(57)【要約】【課題】小型直流モータの電気摺動接点部における機械摩耗を抑制。【解決手段】電気摺動接点部２を銀または銀合金からなる電気摺動接点材料４ｋにて構成する。電気摺動接点材料には、ニッケル、パラジウムなどが添加される。【選択図】  図１
2004183077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気摺動接点部に使用される電気摺動接点材料であって、
複数種の金属紛末を選択し、前記金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして前記混合物を成型して成型物を形成し、さらに前記成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして前記粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料において、
前記混合物はＡｇ粉末およびＡｇ基合金粉末のいずれかにＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが１重量％から１５重量％添加されて作成される電気摺動接点材料。
【請求項２】
電気摺動接点部に使用される電気摺動接点材料であって、
複数種の金属紛末を選択し、前記金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして前記混合物を成型して成型物を形成し、さらに前記成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして前記粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料において、
前記混合物はＡｇ粉末にＮｉ粉末が６重量％から１２重量％添加されて作成される電気摺動接点材料。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の電気摺動接点材料において、Ｎｉ粉末またはＮｉＯ粉末の粒径が０．５μｍから１５μｍである電気摺動接点材料。
【請求項４】
バネ弾性を有する金属の板体の片面に電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシと、金属の板体の片面に電気摺動接点材料を有する整流子片とを有し、前記ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と前記整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部において、前記ブラシの電気摺動接点材料および前記整流子片の電気摺動接点材料、またはブラシの電気摺動接点材料もしくは整流子片の電気摺動接点材料が請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気摺動接点材料である電気摺動接点部。
【請求項５】
請求項４に記載の電気摺動接点部を有する小型直流モータ。
【請求項６】
小型直流モータにおいて、
バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金からなる電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシと、
Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが１重量％から１２重量％添加される金属紛末を作成し、前記金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして前記混合物を成型して成型物を形成し、さらに前記成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして前記粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片とを有し、
前記ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と前記整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を備える小型直流モータ。
【請求項７】
小型直流モータにおいて、
バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金からなる電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシと、
Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが６重量％から１２重量％添加される金属紛末を作成し、前記金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして前記混合物を成型して成型物を形成し、さらに前記成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして前記粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片とを有し、
前記ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と前記整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を備える小型直流モータ。
【請求項８】
小型直流モータにおいて、
バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金からなる電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシと、
Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが１重量％から１５重量％添加される金属紛末を作成し、前記金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして前記混合物を成型して成型物を形成し、さらに前記成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして前記粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片とを有し、
前記ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と前記整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を構成し、
小型直流モータの回転子を回転させたときの前記電気摺動接点部の摩耗率の上限値が、前記ブラシ側で０．００４９μｍ／ｈであり、かつ前記整流子側で０．００６２μｍ／ｈである小型直流モータ。
【請求項９】
小型直流モータにおいて、
バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金からなる電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシと、
Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが６重量％から１２重量％添加される金属紛末を作成し、前記金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして前記混合物を成型して成型物を形成し、さらに前記成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして前記粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片とを有し、
前記ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と前記整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を構成し、
小型直流モータの回転子を回転させたときの前記電気摺動接点部の摩耗率の上限値が、前記ブラシ側で０．００４９μｍ／ｈであり、かつ前記整流子側で０．００６２μｍ／ｈである小型直流モータ。
【請求項１０】
請求項８または請求項９のいずれかに記載の小型直流モータにおいて、ＡｇＰｄ合金のＰｄが１０重量％から５０重量％である小型直流モータ。
【請求項１１】
小型直流モータにおいて、
Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが６重量％添加される金属紛末を作成し、前記金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして前記混合物を成型して成型物を形成し、さらに前記成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして前記粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片と、
バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金のＰｄが１０重量％、３０重量％、または５０重量％のいずれかである電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシとを有し、
前記ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と前記整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を備える小型直流モータ。
【請求項１２】
小型直流モータにおいて、
Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが１０重量％添加される金属紛末を作成し、前記金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして前記混合物を成型して成型物を形成し、さらに前記成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして前記粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片と、
バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金のＰｄが３０重量％または５０重量％のいずれかである電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシとを有し、
前記ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と前記整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を備える小型直流モータ。
【請求項１３】
小型直流モータにおいて、
Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが１２重量％添加される金属紛末を作成し、前記金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして前記混合物を成型して成型物を形成し、さらに前記成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして前記粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片と、
バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金のＰｄが３０重量％または５０重量％のいずれかである電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシとを有し、
前記ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と前記整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を備える小型直流モータ。
【請求項１４】
請求項６から請求項１３のいずれかに記載の小型直流モータにおいて、Ｎｉ粉末またはＮｉＯ粉末の粒径が０．５μｍから１５μｍである小型直流モータ。
【請求項１５】
電機子が無鉄心型の小型直流モータである請求項５から請求項１４のいずれかに記載の小型直流モータ。
【請求項１６】
請求項５から請求項１５のいずれかに記載の直流モータを有する移動体通信携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は小型直流モータ、小型直流モータのブラシおよび整流子片の電気摺動接点材料、およびその電気摺動接点材料を有する電気摺動接点部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は本発明、および従来例が適用される小型直流モータのブラシと整流子を示す平面外観図の一例である。図において１は貴金属系ブラシ片、２はブラシ整流子摺動部、３はブラシ基部、４は整流子、５は回転軸である。
【０００３】
ここで貴金属系ブラシ片１は、例えばＣｕＢｅ系合金のようなＣｕ系母材１ａに、貴金属系電気摺動接点材料１ｂをいわゆるクラッド法などにより埋設した薄帯を打ち抜き加工して作成される。
【０００４】
また整流子４は、電気摺動接点材料４ｋとＣｕのような導電材料４ｍとをクラッド法などにより複合化した板材を打ち抜き、円弧状に曲げ加工した複数の整流子片４ｎを絶縁部材４ａに埋設して作成される。
【０００５】
上記のような貴金属系電気摺動接点材料１ｂはＣｕ系母材１ａのバネ弾性により、常時、整流子片４ｎの電気摺動接点材料４ｋに、ブラシ整流子摺動部２で押し当てられており、Ｃｕ系母材１ａの表面に埋設した貴金属系電気摺動接点材料１ｂが、整流子片４ｎの電気摺動接点材料４ｋと摺動通電することにより整流し、回転磁界を発生させ、その電磁力により回転軸５を中心として、小型直流モータは駆動する。
【０００６】
ここで、特に貴金属系電気摺動接点材料１ｂ、電気摺動接点材料４ｋとしては、接点として電気抵抗が低いと言う点からは、元素中で最も電気抵抗の小さいＡｇが好ましい。
【０００７】
しかしながら、純Ａｇは接点開閉時の熱により自己軟化し、凝着による異常摩耗が発生するために、一般的に接点としては純Ａｇに他元素を添加したＡｇ合金が使用される。
【０００８】
また、同一のＡｇ合金およびＡｇをブラシ・整流子の貴金属系電気摺動接点材料１ｂと電気摺動接点材料４ｋとして使用すると、摺動時に凝着による異常摩耗が発生するために、貴金属系電気摺動接点材料１ｂと電気摺動接点材料４ｋとでは組成および硬度の異なる合金が用いられる。
【０００９】
貴金属系ブラシ片１は、バネ性を持たして貴金属系電気摺動接点材料１ｂを電気摺動接点材料４ｋに押し当てる必要があるため厚みを薄くする必要があり、このため貴金属系電気摺動接点材料１ｂには接点開閉時の熱が集中し易く、耐熱性の高い材料としてＡｇＰｄ系合金が用いられる。
【００１０】
一方、整流子側の電気摺動接点材料には、ＡｇＰｄ系合金よりも硬度が低く、かつＡｇの自己軟化による異常摩耗を防止するために、ＡｇＣｄ系合金が用いられてきた。
【００１１】
しかしながら、Ｃｄは地球環境保護の観点で好ましくないとされ、近年の環境意識の高まりから、微量ながらＣｄを含む電気摺動接点材料も、当然Ｃｄを含まない電気摺動接点材料とすることが求められていた。
【００１２】
このＣｄを含まない接点材料として、Ａｌの添加量を０．０１〜１重量％未満、Ｎｉの添加量を、０．０１〜０．５重量％含有したＡｇＡｌ合金およびＡｇＡｌＮｉ合金が提案されている。
【００１３】
しかしながら、ＡｌまたはＮｉの添加量が１重量％未満では、ブラシ側のＡｇと整流子側のＡｇが接触するために、特に高速摺動時に凝着が発生し、異常摩耗を招くことが課題となる。
【００１４】
以上が、従来技術の電気摺動接点材料に関する説明である。（例えば特許文献１参照）
【００１５】
【特許文献１】
特開平８−２８３８８５号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように金属基質の電気摺動接点材料としては、小型直流モータの回転による機械的な摩耗および接点間のアーク放電に起因した電気的な摩耗を防止するためにＡｇＣｄ合金が用いられてきたが、Ｃｄは地球環境の保全の点で好ましくないとされ、近年の環境意識の高まりから、微量ながらＣｄを含む電気摺動接点材料も、当然Ｃｄを含まない電気摺動接点材料とすることが求められている。
【００１７】
同様に、製造事業場の環境活動においても、Ｃｄを取り扱わないことが求められている。
【００１８】
また、このＣｄを含まない接点材料としも、高速摺動時に凝着が発生することもなく、異常摩耗を招かないものが必要とされる。
【００１９】
本発明は、電気摺動接点材料をＡｇＮｉ合金とすることで、小型直流モータのブラシおよび整流子片の電気摺動接点部摩耗が抑制された、地球環境にやさしい電気摺動接点材料を提供することを課題とする。
【００２０】
環境安全性がより高く、かつより長寿命の小型直流モータを提供することができれば産業的価値も高くできる。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、第１の発明の電気摺動接点材料は、動接点部に使用される電気摺動接点材料であって、複数種の金属紛末を選択し、金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして混合物を成型して成型物を形成し、さらに成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料において、混合物はＡｇ粉末およびＡｇ基合金粉末のいずれかにＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが１重量％から１５重量％添加されて作成される。
【００２２】
また、第２の発明の電気摺動接点材料は、電気摺動接点部に使用される電気摺動接点材料であって、複数種の金属紛末を選択し、金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして混合物を成型して成型物を形成し、さらに成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料において、混合物はＡｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが６重量％から１２重量％添加されて作成される。
【００２３】
また、第３の発明は、上記の電気摺動接点材料のいずれかにおいてＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末の粒径が０．５μｍから１５μｍとする。
【００２４】
また、第４の発明の電気摺動接点部は、バネ弾性を有する金属の板体の片面に電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシと、金属の板体の片面に電気摺動接点材料を有する整流子片とを有し、ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部において、ブラシの電気摺動接点材料および整流子片の電気摺動接点材料、またはブラシの電気摺動接点材料もしくは整流子片の電気摺動接点材料が上記の電気摺動接点材料である。
【００２５】
また、第５の発明の小型直流モータは、上記の電気摺動接点部を有する。
【００２６】
また、第６の発明の小型直流モータは、バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金からなる電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシと、Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが１重量％から１２重量％添加される金属紛末を作成し、金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして混合物を成型して成型物を形成し、さらに成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片とを有し、ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と前記整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を備える。
【００２７】
また、第７の発明の小型直流モータは、バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金からなる電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシと、Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが６重量％から１２重量％添加される金属紛末を作成し、金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして混合物を成型して成型物を形成し、さらに成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片とを有し、ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を備える。
【００２８】
また、第８の発明の小型直流モータは、バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金からなる電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシと、Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが１重量％から１５重量％添加される金属紛末を作成し、金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして混合物を成型して成型物を形成し、さらに成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片とを有し、ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を構成し、小型直流モータの回転子を回転させたときの電気摺動接点部の摩耗率の上限値が、ブラシ側で０．００４９μｍ／ｈであり、かつ整流子側で０．００６２μｍ／ｈである。
【００２９】
また、第９の発明の小型直流モータは、バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金からなる電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシと、Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが６重量％から１２重量％添加される金属紛末を作成し、金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして混合物を成型して成型物を形成し、さらに成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片とを有し、ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を構成し、小型直流モータの回転子を回転させたときの電気摺動接点部の摩耗率の上限値が、ブラシ側で０．００４９μｍ／ｈであり、かつ整流子側で０．００６２μｍ／ｈである。
【００３０】
また、第１０の発明は、上記の小型直流モータのいずれかにおいて、ＡｇＰｄ合金のＰｄが１０重量％から５０重量％である。
【００３１】
また、第１１の発明の小型直流モータは、Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが６重量％添加される金属紛末を作成し、金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして混合物を成型して成型物を形成し、さらに成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片と、バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金のＰｄが１０重量％、３０重量％、または５０重量％のいずれかである電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシとを有し、ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を備える。
【００３２】
また、第１２の発明の小型直流モータは、Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが１０重量％添加される金属紛末を作成し、金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして混合物を成型して成型物を形成し、さらに成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片と、バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金のＰｄが３０重量％または５０重量％のいずれかである電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシとを有し、ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を備える。
【００３３】
また、第１３の発明の小型直流モータは、Ａｇ粉末にＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが１２重量％添加される金属紛末を作成し、金属粉末の各成分の分布に偏りがなく混合して混合物を作成し、そして混合物を成型して成型物を形成し、さらに成型物を焼結して粉体焼結物を作成し、そして粉体焼結物を加工して板体、線材またはテープ状の線材とする電気摺動接点材料を金属の板体の片面に設ける整流子片と、バネ弾性を有する金属の板体の片面にＡｇＰｄ合金のＰｄが３０重量％または５０重量％のいずれかである電気摺動接点材料が埋設される平板状の金属のブラシとを有し、ブラシの電気摺動接点材料が埋設される面と整流子片の電気摺動接点材料を有する面とが摺動通電される電気摺動接点部を備える。
【００３４】
また、第１４の発明は、上記の小型直流モータにおいて、さらにＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末の粒径が０．５μｍから１５μｍである。
【００３５】
また、第１５の発明は、上記の小型直流モータにおいて、さらに電機子が無鉄心型の小型直流モータである。
【００３６】
また、第１６の発明は、上記のいずれかの直流モータを有する移動体通信携帯機器である。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００３８】
ＮｉまたはＮｉＯを添加したＡｇ基合金摺動接点材料は、Ａｇ粉体と、ＮｉまたはＮｉＯ粉体とを混合して混合物を作成する。このときのＮｉ粉末またはＮｉＯ粉末の粒径は０．５μｍから１５μｍである。そしてこの混合物はＡｇ粉体と、ＮｉまたはＮｉＯ粉体の分布に偏り無いように混合される。次に混合物を成型して成型物を形成し、その成型物をＮｉの融点以下で粉体焼結させて粉体焼結物のインゴットを作成する。そして、そのインゴットを圧延して板体、線材またはテープ状の線材のＡｇＮｉ合金の電気摺動接点材料を作成する。次に、上記の電気摺動接点材料を、Ｃｕに爆発圧着、電気圧着等のクラッド法により一体化させた後、所定の整流子形状に打ち抜き整流子片を作成する。
【００３９】
このようにして得られるＡｇＮｉ系合金は、Ａｇ中にＮｉ金属粒子が適度に分散している。粉体焼結を用いるＡｇＮｉ系合金は、Ａｇ中に存在するＮｉ金属粒子が偏り無く分散されることになる。溶解法によるＡｇＮｉ系合金は、Ａｇ、Ｎｉそれぞれの融点の違い等が作用して本発明のＡｇＮｉ系合金とは組成が異なり、ＡｇおよびＮｉの分布に偏析が生じる。したがって、溶解法によるＡｇＮｉ系合金は、本発明の電気摺動接点材料には不適当である。
【００４０】
なお、上記の爆発圧着とは、製造方法を指し示す専門用語であり、専用の製造装置の内部で行われる圧着工程を意味する用語である。
【００４１】
また、この整流子片と、摺動通電するブラシ片は、ＡｇＰｄ合金からなる摺動接点材料を、バネ材であるＣｕＮｉ合金にクラッドして、圧延してフープ材を作成し、所定の形状に打ち抜いて作成する。
【００４２】
そして、上記の整流子片、ブラシ片各々の摺動接点材料を有する面側にて摺動接点部を形成させる。
【００４３】
上記の整流子片のＡｇＮｉ合金は、Ｎｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかが１重量％から１５重量％添加されて作成される。ブラシ片のＡｇＰｄ合金は、Ｐｄが１０重量％から７０重量％添加されて作成される。
【００４４】
このようにして得られる電気摺動接点材料を摺動接点部に用いると、摺動接点部の高速駆動時に凝着が起こりにくく、この摺動接点部の機械摩耗を抑制することができる。しかし、ＡｇＮｉ合金のうち特定のＮｉ添加量、およびＡｇＰｄ合金のうち特定のＰｄ添加量の組み合わせにおいては、この摺動接点部の機械摩耗の抑制に乏しい場合もある。
【００４５】
さらに、上記のＡｇＮｉ合金は、Ｎｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかの添加量が３重量％から１３重量％であれば、摺動接点部の機械摩耗の抑制に乏しい場合がさらに減少する。
【００４６】
そしてさらに、上記のＡｇＮｉ合金は、Ｎｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかの添加量が６重量％から１２重量％であれば、摺動接点部の機械摩耗の抑制に乏しい場合がさらに減少して、良好である。
【００４７】
そしてさらに、上記のＡｇＮｉ合金は、Ｎｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかの添加量が６重量％から１２重量％として、かつブラシ片のＡｇＰｄ合金のＰｄの添加量が１０重量％から５０重量％であれば、摺動接点部の機械摩耗の抑制に乏しい場合が僅かであり、好適である。
【００４８】
そしてさらに、上記のＡｇＮｉ合金は、Ｎｉ粉末またはＮｉＯ粉末のいずれかの添加量が６重量％から１２重量％として、かつブラシ片のＡｇＰｄ合金のＰｄの添加量が３０重量％から５０重量％であれば、摺動接点部の機械摩耗の抑制が十分であり、その効果が顕著である。
【００４９】
上記にて説明したように、ＡｇＰｄ合金のうち、Ｐｄ比率が１０重量％のＡｇＰｄ１０、Ｐｄ比率が３０重量％のＡｇＰｄ３０、Ｐｄ比率が５０重量％のＡｇＰｄ５０これらにて摺動接点部の機械摩耗が良好であったが、ＡｇＰｄ１０はＰｄ比率が１０重量％と低いために酸化し易い傾向があるために、ＡｇＰｄ３０、またはＡｇＰｄ５０を採用するほうがより好ましい。
【００５０】
なお、本発明においてブラシ片の摺動接点材料としては、ＡｇＰｄ合金を採用しているが、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕおよびＺｎからなる合金などでも良く、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、ＣｕおよびＮｉからなる合金などでもよい。合金の特性に類似の合金であればよく、特に限定されるものではない。例えば、具体的な材料として田中貴金属工業（株）製のＳＰ−１、ＳＰ−２と呼称される材料が挙げられる。
【００５１】
次に、上記にて説明の整流子片、ブラシ片を用いて直流小型モータを作成する。この直流小型モータの電機子は、無鉄心型の構成で作成する。
【００５２】
上記の直流小型モータの駆動電圧は１．３Ｖであり、そのときの回転数は、１０，０００ｒ／ｍである。
【００５３】
なお、ブラシ片の摺動接点材料としては、上記にて説明したように、ＡｇＰｄ合金のうち、Ｐｄ比率が１０重量％のＡｇＰｄ１０、Ｐｄ比率が３０重量％のＡｇＰｄ３０、Ｐｄ比率が５０重量％のＡｇＰｄ５０これらにて摺動接点部の機械摩耗が良好であったが、これに限定されるものではない。
【００５４】
なお、ＡｇＰｄ１０はＰｄ比率が１０重量％と低いために酸化し易い傾向があるために、ＡｇＰｄ３０、またはＡｇＰｄ５０を採用するほうがより好ましい。
【００５５】
なお、本発明においてブラシ片の摺動接点材料としては、ＡｇＰｄ合金を採用しているが、ＡｇＰｄ、Ａｕ、Ｐｔ、ＣｕおよびＺｎからなる合金などでも良く、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、ＣｕおよびＮｉからなる合金などでもよい。
【００５６】
なお、本発明の直流小型モータの電機子は、無鉄心型にかえて鉄心を有する構成であってもよい。鉄心を有する電機子の場合は、直流小型モータの駆動時に摺動接点部に多少の放電（スパーク、または火花とも呼称される）現象が生じるために、本発明の摺動接点部の機械摩耗の状況とは多少異なるが、本発明の効果は十分に得られる。
【００５７】
【実施例】
以下、実施例を示す。
【００５８】
（実施例１）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を６重量％添加したＡｇＮｉ６合金とし、ブラシ側をＰｄを３０重量％添加したＡｇＰｄ３０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【００５９】
この本実施例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定する。
【００６０】
本実施例のブラシの摩耗率は、０．００４９μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．００６２μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、実施例１のブラシの摩耗率、および整流子の摩耗率はともに上記の値を満足し、良好な結果が得られる。
【００６１】
このように、Ａｇ中にＮｉまたはＮｉＯを分散させた電気摺動接点材料の硬度は、Ａｇの硬度よりも高くなり、小型直流モータの高速駆動時に凝着が起こりにくく、機械摩耗を抑制することができる。
【００６２】
なお、ＡｇＮｉ６合金のビッカース硬度は１１８ＨＶであり、ＡｇＰｄ３０合金のビッカース硬度は１７６ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値である。ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当であると推測する。
【００６３】
（実施例２）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を６重量％添加したＡｇＮｉ６合金とし、ブラシ側をＰｄを５０重量％添加したＡｇＰｄ５０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【００６４】
この本実施例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【００６５】
本実施例のブラシの摩耗率は、０．００３３μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．００６μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本実施例のブラシの摩耗率、および整流子の摩耗率はともに上記の値を満足し、良好な結果が得られる。
【００６６】
このように、Ａｇ中にＮｉまたはＮｉＯを分散させた電気摺動接点材料の硬度は、Ａｇの硬度よりも高くなり、小型直流モータの高速駆動時に凝着が起こりにくく、機械摩耗を抑制することができる。
【００６７】
なお、ＡｇＮｉ６合金のビッカース硬度は１１８ＨＶであり、ＡｇＰｄ５０合金のビッカース硬度は２２０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値である。ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当であると推測する。
【００６８】
（実施例３）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１０重量％添加したＡｇＮｉ１０合金とし、ブラシ側をＰｄを３０重量％添加したＡｇＰｄ３０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【００６９】
本実施例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【００７０】
本実施例のブラシの摩耗率は、０．００２７μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．００４μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本実施例のブラシの摩耗率、および整流子の摩耗率はともに上記の値を満足し、良好な結果が得られる。
【００７１】
このように、Ａｇ中にＮｉまたはＮｉＯを分散させた電気摺動接点材料の硬度は、Ａｇの硬度よりも高くなり、小型直流モータの高速駆動時に凝着が起こりにくく、機械摩耗を抑制することができる。
【００７２】
なお、ＡｇＮｉ１０合金のビッカース硬度は１２０ＨＶであり、ＡｇＰｄ３０合金のビッカース硬度は１７６ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値である。ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当であると推測する。
【００７３】
（実施例４）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１０重量％添加したＡｇＮｉ１０合金とし、ブラシ側をＰｄを５０重量％添加したＡｇＰｄ５０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【００７４】
本実施例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【００７５】
本実施例のブラシの摩耗率は、０．００２２μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．００４９μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本実施例のブラシの摩耗率、および整流子の摩耗率はともに上記の値を満足し、良好な結果が得られる。
【００７６】
このように、Ａｇ中にＮｉまたはＮｉＯを分散させた電気摺動接点材料の硬度は、Ａｇの硬度よりも高くなり、小型直流モータの高速駆動時に凝着が起こりにくく、機械摩耗を抑制することができる。
【００７７】
なお、ＡｇＮｉ１０合金のビッカース硬度は１２０ＨＶであり、ＡｇＰｄ５０合金のビッカース硬度は２２０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値である。ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当であると推測する。
【００７８】
（実施例５）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１２重量％添加したＡｇＮｉ１２合金とし、ブラシ側をＰｄを３０重量％添加したＡｇＰｄ３０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【００７９】
本実施例の小型直流モータの駆動電圧を１．３Ｖとし、小型直流モータの回転数を１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【００８０】
本実施例のブラシの摩耗率は、０．００７μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０１３９μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本実施例のブラシの摩耗率、および整流子の摩耗率はともに上記の値を満足し、良好な結果が得られる。
【００８１】
このように、Ａｇ中にＮｉまたはＮｉＯを分散させた電気摺動接点材料の硬度は、Ａｇの硬度よりも高くなり、小型直流モータの高速駆動時に凝着が起こりにくく、機械摩耗を抑制することができる。
【００８２】
なお、ＡｇＮｉ１２合金のビッカース硬度は１２１ＨＶであり、ＡｇＰｄ３０合金のビッカース硬度は１７６ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値である。ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当であると推測する。
【００８３】
（実施例６）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１２重量％添加したＡｇＮｉ１２合金とし、ブラシ側をＰｄを５０重量％添加したＡｇＰｄ５０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【００８４】
本実施例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【００８５】
本実施例のブラシの摩耗率は、０．００３８μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０１５７μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本実施例のブラシの摩耗率、および整流子の摩耗率はともに上記の値を満足し、良好な結果が得られる。
【００８６】
このように、Ａｇ中にＮｉまたはＮｉＯを分散させた電気摺動接点材料の硬度は、Ａｇの硬度よりも高くなり、小型直流モータの高速駆動時に凝着が起こりにくく、機械摩耗を抑制することができる。
【００８７】
なお、ＡｇＮｉ１２合金のビッカース硬度は１２１ＨＶであり、ＡｇＰｄ５０合金のビッカース硬度は２２０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値である。ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当であると推測する。
【００８８】
（実施例７）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を６重量％添加したＡｇＮｉ６合金とし、ブラシ側をＰｄを１０重量％添加したＡｇＰｄ１０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【００８９】
本実施例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【００９０】
本実施例のブラシの摩耗率は、０．００６４μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．００４５μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本実施例のブラシの摩耗率、および整流子の摩耗率はともに上記の値を満足し、良好な結果が得られる。
【００９１】
このように、Ａｇ中にＮｉまたはＮｉＯを分散させた電気摺動接点材料の硬度は、Ａｇの硬度よりも高くなり、小型直流モータの高速駆動時に凝着が起こりにくく、機械摩耗を抑制することができる。
【００９２】
なお、ＡｇＮｉ６合金のビッカース硬度は１１８ＨＶであり、ＡｇＰｄ１０合金のビッカース硬度は１５０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値である。ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当であると推測する。
【００９３】
（比較例１）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を０．７重量％添加したＡｇＮｉ０．７合金とし、ブラシ側をＰｄを１０重量％添加したＡｇＰｄ１０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【００９４】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【００９５】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．０１２９μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０１６９μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例の整流子の摩耗率は上記の値を満足するが、ブラシの摩耗率は上記の値を満足せず、好ましくない。
【００９６】
なお、ＡｇＮｉ０．７合金のビッカース硬度は１０５ＨＶであり、ＡｇＰｄ１０合金のビッカース硬度は１５０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【００９７】
（比較例２）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を０．７重量％添加したＡｇＮｉ０．７合金とし、ブラシ側をＰｄを３０重量％添加したＡｇＰｄ３０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【００９８】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【００９９】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．００９８μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０２０６μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足せず、整流子の摩耗率も上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１００】
なお、ＡｇＮｉ０．７合金のビッカース硬度は１０５ＨＶであり、ＡｇＰｄ３０合金のビッカース硬度は１７６ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１０１】
（比較例３）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を０．７重量％添加したＡｇＮｉ０．７合金とし、ブラシ側をＰｄを５０重量％添加したＡｇＰｄ５０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１０２】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１０３】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．００３３μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０２７５μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足するが、整流子の摩耗率は上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１０４】
なお、ＡｇＮｉ０．７合金のビッカース硬度は１０５ＨＶであり、ＡｇＰｄ５０合金のビッカース硬度は２２０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１０５】
（比較例４）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を０．７重量％添加したＡｇＮｉ０．７合金とし、ブラシ側をＰｄを７０重量％添加したＡｇＰｄ７０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１０６】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１０７】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．００２５μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０５７８μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足するが、整流子の摩耗率は上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１０８】
なお、ＡｇＮｉ０．７合金のビッカース硬度は１０５ＨＶであり、ＡｇＰｄ７０合金のビッカース硬度は２３５ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１０９】
（比較例５）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を６重量％添加したＡｇＮｉ６合金とし、ブラシ側をＰｄを７０重量％添加したＡｇＰｄ７０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１１０】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１１１】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．００１８μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０２５８μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足するが、整流子の摩耗率は上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１１２】
なお、ＡｇＮｉ６合金のビッカース硬度は１１８ＨＶであり、ＡｇＰｄ７０合金のビッカース硬度は２３５ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１１３】
（比較例６）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１０重量％添加したＡｇＮｉ１０合金とし、ブラシ側をＰｄを１０重量％添加したＡｇＰｄ１０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１１４】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１１５】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．０２１９μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０２３５μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足せず、整流子の摩耗率も上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１１６】
なお、ＡｇＮｉ１０合金のビッカース硬度は１２０ＨＶであり、ＡｇＰｄ１０合金のビッカース硬度は１５０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１１７】
（比較例７）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１０重量％添加したＡｇＮｉ１０合金とし、ブラシ側をＰｄを７０重量％添加したＡｇＰｄ７０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１１８】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１１９】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．００１７μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０２μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足するが、整流子の摩耗率は上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１２０】
なお、ＡｇＮｉ１０合金のビッカース硬度は１２０ＨＶであり、ＡｇＰｄ７０合金のビッカース硬度は２３５ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１２１】
（比較例８）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１２重量％添加したＡｇＮｉ１２合金とし、ブラシ側をＰｄを１０重量％添加したＡｇＰｄ１０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１２２】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１２３】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．０２９μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０４０６μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足せず、整流子の摩耗率も上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１２４】
なお、ＡｇＮｉ１２合金のビッカース硬度は１２１ＨＶであり、ＡｇＰｄ１０合金のビッカース硬度は１５０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１２５】
（比較例９）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１２重量％添加したＡｇＮｉ１２合金とし、ブラシ側をＰｄを７０重量％添加したＡｇＰｄ７０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１２６】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１２７】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．００２１μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０２１７μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足するが、整流子の摩耗率は上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１２８】
なお、ＡｇＮ１２合金のビッカース硬度は１２１ＨＶであり、ＡｇＰｄ７０合金のビッカース硬度は２３５ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１２９】
（比較例１０）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１５重量％添加したＡｇＮｉ１５合金とし、ブラシ側をＰｄを１０重量％添加したＡｇＰｄ１０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１３０】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１３１】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．０３７１μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０７０３μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足せず、整流子の摩耗率も上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１３２】
なお、ＡｇＮｉ１５合金のビッカース硬度は１２３ＨＶであり、ＡｇＰｄ１０合金のビッカース硬度は１５０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１３３】
（比較例１１）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１５重量％添加したＡｇＮｉ１５合金とし、ブラシ側をＰｄを３０重量％添加したＡｇＰｄ３０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１３４】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１３５】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．０１４９μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０４６９μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足せず、整流子の摩耗率も上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１３６】
なお、ＡｇＮｉ１５合金のビッカース硬度は１２３ＨＶであり、ＡｇＰｄ３０合金のビッカース硬度は１７６ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１３７】
（比較例１２）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１５重量％添加したＡｇＮｉ１５合金とし、ブラシ側をＰｄを５０重量％添加したＡｇＰｄ５０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１３８】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１３９】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．００８７μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０５０９μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足するが、整流子の摩耗率は上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１４０】
なお、ＡｇＮｉ１５合金のビッカース硬度は１２３ＨＶであり、ＡｇＰｄ５０合金のビッカース硬度は２２０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１４１】
（比較例１３）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を１５重量％添加したＡｇＮｉ１５合金とし、ブラシ側をＰｄを７０重量％添加したＡｇＰｄ７０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１４２】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１４３】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．００３８μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０３７２μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足するが、整流子の摩耗率は上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１４４】
なお、ＡｇＮｉ１５合金のビッカース硬度は１２３ＨＶであり、ＡｇＰｄ７０合金のビッカース硬度は２３５ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１４５】
（比較例１４）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を２０重量％添加したＡｇＮｉ２０合金とし、ブラシ側をＰｄを１０重量％添加したＡｇＰｄ１０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１４６】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１４７】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．０５１８μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．１２１２μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足せず、整流子の摩耗率も上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１４８】
なお、ＡｇＮｉ２０合金のビッカース硬度は１２５ＨＶであり、ＡｇＰｄ１０合金のビッカース硬度は１２０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１４９】
（比較例１５）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を２０重量％添加したＡｇＮｉ２０合金とし、ブラシ側をＰｄを３０重量％添加したＡｇＰｄ３０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１５０】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１５１】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．０２８４μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．１０５８μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足せず、整流子の摩耗率も上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１５２】
なお、ＡｇＮｉ２０合金のビッカース硬度は１２５ＨＶであり、ＡｇＰｄ３０合金のビッカース硬度は１７６ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１５３】
（比較例１６）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を２０重量％添加したＡｇＮｉ２０合金とし、ブラシ側をＰｄを５０重量％添加したＡｇＰｄ５０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１５４】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１５５】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．０１７μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．１０２９μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足せず、整流子の摩耗率も上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１５６】
なお、ＡｇＮｉ２０合金のビッカース硬度は１２５ＨＶであり、ＡｇＰｄ５０合金のビッカース硬度は２２０ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１５７】
（比較例１７）
摺動接点材料として、整流子側を、Ｎｉ粉体を２０重量％添加したＡｇＮｉ２０合金とし、ブラシ側をＰｄを７０重量％添加したＡｇＰｄ７０合金とした組合せで小型直流モータを作成する。小型直流モータの構成は、図１に示すものと同様である。
【０１５８】
本比較例の小型直流モータを１０，０００ｒ／ｍで運転して、ブラシおよび整流子材の摩耗量を測定値する。
【０１５９】
本比較例のブラシの摩耗率は、０．００６５μｍ／ｈであり、整流子の摩耗率は、０．０９１６μｍ／ｈである。モータの経済性と寿命とを考慮すると、通常、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下が好ましいとされ、本比較例のブラシの摩耗率は上記の値を満足するが、整流子の摩耗率は上記の値を満足せず、好ましくない。
【０１６０】
なお、ＡｇＮｉ２０合金のビッカース硬度は１２５ＨＶであり、ＡｇＰｄ７０合金のビッカース硬度は２３５ＨＶであり、整流子の電気摺動接点材料のビッカース硬度の方が、ブラシの電気摺動接点材料のビッカース硬度よりも小さい値であるが、ブラシ、整流子各々の電気摺動接点材料の硬度の大きさと、その各々の電気摺動接点材料の硬度差との組み合わせが適当でないと推測する。
【０１６１】
上記の実施例１から実施例７、比較例１から比較例１７における、ブラシおよび整流子材の摩耗量を表１に示す。
【０１６２】
【表１】
2004183077.tif 000003
【０１６３】
直流小型モータの経済性を考慮すると、高価な貴金属接点の厚みは薄い方が好ましく、直流小型モータの経済性と寿命とを考慮すると、整流子材の摩耗率は０．０１８０μｍ／ｈ以下、ブラシ材の摩耗率は０．００９μｍ／ｈ以下とされる。なお、詳しくは説明しないが、整流子材の摩耗率、およびブラシ材の摩耗率が零であったり、零以下でないことは自明である。直流小型モータを適宜運転すれば、多少とも整流子材、およびブラシ材が摩耗することは明らかである。また、直流小型モータの回転数が、本実施例の１０，０００ｒ／ｍよりも増減すると、整流子材の摩耗率、およびブラシ材の摩耗率も増減する。
【０１６４】
表１の内容を、グラフ化して図２、および図３に示す。
【０１６５】
図２は、整流子の電気摺動接点材料であるＡｇＮｉ合金のＮｉの添加量を横軸とし、縦軸をその整流子の電気摺動接点材料の摩耗量とし、ブラシの電気摺動接点材料であるＡｇＰｄ合金のＰｄの添加量をパラメータとするグラフである。
【０１６６】
図３は、整流子の電気摺動接点材料であるＡｇＮｉ合金のＮｉの添加量を横軸とし、縦軸をブラシの電気摺動接点材料の摩耗量とし、そのブラシの電気摺動接点材料であるＡｇＰｄ合金のＰｄの添加量をパラメータとするグラフである。
【０１６７】
図２および図３のグラフから整流子の電気摺動接点材料の摩耗量およびブラシの電気摺動接点材料の摩耗量いずれも小さく、好適な範囲があることが、明確にわかる。整流子の電気摺動接点材料であるＡｇＮｉ合金のＮｉの添加量が６重量％から１２重量％の範囲であり、かつブラシの電気摺動接点材料のＡｇＰｄ合金のＰｄ添加量が３０重量％から５０重量％の範囲のときが特に好適である。
【０１６８】
なお、本実施例において明確に開示していないが、図２および図３のグラフから、整流子の電気摺動接点材料であるＡｇＮｉ合金のＮｉの添加量が３重量％から６重量％の範囲、同じくＡｇＮｉ合金のＮｉの添加量が１２重量％から１５重量％の範囲において、電気摺動接点材料のＡｇＰｄ合金のＰｄ添加量が１０重量％から３０重量％の範囲、同じく電気摺動接点材料のＡｇＰｄ合金のＰｄ添加量が５０重量％から７０重量％の範囲にも好適な条件があることがわかる。
【０１６９】
以上説明したように本実施例の電気摺動接点材料によれば、小型直流モータの高速駆動時における凝着が起こりにくく、機械摩耗を抑制することができる。
【０１７０】
【発明の効果】
本発明によれば、Ｃｄを含まない接点材料としても、高速摺動時に凝着が発生することもなく、異常摩耗を招かない電気摺動接点材料を提供できる。本発明の電気摺動接点材料は、ＡｇＮｉ合金とすることで、小型直流モータのブラシおよび整流子片の電気摺動接点部の摩耗が抑制された、地球環境にやさしい電気摺動接点材料を提供することができる。そして、環境安全性がより高く、かつより長寿命の小型直流モータを提供することができて、産業的価値も大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する小型直流モータのブラシと整流子とを示す平面外観図
【図２】ＡｇＮｉ合金のＮｉの添加量に対する整流子の摩耗量のグラフ
【図３】ＡｇＮｉ合金のＮｉの添加量に対するブラシの摩耗量のグラフ
【符号の説明】
１  貴金属系ブラシ片
１ａ  Ｃｕ系母材
１ｂ  貴金属系電気摺動接点材料
２  ブラシ整流子摺動部（電気摺動接点部）
３  ブラシ基部
４  整流子
４ｋ  電気摺動接点材料
４ｍ  導電材料
４ｎ  整流子片
５  回転軸
【図１】
2004183077.tif 000004
【図２】
2004183077.tif 000005
【図３】
2004183077.tif 000006