小型モータの整流装置及びその製造方法
【課題】整流子の経時変化、対環境性、変色の低減において改善を図り、これによって、整流子とブラシ間の接触抵抗、それ故に、モータ起動電圧を安定に維持して、長寿命化を図る。
【解決手段】ブラシは、ブラシ摺動部と、該ブラシ摺動部を支持する全体的には細長い板状のブラシ基材とから構成し、かつ、該ブラシ摺動部は、Ｎｉ下地めっきをしたブラシ基材の長さ方向の一部の上に、ブラシ摺動部表面層として所定長さに渡ってＰｄめっきをする。整流子は、整流子基材の上にめっきにより形成した整流子摺動部を有し、該整流子摺動部は、その表面層として、ブラシ摺動部表面層と同一金属であるＰｄめっきをする。
【解決手段】ブラシは、ブラシ摺動部と、該ブラシ摺動部を支持する全体的には細長い板状のブラシ基材とから構成し、かつ、該ブラシ摺動部は、Ｎｉ下地めっきをしたブラシ基材の長さ方向の一部の上に、ブラシ摺動部表面層として所定長さに渡ってＰｄめっきをする。整流子は、整流子基材の上にめっきにより形成した整流子摺動部を有し、該整流子摺動部は、その表面層として、ブラシ摺動部表面層と同一金属であるＰｄめっきをする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に音響、映像機器等の駆動用に使用される小型モータの整流装置及びその製造方法に関し、特に、ブラシと整流子の接触状態の安定化を図り、整流子の摩耗を小さくした低コストの小型モータの整流装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は、通常の小型モータを例示する図であり、（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はエンドキャップをモータ内部側から見た図である。金属ケース５には、マグネット９が取り付けられる。回転子は、シャフト１上に積層コア２と巻線３によって構成される回転子磁極と、整流子４とを一体に組み付けて構成される。
【０００３】
金属ケース５の開口から、シャフト１上に一体に組み立てられた回転子を挿入した後、金属ケース５の開口を閉じるように、エンドキャップ６が嵌着される。エンドキャップ６に設けた穴に嵌合して取り付けられる合成樹脂製のブラシホルダー７によって、整流子４に接触する一対のブラシ８，８が取り付けられる。このブラシ８，８は整流子接触側とは長さ方向の反対側端部が、エンドキャップ６の外部に導出されるターミナル１０にそれぞれ接続されている。例示のブラシ８，８はいわゆる金属ブラシであり、板状の片持ちバネの形状をしており、また先端部にフォーク状に切れ目を入れた構成とすることができる。
【０００４】
エンドキャップ６を金属ケース５に嵌着した状態で、シャフト１の延長部を金属ケース底部から突出させて、回転子は、金属ケース底部とエンドキャップ６とにそれぞれ設けられた軸受によって回転可能に支持される。このとき、ブラシ８が整流子４上に当接するよう配置される。外部電源からブラシ８及び整流子４を介して供給された電流は、回転子磁極に巻かれた巻線３に流れ、これによって、モータは回転することができる。
【０００５】
従来、このような小型モータのブラシは、一般的にＣｕ基合金からなるブラシ基材にＡｇＰｄ合金をクラッドした材料を用いて構成されている。Ｃｕ基合金は、例えばCuNiZn合金である。ブラシ基材の材質としては、他にＦｅ基合金（ステンレスなど）がある。図１１は、このような従来技術のブラシの一般的な製造法を説明する図である。（Ａ）に示すように、ＡｇＰｄ（銀パラジウム）の細長いテープ材を用意する一方、このテープ材形状に一致する溝を、板状のＣｕ基合金からなるブラシ基材表面に形成する。次に、このＡｇＰｄのテープ材をＣｕ基合金表面の溝に嵌合した後、圧延加工等をすることにより拡散層を形成したクラッド材に仕上げる。次に、（Ｂ）に示すように形成した部材（ＡｇＰｄクラッド材）からプレス加工で、多数のブラシを同時に、ブラシ形状に打ち抜くことにより、ブラシとして完成させる。
【０００６】
このように、Ｃｕ基合金に比べて格段に高価なＡｇＰｄ合金を、整流子との摺動部に限定して用いることによりブラシの材料費を下げることが可能となっている。但し、ＡｇＰｄを薄くすればする程加工費は高くなるので、ＡｇＰｄの厚さを薄くして、コストダウンを図るには限界がある。また、その幅（細長いブラシの長さ方向）を狭くするにも限界がある。通常は、比較的に厚い５〜１０μｍの厚さのＡｇＰｄが用いられているため、モータのブラシにＡｇＰｄクラッド材を用いつつ、材料費と加工費を合わせた製造コストをさらに一層下げることには限界がある。
【０００７】
また、ブラシ装置と組み合わせて用いられる整流子についても、従来は、主としてクラッド技術を用いて構成されていた。整流子は、基材表面にＡｇＣｕＮｉのような貴金属をクラッドすることにより構成されている。このようなクラッド貴金属は、ブラシに関して前述したのと同様に、その厚さを薄くするには限界がある。しかも、モータ回転中には、整流子表面上に常にブラシが摺動接触することを考慮すれば、必要な寿命を達成するために貴金属層を単純に薄くすることはできない。
【０００８】
特許文献１は、クラッド材ではなく、めっきによりブラシを構成する技術を開示する。また、特許文献２は、めっきにより整流子用接触片材料を構成する技術を開示する。いずれの技術も、Ｃｕ基合金の表面に３層からなる被覆をめっきにより構成する。第１層はＣｒ、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｒｅのいずれかを厚さ0.1〜10μｍ、第２層はＲｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕのいずれかを厚さ0.1〜10μｍ、第３層はＡｕ、Ａｇ、Ａｕ−Ａｇのいずれかを厚さ0.1〜10μｍに、それぞれ被覆することによって構成している。
【０００９】
このように、貴金属をめっきによって薄く被覆することが可能になるとはいえ、モータのブラシ或いは整流子は、両者の間に電流を流しつつ摺動使用して、かつ長時間使用後も所定の性能を維持する必要があることを考慮すれば、めっき層を薄く形成するにも限界がある。このため、Ｃｕ基合金表面を全体的にめっき層で覆うのでは、特に貴金属をめっきした場合、材料費を下げることはできない。整流子用及びブラシ用共に、Ｒｈ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｕは高価な貴金属であり、したがってコスト高となってしまう。
【００１０】
従来、このような問題を解決するために、特許文献３は、ブラシ基材の上にＮｉ下地めっきを介してＰｄストライプめっきをしたブラシを開示し、そして、また、Ｃｕ又はＣｕ合金の整流子基材の上にＮｉ下地めっきを介してＡｇ又はＡｇ合金のような貴金属をめっきした整流子を開示する。このようなブラシと整流子を組み合わせて用いるとき、Ｐｄストライプめっきブラシが摺動接触する整流子表面上に被覆される貴金属層が、めっきにより形成した薄いものであっても、十分な寿命があることを、特許文献３は開示する。
【００１１】
しかし、Ｃｕ又はＣｕ合金の基材上に、Ａｇ又はＡｇ合金めっきした整流子は経時変化や対環境に弱く、酸化や硫化などにより変色し易く、整流子とブラシ間の接触抵抗が大きくなり、それ故に、モータ起動電圧が高くなる問題がある。
【００１２】
また、小型モータの製造に際して、ブラシが整流子上に接触するブラシ圧にある程度の製造上のバラツキが生じるのはやむを得ないが、ブラシ圧が強い方が整流子摩耗が大きくなるために、ブラシ圧の製造上のバラツキに応じてモータ寿命差が生じるという問題がある。
【特許文献１】特公平２−５９２３６号公報
【特許文献２】特公平２−５９２３５号公報
【特許文献３】特開２００５−５１９８７号公報
【非特許文献１】トライボロジー入門講座教材 2000年度、社団法人日本トライボロジー学会（http://www.tribology.jp/）発行、Vol.31、P35〜P55
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、係る問題点を解決して、整流子の経時変化、対環境性、変色の低減において改善を図り、これによって、整流子とブラシ間の接触抵抗、それ故に、モータ起動電圧を安定に維持して、長寿命化を図ることを目的としている。
【００１４】
また、本発明は、ブラシ圧に製造上のある程度のバラツキが生じても、モータ製品間で寿命差が大きく変動しない小型モータを提供することを目的としている。
【００１５】
また、本発明は、整流子用及びブラシ用共に、従来めっき材として使用されていたようなＲｈ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｕなどの高価な貴金属を用いること無く、コスト低減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】
【００１６】
本発明の小型モータの整流装置は、モータ整流子と、該整流子上に摺動接触するブラシとの組み合わせからなる。ブラシは、ブラシ摺動部と、該ブラシ摺動部を支持する全体的には細長い板状のブラシ基材とから構成し、かつ、該ブラシ摺動部は、Ｎｉ下地めっきをしたブラシ基材の長さ方向の一部の上に、ブラシ摺動部表面層として所定長さに渡ってＰｄめっきをする。整流子は、整流子基材の上にめっきにより形成した整流子摺動部を有し、該整流子摺動部は、その表面層として、ブラシ摺動部表面層と同一金属であるＰｄめっきをする。
【００１７】
また、本発明の小型モータの整流装置の製造方法は、Ｎｉ下地めっきをしたブラシ基材の長さ方向の一部の上に、ブラシ摺動部表面層として所定長さに渡って形成されたＰｄめっきをすることによりブラシ摺動部を形成し、かつ、整流子摺動部の表面層として、ブラシ摺動部表面層と同一金属であるＰｄめっきをしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
ブラシと整流子の摺動材として、同一金属を使用すると、凝着摩耗が発生し易く、摺動材の摩耗が大きくなることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。このため、ブラシと整流子の摺動材としては、異種金属を使用するのが一般的である。このような従来の定説に反して、本発明は同一金属（Ｐｄ）を使用して、Ｐｄめっき表面層を有するブラシと、それが摺動接触するＰｄめっき表面層を有する整流子とを組み合わせることにより、常温環境及び高温環境下で、長いモータ寿命を達成できた（実施例１参照）。
【００１９】
整流子摺動部のＡｇ又はＡｇ合金の表面にＰｄめっきを施すことにより、ブラシ圧強及びブラシ圧弱のモータ製品間で、整流子摩耗量の差が少なくなり、寿命時間差が少なくなった（実施例２参照）。
【００２０】
電子部品業界で使用環境として要求されることのある塩素（Ｃｌ２）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、アンモニア（ＮＨ３）雰囲気において、整流子の化学変化に基づく変色が改善された。その結果、これら使用環境においても、ブラシと整流子間の接触抵抗が少なくなり、起動電圧（モータを起動するのに必要な電圧）が改善された。
【００２１】
また、本発明の整流子は、高価な貴金属（Ｐｄ）も使用するが、その主要部は、Ａｇ又はＡｇ合金を用いるために、低コストとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、特許文献３に開示されたような構成を有するブラシと共に用いられるとき優れた性能を発揮するブラシと整流子の組み合わせ構成に特徴を有している。図１は、先端部にフォーク状に切れ目を入れると共に、その先端近くにブラシ摺動部を有する通常の構成のブラシをターミナルに固定した状態で例示する図である。このようなブラシの製造について、まず、図２を参照して、説明する。このブラシ自体は、特許文献３に開示されたものと同一構成にすることができる。図示したように、板状のＣｕ（銅）基合金（或いはＦｅ基合金など）からなるブラシ基材の全面に、下地めっきとして、Ｎｉ（ニッケル）ストライクめっきをする。ストライクめっきとは、周知のように、素材表面の酸化物除去、活性化とめっきを同時におこない次工程へのめっきの密着性を向上させるめっき処理である。厚さは、例えば、0.2μｍ程度である。Ｎｉめっきは、ブラシ基材の錆防止をすると共に、上に形成されるＰｄ（パラジウム）の拡散を防ぐために施行する。
【００２３】
Ｎｉめっきの上に、所定長さ、例えば１．５ｍｍのＰｄのストライプめっきをする。即ち、Ｐｄは、所定長さを有するようにストライプ状にめっきされることになるが、このストライプの幅方向が、最終的なブラシ装置においては、細長いブラシの長さ方向になる。
【００２４】
Ｐｄストライプめっき部は、整流子に接触するブラシ摺動部表面層を構成する。この厚さは、摺動部寿命時間を長くし、接触抵抗を安定化させる等のため、0.2〜5μｍ程度が望ましい。Ｐｄは、それ自体が経時的に優れ、また接触抵抗が安定している等の優れた特性を有しているものの、Ｐｄめっきは、内部応力が極めて大きく、めっき厚を厚くすると、ブラシ基材が変形してしまうことがある。また、コスト的にも高くなるため、Ｐｄめっき厚の上限は、５μｍ程度となる。コスト的には薄い程有利であるが、0.2μｍ以下では、所望のブラシ性能を得ることができない。
【００２５】
このストライプめっきは、めっき部位以外をマスキング用テープなどでマスキングして、所望の位置にのみめっきをする通常の方法により行うことができる。また、ストライプめっきのために採用する設備の都合上、Ｎｉめっき部の酸化・変色防止対策のために、Ｐｄストライプめっきの前に、Ｎｉ下地めっきの全面に、0.02μｍ程度の薄いＰｄストライクめっきをすることもできる。
【００２６】
Ｐｄストライプめっきの後、図３及び図４に示すように、個々のブラシ用に打ち抜くプレス加工が行われる。このプレス加工は、例えば、二段階で行われ、図３に示す第１段階のプレス加工では、多数のブラシが図中の上下方向に繋がっている状態に打ち抜かれる。そして、図４に示す第２段階のプレス加工で、各ブラシの左右及び先端部がカットされて、ブラシとして完成する。なお、図中に示すパイロット穴は、ブラシ製作時に、材料の送りや位置決めに用いるためのものである。
【００２７】
このようなプレス加工は、従来技術のＡｇＰｄクラッド材の場合と同様に行われるが、ＡｇＰｄクラッド材の場合のような圧延は必要なく、Ｐｄストライプめっき後にブラシ打ち抜きのためのプレス加工が可能であるので、表面粗度が良好となる。
【００２８】
次に、上述した構成のブラシと組み合わせて用いた際に優れた特性を示す整流子構成について説明する。ブラシは、モータ回転中に整流子の摺動部上に摺動接触する。上述のＰｄめっきブラシは、後述する貴金属めっきをした整流子と組み合わせて用いるとき、後述する試験結果に示されるように、常温環境及び高温環境下での長いモータ寿命、整流子摩耗量の低減、モータ製品間での寿命時間のバラツキの減少、種々の環境下での整流子の変色の改善、ブラシと整流子間の接触抵抗の減少、起動電圧の改善などが達成された。
【００２９】
図５は、整流子片めっき構造を例示する図であり、（Ａ）はその基本構造を示し、図中に円で示すＺ部の詳細を（Ｂ）に示し、（Ｃ）は側面から見た詳細図である。（Ａ）に示すように、銅（Ｃｕ）又は銅合金などからなる板状の整流子片基材部の上に、貴金属めっきにより構成される摺動部が形成される。ここで、例えば、基材部の厚さは０．３ｍｍ、摺動部の幅は２．２ｍｍである。この摺動部は、最終的な整流子片に形成されるとき、ブラシが摺動接触する部分となる。
【００３０】
次に、摺動部の構成について、図５（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明する。基材部上の第１層として、基材部の全面に渡って銀（Ａｇ）又は銀合金ストライクめっきをする。このストライクめっきは、基材と次工程のＡｇ又はＡｇ合金ストライプめっき間の接着剤の役割、及び基材の変色防止のためのものであり、厚さは、0.1〜1.0μｍ程度である。なお、図示省略しているが、第１層の下地めっきとして、Ｎｉ又はＣｕストライクめっきをしても良い。下地めっきは、基材の錆防止をすると共に、上に形成される貴金属の拡散を防ぐために施行する。
【００３１】
第２層として、Ａｇ又はＡｇ合金ストライプめっきをする。この第２層は、摺動部の主要部をなすものであり、この部分の厚さがモータ寿命時間を決定つけるために、厚さは、１〜１０μｍ程度が望ましい。厚くめっきすると、コスト的にも高くなるため、めっき厚の上限は、１０μｍ程度となる。コスト的には薄い程有利であるが、１μｍ以下では、所望のモータ寿命時間を得ることができない。このストライプめっきは、めっき部位以外をマスキング用テープなどでマスキングして、所望の位置にのみめっきをする通常の方法により行うことができる。
【００３２】
この第２層の上を含む全面を、図示したように第３層（表面層）としてＰｄストライクめっきをする。或いは、第２層の上面のみのＰｄストライプめっきとすることもできる。厚さは、0.005〜5.0μｍ程度が望ましい。このＰｄめっきは、酸化・硫化等に対する変色防止のために行う。また、Ｐｄ自体が経時変化に対し強く、接触抵抗が安定している特徴があり、特に低湿条件で寿命を長くすることができる。モータの場合、初期摩耗（初期なじみ）が寿命を左右する場合があり、初期に摩耗が進むとその後も加速度的に摩耗が進むのに対して、逆に初期になじませて摩耗を抑えることにより、その後の摩耗を安定的に低減することが可能となる。Ｐｄめっき表面層は、初期摩耗時にブラシと摺動接触して、整流子装置の動作を安定化させる作用がある。初期摩耗時を過ぎ、Ｐｄめっき表面層が摩耗した後は、ブラシに摺動接触するのは、第２層のＡｇ又はＡｇ合金めっき層である。要するに、Ｐｄめっき表面層は、初期摩耗時に有効に機能して、モータの長寿命化を達成する。
【００３３】
ブラシと整流子の摺動材として、同一金属を使用すると、凝着摩耗が発生し易く、整流子摩耗が大きくなるという説が知られているところ、本発明は、Ｐｄについてはこのような説が当てはまらないことを発見したことによりなされたものであり、同一金属（Ｐｄ）を使用して、Ｐｄめっき表面層を有するブラシと、それが摺動接触するＰｄめっき表面層を有する整流子とを組み合わせることにより、常温環境及び高温環境下で、長いモータ寿命を達成したものである。
【００３４】
図６は、整流子片のレイアウトを示す図である。図６に示すように、整流子片基材の上に貴金属めっき部を有する１枚の板に対して、図示したように多数の整流子片が所定間隔でレイアウトされる。この整流子片部分が、プレス抜き加工をすることにより、個々の整流子片用に打ち抜かれる。図６に示した整流子片摺動部は、ブラシが摺動接触する部分であり、この部分には、上述した第１層〜第３層の貴金属がめっきされている。なお、巻線接続部は、モータに組み立てられるとき、巻線の端部が接続される部分であり、パイロット穴は、プレス加工時に、材料の送りや位置決めに用いるためのものである。
【００３５】
図７は、１個の整流子片を例示する図であり、（Ａ）は概略斜視図を、（Ｂ）はブラシ摺動部で切断した断面図である。周知のように、このような整流子片の複数個を、円周上に等間隔にわずかの隙間を空けて配置することにより、整流子が構成される。この整流子片は、ブラシが摺動接触する摺動部と、それと一体形成の巻線接続部を有している。図７（Ｂ）に示すブラシ摺動部の断面構成は、上述したように、基材部及びその上の第１層〜第３層の貴金属めっき層により形成されている。
【実施例１】
【００３６】
図８は、材質別・環境別寿命試験結果を示すグラフである。整流子めっき材質Ａｇ（特許文献３参照）と本発明に基づき構成したＡｇ＋Ｐｄ（Ａｇめっきの上にＰｄめっき）について、それぞれ常温と７０℃環境の中で、Ｐｄめっきブラシを用いて、それぞれ５個のサンプルの寿命時間を測定し、平均した結果を示している。寿命試験条件は、負荷を4.0 〔g-cm/L〕にして、「正転、逆転、停止、逆転、正転、停止」を１サイクル（モータ印加電圧+6.0V 0.4秒 CW ／ -6.0V 0.1秒 CCW ／ 0V 0.2秒 ／ -6.0V 0.4秒 CCW ／ +6.0V 0.1S CW ／ 0V 0.2S）として、モータ停止までのサイクル数を測定した。ここで、「正転（ＣＷ）」とは、図１０を参照して説明したように片持ち支持されるブラシに対する整流子表面の移動方向が、ブラシ先端側から支持側に向かう方向の回転であり、それと逆方向の回転を「逆転（ＣＣＷ）」と表示している。寿命試験結果は、グラフに示されるように、常温、７０℃環境のいずれにおいても、本発明のＡｇ＋Ｐｄめっき整流子が、Ｐｄめっきの無い従来構成の整流子よりも、寿命時間が長くなっており、特に高温環境下（70℃）においてはその差が顕著に表れている。この試験では、整流子のＡｇめっき貴金属部が摩耗して無くなったときに、モータ寿命は尽きる。整流子のＡｇめっき貴金属部の摩耗は、主としてブラシが切り替わる時に発生する火花（スパーク）により生じる。しかるに、この寿命試験は耐アーク性が向上した事を示している。
【実施例２】
【００３７】
図９は、ブラシ圧別摩耗量を示すグラフである。種々の整流子構成（本発明のＡｇ＋Ｐｄめっき、Ａｇめっき（特許文献３参照）、AgCuNiクラッド（図１１参照）、ＡｇＳｅＳｂめっき、ＡｕＣｏめっき）について、Ｐｄめっきブラシを用いて、ブラシ圧１０［ｍＮ］と２０［ｍＮ］のそれぞれ５個のサンプルの摩耗量を測定し、平均した。
【００３８】
摩耗量の測定は、まず、上述したサイクルで、１０万サイクルの寿命試験実施後、モータにおける整流子摺動面表面の粗さをサーフコーダーで測定し（測定結果は整流子片の断面形状で示される）、その結果から整流子片断面における摩耗面積（フォーク状ブラシの３つの先端部に対応する３カ所の摩耗の合計）を計算により算出した。
【００３９】
その結果、本発明のＡｇ＋Ｐｄめっき整流子は、単に摩耗量が少ないだけでなく、ブラシ圧を１０［ｍＮ］から２０［ｍＮ］に２倍にしても、摩耗量は５０％の増加に留まる。このことは、本発明のブラシと整流子の組み合わせは、ブラシが摺動接触する整流子片の摩耗する量が少なく、長い寿命を有するだけでなく、ブラシ圧に製造上のバラツキを生じても、モータ製品間の寿命差が大きくならず、品質的に安定した製品を提供できることを示している。
【実施例３】
【００４０】
さらに、ブラシ追従特性試験を行った。ブラシ追従特性試験とは、無負荷で、ブラシが整流子の何回転にまで追従するかの試験である。印加する電圧を上げると、それに比例して回転数が上昇するが、ある回転数まで上昇させたときに、ブラシが整流子面との接触を最初は瞬間的に離脱し、さらに回転数を上げると離脱の程度を増すことになる。勿論、より高い回転数まで、ブラシが離脱しないのが望ましい。
【００４１】
Pdめっきブラシを用いて、ブラシ圧を１０［ｍＮ］前後に調整して試験した結果、特許文献３に示すようなAgめっき整流子は、10769 [r/min]で離脱を始めるのに対して、本発明に基づきAgめっきの上にさらにPdめっきを施した整流子は、11301 [r/min]で離脱を始めた。十分に良好な結果を示している。なお、上述の試験結果は、整流子めっき材質以外は、全て同一条件にて、それぞれ５個のサンプルについて測定した平均データである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】先端部にフォーク状に切れ目を入れた構成を有するブラシをターミナルに固定した状態で例示する図である。
【図２】ブラシの製造について説明する図である。
【図３】個々のブラシ用に打ち抜く第１段階のプレス加工を説明する図である。
【図４】個々のブラシ用に打ち抜く第２段階のプレス加工を説明する図である。
【図５】整流子片めっき構造を例示する図であり、（Ａ）はその基本構造を示し、図中に円で示すＺ部の詳細を（Ｂ）に示し、（Ｃ）は側面から見た図である。
【図６】整流子片のレイアウトを示す図である。
【図７】１個の整流子片を例示する図であり、（Ａ）は概略斜視図を、（Ｂ）はブラシ摺動部で切断した断面図である。
【図８】材質別・環境別寿命試験結果を示すグラフである。
【図９】ブラシ圧別摩耗量を示すグラフである。
【図１０】通常の小型モータを例示する図であり、（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はエンドキャップをモータ内部側から見た図である。
【図１１】従来技術のブラシの一般的な製造法を説明する図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ シャフト
２ 積層コア
３ 巻線
４ 整流子
５ 金属ケース
６ エンドキャップ
７ ブラシホルダー
８ ブラシ
９ マグネット
１０ ターミナル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に音響、映像機器等の駆動用に使用される小型モータの整流装置及びその製造方法に関し、特に、ブラシと整流子の接触状態の安定化を図り、整流子の摩耗を小さくした低コストの小型モータの整流装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は、通常の小型モータを例示する図であり、（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はエンドキャップをモータ内部側から見た図である。金属ケース５には、マグネット９が取り付けられる。回転子は、シャフト１上に積層コア２と巻線３によって構成される回転子磁極と、整流子４とを一体に組み付けて構成される。
【０００３】
金属ケース５の開口から、シャフト１上に一体に組み立てられた回転子を挿入した後、金属ケース５の開口を閉じるように、エンドキャップ６が嵌着される。エンドキャップ６に設けた穴に嵌合して取り付けられる合成樹脂製のブラシホルダー７によって、整流子４に接触する一対のブラシ８，８が取り付けられる。このブラシ８，８は整流子接触側とは長さ方向の反対側端部が、エンドキャップ６の外部に導出されるターミナル１０にそれぞれ接続されている。例示のブラシ８，８はいわゆる金属ブラシであり、板状の片持ちバネの形状をしており、また先端部にフォーク状に切れ目を入れた構成とすることができる。
【０００４】
エンドキャップ６を金属ケース５に嵌着した状態で、シャフト１の延長部を金属ケース底部から突出させて、回転子は、金属ケース底部とエンドキャップ６とにそれぞれ設けられた軸受によって回転可能に支持される。このとき、ブラシ８が整流子４上に当接するよう配置される。外部電源からブラシ８及び整流子４を介して供給された電流は、回転子磁極に巻かれた巻線３に流れ、これによって、モータは回転することができる。
【０００５】
従来、このような小型モータのブラシは、一般的にＣｕ基合金からなるブラシ基材にＡｇＰｄ合金をクラッドした材料を用いて構成されている。Ｃｕ基合金は、例えばCuNiZn合金である。ブラシ基材の材質としては、他にＦｅ基合金（ステンレスなど）がある。図１１は、このような従来技術のブラシの一般的な製造法を説明する図である。（Ａ）に示すように、ＡｇＰｄ（銀パラジウム）の細長いテープ材を用意する一方、このテープ材形状に一致する溝を、板状のＣｕ基合金からなるブラシ基材表面に形成する。次に、このＡｇＰｄのテープ材をＣｕ基合金表面の溝に嵌合した後、圧延加工等をすることにより拡散層を形成したクラッド材に仕上げる。次に、（Ｂ）に示すように形成した部材（ＡｇＰｄクラッド材）からプレス加工で、多数のブラシを同時に、ブラシ形状に打ち抜くことにより、ブラシとして完成させる。
【０００６】
このように、Ｃｕ基合金に比べて格段に高価なＡｇＰｄ合金を、整流子との摺動部に限定して用いることによりブラシの材料費を下げることが可能となっている。但し、ＡｇＰｄを薄くすればする程加工費は高くなるので、ＡｇＰｄの厚さを薄くして、コストダウンを図るには限界がある。また、その幅（細長いブラシの長さ方向）を狭くするにも限界がある。通常は、比較的に厚い５〜１０μｍの厚さのＡｇＰｄが用いられているため、モータのブラシにＡｇＰｄクラッド材を用いつつ、材料費と加工費を合わせた製造コストをさらに一層下げることには限界がある。
【０００７】
また、ブラシ装置と組み合わせて用いられる整流子についても、従来は、主としてクラッド技術を用いて構成されていた。整流子は、基材表面にＡｇＣｕＮｉのような貴金属をクラッドすることにより構成されている。このようなクラッド貴金属は、ブラシに関して前述したのと同様に、その厚さを薄くするには限界がある。しかも、モータ回転中には、整流子表面上に常にブラシが摺動接触することを考慮すれば、必要な寿命を達成するために貴金属層を単純に薄くすることはできない。
【０００８】
特許文献１は、クラッド材ではなく、めっきによりブラシを構成する技術を開示する。また、特許文献２は、めっきにより整流子用接触片材料を構成する技術を開示する。いずれの技術も、Ｃｕ基合金の表面に３層からなる被覆をめっきにより構成する。第１層はＣｒ、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｒｅのいずれかを厚さ0.1〜10μｍ、第２層はＲｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕのいずれかを厚さ0.1〜10μｍ、第３層はＡｕ、Ａｇ、Ａｕ−Ａｇのいずれかを厚さ0.1〜10μｍに、それぞれ被覆することによって構成している。
【０００９】
このように、貴金属をめっきによって薄く被覆することが可能になるとはいえ、モータのブラシ或いは整流子は、両者の間に電流を流しつつ摺動使用して、かつ長時間使用後も所定の性能を維持する必要があることを考慮すれば、めっき層を薄く形成するにも限界がある。このため、Ｃｕ基合金表面を全体的にめっき層で覆うのでは、特に貴金属をめっきした場合、材料費を下げることはできない。整流子用及びブラシ用共に、Ｒｈ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｕは高価な貴金属であり、したがってコスト高となってしまう。
【００１０】
従来、このような問題を解決するために、特許文献３は、ブラシ基材の上にＮｉ下地めっきを介してＰｄストライプめっきをしたブラシを開示し、そして、また、Ｃｕ又はＣｕ合金の整流子基材の上にＮｉ下地めっきを介してＡｇ又はＡｇ合金のような貴金属をめっきした整流子を開示する。このようなブラシと整流子を組み合わせて用いるとき、Ｐｄストライプめっきブラシが摺動接触する整流子表面上に被覆される貴金属層が、めっきにより形成した薄いものであっても、十分な寿命があることを、特許文献３は開示する。
【００１１】
しかし、Ｃｕ又はＣｕ合金の基材上に、Ａｇ又はＡｇ合金めっきした整流子は経時変化や対環境に弱く、酸化や硫化などにより変色し易く、整流子とブラシ間の接触抵抗が大きくなり、それ故に、モータ起動電圧が高くなる問題がある。
【００１２】
また、小型モータの製造に際して、ブラシが整流子上に接触するブラシ圧にある程度の製造上のバラツキが生じるのはやむを得ないが、ブラシ圧が強い方が整流子摩耗が大きくなるために、ブラシ圧の製造上のバラツキに応じてモータ寿命差が生じるという問題がある。
【特許文献１】特公平２−５９２３６号公報
【特許文献２】特公平２−５９２３５号公報
【特許文献３】特開２００５−５１９８７号公報
【非特許文献１】トライボロジー入門講座教材 2000年度、社団法人日本トライボロジー学会（http://www.tribology.jp/）発行、Vol.31、P35〜P55
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、係る問題点を解決して、整流子の経時変化、対環境性、変色の低減において改善を図り、これによって、整流子とブラシ間の接触抵抗、それ故に、モータ起動電圧を安定に維持して、長寿命化を図ることを目的としている。
【００１４】
また、本発明は、ブラシ圧に製造上のある程度のバラツキが生じても、モータ製品間で寿命差が大きく変動しない小型モータを提供することを目的としている。
【００１５】
また、本発明は、整流子用及びブラシ用共に、従来めっき材として使用されていたようなＲｈ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｕなどの高価な貴金属を用いること無く、コスト低減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】
【００１６】
本発明の小型モータの整流装置は、モータ整流子と、該整流子上に摺動接触するブラシとの組み合わせからなる。ブラシは、ブラシ摺動部と、該ブラシ摺動部を支持する全体的には細長い板状のブラシ基材とから構成し、かつ、該ブラシ摺動部は、Ｎｉ下地めっきをしたブラシ基材の長さ方向の一部の上に、ブラシ摺動部表面層として所定長さに渡ってＰｄめっきをする。整流子は、整流子基材の上にめっきにより形成した整流子摺動部を有し、該整流子摺動部は、その表面層として、ブラシ摺動部表面層と同一金属であるＰｄめっきをする。
【００１７】
また、本発明の小型モータの整流装置の製造方法は、Ｎｉ下地めっきをしたブラシ基材の長さ方向の一部の上に、ブラシ摺動部表面層として所定長さに渡って形成されたＰｄめっきをすることによりブラシ摺動部を形成し、かつ、整流子摺動部の表面層として、ブラシ摺動部表面層と同一金属であるＰｄめっきをしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
ブラシと整流子の摺動材として、同一金属を使用すると、凝着摩耗が発生し易く、摺動材の摩耗が大きくなることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。このため、ブラシと整流子の摺動材としては、異種金属を使用するのが一般的である。このような従来の定説に反して、本発明は同一金属（Ｐｄ）を使用して、Ｐｄめっき表面層を有するブラシと、それが摺動接触するＰｄめっき表面層を有する整流子とを組み合わせることにより、常温環境及び高温環境下で、長いモータ寿命を達成できた（実施例１参照）。
【００１９】
整流子摺動部のＡｇ又はＡｇ合金の表面にＰｄめっきを施すことにより、ブラシ圧強及びブラシ圧弱のモータ製品間で、整流子摩耗量の差が少なくなり、寿命時間差が少なくなった（実施例２参照）。
【００２０】
電子部品業界で使用環境として要求されることのある塩素（Ｃｌ２）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、アンモニア（ＮＨ３）雰囲気において、整流子の化学変化に基づく変色が改善された。その結果、これら使用環境においても、ブラシと整流子間の接触抵抗が少なくなり、起動電圧（モータを起動するのに必要な電圧）が改善された。
【００２１】
また、本発明の整流子は、高価な貴金属（Ｐｄ）も使用するが、その主要部は、Ａｇ又はＡｇ合金を用いるために、低コストとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、特許文献３に開示されたような構成を有するブラシと共に用いられるとき優れた性能を発揮するブラシと整流子の組み合わせ構成に特徴を有している。図１は、先端部にフォーク状に切れ目を入れると共に、その先端近くにブラシ摺動部を有する通常の構成のブラシをターミナルに固定した状態で例示する図である。このようなブラシの製造について、まず、図２を参照して、説明する。このブラシ自体は、特許文献３に開示されたものと同一構成にすることができる。図示したように、板状のＣｕ（銅）基合金（或いはＦｅ基合金など）からなるブラシ基材の全面に、下地めっきとして、Ｎｉ（ニッケル）ストライクめっきをする。ストライクめっきとは、周知のように、素材表面の酸化物除去、活性化とめっきを同時におこない次工程へのめっきの密着性を向上させるめっき処理である。厚さは、例えば、0.2μｍ程度である。Ｎｉめっきは、ブラシ基材の錆防止をすると共に、上に形成されるＰｄ（パラジウム）の拡散を防ぐために施行する。
【００２３】
Ｎｉめっきの上に、所定長さ、例えば１．５ｍｍのＰｄのストライプめっきをする。即ち、Ｐｄは、所定長さを有するようにストライプ状にめっきされることになるが、このストライプの幅方向が、最終的なブラシ装置においては、細長いブラシの長さ方向になる。
【００２４】
Ｐｄストライプめっき部は、整流子に接触するブラシ摺動部表面層を構成する。この厚さは、摺動部寿命時間を長くし、接触抵抗を安定化させる等のため、0.2〜5μｍ程度が望ましい。Ｐｄは、それ自体が経時的に優れ、また接触抵抗が安定している等の優れた特性を有しているものの、Ｐｄめっきは、内部応力が極めて大きく、めっき厚を厚くすると、ブラシ基材が変形してしまうことがある。また、コスト的にも高くなるため、Ｐｄめっき厚の上限は、５μｍ程度となる。コスト的には薄い程有利であるが、0.2μｍ以下では、所望のブラシ性能を得ることができない。
【００２５】
このストライプめっきは、めっき部位以外をマスキング用テープなどでマスキングして、所望の位置にのみめっきをする通常の方法により行うことができる。また、ストライプめっきのために採用する設備の都合上、Ｎｉめっき部の酸化・変色防止対策のために、Ｐｄストライプめっきの前に、Ｎｉ下地めっきの全面に、0.02μｍ程度の薄いＰｄストライクめっきをすることもできる。
【００２６】
Ｐｄストライプめっきの後、図３及び図４に示すように、個々のブラシ用に打ち抜くプレス加工が行われる。このプレス加工は、例えば、二段階で行われ、図３に示す第１段階のプレス加工では、多数のブラシが図中の上下方向に繋がっている状態に打ち抜かれる。そして、図４に示す第２段階のプレス加工で、各ブラシの左右及び先端部がカットされて、ブラシとして完成する。なお、図中に示すパイロット穴は、ブラシ製作時に、材料の送りや位置決めに用いるためのものである。
【００２７】
このようなプレス加工は、従来技術のＡｇＰｄクラッド材の場合と同様に行われるが、ＡｇＰｄクラッド材の場合のような圧延は必要なく、Ｐｄストライプめっき後にブラシ打ち抜きのためのプレス加工が可能であるので、表面粗度が良好となる。
【００２８】
次に、上述した構成のブラシと組み合わせて用いた際に優れた特性を示す整流子構成について説明する。ブラシは、モータ回転中に整流子の摺動部上に摺動接触する。上述のＰｄめっきブラシは、後述する貴金属めっきをした整流子と組み合わせて用いるとき、後述する試験結果に示されるように、常温環境及び高温環境下での長いモータ寿命、整流子摩耗量の低減、モータ製品間での寿命時間のバラツキの減少、種々の環境下での整流子の変色の改善、ブラシと整流子間の接触抵抗の減少、起動電圧の改善などが達成された。
【００２９】
図５は、整流子片めっき構造を例示する図であり、（Ａ）はその基本構造を示し、図中に円で示すＺ部の詳細を（Ｂ）に示し、（Ｃ）は側面から見た詳細図である。（Ａ）に示すように、銅（Ｃｕ）又は銅合金などからなる板状の整流子片基材部の上に、貴金属めっきにより構成される摺動部が形成される。ここで、例えば、基材部の厚さは０．３ｍｍ、摺動部の幅は２．２ｍｍである。この摺動部は、最終的な整流子片に形成されるとき、ブラシが摺動接触する部分となる。
【００３０】
次に、摺動部の構成について、図５（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明する。基材部上の第１層として、基材部の全面に渡って銀（Ａｇ）又は銀合金ストライクめっきをする。このストライクめっきは、基材と次工程のＡｇ又はＡｇ合金ストライプめっき間の接着剤の役割、及び基材の変色防止のためのものであり、厚さは、0.1〜1.0μｍ程度である。なお、図示省略しているが、第１層の下地めっきとして、Ｎｉ又はＣｕストライクめっきをしても良い。下地めっきは、基材の錆防止をすると共に、上に形成される貴金属の拡散を防ぐために施行する。
【００３１】
第２層として、Ａｇ又はＡｇ合金ストライプめっきをする。この第２層は、摺動部の主要部をなすものであり、この部分の厚さがモータ寿命時間を決定つけるために、厚さは、１〜１０μｍ程度が望ましい。厚くめっきすると、コスト的にも高くなるため、めっき厚の上限は、１０μｍ程度となる。コスト的には薄い程有利であるが、１μｍ以下では、所望のモータ寿命時間を得ることができない。このストライプめっきは、めっき部位以外をマスキング用テープなどでマスキングして、所望の位置にのみめっきをする通常の方法により行うことができる。
【００３２】
この第２層の上を含む全面を、図示したように第３層（表面層）としてＰｄストライクめっきをする。或いは、第２層の上面のみのＰｄストライプめっきとすることもできる。厚さは、0.005〜5.0μｍ程度が望ましい。このＰｄめっきは、酸化・硫化等に対する変色防止のために行う。また、Ｐｄ自体が経時変化に対し強く、接触抵抗が安定している特徴があり、特に低湿条件で寿命を長くすることができる。モータの場合、初期摩耗（初期なじみ）が寿命を左右する場合があり、初期に摩耗が進むとその後も加速度的に摩耗が進むのに対して、逆に初期になじませて摩耗を抑えることにより、その後の摩耗を安定的に低減することが可能となる。Ｐｄめっき表面層は、初期摩耗時にブラシと摺動接触して、整流子装置の動作を安定化させる作用がある。初期摩耗時を過ぎ、Ｐｄめっき表面層が摩耗した後は、ブラシに摺動接触するのは、第２層のＡｇ又はＡｇ合金めっき層である。要するに、Ｐｄめっき表面層は、初期摩耗時に有効に機能して、モータの長寿命化を達成する。
【００３３】
ブラシと整流子の摺動材として、同一金属を使用すると、凝着摩耗が発生し易く、整流子摩耗が大きくなるという説が知られているところ、本発明は、Ｐｄについてはこのような説が当てはまらないことを発見したことによりなされたものであり、同一金属（Ｐｄ）を使用して、Ｐｄめっき表面層を有するブラシと、それが摺動接触するＰｄめっき表面層を有する整流子とを組み合わせることにより、常温環境及び高温環境下で、長いモータ寿命を達成したものである。
【００３４】
図６は、整流子片のレイアウトを示す図である。図６に示すように、整流子片基材の上に貴金属めっき部を有する１枚の板に対して、図示したように多数の整流子片が所定間隔でレイアウトされる。この整流子片部分が、プレス抜き加工をすることにより、個々の整流子片用に打ち抜かれる。図６に示した整流子片摺動部は、ブラシが摺動接触する部分であり、この部分には、上述した第１層〜第３層の貴金属がめっきされている。なお、巻線接続部は、モータに組み立てられるとき、巻線の端部が接続される部分であり、パイロット穴は、プレス加工時に、材料の送りや位置決めに用いるためのものである。
【００３５】
図７は、１個の整流子片を例示する図であり、（Ａ）は概略斜視図を、（Ｂ）はブラシ摺動部で切断した断面図である。周知のように、このような整流子片の複数個を、円周上に等間隔にわずかの隙間を空けて配置することにより、整流子が構成される。この整流子片は、ブラシが摺動接触する摺動部と、それと一体形成の巻線接続部を有している。図７（Ｂ）に示すブラシ摺動部の断面構成は、上述したように、基材部及びその上の第１層〜第３層の貴金属めっき層により形成されている。
【実施例１】
【００３６】
図８は、材質別・環境別寿命試験結果を示すグラフである。整流子めっき材質Ａｇ（特許文献３参照）と本発明に基づき構成したＡｇ＋Ｐｄ（Ａｇめっきの上にＰｄめっき）について、それぞれ常温と７０℃環境の中で、Ｐｄめっきブラシを用いて、それぞれ５個のサンプルの寿命時間を測定し、平均した結果を示している。寿命試験条件は、負荷を4.0 〔g-cm/L〕にして、「正転、逆転、停止、逆転、正転、停止」を１サイクル（モータ印加電圧+6.0V 0.4秒 CW ／ -6.0V 0.1秒 CCW ／ 0V 0.2秒 ／ -6.0V 0.4秒 CCW ／ +6.0V 0.1S CW ／ 0V 0.2S）として、モータ停止までのサイクル数を測定した。ここで、「正転（ＣＷ）」とは、図１０を参照して説明したように片持ち支持されるブラシに対する整流子表面の移動方向が、ブラシ先端側から支持側に向かう方向の回転であり、それと逆方向の回転を「逆転（ＣＣＷ）」と表示している。寿命試験結果は、グラフに示されるように、常温、７０℃環境のいずれにおいても、本発明のＡｇ＋Ｐｄめっき整流子が、Ｐｄめっきの無い従来構成の整流子よりも、寿命時間が長くなっており、特に高温環境下（70℃）においてはその差が顕著に表れている。この試験では、整流子のＡｇめっき貴金属部が摩耗して無くなったときに、モータ寿命は尽きる。整流子のＡｇめっき貴金属部の摩耗は、主としてブラシが切り替わる時に発生する火花（スパーク）により生じる。しかるに、この寿命試験は耐アーク性が向上した事を示している。
【実施例２】
【００３７】
図９は、ブラシ圧別摩耗量を示すグラフである。種々の整流子構成（本発明のＡｇ＋Ｐｄめっき、Ａｇめっき（特許文献３参照）、AgCuNiクラッド（図１１参照）、ＡｇＳｅＳｂめっき、ＡｕＣｏめっき）について、Ｐｄめっきブラシを用いて、ブラシ圧１０［ｍＮ］と２０［ｍＮ］のそれぞれ５個のサンプルの摩耗量を測定し、平均した。
【００３８】
摩耗量の測定は、まず、上述したサイクルで、１０万サイクルの寿命試験実施後、モータにおける整流子摺動面表面の粗さをサーフコーダーで測定し（測定結果は整流子片の断面形状で示される）、その結果から整流子片断面における摩耗面積（フォーク状ブラシの３つの先端部に対応する３カ所の摩耗の合計）を計算により算出した。
【００３９】
その結果、本発明のＡｇ＋Ｐｄめっき整流子は、単に摩耗量が少ないだけでなく、ブラシ圧を１０［ｍＮ］から２０［ｍＮ］に２倍にしても、摩耗量は５０％の増加に留まる。このことは、本発明のブラシと整流子の組み合わせは、ブラシが摺動接触する整流子片の摩耗する量が少なく、長い寿命を有するだけでなく、ブラシ圧に製造上のバラツキを生じても、モータ製品間の寿命差が大きくならず、品質的に安定した製品を提供できることを示している。
【実施例３】
【００４０】
さらに、ブラシ追従特性試験を行った。ブラシ追従特性試験とは、無負荷で、ブラシが整流子の何回転にまで追従するかの試験である。印加する電圧を上げると、それに比例して回転数が上昇するが、ある回転数まで上昇させたときに、ブラシが整流子面との接触を最初は瞬間的に離脱し、さらに回転数を上げると離脱の程度を増すことになる。勿論、より高い回転数まで、ブラシが離脱しないのが望ましい。
【００４１】
Pdめっきブラシを用いて、ブラシ圧を１０［ｍＮ］前後に調整して試験した結果、特許文献３に示すようなAgめっき整流子は、10769 [r/min]で離脱を始めるのに対して、本発明に基づきAgめっきの上にさらにPdめっきを施した整流子は、11301 [r/min]で離脱を始めた。十分に良好な結果を示している。なお、上述の試験結果は、整流子めっき材質以外は、全て同一条件にて、それぞれ５個のサンプルについて測定した平均データである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】先端部にフォーク状に切れ目を入れた構成を有するブラシをターミナルに固定した状態で例示する図である。
【図２】ブラシの製造について説明する図である。
【図３】個々のブラシ用に打ち抜く第１段階のプレス加工を説明する図である。
【図４】個々のブラシ用に打ち抜く第２段階のプレス加工を説明する図である。
【図５】整流子片めっき構造を例示する図であり、（Ａ）はその基本構造を示し、図中に円で示すＺ部の詳細を（Ｂ）に示し、（Ｃ）は側面から見た図である。
【図６】整流子片のレイアウトを示す図である。
【図７】１個の整流子片を例示する図であり、（Ａ）は概略斜視図を、（Ｂ）はブラシ摺動部で切断した断面図である。
【図８】材質別・環境別寿命試験結果を示すグラフである。
【図９】ブラシ圧別摩耗量を示すグラフである。
【図１０】通常の小型モータを例示する図であり、（Ａ）は全体の縦断面図、（Ｂ）はエンドキャップをモータ内部側から見た図である。
【図１１】従来技術のブラシの一般的な製造法を説明する図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ シャフト
２ 積層コア
３ 巻線
４ 整流子
５ 金属ケース
６ エンドキャップ
７ ブラシホルダー
８ ブラシ
９ マグネット
１０ ターミナル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ整流子と、該整流子上に摺動接触するブラシとの組み合わせからなる小型モータの整流装置において、
前記ブラシは、ブラシ摺動部と、該ブラシ摺動部を支持する全体的には細長い板状のブラシ基材とから構成し、かつ、該ブラシ摺動部は、Ｎｉ下地めっきをしたブラシ基材の長さ方向の一部の上に、ブラシ摺動部表面層として所定長さに渡ってＰｄめっきをし、
前記整流子は、整流子基材の上にめっきにより形成した整流子摺動部を有し、該整流子摺動部は、その表面層として、ブラシ摺動部表面層と同一金属であるＰｄめっきをした、
ことから成る小型モータの整流装置。
【請求項２】
前記整流子摺動部は、前記整流子基材全面のＡｇ又はＡｇ合金ストライクめっきの第１層と、所定幅のＡｇ又はＡｇ合金ストライプめっきの第２層と、この第２層の上を含む全面のＰｄストライクめっき、或いは第２層の上面のＰｄストライプめっきの表面層により構成した請求項１に記載の小型モータの整流装置。
【請求項３】
前記整流子摺動部は、前記第１層の下地めっきとして、Ｎｉ又はＣｕストライクめっきをした請求項２に記載の小型モータの整流装置。
【請求項４】
前記ブラシは、前記Ｎｉ下地めっきの全面に、Ｐｄストライクめっきをした請求項１に記載の小型モータの整流装置。
【請求項５】
モータ整流子と、該整流子の整流子摺動部上に、全体的には細長い板状のブラシ基材を有してそこに支持されるブラシ摺動部が摺動接触するブラシとの組み合わせからなる小型モータの整流装置の製造方法において、
Ｎｉ下地めっきをしたブラシ基材の長さ方向の一部の上に、ブラシ摺動部表面層として所定長さに渡って形成されたＰｄめっきをすることにより前記ブラシ摺動部を形成し、かつ、
前記整流子摺動部の表面層として、ブラシ摺動部表面層と同一金属であるＰｄめっきをした、
ことから成る小型モータの整流装置の製造方法。
【請求項６】
前記整流子摺動部を、整流子基材全面のＡｇ又はＡｇ合金ストライクめっきの第１層と、所定幅のＡｇ又はＡｇ合金ストライプめっきの第２層と、この第２層の上を含む全面のＰｄストライクめっき、或いは第２層の上面のＰｄストライプめっきの表面層により構成した請求項５に記載の小型モータの整流装置の製造方法。
【請求項１】
モータ整流子と、該整流子上に摺動接触するブラシとの組み合わせからなる小型モータの整流装置において、
前記ブラシは、ブラシ摺動部と、該ブラシ摺動部を支持する全体的には細長い板状のブラシ基材とから構成し、かつ、該ブラシ摺動部は、Ｎｉ下地めっきをしたブラシ基材の長さ方向の一部の上に、ブラシ摺動部表面層として所定長さに渡ってＰｄめっきをし、
前記整流子は、整流子基材の上にめっきにより形成した整流子摺動部を有し、該整流子摺動部は、その表面層として、ブラシ摺動部表面層と同一金属であるＰｄめっきをした、
ことから成る小型モータの整流装置。
【請求項２】
前記整流子摺動部は、前記整流子基材全面のＡｇ又はＡｇ合金ストライクめっきの第１層と、所定幅のＡｇ又はＡｇ合金ストライプめっきの第２層と、この第２層の上を含む全面のＰｄストライクめっき、或いは第２層の上面のＰｄストライプめっきの表面層により構成した請求項１に記載の小型モータの整流装置。
【請求項３】
前記整流子摺動部は、前記第１層の下地めっきとして、Ｎｉ又はＣｕストライクめっきをした請求項２に記載の小型モータの整流装置。
【請求項４】
前記ブラシは、前記Ｎｉ下地めっきの全面に、Ｐｄストライクめっきをした請求項１に記載の小型モータの整流装置。
【請求項５】
モータ整流子と、該整流子の整流子摺動部上に、全体的には細長い板状のブラシ基材を有してそこに支持されるブラシ摺動部が摺動接触するブラシとの組み合わせからなる小型モータの整流装置の製造方法において、
Ｎｉ下地めっきをしたブラシ基材の長さ方向の一部の上に、ブラシ摺動部表面層として所定長さに渡って形成されたＰｄめっきをすることにより前記ブラシ摺動部を形成し、かつ、
前記整流子摺動部の表面層として、ブラシ摺動部表面層と同一金属であるＰｄめっきをした、
ことから成る小型モータの整流装置の製造方法。
【請求項６】
前記整流子摺動部を、整流子基材全面のＡｇ又はＡｇ合金ストライクめっきの第１層と、所定幅のＡｇ又はＡｇ合金ストライプめっきの第２層と、この第２層の上を含む全面のＰｄストライクめっき、或いは第２層の上面のＰｄストライプめっきの表面層により構成した請求項５に記載の小型モータの整流装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−１７４８１５（Ｐ２００７−１７４８１５Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６９５０９（Ｐ２００５−３６９５０９）
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（５９４０２７７０８）三菱電機メテックス株式会社 (4)
【出願人】（３９１００３０１５）株式会社野毛電気工業 (20)
【出願人】（０００１１３７９１）マブチモーター株式会社 (69)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（５９４０２７７０８）三菱電機メテックス株式会社 (4)
【出願人】（３９１００３０１５）株式会社野毛電気工業 (20)
【出願人】（０００１１３７９１）マブチモーター株式会社 (69)
【Ｆターム（参考）】
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