JPH0614448B2

JPH0614448B2 - 電気接点

Info

Publication number: JPH0614448B2
Application number: JP61002723A
Authority: JP
Inventors: 成徳宇田; 準舟見; 滋近藤; 孝克森本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-01-09
Filing date: 1986-01-09
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: JPS62160614A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は種々の電気機器用の電気接点、特に長期にわた
り性能を維持できる上下動接点、スライドスイツチ、リ
レー、コネクター等の種々の電気接点に関する。

〔従来の技術〕

従来より種々の電気機器に用いられている電気接点、例
えば上下動接点、スライドスイツチ、リレー、コネクタ
ー等の電気接点はその動作中経時的にそれらの部分に異
物が形成蓄積されることが知られている。これらの異物
は時には電気火花により、あるいは接点の摩耗により生
じ、経時的に蓄積されて電気機器例えば上下動接点、ス
ライドスイツチ、リレー、コネクター等、また電気接点
および摺動部を併せ有する小型モータ等の性能を低下さ
せ、ひいては機能を破壊してしまうことがある。

これについて接点開閉回数が最も多く、かつ摺動部も有
する代表例として小型モータをとりあげて説明する。

小型モータにおいてはブラシおよびコミユテータが組み
込まれており、このブラシは大きく分けて二種類ある。
その一つは弾性を有する導電材料、例えば銅、ベリリウ
ム銅、銅チタン合金、リン青銅、洋白からなる薄板材あ
るいは線材に貴金属またはその合金（例えばＡｕ、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ等およびこれらの合金）材料をク
ラツドするか、スポツト溶接によつて接合した構造にな
つている。またもう一つは上記薄板材または線材の一部
に焼結カーボンブラシ（例えばカーボン、Ａｇカーボ
ン、Ｃｕカーボン、ＡｇＣｕカーボンおよびこれらの材
料にＳｉＣ、ＭｏＳ_２、Ｐｂ、エポキシ樹脂等を添加剤
として配合したブラシ）を導電性接着剤、スポツト溶
接、あるいはカシメ方式等の接合した構造になつてい
る。

これらのブラシを有する小型モータにおいては動作時、
即ちコミユテータ回転時に相互に摺動するコミユテータ
セグメントとブラシ摺動部とが、その接触転の断続によ
り電気火花を発生し、この電気火花の発生に伴つて電気
ノイズを発生し、またコミユテータセグメンとブラシ摺
動部に消耗や溶着を発生する。またコミユテータ回転時
にブラシ摺動部に不必要な振動を生じ、これによっても
ブラシ摺動部のコミユテータセグメントに対する接触面
に異常な溶着が生じ、火花発生に伴う異物が生成される
ことがしばしば起る。

上述した如き溶着や異物が発生すると、これらが更にコ
ミユテータセグメントおよびブラシ摺動部を擦過して擦
傷を与え、この擦過によつて生ずる切屑もしくは摩耗屑
がコミユテータセグメント間のギヤツプ部に溜り、コミ
ユテータセグメント相互が導通されて回転不安定を発生
する。またブラシ摺動部およびコミユテータセグメント
の面粗度を大にし、ブラシの振動を大にする原因とな
り、これが更に電気火花の発生を助長し、ますます異常
摩耗、異物生成を促進させる結果となり、電気ノイズの
増大、整流位置のズレ等モータ性能そのものの低下をも
たらすことになる。

一般にコミユテータセグメント材料は、Au、Pd、Ag等の貴
金属合金（例えばAgCu、AgCd、AgCuCd、AgCuTi等の合
金）からなる。これに対しブラシが前述した貴金属また
はその合金からなるとき、何れも表面エネルギーが高
く、かかるコミユテータセグメントとブラシがほぼ同様
の材質からなるため、相互摺接面で擦過傷が発生し易
い。また前述したカーボンのみからなるブラシの場合に
も貴金属合金ブラシと比較して摺動抵抗は小さくなると
はいえ、電気火花による消耗が大きく、またカーボン中
に混入しているSiO₂等の不純物による擦過傷の危険性が
ある。また貴金属と組合わせたカーボンブラシの場合に
は、上述した貴金属合金ブラシの場合と同様の欠点を有
している。

なおコミユテータとブラシ摺動部の異常摩耗および溶着
に関し、文献によば不飽和芳香族炭化水素の雰囲気が、
電気接点近くに存在したり、これらに吸着されたとき、
黒化物（これらの分解により生じたカーボンおよびブシ
とコミユテータセグメントの間で生ずる摩耗粉の混合し
たもの）と称される異物が生成する。

これは不飽和芳香族炭化水素（例えばトルエン、スチレ
ン等）が不完全燃焼するとき、生成するカーボン量が多
いためであり、このカーボンは比較的に密な硬質のもの
となる。このカーボンの生成、即ちブラシおよびコミユ
テータセグメントにカーボンが適度に付着すると、ブラ
シの摩耗そのものは減少させる。しかしながらかかる不
飽和芳香族炭化水素から生成したカーボンによる異物の
形成は長期間使用中小型モータのワウ・フラツタを増大
させる欠点を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した小型モータの例におけるブラシとコミユテータ
の摺動により発生するブラシおよびコミユテータの消
耗、溶着の発生、これによる擦過損、機械的摩耗による
モータの性能低下および寿命短縮、および開閉接点構造
の上下動スイツチ、リレー、あるいは摺動接点構造を有
するスライドスイツチ、コネクター等の電気接続構造の
電気接点の消耗、溶着の発生はこれらの機器における大
きな欠点となつている。

従つて本発明は上述した如き種々の電気接点の欠点を克
服することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はＣ₆〜Ｃ₂₄アルカンジオールのモノ（ポリオキ
シルアルキレン）エーテルの雰囲気を有する電気機器用
電気接点にある。

本発明で使用しうるＣ₆〜Ｃ₂₄アルカンジオールのモノ
（ポリオキシアルキレン）エーテルの具体例としては例
えばヘキシレングリコールのエチレンオキサイド１モル
付加物（以下薬品１と称する）、プロピレンオキサイド
１モル付加物（以下薬品２と称する）、エチレンオキサ
イド２モル付加物（以下薬品３と称する）、プロピレン
オキサイド２モル付加物（以下薬品４と称する）、プロ
ピレンオキサイド４モル付加物（以下薬品５と称す
る）、およびエチレンオキサイド２モルとプロピレンオ
キサイド１モル付加物（以下薬品６と称する）がある。

上記薬品１〜６の物性を以下に例示する。

上述した薬品１〜６はそれぞれ単独であるいは任意の混
合物として使用できる。

本発明に従いアルカンジオールのモノ（ポリオキシアル
キレン）エーテルを使用するに当つては、上下動スイツ
チ、リレー、スライドスイツチ、コネクター等の電気的
接続構造の電気接点を構成する材料に含浸または塗布し
てもよく、あるいはその近傍に塗布してもよく、あるい
はフエルト、スポンジ等に含浸させ、これを上述した如
き電気接点の近傍に固着もしくは接着させてもよい。何
れにしてもアルカンジオールのモノ（ポリオキシアルキ
レン）エーテルが塗布され、もしくは蒸発されて電気接
点部にこれらの雰囲気を作らせるようにする。このため
上記電気接点部は一定のケース内に内包させるのが好ま
しく、このケースは必ずしも気密にする必要はないがで
きる限り気密に近い構造にするのが好ましい。

例えば小型モータにあつては本発明によるアルカンジオ
ールのモノ（ポリオキシアルキレン）エーテル含浸材料
をモータケース内の一部、例えばブラケットあるいはブ
ラシ固定部材に接着固定するとよい。

〔作用〕

本発明で使用するアルカンジオールのモノ（ポリオキシ
アルキレン）エーテルは、電気接点部に塗布するか、そ
の近傍に存在させてその雰囲気を電気接点の周囲に形成
させたとき、それらが電気接点構成部の表面に吸着され
て薄膜を形成し、これらが電気火花および摺動による異
物の形成を減少させる。

本発明により使用するアルカンジオールのモノ（ポリオ
キシアルキレン）エーテルは、電気接点例えば小型モー
タのブラシおよびコミユテータセグメントの接触部にお
いて火花が生ずると、前述した不飽和芳香族炭化水素と
同様に不完全燃焼し、カーボンを発生する。しかしなが
らアルカンジオールのモノ（ポリオキシアルキレン）エ
ーテルの不完全燃焼で生ずるカーボンは不飽和芳香族炭
化水素により生成するカーボンとは異なり、比較的軟質
であり、またその生成するカーボンの量も少ないため前
述した黒化物の生成の如く、コミユテータセグメント間
の導通のような異常発生を生ずることがなく、従つてモ
ータのタウ・フラツタを増大させることがない。

また電気接点の周囲雰囲気中にアルカンジオールのモノ
（ポリオキシアルキレン）エーテルおよび前述した如き
不飽和芳香族炭化水素が共存するときでも、前述した如
き不飽和芳香族炭化水素の燃焼による黒化物の生成はな
いか、あつても非常に少なくなる。これはアルカンジオ
ールのモノ（ポリオキシアルキレン）エーテルに含まれ
る極性基のため、電気接点に不飽和芳香族炭化水素より
優先的にかつ強力に吸着せしめられ、これが黒化物の付
着、蓄積を防止するためと考えられる。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明を説明する。

実施例接点開閉回数の多い小型モータを用いて試験した。

ポリエステルフエルトをフルオロエチレンで洗浄脱脂
し、これにそれぞれ薬品１（実験１）薬品２（実験
２）、薬品３（実験３）、薬品４（実験４）、薬品５
（実験５）、薬品６（実験６）、または薬品１，２，
３，４の１：１：１：１混合物（実験７）を含浸せし
め、それぞれを小型モータ内のブラケツトに接着させて
モータ内に上記各薬品の雰囲気を形成させた。

また比較のため、上述したのと同じフエルトにそれぞれ
スチレンモノマー（実験８）またはトルエン（実験９）
を含浸させてそれぞれの雰囲気をモータ内に形成させ
た。

また別の比較実験１０として何も使用せず、大気雰囲気
のまま通常の小型モータも使用した。

使用した小型モータは外径３０mm、高さ２５mmの大きさ
で、定格出力０．１Ｗであり、これを直流４．２Ｖ、２
５mAで運転した。その結果を表１に示す。

上記データから実験１０に比し、本発明によるアルカン
ジオールのモノ（ポリオキシアルキレン）エーテル雰囲
気（実験１〜７）を設けたモータにおいてはカーボンブ
ラシの摩耗が非常に少なくなることが明らかである。な
おスチレンモノマーおよびトルエン雰囲気（実験８およ
び９）と比較したとき、カーボンブラシの摩耗量に大差
はなかつたが、その３００時間運転後のワウ・フラツタ
の減少において本発明のアルカンジオールのモノ（ポリ
オキシアルキレン）エーテルの非常にすぐれていること
が判る。実験８および９においてはカーボンブラシその
ものの摩耗量を減少させることができるが、スチレンお
よびトルンエンの燃焼の結果、モータの性能が低下し、
ワウ・フラツタが増大した。

実験１〜１０のモータの整流波形図を第１図〜第１０図
に示す。

第１図は実験１のモータの場合であり、＋６０℃、５％
RHでの実験前および１５００時間運転試験した後の整流
波形図であり、第２図は実験２の、第３図は実験３の、
第４図は実験４の、第５図は実験５の、第６図は実験６
の、第７図は実験７の同じ整流波形図であり、第８図は
実験８のただし１００時間運転試験後の整流波形図であ
り、第９図は実験９のただし３００時間運転試験後の整
流波形図であり、第１０図は実験１０のただし３００時
間運転試験後の整流波形図である。

第１図〜第１０図を比較することにより、本発明により
アルカンジオールのモノ（ポリオキシアルキレン）エー
テルを用いたモータは長時間そのすぐれた性能を維持し
ていることが判る。

〔発明の効果〕

本発明による小型モータは、ブラシおよびコミユテータ
相互における摩耗を減少させることができ、異物の生成
を減少させ、ワウ・フラツタを低減させることができ、
更にそれらの性能を長時間維持することができる。従っ
てモータの長寿命化を達成することができるすぐれた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１０図は実施例に示した実験１〜１０の小型
モータの整流波形図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃ₆〜Ｃ₂₄アルカンジオールのモノ（ポリ
オキシアルキレン）エーテルの雰囲気を有する電気機器
用電気接点。
【請求項２】雰囲気がヘキシレングリコールのエチレン
オキサイド１モル付加物の雰囲気である特許請求の範囲
第１項記載の電気接点。
【請求項３】雰囲気がヘキシレングリコールのプロピレ
ンオキサイド１モル付加物の雰囲気である特許請求の範
囲第１項記載の電気接点。
【請求項４】雰囲気がヘキシレングリコールのエチレン
オキサイド２モル付加物の雰囲気である特許請求の範囲
第１項記載の電気接点。
【請求項５】雰囲気がヘキシレングリコールのプロピレ
ンオキサイド２モル付加物の雰囲気である特許請求の範
囲第１項記載の電気接点。
【請求項６】雰囲気がヘキシレングリコールのプロピレ
ンオキサイド４モル付加物の雰囲気である特許請求の範
囲第１項記載の電気接点。
【請求項７】雰囲気がヘキシレングリコールのエチレン
オキサイド２モルおよびプロピレンオキサイド１モル付
加物の雰囲気である特許請求の範囲第１項記載の電気接
点。