JPS6151500B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6151500B2 JPS6151500B2 JP17689183A JP17689183A JPS6151500B2 JP S6151500 B2 JPS6151500 B2 JP S6151500B2 JP 17689183 A JP17689183 A JP 17689183A JP 17689183 A JP17689183 A JP 17689183A JP S6151500 B2 JPS6151500 B2 JP S6151500B2
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- JP
- Japan
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- weight
- zirconium
- chromium
- copper
- tensile strength
- Prior art date
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- Expired
Links
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 24
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
- H02K13/04—Connections between commutator segments and windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶接部の強度を向上した直流機の整流
子ライザに関する。
子ライザに関する。
整流子ライザの材料は一般に銅あるいは銀入銅
が使われているが、これらの材料は、電機子巻線
導体や整流子片と結合するときに行われる、TIG
溶接あるいは銀ろう付時の加熱で、軟導体とな
り、引張り、曲げ強さ、剛性などが著しく低下し
て、運転中のくり返し応力によつて疲労破壊をお
こす欠点があつた。
が使われているが、これらの材料は、電機子巻線
導体や整流子片と結合するときに行われる、TIG
溶接あるいは銀ろう付時の加熱で、軟導体とな
り、引張り、曲げ強さ、剛性などが著しく低下し
て、運転中のくり返し応力によつて疲労破壊をお
こす欠点があつた。
本発明は溶接あるいは銀ろう付をする際、高温
にしても強度の大きい整流子ライザを提供するこ
とを目的とする。
にしても強度の大きい整流子ライザを提供するこ
とを目的とする。
本発明においては、クロムとジルコニウムとを
それぞれ0.05〜１重量％含み、かつ、クロムとジ
ルコニウムと銅との合計が99.9重量％以上で、残
部が不純物から成る銅合金を用いて整流子ライザ
を形成するものである。
それぞれ0.05〜１重量％含み、かつ、クロムとジ
ルコニウムと銅との合計が99.9重量％以上で、残
部が不純物から成る銅合金を用いて整流子ライザ
を形成するものである。
以下、本発明の一実施例について、第１図ない
し第３図を参照して説明する。図において、１は
整流子ライザ、２は電機子巻線導体、３は整流子
片、４は段間マイカである。この整流子ライザ１
の材料は銅合金全体の重量に対して銅99重量％、
クロム0.6重量％、ジルコニウム0.3重量％を含有
する銅合金とする。
し第３図を参照して説明する。図において、１は
整流子ライザ、２は電機子巻線導体、３は整流子
片、４は段間マイカである。この整流子ライザ１
の材料は銅合金全体の重量に対して銅99重量％、
クロム0.6重量％、ジルコニウム0.3重量％を含有
する銅合金とする。
第３図は上記実施例の銅合金と、JIS Ｃ 2801
整流子片２種に規定する従来の銀0.2重量％、銅
99.7重量％の銀入銅と、銅だけを材料にしたもの
（銅が99.9重量％以上でJIS Ｃ 2801整流子片１
種に規定するもの）との整流子ライザをそれぞれ
横軸の温度に加熱し、その後常温に戻した場合の
引張り強さをＡ，Ｂ，Ｃの各曲線で示したもので
ある。即ち、上記実施例の銅合金材料を使用した
整流子ライザは、第３図の曲線Ａで示すように、
800℃の高温に熱しても、引張り強さは35Kg／mm2
程度の値を示す。これは曲線Ｂに示す従来の0.2
重量％の銀入銅や、曲線Ｃに示す従来の銅の場合
のように、500℃、あるいは400℃で20Kg／mm2を割
つてしまうものに比べて、非常にすぐれており、
信頼性が高くなつている。
整流子片２種に規定する従来の銀0.2重量％、銅
99.7重量％の銀入銅と、銅だけを材料にしたもの
（銅が99.9重量％以上でJIS Ｃ 2801整流子片１
種に規定するもの）との整流子ライザをそれぞれ
横軸の温度に加熱し、その後常温に戻した場合の
引張り強さをＡ，Ｂ，Ｃの各曲線で示したもので
ある。即ち、上記実施例の銅合金材料を使用した
整流子ライザは、第３図の曲線Ａで示すように、
800℃の高温に熱しても、引張り強さは35Kg／mm2
程度の値を示す。これは曲線Ｂに示す従来の0.2
重量％の銀入銅や、曲線Ｃに示す従来の銅の場合
のように、500℃、あるいは400℃で20Kg／mm2を割
つてしまうものに比べて、非常にすぐれており、
信頼性が高くなつている。
また、上記実施例と同様の試験をクロム0.3重
量％、ジルコニウム0.1重量％の銅合金につい
て、あるいはクロム0.6重量％、ジルコニウム
0.05重量％の銅合金についておこなつた結果を第
３図にそれぞれ曲線A1、曲線A2として示す。先
の曲線Ａほどではないが高温特性の改善がみられ
る。
量％、ジルコニウム0.1重量％の銅合金につい
て、あるいはクロム0.6重量％、ジルコニウム
0.05重量％の銅合金についておこなつた結果を第
３図にそれぞれ曲線A1、曲線A2として示す。先
の曲線Ａほどではないが高温特性の改善がみられ
る。
なお、上記試験における加熱温度の上限800℃
は、銀ろう付の温度がほぼ760℃〜800℃であり、
また、TIG溶接時には溶融部分は1100℃程度にな
るが、ライザ全体としては500℃〜1000℃であ
り、平均的には800℃程度であるので、このよう
に選定したものである。
は、銀ろう付の温度がほぼ760℃〜800℃であり、
また、TIG溶接時には溶融部分は1100℃程度にな
るが、ライザ全体としては500℃〜1000℃であ
り、平均的には800℃程度であるので、このよう
に選定したものである。
次にクロムとジルコニウムとを等重量％ずつ銅
に加えて合金にし、800℃に加熱し、その後常温
に冷却した銅合金の導電率と引張強さを第４図の
曲線にて示す。導電率はクロムとジルコニウムの
それぞれの含有量が０から0.05重量％までの範囲
では急激に低下して85％程度となる。その後指数
函数的に少量ずつ減少し、クロムとジルコニウム
のそれぞれの含有量が約0.05〜１重量％付近迄は
比較的平担であつて、約80％以上の導電率を維持
している。従つて0.05〜１重量％という限定範囲
内においては幾分か低いながらも安定して使用に
堪え得る導電率を維持していることが分る。しか
して、約１重量％を超過するとまた急激に導電率
の低下が始まり、その後また指数函数的に導電率
が低下して行くことが分つた。これは銅合金内の
クロムとジルコニウムの粒子が800℃という高温
に熱せられた場合、含有量が0.05〜１重量％の間
ではクロムとジルコニウムの粒子が適度に析出さ
れ、銅粒子間の結合が安定し、従つて導電率が安
定するが、クロムとジルコニウムの含有量が１重
量％を超過するとクロムとジルコニウムの粒子が
過飽和となり、銅粒子間の結合が不安定になり、
その結果導電率が急激に低下し始めるものと考え
られる。次に導電率の場合と同様に熱処理したも
のの引張強さについて見ると、クロムとジルコニ
ウムの含有量が銅合金の全重量に対してそれぞれ
０から0.05重量％に増加するにつれて、約18Kg／
mm2から約30Kg／mm2へと急激に増大する。この約30
Kg／mm2という引張強さはJIS C2801整流子片１種
の規定する銅材料（第４図の横軸上０の組成を有
する）の約18Kg／mm2に比べて２倍近い値である。
しかしてその後35〜36Kg／mm2という値で安定し、
１重量％を越しても下がることが無い、従つて、
引張に強さのみから言えば、クロムとジルコニウ
ムの含有量は１重量％より多くても構わないけれ
ども、クロムとジルコニウムの含有量が0.05重量
％より少ない場合は第３図の曲線Ａが曲線Ｃに近
づき、引張強さの低下温度が低くなつて回転子の
整流子ライザとしての所望引張強さが得られな
い。尚、ジルコニウムだけを含有した銅合金であ
つてもこの程度の所望の引張強さは得られるので
あるが、ジルコニウムは酸化し易く、合金製造の
際の酸化減量が大であり、多量に入れないと所期
の引張強さが得られず、特にジルコニウムは高価
であるのでクロムを併用したものである。そして
クロムだけを含有した銅合金では、室温での強度
は得られるが、高温の履歴を受けると引張強さが
低下して強度が得られなくなる。これに対して
は、ジルコニウムを含有させることにより、引張
強さの低下温度を高く改善できることが分つたも
のである。
に加えて合金にし、800℃に加熱し、その後常温
に冷却した銅合金の導電率と引張強さを第４図の
曲線にて示す。導電率はクロムとジルコニウムの
それぞれの含有量が０から0.05重量％までの範囲
では急激に低下して85％程度となる。その後指数
函数的に少量ずつ減少し、クロムとジルコニウム
のそれぞれの含有量が約0.05〜１重量％付近迄は
比較的平担であつて、約80％以上の導電率を維持
している。従つて0.05〜１重量％という限定範囲
内においては幾分か低いながらも安定して使用に
堪え得る導電率を維持していることが分る。しか
して、約１重量％を超過するとまた急激に導電率
の低下が始まり、その後また指数函数的に導電率
が低下して行くことが分つた。これは銅合金内の
クロムとジルコニウムの粒子が800℃という高温
に熱せられた場合、含有量が0.05〜１重量％の間
ではクロムとジルコニウムの粒子が適度に析出さ
れ、銅粒子間の結合が安定し、従つて導電率が安
定するが、クロムとジルコニウムの含有量が１重
量％を超過するとクロムとジルコニウムの粒子が
過飽和となり、銅粒子間の結合が不安定になり、
その結果導電率が急激に低下し始めるものと考え
られる。次に導電率の場合と同様に熱処理したも
のの引張強さについて見ると、クロムとジルコニ
ウムの含有量が銅合金の全重量に対してそれぞれ
０から0.05重量％に増加するにつれて、約18Kg／
mm2から約30Kg／mm2へと急激に増大する。この約30
Kg／mm2という引張強さはJIS C2801整流子片１種
の規定する銅材料（第４図の横軸上０の組成を有
する）の約18Kg／mm2に比べて２倍近い値である。
しかしてその後35〜36Kg／mm2という値で安定し、
１重量％を越しても下がることが無い、従つて、
引張に強さのみから言えば、クロムとジルコニウ
ムの含有量は１重量％より多くても構わないけれ
ども、クロムとジルコニウムの含有量が0.05重量
％より少ない場合は第３図の曲線Ａが曲線Ｃに近
づき、引張強さの低下温度が低くなつて回転子の
整流子ライザとしての所望引張強さが得られな
い。尚、ジルコニウムだけを含有した銅合金であ
つてもこの程度の所望の引張強さは得られるので
あるが、ジルコニウムは酸化し易く、合金製造の
際の酸化減量が大であり、多量に入れないと所期
の引張強さが得られず、特にジルコニウムは高価
であるのでクロムを併用したものである。そして
クロムだけを含有した銅合金では、室温での強度
は得られるが、高温の履歴を受けると引張強さが
低下して強度が得られなくなる。これに対して
は、ジルコニウムを含有させることにより、引張
強さの低下温度を高く改善できることが分つたも
のである。
以上説明したように、本発明によれば、整流子
ライザの材料としてクロムとジルコニウムをそれ
ぞれ0.05〜１重量％含み、かつ、クロムとジルコ
ニウムと銅との合計99.9重量％以上で、残部が不
純物から成る銅合金を用いたので、高温に熱して
も、高強度を維持し、導電率も比較的高く安定し
た信頼性の高い整流子ライザが得られる。
ライザの材料としてクロムとジルコニウムをそれ
ぞれ0.05〜１重量％含み、かつ、クロムとジルコ
ニウムと銅との合計99.9重量％以上で、残部が不
純物から成る銅合金を用いたので、高温に熱して
も、高強度を維持し、導電率も比較的高く安定し
た信頼性の高い整流子ライザが得られる。
第１図は本発明の整流子ライザの一実施例を示
す立面図、第２図はその側面図、第３図はその温
度に対する引張り強さの特性曲線図、第４図はク
ロムおよびジルコニウム含有量に対する導電率お
よび引張強さを示す曲線図である。 １……整流子ライザ、２……電機子巻線導体、
３……整流子片、４……段間マイカ。
す立面図、第２図はその側面図、第３図はその温
度に対する引張り強さの特性曲線図、第４図はク
ロムおよびジルコニウム含有量に対する導電率お
よび引張強さを示す曲線図である。 １……整流子ライザ、２……電機子巻線導体、
３……整流子片、４……段間マイカ。
Claims (1)
- １ クロムとジルコニウムとをそれぞれ0.05〜１
重量％含み、かつ、クロムとジルコニウムと銅と
の合計が99.9重量％以上で、残部が不純物から成
る銅合金を用いたことを特徴とする整流子ライ
ザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17689183A JPS5976153A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 整流子ライザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17689183A JPS5976153A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 整流子ライザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976153A JPS5976153A (ja) | 1984-05-01 |
| JPS6151500B2 true JPS6151500B2 (ja) | 1986-11-08 |
Family
ID=16021556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17689183A Granted JPS5976153A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 整流子ライザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5976153A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0353039Y2 (ja) * | 1987-05-30 | 1991-11-19 |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP17689183A patent/JPS5976153A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0353039Y2 (ja) * | 1987-05-30 | 1991-11-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5976153A (ja) | 1984-05-01 |
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