JPH04109849A - 金属黒鉛質ブラシ - 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、電装用モーター等に使用する金属黒鉛質ブラ
シに関する。

（従来の技術） 従来、電装用モーターにおいては、黒鉛及び銅粉などの
金属粉からなる導電性の良好な金属黒鉛質ブラシが使用
されている。黒鉛は結晶が発達し。

潤滑性の良い天然黒鉛質フ中＊が一般的に用いられてい
る。しかし天然黒鉛の中には＋　Ｓ　ｉ０２　＋Ａ／、
σｍ＊　ＦＪｏ３等の酸化物を主成分とし之灰分が含ま
れており、天然黒鉛を主原料とした金属黒鉛質ブラシに
おいては、これらの灰分のうち、特にＳｉＯ２の影響に
より糧々の障害が生ずる。

例えば、整流子の面を傷つけ整流子の摩耗が増加する。

′また整流子の凹凸が大きくなシブラシが踊り易くなる
ことにより摺動音が高くなったシ。

火花が大きくなったりブラシ摩耗が増える。ｔｉ−を人
後の出力が劣化する等である。

さらに黒船中の灰分量が多い場合、又は灰分の粒径が大
きい場合には、起動不良を発生したり。

黒鉛のロットによシ灰分量に差がある為、プランの性能
が使用した黒鉛によう変動する等の問題がめった。

（発明が解決しようとする課題） これらの問題を解決する為には、天然黒鉛をさらに酸や
アルカリで薬品処理を行って灰分を少なくした黒鉛、又
は天然黒鉛を高温で熱処理することにより灰分を低減し
た黒鉛を使用する方法がある。

しかし、前述の様に灰分を低減し次黒鉛を使用すると、
ブラシ自体に研摩性が少なくなシ、整流子面が黒化して
出力が劣化したシ、ブラシ摩耗が増加する等の欠点があ
った。これらを防ぐ為、添加剤としてＳｉＣ，８ｉ０ｚ
、　Ａｊ’ｚｏｓ等の研摩剤を加える手段があるが、研
摩性が強い為、ブラシ中にこれらの添加物が偏在した場
合には、ブラシの性能に変動を生じ易いこと、また絶縁
性添加物の場合には添加剤の量が多くなると接触抵抗が
高くなシ、出力低下あるいは起動不良を起こすという欠
点があった。

本発明は、前記した欠点を解消する金属黒鉛質ブラシを
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、灰分０．１重量％以下の黒鉛及び銅を主成分
とし、金属タングステンの６重量−以下を含有してなる
金属黒鉛質ブラシに関する。

本発明において、黒鉛は通常天然産鱗状黒鉛をアチソン
炉などを使用して約３０００℃で熱処理して脱灰したも
のを使用するが、コークスあるいは油煙を原料とする炭
素材料をアチソン炉などを使用して同じく黒鉛化処理し
た人造黒鉛を使用しても良い。

灰分の量を０．１重量−以下にするのは原料に含まれる
灰分、特に５ｉ０２の量を少なく規定することによシ、
ブラシの性能面での変動をできるだけ小さくする為であ
る。

金属タングステンの量を最大６重量％とし九のは、６重
量％を越えると研摩性が強くなシ、整流子の摩耗が増加
したう、摺動音が高くなったシするためでおる。

金属タングステンは平均粒径が２０μｍ以下のものが好
ましい。粒径が大きいと研摩性が強くなること、またブ
ラシ中に偏在し易くなる為、性能面での変動を生じ易く
なる。よシ好ましくは１０μｍ以下である。

金属タングステン粉末は導電性であり、また比較的研摩
性が弱く、ブラシ中に添加して用いた場合、整流子に生
成する過剰なカーボン皮膜を適度に除去するとともに、
出力が向上する効果を有する。

本発明の金属黒鉛質ブラシは銅粉（通常は電解銅粉）、
前記脱灰黒鉛粉及び金属タングステンの粉末を公知の方
法により混合し、成形及び焼成して得られる。黒鉛の含
有量が多い場合には、黒鉛粉を熱硬化性樹脂等の結合剤
と混練して結合剤を付着せしめた黒鉛を用いる。

（実施例） 次に実施例について説明する。

実施例１ 灰分０．７重量％で平均粒径３０μｍの鱗状黒鉛をアチ
ソン炉を用い、最高温度２９００℃で熱処理することに
よシ灰分がｏ、　ｏ　ｏ　ｓ重量％の黒鉛粉を得た。得
られ九脱灰黒鉛粉１００重量部に対し樹脂分５０重量％
を含むレゾール形フェノール樹脂２０重量部およびメタ
ノール４０重量部を用い６０℃で２時間加熱混練した後
、６０℃で８時間乾燥し硬化させた。硬化した混線物を
衝撃式粉砕機により粉砕し平均粒径８０μｍの樹脂処理
黒鉛粉を得た。こうして得られた樹脂処理黒鉛粉３０重
量部及び平均粒径３０μｍの電解銅粉７０重量部に平均
粒径５μｍの金属タングステン粉末を１．５重量部加え
て混合した後１面圧４．　Ｏｔｏｎｌｏｎ”の条件で金
型によシ厚さ７　ａｎ　Ｘ幅１５ｍ＋ｎＸ長さ１６０＄
１！＋に成形し１次いで還元性雰囲気中において６５０
℃で焼成することにより金属黒鉛質ブラシを得た。

実施例２ 灰分量０．７重量％で平均粒径３０μｍの鱗状黒鉛を誘
導式黒鉛化炉を用い最高温度２，８００℃で熱処理をす
ることによシ灰分が０．００７重量−の黒鉛粉を得た。

得られた脱灰黒鉛粉１００重量部に対し、ノボラック形
フェノール樹脂８重量部およびメタノール３０重量部を
用い、６０℃で２時間加熱混練した後、７０℃で６時間
乾燥し硬化させた。硬化した混線物を実施例１と同様な
方法で粉砕し、平均粒径７０μｍの樹脂処理黒鉛粉を得
た。こうして得られた樹脂処理黒鉛粉６０重量部及び平
均粒径３０μｍの電解銅粉４０重量部に平均粒径４μｍ
の金属タングステン粉末を１．０重量部加えて混合した
後１面圧３．　Ｏｔｏｎ／Ｃ１！＋２の条件で金型によ
シ厚さ６　ａｍ　Ｘ幅８　ｗａ　Ｘ長さ１２ａｍに成形
し０次いで還元性雰囲気中において６５０℃で焼成して
金属黒鉛質ブラシを得た。

比較例１ 灰分量０．７重量％の鱗状黒鉛１００重量部に対し、樹
脂分５０重量％を含むレゾール形フェノール樹脂２０重
量部およびメタノール４０重量部を用い６０℃で２時間
刀ｑ熱混練した後、以下実施例１と同様の方法で平均粒
径８０μｍの樹脂処理黒鉛粉を得、その３０重量部及び
平均粒径が３０μｍの電解銅粉７０重量部を混合し、実
施例と同様の方法で成形及び焼成することにより実施例
１と同一形状の金属黒鉛質ブラシを得た。

比較ガ２ 灰分量０．７重量−の鱗状黒鉛１００重量部に対し、ノ
ボラック形フェノール樹脂８重量部およびメタノール３
０重量部を用い６０℃で２時間加熱混練した後、以下実
ｍ同ｌと同様の方法で平均粒径７０μｍの樹脂処理黒鉛
粉を得た。こうして得られた樹脂処理黒鉛粉６０重量部
及び平均粒径３０μｍの電解銅粉４０重量部を混合し、
実施列２と同様の方法で成形及び焼成することにより実
施例２と同一形状の金属黒鉛質ブラシを得之。

（試験及びその結果） 実施例１および比較例１で得られたブラシを１２Ｖ、１
．６ｋＷの自動車用スターターに組み込み。

初期の出力を測定した後、２秒ＯＮ、２８秒ＯＦＦノ条
件テエンジンを負荷として、起動サイクルを３万回実施
して耐久後の出力、ブラシ摩耗量及び整流子摩耗量を測
定した。この結果を第１表に示す。

第１表 また実施ｆＲＪ２および比較例２で得られたブラシを１
２Ｖ、１７０Ｗの自動車用プロワモーターに組み込み、
初期の回転数および１４００　ｒｐｍでの摺動音を測定
した。さらにシロッコファンを負荷として連続耐久試験
を実施し、耐久後の回転数、１４００ｒｐｍでの摺動音
、ブラシ摩耗及び整流子摩耗を測定した。この結果を第
２表に示す。

第２表 （発明の効果） 本発明の金属黒鉛質ブラシは、適度の研摩性を有し、整
流子面に生成する皮膜を適度に調整する作用があり、騒
音が低く、出力に優れ、かつブラシ摩耗及び整流子摩耗
が少ない。

従って本発明のブラシは低騒音、高出力、長寿命のブラ
シとして電装用モーター等、金属黒鉛質ブラシを使用す
るモーターに有効に用いられる。

第１表に示すように、スターターモータｉの実機試験に
おいて、実施例のブラシは比較例のブラシよシ耐人後の
出力に優れ、ブラシ摩耗および整流子摩耗が少ない。

また第２表に示すように、プロワ−モーターの実機試験
において、実施例のブラシは比較例のブラシより初期騒
音及び耐浸後の騒音共に低く、耐久後の回転数が大きく
、さらにブラシ摩耗および整流子摩耗が少ない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、灰分０．１重量％以下の黒鉛及び銅を主成分とし、
   金属タングステンの６重量％以下を含有してなる金属黒
   鉛質ブラシ。