专利名称：具有滑动部的输入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有滑动部的输入装置，该滑动部为滑动件与电极上面接触，同时进行切换的开关、编码器等的滑动部，本发明特别是涉及具有滑动件与电极之间的磨耗少，并且可延长触点寿命的滑动部的输入装置。
背景技术：
在编码器等的滑动式的输入装置中，在设置于绝缘衬底的表面上的电极上，刷状的滑动件相对设置，上述滑动件在绝缘衬底和电极的表面上滑动，滑动件与电极之间反复地接触。
上述电极侧的衬底采用将进行了镀银处理等的铜系金属板，形成预定形状的电极设置于模具内，使绝缘性的熔融树脂流入到该模具内，进行镶块成形(インサ一ト成形)的类型，以及对绝缘性的印刷电路板的表面的铜系金属箔进行蚀刻加工的类型等。另外，滑动件采用对具有高弹性的磷青铜的表面镀银的类型等。
在上述输入装置中，因滑动件在电极上滑动时的磨耗而产生的金属粉，使上述电极和滑动件之间的接触阻力增大，在电信号中，产生颤振(チヤタリング)等的噪音。由此，一般在上述电极与滑动件之间，涂敷润滑剂，减小上述磨耗，抑制金属粉的发生。
过去的润滑剂采用下述油脂，在该油脂中，在硅油、烯烃油、或矿物油等的基油中，混合有二氧化硅、防氧化剂、以及金属皂等的增稠剂(増ちよう剤)。当伴随上述电极与滑动件之间的滑动，上述镀层剥离，露出铜系金属时，可通过上述防氧化剂，防止上述铜系金属的氧化，或可通过上述二氧化硅，去除铜系金属的表面氧化膜。另外，通过采用上述增稠剂，可保持油脂长时间地附着于电极表面上的状态。
但是，如果滑动件在电极表面上长时间地滑动，则在电极、滑动件的表面，特别是在滑动件的表面平坦的状态，容易磨耗。在此场合，容易产生下述问题，即，在滑动件的平坦面与电极之间，夹有来自电极等的磨削粉、二氧化硅，滑动件与电极之间的实质的接触面积减小，容易产生噪音，或在滑动件的平坦面与电极之间，夹有增稠剂，使滑动件的滑动阻力增加等。
本发明是为了解决上述过去的课题而提出的，本发明的目的在于提供一种具有滑动部的输入装置，该滑动部使滑动件与电极之间的磨耗到达最小，可延长触点寿命。
发明内容
本发明涉及一种具有滑动部的输入装置，该输入装置包括电极，该电极被印刷于衬底上；滑动件，该滑动件在与上述电极接触的同时，实现滑动，在上述电极与滑动件之间，涂敷有动力粘度系数在5×10-3m2/s～10×10-3m2/s的范围内的硅油。
按照本发明，如果采用动力粘度系数在上述范围内的硅油，由于上述油可长期地残留于上述滑动件与电极之间，故上述滑动件与电极的磨耗可达到最小程度。由于滑动件与电极之间的磨耗少，故不必使上述硅油中，包含二氧化硅、防氧化剂、以及增稠剂。因此，二氧化硅、磨削粉不会介于电极与滑动件之间，滑动件与电极之间能够良好地接触，可减小噪音。另外，由于增稠剂不介于滑动件与电极之间，故还可防止滑动阻力的增加。
另外，硅油的粘度系数的温度依赖性少，可长期地保持上述那样的适合的滑动状态。
比如，上述电极为通过在上述衬底的表面丝网印刷导电性树脂组合物，然后对其进行加热硬化而形成的电极，另外，对上述电极的表面按照预定温度进行热压。
此外，最好，电极表面的中心线平均粗糙度小于3μm。如果电极的表面粗糙度在上述以下，当滑动件滑动时，电极表面的磨削等发生的几率可以降低。
另一方面，在上述滑动件是对磷青铜的表面镀Ni，另外对该表面镀银。
再有，上述衬底为玻璃环氧树脂衬底、酚醛树脂衬底，或玻璃纤维增强聚对苯二甲酸乙二酯中的任何一种的有机绝缘衬底。
附图的简要说明
图1表示本发明的输入装置的实施例的，旋转型的编码器的内部的机械结构，图1A表示编码器的俯视图，图1B为编码器的B-B线的剖视图；图2为热压前的电极剖面的SEM照片；图3为热压后的电极剖面的SEM照片；图4为表示热压前的电极表面的粗糙度的测定值的曲线图；图5为表示热压后的电极表面的粗糙度的测定值的曲线图；图6为表示比较实例1的输出波形的图，图6A表示常温下的初始状态，图6B表示6万次的往复旋转后的状态；图7为表示实例1的输出波形的图，图7A表示常温下的初始状态，图7B表示6万次的往复旋转后的状态；图8为表示实例2的输出波形的图，图8A表示常温下的初始状态，图8B表示6万次的往复旋转后的状态；图9为表示实例3的输出波形的图，图9A表示常温下的初始状态，图9B表示6万次的往复旋转后的状态；图10为低温下的输出波形，图10A表示实例1，图10B表示实例3；图11为表示比较实例2的输出波形，图11A表示常温下的初始状态，图11B表示6万次的往复旋转后的状态。
发明的
具体实施例方式
图1表示本发明的输入装置的实施例的，旋转型的编码器的内部的机械结构，图1A表示编码器的俯视图，图1B为编码器的B-B线的剖视图。
图1所示的编码器1用于比如，车载用的空调机的温度，风量调整等。上述编码器包括设置于外壳6上的旋转部与固定部，在该旋转部3上，设置有旋转部件3。在上述旋转部件3的中心，设置向沿外壳6的外方延伸的把手部(图中未示出)，通过旋转把手部，上述旋转部件3可沿正反两个方向旋转。
在上述旋转部件3中，固定有环形板型的衬底2，上述衬底2可与上述旋转部件3一起旋转。上述衬底2由比如，玻璃环氧树脂衬底、酚醛树脂、或玻璃纤维增强聚对苯二甲酸乙二酯等的有机绝缘衬底形成。
如图1A所示的那样，在上述衬底2的表面上，形成预定形状的电极2a。另外，该电极2a以外的部分为衬底2的表面被露出的绝缘部2b。另外，在图1A中，由点状图案，表示上述电极2a的范围。
在上述固定部上，设置有支承部件4，在该支承部件4上，固定有3个滑动件4a，4b，4c。比如，上述支承部件4也可同时用作覆盖上述衬底2的盖。
上述滑动件4a，4b，4c为弹性系数较高的板簧材料，比如，为磷青铜。在该磷青铜的表面上，通过电镀方式形成镍底膜，另外，在该表面上，进行镀银处理。在上述滑动件4a，4b，4c的前端，形成通过冲压加工而基本上呈U字形弯曲的滑动触点4a1，4b1，4c1。
如果在上述外壳6的内部，各滑动件4a，4b，4c与衬底2的表面接触，旋转部件3和衬底2旋转，各滑动件4a，4b，4c在弹压于电极2a和绝缘部2b上的状态下滑动。在图1A中，通过L1表示上述滑动件4a的滑动轨迹，通过L2表示滑动件4b的滑动轨迹，通过L3表示滑动件4c的滑动轨迹。
在本实施例中，上述滑动件4c形成为在滑动轨迹L3上，经常与电极2a接触的公共电极。另外，该滑动件4a与4b在上述滑动轨迹L1和L2上，以相互不同的时点，在电极2a与绝缘部2b上交替地滑动。因此，可在公共的上述滑动件4c与上述滑动件4a之间进行旋转式编码，另外，可在上述滑动件4c与滑动件4b之间进行与上述不同的时点的旋转式编码。
上述电极2a通过下述方式形成，该方式为在上述衬底2的表面上，通过丝网方式印刷膏状的导电性树脂组合物，在该导电性树脂组合物是在热硬化性的粘接树脂中，混合作为导电粉的银粉和增强剂，然后，按照预定的温度，进行烧制而形成。另外，上述导电粉还可采用碳黑，黑铅等。
另外，上述增强剂的莫氏硬度在3.5～4.5的范围内，其为Ni(镍)粉，或无机粉体、须晶纤维(细微纤维)等。上述增强剂的配合比在导电性树脂组合物内的固态成分为100体积百分比时的2～4体积百分比的范围内，最好在3体积百分比的范围内。
此外，上述电极2a最好采用在丝网印刷，干燥后进行热压，此外还进行了加热硬化的类型。
图2和图3表示将酚醛树脂作为粘接剂，将银粉作为导电粉而进行烧制而成的电极的剖面，其分别为1000倍和3000倍的SEM(扫描型电子显微镜)照片。图2表示干燥后的热压之前的状态，图3表示热压之后的状态。图4和图5表示电极表面的粗糙度的测定值，图4为热压之前的状态，图5为热压之后的状态。
从图2和图3知道，如果施加热压，与冲压之前相比较，电极2a的表面的粗糙度降低，具有平滑的表面。
另外，如图4和图5所示的那样，对于施加热压之前的电极表面的板压方向的平均平面的表面粗糙度，中心线平均粗糙度达到7μm的程度，在施加热压后，中心线平均粗糙度小于3μm。
如果对电极表面，施加热压，由于可减小电极2a的表面粗糙度，可减小电极2a和滑动件4a、4b、4c的滑动阻力，于是，可使电极2a与滑动件4a、4b、4c的磨耗量减小，可延长编码器1的触点寿命。
此外，在由上述滑动件4a、4b、4c与电极2a和由绝缘部2b形成的衬底2的表面之间，涂敷润滑剂。
上述润滑剂采用其动力粘度系数在5×10-3m2/s(5000cSt)～10×10-3m2/s(10000cSt)的范围内的硅油。上述硅油的粘度较高，另外，温度的粘性变化很少。另外，如果动力粘度系数在上述的范围内，则可长期地保持上述硅油介于电极2a与滑动件4a、4b、4c之间的状态，可长期地降低电极与滑动件的滑动阻力。
比如，电极2a为这样的类型，即，通过在粘接剂中包含银粉的银墨，进行干燥，对其进行热压，象图5所示的那样，表面粗糙度中的中心线平均粗糙度小于3μ，滑动件4a、4b、4c是在磷青铜板的表面，镀Ni和镀银的类型。在此场合，如果硅油的动力粘度系数在上述范围内，则硅油被保持在电极与滑动件的表面的非常微小的凹凸浅细孔的内部，容易保持在该位置处的附着性。于是，电极表面与滑动件之间的表面可经常保持在通过硅油润湿的状态。
此外，如果上述电极的表面粗糙度位于上述范围内，则虽然电极表面的磨削少，但是，仍不能够避免电极表面微量地受到磨削的情况。在电极为上述银墨，上述滑动件为镀银的磷青铜板的场合，因滑动，电极的一方容易受到磨耗。在这里，由于对银墨进行烧制的电极为银粉与增强材料和粘接剂的组合物，故滑动面的整个面未均匀地受到磨削，是在表面上，形成微小的凹凸的程度。于是，通过该微小的凹凸，可进一步提高硅油的润湿性。
即，如果采用表面粗糙度在上述范围内的电极，另外，采用动力粘度系数在上述范围内的硅油，由于上述电极和滑动件之间的摩擦系数较小，则电极未大大地受到磨削，伴随滑动，会在电极表面上，形成适度的微小凹凸。该微小的凹凸可有助于硅油的润湿性，处于硅油常常位于电极与滑动件之间的状态。象这样，硅油常常滞留，由此，可防止滑动阻力的增加，防止电极受到很大磨削，可防止产生磨削粉。
如果硅油的动力粘度系数小于上述范围，硅油的流动性过优，对上述微小的凹凸的附着性容易降低。另外，如果超过上述范围，低温时的粘性阻力过高，在电极与滑动件之间，残留的油容易过厚，产生接触不良，容易产生电噪音。
另外，象上述那样，由于可长期地，减小电极与滑动件的滑动阻力，故电极和滑动件难于受到氧化这样的较大的损伤。于是，不需要防氧化剂，另外，不必包含用于去除氧化表膜的二氧化硅。因此，可仅仅将硅油用作润滑剂，象过去那样，产生上述二氧化硅，磨削粉造成的电极表面等的损坏难以出现，同样由于该原因，可长期地保持适合的滑动状态。
此外，在本实施例中，优选使用的硅油为二甲基硅油，或甲苯基硅油等。
实例制造图1所示的结构的旋转式编码器。
(1)衬底2形成玻璃纤维增强聚的对苯二甲酸乙二酯衬底。
(2)电极2a将银墨丝网印刷于衬底表面上，在该银墨中，将酚醛树脂作为粘接剂，银粉作为导电粉，Ni粉作为增强材料，卡必醇作为溶剂，然后，在175℃的温度下，对其干燥15分钟，接着，在180℃的温度下，压力为15Mpa的条件下，对其进行热压1分钟，接着，在180℃的温度下，对其进行加热硬化1个小时。
电极的固体物中的银粉的体积率为29％，增强材料的体积率为3％。另外，冲压后的电极表面的中心线平均粗糙度小于3μ。
(3)滑动件4a、4b、4c采用在宽度为0.18mm，厚度为0.12mm的磷青铜板的表面上，镀Ni和镀银的滑动件。
(4)润滑剂通过以下的实例和比较实例，使润滑剂不同。
(5)评价获得各比较实例与实例的旋转式编码器中的，滑动件4a-4c之间的输出波形，以及滑动件4b-4c之间的输出波形。该波形是在初始状态时，以及按照360度的角度使旋转部件3往复旋转6万次后的这两个场合下获得的。
(6)评价结果(比较实例1)将动力粘度系数为2×10-3m2/s的硅油，以较薄的厚度均匀地涂敷于电极2a和衬底2的表面上。
图6A表示常温(25℃)下的，初始状态的输出波形，图6B表示使其往复旋转6万次后的输出波形。
(实例1)将动力粘度系数为5×10-3m2/s的硅油，以较薄的厚度均匀地涂敷于电极2a和衬底2的表面上。
图7A表示常温(25℃)下的，初始状态的输出波形，图7B表示使其往复旋转6万次后的输出波形。
另外，图10A表示低温(-40℃)下的初始状态的输出变形。
(实例2)将动力粘度系数为6×10-3m2/s的硅油，以较薄的厚度均匀地涂敷于电极2a和衬底2的表面上。
图8A表示常温(25℃)下的，初始状态的输出波形，图8B表示使其往复旋转6万次后的输出波形。
(实例3)将动力粘度系数为10×10-3m2/s的硅油，以较薄的厚度均匀地涂敷于电极2a和衬底2的表面上。
图9A表示常温(25℃)下的，初始状态的输出波形，图9B表示使其往复旋转6万次后的输出波形。
另外，图10B表示低温(-40℃)的初始状态的输出波形。
(比较实例2)按照115μm的厚度，涂敷下述材料，在该材料中，在过去的硅油脂，即，动力粘度系数为1.5×10-3m2/s的硅油中，包含防腐剂，金属皂的物质。
图11A表示常温下(25℃)的，初始状态的输出波形，图11B表示使其往复旋转6万次后的输出波形。
根据各实例和比较实例可确认，如果采用动力粘度系数在5×10-3m2/s～10×10-3m2/s的范围内的硅油，即使通过6万次的往复滑动，仍不产生输出的性能的退化。
发明的效果如上述那样，按照本发明，可使滑动件与电极之间的磨耗为最小，可长期地防止触点部分的噪音的发生。另外，由温度变化造成的滑动性变差也很少，可延长触点的寿命。
权利要求
1.一种具有滑动部的输入装置，该输入装置包括电极，该电极被印刷于衬底上；滑动件，该滑动件在与上述电极接触的同时，进行滑动，其特征在于在上述电极与滑动件之间，涂敷有动力粘度系数在5×10-3m2/s～10×10-3m2/s的范围内的硅油。
2.根据权利要求1所述的具有滑动部的输入装置，其特征在于上述电极为在上述衬底的表面丝网印刷导电性树脂组合物，然后对其进行加热硬化而形成的电极。
3.根据权利要求1所述的具有滑动部的输入装置，其特征在于对上述电极的表面按照预定温度进行热压。
4.根据权利要求3所述的具有滑动部的输入装置，其特征在于电极表面的中心线平均粗糙度小于3μm。
5.根据权利要求1所述的具有滑动部的输入装置，其特征在于上述滑动件中为对磷青铜的表面镀Ni，另外对该表面镀银的滑动件。
6.根据权利要求1～5中的任何一项所述的具有滑动部的输入装置，其特征在于上述衬底为玻璃环氧树脂衬底、酚醛树脂、或玻璃纤维增强的聚对苯二甲酸乙二酯中的任一种有机绝缘衬底。
全文摘要
本发明在于提供一种具有滑动部的输入装置，该输入装置可使滑动件与电极之间的磨耗最小，触点寿命可延长。其中，在通过丝网印刷的方式形成于衬底(2)的表面上的电极(2a)，与滑动件(4a、4b、4c)之间，涂敷由动力粘度系数在规定范围内的硅油形成的润滑剂。在电极，滑动件表面的微小孔、凹凸部上，附着硅油，由此，可减小滑动阻力，可使滑动件与电极之间的磨耗达到最小。于是，可延长滑动件与电极之间的触点寿命。
文档编号H01H19/02GK1452192SQ0311019
公开日2003年10月29日 申请日期2003年4月17日 优先权日2002年4月17日
发明者松茂良悟 申请人:阿尔卑斯电气株式会社