JP2504759B2 - 摺動接点材料 - Google Patents

摺動接点材料

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/022—Details for dynamo electric machines characterised by the materials used, e.g. ceramics
    • H01R39/025—Conductive materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Contacts (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、摺動接点材料の改良に関する。
（従来技術とその問題点） 従来、摺動接点材料としては各種材料が用いられ、と
りわけ整流子用の材料としては、Au60〜65wt％、Ag26〜
34wt％、Cu6〜11wt％より成る合金材料が広く用いられ
ていた。
然し乍ら、この合金材料で製作した整流子では刷子と
の摺動時の凝着により耐摩耗性が劣り、粗い摩耗粉が生
じ易く、大きなノイズの発生の原因となっていた。
この問題を解決するためにＢ、Si、Geの一種または二
種以上を添加した合金が考えられるが、塑性加工性が悪
く、生産性が低いと云う問題がある。また摩耗と共に添
加元素の酸化物の量が増え接触抵抗が増大する傾向があ
る。
本発明は、斯かる欠点を解消すべくなされたものであ
り、前記合金を基材としてこれに特定の元素を表面から
拡散添加させて、摺動時の凝着を抑制し、耐摩耗性を向
上させた作り易い摺動接点材料を提供せんとするもので
ある。
（問題点を解決するための手段） 本発明の摺動接点材料は、Au60〜65wt％、Ag26〜34wt
％、Cu6〜11wt％より成る合金に、めっきにてＢ、Si、G
eの少なくとも一種より成る表面層を設け、さらにその
表面層を拡散して合金化したことを特徴とするものであ
る。
本発明の摺動接点材料に於いて、Ｂ、Si、Geの少なく
とも一種から成る表面層をめっきにて設けた理由は、ク
ラッド法では薄い層を設けることがむずかしいからであ
る。特に乾式めっきでは拡散処理中に剥がれることがな
いから好ましい。
さらにその表面層を拡散して合金化した理由は、摺動
時の凝着性を抑制して耐摩耗性を向上させるためであ
り、また表面と内部で添加元素の濃度勾配を付け、摩耗
と共に増大する傾向にある接触抵抗を抑え安定させるた
めである。
（実施例） 次に下記の左欄に示す本発明による摺動接点材料と従
来の摺動接点材料を用いて夫々厚さ0.5mmの板材を打ち
抜いて直径50mmの整流子を作った。またAu10wt％、Pt10
wt％、Pd35wt％、Ag30wt％、Cu14wt％、Zn1wt％から成
る合金で線径0.7mmの刷子線材を作り、これを長さ8mmに
切断し、２本並列させて一端を幅10mm、長さ13mm、厚さ
0.2mmの台材に溶接し、他端に2Rの円弧状の接触部を曲
成して刷子接点を作った。そして夫々の円盤状の整流子
に刷子接点を接触させ、整流子を正逆回転させて下記の
試験条件にて摺動試験を行い、寿命を測定した処、下記
の表に右欄に示すような結果を得た。
試験条件 電流 0.6A 電圧 12V 負荷 抵抗負荷 回転速度 1000rpm 周速 120〜130m/min 接触力 100g 上記の表で明らかなように実施例１〜３の整流子は従
来例の整流子に比し長時間接触抵抗が低く安定している
ことが判る。これはひとえに実施例１〜３の整流子を構
成している本発明の摺動接点材料が、Ｂ、Si、Geの添加
による硬化及び潤滑作用により耐凝着性が向上すると共
に摩耗粉が細くなるからに他ならない。また表面と内部
で添加元素の濃度勾配（表面から内部に向かって低くな
っている）が付いており、しかも摺動時に発生する添加
元素の酸化物は摺動作用により容易に除去され、摩耗と
共に増大することもないので、接触抵抗が低く安定して
変わらないからに他ならない。
尚、上記実施例では、表面層をスパッタリングで設け
たが、イオンプレーティング、蒸着、CVD（Chemical Va
pour Deposition）でもよく、また上記実施例では表面
層の厚さを0.5μｍ〜２μｍにしたが、耐凝着性の向上
及びクラックや表面荒れを考慮すると0.01〜５μｍが好
ましい。さらに上記実施例では拡散処理温度を100〜500
℃、その処理時間を0.5〜１時間としたが、これに限る
ものではなく、溶かすことなく合金化できる温度及び時
間であればよいものである。
（発明の効果） 以上詳記した通り本発明による摺動接点材料によれ
ば、従来の摺動接点材料に比べ著しく耐摩耗性に優れ、
しかも摩耗粉が細く、極めて長時間低く安定した接触抵
抗を有する摺動接点を得ることができるという効果があ
る。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】Au60〜65wt％、Ag26〜34wt％、Cu6〜11wt
    ％より成る合金に、めっきにてＢ、Si、Geの少なくとも
    一種より成る表面層を設け、さらにその表面層を拡散し
    て合金化したことを特徴とする摺動接点材料。
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