JP2711914B2 - 摺動電気部品 - Google Patents
摺動電気部品Info
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- JP2711914B2 JP2711914B2 JP1262372A JP26237289A JP2711914B2 JP 2711914 B2 JP2711914 B2 JP 2711914B2 JP 1262372 A JP1262372 A JP 1262372A JP 26237289 A JP26237289 A JP 26237289A JP 2711914 B2 JP2711914 B2 JP 2711914B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C10/00—Adjustable resistors
- H01C10/30—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Adjustable Resistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Contacts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐摩耗性に優れ、各種の位置センサー等に
利用することができる摺動電気部品に関するものであ
る。
利用することができる摺動電気部品に関するものであ
る。
位置センサー等に用いられるポテンショメーター等の
摺動電気部品は、一対の摺動部材からなり、両者間の耐
摩耗性が高いことが必要となっている。
摺動電気部品は、一対の摺動部材からなり、両者間の耐
摩耗性が高いことが必要となっている。
従来の摺動電気部品としては、所望の抵抗値を得るべ
く、カーボン粒子と樹脂とを混合・調合し、成形したカ
ーボン抵抗体が用いられている。しかし、カーボン抵抗
体は，使用時に接触抵抗が著しく高くなり、導通不良を
起こすという問題が生ずる。この原因は、摺動部に絶縁
性の摩耗粉（樹脂）が介在し、この摩擦粉が摺動電極の
電気的接触を妨害するためである。
く、カーボン粒子と樹脂とを混合・調合し、成形したカ
ーボン抵抗体が用いられている。しかし、カーボン抵抗
体は，使用時に接触抵抗が著しく高くなり、導通不良を
起こすという問題が生ずる。この原因は、摺動部に絶縁
性の摩耗粉（樹脂）が介在し、この摩擦粉が摺動電極の
電気的接触を妨害するためである。
ところで、耐摩耗性に優れたものとしてダイヤモンド
があり、このダイヤモンドを利用して摺動電気部品に構
成しようとする試みがある。例えば、特開昭57−33448
号では、ダイヤモンドを適当な温度に保ち、その表面よ
りイオンを注入すると、イオン注入部分が導体化するこ
とを利用している。この導体化したダイヤモンドを用い
て静電容量方式のビデオ再生針を形成している。イオン
注入したダイヤモンド針では、導体層がダイヤモンドの
表面下の内部（表面からの深さが0.2〜0.4μｍの領域）
で形成され、ダイヤモンド本来の耐摩耗性が保持されて
いる。しかし、導体部がダイヤモンドの表面下の内部に
あるため、一対の摺動部材間では電気が流れず、位置セ
ンサー等の摺動電気部品とはなり得ない。
があり、このダイヤモンドを利用して摺動電気部品に構
成しようとする試みがある。例えば、特開昭57−33448
号では、ダイヤモンドを適当な温度に保ち、その表面よ
りイオンを注入すると、イオン注入部分が導体化するこ
とを利用している。この導体化したダイヤモンドを用い
て静電容量方式のビデオ再生針を形成している。イオン
注入したダイヤモンド針では、導体層がダイヤモンドの
表面下の内部（表面からの深さが0.2〜0.4μｍの領域）
で形成され、ダイヤモンド本来の耐摩耗性が保持されて
いる。しかし、導体部がダイヤモンドの表面下の内部に
あるため、一対の摺動部材間では電気が流れず、位置セ
ンサー等の摺動電気部品とはなり得ない。
〔第１発明の説明〕 本第１発明（請求項（１）に記載の発明）は、耐摩耗
性に優れた摺動電気部品を提供しようとするものであ
る。
性に優れた摺動電気部品を提供しようとするものであ
る。
本第１発明は、一対の摺動部材よりなる摺動電気部品
であって、一方の摺動部材は、ダイヤモンド基板よりな
り、他方の摺動部材と摺動する表面にイオン注入により
電気導体部を形成してなり、他方の摺動部材は、一方の
摺動部材と摺動する表面に電気導体部を形成してなるこ
とを特徴とする摺動電気部品である。
であって、一方の摺動部材は、ダイヤモンド基板よりな
り、他方の摺動部材と摺動する表面にイオン注入により
電気導体部を形成してなり、他方の摺動部材は、一方の
摺動部材と摺動する表面に電気導体部を形成してなるこ
とを特徴とする摺動電気部品である。
本第１発明の摺動電気部品は、耐摩耗性に優れる。一
方の摺動部材は、表面層を電気導体化したダイヤモンド
であり、該ダイヤモンドは、通常のダイヤモンドとほぼ
同等の摩擦摩耗性を有している。このため本第１発明の
摺動電気部品は、低摩擦で耐摩耗性に優れている。
方の摺動部材は、表面層を電気導体化したダイヤモンド
であり、該ダイヤモンドは、通常のダイヤモンドとほぼ
同等の摩擦摩耗性を有している。このため本第１発明の
摺動電気部品は、低摩擦で耐摩耗性に優れている。
〔第１発明のその他の発明の説明〕 以下、本第１発明をより具体的にしたその他の発明を
説明する。
説明する。
本発明の摺動電気部品は、一対の摺動部材からなり、
一方の摺動部材は、ダイヤモンド基板よりなり、その摺
動表面にイオン注入により電気導体部が形成されてな
り、他方の摺動部材は、その摺動表面に電気導体部が形
成されてなるものである。
一方の摺動部材は、ダイヤモンド基板よりなり、その摺
動表面にイオン注入により電気導体部が形成されてな
り、他方の摺動部材は、その摺動表面に電気導体部が形
成されてなるものである。
ダイヤモンドにイオン注入すると、ダイヤモンド格子
が壊されグラファイト的性質が現れ、表面電気抵抗値が
減少する。注入量の増加と共にダイヤモンド格子の壊れ
方が激しくなり、表面電気抵抗値は低下し、ある値に収
れんする。従って、注入量により表面電気抵抗値を制御
することができる。
が壊されグラファイト的性質が現れ、表面電気抵抗値が
減少する。注入量の増加と共にダイヤモンド格子の壊れ
方が激しくなり、表面電気抵抗値は低下し、ある値に収
れんする。従って、注入量により表面電気抵抗値を制御
することができる。
注入量の調整により表面電気抵抗値を数Ω〜数ＭΩの
領域で所定の値に制御できる。例えば、摺動電気部品の
一つであるポテンショメータにおいては抵抗値は数ｋΩ
〜数十ｋΩとすることが精度の上から望ましい。
領域で所定の値に制御できる。例えば、摺動電気部品の
一つであるポテンショメータにおいては抵抗値は数ｋΩ
〜数十ｋΩとすることが精度の上から望ましい。
イオン注入してその表面層を電気導体化したダイヤモ
ンドは、その表面層の硬度は未照射ダイヤモンドに比べ
て若干低下するが、摩擦摩耗特性はほとんど影響され
ず、未照射ダイヤモンドと同等である。
ンドは、その表面層の硬度は未照射ダイヤモンドに比べ
て若干低下するが、摩擦摩耗特性はほとんど影響され
ず、未照射ダイヤモンドと同等である。
注入するイオン種は、特に制限はなく、任意の元素の
イオンを使うことができる。しかし、その中でもイオン
の発生のしやすさから窒素イオンの使用が最も経済的で
ある。
イオンを使うことができる。しかし、その中でもイオン
の発生のしやすさから窒素イオンの使用が最も経済的で
ある。
また、イオンエネルギーは、10keV以上とくするのが
望ましい。10keV未満では、スパッターが起こり、表面
の電気導体部を安定して形成することが難しい。
望ましい。10keV未満では、スパッターが起こり、表面
の電気導体部を安定して形成することが難しい。
イオン照射量は、１×1014〜１×1017イオン/cm2の範
囲とするのが望ましい。照射量が１×1014イオン/cm2未
満では充分な抵抗値の減少が見られず、また、１×1017
イオン/cm2を越えても抵抗値が飽和してそれ以下には低
下しないので経済的ではない。
囲とするのが望ましい。照射量が１×1014イオン/cm2未
満では充分な抵抗値の減少が見られず、また、１×1017
イオン/cm2を越えても抵抗値が飽和してそれ以下には低
下しないので経済的ではない。
イオン注入には、通常のイオン加速機を用いることが
できる。
できる。
なお、本イオン注入においては特定のイオンを用いる
必要は無い。
必要は無い。
従って、マスセパレーターのない安価なイオン加速機
で十分対応できる。その中でもイオンビーム技術を用い
ることにより数百μｍオーダーの微小な電気導体部を形
成することができる。
で十分対応できる。その中でもイオンビーム技術を用い
ることにより数百μｍオーダーの微小な電気導体部を形
成することができる。
イオン注入する温度としては77K〜500Kの範囲内が望
ましい。この温度範囲を越えても、抵抗値は飽和し、こ
れより低温、高温にしても、それに見合うだけの効果の
向上は得られない。
ましい。この温度範囲を越えても、抵抗値は飽和し、こ
れより低温、高温にしても、それに見合うだけの効果の
向上は得られない。
また、電気導体部の厚みは0.1μｍ以上が望ましい。
厚みが0.1μｍ未満では、長期の使用において摩耗によ
る電気抵抗の変化量が大きくなるおそれがある。
厚みが0.1μｍ未満では、長期の使用において摩耗によ
る電気抵抗の変化量が大きくなるおそれがある。
ダイヤモンド基板の表面に所望形状の電気導体部を形
成する場合には、電気導体部を形成しない部分にマスク
をして、イオン注入することにより所望部分にのみ電気
導体部を形成することができる。
成する場合には、電気導体部を形成しない部分にマスク
をして、イオン注入することにより所望部分にのみ電気
導体部を形成することができる。
他の摺動部材は、少なくともその表面に電気導体部が
形成されているものであれば、どのようなものでもよ
い。例えば、導体化したダイヤモンド、半導性SiC、半
導性Siはダイヤモンドとの摩擦係数が無潤滑下での摺動
において0.1以下と小さく、安定した摺動を得ることが
でき、摩耗も少ない。従って、上記一方の摺動部材と同
様なダイヤモンド基板にイオン注入して表面に電気導体
部を形成したものでもよい。
形成されているものであれば、どのようなものでもよ
い。例えば、導体化したダイヤモンド、半導性SiC、半
導性Siはダイヤモンドとの摩擦係数が無潤滑下での摺動
において0.1以下と小さく、安定した摺動を得ることが
でき、摩耗も少ない。従って、上記一方の摺動部材と同
様なダイヤモンド基板にイオン注入して表面に電気導体
部を形成したものでもよい。
他の摺動部材の電気導体部の厚みとしては導体化した
ダイヤモンドにおいては0.1μｍ以上が望ましい。厚み
が0.1μｍ未満では、長期の使用において電気抵抗の変
化の問題が生じるおそれがある。SiC、Siについてはバ
ルクの半導体を用いることができる。
ダイヤモンドにおいては0.1μｍ以上が望ましい。厚み
が0.1μｍ未満では、長期の使用において電気抵抗の変
化の問題が生じるおそれがある。SiC、Siについてはバ
ルクの半導体を用いることができる。
本発明の摺動電気部品は、ポテンショメーターを構成
して、エアフローセンサー、スロットルセンサー、車高
センサー等の位置センサー、角度センサー等に利用する
ことができる。例えば、第１図に示すような直線形のポ
テンショメーター（アナログ）、第２図に示すような回
転形のポテンショメーター（アナログ）に利用すること
ができる。図中の針（可動電極）１はダイヤモンドから
なり、その先端部にイオン注入により電気導体部が形成
されてなるもの、固定抵抗器２は針１の摺動する表面に
電気導体部が形成されてなるものである。なお、針１と
固定抵抗器２とは、上記とは逆の組み合わせの構成でも
よい。
して、エアフローセンサー、スロットルセンサー、車高
センサー等の位置センサー、角度センサー等に利用する
ことができる。例えば、第１図に示すような直線形のポ
テンショメーター（アナログ）、第２図に示すような回
転形のポテンショメーター（アナログ）に利用すること
ができる。図中の針（可動電極）１はダイヤモンドから
なり、その先端部にイオン注入により電気導体部が形成
されてなるもの、固定抵抗器２は針１の摺動する表面に
電気導体部が形成されてなるものである。なお、針１と
固定抵抗器２とは、上記とは逆の組み合わせの構成でも
よい。
また、第３図に示すような直線形の接点式（ディジタ
ル）のポテンショメーター、第４図に示すような回転形
の接点式（ディジタル）のポテンショメーターをパルス
計測回路３に組み込んだものに利用することができる。
図中の針１と固定抵抗器２は、上記と同様な組み合わせ
の構成である。
ル）のポテンショメーター、第４図に示すような回転形
の接点式（ディジタル）のポテンショメーターをパルス
計測回路３に組み込んだものに利用することができる。
図中の針１と固定抵抗器２は、上記と同様な組み合わせ
の構成である。
〔第２発明の説明〕 本第２発明（請求項（２）に記載の発明）は、耐摩耗
性に優れた摺動電気部品を提供しようとするものであ
る。
性に優れた摺動電気部品を提供しようとするものであ
る。
本第２発明は、一対の摺動部材よりなる摺動電気部品
であって、一方の摺動部材は、他方の摺動部材と摺動す
る表面にボロンドープＰ型ダイヤモンドの析出により電
気導体部を形成してなり、他方の摺動部材は、一方の摺
動部材と摺動する表面に電気導体部を形成してなること
を特徴とする摺動電気部品である。
であって、一方の摺動部材は、他方の摺動部材と摺動す
る表面にボロンドープＰ型ダイヤモンドの析出により電
気導体部を形成してなり、他方の摺動部材は、一方の摺
動部材と摺動する表面に電気導体部を形成してなること
を特徴とする摺動電気部品である。
本第２発明の摺動電気部品は、耐摩耗性に優れる。一
方の摺動部材は、表面にボロンドープＰ型ダイヤモンド
が析出したものである。このダイヤモンドは、通常のダ
イヤモンドとほぼ同等の摩擦摩耗性を有している。この
ため、本第２発明の摺動電気部品は、低摩擦で耐摩耗性
に優れている。
方の摺動部材は、表面にボロンドープＰ型ダイヤモンド
が析出したものである。このダイヤモンドは、通常のダ
イヤモンドとほぼ同等の摩擦摩耗性を有している。この
ため、本第２発明の摺動電気部品は、低摩擦で耐摩耗性
に優れている。
〔第２発明のその他の発明の説明〕 以下、本第２発明をより具体的にしたその他の発明を
説明する。
説明する。
本発明の摺動電気部品は、一対の摺動部材からなり、
一方の摺動部材は、その摺動表面にボロンドープＰ型ダ
イヤモンドの析出により電気導体部が形成されてなり、
他方の摺動部材は、その摺動表面に電気導体部が形成さ
れてなるものである。
一方の摺動部材は、その摺動表面にボロンドープＰ型ダ
イヤモンドの析出により電気導体部が形成されてなり、
他方の摺動部材は、その摺動表面に電気導体部が形成さ
れてなるものである。
気相ダイヤモンド合成において、一般に原料ガスとし
て水素で希釈したメタンを用いるが、原料ガスにボロン
原子を含む化合物を混入させることにより適当な前処理
を施した基板上にボロンドープＰ型ダイヤモンドを析出
させることができる。ボロンドープ量を調整することに
より析出ダイヤモンドの電気抵抗値を制御することがで
きる。このボロンドープＰ型ダイヤモンドの摩擦摩耗性
は、未ドープで析出したダイヤモンドのそれと同等なも
のである。
て水素で希釈したメタンを用いるが、原料ガスにボロン
原子を含む化合物を混入させることにより適当な前処理
を施した基板上にボロンドープＰ型ダイヤモンドを析出
させることができる。ボロンドープ量を調整することに
より析出ダイヤモンドの電気抵抗値を制御することがで
きる。このボロンドープＰ型ダイヤモンドの摩擦摩耗性
は、未ドープで析出したダイヤモンドのそれと同等なも
のである。
ボロンドープＰ型ダイヤモンドを析出させる基板とし
ては、Si、アルミナ等の絶縁性基板とするのがよい。
ては、Si、アルミナ等の絶縁性基板とするのがよい。
ボロンドープＰ型ダイヤモンドを析出させる方法とし
ては、特に制限されるものではなく、種々の方法を使用
することができる。例えば、ダイヤモンド粉末でキズ付
処理したのち、イオン注入した基板に熱フィラメントCV
D法等の公知の方法（例えば、飯田、岡野、黒須、固体
物理23（５）343（1988））によりＰ型ダイヤモンドを
析出させる。
ては、特に制限されるものではなく、種々の方法を使用
することができる。例えば、ダイヤモンド粉末でキズ付
処理したのち、イオン注入した基板に熱フィラメントCV
D法等の公知の方法（例えば、飯田、岡野、黒須、固体
物理23（５）343（1988））によりＰ型ダイヤモンドを
析出させる。
また、ボロンドープＰ型ダイヤモンドの析出により形
成される電気導体部の厚みは0.1μｍ以上が望ましい。
厚みが0.1μｍ未満では、長期の使用において摩耗によ
る電気抵抗の変化量が大きくなるおそれがある。
成される電気導体部の厚みは0.1μｍ以上が望ましい。
厚みが0.1μｍ未満では、長期の使用において摩耗によ
る電気抵抗の変化量が大きくなるおそれがある。
基板に所望形状の電気導体部を形成する場合には、粒
径20〜30μｍのダイヤモンド粉末を分散させたアルコー
ル中で基板を超音波処理（傷付け処理）した後、所望の
形状のマスクを通しイオン注入し、該基板上に熱フィラ
メントCVD法などによりボロンドープＰ型ダイヤモンド
を選択析出させると、基板上の未イオン注入部分にのみ
ボロンドープＰ型ダイヤモンドが選択析出することがで
きる。
径20〜30μｍのダイヤモンド粉末を分散させたアルコー
ル中で基板を超音波処理（傷付け処理）した後、所望の
形状のマスクを通しイオン注入し、該基板上に熱フィラ
メントCVD法などによりボロンドープＰ型ダイヤモンド
を選択析出させると、基板上の未イオン注入部分にのみ
ボロンドープＰ型ダイヤモンドが選択析出することがで
きる。
他の摺動部材は、少なくともその表面に電気導体部が
形成されているものであれば、どのようなものでもよ
い。例えば、導体化したダイヤモンド、半導性SiC、半
導性Siはダイヤモンドとの摩擦係数が無潤滑下での摺動
において0.1以下と小さく、安定した摺動を得ることが
でき、摩耗も少ない。従って、上記一方の摺動部材と同
様なボロンドープＰ型ダイヤモンドを析出して電気導体
部を形成したものでもよい。
形成されているものであれば、どのようなものでもよ
い。例えば、導体化したダイヤモンド、半導性SiC、半
導性Siはダイヤモンドとの摩擦係数が無潤滑下での摺動
において0.1以下と小さく、安定した摺動を得ることが
でき、摩耗も少ない。従って、上記一方の摺動部材と同
様なボロンドープＰ型ダイヤモンドを析出して電気導体
部を形成したものでもよい。
他の摺動部材の電気導体部の厚みは、導体化ダイヤモ
ンドを用いる場合には0.1μｍ以上が望ましい。厚みが
0.1μｍ未満では、長期の使用において電気抵抗の変化
の問題を生じる恐れがある。SiC、Siについては、バル
クの半導体を用いることができる。
ンドを用いる場合には0.1μｍ以上が望ましい。厚みが
0.1μｍ未満では、長期の使用において電気抵抗の変化
の問題を生じる恐れがある。SiC、Siについては、バル
クの半導体を用いることができる。
本発明の摺動電気部品は、ホテンショメーターを構成
して、第１図〜第４図に示すようなエアフローセンサ
ー、スロットルセンサー、車高センサー等の位置センサ
ー、角度センサー等に利用することができる。
して、第１図〜第４図に示すようなエアフローセンサ
ー、スロットルセンサー、車高センサー等の位置センサ
ー、角度センサー等に利用することができる。
以下の、本発明の実施例を説明する。
実施例１ 鏡面研摩したSi3N4基板（一辺20mmの正方形で厚さ3m
m）上に熱フィラメントCVD法（原料ガスCH4/H2＝1/20
0、50Torr）により厚さ５μｍのダイヤモンド膜を析出
させた。この析出したダイヤモンド膜をダイヤモンドペ
ーストで研摩して鏡面に仕上げた。このダイヤモンド膜
の表面抵抗は１×1010Ω／□以上であった。
m）上に熱フィラメントCVD法（原料ガスCH4/H2＝1/20
0、50Torr）により厚さ５μｍのダイヤモンド膜を析出
させた。この析出したダイヤモンド膜をダイヤモンドペ
ーストで研摩して鏡面に仕上げた。このダイヤモンド膜
の表面抵抗は１×1010Ω／□以上であった。
このダイヤモンド膜上に銅製のマスクを配置し、この
マスク上よりN2 +を100keV、１×1015〜１×1017イオン/
cm2、室温の条件でイオン注入した。これにより、第５
図および第６図に示すように、Si3N4基板42上に析出し
たダイヤモンド膜４の上に、一部切欠き（カット）のあ
るリング状（幅t1＝2mm、半径t2＝8mm）の電気導体部41
を形成した。
マスク上よりN2 +を100keV、１×1015〜１×1017イオン/
cm2、室温の条件でイオン注入した。これにより、第５
図および第６図に示すように、Si3N4基板42上に析出し
たダイヤモンド膜４の上に、一部切欠き（カット）のあ
るリング状（幅t1＝2mm、半径t2＝8mm）の電気導体部41
を形成した。
イオン注入により形成した電気導体部41のシート抵抗
値を表に示す。
値を表に示す。
なお、シート抵抗は、４端子法により測定した。
また、注入イオンのN2 +をAr+に代えた以外は上記と同
様にイオン注入してシート抵抗を測定したところ、表と
同様な結果が得られた。
様にイオン注入してシート抵抗を測定したところ、表と
同様な結果が得られた。
表中の試料No.3のものについて、イオン注入部の両端
部（第５図のａ点、ｂ点）に銀ペーストを付けて抵抗を
測定したところ、抵抗は18kΩであった。
部（第５図のａ点、ｂ点）に銀ペーストを付けて抵抗を
測定したところ、抵抗は18kΩであった。
第７図に示すように、この試料No.3のイオン注入によ
り形成した電気導体部41の一方の端部に電線６を接続
し、更に電線６付の市販の接点材料であるAg−Pd合金製
ピン５（先端径3mm）を電気導体部41上に配置すること
により本実施例にかかる摺動電気部品（試験品Ａ）を完
成した。
り形成した電気導体部41の一方の端部に電線６を接続
し、更に電線６付の市販の接点材料であるAg−Pd合金製
ピン５（先端径3mm）を電気導体部41上に配置すること
により本実施例にかかる摺動電気部品（試験品Ａ）を完
成した。
実施例２ 本実施例では、一方の摺動部材がボロンドープＰ型ダ
イヤモンドの析出により電気導体部が形成されてなる摺
動電気部品の例を示す。
イヤモンドの析出により電気導体部が形成されてなる摺
動電気部品の例を示す。
ボロンドープＰ型ダイヤモンドの析出は、固体物理23
（５）343（1988）の方法により行った。すなわち、B2O
3をエタノールに溶解し、このエタノール溶液をアセト
ンで所定の濃度に希釈したものを反応ガスとして、H2ガ
スと共に熱フィラメントCVD反応器に送り込み、Si3N4基
板上にＰ型ダイヤモンドを選択析出させた。なお、Si3N
4基板は、予め平均粒径25μｍのダイヤモンド粒子を分
散させたエタノール液中で超音波処理を一時間行い、引
き続いて一部切欠きのあるリング状のCu片をSi3N4基板
上にのせて、200keVのAr+イオンを２×1016イオン/cm2
で注入した。
（５）343（1988）の方法により行った。すなわち、B2O
3をエタノールに溶解し、このエタノール溶液をアセト
ンで所定の濃度に希釈したものを反応ガスとして、H2ガ
スと共に熱フィラメントCVD反応器に送り込み、Si3N4基
板上にＰ型ダイヤモンドを選択析出させた。なお、Si3N
4基板は、予め平均粒径25μｍのダイヤモンド粒子を分
散させたエタノール液中で超音波処理を一時間行い、引
き続いて一部切欠きのあるリング状のCu片をSi3N4基板
上にのせて、200keVのAr+イオンを２×1016イオン/cm2
で注入した。
これにより、第８図および第９図に示すようにSi3N4
基板７上に一部切欠きのあるリング状（幅t1＝2mm、半
径t2＝8mm、厚さ５μｍ）のボロンドープＰ型ダイヤモ
ンド71を析出させた。
基板７上に一部切欠きのあるリング状（幅t1＝2mm、半
径t2＝8mm、厚さ５μｍ）のボロンドープＰ型ダイヤモ
ンド71を析出させた。
析出したダイヤモンド71面を研摩して鏡面仕上げを
し、シート抵抗値を測定した。反応ガス中の炭素量に対
するボロン量を約10ppmとすると析出ダイヤモンドのシ
ート抵抗値は103Ω／□であった。また、抵抗値Ｒと炭
素量に対するボロン量の割合ｒ（ppm）とはlogR≒４−l
ogrの関係があった。
し、シート抵抗値を測定した。反応ガス中の炭素量に対
するボロン量を約10ppmとすると析出ダイヤモンドのシ
ート抵抗値は103Ω／□であった。また、抵抗値Ｒと炭
素量に対するボロン量の割合ｒ（ppm）とはlogR≒４−l
ogrの関係があった。
上記のうちシート抵抗値が約1.5kΩのものについて実
施例１と同様に析出ダイヤモンドの両端部に銀ペースト
を付けて抵抗を測定したところ、15kΩであった。な
お、析出ダイヤモンドの両端部の開口部幅（ｄ）は約10
μｍとした。
施例１と同様に析出ダイヤモンドの両端部に銀ペースト
を付けて抵抗を測定したところ、15kΩであった。な
お、析出ダイヤモンドの両端部の開口部幅（ｄ）は約10
μｍとした。
実施例１と同様に、析出ダイヤモンドの一方の端部に
電線を接続し、更に電線付のAg−Pd合金製ピンを析出ダ
イヤモンドに配置することにより本実施例にかかる摺動
電気部品（試験品Ｂ）を完成した。
電線を接続し、更に電線付のAg−Pd合金製ピンを析出ダ
イヤモンドに配置することにより本実施例にかかる摺動
電気部品（試験品Ｂ）を完成した。
比較例 100μｍφの炭素粒／エポキシ樹脂（50/50体積％）か
らなる厚さ1mmの炭素抵抗体から打抜きでリングを作成
し、第10図および第11図に示すようにSi3N4基板７（一
辺20mmの正方形）にエポキシ接着剤で上記リング72（幅
t1＝2mm、半径t2＝8mm、厚さ1mm）を固着した。このリ
ングと同様なリングの一部を切欠き、実施例１と同様に
してリングの両端部に銀ペーストを付けて抵抗を測定し
たところ、抵抗は22kΩであった。
らなる厚さ1mmの炭素抵抗体から打抜きでリングを作成
し、第10図および第11図に示すようにSi3N4基板７（一
辺20mmの正方形）にエポキシ接着剤で上記リング72（幅
t1＝2mm、半径t2＝8mm、厚さ1mm）を固着した。このリ
ングと同様なリングの一部を切欠き、実施例１と同様に
してリングの両端部に銀ペーストを付けて抵抗を測定し
たところ、抵抗は22kΩであった。
上記リングの一部を切欠き、実施例１と同様に、該リ
ングの一方の端部に電線を接続し、更に電線付のAg−Pd
合金製ピンを上記リングに配置することにより比較例の
摺動電気部品（試験品Ｃ）を完成した（なお、下記の評
価試験に示すように、摩耗テスト後にリングに電線を接
続した）。
ングの一方の端部に電線を接続し、更に電線付のAg−Pd
合金製ピンを上記リングに配置することにより比較例の
摺動電気部品（試験品Ｃ）を完成した（なお、下記の評
価試験に示すように、摩耗テスト後にリングに電線を接
続した）。
（評価試験） 上記試験品Ａ、Ｂ、Ｃのリング形状の摺動部材の方を
ピン−オン−ディスク試験機にとりつけ、試験品Ａ、Ｂ
についてはダイヤモンドピン（先端径3mm）により、試
験品Ｃについては市販の接点材料であるAg−Pd合金製ピ
ン（先端径3mm）により、荷重100gf、100rpm、100時間
室温大気中の条件で摩耗テストを行った。なお、試験品
Ｃでは、摩耗テスト時にピンが切欠け部に挿入してしま
うため、切欠いていないリングで摩耗テストを行い、テ
スト後、リングの一部を切欠いてその端部に電線を接続
した。
ピン−オン−ディスク試験機にとりつけ、試験品Ａ、Ｂ
についてはダイヤモンドピン（先端径3mm）により、試
験品Ｃについては市販の接点材料であるAg−Pd合金製ピ
ン（先端径3mm）により、荷重100gf、100rpm、100時間
室温大気中の条件で摩耗テストを行った。なお、試験品
Ｃでは、摩耗テスト時にピンが切欠け部に挿入してしま
うため、切欠いていないリングで摩耗テストを行い、テ
スト後、リングの一部を切欠いてその端部に電線を接続
した。
摩耗テスト後、Ag−Pd合金製ピンを用いて、リング形
状の摺動部材の方をパルスモータにより６゜/secで回転
して摺動抵抗を測定した。測定結果を第12図に示す。
状の摺動部材の方をパルスモータにより６゜/secで回転
して摺動抵抗を測定した。測定結果を第12図に示す。
第12図より明らかなように、試験品Ｃでは、所々に急
激な抵抗の増大が発生しているのに対し、試験品Ａ、Ｂ
では、ほぼ直線的な変化を示している。試験品Ｃの急激
な抵抗値の増大は炭素抵抗体の表面の一部が絶縁体とな
っているためであり、この絶縁体部分は、走査型電子顕
微鏡観察より、エポキシ樹脂が表面を覆っていることが
分かった。
激な抵抗の増大が発生しているのに対し、試験品Ａ、Ｂ
では、ほぼ直線的な変化を示している。試験品Ｃの急激
な抵抗値の増大は炭素抵抗体の表面の一部が絶縁体とな
っているためであり、この絶縁体部分は、走査型電子顕
微鏡観察より、エポキシ樹脂が表面を覆っていることが
分かった。
第１図は本第１発明のその他の発明の例である直線形ア
ナログ式ポテンショメーターの平面図、第２図は本第１
発明のその他の発明の例である回転形アナログ式ポテン
ショメーターの平面図、第３図は本第１発明のその他の
発明の例である直線形ディジタル式ポテンショメーター
の平面図、第４図は本第１発明のその他の発明の例であ
る回転形ディジタル式ポテンショメーターの平面図、第
５図と第６図は実施例１における摺動電気部品の一方の
摺動部材の平面図と正面図、第７図は実施例１における
摺動電気部品の斜視図、第８図と第９図は実施例２にお
ける摺動電気部品の一方の摺動部材の平面図と正面図、
第10図と第11図は比較例における摺動電気部品の一方の
摺動部材の平面図と正面図、第12図は実施例における摺
動電気部品の摩耗テスト後の摺動抵抗特性を示す線図で
ある。 １、５……針（可動電極）、 ２……固定抵抗器、 ３……パルス計測回路、 ４……ダイヤモンド基板、 41……イオン注入部、 ６……電線、 42、７……Si3N4基板、 71……ボロンドープＰ型ダイヤモンド選択析出部、 72……炭素抵抗体
ナログ式ポテンショメーターの平面図、第２図は本第１
発明のその他の発明の例である回転形アナログ式ポテン
ショメーターの平面図、第３図は本第１発明のその他の
発明の例である直線形ディジタル式ポテンショメーター
の平面図、第４図は本第１発明のその他の発明の例であ
る回転形ディジタル式ポテンショメーターの平面図、第
５図と第６図は実施例１における摺動電気部品の一方の
摺動部材の平面図と正面図、第７図は実施例１における
摺動電気部品の斜視図、第８図と第９図は実施例２にお
ける摺動電気部品の一方の摺動部材の平面図と正面図、
第10図と第11図は比較例における摺動電気部品の一方の
摺動部材の平面図と正面図、第12図は実施例における摺
動電気部品の摩耗テスト後の摺動抵抗特性を示す線図で
ある。 １、５……針（可動電極）、 ２……固定抵抗器、 ３……パルス計測回路、 ４……ダイヤモンド基板、 41……イオン注入部、 ６……電線、 42、７……Si3N4基板、 71……ボロンドープＰ型ダイヤモンド選択析出部、 72……炭素抵抗体
Claims (2)
- 【請求項１】一対の摺動部材よりなる摺動電気部品であ
って、一方の摺動部材は、ダイヤモンド基板よりなり、
他方の摺動部材と摺動する表面にイオン注入により電気
導体部を形成してなり、他方の摺動部材は、一方の摺動
部材と摺動する表面に電気導体部を形成してなることを
特徴とする摺動電気部品。 - 【請求項２】一対の摺動部材よりなる摺動電気部品であ
って、一方の摺動部材は、他方の摺動部材と摺動する表
面にボロンドープＰ型ダイヤモンドの析出により電気導
体部を形成してなり、他方の摺動部材は、一方の摺動部
材と摺動する表面に電気導体部を形成してなることを特
徴とする摺動電気部品。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1262372A JP2711914B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 摺動電気部品 |
| US07/593,890 US5093647A (en) | 1989-10-06 | 1990-10-05 | Sliding electric parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1262372A JP2711914B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 摺動電気部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03124002A JPH03124002A (ja) | 1991-05-27 |
| JP2711914B2 true JP2711914B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=17374837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1262372A Expired - Fee Related JP2711914B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 摺動電気部品 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5093647A (ja) |
| JP (1) | JP2711914B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5334306A (en) * | 1991-12-11 | 1994-08-02 | At&T Bell Laboratories | Metallized paths on diamond surfaces |
| US5348909A (en) * | 1993-03-26 | 1994-09-20 | Lexmark International, Inc. | Manufacture of printhead with diamond resistors |
| DE10058581C1 (de) * | 2000-11-18 | 2002-03-14 | Fraunhofer Ges Forschung | Elektromechanisch regelbares elektrisches Widerstandselement |
| US8438910B2 (en) * | 2009-05-07 | 2013-05-14 | Agilent Technologies, Inc. | Shear valve with DLC comprising multi-layer coated member |
| EP2819280B1 (en) * | 2012-02-24 | 2016-08-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Sliding contact member, dc motor and generator using said sliding contact member |
| JP5790885B2 (ja) * | 2012-08-08 | 2015-10-07 | 日産自動車株式会社 | 接点部材及び電動機 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188860A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-26 | Victor Co Of Japan Ltd | 静電容量値の変化検出型再生針 |
| JPS631001A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | 矢崎総業株式会社 | ポテンシヨメ−タ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5733448A (en) * | 1980-08-01 | 1982-02-23 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | Reproducing stylus for video disk |
| JP2532426B2 (ja) * | 1987-01-12 | 1996-09-11 | 松下電器産業株式会社 | 固体潤滑軸受装置 |
| DE3818719C2 (de) * | 1987-06-02 | 2000-03-23 | Sumitomo Electric Industries | Halbleitender Diamant vom n-Typ und Verfahren zu dessen Herstellung |
-
1989
- 1989-10-06 JP JP1262372A patent/JP2711914B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-10-05 US US07/593,890 patent/US5093647A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188860A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-26 | Victor Co Of Japan Ltd | 静電容量値の変化検出型再生針 |
| JPS631001A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | 矢崎総業株式会社 | ポテンシヨメ−タ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5093647A (en) | 1992-03-03 |
| JPH03124002A (ja) | 1991-05-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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