KR100225510B1 - Method for fabricating the brush of a motor - Google Patents
Method for fabricating the brush of a motorInfo
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Abstract
본 발명은 직류 전동기의 정류자의 표면상에 접촉되어서 전류를 통전시키는 브러시의 제작 방법에 관한 것으로 혼련 챔버에 장입되어 있는 흑연 분말에 100 내지 300 클럭 펄스의 점도를 갖는 액상 수지 결합제를 상기 흑연 분말 조성에 대하여 5 내지 40 중량%로 첨가시키고, 65℃ 내지 120℃의 온도하에서 가열시켜 제1혼합 분말을 형성시키는 혼련 공정 단계와; 상기 제1혼합 분말을 미세하게 분쇄시키는 단계와; 상기 미세하게 분쇄된 제1혼합 분말에 대하여 50 내지 75 중량%의 동분말 및 1 내지 5 중량%의 첨가제를 첨가시켜서 제2혼합 분말을 형성시키는 단계와; 상기 제2혼합 분말을 2 내지 3.5 ton/㎠ 압력의 가압하에서 성형되며, 500℃ 내지 900℃의 온도하에서 1시간 내지 5시간으로 가열시켜 원하는 강도를 갖도록 하는 단계를 포함한다. 이에 의해서 흑연 입자에 결합제를 균일하게 분포시킬 수 있고 그 결과 브러시의 내마모 특성을 향상시킬 수 있으며 또한 용해 공정 및 정량 작업이 용이하게 수행될 수 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a brush in which a current is brought into contact with a surface of a commutator of a direct current electric motor. The graphite powder composition includes a liquid resin binder having a viscosity of 100 to 300 clock pulses in a graphite powder charged in a kneading chamber. A kneading process step of adding in an amount of 5 to 40% by weight and heating at a temperature of 65 to 120 ° C. to form a first mixed powder; Finely grinding the first mixed powder; Forming a second mixed powder by adding 50 to 75 wt% of copper powder and 1 to 5 wt% of an additive with respect to the finely ground first mixed powder; The second mixed powder is molded under a pressure of 2 to 3.5 ton / cm 2, and heated at a temperature of 500 ° C. to 900 ° C. for 1 hour to 5 hours to have a desired strength. As a result, the binder may be uniformly distributed in the graphite particles, and as a result, the wear resistance of the brush may be improved, and the dissolution process and the quantitative operation may be easily performed.
Description
제1도는 정류자상에 접촉되어 있는 브러시를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view of a brush in contact with a commutator.
제2도는 본 발명에 따른 브러시 제작 방법을 순차적으로 도시한 공정도.2 is a process chart sequentially showing a brush manufacturing method according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 직류 전동기 11 : 정류자10 DC motor 11: commutator
12 : 흑연 브러시12: graphite brush
본 발명은 자동차의 직류 전동기에 사용되는 흑연 브러시를 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 특히 훈련 공정시 점도가 낮은 수지를 결합제로 사용함으로써 브러시의 비저항 특성 및 내마모 특성을 향상시킬 수 있는 직류 전동기용 브러시의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a graphite brush for use in a direct current motor of a motor vehicle, and more particularly, a direct current motor for improving the resistivity and wear resistance of a brush by using a resin having a low viscosity as a binder during a training process. It relates to a method for producing a brush.
일반적으로, 흑연 브러시(13)는 제1도에 도시된 바와 같이, 자동차용 모터와 같은 저전압의 회전 전동기(11)의 정류자(12)상에 미끄럼 운동이 가능하도록 접촉되어서 통전 역할을 수행하는 부재로서, 동분말 및 흑연 분말을 소정의 몰비로 혼합시킨 혼합 분말을 소결시켜 가공시킴으로서 제작된다.Generally, as shown in FIG. 1, the graphite brush 13 is in contact with the commutator 12 of the low-voltage rotary motor 11 such as an automobile motor so as to be slidable to perform an energizing role. For example, it is produced by sintering and processing a mixed powder obtained by mixing copper powder and graphite powder in a predetermined molar ratio.
한편, 종래 일실시예에 따르면, 직류 전동기용 브러시의 제조 방법은 흑연 분말에 열경화성 수지의 결합제를 혼련시켜서 제1혼합 분말을 형성시키는 단계와, 상기 열경화성 수지를 경화시키기 위한 가열 단계와, 상기 제1혼합 분말에 동분말 및 기타 첨가제를 혼합시켜서 제2혼합 분말을 형성시키는 단계와, 상기 제2혼합 분말을 성형시키고 가열시키는 단계로 이루어진다.On the other hand, according to one embodiment of the present invention, a method for manufacturing a brush for a DC motor is a step of kneading the binder of the thermosetting resin to graphite powder to form a first mixed powder, a heating step for curing the thermosetting resin, and the second Mixing the first powder with copper powder and other additives to form a second mixed powder; and molding and heating the second mixed powder.
이때, 상기 결합제는 점도가 약 1000 내지 5000 CPS 정도인 페놀 수지가 사용되며 이러한 결합제의 고른 분포 상태를 유지시키기 위하여 상기 페놀 수지의 점도를 저하시키기 위하여 알콜 또는 아세톤과 같은 희석제를 사용하였다.In this case, a phenol resin having a viscosity of about 1000 to 5000 CPS is used, and a diluent such as alcohol or acetone is used to lower the viscosity of the phenol resin to maintain an even distribution of the binder.
그러나, 상기 결합제가 상기 희석제에 완전 용해되지 못하는 경우에 상기 희석제에 용해된 결합제가 흑연 입자에 고르게 분포되지를 못하였고 그 결과 브러시 제조 후 브러시의 조직내에 결합제의 불균일한 분포로 인하여 흑연 입자간의 결합력이 저하되어서 브러시의 내구성을 저하시켰다.However, when the binder was not completely dissolved in the diluent, the binder dissolved in the diluent could not be evenly distributed in the graphite particles, and as a result, the binding force between the graphite particles due to the nonuniform distribution of the binder in the brush tissue after brush production. This lowered and reduced the durability of the brush.
또한, 상기 결합제의 점도가 상대적으로 크기 때문에 정량 작업등의 시료 제조에도 어려움이 따르며 혼련 공정시 흑연 입자 뿐만 아니라 결합제의 일부가 챔버내부에 부착되므로 흑연 분말에 대한 결합제의 정량이 존재하지 못하며 그 결과 공정의 난이성을 증대시키는 문제점을 야기시켰다.In addition, since the viscosity of the binder is relatively large, it is difficult to prepare a sample such as a quantitative work, and since a part of the binder is attached inside the chamber during the kneading process, the binder is not quantified in the graphite powder. It caused a problem of increasing the difficulty of.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로 그 목적은 결합제의 점도가 상대적으로 높게 나타나 있는 경우에 제조된 브러시 조직내의 흑연 입자의 결합력이 저하되는 것을 방지시키고 또한 브러시의 제조 공정을 단순화시킬 수 있는 직류 전동기용 브러시의 제조 방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, the object of which is to prevent a decrease in the binding force of the graphite particles in the brush tissue produced when the viscosity of the binder is relatively high, and also the manufacturing process of the brush It is to provide a method for manufacturing a brush for a DC motor that can simplify the.
상기의 목적은 혼련 챔버에 장입되어 있는 흑연 분말에 100 내지 300 클럭 펄스의 점도를 갖는 액상 수지 결합제를 상기 흑연 분말 조성에 대하여 5 내지 40중량%로 첨가시키고, 65℃ 내지 120℃의 온도하에서 가열시켜 제1 혼합 분말을 형성시키는 혼련 공정 단계와; 상기 제1혼합 분말을 미세하게 분쇄시키는 단계와; 상기 미세하게 분쇄된 제1혼합 분말에 대하여 50 내지 75 중량%의 동분말 및 1 내지 5중량%의 첨가제를 첨가시켜서 제2혼합 분말을 형성시키는 단계와; 상기 제2혼합 분말을 2 내지 3.5 ton/㎠ 압력의 가압하에서 성형되며, 500℃ 내지 900℃의 온도하에서 1시간 내지 5시간으로 가열시켜 원하는 강도를 갖도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전동기용 브러시의 제조 방법에 의해서 달성된다.The purpose is to add a liquid resin binder having a viscosity of 100 to 300 clock pulses to the graphite powder charged into the kneading chamber at 5 to 40% by weight relative to the graphite powder composition, and heating at a temperature of 65 to 120 ° C. A kneading process step of forming a first mixed powder; Finely grinding the first mixed powder; Forming a second mixed powder by adding 50 to 75% by weight of copper powder and 1 to 5% by weight of an additive with respect to the finely ground first mixed powder; The second mixed powder is molded under a pressure of 2 to 3.5 ton / ㎠ pressure, and heated to 1 to 5 hours at a temperature of 500 ℃ to 900 ℃ DC motor comprising a step of having a desired strength It is achieved by the manufacturing method of the brush.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 직류 전동기용 브러시 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a brush for a DC motor according to an embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따르면, 직류 전동기용 브러시 제조 방법은 혼련 챔버에 장입되어 있는 흑연 분말에 100 내지 300 클럭 펄스의 점도를 갖는 액상 수지 결합제를 상기 흑연 분말 조성에 대하여 5 내지 40 중량%로 첨가시키고, 65℃ 내지 120℃의 온도하에서 가열시켜 제1혼합 분말을 형성시키는 혼련 공정 단계와; 상기 제1혼합 분말을 미세하게 분쇄시키는 단계와; 상기 미세하게 분쇄된 제1혼합 분말에 대하여 50 내지 75 중량%의 동분말 및 1 내지 5 중량%의 첨가제를 첨가시켜서 제2혼합 분말을 형성시키는 단계와; 상기 제2혼합 분말을 2 내지 3.5 ton/㎠ 압력의 가압하에서 성형되며, 500℃ 내지 900℃의 온도하에서 1시간 내지 5시간으로 가열시켜 원하는 강도를 갖도록 하는 단계로 나타난다.First, according to an embodiment of the present invention, the brush manufacturing method for a DC motor includes a liquid resin binder having a viscosity of 100 to 300 clock pulses in the graphite powder charged in the kneading chamber, based on the graphite powder composition of 5 to 40 weight. %, And a kneading process step of heating at a temperature of 65 ° C to 120 ° C to form a first mixed powder; Finely grinding the first mixed powder; Forming a second mixed powder by adding 50 to 75 wt% of copper powder and 1 to 5 wt% of an additive with respect to the finely ground first mixed powder; The second mixed powder is formed under a pressure of 2 to 3.5 ton / cm 2, and is heated to a temperature of 500 ° C. to 900 ° C. for 1 hour to 5 hours to have a desired strength.
즉, 챔버에 장입되어 있는 흑연 분말에 약 100 내지 300 CPS 정도의 점도를 갖는 액상 수지 결합제를 상기 흑연 분말 조성에 대하여 약 5 내지 40 중량% 정도로 첨가시키며 여기에서 상기 액상 수지 결합제는 알콜 또는 아세톤과 같은 희석제에 완전 용해되어 있다.That is, a liquid resin binder having a viscosity of about 100 to 300 CPS is added to the graphite powder charged into the chamber at about 5 to 40 wt% based on the graphite powder composition, wherein the liquid resin binder is mixed with alcohol or acetone. Completely dissolved in the same diluent.
이 후에, 혼련 챔버내에서 약 65℃ 내지 120℃ 정도의 온도하에서 상기 희석제가 휘발되어 제거될 때 가열시키며 그 결과 상기 결합제를 경화시킴으로서 제1혼합 분말을 형성시킨다.Thereafter, the diluent is heated in a kneading chamber at a temperature of about 65 ° C. to 120 ° C. when it is volatilized and removed, thereby curing the binder to form a first mixed powder.
이때, 상기 제1혼합 분말을 형성시키기 위하여 수행되는 혼련 공정 시간이 길어지게 되면 상기 결합제의 결합 작용에 의한 상기 흑연 분말의 덩어리 상태는 파괴되며 이와는 반대로 상기 혼열 공정 시간이 짧게 유지되면 상기 결합제의 결합작용이 충분하게 유지되지 못하며 그 결과 상기 흑연 분말은 충분한 강도를 갖는 덩어리 상태로 유지되지 않는다.At this time, when the kneading process time is performed to form the first mixture powder becomes longer, the agglomerated state of the graphite powder due to the binding action of the binder is destroyed, on the contrary, when the mixing process time is kept short, the bonding of the binder The action is not maintained sufficiently and as a result the graphite powder does not remain in a lumped state with sufficient strength.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 분말 상태의 흑연을 덩어리 상태로 유지시키기 위한 혼련 공정 시간은 약 30분 내지 1시간 정도가 충분하다.Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, the kneading process time for maintaining the graphite in powder form in a lump state is sufficient to about 30 minutes to 1 hour.
또한, 상기된 바와 같이 혼련 공정에 의하여 형성된 상기 제1혼합 분말에 대하여 약 50 내지 75 중량%의 동분말 및 약 1내지 5 중량%의 이염화 몰리브데늄과 같은 첨가제를 첨가시켜서 제2혼합 분말을 형성시킨다.Further, the second mixed powder by adding an additive such as about 50 to 75% by weight of copper powder and about 1 to 5% by weight of molybdenum dichloride to the first mixed powder formed by the kneading process as described above. To form.
이때, 상기 동분말은 전기 전도성을 향상시키기 위하여 약 20 내지 50㎛ 정도의 입도로 형성시키는 것이 바람직하며 또한 상기 첨가제는 고온 윤활성을 증대시키기 위하여 약 10 내지 35㎛ 정도의 입도를 갖는 것이 바람직하다.At this time, the copper powder is preferably formed to a particle size of about 20 to 50㎛ in order to improve the electrical conductivity, and the additive is preferably having a particle size of about 10 to 35㎛ in order to increase the high temperature lubricity.
한편, 상기된 바와 같이 동분말 및 이염화몰리브데늄이 첨가된 상기 제2혼합 분말은 약 2 내지 3.5 ton/㎠ 압력의 가압하에서 소정 형상으로 성형되며 이 후에 상기 성형체는 약 500 내지 900℃ 정도의 온도하에서 약 1시간 내지 5시간 정도로 가열처리되고 그 결과 원하는 강도를 갖는 브러시가 형성된다.On the other hand, as described above, the second mixed powder to which copper powder and molybdenum dichloride are added is formed into a predetermined shape under pressure of about 2 to 3.5 ton / cm 2, and then the molded body is about 500 to 900 ° C. Heated at about 1 to 5 hours under temperature to form a brush with the desired strength.
따라서, 상기된 바와 같이 희석제에 상대적으로 낮은 점도를 갖는 결합제가 용해된 상태에서 흑연 분말이 혼합되어 있으므로 혼련 공정에 의하여 상기 결합제는 상기 흑연 분말의 입자 표면에 균일하게 입혀진다.Therefore, as described above, since the graphite powder is mixed in a state in which a binder having a relatively low viscosity is dissolved in the diluent, the binder is uniformly coated on the particle surface of the graphite powder by a kneading process.
한편, 하기에 나타난 표는 본 발명의 일실시예에 따라서 제조된 브러시의 기계적 특성과 종래 실시예에 따라서 제조된 브러시의 기계적 특성을 비교한다.On the other hand, the table shown below compares the mechanical properties of the brush manufactured according to the conventional embodiment with the mechanical properties of the brush manufactured according to one embodiment of the present invention.
[표 1]TABLE 1
즉, 상기 실시예는 희석제에 용해되어 있고 점도가 100 내지 300 CPS 정도인 액상 수지를 흑연 분말에 대하여 35 중량% 정도 결합제로서 첨가시킨 후 100℃ 정도의 온도하에서 혼련 공정을 수행하며 이 후에 평균 입자 크기가 50㎛ 정도인 동분말을 62 중량% 정도 첨가시키고 또한 평균 입자 크기가 27㎛ 정도인 이염화 몰리브데늄을 3 중량% 정도 첨가시킨 후 3 ton/㎠ 압력의 가압하에서 소정 형상으로 성형하고 이에 의해서 형성된 성형체를 700℃ 온도하에서 4시간동안 열처리함으로서 제조된 브러시의 기계적 특성을 나타낸다.That is, in the above embodiment, a liquid resin dissolved in a diluent and having a viscosity of about 100 to 300 CPS is added as a binder about 35% by weight with respect to the graphite powder, followed by a kneading process at a temperature of about 100 ° C., followed by an average particle About 62% by weight of copper powder having a size of about 50 μm was added, and about 3% by weight of molybdenum dichloride having an average particle size of about 27 μm was added, and then molded into a predetermined shape under pressure of 3 ton / cm 2. The formed body is heat treated at 700 ° C. for 4 hours to exhibit mechanical properties of the brush produced.
한편, 상기 비교예는 희석제에 용해되어 있고 점도가 1000 내지 5000 CPS 정도인 액상 수지를 흑연 분말에 대해 결합제로서 35 중량% 정도 첨가하여 100℃ 정도의 온도하에서 혼련 공정을 수행하며 이 후에 평균 입자 크기가 50㎛ 정도인 동분말을 62 중량% 정도 첨가시키고 또한 평균 입자 크기가 27㎛ 정도인 이염화 몰리브데늄을 3 중량% 정도 첨가시킨 후 3 ton/㎠ 압력의 가압하에서 소정 형상으로 성형하고 이에 의해서 형성된 성형체를 700℃ 온도하에서 4시간동안 열처리함으로서 제조된 브러시의 기계적 특성을 나타낸다.On the other hand, in the Comparative Example, a liquid resin dissolved in a diluent and having a viscosity of about 1000 to 5000 CPS is added to the graphite powder as a binder by about 35% by weight, and the kneading process is performed at a temperature of about 100 ° C., after which the average particle size Is added to about 62% by weight of copper powder having a thickness of about 50㎛ and 3% by weight of molybdenum dichloride having an average particle size of about 27㎛ and then molded into a predetermined shape under a pressure of 3 ton / ㎠ pressure The molded article formed by heat treatment at 700 ° C. for 4 hours exhibits mechanical properties of the brush produced.
즉, 종래 실시예에 따라서 제조된 브러시의 기계적 특성중 밀도와 전기 비저항값은 본 발명의 일실시예에 따라서 제조된 브러시의 기계적 특성중 밀도와 전기 비저항값과 유사한 반면에 실시예의 내구 수명은 비교예의 내구 수명에 비하여 상대적으로 크게 나타난 것을 알 수 있다.That is, the density and electrical resistivity values of the mechanical properties of the brush manufactured according to the conventional embodiment are similar to the density and electrical resistivity values of the mechanical properties of the brush manufactured according to the embodiment of the present invention, while the endurance life of the examples is compared. It can be seen that it is relatively larger than the endurance life of the example.
따라서, 상기된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따라서 제작된 브러시는 직류 전동기의 정류자의 표면상에 접촉된 상태로 설치되며 이때, 상기 직류 전동기의 작동에 의하여 발생된 전류는 상기 브러시를 통하여 통전된다.Thus, the brush manufactured according to the embodiment of the present invention as described above is installed in contact with the surface of the commutator of the DC motor, wherein the current generated by the operation of the DC motor is energized through the brush. .
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지한다.As mentioned above, the above description merely illustrates a preferred embodiment of the present invention, and those skilled in the art will recognize that modifications and changes can be made to the present invention without changing the gist of the present invention.
따라서, 본 발명에 따르면, 브러시의 제조 공정시 점도가 상대적으로 낮은 액상 수지를 결합제로 사용함으로서 흑연 입자에 결합제를 균일하게 분포시킬 수 있고 그 결과 브러시의 내마모 특성을 향상시킬 수 있으며 또한 용해 공정 및 정량작업이 용이하게 수행될 수 있음을 알 수 있다.Therefore, according to the present invention, by using a liquid resin having a relatively low viscosity as a binder during the manufacturing process of the brush, the binder can be uniformly distributed in the graphite particles, and as a result, the wear resistance of the brush can be improved and the dissolution process And it can be seen that the quantitative operation can be easily performed.
Claims (2)
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| KR1019950059617A KR100225510B1 (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Method for fabricating the brush of a motor |
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| KR1019950059617A KR100225510B1 (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Method for fabricating the brush of a motor |
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Family Applications (1)
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