JPS6155195A

JPS6155195A - 潤滑剤

Info

Publication number: JPS6155195A
Application number: JP17774084A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Uda; 宇田　成徳
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-08-27
Filing date: 1984-08-27
Publication date: 1986-03-19

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】産業上の利用分野本発明は、例えばテープレコーダー、ビデオテープレコ
ーダーなどのテープを駆動するために使用される小型モ
ータをはじめ、上下動接点、スライドヌイッチ、リレー
、コネクターなどの電気接点又は電圧のかからないしゅ
う動部の潤滑剤に関するものでおる。

従来例の構成とその問題点接点開閉回数の最も多い小型モータの例で説明すると、
一般に小型モータにおけるブラシは、大きくわけて二種
類ある。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２リン青銅、洋白の薄板材あ
るいは線材に貴金属合金（例えば、＾ｕ　、　Ｐａ　、
　Ｐｔ　、　Ａｇ　、　Ｃｕ等及びそれらの合金）をク
ラツド化、又は薄板材、線材の一部にスポット溶接の手
段によって接合したｍ造であり、もう一つは、前記に述
べた薄板材るるいは線材の一部に焼結カーボンブラシ（
例えば、Ｃカーボン、Ａｑカーボン、Ｃｕカーボン、Ａ
ｇ　Ｃｕカーボン、及びそれらの材料にＳ工Ｃ、ＭｏＳ
２　、　Ｐｂ　。

エポキシ系樹脂などを添加剤として配合したカーボンブ
ラシ）を導電性接着剤、スポット溶接、あるいは圧着方
式などの手段によって形成されているが、これらのブラ
シを有する小型モータにおいテハ、コミュテータ口伝時
に、コミュテータしゅう動部が不必要に振動し、これに
よってコミュテータしゅつ動部のコミュテータ・セグメ
ントに対する接触面に異常な溶着が生じることと、火花
発生に伴う黒化物（カーボン及びブラシとコミュテータ
・セグメント間で生ずるしゅう動摩耗粉が混じり合った
もの）と言われる異常現象を促進する異物が生成される
ことがしばしば起こシ問題となる。小型モータのブラシ
では、コミュテータ・セクメントにしゅう接するコミュ
テータしゆう動部が例えばモーフケースの蓋などに設け
られた支持手段により支持されているブラシ基部と一体
に成形されたものがある。その種のブラシとコミュテー
タ・セグメントとの接触状態を第４図に示す。

第４図において、ブラシ支持手段１に支持されたブラシ
基部２から、折り曲げられたコミュテータしゅう動部３
が伸びている。このコミュテータしゅう動部３は、ブラ
シ基部２から折り曲げられていることによって弾性を有
し、コミュテータ・セグメント４に押圧された状態で接
触している。

そして、この押圧力は、ブラシ基部２とコミュテータし
ゅう動部３との折り曲げ角を適当に選ぶことによって、
必要彦値にすることができる。また、コミュテータ・セ
グメント４は、絶縁筒５を介してモータ回転軸６に固定
され、モータの回転とともに回り云する。

このように、回１１云するコミュテータ・セグメント４
とコミュテータしゆう動部３が、しゆう接していること
から、両者の間で電気火花が発生し易く、この電気火花
の発生に伴って電気ノイズや、コミュテータしゆう動部
３上に溶着が発生するなど、不都合な状態が生じること
になる。そして、この溶着の発生はブラシの寿命を短く
するのみでなく、各コミュテータ・セグメント４と接触
し始める位置及び離れる位置（第４図の４部）に溶着が
生じると、この溶着によってコミュテータ・セグメント
４の表面を擦過して損傷を与え、さらにこの擦過によっ
て生じた切削屑が、互いに隣合うコミュテータ・セグメ
ント４の間のギャップ部に溜ま９、そのためにコミュテ
ータ・セグメント相互間が導通されるという不都合が発
生し、モータの性能そのものまで低下してしまうという
欠点があった。なお、前期コミュテータしゆう動部の１
部において電気火花がよく発生する。

この崇大の原因はブラシのしゆう動である。即ち、ブラ
シの振動で電気火花が頻繁に起と９、これによって溶着
の発生が促進され、しゆう動面の荒れを招く。荒れが大
きくなるに従って更に電気火花の発生が増加し、ついに
はモータの要求特性を得ることが不可能となシ、起動停
止に至るものがある。

一般に、コミュテータしゅう動部３の材質は前記のごと
く貴金属合金ブラシあるいは焼結カーボンブラシであり
、コミュテータ・セグメント４の材質は、ＡｇＣｕ、λ
ｇＣｄ　、　ＡｇＣｕＣｄ　、　Ｃｕ　、　Ａｕ合金。

＊ｇ　ｐａ金合金ＡｇＣｕＴｉ合金などであシ、貴金属
ブラシを使用した場合、これらは、両者がほぼ同様の材
質であることからしゅう動抵抗が１．０ともなり、しゅ
う動界面で擦過傷が発生し易い不利な組合わせである。

また、焼結カーボンブラシを使用した場合は、貴金属合
金ブラシを使用した時と較べてしゅう動抵抗は小さくな
るといえども、擦過傷の危険性はあり、またカーボン・
ブラシを構成する配合材料中には、５ｉ０２などの不純
物が混入されており、貴金属合金ブラシと同様に、しゅ
う動界面で擦過傷が発生し易い不利な組合わせになって
いる。

これらの欠点の原因となっている電気火花を抑制する手
段を有していない第５図（ａ）に示した構造のもの、即
ちコミュテータしゅう動部３に振動減衰対策を何等講じ
ていないものは、コミュテータしゅう動部の振動が大き
く、従って常温の使用でも溶着が容易に発生し、寿命の
長い、品質のすぐれたものは得がたい。また第６図（ｂ
）に示したような、コミュテータしゅう動部３に振動防
止用ゴム９を粘着剤８で貼り付けたものは、常温での振
動吸収がよく、火花の発生をおさえることができるが使
用上限温度の６０℃近くになると粘着剤の粘性が著しく
低下し、振動防止用ゴム９のしゅう動部への接着力が減
少し、振動吸収能力が低下して火花の発生が多くなり、
寿命の短い、品質の不安定なものとなってしまう。さら
に第５図（Ｃ）に示したような、コミュテータしゅう動
部３に振動防止用シート１２を基部１ｏの両面に粘着剤
８を塗布した構成の接着剤１１で貼り付けたものは、上
記第５図中）の例と比較すると、高温での粘着剤の粘性
の低下が、るる程度小さいものの充分とは言えず、高温
での長寿命、高品質を得ることは出来ない。この皿の問
題は、前期小型モータの例と同様に貴金属合金（例えば
、Ａｕ　、　Ｐｄ　、　Ｐｔ　、　Ａｇ　、　Ｃｕ等及
びそれらの合金）をクラツド化、又は薄板材を用いて構
成される開閉接点構造の上下動スイッチ、リレー、ある
いは、しゅう動接点構造のスライドスイッチ、コネクタ
ーなどの電気的接続構造の電気接点でも黒化物発生によ
る接触不良、電気火花の発生による接点の転移、溶着等
に関する不都合が発生する。前記組合わせで、電圧のか
からない場合でもしゅう動抵抗が１．０ともなれば、同
様にしゅう動界面で擦過傷が発生し易い不利な組合わせ
である。なお、この機器の使用雰囲気温度は、−１０°
Ｃ〜＋６０°Ｃで使用するものが多い。

発明の目的本発明は、小型モータのコミュテータ及び開閉接点構造
の上下動スイッチ、リレー、あるいは、小型モータ同様
しゅう動接点構造を持つスライドスイッチ、コネクター
などの電気的接続構造の電気接点寿命の短縮を防止する
潤滑剤又は電圧のかからないしゅう動部を円滑にしゅう
動させるだめの潤滑剤を提供するものである。

発明の構成前記目的を達成するために本発明は、接点又はしゅう動
部の近傍に、吸湿剤（シリカゲル、ゼオライト、アクリル酸、アクリ
ル酸・ビニルアルコールリマー）・・・・・・・・・以下（本発明の吸湿剤）と略す。

をブレンドした部材、例えば樹脂を接着剤で固着あるい
は圧着方式などの手段で着設する。この、（本発明の吸
湿剤）が雰囲気温度により保持している水分を放出する
ため、しゅう動部を内蔵したケース内の相対湿度が上昇
するように構成する。

実施例の説明第１図および第２図は、それぞれ本発明の一実施例を示
したものである。ここで第４図のものと同一名称部分に
は同一符号を付してあり、また１４はブラシなどを保持
するブラケット、１５はモーフハウシング、１６は（本
発明の吸湿剤）をブレンドした樹脂である。第１図の実
施例では樹脂１６はプラケット１４上のコミュテータし
ゅう動部３の近傍に配置されており、また第２図の実施
例ではブラシ基部２上に樹脂１６を取り付けである。な
お、これらの実施例ではいずれもブラシ基部２の先端部
にコミュテータしゅう動部３を固着した構成になってい
るが第４図のようにブラシ基部２から曲げ延設されたコ
ミュテータしゅう動部を有し、そのしゅ・う動部の上に
樹脂１６を着設してもよい。いずれの場合の実施例も、
モータケース内の雰囲気が（本発明の吸湿剤）による水
蒸気雰囲気になり水分子がブラシおよびコミュテータ・
セグメント表面に吸着する事を目的としたものであり、
その手段はこの限りではない。

ところで、これまでの文献や実験などでコミュテータし
ゅつ動部トコミュテータ・セグメントの溶着し易い状態
、あるいは溶着や異常摩耗や導通不良の起こり易い状態
が解明されつつある。異常の起こり易い状態は、ブラシ
しゅう動部とコミュテータ・セグメントがしゅう動する
部位の雰囲気か、またはコミュテータ・セグメント自体
へ不飽和環状炭化水素が存在したり、吸着したりしてい
る場合である。このとき黒化物（カーボンおよびブラシ
とコミュテータ・セグメント間で生ずるしゅう動摩耗粉
が混じり合ったもの）と言われる異常現象を促進する異
物が生成する。

この異物は、不飽和環状炭化水素がしゆう動部とコミュ
テータ・セグメント間のアークによって燃焼するとき単
位体積当たりのカーボン量が多く、不完全燃焼すること
と、またその分子構造に起因するものであるが、生成カ
ーボンの結合状態が密となるため、硬質のカーボンがで
きるためと思われる。

また、相対湿度が高い（４０係以上）の雰囲気、および
コミュテータ・セグメントへの水分の吸着が充分である
場合は、カーボンが生成しにくくコミュテータセグメン
トやブラシの摩耗も少なく異常現象につながらぬ事が解
明されている。これらの現象をもとにして、相対湿度を
４Ｑ係以上とし水分の吸着したコミュテータ・セグメン
トを用いて長期間の運伝実験を行った。

この実験で１）高温、低湿の場合のコミュテータ・セグメントに異
常摩耗の発生する確率が高い。　　・２）コミュテータ
・セグメントに水分の吸着がある場合、コミュテータ・
セグメントの異常が緩和され、小型モータの長寿命化が
はかれるとの、結果が得られた。実験結果を第６図に示
す。

そこで、本発明では上記現象を考慮して、第１図、第２
図の実施例で示したように、モータハウシング１６とブ
ラケット１４で囲まれた内部の、コミュテータしゅう動
部近傍に（本発明の吸湿剤）類をブレンドした樹脂１６
を配置したものである。

この（本発明の吸湿剤）は、水分を放出することにより
コミュテータセグメントやブラシ表面へ水分を吸着させ
るため異常現象の一つである硬質の黒化物生成に対して
最も遠い存在となり、コミュテータしゅう動部とコミュ
テータ・セグメントのしゅう動抵抗を減するものである
。

上記構成において異常現象の発生する確率の高い高温、
低湿では（本発明の吸湿剤）の放出する水分による蒸気
圧にみあった雰囲気がモータケース内にえられる。この
水分を放出する（本発明の吸湿剤）は、水分がその極性
基により金属表面に強力に吸着する。この吸着は、ファ
／デアワールスの引力により吸着する有機ガスに比べて
強力に吸着しておシ安定な吸着状態と言える。

（本発明の吸湿剤）の水分数比による水分子の吸着で、
Ａｕ　、　Ｐｄ　、　Ｐｔ　、　Ａｃｒ　ｒ等で出来た
触媒作用の強いコミュテータ・セグメントおよびブラシ
は勿論のこと、Ｃｕで出来たそれ、また焼結カーボンブ
ラシの表面およびそれ以外の金属表面へも吸着シ、表面
へ反応性の高いガス（スチレンモノマー、トルエン等）
が付着することを防止する。これは、（本発明の吸湿剤
）が例えばスチレンモノマー、トルエン等のファンデア
ワールレスの引力１１着する有機ガスに比べて強力に吸
着するためである。

また、−１０°Ｃ〜＋６０’Ｃが通常の使用環境雰囲気
となる小型モータ、開閉接点構造の上下動スイッチ、リ
レー、あるいは、しゅう動接点構造のスライドスイッチ
、コネクターなどの電気的接続構造の電気接点では、又
は電圧のかからないしゅう動部においては特に有効で１
、本発明の吸湿剤の成分を示すと、吸湿剤１）シリカゲル２）ゼオライト３）アクリル酸系吸湿ポリマー４）アクリル酸・ビニルアルコール系吸湿ポリマ５）澱
粉系吸湿ポリマー６）その他の吸湿剤である。

前述の（本発明の吸湿剤）の放出する水分子は、ブラシ
、コミュテータ・セグメント表面、開閉接点構造の上下
動スイッチ、リレー、あるいは、しゅう動接点構造のス
ライドスイッチ、コネクターなどの電気的接続構造の電
気接点へ吸着し、単分子膜を形成するため、潤滑性も極
めて向上し、接触部分の摩耗も著しく減少する。（実験
の結果を第６図に示す。）実験の結果を示す実施例を、
第３図のモータで説明すると、４．２ｖで運転するこの
直流モータは外径３０語高さ２５賜のもので２５ｍ人の
電流がその回路を流れるものである。

なお、第３図の構成においては、モータハウシング１６
に樹脂１６を装備したものである。第３図において、１
７は回転子鉄心、１８はマーグネットワイヤー、１９は
マグネット、２０．２１はメタル軸受である。

とのモータの内部に設けた樹脂に、（本発明の吸湿剤）
をブレンドしたものは、（本発明の吸湿剤）が徐々に水
分を放出し著しい効果を得ることが出来た。この樹脂は
、その材料を選択することによって水分の放出スピード
のコントロールが可能である。

なお、第６図において、人、Ｂは不飽和環状炭化水素を
有するスチレンモノマー雰囲気中の整゛流彼形を示し、
人は６０’Ｃ，５％ＲＨテスト前の整流波形、Ｂはｓ　
ｏ　℃ｒ　５％ＲＨ１００時間テスト後の整流波形であ
る。さらに、Ｃ，Ｄは（本発明の吸湿剤）雰囲気中の確
認結果を示し、Ｃは６０°Ｃ，５％ＲＨ７，＜ト前の整
流波形、Ｄは６０°Ｃ２６％ＲＨ１５００時間テスト後
の整流波形である。

発明の効果以上の説明から明らかなように本発明によれば、下記の
効果を奏する。

１）（本発明の吸湿剤）の放出した水分がブラシ、コミ
ュテータ・セグメント表面等へ吸着することにより、潤
滑作用がはたらき、しゅう動部の異常摩耗や擦過損傷が
防止できる効果がある。

２）スチレンモノマーやトルエンなどのベンゼン環を有
する有機ガスがあってもプラン、コミュテータ・セグメ
ント表面等へ吸着した水分子の単分子膜で保護され、黒
化物の生成も微少となり、接触不良を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の実施例にかかる
小型モータの構成図、第３図は本発明の池の実施例にか
かる小型モータの断面図、第４図は従来例の構成図、第
５図（２Ｌ）〜（Ｃ）はそれぞれ従来例のコミュテータ
しゅう動部の構成を示す図、第６図は本発明の効果を確
認した小型モータの整流波形の結果をあられす図である
。２・・・・・・ブラシ基部、３・・・・・・コミュテー
タしゆう動部、４・・・・・・コミュテータ・セグメン
ト、１４・・・・・・ブラケット、１５・・・・・・モ
ータハウジング、１６・・・・・・（本発明の吸湿剤）
をブレンドした樹脂。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名前　
１　図第２図第３図第４図第５図（α）第６図 ρＶ

Claims

【特許請求の範囲】

電気接点、又は電圧のかからないしゅう動部に、吸湿剤
を配した潤滑剤。