JPS6155197A - 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・ビデオテープレコー
ダーなどのテープを、嘔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、犬きくわけて二踵
類ある。一つは、弾性を有する導電材料、例えば銅・べ
ＩＪ　ＩＪウム銅・銅チタン合金・リン育銅・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、Ａｇ、Ｃｕ等及びそれらの合金）をクラッド化、
又は薄板材、線材の一部にスポット溶接の手段てよって
接合した構造であり、もう一つは、前記に述べた薄板材
ある込は線材の一部に焼結カーボンブラシ（例エバ、Ｃ
カーボン、λｇカーボン、Ｃｕカーボン、λｇｃｕカー
ボン、及びそれらの材料にＳｉｎ、Ｍｏｂ、、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、コミュテータ回転時に
、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う動部のコばユテーターセグメン
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
とがしばしば起こり問題となる。小型モータのブラシで
は、コミュテータ・セグメントにしゅう接するコばユテ
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に
成形されたものがある。その種のブラシとコばユテータ
・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、折シ曲け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との折シ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ろうまたコミュテータ・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、コミュテータしゅう動部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、と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−ｙミュテータ・セグメン
ト４の間のギャップ部に溜まり、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、前記コミュテータしゅう動部の４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ゅう動である。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、しゅう動面の荒れを招く。荒れが犬
きくなるて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、コはユテータしゅう動部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
、コばユテータ・セグメント４の材質は、ＡｇＣｕ、λ
ｇｏｄ１ＡｇＣｕＣｄ、Ｇｕ１Ａｕ合金、Ａｇｅｄ合金
、人ｇＣｕＴｉ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、○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、Ｓ１０□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９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図乙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、コミュ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、コばユテータしゅう動部３に振動防
止用シート１２を基材１Ｑ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、Ａｆ！；、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．○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℃で使用するもの
が多い。

発明の目的 本発明は、小型モータのコばユテータ及Ｕ　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、 ２メチル＠２・４ペンタンジオールを主成分とする薬品
・・・・・・・・・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り
、接点又はしゆ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上のコばユテー
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上だフェルト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
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）Ｋよる蒸気雰囲気に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テータし
ゅう動部とコミュテータ・セグメントノ溶着し易い状態
、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ゅう動部とコばユ
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
びコばユテータ中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
ものとなり、異常現象にっ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）コミュテータ・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・ウンング１５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（本発明の薬品）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り
、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シ、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に強力に吸着
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、λｇ１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
属表面へも吸着し、表面へ反応性Ｏ高いｊｊ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、−１０’Ｃ〜＋６０’Ｃが通常の使用環境算囲気
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あ
り、（本発明の薬品）の分子構造と代表特性を示すと、 ２メチル−２−４ペンタンジオールを主成分とする薬品
。

２メチル−２−４ペンタンジオール　・・・・・・・・
・　８ｏ〜９９．９％２・６メチル・２＠４ヘプタンジ
オール・・・・・・　０．１〜５．０％インプロビール
アルコール　・・・曲・曲・・・・・・○〜５．０係ア
セトン　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・曲
・・・・・・・・・・　　ｏ〜　５．Ｑ％フテン　　　
　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・曲・・
・・・・・・　　０〜５．０％メチル・イソブチルケト
ン　・・・・凹曲　　０〜５．０％その他不純物　　・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・　　０〜２．０％前述の（本発明の薬品）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、しゅう動接照構造のス
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３０ｍｍ高さ２５ｍｍのもので２５　
ｍＡ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、１７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ｆＩｌ、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ゅう動部においても、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、Ａ
は６０℃、５４ＲＨテスト前の整流波形、Ｂは６０’Ｃ
，５％ＦＩＨ１００時間テスト後の整流波形である。又
、Ｃ，Ｄは炭化水素（トルエン）をコミュテータ・セグ
メント表面に約１０μｇ吸着させた場合の確認結果を示
し、Ｃは６０’Ｃ，５％ＲＨテスト前の整流波形、Ｄは
６０℃、５％ＲＨ３００時間テスト後の整流波形である
。さらに、Ｅ、ＦはＣ本発明の薬品）雰囲気中の確認結
果を示し、Ｅは６０’Ｃ，５％ＲＨテスト前の整流波形
、Ｆは６０″Ｃ，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ブラシ、コミュテータ・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ａＬ　％　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示す図である
。 ２・・・・・・ブラシ基部、３・・・・・・コばユテー
タしゅう動部、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３図 第４図 第５図 （αン

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２メチル
   ・２・４ペンタンジオールを主成分とする薬品の雰囲気
   を持たせる潤滑剤。