(57)【要約】【課題】  最近の小型化したＣＤプレーヤに用いられる直流小型モータに好適な、より耐久性に優れた摺動接点材料を提供する。【解決手段】  直流小型モータの整流子として使用される摺動接点材料において、０．０１〜３．０重量％のＮｉと、０．０１〜６．０重量％のＺｎＯおよび／または０．０１〜３．０重量％のＭｇＯと、さらに場合によっては０．０１〜５．０重量％のＣｕとを含有し、残部Ａｇの組成から構成されており、Ａｇマトリックス中に、Ｎｉ金属粒子、ＺｎＯ粒子或いはＭｇＯ粒子を分散させているものとした。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流小型モータの整流子として使用される摺動接点材料において、
０．０１〜３．０重量％のＮｉと、０．０１〜６．０重量％のＺｎＯと、残部Ａｇとの組成から構成されており、
Ａｇマトリックス中に、Ｎｉ金属粒子、ＺｎＯ粒子を分散させていることを特徴とする摺動接点材料。
【請求項２】
直流小型モータの整流子として使用される摺動接点材料において、
０．０１〜３．０重量％のＮｉと、０．０１〜６．０重量％のＺｎＯと、０．０１〜５．０重量％のＣｕと、残部Ａｇとの組成から構成されており、
ＡｇＣｕ合金マトリックス中に、Ｎｉ金属粒子、ＺｎＯ粒子を分散させていることを特徴とする摺動接点材料。
【請求項３】
直流小型モータの整流子として使用される摺動接点材料において、
０．０１〜３．０重量％のＮｉと、０．０１〜３．０重量％のＭｇＯと、残部Ａｇとの組成から構成されており、
Ａｇマトリックス中に、Ｎｉ金属粒子、ＭｇＯ粒子を分散させていることを特徴とする摺動接点材料。
【請求項４】
直流小型モータの整流子として使用される摺動接点材料において、
０．０１〜３．０重量％のＮｉと、０．０１〜３．０重量％のＭｇＯと、０．０１〜５．０重量％のＣｕと、残部Ａｇとの組成から構成されており、
ＡｇＣｕ合金マトリックス中に、Ｎｉ金属粒子、ＭｇＯ粒子を分散させていることを特徴とする摺動接点材料。
【請求項５】
直流小型モータの整流子として使用される摺動接点材料において、
０．０１〜３．０重量％のＮｉと、０．０１〜６．０重量％のＺｎＯと、０．０１〜３．０重量％のＭｇＯと、０．０１〜５．０重量％のＣｕと、残部Ａｇとの組成から構成されており、
ＡｇＣｕ合金マトリックス中に、Ｎｉ金属粒子、ＺｎＯ粒子、ＭｇＯ粒子を分散させていることを特徴とする摺動接点材料。
【請求項６】
Ｃｕ又はＣｕ合金のベース材料上の一部に、請求項１から請求項５いずれかに記載の摺動接点材料を埋設したものであるクラッド複合材。
【請求項７】
Ｃｕ又はＣｕ合金のベース材料上の一部に、請求項１から請求項５いずれかに記載の摺動接点材料を埋設したクラッド複合材であって、埋設した摺動接点材料上の少なくとも一部をＡｕ又はＡｕ合金で被覆したものであるクラッド複合材。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載のクラッド複合材を整流子として用いた直流小型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械的な摺動動作により電気的な開閉を行う直流小型モータの整流子に関するもので、特に、ＣＤプレーヤにおいてＣＤの出し入れを行うローディングや、ＣＤの信号を読み取るレンズを移動するためのピック送りに使用される直流小型モータ用整流子、さらに、充電式電池で駆動する家庭用電化製品に使用される直流小型モータ用整流子（その他アースリング、ロータリースイッチ等）を構成する摺動接点材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、上記した技術分野においては、新たな摺動接点材料に関する研究が盛んに行なわれてきている。直流小型モータの整流子を構成する摺動接点材料に関しては、接点使用時における摩耗を理想的なものとし且つ低接触抵抗を実現することが最も重要な開発課題といえる。本来、摺動接点材料の低接触抵抗を実現するには、摺動接点材料自体の導電性はもとより、接触し合う材料同士が確実に接触、或いは密着させることによって達成できる。しかし、その材料が摺動する際には、接触する材料同士の接触或いは密着の度合いが増すほど摩擦抵抗は大きくなり、その摩擦に反して摺動させると著しい摩耗現象が発生するのである。つまり、摺動接点材料では、もともと上述するような相反する現象を制御しなければ、より理想的な特性を有するものが得られないのである。また、この摺動接点の摩耗現象は学問的にも未解明な点が多く、摺動接点材料の改良によって摩耗現象を制御することは非常に困難なものともいわれている。
【０００３】
この摺動接点材料における摩耗は、大別して、凝着摩耗と引っかき摩耗とがある。通常、摺動接点材料の表面はかなり平滑に仕上げられても、ミクロ的には完全な平面ではなく微細な凹凸が多数存在する。このような金属表面同士を接触すると、見掛け上は広い面積で接触しているように見えるが、実際には表面に存在する微細な凹凸のうち突起した部分同士が接触した状態となっており、いわゆる真の接触面積は見かけの接触面積よりも小さい。そのため、この真の接触部、即ち接触した突起部には大きな圧力が加わることになり接触する金属同士の凝着が発生し、それによって軟質な金属が引き裂かれて硬質金属へ移行するという凝着摩耗が生じる。また、硬さの異なる材料が接触する場合或いは軟質金属同士の接触でも一方に硬い粒子が含まれている場合には、軟質金属が硬質金属により機械的にせん断されて引っ掻き摩耗が生じる。
【０００４】
このような摩耗現象は、接触する金属材料の硬度、それら金属同士の結合性等に大きく依存するもので、摺動接点材料の摩耗現象についても、基本的には接触圧に比例して顕著になり、材料の硬化によって低減される。しかし、接触時の温度または湿度変化や、腐食性成分、有機質蒸気、挨等の存在によっても著しく摩耗現象は変化する。そして、この摩耗現象の変化は、接点部における接触状態の変化であるので接触抵抗の増加を引き起こすことになり、低接触抵抗の安定的な維持に多大な影響を与えるのである。
【０００５】
上記する摩耗現象は、具体的には、直流小型モータに摺動接点材料を用いたクラッド複合材を整流子として組み込み、モータを高速回転で駆動させた場合の整流子と刷子間に生じる。つまり、整流子を構成する摺動接点材料が長時間の接触摩擦を受け、摺動による摩擦熱も加わり、上記する凝着摩耗、引っ掻き摩耗が複合的に生じる。そのため、その摩耗現象によって摺動接点材料の表面が削られ、摩耗粉が生じ、接触抵抗を増加させたり、その摩耗粉が整流子の間隙を埋め導通短絡させたり、雑音発生の原因となったりするのである。
【０００６】
更に、摩耗現象が進行すると、摺動接点材料を用いたクラッド複合材においては、クラッド複合材の表層に設けた金属、即ち摺動接点材料が摩耗により破壊され、その下のベース材料にまで摩耗が到達することになる。このようなクラッド複合材のベース材料が摩耗される状態となった場合、酸化し易いベース材料が露出してくるため、そのベース材料の金属酸化物により、種々の電気的トラブルを引き起こすことがある。それ故、いわゆる二層又は三層クラッド複合材を構成して整流子として用いる場合には、各層を構成する合金の材料の改良が極めて重要な課題といえる。
【０００７】
ところで、近年、ＣＤプレーヤでＣＤの出し入れを行うローディング、又はＣＤの信号を読み取るレンズを移動するためのピック送りに使用される直流小型モータ用整流子の摺動接点材料、さらに、充電式電池で駆動する家庭用電化製品に使用される直流小型モータ用整流子の摺動接点材料としては、表面層に１〜２重量％のＣｄ、残部ＡｇとしたＡｇ−Ｃｄ合金を用い、ベース層にＣｕ又はＣｕ合金を用いた二層クラッド複合材（例えばＡｇ９９−Ｃｄ１／Ｃｕ）や、表面層に１〜２重量％のＣｄ、０．０１〜０．７０重量％のＮｉ、残部ＡｇとしたＡｇ−Ｃｄ−Ｎｉ合金を用い、ベース層にＣｕ又はＣｕ合金を用いた二層クラッド複合材（例えばＡｇ９７．７−Ｃｄ２−Ｎｉ０．３／Ｃｕ）等が用いられている。上記（）内に記載する「合金組成／Ｃｕ」は二層を構成するクラッド複合材を意味し、「／」は表面層とべ一ス層との界面を意味する。また、合金組成元素の後に記載する数字は重量％の値を示すものである。
【０００８】
このようなＡｇ−Ｃｄ合金やＡｇ−Ｃｄ−Ｎｉ合金は，電気的特性、硬さ、低接触抵抗性に非常に優れた材料であり、例えば特許文献１に、Ｓｎ及びＣｄのうち少なくとも１種を１〜５重量％含み、残部ＡｇのＡｇ合金からなる直流小型モータの整流子用摺動接点材料として開示されている。しかし、昨今の環境問題等を考慮すると、有害物質とされているＣｄを含む摺動接点材料の製造やその使用は好ましいものではない。
【０００９】
別の合金系として、Ａｇ−Ｃｕ合金及びＡｇ−Ｃｕ−Ｃｄ合金等も用いられている。しかし、これらの摺動接点材料は、使用初期の接触抵抗は低いものの、その接触抵抗に経時変化が生じる。そのため、充電式電池を使ったシェーバー等の製品価値が劣るという問題を有している。即ち、これらの合金系の摺動接点材料を直流小型モータに使用した場合、経時変化により接触抵抗が高くなるため、モータの始動電圧が高くなる。つまり電池の起電力がモータの始動電圧以下まで低下する時間が短くなり、直ぐにモータが始動しなくなるという問題が生じる。その結果として、電池の充電回数も増え、電池自体の寿命も短くなる傾向を示す。
【００１０】
また、例えば特許文献２には、Ａｇ中にＺｎ１〜１０重量％と、Ｔｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｐｂの少なくとも１種を０．５〜１．０重量％添加してなるＡｇ−Ｚｎ系合金の摺動接点材料が開示されている。この摺動接点材料は、Ｔｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｔｉ、ＰｂがＺｎよりも酸化し易いという性質を利用し、これらの金属を含有させることにより、Ｚｎの酸化を抑制し、摺動接点材料の耐硫化性、潤滑性を維持し、耐摩耗性の向上及び低接触抵抗の安定化を図ったものである。しかしながら、この摺動接点材料も、上記するＡｇ−Ｃｕ合金等と同様に初期接触抵抗は低いものの、接触抵抗に経時変化が生じ、使用期間が長くなると接触抵抗が高くなる傾向がある。
【００１１】
さらに、特許文献３には、Ａｇ−Ｚｎ合金、Ａｇ−Ｚｎ−Ｎｉ合金の摺動接点材料が開示されている。これらも、接触抵抗は低いものの、モータの寿命を向上させる程度にまで摩耗現象を制御できる摺動接点材料といえるものには至っていない。
【特許文献１】特公平２−６０７４５号公報
【特許文献２】特開昭５８−１０４１４０号公報
【特許文献３】特開平８−２６００７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上のように従来の摺動接点材料は、最近の小型化したＣＤプレーヤのローディングやピック送りの仕様に対して十分に対応できるものとはいえない。ＣＤプレーヤの小型化に伴い、その内部で使用される直流モータも小型化するが、ＣＤプレーヤのローディング仕様自体は、モータの大きさに関係なく、従来から必要とされているトルクと同一である。そのため、モータを小型化しても、１万回転／分以上の高速回転にし、ギアを介することによって、必要なトルクを実現している。しかし、この１万回転／分以上の高速回転領域では、従来の摺動接点材料が有する特性では十分に対応できるものでなく、より耐久性のある、優れた摺動接点材料が強く求められているのである。
【００１３】
本発明は、Ｃｄのような有害物質を含有しない合金組成で、特に、接触抵抗特性に優れ、電気的機能も良好で且つ経時変化もなく、従来の摺動接点材料に比して実用上遜色のない耐摩耗性を有する摺動接点材料を提供すると共に、優れた特性を有する摺動接点材料を直流小型モータの整流子に使用することでモータの長寿命化を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決すべく、本発明者等が鋭意研究を行った結果、本発明を想到するに至った。本発明は、直流小型モータの整流子として使用される摺動接点材料において、０．０１〜３．０重量％のＮｉと、０．０１〜６．０重量％のＺｎＯと、残部Ａｇとの組成から構成されており、Ａｇマトリックス中に、Ｎｉ金属粒子、ＺｎＯ粒子を分散させていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明に係る摺動接点材料は、Ａｇマトリックスス中にＮｉ金属粒子、ＺｎＯ粒子が分散した合金である。このＡｇマトリックスス中に分散したＺｎＯは、摺動部における潤滑材の役目を担い摩擦抵抗を低減させ、耐摩耗性を向上することができるのである。
【００１６】
従来の摺動接点材料、例えばＡｇ−Ｚｎ合金、Ａｇ−Ｃｕ合金等も、ＺｎＯ、ＣｕＯの酸化皮膜の形成により摩耗現象を制御することを意図しているが、これらの合金は、空気中に放置すると、接点部において経時的にＺｎＯ、ＣｕＯを過剰に発生し、逆に接触抵抗を高くしてしまう。特に、導電性の低いＣｕＯが過剰に発生すると接触抵抗の増加は顕著となり、導電性を有するＺｎＯの場合でも過剰に発生すると接触抵抗の増加を引き起こす。
【００１７】
一方、本発明の摺動接点材料では、Ａｇマトリックスス中に分散しているＮｉ金属粒子は、粒子の表面にＮｉＯを極僅かに形成するが、Ｎｉが素材中に金属粒子として存在しているため、接点表面全体をＮｉＯで被うことは生じない。また、Ａｇマトリックスス中に分散しているＺｎＯもあらかじめ酸化物として素材中に分散しているため、素材全体をＺｎＯで被うことは無い。つまり、本発明の摺動接点材料は、従来のＡｇ−Ｚｎ合金の摺動接点材料等とは異なり、Ｚｎを含む組成であっても、ＺｎＯにより接触抵抗を増加させることはないのである。
【００１８】
また、本発明の摺動接点材料のように、Ｎｉ金属粒子やＺｎＯ粒子をＡｇマトリックスス中に分散させるには、いわゆる粉末冶金法によって製造することで実現できる。粉末冶金法によれば、Ａｇマトリックスス中に存在するＮｉ金属粒子、ＺｎＯ酸化物粒子は、極めて均一に分散されることになるが、現存の溶解法では本発明と同じ組織構造を有する摺動接点材料を製造することはできない。
【００１９】
本発明の摺動接点材料におけるＮｉ金属粒子は、摺動接点材料の耐摩耗性を向上させる役割を主に担っている。このＮｉ量は、０．０１重量％未満であると、Ｎｉ金属粒子による耐摩耗性の向上効果が小さくなる傾向となり、３．０重量％を越えると、耐摩耗性の向上が逆影響して、ブラシを摩耗し、結果としてモータの耐久寿命を低下させてしまう。このＮｉは０．３〜１．０重量％の組成範囲にすることが、本発明に係る摺動接点材料の特性を最も優れたものとすることができる。
【００２０】
また、本発明の摺動接点材料におけるＺｎＯは、摺動部、即ち接点表面で固相潤滑材として働くものである。このＺｎＯ量は、０．０１重量％未満では潤滑材としての機能を発揮しなくなる傾向となり、６．０重量％を越えると摺動接点材料の加工性が低下するとともに、接触抵抗の安定性が低下する傾向となる。このＺｎＯは、０．５〜５．０重量％の組成範囲にすることが摺動接点特性を最も優れたものとすることができる。
【００２１】
そして、本発明者らは、上述した本発明の摺動接点材料にＣｕを含ませることによっても、同様な効果が得られることを見出した。本発明のもう一つの摺動接点材料は、０．０１〜３．０重量％のＮｉと、０．０１〜６．０重量％のＺｎＯと、０．０１〜５．０重量％のＣｕと、残部Ａｇとの組成から構成されており、ＡｇＣｕ合金マトリックス中に、Ｎｉ金属粒子、ＺｎＯ粒子を分散させたものである。
【００２２】
この本発明に係る摺動接点材料は、Ａｇマトリックスス中にＣｕが固溶するものとなるが、固溶したＣｕは、摺動中に接点表面に極めて薄いＣｕＯの酸化皮膜を形成し、接触抵抗を上げることなく凝着摩耗を抑制する作用を有する。しかし、Ｃｕの含有量は、０．０１重量％未満ではＣｕ添加の効果が見られず、５．０重量％を越えると摺動接点材料の加工性を低下させるとともに、接触抵抗の安定性が低下する傾向となる。Ｃｕは、０．５〜３．０重量％の組成範囲にすることが、最も優れた特性を備える本発明に係る摺動接点材料とすることができる。
【００２３】
そして、本発明者らは、ＺｎＯの代わりにＭｇＯにした場合においても、上述した本発明の摺動接点材料と同様な効果を奏し、さらに高温時の特性に優れるものとなることを見出した。つまり、０．０１〜３．０重量％のＮｉと、０．０１〜３．０重量％のＭｇＯと、残部Ａｇとの組成から構成されており、Ａｇマトリックス中に、Ｎｉ金属粒子、ＭｇＯ粒子を分散させている摺動接点材料である。そして、０．０１〜３．０重量％のＮｉと、０．０１〜３．０重量％のＭｇＯと、０．０１〜５．０重量％のＣｕと、残部Ａｇとの組成から構成されており、ＡｇＣｕ合金マトリックス中に、Ｎｉ金属粒子、ＭｇＯ粒子を分散させている摺動接点材料である。
【００２４】
上述したＺｎＯを分散させた本発明に係る摺動接点材料と比較して、ＭｇＯ粒子が分散したものでは、高温での耐久寿命をさらに向上できることを見出したのである。このＭｇＯは、０．０１重量％未満では高温での耐久寿命の向上に寄与しなくなる傾向となり、３．０重量％を越えると摺動接点材料の加工性が低下するとともに、接触抵抗の安定性が低下する傾向となる。ＭｇＯは、０．３〜１．５重量％の組成範囲にすることが最も優れた特性を有する本発明に係る摺動接点材料とすることができる。
【００２５】
上記した本発明の摺動接点材料において、ＺｎＯとＭｇＯはそれぞれ単独で含有するようにしても良いし、併用しても良いものである。つまり、ＺｎＯとＭｇＯとの両方を含有する場合、０．０１〜３．０重量％のＮｉと、０．０１〜６．０重量％のＺｎＯと、０．０１〜３．０重量％のＭｇＯと、０．０１〜５．０重量％のＣｕと、残部Ａｇとの組成から構成されており、ＡｇＣｕ合金マトリックス中に、Ｎｉ金属粒子、ＺｎＯ粒子、ＭｇＯ粒子を分散させた摺動接点材料とするのである。このように、ＺｎＯとＭｇＯとの両方を含有すると、耐摩耗特性に優れ、高温での耐久寿命特性を備えた、トータル特性のバランスがとれた本発明の摺動接点材料となる。
【００２６】
上記した本発明に係る摺動接点材料をモータの整流子として使用する場合、より好適な整流子の構成材とするために、Ｃｕ又はＣｕ合金によるベース材料を用い、そのベース材料上の一部に、本発明に係る摺動接点材料を埋設したクラッド複合材とすることが好ましい。このようにすれば、整流子を電気的に接続するために必要なハンダ付け処理におけるハンダ付け性が良好となり、また、整流子形状を成形する際の加工性も向上する。また、クラッド複合材という形態を採用することにより、使用するモータに応じてベース材に埋設する本発明の摺動接点材料の厚みを制御でき、必要な部分にのみ、高価な摺動接点材料を使用すればよくなるので、経済的にも好適なものとすることができる。
【００２７】
Ｃｕ又はＣｕ合金のベース材料を用いたクラッド複合材は、埋設した摺動接点材料のうち表面に露出する部分は大気中に曝されるので硫化されやすい傾向がある。そこで、Ｃｕ又はＣｕ合金のベース材料上の一部に本発明の摺動接点材料を埋設したクラッド複合材の場合、その摺動接点材料上の少なくとも一部をＡｕ又はＡｕ合金で被覆することがさらに望ましい。Ａｕ又はＡｕ合金は、耐食性に優れ且つ低接触抵抗を実現する良好な摺動接点材料として知られるが、非常に高価なため大量に使用することは経済的に不利なものとなる。そこで、Ａｕ又はＡｕ合金を一部分にのみに被覆することでコストの増加を抑えると共に、本発明に係る摺動接点材料の硫化現象を効果的に防止するのである。このようなクラッド複合材を直流小型モータの整流子に使用すれば、使用初期時にはＡｕ又はＡｕ合金の優れた接触抵抗特性により、良好なモータ駆動が可能となり、たとえ摩耗により、Ａｕ又はＡｕ合金が破壊されても、内部には本発明の摺動接点材料が存在するため、更に使用継続が可能となる。
【００２８】
更に、上記する本発明の、いわゆる二層又は三層クラッド複合材を、整流子として直流小型モータに使用すると、安定して低接触抵抗を実現でき、経時変化も少ない上、摩耗粉による支障がなく、低い始動電圧で直流小型モータを駆動させることが可能となる。このことは、ＣＤプレーヤのローディング用又はピック送り用として使用した場合に、直流小型モータ自体の寿命を長期化することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明による摺動接点材料は、Ｃｄのような有害物質を含有せず、電気的特性も良好で且つ経時変化も少なく、従来の摺動接点材料に比して実用上遜色のない耐摩耗性を有するものである。そして、本発明の摺動接点材料は、特に充電式電池を使用する直流小型モータを備える家庭用電化製品に応用することにより、低い接触抵抗を経時的に維持し、低始動電圧でモータを駆動することができるので、従来では実現できなかったモータの長期連続使用を可能にする。さらに、直流小型モータを駆動させる充電式電池の寿命をも伸ばすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の好ましい実施形態について、以下に記載する実施例及び従来比較例に基づいて説明する。表１には、実施例１から１１の摺動接点材料の組成を示しており、表２には、特性対比を行った従来例１、２の摺動接点材料の組成を示している。
【００３１】
【表１】
2005154838.tif 000002
【００３２】
【表２】
2005154838.tif 000003
【００３３】
実施例１の摺動接点材料は、０．５重量％のＮｉ粉末、５．５重量％のＺｎＯ粉末及び残部Ａｇ粉末を、ボールミルにて４時間攪拌し、各粉末が均一に分散した粉末混合物とした。そして、その粉末混合物を、円筒容器に詰め、円柱長手方向から圧力４．９×１０５Ｎ（５０ｔｆ）を加える圧縮加工処理することで、直径５０ｍｍの円柱ビレットを形成した。続いて、この円柱ビレットを、１１２３Ｋ（８５０℃）の温度中で、４時間の真空焼結処理を行った（５．０Ｐａ）。この圧縮加工処理、焼結処理は、４回繰り返して行った。
【００３４】
この圧縮加工及び真空焼結処理を施した円柱ビレットは、熱間押し出し加工により、直径６．０ｍｍの線材に形成した。引続き、線引き加工により、直径１．６ｍｍの線材とした。
【００３５】
また、実施例２から実施例１１の摺動接点材料も、表１に示す組成の粉末混合物を作製し、上記実施例１の場合と同様の工程に従い加工をして、それぞれ直径１．６ｍｍの線材とした。
【００３６】
従来例１及び従来例２は、溶解法により得られた摺動接点材料であり、表２に記載した各組成となるように、各金属を溶解し、その後鋳造、押出加工、線引き加工することにより、直径１．６ｍｍの線材とした。尚、この従来例の摺動接点材料の製造方法については、特許文献４及び特許文献５に詳細が開示されている。
【特許文献４】特開平６−２２０５５５号公報
【特許文献５】特開平７−１６６２６８号公報
【００３７】
以上のようにして形成された各線材は、圧延機によりテープ状に加工し、それをベース層となるＣｕ材にインレイ接合をしてクラッド複合材を得た。そして、このクラッド複合材は、１０２３Ｋ（７５０℃）で熱処理をし、圧延を繰り返して、総厚０．２ｍｍ、幅１９ｍｍの二層クラッド複合材とした。
【００３８】
次に、本発明に係るクラッド複合材の一実施形態について説明する。図１の斜視図は、Ｃｕ合金からなるベース材の一部に本実施形態で示す摺動接点材料を埋設した、いわゆる二層クラッド複合材と呼ばれるものを示している。また、図２の斜視図は、Ｃｕ合金からなるベース材の一部に本実施例で示す摺動接点材料を埋設し、更にその埋設された摺動接点材料の一部をＡｕ又はＡｕ合金により被覆した、いわゆる三層クラッド複合材と呼ばれるものを示している。また、図１ａ及び図２ａ、２ｂは一条張り、図１ｂは二条張りのクラッド複合材を示している。図中、符号１は本発明の摺動接点材料、図２の符号１’は埋設された摺動接点材料１の一部露出した部分を示す露出部、符号２はＣｕ合金のベース材、符号３はＡｕ又はＡｕ合金を示すものである。
【００３９】
更に、上記するクラッド複合材を用いて実際に直流小型モータを組み立て、モータの耐久性能を調べた結果について説明する。直流小型モータへの組み込みは、表１及び表２に示す各組成の摺動接点材料を用いて、上記した図１ａに示す二層クラッド複合材を作製し、その二層クラッド複合材を三極コンミテータに加工して行った。耐久試験の条件は次の表３に示す通りである。
【００４０】
【表３】
2005154838.tif 000004
【００４１】
耐久試験は、試験温度として７５℃、室温（２５℃）、０℃の３水準で行い、図３〜図５には各耐久試験においてモータが故障した耐久時間値に関する棒グラフを示している。また、表４には、図３から図５のグラフに示す各時間データに基づいて算出された平均耐久時間を記載している。
【００４２】
【表４】
2005154838.tif 000005
【００４３】
図３は７５℃の場合を、図４は室温の場合を、図５は０℃の場合を示している。図４を見ると判るように、室温においては、実施例１〜１１の全てにおいて、従来例１、２によりも耐久時間が長いことが判明した。
【００４４】
また、試験温度７５℃の場合にあっては、ＭｇＯを含有している実施例７〜１１のものが耐久特性に優れることが判明した。一方、試験温度０℃の場合にあっては、ＺｎＯを含有している実施例１〜６のものが耐久特性に優れることが判明した。このことから、ＭｇＯを含有する本実施例の摺動接点材料は、高温雰囲気での使用が予定されている自動車用の直流小型モータに好適であると考えられた。それに対し、ＺｎＯを含有する本実施例の摺動接点材料は、低温雰囲気、例えば、冷蔵庫が備える自動製氷器に用いられる直流小型モータなどに好適なものであることが考えられた。そして、ＺｎＯとＭｇＯの両方を含有する摺動接点材料は、低温域から高温域まで汎用的に使用できる特性を備えた摺動接点材料であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】二層クラッド複合材の斜視図。
【図２】三層クラッド複合材の斜視図。
【図３】試験温度７５℃における耐久試験結果を示した棒グラフ。
【図４】試験温度室温における耐久試験結果を示した棒グラフ。
【図５】試験温度０℃における耐久試験結果を示した棒グラフ。
【図１】
2005154838.tif 000006
【図２】
2005154838.tif 000007
【図３】
2005154838.tif 000008
【図４】
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【図５】
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