JPS5917844A

JPS5917844A - モ−タの整流子用合金

Info

Publication number: JPS5917844A
Application number: JP12626682A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Yoshida; 秀昭吉田; Masaki Morikawa; 正樹森川; Naoki Uchiyama; 直樹内山
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1982-07-20
Filing date: 1982-07-20
Publication date: 1984-01-30
Also published as: JPH0559666B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、特に耐摩耗性に優れたモータの整流子用合
金に関するものである。

整流子は、モータが回転する時に刷子（プラン拐）と接
触し、集電しながら回転するものであるが、この時、刷
子との間で機械的摩耗を生じたシ、或は電気が断続的に
流れるために放電が起って損傷を受けるといった問題が
あり、 ■　整流子のスリットに摩耗粉がつまるという、いわゆ
る目づまり現象が起ってモータ巻締に過大電流が流れ、
モータ回路を焼損する、 ■　摩耗生成物や、接触部の温度上昇による生成酸化物
等により接触抵抗がＪｆｊ太し、モータの回転が不安定
になる、などの不都合を伴うことが多かった。

このようなことから、モータの整流子用材料としては、
良好な導電性や加工性を有するとともに接触抵抗の低い
ものであることが必要であることはもちろん、耐摩耗性
にもｉｌｌていることが強く要求されていた。

従来、モータの整流子用材料といえば、接触抵抗が低く
しかも安定していることがら、Ａ２が広く採用されてい
たか、Ａ７はイ便度か低く、従って耐摩耗性の点で十分
に満足できるものではなかった。

そこで、とのＡｆｉｌの面ｊ摩耗性を改善するために、
これ寸でＣＬＩ　、　Ｉｎ　、Ｃｄ　等全それぞれ１０
係以下程度（通常は数％）添加して使用に供していたが
、近年に全って、ＶＴＲ用などにみられるように、モー
タが小型化され、しかも速い回転速度が要求されるよう
になってくると、これらの合金であっても耐摩耗性の点
で十分カ効果を得ることができなかった。

本発明者等は、上述のような観点から、良好な導電性と
加工性を有するとともに、接触抵抗が低く、しかも極め
て優れた耐摩耗性を具備したモータ整流子用材料を見出
すべく検討した結果、■　従来の整流子材料が耐摩耗性
に問題を有していたのは、従来整流子合金の耐摩性向上
が固溶体強化によりマトリックス全体の硬さを上昇させ
ることでもたらされていたものであり、この場合、合金
元素を添加すればする程導電性か低下し、また基金属た
るＡ７の持つすぐれた面１酸化性や低い簀触抵抗といっ
た特性が損なわれるのでその添加量が制限され、従って
而」摩耗性の改善に限界があった、 ■　そこで、析出による分散強化機構を用いて硬さを一
ヒ肩させれば、Ａ７７１・リソクスの持つ優れた特性を
損うことなく耐摩耗１（１゛か向上し、また、表面に硬
い析出物が現われて、この析出物が刷子と接触するため
に、該合金の平均的な硬さより予想される耐摩耗性より
も一段と優れた結果が得られるであろう、との認識を得るに至り、これケ基にして種々研究を行っ
た結果、従来のＡｆｉｌ−Ｃｕ合金にＡ／−ｉ添加すれば、Ａｔ
成分は２００〜３００　’Ｃ以下で急激に固溶量が低下
するため、Ｃｕ−Ａ／−合金層やＡ、２層かＡ７マトリ
ツクスに析出し、合金の耐摩耗ｔｌｉ　１−向上させる
。そして、Ｃｕ−Ａｔ合金は導電性が悪くないので、こ
の析出物が主体的に刷子と接触することと−なっても、
整流子としての電気的特性に格別庁問題を生じない、と
の知見を得、さらに研究を重ねたところ、Ａｔ：１．５
〜８％（以下、係は重量係とする）、Ｃｕ　：　１〜２
０％、全含有し、Ａ２および不可避不純Ｏ１：残り、から成る合金が整流子用合金として優れた特性を−有し
ており、さらに必要に応してＣｄｔ添加すれば耐摩耗性
をより向上させ得ることが明らかになったのである。

この発明は、上記知見に基ついてなされたものであって
、モータの整流子用合金を、Ａｔ：１．５〜８％、Ｃｕ　：　１〜２０係、全含有するか、さらに、ｃｄ　１〜５ｆｂ、をも含有し、Ａ７および不可避不純物残り、から成る成分組成とすることによって、電気的特性を低
下することなく耐摩耗性を向上したことに特徴を有する
ものである。

つぎに、この発明の整流子用合金において、各成分元素
の含有量を」二記のように限定した理由を説明する。

（ａ）　　　　ＣＬＩＣｕ成分には、主成分たる八？の翁する高い導電性及び
低い接触抵抗を損うことなく　、Ａｌ成分と合金化して
析出あるいは晶出し、合金の硬さ・耐摩耗性を向−卜せ
しめる作用かあるか、その含有量が１係未４１岡では上
記作用に所望の十分な効果か得られず、一方２０％を越
えて含有させると析出量あるいは晶出量が多くな９過き
て、導電性や接触抵抗性能全劣化するようになることか
ら、その含有量を１〜２０係と定めた、。

［Ｆ］）ＡｔＡｔ成分には、素材のマトリックスの硬さを上昇させ耐
摩耗性をさらに向上さぜる作用かあるか、その含有量が
１．５％未満ではＷｌ　′ｌｊＬ作用に所望の効果が得
られず、一方８％を越えて含有させると合金の加工性が
低下するとともに、導電性が低下し、接触抵抗も高くな
ることから、その含有量を１．５〜８係と定めた。

（ｄ）　　ＣｄＣｄ成分にも、合金のマトリックスの硬さを上列させ、
耐摩耗性をさらに向上する作用があり、より優れた耐摩
耗性が要求される場合に必要に応じて添加されるが、そ
の含有量が１％未満では前記作用に十分な効果を得るこ
とかできず、一方５％を越えて含有させると合金の加工
性が低下するとともに導電性が低下し、接触抵抗も高く
なることから、その含有量を１〜５％と定めた。

ついで、この合金を実施例により具体的に説明する。

実施例捷ず、通常の方法によって、第１表に示される成分組成
の本発明合金１〜８と比較合金９とを製造した。

ついで、これらの各合金について、導電率、耐摩耗性、
および接触抵抗特性を測定し、その結果も第１表に併せ
て示した。

なお、耐摩耗性については、実際のモータに類似した試
験装置により試験した。即ち、第１図に示すように、ス
リット加工した部材１を第１表に示した各整流子用合金
１〜１３で作シ、これを５００Ｏｒｐｍで回転させて、
これに符号２及び３に示すような、厚さ：０．５＋ｎｍ
、幅：３祁の刷子を約３０２の力で押付け、これに２０
Ｖで２５０　ｍＡの電流が流れるように自動調節し、常
温・常湿中で５００時間連続回転させた後、部材１の刷
子摺動部の外径を測定し、径の減少量によって耐摩耗性
を評価した。この場合、刷子２及び３には、６２．５％
Ａｕ　−３０％Ａ９−７．５％Ｃｕ合金を用い、これを
純−の端子にスポット溶接したものを用いた。

寸た、接触抵抗特性については、上述の試験前と試験後
に両刷子間の電気抵抗を測定し、その差として得られ・
る接触抵抗の増加量によって評価した。

第１表に示される結果からも、本発明合金１〜８は従来
合金たる比較合金９に比して、耐摩耗性並びに接触抵抗
特注が格段に優れていることがわかる。

上述のように、この発明によれば、優れた耐摩耗性を有
するとともに、整流子として必要な高い導電率や低い接
触抵抗を示す合金を得ることかでき、これをモータの整
流子として使用することによって、優れた電気的特性と
長い使用寿命を達成できるなど、工莱上有用な効果がも
たらされるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は耐摩耗性試験装置の概略構成図である。図面において、１　・スリット加工部拐、２．３・・刷子、　　　４　スリット。出願人三菱金属株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　Ａｔ：１．５〜８％、ＣＬＩ　：　１〜２０％、を含有し、Ａ２および不可避不純物、残シ、（以上重量％）から成ることを特徴とするモータの整流
子用合金。（２１Ａｔ：１．５〜８％、Ｃｕ：１〜２０％、゛Ｃｄ　：　１〜５係、全含有し、Ａ２および不可避不純物：残シ、（以上重量％）から成ることを特徴とするモータの整流
子用合金。