本发明是为了解决上述现有的问题而提出的，其目的在于提供一 种能降低在电阻体表面和滑动子的边界部分产生的接触电阻、并提高 直线特性的可变电阻器。
本发明的可变电阻器，设置了具有电阻图形和电极图形的基板、 以及具有分别在上述电阻图形和电极图形上进行滑动的滑动子的固定 部，而且，上述基板由热可塑料的基板形成，上述电极图形由在上述 基板上印刷形成的包含银粉的导电涂敷膜形成，对该导电涂敷膜进行 热压加工。
另外，本发明的可变电阻器，设置了基板和固定部，上述基板具 有：电阻图形、从该电阻图形中引出且沿上述图形按规定间隔间隔排 列的多个小电极、以及分别与上述电阻图形的两端相连接的一对电极 图形；上述固定部具有：上述多个小电极、在上述基板表面上交替地 进行滑动的滑动子、以及在上述电极图形上滑动的滑动子，而且，上 述基板由热可塑性的基板形成，上述电极图形由在上述基板上印刷形 成的包含银粉的导电涂敷膜形成，对该导电涂敷膜进行热压加工。
本发明的可变电阻器中，因为导电涂敷膜是热压制成的，所以电 极图形微密，能提高耐硫化性和耐滑动性。所以不需要用碳层来覆盖 电极图形，能减小接触电阻，因此能改善直线特性。
对上述情况，希望上述导电涂敷膜是在粘合剂树脂中分散银粉和 加强材料而成，并且希望上述加强材料的莫氏硬度为3.5～4.5。另外， 理想的上述导电涂敷膜的配合比例是：粘合剂树脂为62～73％的体积 比、银粉为24～34％的体积比、加强材料为2～5％的体积比。
希望上述增强材料是平均粒径为3～10μm的球状的镍粉，或者是 其表面上具有尖峰状的小突起的镍粉。
或者，上述加强材料，可以采用平均纤维长10～30μm、且平均纤 维径为0.3～1.0μm的无机化合物的晶须(微细纤维)，作为上述无机 化合物晶须采用钛酸钾晶须或碳酸钙晶须。
本发明的可变电阻器中，因为导电涂敷膜中的加强材料的平均粒 径或平均纤维长大于银粉的平均粒径(大的是3～6μm)，所以能使加 强材料和银粉一起在电极表面上确实露出。因此滑动子容易和加强材 料相接触，能减小与银粉的磨损。并且，莫氏硬度为3.5～4.5的加强 材料，与磷青铜等一般用作滑动子的材料的亲和性良好，即使加强材 料和磷青铜互相滑动磨擦，也能减少两者的磨损。
再者，希望上述银粉是由球块状银粉、树枝状银粉和鳞片状银粉 中的至少一种以上构成。
上述树脂状银粉，由于和球块状银粉相比能增加颗粒之间的接触， 所以，能提高电阻图形的导电性。并且，鳞片状银粉，由于和球块状 银粉相比能获得更大的平面方向的面积，所以尤其能提高电阻图形内 的平面方向的导电性。因此，希望使用上述球块状银粉和树枝状银粉 两者，或者使用上述球块状银粉和鳞片状银粉两者，或者混合使用上 述球块状银粉和树枝状银粉及鳞片状银粉。
再者，希望上述电阻图形由在上述基板上印刷形成的电阻涂敷膜 构成，并对该电阻涂敷膜进行热压而形成。
在此情况下，因为电阻图形的表面光洁度良好、光滑，所以能提 高作为可变电阻器的精度指标的微观直线性特性。
再者，上述基板希望是在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)中添加玻璃 纤维和矿物质进行挤压成形而制成的绝缘性基板。
在使用这种基板的情况下，当热压时能把电极图形埋设到基板内 部，所以，能减小电极图形从基板表面上的突出量，同时能减小电极 图形表面的凹凸的差。因此，在滑动时滑动子和电极图形表面之间的 接触电阻能够减小，同时，滑动子和电极图形表面的磨损能够减小。
附图说明
图1是表示本发明的可变电阻器的分解斜视图。
图2是表示作为第1实施方式的基板的平面图。
图3是表示基板和滑动子的接触状态的、沿图1的a-a线的剖面 图。
图4是把可变电阻器作为位置检测元件使用时的电路结构图。
图5是表示图1的可变电阻器的直线特性的图。
图6是说明利用导电涂料的电极图形制造方法的工序图，图6A是 第1制造方法，图6B是第2制造方法，图6C是第3制造方法。
图7是用于说明利用导电涂料的电极图形制造方法的工序图，图 7A是第4制造方法，图7B是第5制造方法。
图8是表示作为第2实施方式的基板的平面图。
图9是表示图8的可变电阻器的直线特性的图。

图1是表示本发明的可变电阻器的分解斜视图，图2是表示作为 第1实施方式的基板的平面图，图3是表示基板和滑动子的接触状态， 是沿图1的a-a线的剖面图，图4是把可变电阻器作为位置检测元件 使用时的电路结构图，图5是表示图1的可变电阻器的直线特性的图。
图1所示的可变电阻器1是作为位置检测元件使用的，其中具有 旋转体2、基板3、支承基座4和旋转轴5。
该旋转体2具有：圆形的基部2A和从上述基部2A向图示Z2方向 突出的旋钮2B，通过旋转该旋钮2B，能使旋转部2沿图示α1方向和 α2方向旋转。
基板3是由聚酯树脂或聚酰胺树脂构成的绝缘基板，例如可以使 用在聚对苯二甲酸乙二酯(PFT)中添加玻璃纤维和矿物质进行挤压成 形的基板。而且，希望上述玻璃纤维具有提高基板3的强度的功能， 矿物质最好是提高基板3的热强度、即使在基板3被加热到PET的玻 璃转移点温度约(80℃)以上的情况下也能防止基板3变形的添加剂。
如图2所示，在上述基板3的中央处贯通设置了孔3A。在基板3 的滑动面(图1中的Z1侧的面)3B的内周侧，在上述孔3A周围形成 了大致圆弧形状的第1电极图形3a。并且在滑动面3B的外周侧，形成 了大致圆弧形状的第2电极图形3c。并且，在上述第1电极图形3a 和第2电极图形3c之间，形成了大致环形的电阻图形3b。上述电阻图 形3b的一侧端部连接到上述第1电极图形3a上，上述电阻图形3b的 另一侧端部连接在第2电极图形3c上。也就是说，在电阻图形3b的 两端上分别连接第1电极图形3a和第2电极图形3c。在此，第1和第 2电极图形3a、3c是对用银粉作为导电填料的导电涂敷膜进行热压制 成的，该制造方法以后叙述。而且，在图2所示的基板3上，上述电 阻图形3B的一侧端部和另一侧端部之间的中心角度设定为270度。
图1所示的上述支承基座4用合成树脂等来形成。在上述支承基 座4的图示Z2侧的面上设置了凹部4A，在该凹部4A的中心形成了中 心孔4B。并在上述凹部4A的内部形成了四角形的孔4C。在该凹部4C 的内部设置了3个滑动子6a、6b、6c。
上述滑动子6a、6b、6c埋设在上述支承基座4的内部，仅上述滑 动子6a、6b、6c出现在孔4C和凹部4A中。
该滑动子6a、6b、6c是在磷青铜上镀镍，其表面上镀银，然后把 前端弯曲加工成大致圆形。上述滑动子6a、6b、6c具有图示的Z1-Z2 方向的弹性，能够弹性按压第1电极图形3a、电阻图形3b和第2电极 图形3c的表面。
在支承基座4的端部设置了向图示Y2方向延伸的端子7a、7b、7c， 上述端子7a、7b、7c在支承基座4的内部分别连接到上述滑动子6a、 6b、6c上。所以，通过上述端子7a、7b、7c向上述滑动子6a、6b、 6c上加电压，或者从上述滑动子6a、6b、6c中取出输出。
如图1所示，可变电阻器1的装配方法是：把上述旋转轴5插入 到上述支承基座4的中心孔4B和基板3的孔3A内，然后再插入到在 旋转体2的图示的Z1侧表面上设置的未图示的孔内。上述基板3，图 示Z2侧的表面固定在旋转体2上，和旋转体2成为一体地被支承成在 图示的α1和α2方向上可旋转自如。
如图3所示，上述滑动子6a、6b、6c分别与设置在基板3的滑动 面3B上的上述第1电极图形3a、电阻图形3b和第2电极图形3c的表 面接触。所以，当使旋转体2旋转时，上述滑动子6a、6b、6c能分别 在上述第1电极图形3a、电阻图形3b和第2电极图形3c的表面上滑 动。
因此，例如，如果一侧的端子7a连接到电源Vcc(例如5v)上， 另一边的端子7c接地到地线GND上，则能够通过滑动子6a和滑动子 6c在上述第1电极图形3a和第2电极图形3c之间加规定电压，能够 通过上述端子7b取得在上述电阻图形3b上滑动的上述滑动子6b的输 出电压Vo。这样，能够取得与在电阻图形3b上滑动的上述滑动子6b 的位置相对应的电压，即与旋转体2的旋转角度相对应的电压。
而且，在滑动时，在上述电阻图形3b和滑动子6b之间产生接触 电阻，但由于与图4所示的端子7b连接的未图示的检测电路的输入阻 抗一般高达数MΩ，所以，在检测输出电压Vo时上述接触电阻的影响 可以忽略不计。
另一方面，在第1电极图形3a和滑动子6a之间、以及第2电极 图形3c和滑动子6c之间的接触电阻，能够利用按以下制造方法形成 的电极图形来应付处理。
图6和图7是用于说明采用导电涂敷膜的电极图形制造方法的工 序图，图6A是第1制造方法，图6B是第2制造方法，图6C是第3制 造方法，图7A是第4制造方法，图7B是第5制造方法。
第1至第5制造方法均为预先制造导电涂料(银浆)和电阻涂料 (碳浆)。上述导电涂料的制造方法是，向把粘合剂树脂溶解到例如二 甘醇-乙醚等有机溶剂内的树脂溶液中，分散球块状银粉与树枝状银粉 或/和鳞片状银粉混合而成的银粉和加强材料。
上述导电涂料的配合比是，粘合剂树脂为62～73％的体积比、银粉 为24～34％的体积比、加强材料为2～5％的体积比，上述粘合剂树脂是 可溶性酚醛树脂。而且，上述配合比是不含有机溶剂的比率，除去有 机溶剂后干燥的导电涂膜中的配合比也与此一致。
并且，加强材料宜采用莫氏硬度3.5～4.5的镍粉，更好的是大致 为金平糖状的镍粉，即表面上具有尖峰状小突起的镍粉。或者，上述 镍粉也可以是平均粒径3～10μm左右的球状颗粒(不必是完全圆球形。 下同)，或者是15％的银覆盖在镍粉上的鳞片状颗粒、或者是15％的银 覆盖在镍粉上的球状颗粒等。作为加强材料的镍粉的配合比以2～5％ 的体积比为宜，最好是2.0～3.3％的体积比。
并且，导电涂料的配合比(不含有机材料的配合比)也可以是： 粘合剂树脂为62～70％的体积比，银粉为24～34％的体积比，加强材料 晶须(微细纤维)为1.9～4.8％的体积比。
在此情况下的晶须，以平均纤维长10～30μm、平均纤维径0.3～ 1.0μm为宜，并且，晶须硬度以莫氏硬度3.5～4.5为宜，例如钛酸钾 晶须、碳酸钙晶须等。若莫氏硬度为3.5以下，则电极图形3a、3c的 磨损量增大；若莫氏硬度大于4.5，则滑动子6a、6c的磨损量增大， 同时，可变电阻器的接点寿命难于延长。
而且，上述钛酸钾晶须，例如可使用日本大塚化学公司出售的堤 斯莫(テイスモ，商品名称)等。并且，碳酸钙晶须可以使用日本丸 尾Calcium公司的威斯卡尔(ウイスカル，商品名称)等。
上述球块状银粉的平均颗粒径为3～6μm，比平均粒径7～10μm 或平均纤维长10～30μm的加强材料小。这样，球块状银粉在电极图 形3a、3c的内部容易存在，能避免与滑动子6a、6c的直接接触，所 以能减小磨损。因此，通过混入球块状银粉，能保持由用导电涂料形 成的导电涂敷膜构成的电极图形3a、3c的导电性。
由于上述树枝状银粉中颗粒间的接触点多，所以，通过混入树枝 状银粉，能提高电极图形3a、3b的导电性。并且，鳞片状银粉是把球 状银粉压破形成扁平状，能增大平面方向的面积，所以，通过混入鳞 片状银粉，能提高电极图形3a、3b的平面方向的导电性。希望在银粉 中，除了球块状银粉之外，还混入树枝状银粉或/和鳞片状银粉。
并且，电阻涂料，例如采用如下的碳浆料等：除了碳黑外，为了 调整硬度在可溶性酚醛树脂中混入和分散碳珠(球状的玻璃状碳)、碳 纤维、石墨。
<第1制造方法>
第1制造方法如图6A所示，首先进行印刷工序(S1)，使用上述 导电涂料并通过丝网印刷法，在基板3的滑动面3B上形成上述第1电 极图形3a和第2电极图形3c。然后进行干燥工序(S2)，对上述基板 3上的导电涂料进行干燥，从上述涂料中除去有机溶剂，形成由导电涂 敷膜构成的电极图形。然后进行热压工序(S3)，对基板3进行加热、 加压。
其次，在冷却基板3之后，进行丝网印刷，在基板3的滑动面3B 上使上述电阻涂料形成规定的形状(S4)，然后进行干燥工序(S5)， 对上述基板3上的电阻涂料进行干燥，从上述电阻涂料中除去溶剂， 形成电阻图形(电阻涂敷膜)。并且，为了使粘合树脂完全硬化，最后 对上述基板3进行正式烧结，制成基板3，其上具有由导电涂敷膜(银 涂敷膜)构成的电极图形3a、3c和电阻图形3b(S6)。
(第2制造方法>
第2制造方法如图6B所示，首先进行丝网印刷(S11)，使用上述 电阻涂料并通过丝网印刷法，在基板3的滑动面3B上以规定的形状形 成上述电阻涂膜。并且，通过对上述基板3上的电阻涂料进行干燥， 从上述电阻涂料中除去溶剂，制成干燥后的电阻涂敷膜(S12)。
然后，进行在基板3上印刷导电涂料的印刷工序(S13)。并且， 进行干燥工序(S14)，对上述基板3上的导电涂料进行干燥，从上述 导电涂料中除去有机溶剂，形成电极图形(导电涂敷膜)。然后，进行 热压工序，对基板3进行加热加压(S15)，最后对上述基板3进行正 式烧结，制成具有电极图形3a、3c和电阻图形3b的基板3(S16)。
<第3制造方法>
第3制造方法如图6c所示，首先，与第1工序(S1)相同，进 行在基板3的滑动面3B上形成上述第1电极图形3a和第2电极图形 3c的导电涂料的印刷工序(S21)，然后进行干燥工序(S22)，对上述 基板3上的导电涂料进行干燥。
接着进行丝网印刷(S23)，即通过丝网印刷法并使用上述电阻涂 料，在基板3的滑动面3B上以规定形状形成上述电阻涂料，然后对上 述基板3上的电阻涂料进行干燥，从上述电阻涂料中除去溶剂(S24)。
然后，进行热压工序，对基板3进行加热、加压(S25)。最后， 通过对上述基板3进行正式烧结，制成具有电极图形3a、3c和电阻图 形3b的基板3(S26)。
<第4制造方法>
第4制造方法如图7A所示，首先和第2制造方法一样，进行在基 板3的滑动面3B上印刷上述电阻涂料的印刷工序(S31)，再进行对上 述基板3上的电阻涂料进行干燥的干燥工序(S32)。
接着，进行对基板3进行加热加压的热压工序(S33)。
然后，进行导电涂料印刷工序(S34)，在基板3的滑动面3B上形 成上述第1电极图形3a和第2电极图形3c，再进行使上述基板3上的 导电涂料干燥的干燥工序(S35)。
并且，再次进行对基板3加热加压的热压工序(S36)，最后，通 过对上述基板3进行正式烧结，制成具有电极图形3a、3c和电阻图形 3b的基板3。
<第5制造方法>
第5制造方法如图7B所示，首先和第1及第3工序一样，进行在 基板3的滑动面3B上形成上述第1电极图形3a和第2电极图形3c的 导电涂料印刷工序(S41)，再进行使上述基板3上的导电涂料干燥的 干燥工序(S42)。
其次进行对基板3进行加热加压的热压工序(S43)。
接着进行把上述电阻涂敷膜印刷到基板3的滑动面3B上的印刷工 序(S44)，再进行使上述基板3上的电阻涂膜干燥的干燥工序(S45)。
然后，再次进行对基板3进行加热、加压的热压工序(S46)。最 后对上述基板3进行正式烧结，制成具有电极图形3a、3c和电阻图形 3b的基板3(S47)。
上述第1～第5的任一种制造方法中，上述热压工序上均可利用把 一对镜面互相对置起来的模具进行。在热压工序中，把基板3放置在 热压用模具的镜面之间，在模具的镜面之间一边对基板3进行加热， 一边进行加压。上述热压工序的适宜条件是：压力 7.84MPa(80kg/cm2)～49.0MPa(500kg/cm2)，最好的条件是： 19.6MPa(200kg/cm2)～39.2MPa(400kg/cm2)。
并且，热压时的加热温度，以基板3的玻璃转移温度(在PET的 情况下约为80℃)以上为宜，更好的加热温度是175℃～185℃。在此 情况下，热压时间的适当范围是15秒～3分钟。
当由上述热塑性树脂构成的基板3在玻璃转移温度以上进行热压 时，基板3会变形，所以，在基板3的表面上印刷的导电涂料上即使 有凹凸，也能将其埋入基板3内部而把上述凹凸吸收掉，使电极图形 的厚度方向的误差达到最小。
并且，由于用镜面状的模具进行热压，所以，以膜厚尺寸从基板3 的表面上稍稍突出的电极图形整体受到压力作用而被压缩。所以，丝 网印刷干燥时有机溶剂从导电涂料中排出，能把电极图形内形成的针 孔和空穴压破。因此，很难形成能使硫化氢和二氧化硫气体等硫化气 体进入到电极图形内的间隙，所以能提高耐硫化性。于是，不必像过 去那样在电极图形的表面上外涂碳层，能消除碳层在滑动子和电极图 形之间形成的电阻。而且，能从基板整个制造工序中消除外涂碳层的 工序。
并且，在上述印刷、干燥工序之后，球块状银粉和增强材料镍粉 等突出在电极图形表面上的情况下，也由于上述热压工序而使球块状 银粉被压入到电极图形内部，所以，能使电极图形表面平滑。因此， 能减小滑动子和电极图形之间的接触电阻。
所以，能大幅度减小图4所示的第1电极图形3a和滑动子6a之 间产生的接触电阻r1、以及第2电极图形3c和滑动子6c之间产生的 接触电阻r2。
因此，本发明可忽略接触电阻r1、r2，电阻值按一定比例随电极 图形3b的长度变化而变化，所以，如图5所示，输出电压Vo与滑动 子6b的滑动距离(旋转角度θ)成正比，能改善直线特性(直线性)。
并且，在上述第2～第5制造方法中，由于对电阻涂料进行热压， 所以能提高电阻图形3b的表面光洁度(中心线平均光洁度)。因此， 能提高表示可变电阻器精度的微观直线特性。
图8是表示作为第2实施方式的基板的平面图。图9是表示图8 的可变电阻器的直线性的图。
图8所示的基板13，在滑动面13B上的内周侧形成环状的第1电 极图形13a，在外周侧也形成环状的第2电极图形13c。并且，在第1 电极图形13a和第2电极图形13c之间形成圆弧状的电阻图形13b。也 就是说，在上述电阻图形13b的两端连接一对电极图形(第1电极图 形13a和第2电极图形13c)。在上述电阻图形13b上，按规定角度θ (或圆周方向的长度)形成了向外周方向延伸的多个引出图形13d、 13d……，在各个引出图形13d的前端形成了作为分接电极的小电极 13e。上述小电极13e形成在电阻图形13b和第2电极图形13c之间的 位置，沿圆周方向互相间有规定间隔(角度)。而且，在图8所示的基 板13上，上述电阻图形13b的一侧的端部和另一侧的端部之间的中心 角度设定为240度。
把上述基板13固定在旋转体2上，以旋转自如的状态安装在上述 支承基座4上，这时，上述滑动子6a接触上述第1电极图形3a；滑动 子6c接触第2电极图形3c。此外，滑动子6b设置在小电极13e排列 的圆弧轨迹上，当旋转体2在图1所示的α1或α2方向上旋转时，滑 动子6b能沿着上述圆弧轨迹在小电极13e与其相互间的基板13表面 上交替地进行滑动。
在此，各引出图形13d和小电极13e，利用和第1及第2电极图形 13a、13c相同的材料在同一工序中形成。所以，对由导电涂敷膜(银 涂敷膜)构成的小电极13e也进行热压，小电极13e也具有良好的耐 硫化性，所以，滑动子6b和小电极13e之间的接触电阻也很小，可以 忽略不计。
在图8所示的基板13中，当旋转体2旋转时，滑动子6b在上述 小电极13e上间隔性地滑动，所以，当和图4所示的电路同样进行连 接时，如图9所示，可变电阻器的电压输出Vo产生步进式变化。
并且，若用上述相同的制造方法来形成上述基板13上的第1电极 图形13a、第2电极图形13c、引出图形13d、小电极13e和电阻图形 13b，则能使相邻的小电极13e和小电极13e之间的电位差ΔV基本上 一定。也就是说，和上述情况一样，能提高与对应于滑动子6b滑动距 离(旋转角度θ)的输出电压Vo的特性有关的直线性。
而且，在上述实施方式中说明了旋转式可变电阻器。但本发明并 非仅限于此，也可以是如下的可变电阻器，即在基板上导电图形和电 阻图形按平行直线状态设置，滑动子沿上述图形进行直线移动。
发明的效果
如上所述，本发明由于利用热压法制作基板上的导电涂敷膜，所 以，以银为主要成分的电极图形很微密，能提高耐硫化性和耐滑动性。 因此，不必在电极图形表面上涂敷碳层，能利用电阻率比碳小得多的 银图形来形成电极图形，所以，能减小滑动子和电极图形之间产生的 接触电阻。
因此，能减小接触电阻位于不同位置时的变化，从而能提供直线 性良好的可变电阻器。