図1は、本実施の形態の摺動接点と、第1� �導電パターンと第2の導電パターンの斜視図� ��図2(a)はホルダ部材を外した状態での本実施 形態の摺動接点の平面図、図2(b)は、ホルダ� �材を付けた状態での本実施形態の摺動接点� �平面図、図3は、本実施形態の摺動接点を構� ��する摺動子の摺動面(切断面)の形態を説明� �るための前記摺動子の拡大斜視図、図4(a)は� ��本実施形態の摺動子を裏側から見た斜視図� ��図4(b)は図4(a)の摺動子の部分側面図、図5(a)� ��、図4(a)とは異なる形態の本実施実施形態の 摺動子を裏側から見た部分斜視図、図5(b)は� �図5(a)の摺動子の部分側面図、図6は、図4及� �図5とは異なる形態の本実施形態の摺動子の� ��視図、図7は、図4ないし図6とは異なる形態� ��本実施形態の摺動子の平面図、である。

 図1に示す摺動接点1は、図2に示すように� ��摺動子2と、支持体3と、ホルダ部材4を有し� ��構成される。

 前記摺動子2は、図3に示すように多数本� �炭素繊維6の束が樹脂5によって被覆されたも のである。樹脂5は隣り合う炭素繊維6間の隙� ��にも入り込んでいる。前記炭素繊維6には、 アクリル樹脂、あるいは、ピッチ(石油等の� �生成物)を原料に高温で炭化したものがある� ��(前者をPAN、後者をPITCHと言う)、本実施形態 では、PAN系の炭素繊維であるほうが好適であ る。PAN系の炭素繊維のほうが割れにくい等、 機械的強度に強く、長寿命を得ることが出来 る。

 前記樹脂5の種類は特に問わないが熱硬化 性樹脂であることが好適である。熱硬化性樹 脂の中でも、エポキシ樹脂であることが好ま しい。具体的には、樹脂5に、トリフェニル� �リシジルエーテルメタン(Tri-PGEM)、クレゾー� ��ノボラックエポキシ、テトラグリシジルジ� ��ミノフェニルメタン(Tet-GDDM)、テトラフェニ ルグリシジルエーテルエタン(Tet-PGEE)のうち� �なくともいずれか1種を用いることが好まし� ��。特に、前記樹脂5は、トリフェリルグリシ ジルエーテルメタン(Tri-PGEM)であることが好� �である。Tri-PGEMは、ガラス転移温度Tgが、通� ��のエポキシ樹脂に比べて高く、摺動接点1の 耐熱性を向上させることが出来る。

 1000~10000本程度の炭素繊維6の束が用いら� �、また各炭素繊維6の直径は数μm~数10μmの範� ��であることが好適である。

 前記支持体3は、例えば、金属のフープ材 を切断したものである。図2(a)に示すように� �前記摺動子2は、前記支持体3の表面に巻き付 けられている。前記摺動子2は、例えば図4(a)� ��ように、途中の2箇所で折り返されている。 前記摺動子2は例えば図4では、扁平状であり� ��厚さ方向にて対向する一方の面を第1面、他 方を第2面としたとき、前記摺動子2に形成さ� ��る第1の脚部2cの第1面と、第2の脚部2dの第1� �とが、同じ側に向くように折り返されてい� �。なお前記第1の脚部2cの第1面と、前記第2の 脚部2dの第1面とが互いに反対方向に向いてい てもよい。前記摺動子2は、例えば、図2(a)に� ��すように、第1の脚部2c及び第2の脚部2dの延� ��方向に対して、斜めに傾く前記支持体3の両 側側面3a,3bを基点として折り返されている。

 前記第1の脚部2cの先端部2c1及び前記第2の 脚部2dの先端部2d1は例えば図4(a)(b)に示すよう に、所定角度に折り曲げられている。

 図3に示すように、前記摺動子2の各脚部2c ,2dの先端面2c2,2d2は切断面である。このため� �記先端面2c2,2d2からは前記樹脂5とともに炭素 繊維6の表面が露出している。

 ホルダ部材4は樹脂モールドにより成形さ れたものである。前記ホルダ部材4を成形す� �ことで、前記摺動子2を前記支持体3の表面に 適切に固定することが可能である。また前記 ホルダ部材4は絶縁性であり、前記ホルダ部� �4の先端面から延出する第1の脚部2cや第2の脚 部2d等を除いて、前記摺動接点1表面の絶縁性 を向上させることが可能である。また、前記 ホルダ部材4を設けることで機器側へ前記摺� �接点1を取り付けやすくなる。

 図2(a)に示すように、前記支持体3の中央� �には、貫通孔3cが形成されている。前記貫通 孔3cは前記摺動子2と厚さ方向にて重ならない 位置に形成されている。

 図2(b)に示すように、前記ホルダ部材4の� �央にも貫通孔4aが形成され、前記貫通孔4aは� ��記支持体3に形成された貫通孔3cと同様に前� ��摺動子2と厚さ方向にて重ならない位置に形 成されている。そして図2(b)に示すように、� �ルダ部材4に形成された貫通孔4aと前記支持� �3に形成された貫通孔3cは厚さ方向にて重な� �位置に形成されている。よって、前記摺動� �点1には摺動子2からずれた位置に、前記貫通 孔3c,4aを合わせてなる機器側への取り付け孔� ��設けることができる。

 図1に示す第1の導電パターン10は抵抗体で 、前記第2の導電パターン11は良導電体から成 る。前記第1の導電パターン10は、例えば、カ ーボンブラックあるいはカーボンファイバと 、カーボンナノチューブと、熱硬化性樹脂と してフェノール樹脂やエポキシ樹脂を有する 抵抗体塗膜により形成される。前記第2の導� �パターン11は、例えば銀粉と熱硬化性樹脂を 有する導電塗膜により形成される。

 図1に示す本実施形態の摺動接点1では、� �記第1の脚部2c及び前記第2の脚部2dが前記導� �パターン10,11上を相対的に摺動する。このと き、第1の脚部2cの摺動位置に応じて、第1の� �電パターン10に印加されている入力電圧が分 圧され、前記第2の導電パターン11に接続され ている出力端子12から出力される電圧を測定� ��ることで、前記摺動接点1の位置を検出する ことが出来る。摺動接点1が移動側で、前記� �電パターン10,11が形成された基板が固定され る形態でもよいし、あるいは、前記導電パタ ーン10,11が形成された基板が移動側で、摺動� ��点1が固定される形態でもよい。

 図1に示す形態では、前記第1の導電パタ� �ン10,及び前記第2の導電パターン11を一定の� �寸法で形成された真っ直ぐな帯状で形成し� �いるが、前記第1の導電パターン10,第2の導電 パターン11の形態を限定するものではない。� ��えば、前記第1の導電パターン10及び前記第2 の導電パターン11は、リング状で形成され、� ��れにより回転センサを構成できる。

 本実施形態の摺動接点1の特徴的部分につい て以下に説明する。
 本実施形態では、摺動子2は、多数本の炭素 繊維6の束が樹脂5により被覆された構成とな� ��ている。前記樹脂5は、隣り合う炭素繊維6� �間にも充填されており、各炭素繊維6同士が� ��脂5により接合されている。

 前記摺動子2は、第1の脚部2cと第2の脚部2d の二股に分かれ、各脚部2c,2dの先端面2c2,2d2は 例えばレーザによって切断された切断面であ り、図3に示すように先端面2c2,2d2には、樹脂5 とともに前記炭素繊維6の表面が露出してい� �。そして本実施形態では、切断された前記� �端面2c2,2d2を摺動面としている。

 このように本実施形態では、前記脚部2c,2 dの先端まで樹脂5が前記炭素繊維6の束を被覆 しているため、図1に示す脚部2c,2dを前記導電 パターン10,11上にて、正逆方向に摺動を繰り� ��したときに、同一位置での出力に差が生じ� ��ヒステリシスを従来に比べて低減させるこ� ��が出来る。

 しかも、前記樹脂5が前記炭素繊維6の束� �先端部まで覆っているので、摺動接点1を導� ��パターン10,11上で摺動させたときに、仮に� �部の前記炭素繊維6の先端部分が折れても、� ��れた前記炭素繊維6が導電パターン10,11上に� ��ちる可能性が低くなり、たとえば前記炭素� ��維6が導電パターン10,11間をショートさせる� ��具合を適切に抑制できる。

 そして本実施形態では、切断されて前記� ��素繊維6が露出した前記先端面2c2,2d2を摺動� �として使用するので、前記脚部2c,2dと前記導 電パターン10,11間の導通性を効果的に向上さ� ��ることが出来る。

 特に先端面(摺動面)2c2,2d2を例えばレーザ� ��よって切断して形成するので、前記先端面2 c2,2d2に露出する各炭素繊維6の表面の高低差� �小さくでき、前記先端面2c2,2d2の平坦性を向� ��させることが出来るため、前記脚部2c,2dと� �記導電パターン10,11間の導通性を効果的に向 上させることが出来る。

 以上により本実施形態の摺動接点1によれ ば、従来に比べてヒステリシスを小さくでき る等、出力精度を効果的に向上させることが 可能である。

 なお、例えば図6では、断面が円形状であ る摺動子15を湾曲加工してU字状に形成してい るが、長い棒状の摺動子15を両側から中央方� ��に向けて折り曲げた場合、前記摺動子15に� �成された第1の脚部15aと第2の脚部15bの断面積 がばらつきやすい。

 一方、図4では、摺動子2を細長い扁平状� �形成し、前記摺動子2を折り返して、前記摺� ��子2に第1の脚部2cと第2の脚部2dを形成してい る。これにより、前記第1の脚部2cと前記第2� �脚部2dの幅寸法T1を一定の同じ寸法に保ち、� ��らに前記第1の脚部2cと前記第2の脚部2dの厚� ��寸法H1を一定の同じ寸法に保ちやすい(図3参 照)。

 また、図1に示すように、ホルダ部材4か� �延出する第1の脚部2cの長さ寸法L1と前記第2� �脚部2dの長さ寸法L2を同じ長さ寸法に調整す� ��。

 以上のように、前記摺動子2の第1の脚部2c と第2の脚部2dの断面積を一定の同じ大きさで 形成し、第1の脚部2cと第2の脚部2dの長さ寸法 L1,L2を同じ長さに形成することで、前記第1の 脚部2cと第2の脚部2dのばね定数を同じにでき� ��より効果的に出力精度を向上させることが� ��能である。

 また図3や図4に示す実施形態では、前記� �1の脚部2c及び第2の脚部2dの先端面2c2,2d2は、� ��方向及び厚さ方向から成る断面と平行な面� ��向にて切断されている。ここで幅方向、及� ��厚さ方向とは、前記摺動子2を折り曲げ加工 等せず、真っ直ぐに延ばした状態において、 図3に示すX方向を幅方向、Y方向を長さ方向、 Z方向を厚さ方向とするものであり、各方向� �残り2つの方向に対して直交する関係となっ� ��いる。

 図4に示す形態では、前記第1の脚部2c及び 第2の脚部2dの先端部2c1,2d1を下方へ折り曲げ� �形成し、前記先端部2c1,2d1は前記導電パター� ��10,11上に垂直に当接するが、前記先端部2c1,2 d1以外の前記脚部2c,2dの部分は、前記導電パ� �ーン10,11の表面に対して垂直方向から斜めに 傾いている。このように、前記脚部2c,2dを前� ��導電パターン10,11の表面に対して斜めに傾� �ることで、前記脚部2c,2d全体を、前記導電パ ターン10,11の表面に対して垂直方向から当接� ��せる場合に比べて、前記先端面2c2,2d2から前 記導電パターン10,11上にかかる荷重を弱める� ��とができ、効果的に、ヒステリシスを低減� ��きる。

 また、図5に示す実施形態では、幅方向(X� ��向)及び厚さ方向(Z方向)から成る断面Aに対� �て前記先端面2c3,2d3を斜めに切断している。� ��れにより、前記先端面2c3,2d3での前記導電パ ターン10,11への接触面積を広くでき、また上� ��したように、前記脚部2c,2dの部分は、前記� �電パターン10,11に対して垂直方向から斜めに 傾いているので、効果的にヒステリシスを低 減でき、出力精度をより向上させることが可 能である。

 なお前記摺動子2,15の形状は図4~図6に示す ものに限定されるものではない。例えば図4,� ��5では、摺動子2を2箇所折り返して、第1の脚 部2cと第2の脚部2を形成しているが、図7のよ� ��に1箇所のみ折り返して、第1の脚部2cと第2� �脚部2dを形成してもよいし、また図4及び図5� ��は、折り返し部分2a,2bでのどちらか一方の� �り返す向きを変えてもよい。また前記摺動� �2,15の断面形状は矩形状、円状以外に楕円状� ��であってもよい。

 本実施形態では、例えば、図2に示す支持 体3やホルダ部材4を設けず、摺動子2,15のみで 摺動接点1を構成してもよいが、図2(a)に示す� ��うに支持体3を設け、前記摺動子2を前記支� �体3の表面に巻き付けることで、前記摺動子2 を所定形状に形成しやすく、また安定して摺 動子2を支持することが出来る。また支持体3� ��は両側端面3a,3bが形成されており、前記両� �端面3a,3bを基点とすることで前記摺動子2を� �り返して所定形状に形成しやすい。また支� �体3に貫通孔3cを設け、前記貫通孔3cを機器側 の取り付け孔として用いることで、機器側へ の取り付け構成を簡単な構成とすることが可 能である。

 さらに図2(b)に示すように、モールド樹脂 によりなるホルダ部材4を、前記第1の脚部2c� �び第2の脚部2dの先端部側を除いて、支持体3� ��び摺動子2の表面を覆うことで、前記摺動子 2及び前記支持体を安定して固定でき、また� �力精度を効果的に向上させることが可能で� �る。

 また図2(b)に示すように前記ホルダ部材4� �は前記支持体3に形成された貫通孔3cと厚さ� �向にて重なる位置に貫通孔4aが形成されてい るので、前記貫通孔3c,4aを合わせて機器側へ� ��取り付け孔にでき、機器側への取り付け構� ��を簡単な構成にすることが出来る。

 また、上記に説明した摺動接点1には、第 1の脚部2cと第2の脚部2dが設けられていたが、 前記摺動接点1には、一本の脚部のみを備え� �摺動子が設けられ、各摺動子を組み合わせ� �使用してもよい。ただし、1つの摺動接点1の 両側に、2つの脚部2c,2dが形成されるように二 股形状とすることが摺動接点1の構成を簡単� �できまた製造コストも低減でき好適である� �

 図8は、本実施形態の摺動接点1の製造方法� �説明するための一連の工程図である。
 図8(a)では、例えば1000~10000本の炭素繊維が� �となった炭素繊維束体21がボビン20に巻回さ� ��ている。

 図8(b)の工程では、前記ボビン20から引き� ��した前記炭素繊維束体21に、樹脂溶液23を含 浸させる。前記樹脂溶液23に占める固形成分� ��濃度は例えば20wt%~70wt%である。また、前記� �脂溶液23は熱熱硬化性樹脂を含むことが好ま しい。具体的には、トリフェニルグリシジル エーテルメタン(Tri-PGEM)、クレゾールノボラ� �クエポキシ、テトラグリシジルジアミノフ� �ニルメタン(Tet-GDDM)、テトラフェニルグリシ� ��ルエーテルエタン(Tet-PGEE)のうち少なくとも いずれか1種を用いることが好ましい。とり� �け、トリフェニルグリシジルエーテルメタ� �(Tri-PGEM)を含むことがガラス転移温度Tgを300� �程度にまで高くでき、耐熱性に優れた摺動� �点1を製造でき好適である。また前記樹脂溶� ��23には、例えば硬化剤としてジアミノジフ� �ニルスルフォン(3-3`-DDSや4-4'-DDS)、酸無水物� �ジシアンジアミド(DICY)のうち少なくともい� �れか1種を含み、さらに溶剤には例えばカル� ��トールアセテートを用いている。硬化剤や� ��剤は上記のものに限定されない。

 前記炭素繊維束体21に樹脂溶液23を含浸さ せた後、前記炭素繊維束体21を絞り部24に通� �。前記絞り部24には、例えば幅寸法のほうが 厚さ寸法よりも大きい矩形状の開口部が形成 されており、その開口部内に前記炭素繊維束 体21を通す。すると余分な樹脂溶液23が記炭� �繊維束体21から落ちるとともに、前記炭素繊 維束体21が扁平形状となる。

 続いて図8(c)の工程では、前記炭素繊維束 体21を、乾燥機25に入れる。乾燥温度は、前� �炭素繊維束体21の表面全体に付着している樹 脂の重合反応開始温度よりも低い温度で行う ことが好適である。樹脂に、トリフェニルグ リシジルエーテルメタン(Tri-PGEM)を使用した� �き、重合反応開始温度は概ね200℃であるた� �、例えば乾燥温度を100℃~125℃の範囲とし、� ��燥時間を数十秒から数分程度とする。この� ��燥工程で、樹脂溶液23に含まれる溶剤を蒸� �させることが出来る。

 次に図8(d)に示す工程では、前記炭素繊維 束体21を、冷却機26の内部に設けられたボビ� �27に巻き取る。前記冷却機26の内部の温度を� ��えば20℃以下とし、湿度を20%以下に設定し� �おく。

 続いて、図8(e)に示す工程では、前記冷却 機26から前記炭素繊維束体21を引き出す。

 次に、図8(f)に示す工程では、複数の支持 体3が連結して一体化された金属のフープ材(� ��持連結体)28を用意する。そして、前記炭素� ��維束体21を前記フープ材28の表面に巻き付け る。図8(f)に示すように、扁平状の炭素繊維� �体21を、前記フープ材28の最終的に個々の支� ��体となる部分の両側端面3a,3bで、前記フー� �材28の表側、裏側に交互に折り返して、前記 炭素繊維束体21を前記フープ材28に巻き付け� �。

 図8(f)工程では、前記炭素繊維束体21を所� ��形状に適切に折り曲げることが可能である� ��これは、前記図8(c)の乾燥工程では、樹脂は 硬化されていないためである。

 次に、加熱処理を行って樹脂を硬化させ� ��。前記加熱温度は、前記乾燥温度よりも高� ��。例えば加熱温度を150℃~280℃とし、加熱時 間を数十分に調整する。また赤外線を照射す ることで処理時間を短縮してもよい。

 次に、図8(g)に示す工程では、樹脂モール ドによりホルダ部材4を、前記炭素繊維束体21 が前記フープ材28の表面に巻き付けられた最� ��的に支持体3として残される各領域に成形す る。例えば、図示しない金型の位置合わせを 、フープ材28に形成された貫通孔3cを基準に� �て行い、前記金型内に溶融樹脂を流し込み� �このとき、各ホルダ部材4に、前記フープ材2 8に形成された貫通孔3cと厚さ方向にて重なる 位置に貫通孔4aを形成する。

 次に図8(h)に示す工程では、前記フープ材 28とともに炭素繊維束体21をB-B線に沿って切� �する。例えばレーザで切断すると、簡単に� �断できるとともに綺麗に切断面を形成でき� �適である。

 図8(h)に示す工程では、さらに図に示す点 線部分のフープ材28を切断し、前記フープ材2 8を個々の支持体3に分断する。

 図8(h)に示す工程では、フープ材28ととも� ��炭素繊維束体21を同じ工程内で切断するた� �、製造工程を容易化でき、また製造時間を� �縮することが出来る。

 図8(i)が完成した摺動接点1の平面図であ� �。図8に示す一連の製造工程では、前記摺動� ��点1を複数個、同時に製造することが可能で ある。

 図9には、支持体3やホルダ部材4を設けず� ��動子のみで構成される摺動接点を製造する� ��めの一連の製造工程が示されている。

 図9(a)~図9(e)までは、図8(a)~(e)と同じであ� �。図9(f)では成形型30を用意する。図9(f)に示� ��ように、前記成形型30は、例えば、横方向� �所定間隔を空けて並設された複数本(図9では 5本)の縦棒31と、縦棒31に対して交差する横棒 32とで構成されている。前記横棒32は、縦方� �に所定間隔を空けて複数本(図9では2本)並設� ��れていることが好ましいが、例えば断面が� ��形状であれば一つの横棒32だけでも足りる� �凹部の部分を炭素繊維束体21を切断するため の切断領域にできる。

 図9(f)に示すように、表面全体に樹脂が付 着している炭素繊維束体21を、前記成形型30� �巻き付ける。図9(f)に示すように、前記炭素� ��維束体21を、前記成形型30の縦棒31の表面に� ��周程度、巻き付け、2本の横棒32上を横切っ� ��、隣の縦棒31の表面に半周程度、巻き付け� �これを繰り返す。

 次に、図8で説明した加熱処理を行って樹 脂を硬化させる。続いて、図9(f)に示す例え� �C-C線に沿って、前記炭素繊維束体21を切断す ると、摺動子のみからなる摺動接点を複数個 同時に形成することが出来る。

 図8及び図9で説明した本実施形態の摺動� �点の製造方法では、炭素繊維束体21に樹脂溶 液23を含浸させた後、乾燥する。続いて、前� ��炭素繊維束体21を所定形状に折り曲げ、続� �て、加熱処理にて前記炭素繊維束体21の表面 全体に付着している樹脂を硬化し、最後に、 前記炭素繊維束体21を切断している。

 上記の製造方法では、炭素繊維束体21に� �着している樹脂溶液23を乾燥してから、炭素 繊維束体21を折り曲げるので、折り曲げ工程� ��は、前記炭素繊維束体21は柔軟性を有して� �り、炭素繊維束体21を所定形状に簡単且つ適 切に折り曲げることができる。また、炭素繊 維束体21の折り曲げ工程時に、樹脂が流動し� ��くく、炭素繊維束体21の表面全体を樹脂に� �適切に覆うことができる。

 そして、折り曲げ工程後、加熱処理を行� ��、樹脂を硬化させた後に切断を行うので、� ��記炭素繊維束体21の形状を適切に維持でき� �とともに、切断を容易に且つ適切に行うこ� �ができ、綺麗な切断面を形成することが出� �る。さらに上記の製造方法では、複数個の� �動接点1を同時に形成することが可能である� ��

 また本実施形態の摺動接点1の製造方法で は、図3に示すように、摺動子2の先端部まで� ��記炭素繊維6の束を樹脂5にて被覆でき、炭� �繊維6が露出する切断面を摺動面とすること� ��、従来に比べてヒステリシスが生じにくい� ��、出力精度を向上させることができる。

 以上により、所望の形状に簡単に加工で� ��、且つその形状を適切に維持することが可� ��な出力精度に優れた摺動接点1を簡単且つ適 切に製造できる。

 また図8及び図9に示す製造工程に示すよ� �に、炭素繊維束体21に樹脂溶液23を含浸させ� ��後、乾燥前に、前記炭素繊維束体21を絞り� �24に通して余分な樹脂溶液23を除去するとと� ��に、前記炭素繊維束体21の断面形状を所定� �状に、例えば扁平状に加工することが好適� �ある。乾燥後に絞り部24を通すと、前記炭素 繊維束体21の断面を所定の形状に変形させに� ��くなり、また乾燥後の樹脂が炭素繊維束体2 1から削げ落ちやすく、さらに、乾燥機25まで 炭素繊維束体21を送るまでの間に余分な樹脂� ��液23が滴ることがある。よって乾燥前に、� �記炭素繊維束体21を絞り部24に通すことが好� ��である。

 また図8(f)に示す工程では、炭素繊維束体 21をフープ材28に巻き付け、図8(h)工程の同じ� ��程時に、前記炭素繊維束体21とともに、前� �フープ材28を切断している。よって、切断を 簡単に行うことが可能であり、また摺動子2� �支持体3に支持された摺動接点を複数個同時� ��形成することができる。また図8に示す製造 工程によれば、前記支持体3から離れる方向� �第1の脚部2cと第2の脚部2dを備え、第1の脚部2 c及び第2の脚部2dの端部の夫々に切断による� �動面が形成されて成る前記支持体3に支持さ� ��た前記摺動子2を簡単且つ適切に形成するこ とが可能である。また図8(f)に示すように、� �ープ材28の各支持体3の両側端面3a,3bを基点と することで前記炭素繊維束体21を折り返しや� ��い。

 図8(g)工程を行わずホルダ部材4を成形し� �い場合には、図8(f)工程で、前記炭素繊維束� ��21と前記フープ材28とを接着剤等で接着して おくことが好適である。接着剤が熱硬化型で ある場合には、図8(f)後に行う加熱処理で前� �炭素繊維束体21に付着した樹脂とともに前記 接着剤を熱硬化させることが出来る。

 本実施形態の摺動接点1は、自動車のセン サ用の摺動用途のみならず、スイッチ(入力� �ンサ)、ロータリーエンコーダ(角度センサ)� �の広い意味でのセンサとして各種用途に適� �可能である。