JPH0767294A - ブラシ - Google Patents
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- JPH0767294A JPH0767294A JP22957393A JP22957393A JPH0767294A JP H0767294 A JPH0767294 A JP H0767294A JP 22957393 A JP22957393 A JP 22957393A JP 22957393 A JP22957393 A JP 22957393A JP H0767294 A JPH0767294 A JP H0767294A
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Landscapes
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大出力で用いても花火の発生が少なく、しか
も耐用寿命が長いブラシを提供する。 【構成】 黒鉛と良導電性の金属粉を主成分とする金属
黒鉛質のブラシにおいて、黒鉛原料の８０％以上が２０
０〜２０００μｍの粒度を持つ黒鉛造粒粉からなり、黒
鉛を多く含む黒鉛リッチ層がブラシの一方側に形成され
ていることを特徴とするブラシ。
も耐用寿命が長いブラシを提供する。 【構成】 黒鉛と良導電性の金属粉を主成分とする金属
黒鉛質のブラシにおいて、黒鉛原料の８０％以上が２０
０〜２０００μｍの粒度を持つ黒鉛造粒粉からなり、黒
鉛を多く含む黒鉛リッチ層がブラシの一方側に形成され
ていることを特徴とするブラシ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は金属黒鉛質のブラシに
関し、特に電気モータに適用するのに最適なブラシに関
するものである。
関し、特に電気モータに適用するのに最適なブラシに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】電動機や発電機において、リード線を有
する固定子と整流子等の回転子との摺動部にブラシが用
いられている。ブラシは、電気抵抗が小さくかつ耐摩耗
性が大きい材料で形成される。
する固定子と整流子等の回転子との摺動部にブラシが用
いられている。ブラシは、電気抵抗が小さくかつ耐摩耗
性が大きい材料で形成される。
【０００３】従来、電気モータ用のブラシとしては、黒
鉛に銅や銀等の良導電性金属の粉末を含有させた金属黒
鉛質ブラシが多く用いられている。
鉛に銅や銀等の良導電性金属の粉末を含有させた金属黒
鉛質ブラシが多く用いられている。
【０００４】さて、特開平１−４７２４５号公報には、
黒鉛原料として２００〜２０００μｍの黒鉛造粒粉を用
い、これに金属粉と潤滑剤を混合して成型・焼成したブ
ラシが開示されている。このブラシはこれまでの他のブ
ラシに較べて摺動特性が良く耐摩耗性に優れている。
黒鉛原料として２００〜２０００μｍの黒鉛造粒粉を用
い、これに金属粉と潤滑剤を混合して成型・焼成したブ
ラシが開示されている。このブラシはこれまでの他のブ
ラシに較べて摺動特性が良く耐摩耗性に優れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ブ
ラシを高出力モータに用いた場合には、整流子とすべり
接触する領域の出側（後端部）における整流火花を防止
することが難しく、電気的雑音の発生が避けられなかっ
た。また、その場合にブラシ自体の耐用寿命も充分とは
言えなかった。
ラシを高出力モータに用いた場合には、整流子とすべり
接触する領域の出側（後端部）における整流火花を防止
することが難しく、電気的雑音の発生が避けられなかっ
た。また、その場合にブラシ自体の耐用寿命も充分とは
言えなかった。
【０００６】他方、黒鉛粒子を金属で被覆したり、ま
た、リード線取付部の周囲のみを銅メッキする試みもな
されているが、これまでのところ充分な成果は得られて
いない。
た、リード線取付部の周囲のみを銅メッキする試みもな
されているが、これまでのところ充分な成果は得られて
いない。
【０００７】本発明は、前述のような従来技術の問題点
を解消して、望ましい導電特性と摺動特性を兼ね備え、
大出力で用いても火花の発生が少なくしかも耐用寿命が
長いブラシを提供することを目的としている。
を解消して、望ましい導電特性と摺動特性を兼ね備え、
大出力で用いても火花の発生が少なくしかも耐用寿命が
長いブラシを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、黒鉛と良導
電性の金属粉を主成分とする金属黒鉛質のブラシにおい
て、黒鉛原料の８０％以上が２００〜２０００μｍの粒
度を持つ黒鉛造粒粉からなり、黒鉛を多く含む黒鉛リッ
チ層がブラシの一方側に形成されていることを特徴とす
るブラシを要旨としている。ただし、黒鉛を多く含む層
とは、ブラシ全体の黒鉛含有量を超える比率で黒鉛を含
む層を意味するものとする。
電性の金属粉を主成分とする金属黒鉛質のブラシにおい
て、黒鉛原料の８０％以上が２００〜２０００μｍの粒
度を持つ黒鉛造粒粉からなり、黒鉛を多く含む黒鉛リッ
チ層がブラシの一方側に形成されていることを特徴とす
るブラシを要旨としている。ただし、黒鉛を多く含む層
とは、ブラシ全体の黒鉛含有量を超える比率で黒鉛を含
む層を意味するものとする。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。図
１は電気モータ用のブラシを示す断面図である。
１は電気モータ用のブラシを示す断面図である。
【００１０】ブラシ１０は、銅黒鉛質のブラシであっ
て、銅粉と黒鉛から構成されている。ブラシ全体として
の銅粉の割合は３０〜９０重量％に設定されていて、望
ましくは６０〜８５重量％に設定する。
て、銅粉と黒鉛から構成されている。ブラシ全体として
の銅粉の割合は３０〜９０重量％に設定されていて、望
ましくは６０〜８５重量％に設定する。
【００１１】黒鉛の原料のうち８０％以上は、粒度が２
００〜２０００μｍの黒鉛造粒粉で占められている。粒
度が２００〜２０００μｍの黒鉛造粒粉が８０％未満の
場合には充分な耐摩耗性は得られない。
００〜２０００μｍの黒鉛造粒粉で占められている。粒
度が２００〜２０００μｍの黒鉛造粒粉が８０％未満の
場合には充分な耐摩耗性は得られない。
【００１２】ブラシ１０は、図１においてそれぞれ上下
に位置する第一層１１と第二層１２を備えている。第一
層１１は、黒鉛を多く含む黒鉛リッチ層である。第二層
１２は銅粉を多く含む銅リッチ層である。
に位置する第一層１１と第二層１２を備えている。第一
層１１は、黒鉛を多く含む黒鉛リッチ層である。第二層
１２は銅粉を多く含む銅リッチ層である。
【００１３】黒鉛リッチ層の端面１１ａにおける黒鉛の
含有率は最大９５重量％である。この理由は銅含有率が
５重量％未満であると、通電が悪くブラシ１１ａ部と整
流子１３の接触面において火花の発生などの問題が生ず
るからである。
含有率は最大９５重量％である。この理由は銅含有率が
５重量％未満であると、通電が悪くブラシ１１ａ部と整
流子１３の接触面において火花の発生などの問題が生ず
るからである。
【００１４】また、銅リッチ層の端面１２ａにおける銅
の含有率は最大９５重量％である。この理由は黒鉛含有
率が５重量％未満であると、ブラシ１２ａ部と整流子１
３の摺動性が悪化するなどの問題が生ずるからである。
の含有率は最大９５重量％である。この理由は黒鉛含有
率が５重量％未満であると、ブラシ１２ａ部と整流子１
３の摺動性が悪化するなどの問題が生ずるからである。
【００１５】銅リッチ層端面１２ａと黒鉛リッチ層端面
１１ａにおける、例えば黒鉛含有率の差は、図３に示す
例１（全体の平均黒鉛含有率３０重量％）及び例３（全
体の平均黒鉛含有率重量９０％）に示す如く少なくとも
１０重量％が必要である。これ未満であると、本発明の
効果が得がたい。
１１ａにおける、例えば黒鉛含有率の差は、図３に示す
例１（全体の平均黒鉛含有率３０重量％）及び例３（全
体の平均黒鉛含有率重量９０％）に示す如く少なくとも
１０重量％が必要である。これ未満であると、本発明の
効果が得がたい。
【００１６】黒鉛リッチ層と銅リッチ層の境界は図に示
す如く明確に分離されているものでもかまわないが、ブ
ラシ全体の強度の観点からは傾斜的な含有率分布を示す
ことが好ましい。
す如く明確に分離されているものでもかまわないが、ブ
ラシ全体の強度の観点からは傾斜的な含有率分布を示す
ことが好ましい。
【００１７】このような傾斜分布は、図３中の例１、例
２、例３の如く直線的なものでもよく、また図４中の例
４〜例７の如く曲線的なものでもよい。尚、本願発明で
は銅リッチ層と黒鉛リッチ層はブラシの厚さ方向の中心
で分離されてもよく（例４、例５、例７を参照）、また
例６の如く任意の位置でもかまわない。ただし、その位
置は各端面からブラシ厚さの１／５より内側にあること
が好ましい。
２、例３の如く直線的なものでもよく、また図４中の例
４〜例７の如く曲線的なものでもよい。尚、本願発明で
は銅リッチ層と黒鉛リッチ層はブラシの厚さ方向の中心
で分離されてもよく（例４、例５、例７を参照）、また
例６の如く任意の位置でもかまわない。ただし、その位
置は各端面からブラシ厚さの１／５より内側にあること
が好ましい。
【００１８】黒鉛リッチ層１１は、例えば銅粉と黒鉛を
混合する際に、比重の違いを利用して形成することがで
きる。黒鉛リッチ層にはブラシ全体の黒鉛含有量を超え
る比率の黒鉛が含まれている。
混合する際に、比重の違いを利用して形成することがで
きる。黒鉛リッチ層にはブラシ全体の黒鉛含有量を超え
る比率の黒鉛が含まれている。
【００１９】また、銅リッチ層１２には、ブラシ全体の
銅含有量を超える比率の銅が含まれている。なお、銅リ
ッチ層は、黒鉛リッチ層を形成する過程で生じたもので
よく、意図的に形成する必要はない。
銅含有量を超える比率の銅が含まれている。なお、銅リ
ッチ層は、黒鉛リッチ層を形成する過程で生じたもので
よく、意図的に形成する必要はない。
【００２０】ブラシ１０を整流子１３に接触させる際に
は、黒鉛リッチ層１１が回転する整流子１３の出側に配
置されるようにする。このように黒鉛リッチ層１１を回
転する整流子１３の出側に配置ことによって、火花の発
生を抑制するのである。
は、黒鉛リッチ層１１が回転する整流子１３の出側に配
置されるようにする。このように黒鉛リッチ層１１を回
転する整流子１３の出側に配置ことによって、火花の発
生を抑制するのである。
【００２１】また、図２の実施例のように第一，二層２
１，２２は平行でなくてもよい。図２のブラシ２０で
は、銅リッチ層２１が左端面においては全体の約９／１
０を占め、右端面では約３／１０を占めている。このよ
うに銅リッチ層および黒鉛リッチ層の厚さを連続的に変
化させることによって、熱膨張差による割れ、成型時の
クラックを防止するという効果が得られる。
１，２２は平行でなくてもよい。図２のブラシ２０で
は、銅リッチ層２１が左端面においては全体の約９／１
０を占め、右端面では約３／１０を占めている。このよ
うに銅リッチ層および黒鉛リッチ層の厚さを連続的に変
化させることによって、熱膨張差による割れ、成型時の
クラックを防止するという効果が得られる。
【００２２】なお、図１，２のブラシにおいては黒鉛リ
ッチ層１１，２１と銅リッチ層１２，２２が中間面を境
にはっきりと分離されているが、両者の間に中間層を形
成してもよい。中間層では、銅と黒鉛の比率が、ブラシ
全体の銅と黒鉛の比率とほぼ同じになっている。
ッチ層１１，２１と銅リッチ層１２，２２が中間面を境
にはっきりと分離されているが、両者の間に中間層を形
成してもよい。中間層では、銅と黒鉛の比率が、ブラシ
全体の銅と黒鉛の比率とほぼ同じになっている。
【００２３】黒鉛リッチ層における黒鉛の濃度は、一定
でもよいし、また一定でなくてもよい。例えば、黒鉛リ
ッチ層の上端部で黒鉛濃度が最も大きく、中間層に近づ
くに従って黒鉛の濃度が連続的に減少するように構成す
ることもできる。
でもよいし、また一定でなくてもよい。例えば、黒鉛リ
ッチ層の上端部で黒鉛濃度が最も大きく、中間層に近づ
くに従って黒鉛の濃度が連続的に減少するように構成す
ることもできる。
【００２４】実施例１ 天然黒鉛をフェノール樹脂で処理して、黒鉛原料の８０
％以上の粒径が２００〜２０００μｍになるように粉砕
・造粒する。この造粒粉３０部と銅粉７０部を混合して
ホッパーに入れ、振動を与えながら金型に充填し一軸加
圧成形した。これにより一方側に黒鉛を多く含む黒鉛リ
ッチ層が形成された成型体が得られ、これを焼成してブ
ラシとした。
％以上の粒径が２００〜２０００μｍになるように粉砕
・造粒する。この造粒粉３０部と銅粉７０部を混合して
ホッパーに入れ、振動を与えながら金型に充填し一軸加
圧成形した。これにより一方側に黒鉛を多く含む黒鉛リ
ッチ層が形成された成型体が得られ、これを焼成してブ
ラシとした。
【００２５】従来例１ 実施例１と同じ原料を用いてブラシを形成した。ただ
し、造粒黒鉛と銅は均一に混合し、黒鉛リッチ層及び銅
リッチ層は形成しなかった。
し、造粒黒鉛と銅は均一に混合し、黒鉛リッチ層及び銅
リッチ層は形成しなかった。
【００２６】従来例２ 粒度２００μｍ未満のものが８０％以上の黒鉛３０部と
銅粉７０部を均一に混合し、他の点は同様にしてブラシ
を製作した。
銅粉７０部を均一に混合し、他の点は同様にしてブラシ
を製作した。
【００２７】さて、実施例１及び従来例１，２の３種類
のブラシを用いて無負荷摩耗試験及びエンジン耐久試験
を行った。試験はいずれも１２Ｖ，Ｓ／Ｔ，２．２ｋＷ
の条件で行い、無負荷摩耗試験では５秒ＯＮ−２５秒Ｏ
ＦＦを１サイクルとして耐用サイクル数を調べた。ま
た、エンジン耐久試験はクランキング１秒、オーバーラ
ン１秒、休止２８秒の形態で行った。
のブラシを用いて無負荷摩耗試験及びエンジン耐久試験
を行った。試験はいずれも１２Ｖ，Ｓ／Ｔ，２．２ｋＷ
の条件で行い、無負荷摩耗試験では５秒ＯＮ−２５秒Ｏ
ＦＦを１サイクルとして耐用サイクル数を調べた。ま
た、エンジン耐久試験はクランキング１秒、オーバーラ
ン１秒、休止２８秒の形態で行った。
【００２８】その結果を表１に示す。表１から明らかな
ように、いずれの試験においても、実施例１は従来例
１，２と較べて優れた耐久性を有することが判明した。
また、火花の発生を観察したところ、実施例１ではほと
んど火花が発生しなかったが、従来例１，２では若干の
火花が認められた。
ように、いずれの試験においても、実施例１は従来例
１，２と較べて優れた耐久性を有することが判明した。
また、火花の発生を観察したところ、実施例１ではほと
んど火花が発生しなかったが、従来例１，２では若干の
火花が認められた。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】本発明のブラシは、黒鉛と良導電性の金
属粉を主成分とする金属黒鉛質のブラシにおいて、黒鉛
原料の８０％以上が２００〜２０００μｍの粒度を持つ
黒鉛造粒粉からなり、ブラシの一方側に黒鉛を多く含む
黒鉛リッチ層が形成されていることを特徴とするので、
黒鉛リッチ層を摺動部の出側（後端）に配置することに
よって火花の発生を抑制することができ、また、従来の
ブラシに較べて耐用寿命も延ばすことができる。
属粉を主成分とする金属黒鉛質のブラシにおいて、黒鉛
原料の８０％以上が２００〜２０００μｍの粒度を持つ
黒鉛造粒粉からなり、ブラシの一方側に黒鉛を多く含む
黒鉛リッチ層が形成されていることを特徴とするので、
黒鉛リッチ層を摺動部の出側（後端）に配置することに
よって火花の発生を抑制することができ、また、従来の
ブラシに較べて耐用寿命も延ばすことができる。
【００３１】なお、本発明は前述の実施例に限定されな
い。例えば、黒鉛リッチ層をブラシの両側に設け、その
間に銅リッチ層をサンドイッチする構成にしてもよい。
また、ブラシの形状は直方体に限らず、他の任意の形状
を採用できる。
い。例えば、黒鉛リッチ層をブラシの両側に設け、その
間に銅リッチ層をサンドイッチする構成にしてもよい。
また、ブラシの形状は直方体に限らず、他の任意の形状
を採用できる。
【図１】本発明によるブラシの実施例を示す断面図。
【図２】本発明の他の実施例を示す断面図。
【図３】ブラシ厚さ方向における黒鉛含有率の一例を示
すグラフ。
すグラフ。
【図４】ブラシ厚さ方向における黒鉛含有率の他の例を
示すグラフ。
示すグラフ。
１０，２０ ブラシ １１，２１ 黒鉛リッチ層 １２，２２ 銅リッチ層 １３ 整流子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 栄稔 山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地 東芝セラミックス株式会社小国製造所内
Claims (1)
- 【請求項１】 黒鉛と良導電性の金属粉を主成分とする
金属黒鉛質のブラシにおいて、黒鉛原料の８０％以上が
２００〜２０００μｍの粒度を持つ黒鉛造粒粉からな
り、黒鉛を多く含む黒鉛リッチ層がブラシの一方側に形
成されていることを特徴とするブラシ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22957393A JPH0767294A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | ブラシ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22957393A JPH0767294A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | ブラシ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0767294A true JPH0767294A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16894298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22957393A Pending JPH0767294A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | ブラシ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767294A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009148034A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Denso Corp | 回転電機用ブラシおよび回転電機 |
| WO2013190822A1 (ja) * | 2012-06-18 | 2013-12-27 | 東洋炭素株式会社 | 金属炭素質ブラシおよびその製造方法 |
| EP3136558A4 (en) * | 2014-04-23 | 2018-01-10 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Resin-bonded carbonaceous brush and method for manufacturing same |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP22957393A patent/JPH0767294A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009148034A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Denso Corp | 回転電機用ブラシおよび回転電機 |
| WO2013190822A1 (ja) * | 2012-06-18 | 2013-12-27 | 東洋炭素株式会社 | 金属炭素質ブラシおよびその製造方法 |
| CN104365002A (zh) * | 2012-06-18 | 2015-02-18 | 东洋炭素株式会社 | 金属碳质刷及其制造方法 |
| EP2863523A4 (en) * | 2012-06-18 | 2015-12-16 | Toyo Tanso Co | METAL-CARBON BRUSH AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| JPWO2013190822A1 (ja) * | 2012-06-18 | 2016-02-08 | 東洋炭素株式会社 | 金属炭素質ブラシおよびその製造方法 |
| EP3136558A4 (en) * | 2014-04-23 | 2018-01-10 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Resin-bonded carbonaceous brush and method for manufacturing same |
| US10903613B2 (en) | 2014-04-23 | 2021-01-26 | Totan Kako Co., Ltd. | Resin bonded carbonaceous brush and method of manufacturing the same |
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