JPS58130743A

JPS58130743A - 充電用交流発電機

Info

Publication number: JPS58130743A
Application number: JP1009082A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kotani; 小谷　和雄; Shuichi Okamoto; 修一岡本; Yoshiaki Honda; 本田　義明
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-01-27
Filing date: 1982-01-27
Publication date: 1983-08-04
Also published as: JPH0140592B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は充電用交流発電機に係プ、特にブラシと組み合
わせる集電環の材質に関する。

充電用交流発電機のブラシ材質と集電製材質との組合わ
せは、従来から次の３通りのものがある。

ｑ）カーボン（黒鉛のみ）ブラシと無ｌｌ索鋼。（２）
Ｃｕ量約５０％（銅粉混合）から成る金属黒鉛ブラシと
８０８．（３）Ｃｕ量１０〜４５％より成る金属黒鉛ブ
ラシと無酸素銅。しかし、上記のブラシ材質と集電環材
質との組合わせＫは次のような欠点があった。

即ち、（１）の組合わせの場合、ブラシがカーボンのみ
でできているため、ブラシと集電環の接触抵抗が大きく
、発電機の出力増加に適していない。

を九、長期間使用し九場合、ブラシ摩耗粉が集電環に付
着して接触抵抗が増大し、励磁電流の低下による出力低
下の問題がおつ九。更に、使用される黒鉛は電気黒鉛で
あり、板材であるこの電気黒鉛を切削してブラシを作る
ため、ブラシが高価となる欠点があった。（２）の組合
わせの場合、ブラシを銅粉が混合された金属黒鉛ブラシ
とすることにより、ブラシと集ｔｍの接触抵抗の問題は
若干改嵐されるがなお十分でなく、また、集電環として
８Ｕ８を用いて摩耗に対して強くしているが、このＳＵ
Ｓは無＃ｔＸ銅に比べて＾価となる欠点がある。（３）
の場合は、ブラシとして銅粉混合の金属黒鉛ブラシを用
い、集電環として無酸素鋼を使用しているため、ブラシ
と集電環の接触抵抗が蛙も小さくなり、発電機の出力増
加に対して紘効来がある。しかし、この組合わせを長時
間使用し九場合、集電環が摩耗し、従ってブラシの摩耗
量も増大するという欠点があった。

第１図は上記（３）の組合わせにおけるプツシ材質のｃ
ｕｔ付率とブラシ、集電環の電圧降下との関係を示した
線図である。即ち、ブラシ材のＣｕ含有率が多くなると
、ブラシ、集電環の接触抵抗が小さくなり、電圧降下は
小さくなって発電機の出力を増大することに寄与する。

しかし、ブラシ材のＣｕ含有率が多くなると、集電環が
摩耗し易くなり、寿命が短くなるという欠点が生じる。

この欠点は、無酸素銅製の集電環が、高温となっ九時に
硬度低下を起こすことに起因していることが判明してい
る。なお、図は２．．５Ａ通電時のデータである。

本発明の目的をよ、上ｍｌの欠点を解消し、ブラフと集
電環との接触抵抗が低く、しかもブラシ及び集電環の摩
耗量が少ない充電用交流発電機を提供することにある。

本発明は、集電環の材質に燐含有率ｏ、ｏｉｓ〜０．０
４％から成る燐脱酸銅を使用し、ブラシの材質としてＣ
ｕ量１０〜４５％から成る金属黒鉛を使用し、ブラシと
集電環との接触抵抗を小さくし、且つ摩耗し峻くするこ
とにより、ヒ紀の目的を達成する。

以下本発明の−＊施例を図面に便つ）て説明する。

第２図は本発明の光電用交流発直愼の一実施例を示し九
断面図である。フロント純ブラケット１とリヤ側ブラケ
ット２との蘭に電愼子３が挾持固定されている。この電
機子３には電愼子コイル４が巻装され、また、ＣＯｔ機
子３の内側にはＰｓ定の間隙を介して磁極５が配置さ７
１てい６゜この磁極５は回転軸６に固定され、更にこの
回転軸６には集電環７Ａ、７Ｂ、プーリ８及びフノン９
が固定されている。この回転軸６は、フロント側ブラケ
ツ）　１１／Ｃ固定されているフロント側回転軸受１０
と、リヤ側ブラケット２に固定されているリヤ匈回転軸
受１１とにより回転自在に軸承されている。集電環７Ａ
、７Ｂにはブラシ保持器１２に取付けられているブラシ
１３Ａ、１３Ｂが摺動接触しており、前記ブラシ保持器
１２はリヤ側ブラケット２に固定されている。更に、集
電ｓ７人。

７ＢはｊＩＩＬ電項端子１４Ａ、１４Ｂにより磁＆５内
の図示されない界磁コイルと電気的に接続されている。

なお、前記電機子３に巻装された電機子コイル４の口出
線はリヤ側ブラケット２に固定されている整流器１５に
接続されている。

第３図ｔｊ：ｉ８２図に示した集電櫃部の拡大断面図で
あり、集電１１１７Ａ、７Ｂはモールドペース１６に圧
入された集電ｌ！端子１４Ａ、１４Ｂに圧接されている
。なお集電環端子１４ムは絶縁チューブ１７により被覆
されていて、集電１１７Ｂとの絶縁がな式れている。

磁＃Ｉ！、５に巻装された図示されない界磁コイルへの
励磁電流は、プラス側のブラシ１３Ａから、集電環７Ａ
Ｘ粂電壊端子１４Ａ１界磁コイル、集電環端子１４Ｂ１
集電１１７Ｂ、マイナス側のブラシ１３ＢｏＩｌｉｉに
流れる。

ブラシ１３Ａ、１３Ｂと集電環７Ａ、７Ｂの材質として
は、接触抵抗が小さく、且つ材料が安価な組合わせとし
て、従来は、ｃｕｍｉｏ〜４５％の金属黒鉛ブラシと、
無酸木調との組合わせが用　　　　　゛いられていた。

しかし、この組合わせは前述した通り、長時間使用する
と集電環７Ａ、７Ｂが摩耗し、このためブラシ１３Ａ、
１３Ｂの傘粍量も大きくなって寿命が短くなってしまう
欠点があった。

そこで、本実施例では、ブラシ１３Ａ、１３Ｂは従来と
同じ（Ｃｕ３１１０〜４５％の金属黒鉛ブラシを使用し
ているが、集電環７Ａ、７Ｂに、燐含有率０．０１５〜
０．０４％の燐脱酸銅を使用している所に特徴がある。

なお、これ以外の構成は従来のものと同様でおる。

従来の無酸素鋼が高温（約ｚｓｏｃ）になると硬度が低
下するのに対し、燐脱酸銅は高温になっても硬度の低下
がはとんとない。このため、この燐脱酸銅製の集電環７
Ａ、７Ｂの摩耗ははとんどない。従って、ブラシ１３Ａ
、１３Ｂの摩耗量も少なくなると共に、燐脱酸銅製の集
電環７Ａ。

７Ｂと金属黒鉛のブラシ１３Ａ、１３Ｂとの接触抵抗は
従来と略同じで大きくなることはない。

第４図はブラシ材のＣｕ含有率と集電環の摩耗量との関
係を示した線図であり、集電環材として無酸素銅を使用
したＡに比べて、本実論告のように燐脱酸銅を使用し九
Ｂの方が明らかに摩耗量が少ないことが分る。

第５図はブラシ材のＣｕ含有率とブラシ摩耗量との関係
を示した線図である。集電環が従来の無酸素銅を使用し
た人に比べて本実施例のように燐脱酸鋼を使用し九Ｂは
ブラシ摩耗量も非常に少ないことが分る。

なお第４図及び第５図の実験条件は常温、５０００　ｒ
ｐｍ−１４５ＡＣ５分）　＃）’ｕｌｌ　１３ａｔｔｅ
ｒｙ（５分）、全６００時間である。

本実施例によれば、集電１１７Ａ、７Ｂを燐含有率０．
０１５〜０．０４％の燐脱酸銅製とすることにょ９、ブ
ラシ１３Ａ、１３Ｂとの接触抵抗を低下させ、且つ、高
温時の集電環の硬度１戊−トをほとんどなくして、集電
環７Ａ、７Ｂの摩耗を防止し得る効果がおり、従ってブ
ラシ１３Ａ、１３Ｂの摩耗量も少なくして、集′ｖ１環
７Ａ、７Ｂとブラシ１３人。

１３Ｂの寿命を長くする効果がある。従って、充電用交
流発電機の耐久性を損うことなく、その出力を増大し得
る効果がある。なお、本実施例のブラシと集電環との組
合わせは、価格的に略等しいＣＬＩ量１０〜４５％の金
属黒鉛プランと無酸素鋼の従来の組合わせに対し、１０
００時間運転で比較すると、集電環の摩耗量は３５μか
ら略零に減少し、ブラシの摩れ量は１／２に減少させる
ことかで色た１、以上記述した如く本発明の光電用交流発電機によれば、
ブラシと集電環との接触抵抗が低く、シかもブラシ及び
集電環の摩耗蓋を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はブラシのＣｕ含有率と接触寛圧呻トとの関係を
示し九線図、第２図は本発明の充電用交流発電機の一実
施例を示す断面図、第３図は第２図の集電環部の拡大断
面図、第４図はブラシ材のＣｕ含有率と果電慎摩耗量と
の関係を示した線図、第５図はブラシ材のＣｕ含有率と
ブラシ摩耗量との関係を示し九線図である。３・・・電機子、５・・・磁極、６・・・回転軸、７Ａ
、７Ｂ２１

Claims

【特許請求の範囲】１、同転輪に、電機子の内側を回転する磁極と、鋏磁極
に巻装され友界磁コイルに電気的ＫＩＩ絖される集電環
とを固定し、また、前記集電環と摺動接触するブラシを
有し、鋏ブラシから集電環を経て界磁コイルに励磁電流
を供給する充電用交流発電機において、銅量１０〜４５
％から成る金属黒鉛ブラシを使用し九場合の組合わせ集
電環の材質として、燐脱酸鋼を用いたことを特徴とする
充電用交流発電機。２、集電環の材質として、燐含有率が０．０１５〜（Ｌ
Ｏ４％の範囲にある鋼合金を用い九ことを特徴とする特
許り求の範囲第１項記載の充電用交流発電機。