JPH06189505A - 回転電機用ブラシの製造法 - Google Patents
回転電機用ブラシの製造法Info
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- JPH06189505A JPH06189505A JP33434392A JP33434392A JPH06189505A JP H06189505 A JPH06189505 A JP H06189505A JP 33434392 A JP33434392 A JP 33434392A JP 33434392 A JP33434392 A JP 33434392A JP H06189505 A JPH06189505 A JP H06189505A
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Landscapes
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速回転でも安定した摺動状態を維持出来、
かつ寿命の長い回転電機用ブラシの製造法を提供する。 【構成】 主原料である黒鉛粉及び熱硬化性樹脂に対
し、アルミニウム粉0.2〜2重量%及び二硫化モリブ
デン粉又は二硫化タングステン粉1〜10重量%を、ア
ルミニウム粉の量と二硫化モリブデン粉又は二硫化タン
グステン粉の量とを比例させて添加し、混合、成形及び
熱処理する回転電機用ブラシの製造法。
かつ寿命の長い回転電機用ブラシの製造法を提供する。 【構成】 主原料である黒鉛粉及び熱硬化性樹脂に対
し、アルミニウム粉0.2〜2重量%及び二硫化モリブ
デン粉又は二硫化タングステン粉1〜10重量%を、ア
ルミニウム粉の量と二硫化モリブデン粉又は二硫化タン
グステン粉の量とを比例させて添加し、混合、成形及び
熱処理する回転電機用ブラシの製造法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転電機、特に小形回
転電機に使用される回転電機用ブラシの製造法に関す
る。
転電機に使用される回転電機用ブラシの製造法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】安定した摺動状態を維持するため、整流
子面に生成された過剰皮膜を除去する方法として、特公
昭39−16363号公報では、無定形シリカとアルカリ金
属、アルカリ土類金属、マンガン、アルミニウム、ビス
マス、ニッケル等のシリカの結晶化促進作用を有する金
属とを含有させて、温度700〜1000℃で熱処理し
たブラシを用いている。また、有害な整流子表皮層の生
成を未然に防止し、適正な皮膜調整作用を付与して、高
速回転においても安定した摺動状態を維持するものとし
て、特公昭58−58787号公報に示されるように、0.5
〜5重量%アルミニウム(Al)粉を含有させ、350
℃以下の温度で熱処理したブラシで、Al粉による皮膜
調整作用により、整流子面の皮膜が過剰になることを抑
え、ブラシの座乗性を良好にする方法がある。更に、特
公昭60−13382号公報に示されるように、0.5〜5重
量%のAl粉及び0.05〜0.5重量%のSiC粉を同
時に混入し、150〜350℃の温度で熱処理したブラ
シで、SiC粉の研磨作用による摩擦係数の上昇を、Al
粉の皮膜生成作用により摩擦係数及び接触電圧降下を低
下させて、ブラシの摺動状態を安定に保つ方法がある。
子面に生成された過剰皮膜を除去する方法として、特公
昭39−16363号公報では、無定形シリカとアルカリ金
属、アルカリ土類金属、マンガン、アルミニウム、ビス
マス、ニッケル等のシリカの結晶化促進作用を有する金
属とを含有させて、温度700〜1000℃で熱処理し
たブラシを用いている。また、有害な整流子表皮層の生
成を未然に防止し、適正な皮膜調整作用を付与して、高
速回転においても安定した摺動状態を維持するものとし
て、特公昭58−58787号公報に示されるように、0.5
〜5重量%アルミニウム(Al)粉を含有させ、350
℃以下の温度で熱処理したブラシで、Al粉による皮膜
調整作用により、整流子面の皮膜が過剰になることを抑
え、ブラシの座乗性を良好にする方法がある。更に、特
公昭60−13382号公報に示されるように、0.5〜5重
量%のAl粉及び0.05〜0.5重量%のSiC粉を同
時に混入し、150〜350℃の温度で熱処理したブラ
シで、SiC粉の研磨作用による摩擦係数の上昇を、Al
粉の皮膜生成作用により摩擦係数及び接触電圧降下を低
下させて、ブラシの摺動状態を安定に保つ方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特公昭39−16363号公
報に示される方法は、整流子面の皮膜を除去する効果は
あるものの、研磨作用を強めることになり、摩擦係数及
びその変動も大きくなるため、回転電機の効率を低下さ
せるという問題がある。また、特公昭58−58787号公報
及び特公昭60−13382号公報に示される方法は、摩擦係
数の低下について効果はあるものの、今日の小型軽量化
及び高速回転化を図った回転電機においては、電動機効
率が低く、ブラシ摩耗が増加し、寿命が短いという問題
がある。本発明は、摩擦係数が小さく、かつその変動が
少ない、即ち整流子面の過剰な皮膜の生成を抑え、高速
回転においても安定した摺動状態を維持し、寿命の長い
回転電機用ブラシの製造法を提供するものである。
報に示される方法は、整流子面の皮膜を除去する効果は
あるものの、研磨作用を強めることになり、摩擦係数及
びその変動も大きくなるため、回転電機の効率を低下さ
せるという問題がある。また、特公昭58−58787号公報
及び特公昭60−13382号公報に示される方法は、摩擦係
数の低下について効果はあるものの、今日の小型軽量化
及び高速回転化を図った回転電機においては、電動機効
率が低く、ブラシ摩耗が増加し、寿命が短いという問題
がある。本発明は、摩擦係数が小さく、かつその変動が
少ない、即ち整流子面の過剰な皮膜の生成を抑え、高速
回転においても安定した摺動状態を維持し、寿命の長い
回転電機用ブラシの製造法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、主原料である
黒鉛粉及び熱硬化性樹脂に対し、Al粉0.2〜2重量
%及び二硫化モリブデン(MoS2)粉又は二硫化タング
ステン(WS2)粉1〜10重量%を、アルミニウム粉
の量と二硫化モリブデン粉又は二硫化タングステン粉の
量とを比例させて添加し、混合、成形及び熱処理する回
転電機用ブラシに関する。
黒鉛粉及び熱硬化性樹脂に対し、Al粉0.2〜2重量
%及び二硫化モリブデン(MoS2)粉又は二硫化タング
ステン(WS2)粉1〜10重量%を、アルミニウム粉
の量と二硫化モリブデン粉又は二硫化タングステン粉の
量とを比例させて添加し、混合、成形及び熱処理する回
転電機用ブラシに関する。
【0005】本発明において、主原料の黒鉛粉は、精製
した灰分の少ない天然黒鉛、石油系コークス、石炭系コ
ークス等を黒鉛化して得られる人造黒鉛、熱分解黒鉛、
キッシュ黒鉛等の粉末であり、粒度は特に制限がない。
灰分は量が多いとブラシを使用したときのすり特性が不
安定となったり、整流子に状痕を発生したりするので
0.3重量%以下が好ましい。結合剤として用いる熱硬
化性樹脂は、特に制限はないがフェノール樹脂又はエポ
キシ樹脂が好ましい。
した灰分の少ない天然黒鉛、石油系コークス、石炭系コ
ークス等を黒鉛化して得られる人造黒鉛、熱分解黒鉛、
キッシュ黒鉛等の粉末であり、粒度は特に制限がない。
灰分は量が多いとブラシを使用したときのすり特性が不
安定となったり、整流子に状痕を発生したりするので
0.3重量%以下が好ましい。結合剤として用いる熱硬
化性樹脂は、特に制限はないがフェノール樹脂又はエポ
キシ樹脂が好ましい。
【0006】Al粉には粒状及び鱗片状のものがある
が、通常は主原料と混合し易く、樹脂とのなじみが良好
な粒状のものを用いる。その粒径は74μm以下が好ま
しく、30〜70μmが特に好ましい。粒径が大きいと
ブラシ中に偏在し易くなり、小さ過ぎると接触障害度が
大きくなり易い。また、MoS2粉又はWS2粉は潤滑剤
として添加するものであり、その粒度は特に制限はない
が、通常は1〜30μmのものが使用される。
が、通常は主原料と混合し易く、樹脂とのなじみが良好
な粒状のものを用いる。その粒径は74μm以下が好ま
しく、30〜70μmが特に好ましい。粒径が大きいと
ブラシ中に偏在し易くなり、小さ過ぎると接触障害度が
大きくなり易い。また、MoS2粉又はWS2粉は潤滑剤
として添加するものであり、その粒度は特に制限はない
が、通常は1〜30μmのものが使用される。
【0007】Al粉及びMoS2粉又はWS2粉の添加量
は、主原料の黒鉛粉及び熱硬化性樹脂に対して、それぞ
れ0.2〜2重量%及び1〜10重量%とされる。Al
粉の添加量がこの上限値を越えると研磨性が強くなり、
摺動状態が不安定になる。Al粉の添加量が下限値より
も少ないと、皮膜調整作用が不十分となり過剰皮膜が生
成するため、やはり摺動状態が不安定になる。また、M
oS2粉又はWS2粉の添加量が10重量%を越えると、
摩擦係数を小さくする作用が飽和状態に達しているため
不経済であるばかりでなく、整流子面に条痕を発生させ
る場合がある。逆に添加量が1重量%未満では潤滑の効
果が現われない。一方、Al粉及びMoS2粉又はWS2粉
のどちらかを多く又は少なく混合すると、それぞれの特
徴が強調されて前記の障害を生じやすいので、本発明で
はAl粉及びMoS2粉又はWS2粉の量を比例させて添加
する。即ちAl粉が少ないときはMoS2粉又はWS2粉も
少なくしてバランス良く添加する。
は、主原料の黒鉛粉及び熱硬化性樹脂に対して、それぞ
れ0.2〜2重量%及び1〜10重量%とされる。Al
粉の添加量がこの上限値を越えると研磨性が強くなり、
摺動状態が不安定になる。Al粉の添加量が下限値より
も少ないと、皮膜調整作用が不十分となり過剰皮膜が生
成するため、やはり摺動状態が不安定になる。また、M
oS2粉又はWS2粉の添加量が10重量%を越えると、
摩擦係数を小さくする作用が飽和状態に達しているため
不経済であるばかりでなく、整流子面に条痕を発生させ
る場合がある。逆に添加量が1重量%未満では潤滑の効
果が現われない。一方、Al粉及びMoS2粉又はWS2粉
のどちらかを多く又は少なく混合すると、それぞれの特
徴が強調されて前記の障害を生じやすいので、本発明で
はAl粉及びMoS2粉又はWS2粉の量を比例させて添加
する。即ちAl粉が少ないときはMoS2粉又はWS2粉も
少なくしてバランス良く添加する。
【0008】黒鉛粉、上記量のAl粉、MoS2粉又はW
S2粉及び熱硬化性樹脂は混合して成形粉とされる。樹
脂が固形の場合は適度に粉砕して通常の粉末混合機で混
合し、樹脂が液状の場合は適度の溶剤を加えて公知のニ
ーダー等で混練後溶剤を除去して粉砕し、成形粉とされ
る。成形粉は公知の方法で成形し、熱処理してブラシ材
とされ、これを所定の仕様に加工及び組立をしてブラシ
とされる。
S2粉及び熱硬化性樹脂は混合して成形粉とされる。樹
脂が固形の場合は適度に粉砕して通常の粉末混合機で混
合し、樹脂が液状の場合は適度の溶剤を加えて公知のニ
ーダー等で混練後溶剤を除去して粉砕し、成形粉とされ
る。成形粉は公知の方法で成形し、熱処理してブラシ材
とされ、これを所定の仕様に加工及び組立をしてブラシ
とされる。
【0009】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 実施例1 74μm以下に粉砕した灰分0.1重量%のピッチコー
クス系人造黒鉛粉の主原料70重量部に結合剤としてノ
ボラック型フェノール樹脂(日立化成工業製、HP−2
08NK)の粉末30重量部を混合した主原料に、74
μm以下の粒状Al粉及び粒度分布が1〜30μmのMo
S2粉を表1に示す組合せで添加し、ワーナー型捏合機
に入れて混合した後、1.2t/cm2の圧力で成形した。
次いで700℃の温度で熱処理して、8種のブラシ材を
得、これの加工・組立を行ってブラシを得た。
クス系人造黒鉛粉の主原料70重量部に結合剤としてノ
ボラック型フェノール樹脂(日立化成工業製、HP−2
08NK)の粉末30重量部を混合した主原料に、74
μm以下の粒状Al粉及び粒度分布が1〜30μmのMo
S2粉を表1に示す組合せで添加し、ワーナー型捏合機
に入れて混合した後、1.2t/cm2の圧力で成形した。
次いで700℃の温度で熱処理して、8種のブラシ材を
得、これの加工・組立を行ってブラシを得た。
【0010】
【表1】
【0011】実施例2 実施例1におけるMoS2粉をWS2粉とした以外は、実
施例1と全く同様にして8種類のブラシを得た。 比較例1 実施例1と同じ人造黒鉛粉100重量部に、表1に示す
量のAl粉だけを添加し、更に実施例1と同じ結合剤を
実施例1と同じ量加え、以下、実施例1と全く同様にし
て8種類のブラシを得た。 比較例2 比較例1におけるAl粉に替えて表1に示す量のMoS2
粉とした以外は比較例1と全く同様にして8種類のブラ
シを得た。 比較例3 比較例2におけるMoS2粉に替えて同じ量のWS2粉と
した以外は比較例2と全く同様にして8種類のブラシを
得た。
施例1と全く同様にして8種類のブラシを得た。 比較例1 実施例1と同じ人造黒鉛粉100重量部に、表1に示す
量のAl粉だけを添加し、更に実施例1と同じ結合剤を
実施例1と同じ量加え、以下、実施例1と全く同様にし
て8種類のブラシを得た。 比較例2 比較例1におけるAl粉に替えて表1に示す量のMoS2
粉とした以外は比較例1と全く同様にして8種類のブラ
シを得た。 比較例3 比較例2におけるMoS2粉に替えて同じ量のWS2粉と
した以外は比較例2と全く同様にして8種類のブラシを
得た。
【0012】実施例1、2及び比較例1、2、3で得た
各8種のブラシについて摩擦係数を測定した。次いで各
ブラシをAC100V、1kWの交流整流子電動機(回
転数定格30000rpm)に取り付け、運転して、10
0時間当りのブラシ摩耗を測定した。これらの結果を図
1〜2にまとめて示した。
各8種のブラシについて摩擦係数を測定した。次いで各
ブラシをAC100V、1kWの交流整流子電動機(回
転数定格30000rpm)に取り付け、運転して、10
0時間当りのブラシ摩耗を測定した。これらの結果を図
1〜2にまとめて示した。
【0013】図1から摩擦係数については、比較例の主
原料にAl粉又はMoS2粉もしくはWS2粉を単独に添加
したブラシは、殆ど0.17以上である。これに対し、
本発明の範囲内にあるAl粉が0.2〜2重量%、MoS
2粉又はWS2粉が1〜10重量%の間の実施例のブラシ
は、摩擦係数が0.14〜0.17であり、比較例のも
のより約20%低く、Al粉及びMoS2粉又はWS2粉が
上記範囲から外れると増大する。一方、図2から明らか
なように、ブラシ摩耗量は実施例のブラシが比較例のブ
ラシより顕著に小さい。
原料にAl粉又はMoS2粉もしくはWS2粉を単独に添加
したブラシは、殆ど0.17以上である。これに対し、
本発明の範囲内にあるAl粉が0.2〜2重量%、MoS
2粉又はWS2粉が1〜10重量%の間の実施例のブラシ
は、摩擦係数が0.14〜0.17であり、比較例のも
のより約20%低く、Al粉及びMoS2粉又はWS2粉が
上記範囲から外れると増大する。一方、図2から明らか
なように、ブラシ摩耗量は実施例のブラシが比較例のブ
ラシより顕著に小さい。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、Al粉の適度な皮膜調
整作用及びMoS2粉又はWS2粉の潤滑作用が相俟っ
て、高速回転でも回転電機の整流子面における表皮層の
生成が過剰になるのを防止し、摩擦係数を小さくしてブ
ラシの座乗性を良好に保ち、かつブラシ摩耗の少ない良
好なブラシが提供される。
整作用及びMoS2粉又はWS2粉の潤滑作用が相俟っ
て、高速回転でも回転電機の整流子面における表皮層の
生成が過剰になるのを防止し、摩擦係数を小さくしてブ
ラシの座乗性を良好に保ち、かつブラシ摩耗の少ない良
好なブラシが提供される。
【図1】Al粉及び/又はMoS2粉もしくはWS2粉添加
量と摩擦係数との関係を示すグラフである。
量と摩擦係数との関係を示すグラフである。
【図2】Al粉及び/又はMoS2粉もしくはWS2粉添加
量とブラシ摩耗量との関係を示すグラフである。
量とブラシ摩耗量との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 主原料である黒鉛粉及び熱硬化性樹脂に
対し、アルミニウム粉0.2〜2重量%及び二硫化モリ
ブデン粉又は二硫化タングステン粉1〜10重量%を、
アルミニウム粉の量と二硫化モリブデン粉又は二硫化タ
ングステン粉の量とを比例させて添加し、混合、成形及
び熱処理することを特徴とする回転電機用ブラシの製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33434392A JPH06189505A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 回転電機用ブラシの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33434392A JPH06189505A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 回転電機用ブラシの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06189505A true JPH06189505A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18276306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33434392A Pending JPH06189505A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 回転電機用ブラシの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06189505A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990061399A (ko) * | 1997-12-31 | 1999-07-26 | 오상수 | 금속 흑연질 브러시 제조방법 |
| WO2002001681A1 (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-03 | Totankako Co., Ltd. | Carbon brush for electric machine |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP33434392A patent/JPH06189505A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990061399A (ko) * | 1997-12-31 | 1999-07-26 | 오상수 | 금속 흑연질 브러시 제조방법 |
| WO2002001681A1 (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-03 | Totankako Co., Ltd. | Carbon brush for electric machine |
| WO2002001700A1 (fr) * | 2000-06-28 | 2002-01-03 | Totankako Co., Ltd. | Balai au carbone pour machine electrique |
| US6909219B2 (en) | 2000-06-28 | 2005-06-21 | Totankako Co., Ltd. | Carbon brush for electric machine |
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