(57)【要約】【課題】耐摩耗性を向上させると共に、整流火花の発生を抑制して、長寿命化を実現し得る摺動接点部材、これを適用した電動機及び発電機を提供する。【解決手段】摺動接点部材は、摺動表面に配設されると共に、導電性硬質炭素を含む導電性硬質炭素含有層を有する。摺動接点部材の摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における導電性硬質炭素含有層の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗が、摺動接点部材の摺動方向のいずれか他方の端部、若しくはいずれか他方の端部及び中央部、又は中央部における導電性硬質炭素含有層の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗よりも高い。  電動機又は発電機は、上述の摺動接点部材を整流子及びブラシの少なくとも一方として備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動表面に配設されると共に、導電性硬質炭素を含む導電性硬質炭素含有層を有する摺動接点部材であって、
当該摺動接点部材の摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における上記導電性硬質炭素含有層の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗が、当該摺動接点部材の摺動方向のいずれか他方の端部、若しくはいずれか他方の端部及び中央部、又は中央部における上記導電性硬質炭素含有層の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗よりも高い
ことを特徴とする摺動接点部材。
【請求項２】
当該摺動接点部材の摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における上記導電性硬質炭素含有層の厚みが、当該摺動接点部材の摺動方向のいずれか他方の端部、若しくはいずれか他方の端部及び中央部、又は中央部における上記導電性硬質炭素含有層の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の摺動接点部材。
【請求項３】
当該摺動接点部材の摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における上記導電性硬質炭素含有層の導電性硬質炭素の濃度が、当該摺動接点部材の摺動方向のいずれか他方の端部、若しくはいずれか他方の端部及び中央部、又は中央部における上記導電性硬質炭素含有層の導電性硬質炭素の濃度よりも高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の摺動接点部材。
【請求項４】
上記導電性硬質炭素含有層が、導電性硬質炭素からなる複数の粒子と他の材料とを含む複合材からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の摺動接点部材。
【請求項５】
上記導電性硬質炭素が、導電性ダイヤモンド又は導電性ダイヤモンドライクカーボンであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の摺動接点部材。
【請求項６】
上記導電性硬質炭素含有層が、銅、ニッケル、コバルト、ケイ素、ホウ素、鉄及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載の摺動接点部材。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の摺動接点部材を整流子及びブラシの少なくとも一方として備えたことを特徴とする電動機。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の摺動接点部材を整流子及びブラシの少なくとも一方として備えたことを特徴とする発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動接点部材、電動機及び発電機に関するものである。更に詳細には、本発明は、摺動表面に導電性硬質炭素含有層を有し、摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における電気抵抗が他部における電気抵抗に対して相対的に高い摺動接点部材、これを適用した電動機及び発電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、整流性及び耐久性に優れるブラシ、整流子及び整流機構が提案されている（特許文献１参照。）。そして、整流子における整流子片と接触するブラシは、低抵抗材料からなる低抵抗層と、低抵抗材料よりも固有抵抗値が高い高抵抗材料からなる高抵抗層とを有しており、高抵抗材料は、その全量に対して、低抵抗材料よりも固有抵抗値が高い無機物質を２０ｗｔ％より多く含有している。また、ブラシと接触する整流子片を複数有する整流子は、整流子片が、低抵抗材料からなる低抵抗層と、低抵抗材料よりも固有抵抗値が高い高抵抗材料からなる高抵抗層とを有しており、高抵抗材料は、その全量に対して、低抵抗材料よりも固有抵抗値が高い無機物質を２０ｗｔ％より多く含有している。更に、整流機構は、上記と同様の構成を有するブラシ又は整流子と、カーボンファイバを含む黒鉛を含有してなる整流子又はブラシとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８７１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のブラシや整流子などにあっては、摩耗によりブラシや整流子などの電気抵抗が低下すると、徐々に整流火花が発生するという問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明は、耐摩耗性を向上させると共に、整流火花の発生を抑制して、長寿命化を実現し得る摺動接点部材、これを適用した電動機及び発電機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】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた。そして、その結果、摺動表面に導電性硬質炭素含有層を有し、摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における電気抵抗が他部に対して相対的に高い構成とすることにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の摺動接点部材は、摺動表面に配設されると共に、導電性硬質炭素を含む導電性硬質炭素含有層を有するものである。そして、摺動接点部材の摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における導電性硬質炭素含有層の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗が、摺動接点部材の摺動方向のいずれか他方の端部、若しくはいずれか他方の端部及び中央部、又は中央部における導電性硬質炭素含有層の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗よりも高い。
【０００８】
また、本発明の電動機又は発電機は、上記本発明の摺動接点部材を整流子及びブラシの少なくとも一方として備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、摺動表面に配設されると共に、導電性硬質炭素を含む導電性硬質炭素含有層を有する摺動接点部材において、摺動接点部材の摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における導電性硬質炭素含有層の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗が、摺動接点部材の摺動方向のいずれか他方の端部、若しくはいずれか他方の端部及び中央部、又は中央部における導電性硬質炭素含有層の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗よりも高い構成とした。そのため、耐摩耗性を向上させると共に、整流火花の発生を抑制して、長寿命化を実現し得る摺動接点部材、これを適用した電動機及び発電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る摺動接点部材の一例及び他の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る摺動接点部材の一例及び他の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る摺動接点部材の一例及び他の一例を模式的に示す断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第１〜第３の実施形態に係る摺動接点部材における導電性硬質炭素含有層の構成の若干例を模式的に示す拡大断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態に係る摺動接点部材の製造方法の一例を示す説明図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る摺動接点部材を適用した直流モータを説明する断面図である。
【図７】図７は、ピンオンディスク試験の要領を示す概略図である。
【図８】図８は、実施例１及び比較例１の摺動接点部材を用いたピンオンディスク試験における比摩耗量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る摺動接点部材について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１２】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る摺動接点部材について詳細に説明する。図１（ａ）は、第１の実施形態に係る摺動接点部材の一例を模式的に示す断面図である。図１（ａ）に示すように、本例の摺動接点部材１Ａは、基部１０と、摺動表面２０Ａに配設される導電性硬質炭素含有層２０を有するものである。そして、当該摺動接点部材１Ａの図中矢印Ｘで示す摺動方向のいずれか一方の端部２０ｂ（本例では後側端部である。）における導電性硬質炭素含有層２０の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗が、当該摺動接点部材１Ａの図中矢印Ｘで示す摺動方向のいずれか他方の端部２０ｂ及び中央部２０ｃ（これらを併せて他部２０ｄという。）における導電性硬質炭素含有層２０の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗よりも高い。なお、導電性硬質炭素含有層２０は、図示しない導電性硬質炭素を含む。
【００１３】
また、図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る摺動接点部材の他の一例を模式的に示す断面図である。図１（ｂ）に示すように、本例の摺動接点部材１Ｂは、基部１０と、摺動表面２０Ａに配設される導電性硬質炭素含有層２０を有するものである。そして、当該摺動接点部材１Ｂの図中矢印Ｘで示す摺動方向の双方の端部２０ｂ，２０ｂにおける導電性硬質炭素含有層２０の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗が、当該摺動接点部材１Ｂの図中矢印Ｘで示す摺動方向の中央部２０ｃにおける導電性硬質炭素含有層２０の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗よりも高い。なお、導電性硬質炭素含有層２０は、図示しない導電性硬質炭素を含む。
【００１４】
このように、摺動表面に導電性硬質炭素含有層を有し、摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における電気抵抗を他部又は中央部における電気抵抗に対して相対的に高い構成としたため、耐摩耗性を向上させると共に、整流火花の発生を抑制して、長寿命化を実現し得る摺動接点部材、これを適用した電動機及び発電機を提供することができる。また、このような電動機の一例である直流モータは、電気自動車（ＥＶ）などの駆動に必要な高出力、大電流に対応可能なものとなりえる。
【００１５】
なお、摺動接点部材の摺動方向のいずれか一方の端部における導電性硬質炭素含有層の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗が、当該摺動接点部材の摺動方向のいずれか他方の端部における導電性硬質炭素含有層の層厚み方向の単位面積当たりの電気抵抗よりも高い構成を有していれば、特に限定されるものではない。すなわち、図示しないが、例えば中央部の電気抵抗については上記いずれか一方の端部と同程度である構成であっても、本発明の範囲に含まれる。
【００１６】
また、図示しないが、摺動接点部材としては、導電性硬質炭素含有層自体からなるものを適用してもよく、このような摺動接点部材も本発明の範囲に含まれる。
【００１７】
ここで、本発明において、「導電性硬質炭素含有層」とは、摺動表面における導電性硬質炭素の面積率が５０面積％以上であるものを意味し、好ましくは導電性硬質炭素を５０体積％以上含有するものを意味する。
【００１８】
また、本発明において、「端部」とは、摺動方向における前側端面又は後側端面を含む一定部分であり、前側端面を含む前側端部は摺動方向に対して最大限前側半分までの部分であり、後側端面を含む後側端部は摺動方向に対して最大限後側半分までの部分である。
【００１９】
更に、本発明において、「中央部」とは、摺動方向における中間点における断面を含む一定部分であり、摺動接点部材自体やその相手部材の大きさによって適宜設定することができるが、例えば、摺動方向における摺動方向における前側端面を含む１／３の部分を前側端部、後側端面を含む１／３の部分を後側端部、これら以外の他部を中央部とすることができる。
【００２０】
また、導電性硬質炭素としては、例えば、通電摺動による摩擦係数の低減、耐摩耗性の向上などの観点から導電性ダイヤモンドや導電性ダイヤモンドライクカーボンなどを好適例として挙げることができる。ここで、導電性ダイヤモンドとしては、ホウ素ドープダイヤモンドなど従来公知のものを適用することができる。また、導電性ダイヤモンドライクカーボンとしては、ｔａ−Ｃ構造のダイヤモンドライクカーボン（いわゆる水素フリーダイヤモンドライクカーボン）やａ−Ｃ：Ｈ構造のダイヤモンドライクカーボン（いわゆる水素含有ダイヤモンドライクカーボン）、金属元素ドープしたダイヤモンドライクカーボンなど従来公知のものを適用することができる。その中でも、導電性ダイヤモンドは、放熱性が高いという観点から特に好ましい。
【００２１】
更に、導電性硬質炭素含有層には、炭素と反応し易い材料若しくは触媒又は導電助剤を含んでいることが、導電性硬質炭素含有層のバルク化又は全体としての電気抵抗低減という観点から好ましい。全体としての電気抵抗を低減することができると、例えば直流モータの効率をより向上させることができる。なお、炭素と反応しやすい材料若しくは触媒成分の好適例としては、コバルト（Ｃｏ）、ケイ素（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、ホウ素（Ｂ）などを挙げることができ、これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて適用することができる。これらの触媒成分は、導電性ダイヤモンド粒子を用いて造粒体や焼結体を得るためには必要な成分である。また、導電助剤の好適例としては、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、（Ｆｅ）などを挙げることができ、これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて適用することができる。
【００２２】
また、本発明において、特に限定されるものではないが、摺動接点部材は、その比抵抗が１×１０−１Ω・ｃｍ以下であることが、発熱による損失を防止できるという観点から好ましい。例えば、直流モータに適用する場合、発熱による損失が更に低減され、直流モータの効率をより向上させることができる。また、摩耗量が低減されるため、直流モータの長寿命化を図ることができる。
【００２３】
更に、本発明において、特に限定されるものではないが、摺動接点部材の摺動表面の表面粗さはＲａ０．１以下であることが、相手部材への攻撃性を低下させ、摩擦係数を更に低下させることができるという観点から好ましい。また、例えば、直流モータに適用する場合、引き摺り損失が更に低減され、直流モータの効率をより向上させることができる。更に、摩耗量が低減されるため、直流モータの長寿命化を図ることができる。
【００２４】
また、本発明において、特に限定されるものではないが、導電性硬質炭素の硬度は、耐摩耗性を向上できるという観点からＨｖ１０００以上であることが好ましい。例えば、直流モータに適用する場合、摩耗量が低減されるため、直流モータの長寿命化を図ることができる。
【００２５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る摺動接点部材について詳細に説明する。なお、上記の実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。また、図示せずに説明した構成例も、本実施形態に適用可能であれば、そのまま又は適宜変形させて適用してもよく、その説明は省略する。図２（ａ）は、第２の実施形態に係る摺動接点部材の一例を模式的に示す断面図である。図２（ａ）に示すように、本例の摺動接点部材１Ｃは、当該摺動接点部材１Ｃの図中矢印Ｘで示す摺動方向の双方の端部２０ｂ，２０ｂにおける導電性硬質炭素含有層２０の厚みが、当該摺動接点部材Ｃの図中矢印Ｘで示す摺動方向の中央部２０ｃにおける導電性硬質炭素含有層２０の厚みよりも厚い構成が、上記第１の実施形態に係る摺動接点部材の他の一例と相違している。
【００２６】
また、図２（ｂ）は、第２の実施形態に係る摺動接点部材の他の一例を模式的に示す断面図である。図２（ｂ）に示すように、本例の摺動接点部材１Ｄは、当該摺動接点部材１Ｄの図中矢印Ｘで示す摺動方向のいずれか一方の端部２０ｂ（本例では後側端部である。）における導電性硬質炭素含有層２０の厚みが、当該摺動接点部材１Ｃの図中矢印Ｘで示す摺動方向のいずれか他方の端部２０ｂ及び中央部２０ｃ（これらを併せて他部２０ｄという。）における導電性硬質炭素含有層２０の厚みよりも厚い構成が、上記第１の実施形態に係る摺動接点部材の一例と相違している。
【００２７】
このように、摺動表面に導電性硬質炭素含有層を有し、摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における電気抵抗を他部又は中央部における電気抵抗に対して相対的に高い構成とするに当たり、摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における導電性硬質炭素含有層の厚みを他部又は中央部における導電性硬質炭素含有層の厚みに対して相対的に厚い構成としたため、耐摩耗性を向上させると共に、整流火花の発生を抑制して、長寿命化を実現し得る摺動接点部材、これを適用した電動機及び発電機を提供することができる。また、このような電動機の一例である直流モータは、電気自動車（ＥＶ）などの駆動に必要な高出力、大電流に対応可能なものとなりえる。更に、詳しくは後述するが、導電性硬質炭素含有層の厚みの調整は研削により容易に行えるという利点がある。また、従来と異なり、相対的に抵抗が高い部位においても、電気抵抗を低減し得る構成とすることができるため、電気抵抗による損失増大を低減することができるという副次的な利点もある。
【００２８】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る摺動接点部材について詳細に説明する。なお、上記の実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。また、図示せずに説明した構成例も、本実施形態に適用可能であれば、そのまま又は適宜変形させて適用してもよく、その説明は省略する。図３（ａ）は、第３の実施形態に係る摺動接点部材の一例を模式的に示す断面図である。図３（ａ）に示すように、本例の摺動接点部材１Ｅは、当該摺動接点部材１Ｅの図中矢印Ｘで示す摺動方向の双方の端部２０ｂ，２０ｂにおける導電性硬質炭素含有層２０の導電性硬質炭素の濃度が、当該摺動接点部材１Ｅの図中矢印Ｘで示す摺動方向の中央部２０ｃにおける導電性硬質炭素含有層２０の導電性硬質炭素の濃度よりも高い構成が、上記第１の実施形態に係る摺動接点部材の他の一例と相違している。なお、図中２１は、導電性硬質炭素含有層２０に含まれる導電性硬質炭素を示す。
【００２９】
また、図３（ｂ）は、第３の実施形態に係る摺動接点部材の他の一例を模式的に示す断面図である。図３（ｂ）に示すように、本例の摺動接点部材１Ｆは、当該摺動接点部材１Ｆの図中矢印Ｘで示す摺動方向のいずれか一方の端部２０ｂ（本例では後側端部である。）における導電性硬質炭素含有層の２０導電性硬質炭素の濃度が、当該摺動接点部材１Ｆの図中矢印Ｘで示す摺動方向のいずれか他方の端部２０ｂ及び中央部２０ｃ（これらを併せて他部２０ｄという。）における導電性硬質炭素含有層２０の導電性硬質炭素の濃度よりも高い構成が、上記第１の実施形態に係る摺動接点部材の一例と相違している。なお、図中２１は、導電性硬質炭素含有層２０に含まれる導電性硬質炭素を示す。
【００３０】
このように、摺動表面に導電性硬質炭素含有層を有し、摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における電気抵抗を他部又は中央部における電気抵抗に対して相対的に高い構成とするに当たり、摺動方向のいずれか一方又は双方の端部における導電性硬質炭素含有層の導電性硬質炭素含有量を他部又は中央部における導電性硬質炭素含有層の導電性硬質炭素の濃度に対して相対的に高い構成としたため、耐摩耗性を向上させると共に、整流火花の発生を抑制して、長寿命化を実現し得る摺動接点部材、これを適用した電動機及び発電機を提供することができる。また、このような電動機の一例である直流モータは、電気自動車（ＥＶ）などの駆動に必要な高出力、大電流に対応可能なものとなりえる。更に、導電性硬質炭素含有層の導電性硬質炭素の濃度の調整は、例えば、詳しくは後述するパウダーデポジション法により容易に行えるという利点がある。また、従来と異なり、相対的に抵抗が高い部位においても、電気抵抗を低減し得る構成とすることができるため、電気抵抗による損失増大を低減することができるという副次的な利点もある。
【００３１】
図４（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第１〜第３の実施形態に係る摺動接点部材における導電性硬質炭素含有層の構成の若干例を模式的に示す拡大断面図である。なお、上記の実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
導電性硬質炭素含有層２０の第１の好適例としては、図４（ａ）に示すような導電性ダイヤモンド２３からなる複数の粒子と、これらを結合する、導電性硬質炭素含有層の導電性を向上させる、又はこれらを結合し、かつ、導電性硬質炭素含有層の導電性を向上させる他の材料２７とを含む複合材２９からなるものを挙げることができる。この導電性硬質炭素含有層２０は、例えばパウダーデポジション法などのコールドスプレー法や焼結法で形成することができる。特に、パウダーデポジション法により容易に形成することができる。
【００３３】
また、導電性硬質炭素含有層２０の第２の好適例としては、図４（ｂ）に示すような導電性ダイヤモンド２３からなる複数の粒子と、これらを結合する、導電性硬質炭素含有層の導電性を向上させる、又はこれらを結合し、かつ、導電性硬質炭素含有層の導電性を向上させる他の材料２７とを含む複合材２９からなり、更に複数の粒子同士が接合された構造を有するものを挙げることができる。この導電性硬質炭素含有層２０は、例えば焼結法により容易に形成することができる。
【００３４】
更に、導電性硬質炭素含有層２０の第３の好適例としては、図４（ｃ）に示すような導電性ダイヤモンド２３からなる複数の粒子と、導電性硬質炭素含有層の導電性を向上させる他の材料２７とを含む複合材２９からなるものを挙げることができる。この導電性硬質炭素含有層２０は、例えばＣＶＤ法により容易に形成することができる。
【００３５】
また、導電性硬質炭素含有層２０の第４の好適例としては、図４（ｅ）に示すような導電性ダイヤモンドライクカーボン２５からなる複数の粒子と、導電性硬質炭素含有層の導電性を向上させる他の材料２７とを含む複合材２９からなるものを挙げることができる。この導電性硬質炭素含有層２０は、例えばＣＶＤ法により容易に形成することができる。
【００３６】
更に、導電性硬質炭素含有層２０の第５の好適例としては、図４（ｄ）に示すような導電性ダイヤモンド２３からなる複数の粒子からなるものを挙げることができる。この導電性硬質炭素含有層２０は、例えばＣＶＤ法により容易に形成することができる。
【００３７】
また、導電性硬質炭素含有層２０の第６の好適例としては、図４（ｆ）に示すような導電性ダイヤモンドライクカーボン２５からなる複数の粒子からなるものを挙げることができる。この導電性硬質炭素含有層２０は、例えばＣＶＤ法やＰＶＤ法により容易に形成することができる。
【００３８】
また、本発明においては、特に限定されるものではないが、ＣＶＤ法やＰＶＤ法は、摺動表面に導電性硬質炭素含有層である堆積体を形成する場合に適している。また、ＣＶＤ法やＰＶＤ法で導電性硬質炭素含有層を形成する場合には、耐剥離性の観点から、コールドスプレー法や焼結法で導電性硬質炭素含有層である圧粉体を形成する場合と比較して層厚みを薄くすることが好ましい。
【００３９】
更に、本発明においては、特に限定されるものではないが、パウダーデポジション法や焼結法は、摺動表面に導電性硬質炭素含有層である圧粉体を形成する場合に適している。更に、コールドスプレー法や焼結法で導電性硬質炭素含有層を形成する場合には、原料サイズの観点から、ＣＶＤ法やＰＶＤ法で導電性硬質炭素含有層である堆積体を形成する場合と比較して層厚みを厚くすることが好ましい。
【００４０】
また、特に限定されるものではないが、上記第１〜第６の好適例においては、導電性硬質炭素含有層の厚みは、耐摩耗性の観点からは０．０１ｍｍ以上であることが好ましく、０．３ｍｍ以上であることが更に好ましい。また、電気抵抗低減の観点からは１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることが更に好ましい。
【００４１】
更に、特に限定されるものではないが、上記第１〜第６の好適例においては、導電性硬質炭素の粒子経は、平均粒子経で０．００２〜０．０５ｍｍであることが好ましく、０．００５〜０．０１ｍｍであることが更に好ましい。また、上記第１〜第３の好適例においては、他の材料の粒子経は、平均粒子経で０．０５ｍｍ以下であることが好ましく、上記第５の好適例においては、他の材料の粒子経は、０．０１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
なお、本発明において、「粒子径」とは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの観察手段を用いて観察される導電性硬質炭素の粒子や他の材材料の粒子などの（観察面）の輪郭線上の任意の２点間の距離のうち、最大の距離を意味する。
【００４３】
また、本発明において、「平均粒子径」の値としては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの観察手段を用い、数〜数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を採用するものとする。他の構成成分の粒子径や平均粒子径も同様に定義することができる。
【００４４】
ただし、このような範囲に何ら制限されるものではなく、本実施形態の作用効果を有効に発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。
【００４５】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る摺動接点部材の製造方法の一例を示す説明図である。ここでは、パウダーデポジション法と研削・研磨によって、導電性硬質炭素含有層を形成する。
【００４６】
まず、図５（ａ）に示すように、基部１０となる基板を作製する。
【００４７】
次いで、図５（ｂ）に示すように、パウダーデポジション法により、基部（基板）１０上に導電性硬質炭素含有層２０を形成する。パウダーデポジション法では、ジェットノズルＮと、ヘリウムガスを加熱するヒータＨと、粉末素材を供給するフィーダＦを有する装置を用い、ジェットノズルＮにより、基部（基板）１０上にヘリウムガスとともに粉末素材を噴射する。
【００４８】
すなわち、摺動接点部材１Ｃを製造するには、導電性硬質炭素の例である導電性ダイヤモンド又は造粒された導電性ダイヤモンドと他の材料の例である銅の粉末素材を基部（基板）１０の上面に噴射して、導電性ダイヤモンド又は造粒された導電性ダイヤモンドからなる複数の粒子と、導電性ダイヤモンド粒子同士を結合する他の材料の例である銅とを含む圧粉体からなる導電性硬質炭素含有層２０を形成する。
【００４９】
しかる後、図５（ｃ）に示すように、研削・研磨により導電性硬質炭素含有層２０の各部の厚みを所定の構成となるように調整して、本例の摺動接点部材を得る。
【００５０】
このように、パウダーデポジション法と研削・研磨を利用することで、本例の摺動接点部材を容易に且つ安価に製造することができる。しかしながら、これに限定されるものではなく、パウダーデポジション法に替えて、焼結法やＣＶＤ法、ＰＶＤ法を適用してもよい。また、研削・研磨を行わないで、パウダーデポジション法を行う際に、導電性ダイヤモンド粒子の含有量（濃度）を所定の構成となるように調整して、本例の摺動接点部材を得てもよい。
【００５１】
図６は、本発明の一実施形態に係る摺動接点部材を適用した直流電動機（直流モータ）を説明する断面図である。直流モータＭは、モータケース５１の内側に、ベアリング５２により回転自在に保持した電機子５３と、電機子５３のコイル５４に対抗するマグネット５５を備えている。そして、モータケース５１側に、複数のブラシ５６を備えている。各ブラシ５６は、電機子５３に同軸状に設けたコミュテータ（整流子）５７に対して摺動接触しながら通電をする。なお、直流発電機にあっても同様の構成である。
【００５２】
上記の各実施形態で説明した摺動接点部材は、図６に示す直流モータにおいて、ブラシ５６及びコミュテータ５７のいずれか一方又は双方を構成する。これにより、耐摩耗性を向上させると共に、整流火花の発生を抑制して、直流モータの部品の長寿命化や性能向上を実現することができる。
【実施例】
【００５３】
（実施例１）
ディスク状の超鋼基板上に、導電性硬質炭素としての導電性ダイヤモンドを含む導電性硬質炭素層を焼結法によって形成した。しかる後、研削・研磨加工によって摺動方向の双方の端部における導電性硬質炭素含有層の厚みが、摺動方向の中央部における導電性硬質炭素含有層の厚みよりも厚くなるように調整して、本例の摺動接点部材を得た。
【００５４】
（実施例２）
ディスク状の銅基板上に、導電性硬質炭素としての導電性ダイヤモンドを含む導電性硬質炭素層をパウダーデポジション法によって形成したこと以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、本例の摺動接点部材を得た。
【００５５】
（実施例３）
ディスク状の超鋼基板上に、導電性硬質炭素としての導電性ダイヤモンドを含む導電性硬質炭素層をＣＶＤ法によって形成したこと以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、本例の摺動接点部材を得た。
【００５６】
（比較例１）
ディスク状の銅基板自体を本例の摺動接点部材とした。
【００５７】
［性能評価］
上記各例の摺動接点部材について、性能評価試験を行った。具体的には、図７に示す要領でＪＩＳ  Ｒ  １６１３に準拠したピンオンディスク試験を行った。この試験ではディスク状の摺動接点部材１０の上で相手部材３０であるピン状のグラファイト部材を摺動させた。また、この試験では荷重を１０Ｎとし、ピン状のグラファイト部材の回転数を１０００ｒｐｍとした。更に、この試験は室温（２５℃）、無潤滑下で行った。なお、図７は、比較例１での様子を示すものである。
【００５８】
図８は、摺動接触させた場合と摺動接触させながら更に通電させた場合とにおける、実施例１及び比較例１の比摩耗量を示すグラフである。これらのグラフから、本発明の範囲に属する実施例１は、本発明外の比較例１と比較して、摺動接点部材を所定の構成としたため、摺動接触させながら通電させた場合に、比摩耗量を約１００倍程度低減することができることが分かる。なお、「比摩耗量」とは、１Ｎで１ｍこすったときの摩耗量を意味する。また、実施例２及び実施例３についても実施例１と同程度の結果を得ることができた。
【００５９】
以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００６０】
すなわち、上述した各形態に記載した構成は、各形態毎に限定されるものではなく、例えば、導電性硬質炭素含有層の構成の細部を変更したり、各形態の構成を上述した各形態以外の組み合わせにしたりすることができる。
【００６１】
また、上述した各形態においては、摺動接点部材を利用するものとして、直流モータを例示したが、これに限定されるものではなく、直流発電機に適用することもできる。
【００６２】
更に、例えば、架線とパンタグラフや集電用レールと集電靴、所定のスイッチ類など相対的に相手部材と摺動接触しながら通電をする摺動接点部材に適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１，１Ａ〜１Ｆ  摺動接点部材
１０  基部（基板）
２０  導電性硬質炭素含有層
２０ａ  摺動表面
２０ｂ  端部
２０ｃ  中央部
２０ｄ  他部
２１  導電性硬質炭素
２３  導電性ダイヤモンド
２５  導電性ダイヤモンドライクカーボン
２７  他の材料
２９  複合材
３０  相手部材
５１  モータケース
５２  ベアリング
５３  電機子
５４  コイル
５５  マグネット
５６  ブラシ
５７  コミュテータ（整流子）
Ｎ  ジェットノズル
Ｈ  ヒータ
Ｆ  フィーダ
Ｍ  直流モータ
Ｅ  電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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