KR100595360B1

KR100595360B1 - 소형 모터의 정류 장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100595360B1
Application number: KR1020040053555A
Authority: KR
Inventors: 소메야료우이치; 츠치모치츠카사; 고지마준이치
Original assignee: 마부치 모터 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-07-03
Also published as: DE602004000410D1; CN1578069A; TW200507410A; KR20050009158A; CN100358221C; DE602004000410T2; US6933651B2; JP2005051987A; HK1072507A1; EP1496573B1; EP1496573A1; MY130781A; TWI264865B; JP4520191B2; US20050006976A1

Abstract

본 발명은 최적의 도금층 재질 또는 재질의 조합을 선택함으로써, 모터 브러시의 제조 비용을 저감시킬 뿐만 아니라, 브러시 기재 표면상의 좁은 폭에, 또한 소정 두께 이상으로 우수한 여러 가지 특성을 갖는 도금층을 형성한다. 본 발명은 모터 정류자와 슬라이딩하는 브러시 슬라이딩부와, 상기 브러시 슬라이딩부를 지지하는 전체적으로는 가늘고 긴 판형상의 브러시 기재로 구성된다. 이 브러시 슬라이딩부는 그것을 지지하는 브러시 기재의 길이 방향의 일부 상에 소정 길이에 걸쳐서 형성된 Pd 도금에 의해서 형성된다. 그리고, 이 Pd 도금은 브러시 기재 상에 Ni 하지 도금을 개재하여 도금된다.

소형 모터, 정류 장치, 프레스 가공, 모터 브러시, 브러시 슬라이딩부, 모터 정류자, 브러시 기재

Description

소형 모터의 정류 장치 및 그 제조 방법{Commutation device of small motor and method for manufacturing threrof}

도 1은 본 발명을 구체화하는 브러시의 제조를 설명하는 도면.

도 2는 표면에 C를 함유하는 3.0㎛ 두께의 Pd 도금 표면의 1만배의 현미경 사진으로서, 도 2a는 Pd 도금 표면을 나타내는 사진이고, 도 2b는 그 표면에 부착하는 C상을 면해석한 사진.

도 3은 Pd 도금 두께가 0.5㎛인 경우의 도금 표면의 분석 결과를 나타내는 그래프.

도 4는 Pd 도금 두께가 3.0㎛인 경우의 도금 표면의 분석 결과를 나타내는 그래프.

도 5는 Pd 스트라이프 도금을 한 브러시 기재로부터 개개의 브러시용으로 천공하는 제 1 단계의 프레스 가공을 설명하는 도면.

도 6은 제 1 단계의 프레스 가공에 계속되는 제 2 단계의 프레스 가공을 설명하는 도면.

도 7은 통상의 소형 모터를 예시하는 도면으로, 도 7a는 전체의 종단면도이고, 도 7b는 엔드캡을 모터 내부측에서 본 도면.

도 8은 종래 기술의 브러시의 제조를 설명하는 도면.

도 9는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한 바와 같은 Pd 도금 표면의 구성을 설명하는 도면.

도 10은 도금 구조를 예시하는 도면으로, 도 10a는 그 기본 구조를 도시하고, 그 도면 중에 원으로 나타내는 Z부의 상세를 나타내는 3개의 예를 도 10b에 도시하는 도면.

도 11은 정류자편의 레이아웃을 도시하는 도면.

도 12는 종래 기술에 의해 구성한 정류자편과 대비하여(도 12b), 귀금속 도금 기술에 의해 구성한 정류자편(도 12a)을 도시하는 도면.

도 13은 종래 기술에 따른 두꺼운 귀금속 클래드에 의한 정류자편을 사용한 경우에 생기는 귀금속의 연장부에 대하여 설명하는 도면.

도 14는 정류자편 간격을 좁게 하는 것에 의한 효과를 설명하는 도면.

도 15는 종래 기술에 따른 정류자편의 제조를 설명하는 도면.

도 16은 정류자편 간격을 좁히는 것을 가능하게 하는 정류자편의 제조에 관해서 설명하는 도면.

도 17은 정류자편 마모량의 측정을 설명하는 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 샤프트 2: 적층 코어

3: 코일 4: 정류자

5: 금속 케이스 6: 엔드캡

7: 브러시 호울더 8: 브러시

9: 마그넷 10: 터미널

본 발명은 주로 음향, 영상 기기 등의 구동용으로 사용되는 소형 모터의 정류 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 정류자와의 접촉 상태의 안정화를 도모하고, 브러시 슬라이딩부 및 정류자의 마모를 작게 한 저비용인 소형 모터의 정류 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

도 7은 통상의 소형 모터를 예시하는 도면으로, 도 7a는 전체의 종단면도이고, 도 7b는 엔드캡을 모터 내부측에서 본 도면이다. 금속 케이스(5)에는 마그넷(9)이 설치된다. 회전자는 샤프트(1)상에 적층 코어(2)와 코일(3)에 의해서 구성되는 회전자 자극과, 정류자(4)를 일체로 장착하여 구성된다.

금속 케이스(5)의 개구로부터, 샤프트(1)상에 일체로 조립된 회전자를 삽입한 후, 금속 케이스(5)의 개구를 닫도록, 엔드캡(6)이 감착된다. 엔드캡(6)에 설치한 구멍에 결합하여 설치되는 합성 수지제의 브러시 호울더(7)에 의해서, 정류자(4)에 접촉하는 한 쌍의 브러시(8, 8)가 설치된다. 이 브러시(8)는 정류자 접촉측과는 길이 방향의 반대측 단부가 엔드캡(6)의 외부로 도출되는 터미널(10)에 각각 접속되어 있다. 예시한 브러시(8)는 소위 금속 브러시이고, 판형상의 외팔보 스프링(cantilever spring)의 형상을 이루고 있고, 또한, 선단부에 포크형으로 잘린선이 들어간 구성으로 할 수 있다.

엔드캡(6)을 금속 케이스(5)에 감착한 상태에서, 샤프트(1)의 연장부를 금속 케이스 바닥부로부터 돌출시키고, 회전자는 금속 케이스 바닥부와 엔드캡(6)과 각각에 설치된 베어링에 의해서 회전 가능하게 지지된다. 이 때, 브러시(8)가 정류자(4)상에 닿도록 배치된다. 외부전원으로부터 브러시(8) 및 정류자(4)를 통해 공급된 전류는 회전자 자극에 감긴 코일(3)로 흐르고, 이로써, 모터는 회전할 수 있다.

종래, 이러한 소형 모터의 브러시는 일반적으로 Cu기 합금으로 이루어지는 브러시 기재에 AgPd 합금을 클래드한 재료를 사용하여 구성되어 있다. Cu기 합금은 예를 들면 CuNiZn 합금이다. 브러시 기재의 재질로서는 그 외에 Fe기 합금(스테인리스 등)이 있다. 도 8은 이러한 종래 기술의 브러시의 일반적인 제조법을 설명하는 도면이다. 도 8a에 도시하는 바와 같이, AgPd(은 팔라듐)가 가늘고 긴 테이프재를 준비하는 한편, 이 테이프재 형상과 일치하는 홈을 판형상의 Cu기 합금으로 이루어지는 브러시 기재 표면에 형성한다. 다음에, AgPd의 테이프재를 Cu기 합금 표면의 홈에 결합한 후, 압연 가공 등을 함으로써 확산층을 형성한 클래드재로 완성한다. 다음에, 도 8b에 도시하는 바와 같이 형성한 부재(AgPd 클래드재)로부터 프레스 가공으로 다수의 브러시를 동시에, 브러시 형상으로 천공함으로써, 브러시로서 완성시킨다.

이와 같이, Cu기 합금과 비교하여 각별히 고가인 AgPd 합금을 정류자와의 슬라이딩부에 한정하여 사용함으로써 브러시의 재료비를 낮출 수 있다. 단, AgPd를 얇게 할수록 가공비는 비싸지기 때문에, AgPd의 두께를 얇게 하여, 비용 절감을 도 모하기에는 한계가 있다. 또한, 그 폭(가늘고 긴 브러시의 길이 방향)을 좁게 하는 것에도 한계가 있다.

AgPd 클래드재의 제조 수율은 70% 전후이고, 생산 효율이 나쁘고, 리드타임(leadtime; 발주에서 완성까지의 시간)이 길다는 문제도 있다. 또한, AgPd 클래드재 중의 AgPd 위치는 홈가공으로 결정되어 버리는 요소가 크고, 치수 정밀도가 그다지 좋지 않다.

통상적으로는 비교적 두꺼운 5 내지 10㎛ 두께의 AgPd가 사용되기 때문에, 모터의 브러시에 AgPd 클래드재를 사용하면서, 재료비와 가공비를 합친 제조 비용을 한층 더 낮추는 것에는 한계가 있다.

일본 특공평2-59236호 공보는 클래드재가 아닌, 도금에 의해 브러시를 구성하는 기술을 개시한다. Cu기 합금의 표면에 3층으로 이루어지는 피복을 도금에 의해 구성한다. 제 1 층은 Cr, Ni, Ni 합금, Re 중 어느 하나를 두께 0.1 내지 10㎛로, 제 2층은 Rh, Pt, Pd, Ru 중 어느 하나를 두께 0.1 내지 10㎛로, 제 3 층은 Au, Ag, Au-Ag 중 어느 하나를 두께 0.1 내지 10㎛로, 각각 피복함으로써 구성하고 있다.

이와 같이, 귀금속을 도금에 의해서 얇게 피복하는 것이 가능해진다고 해도, 모터의 브러시는 정류자와의 사이에 전류를 흘리면서 슬라이딩 사용하고, 또한 장시간 사용 후에도 소정의 성능을 유지할 필요가 있는 것을 고려하면, 도금층을 얇게 형성하는 것에도 한계가 있다. 이 때문에, Cu기 합금 표면을 전체적으로 도금층으로 덮는다면, 특히 귀금속을 도금한 경우, 재료비를 낮출 수는 없다.

또한, 브러시 장치와 조합하여 사용되는 정류자편에 대해서도, 종래는 주로 클래드 기술을 사용하여 구성되어 있었다. 정류자편은 기재 표면에 AgCuNi 처럼 귀금속을 클래드함으로써 구성되어 있다. 이러한 클래드 귀금속은 브러시에 대하여 상술한 바와 같이, 그 두께를 얇게 하기에는 한계가 있다. 더구나, 모터 회전 중에는 정류자 표면상에 항상 브러시가 슬라이딩 접촉하는 것을 고려하면, 필요한 수명을 달성하기 위해서 귀금속층을 단순히 얇게 하는 것은 불가능하다.

브러시의 재료비를 절감하기 위해서는 브러시 기재 표면을 전체적이 아닌, 정류자 슬라이딩부에만 도금하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 경우, 넓은 범위가 아닌, 좁은 폭(브러시 길이 방향)으로, 더구나 소정의 브러시 성능을 발휘하도록 소정 두께 이상으로 도금하면, 도금 벗겨짐이나, 마이크로 균열이 도금층에 생길 위험성이 있다.

본 발명은 이러한 관점에서, 최적의 도금층 재질 또는 재질의 조합을 선택함으로써, 모터 브러시의 제조 비용을 낮출 뿐만 아니라, 브러시 기재 표면상의 좁은 폭에, 또한 소정 두께 이상으로 우수한 여러 가지 특성을 갖는 도금층을 형성하는 것을 목적으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 상기 도금층을 형성한 브러시와 조합하여 사용되는 정류자에 관해서, 도금 브러시와 조합하여 사용하였을 때 우수한 여러 가지 특성을 달성하는 정류자편 구성을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 소형 모터의 정류 장치는 모터 정류자와 슬라이딩하는 브러시 슬라이딩부와, 상기 브러시 슬라이딩부를 지지하는 전체적으로는 가늘고 긴 판형상의 브러시 기재로 구성된다. 이 브러시 슬라이딩부는 그것을 지지하는 브러시 기재의 길이 방향의 일부 상에, 소정 길이에 걸쳐서 형성된 Pd 도금에 의해서 형성된다. 그리고, 이 Pd 도금은 브러시 기재 상에 Ni 하지 도금을 개재하여 도금된다.

또한, 브러시 슬라이딩부는 Pd 도금 표면 및 표면 가까이에 카본(C)을 함유하여 형성한 것이다.

또한, 모터 정류자를 구성하는 복수의 정류자편의 각각은 브러시 슬라이딩부가 슬라이딩 접촉하는 정류자편 슬라이딩부와, 상기 정류자편 슬라이딩부를 지지하는 정류자편 기재로 구성되고 상기 정류자편 슬라이딩부는 그것을 지지하는 정류자편 기재의 일부 상에, 소정 길이에 걸쳐서 형성된 귀금속 도금에 의해서 형성된다.

인접하는 정류자편간의 간격은 정류자의 외경 치수를 A로 하고, 0.08A 내지 0.24A의 범위에 있다.

또한, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 소형 모터의 정류 장치는 모터 정류자와 슬라이딩하는 브러시 슬라이딩부를 지지하는 전체적으로는 가늘고 긴 판형상의 브러시 기재를 갖고 있다. 이 브러시 기재 상에 Ni 하지 도금하고, 또한, 이 Ni 하지 도금된 브러시 기재의 길이 방향의 일부 상에, 소정 길이에 걸쳐서 Pd 도금하여, 브러시 슬라이딩부를 형성한 후, 프레스 가공에 의해 소망의 형상으로 천공한다.

본 발명은 브러시 슬라이딩부를 브러시 기재 상에 Ni 하지 도금을 개재하여 Pd 도금함으로써 구성한 것이므로, 이 브러시 슬라이딩부의 귀금속의 두께를 얇게 형성할 수 있고, 이로써, 비용이 염가로 된다. 더욱이, 브러시 길이 방향의 Pd 도금의 길이도, AgPd 클래드재와 비교하면, 제법상 짧게 할 수 있고, 이러한 점에서도 비용을 억제할 수 있다. 예를 들면, Pd 도금 브러시는 종래의 AgPd 클래드재를 사용한 브러시와 비교하면, 약 23%의 비용 절감을 달성하였다.

또한, AgPd 클래드재의 경우처럼, 압연처리가 필요하지 않고, 지정판 두께재 중에 Pd 도금을 행하기 위해서, Pd 도금의 위치, 폭 치수 등 치수 정밀도가 높다. 즉, 필요 치수를 확보할 수 있다.

AgPd 클래드재와 달리, Pd 도금 두께 등의 조정은 용이하고, 수율이 양호하기 때문에, 생산 효율이 좋고, 리드타임도 짧아, 시장 요구에 적합한 염가의 소형 모터를 제공할 수 있다.

Cu기 합금 등에 Zn이 함유되어 있는 재료에 대하여, AgPd 클래드재의 경우, 공정 중의 열처리 등으로 Zn이 용출하고, AgPd 부에 마이크로 균열이 발생하고, 또한, PdZn을 생성하여, 회전 불균일함 등의 문제로 된 것에 대하여, Pd 도금의 경우, Ni 하지 도금을 전면에 실시하고, 제조 공정상 열처리 공정이 없기 때문에, PdZn 등이 발생하는 일이 없다는 이점도 있다.

또한, 본 발명에 따른 브러시 장치의 우수한 특성은 귀금속 도금을 한 정류자편과 조합하여 사용할 때, 더욱 우수한 특성을 나타내는 것을 알았다. Pd 도금 브러시가 슬라이딩 접촉하는 정류자편 표면상에 피복되는 귀금속층은 도금에 의해 형성한 얇은 것이라도, 충분한 수명이 있다. 또한, 도금기술을 사용하여 귀금속층 의 두께를 얇게 함으로써 또한, 정류자편 간격을 좁게 하여 정류자의 진원도를 향상시킬 수 있기 때문에, 브러시의 진동을 억제하고, 그 수명이나 추종성, 기계적 및 전기적 노이즈 등이 우수한 조합 특성을 얻을 수 있다.

이 정류자편도 또한, 브러시와 마찬가지로 도금기술을 사용함으로써, 귀금속의 두께를 얇게 형성할 수 있고, 이로써 비용이 염가로 된다. 예를 들면, Ag 도금 정류자편은 종래의 AgCuNi 클래드재를 사용한 정류자편과 비교하면, 약 74%의 비용 절감을 달성하였다.

도 1은 본 발명을 구체화하는 브러시의 제조를 설명하는 도면이다. 도시한 바와 같이, 판형상의 Cu(동)기 합금으로 이루어지는 브러시 기재의 전면에, Ni(니켈) 하지 도금을 한다. 두께는 예를 들면, 0.2㎛ 정도이다. Ni 도금은 브러시 기재의 녹을 방지하는 동시에, 위에 형성되는 Pd(팔라듐)의 확산을 막기 위해서 시행한다.

Ni 도금 위에, 소정 폭, 예를 들면 1.5mm의 Pd의 스트라이프 도금을 한다. 즉, Pd는 소정 폭을 갖도록 스트라이프형으로 도금되지만, 이 스트라이프의 폭 방향이 최종적인 브러시 장치에 있어서는 가늘고 긴 브러시의 길이 방향이 된다. 이 Pd 도금부가 정류자에 접촉하는 브러시 슬라이딩부를 구성한다. 두께는 0.2 내지 5㎛ 정도가 바람직하다. Pd는 그 자체가 경시적으로 뛰어나고, 또한 접촉 저항이 안정되어 있는 등의 우수한 특성을 갖고 있지만, Pd 도금은 내부 응력이 극히 크고, 도금 두께를 두껍게 하면, 브러시 기재가 변형되어 버리는 경우가 있다. 또한, 비용적으로도 비싸지기 때문에, Pd 도금 두께의 상한은 5㎛ 정도가 된다. 비 용적으로는 얇을수록 유리하지만, 0.2㎛ 이하에서는 소망의 브러시 성능을 얻을 수 없다.

이러한 스트라이프 도금은 도금 부위 이외를 마스킹용 테이프 등으로 마스킹하고, 소망의 위치에만 도금하는 통상적인 방법에 의해 행할 수 있다. 또한, 스트라이프 도금을 위해 채용하는 설비의 형편 상, Ni가 변색되지 않도록, Pd 스트라이프 도금 전에, Ni 하지 도금의 전면에, 0.02㎛ 정도의 얇은 Pd 도금을 할 수도 있다.

Pd 스트라이프 도금 후, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 개개의 브러시용으로 천공하는 프레스 가공이 행해진다. 이 프레스 가공은 2단계로 행해지고, 도 5에 도시하는 제 1 단계의 프레스 가공에서는 다수의 브러시가 도면 중의 상하방향으로 연결되어 있는 상태로 천공된다. 그리고, 도 6에 도시하는 제 2 단계의 프레스 가공에서, 각 브러시의 좌우 및 선단부가 커트되고, 브러시로서 완성된다. 또한, 도면 중에 도시하는 파일럿 구멍은 브러시 제작 시에, 재료의 이송이나 위치 결정에 사용하기 위한 것이다.

이러한 프레스 가공은 종래 기술의 AgPd 클래드재의 경우와 동일하게 행해지지만, AgPd 클래드재의 경우처럼 압연은 필요하지 않고, Pd 스트라이프 도금 후에 브러시를 천공하기 위한 프레스 가공이 가능하기 때문에, 표면 조도가 양호해진다.

더욱이, Pd 도금 표면에, C(카본)를 함유시킴으로써 우수한 특성을 나타내는 것이 시험의 결과 확인되었다. 도 2a 및 도 2b는 표면에 C를 함유하는 3.0㎛ 두께의 Pd 도금 표면의 각각 1만배의 현미경 사진이다. 도 2a는 Pd 도금 표면을 나타 내는 사진이고, 도 2b는 그 표면에 부착되는 C상을 면해석한 사진이다. 도 3 및 도 4는 도금 표면을 분석한 결과를 나타내는 그래프이고, 도 3은 Pd 도금 두께가 0.5㎛인 경우, 또한 도 4는 3.0㎛인 경우의 분석 결과이다. 이 그래프에 나타나는 바와 같이, Pd 도금 두께가 달라도 C를 함유시킨 것은 표면과 표면 근처뿐(최표면에서 깊이 약 14nm까지)이다.

도 2a에 도시하는 바와 같이, Pd 도금 표면은 요철형 또는 다공질형으로 형성되기 때문에, 이것이 브러시로서 정류자에 접촉할 때는 면(面)으로서 접촉하는 것이 아니라, 요철형 표면의 볼록부에서의 점(点) 접촉이 된다. 이와 같이, 브러시의 접촉 부위가 면에서 점으로 바뀜으로써, 단위면적당의 접촉압이 올라가고, 이로써, 브러시 전체로서의 정류자에 대한 접촉압을 낮추는 것이 가능해진다. 또한, 도 2b에 도시하는 바와 같이, Pd 도금의 표면에 함유된 카본(C)에 의해서, 슬라이딩 저항이 저하된다. 카본(C)은 마찰계수가 작기 때문에, 브러시의 슬라이딩 저항을 낮추는 데 효과가 있다. 또한, 브러시 접촉압을 종래의 AgPd 재와 비교하여 약 50% 낮게 하는 것이 가능해짐으로써, 정류자의 마모도가 작아지고, 정류자 귀금속의 두께도 얇게 하는 것이 가능해져서, 대폭적으로 비용을 절감할 수 있다.

표 1은 Pd 도금 표면에 함유된 카본(C)의 효과를 확인하는 시험 결과를 제시하고 있다. 도 9는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한 바와 같은 Pd 도금 표면의 구성을 설명하는 도면이다. 이와 같이, Pd 도금 요철형 표면의 오목부 내에 카본(C)이 함유된다. 이러한 Pd 도금을 한 브러시를 표 1 중에서는 「Pd 도금(C 함유)」으로 표시하고 있다. 이에 대하여, Pd 도금 표면의 오목부 내의 카본(C)을 함유 시키지 않은 브러시를 표 1 중에서는 「Pd 도금(C 없음)」이라고 표시하고 있다.

자료 번호	브러시 추종 회전수(r/min)
자료 번호	Pd 도금(C 함유)	Pd 도금(C 없음)
1	11052	8973
2	11010	9117
3	11301	8029
평균	11121	8706

이러한 2종류의 Pd 도금을 한 브러시를 사용하여 각각 모터에 조립하고, 정회전 방향, 무부하로, 브러시가 정류자의 몇 회전으로까지 추종할지의 브러시 추종 특성 시험을 하였다. 상술한 바와 같이, 카본(C)이 슬라이딩 저항을 낮추기 때문에, Pd 도금 표면에 카본(C)을 함유하는 경우는 함유하지 않는 경우와 비교하여, 약 2000 회전 이상 우수한 결과를 나타내고 있다. 또한, 여기서, 「정회전 방향」이란 도 7을 참조하여 설명한 것 처럼 편측 지지되는 브러시에 대한 정류자 표면의 이동 방향이 브러시 지지측으로부터 선단측을 향하는 방향의 회전이다.

다음에, 본 발명의 브러시 장치와 함께 사용하였을 때에 우수한 특성을 나타내는 정류자편 구성에 관해서 설명한다. 브러시 장치는 모터회전 중에 정류자편 상에 슬라이딩 접촉한다. 본 발명에 따른 브러시 장치의 우수한 특성은 후술하는 귀금속 도금을 한 정류자편과 함께 사용할 때, 더욱 우수한 특성을 나타내는 것을 알았다. 즉, 상술한 Pd 도금 브러시와 함께 사용할 때, 후술하는 시험 결과에 나타나는 바와 같이, 각각이 슬라이딩 접촉하는 정류자편 표면에 도금에 의해 형성한 귀금속층이 얇은 것이라도, 충분한 수명이 있음을 알았다.

도 10은 정류자편 도금 구조를 예시하는 도면이고, 도 10a는 그 기본 구조를 도시하고, 그 도면 중에 원으로 도시하는 Z부의 상세를 나타내는 3개의 예를 도 10b에 도시하고 있다. 도 10a에 도시하는 바와 같이, 동 또는 동합금 등으로 이루어지는 판형상의 정류자편 기재 상에, 귀금속의 스트라이프 도금을 한다. 여기서, 예를 들면, 기재의 두께는 0.3mm이고, 도금 스트라이프의 폭은 2.2mm이다. 이 스트라이프 도금부는 도 11을 참조하여 후술하는 바와 같이, 최종적인 정류자편에 형성될 때, 브러시가 슬라이딩 접촉하는 부분이 된다.

귀금속 도금부의 두께는 1 내지 10㎛ 정도가 바람직하다. 두껍게 도금하면, 비용적으로도 비싸지기 때문에, 도금 두께의 상한은 10㎛ 정도가 된다. 비용적으로는 얇을 수록 유리하지만, 1㎛ 이하에서는 소망의 모터 수명 시간을 얻을 수 없다. 이러한 스트라이프 도금은 도금 부위 이외를 마스킹용 테이프 등으로 마스킹하여, 소망의 위치에만 도금하는 통상 방법에 의해 행할 수 있다.

이 상세를 도 10b의 (1)에 도시하고 있다. 도금용 귀금속으로서는 그 자체가 경시적으로 우수하고, 또한 접촉 저항이 안정되어 있는 등의 우수한 특성을 갖고 있다. 예를 들면, Ag(은), Ag+Se(셀렌), Ag+Se+Sb(안티몬), Au(금), Au+Co(코발트), Pd(팔라듐), 또는 Pd+Ni(니켈)이 사용된다. 또한, 기재 상에서, Ag의 위에 Au, 또는 Ag 위에 Pd 등을 각각 2층으로 도금한 후, 열처리하여 2층 금속을 확산시킨 구성으로 할 수도 있다. 또는, Ag 위에 Sn(주석)을 2층으로 도금할 수도 있다.

도 10b의 (2)에 도시하는 바와 같이, 이들 귀금속 도금은 기재 전면에 Ni 등의 하지 도금을 한 후에 행할 수도 있다. Ni 하지 도금의 두께는 예를 들면, 0.2 내지 2.5㎛ 정도이다. Ni 도금은 기재의 녹을 방지하는 동시에, 위에 형성되는 귀 금속의 확산을 막기 위해서 시행한다. 또는, 도 10b의 (3)에 도시하는 바와 같이, 기재 상에, 스트라이프형의 Ni 하지 도금을 한 후에, 동일 폭의 스트라이프형의 Cu 하지 도금을 하고, 그 위에 동일 폭의 귀금속 스트라이프 도금을 할 수도 있다.

도 11은 정류자편의 레이아웃을 도시하는 도면이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 정류자편 기재 상에 귀금속 도금부를 갖는 1장의 판에 대하여, 도 11에 도시하는 바와 같이 다수의 정류자편이 소정 간격으로 레이아웃된다. 이 정류자편 부분이 도 16을 참조하여 후술하는 바와 같이 하여, 프레스 인발 가공을 함으로써, 개개의 정류자편용으로 천공된다. 도 11에 도시한 정류자편 슬라이딩부는 브러시가 슬라이딩 접촉하는 부분이고, 이 부분에 귀금속이 도금된다. 또한, 코일 접속부는 모터에 조립할 때, 코일의 끝부가 접속되는 부분이고, 파일럿 구멍은 프레스 가공 시에, 재료의 이송이나 위치 결정에 사용하기 위한 것이다.

이와 같이 귀금속 도금 기술에 의해 구성된 정류자편을 사용함으로써, 도금층의 두께를 얇게 할 수 있을 뿐만 아니라, 서로 인접하는 정류자편간의 간격을 좁게 할 수 있다. 도 12는 종래 기술에 의해 구성한 정류자편과 대비하여(도 12b), 귀금속 도금 기술에 의해 구성한 정류자편(도 12a)을 도시하는 도면이다. 종래 기술의 정류자편은 상술한 바와 같이, 귀금속 클래드 기술에 의해 형성된 것이다. 이들 정류자의 외경(직경) φA는 모두 1.0 내지 5.0mm 처럼 작은 것이다. 이러한 외경치수 A를 갖는 정류자편 간격은 3개소의 합계로, 도 10b에 도시하는 종래 기술의 것은 0.25A 내지 0.40A(A는 외경)인 것에 대하여, 도 10a에 도시하는 귀금속 도금 정류자는 0.08A 내지 0.24A로 좁아지고, 보다 바람직하게는 현시점에서의 생산 기술에 있어서의 부품 가공 정밀도 및 부품 조립 정밀도를 고려하여 가능한 한 좁혀 관리하는 것이 바람직하고, 0.12A 내지 0.20A의 범위로 된다. 예를 들면 후술하는 도 16에 도시하는 바와 같은 제조 방법을 사용하면, 이러한 좁은 정류자편 간격은 충분히 가능하고, 또한 좁게 함으로써 우수한 성능을 달성할 수 있다. 그러나, 이 하한치 이하로 좁히면, 모터 사용 시에 접점부의 슬라이딩에 의한 마모 가루가 슬릿 사이에 즉시 퇴적되어 요구 수명을 만족할 수 없게 된다. 즉, 정류자편간에서 단락이 생겨, 모터가 멈춰 버린다. 또한, 이 상한치 이상으로 정류자편 간격을 확대하여 버리면, 추종성, 전기 노이즈, 기계 노이즈 등의 특성이 악화되어 버리게 된다.

다음에, 귀금속 도금 정류자편이 그 간격을 좁게 할 수 있는 이유를 설명한다. 종래 기술의 클래드 기술에 의해서는 정류자편 표면에 형성된 귀금속의 두께는 50 내지 100㎛의 두께가 통상적인 것에 대하여, 귀금속 도금의 두께는 1 내지 10㎛ 이하이다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 두꺼운 귀금속 클래드에 의한 정류자편의 경우, 장시간 사용 후에, 정류자편 간격에 있어서 회전 방향 후측에 귀금속이 신장되어 연장부가 형성된다. 이 연장부가 인접하는 정류자편간을 단락하게 되어 더 이상 정류자편으로서 정상적으로 기능하지 않기 때문에, 종래, 정류자편간에는 도 12b에 예시한 정도의 간격이 필요로 되어 있었다.

이에 대하여, 도금 기술을 사용함으로써 귀금속층의 두께를 상기한 바와 같이 얇게 할 수 있고, 이로써 종래 기술에 있어서는 문제가 되었던 연장부가 거의 생기지 않기 때문에, 정류자편 간격을 도 12a에 도시한 정도로 좁게 할 수 있다.

또한, 이 정류자편 간격이 좁혀지는 구조는 본 발명인 도금 브러시의 기술로써 비로소 실현되는 것이다. 브러시가 정류자편 표면을 슬라이딩하면 마모 가루가 발생한다. 이 마모 가루의 일부는 정류자편 간격의 사이로 들어가 버려, 어떤 일정량 이상이 퇴적하면 인접하는 정류자편간을 단락할 우려가 있다. 본 발명인 도금 브러시는 상술한 바와 같이 정류자편에 대한 슬라이딩 저항을 낮추는 효과가 있기 때문에, 종래의 클래드 브러시와 비교하여 브러시압을 크게 낮출 수 있다. 그 결과 브러시와 정류자편이 슬라이딩할 때에 생기는 마모가루를 대폭 저감시킬 수 있고, 정류자편 간격을 좁히더라도 단락하기 어려운 구조로 할 수 있게 되는 것이다.

도 14는 정류자편 간격을 좁게 하는 것에 의한 효과를 설명하는 도면이다. 회전하는 원형상의 정류자에, 판형상의 브러시가 슬라이딩 접촉하게 된다. 이 때, 정류자가 완전한 진원이라고 가정하면, 회전하는 정류자에 슬라이딩 접촉하는 판형상의 브러시가 상하로 이동하는 일은 없고, 정류자가 회전하고 있더라도 정지상태에 있다. 그러나, 실제로는 도 14에 도시하는 바와 같이, 정류자편간에는 간격이 있으므로, 정류자는 이상적인 진원으로는 되지 않고, 그것에 슬라이딩 접촉하는 브러시는 도면중에 u로 도시하는 범위에서 상하로 이동(진동)한다. 이 경우, 정류자편 간격을 도면중의 R(종래 기술에 대응)로부터, S(귀금속 도금의 경우에 대응)로까지 좁게 할 수 있으면, 그것에 대응하여 정류자가 보다 진원에 근접하는 결과로서, 브러시가 상하로 이동하는 범위도 작아진다. 브러시가 연속하는 정류자편을 교체할 때 불꽃이 발생하여, 정류자편을 마모시키게 되지만, 상술한 바와 같이, 브 러시의 이동 범위를 작게 함으로써 그 만큼 발생하는 불꽃을 감소시킬 수 있다. 이와 같이, 브러시의 진동이 감소하면, 그 수명이 연장되지만, 그 뿐만 아니라, 기계적 및 전기적 노이즈도 감소한다. 이 사실은 후술하는 실시예 3에 있어서의 시험 결과에 실증되어 있다.

이와 같이, 귀금속 도금 기술에 의해 귀금속층의 두께를 얇게 할 수 있고, 이로써 또한, 상술한 바와 같이 정류자편 간격을 좁게 할 수 있기 때문에, 브러시 장치와 정류자의 우수한 조합 특성을 얻을 수 있다.

다음에, 정류자편 간격을 좁히는 것을 가능하게 하는 정류자편의 제조에 관해서 설명한다. 우선, 도 15를 참조하여, 종래 기술에 따른 정류자편의 제조를 설명한다. 도 15a에 있어서, 두께 t를 갖는 정류자편 재질로부터, 프레스 인발 가공을 행한다. 이 프레스 인발 가공에 있어서는 필연적으로, 인발 시어 드루프(shear droop)와 인발 버(burr)가 형성된다. 인발 시어 드루프란 예각으로 절단되지 않고, 매끈하게 R 형상으로 형성되는 것이다. 그리고, 그 반대측의 각에, 수염 형상의 인발 버가 형성된다.

도 15b에 도시하는 바와 같이, 완성 후의 정류자편과 동일 만곡 형상을 갖는 다이(die)와 펀치(punch)를 사용하여, 정류자편을 만곡시킨다. 이 다이에는 상기의 프레스 인발 가공 시에 생긴 버에 대응하는 위치에, R이 형성되어 있기 때문에, 이것에 의해서 버가 압착되고, 최종적으로, 도 15c에 도시한 바와 같이, 내경측에 R(예를 들면, 0.08mm 정도)이 형성되는 한편, 외경측의 인발 시어 드루프는 그대로 남는다. 상술한 바와 같이, 종래의 정류자편 간격은 도 13을 참조하여 설명한 바 와 같이 좁게 할 수 없고, 그 필요도 없기 때문에, 외경측에 인발 시어 드루프가 남더라도 특히 문제되지 않는다. 그러나, 가령, 정류자편 간격을 좁게 하고자 하는 요구를 만족할 필요가 있으면, 정류자편의 외경측의 인발 시어 드루프를 남긴 채로 할 수는 없다.

다음에, 도 16을 참조하여 정류자편 간격을 좁히는 것을 가능하게 하는 정류자편의 제조에 관해서 설명한다. 도 16a에 있어서, 두께 t를 갖는 정류자편 재질로부터 종래 기술과 동일하게 프레스 인발 가공을 행한다(도 11 참조). 이 프레스 인발 가공에 있어서는 필연적으로, 인발 시어 드루프와 인발 버가 형성된다. 다음에, 도 16b에 도시한 바와 같이, 정류자편을 다음 공정에서 만곡시키기 전에, 인발 버에 상당하는 각으로, 평면형상 또는 R 형상으로 모따기 가공을 행한다. 모따기량은 예를 들면 재료 두께의 1/2이다.

다음에, 도 16c에 도시한 바와 같이, 완성한 정류자편과 동일 만곡 형상을 갖는 다이와 펀치를 사용하여 정류자편을 만곡시킨다. 이 다이 형상은 상기의 모따기 위치에 대응하는 위치에 있어서, 모따기량을 더욱 크게 하도록(예를 들면, 재질 두께의 2/3 정도) 형성되어 있다. 또한, 인발 시어 드루프에 상당하는 위치의 다이형상은 정류자편 외주측으로부터 직각으로 날카롭게 구부려, 만곡 중심을 향하는 방향의 벽면이 형성되어 있다. 이로써, 다이와 펀치에 의해 만곡 가공할 때에, 모따기측에서 인발 시어 드루프측으로 재질을 변형 이동시키는 힘이 작용한다. 이 결과로서 최종적으로, 도 16d에 도시한 바와 같이, 모따기량이 커지는 한편, 인발 시어 드루프가 소멸하여, 정류자편 외주로부터 만곡 중심을 향하는 방향으로 직각 으로 날카롭게 구부린 벽면이 형성된다. 이러한 인발 시어 드루프를 없앤 정류자편을 정류자로서 조립하였을 때는 인접하는 양 정류자편의 벽면이 평행하게 서로 마주보기 때문에, 정류자편 간격을 소망의 값으로까지 좁게 할 수 있다.

실시예 1

Cu기 합금의 브러시 기재에 대한 도금 공정 및 팔라듐 도금 조건의 일 예는 이하와 같다. 이러한 조건하에서 도금을 함으로써, 도금액 + 첨가제 등에 존재하는 카본(C)에 의해서, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 Pd 도금의 표면에 카본(C)이 함유된다.

(1)도금 공정

소재→알칼리탈지→수세(水洗)→전해탈지→수세→10% H₂SO₄→수세→니켈도금→수세→팔라듐도금→수세→탕세→수세→건조

(2)팔라듐 도금 조건

항목	수치
팔라듐 농도	10 G/L
PH	8
액비중	9 °Be′
액온	50 ℃
전류 밀도	4 A/dm²
도금 시간	1 min
도금 두께	1 ㎛
도금 방법	제트분류

실시예 2

다음에, 본 발명의 브러시의 우수한 특성을 나타낸 시험 결과에 관해서 설명한다. Pd는 AgPd와 달리, 접촉 저항이 안정하고, 경시 열화가 적기 때문에, 브러 시 추종 특성 시험, 마모 시험, 환경 방치 시험, 수명 시험, 정류자편 마모량에 있어서도 우수한 결과를 나타내었다.

브러시 추종 특성시험이란 무부하로, 브러시가 정류자의 몇 회전으로까지 추종할지의 시험이다. 인가하는 전압을 올리면, 그것에 비례하여 회전수가 상승되지만, 소정 회전수까지 상승시켰을 때, 브러시가 정류자면과의 접촉을 최초에는 순간적으로 이탈하고, 더욱 회전수를 올리면 이탈의 정도를 증가하게 된다. 물론, 보다 높은 회전수까지 브러시가 이탈하지 않는 것이 바람직하다.

브러시압을 1g 전후로 조정하여 시험한 결과, AgPd 클래드재(이하, 종래품이라는 것이 있다)의 경우 4,000회전/분 정도로 이탈을 시작하는 것에 대하여, 본 발명의 브러시는 10,000 회전을 넘는 회전수까지 이탈하지 않고 추종하였다.

브러시압은 높게 할수록 추종성은 좋아진다. 그 때문에, 같은 브러시압에 있어서 종래품과 비교하여 추종성이 좋다는 것은 종래품과 동일 정도의 추종성으로 좋을 때는 브러시압을 낮게 할 수 있다는 것을 의미하고 있다. 본 발명은 종래품과 비교하여, 브러시압을 반정도 이하로 낮출 수 있고, 이로써 브러시의 마모를 억제하여, 브러시 수명 및 그것이 접촉하는 정류자 수명을 길게 할 수 있다.

마모시험에서도, 본 발명의 브러시는 우수한 특성을 나타내었다. 이것은 브러시압을 높은 듯한 2g으로 설정하고, 무부하, 7,800회전/분, 상온·상습에서 1시간 연속적으로 가동시킨 후의 브러시의 표면 상태를 조사한 시험이다. 브러시는 불꽃, 전기적 마모, 및 기계적 마모에 의한 마모 흔적이 생기지만, 종래품은 불꽃에 의해 타서 변색하고, 표면이 마모되어 있는 상태가 보인 데 대하여, 같은 조건 으로 본 발명의 브러시는 약간의 슬라이딩 흔적이 보이지만, 마모 흔적이라고 할 수 있는 것은 없었다.

환경 방치 시험은 85℃와, -40℃의 환경에 각각 500시간 방치한 후의 접촉 저항의 증가를, 0.2V의 전압을 인가하여 흐르는 전류파형에 의해서 조사하는 시험이다. 종래품은 접촉 저항이 약간 증가한 데 대하여, 본 발명의 브러시는 접촉 저항의 증가는 보이지 않았다.

수명 시험은 각 샘플에 대하여, 동일 조건으로 모터 정지까지의 수명 시간, 정지하기까지의 회전수 변화율, 전류 변화율을 측정하였다. 브러시압을 동일 조건으로 하여 비교한 결과, 본 발명의 브러시(1.3㎛의 Pd)는 종래품(8.5㎛의 AgPd)과 동등 이상의 성능을 나타내었다. 단, 본 발명의 브러시는 상술한 바와 같이, 브러시압을 낮게 하여 사용할 수 있기 때문에, 전체적으로는 종래품보다도 수명이 길다고 할 수 있다.

정류자편 마모량의 측정은 소정의 수명 시험 실시 후에, 브러시가 슬라이딩 접촉하는 정류자편상의 마모량을 측정하여 비교한 것이다. 도 17은 이 측정을 설명하는 도면이다. 모터의 정류자부를 도시하고, 상측 반분은 단면으로 도시하고 있다. 샤프트상의 코어 단부에 수지제의 정류자심 상에 배치된 복수의 정류자편을 포함하는 정류자가 설치된다. 또한, 도면중의 정류자편과 일체로 구성된 코일 접속부는 코일단부를 접속하는 부분이고, 거기에 설치된 디스크 배리스터(varistor)는 불꽃 소거용이며, 기름 반환 와셔(washer)는 베어링에 함침되어 있는 기름이 정류자측으로 진입하는 것을 저지하기 위한 것이다. 이와 같이 구성된 정류자상에, 3개의 선단부를 갖는 포크형 형상으로서 예시한 2개의 브러시가 접촉하게 된다. 이 브러시가 접촉함으로써, 정류자편 상에는 장시간 사용 후에 마모가 생긴다.

마모량의 측정은 시험 후 모터에 있어서의 정류자 슬라이딩면 표면의 거칠기를 서프 코더로 측정하고(측정 결과는 정류자편의 단면 형상으로 나타난다), 그 결과로부터 정류자편 단면에 있어서의 마모 면적(포크형 브러시의 3개의 선단부에 대응하는 3개소의 마모의 합계)를 계산에 의해 산출하였다.

즉, 모터 부하를 최대로 하고(16.0g-cm), 전압 +7V(약 5000r/min에 상당) (1.5초)/0V(1.0초)/-7V(1.5초)/0V(1.0초)를 1 사이클로서, 10만 사이클의 수명 시험 실시 후, AgCuNi 재질의 정류자편 상의 마모량을 측정하였다. 종래품(8.5㎛의 AgPd)의 브러시에 의한 마모량이 34548㎛²인 데 대하여, 본 발명의 브러시(1.0㎛의 Pd)에 의한 마모량은 그 1/100 이하인 334㎛²이었다.

이와 같이, 본 발명의 브러시는 각각이 슬라이딩 접촉하는 정류자편을 마모하는 양이 대단히 적기 때문에, 정류자편 상에 얇은 귀금속 도금을 한 것이라도, 충분한 수명을 갖게 된다.

실시예 3

정류자편 간격을 좁게 함으로써 생기는 우수한 특성을 나타낸 시험 결과에 관해서 설명한다. 상술한 Pd 도금 브러시와, 귀금속(Ag) 도금한 외경 3.3mm의 정류자를 사용하여, 그 정류자편 간격을 종래 표준의 간격(0.28mm)으로 한 것과, 좁은 간격(0.15mm)으로 한 것의 각각 복수의 샘플 모터를 작성하여, 부하를 최대로 하여 수명 시험을 하였다. 그 결과, 정류자편 간격이 표준인 것은 15,000 사이클(약 21시간)에 도달하지 않는 것에 대하여, 좁은 정류자편 간격인 것은 2배의 30,000 사이클(약 42시간)을 넘었다. 여기서, 도금 귀금속이 마모되어 없어졌을 때에, 수명은 없어진다. 도금 귀금속의 마모는 주로 발생하는 불꽃(스파크)에 의해 생기기 때문에, 정류자편 간격을 좁게 함으로써, 불꽃의 발생이 감소한 것을 이 수명 시험은 나타내고 있다. 또한, 부하를 가볍게 한 동일한 수명 시험을 한 결과도, 같은 경향을 나타내었다.

상기와 동일하게 작성한 모터에 대하여, 기계 노이즈 시험을 행하였다. 표준 간격인 것과 비교하여 좁은 간격인 것은 전압 0.7V(700r/min)에서는 15.9 내지 17.1dB에 대하여 15.8 내지 16.7dB, 전압 1.4V(1400r/min)에서는 18.1 내지 21.3dB에 대하여 17.9 내지 18.1dB, 또한 2.8V(2800r/min)에서는 23.3 내지 24.4dB에 대하여 20.5 내지 23.5 dB로, 기계 노이즈의 저하가 나타났다.

동일하게, 무부하로 전기 노이즈 시험을 한 결과도, 표준 간격인 것과 비교하여 좁은 간격인 것은 저하가 나타났다. 전원선상을 전파하는 라인 노이즈 시험에서는 노이즈 주파수 0.2 내지 10MHz의 평균으로, 표준 간격인 것은 63.2dB㎶에 대하여 좁은 간격인 것은 59.0dB㎶로, 약 7%의 저하가 나타났다. 공중에 전파되는 복사 노이즈 시험에서는 노이즈 주파수 50 내지 500 MHz의 평균으로, 표준간격인 것은 23.9 dB㎶/m에 대하여 좁은 간격인 것은 21.8 dB㎶/m로, 약 9%의 저하가 나타났다.

실시예 4

상술한 바와 같이, Pd 도금 브러시를 사용함으로써, 모터 성능은 각별하게 향상되고, 또한 귀금속(Ag) 도금 정류자편을 사용함으로써, 그 성능이 향상하는 것을 나타낸 시험 결과에 관해서 설명한다.

	자료 No.	추종 회전수 (r/min)
(1)AgPd 클래드 브러시 AgCuNi 클래드 정류자편	1 2	4356 3982
(2)Pd 도금 브러시 AgCuNi 클래드 정류자편	1 2	10331 10206
(3)Pd 도금 브러시 Ag 도금 정류자편	1 2	11030 10678
(4)Pd 도금 브러시 Ag 도금 정류자편(협소간격)	1 2 3 4	11794 12958 13589 13761

표 3은 (1) 내지 (4)에 나타내는 바와 같은 브러시와 정류자편을 조합하여, 모두 브러시압을 1g 정도로 설정하고, 정회전 방향 시의 추종 회전수를 측정한 것이다. 표 3중의 (1)은 종래 기술에 따른 클래드 브러시 및 클래드 정류자편을 사용한 것이다. 이에 대하여, (2)는 Pd 도금 브러시를 사용한 것이지만, 추종 회전수는 (1)과 비교하여 각별하게 향상되고 있다. 더욱이, (3)은 정류자편에 대해서도 Ag 도금기술에 의한 것이지만, 정류자편 간격을 표준인 것으로 한 것이다. (2)와 비교하여 약간의 향상이 보인다. 또한, (1) 내지 (3)에 있어서의 정류자편 간격은 모두 3개의 간격의 합계를 0.86 내지 1.06mm의 표준 간격으로 설정한 것이다. 이에 대하여, (4)는 정류자편 간격을 0.45 내지 0.6mm로 좁게 한 것이고, (2) 및 (3)과 비교하더라도, 추종 회전수에 각별한 향상이 보인다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 브러시 슬라이딩부를 브러시 기재 상에 Ni 하지 도금을 개재하여 Pd 도금함으로써 구성한 것이므로, 이 브러시 슬라이딩부의 귀금속의 두께를 얇게 형성할 수 있고, 이로써, 비용이 염가로 된다. 더욱이, 브러시 길이 방향의 Pd 도금의 길이도, AgPd 클래드재와 비교하면, 제법상 짧게 할 수 있고, 이러한 점에서도 비용을 억제할 수 있다. 예를 들면, Pd 도금 브러시는 종래의 AgPd 클래드재를 사용한 브러시와 비교하면, 약 23%의 비용 절감을 달성하였다.

또한, 본 발명에 따른 브러시 장치의 우수한 특성은 귀금속 도금을 한 정류자편과 조합하여 사용할 때, 더욱 우수한 특성을 나타내는 것을 알았다. Pd 도금 브러시가 슬라이딩 접촉하는 정류자편 표면상에 피복되는 귀금속층은 도금에 의해 형성한 얇은 것이라도, 충분한 수명이 있다. 또한, 도금기술을 사용하여 귀금속층의 두께를 얇게 함으로써 또한, 정류자편 간격을 좁게 하여 정류자의 진원도를 향상시킬 수 있기 때문에, 브러시의 진동을 억제하고, 그 수명이나 추종성, 기계적 및 전기적 노이즈 등이 우수한 조합 특성을 얻을 수 있다.

Claims

모터 정류자와 슬라이딩하는 브러시 슬라이딩부와, 상기 브러시 슬라이딩부를 지지하는 전체적으로는 가늘고 긴 판형상의 브러시 기재로 이루어지는 소형 모터의 정류 장치에 있어서,

상기 브러시 슬라이딩부는 그것을 지지하는 브러시 기재의 길이 방향의 일부 상에 소정 길이에 걸쳐서 형성된 Pd 도금에 의해서 형성하고, 또한

상기 Pd 도금은 상기 브러시 기재 상에 Ni 하지 도금을 개재하여 도금된 것으로 이루어지는 소형 모터의 정류 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 브러시 슬라이딩부는 Pd 도금 표면 및 표면 가까이에 카본(C)을 함유시켜서 형성한 소형 모터의 정류 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 모터 정류자를 구성하는 복수의 정류자편의 각각은 상기 브러시 슬라이딩부가 슬라이딩 접촉하는 정류자편 슬라이딩부와, 상기 정류자편 슬라이딩부를 지지하는 정류자편 기재로 구성되고, 상기 정류자편 슬라이딩부는 그것을 지지하는 정류자편 기재의 일부 상에, 소정 길이에 걸쳐서 형성된 귀금속 도금에 의해서 형성한 소형 모터의 정류 장치.
제 3 항에 있어서, 인접하는 정류자편간의 간격이 정류자의 외경 치수를 A로 하여 0.08A 내지 0.24A의 범위에 있는 소형 모터의 정류 장치.
모터 정류자와 슬라이딩하는 브러시 슬라이딩부를 지지하는 전체적으로는 가늘고 긴 판형상의 브러시 기재를 갖는 소형 모터의 정류 장치의 제조 방법에 있어서,

상기 브러시 기재 상에 Ni 하지 도금하고, 또한

상기 Ni 하지 도금된 상기 브러시 기재의 길이 방향의 일부 상에, 소정 길이에 걸쳐서 Pd 도금하여, 상기 브러시 슬라이딩부를 형성한 후,

프레스 가공에 의해 소망의 형상으로 천공하는 것으로 이루어지는 소형 모터의 정류 장치의 제조 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 브러시 슬라이딩부는 Pd 도금 표면 및 표면 가까이에 카본(C)을 함유시켜서 형성한 소형 모터의 정류 장치의 제조 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 모터 정류자를 구성하는 복수의 정류자편 각각은,

상기 정류자편 기재의 일부 상에, 소정 길이에 걸쳐서 귀금속 도금을 형성하고, 상기 브러시 슬라이딩부가 슬라이딩 접촉하는 정류자편 슬라이딩부를 형성하며,

상기 귀금속 도금을 한 정류자편 기재를 프레스 가공에 의해서 정류자편 형상으로 천공하고, 또한 만곡 가공함으로써 정류자편으로서 완성한 소형 모터의 정 류 장치의 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 프레스 가공은 정류자편의 외경측 각(角)부에 인발 시어 드루프가, 그리고 내경측 각부에 인발 버가 생기는 방향으로 행하고,

상기 인발 버가 생긴 각부를 모따기 가공하며,

상기 만곡 가공 시에, 상기 모따기량이 더욱 커지는 모따기 가공을 함으로써, 상기 인발 시어 드루프를 소멸시킨 소형 모터의 정류 장치의 제조 방법.