JPH11103562A - Electric brush - Google Patents

Electric brush

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Publication number
JPH11103562A
JPH11103562A JP28125397A JP28125397A JPH11103562A JP H11103562 A JPH11103562 A JP H11103562A JP 28125397 A JP28125397 A JP 28125397A JP 28125397 A JP28125397 A JP 28125397A JP H11103562 A JPH11103562 A JP H11103562A
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JP
Japan
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electric brush
powder
weight
graphite
water
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Pending
Application number
JP28125397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ito
伊東  宏
Hiroyuki Sukai
博之 須貝
Genta Ebiya
玄太 蛯谷
Shigetoshi Watanabe
栄稔 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11103562A publication Critical patent/JPH11103562A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric brush with an improved wear resistance whose sliding characteristic can be kept smooth, even in the environment of either high or low humidity. SOLUTION: Added to metallic powder and graphite powder with a total 100 pts.wt. or to a metallic powder, graphite powder, and solid lubricant of total 100 pts.wt. a liquid absorptive water-retaining agent of 0.01-5 wt.%, a binder is added to the resultant raw material to apply a heat treatment to the intermediate after its pressing and molding. For the electric brush obtained this way in a condition of a low humidity, the water held in the liquidity absorptive water holding agent is discharged gradually, the lubricative quality of graphite is improved to make the wear of the electric brush reduced. Also, in the high humidity condition, the liquid absorptive water-holding agent is made to absorb an excess water, the state of the film formed between the electric brush and the commutator of a motor is stabilized to satisfactorily make maintainable the sliding characteristic of the electric brush as a result.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機等に用いら
れる電刷子に関し、特に潤滑性に優れ耐摩耗性を向上さ
せた長寿命を達成することができる電刷子に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric brush used for an electric motor or the like, and more particularly to an electric brush which is excellent in lubricity and can achieve a long life with improved wear resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、小型電動機等のように低電圧・
高電流密度の環境において用いられる電刷子は、一般に
金属粉末と黒鉛粉末とを主成分とした材料を加圧成形
後、焼成することで得られる。すなわち、この種の金属
黒鉛質電刷子においては、金属として例えば銅等の金属
粉末が用いられ、この銅の金属粉末と黒鉛粉末に対して
バインダーとして、例えば熱硬化性の合成樹脂粉末を添
加している。また、電刷子の耐摩耗性を向上させるため
に二硫化モリブデン(MoS2 )、二硫化タングステン
(WS2 )、窒化ホウ素(BN)などの固体潤滑剤のい
ずれか1つ、またはこれらを混合したものをさらに添加
し、これらを加圧して所定の形状に成形した後、加熱し
て前記バインダーを硬化させるか、あるいはバインダー
が炭化する時に生ずる結合力を利用して、固体状の電刷
子製品を得るようにしている。
2. Description of the Related Art For example, low-voltage
In general, an electric brush used in a high current density environment is obtained by subjecting a material mainly composed of a metal powder and a graphite powder to pressure molding and firing. That is, in this type of metal-graphitic brush, a metal powder such as copper is used as the metal, and for example, a thermosetting synthetic resin powder is added as a binder to the copper metal powder and the graphite powder. ing. Further, in order to improve the wear resistance of the electric brush, any one of solid lubricants such as molybdenum disulfide (MoS 2 ), tungsten disulfide (WS 2 ), and boron nitride (BN), or a mixture thereof is used. Are further added, pressurized to form them into a predetermined shape, and then heated to cure the binder, or by utilizing the binding force generated when the binder is carbonized, to produce a solid electric brush product. I'm trying to get.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したM
oS2 ,WS2 ,BNなどの固体潤滑剤は、高温、低湿
度時における摩耗対策としては優れた特性を有している
が、電刷子の主体となる黒鉛は空気中の水分が所定より
も少なくなると摩擦係数が急増するという特性を有して
いる。従って、前記したMoS2 ,WS2 ,BNなどが
添加されているにもかかわらず、前記した環境下におい
ては、その潤滑性能が極端に低下するという技術的課題
を有している。このために、湿度が所定よりも低い環境
下においては、電刷子の耐摩耗特性が劣化し、寿命を短
くするという技術的課題を有していた。また、高湿度雰
囲気下での摺動では過剰皮膜となり、電刷子の温度が上
昇すると共に接触電圧が降下し、電刷子の摩耗が増大す
るという技術的課題を有していた。
By the way, the aforementioned M
Solid lubricants such as oS 2 , WS 2 , and BN have excellent properties as a measure against wear at high temperatures and low humidity, but graphite, which is the main component of electric brushes, has a higher moisture content in air than specified. It has the characteristic that the friction coefficient increases sharply as it decreases. Therefore, despite the addition of MoS 2 , WS 2 , BN, and the like, there is a technical problem that the lubricating performance is extremely reduced under the above-mentioned environment. For this reason, in an environment where the humidity is lower than a predetermined value, there is a technical problem that the wear resistance of the electric brush is deteriorated and the life is shortened. In addition, there is a technical problem in that sliding in a high-humidity atmosphere results in an excessive film, and the temperature of the electric brush increases, the contact voltage decreases, and the wear of the electric brush increases.

【0004】本発明は前記したような技術的課題を解決
するためになされたものであり、高温、低湿度における
環境下において、優れた潤滑性能を発揮し、また高湿度
の環境下においても、過剰な皮膜の形成によるコンミュ
テータとの間の接触電圧降下を押さえることが可能な電
刷子を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problems, and exhibits excellent lubrication performance under high temperature and low humidity environments. It is an object of the present invention to provide an electric brush capable of suppressing a contact voltage drop between a commutator and a commutator due to excessive film formation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
になされた本発明にかかる電刷子は、金属粉末および黒
鉛粉末からなる電刷子材料に対して吸液性保水剤を添加
し、加圧成形することによって形成される電刷子であっ
て、前記金属粉末及び黒鉛粉末の総量100重量%に対
して、前記吸液性保水剤が0.01乃至5重量%含有さ
れていることを特徴とする。ここで、金属粉末黒鉛粉
末、固体潤滑剤の総量100重量%に対して、前記吸液
性保水剤が0.01乃至5重量%含有されているのが好
ましく、前記固体潤滑剤は、二硫化モリブデン(MoS
2 )、二硫化タングステン(WS2 )、窒化ホウ素(B
N)の1種または複数種から構成されたものが好まし
い。また、前記吸液性保水剤として、N−ビニルアセト
アミド(NVA)、ポリアクリル酸(PAS)系吸水剤
を用いるのが好ましい。
An electric brush according to the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, comprises adding an absorbent water-retaining agent to an electric brush material comprising a metal powder and a graphite powder, and applying a pressure to the material. An electric brush formed by molding, wherein the liquid-absorbent water-retaining agent is contained in an amount of 0.01 to 5% by weight based on a total amount of 100% by weight of the metal powder and the graphite powder. I do. Here, it is preferable that the liquid-absorbing water retention agent is contained in an amount of 0.01 to 5% by weight based on 100% by weight of the total amount of the metal powder graphite powder and the solid lubricant. Molybdenum (MoS
2 ), tungsten disulfide (WS 2 ), boron nitride (B
Those composed of one or more of N) are preferred. It is preferable to use N-vinylacetamide (NVA) or polyacrylic acid (PAS) -based water absorbing agent as the liquid absorbing water retaining agent.

【0006】ここで使用する金属粉末としては例えば
銅、銀、アルミニューム、錫、鉛、マンガン、鉄、ニッ
ケルなどを用いることができるが、特に銅、銀が好まし
い。前記銅、銀を用いた場合には、導電性にすぐれてい
るという特質をいかすことができる。また、黒鉛粉末と
しては、例えば燐片状黒鉛、土状黒鉛などの天然黒鉛粉
末、カーボンブラック、コークス粉末などの人造黒鉛を
挙げることができるが、特に天然黒鉛粉末を使用するこ
とが好ましい。天然黒鉛粉末を用いた場合には、人造黒
鉛よりも潤滑性に優れているために、摺動特性を向上さ
せることができ、電刷子としての寿命を長くさせること
に寄与できる。
As the metal powder used here, for example, copper, silver, aluminum, tin, lead, manganese, iron, nickel and the like can be used, and copper and silver are particularly preferable. When copper or silver is used, it is possible to take advantage of its excellent conductivity. Examples of the graphite powder include natural graphite powder such as flaky graphite and earthy graphite, and artificial graphite such as carbon black and coke powder. In particular, it is preferable to use natural graphite powder. When natural graphite powder is used, the lubricating property is superior to that of artificial graphite, so that the sliding characteristics can be improved and the life as an electric brush can be extended.

【0007】黒鉛粉末はバインダーを添加し、造粒す
る。また、前記した黒鉛粉末に対して添加されるバイン
ダーとしては、常温においては粉末状であり、加熱によ
って液状となる例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂
などの熱硬化性樹脂を使用するのが望ましい。また前記
バインダーの添加量は成型後、熱処理により必要充分な
結合強度を得られる量とし、それ以上の量の添加はモー
タ騒音が増大するために好ましくはない。好ましくは、
バインダーの添加量は1〜30重量%である。
The graphite powder is granulated by adding a binder. As the binder to be added to the graphite powder, it is preferable to use a thermosetting resin such as a phenol resin or an epoxy resin which is in a powder form at normal temperature and becomes liquid by heating. Further, the amount of the binder to be added is set so that a necessary and sufficient bonding strength can be obtained by heat treatment after molding, and the addition of an amount larger than that is not preferable because motor noise increases. Preferably,
The amount of the binder added is 1 to 30% by weight.

【0008】黒鉛造粒粉の粒度分布は、20μm乃至1
000μmのもの(または15メッシュパス)が用いら
れ、より好ましくは、50μm乃至300μmのものが
用いられる。黒鉛造粒粉の粒度分布が1000μmを越
える場合においては、機械的な強度が低下するという問
題点が発生し、一方、20μm未満の場合においては、
固有抵抗が著しく増加するという不都合が発生する。
The particle size distribution of the granulated graphite powder is from 20 μm to 1 μm.
000 μm (or 15 mesh pass) is used, and more preferably 50 μm to 300 μm. When the particle size distribution of the graphite granulated powder exceeds 1000 μm, a problem that the mechanical strength is reduced occurs. On the other hand, when the particle size distribution is less than 20 μm,
The disadvantage that the specific resistance is significantly increased occurs.

【0009】また、固体潤滑剤としては、二硫化モリブ
デン(MoS2 )、二硫化タングステン(WS2 )、窒
化ホウ素(BN)のいずれか1つまたは複数が用いられ
る。また、金属粉末として電解銅粉末を用い、固体潤滑
剤としては、高温時の潤滑性に優れているという理由に
よりMoS2 ,WS2 ,BNを用いるのが好ましい。
Further, as the solid lubricant, any one or more of molybdenum disulfide (MoS 2 ), tungsten disulfide (WS 2 ), and boron nitride (BN) are used. Further, it is preferable to use electrolytic copper powder as the metal powder and to use MoS 2 , WS 2 , BN as the solid lubricant because of its excellent lubricity at high temperatures.

【0010】前記金属粉と、黒鉛造粒粉との配合割合に
ついては特に制限はないが、金属含有量を増加させる
と、刷子本体の導電率を増大させることができるもの
の、電刷子の耐摩耗性およびモータの騒音低減特性に悪
影響を及ぼすことになる。好ましくは、金属粉と黒鉛造
粒粉とが40:60〜60:40の割合で配合されるの
が好ましい。さらに、吸液性保水剤として用いられる、
N−ビニルアセトアミド(NVA)、ポリアクリル酸
(PAS)系吸水剤は、前記金属粉末及び黒鉛造粒粉の
総量100重量%に対して、あるいは金属粉末、黒鉛造
粒粉、固体潤滑剤の総量100重量%に対して、0.0
1乃至5重量%含有させることが好ましい。この吸液性
保水剤の含有量が0.01重量%に満たない場合には、
後述するように摺動特性の改善を期待することができ
ず、結果として電刷子の寿命を延ばすことはできない。
また吸液性保水剤の含有が5重量%を越える場合におい
ては、圧縮成型した場合の成整体の強度が低下し、成型
不可能となるという技術的課題が発生する。前記吸液性
保水剤は実用面からすると、その含有量を、0.01乃
至1重量%の範囲とするのがより好ましい。
The mixing ratio of the metal powder and the granulated graphite powder is not particularly limited, but when the metal content is increased, the conductivity of the brush body can be increased, but the wear resistance of the brush is reduced. This will adversely affect the performance and the noise reduction characteristics of the motor. Preferably, the metal powder and the graphite granulated powder are blended in a ratio of 40:60 to 60:40. Furthermore, used as a liquid-absorbing water retention agent,
N-vinylacetamide (NVA) and polyacrylic acid (PAS) -based water-absorbing agents are used with respect to 100% by weight of the total amount of the metal powder and the graphite granulated powder, or the total amount of the metal powder, the graphite granulated powder and the solid lubricant. For 100% by weight, 0.0
It is preferable to contain 1 to 5% by weight. When the content of the water-absorbing water retention agent is less than 0.01% by weight,
As will be described later, no improvement in the sliding characteristics can be expected, and as a result, the life of the electric brush cannot be extended.
When the content of the water-absorbing water retention agent exceeds 5% by weight, there arises a technical problem that the strength of the shaped body after compression molding is reduced and molding is impossible. From the practical point of view, the content of the liquid absorbing water retaining agent is more preferably in the range of 0.01 to 1% by weight.

【0011】さらに加圧成型については特に制限はな
く、通常の公知の方法で行うものとし、例えば成型圧力
は2乃至4トン/cm2 で成型することが好ましい。熱
処理温度は吸液性保水剤が分解しない温度の300℃以
下で処理する必要がある。
Further, the pressure molding is not particularly limited, and it is carried out by an ordinary known method. For example, it is preferable to carry out molding at a molding pressure of 2 to 4 ton / cm 2 . It is necessary to perform the heat treatment at a temperature of 300 ° C. or less, at which the liquid absorbent does not decompose.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる電刷子につ
いての好ましい実施の形態について説明する。まず、電
刷子を構成する素材については、金属粉末として電解銅
粉末を50重量%、二硫化モリブデンを4重量%、天然
黒鉛粉を用いた黒鉛造粒粉を46重量%とし、総量10
0重量%とした。そして、吸液性保水剤としてN−ビニ
ルアセトアミド(NVA)を0.01重量%添加した。
尚、前記電解銅粉末は、その平均粒径が40乃至50μ
m(または300メッシュパス)のものが用いられ、ま
た黒鉛造粒粉は、粒径が50乃至300μm(または5
0メッシュパス)のものを用いた。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a preferred embodiment of an electric brush according to the present invention will be described. First, for the material constituting the electric brush, the electrolytic copper powder was 50% by weight as metal powder, the molybdenum disulfide was 4% by weight, the graphite granulated powder using natural graphite powder was 46% by weight, and the total amount was 10%.
0% by weight. Then, 0.01% by weight of N-vinylacetamide (NVA) was added as a liquid-absorbing water retention agent.
The electrolytic copper powder has an average particle size of 40 to 50 μm.
m (or 300 mesh pass), and the graphite granulated powder has a particle size of 50 to 300 μm (or 5
0 mesh pass).

【0013】これにバインダーとしてフェノール樹脂粉
末をさらに15重量%添加し、3トン/cm2 の成型圧
力で角柱状に成型し、これを200℃で2時間熱処理し
た。この熱処理によって固体状態の4×5×7mmの電
刷子を得た。この電刷子を直流モータに組み込み、5A
−12Vで15000rpmの条件で直流モータを駆動
させた。この結果、後述するように高温多湿状態および
低温低湿度のいずれの条件においても、電刷子の摺動特
性を良好に保つことができ、その寿命を延ばすことがで
きることを確認した。
A phenol resin powder as a binder was further added by 15% by weight, molded into a prism at a molding pressure of 3 ton / cm 2 , and heat-treated at 200 ° C. for 2 hours. By this heat treatment, a 4 × 5 × 7 mm solid-state electric brush was obtained. Incorporate this brush into a DC motor, 5A
The DC motor was driven at -12 V and 15000 rpm. As a result, it was confirmed that the sliding characteristics of the electric brush could be kept good and the life thereof could be extended under any of the conditions of high temperature and high humidity and low temperature and low humidity as described later.

【0014】[0014]

【実施例】ここで、上述した具体的な素材、成型条件お
よび熱処理条件により得られた金属黒鉛質電刷子(実施
例1)と、さらに組成の一部を変更した実施例、比較例
とを参照し、本発明の効果をさらに具体的に説明する。
前記実施例2として、金属粉末として電解銅粉末を50
重量%と、天然黒鉛粉末を用いた黒鉛造粒粉を50重量
%とし、総量100重量%とした。そして、吸液性保水
剤としてN−ビニルアセトアミド(NVA)を0.01
重量%添加し混練した。この混練した素材を用い、実施
例1と同一の成型条件および熱処理条件にて4×5×7
mmの金属黒鉛質電刷子を得た。
EXAMPLE Here, a metallic graphite electric brush (Example 1) obtained by the above-described specific materials, molding conditions and heat treatment conditions, and Examples and Comparative Examples in which a part of the composition was further changed were described. The effect of the present invention will be described more specifically with reference to FIG.
In Example 2, 50 electrolytic copper powder was used as the metal powder.
% By weight, and 50% by weight of graphite granulated powder using natural graphite powder, and the total amount was 100% by weight. Then, N-vinylacetamide (NVA) is used as a water-absorbing water retention agent in an amount of 0.01.
% By weight and kneaded. Using this kneaded material, 4 × 5 × 7 under the same molding conditions and heat treatment conditions as in Example 1.
mm was obtained.

【0015】また実施例3として、金属粉末として電解
銅粉末を50重量%と、天然黒鉛粉末を用いた黒鉛造粒
粉50重量%とし、総量100重量%とした。そして、
吸液性保水剤としてN−ビニルアセトアミド(NVA)
を0.1重量%添加し混練した。この混練した素材を用
い、実施例1と同一の成型条件および熱処理条件にて4
×5×7mmの金属黒鉛質電刷子を得た。更に、実施例
4として、金属粉末として電解銅粉末を60重量%と、
二硫化モリブデンを4重量%と、天然黒鉛粉末を用いた
黒鉛造粒粉を36重量%とし、総量100重量%とし
た。そして、吸液性保水剤としてN−ビニルアセトアミ
ド(NVA)を1.0重量%添加し混練した。この混練
した素材を用い、実施例1と同一の成型条件および熱処
理条件にて4×5×7mmの金属黒鉛質電刷子を得た。
In Example 3, 50% by weight of electrolytic copper powder was used as the metal powder and 50% by weight of graphite granulated powder using natural graphite powder, and the total amount was 100% by weight. And
N-vinylacetamide (NVA) as a water-absorbing water retention agent
Was added and kneaded. Using this kneaded material, the same molding conditions and heat treatment conditions as in Example 1 were used for 4 hours.
A 5 x 7 mm metallic graphite brush was obtained. Further, as Example 4, 60% by weight of electrolytic copper powder as a metal powder,
Molybdenum disulfide was 4% by weight, and graphite granulated powder using natural graphite powder was 36% by weight, and the total amount was 100% by weight. Then, 1.0% by weight of N-vinylacetamide (NVA) was added and kneaded as a liquid-absorbing water retention agent. Using this kneaded material, a 4 × 5 × 7 mm metallic graphite brush was obtained under the same molding conditions and heat treatment conditions as in Example 1.

【0016】また、実施例5として、金属粉末として電
解銅粉末を70重量%と、二硫化モリブデンを4重量%
と、天然黒鉛粉末を用いた黒鉛造粒粉を26重量%と
し、総量100重量%とした。そして、吸液性保水剤と
してN−ビニルアセトアミド(NVA)を5.0重量%
添加し混練した。この混練した素材を用い、実施例1と
同一の成型条件および熱処理条件にて4×5×7mmの
金属黒鉛質電刷子を得た。
In Example 5, as the metal powder, 70% by weight of electrolytic copper powder and 4% by weight of molybdenum disulfide were used.
And 26% by weight of graphite granulated powder using natural graphite powder, and the total amount was 100% by weight. And 5.0% by weight of N-vinylacetamide (NVA) was used as a water-absorbing water retention agent.
It was added and kneaded. Using this kneaded material, a 4 × 5 × 7 mm metallic graphite brush was obtained under the same molding conditions and heat treatment conditions as in Example 1.

【0017】なお、実施例2乃至実施例5における各素
材の配合割合(重量%)は、実施例1と共に後記する表
1中に記載した。また、実施例2乃至実施例5において
使用された電解銅粉末の粒径、および天然黒鉛粉末を用
いた黒鉛造粒粉の粒径はそれぞれ実施例1と同一のもの
を用いた。更に、実施例2乃至実施例5ではフェノール
樹脂をバインダーとして、15重量%用いた。
The compounding ratio (% by weight) of each material in Examples 2 to 5 is described in Table 1 described later together with Example 1. The particle diameter of the electrolytic copper powder used in Examples 2 to 5 and the particle diameter of the graphite granulated powder using natural graphite powder were the same as those of Example 1. Further, in Examples 2 to 5, 15% by weight of phenol resin was used as a binder.

【0018】また比較例1として、金属粉末として電解
銅粉末を50重量%と、二硫化モリブデンを4重量%
と、天然黒鉛粉末を用いた黒鉛造粒粉を46重量%と
し、総量100重量%とした。そして、吸液性保水剤と
してN−ビニルアセトアミド(NVA)を添加すること
なく、混練した。この混練した素材を用い、実施例1と
同一の成型条件、および熱処理条件にて4×5×7mm
の金属黒鉛質電刷子を得た。また比較例2として、金属
粉末として電解銅粉末を50重量%と、天然黒鉛粉末を
用いた黒鉛造粒粉を50重量%とし、総量100重量%
とした。そして、吸液性保水剤としてN−ビニルアセト
アミド(NVA)を添加することなく、混練した。この
混練した素材を用い、実施例1と同一の成型条件および
熱処理条件にて4×5×7mmの金属黒鉛質電刷子を得
た。
As Comparative Example 1, 50% by weight of electrolytic copper powder and 4% by weight of molybdenum disulfide were used as metal powders.
And 46% by weight of graphite granulated powder using natural graphite powder, and the total amount was 100% by weight. Then, the mixture was kneaded without adding N-vinylacetamide (NVA) as a liquid-absorbing water retention agent. Using this kneaded material, 4 × 5 × 7 mm under the same molding conditions and heat treatment conditions as in Example 1.
Was obtained. As Comparative Example 2, 50% by weight of electrolytic copper powder and 50% by weight of graphite granulated powder using natural graphite powder as the metal powder, and the total amount was 100% by weight.
And Then, the mixture was kneaded without adding N-vinylacetamide (NVA) as a liquid-absorbing water retention agent. Using this kneaded material, a 4 × 5 × 7 mm metallic graphite brush was obtained under the same molding conditions and heat treatment conditions as in Example 1.

【0019】また比較例3として、金属粉末として電解
銅粉末を50重量%と、二硫化モリブデンを4重量%
と、天然黒鉛粉末を用いた黒鉛造粒粉を46重量%と
し、総量100重量%とした。そして、吸液性保水剤と
してN−ビニルアセトアミド(NVA)を8重量%と
し、混練した。この混練した素材を用い、実施例1と同
一の成型条件および熱処理条件にて4×5×7mmの金
属黒鉛質電刷子を得た。
As Comparative Example 3, 50% by weight of electrolytic copper powder and 4% by weight of molybdenum disulfide were used as metal powders.
And 46% by weight of graphite granulated powder using natural graphite powder, and the total amount was 100% by weight. Then, N-vinylacetamide (NVA) was adjusted to 8% by weight as a water-absorbing water retention agent, and kneaded. Using this kneaded material, a 4 × 5 × 7 mm metallic graphite brush was obtained under the same molding conditions and heat treatment conditions as in Example 1.

【0020】なお、比較例1乃至比較例3における各素
材の配合割合(重量%)は、後記する表1中に記載し
た。また、比較例1乃至比較例3において使用された電
解銅粉末の粒径、および天然黒鉛粉末を用いた黒鉛造粒
粉の粒径はそれぞれ実施例1と同一のものを用いた。更
に、比較例1乃至比較例3ではフェノール樹脂をバイン
ダーとして、15重量%用いた。
The mixing ratio (% by weight) of each material in Comparative Examples 1 to 3 is described in Table 1 below. The particle diameter of the electrolytic copper powder used in Comparative Examples 1 to 3 and the particle diameter of the graphite granulated powder using natural graphite powder were the same as those in Example 1. Further, in Comparative Examples 1 to 3, 15% by weight of a phenol resin was used as a binder.

【0021】以上のようにして作成された実施例1乃至
5にかかる電刷子と、比較例1乃至3にかかる電刷子と
を、直流モータに組み込み、5A−12Vで5000r
pmの条件で直流モータを駆動させてそれぞれの刷子の
実用寿命を測定した。その結果を表1および表2に示
す。まず、表1は湿度20%、温度100℃の使用条件
においての電刷子の実用寿命を示したものである。
The electric brushes according to Examples 1 to 5 and the electric brushes according to Comparative Examples 1 to 3 were assembled into a DC motor, and 5000R at 5A to 12V.
The DC motor was driven under the condition of pm, and the service life of each brush was measured. The results are shown in Tables 1 and 2. First, Table 1 shows the service life of the electric brush under the operating conditions of a humidity of 20% and a temperature of 100 ° C.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】表1に示すように、低湿度の条件下におい
て、吸液性保水剤としてN−ビニルアセトアミドを0.
01乃至5重量%添加した実施例1乃至実施例5におけ
る電刷子は、N−ビニルアセトアミドを添加しない比較
例1〜2に対していずれも実用寿命(使用時間)がはる
かに伸びることが判明した。また、実施例1および3〜
5に示すようにさらに二硫化モリブデン(MoS2)を
添加した場合には、これを添加しない他の実施例に比較
して実用寿命がさらに伸びることも判明した。吸液性保
水剤としてN−ビニルアセトアミドを添加した場合にお
いては、これが低湿度の条件下においては、N−ビニル
アセトアミドに保持された水分が序々に放出されること
で、黒鉛の潤滑性が向上し、刷子の摩耗が減少するもの
と考えられる。
As shown in Table 1, under low humidity conditions, N-vinylacetamide was used as a water-absorbing water-retaining agent in an amount of 0.1 to 1%.
It was found that the electric brushes of Examples 1 to 5 in which 01 to 5% by weight were added had a much longer service life (use time) than Comparative Examples 1 and 2 in which N-vinylacetamide was not added. . Examples 1 and 3 to
As shown in FIG. 5, it was also found that when molybdenum disulfide (MoS 2 ) was further added, the practical life was further extended as compared with the other examples in which molybdenum disulfide was not added. When N-vinylacetamide is added as a water-absorbing water retention agent, the moisture retained in N-vinylacetamide is gradually released under low-humidity conditions, thereby improving the lubricity of graphite. However, it is considered that the brush wear is reduced.

【0024】次に吸液性保水剤としてポリアクリル酸系
吸水剤(PAS)を用いた実施例6乃至実施例10の電
気刷子を作成し、同様の実用寿命試験を行った。なお、
実施例6乃至実施例10における各素材の配合割合(重
量%)は、表2に記載したとおりであり、前記表1に示
した実施例1乃至実施例5とそれぞれ同一配合割合とし
ている。また、実施例6乃至実施例10において使用さ
れた電解銅粉末の粒径、および天然黒鉛粉末を用いた黒
鉛造粒粉の粒径もそれぞれ前記した実施例1と同一のも
のを用いた。また、実施例6乃至実施例10について
は、前記した実施例1と同一の成型条件および熱処理条
件にて4×5×7mmの金属黒鉛質電刷子を得た。こう
して得られた電刷子を前記と同様に直流モータに組み込
み、5A−12Vで5000rpmの条件で直流モータ
を駆動させてそれぞれの電刷子の実用寿命を測定した。
その結果を表2に示す。
Next, the electric brushes of Examples 6 to 10 using a polyacrylic acid-based water-absorbing agent (PAS) as a water-absorbing water-retaining agent were prepared and subjected to the same practical life test. In addition,
The blending ratio (% by weight) of each material in Examples 6 to 10 is as shown in Table 2, and the same blending ratio as in Examples 1 to 5 shown in Table 1 above. The particle diameters of the electrolytic copper powder used in Examples 6 to 10 and the particle diameter of the graphite granulated powder using natural graphite powder were the same as those in Example 1 described above. In Examples 6 to 10, a 4 × 5 × 7 mm metallic graphite brush was obtained under the same molding conditions and heat treatment conditions as in Example 1 described above. The thus-obtained electric brush was incorporated in a DC motor in the same manner as described above, and the DC motor was driven at 5A-12V under the condition of 5000 rpm to measure the service life of each electric brush.
Table 2 shows the results.

【0025】表2は湿度70%、温度160℃の使用条
件においての前記した実施例6乃至実施例10における
刷子の実用寿命を比較したものである。
Table 2 compares the practical life of the brushes in Examples 6 to 10 under the conditions of 70% humidity and 160 ° C.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】表2示すように、高湿度の条件下において
も、吸液性保水剤としてポリアクリル酸系吸水剤を0.
01乃至5重量%添加した実施例6乃至実施例10にお
ける電刷子は、ポリアクリル酸系吸水剤を添加しない前
記した各比較例1〜3に対していずれも実用寿命(使用
時間)がはるかに伸びることが判明した。吸液性保水剤
としてポリアクリル酸系吸水剤を添加した実施例の場合
においては、これが高湿度の条件下においては、ポリア
クリル酸系吸水剤が過剰な水分を吸収する作用をなし、
電刷子とモータのコンミュテータとの間に形成される皮
膜の状態を安定化させて、結果として摺動特性を良好に
保つものと考えられる。
As shown in Table 2, even under high humidity conditions, a polyacrylic acid-based water-absorbing agent was used as a water-absorbing water-retaining agent.
The electric brushes of Examples 6 to 10 in which the addition of the polyacrylic acid-based water-absorbing agent was not added in any of Examples 6 to 10 in which the addition of the polyacrylic acid-based water-absorbing agent was added had a practical life (use time) far greater. It was found to grow. In the case of an embodiment in which a polyacrylic acid-based water-absorbing agent is added as a liquid-absorbing water retention agent, under conditions of high humidity, the polyacrylic acid-based water-absorbing agent does not act to absorb excess moisture,
It is considered that the state of the film formed between the electric brush and the commutator of the motor is stabilized, and as a result, good sliding characteristics are maintained.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかる電刷子は、金属粉末、黒鉛粉末、および吸液性保
水剤の総量100重量%に対して吸液性保水剤を0.0
1乃至5重量%含有させたことにより、吸液性保水剤の
吸液および保水作用により高湿度および低湿度のいずれ
の環境下においても、電刷子の摺動特性を円滑に保つこ
とができる。従って、電刷子の耐摩耗性を遥かに改善さ
せることができ、耐久性に優れたモータ等を提供するこ
とが可能となる。
As is apparent from the above description, the electric brush according to the present invention comprises the metal powder, the graphite powder and the water-absorbing water-retaining agent in a total amount of 100% by weight. 0
By containing 1 to 5% by weight, the sliding characteristics of the electric brush can be kept smooth under both high and low humidity environments due to the liquid absorbing and water retaining functions of the liquid absorbent water retaining agent. Therefore, the wear resistance of the electric brush can be significantly improved, and a motor or the like having excellent durability can be provided.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 栄稔 山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地 東芝セラミックス株式会社小国製造所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Satoshi Watanabe 378 Oguni-machi, Oguni-machi, Nishiokitama-gun, Yamagata Pref.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属粉末および黒鉛粉末からなる電刷子
材料に対して吸液性保水剤を添加し、加圧成形すること
によって形成される電刷子であって、 前記金属粉末及び黒鉛粉末の総量100重量%に対し
て、前記吸液性保水剤が0.01乃至5重量%含有され
ていることを特徴とする電刷子。
1. An electric brush formed by adding a water-absorbing water retention agent to an electric brush material comprising a metal powder and a graphite powder and press-molding the same, wherein the total amount of the metal powder and the graphite powder An electric brush comprising the liquid-absorbing water retention agent in an amount of 0.01 to 5% by weight based on 100% by weight.
【請求項2】 金属粉末および黒鉛粉末からなる電刷子
材料に対して吸液性保水剤を添加し、加圧成形すること
によって形成される電刷子であって、 前記金属粉末、黒鉛粉末、固体潤滑剤の総量100重量
%に対して、前記吸液性保水剤が0.01乃至5重量%
含有されていることを特徴とする請求項1に記載された
電刷子。
2. An electric brush formed by adding a water-absorbing water retention agent to an electric brush material composed of a metal powder and a graphite powder, followed by press molding, wherein the metal powder, the graphite powder, and the solid The liquid-absorbing water retention agent is 0.01 to 5% by weight based on 100% by weight of the total amount of the lubricant.
The electric brush according to claim 1, which is contained.
【請求項3】 前記固体潤滑剤は、二硫化モリブデン
(MoS2 )、二硫化タングステン(WS2 )、窒化ホ
ウ素(BN)の1種または複数種から構成されたもので
あることを特徴とする請求項1または請求項2に記載さ
れた電刷子。
3. The solid lubricant according to claim 1, wherein the solid lubricant comprises one or more of molybdenum disulfide (MoS 2 ), tungsten disulfide (WS 2 ), and boron nitride (BN). An electric brush according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記吸液性保水剤として、N−ビニルア
セトアミド、もしくはポリアクリル酸系吸水剤を用いた
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記
載された電刷子。
4. The electric brush according to claim 1, wherein N-vinylacetamide or a polyacrylic acid-based water absorbing agent is used as the liquid absorbing water retaining agent.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007028841A (en) * 2005-07-20 2007-02-01 Hitachi Chem Co Ltd Brush for dc electric motor and its manufacturing method
JP2015089587A (en) * 2013-11-05 2015-05-11 株式会社ディスコ Cutting device

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007028841A (en) * 2005-07-20 2007-02-01 Hitachi Chem Co Ltd Brush for dc electric motor and its manufacturing method
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