JPS60134749A - セラミツク層を備えた整流子 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 この発明は軽負荷の直流機における、セラミツクＮを備
えた整流子に関する。

〔従来技術〕

整流子システムにおいては、木材上の経済性を考慮した
４１４成として、整流子をプラスチック−またはセラミ
ックの基体上に層状整流子として作ることが知られてい
る。そし℃、この場合、扁い温度上および形状の安定性
から普通、セラミックか用いられる。接触層とし℃は異
なる素材または素材の組合わせが用いられる。

Ｄ　Ｉ）　−Ｗ’　Ｐ　１２７１９１号公報（ＩＰＣＨ
ＯＩＲ３９１０４）には、７′ラスナック基体上に銅ま
たはニッケルの金属層を設けたものが開示され、この金
属層には例えば金のような摺接層が形成されている。し
かし、この種の整流子は基体がゲラステックであること
により、温度上および形状の安定性が低く、また、金属
層の接着性が低いので寿命が短かくかつ、接触部抵抗の
安定性も悪い。

ＤＤ−ｗｐｌｏｌ　２４６号公報（ＩＰＣ’　ＨＯＩＲ
５９１０４）には、接触層としてニッケル・燐（Ｎ１ｘ
ｐア）を用いたものが開示されている。

Ｎ１ｘＰｙは、しかし、電気的な接触特性が不良なので
、貴金属層を設げて電気的特性を改善することが必要で
ある。このような解決法はＤＤ−ＷＰ１５６６５４号公
報（Ｉ　Ｐ　Ｃ１，１０Ｉ　ｉ（５９１０４）に開示さ
れている。これによるとＮ１ｘＰｙ鳩は非常に薄（、構
造上の金属層として利用されているにすぎない。実質的
な接触層は硬質の金からなる。

このような解決法によって、電気的な特性と層間の接着
性は実質的に改晋されてきた。

しかし、この解決法によっては接触部抵抗の長期的な安
定性は貴金属の使用が少ない場合には確保されていない
。すなわち、金の層が消耗してしまうと、整流子の電気
的な特性は急速に悪化してしまう。整流子の寿命は、実
質的に、任意に設定される金からなる層の消耗率にかか
つている。

一方、消耗率と接触部抵抗とは接触部表面の粗らさ程度
と緊密な関係がある。接触部表面の粗らさ程度は、この
場合の整流子、特に接触層が薄い場合には、基体の表面
程度にかかつている。セラミック素材は表面精度に関し
て、その構造上、表面加工では越えられない限度を有し
ている。

〔本発明の目的〕

本発明は、扁級な層状整流子の寿命を実質的に延長しよ
うとするものであり、このような層状荒流子に′ｉ６い
て、その接触層構成を、少量の貴金属の使用で高い表面
精度と長期間にわたり安定した、かつ、小さな接触部抵
抗乞備えたものとすることが目的である。

〔発明の４イ４Ｊ戊〕 本発明は前記の目的を、セラミック基体であって、この
基体表向に化学的な還元法で金属性の接着Ｎ乞形成し、
さらにその上に接触層構造を配するものにおいて、この
接触Ｒり構造を、電気的にみて格別に導電性が高く、表
面平滑度が高度に良好な機能層と、移動阻止層および周
知の貴金属からなる表面層とから形成することで達成し
ている。簡素な構成とする場合には、接触層構造を電気
的にみて格別に導電性が高く表面平滑度が高度に良好な
機能層とし、この層を同時に摺接層としても用いろ。

機能層が銅で形成されることは好ましく、この層は銅の
平滑浴で形成されるものである。

移動阻止層は、特に、化学的な還元法で形成されたＮ１
ｘＰｙあるいはＮｌｘＢｙ層からなる。

Ｎ１ｘＰｙあるいはＮ１ｘＢ）’層のメッキ条件を改善
するには機能層と移動阻止層間にニッケル層を配置する
とよい。

整流子の接触層は、接着層と上を己のように構成した接
触Ｍ構造が付加的に形成された、金属層の積み重ね状に
分離されていることが好ましくゝ０ この発明の、セラミック層を備えた整流子の構成によれ
ば、可能な限りの機械的な平滑加工を行ってもなお残る
セラミックの比較的大きな表面構造にもかかわらず、接
触層の表面平滑度は非常に扁いものｔ得ることができる
。結局、この発明による、セラミック層を備えた整流子
は、接触部抵抗と消耗率を最も少遍の貴金属を使用して
きわめて小さい値に維持することができる。

貢金執からなる表面層に銅原子を注入すると、移動阻止
層とあいまって、その電気的な特性の劣化Ｚ効果的に減
することができる。

本）ら明の整流子における負荷能力は機能層の）Ｖ−さ
を変えることによってａ望する値に、調整することがで
きる。

本発明の、セラミック層を備えた整流子は、誘電性のセ
ラミックの基体から構成されており、このセラミンクの
表面ばくり［麿されている。その表面のイｔ１らさは研
磨後約７μクルであり。洗滌され、加ゴーされた表面に
は鉛の粒子があり、さらにその上にＮｉｘ、Ｐｙの厚さ
が約５００　ｎｍの接着層が配される。この接着層は合
端性の積ノー薄膜＋１−シ造となっており、厚さ約２０
μｍの鋼からなる機能層を１１１ａえる。この層は銅の
Δトｍ浴で形成される。

これらの上に配される移動阻止層は化学的還元法で形成
された厚さ約４μｍのＮ　ｉ　ｘＰ　ｙ　層からなる。

そして、この層は金からなる摺接層を備えている０摺接
層は硬質金の浴で形成され厚さ約６μｍであり、その表
面の祖らさはほんの２〜４μｍである。この層における
嵌触部抵抗は４０〜６０マイクロオーム（ｍΩ）で非常
に低（、長期間にわたり一定である。

代理人　江　１１匂　光　好 代理人　江崎光史 第１頁の続き ｏ発　明　者　ユルゲン・シュピント　ドイツ民主共し
ル　セ、３９ ＠発　明　者　ディートマール・ハル　ドイツ民主共ツ
エンドルフ　２１ ＠発明者　ペーテル・シュトウピ　ドイツ民主共ン　３
８ ■発　明　者　ルツツーザイフエルト　ドイツ民１ツク
ストン ０発　明　者　ファルタ・リヒテル　ドイツ民主共ル・
ウェーク ０発　明　者　ハイフン・ヒュンフネ　ドイツ民主共ル
　セ、１ ＠発明者　ザビネ・ケルネル　ドイツ民主共り、５ ０発　明　者　デートレフ・シュナラ　ドイツ民主共プ
アウフ　セ、１０ ０発　明　者　クラウスーデートレ　ドイツ民主共）・
ウルブリヒト　イツクアウエ ○発明者　ライネル・ゲートイエ　ドイツ民主共ス　ラ
ーセ、１３ ［株］発　明　者　ディーチルφライデル　ドイツ民主
共ント、１９ 和国、プルクシュテット、ゲーテストラー和国、ナルス
ドルフ、グリューネ・タンネ、和国、ドレスデン、プロ
ーリゼル・アレー、和国、ミットウアイダ、ドライウエ
ルデネ、６ 和国、ミットウアイダ、ケルネルストラー和国、ミット
ウアイダ、ホーヘル・ウェー和国、ザールフエルト、ル
ーテルストラー和国、カルルーマルクスーシュタット、
ラウル拳ストラーセ、２８３ 和国、カメンツ、ネシュウイツツエルφスト和国、ハル
トハ、ストラーセφデル・ユーゲ０発　明　者　ハンス
ーゲオルク・ホ　ドイツマン　ンタ ツ民主共和国、ミットウアイダ、アム・シュウアーネイ
ヒ、６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　接着層ンもつ、セラミック層を備えた整流子であ
   って、接触層構造があり、この接触層構造が電気的にみ
   て格別に導電性が高（、表面平滑度が高度に良好な機能
   層と、移動阻止層および周知の貰金属の表面層とからな
   ることを特徴としたもの。 ２　接着層をもつ、セラミック層を備えた整流子であっ
   て、接触層構造があり、この接触層構造が電気的にみて
   格別に導電性が高く、表面平滑度が高度に良好なイ幾能
   層からなり、この層が摺接層でもあることを特徴とした
   もの。 ５　特許請求の範囲第１項または第２項に記載した、セ
   ラミック層？備えた整流子であって、ＵＡ能層が厚さ５
   〜２０μｍの銅層からなり、この層が銅の平滑浴で梢製
   されることを特徴としたもの。 ４、　特許請求の範囲第１項または第３項に記載した、
   セラミック層乞備えた整流子であって、移動阻止層が厚
   さ１〜１０μｍのＮｉｌＰｙ層からなることを特徴とし
   たもの。 ５、特許請求の範囲第１項または第３項に記載した、セ
   ラミック層を備えた整流子であって、移動阻止層がＪｌ
   さ１〜５μフルのＮｉ、Ｂｙ層からなることを特徴とし
   たもの。 ６、　特許請求の範囲第４項または第５項に自己載した
   、セラミック）？ｆＩ’ｌ備えた整流子であって、機能
   層と移動阻止層の間にメッキによるニッケル層が配置さ
   れ℃いることを特徴としたものＯ ２、特許請求の範囲第１項から第６項のうち一つに記載
   した、セラミック層を備えた禁流子であって、接触層構
   造が付加的に形成されていることを特徴としたもの。