JPH05111224A - 金属黒鉛質ブラシ - Google Patents
金属黒鉛質ブラシInfo
- Publication number
- JPH05111224A JPH05111224A JP26567391A JP26567391A JPH05111224A JP H05111224 A JPH05111224 A JP H05111224A JP 26567391 A JP26567391 A JP 26567391A JP 26567391 A JP26567391 A JP 26567391A JP H05111224 A JPH05111224 A JP H05111224A
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- graphite
- brush
- metallic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属黒鉛質ブラシにおいて起動不良を防ぐと
共に、整流子摩耗及びブラシ摺動音を低減し、ブラシ寿
命及び出力を向上させる。 【構成】 灰分０．１重量％以下の黒鉛及び銅を主成分
とし、金属チタンの５重量％以下を含有してなる金属黒
鉛質ブラシ。
共に、整流子摩耗及びブラシ摺動音を低減し、ブラシ寿
命及び出力を向上させる。 【構成】 灰分０．１重量％以下の黒鉛及び銅を主成分
とし、金属チタンの５重量％以下を含有してなる金属黒
鉛質ブラシ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電装用モーター等に使
用する金属黒鉛質ブラシに関する。
用する金属黒鉛質ブラシに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電装用モーターにおいては、黒鉛
及び銅粉などの金属粉からなる導電性の良好な金属黒鉛
質ブラシが使用されている。黒鉛は結晶が発達し、潤滑
性の良い天然黒鉛が一般的に用いられている。しかし天
然黒鉛の中には、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3等の酸
化物を主成分とした灰分が含まれており、天然黒鉛を主
原料とした金属黒鉛質ブラシにおいては、これらの灰分
のうち、特にＳｉＯ2の影響により種々の障害が生ず
る。例えば、整流子の面を傷つけ整流子の摩耗が増加す
る、また整流子の凹凸が大きくなりブラシが踊り易くな
ることにより摺動音が高くなったり、火花が大きくなっ
たりブラシ摩耗が増える、耐久後の出力が劣化する等で
ある。さらに黒鉛中の灰分量が多い場合、又は灰分の粒
径が大きい場合には、起動不良を発生したり、黒鉛のロ
ットにより灰分量に差がある為、ブラシの性能が使用し
た黒鉛により変動する等の問題があった。
及び銅粉などの金属粉からなる導電性の良好な金属黒鉛
質ブラシが使用されている。黒鉛は結晶が発達し、潤滑
性の良い天然黒鉛が一般的に用いられている。しかし天
然黒鉛の中には、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3等の酸
化物を主成分とした灰分が含まれており、天然黒鉛を主
原料とした金属黒鉛質ブラシにおいては、これらの灰分
のうち、特にＳｉＯ2の影響により種々の障害が生ず
る。例えば、整流子の面を傷つけ整流子の摩耗が増加す
る、また整流子の凹凸が大きくなりブラシが踊り易くな
ることにより摺動音が高くなったり、火花が大きくなっ
たりブラシ摩耗が増える、耐久後の出力が劣化する等で
ある。さらに黒鉛中の灰分量が多い場合、又は灰分の粒
径が大きい場合には、起動不良を発生したり、黒鉛のロ
ットにより灰分量に差がある為、ブラシの性能が使用し
た黒鉛により変動する等の問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの問題を解決す
る為には、天然黒鉛をさらに酸やアルカリで薬品処理を
行って灰分を少なくした黒鉛、又は天然黒鉛を高温で熱
処理することにより灰分を低減した黒鉛を使用する方法
がある。しかし、前述の様に灰分を低減した黒鉛を使用
すると、ブラシ自体に研摩性が少なくなり、整流子面が
黒化して出力が劣化したり、ブラシ摩耗が増加する等の
欠点があった。これらを防ぐ為、添加剤としてＳｉＣ、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等の研摩剤を加える手段があるが、
研摩性が強い為、ブラシ中にこれらの添加物が偏在した
場合には、ブラシの性能に変動を生じ易いこと、また絶
縁性添加物の場合には添加剤の量が多くなると接触抵抗
が高くなり、出力低下あるいは起動不良を起こすという
欠点があった。
る為には、天然黒鉛をさらに酸やアルカリで薬品処理を
行って灰分を少なくした黒鉛、又は天然黒鉛を高温で熱
処理することにより灰分を低減した黒鉛を使用する方法
がある。しかし、前述の様に灰分を低減した黒鉛を使用
すると、ブラシ自体に研摩性が少なくなり、整流子面が
黒化して出力が劣化したり、ブラシ摩耗が増加する等の
欠点があった。これらを防ぐ為、添加剤としてＳｉＣ、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等の研摩剤を加える手段があるが、
研摩性が強い為、ブラシ中にこれらの添加物が偏在した
場合には、ブラシの性能に変動を生じ易いこと、また絶
縁性添加物の場合には添加剤の量が多くなると接触抵抗
が高くなり、出力低下あるいは起動不良を起こすという
欠点があった。
【０００４】本発明は、前記した欠点を解消する金属黒
鉛質ブラシを提供することを目的とする。
鉛質ブラシを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、灰分０．１重
量％以下の黒鉛及び銅を主成分とし、金属チタンの５重
量％以下を含有してなる金属黒鉛質ブラシに関する。
量％以下の黒鉛及び銅を主成分とし、金属チタンの５重
量％以下を含有してなる金属黒鉛質ブラシに関する。
【０００６】本発明において、黒鉛は通常天然産鱗状黒
鉛をアチソン炉などを使用して約３０００℃で熱処理し
て脱灰したものを使用するが、コークスあるいは油煙を
原料とする炭素材料をアチソン炉などを使用して同じく
黒鉛化処理した人造黒鉛を使用しても良い。灰分の量を
０．１重量％以下にするのは原料に含まれる灰分、特に
ＳｉＯ2の量を少なく規定することにより、ブラシの性
能面での変動をできるだけ小さくする為である。
鉛をアチソン炉などを使用して約３０００℃で熱処理し
て脱灰したものを使用するが、コークスあるいは油煙を
原料とする炭素材料をアチソン炉などを使用して同じく
黒鉛化処理した人造黒鉛を使用しても良い。灰分の量を
０．１重量％以下にするのは原料に含まれる灰分、特に
ＳｉＯ2の量を少なく規定することにより、ブラシの性
能面での変動をできるだけ小さくする為である。
【０００７】金属チタンの量を最大５重量％としたの
は、５重量％を越えると研摩性が強くなり、整流子の摩
耗が増加したり、摺動音が高くなったりするためであ
る。金属チタンは平均粒径が３０μｍ以下のものが好ま
しい。粒径が大きいと研摩性が強くなるとともに、ブラ
シ中に偏在し易くなるため性能面での変動を生じ易くな
る。より好ましくは１５μｍ以下である。
は、５重量％を越えると研摩性が強くなり、整流子の摩
耗が増加したり、摺動音が高くなったりするためであ
る。金属チタンは平均粒径が３０μｍ以下のものが好ま
しい。粒径が大きいと研摩性が強くなるとともに、ブラ
シ中に偏在し易くなるため性能面での変動を生じ易くな
る。より好ましくは１５μｍ以下である。
【０００８】金属チタン粉末は導電性及び研摩性を有
し、ブラシに添加して用いた場合、ブラシ摩耗が減少
し、整流子面に生成する過剰なカーボン被膜を除去し、
出力が向上する効果を有する。本発明の金属黒鉛質ブラ
シは銅粉（通常は電解銅粉）、前記脱灰黒鉛粉及び金属
チタンの粉末を公知の方法により混合し、成形及び焼成
して得られる。黒鉛の含有量が多い場合には、黒鉛粉を
熱硬化性樹脂等の結合剤と混練して結合剤を付着せしめ
た黒鉛を用いる。
し、ブラシに添加して用いた場合、ブラシ摩耗が減少
し、整流子面に生成する過剰なカーボン被膜を除去し、
出力が向上する効果を有する。本発明の金属黒鉛質ブラ
シは銅粉（通常は電解銅粉）、前記脱灰黒鉛粉及び金属
チタンの粉末を公知の方法により混合し、成形及び焼成
して得られる。黒鉛の含有量が多い場合には、黒鉛粉を
熱硬化性樹脂等の結合剤と混練して結合剤を付着せしめ
た黒鉛を用いる。
【０００９】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【００１０】実施例１ 灰分０．７重量％で平均粒径３０μｍの鱗状黒鉛をアチ
ソン炉を用い、最高温度２９００℃で熱処理することに
より灰分が０．００８重量％の黒鉛粉を得た。得られた
脱灰黒鉛粉１００重量部に対し樹脂分５０重量％を含む
レゾール形フェノール樹脂２０重量部およびメタノール
４０重量部を用い６０℃で２時間加熱混練した後、６０
℃で８時間乾燥し硬化させた。硬化した混練物を衝撃式
粉砕機により粉砕し平均粒径８０μｍの樹脂処理黒鉛粉
を得た。得られた樹脂処理黒鉛粉３０重量部及び平均粒
径３０μｍの電解銅粉７０重量部に平均粒径１０μｍの
金属チタン粉末を１．０重量部加えて混合した後、面圧
４．０ｔｏｎ／ｃｍ2の条件で金型により厚さ７ｍｍ×
幅１５ｍｍ×長さ１６ｍｍに成形し、次いで還元性雰囲
気中において６５０℃で焼成することにより金属黒鉛質
ブラシを得た。
ソン炉を用い、最高温度２９００℃で熱処理することに
より灰分が０．００８重量％の黒鉛粉を得た。得られた
脱灰黒鉛粉１００重量部に対し樹脂分５０重量％を含む
レゾール形フェノール樹脂２０重量部およびメタノール
４０重量部を用い６０℃で２時間加熱混練した後、６０
℃で８時間乾燥し硬化させた。硬化した混練物を衝撃式
粉砕機により粉砕し平均粒径８０μｍの樹脂処理黒鉛粉
を得た。得られた樹脂処理黒鉛粉３０重量部及び平均粒
径３０μｍの電解銅粉７０重量部に平均粒径１０μｍの
金属チタン粉末を１．０重量部加えて混合した後、面圧
４．０ｔｏｎ／ｃｍ2の条件で金型により厚さ７ｍｍ×
幅１５ｍｍ×長さ１６ｍｍに成形し、次いで還元性雰囲
気中において６５０℃で焼成することにより金属黒鉛質
ブラシを得た。
【００１１】実施例２ 灰分量０．７重量％で平均粒径３０μｍの鱗状黒鉛を誘
導式黒鉛化炉を用い最高温度２，８００℃で熱処理をす
ることにより灰分が０．００７重量％の黒鉛粉を得た。
得られた脱灰黒鉛粉１００重量部に対し、ノボラック形
フェノール樹脂８重量部およびメタノール３０重量部を
用い、６０℃で２時間加熱混練した後、７０℃で６時間
乾燥し硬化させた。硬化した混練物を実施例１と同様な
方法で粉砕し、平均粒径７０μｍの樹脂処理黒鉛粉を得
た。こうして得られた樹脂処理黒鉛粉６０重量部及び平
均粒径３０μｍの電解銅粉４０重量部に平均粒径１０μ
ｍの金属チタン粉末を２．０重量部加えて混合した後、
面圧３．０ｔｏｎ／ｃｍ2の条件で金型により厚さ６ｍ
ｍ×幅８ｍｍ×長さ１２ｍｍに成形し、次いで還元性雰
囲気中において６５０℃で焼成して金属黒鉛質ブラシを
得た。
導式黒鉛化炉を用い最高温度２，８００℃で熱処理をす
ることにより灰分が０．００７重量％の黒鉛粉を得た。
得られた脱灰黒鉛粉１００重量部に対し、ノボラック形
フェノール樹脂８重量部およびメタノール３０重量部を
用い、６０℃で２時間加熱混練した後、７０℃で６時間
乾燥し硬化させた。硬化した混練物を実施例１と同様な
方法で粉砕し、平均粒径７０μｍの樹脂処理黒鉛粉を得
た。こうして得られた樹脂処理黒鉛粉６０重量部及び平
均粒径３０μｍの電解銅粉４０重量部に平均粒径１０μ
ｍの金属チタン粉末を２．０重量部加えて混合した後、
面圧３．０ｔｏｎ／ｃｍ2の条件で金型により厚さ６ｍ
ｍ×幅８ｍｍ×長さ１２ｍｍに成形し、次いで還元性雰
囲気中において６５０℃で焼成して金属黒鉛質ブラシを
得た。
【００１２】比較例１ 灰分量０．７重量％の鱗状黒鉛１００重量部に対し、樹
脂分５０重量％を含むレゾール形フェノール樹脂２０重
量部およびメタノール４０重量部を用い６０℃で２時間
加熱混練した後、以下実施例１と同様の方法で平均粒径
８０μｍの樹脂処理黒鉛粉を得、その３０重量部及び平
均粒径が３０μｍの電解銅粉７０重量部を混合し、実施
例と同様の方法で成形及び焼成することにより実施例１
と同一形状の金属黒鉛質ブラシを得た。
脂分５０重量％を含むレゾール形フェノール樹脂２０重
量部およびメタノール４０重量部を用い６０℃で２時間
加熱混練した後、以下実施例１と同様の方法で平均粒径
８０μｍの樹脂処理黒鉛粉を得、その３０重量部及び平
均粒径が３０μｍの電解銅粉７０重量部を混合し、実施
例と同様の方法で成形及び焼成することにより実施例１
と同一形状の金属黒鉛質ブラシを得た。
【００１３】比較例２ 灰分量０．７重量％の鱗状黒鉛１００重量部に対し、ノ
ボラック形フェノール樹脂８重量％およびメタノール３
０重量部を用い６０℃で２時間加熱混練したのち、以下
実施例１と同様の方法で平均粒径７０μｍの樹脂処理黒
鉛粉を得た。こうして得られた樹脂処理黒鉛粉６０重量
部及び平均粒径３０μｍの電解銅粉４０重量部を混合
し、実施例２と同様の方法で成形及び焼成することによ
り実施例２と同一形状の金属黒鉛質ブラシを得た。
ボラック形フェノール樹脂８重量％およびメタノール３
０重量部を用い６０℃で２時間加熱混練したのち、以下
実施例１と同様の方法で平均粒径７０μｍの樹脂処理黒
鉛粉を得た。こうして得られた樹脂処理黒鉛粉６０重量
部及び平均粒径３０μｍの電解銅粉４０重量部を混合
し、実施例２と同様の方法で成形及び焼成することによ
り実施例２と同一形状の金属黒鉛質ブラシを得た。
【００１４】（試験及びその結果）実施例１及び比較例
１で得られたブラシを１２Ｖ、１．６ｋＷの自動車用ス
ターターに組み込み、初期の出力を測定した後、２秒Ｏ
Ｎ、２８秒ＯＦＦの条件でエンジンを負荷として、起動
サイクルを３万回実施して耐久後の出力、ブラシ摩耗量
及び整流子摩耗量を測定した。この結果を表１に示す。
１で得られたブラシを１２Ｖ、１．６ｋＷの自動車用ス
ターターに組み込み、初期の出力を測定した後、２秒Ｏ
Ｎ、２８秒ＯＦＦの条件でエンジンを負荷として、起動
サイクルを３万回実施して耐久後の出力、ブラシ摩耗量
及び整流子摩耗量を測定した。この結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】また実施例２および比較例２で得られたブ
ラシを１２Ｖ、１７０Ｗの自動車用ブロワモーターに組
み込み、初期の回転数および１４００ｒｐｍでの摺動音
を測定した。さらにシロツコファンを負荷として連続耐
久試験を実施し、耐久後の回転数、１４００ｒｐｍでの
摺動音、ブラシ摩耗及び整流子摩耗を測定した。この結
果を表２に示す。
ラシを１２Ｖ、１７０Ｗの自動車用ブロワモーターに組
み込み、初期の回転数および１４００ｒｐｍでの摺動音
を測定した。さらにシロツコファンを負荷として連続耐
久試験を実施し、耐久後の回転数、１４００ｒｐｍでの
摺動音、ブラシ摩耗及び整流子摩耗を測定した。この結
果を表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】表１に示すように、スターターモーターの
実機試験において、実施例のブラシは比較例のブラシよ
り耐久後の出力に優れ、ブラシ摩耗および整流子摩耗が
少ない。また表２に示すように、ブロワーモーターの実
機試験において、実施例のブラシは比較例のブラシより
初期騒音及び耐久後の騒音共に低く、耐久後の回転数が
大きく、さらにブラシ摩耗および整流子摩耗が少ない。
実機試験において、実施例のブラシは比較例のブラシよ
り耐久後の出力に優れ、ブラシ摩耗および整流子摩耗が
少ない。また表２に示すように、ブロワーモーターの実
機試験において、実施例のブラシは比較例のブラシより
初期騒音及び耐久後の騒音共に低く、耐久後の回転数が
大きく、さらにブラシ摩耗および整流子摩耗が少ない。
【００１９】
【発明の効果】本発明の金属黒鉛質ブラシは、適度の研
摩性を有し、整流子面に生成する被膜を適度に調製する
作用があり、騒音が低く、出力に優れ、かつブラシ摩耗
及び整流子摩耗が少ない。従って本発明のブラシは低騒
音、高出力、長寿命のブラシとして電装用モーター等、
金属黒鉛質ブラシを使用するモーターに有効に用いられ
る。
摩性を有し、整流子面に生成する被膜を適度に調製する
作用があり、騒音が低く、出力に優れ、かつブラシ摩耗
及び整流子摩耗が少ない。従って本発明のブラシは低騒
音、高出力、長寿命のブラシとして電装用モーター等、
金属黒鉛質ブラシを使用するモーターに有効に用いられ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 灰分０．１重量％以下の黒鉛及び銅を主
成分とし、金属チタンの５重量％以下を含有してなる金
属黒鉛質ブラシ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26567391A JPH05111224A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 金属黒鉛質ブラシ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26567391A JPH05111224A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 金属黒鉛質ブラシ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05111224A true JPH05111224A (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=17420407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26567391A Pending JPH05111224A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 金属黒鉛質ブラシ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05111224A (ja) |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP26567391A patent/JPH05111224A/ja active Pending
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