JPH0433544A - 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、黒鉛粉と銅粉などの導
電性の良好な金属粉とを主原料とした金属黒鉛質ブラシ
が使用されている。黒鉛粉は潤滑性の良い天然黒鉛が一
般的に用いられているが。

天然黒鉛の中にｔま、　　８ｉ０ｚ　、　Ａ１２ｏｓ　
、　Ｆｅ２Ｏ３等の酸化物を主成分とした灰分が含１れ
ている。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、特に８　ｉ　０２の影響により種
々の問題があった。例えば、整流子面を傷つけ、整流子
の摩耗を増加させる。捷た整流子の凹凸が大きくなり摺
動音が高くなる。耐久後の出力が劣化する。

さらに灰分の量が多い場合又は灰分の粒径が大きい場合
には起動不良が発生する。黒鉛のロットによシ灰分量に
差があるためブラシの性能がばらつく等の欠点があった
。

（発明が解決しようとする課題） これらの欠点を解決する為には、天然黒鉛をさらに酸や
アルカリで薬品処理をして灰分を少なくした黒鉛粉又は
、天然黒鉛粉を高温で黒鉛化処理して灰分を少なくし７
た黒鉛粉を使用する方法がある。

しかし上記の様に灰分を少なくした黒鉛粉を使用すると
ブラシ自身に研摩性がなくなり、整流子面が黒化１〜て
出力が劣化し７たり、ブラシ摩耗が増加する等の欠点が
あった。

これらを防ぐため、添加剤としてＳｉＣを加える等の手
段があるが、研摩性が強いためブラシ中にＳｉＣが偏在
した場合にブラシの性能に非常にばらつきを生じ易いと
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。

（胛題を解決するための手段） 本発明は、灰分が０．１重邦−チ以下の黒鉛粉及び添加
剤として平均粒径１０μｍ以下で最大粒径７０μｍ以下
のＳｉＯ２粉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、黒鉛は天然黒鉛をアチソン炉などを使
用して約３０００　’Ｃで黒鉛化処理したものを使用す
るが、コークス、あるいは油煙を原料としてアチソン炉
などを使用して同じく黒鉛化処理をした人造黒鉛を使用
しても良い。

灰分の量を０．１％以下にするのは、原料に含才れる灰
分、特に５１０２の社を少なく規定することによシ、ブ
ラシの性能面でのバラツキをできるだけ小さくするため
である。添加する５ｉ０２の平均粒径をｌＱ／ｚｍ以下
としたのは、１０μｍを越えると研摩性が強くなシ、配
合時の量のばらつきあるいは偏在の影響を受は易くなシ
、ブラシ性能にばらつきを生じ易いためである。

また、最大粒径を７０μｍ以下と（〜たのは、７０μｍ
を越えるとブラシの摺動面にＳｉＯ２が露出した場合、
起動不良などの問題を発生するため、これを防止するこ
とを目的としたものであり好筐しくは３０μｍ以下であ
る。

また天然黒鉛中に含まれる５１０２は角ばった研摩性の
強いものでかつ、長径と短径比の比較的大きい特長があ
る。本発明では球状に近く、かつ長径と短径の比が小さ
いＳｉＯ□を添加することにより穏やかな研摩性を有し
かつ分散性が向上するためブラシの摺動面に均一に８＋
０２粉を存在させることができる。５ｉＯｚ粉の長径と
短径の比は１．５以下が好ましい。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明する。

実施例１ 灰分量０．７重量％で平均粒径３０μｍの天然黒鉛をア
チソン炉を用い最高温度２９００℃で黒鉛化処理をする
ことにより灰分がＯ，ＯＯ９重ｉ％の黒鉛粉を得た。得
られた脱灰黒鉛粉１ｏｏ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１８重量部、および
メタノール５０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。硬化した混練
物を衝撃式粉砕機によシ粉砕し平均粒径８０１ｚｍの樹
脂被覆黒鉛粉を得た。こうＩ−て得られた樹脂被覆黒鉛
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、最大粒径４０μｍ。

長径と短径比１．２の球状５ｉ０２を０．３重ｉ％加え
て混合し９面圧４．Ｏｔｏｎ／ｃｍ２の条件で金型によ
υ厚さ７柵×幅１５［ｌｌＩｎ×長さ１６ｍｍに成形し
た後、還元性雰囲気中において６５０　’Ｃで焼成して
金属黒鉛質ブラシを得た。

実施例２ 灰分量０．７重ｉ％で平均粒径３ｏμｍの天然黒鉛を誘
導式黒鉛化炉を用い最高温度２，８００℃で黒鉛化処理
をすることによシ灰分がＯ，ＯＯ７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重量部オヨびメタノール３０重量部
を用い、６０’Ｃで２時間加熱混練した後、７０℃で６
時間乾燥し硬化させた。更に硬化した混線物を実施例１
と同様の方法で粉砕し、平均粒径７ｏμｍの樹脂被覆黒
鉛粉を得た。こうして得られた樹脂被覆黒鉛粉６０重量
部及び平均粒径３ｏμｍの電解銅粉４０重量部に平均粒
径３μｍ、最大粒径３０μｍ、長径と短径比１，３の球
状５ｉＯｚを０．５重量％加え混合し。

面圧３．　Ｏｔｏｎ　／ｃｍ２の条件で金型により厚さ
６ｍｍＸ幅８胴×長さ１２薗に成形した後、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％の天然黒鉛粉１００：ｉ置部に対し
、樹脂分５０重量％を含むレゾール形フェノール樹脂１
８重量部およびメタノール５０重量部を用い６０℃で２
時間加熱混練した後、実施例１と同様の方法で、平均粒
径８ｏμｍの樹脂被覆黒鉛粉を得た。こうして得られた
樹脂被覆黒鉛粉３０重量部及び平均粒径３ｏμｍの電解
銅粉７゜重量部を混合し、実施例１と同様の方法で成形
及び焼成して、実施例１と同一形状の金属黒鉛質ブラシ
を得た。

比較例２ 灰分量０．７重量％の天然黒鉛粉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３
０重量部を用い６０℃で２時間加熱混錬した後、実施例
１と同様の方法で平均粒径７０μｍの樹脂被覆黒鉛粉を
得た。こうして得られた樹脂被覆黒鉛粉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
例２と同様の方法で成形及び焼成して、実施例２と同一
形状の金属黒鉛質ブラシを得た。

（試験結果） 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ＯＦ　Ｆの条件でエンジ
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、ブラシ摩耗量およ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 また実施例２および比較例２で得られたブラシｅ１２Ｖ
、１７０Ｗの自動車用ブ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行な
り１ｌｉ１久後の回転数、　１４００ｒｐｍでの摺動音
、ブラシ摩耗およ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 第１表に示すように、スターターモーターの実根試験に
おいて実施例のブラシは比較例のブラシより耐久後の出
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、ブロワ−モーターの実機試験
において実施例のブラシは、比較例のブラシよシ初期騒
音が低く、耐久後の回転性能に優れ、耐久後の騒音が低
く、さらにブラシ摩耗および整流子摩耗が少ない。

（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効果があり、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ることができる。

一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．灰分が０．１重量％以下の黒鉛粉及び添加剤として
   平均粒径１０ｐｍ以下で最大粒径７０μｍ以下のＳｉＯ
   ＿２粉を含有させてなる金属黒鉛質ブラシ。