(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のカーボンナノチューブを使用した接点端子では、基部が露出している為に、先端部の耐久性に対して基部の耐久性が低くなり、使用中にカーボンナノチューブが基板から剥離してしまう。そこで基部が補強された、耐久性のある電気的接点を提供する。【解決手段】カーボンナノチューブを積層させる触媒の下に補強材を積層し、触媒上にカーボンナノチューブを積層した後、補強材を加熱して溶融させ、カーボンナノチューブ基部を埋没させる事によって基部を補強し、接点装置としての寿命を長くする。【選択図】図１
2006180613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に積層されたカーボンナノチューブを用いて電気的接点材とした電気接点装置において、カーボンナノチューブと積層基板との接点が補強されていることを特徴とするカーボンナノチューブを使用した接点装置の端子構造。
【請求項２】
基板上に積層した補強材の上にカーボンナノチューブ積層用の核（触媒）を設け、前記カーボンナノチューブ積層後に前記補強材を液体又はゲル状にし、前記カーボンナノチューブと前記核との接点が前記補強材に沈殿した後に再度前記補強剤を固体の状態に戻すことによってカーボンナノチューブ基部を補強する請求項１記載の端子構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータのブラシと整流子及びスイッチ等の接点可動部に用いられる電気接点装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータのブラシと整流子及びスイッチ等の接点可動部に使用する接点装置としては金属製の板状弾性体を使用したものが主流であり、例えば特許文献１といった構造が用いられている。このような板バネを使用した構造には、構造が簡単で量産に向いており、安価であるという利点があったが、板バネを給電端子として使用している為に、摩擦による接触面の劣化、端子全体の酸化による導電率の低下といった課題を抱えていた。
【０００３】
前記課題に対して近年、可動部に使用する電気的接点材として、炭素を積層したカーボンナノチューブを使用した端子があり、機械的接触に対して高い導電率を持ち、電気的特性が変化しない端子として出願されている。（特許文献２参照）
【０００４】
前記特許文献２記載の電気的接点装置では複数のカーボンナノチューブをブラシ接点材として使用することによって、寿命の長い接点部を提供しており、金属製の端子を使用する場合と比較して電気接点に於ける機械的接触による摩耗が生じないといった利点を備えていると同時に、酸化しても二酸化炭素を生じるだけなので、金属製の端子と違って摩耗によって生じた微小粉末が可動部に入ることもなく、装置全体の寿命に関して従来よりも長くすることを可能としている。
【０００５】
又、積層する複数のカーボンナノチューブ間の密度を変えることによって接触時の圧力を調節することが可能となり、端子部分にバネ等の弾性体を設置する必要が無く、部品点数を減らすことが出来ると共に製造コストを低く抑えることが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−００３６３８
【特許文献２】特開２００３−２８４３０４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、カーボンナノチューブとカーボンナノチューブの基部であるカーボンナノチューブを積層した基板との接点に於いてはコバルトニッケル等の粒子が可動導体の基板上に散布しているのみであり、使用環境によってはカーボンナノチューブが基板から剥離する事が考えられる。
【０００８】
そこで本発明は基部が補強された、耐久性のある電気的接点を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、請求項１ではカーボンナノチューブを用いた電気的接点装置に於いて、積層したカーボンナノチューブと積層された基板との接点を補強した事を特徴としている。
【００１０】
請求項２では、請求項１で記載したカーボンナノチューブ積層部の補強を、予めカーボンナノチューブ積層用の核（触媒）の下に補強材を積層しておき、カーボンナノチューブ積層後に前記補強材を液体又はゲル状にし、カーボンナノチューブと前記核との接点が補強材に沈殿した後、再度補強材を固体にすることで請求項１記載の接点構造を製造することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、長期間の使用に於いても積層部から剥離することなくカーボンナノチューブを接点として使用することが可能となる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の接点を補強したカーボンナノチューブを容易に製造することが可能となる。
【００１３】
現在、炭素源としてアルコールを使用したアルコールCCVD法により６００℃を下回る低い生成温度で高い純度のカーボンナノチューブを生成することが可能となっており、アルミニウムでパターニングされた半導体基板上へのSWNTの直接生成が実現している。
【００１４】
しかしながら、カーボンナノチューブを接点端子として使用する場合、カーボンナノチューブの基部である生成基板とカーボンナノチューブとの接点が剥離する可能性があり、モータ等の可動部分の電気的接点として使用する場合には剥離したカーボンナノチューブが可動部の隙間に入り込み、結果として装置の寿命を縮めてしまうという課題がある。
【００１５】
本発明では上述したアルミニウム等の低融点金属をまたは樹脂を補強材として予めカーボンナノチューブ積層用のコバルトニッケル粒子等の核の下に積層し、カーボンナノチューブ形成後に核とカーボンナノチューブの根本部分を液体又はゲル状にした前記補強材に沈め、再度前記補強材を固体に戻すことで導電性を保ったまま強固な設置構造のカーボンナノチューブを使用した電気的接点を得ることを可能としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を参照して本発明の実施形態に関わるカーボンナノチューブを使用した接点装置の補強構造について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１に本発明に関わるカーボンナノチューブを使用した接点装置の補強方法の手順を示す。
手順１では融点の低い金属（Al等）を補強材として使用し、端子に用いる基板上に積層している。
手順２では手順１で積層した補強材層の上にカーボンナノチューブ積層時の核（触媒）となる金属粒子（コバルトニッケル等）を分散させる。
手順３では手順２で分散させた金属粒子を触媒としてカーボンナノチューブを積層している。
手順４では基板を加熱し、補強材を積層された触媒及び前記触媒とカーボンナノチューブとの接点を含めて補強材の中に沈澱させている。
手順５では手順４で沈澱した接点部において、補強材を冷却し、固体の状態に戻すことによって沈澱した部分を補強している。
【００１８】
上記実施例において、基板の材料には導電性材料を用いている。手順１で基板状に低融点金属を積層することにより、カーボンナノチューブ積層後に真空蒸着といった工程で補強することなく、単に加熱→冷却という手順を踏むだけで積層部分を補強することが可能となる。
次に手順２で触媒となる金属粒子を分散させ、手順３でカーボンナノチューブを積層する。このとき、アルコールCCVD法によって触媒上にカーボンナノチューブを積層することで、補強材である低融点金属を固体に保ったままカーボンナノチューブを積層することが出来る。
最後に手順４→手順５で補強材の融点まで温度を上げることで接点部を沈澱させ、そのままの状態で補強することが可能となる。補強材としては、配線の簡易化などの観点から塗れ性が良く、融点が600℃以上の低融点金属が望ましい。
【００１９】
以上の実施例に依れば、使用中に設置部が剥離しにくく、安定した導電性を持った端子を簡易に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明における第１の実施例の手順
【図１】
2006180613.tif 000003