JPH03270660A - 小型モータにおけるカーボン・ブラシとその製造方法 - Google Patents
小型モータにおけるカーボン・ブラシとその製造方法Info
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- JPH03270660A JPH03270660A JP2066671A JP6667190A JPH03270660A JP H03270660 A JPH03270660 A JP H03270660A JP 2066671 A JP2066671 A JP 2066671A JP 6667190 A JP6667190 A JP 6667190A JP H03270660 A JPH03270660 A JP H03270660A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
- H01R39/02—Details for dynamo electric machines
- H01R39/18—Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
- H01R39/20—Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush characterised by the material thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（概 要〕
永久磁石界磁を有する小型モータに用いるカーボン・ブ
ラシに関し、 形状的な安定性の向上と耐磨耗性の向上とを図るように
したカーボン・ブラシを提供することを目的とし。
ラシに関し、 形状的な安定性の向上と耐磨耗性の向上とを図るように
したカーボン・ブラシを提供することを目的とし。
灰分が０．０５ ｗｔ％以下に精製された黒鉛粉末を用
いると共に、当該黒鉛粉末に粒径が４０砧クロン以下か
つ長さが５０ミクロン以下の繊維物質を０．１ ｗｔ％
ないし１２．０ｗｔ％の範囲で添加して構成する。
いると共に、当該黒鉛粉末に粒径が４０砧クロン以下か
つ長さが５０ミクロン以下の繊維物質を０．１ ｗｔ％
ないし１２．０ｗｔ％の範囲で添加して構成する。
本発明は、小型モータに用いるカーボン・ブラシ、特に
永久磁石界磁を有する小型モータに用いるカーボン・ブ
ラシに関する。
永久磁石界磁を有する小型モータに用いるカーボン・ブ
ラシに関する。
従来、小型モータにおけるカーボン・ブラシとしては、
９９％ないし９９．５％程度に精製された黒鉛原料に対
してバインダを加え、当該バインダを加えて固められた
ものに対して粉砕・篩分は処理を行い、必要に応して所
望の導電性を与えるための金属粉末添加混合処理を行い
、次いで加圧成形処理を経て、焼成処理を行うようにし
て、製造されたものが用いられている。
９９％ないし９９．５％程度に精製された黒鉛原料に対
してバインダを加え、当該バインダを加えて固められた
ものに対して粉砕・篩分は処理を行い、必要に応して所
望の導電性を与えるための金属粉末添加混合処理を行い
、次いで加圧成形処理を経て、焼成処理を行うようにし
て、製造されたものが用いられている。
更に、上記バインダを用いる点をなくするようにしたも
のとして、いわゆる鍍銅黒鉛ブラシが知られている。当
該Ｍｗ４黒鉛ブラシは、９９％程度に精製された黒鉛原
料の粉末粒子に対して銅メッキが行われ、当該銅メッキ
された黒鉛粉末をそのまま加圧威形即ちバインダを加え
ることなく加圧成形し、焼成処理を行うようにして製造
される。
のとして、いわゆる鍍銅黒鉛ブラシが知られている。当
該Ｍｗ４黒鉛ブラシは、９９％程度に精製された黒鉛原
料の粉末粒子に対して銅メッキが行われ、当該銅メッキ
された黒鉛粉末をそのまま加圧威形即ちバインダを加え
ることなく加圧成形し、焼成処理を行うようにして製造
される。
上記従来の技術に述べた前者の場合においても、また後
者前者の場合においても、上記黒鉛粉末中に１業クロン
から５００ミクロン程度の粒径の灰分（例えば、Ｓｉ○
１Ａ１２０ｓ＋ Ｆ ｅｘ Ｏｓ＋ Ｍ ｎ○。
者前者の場合においても、上記黒鉛粉末中に１業クロン
から５００ミクロン程度の粒径の灰分（例えば、Ｓｉ○
１Ａ１２０ｓ＋ Ｆ ｅｘ Ｏｓ＋ Ｍ ｎ○。
Ｍ ｇ Ｏ、Ｔ ｉ Ｏｚ等）が含まれているのが普通
である。
である。
第７図は黒鉛原料中に含有されている灰分（第７図にお
いてはＳｊＯ，）の粒子構造を表す写真であるが、当該
灰分の各粒子の大きさには相当のばらつきがあり、かな
り粒径の大きな灰分が含まれていることが判る。
いてはＳｊＯ，）の粒子構造を表す写真であるが、当該
灰分の各粒子の大きさには相当のばらつきがあり、かな
り粒径の大きな灰分が含まれていることが判る。
粒径が５０ミクロン以上の灰分が含まれているカーボン
・ブラシの場合には、モータ回転中に上記灰分がカーボ
ン・ブラシと整流子との間に侵入して整流特性を悪化さ
せるばかりでなく、場合によっては回転不能になること
もある、 そこで、本願出願人は、先に、上記黒鉛原料中に含まれ
ている灰分が０．０５−ｔ％以下となるように精製する
高純度処理工程をそなえた製造方法により製造された小
型モータにおけるカーボン・フラジとその製造方法を提
案した。
・ブラシの場合には、モータ回転中に上記灰分がカーボ
ン・ブラシと整流子との間に侵入して整流特性を悪化さ
せるばかりでなく、場合によっては回転不能になること
もある、 そこで、本願出願人は、先に、上記黒鉛原料中に含まれ
ている灰分が０．０５−ｔ％以下となるように精製する
高純度処理工程をそなえた製造方法により製造された小
型モータにおけるカーボン・フラジとその製造方法を提
案した。
上記提案のうち、上記高純度処理工程を経て精製された
黒鉛粉末に対して金属メッキ処理を行ったのち、加圧成
形、焼成することにより製造される小型モータにおける
カーボン・ブラシ（特願平１−１０３２０１号）は、実
験の結果、機械ノイズの発生抑制および整流特性の向上
において優れている反面、後述する第３図（テストＮｏ
、 １ ）に示されている如く、磨耗が大きいというこ
とが判明した。
黒鉛粉末に対して金属メッキ処理を行ったのち、加圧成
形、焼成することにより製造される小型モータにおける
カーボン・ブラシ（特願平１−１０３２０１号）は、実
験の結果、機械ノイズの発生抑制および整流特性の向上
において優れている反面、後述する第３図（テストＮｏ
、 １ ）に示されている如く、磨耗が大きいというこ
とが判明した。
そこで、耐磨耗性の向上を図るために、本願出願人は、
上記高純度処理工程を経て精製された黒鉛粉末に対して
酸化物を添加するようにした小型モータにおけるカーボ
ン・ブラシとその製造方法（特願平１−１０３２０１号
）や同様に導電性物質を添加するようにした小型モータ
におけるカーボン・ブラシとその製造方法（特願平１−
２４７１１４号）等の提案を行った。
上記高純度処理工程を経て精製された黒鉛粉末に対して
酸化物を添加するようにした小型モータにおけるカーボ
ン・ブラシとその製造方法（特願平１−１０３２０１号
）や同様に導電性物質を添加するようにした小型モータ
におけるカーボン・ブラシとその製造方法（特願平１−
２４７１１４号）等の提案を行った。
前述した酸化物または導電性物質が添加されたカーボン
・ブラシは、後述する第３図に示されている如く、耐磨
耗性の向上の点において改善がみられているが、実験の
結果、図示していないが形状的な安定性に乏しいことが
判明した。
・ブラシは、後述する第３図に示されている如く、耐磨
耗性の向上の点において改善がみられているが、実験の
結果、図示していないが形状的な安定性に乏しいことが
判明した。
本発明は、形状的な安定性の向上を図り、更に耐磨耗性
の向上を図るようにしだカーボン・ブラシを提供するこ
とを目的としている。
の向上を図るようにしだカーボン・ブラシを提供するこ
とを目的としている。
第１図は本発明の原理図を示し、第１図（Ａ）は原理構
成図、第１図（Ｂ）は製造工程説明図を示す、図中の符
号１は整流子、２は整流子片、３は回転輪、４はカーボ
ン・ブラシ、５はブラシ弾性体を表している。
成図、第１図（Ｂ）は製造工程説明図を示す、図中の符
号１は整流子、２は整流子片、３は回転輪、４はカーボ
ン・ブラシ、５はブラシ弾性体を表している。
また、第１図（Ｂ）において、２０は黒鉛原料であって
例えば９９％程度に精製されたもの、２１は本発明にい
う高純度処理工程、２２は繊維物質添加工程であって粒
径が４０ミクロン以下かつ長さが５０ミクロン以下の繊
維物質（例えば、グラスファイバー、アルミナ繊維、シ
リカ繊維、ジルコニア繊維、炭素繊維、ウィスカー等）
を０．１ｗｔ％ないし１２．０ｗｔ％の範囲で添加する
工程。
例えば９９％程度に精製されたもの、２１は本発明にい
う高純度処理工程、２２は繊維物質添加工程であって粒
径が４０ミクロン以下かつ長さが５０ミクロン以下の繊
維物質（例えば、グラスファイバー、アルミナ繊維、シ
リカ繊維、ジルコニア繊維、炭素繊維、ウィスカー等）
を０．１ｗｔ％ないし１２．０ｗｔ％の範囲で添加する
工程。
２３は金属メッキ処理工程、２４は加圧成形工程２５は
焼成工程を表している。
焼成工程を表している。
カーボン・ブラシ４は、導電性のブラシ算性体５によっ
て挟持され、整流子片２，２．２上を摺動するように支
持される。カーボン・ブラシ４は、図示斜視図として示
すＡ−１図示の如く、例えば凸字形状に焼成されており
、凸字形状の頭部が上記ブラシ弾性体５によって挟持さ
れている。そして、凸字形状の底辺に相当する面に多少
の湾曲面が形成されていて、当該湾曲面が整流子片２上
を摺動する。
て挟持され、整流子片２，２．２上を摺動するように支
持される。カーボン・ブラシ４は、図示斜視図として示
すＡ−１図示の如く、例えば凸字形状に焼成されており
、凸字形状の頭部が上記ブラシ弾性体５によって挟持さ
れている。そして、凸字形状の底辺に相当する面に多少
の湾曲面が形成されていて、当該湾曲面が整流子片２上
を摺動する。
上記カーボン・ブラシ４は、第１図（Ｂ）図示の如く、
黒鉛原料２０に対して、高純度処理工程２１と、繊維物
質添加工程２２と、金属メッキ処理工程２３と、加圧成
形工程２４と、焼成工程２５とを実行することによって
製造される。
黒鉛原料２０に対して、高純度処理工程２１と、繊維物
質添加工程２２と、金属メッキ処理工程２３と、加圧成
形工程２４と、焼成工程２５とを実行することによって
製造される。
黒鉛粒子に対して銅メンキを施して製造した鍍銅黒鉛ブ
ラシ自体は、従来の技術の欄において記述した如く公知
であり、本発明の特徴は、高純度処理工程２１を行うこ
とにより、黒鉛粉末がｏ、０５ｗｔ％以下の灰分をもつ
ようにされており、従って、製造されたカーボン・ブラ
シ４内の灰分が黒鉛粒子の０．０５ ｗｔ％以下となっ
ている所にある。
ラシ自体は、従来の技術の欄において記述した如く公知
であり、本発明の特徴は、高純度処理工程２１を行うこ
とにより、黒鉛粉末がｏ、０５ｗｔ％以下の灰分をもつ
ようにされており、従って、製造されたカーボン・ブラ
シ４内の灰分が黒鉛粒子の０．０５ ｗｔ％以下となっ
ている所にある。
即ち、灰分が極めて少ないことから整流特性が優れたも
のとなる。
のとなる。
また、繊維物質添加工程２２において、粒径が４０ミク
ロン以下かつ長さが５０ミクロン以下の上記繊維物質を
０．１ ＠ｔ％ないし１２．０ｗｔ％の範囲で添加する
ことにより、形状的な安定性を高めると共に、耐摩耗性
の向上を図ることができることが、実験結果からも明ら
かになった。
ロン以下かつ長さが５０ミクロン以下の上記繊維物質を
０．１ ＠ｔ％ないし１２．０ｗｔ％の範囲で添加する
ことにより、形状的な安定性を高めると共に、耐摩耗性
の向上を図ることができることが、実験結果からも明ら
かになった。
第２図は本発明にいう高純度処理工程に用いる精製炉の
概念図を示す０図中の符号２０は黒鉛原料、３０は炉体
、３１はトランス、３２はハロゲン・ガス管、３３はヒ
ータを表している。
概念図を示す０図中の符号２０は黒鉛原料、３０は炉体
、３１はトランス、３２はハロゲン・ガス管、３３はヒ
ータを表している。
高純度処理工程は、窒素やアルゴンなどの不活性ガス中
で高温度時に容易にハロゲンを遊離する物質例えばＣ（
１，やＣＣｆ、Ｆ、などを用いて黒鉛原料中の灰分を除
く工程に対応している。即ち、炉体３０内に黒鉛原料２
０を投入し、原料２０の中にハロゲン・ガス管３２が置
かれている。
で高温度時に容易にハロゲンを遊離する物質例えばＣ（
１，やＣＣｆ、Ｆ、などを用いて黒鉛原料中の灰分を除
く工程に対応している。即ち、炉体３０内に黒鉛原料２
０を投入し、原料２０の中にハロゲン・ガス管３２が置
かれている。
そして、ヒータ３３により炉体３０内の温度を上昇させ
、約１８００℃に達した際に、ＣＣ１，を不活性ガスに
飽和させてハロゲン・ガス管３２から給送する。この場
合に、次の如き反応が行われると考えてよい、即ち。
、約１８００℃に達した際に、ＣＣ１，を不活性ガスに
飽和させてハロゲン・ガス管３２から給送する。この場
合に、次の如き反応が行われると考えてよい、即ち。
ＣＣＸ、→Ｃ＋２ＣＬ
３Ｃ＋Ｆｅｚ○、＋３Ｃ１ｚ −
２Ｆｅ Ｃ１１ｚ ＋３Ｃ○
そして、１９００℃以上になったとき、ＣＣｊｌ！、を
ＣＣｌ２． Ｆｇ ニ切り替え、更ニ２５００°Ｃ以上
の温度で４時間以上精製処理を続ける。そして、冷却過
程においても、窒素またはアルゴンなどの不活性ガスで
フラッシングを続けて灰分の逆拡散を防ぎハロゲンを除
去する。
ＣＣｌ２． Ｆｇ ニ切り替え、更ニ２５００°Ｃ以上
の温度で４時間以上精製処理を続ける。そして、冷却過
程においても、窒素またはアルゴンなどの不活性ガスで
フラッシングを続けて灰分の逆拡散を防ぎハロゲンを除
去する。
上記高純度処理工程において得られる黒鉛の純度は９９
．９５ ＠ｔ％以上となる。即ち、灰分は０．０５−１
％以下となる。
．９５ ＠ｔ％以上となる。即ち、灰分は０．０５−１
％以下となる。
なお、本発明者は、金属メッキ黒鉛ブラシに用いる黒鉛
の純度を高めるために、上記高精度処理工程の他に、次
の方法を用いて精練した上で、鍍銅黒鉛ブラシを製造し
、モータに適用してテストを行った。
の純度を高めるために、上記高精度処理工程の他に、次
の方法を用いて精練した上で、鍍銅黒鉛ブラシを製造し
、モータに適用してテストを行った。
（ｉ）物理精練
浮遊選鉱を用い、固体粒子の表面の物理化学的な差を利
用して灰分と黒鉛とを分離しており、略３００ミクロン
以下の粒子が対象となる。黒鉛は気泡で選別できること
から、油と気泡との中に黒鉛粉末を入れ、気泡に付ける
ことにより浮かして採集した。この場合には、９８％以
上９９．５％未満の純度が得られる。従って、灰分とし
て０．５％以上２．０％程度が含まれているものとなる
。
用して灰分と黒鉛とを分離しており、略３００ミクロン
以下の粒子が対象となる。黒鉛は気泡で選別できること
から、油と気泡との中に黒鉛粉末を入れ、気泡に付ける
ことにより浮かして採集した。この場合には、９８％以
上９９．５％未満の純度が得られる。従って、灰分とし
て０．５％以上２．０％程度が含まれているものとなる
。
（■）化学処理
黒鉛中に含有される灰分を高濃度酸、アルカリ液で熔か
し、同時に加熱（１６０℃〜１７０”Ｃ） ・加圧（
５〜６気圧）が加えられる。この処理方法は、オートク
レーブ法と呼ばれており、主成分の反応は次の如きもの
と考えて良い、即ち、 Ｆｅｔｕｓ ＋ ６ ＨＣＩ！→ ２Ｆｅ Ｃｊ！ｘ ＋３Ｈｔ ０ ＺＳｉ Ｏｚ ＋４Ｎａ ０Ｈ− ２ＮａｔＳｉＯｓ ＋２Ｈ１Ｏ この処理の場合には、９９％以上９９．９５％未満の純
度が得られる。従って、不純物として、０．０５％以上
１．０％程度が含まれているものとなる。
し、同時に加熱（１６０℃〜１７０”Ｃ） ・加圧（
５〜６気圧）が加えられる。この処理方法は、オートク
レーブ法と呼ばれており、主成分の反応は次の如きもの
と考えて良い、即ち、 Ｆｅｔｕｓ ＋ ６ ＨＣＩ！→ ２Ｆｅ Ｃｊ！ｘ ＋３Ｈｔ ０ ＺＳｉ Ｏｚ ＋４Ｎａ ０Ｈ− ２ＮａｔＳｉＯｓ ＋２Ｈ１Ｏ この処理の場合には、９９％以上９９．９５％未満の純
度が得られる。従って、不純物として、０．０５％以上
１．０％程度が含まれているものとなる。
第３図は、本願明細書の冒頭に説明したように、黒鉛原
料中に含まれている灰分が０．０５ ｗｔ％以下となる
ように精製する高純度処理工程をそなえた製造方法によ
り製造されたカーボン・ブラシであって、酸化物を添加
したもの、導電性物質を添加したもの、無添加のもの、
および本発明にかかるカーボン・ブラシに対して本願発
明者が実施したテスト結果を説明する図である。テスト
Ｎｏ、ｌは上記無添加のカーボン・ブラシの場合、テス
トＮｏ、２は微小粒子径の上記酸化物（Ｓｔｏｗ）を添
加したカーボン・ブラシの場合、テストＮｏ、３は微小
粒子径の上記導電性物質（Ｔｉｃ）を添加したカーボン
・ブラシの場合、そして、テストＮ０８４（本発明）は
！＃維動物質グラスファイバ）が添加された本発明のカ
ーボン・ブラシの場合をそれぞれ表している。なお、上
記テストＮｏ、１ないしＮｏ、４に対応するそれぞれ１
０個のカーボン・ブラシついて最大８０時間の運転を行
った際のテスト結果である。また、上記Ｓｔｏｗおよび
ＴｉＣの添加量はそれぞれ１．０ｗｔ％であり、粒径は
４０ミクロン以下に選択されている。更に、テストＮ０
０４の場合に添加されるグラスファイバは、１．０ｗｔ
％であり、粒径４０ミクロン以下、長さ５０ミクロン以
下である。
料中に含まれている灰分が０．０５ ｗｔ％以下となる
ように精製する高純度処理工程をそなえた製造方法によ
り製造されたカーボン・ブラシであって、酸化物を添加
したもの、導電性物質を添加したもの、無添加のもの、
および本発明にかかるカーボン・ブラシに対して本願発
明者が実施したテスト結果を説明する図である。テスト
Ｎｏ、ｌは上記無添加のカーボン・ブラシの場合、テス
トＮｏ、２は微小粒子径の上記酸化物（Ｓｔｏｗ）を添
加したカーボン・ブラシの場合、テストＮｏ、３は微小
粒子径の上記導電性物質（Ｔｉｃ）を添加したカーボン
・ブラシの場合、そして、テストＮ０８４（本発明）は
！＃維動物質グラスファイバ）が添加された本発明のカ
ーボン・ブラシの場合をそれぞれ表している。なお、上
記テストＮｏ、１ないしＮｏ、４に対応するそれぞれ１
０個のカーボン・ブラシついて最大８０時間の運転を行
った際のテスト結果である。また、上記Ｓｔｏｗおよび
ＴｉＣの添加量はそれぞれ１．０ｗｔ％であり、粒径は
４０ミクロン以下に選択されている。更に、テストＮ０
０４の場合に添加されるグラスファイバは、１．０ｗｔ
％であり、粒径４０ミクロン以下、長さ５０ミクロン以
下である。
第３図において、「モーター５ＴＯＰまでのライフ時間
」の欄における線により表されている如く、テストＮｏ
、１ないしＮｏ、４の何れの場合においても、正常に８
０時間の運転テストを継続することができたことが判る
。しかしながら、８０時間の運転テスト終了時における
「摩耗度」の欄に示されている如く、摩耗度には大きな
差異がみられる。
」の欄における線により表されている如く、テストＮｏ
、１ないしＮｏ、４の何れの場合においても、正常に８
０時間の運転テストを継続することができたことが判る
。しかしながら、８０時間の運転テスト終了時における
「摩耗度」の欄に示されている如く、摩耗度には大きな
差異がみられる。
即ち、テス）Ｎｏ、１の場合に摩耗度が最も大きく、テ
ス）Ｎｏ、２およびテストＮｏ、３の場合においては改
善されている。そして、テス１−Ｎｏ、４（本発明）の
場合には、更に大きく改善されていることが判る。
ス）Ｎｏ、２およびテストＮｏ、３の場合においては改
善されている。そして、テス１−Ｎｏ、４（本発明）の
場合には、更に大きく改善されていることが判る。
更に、本発明者の実験によれば、上記摩耗度は、繊維物
質の添加量と密接な関係があることも判明した。即ち、
上記摩耗度と繊維物質（グラスファイバ）の添加量との
関係を第４図に示している。
質の添加量と密接な関係があることも判明した。即ち、
上記摩耗度と繊維物質（グラスファイバ）の添加量との
関係を第４図に示している。
そして、当該実験に用いられたカーボン・ブラシに添加
されているグラスファイバは、粒径４０ミクロン以下か
つ長さ５０ミクロンのものである。
されているグラスファイバは、粒径４０ミクロン以下か
つ長さ５０ミクロンのものである。
また、第４図に示されている実験結果は、各テス）Ｎｏ
、毎にそれぞれ１０個のカーボン・ブラシについて最大
８０時間の運転を行った際のテスト結果である。なお２
図中の×印は運転不能となったタイミングを示している
。
、毎にそれぞれ１０個のカーボン・ブラシについて最大
８０時間の運転を行った際のテスト結果である。なお２
図中の×印は運転不能となったタイミングを示している
。
第４図により明らかなように、摩耗度を低く抑えるよう
にするためには、上記グラスファイバの添加量を０．１
ｗｔ％（テストＮｏ、１）ないし１２．０ｗｔ％（テ
ストＮｏ、７ ）の範囲にすれば良い、即ち、添加量が
１５．０ｗｔ％（テストＮｏ、８ ）の場合には、８０
時間の運転に耐えることができず、平均６４時間のうち
に全個数が運転不能となるため不適当である。
にするためには、上記グラスファイバの添加量を０．１
ｗｔ％（テストＮｏ、１）ないし１２．０ｗｔ％（テ
ストＮｏ、７ ）の範囲にすれば良い、即ち、添加量が
１５．０ｗｔ％（テストＮｏ、８ ）の場合には、８０
時間の運転に耐えることができず、平均６４時間のうち
に全個数が運転不能となるため不適当である。
第５図は本発明にかかるカーボン・ブラシの製造工程中
に添加されるグラスファイバの粒子構造を表す写真であ
る。当該写真により明らかなように、本発明において添
加されるグラスファイバの粒子は、形状および大きさに
おいて、略均−であることが判る。なお、前述した如く
、当該グラスファイバは、粒径４０ミクロン以下かつ長
さ５０ミクロン以下に統一されている。
に添加されるグラスファイバの粒子構造を表す写真であ
る。当該写真により明らかなように、本発明において添
加されるグラスファイバの粒子は、形状および大きさに
おいて、略均−であることが判る。なお、前述した如く
、当該グラスファイバは、粒径４０ミクロン以下かつ長
さ５０ミクロン以下に統一されている。
以上、第１図（Ｂ）に図示されている製造方法にもとづ
いて製造された本発明のカーボン・ブラシについて説明
したが、本発明はこれに限られるものではなく、第１図
（Ｂ）に図示されている製造工程の順序が、黒鉛原料２
０に対して、高純度処理工程２１→金属メッキ処理工程
２３→繊維物質添加工程２２→加圧成形工程２４→焼威
工程２５となるようにしても良い、この場合も、第１図
（Ｂ）に図示されている製造方法にもとづいて製造され
たカーボン・ブラシと同様な効果を得ることができる。
いて製造された本発明のカーボン・ブラシについて説明
したが、本発明はこれに限られるものではなく、第１図
（Ｂ）に図示されている製造工程の順序が、黒鉛原料２
０に対して、高純度処理工程２１→金属メッキ処理工程
２３→繊維物質添加工程２２→加圧成形工程２４→焼威
工程２５となるようにしても良い、この場合も、第１図
（Ｂ）に図示されている製造方法にもとづいて製造され
たカーボン・ブラシと同様な効果を得ることができる。
次に、第６図に関連して本発明のカーボン・ブラシの他
の製造方法を説明する。なお、図中の符号２６は高純度
処理工程２１を経た黒鉛の粉末をバインダで固めるバイ
ンダ処理工程、２７は当該バインダ処理工程２６におい
てバインダ処理されて固められた黒鉛物質に対して粉砕
・篩分は処理を行う粉砕・篩分は工程を表し、その他の
符号は第１図（Ｂ）に対応している。
の製造方法を説明する。なお、図中の符号２６は高純度
処理工程２１を経た黒鉛の粉末をバインダで固めるバイ
ンダ処理工程、２７は当該バインダ処理工程２６におい
てバインダ処理されて固められた黒鉛物質に対して粉砕
・篩分は処理を行う粉砕・篩分は工程を表し、その他の
符号は第１図（Ｂ）に対応している。
第６図において、黒鉛原料２０は、が高純度処理工程２
１において精製される。当該精製された黒鉛の粉末は、
バインダ処理工程２６においてバイダで固められる。当
該固められた黒鉛物質を粉砕・篩分は工程２７において
粉砕・篩分は処理が行われる０次いで、繊維物質添加工
程２２において、上記粉砕・篩分は処理が行われた黒鉛
粉末に、第１図（Ｂ）図示製造工程と同様にして、粒径
が４０ミクロン以下かつ長さが５０ミクロン以下の繊維
物質を０．１ ｗｔ％ないし１２．０ｗｔ％の範囲で添
加した上で混合処理を行う、その後、加圧威形工程２４
．焼成工程２５を介してカーボン・ブラシ４が製造され
る。また、第６図における繊維物質添加工程２２を上記
バインダ処理工程２６と同時に実施するようにしても良
い、即ち、上記高純度処理工程２１において精製された
黒鉛粉末に、上記繊維物質を添加・混合処理を行ったの
ち、バインダ処理を実施するようにしても良い。
１において精製される。当該精製された黒鉛の粉末は、
バインダ処理工程２６においてバイダで固められる。当
該固められた黒鉛物質を粉砕・篩分は工程２７において
粉砕・篩分は処理が行われる０次いで、繊維物質添加工
程２２において、上記粉砕・篩分は処理が行われた黒鉛
粉末に、第１図（Ｂ）図示製造工程と同様にして、粒径
が４０ミクロン以下かつ長さが５０ミクロン以下の繊維
物質を０．１ ｗｔ％ないし１２．０ｗｔ％の範囲で添
加した上で混合処理を行う、その後、加圧威形工程２４
．焼成工程２５を介してカーボン・ブラシ４が製造され
る。また、第６図における繊維物質添加工程２２を上記
バインダ処理工程２６と同時に実施するようにしても良
い、即ち、上記高純度処理工程２１において精製された
黒鉛粉末に、上記繊維物質を添加・混合処理を行ったの
ち、バインダ処理を実施するようにしても良い。
以上、第６図に関連して本発明のカーボン・ブラシの他
の製造方法を説明したが、当該製造方法にもとづいて製
造されたカーボン・ブラシは、第１図（Ｂ）図示製造方
法にもとづいて製造された上記カーボン・ブラシと同様
な効果を得ることができる。
の製造方法を説明したが、当該製造方法にもとづいて製
造されたカーボン・ブラシは、第１図（Ｂ）図示製造方
法にもとづいて製造された上記カーボン・ブラシと同様
な効果を得ることができる。
以上説明した如く、本発明によれば、黒鉛原料を高純度
処理して、その黒鉛粉末中に不純物として含有される灰
分が０．０５ ＠ｉ％以下に精製されたものに対し、粒
径が４０ミクロン以下かつ長さが５０ミクロン以下の繊
維物質を０．１ ＠ｔ％ないし１２、０ｗｔ％の範囲で
添加し社で、加圧成形され坑底されて形成されることに
より、形状的な安定性の向上を図ると共に、耐磨耗性が
向上したカーボン・ブラシを提供することができる。
処理して、その黒鉛粉末中に不純物として含有される灰
分が０．０５ ＠ｉ％以下に精製されたものに対し、粒
径が４０ミクロン以下かつ長さが５０ミクロン以下の繊
維物質を０．１ ＠ｔ％ないし１２、０ｗｔ％の範囲で
添加し社で、加圧成形され坑底されて形成されることに
より、形状的な安定性の向上を図ると共に、耐磨耗性が
向上したカーボン・ブラシを提供することができる。
第１図（Ａ）は本発明にかかる小型モータにおけるカー
ボン・ブラシの原理構成図、第１図（Ｂ）は本発明にか
かる製造工程の一実施例説明図、第２図は本発明にいう
高純度処理工程に用いる精製炉の概念図、第３図は添加
物の種類と摩耗度との関係を示すテスト結果を説明する
図、第４図は本発明における繊維物質の添加量と摩耗度
との関係を示すテスト結果を説明する図、第５図は本発
明のカーボン・ブラシに添加されるグラスファイバの粒
子構造を表す写真、第６図は本発明にかかる製造工程の
他の一実施例説明図、第７図は黒鉛原料中に含有されて
いる灰分の粒子構造を表す写真を示している。 図中、１は整流子、２は整流子片、３は回転軸。 ４はカーボン・ブラシ、５はブラシ弾性体、２０は黒鉛
原料、２１は高純度処理工程、２２は繊維物質添加工程
、２３は金属メッキ処理工程、２４は加圧成形工程、２
５は焼成工程、２６はバインダ処理工程、２７は粉砕・
篩分は工程を表す。 （Ａ） （Ｂ
ボン・ブラシの原理構成図、第１図（Ｂ）は本発明にか
かる製造工程の一実施例説明図、第２図は本発明にいう
高純度処理工程に用いる精製炉の概念図、第３図は添加
物の種類と摩耗度との関係を示すテスト結果を説明する
図、第４図は本発明における繊維物質の添加量と摩耗度
との関係を示すテスト結果を説明する図、第５図は本発
明のカーボン・ブラシに添加されるグラスファイバの粒
子構造を表す写真、第６図は本発明にかかる製造工程の
他の一実施例説明図、第７図は黒鉛原料中に含有されて
いる灰分の粒子構造を表す写真を示している。 図中、１は整流子、２は整流子片、３は回転軸。 ４はカーボン・ブラシ、５はブラシ弾性体、２０は黒鉛
原料、２１は高純度処理工程、２２は繊維物質添加工程
、２３は金属メッキ処理工程、２４は加圧成形工程、２
５は焼成工程、２６はバインダ処理工程、２７は粉砕・
篩分は工程を表す。 （Ａ） （Ｂ
Claims (4)
- （１）永久磁石を界磁としてそなえると共に、整流子を
介して転流が行われて回転せしめられる小型モータに使
用され、黒鉛粉末を結合して形成され上記整流子を摺動
する小型モータにおけるカーボン・ブラシにおいて、 上記黒鉛粉末の粉末粒子を金属層で覆った鍍金黒鉛粉末
に、粒径が４０ミクロン以下かつ長さが５０ミクロン以
下の繊維物質を０．１ｗｔ％ないし１２．０ｗｔ％の範
囲で添加した上で、加圧成形され焼成されて形成された
金属メッキ黒鉛ブラシであって、 上記金属メッキ黒鉛ブラシに使用された黒鉛粉末は、当
該黒鉛粉末中に灰分を０．０５ｗｔ％以下に精製された
ものである ことを特徴とする小型モータにおけるカーボン・ブラシ
。 - （２）永久磁石を界磁としてそなえると共に、整流子を
介して転流が行われて回転せしめられる小型モータに使
用され、黒鉛粉末を結合して形成され上記整流子を摺動
する小型モータにおけるカーボン・ブラシにおいて、 黒鉛原料を高純度処理して、その黒鉛粉末中に不純物と
して含有される灰分が０．０５ｗｔ％以下に精製された
ものに対し、粒径が４０ミクロン以下かつ長さが５０ミ
クロン以下の繊維物質を０．１ｗｔ％ないし１２．０ｗ
ｔ％の範囲で添加した上で、加圧成形され焼成されて形
成されたものである ことを特徴とする小型モータにおけるカーボン・ブラシ
。 - （３）永久磁石を界磁としてそなえると共に、整流子を
介して転流が行われて回転せしめられる小型モータに使
用され、黒鉛粉末を結合して形成され上記整流子を摺動
する小型モータにおけるカーボン・ブラシの製造方法に
おいて、 不活性ガスの高温雰囲気中でハロゲンを遊離する物質を
用い黒鉛原料を精製する高純度処理工程と、 上記高純度処理工程を経た黒鉛の粉末に粒径が４０ミク
ロン以下かつ長さが５０ミクロン以下の繊維物質を０．
１ｗｔ％ないし１２．０ｗｔ％の範囲で添加する繊維物
質添加工程と、 上記繊維物質添加工程を経た黒鉛の粉末と繊維物質の粉
末とに対して、金属層をメッキせしめる金属メッキ処理
工程と、 上記金属メッキ処理された粉末を加圧成形せしめる加圧
成形工程と、 当該加圧成形された加圧成形物を焼成する焼成工程とを そなえていることを特徴とする小型モータにおけるカー
ボン・ブラシの製造方法。 - （４）永久磁石を界磁としてそなえると共に、整流子を
介して転流が行われて回転せしめられる小型モータに使
用され、黒鉛粉末を結合して形成され上記整流子を摺動
する小型モータにおけるカーボン・ブラシの製造方法に
おいて、 上記高純度処理工程を経た黒鉛の粉末を、バインダで固
めるバインダ処理工程と、 上記バインダで固められた黒鉛物質に対して粉砕・篩分
け処理を行う粉砕・篩分け処理工程と、 上記粉砕・篩分け処理工程を経た粉末を加圧成形せしめ
る加圧成形工程と、 上記加圧成形された加圧成形物を焼成する焼成工程と、 を実行すると共に、上記バインダ処理工程或いは上記粉
砕・篩分け処理工程において粒径が４０ミクロン以下か
つ長さが５０ミクロン以下の繊維物質を０．１ｗｔ％な
いし１２．０ｗｔ％の範囲で添加するようにした ことを特徴とする小型モータにおけるカーボン・ブラシ
の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2066671A JPH03270660A (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 小型モータにおけるカーボン・ブラシとその製造方法 |
| TW080101866A TW198146B (ja) | 1990-03-16 | 1991-03-08 | |
| US07/669,041 US5144181A (en) | 1990-03-16 | 1991-03-14 | Carbon brush for miniature motors and method of making same |
| DE4108564A DE4108564A1 (de) | 1990-03-16 | 1991-03-15 | Kohlebuerste fuer kleinmotoren und verfahren zu ihrer herstellung |
| CN 91101674 CN1028267C (zh) | 1990-03-07 | 1991-03-16 | 微型电机的碳刷及其制造方法 |
| GB9105645A GB2241944B (en) | 1990-03-16 | 1991-03-18 | Carbon brushes for miniature motors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2066671A JPH03270660A (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 小型モータにおけるカーボン・ブラシとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03270660A true JPH03270660A (ja) | 1991-12-02 |
Family
ID=13322606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2066671A Pending JPH03270660A (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-16 | 小型モータにおけるカーボン・ブラシとその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5144181A (ja) |
| JP (1) | JPH03270660A (ja) |
| DE (1) | DE4108564A1 (ja) |
| GB (1) | GB2241944B (ja) |
| TW (1) | TW198146B (ja) |
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| WO2019107218A1 (ja) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | トライス株式会社 | 自動車電装用モータのブラシ |
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| JP2001008424A (ja) | 1999-06-17 | 2001-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 直流整流子電動機 |
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| DE102016213653A1 (de) * | 2016-07-26 | 2018-02-01 | Schunk Hoffmann Carbon Technology Ag | Ableiteinrichtung zur Ableitung elektrischer Störungen |
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1990
- 1990-03-16 JP JP2066671A patent/JPH03270660A/ja active Pending
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1991
- 1991-03-08 TW TW080101866A patent/TW198146B/zh active
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019107218A1 (ja) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | トライス株式会社 | 自動車電装用モータのブラシ |
Also Published As
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