專利名稱：滑動接點材料、包層復(fù)合材料及使用所述材料的小型直流電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電氣、機械滑動部位的滑動接點材料，特別是，本發(fā)明涉及一種用于以充電式電池為驅(qū)動源的家用電氣產(chǎn)品小型直流電動機用的換向器(其它接地環(huán)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)等)上的滑動接點材料。
背景技術(shù)：
近年來，在上述技術(shù)領(lǐng)域中，廣泛地進行著有關(guān)新的滑動接點材料的開發(fā)、研究。有關(guān)這樣的滑動接點材料的開發(fā)，其最重要的課題可以說是將滑動接點使用時的磨損降至最低，同時，實現(xiàn)低接觸電阻。本來，為實現(xiàn)滑動接點材料的低接觸電阻，不用說，可以藉由改善所使用的接點材料的導(dǎo)電性來實現(xiàn)，另外，也可藉由使互相接觸的材料之間有可靠的接觸或貼緊而達到。然而，該材料在滑動時，接觸的材料相互之間的接觸或貼緊的程度越是增大，其摩擦阻力也越大。此時，若使上述材料克服摩擦而滑動，則會發(fā)生顯著的磨損現(xiàn)象。即，對于滑動接點材料，如不控制本來具有的如上所述的相反的現(xiàn)象，就不能得到更理想的特性。又，上述滑動接點的磨損現(xiàn)象從原理上來說，尚有許多不明了之處，所以，一般認為，要藉由滑動接點材料的改進來控制磨損現(xiàn)象是非常困難的。
滑動接點材料中發(fā)生的磨損大致可分成粘附(膠合)磨損和刮削磨損。通常，即使將滑動接點材料表面精加工成相當(dāng)平滑的表面，但該表面在微觀上來說并不是完全的平面，而是存在許多細微的凹凸。若使具有所述表面狀態(tài)的金屬表面互相接觸，則從外觀上來說，所述材料發(fā)生相互接觸的面似乎看起來是很大的面積，但實際情況是，僅僅是存在于表面的細微凹凸部分中的凸起部分處于互相接觸的狀態(tài)，真正的接觸面積小于表觀接觸面積。因此，在該真正的接觸部分，即，在接觸的凸起部上作用有很大的壓力，使相互接觸的金屬之間發(fā)生熔敷，由此，發(fā)生軟質(zhì)金屬受到撕裂而移向硬質(zhì)金屬的粘附磨損。另外，在硬度不同的材料相互接觸的場合，或即使是軟質(zhì)金屬相互之間接觸、但其中一種金屬含有硬粒子的場合，軟質(zhì)金屬受到硬質(zhì)金屬的機械剪切，產(chǎn)生刮削磨損。
上述磨損現(xiàn)象在很大程度上取決于接觸金屬材料的硬度、及這些金屬之間的結(jié)合性等因素。就滑動接點材料的磨損現(xiàn)象來說，該現(xiàn)象基本上正比于接觸壓力而壓力越大越顯著，又因材料的硬化而減小。然而，根據(jù)接觸時的溫度及濕度的變化、腐蝕性成份、有機質(zhì)蒸汽或灰塵等的存在，磨損現(xiàn)象也會發(fā)生顯著的變化。而且，該磨損現(xiàn)象的變化因系一種位于接點部位的接觸狀態(tài)的變化，所以，導(dǎo)致接觸電阻增加，對低接觸電阻的穩(wěn)定維持產(chǎn)生較大的影響。
上述磨損現(xiàn)象具體地說，是在高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電動機時，發(fā)生于小型直流電動機換向器和電刷之間，上述電動機組裝有使用了滑動接點材料的包層復(fù)合材料作為換向器。即，構(gòu)成換向器的滑動接點材料受到長時間的接觸摩擦，再加上滑動產(chǎn)生的摩擦熱，復(fù)合產(chǎn)生上述的粘附磨損及刮削磨損。由此，使滑動接點材料表面因所述的磨損現(xiàn)象而被磨削，產(chǎn)生摩擦粉末，增加接觸電阻；或該摩擦粉末充填于換向器的間隙，使換向器導(dǎo)通、短路或?qū)е略肼暜a(chǎn)生。
再有，在使用滑動接點材料的包層復(fù)合材料中，隨著上述磨損現(xiàn)象持續(xù)發(fā)展，設(shè)置于該包層復(fù)合材料表層的金屬、即滑動接點材料將因磨損而遭破壞，磨損甚至達到其下的基底材料。在這樣的磨損狀態(tài)下，由于露出易氧化的基底材料金屬，所以有時會因該基底材料的金屬氧化物而引起各種電氣故障。因此，在制作所謂的兩層或三層包層復(fù)合材料作為換向器使用時，改進構(gòu)成各層的合金材料成為極重要的課題。
另一方面，近年來，在作為以充電式電池為驅(qū)動源的家用電氣產(chǎn)品中，所使用的小型直流電動機用換向器材料，即，滑動接點材料，使用了其表層為含有1～2％(重量)的Cd、其余為Ag的Ag-Cd合金，其基底層為使用Cu或Cu合金的兩層包層復(fù)合材料(例如，Ag99-Cd1/Cu)，或，使用了其表層為含有1～2％(重量)的Cd、0.01～0.7％(重量)的Ni、其余為Ag的Ag-Cd-Ni合金，其基底層為使用Cu或Cu合金的兩層包層復(fù)合材料(例如，Ag97.7-Cd2-Ni0.3/Cu)等。上述括號內(nèi)的“合金組成/Cu”意指兩層結(jié)構(gòu)的包層復(fù)合材料，“/”意指表層與基底層的界面。另外，合金組成之素后面所寫的數(shù)字表示％(重量)的值。
上述Ag-Cd合金及Ag-Cd-Ni合金是具有非常優(yōu)異的電氣性能、硬度、接觸電阻的材料。特公平2-60745號公報公開了一種由至少含有Sn及Cd中的一種、其總含量為1～5％(重量)、其余為Ag的Ag合金組成的小型直流電動機換向器用滑動接點材料。然而，考慮到現(xiàn)今的環(huán)境問題等，制造和使用含有有害物質(zhì)Cd的滑動接點材料并不是理想的辦法。
作為其它的合金系列，也有人使用Ag-Cu合金及Ag-Cu-Cd合金等。這些滑動接點材料，其使用初期的接觸電阻盡管很低，但其接觸電阻發(fā)生時效變化。由此，使用充電式電池的電動剃須刀等產(chǎn)品的價值下降。即，這些合金系列的滑動接點材料使用于電動機時，有這樣的問題因接觸電阻時效變化而增高，所以，電動機的起動電壓升高，當(dāng)電池的電動勢降低，則電動機即不起動。其結(jié)果還產(chǎn)生了這樣的趨勢導(dǎo)致電池的充電次數(shù)增加，電池自身的壽命縮短。
又，特開昭58-104140號公報公開了一種在Ag中添加Zn 1～10％(重量)、及添加總重為0.5～1.0％(重量)、選自Te、Co、Ni、Cu、Ge、Ti、Pb中的至少一種而成的Ag-Zn系合金的滑動接點材料。所述的滑動接點材料利用了Te、Co、Ni、Cu、Ge、Ti、Pb比Zn更容易氧化的性質(zhì)，藉由含有這些金屬，抑止Zn的氧化。由此，保持滑動接點材料的耐硫化性能和潤滑性能，提高其耐磨損性能及穩(wěn)定低接觸電阻。然而，該滑動接點材料也與上述Ag-Cu合金同樣，其使用初期的接觸電阻盡管很低，但其接觸電阻發(fā)生時效變化。
又，特開平8-260078號公報公開了一種Ag-Zn合金及Ag-Zn-Ni合金的滑動接點材料。這些材料的接觸電阻盡管很低，但這些滑動接點材料還不能說是一種藉由磨損現(xiàn)象的控制即可提高電動機壽命的材料。
以上說明的以往的滑動接點材料尚不能說是充分適合于采用最新式充電式電池驅(qū)動的家用電氣產(chǎn)品的滑動接點材料。在使用最新充電式電池的家用電氣產(chǎn)品中，特別是在如立體聲耳機、照相機、電動剃須刀等家電產(chǎn)品中，人們要求在使用低起動電壓的電動機和充電式電池的情況下可連續(xù)長時間使用的家電產(chǎn)品。所以迫切希望有可實現(xiàn)該產(chǎn)品的滑動接點材料。
于是，本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨損的滑動接點材料，所述滑動接點材料由不含有如Cd等有害物質(zhì)的合金組成，特別是，所述滑動接點材料具有優(yōu)異的接觸電阻性能及良好的電氣性能，且不會發(fā)生時效變化。比起以往的滑動接點材料來，上述滑動接點材料在使用中的耐磨損性能毫不遜色。同時目的在于，通過使直流小型電動機的換向器采用具有這種優(yōu)異特性的滑動接點材料，以延長電動機的壽命。
發(fā)明揭示本發(fā)明者們經(jīng)刻意研究的結(jié)果，使本發(fā)明藉由對基本上含有Ag為主成份的Ag-Zn-Pd合金及Ag-Zn-Pd-Cu合金的各個組成比例的控制，即可解決上述課題。本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)控制Zn和Pd相對于Ag的含量，或控制Zn、Pd及Cu相對于Ag的含量，作成這些金屬完全固溶于Agα相的合金組織，可以維持較低的接觸電阻，制得無時效變化、耐磨損性能提高的滑動接點材料。
使Zn、Pd，或使Zn、Pd及Cu以適當(dāng)含量固溶于Ag中，可以得到下述特性。首先，藉由這些金屬的固溶，可不損害Ag的導(dǎo)電特性，使Ag硬化，賦于該材料以作為滑動接點材料的適當(dāng)硬度。第2，固溶于Ag中的Zn、Cu在滑動中，在滑動接點材料表面形成適當(dāng)?shù)难趸?氧化帶)，即形成ZnO、CuO，該氧化膜起到了在接接點部位的潤滑劑的作用，可以降低摩擦阻力，提高耐磨損性能。
關(guān)于本發(fā)明滑動接點材料中的第2個特性的耐磨損性能的提高，是受到Pd存在的很大影響。以往的滑動接點材料，例如，Ag-Zn合金、Ag-Cu合金等，也是藉由ZnO、CuO氧化帶的形成以控制磨損現(xiàn)象。然而，當(dāng)將這些合金放置于空氣中時，在其接接點部位隨著時間變化而產(chǎn)生ZnO、CuO過剩，反而增加了接觸電阻。特別是，導(dǎo)電性低的CuO過剩時，接觸電阻的增加明顯。另外，即使是導(dǎo)電性較好的ZnO，當(dāng)發(fā)生過剩時，也導(dǎo)致其接觸電阻增加。但是，本發(fā)明的滑動接點材料中含有Pd，可以抑止Zn對Ag的固溶及抑止Zn、Cu的過剩氧化。即，本發(fā)明的滑動接點材料因含有Pd，可以抑止固溶的Zn、Cu的過剩氧化，防止因氧化帶而引起接觸電阻的增加。但是因為，能夠產(chǎn)生滑動時可起到潤滑作用的適當(dāng)?shù)腪nO、CuO，所以，可以提高耐磨損性能。這樣，本發(fā)明者們在不含有Cd的情況下，就可以提高接觸電阻性能及耐磨損性能，而這些性能用以往的Ag-Zn合金、Ag-Cu合金是無法達到的。
具有上述特性的本發(fā)明的滑動接點材料的組成在如權(quán)利要求1所述的Ag-Zn-Pd合金的滑動接點材料的場合，其Zn含量為0.1～3.0％(重量)，Pd含量為0.1～1.5％(重量)，其余為Ag。
本發(fā)明的滑動接點材料的組成在如權(quán)利要求2所述的Ag-Zn-Pd-Cu合金的滑動接點材料的場合，其Zn含量為0.1～3.0％(重量)，Pd含量為0.1～1.5％(重量)，Cu含量為0.1～3.0％(重量)其余為Ag。
這里，將Zn含量定為0.1～1.0％(重量)，則可以優(yōu)先維持低的接觸電阻；如將Zn含量定為1.0～3.0％(重量)，則可以優(yōu)先提高耐磨損性能。因此，藉由對本發(fā)明的滑動接點材料的Zn含量的控制，可以選擇使用本發(fā)明的滑動接點材料的特性。如Zn含量不到0.1％(重量)，則無法提高其耐磨損性和得到接觸電阻的特性，而如超過3.0％(重量)則接觸電阻升高。又，尤其是優(yōu)先提高耐磨損性能情況下，如權(quán)利要求2所述使所述材料中含有Cu將是極為有效的。Cu含量在0.5～2.5％(重量)的場合最能提高其耐磨損性能。如同Zn的情況一樣，如Cu含量不到0.1％(重量)，則無法提高其耐磨損性和得到接觸電阻的特性；又，如其含量超過3.0％(重量)，則雖可提高其耐磨損性，但其接觸電阻過高。另外，Pd含量如不到0.1％(重量)，則無防止Zn、Cu過剩氧化的效果；如其含量超過1.5％(重量)，則Pd自身放置于空氣中易氧化，形成氧化膜，使接觸電阻增大。該Pd含量在0.5～1.0％(重量)時，效果最佳。
本發(fā)明者們又發(fā)現(xiàn)藉由使Ag-Zn-Pd合金或Ag-Zn-Pd-Cu合金中含有Ni，可以使其成為具有低接觸電阻、耐磨損性能、及具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性的滑動接點材料。已知，Ag-Zn系合金可產(chǎn)生時效軟化。該軟化現(xiàn)象雖不至于在實用中影響滑動接點材料的滑動性能，但在進行滑動接點材料加工時，例如，在制造包層復(fù)合材料時，會對所述材料的尺寸穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響。特別是，在將該材料使用于小型電動機的場合，加工時的尺寸誤差會使電動機組裝時產(chǎn)生問題。在本發(fā)明中，為了防止材料的時效軟化現(xiàn)象，同時，又不損傷上述Ag-Zn-Pd合金或Ag-Zn-Pd-Cu合金的接觸電阻特性、耐磨損性能等，將上述合金材料作成在Ag中細微分散有Ni、具有優(yōu)異的加工尺寸穩(wěn)定性的滑動接點材料。Ni因具有難以固溶于Ag的性質(zhì)，它與Zn、Pd、及Cu不同，是以細微分散于Ag中的狀態(tài)存在。該分散的Ni粒子防止了由Ag-Zn系合金所生成的時效軟化；更因為Ni粒子可起到一定的潤滑劑的效果，所以，細微分散的Ni粒子也有助于提高材料的耐磨損性能。
在含有上述Ni的本發(fā)明的滑動接點材料為權(quán)利要求3所述的、由Ag-Zn-Pd-Ni合金組成的滑動接點材料時，其Zn含量為0.1～3.0％(重量)，Pd的含量為0.1～1.5％(重量)，Ni的含量為0.01～0.5％(重量)，其余為Ag。
又，本發(fā)明的滑動接點材料為權(quán)利要求4所述的、由Ag-Zn-Pd-Cu-Ni合金組成的滑動接點材料時，其Zn含量為0.1～3.0％(重量)，Pd的含量為0.1～1.5％(重量)，Cu的含量為0.1～3.0％(重量)，Ni的含量為0.01～0.5％(重量)，其余為Ag。
上述Ni含量如不到0.01％(重量)，則不能防止時效軟化；而其含量在0.5％(重量)以上時，則Ni作不均勻的偏析，且在滑動中，分散于接點表面的Ni粒子生成氧化物，會提高局部的接觸電阻。為防止上述的時效軟化，Ni含量以0.2～0.4％(重量)為最有效果，所述范圍的Ni含量也可期望多少有助于提高其耐磨損性能。
根據(jù)本發(fā)明，在將本發(fā)明的滑動接點材料用作電動機的換向器時，為制得更合適的換向器材料，其基底材料使用了Cu或Cu合金，在所述基底材料的部分之上再嵌入了本發(fā)明的滑動接點材料，由此作成包層復(fù)合材料。這樣，可改善焊錫處理時的焊錫粘附性，而該焊錫處理對電氣連接換向器來說是必須的。另外，也可提高形成換向器形狀時的加工性能。又，藉由采用上述包層復(fù)合材料這種形態(tài)，可以根據(jù)所使用電動機的不同，控制嵌入于基底材料中的本發(fā)明的滑動接點材料的厚度，而僅將昂貴的滑動接點材料使用于所需之處。這在經(jīng)濟上來說，也是有利的。
上述嵌入于所述包層復(fù)合材料中的滑動接點材料中，其露出表面的部分暴露于大氣中，所以，易遭腐蝕。于是，在本發(fā)明的包層復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)是將本發(fā)明的滑動接點材料嵌入于部分Cu或Cu合金的基底材料之上，在至少部分該滑動接點材料之上覆以Au或Au合金。已知，Au或Au合金具有優(yōu)異的耐腐蝕性，可實現(xiàn)低接觸電阻，是一種良好的滑動接點材料。然而，該種材料非常貴，所以大量使用是不經(jīng)濟的。因此，僅是部分地覆以Au或Au合金，以抑止成本的增加，同時，防止本發(fā)明的滑動接點材料遭腐蝕。再有，將上述包層復(fù)合材料使用于電動機的換向器時，在使用初期，因Au或Au合金具有優(yōu)異的接觸電阻特性，可以獲得良好的電動機驅(qū)動；既使所述Au或Au合金因磨損而破壞，但由于在所述復(fù)合材料的內(nèi)部還存在有本發(fā)明的滑動接點材料，所以，還可以繼續(xù)使用。
將如上所述的本發(fā)明的所謂兩層或三層的包層復(fù)合材料作為換向器，用于小型直流電動機中。由此，可以穩(wěn)定地實現(xiàn)低接觸電阻、時效變化小、而且，沒有因磨損的粉末產(chǎn)生的故障，可以低起動電壓驅(qū)動小型直流電動機。這樣，也能夠使得小型直流電動機本身的使用壽命得以延長，也延長了驅(qū)動電動機的充電式電池的使用壽命。
附圖的簡單說明

圖1所示為兩層包層復(fù)合材料的斜視圖，圖2所示為三層包層復(fù)合材料的斜視圖。
實施發(fā)明的最佳方式以下，就本發(fā)明的一個實施方式，用以下所述的實施例1～18作一說明。實施例1～18系表1中所示組成的滑動接點材料。其中，表1中所記載的以往例1～6、比較例1～2所示為用于與本發(fā)明的實施例作比較的滑動接點材料(以往例和比較例系本發(fā)明者們以往所使用過的換向器的滑動接點材料)。這些滑動接點材料具有各種組成，按熔解-鑄造-平面切削-軋制凹槽順序加工，作成5.5mm見方。接著，進行熱處理(傳送帶式加熱爐，650℃，250mm/分)后，再作拉絲加工，制成直徑2mm的圓棒材。
表1

<p>使用具有上述組成的實施例1～18、以往例1～6及比較例1～2的直徑2mm的圓棒狀試驗材料，與同樣形狀的Ag-Pd 50％(重量)的圓棒作十字狀交叉，在下述條件下進行滑動試驗，測定磨損量(磨損體積)。
求得磨損體積時的滑動試驗條件如下(滑動試驗條件)電流 DC170mA負荷 25g轉(zhuǎn)速 300rpm振幅 0.5mm溫、濕度 25℃、50％RH循環(huán)數(shù)10萬循環(huán)可動接點材料 試驗材料固定接點材料 Ag-Pd50％(重量)又，在滑動試驗后的試驗材料中，發(fā)生材料從可動接點材料(試驗材料)向固定接點材料(Ag-Pd50％(重量))的轉(zhuǎn)移。該可動接點材料(試驗材料)的磨損部分因可略近似于橢圓體，所以，其磨損體積可由下式1計算得到。就各個滑動接點材料測得10個測點，計算出平均磨損體積，其結(jié)果示于表2。
磨損體積＝(4/3)π×(從上看的長軸)×(從上看的短軸)×(磨損深度×2)……1
表2

下面，就本發(fā)明有關(guān)的包層復(fù)合材料的一個實施方式作一說明。圖1的斜視圖顯示在由Cu合金組成的基底材料的一部分上嵌入本實施例所示的滑動接點材料，形成為所謂的兩層包層復(fù)合材料。又，圖2的斜視圖顯示在由Cu合金組成的基底材料的一部分上嵌入本實施例所示的滑動接點材料，再用Au被覆所嵌入的滑動接點材料的一部分，形成為所謂的三層包層復(fù)合材料。又，圖1a及圖2a、圖2b顯示了嵌入一條滑動接點材料、圖1b顯示了嵌入兩條滑動接點材料的包層復(fù)合材料。圖中，符號1為本發(fā)明的滑動接點材料，圖2的符號1’為嵌入的滑動接點材料1露出部分材料的部分，符號2為Cu合金的基底材料，符號3為Au。
以各個滑動接點材料制作上述兩層包層復(fù)合材料，就測得的接觸電阻的時效變化的結(jié)果作一說明。關(guān)于接觸電阻的時效變化，系將以各個滑動接點材料形成的兩層包層復(fù)合材料在加速條件下放置，進行評價。加速條件為在溫度60℃、濕度為90％的氛圍中放置240小時的老化處理，以使各個滑動接點材料表面生成氧化膜。接觸電阻系針對老化處理前后的各個試樣，使用接觸電阻測定裝置，用Pt探針、10g的接觸負荷、及四端法測得各個試樣100點。其測定值使用下式2作統(tǒng)計學(xué)處理，作為各個試樣的接觸電阻。

表3

<p>從表2及表3所示的結(jié)果可以明白，本實施例的各個組成的滑動接點材料具有如下所述的特性。由表2可以確認，除了實施例1及2，本發(fā)明滑動接點材料的耐磨損性能幾乎與以往例及比較例的滑動接點材料等同，又，由表3可以看到，在由本實施例的滑動接點材料所組成的包層復(fù)合材料作老化處理之前，具有如同各個以往例子及比較例相同程度的接觸電阻，有關(guān)其在老化處理之后的接觸電阻，則本發(fā)明的材料的數(shù)值比起以往例子雖然差些，但并不是如比較例1及2所示數(shù)值那樣有過度增加。本實施例所示的老化處理之后接觸電阻值即使稍微有些疫差，但仍可充分滿足實用所要求的接觸電阻值。在表2的實施例1及2中，也顯示了其耐磨損性能比較以往例及比較例稍微有些下降的數(shù)值。但如與表3所示的接觸電阻值的結(jié)果綜合評價，則可判斷實施例1及2的滑動接點材料也已具備充分滿足實用要求的滑動接點材料的特性。
使用上述滑動接點材料實際組裝小型直流電動機，就電動機的耐久性能所作測試結(jié)果作一說明。首先，使用含有Cd的以往例1和本發(fā)明實施例3及15，進行耐久性試驗，顯示其結(jié)果。在組裝小型直流電動機時，使用各組成的滑動接點材料，制得圖1所示的兩層包層復(fù)合材料。將所述兩層包層復(fù)合材料加工成三極換向器。
耐久試驗的條件如下。
電壓1.2V轉(zhuǎn)矩15g-cm旋轉(zhuǎn)方向從輸出軸側(cè)看為反時針方向(CCW)模式開5分鐘關(guān)30秒試驗臺數(shù)10臺下列表4顯示了就所述耐久試驗的初期及500小時后的各電動機的恒定電流及旋轉(zhuǎn)速度測試的結(jié)果。
表4

如表4所示，使用本發(fā)明實施例3及15的滑動接點材料的電動機，可以確認其具有與使用含有Cd的以往例1的滑動接點材料的電動機幾近同等的接觸電阻和耐久性能。
其次，將不含有Cd的以往例子5及6和實施例4及14的滑動接點材料組裝于小型直流電動機中，進行耐久性能試驗，其結(jié)果示于表5。直流電動機的組裝、耐久性能的試驗條件因與上述耐久性能試驗相同，故省略。
表5

如表5所示，在使用以往例5的滑動接點材料的電動機中，10臺電動機中的第一臺在(運轉(zhuǎn))260小時后停轉(zhuǎn)，第二臺在380小時后停轉(zhuǎn)；又，在使用以往例6的滑動接點材料的10臺電動機中，第一臺在(運轉(zhuǎn))260小時后停轉(zhuǎn)，未達到目標的400小時。另一方面，在使用實施例4或?qū)嵤├?4的滑動接點材料的10臺電動機中，可以確認，其所有的電動機都達到了400小時以上的使用壽命。
匯總上述說明的試驗結(jié)果，可以明白，本發(fā)明的滑動接點材料雖是不含有Cd的合金，恒其接觸電阻性能、耐磨損性能與含有Cd的滑動接點材料具有相同程度。另外，可以確認，與以往所使用的不含有Cd的其它滑動接點材料比較，其在實用上也絲毫不遜色。再有，在組裝于小型直流電動機時，可以看到具有如同含有Cd的滑動接點材料的同等程度的接觸電阻性能和耐磨損性能，比起以往所使用的不含有Cd的滑動接點材料來，可明顯延長電動機的使用壽命。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如上所述，本發(fā)明的滑動接點材料為一種不含有如Cd等有害物質(zhì)的合金組成，可以保持低接觸電阻和良好的電氣性能，且無時效變化，比起以往的滑動接點材料來，其耐磨損性能在實用上毫不遜色。另外，特別是將該滑動接點材料應(yīng)用于備有由充電式電池驅(qū)動的小型直流電動機的家電產(chǎn)品，就能夠維持低接觸電阻不隨時間而變，可以低的起動電壓驅(qū)動電動機，所以，可長時間地連續(xù)使用電動機，這在以往是無法實現(xiàn)的，同時也可延長用于驅(qū)動電動機的充電式電池的壽命。
權(quán)利要求書按照條約第19條的修改1.(刪除)。
2。一種滑動接點材料，所述滑動接點材料為用于電氣、機械的滑動部位的Ag-Zn-Pd-Cu合金的滑動接點材料，其特征在于，其Zn含量為0.1-3.0％(重量)，Pd含量為0.1～1.5％(重量)，Cu含量為0.1～3.0％(重量)，其余為Ag。
3.一種滑動接點材料，所述滑動接點材料為用于電氣、機械的滑動部位的Ag-Zn-Pd-Ni合金的滑動接點材料，其特征在于，其Zn含量為0.1-3.0％(重量)，Pd含量為0.1-1.5％(重量)，Ni含量為0.01-0.5％(重量)，其余為Ag。
4.一種滑動接點材料，所述滑動接點材料為用于電氣、機械的滑動部位的Ag-Zn-Pd-Cu-Ni合金的滑動接點材料，其特征在于，其Zn含量為0.1～3.0％(重量)，Pd含量為0.1-1.5％(重量)，Cu含量為0.1～3.0％(重量)，Ni含量為0.0l-0.5％(重量)，其余為Ag。
5.一種包層復(fù)合材料，其特征在于，在Cu或Cu合金的基底材料上部分嵌入有如權(quán)利要求2-4之任一項所述的滑動接點材料。
6.一種包層復(fù)合材料，所述材料系在Cu或Cu合金的基底材料上部分嵌入有如權(quán)利要求2-4之任一項所述的滑動接點材料，其特征在于，在至少部分的滑動接點材料之上被覆有Au或Au合金。
7.一種小型直流電動機，其特征在于，所述電動機使用廠如權(quán)利要求5或6所述的包層復(fù)合材料作為換向器。
權(quán)利要求
1.一種滑動接點材料，所述滑動接點材料為用于電氣、機械的滑動部位的Ag-Zn-Pd合金的滑動接點材料，其特征在于，其Zn含量為0.1～3.0％(重量)，Pd含量為0.1～1.5％(重量)，其余為Ag。
2.一種滑動接點材料，所述滑動接點材料為用于電氣、機械的滑動部位的Ag-Zn-Pd-Cu合金的滑動接點材料，其特征在于，其Zn含量為0.1～3.0％(重量)，Pd含量為0.1～1.5％(重量)，Cu含量為0.1-3.0％(重量)，其余為Ag。
3.一種滑動接點材料，所述滑動接點材料為用于電氣、機械的滑動部位的Ag-Zn-Pd-Ni合金的滑動接點材料，其特征在于，其Zn含量為0.1-3.0％(重量)，Pd含量為0.1～1.5％(重量)，Ni含量為0.01～0.5％(重量)，其余為Ag。
4.一種滑動接點材料，所述滑動接點材料為用于電氣、機械的滑動部位的Ag-Zn-Pd-Cu-Ni合金的滑動接點材料，其特征在于，其Zn含量為O.1～3.0％(重量)， Pd含量為0.1-1.5％(重量)，Cu含量為0.1～3.0％(重量)，Ni含量為0.01～0.5％(重量)，其余為Ag。
5.一種包層復(fù)合材料，其特征在于，在Cu或Cu合金的基底材料上部分嵌入有如權(quán)利要求1-4之任一項所述的滑動接點材料。
6.一種包層復(fù)合材料，所述材料系在Cu或Cu合金的基底材料上部分嵌入有如權(quán)利要求1-4之任一項所述的滑動接點材料，其特征在于，在至少部分的滑動接點材料之上被覆有Au或Au合金。
7.一種小型直流電動機，其特征在于，所述電動機使用了如權(quán)利要求5或6所述的包層復(fù)合材料作為換向器。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于:提供一種特別是具有優(yōu)異的接觸電阻性、電氣性能良好、不會發(fā)生時效變化、且優(yōu)異的耐磨損性能的滑動接點材料,所述材料由不含有如Cd等有害物質(zhì)的合金組成。所述材料為Ag－Zn－Pd合金、Ag－Zn－Pd－Cu合金、Ag－Zn－Pd－Ni合金、Ag－Zn－Pd－Cu－Ni合金,在所述合金組成中,Zn含量為0.1－3.0%(重量),Pd含量為0.1－1.5%(重量),其余為Ag。在所述材料含Cu時,Cu含量為0.1－3.0%(重量),所述材料含Ni時,Ni含量為0.01－ 0.5%(重量)。合金組成中,Zn、Pd、Cu固溶于Agα相中,Ni粒子細微分散于合金中。由該滑動接點材料形成包層復(fù)合材料,用該包層復(fù)合材料制成換向器,用于家用電氣產(chǎn)品的小型直流電動機中。
文檔編號H01R39/02GK1231002SQ9880090
公開日1999年10月6日 申請日期1998年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月2日
發(fā)明者澀谷功, 中村啟次, 白木謙次, 山本俊哉, 麻田敬雄, 中村哲也 申請人:馬淵馬達株式會社, 田中貴金屬工業(yè)株式會社