JP3995129B2 - 摺動接点材料 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摺動接点の材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、摺動接点材料は多くの材料が用いられ、刷子接点材料としては、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金が広く用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金組成においては、Ｐｄの含有量が１５ｗｔ％を超えるＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕからなる合金を刷子接点材料として用いた場合、接触抵抗が高く、安定した摺動特性が得にくいという理由から、Ａｇ６０〜７０ｗｔ％、Ｐｄ１〜１５ｗｔ％、Ｃｕ１４．５〜３８．９ｗｔ％よりなる合金が刷子接点材料として多用されてきたが、摺動時の耐磨耗性に劣るという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金に特定の元素を添加することにより、合金としての機械的特性の向上、すなわち、硬さ、引張強さの増大をはかり、ひいては摺動時の耐磨耗性を向上させた摺動接点材料とするもので、Ａｇ６０〜７０ｗｔ％、Ｐｄ１〜１５ｗｔ％、Ｃｕ１４．５〜３８．９ｗｔ％、さらにＴｉ，Ｚｒの少なくとも１種を０．０１〜０．５ｗｔ％よりなるものである。
【０００５】
本発明はさらに、Ａｇ６０〜７０ｗｔ％、Ｐｄ１〜１５ｗｔ％、Ｃｕ１４．５〜３８．９ｗｔ％、およびＴｉ，Ｚｒの少なくとも１種を０．０１〜０．５ｗｔ％、さらにＧａ，Ｇｅの少なくとも１種を０．１〜２．０ｗｔ％よりなることを特徴とする。
ここで、Ａｇ６０〜７０ｗｔ％、Ｐｄ１〜１５ｗｔ％、Ｃｕ１４．５〜３８．９ｗｔ％にＴｉ，Ｚｒの少なくとも１種を０．０１〜０．５ｗｔ％を添加する理由は、結晶粒を微細化し、耐磨耗性を向上させるものであり、０．０１ｗｔ％未満ではその効果が現われず、０．５ｗｔ％を超えると晶出し、耐磨耗性を劣化させるためである。
【０００６】
また、さらにＧａ，Ｇｅの少なくとも１種を０．１〜２．０ｗｔ％添加する理由は、耐磨耗性をさらに向上させるためであり、０．１ｗｔ％未満ではその効果は現れず、２．０ｗｔ％を超えると合金化されず、耐磨耗性を劣化させるためである。
なお、上記の限定理由は現在の冶金技術によるものであり、将来、例えば金属の粉末技術等が改良された場合にはその限定値は変化する可能性はある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態例を表１に示す。
同時に、比較のために従来技術による摺動接点材料を示す。
各実施の形態例の試料は、線径０．２ｍｍの刷子線材をつくり、これを各々長さ１０ｍｍに切断し、３本並列させてその一端を厚さ０．５ｍｍ、１０ｍｍ角の台材に溶接し、他端に３Ｒの円弧状の接触部形成して刷子接点をつくった。そして、それぞれの刷子接点を円盤状の回転子に接触させ、回転子を回転させ、以下の試験条件にて摺動試験を行い、磨耗量および接触抵抗を測定した。
【０００８】
試験条件
電圧：１２Ｖ ＤＣ 電流：０．１Ａ 負荷：抵抗負荷 回転速度：６００ｒｐｍ 周速：５０〜６０ｍ／ｍｉｎ 接触力：１０ｇ 試験時間：１０時間
【０００９】
【表１】
【００１０】
以上に示す如く、形態例１〜８の摺動接点は従来例の摺動接点に比べ、磨耗量が著しく少なく、接触抵抗が安定していることがわかる。
これは、形態例１〜４の摺動接点は、Ｔｉ，Ｚｒの添加による結晶粒微細化の結果による磨耗量低減効果である。
【００１１】
特に、形態例５〜８の摺動接点が形態例１〜４の摺動接点に比べて一層磨耗量が少ないのは、刷子線材の構成にＧａ，Ｇｅが添加され、さらにその結晶粒が微細化されていることによる耐磨耗性の向上による結果である。
【００１２】
以上詳細に説明した本発明によると、 Ａｇ６０〜７０ｗｔ％、Ｐｄ１〜１５ｗｔ％、Ｃｕ１４．５〜３８．９ｗｔ％、さらにＴｉ，Ｚｒの少なくとも１種を０．０１〜０．５ｗｔ％よりなる構成としたことにより、結晶粒が微細化され、合金としての機械的特性の向上、すなわち、硬さ、引張強さが増大し、その耐磨耗性が向上する効果を有する。
【００１３】
さらに、Ｇａ，Ｇｅの少なくとも１種を０．１〜２．０ｗｔ％添加することにより、一層結晶粒が微細化されてその耐磨耗性がさらに向上する効果を有する。

Claims (2)

  1. Ａｇ６０〜７０ｗｔ％、Ｐｄ１〜１５ｗｔ％、Ｃｕ１４．５〜３８．９ｗｔ％、さらにＴｉ，Ｚｒの少なくとも１種を０．０１〜０．５ｗｔ％よりなることを特徴とする摺動接点材料。
  2. Ａｇ６０〜７０ｗｔ％、Ｐｄ１〜１５ｗｔ％、Ｃｕ１４．５〜３８．９ｗｔ％、およびＴｉ，Ｚｒの少なくとも１種を０．０１〜０．５ｗｔ％、さらにＧａ，Ｇｅの少なくとも１種を０．１〜２．０ｗｔ％よりなることを特徴とする摺動接点材料。
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