JPH01295642A - 電刷子 - 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） 本発明は回転電機に使用する電刷子に関する。

（従来の技術） 従来９例えば電装用モーターにおいて電刷子と整流子と
の間の接触抵抗を小さくして出力を向上させる場合、又
は電刷子を高電流密度を要する条件下で使用する場合に
、銅粉等の良導電性の金属粉を多く含有させた所謂金属
黒鉛質電刷子が使用されていた。

（発明が解決しようとする課題） 金属黒鉛質電刷子の場合、金属粉の含有量を多くすれば
、電刷子本体の抵抗及び電刷子と整流子との間の接触抵
抗が小さくなって出力を大きくできるが９反面電刷子の
弾性率が高くなり、かつ潤滑性を有する黒鉛の量が少な
くなるから、モーター等を運転した場合に電刷子は整流
子上での座乗性が悪くなる。即ち電刷子が踊シ易くなシ
かつ火花が発生し易くなって摩耗が大きくな凱更に電刷
子と整流子との摺動音が大きくなる。

一方、金属粉の含有量を少なくし黒鉛粉の含有量を多く
すると前記した問題は解消されるが、電刷子本体の抵抗
及び電刷子と整流子との間の接触抵抗が増大し、モータ
ー出力が低下したり、電流密度を大きくとれないなどの
問題がある。

本発明は、上記した問題を解消する電刷子を提供するこ
とを目的とする。

本発明は、金属で被覆した繊維又は粒状の有機物を電刷
子原料粉に添加混合して成形後焼成してなる電刷子に関
する。

本発明において、有機物の表面に被覆する金属は特に制
限はないが、銅、銀等の良導電性の金属が好ましい。コ
ストの面から通常は鋼が用いられる。有機物についても
制限はないがポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ナ
イロン等のように表面への金属の被覆が容易で、かつ電
刷子の焼成の際に容易に熱分解するものが好ましい。こ
の理由は、焼結によって有機物の周囲の金属被覆層だけ
を残すことによシ、電刷子の組織中に周囲が金属の気孔
を多くしかも気孔率を大きくすることにより２弾性率を
下げて座乗性を良好にすると共に。

被覆された金属が網目状に残存して電気比抵抗を小さく
するためである。繊維状の有機物を用いれば焼成後に残
存する金属が連続し烏くなり、電気比抵抗の小さい電刷
子が得られる。この場合の有機物は繊維になシ易いもの
を選ぶことは当然であるが、繊維の長さはα４ｔｍ以下
が好ましい。長ずざると電刷子原料粉中への均一分散が
困難になる。

粒状の有機物を用いる場合、その粒径は２００μｍ以下
が好ましい。大きすぎると電刷子の機械的強度が低下す
る。繊維状又は粒状の有機物への金属被覆は公知の化学
メツキ等によシ施したものでよく、その被覆厚さは特に
制限はしないが１〜１０μｍが好ましい。

本発明で電刷子原料粉は、銅粉等の金属粉と黒鉛粉との
混合物即ち金磯黒鉛質電刷子の原料粉を主として説明す
るが、これに限定するものではない。天然黒鉛及び／又
は人造黒鉛の粉末を例えば熱硬化性樹脂溶液と混合後乾
燥して得た結合材含有黒鉛粉等も含まれる。金属粉と黒
鉛粉からなる電刷子原料粉における黒鉛粉の含有量が多
く、金属粉の焼結による強度維持が困難な場合は、前記
し九結合材含有黒鉛粉を使用する。また金属粉は有機物
を被覆する金属と同一元素のものを用いれば、焼結し易
くなり、電気比抵抗を低く機械的強度を大きくできるの
で好ましい。電刷子原料粉中に添加する有機物の量は特
に制限はないが、混合後の成形粉中に５〜２０重量％含
有される量が好ましい。混合、成形及び焼成は公知の方
法による。

金属粉の含有量が多いときはその金属粉が焼結する温度
で焼成され、結合材を別に用いる場合は結合材が充分炭
化する温度で焼成される。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明する。

実施例１ 平均粒径４０μｍの鱗状黒鉛粉にフェノール樹脂フェス
（日立化成工業製、ＶＰＩＩＮ）を加え混練してスラリ
ーとし、噴霧乾燥機によυ粒造して固形分で９重量％の
フェノール樹脂を含有する平均粒径１５０μｍの結合材
含有黒鉛粉を得た。

直径２０μｍ、長さ０．３ｍのポリエステル繊維表面に
化学めっきによ如厚さ平均４μｍの銅めっきを施した銅
含有率５０重量％の鋼めっきポリエステル繊維ｌＯ重量
％、平均粒径３０μｍの電解銅粉３３重量％及び前記結
合材含有黒鉛粉５７重量％をＶ形混合機で混合し、混合
粉を圧縮プレスにより３ｔ／ａｍ”の圧力で成形した後
、焼成炉で窒素ガス雰囲気下６００℃で焼成し７ｔＸ８
Ｘ１２（■）の電刷子を得た。第１図は上記のようにし
て得られた電刷子の断面拡大図で、鋼粉１及び黒鉛粉２
に接して気孔３を有する銅めつき層４が存在する状態が
見られる。

実施例２ 平均直径３０μｍのポリスチレンビーズの表面に化学め
っき法により厚さ平均４μｍの鋼めっきを施した銅含有
率５０重量−〇銅めっきポリスチレンビーズ１０重量％
、平均粒径３０μｍの電解銅粉３３重量％及び実施例１
で得た結合材含有黒鉛粉５７重量％をＶ形混合機で混合
し、以下実施例１と同一の方法により電刷子を得た。

比較例 実施例１における電解銅粉及び結合材含有黒鉛粉の４０
重量％及び６０重量％をＶ形混合機で混合し、以下実施
例１と同一の方法により電刷子を得た。

（電刷子の物理特性及び摺動試験） 実施例及び比較例で得られた電刷子の物理特性を第１表
に示す。またこの電刷子を１２Ｖ、１７０Ｗの自動車プ
ロワ−モーターに組み込み、初期出力（回転数）及び摺
動音を測定した。更にシロツコツアンを負荷として連続
耐久試験を行い、電刷子摩耗量を測定した。この結果を
第２表に示す。

第２表 第１表よシ実語例の電刷子は、同じ鋼含有率の比較例の
電刷子よシも、比抵抗が小さくまた弾性率が小さい。

その結果第２表に示すように、実施例の電刷子は比較例
の電刷子よシ回転性能に優れ、摺動音が小さく、電刷子
摩耗が小さいという特長がある。

（発明の効果ン 本発明によれば９表面を金属で被覆し九繊維状又は粒状
の有機物を電刷子原料粉に添加して成形後、焼成して有
機物を分解することにより電刷子中に気孔が数多く残る
ため弾性率が小さくなり。

その結果電刷子の摺動時に発生する振動を吸収し易くな
り、電刷子の座乗性が向上し、摺動音が小さくなる。ま
た導電性金属の被積層が電刷子組織中に残るため比抵抗
が小さくなシ、モーターの出力が向上する。さらに、電
刷子の座乗性が向上することにより整流火花が小さくな
る為、電刷子摩耗が少なくなり長寿命の電刷子が得られ
る。

本発明の電刷子は、高出力、低摺動音及び電刷子の長寿
命を要求される回転電機に有効に用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２本発明の実施例になる電刷子の組織を示す拡
大断面図である。 符号の説明 １・・・鋼粉　　　　　　２・・・黒鉛粉３・・・気孔
　　　　　　　４・・・銅メツキ層片　１　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属で被覆した繊維状又は粒状の有機物を電刷子原
   料粉に添加混合して成形後焼成してなる電刷子。 ２、電刷子原料粉が有機物を被覆する金属と同一元素の
   金属粉を含有する請求項１記載の電刷子。