JP2010124687A - 電気機械用カーボンブラシ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気機械用カーボンブラシは、黒鉛粉を熱硬化性樹脂よりなるバインダーで混練し、前記熱硬化性樹脂が硬化され且つ炭素化されていないレジンボンド系である炭素質材料を含むブラシ基材を有する。また、樹脂結合質のブラシ基材3の表面および表面の細孔内に電気良導性金属層1を無電解メッキ法により被覆し、被覆後のブラシ基材3にリード線取付用の穴を形成し、リード線4を前記穴に銅粉5により埋込取付けしてなる。前記電気良導性金属層1の厚みは、3〜10μmである。
【選択図】図2
Description
本発明の電気機械用カーボンブラシは、黒鉛粉を熱硬化性樹脂よりなるバインダーで混練し、前記熱硬化性樹脂が硬化され且つ炭素化されていないレジンボンド系である炭素質材料を含むブラシ基材を有する電気機械用カーボンブラシにおいて、樹脂結合質の前記ブラシ基材の表面および表面の細孔内に電気良導性金属層を被覆し、被覆後の前記基材にリード線取付用の穴を形成し、リード線を前記穴に銅粉により埋込取付けしてなり、前記電気良導性金属層が、無電解メッキ法により形成された、厚みが3〜10μmの銅被覆層である。また、前記ブラシ基材におけるかしめ抵抗値が59810μΩ以上であることが好ましい。
また、金属皮膜は比較的薄いため、電動機の運転により、摺動面に近い部分から順次酸化、及び剥離脱落する為、整流子やスリップリング等の相手面を傷つけない。
また、図2は図1の断面図であり、図2のように、被覆後の基材にリード線取付用の穴を形成し、リード線(4)は、銅粉(5)による埋込取付を行う。又は、リード線取付用の穴を形成した後に、金属質の被覆を施してリード線取付部の内部まで金属被覆を行っても良いが、図2のように行うのが好ましい。
平均粒径が40ミクロンの人造黒鉛100部に、二液性エポキシ樹脂と硬化剤25部を加えて混練した。エポキシ樹脂としては市販のビスフェノール系エポキシ、硬化剤としては酸無水物を用いた。混練物を粉砕して圧縮成形し、ついで220℃に加熱して硬化反応を進め、本発明に供する基材(A)を得た。
比較例1に示す方法で得た基材(A)を、供試ブラシの形状に裁断加工し、硫酸銅の水溶液に浸凌し、ついでこの溶液中に水酸化ナトリウム及び酒石酸カリウムを加えて、基材表面に還元銅の皮膜を形成せしめた。被覆層の厚さは3〜10ミクロン程度であった。
比較例1の方法で樹脂成分としてフェノール樹脂を用い、他は同様にして成形後、非酸化雰囲気中で550℃〜600℃に加熱し、樹脂成分を炭化して、CG系の基材(B)を得た。
実施例1と同様の方法で基材(B)表面に無電解メッキ法により銅被覆を施した。
スートにピッチを加えて加熱混練し、冷却後粉砕して圧縮成形し、非酸化雰囲気中で加熱して、バインダーピッチを炭化した後、黒鉛化炉で3000℃に加熱してEG系の基材(C)を得た。
実施例1と同様の方法で基材(C)表面に無電解メッキ法により銅被覆を施した。
(a)かしめ抵抗の測定方法
かしめ抵抗はブラシのリード線とブラシ本体との接続部の電気抵抗であり、JIS−12−1968に記される方法(参照[図3])に従って、[化2]の式により測定した。
但し、図3中dは夫々5mmの距離を示す。
接触電圧降下は、ブラシを回転するリングや整流子に接触させた状態でのブラシの前後における電圧降下を測定する。測定原理図を図4に示す。但し図4中6は模擬整流子を示す。
ブラシ本体のリード線取付面より、整流子との接触摺動面から3mmの深さまで小孔をあけ、細い熱電対を挿入してモーターを運転測定した。
上記の方法により測定した結果を表1に示す。
表1の結果から明らかなように、何れの場合も基材周囲に電気良導性の被覆層を設けることにより、ブラシ全体としての電気抵抗、即ちリード線と本体とのかしめ抵抗、ブラシ本体での抵抗、ブラシと整流子との接触抵抗を含めての全体としての見かけ抵抗が、いずれの場合も低減した。またその効果の程度は、基材自体の電気抵抗の大きいレジンボンド系に金属被覆を施した場合(実施例1)に最も大きく、基材自体の抵抗の小さいカーボン系、EG系の基材に被覆を施した場合には、相対的に効果の程度は小さく見える。
2 ブラシ摺動面
3 ブラシ基材
4 リード線
5 銅粉
Claims (2)
- 黒鉛粉を熱硬化性樹脂よりなるバインダーで混練し、前記熱硬化性樹脂が硬化され且つ炭素化されていないレジンボンド系である炭素質材料を含むブラシ基材を有する電気機械用カーボンブラシにおいて、
樹脂結合質の前記ブラシ基材の表面および表面の細孔内に電気良導性金属層を被覆し、被覆後の前記基材にリード線取り付け用の穴を形成し、リード線を前記穴に銅粉により埋込取り付けしてなり、前記電気良導性金属層が、無電解メッキ法により形成された、厚みが3〜10μmの銅被覆層であることを特徴とする電気機械用カーボンブラシ。 - 前記ブラシ基材におけるかしめ抵抗値が59810μΩ以上であることを特徴とする請求項1に記載の電気機械用カーボンブラシ。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012050276A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Aupack Co Ltd | レジンボンド質カーボンブラシ |
RU2566247C1 (ru) * | 2014-04-17 | 2015-10-20 | Виктор Дмитриевич Ерошенко | Электротехническое изделие, изготовленное из токопроводящего композиционного материала, и способ его изготовления |
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