JP2000197316A - 電気摺動接点材料及びそれを装備したモ―タ - Google Patents
電気摺動接点材料及びそれを装備したモ―タInfo
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 小型ＤＣモータなどのモータの電気摺動接点
部において、毒性の高いＣｄを含まない電気摺動接点材
料を提供しようとするものである。 【解決手段】 小型ＤＣモータの平板状金属ブラシまた
は／および整流子片の電気摺動接点材料を、Ａｇまたは
Ａｇ合金からなる電気摺動接点材料に、Ｃｏを０．０１
〜０．２重量％添加した構成とすることにより、Ｃｄを
もちいないで電気的・機械的摩耗を抑制する。
部において、毒性の高いＣｄを含まない電気摺動接点材
料を提供しようとするものである。 【解決手段】 小型ＤＣモータの平板状金属ブラシまた
は／および整流子片の電気摺動接点材料を、Ａｇまたは
Ａｇ合金からなる電気摺動接点材料に、Ｃｏを０．０１
〜０．２重量％添加した構成とすることにより、Ｃｄを
もちいないで電気的・機械的摩耗を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は円弧状の整流子片と
平板状の金属ブラシが摺動通電を行う小型ＤＣモータな
どのモータのブラシまたは／および整流子片などに使用
される電気摺動接点材料に関するものである。
平板状の金属ブラシが摺動通電を行う小型ＤＣモータな
どのモータのブラシまたは／および整流子片などに使用
される電気摺動接点材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来より知られている小型ＤＣモ
ータなどのモータのブラシと整流子を示す平面図であ
る。図１において１は貴金属系ブラシ片、２はブラシ−
整流子摺動部、３はブラシ基部、４は整流子、５は回転
軸である。
ータなどのモータのブラシと整流子を示す平面図であ
る。図１において１は貴金属系ブラシ片、２はブラシ−
整流子摺動部、３はブラシ基部、４は整流子、５は回転
軸である。
【０００３】ここで貴金属系ブラシ片１は、例えばＣｕ
−Ｂｅ系合金のようなＣｕ系母材１ａに、貴金属系電気
摺動接点材料１ｂをいわゆるクラッド法などにより埋設
した薄帯状金属板を打ち抜き加工したものである。
−Ｂｅ系合金のようなＣｕ系母材１ａに、貴金属系電気
摺動接点材料１ｂをいわゆるクラッド法などにより埋設
した薄帯状金属板を打ち抜き加工したものである。
【０００４】また整流子４は、電気摺動接点材料４ｋと
Ｃｕのような導電材料４ｍとをクラッド法などにより複
合化した板材を打ち抜き、円弧状に曲げ加工した複数の
整流子片４ｎを絶縁部材４ａに埋設して構成したもので
ある。
Ｃｕのような導電材料４ｍとをクラッド法などにより複
合化した板材を打ち抜き、円弧状に曲げ加工した複数の
整流子片４ｎを絶縁部材４ａに埋設して構成したもので
ある。
【０００５】上記のような貴金属系電気摺動接点材料１
ｂはＣｕ系母材１ａのバネ弾性により、常時、整流子片
４ｎの電気摺動接点材料４ｋに、ブラシ−整流子摺動部
２で押し当てており、Ｃｕ系母材１ａの表面に埋設した
貴金属系電気摺動接点材料１ｂが、整流子片４ｎの電気
摺動接点材料４ｋと摺動通電することにより整流し、回
転磁界を発生させ、その電磁力により回転軸５を中心と
して、小型ＤＣモータは駆動する。
ｂはＣｕ系母材１ａのバネ弾性により、常時、整流子片
４ｎの電気摺動接点材料４ｋに、ブラシ−整流子摺動部
２で押し当てており、Ｃｕ系母材１ａの表面に埋設した
貴金属系電気摺動接点材料１ｂが、整流子片４ｎの電気
摺動接点材料４ｋと摺動通電することにより整流し、回
転磁界を発生させ、その電磁力により回転軸５を中心と
して、小型ＤＣモータは駆動する。
【０００６】ここで、特に貴金属系電気摺動接点材料１
ｂ、電気摺動接点材料４ｋとしては、いずれも接点とし
て電気抵抗が低いと言う点から、元素中で最も電気抵抗
の小さいＡｇとすることが好ましい。
ｂ、電気摺動接点材料４ｋとしては、いずれも接点とし
て電気抵抗が低いと言う点から、元素中で最も電気抵抗
の小さいＡｇとすることが好ましい。
【０００７】しかしながら、純Ａｇは接点開閉時の熱に
より自己軟化し、凝着による異常摩耗が発生するため
に、一般的に接点としては純Ａｇに他元素を添加したＡ
ｇ合金が使用される。
より自己軟化し、凝着による異常摩耗が発生するため
に、一般的に接点としては純Ａｇに他元素を添加したＡ
ｇ合金が使用される。
【０００８】また、同一のＡｇ合金またはＡｇをブラシ
・整流子の貴金属系電気摺動接点材料１ｂと電気摺動接
点材料４ｋとして使用すると、摺動時に凝着による異常
摩耗が発生するために、貴金属系電気摺動接点材料１ｂ
と電気摺動接点材料４ｋとでは組成及び硬度の異なる合
金を用いることが多い。
・整流子の貴金属系電気摺動接点材料１ｂと電気摺動接
点材料４ｋとして使用すると、摺動時に凝着による異常
摩耗が発生するために、貴金属系電気摺動接点材料１ｂ
と電気摺動接点材料４ｋとでは組成及び硬度の異なる合
金を用いることが多い。
【０００９】貴金属系ブラシ片１は、バネ性を持って貴
金属系電気摺動材料１ｂを整流子４の電気摺動接点材料
４ｋに押し当てる必要があるため厚みを薄くする必要が
あり、このため貴金属系電気摺動材料１ｂには接点開閉
時の熱が集中し易く、耐熱性の高い材料としてＡｇ−Ｐ
ｄ系合金が用いられる。
金属系電気摺動材料１ｂを整流子４の電気摺動接点材料
４ｋに押し当てる必要があるため厚みを薄くする必要が
あり、このため貴金属系電気摺動材料１ｂには接点開閉
時の熱が集中し易く、耐熱性の高い材料としてＡｇ−Ｐ
ｄ系合金が用いられる。
【００１０】一方、整流子側の電気摺動接点材料４ｋに
は、Ａｇ−Ｐｄ系合金よりも硬度が低く、かつＡｇの自
己軟化による異常摩耗を防止するために、Ａｇ−Ｃｄ系
合金が用いられてきた。
は、Ａｇ−Ｐｄ系合金よりも硬度が低く、かつＡｇの自
己軟化による異常摩耗を防止するために、Ａｇ−Ｃｄ系
合金が用いられてきた。
【００１１】しかしながら、Ｃｄは毒性が高く、近年の
環境意識の高まりから、有害なＣｄを含まない電気摺動
接点材料が求められている。
環境意識の高まりから、有害なＣｄを含まない電気摺動
接点材料が求められている。
【００１２】このＣｄを含まない接点材料として、特開
平８−２８３８８５号公報においては、ＡｇＡｌ合金ま
たはＡｇＡｌＮｉ合金が提案されている。しかしなが
ら、Ａｌは融点がＡｇに対して低く、ＡｇＡｌ合金及び
ＡｇＡｌＮｉ合金はいずれも融点がＡｇ単体よりも低く
なり、小型ＤＣモータなどのモータの回転による電気ア
ークによる電気的摩耗に弱いという欠点があった。
平８−２８３８８５号公報においては、ＡｇＡｌ合金ま
たはＡｇＡｌＮｉ合金が提案されている。しかしなが
ら、Ａｌは融点がＡｇに対して低く、ＡｇＡｌ合金及び
ＡｇＡｌＮｉ合金はいずれも融点がＡｇ単体よりも低く
なり、小型ＤＣモータなどのモータの回転による電気ア
ークによる電気的摩耗に弱いという欠点があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】以上のように金属基質
の電気摺動接点材料としては、モータの回転による機械
的な摩耗及び接点間のアーク放電に起因した電気的な摩
耗を防止するためにＡｇ―Ｃｄ合金が用いられてきた
が、Ｃｄは毒性が高いという欠点がある。
の電気摺動接点材料としては、モータの回転による機械
的な摩耗及び接点間のアーク放電に起因した電気的な摩
耗を防止するためにＡｇ―Ｃｄ合金が用いられてきた
が、Ｃｄは毒性が高いという欠点がある。
【００１４】本発明は、電気摺動接点材料を毒性の低い
合金とすることで、モータのブラシ及び整流子片の電気
摺動接点部摩耗を防止しながら、毒性のない電気摺動接
点材料を提供しようとするものである。
合金とすることで、モータのブラシ及び整流子片の電気
摺動接点部摩耗を防止しながら、毒性のない電気摺動接
点材料を提供しようとするものである。
【００１５】そして、それによって環境安全性が高く、
かつ長寿命の小型ＤＣモータなどのモータを提供するこ
とを目的とする。
かつ長寿命の小型ＤＣモータなどのモータを提供するこ
とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明は、バネ弾性を有する基材に、Ａｇまたは
Ａｇ合金のいずれかにより構成される電気摺動接点材料
を埋設した平板状の金属ブラシが、円弧状のＡｇまたは
Ａｇ合金のいずれかにより構成される電気摺動接点材料
を持つ整流子片と摺動通電を行う電気摺動接点部におい
て、前記金属ブラシまたは／および前記整流子片の電気
摺動接点材料は、Ｃｏを０．０１〜０．２重量％含んで
いて、固溶していることを特徴とする電気摺動接点材料
とした。
めに、本発明は、バネ弾性を有する基材に、Ａｇまたは
Ａｇ合金のいずれかにより構成される電気摺動接点材料
を埋設した平板状の金属ブラシが、円弧状のＡｇまたは
Ａｇ合金のいずれかにより構成される電気摺動接点材料
を持つ整流子片と摺動通電を行う電気摺動接点部におい
て、前記金属ブラシまたは／および前記整流子片の電気
摺動接点材料は、Ｃｏを０．０１〜０．２重量％含んで
いて、固溶していることを特徴とする電気摺動接点材料
とした。
【００１７】また、金属ブラシまたは／および整流子片
の電気摺動接点材料において、Ｃｏを含んだ後の、酸化
工程によりＣｏＯの粒径が１０〜５００ｎｍとして接点
材料中に分散していることを特徴とする電気摺動接点材
料とした。
の電気摺動接点材料において、Ｃｏを含んだ後の、酸化
工程によりＣｏＯの粒径が１０〜５００ｎｍとして接点
材料中に分散していることを特徴とする電気摺動接点材
料とした。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明は各請求項に記載した構成
とすることにより、本発明の目的を達成した実施形態の
電気摺動接点材料及びそれを装備したモータを実現する
ことができる。
とすることにより、本発明の目的を達成した実施形態の
電気摺動接点材料及びそれを装備したモータを実現する
ことができる。
【００１９】以下に本発明の具体的な実施例を記載す
る。Ｃｏを添加したＡｇ基合金摺動接点材料は、Ｃｏの
融点以上に加熱したＡｇ中に、Ｃｏを添加・溶融させた
後、１００℃／秒以上で急冷させて、ＣｏをＡｇ中に固
溶化させたインゴットを作成し、そのインゴットを圧延
して電気摺動接点材料を作成した。
る。Ｃｏを添加したＡｇ基合金摺動接点材料は、Ｃｏの
融点以上に加熱したＡｇ中に、Ｃｏを添加・溶融させた
後、１００℃／秒以上で急冷させて、ＣｏをＡｇ中に固
溶化させたインゴットを作成し、そのインゴットを圧延
して電気摺動接点材料を作成した。
【００２０】Ｃｏを添加したＡｇ基合金摺動接点材料
を、Ｃｕ基合金であるブラシ片に爆発圧着、電気圧着等
のクラッド法により一体化させた後、所定のブラシ形状
に打ち抜き金属ブラシ片を作成した。
を、Ｃｕ基合金であるブラシ片に爆発圧着、電気圧着等
のクラッド法により一体化させた後、所定のブラシ形状
に打ち抜き金属ブラシ片を作成した。
【００２１】Ｃｏを純Ａｇ中に固溶化させるには、先に
Ｃｏと相溶性の高い金属、例えばＣｕ中に固溶化させ、
その固溶体をＡｇ中に固溶化させてもよい。
Ｃｏと相溶性の高い金属、例えばＣｕ中に固溶化させ、
その固溶体をＡｇ中に固溶化させてもよい。
【００２２】ここで、Ａｇ基合金に加えるＣｏの添加量
が０．０１重量％よりも少ないと、摩耗低減効果が小さ
くなり、また０．２重量％以上では、ＣｏのＡｇへの溶
解度を超えるので、Ｃｏが固溶化せず、Ｃｏ単体が析出
してしまうことになる。
が０．０１重量％よりも少ないと、摩耗低減効果が小さ
くなり、また０．２重量％以上では、ＣｏのＡｇへの溶
解度を超えるので、Ｃｏが固溶化せず、Ｃｏ単体が析出
してしまうことになる。
【００２３】Ａｇ中に融点の高いＣｏを固溶化させた電
気摺動接点材料は、合金の融点が高くなり、小型ＤＣモ
ータ駆動時の電気アークによる発熱時に軟化することが
なく、電気摩耗を抑制することができる。
気摺動接点材料は、合金の融点が高くなり、小型ＤＣモ
ータ駆動時の電気アークによる発熱時に軟化することが
なく、電気摩耗を抑制することができる。
【００２４】また、Ｃｏは電気アークによる熱で酸素と
結合して粒径の小さいＣｏＯ酸化物となり、このＣｏＯ
がブラシ片の電気摺動接点材料と整流子片の電気摺動接
点材料との摺動部に介在することによって、金属凝着に
よる異常摩耗を抑制することができる。
結合して粒径の小さいＣｏＯ酸化物となり、このＣｏＯ
がブラシ片の電気摺動接点材料と整流子片の電気摺動接
点材料との摺動部に介在することによって、金属凝着に
よる異常摩耗を抑制することができる。
【００２５】同様にＣｏを添加したＡｇ基合金接点材料
を後酸化工程により、ＣｏＯ酸化物とし、Ａｇ基中に分
散させると、機械的摩耗を抑制することができる。
を後酸化工程により、ＣｏＯ酸化物とし、Ａｇ基中に分
散させると、機械的摩耗を抑制することができる。
【００２６】ここで、ＣｏＯ酸化物の粒径が１０ｎｍ以
下であると摩耗低減効果が少なくなり、５００ｎｍ以上
にすると、酸化物が研磨作用を発揮して、摺動摩耗が増
加する。
下であると摩耗低減効果が少なくなり、５００ｎｍ以上
にすると、酸化物が研磨作用を発揮して、摺動摩耗が増
加する。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、ＣｏをＡｇまたはＡｇ合
金中に添加した電気摺動接点材料は、有毒なＣｄを含有
しないで、電気摺動接点材料の電気的、機械的摩耗を抑
制できるため、環境に優しい毒性のない電気摺動接点材
料を得ることができる。
金中に添加した電気摺動接点材料は、有毒なＣｄを含有
しないで、電気摺動接点材料の電気的、機械的摩耗を抑
制できるため、環境に優しい毒性のない電気摺動接点材
料を得ることができる。
【００２８】したがって、環境安全性が高く、かつ長寿
命の小型ＤＣモータなどのモータを提供することができ
る。
命の小型ＤＣモータなどのモータを提供することができ
る。
【図１】従来より知られた小型ＤＣモータのブラシと整
流子とを示す平面略図
流子とを示す平面略図
１ 貴金属系ブラシ片 １ａ Ｃｕ系母材 １ｂ 貴金属系電気摺動接点材料 ２ ブラシ整流子摺動部 ３ ブラシ基部 ４ 整流子 ４ａ 絶縁部材 ４ｋ 電気摺動接点材料 ４ｍ 導電材料 ４ｎ 整流子片 ５ 回転軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H613 AA01 AA03 BB04 BB16 BB26 GA04 GA10 GB01 GB05 GB08 GB09 GB14 KK02 KK04 QQ04 SS01
Claims (5)
- 【請求項１】 バネ弾性を有する基材に、ＡｇまたはＡ
ｇ合金のいずれかにより構成される電気摺動接点材料を
埋設した平板状の金属ブラシが、円弧状のＡｇまたはＡ
ｇ合金のいずれかにより構成される電気摺動接点材料を
持つ整流子片と摺動通電を行う電気摺動接点部におい
て、前記金属ブラシまたは／および前記整流子片の電気
摺動接点材料は、Ｃｏを０．０１〜０．２重量％含んで
いることを特徴とする電気摺動接点材料。 - 【請求項２】 電気摺動接点材料であるＡｇまたはＡｇ
合金中にＣｏが固溶していることを特徴とする請求項１
記載の電気摺動接点材料。 - 【請求項３】 バネ弾性を有する基材に、ＡｇまたはＡ
ｇ合金のいずれかにより構成される電気摺動接点材料を
埋設した平板状の金属ブラシが、円弧状のＡｇまたはＡ
ｇ合金のいずれかにより構成される電気摺動接点材料を
持つ整流子片と摺動通電を行う電気摺動接点部におい
て、前記金属ブラシまたは／および前記整流子片の電気
摺動接点材料は、Ｃｏを含有した後の酸化工程によりＣ
ｏＯ接点材料中に分散していることを特徴とする電気摺
動接点材料。 - 【請求項４】 ＣｏＯの粒径が１０〜５００ｎｍである
ことを特徴とする請求項３記載の電気摺動接点材料。 - 【請求項５】 バネ弾性を有する基材に、ＡｇまたはＡ
ｇ合金のいずれかにより構成される電気摺動接点材料を
埋設した平板状の金属ブラシが、円弧状のＡｇまたはＡ
ｇ合金のいずれかにより構成される電気摺動接点材料を
持つ整流子片と摺動通電を行う電気摺動接点部におい
て、前記金属ブラシまたは／および前記整流子片の電気
摺動接点材料は、Ｃｏを０．０１〜０．２重量％含んだ
電気摺動接点材料を装備したことを特徴とするモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10369177A JP2000197316A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 電気摺動接点材料及びそれを装備したモ―タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10369177A JP2000197316A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 電気摺動接点材料及びそれを装備したモ―タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000197316A true JP2000197316A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18493765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10369177A Pending JP2000197316A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 電気摺動接点材料及びそれを装備したモ―タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000197316A (ja) |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP10369177A patent/JP2000197316A/ja active Pending
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