JP5064195B2 - ブラシのカーボン特定方法 - Google Patents
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このブラシのカーボン特定方法では、ブラシの表面を複数のエリアに区分して、各エリアをラマン分光分析により解析し、このラマン分光分析による解析結果から、エリア毎のラマンスペクトルのDピークとGピークとのピーク比を算出し、ピーク比が所定の閾値を超えたエリアとそれ以外のエリアとの面積比を求めることによって、ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合をエリアの面積比に基づいて定量的に求めることができ、更に、ブラシ表面のエリア毎に天然黒鉛と人造黒鉛との割合を求めることによって、天然黒鉛と人造黒鉛との分布状態も容易に特定することができる。
このブラシのカーボン特定方法では、ピーク比として、Dピーク強度IDに対するGピーク強度IGの比IG/IDを算出することによって、このピーク比が閾値を超えたエリアを天然黒鉛を含むエリアとし、このピーク比が当該閾超えなかったエリアを人造黒鉛を含むエリアとして区別することができる。
なお、ピーク比として、Gピーク強度IGに対するDピーク強度IDの比ID/IGを算出した場合には、このピーク比が閾値を超えたエリアを人造黒鉛を含むエリアとし、このピーク比が当該閾超えなかったエリアを天然黒鉛を含むエリアとして区別することができる。
例えば図1に示す電動モータ(回転電機)1は、高電圧対応型のファンモータである。この電動モータ1は、モータ軸(アーマチュア軸)1aを有し、このモータ軸1aの一端が有底筒状のヨーク2の底部2aに軸受2bを介して軸支されている。また、ヨーク2の底部2aから外方に突出するモータ軸1aの先端部には負荷が設けられている。一方、モータ軸1aの他端は、ヨーク2の開口端を覆うエンドブラケット3に軸受3aを介して軸支されている。また、モータ軸1aのエンドブラケット3側には、コンミテータ4が一体的に外嵌され、このコンミテータ4よりもヨーク2の底部2a側には、複数枚の鉄心5が外嵌されている。そして、これら鉄心5の外周に複数のコイル5aが巻装されている。
すなわち、このカーボンブラシを作製する際は、先ず、天然黒鉛として日本黒鉛工業製のCB−100(商品名)、人造黒鉛として日本黒鉛工業製のPAG−60(商品名)を用いて、これら天然黒鉛と人造黒鉛とを50重量%ずつ混合し、これにバインダとしてフェノール樹脂を総重量に対して30重量%加えて、50℃の温度条件下で1時間混練した。次に、混練したものを乾燥、粉砕し、粒度選別することにより、平均粒径が200μmの黒鉛粒子を得た。次に、この黒鉛粒子に添加剤として二硫化モリブデンを黒鉛粒子の総重量に対して3重量%加えて、均質となるまでよく混合した。次に、混合したものを所定の成形用型枠に入れ、1mm2当たり200Nの圧力でプレス成形した後に、500℃の温度で2時間焼成することによって焼結体を得た。そして、この焼結体を研削加工することによって、所定の形状のカーボンブラシを作製した。
具体的には、先ず、図4の顕微鏡写真に示すように、カーボンブラシの表面を20×20(=400エリア)の升目状に区画し、顕微ラマンのビームを順次走査しながら、区画された各エリアに照射し、これら複数のエリア毎にラマン分光分析による解析を行い、各エリアのラマンスペクトルを得た。なお、升目状に区画された1つのエリアの大きさは、2μm角である。さらに、全エリアの測定位置を126991ドットまで細分化した。
天然黒鉛:人造黒鉛
=60020:66971
=0.47:0.53
≒5:5
となり、実際のカーボンブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との配合比とほぼ同じ値を示していることがわかる。
Claims (2)
- 電動モータの回転子に巻装されるコイルに給電するブラシが天然黒鉛と人造黒鉛とを含む場合に、当該ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合を特定するブラシのカーボン特定方法であって、
前記ブラシの表面を複数のエリアに区分して、各エリアをラマン分光分析により解析するステップと、
前記ラマン分光分析による解析結果から、前記エリア毎のラマンスペクトルのDピークとGピークとのピーク比を算出するステップと、
前記ピーク比が所定の閾値を超えたエリアとそれ以外のエリアとの面積比を求めるステップと、
前記エリアの面積比に基づいて、前記ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合を特定するステップとを含むことを特徴とするブラシのカーボン特定方法。 - 前記ピーク比として、Dピーク強度IDに対するGピーク強度IGの比IG/IDを算出することを特徴とする請求項1に記載のブラシのカーボン特定方法。
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