JPH0651894B2 - 金属黒鉛質ブラシの製造法 - Google Patents
金属黒鉛質ブラシの製造法Info
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- JPH0651894B2 JPH0651894B2 JP61287542A JP28754286A JPH0651894B2 JP H0651894 B2 JPH0651894 B2 JP H0651894B2 JP 61287542 A JP61287542 A JP 61287542A JP 28754286 A JP28754286 A JP 28754286A JP H0651894 B2 JPH0651894 B2 JP H0651894B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、低電気抵抗で高集電能力を有し、耐摩耗性に
優れる金属黒鉛質ブラシの製造法に関するものである。
優れる金属黒鉛質ブラシの製造法に関するものである。
（従来の技術） 従来、金属黒鉛質ブラシは、銅粉を主にして鉛、錫等の
金属粉と樹脂等の結合材をコーティングした天然黒鉛と
を配混合し成形した後、焼成して得られていた。また、
耐摩耗性を向上させるため二硫化モリブデン、二硫化タ
ングステン等の硫化金属粉を少量添加したもの等があ
る。
金属粉と樹脂等の結合材をコーティングした天然黒鉛と
を配混合し成形した後、焼成して得られていた。また、
耐摩耗性を向上させるため二硫化モリブデン、二硫化タ
ングステン等の硫化金属粉を少量添加したもの等があ
る。
（発明が解決しようとする課題） しかし、大電流を集電するために、銅粉及び他の金属粉
を多量に用い黒鉛量を少なくすると、電気抵抗は小さく
なるが摩擦係数が高くなり、耐摩耗性が劣ると共に相手
材（集電環又は整流子）を速く摩耗させてしまう欠点が
ある。また硫化金属粉は大量の添加が出来ず、大電流の
集電に適さない。
を多量に用い黒鉛量を少なくすると、電気抵抗は小さく
なるが摩擦係数が高くなり、耐摩耗性が劣ると共に相手
材（集電環又は整流子）を速く摩耗させてしまう欠点が
ある。また硫化金属粉は大量の添加が出来ず、大電流の
集電に適さない。
本発明は、上記した欠点を解消し、耐摩耗性の優れた金
属黒鉛質ブラシの製造法を提供することを目的とする。
属黒鉛質ブラシの製造法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、高導電性の金属粉及び黒鉛粉からなる混合物
に銅メッキした長さ０．２〜１０mmの炭素繊維の短繊維
を該混合物に対して５〜１５重量％添加し、混合、成
形、焼成する金属黒鉛質ブラシの製造法に関する。
に銅メッキした長さ０．２〜１０mmの炭素繊維の短繊維
を該混合物に対して５〜１５重量％添加し、混合、成
形、焼成する金属黒鉛質ブラシの製造法に関する。
本発明において、高導電性の金属粉は耐酸化性に優れた
銅粉又は銀粉が用いられ、コストの点から通常は銅粉を
用いる。銅粉の強度増加をはかるために錫粉、潤滑性を
付与するために鉛粉等の他の金属粉を少量添加しても良
い。黒鉛粉は天然黒鉛でも人造黒鉛でもよいが、粒子表
面にフェノール樹脂等を被覆したものを用いればブラシ
の強度増加に役立つので好ましい。混合物は主として前
記金属粉及び黒鉛粉からなるが、このほか二硫化モリブ
デンのような黒鉛以外の固体潤滑剤を少量含有させ、耐
摩耗性の向上を図ってもよい。金属粉、黒鉛粉、固体潤
滑剤の粒度は使用目的に応じ適宜選定すればよく特に制
限はない。銅粉を用いる場合の混合物中における含有量
は使用目的に応じて選定されるが、導電性、耐摩耗性等
を考慮すると５０〜７０重量％が好ましい。
銅粉又は銀粉が用いられ、コストの点から通常は銅粉を
用いる。銅粉の強度増加をはかるために錫粉、潤滑性を
付与するために鉛粉等の他の金属粉を少量添加しても良
い。黒鉛粉は天然黒鉛でも人造黒鉛でもよいが、粒子表
面にフェノール樹脂等を被覆したものを用いればブラシ
の強度増加に役立つので好ましい。混合物は主として前
記金属粉及び黒鉛粉からなるが、このほか二硫化モリブ
デンのような黒鉛以外の固体潤滑剤を少量含有させ、耐
摩耗性の向上を図ってもよい。金属粉、黒鉛粉、固体潤
滑剤の粒度は使用目的に応じ適宜選定すればよく特に制
限はない。銅粉を用いる場合の混合物中における含有量
は使用目的に応じて選定されるが、導電性、耐摩耗性等
を考慮すると５０〜７０重量％が好ましい。
銅メッキした炭素繊維は、長さ０．２〜１０mmの短繊維
とされ、長さが０．２mm未満ではブラシの耐摩耗性の向
上が僅かであり、一方１０mmを越えると混合物中への均
一分散が困難となり、耐摩耗性が改善されない。メッキ
厚さは繊維の直径によって適宜選定されるが、１〜１０
μｍが好ましい。メッキは電気メッキ、化学メッキ等い
ずれの方法によるものでも差し支えない。銅メッキした
炭素繊維は前記金属粉及び黒鉛粉からなる混合物に対し
て５〜１５重量％添加される。５重量％未満では耐摩耗
性を向上する効果がなく、１５重量％を越えると潤滑性
が低下してやはり耐摩耗性が改善されない。
とされ、長さが０．２mm未満ではブラシの耐摩耗性の向
上が僅かであり、一方１０mmを越えると混合物中への均
一分散が困難となり、耐摩耗性が改善されない。メッキ
厚さは繊維の直径によって適宜選定されるが、１〜１０
μｍが好ましい。メッキは電気メッキ、化学メッキ等い
ずれの方法によるものでも差し支えない。銅メッキした
炭素繊維は前記金属粉及び黒鉛粉からなる混合物に対し
て５〜１５重量％添加される。５重量％未満では耐摩耗
性を向上する効果がなく、１５重量％を越えると潤滑性
が低下してやはり耐摩耗性が改善されない。
銅メッキした炭素繊維を前記混合物に添加するには混合
機を用いる公知の混合法でよく、成形は公知の粉末成形
法により、焼成も公知の還元性雰囲気炉等を用いて行
う。焼成温度は７００〜９００℃が好ましい。単軸成形
後焼成して得られた焼成品については、成形加圧面に対
して直角な面がブラシの摺動面になるように加工するの
が好ましい。
機を用いる公知の混合法でよく、成形は公知の粉末成形
法により、焼成も公知の還元性雰囲気炉等を用いて行
う。焼成温度は７００〜９００℃が好ましい。単軸成形
後焼成して得られた焼成品については、成形加圧面に対
して直角な面がブラシの摺動面になるように加工するの
が好ましい。
（作用） 本発明によって得られる金属黒鉛質ブラシは、銅メッキ
した繊維の銅と金属粉の銅とが焼結により強固に結合
し、電気抵抗小、機械的強度大、耐摩耗性大となる。単
軸成形品で成形加圧面に対して直角な面を摺動面とした
ものはこの傾向が顕著である。
した繊維の銅と金属粉の銅とが焼結により強固に結合
し、電気抵抗小、機械的強度大、耐摩耗性大となる。単
軸成形品で成形加圧面に対して直角な面を摺動面とした
ものはこの傾向が顕著である。
（実施例） 次に本発明の実施例を説明する。
直径が１４．５μｍ及び長さ３mmのピッチ系炭素繊維
（呉羽化学製、クレカチョップＣ−１０３Ｓ）に電気メ
ッキ法により厚さ５μｍの銅メッキを施した。一方、平
均粒径２０μｍの電解銅粉（福田金属箔粉工業製、ＣＥ
−２５）６０重量部、搗砕鉛粉（東洋金属製、Ｐｂ−２
５０）２重量部、鱗状黒鉛（日本黒鉛工業製、ＣＢ−１
５０）をフェノール樹脂のワニス（日立化成工業製、Ｖ
Ｐ−１１Ｎ）で混練、乾燥、粉砕、分級して得た平均粒
径３０μｍの黒鉛粉３６重量部及び二硫化モリブデン粉
（日立粉末冶金工業製、ＭＤ−１０８）２重量部をＶ形
混合機で混合した。この混合物の１００重量部に対し、
第１表に示す量の前記銅メッキした炭素繊維を添加して
Ｖ形混合機で混合し、単軸の粉末成形機で４＄／cm2の
圧力で成形し、次いでＮＨ３分解ガスの雰囲気炉で８５
０℃で焼成した。該焼成品から１０×１０×５０mmの試
験片を取り、成形加圧面の曲げ強さ及び比抵抗を測定し
た。その結果を第１図に示す。一方、焼成品から成形加
圧面に対して直角な面が摺動面になるよう３２×２０×
３２mmの摺動試験片をとり、３００mmφの銀入り銅の集
電環に面圧１．５kg/cm2で押し付け、集電環を１５００
r.p.m.で回転させながらＤ．Ｃ．６００Ａを５時間通じ
て摩耗量を測定し、第１表におけるＡ材、Ｂ材、Ｃ材及
びＤ材の摩耗量のＥ材の摩耗量に対する百分率を求めて
摩耗率とした。この結果を第２図に示す。
（呉羽化学製、クレカチョップＣ−１０３Ｓ）に電気メ
ッキ法により厚さ５μｍの銅メッキを施した。一方、平
均粒径２０μｍの電解銅粉（福田金属箔粉工業製、ＣＥ
−２５）６０重量部、搗砕鉛粉（東洋金属製、Ｐｂ−２
５０）２重量部、鱗状黒鉛（日本黒鉛工業製、ＣＢ−１
５０）をフェノール樹脂のワニス（日立化成工業製、Ｖ
Ｐ−１１Ｎ）で混練、乾燥、粉砕、分級して得た平均粒
径３０μｍの黒鉛粉３６重量部及び二硫化モリブデン粉
（日立粉末冶金工業製、ＭＤ−１０８）２重量部をＶ形
混合機で混合した。この混合物の１００重量部に対し、
第１表に示す量の前記銅メッキした炭素繊維を添加して
Ｖ形混合機で混合し、単軸の粉末成形機で４＄／cm2の
圧力で成形し、次いでＮＨ３分解ガスの雰囲気炉で８５
０℃で焼成した。該焼成品から１０×１０×５０mmの試
験片を取り、成形加圧面の曲げ強さ及び比抵抗を測定し
た。その結果を第１図に示す。一方、焼成品から成形加
圧面に対して直角な面が摺動面になるよう３２×２０×
３２mmの摺動試験片をとり、３００mmφの銀入り銅の集
電環に面圧１．５kg/cm2で押し付け、集電環を１５００
r.p.m.で回転させながらＤ．Ｃ．６００Ａを５時間通じ
て摩耗量を測定し、第１表におけるＡ材、Ｂ材、Ｃ材及
びＤ材の摩耗量のＥ材の摩耗量に対する百分率を求めて
摩耗率とした。この結果を第２図に示す。
第１図及び第２図から明らかなように、銅メッキ炭素繊
維を添加したものは、無添加のものに比較して電気比抵
抗及び摩耗率が減少し、本発明の添加量５〜１５重量部
のものは機械的強度（曲げ強さ）が著しく向上した。
維を添加したものは、無添加のものに比較して電気比抵
抗及び摩耗率が減少し、本発明の添加量５〜１５重量部
のものは機械的強度（曲げ強さ）が著しく向上した。
（発明の効果） 本発明によれば、電気抵抗が小さく、大電流の集電が可
能で、耐摩耗性の向上した金属黒鉛質ブラシが得られ
る。
能で、耐摩耗性の向上した金属黒鉛質ブラシが得られ
る。
第１図及び第２図は銅メッキ炭素繊維の添加量に対する
比抵抗、曲げ強さ及び摩耗率の関係を示すグラフであ
る。
比抵抗、曲げ強さ及び摩耗率の関係を示すグラフであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−104508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−250127（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−12269（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】高導電性の金属粉及び黒鉛粉からなる混合
物に銅メッキした長さ０．２〜１０mmの炭素繊維の短繊
維を該混合物に対して５〜１５重量％添加し、混合、成
形、焼成することを特徴とする金属黒鉛質ブラシの製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61287542A JPH0651894B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 金属黒鉛質ブラシの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61287542A JPH0651894B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 金属黒鉛質ブラシの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140050A JPS63140050A (ja) | 1988-06-11 |
| JPH0651894B2 true JPH0651894B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=17718683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61287542A Expired - Lifetime JPH0651894B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 金属黒鉛質ブラシの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651894B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102242290A (zh) * | 2011-06-29 | 2011-11-16 | 上海磁浮交通发展有限公司 | 一种铜釉石墨受电靴材料及其制备方法和用途 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03270660A (ja) * | 1990-03-16 | 1991-12-02 | Mabuchi Motor Co Ltd | 小型モータにおけるカーボン・ブラシとその製造方法 |
| DE19524708C2 (de) * | 1995-07-10 | 2000-01-05 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Stromabnehmer für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug |
| JP2007124789A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Bussan Nanotech Research Institute Inc | パンタグラフ用すり板 |
| JP5498709B2 (ja) * | 2009-02-18 | 2014-05-21 | 東洋炭素株式会社 | 金属黒鉛質ブラシ |
| JP6755779B2 (ja) * | 2016-11-11 | 2020-09-16 | 昭和電工株式会社 | 金属−炭素粒子複合材及びその製造方法 |
| JP6829584B2 (ja) * | 2016-11-11 | 2021-02-10 | 昭和電工株式会社 | 金属−炭素粒子複合材及びその製造方法 |
| CN108930006B (zh) * | 2018-08-27 | 2020-07-03 | 中南大学 | 一种镀铜短切碳纤维增强铜/石墨复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039737B2 (ja) * | 1977-02-25 | 1985-09-07 | 株式会社日立製作所 | 高導電性金属−炭素繊維複合摺動部材の製造方法 |
| JPS61250127A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-07 | Fujikura Ltd | 繊維強化鉛の製造方法 |
-
1986
- 1986-12-02 JP JP61287542A patent/JPH0651894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102242290A (zh) * | 2011-06-29 | 2011-11-16 | 上海磁浮交通发展有限公司 | 一种铜釉石墨受电靴材料及其制备方法和用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63140050A (ja) | 1988-06-11 |
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