JPS60134750A - Slide contact piece adapted particularly for commutator - Google Patents

Slide contact piece adapted particularly for commutator

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JPS60134750A
JPS60134750A JP25069284A JP25069284A JPS60134750A JP S60134750 A JPS60134750 A JP S60134750A JP 25069284 A JP25069284 A JP 25069284A JP 25069284 A JP25069284 A JP 25069284A JP S60134750 A JPS60134750 A JP S60134750A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
contact piece
commutator
sliding contact
thickness
Prior art date
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Pending
Application number
JP25069284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ゲルマール・ミユーレル
ペーテル・シユトウピン
レナーテ・ゲーゼマン
デイートマール・ハルツエンドルフ
ユルゲン・シユピンドレル
ギユンテル・クンツエ
デイーテル・テイルシユレル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEBU EREKUTOROMASHIINENBAU DORESUDEN
EREKUTOROMASHIINENBAU DORESUDE
Original Assignee
BEBU EREKUTOROMASHIINENBAU DORESUDEN
EREKUTOROMASHIINENBAU DORESUDE
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Filing date
Publication date
Application filed by BEBU EREKUTOROMASHIINENBAU DORESUDEN, EREKUTOROMASHIINENBAU DORESUDE filed Critical BEBU EREKUTOROMASHIINENBAU DORESUDEN
Publication of JPS60134750A publication Critical patent/JPS60134750A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/18Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
    • H01R39/20Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush characterised by the material thereof

Landscapes

  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Contacts (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は小型直流機の整流子システムに適した摺接片
に関′1−る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a sliding contact piece suitable for a commutator system of a small direct current machine.

〔従来技術〕[Prior art]

小型直流機用の整流子システムにおける摺接片について
は、寿命と一驚した小さなJJ厳郡部抵抗関し℃高度な
要求2満たさねばならない。
Sliding pieces in commutator systems for small direct current machines must meet high requirements 2°C regarding lifespan and surprisingly small JJ resistance.

従来の整流子システムは、炭素棒あるいは金属ブラシと
これと共働する整流子とからなり、これは板金製または
針金製であった。素材としては銅や、高級な場合には導
電性で特に消耗の少ない貴金属の合金、例えばAg−C
u10が組成として用いられる。信頼性を向上するため
に、接触表面には、特に、金メツギが施される。このよ
うな実施例は、例えば西ドイツ公告第1615169号
公報および西ドイツ公開第2041238号公報に開示
されている。このような整流子システムは、整流子の構
造が複雑であること、貴金属ケ多重に使用していること
および接触部抵抗ケ満足のいく程度にまで維持できない
ことなどから紅断的にもまた技術上も不満足なものであ
る。このため、何よりも素材の使用音最少にするべく整
流子を、セラミックあるいはプラスチックの基体上に層
状藍流子として形成することが提案されている。I) 
I) −W P第101246号、DD−WPPI32
7191号(IPCH0IR39104)とDD−WP
156654(IPCHOIR59106)の各公報に
はこのような層状整流子が開示されている。
Traditional commutator systems consist of carbon rods or metal brushes and a cooperating commutator, which is made of sheet metal or wire. The material is copper or, in high-grade cases, alloys of noble metals that are conductive and have particularly low wear and tear, such as Ag-C.
u10 is used as the composition. In order to improve reliability, the contact surfaces are in particular gilded. Such embodiments are disclosed, for example, in DE 1615169 and DE 2041238. This kind of commutator system is completely technical due to the complicated structure of the commutator, the use of multiple precious metals, and the inability to maintain contact resistance to a satisfactory level. The above is also unsatisfactory. For this reason, it has been proposed that the commutator be formed as a layered indigo flow commutator on a ceramic or plastic base, above all in order to minimize the noise caused by the use of the material. I)
I) -WP No. 101246, DD-WPPI32
No. 7191 (IPCH0IR39104) and DD-WP
156654 (IPCHOIR59106) discloses such a layered commutator.

層状整流子は、綿板金製の整流子に(らべ素材の経済性
からみてより好ましい解決法である。
Layered commutators are a preferred solution to commutators made of cotton sheet metal (in view of the economy of the laminated material).

しかしこの棟の整流子は、層の厚さや金属コーティング
の厚さが小さいために、接触層の耐久性がある程度限定
されるという欠点7有し℃いる。層を厚くし℃、このよ
うな欠点7除こうと、可及的に低度の多孔性と強力な同
層性および干らな表UIJケもつより厚い層乞作るため
VC努力されているが、技術上の困難に道通している。
However, this ridge commutator has the disadvantage that the durability of the contact layer is limited to some extent due to the small thickness of the layers and the thickness of the metal coating. In an attempt to eliminate these drawbacks by thickening the layer, VC efforts are being made to create a thicker layer with as low a degree of porosity as possible, as well as strong co-layer properties and a dry surface. , through technical difficulties.

必要な特性7備えた層はまだほんの10μ荒のオーダー
に到達しただけである。したかつて、実際に使用可能な
範囲は2〜3μ漢の慎域であり、これに応じて寿命も短
かい。
Layers with the required property 7 have so far only reached the order of 10 μm roughness. In the past, the actual usable range was within the range of 2 to 3 μm, and the lifespan was correspondingly short.

この欠点を、きわめて硬い金属層で解決しようとする試
みが為されていた。例えば、1)D−WP101246
号公報におい又は、最高の機緘的耐摩耗性を備えたpr
 i x P y層が開示されており、整流子の接触層
としてよく知られている。
Attempts have been made to overcome this drawback with extremely hard metal layers. For example, 1) D-WP101246
In the publication, PR with the highest mechanical abrasion resistance
An i x P y layer is disclosed and is well known as a commutator contact layer.

しかし、この層は硬度が高いのでブラシの消耗が太きい
。また、N1xPyの電気的特性は比較的に悪く、その
ため、接触部抵抗が太きい。接触部抵抗馨長期間にわた
り抑制しておくためにはさらKg化作用には留意する必
要がある。
However, this layer is highly hard and requires a lot of wear and tear on the brush. Further, the electrical characteristics of N1xPy are relatively poor, and therefore the contact resistance is large. In order to suppress the resistance of the contact portion for a long period of time, it is necessary to pay attention to the Kg increasing effect.

このような層を備えた整流子システムは、このため梢密
機株用直流機には向いていない。西ドイツ公囲第176
3B7B号公報および同第2124425公報には、整
流子システムの要素、すなわち、整b1L子あるいはブ
ラシを、来かい金属、特に厚さ06〜6μηtの来かい
金属層で被覆することが開示され℃いる。しがし、この
場合には、摺接作用にもとすいた、整流子システムの発
弧点のエネルギーか低融点の金属に吸収されるというこ
とが明らかに生じる。このような朱かい金属層は酸化に
よって接触部抵抗の維持が困難となる。高価な整流子シ
ステムとして知られているように、貴金属層を被覆層と
して使用するとき、その寿命は実質的にその層の厚さと
、したがって貴金属にかげる費用の問題となる。
Commutator systems with such layers are therefore unsuitable for direct current machine applications. West German Perimeter No. 176
3B7B and 2124425 disclose coating the elements of the commutator system, namely the commutator or the brushes, with a thin metal layer, in particular a thin metal layer with a thickness of 06 to 6 μηt. . However, in this case it clearly occurs that the energy of the firing point of the commutator system, which is also suitable for sliding action, is absorbed by the metal with a low melting point. Such a red metal layer becomes difficult to maintain contact resistance due to oxidation. When using a precious metal layer as a covering layer, as is known in expensive commutator systems, its lifetime is essentially a matter of the thickness of that layer and thus the cost incurred by the precious metal.

DD−WP第156654号公報(IPC[10f R
45106’)vcliIMj ’Jk ill” I
AI 竿ハjail ;俳士法が開示されている。これ
Kよればセラミック基体上に化学的な還元法でNlxP
y層が形成され、さらにこの上に電気的に貴金属の接触
層がメンキされている。このNi、Py層はメッキ時の
電極として使用されるもので、その鳩の厚さはしたがっ
て、50nmであって非常に薄く形成される0 このような整流子システムでも、その寿命は最近、金層
の実際的な消耗率で決められており、その層が消耗して
しまうとこの!ll流子システムはもはや必要な特性を
示さなくなる。
DD-WP No. 156654 (IPC [10f R
45106') vcliIMj 'Jk ill' I
AI pole jail; Haishi law is disclosed. According to K, NlxP is deposited on a ceramic substrate by a chemical reduction method.
A y-layer is formed on which an electrically noble metal contact layer is coated. These Ni and Py layers are used as electrodes during plating, and their thickness is therefore 50 nm, which is extremely thin. It is determined by the actual consumption rate of the layer, and when that layer is exhausted, this! The flow system no longer exhibits the required properties.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は電気的特性の安定性が高く、寿命の長い摺接
片を安価に得ることを目的とする。
The object of the present invention is to obtain at low cost a sliding contact piece with high stability of electrical characteristics and long life.

〔発明の手段〕[Means of invention]

この発明は高級な摺接片であって、特に小型直流機の整
流子システムに関jるものを作ることが基本となってい
る。本発明による摺接片は、消耗が小さく、酸化現象は
皆無が、ぎわめ℃わずかである。また、貴金属の使用も
−hイかでふる0 支持基体上に接触層が設けられた摺接片であって、本発
明では前記の目的を、支持基体と接触層間に一層の、表
面の凹凸程度が05〜10μmでカリフラワー状構造と
なった、硬いアモルファスの中間層ヲ形成することで解
決している0 中間)Wjは目的に沿うようN i x P yで構成
される。
The basic purpose of this invention is to produce a high-grade sliding contact piece, especially one related to the commutator system of a small DC machine. The sliding contact piece according to the present invention has little wear and tear, and there is no oxidation phenomenon, but the temperature is extremely low. In addition, the use of precious metals is also a sliding contact piece in which a contact layer is provided on a support base, and the present invention achieves the above purpose by creating a layer of surface irregularities between the support base and the contact layer. The solution is to form a hard amorphous intermediate layer having a cauliflower-like structure with a diameter of 05 to 10 μm. Wj is composed of N i x P y for the purpose.

N1xPy層における燐の含量は5〜10%の間とされ
る。他の実施例では中間層をN1xByで+1q成する
。表向構造の凹凸程度は6μ毒が好ましい。
The phosphorus content in the N1xPy layer is between 5 and 10%. In another embodiment, the intermediate layer is formed by +1q of N1xBy. The degree of unevenness of the surface structure is preferably 6μ.

接触層は篩級接触子として、金、銀、または金とハラジ
ウムの合金を用いる。非常にまれな場合は銅層も用いろ
。接触層の厚さは05〜10μmの間とされるべきであ
り、その際、この層厚は少なくとも中間層の凹凸深さよ
りわずかに太き(設定されるべきである。
The contact layer uses gold, silver, or an alloy of gold and haladium as a sieve-grade contact. In very rare cases also use a copper layer. The thickness of the contact layer should be between 05 and 10 μm, with this layer thickness being at least slightly thicker than the depth of the irregularities of the intermediate layer.

このようVC,)t14成された本発明の、特に金属ブ
ラシを備えた小型直流機の整流子システムに適合してい
る摺接片は、その寿命が長くまた、接触抵抗に高い安定
性がある。本発明の場合、機械的あるいは電気的な負荷
によって支持基体の摩耗にまで至るということは絶対に
ない。恐らく、中間層が有する凹凸の頂部が機械的な負
荷馨担持し、接触層のそれ以上の消耗乞強力に遅らせる
ためである。
The sliding contact piece of the present invention made in this way, which is particularly suitable for the commutator system of a small DC machine equipped with metal brushes, has a long service life and high stability in contact resistance. . In the case of the invention, mechanical or electrical loads never lead to wear of the support base. This is probably because the uneven tops of the intermediate layer carry the mechanical load and strongly retard further wear of the contact layer.

接触層の一部が中間層における凹凸の谷部にはりついて
残り、摺接片の卓越した特性を維持する。
A portion of the contact layer sticks to the valleys of the irregularities in the intermediate layer and remains, maintaining the excellent properties of the sliding contact piece.

整流子システムの範囲でこの摺接片は整流子に、ブラシ
あるいはこれら双方に配置することができる。整流子シ
ステムにのみ限定されるということはない。本発明によ
る利点、特に高級な摺接片の場合に必要となる貴金属層
を小さくできることは滑走リングやプラグソケソF ”
?にも利用できる。
In the scope of commutator systems, this sliding contact can be arranged on the commutator, on the brushes, or on both. It is not limited only to commutator systems. The advantage of the present invention is that the precious metal layer required in the case of high-grade sliding contacts can be made smaller.
? It can also be used for

摺接片が配置された支持基体は電流ン通すか否かによっ
て絶縁体あるいは導電体として11η成される。層状整
流子あるいは滑走リングではこの発明の摺接片の下にあ
る絶縁性支持基体に導電層、例えば銅層が形成される。
The support base on which the sliding contact piece is arranged is made of an insulator or a conductor depending on whether or not current is passed through it. In laminar commutators or sliding rings, an electrically conductive layer, for example a copper layer, is formed on an insulating support substrate underlying the sliding contact according to the invention.

〔実施例1〕 筒状のセラミック基体に導電層として銅層をメッキによ
って形成する。この基体はDD−WP第156654号
公報によれば化学的に作られその表向が金属化されてい
る。銅層は約10μmの厚さである。その表面の凹凸は
約6μmであり、この導電層として機能する銅層に化学
的な還元メッキ法により厚さ約4μmのN1xPy層を
中間層として形成する。他の面には金で接触層を形成す
る。メッキで形成するこの層は厚さが約6μmである。
[Example 1] A copper layer is formed as a conductive layer on a cylindrical ceramic substrate by plating. According to DD-WP No. 156654, this substrate is chemically produced and its surface is metallized. The copper layer is approximately 10 μm thick. The surface unevenness is approximately 6 μm, and an N1xPy layer having a thickness of approximately 4 μm is formed as an intermediate layer on this copper layer functioning as a conductive layer by chemical reduction plating. A contact layer of gold is formed on the other surface. This layer formed by plating has a thickness of approximately 6 μm.

N1xPyからなる中間層は凹凸の程度が31tmのカ
リフラワー状の表面を備えている。この発明の摺接片を
備えた整流子とAgPd50からなるブラシ間の接触部
抵抗は5mV以下であり、また、きわめて良好な耐久性
を備えている。
The intermediate layer made of N1xPy has a cauliflower-like surface with a degree of unevenness of 31 tm. The contact resistance between the commutator equipped with the sliding contact piece of the present invention and the brush made of AgPd50 is 5 mV or less, and the commutator has extremely good durability.

〔実施例2〕 第2の実施例はこの光り]の摺接片が通常の調整流子上
に配置されたものである。
[Embodiment 2] In the second embodiment, a sliding contact piece of this light is placed on a normal adjusting fluid.

細長(わん曲した表面に化学的な還元法で得たN1xP
y層が厚さ5μm1凹凸の程度4μmで配置されている
。この層の上には′電気メッキによって厚さ10μmの
銅層が設けられている。
N1xP obtained by chemical reduction on an elongated (curved surface)
The Y layer is arranged to have a thickness of 5 μm and an unevenness of 4 μm. On top of this layer a 10 μm thick copper layer is applied by electroplating.

代理人 江 崎 光 好 代理人 江崎光史Agent Hikaru Esaki Agent Mitsufumi Ezaki

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 特に、小型直流機の整流子システムにおける摺接
片であって、支持基体の表面に接触層な有し、基体と接
触層間に、カリフラワー状に0.5〜5μmの粗面とし
た厚さ1〜10μmのイ便いアモルファス中間層を・υ
mえること乞特徴とした摺接片。 2、特許請求の範囲第1項に記載した摺接片であって、
中間層がN1xP、からなることを特徴としたもの。 5 特許請求の範囲第1項に記載した摺接片であって、
中間層がNi、Byからなることを特徴としたもの。 4、 特W1;請求の範囲第1または第2項に=a載し
た摺接片であって、接触層が金、銀あるいは銀とパラジ
ウムの合金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2項に記載した摺接
片であって、接触層が銅からなることを特徴としたもの
。 & 特許請求の範囲第4項または第5項に6己載した摺
接片であって、接触層の厚さが0.6〜10μmの闇に
あり、少なくとも中間層表面の凹凸深さよりはわずかに
厚くされていることを特徴としたもの。
[Claims] 1. In particular, a sliding contact piece for a commutator system of a small DC machine, which has a contact layer on the surface of a supporting base, and has a cauliflower-like thickness of 0.5 to 5 μm between the base and the contact layer. A convenient amorphous intermediate layer with a rough surface and a thickness of 1 to 10 μm is
A sliding contact piece with a distinctive feature. 2. The sliding contact piece described in claim 1,
It is characterized in that the intermediate layer consists of N1xP. 5. The sliding contact piece described in claim 1,
The intermediate layer is made of Ni and By. 4. Special feature W1: A sliding contact piece according to claim 1 or 2, characterized in that the contact layer is made of gold, silver, or an alloy of silver and palladium. 5. A sliding contact piece according to claim 1 or 2, characterized in that the contact layer is made of copper. & A sliding contact piece according to claim 4 or 5, wherein the contact layer has a thickness of 0.6 to 10 μm, and is at least slightly smaller than the depth of the unevenness on the surface of the intermediate layer. It is characterized by being thick.
JP25069284A 1983-11-29 1984-11-29 Slide contact piece adapted particularly for commutator Pending JPS60134750A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD01R/257238-1 1983-11-29
DD25723883A DD221885A1 (en) 1983-11-29 1983-11-29 ELECTRICAL SLIDING CONTACT, ESPECIALLY FOR COMMUTATION SYSTEMS

Publications (1)

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JPS60134750A true JPS60134750A (en) 1985-07-18

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ID=5552360

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CH (1) CH664650A5 (en)
DD (1) DD221885A1 (en)
DE (1) DE3434627A1 (en)

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DD221885A1 (en) 1985-05-02
DE3434627A1 (en) 1985-06-05
CH664650A5 (en) 1988-03-15

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