JPS62283582A - カ−ボンブラシの製造法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は電気機械用カーボンブラシの製造方法に関する
ものである。

（従来の技術） カーボンブラシは整流子または集電環にある規定の圧力
で押付けられ２通電されながら摺接するが、整流子また
は集電環からの振動、ブラシ保持器のばね振動２通電Ｋ
Ａる発熱等によってリード線取付部の電気抵抗の上昇、
リード線抜けまたはリード線取付部からのブラシ本体の
欠損等の不具合が生ずることがある。

この対策として、リード線をプラン本体く強固に固定す
るためブラシ本体のリード線取付部にフェノール系、エ
ポキシ系等の樹脂を含浸し、硬化させてブラシ本体の材
料強度を向上させ、該樹脂含浸した部分にリード線を銅
バイブまたは銅粉を用いて固定したカーボンブラシが使
用されている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来のカーボンブラシにおけるリード線取付部に含
浸する樹脂は絶縁性のため、プラン本体の電気抵抗が上
昇し、この高抵抗部分にリード線を取付けるので、リー
ド線取付部の電気抵抗（リード線取付は抵抗）が上昇し
９発熱量が大きくなる問題があった。一般にブラシ本体
はかさ密度が１．２〜１．７ｇ／ｃｃ程度で多孔質であ
り、樹脂の含浸は樹脂を溶剤で希釈して真空含浸法又は
浸漬法により行なうので、ブラシ本体には前記樹脂が浸
透し易く、リード線取付部だけに所定量の樹脂を含浸す
ることは難しい。即ちブラシ本体の摺動部分にまで樹脂
が含浸されて密度が大きくなって整脂の含浸量が少なや
壬含浸の効果がないという問題を生ずる。

本発明は樹脂含浸によらず、ブラシ本体のリード線取付
部の密度が摺動部の密度より大きくなるように成形して
、リード線取付抵抗の顕著な増大。

リード線抜け、ブラシ本体の欠損等の問題を生じないカ
ーボンブラシの製造法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ブラシ成形粉を粉末プレスで成形後焼成し、
必要に応じて黒鉛化し１次いで切削加工し、リード線を
取付けるカーボンブラシの製造法において、上記成形に
際し、無加圧時に複数の下パンチの上面に加圧方向に段
差を形成後、ダイス内にブラシ成形粉を充填し９次いで
加圧して下パンチ上面の前記段差がなくなるようにして
成形し。

成形体に密度差を生せしめるカーボンブラシの製造法に
関する。

本発明を図面によシ説明する。第１図は本発明によって
製造されたカーボンブラシで、ａが摺動部（ａ部）、ｂ
がリード線取付部（ｂ部）である。

ａ部は電気機械に適合したカーボンブラシとしての材料
特性を有する部分で、整流子又は集電環と摺接して下端
から摩耗し、整流性能を重視するものほど多孔質に作ら
れ１強度も小さい。ｂ部は前述したリード線取付抵抗増
加等の不具合が生じないように、一般的Ｋａ部に比較し
て大きな圧力で成形され高密度、高強度とされる。リー
ド線を取付けるには充分過ぎる強度を有するブラシ材の
場合には、逆にｂ部の成形圧力を小さくしてもよい。

第２図及び第３図は本発明の詳細な説明する図で、１は
メカニカルプレス又は油圧プレスに装着された夕゛イス
である。第２図においてダイス１内の下パンチ右４の下
面と下パンチ下６との間にコイルばね５を挟在させ、下
パンチ左３の上面及び下パンチ右４の上面に段差を設け
、その上にブラシ成形粉７を充填する。２は上パンチで
ある。

段差の高さ及びプレス圧力は第１図のａ部及びｂ部のか
さ密度及び強度を考慮して適宜選定する。

上バンチ２を矢印方向に下降させ加圧圧縮を完了し九の
が第３図である。第４図は上バンチ２が下降するストロ
ークとプレス圧力との関係を示すグラフである。ストロ
ークがＯの点で圧縮を開始し。

几距離の時点でプレス圧力はＵとなり、コイルばね５が
撓みを開始し、Ｓ距離及びＶ圧力のときコイルばね５が
密着し、下パンチ左３と下パンチ右４との上面の段差が
なくなる。更に上パンチを下降させＴ距離で設定圧力Ｗ
とし加圧圧縮を完了する。以後成形体を取出し、焼成、
必要に応じて黒鉛化し、更に切削加工し、リード線を取
付けてカーボンブラシとされる。

段差を形成するために第２図及び第３図ではコイルばね
を使用したが、板はね、ばね以外の弾性体を使用しても
よい。下パンチ右４とコイルげね５の組合せの代シに圧
縮可能な一体の下パンチ右としてもよい。成形粉は一般
に用いられる刀−ボンブラシ用の成形粉でよく１粒度等
も特に制限はない。焼成以降の工程は公知の方法による
。

（作用） 上記の構成とすることによシ、ブラシ本体の摺動部（第
４図の７ａ即ち第１図のａ部）及びＩＪ−ド線取付部（
第４図の７ｂ即ち第１図のｂ部）の成形圧力を通常の成
形方法で容易に相違させ、ｂ部の密度及び強度をａ部よ
り犬ぎり、シかも所望の値にすることができる。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明する。

実施例 平均粒径８Ｑｎｍのランプブラック（自家製）４０重量
部、平均粒径３０μｍの石炭系ピッチコークス粉８重量
部、タールピッチ（ＪＩＳ　　Ｋ２４３９一般用中ピッ
チ、軟化点８０℃）３０重量部及びコールタール（ＩＪ
Ｓ　Ｋ　２４３Ｑｆｆｌ製タ一ル１号）２２重量部を双
腕型捏和機に入れ。

２１０℃で４時間混練し混練物を平均粒径８０μｍに粉
砕してブラシ成形粉とした。第２図のダイス１の断面寸
法を５０Ｘ６０ｍｕ＋、下パンチ左３と下パンチ右４の
段差を４　ｍｕ＋になるようにセットし。

前記ブラシ成形粉を充填し、第１図ａ部の成形圧力を０
．６　ｔｏｎ／ｃｍ”として厚さ３０加の成形体を得た
。このときｂ部の成形圧力は１．２　ｔｏｎ／、、２と
なる。この成形体を窒素ガス雰囲気において１１００℃
で焼成した後、電気炉で２８００℃で黒鉛化処理を行な
ってブラシ材とした。

比較例 実施例と同じブラシ成形粉を段差を設けない粉末プレス
のダイス内に充填し＋　　０．９　ｔｏｎ／ｃｍ２の成
形圧力で実施例と同じ大きさく成形し、実施例と同じ条
件で焼成及び黒鉛化を行なった後フェノール樹脂フェス
（日立化成工業製、ＶＰ−１１Ｎ）を５重量％含浸し、
硬化させてブラシ材とした。

実施例及び比較例で得られたブラシ材の物理特性を第１
表に示す。第１表から実施例のブラシ材のｂ部はａ部及
び比較例のブラシ材に較べて高密度、低電気比抵抗及び
高強度であることがわかる。

第１表 実施例及び比較例のブラシ材を２０ｔＸ４０ＷＸｓｏＩ
！（■）に切削加工してブラシ本体とし。

次いでリード線（日立線材製軟銅撚線、１）、０８ａｎ
φＸ１００本×７本）を銅管加締によシ取付けてカーボ
ンブラシとし、衝撃試験を実施した。まずリード線取付
抵抗の初期値を測定し４次いで外周に０．３−の段を１
個所膜けた径３００ｏｎｎの鉄製段付リングの上記外周
に沿って装着した車両電動機用ブラシ保持器に上記カー
ボンブラシを取付け。

Ｚ　４　ｋｇのブラシ加圧ばね荷重をかけてカーボンブ
ラシを段付リングに接触させ１段付リングを毎分１．０
００回転で回転させ、３０時間運転後のリード線取付抵
抗及びブラシ本体のリード線取付部付近が欠損する時間
を調査した。その結果を８ｇ２表に示す。

第２表 第２表からリード線取付抵抗は３０時間衝撃運転をする
と比較例のものは１，５倍に増大するが実施例のものは
変化がなく、又比較例のものは４３時間運転で欠損した
が、実施例のものは７０時間運転でも欠損が発生してい
ないことが示される。

（発明の効果） 本発明によれば樹脂含浸によらず、ブラシ本体のリード
線取付部を高密度、高強度にできるので。

使用中のリード線取付抵抗の増大、リード線抜け。

ブラシ本体の欠損等のないカーボンブラシが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって製造されたカーボンブラシの斜
視図、第２図及び第３図は本発明の実施例になるブラシ
本体の成形法を示す縦断面及び第４図は上パンチのスト
ロークとプレス圧力の関係を示すグラフである。 符号の説明 １・・・ダイス　　　　　　２・・・上バンチ３・・・
下ハンチ左　　　　４・・・下パンチ右５・・・コイル
ばね　　　　６・・・下パンチ下７・・・ブラシ成形粉 Ｉ′１Ｎ＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ブラシ成形粉を粉末プレスで成形後焼成し、必要に
   応じて黒鉛化し、次いで切削加工し、リード線を取付け
   るカーボンブラシの製造法において、上記成形に際し、
   無加圧時に複数の下パンチの上面に加圧方向に段差を形
   成後、ダイス内にブラシ成形粉を充填し、次いで加圧し
   て下パンチ上面の前記段差がなくなるようにして成形し
   、成形体に密度差を生ぜしめることを特徴とするカーボ
   ンブラシの製造法。