JPS6155196A - 潤滑剤 - Google Patents

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、スライドスイッチ、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ある。

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、犬きくわけて二種
類ある。一つは、弾性を有する導電材料、例えば銅・ぺ
ＩＪ　ＩＪウム銅・銅チタン合金・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、人ｕ、Ｐｄ、
Ｐｔ、λｇ、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
て接合した構造であり、もう一つは、前記に述べた薄板
材あ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、λｇカーボン、Ｇｕカーボン、ＡｇＣｕカ
ーボン、及びそれらの材料にＳｉＣ，ＭｏＳ２．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ては、コξユテータ回転時
に、コばユ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ばユテータ
・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り問題となる。小型モータのブラシ
では、コばユテータ・セグ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タ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
て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。このコばユテータしゅう動部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、
必要な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Ｒ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転する。

このように、回転するコミュテータ・セグメント４とコ
ミュテータしゅう動部３が、しゅ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
のみですく、各コはユテータ・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ａ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、互いに隣合うコばユテータ・セグメント
４の間のギャップ部に溜まり、そのだめにコミュテータ
・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、前記コミュテータしゆう動部のａ部に
おいて電気火花がよく発生する。

この最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こり、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。荒れが犬
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り、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、λｇｃｕ％Ａ
ｇＣｄ、人ｇｃｕｃｄ％Ｃｕ、Ａｕ合金、ＡｇＰｄ合金
、ＡｇＣｕＴｉ合金などであり、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だ、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
ミュテータしゆう動部３に振動減衰対策を何等講じてい
ないものは、コばユテータしゅう動部の振動が犬きく、
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５図すに示し
たような、コばユテータしゅう動部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を基材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図すの
例と比較すると、高温での粘着剤の粘性の低下が、ある
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。この種の問題は、前記小型
モータの例と同様に貴金属合金（例えば、人ｕ、Ｐｄ、
Ｐｔ、Ａｇ、Ｏｕ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．○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℃〜＋６０℃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
動させるた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、 ３メチル・２オキサシリジノ／・・・・・・・・・以下
（本発明の薬品）と略す。

を含浸させた部材、例えばフェルト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（本発明の薬
品）は、ベンゼン環を有しないリニアーな炭素結合を有
するか、側鎖を有するものである。

この、（本発明の薬品）が雰囲気温度により蒸気となシ
接点又はしゅう動部を内蔵したケース内は（本発明の薬
品）の雰囲気となるように構成する。

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はモータハウジング、１６は（本
発明の薬品）を含浸させたフェルトである。第１図の実
施例ではフェルト１６はブラケット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上にフェルト１６を取っ付けで
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
部にコばユテータしゅう動部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
フェルト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（
本発明の薬品）による蒸気雰囲気てなり雰囲気ガスによ
りブラシおよびコミュテータ・セグメント表面に吸着す
る事を目的としだものであり、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文−夕し
ゅう動部とコミュテータ・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シ易い
状態が解明されつつある。異常の起こり易い状態は、ブ
ラシしゆう動部とコミュテータ・セグメントがしゆう動
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
ラシとコばユテータ・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、まだ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。

また不飽和環状炭化水素以外の炭化水素の雰囲気、およ
びコミュテータ−セグメントへの吸着では、その分子構
造に起因するものであるが、生成するカーボンは軟質の
ものとなシ、異常現象につなからぬ事が解明されている
。これらの現象をもとにして、微量の炭化水素の吸着し
たコミュテータ・セグメントを用いて長期間の運転実験
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）コばユテータ・セグメントに１Ｑμｙ程度の炭化水
素の吸着がある場合、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（ただし
、継続的に炭化水素の補給がない場合のデータである。

）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、モータノ・ウジング１５と
プラケット１４で囲まれた内部の、コミュテータしゆう
動部近傍に（本発明の薬品）類を含浸させたフェルト１
６を配置したものである。この（本発明あ薬品）類は、
不飽和環状炭化水素とはその分子構造の点で最も異なシ
、そのため、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、カーボン生成があっても極
めて軟質のものとなりコミュテータしゆう動部とコミュ
テータ・セグメントのしゆう動抵抗ヲ減するものである
。

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（本発明の薬品）の蒸気圧にみあった雰囲気が
モータケース内にえられる。このベンゼン環を有しない
、リニアーな炭素結合を有するか、側鎖を有する（本発
明の薬品）は、その極性基により金属表面て強力に吸着
する。この吸着は、ファン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り安定な吸着
状態と言える。

この、（本発明の薬品）の吸着で、Ａｕ　、　Ｐｄ　。

Ｐｔ、Ａｇ、等で出来た触媒作用の強いコハユテータφ
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
属表面へも吸着し、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、（本発明の薬品）がパラフィン類を除いては、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
スの引力より吸着する有機ガスに比べて強力に吸着する
ためである。

また分子構造中に（アミノ基）を有しているので金属を
腐食から守る防錆力も有している。したがって、金属部
品を長期に安定に保護する。

しかも、−１０℃〜＋６０℃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、しゆ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あり
、（本発明の薬品）の分子構造と代表特性を示すと、３
メチル・２オキサゾリジノン。

融　点　・・・・・・・・・　　　１６℃（７６ｓｍｍ
Ｈｇでの融点）ｉ’１１５１騰点　・・・・・・・・・
８７〜９０℃（１ｍｍＨｇでの部質点）である。

前述の（本発明の薬品）は、ブラシ、コばユテータ・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３
０ｍｍ高さ２５ｍｍのもので２５１７１Ａ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、モータフ１ウジング１５にフェルト１６を装備した
ものである。第３図において、１了は回転子鉄心、１８
はマグネットワイヤー、１９はマグネット、２０．２１
はメタル軸受である。

このモータの内部に設けたポリエステルフェルトをポリ
フルオロエチレン液で洗浄し脱脂したものに、（本発明
の薬品）を含浸させたものは、（本発明の薬品）が徐々
に蒸発し著しい効果を得ることが出来た。このフェルト
は、その繊維の太さとみかけ比重を変えることによって
蒸発スピードのコントロールが可能である。このフェル
トのかわりに連続発泡のプラスチックまたはゴムのスポ
ンジを用いても著しい効果を得ることが出来た。

又、電圧のかからないしゆう動部においても、しゅう動
部へ吸着し、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。

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波形を示し、人
は６０℃、５％ＲＨテスト前の整流波形、Ｂは６０℃、
５％ＲＨ１００時間テスト後の整流波形である。又、Ｏ
，Ｄは炭化水素（トルエン）ヲコｉユテータ・セグメン
ト表面に約１０μｙ吸着させた場合の確認結果を示し、
Ｃは６０℃、５％ＲＨテスト前の整流波形、Ｄは６０℃
、６％ＲＨ３００時間テスト後の整流波形である。さら
に、Ｅ、Ｆは（本発明の薬品）雰囲気中の確認結果を示
し、Ｅは６０℃、ｓ％ＲＨテスト前ノ整前渡整流波形６
０℃、５％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）（本発明の薬品）がブラシ、コεユテータ・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ブラシ、コεユテータ・セグメ
ント表面等へ吸着した（本発明の薬品）の皮膜で保護さ
れ、黒化物の生成も微少となシ接触不良を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３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４図は従来例の構成図
、第５図ａ　−ｃは、それぞれ従来例のコεユテータし
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示す図である。 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Φセグメン
ト、１４・・・・・・ブラケット、１６・・・・・・モ
ータノーウジング、１６・・・・・・（本発明の薬品）
を含浸させたフェルト。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図 （αン ｔｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気接点、又は電圧のかからないしゅう動部に３メチル
   ・２オキサゾリジノンの薬品の雰囲気を持たせる潤滑剤
   。