JP3184483B2 - カーボンブラシ - Google Patents
カーボンブラシInfo
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Description
を備えるブレーキ付き電動工具のカーボンブラシにおい
て、ブレーキ特性を良好にするカーボンブラシに関す
る。
時間で回転が停止するブレーキ付きが主流となってい
る。このブレーキ特性を良好にするにはブラシに研磨性
をもたせ、整流子面に過剰な皮膜が生成されないように
することが必要であるとされている。ブラシに研磨性を
もたせ、整流子面に過剰な皮膜が生成されないようにす
るものとして特公昭39−16363号公報、特公昭5
8−58787号公報、特開昭58−148642号公
報、特開平3−98439号公報で電動工具用や電気掃
除機用ブラシが提案されている。
工具の場合は一般に整流が難しく、このため整流火花に
よる過剰な皮膜の形成や皮膜黒化が発生しやすい。この
ため既に提案されている方法では皮膜除去作用が十分で
はなく、電動工具の運転時間の経過とともに過剰皮膜が
生成増加しブレーキが作用しなくなる。
膜除去材を増量して混入すると、ブラシの摩擦係数が高
くなり座乗性が悪化して、整流子の凹凸が激しくなって
しまう。このため電動工具用のブレーキはかかりにくく
なる。
来技術の問題を解決するためになされたものであって、
その目的とするところは、交流整流子モーターを備える
ブレーキ付き電動工具のブレーキを極めて高い確率でか
けることを可能にするカーボンブラシを提供することに
ある。
するためにブレーキ付き電動工具用ブラシを、黒鉛粉及
び熱硬化樹脂から主としてなり、該黒鉛粉に対して0.
05〜2重量%の80メッシュ篩を通過(180μm以
下)のSi粉、0.05〜1重量%の80メッシュ篩を
通過(180μm以下)のSiC粉を少なくとも含有す
るカーボンブラシとしたことを特徴とする。
てなり、該黒鉛粉に対して0.05〜2重量%の80メ
ッシュ篩を通過(180μm以下)のSi粉、0.05
〜1重量%の80メッシュ篩を通過(180μm以下)
のSiC粉を少なくとも含有し、加えて該黒鉛粉に対し
て0.5〜7重量%の固体潤滑剤を含有してなるカーボ
ンブラシとしたことを特徴とする。
限定しないが、一般の天然黒鉛、人造黒鉛等で粒度に制
限はない。また、熱硬化性樹脂は特に制限しないが、フ
ェノール樹脂が好ましい。
びSiC粉が使用される。Si粉、SiC粉を混入する
ことで、研磨剤として皮膜調整作用を発揮し、整流子面
に過剰な皮膜が生成されないように働く。その結果、ブ
レーキ性能を向上させる作用を有する。但し、Si粉、
SiC粉の配合量が多すぎると整流子面が荒れて、ブレ
ーキがかかりにくくなるので、該黒鉛粉に対して0.0
5〜2重量%のSi粉、0.05〜1重量%のSiC粉
とするのが好ましい。
い粒子ではブラシの摩擦係数が高くなり座乗性が悪化す
るため不適であり、80メッシュ篩を通過するもの(1
80μm)が好ましい。即ち、研磨剤の粒度が大きいと
整流子面を荒損させてしまい、ブラシ・整流子面の接触
状態が不安定になり、整流火花が発生、増大してさらに
荒損が進む。荒損が進むと接触するブラシ摩耗量も増大
する。従って、研磨剤の粒度を小さなものに制限するこ
とにより、整流子面の荒損を防ぎ、ブラシの過剰な摩耗
を抑制できる。
長時間運転すると整流子面が荒れてきてブレーキがかか
りにくい現象が生ずることから、ブレーキ発生率を維持
するため固体潤滑剤を混入する。固体潤滑剤としては特
に制限しないが、MoS2、WS2、Sn、Pb、BNな
どが好ましく、また1種でも2種以上の混入であっても
よい。混入の適量範囲は該黒鉛粉に対して0.5〜7重
量%とすると良好である。
は交流整流子モータを備えるブレーキ付き電動工具を試
験モータとして使用し、黒鉛粉と熱硬化性樹脂を主とす
るブラシの成分中でSi粉、SiC粉、固体潤滑剤の黒
鉛粉に対する配合量を変えて、ブレーキ発生率の変化を
調べた。Si粉、SiC粉の粒度は80メッシュ篩を通
過するもの(180μm)とした。
なるカーボンブラシに、Si粉を単独で配合した場合の
Si配合量とブレーキ発生率との関係を示すグラフであ
り、それぞれ実働時間50時間後に計測したものであ
る。
キ発生率は80%程度で推移するが、Siの配合量が多
すぎると整流子面が荒れてブレーキがかからなくなる。
図1ではSi配合量が2重量%を超えるとブレーキ発生
率は漸減している。
なるカーボンブラシに、Si配合量を1重量%に固定し
てSiC粉を配合した場合のSiC配合量とブレーキ発
生率との関係を示すグラフであり、それぞれ実働時間5
0時間後に計測したものである。その結果、SiC配合
量が0.05〜1重量%の範囲ではブレーキ発生率はほ
ぼ100%近くであり、ブレーキ性能がかなり向上する
結果が得られた。
Si粉を0.05〜2重量%、SiC粉を0.05〜1
重量%の範囲としたときに、ブレーキ性能が顕著に向上
した。
と、ブレーキ性能を飛躍的に向上させることができる
が、非常に長時間運転すると整流子面が荒れてきて、ブ
レーキがかかりにくくなる現象が起こる。これを防止す
るために、固体潤滑剤を添加する実験を行った。
レーキ発生率の関係を示すグラフである。実験条件とし
ては、それぞれ実働時間50時間後に計測し、Si配合
量を1重量%、SiC配合量を0.5重量%に固定し、
固体潤滑剤としてWS2を用いた。その結果、WS2添加
量が7重量%程度までは、ブレーキ発生率は100%近
くに維持され、7重量%を超えると漸減した。図4は固
体潤滑剤(WS2)の添加量とブラシ摩耗量の関係を示
すグラフであり、図3と同様の実験条件で行ったもので
ある。WS2を0.5重量%程度添加することにより、
添加前のブラシ摩耗量を添加後はほぼ半減させることが
できた。従って、WS2は0.5〜7重量%の範囲で添
加するのが好適であり、固体潤滑剤の添加量が一定範囲
ではブレーキ発生率が高く、ブラシ摩耗量が少ない状態
となる。
ブレーキ発生率の関係を示すグラフである。実験条件と
しては、それぞれ実働時間50時間後に計測し、Si配
合量を1重量%、SiC配合量を0.5重量%に固定
し、固体潤滑剤としてMoS2を用いた。その結果、M
oS2添加量が7重量%程度までは、ブレーキ発生率は
100%近くに維持され、その後漸減した。図6は固体
潤滑剤(MoS2)の添加量とブレーキ摩耗量の関係を
示すグラフであり、図3と同様の実験条件で行ったもの
である。MoS2を0.5重量%程度添加することによ
り、添加前のブラシ摩耗量を添加後はほぼ半減させるこ
とができた。従って、この場合もMoS2を0.5〜7
重量%の範囲で添加するのが好適である。
どを単独で使用した場合、また、WS2、MoS2、S
n、Pb、BNなどを2種以上の混入した場合にも同様
にブレーキ発生率が高率で維持され、ブラシ摩耗量が減
少する結果が0.5〜7重量%の範囲で得られた。
変化を示すグラフであり、実働時間5時間ごとに計測し
た。サンプルには(a)□:Si 1重量%、SiC
0.5重量%、WS2 4重量%の添加品(b)+:S
iC 0.5重量%、WS24重量%の添加品 (c)
◇:Si 1重量%の添加品(d)△:未添加品の4種
のブラシを使用した。
りブレーキ発生率は減少し、Si粉のみを添加した場合
は、未添加品よりもブレーキ発生率が低下することがわ
かる。また、SiCを添加した場合の(a),(b)で
は無添加の(c),(d)よりブレーキ発生率を向上す
ることができる。特に、Si粉及びSiC粉を混入し、
さらに固体潤滑剤を添加したサンプル(a)では、10
0%近くのブレーキ発生率を、実働時間100時間維持
していることが確認できた。即ち、Si粉、SiC粉、
固体潤滑剤を混入した場合は長時間運転してもブレーキ
性能の劣化は起きず、ブレーキ発生率の経時的な減少を
抑えることができ、非常に高いブレーキ発生率を維持す
ることが可能になる。
化を示すグラフであり、実働5時間ごとに計測した。サ
ンプルには(e)□:Si 1重量%、SiC 0.5
重量%、WS2 4重量%の添加品(f)+:Si 1
重量%、SiC 0.5重量%の添加品を使用した。そ
の結果、固体潤滑剤を添加した場合は無添加の場合と比
較して、ブラシ摩耗量をかなり減少させることができ
た。
SiC粉及び固体潤滑剤の配合量を実験データを基に定
めた結果、ブレーキ発生率を飛躍的に向上させる最適範
囲は、該黒鉛粉に対して0.05〜2重量%の80メッ
シュ篩を通過(180μm以下)のSi粉、0.05〜
1重量%の80メッシュ篩を通過(180μm以下)の
SiC粉、0.5〜7重量%の固体潤滑剤とした場合で
あった。
することにより、過剰皮膜の生成、整流子面の荒れを防
止し、交流整流子モーターを備えるブレーキ付き電動工
具のブレーキを極めて高い確率でかけることを可能にす
るという効果を有する。
ラフ。
グラフ。
率の関係を示すグラフ。
の関係を示すグラフ。
生率の関係を示すグラフ。
量の関係を示すグラフ。
グラフ。
ラフ。
Claims (1)
- 【請求項1】黒鉛粉及び熱硬化樹脂から主としてなり、
該黒鉛粉に対して0.05〜2重量%の80メッシュ以
下の粒度のSi粉、0.05〜1重量%の80メッシュ
以下の粒度のSiC粉を少なくとも含有すると共に、該
黒鉛粉に対して0.5〜7重量%の固体潤滑剤を含有す
るカーボンブラシ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17107497A JP3184483B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | カーボンブラシ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17107497A JP3184483B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | カーボンブラシ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH114563A JPH114563A (ja) | 1999-01-06 |
JP3184483B2 true JP3184483B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=15916546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17107497A Expired - Fee Related JP3184483B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | カーボンブラシ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3184483B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2009106087A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Fuji Carbon Seizosho:Kk | 炭素黒鉛質カーボンブラシ |
JP5825705B2 (ja) * | 2010-03-26 | 2015-12-02 | 東洋炭素株式会社 | カーボンブラシ |
CN104362490B (zh) * | 2014-12-02 | 2016-06-01 | 湖南省华京粉体材料有限公司 | 电机碳刷用二硫化钨复合材料的制备方法 |
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-
1997
- 1997-06-12 JP JP17107497A patent/JP3184483B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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