(dòng)，上述鍍層剝離，露出銅系金屬時(shí)，可通過上述防氧化劑，防止上述銅系金屬的氧化，或可通過上述二氧化硅，去除銅系金屬的表面氧化膜。另外，通過采用上述增稠劑，可保持油脂長時(shí)間地附著于電極表面上的狀態(tài)。
但是，如果滑動(dòng)件在電極表面上長時(shí)間地滑動(dòng)，則在電極、滑動(dòng)件的表面，特別是在滑動(dòng)件的表面平坦的狀態(tài)，容易磨耗。在此場合，容易產(chǎn)生下述問題，即，在滑動(dòng)件的平坦面與電極之間，夾有來自電極等的磨削粉、二氧化硅，滑動(dòng)件與電極之間的實(shí)質(zhì)的接觸面積減小，容易產(chǎn)生噪音，或在滑動(dòng)件的平坦面與電極之間，夾有增稠劑，使滑動(dòng)件的滑動(dòng)阻力增加等。
本發(fā)明是為了解決上述過去的課題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種具有滑動(dòng)部的輸入裝置，該滑動(dòng)部使滑動(dòng)件與電極之間的磨耗到達(dá)最小，可延長觸點(diǎn)壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種具有滑動(dòng)部的輸入裝置，該輸入裝置包括電極，該電極被印刷于襯底上；滑動(dòng)件，該滑動(dòng)件在與上述電極接觸的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)，在上述電極與滑動(dòng)件之間，涂敷有動(dòng)力粘度系數(shù)在5×10-3m2/s～10×10-3m2/s的范圍內(nèi)的硅油。
按照本發(fā)明，如果采用動(dòng)力粘度系數(shù)在上述范圍內(nèi)的硅油，由于上述油可長期地殘留于上述滑動(dòng)件與電極之間，故上述滑動(dòng)件與電極的磨耗可達(dá)到最小程度。由于滑動(dòng)件與電極之間的磨耗少，故不必使上述硅油中，包含二氧化硅、防氧化劑、以及增稠劑。因此，二氧化硅、磨削粉不會介于電極與滑動(dòng)件之間，滑動(dòng)件與電極之間能夠良好地接觸，可減小噪音。另外，由于增稠劑不介于滑動(dòng)件與電極之間，故還可防止滑動(dòng)阻力的增加。
另外，硅油的粘度系數(shù)的溫度依賴性少，可長期地保持上述那樣的適合的滑動(dòng)狀態(tài)。
比如，上述電極為通過在上述襯底的表面絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電性樹脂組合物，然后對其進(jìn)行加熱硬化而形成的電極，另外，對上述電極的表面按照預(yù)定溫度進(jìn)行熱壓。
此外，最好，電極表面的中心線平均粗糙度小于3μm。如果電極的表面粗糙度在上述以下，當(dāng)滑動(dòng)件滑動(dòng)時(shí)，電極表面的磨削等發(fā)生的幾率可以降低。
另一方面，在上述滑動(dòng)件是對磷青銅的表面鍍Ni，另外對該表面鍍銀。
再有，上述襯底為玻璃環(huán)氧樹脂襯底、酚醛樹脂襯底，或玻璃纖維增強(qiáng)聚對苯二甲酸乙二酯中的任何一種的有機(jī)絕緣襯底。
附圖的簡要說明

圖1表示本發(fā)明的輸入裝置的實(shí)施例的，旋轉(zhuǎn)型的編碼器的內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)，圖1A表示編碼器的俯視圖，圖1B為編碼器的B-B線的剖視圖；圖2為熱壓前的電極剖面的SEM照片；圖3為熱壓后的電極剖面的SEM照片；圖4為表示熱壓前的電極表面的粗糙度的測定值的曲線圖；圖5為表示熱壓后的電極表面的粗糙度的測定值的曲線圖；圖6為表示比較實(shí)例1的輸出波形的圖，圖6A表示常溫下的初始狀態(tài)，圖6B表示6萬次的往復(fù)旋轉(zhuǎn)后的狀態(tài)；圖7為表示實(shí)例1的輸出波形的圖，圖7A表示常溫下的初始狀態(tài)，圖7B表示6萬次的往復(fù)旋轉(zhuǎn)后的狀態(tài)；圖8為表示實(shí)例2的輸出波形的圖，圖8A表示常溫下的初始狀態(tài)，圖8B表示6萬次的往復(fù)旋轉(zhuǎn)后的狀態(tài)；圖9為表示實(shí)例3的輸出波形的圖，圖9A表示常溫下的初始狀態(tài)，圖9B表示6萬次的往復(fù)旋轉(zhuǎn)后的狀態(tài)；圖10為低溫下的輸出波形，圖10A表示實(shí)例1，圖10B表示實(shí)例3；圖11為表示比較實(shí)例2的輸出波形，圖11A表示常溫下的初始狀態(tài)，圖11B表示6萬次的往復(fù)旋轉(zhuǎn)后的狀態(tài)。
發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
圖1表示本發(fā)明的輸入裝置的實(shí)施例的，旋轉(zhuǎn)型的編碼器的內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)，圖1A表示編碼器的俯視圖，圖1B為編碼器的B-B線的剖視圖。
圖1所示的編碼器1用于比如，車載用的空調(diào)機(jī)的溫度，風(fēng)量調(diào)整等。上述編碼器包括設(shè)置于外殼6上的旋轉(zhuǎn)部與固定部，在該旋轉(zhuǎn)部3上，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)部件3。在上述旋轉(zhuǎn)部件3的中心，設(shè)置向沿外殼6的外方延伸的把手部(圖中未示出)，通過旋轉(zhuǎn)把手部，上述旋轉(zhuǎn)部件3可沿正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。
在上述旋轉(zhuǎn)部件3中，固定有環(huán)形板型的襯底2，上述襯底2可與上述旋轉(zhuǎn)部件3一起旋轉(zhuǎn)。上述襯底2由比如，玻璃環(huán)氧樹脂襯底、酚醛樹脂、或玻璃纖維增強(qiáng)聚對苯二甲酸乙二酯等的有機(jī)絕緣襯底形成。
如圖1A所示的那樣，在上述襯底2的表面上，形成預(yù)定形狀的電極2a。另外，該電極2a以外的部分為襯底2的表面被露出的絕緣部2b。另外，在圖1A中，由點(diǎn)狀圖案，表示上述電極2a的范圍。
在上述固定部上，設(shè)置有支承部件4，在該支承部件4上，固定有3個(gè)滑動(dòng)件4a，4b，4c。比如，上述支承部件4也可同時(shí)用作覆蓋上述襯底2的蓋。
上述滑動(dòng)件4a，4b，4c為彈性系數(shù)較高的板簧材料，比如，為磷青銅。在該磷青銅的表面上，通過電鍍方式形成鎳底膜，另外，在該表面上，進(jìn)行鍍銀處理。在上述滑動(dòng)件4a，4b，4c的前端，形成通過沖壓加工而基本上呈U字形彎曲的滑動(dòng)觸點(diǎn)4a1，4b1，4c1。
如果在上述外殼6的內(nèi)部，各滑動(dòng)件4a，4b，4c與襯底2的表面接觸，旋轉(zhuǎn)部件3和襯底2旋轉(zhuǎn)，各滑動(dòng)件4a，4b，4c在彈壓于電極2a和絕緣部2b上的狀態(tài)下滑動(dòng)。在圖1A中，通過L1表示上述滑動(dòng)件4a的滑動(dòng)軌跡，通過L2表示滑動(dòng)件4b的滑動(dòng)軌跡，通過L3表示滑動(dòng)件4c的滑動(dòng)軌跡。
在本實(shí)施例中，上述滑動(dòng)件4c形成為在滑動(dòng)軌跡L3上，經(jīng)常與電極2a接觸的公共電極。另外，該滑動(dòng)件4a與4b在上述滑動(dòng)軌跡L1和L2上，以相互不同的時(shí)點(diǎn)，在電極2a與絕緣部2b上交替地滑動(dòng)。因此，可在公共的上述滑動(dòng)件4c與上述滑動(dòng)件4a之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式編碼，另外，可在上述滑動(dòng)件4c與滑動(dòng)件4b之間進(jìn)行與上述不同的時(shí)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)式編碼。
上述電極2a通過下述方式形成，該方式為在上述襯底2的表面上，通過絲網(wǎng)方式印刷膏狀的導(dǎo)電性樹脂組合物，在該導(dǎo)電性樹脂組合物是在熱硬化性的粘接樹脂中，混合作為導(dǎo)電粉的銀粉和增強(qiáng)劑，然后，按照預(yù)定的溫度，進(jìn)行燒制而形成。另外，上述導(dǎo)電粉還可采用碳黑，黑鉛等。
另外，上述增強(qiáng)劑的莫氏硬度在3.5～4.5的范圍內(nèi)，其為Ni(鎳)粉，或無機(jī)粉體、須晶纖維(細(xì)微纖維)等。上述增強(qiáng)劑的配合比在導(dǎo)電性樹脂組合物內(nèi)的固態(tài)成分為100體積百分比時(shí)的2～4體積百分比的范圍內(nèi)，最好在3體積百分比的范圍內(nèi)。
此外，上述電極2a最好采用在絲網(wǎng)印刷，干燥后進(jìn)行熱壓，此外還進(jìn)行了加熱硬化的類型。
圖2和圖3表示將酚醛樹脂作為粘接劑，將銀粉作為導(dǎo)電粉而進(jìn)行燒制而成的電極的剖面，其分別為1000倍和3000倍的SEM(掃描型電子顯微鏡)照片。圖2表示干燥后的熱壓之前的狀態(tài)，圖3表示熱壓之后的狀態(tài)。圖4和圖5表示電極表面的粗糙度的測定值，圖4為熱壓之前的狀態(tài)，圖5為熱壓之后的狀態(tài)。
從圖2和圖3知道，如果施加熱壓，與沖壓之前相比較，電極2a的表面的粗糙度降低，具有平滑的表面。
另外，如圖4和圖5所示的那樣，對于施加熱壓之前的電極表面的板壓方向的平均平面的表面粗糙度，中心線平均粗糙度達(dá)到7μm的程度，在施加熱壓后，中心線平均粗糙度小于3μm。
如果對電極表面，施加熱壓，由于可減小電極2a的表面粗糙度，可減小電極2a和滑動(dòng)件4a、4b、4c的滑動(dòng)阻力，于是，可使電極2a與滑動(dòng)件4a、4b、4c的磨耗量減小，可延長編碼器1的觸點(diǎn)壽命。
此外，在由上述滑動(dòng)件4a、4b、4c與電極2a和由絕緣部2b形成的襯底2的表面之間，涂敷潤滑劑。
上述潤滑劑采用其動(dòng)力粘度系數(shù)在5×10-3m2/s(5000cSt)～10×10-3m2/s(10000cSt)的范圍內(nèi)的硅油。上述硅油的粘度較高，另外，溫度的粘性變化很少。另外，如果動(dòng)力粘度系數(shù)在上述的范圍內(nèi)，則可長期地保持上述硅油介于電極2a與滑動(dòng)件4a、4b、4c之間的狀態(tài)，可長期地降低電極與滑動(dòng)件的滑動(dòng)阻力。
比如，電極2a為這樣的類型，即，通過在粘接劑中包含銀粉的銀墨，進(jìn)行干燥，對其進(jìn)行熱壓，象圖5所示的那樣，表面粗糙度中的中心線平均粗糙度小于3μ，滑動(dòng)件4a、4b、4c是在磷青銅板的表面，鍍Ni和鍍銀的類型。在此場合，如果硅油的動(dòng)力粘度系數(shù)在上述范圍內(nèi)，則硅油被保持在電極與滑動(dòng)件的表面的非常微小的凹凸淺細(xì)孔的內(nèi)部，容易保持在該位置處的附著性。于是，電極表面與滑動(dòng)件之間的表面可經(jīng)常保持在通過硅油潤濕的狀態(tài)。
此外，如果上述電極的表面粗糙度位于上述范圍內(nèi)，則雖然電極表面的磨削少，但是，仍不能夠避免電極表面微量地受到磨削的情況。在電極為上述銀墨，上述滑動(dòng)件為鍍銀的磷青銅板的場合，因滑動(dòng)，電極的一方容易受到磨耗。在這里，由于對銀墨進(jìn)行燒制的電極為銀粉與增強(qiáng)材料和粘接劑的組合物，故滑動(dòng)面的整個(gè)面未均勻地受到磨削，是在表面上，形成微小的凹凸的程度。于是，通過該微小的凹凸，可進(jìn)一步提高硅油的潤濕性。
即，如果采用表面粗糙度在上述范圍內(nèi)的電極，另外，采用動(dòng)力粘度系數(shù)在上述范圍內(nèi)的硅油，由于上述電極和滑動(dòng)件之間的摩擦系數(shù)較小，則電極未大大地受到磨削，伴隨滑動(dòng)，會在電極表面上，形成適度的微小凹凸。該微小的凹凸可有助于硅油的潤濕性，處于硅油常常位于電極與滑動(dòng)件之間的狀態(tài)。象這樣，硅油常常滯留，由此，可防止滑動(dòng)阻力的增加，防止電極受到很大磨削，可防止產(chǎn)生磨削粉。
如果硅油的動(dòng)力粘度系數(shù)小于上述范圍，硅油的流動(dòng)性過優(yōu)，對上述微小的凹凸的附著性容易降低。另外，如果超過上述范圍，低溫時(shí)的粘性阻力過高，在電極與滑動(dòng)件之間，殘留的油容易過厚，產(chǎn)生接觸不良，容易產(chǎn)生電噪音。
另外，象上述那樣，由于可長期地，減小電極與滑動(dòng)件的滑動(dòng)阻力，故電極和滑動(dòng)件難于受到氧化這樣的較大的損傷。于是，不需要防氧化劑，另外，不必包含用于去除氧化表膜的二氧化硅。因此，可僅僅將硅油用作潤滑劑，象過去那樣，產(chǎn)生上述二氧化硅，磨削粉造成的電極表面等的損壞難以出現(xiàn)，同樣由于該原因，可長期地保持適合的滑動(dòng)狀態(tài)。
此外，在本實(shí)施例中，優(yōu)選使用的硅油為二甲基硅油，或甲苯基硅油等。
實(shí)例制造圖1所示的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)式編碼器。
(1)襯底2形成玻璃纖維增強(qiáng)聚的對苯二甲酸乙二酯襯底。
(2)電極2a將銀墨絲網(wǎng)印刷于襯底表面上，在該銀墨中，將酚醛樹脂作為粘接劑，銀粉作為導(dǎo)電粉，Ni粉作為增強(qiáng)材料，卡必醇作為溶劑，然后，在175℃的溫度下，對其干燥15分鐘，接著，在180℃的溫度下，壓力為15Mpa的條件下，對其進(jìn)行熱壓1分鐘，接著，在180℃的溫度下，對其進(jìn)行加熱硬化1個(gè)小時(shí)。
電極的固體物中的銀粉的體積率為29％，增強(qiáng)材料的體積率為3％。另外，沖壓后的電極表面的中心線平均粗糙度小于3μ。
(3)滑動(dòng)件4a、4b、4c采用在寬度為0.18mm，厚度為0.12mm的磷青銅板的表面上，鍍Ni和鍍銀的滑動(dòng)件。
(4)潤滑劑通過以下的實(shí)例和比較實(shí)例，使?jié)櫥瑒┎煌?br> (5)評價(jià)獲得各比較實(shí)例與實(shí)例的旋轉(zhuǎn)式編碼器中的，滑動(dòng)件4a-4c之間的輸出波形，以及滑動(dòng)件4b-4c之間的輸出波形。該波形是在初始狀態(tài)時(shí)，以及按照360度的角度使旋轉(zhuǎn)部件3往復(fù)旋轉(zhuǎn)6萬次后的這兩個(gè)場合下獲得的。
(6)評價(jià)結(jié)果(比較實(shí)例1)將動(dòng)力粘度系數(shù)為2×10-3m2/s的硅油，以較薄的厚度均勻地涂敷于電極2a和襯底2的表面上。
圖6A表示常溫(25℃)下的，初始狀態(tài)的輸出波形，圖6B表示使其往復(fù)旋轉(zhuǎn)6萬次后的輸出波形。
(實(shí)例1)將動(dòng)力粘度系數(shù)為5×10-3m2/s的硅油，以較薄的厚度均勻地涂敷于電極2a和襯底2的表面上。
圖7A表示常溫(25℃)下的，初始狀態(tài)的輸出波形，圖7B表示使其往復(fù)旋轉(zhuǎn)6萬次后的輸出波形。
另外，圖10A表示低溫(-40℃)下的初始狀態(tài)的輸出變形。
(實(shí)例2)將動(dòng)力粘度系數(shù)為6×10-3m2/s的硅油，以較薄的厚度均勻地涂敷于電極2a和襯底2的表面上。
圖8A表示常溫(25℃)下的，初始狀態(tài)的輸出波形，圖8B表示使其往復(fù)旋轉(zhuǎn)6萬次后的輸出波形。
(實(shí)例3)將動(dòng)力粘度系數(shù)為10×10-3m2/s的硅油，以較薄的厚度均勻地涂敷于電極2a和襯底2的表面上。
圖9A表示常溫(25℃)下的，初始狀態(tài)的輸出波形，圖9B表示使其往復(fù)旋轉(zhuǎn)6萬次后的輸出波形。
另外，圖10B表示低溫(-40℃)的初始狀態(tài)的輸出波形。
(比較實(shí)例2)按照115μm的厚度，涂敷下述材料，在該材料中，在過去的硅油脂，即，動(dòng)力粘度系數(shù)為1.5×10-3m2/s的硅油中，包含防腐劑，金屬皂的物質(zhì)。
圖11A表示常溫下(25℃)的，初始狀態(tài)的輸出波形，圖11B表示使其往復(fù)旋轉(zhuǎn)6萬次后的輸出波形。
根據(jù)各實(shí)例和比較實(shí)例可確認(rèn)，如果采用動(dòng)力粘度系數(shù)在5×10-3m2/s～10×10-3m2/s的范圍內(nèi)的硅油，即使通過6萬次的往復(fù)滑動(dòng)，仍不產(chǎn)生輸出的性能的退化。
發(fā)明的效果如上述那樣，按照本發(fā)明，可使滑動(dòng)件與電極之間的磨耗為最小，可長期地防止觸點(diǎn)部分的噪音的發(fā)生。另外，由溫度變化造成的滑動(dòng)性變差也很少，可延長觸點(diǎn)的壽命。
權(quán)利要求
1.一種具有滑動(dòng)部的輸入裝置，該輸入裝置包括電極，該電極被印刷于襯底上；滑動(dòng)件，該滑動(dòng)件在與上述電極接觸的同時(shí)，進(jìn)行滑動(dòng)，其特征在于在上述電極與滑動(dòng)件之間，涂敷有動(dòng)力粘度系數(shù)在5×10-3m2/s～10×10-3m2/s的范圍內(nèi)的硅油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有滑動(dòng)部的輸入裝置，其特征在于上述電極為在上述襯底的表面絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電性樹脂組合物，然后對其進(jìn)行加熱硬化而形成的電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有滑動(dòng)部的輸入裝置，其特征在于對上述電極的表面按照預(yù)定溫度進(jìn)行熱壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有滑動(dòng)部的輸入裝置，其特征在于電極表面的中心線平均粗糙度小于3μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有滑動(dòng)部的輸入裝置，其特征在于上述滑動(dòng)件中為對磷青銅的表面鍍Ni，另外對該表面鍍銀的滑動(dòng)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任何一項(xiàng)所述的具有滑動(dòng)部的輸入裝置，其特征在于上述襯底為玻璃環(huán)氧樹脂襯底、酚醛樹脂、或玻璃纖維增強(qiáng)的聚對苯二甲酸乙二酯中的任一種有機(jī)絕緣襯底。
全文摘要
本發(fā)明在于提供一種具有滑動(dòng)部的輸入裝置，該輸入裝置可使滑動(dòng)件與電極之間的磨耗最小，觸點(diǎn)壽命可延長。其中，在通過絲網(wǎng)印刷的方式形成于襯底(2)的表面上的電極(2a)，與滑動(dòng)件(4a、4b、4c)之間，涂敷由動(dòng)力粘度系數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)的硅油形成的潤滑劑。在電極，滑動(dòng)件表面的微小孔、凹凸部上，附著硅油，由此，可減小滑動(dòng)阻力，可使滑動(dòng)件與電極之間的磨耗達(dá)到最小。于是，可延長滑動(dòng)件與電極之間的觸點(diǎn)壽命。
文檔編號H01H19/02GK1452192SQ0311019
公開日2003年10月29日 申請日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月17日
發(fā)明者松茂良悟 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社