JPH06101360B2 - スリツプリング用ブラシとその製造方法 - Google Patents
スリツプリング用ブラシとその製造方法Info
- Publication number
- JPH06101360B2 JPH06101360B2 JP60197579A JP19757985A JPH06101360B2 JP H06101360 B2 JPH06101360 B2 JP H06101360B2 JP 60197579 A JP60197579 A JP 60197579A JP 19757985 A JP19757985 A JP 19757985A JP H06101360 B2 JPH06101360 B2 JP H06101360B2
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- Japan
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- mos
- heating
- brush
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、人工衛生などに搭載されるパドル駆動装置に
内蔵するスリップリング装置のブラシに係るもので、特
に接触片に固体潤滑剤を含有するものにおいて、この接
触片と支持ばねとの結合に関するものである。
内蔵するスリップリング装置のブラシに係るもので、特
に接触片に固体潤滑剤を含有するものにおいて、この接
触片と支持ばねとの結合に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕 一般に人工衛生など真空中において使用されるこの種ス
リップリング及びブラシは、特にブラシの耐磨耗性、す
なわち潤滑性が問題となり、これまでにも銀−二硫化モ
リブデン−炭素（以下Ag−MoS2−Ｃという），銀−二硫
化モリブデン−銅（以下Ag−MoS2−Cuという）など、電
気伝導性の良いAgと固体潤滑剤を主成分とする自己潤滑
性複合材料がすぐれた特性を示すことが報告されてい
る。
リップリング及びブラシは、特にブラシの耐磨耗性、す
なわち潤滑性が問題となり、これまでにも銀−二硫化モ
リブデン−炭素（以下Ag−MoS2−Ｃという），銀−二硫
化モリブデン−銅（以下Ag−MoS2−Cuという）など、電
気伝導性の良いAgと固体潤滑剤を主成分とする自己潤滑
性複合材料がすぐれた特性を示すことが報告されてい
る。
これらは何れも、素材の粉末を混合して焼結したもので
あるが室温で加圧したのち通電加熱により焼結を行うも
のと、真空中で加圧、加熱焼結するいわゆるホットプレ
ス法と大別して二通りの方法があることも周知である。
前記AgとMoS2を含有する材料の磨耗などに及ぼす混合比
の影響を調べてみると、第４図に示されるよう磨耗量お
よび摩擦係数についてはMoS2の量を増すに伴い初め急激
に減少するが15wt％付近で最小値をとつた後、今後は緩
やかに増加して全体としてＶ字形に似た変化を示す。
あるが室温で加圧したのち通電加熱により焼結を行うも
のと、真空中で加圧、加熱焼結するいわゆるホットプレ
ス法と大別して二通りの方法があることも周知である。
前記AgとMoS2を含有する材料の磨耗などに及ぼす混合比
の影響を調べてみると、第４図に示されるよう磨耗量お
よび摩擦係数についてはMoS2の量を増すに伴い初め急激
に減少するが15wt％付近で最小値をとつた後、今後は緩
やかに増加して全体としてＶ字形に似た変化を示す。
これに対し接点部の硬さは銀より軟質のMoS2量増加に従
つて当然のことながら単調に低下している。このような
結果から、MoS2の添加による摩擦係数の低下と、軟質化
が一つの目安になって上述した磨耗量の変化がもたらさ
れたのであろういう、一応の定性的な推論ができる。
つて当然のことながら単調に低下している。このような
結果から、MoS2の添加による摩擦係数の低下と、軟質化
が一つの目安になって上述した磨耗量の変化がもたらさ
れたのであろういう、一応の定性的な推論ができる。
このように耐磨耗性すなわち潤滑性を向上するためにMo
S2を少々程度混入するのが適当といわれているゆえんで
ある。
S2を少々程度混入するのが適当といわれているゆえんで
ある。
一方接触片自体は、支持ばねに取付けるにあたつて、
加締め、ろう付、半田付などの方法があるがにつ
いては接合の信頼性が小さい。は熱による支持ばねの
変質が生じ、はこれら及びの点を解消し得るもの
であるがこのようなAg−MoS2−ＣまたはCuの三元焼結合
金、特にMoS2の含有することが起因して半田の“ぬれ
性”が悪いといわれていることから実用化が困難であつ
た。
加締め、ろう付、半田付などの方法があるがにつ
いては接合の信頼性が小さい。は熱による支持ばねの
変質が生じ、はこれら及びの点を解消し得るもの
であるがこのようなAg−MoS2−ＣまたはCuの三元焼結合
金、特にMoS2の含有することが起因して半田の“ぬれ
性”が悪いといわれていることから実用化が困難であつ
た。
従つて、Agがほぼ100％あれば半田付には支障がないこ
と、この100％の素材に対するAgが例えば95％でMoS2が
５％の素材とは例えばホットプレス法による製造過程に
おいてそれぞれ容易に接合することができる点に着目す
れば、この接触片と支持ばねとの半田付は可能となる。
と、この100％の素材に対するAgが例えば95％でMoS2が
５％の素材とは例えばホットプレス法による製造過程に
おいてそれぞれ容易に接合することができる点に着目す
れば、この接触片と支持ばねとの半田付は可能となる。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、スリップリ
ング用ブラシの接触片と支持ばねを半田付により接合す
ることができるようにするこにより上記従来の欠点を除
去するようにしたものである。
ング用ブラシの接触片と支持ばねを半田付により接合す
ることができるようにするこにより上記従来の欠点を除
去するようにしたものである。
すなわち、いわゆるホットプレス法を用い、モールド詰
めの工程でAg100％の素材、Agに対してMoS2を微量含有
した素材を複層にしておき、これを一体的に焼結させる
ようにして接触片を形成することにより、支持ばねに対
して半田付可能なブラシを得ることと同時にその製造方
法を提供するものである。
めの工程でAg100％の素材、Agに対してMoS2を微量含有
した素材を複層にしておき、これを一体的に焼結させる
ようにして接触片を形成することにより、支持ばねに対
して半田付可能なブラシを得ることと同時にその製造方
法を提供するものである。
以下第１〜第３図，第５図及び第６図に示される本発明
の一実施例について説明すると（１）は複数個の導体リ
ング（２）…を、絶縁部（３）…を介して設けたリング
本体（４）と、前記それぞれの導体リング（２）…に対
向して設けたブラシ（５）…とからなるスリップリング
装置である。このブラシ（５）は第２図に示されるよう
に支持ばね（5a），（5b）の先端部において、前記導体
リング（２）…に先端が接触する接触片（5b），（5b）
を半田付Ｄにより接合しているものである。この一つが
第３図に示されるようにAg含有率がほぼ100％の第１の
層（5b1）,Agが95％MoS2及びＣが５％の第２の層（5b
2）及びAgが90％MoS2及びＣが10％の第３の層（5b3）の
３層からなつている。
の一実施例について説明すると（１）は複数個の導体リ
ング（２）…を、絶縁部（３）…を介して設けたリング
本体（４）と、前記それぞれの導体リング（２）…に対
向して設けたブラシ（５）…とからなるスリップリング
装置である。このブラシ（５）は第２図に示されるよう
に支持ばね（5a），（5b）の先端部において、前記導体
リング（２）…に先端が接触する接触片（5b），（5b）
を半田付Ｄにより接合しているものである。この一つが
第３図に示されるようにAg含有率がほぼ100％の第１の
層（5b1）,Agが95％MoS2及びＣが５％の第２の層（5b
2）及びAgが90％MoS2及びＣが10％の第３の層（5b3）の
３層からなつている。
そして、その製造方法は先ず第５図及び第６図に示され
るようにAg100％の第１の素材Ａを粉砕−乾燥−ふるい
−モールド詰めする第１の工程、Ag−95％,MoS2・Ｃ−
５％の第２の素材Ｂを同様にモールド詰めする第２の工
程及びAg−90％,MoS2・Ｃ−10％の第３の素材Ｃを同様
モールド詰めする第３の工程そして、これらの素材Ａ〜
Ｃを通電焼結する第４の工程、この焼結されたものを適
宜の形状に成形するプロジェクション加工の第５の工程
及び洗浄の第６の工程よりなるものである。前記第１〜
第３のモールド詰め工程は第５図に示されるように素材
Ａ〜Ｃが成形型（10）内に予め３層になるよう積層さ
れ、これが後述する加圧・加熱手段により焼結するもの
である。前記成形型（10）は、電気ヒータ（11a）を理
設した筒状の絶縁枠部（11）と導電性の底部（12）より
なる有底筒状のもので、この底部より前記素材Ａ〜Ｃが
順次積層されるものである。
るようにAg100％の第１の素材Ａを粉砕−乾燥−ふるい
−モールド詰めする第１の工程、Ag−95％,MoS2・Ｃ−
５％の第２の素材Ｂを同様にモールド詰めする第２の工
程及びAg−90％,MoS2・Ｃ−10％の第３の素材Ｃを同様
モールド詰めする第３の工程そして、これらの素材Ａ〜
Ｃを通電焼結する第４の工程、この焼結されたものを適
宜の形状に成形するプロジェクション加工の第５の工程
及び洗浄の第６の工程よりなるものである。前記第１〜
第３のモールド詰め工程は第５図に示されるように素材
Ａ〜Ｃが成形型（10）内に予め３層になるよう積層さ
れ、これが後述する加圧・加熱手段により焼結するもの
である。前記成形型（10）は、電気ヒータ（11a）を理
設した筒状の絶縁枠部（11）と導電性の底部（12）より
なる有底筒状のもので、この底部より前記素材Ａ〜Ｃが
順次積層されるものである。
（13）は加圧棒で絶縁枠部（11）の開口部より矢視方向
に加圧するものである。
に加圧するものである。
この加圧棒（13）及び前記底部（12）には通電端子（13
a）及び（13a）を設け、前記素材Ａ〜Ｃに直接電流を流
すことにより自己発熱させるようにしているものであ
る。
a）及び（13a）を設け、前記素材Ａ〜Ｃに直接電流を流
すことにより自己発熱させるようにしているものであ
る。
なお、第２図における（６）は導体リング（２）の裏側
において設けた中空絶縁体（７）の透孔（7a）を介して
前記導体リングに接続したリード線で前記中空部を通し
てブラシ側からの電力を、このリード線側に供給するよ
うになつている。
において設けた中空絶縁体（７）の透孔（7a）を介して
前記導体リングに接続したリード線で前記中空部を通し
てブラシ側からの電力を、このリード線側に供給するよ
うになつている。
しかし、ブラシを製作するにあたつて詳述すると、先ず
300メッシュ程度に粉砕したAgが乾燥、ふるいを通した
それぞれの素材Ａ〜Ｃを第５図に示されるように成形型
（10）に順次積層しモールド詰めする。次に型（10）内
を10-2torr程度真空引きした後電気ヒータ（11a）及び
リード線（13a）に電流をながすことによる間接加熱及
び自己発熱により900℃前後まで加熱する。これと同時
にそのままの状態で約10分間約く0.2ton/cm2の荷重を加
圧棒に加えて加圧し、いわゆる通電焼結を行なう。その
後200℃前後までは負荷を加えたまま、それ以後は室温
まで負荷を除いて上記真空中で自然冷却する。
300メッシュ程度に粉砕したAgが乾燥、ふるいを通した
それぞれの素材Ａ〜Ｃを第５図に示されるように成形型
（10）に順次積層しモールド詰めする。次に型（10）内
を10-2torr程度真空引きした後電気ヒータ（11a）及び
リード線（13a）に電流をながすことによる間接加熱及
び自己発熱により900℃前後まで加熱する。これと同時
にそのままの状態で約10分間約く0.2ton/cm2の荷重を加
圧棒に加えて加圧し、いわゆる通電焼結を行なう。その
後200℃前後までは負荷を加えたまま、それ以後は室温
まで負荷を除いて上記真空中で自然冷却する。
このようにすることにより、素材ＡとＢ及び素材ＢとＣ
との間においてはMoS2の含有量の差分が全体の５％前後
に設定したものであるが、その各々の素材の結合面イ及
びロにおいては相互の粒子が入り込んだブリッジ状態と
なつたまま焼結され、第１〜第３の層（5b1）〜（5b3）
を有する適宜の形状に成形し、洗浄してブラシ本体が製
作される。
との間においてはMoS2の含有量の差分が全体の５％前後
に設定したものであるが、その各々の素材の結合面イ及
びロにおいては相互の粒子が入り込んだブリッジ状態と
なつたまま焼結され、第１〜第３の層（5b1）〜（5b3）
を有する適宜の形状に成形し、洗浄してブラシ本体が製
作される。
次にこのように製作されたブラシ本体は第３図に示され
るようにその第１の層（5b1）側を例えばりん青銅製の
支持ばね（5a）に対しろう付Ｄするものである。このろ
う付にあたつては、問題となつていた“ぬれ性”が前記
第１の層（5b1）ではMoS2の含有のないことにより解消
され、融点が620℃〜900℃程度と比較的低い温度で両者
を結合することができるものである。
るようにその第１の層（5b1）側を例えばりん青銅製の
支持ばね（5a）に対しろう付Ｄするものである。このろ
う付にあたつては、問題となつていた“ぬれ性”が前記
第１の層（5b1）ではMoS2の含有のないことにより解消
され、融点が620℃〜900℃程度と比較的低い温度で両者
を結合することができるものである。
［発明の効果］ 本発明によれば以上のように、MoS2などの固体潤滑剤を
含有す接触片と、これを結合する支持ばねとより構成さ
れ、前記接触片は、前記支持ばねに対する接合部は半田
付け性の良くないMoS2が含有しないように第１の層が形
成され、前記支持ばねに対する半田付による結合が十分
なものとすることができるようにしたものであるから、
これら接触片と支持ばねの結合にあたつて従来のように
加締めによる場合の信頼性の問題、ろう付による場合の
ろう付時の熱による支持ばねの変質の問題を解消するこ
とができつつ、導体リング１つに対する接触部である第
３の層にあつてはその耐磨耗性向上のためのMoS2を含有
させることを可能にしたものであつてより信頼性が向上
するものである。
含有す接触片と、これを結合する支持ばねとより構成さ
れ、前記接触片は、前記支持ばねに対する接合部は半田
付け性の良くないMoS2が含有しないように第１の層が形
成され、前記支持ばねに対する半田付による結合が十分
なものとすることができるようにしたものであるから、
これら接触片と支持ばねの結合にあたつて従来のように
加締めによる場合の信頼性の問題、ろう付による場合の
ろう付時の熱による支持ばねの変質の問題を解消するこ
とができつつ、導体リング１つに対する接触部である第
３の層にあつてはその耐磨耗性向上のためのMoS2を含有
させることを可能にしたものであつてより信頼性が向上
するものである。
また、前記第１の層及び第３の層を結合するにあたっ
て、前記第１の層及び第３の層相互に対してこの層相互
にMoS2の成分比としてそれぞれ５％程度の差によって、
ホットプレス法による焼結時において一体化することが
できる第２の層を含有するものであるから、前記第１の
層及び第３の層を結合する、いわばブリッジの役割をな
し、全体として一体的に結合することができるスリップ
リング用ブラシを得ることができるのである。
て、前記第１の層及び第３の層相互に対してこの層相互
にMoS2の成分比としてそれぞれ５％程度の差によって、
ホットプレス法による焼結時において一体化することが
できる第２の層を含有するものであるから、前記第１の
層及び第３の層を結合する、いわばブリッジの役割をな
し、全体として一体的に結合することができるスリップ
リング用ブラシを得ることができるのである。
更に、接触片としてAg−MoS2−ＣまたはCuの３元焼結合
金層により形成され、支持ばねに対しては、Agの含有率
をほぼ100％で、半田に対するぬれ性が良好な第１の層
を半田付けにより結合するようにしたから、良好な結合
が得られ、機械強度がの保持のみならず、該部における
導電性の改善と信頼性の向上につながるものである。
金層により形成され、支持ばねに対しては、Agの含有率
をほぼ100％で、半田に対するぬれ性が良好な第１の層
を半田付けにより結合するようにしたから、良好な結合
が得られ、機械強度がの保持のみならず、該部における
導電性の改善と信頼性の向上につながるものである。
次に、この接触片の製造方法として、ほぼAgの成分より
なる粉状に乾燥させた第１の素材Ａをふるいにかけ、加
熱型にモールド詰めする第１の工程と、MoS2を少々含有
するAgを主成分とする粉状に乾燥させた第２の素材Ｂ更
には第３の素材Ｃを前記加熱型内の第１の素材Ａの上層
に積層する第２の工程と、MoS2を素材Ｂに比し少々増加
させたAgを主成分とする粉状に乾燥させた素材Ｃを前記
加熱型内の素材Ｂの上層に積層する第３の工程と、前記
素材Ａ及びＣに対して、前記型自体による加熱あるいは
更に前記各素材に通電することによる自己発熱により加
熱焼結するようにした第４の工程を具備するようにした
から、いわゆるホットプレス法におけるモールド詰工程
において、素材Ａ〜Ｃを順次型に入れ込むのみでよいの
で特段の加工工程は必要でない。またこの点に鑑みて、
上述実施例によれば、いわゆる素材はＡ〜Ｃの３種類と
したが、これを必要により例えば５種類とする各種類相
互のMoS2の成分比の差分を５％以下にして、素材相互の
焼結時の結合強度をより一層高めるようにすることも可
能である。
なる粉状に乾燥させた第１の素材Ａをふるいにかけ、加
熱型にモールド詰めする第１の工程と、MoS2を少々含有
するAgを主成分とする粉状に乾燥させた第２の素材Ｂ更
には第３の素材Ｃを前記加熱型内の第１の素材Ａの上層
に積層する第２の工程と、MoS2を素材Ｂに比し少々増加
させたAgを主成分とする粉状に乾燥させた素材Ｃを前記
加熱型内の素材Ｂの上層に積層する第３の工程と、前記
素材Ａ及びＣに対して、前記型自体による加熱あるいは
更に前記各素材に通電することによる自己発熱により加
熱焼結するようにした第４の工程を具備するようにした
から、いわゆるホットプレス法におけるモールド詰工程
において、素材Ａ〜Ｃを順次型に入れ込むのみでよいの
で特段の加工工程は必要でない。またこの点に鑑みて、
上述実施例によれば、いわゆる素材はＡ〜Ｃの３種類と
したが、これを必要により例えば５種類とする各種類相
互のMoS2の成分比の差分を５％以下にして、素材相互の
焼結時の結合強度をより一層高めるようにすることも可
能である。
第１図は本発明を実施した一般的スリップリングを示す
図、第２図は第１図のII〜II線に沿う断面図、第３図は
スリップリング用ブラシの要部の側面図、第４図は接触
片に含有されるMoS2の含有割合に対する磨耗量と摩擦係
数の関係を示す図、第５図は本発明の製造工程において
用いる成形型と加圧棒及び素材のモールド詰時の状態を
示す概略断面図で第６図は本発明の製造方法における製
造工程のフロー図である。 （１）…スリップリング装置、（２）…導体リング、
（３）絶縁部、（４）…リング本体、（５）…ブラシ、
（5a）…支持ばね、（5b）…接触片、（5b1）…第１の
層、（5b2）…第２の層、（5b3）…第３の層、Ａ〜Ｃ…
第１〜第３の素材、（10）…成形型、（11）…絶縁枠
部、（11a）…電気ヒータ、（12）…底部、（13）…加
圧棒。
図、第２図は第１図のII〜II線に沿う断面図、第３図は
スリップリング用ブラシの要部の側面図、第４図は接触
片に含有されるMoS2の含有割合に対する磨耗量と摩擦係
数の関係を示す図、第５図は本発明の製造工程において
用いる成形型と加圧棒及び素材のモールド詰時の状態を
示す概略断面図で第６図は本発明の製造方法における製
造工程のフロー図である。 （１）…スリップリング装置、（２）…導体リング、
（３）絶縁部、（４）…リング本体、（５）…ブラシ、
（5a）…支持ばね、（5b）…接触片、（5b1）…第１の
層、（5b2）…第２の層、（5b3）…第３の層、Ａ〜Ｃ…
第１〜第３の素材、（10）…成形型、（11）…絶縁枠
部、（11a）…電気ヒータ、（12）…底部、（13）…加
圧棒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 信也 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝小向工場内 (72)発明者 丸岡 峰男 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝小向工場内 (72)発明者 佐藤 祥治 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝小向工場内 (56)参考文献 特開 昭50−42309（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−10349（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】MoS2を含有する接触片と、これと結合する
支持ばねとより構成され、前記接触片は、前記支持ばね
に直接結合されるほぼ100％のAg含有率の第１の層と、
該第１の層に結合されるAgと主成分として微量のMoS2を
混入した第２の層と、該第２層に結合される前記第２の
層より幾分Agの含有率を少なくし、その分MoS2の含有率
を増加した第３の層を具備したことを特徴とするスリッ
プリング用ブラシ。 - 【請求項２】ほぼAgの成分によりなる粉状に乾燥させた
素材Ａをふるいにかけ、加熱型にモールド詰めする第１
の工程と、MoS2を少々含有するAgを主成分とする粉状に
乾燥させた素材Ｂを、前記加熱型内の素材Ａの上層に積
層する第２の工程と、前記素材Ｂに比しMoS2を少々増加
させると同時にAgを少々減少させたAgとからなる粉状に
乾燥させた素材Ｃを、前記加熱型内の素材Ｂの上層に積
層する第３の工程と、前記素材Ａ〜Ｃに対して、前記型
自体による加熱あるいは更に前記各素材に通電すること
による自己発熱により前記各素材を加熱焼結するように
した第４の工程を含み、これら各工程を経て得られた接
触片素材の前記素材Ａ側の層を支持ばねに対して半田付
により結合するようにしたスリップリング用ブラシの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197579A JPH06101360B2 (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | スリツプリング用ブラシとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197579A JPH06101360B2 (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | スリツプリング用ブラシとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6258582A JPS6258582A (ja) | 1987-03-14 |
| JPH06101360B2 true JPH06101360B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16376840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60197579A Expired - Lifetime JPH06101360B2 (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | スリツプリング用ブラシとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101360B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996030579A1 (fr) * | 1995-03-29 | 1996-10-03 | Jaguar Co., Ltd. | Machine a coudre surjeteuse |
| DE102010048189B4 (de) * | 2010-10-13 | 2012-11-15 | Heraeus Materials Technology Gmbh & Co. Kg | Edelmetallhaltiges Kontaktstück auf einem Federträger mit rotationssymmetrischem Biegemoment |
| JP5836742B2 (ja) * | 2011-09-30 | 2015-12-24 | 瓜生製作株式会社 | 油圧式トルクレンチの締付力の制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5042309A (ja) * | 1973-08-18 | 1975-04-17 | ||
| JPS5510349U (ja) * | 1978-07-04 | 1980-01-23 |
-
1985
- 1985-09-09 JP JP60197579A patent/JPH06101360B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6258582A (ja) | 1987-03-14 |
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