JPS63302744A - 金属黒鉛質電刷子 - 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、金属黒鉛質電刷子に関する。

（従来の技術） 電刷子はますます摩耗が小さいものが要求されるほか、
電装用の小形モーターに用いられるものはモーター効率
を高めるものが求められている。

このために電刷子には、電刷子が摺動する整流子の表面
に形成される抵抗の高い過剰皮膜を除去すること（皮膜
調整作用を有すること）、電刷子内・体の電気伝導度が
高いこと、整流が良好なこと等が要求される。

皮膜調整作用を改善するものとして２例えば特公昭５７
−１４５５３号公報に示されるように電刷子原料にシリ
カ質粉、アルミナ粉等の研摩剤を添加した電刷子があり
、電気伝導度の高いものとしては、銅、銀を主成分とす
る金属黒鉛質電刷子がある。また整流改善を目的とした
ものには例えば特許第１４２１３９号公報に示されるよ
うに電気抵抗の大きな材質粉末と電気抵抗の小さな材質
粉末とを複数層積層し、成形焼成した成層刷子がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、特公昭５７−１４５５３号公報に示され
る電刷子は相手整流子の材質及び摺動条件によっては、
研摩材によって整流子を損傷したり、整流子の摩耗を大
きくする欠点がある。また従来の金属黒鉛質電刷子は、
モーターの効率を高くすることはできるが、金属成分が
多い分だけ相対的に黒鉛の量が少なくなり潤滑不足から
電刷子の摩耗が増大し、黒鉛量を多くすればモーター効
率が低下する欠点があ−る。さらに特許第１４２１３９
号公報に示されるような従来の成層刷子は、整流特性は
改善されるが、電気抵抗の大きな粉末を使用するため電
気伝導度が低下し接触抵抗が増大する欠点がある。

本発明は上記した欠点を解消する金属黒鉛質電刷子を提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 発明者は、銅被覆黒鉛の焼結体が比較的電気伝導度大で
皮膜調整作用を有することに着目し、従来の金属黒鉛刷
子材料と成層させることにより上記目的を達成し得るこ
とを見出した。

本発明は、銅被覆黒鉛粉からなる層と銅粉及び黒鉛粉の
混合物からなる層とを交互に積層し、成形及び焼成して
なる金属黒鉛質電刷子に関する。

本発明において銅被覆黒鉛粉は、黒鉛粉又は黒鉛粉に他
の固体潤滑剤を加えた粉末に鍍金したものが好ましく２
粒度に制限はない。被覆する銅の量は、電刷子の゛電気
伝導度９強度、潤滑性、整流子の皮膜調整作用を考慮す
ると銅被覆黒鉛中の２０〜５０重量係を占めるようにす
るのが好ましい。銅粉及び黒鉛粉の混合物からなる層は
、公知の金属黒鉛質電刷子における銅粉及び黒鉛粉並び
にその組成でよく、特に制限はない。

銅被覆黒鉛粉からなる層と銅粉及び黒鉛粉の混合物から
なる層の数は特に制限はなく９通常各１層設ければ充分
であるが、銅被覆黒鉛粉からなる層を整流子の回転方向
に対して出口側に設けるか。

銅粉及び黒鉛粉の混合物からなる層を挾んで上下に銅被
覆黒鉛粉からなる層を配するのが好ましい。

いずれの場合も銅被覆黒鉛粉からなる層の体積は電刷子
全体の体積の１／４〜１／２とするのが好ましく、整流
子の回転する方向に層を配列させる。

電刷子の成形及び焼成は公知の金属黒鉛質電刷子と同一
の条件で行う。

（作用） 上記のような条件で製造された金属黒鉛質電刷子の銅被
覆黒鉛粉からなる層は、整流子側に流れる電気伝導度が
大きく、被覆された銅は整流子に対する皮膜調整作用番
有している。またこの金属黒鉛質電刷子は整流子の回転
する方向に層が配列しているから、整流子片間の短絡電
流を小さくして整流を良好とする。

（実施例） 次に実施例及び比較例を説明する。

比較例１ 電解銅粉（福田金属箔粉工業製、ＣＥ−２５）５０７℃
１幅、蝙状黒鉛粉（日本黒鉛工業製、　ＣＢ−１００）
４７．５重址憾及びフェノール樹脂粉（日立化成工業製
、ＨＰ−１１Ｎ）２．５重量憾をＶ型混合機で混合して
成形粉とした。この成形粉をメカニカルプレスの金型に
充填し、第３図に示すように厚さ７−Ｘ幅７■×長さ１
２ａｍの電刷子１を５トン／ａｍ”の圧力で、ピグテー
ル２を埋込みながら成形し１次いで還元性雰囲気で７５
０℃で焼結し、更に寸法仕上げをして完成した。

比較例２ 比較例１と同じ鱗状黒鉛粉９５重量係及びフェノール樹
脂粉５ｖ量係を、Ｖ型混合機で混合し、比較例１におけ
る金型に充填し０．５トン／ｃｍ’の圧力で仮成形し２
次いでこの上（比較例１の成形粉を充填し４．５トン／
ａｎ”の圧力でピグテールを埋込みながら本成形をして
、第２図に示す黒鉛粉からなる層（第１層）７の上に銅
粉及び黒鉛粉の混合物からなる層（第２層）９を有する
電刷子の成形体を得た。体積は第１層が１７３．第２層
が２／３になるようＫした。この成形体を比較例１と同
じ方法で焼結及び寸法仕上をした。

実施例 ８０メツシュ通過の鱗状黒鉛粉に無電解鍍金法により得
られる銅被覆黒鉛粉中の銅含有量が４０重量ＩＫなるよ
うに鍍金した。この銅被覆黒鉛粉を比較例ＩＫおける金
型に充填し１トン／ａｍ”の圧力で仮成形し９次いでこ
の上に比較例１の成形粉を充填し４．５トン／ａｍ’の
圧力でピグテールを埋込みながら本成形をして、第１図
に示す銅被覆黒鉛粉からなる層（第１層）８の上に銅粉
及び黒鉛粉の混合物からなる層（第２層）９を有する電
刷子の成形体を得た。体積は第１層が１７３．第２層が
２７３になるようにした。この成形体を比較例１と同じ
方法で焼結及び寸法仕上をした。

上記比較例１，２及び実施例で得られた金属黒鉛質電刷
子について、小形ファンモーター及びスリップリングを
使って性能試験を行った。

（１）小形ファンモーターによる試験 第４図に示すように１２Ｖのプロワ−モーター３に電刷
子１．１を取付け、印加電圧ＤＣ１３，５Ｖ、電流５人
でモーター３を回転させ電刷子の摩耗量を調査した。こ
のとき比較例２．実施例の電刷子は矢印で示される整流
子４の回転方向に対して入口側５を第２層、出口側６を
第１層になるように取付けた。試験時間と摩耗量との関
係を第５図に示す。第５図から実施例の電刷子は摩耗量
が小さい。

（２）スリップリングによる試験 電刷子の取付けは小形ファンモーターによる試験と同一
にして、１００■φの銅製スリップリングに取付け、Ｄ
ＣＩＯＡの電流を通じながらスリップリングを回転して
電刷子の摩耗及び接触電圧降下を測定した。結果を第１
表に示す。

第１表 表中電刷子摩耗量は１００時間に換算した値。

接触電圧降下は正負電刷子間の値である。

第１表から実施例の電刷子は比較例のものより摩耗及び
接触電圧降下共に明瞭に小さい。

（発明の効果） 本発明の金属黒鉛質電刷子は、銅被覆黒鉛粒子からなる
層と銅粉及び黒鉛粉の混合物からなる層とを交互に積層
し、成形及び焼成したので、適度の皮膜調整作用を有し
、積層したことだよる良好な整流と相まって電刷子摩耗
量を小さくでき、かつ電気伝導度が高いので接触電圧降
下を小さく即ちモーター効率を高くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例になる金属黒鉛質電刷子の斜視
図、第２図及び第３図は従来の金属黒鉛質電刷子の斜視
図、第４図は電刷子の試験方法を説明する概略図、第５
図は試験時間と電刷子摩耗量との関係を示すグラフであ
る。 符号の説明 １・・・電刷子　　　　　　２・・・ピグテール３・・
・モーター　　　　　４・・・整流子５・・・入口側　
　　　　　６・・・出口側７．８・・・第１層　　　　
９・・・第２層Ｙ　１　阻　　　　　　　纂２目 第３図　　　　　　第４図 紙蝋１１！！ｒ因（Ｈ） 第　５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、銅被覆黒鉛粉からなる層と銅粉及び黒鉛粉の混合物
   からなる層とを交互に積層し、成形及び焼成してなる金
   属黒鉛質電刷子。