JPH06153459A - 金属黒鉛質ブラシ - Google Patents
金属黒鉛質ブラシInfo
- Publication number
- JPH06153459A JPH06153459A JP30368592A JP30368592A JPH06153459A JP H06153459 A JPH06153459 A JP H06153459A JP 30368592 A JP30368592 A JP 30368592A JP 30368592 A JP30368592 A JP 30368592A JP H06153459 A JPH06153459 A JP H06153459A
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- Japan
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- graphite
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 起動不良を防ぐと共に、整流子摩耗を低減
し、ブラシ寿命及び出力を向上させる金属黒鉛質ブラシ
を提供する。 【構成】 灰分０．１重量％以下の黒鉛及び銅を主成分
とし、ガラス状炭素粉末の１０重量％以下を含有してな
る金属黒鉛質ブラシ。
し、ブラシ寿命及び出力を向上させる金属黒鉛質ブラシ
を提供する。 【構成】 灰分０．１重量％以下の黒鉛及び銅を主成分
とし、ガラス状炭素粉末の１０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
性のよ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
ってブラシ摩耗が増加したり、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
性のよ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
ってブラシ摩耗が増加したり、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、火花が増加してブラシ摩耗
が増え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、火花が増加してブラシ摩耗
が増え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、ガラス状炭素粉末
の１０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、ガラス状炭素粉末
の１０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、黒鉛は通常天然産の鱗状
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。
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。
【０００７】ガラス状炭素は、通常の製法によるフェノ
ール樹脂、フラン樹脂等の熱硬化性樹脂を炭化したも
の、或いは必要に応じて黒鉛化処理したものでよい。ガ
ラス状炭素粉末の量を最大１０重量％としたのは、１０
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。ガラ
ス状炭素粉末の粒径は１００μｍ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為、性能面での変動を生じ易くな
る。より好ましくは４０μｍ以下である。
ール樹脂、フラン樹脂等の熱硬化性樹脂を炭化したも
の、或いは必要に応じて黒鉛化処理したものでよい。ガ
ラス状炭素粉末の量を最大１０重量％としたのは、１０
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。ガラ
ス状炭素粉末の粒径は１００μｍ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為、性能面での変動を生じ易くな
る。より好ましくは４０μｍ以下である。
【０００８】ガラス状炭素粉末は導電性であり、また比
較的研摩性が弱く、ブラシ中に添加して用いた場合、整
流子に生成する過剰なカーボン被膜を適度に除去すると
ともに、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
及びガラス状炭素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。ガラス状炭素粉末は、黒鉛粉
を熱硬化性樹脂等の結合剤と混練する際に、それらに添
加しても良い。
較的研摩性が弱く、ブラシ中に添加して用いた場合、整
流子に生成する過剰なカーボン被膜を適度に除去すると
ともに、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
及びガラス状炭素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。ガラス状炭素粉末は、黒鉛粉
を熱硬化性樹脂等の結合剤と混練する際に、それらに添
加しても良い。
【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 レゾール型フェノール樹脂（日立化成工業製、ＶＰ−１
１Ｎ、樹脂分５０重量％）を２００℃で加熱硬化した
後、非酸化性雰囲気下１０００℃までの温度で熱処理し
てガラス状炭素を得、これを衝撃粉砕機で１００μｍ以
下に粉砕し、更に粒度を調整して平均粒径２０μｍ及び
７μｍのガラス状炭素粉末を得た。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℃で熱処理して灰分が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％を含む前記レゾール形フェノール
樹脂２０重量部及びメタノール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。この樹脂処
理黒鉛粉３５重量部及び平均粒径３０μｍの電解銅粉６
５重量部に、前記した平均粒径２０μｍのガラス状炭素
粉末を２重量部加えて混合した後、面圧４ton／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℃で焼成して
金属黒鉛質ブラシを得た。
１Ｎ、樹脂分５０重量％）を２００℃で加熱硬化した
後、非酸化性雰囲気下１０００℃までの温度で熱処理し
てガラス状炭素を得、これを衝撃粉砕機で１００μｍ以
下に粉砕し、更に粒度を調整して平均粒径２０μｍ及び
７μｍのガラス状炭素粉末を得た。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℃で熱処理して灰分が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％を含む前記レゾール形フェノール
樹脂２０重量部及びメタノール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。この樹脂処
理黒鉛粉３５重量部及び平均粒径３０μｍの電解銅粉６
５重量部に、前記した平均粒径２０μｍのガラス状炭素
粉末を２重量部加えて混合した後、面圧４ton／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℃で焼成して
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℃で熱処理して
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重量部及びメタノール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。この樹脂処
理黒鉛粉６０重量部及び平均粒径３０μｍの電解銅粉４
０重量部に、実施例１で作製した平均粒径７μｍのガラ
ス状炭素粉末を３重量部加えて混合した後、面圧３ton
／cm2の条件で金型により厚さ６mm×幅８mm×長さ１２m
m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℃で熱処理して
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重量部及びメタノール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。この樹脂処
理黒鉛粉６０重量部及び平均粒径３０μｍの電解銅粉４
０重量部に、実施例１で作製した平均粒径７μｍのガラ
ス状炭素粉末を３重量部加えて混合した後、面圧３ton
／cm2の条件で金型により厚さ６mm×幅８mm×長さ１２m
m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％を含む前記レゾール形フェノール樹脂２
０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３５重量部
及び平均粒径が３０μｍの電解銅粉６５重量部を混合
し、実施例１と同様の方法で成形及び焼成して、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％を含む前記レゾール形フェノール樹脂２
０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３５重量部
及び平均粒径が３０μｍの電解銅粉６５重量部を混合
し、実施例１と同様の方法で成形及び焼成して、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、前
記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。この樹脂処理黒鉛粉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して、実施例２と同
一形状の金属黒鉛質ブラシを得た。
記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。この樹脂処理黒鉛粉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して、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および比較
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
ＯＮ，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。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も耐久
後の出力に優れ、ブラシ摩耗及び整流子摩耗が少ない。
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
ＯＮ，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。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も耐久
後の出力に優れ、ブラシ摩耗及び整流子摩耗が少ない。
【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、初期の回転数及び１４００ｒｐｍでの摺動音を
測定した。さらにシロツコフアンを負荷として連続耐久
試験を実施し、５００時間耐久後の回転数、１４００ｒ
ｐｍ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。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
例のブラシより耐久後の騒音が低く、ブラシ摩耗及び整
流子摩耗が少ないことが明らかである。
ラシを１２Ｖ，１７０Ｗの自動車用ブロワモーターに組
み込み、初期の回転数及び１４００ｒｐｍでの摺動音を
測定した。さらにシロツコフアンを負荷として連続耐久
試験を実施し、５００時間耐久後の回転数、１４００ｒ
ｐｍ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。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
例のブラシより耐久後の騒音が低く、ブラシ摩耗及び整
流子摩耗が少ないことが明らかである。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【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整する
作用があり、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整する
作用があり、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。
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】
【表２】
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、ガラス状炭素粉末の１０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 |
|---|---|---|---|
| JP30368592A JPH06153459A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 金属黒鉛質ブラシ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30368592A JPH06153459A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 金属黒鉛質ブラシ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06153459A true JPH06153459A (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=17924009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30368592A Pending JPH06153459A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 金属黒鉛質ブラシ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06153459A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000015411A (ko) * | 1998-08-28 | 2000-03-15 | 밍 루 | 자동차 모타용 카본 브러시의 제조 방법 |
| US7005774B2 (en) | 2003-10-17 | 2006-02-28 | Rigaku Corporation | Rotary current-collecting device and rotating anode X-ray tube |
| KR20190051223A (ko) * | 2017-11-06 | 2019-05-15 | 현대자동차주식회사 | 카본 브러시 및 그의 제조 방법 |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP30368592A patent/JPH06153459A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000015411A (ko) * | 1998-08-28 | 2000-03-15 | 밍 루 | 자동차 모타용 카본 브러시의 제조 방법 |
| US7005774B2 (en) | 2003-10-17 | 2006-02-28 | Rigaku Corporation | Rotary current-collecting device and rotating anode X-ray tube |
| KR20190051223A (ko) * | 2017-11-06 | 2019-05-15 | 현대자동차주식회사 | 카본 브러시 및 그의 제조 방법 |
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