DE4108564A1

Carbon brush for miniature motor and manufacture thereof

Abstract

The small motor includes a stator having a permanent magnetic field, a rotor wound on a rotor winding, and a commutator for supplying current to the rotor winding and brushes formed by connecting graphite powder and in sliding contact with the commutator. The brush is a metal-coated graphite brush and prepared by adding 0.1 to 12.0 weight percent of a fibrous material in particle sizes below 40 microns and lengths below 50 microns to the metal-coated graphite powder obtained by coating the graphite powder with a metallic one Layer is formed. The mixture of the metal-coated graphite powder and the fibrous material is compression-molded and sintered. The graphite powder contains less than 0.05% by weight of ash as an impurity.

DE4108564A1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 6

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9 claims: 4 independent, 5 dependent

  1. 1
    Kohlebürste für Kleinmotoren mit einem Stator mit einem Permanentmagnetfeld, einem Rotor, auf den eine Rotorwicklung aufgewickelt ist, und mit einem Kommuta­ tor zur Zufuhr von Strom zu der Rotorwicklung und Bürsten, die durch Verbindung von Graphitpulver her­ gestellt sind und in Gleitkontakt mit dem Kommutator stehen, dadurch gekennzeichnet , daß eine Bürste aus Metall-überzogenem Graphit durch Hinzufügen von 0,1 bis 12,0 Gewichtsprozent eines fa­ serigen Materials in Partikelgrößen unter 40 Mikron und Längen unter 50 Mikron zu dem Metall-überzogenen Graphit­ pulver, das durch Beschichten von Grahitpulver mit einer metallischen Schicht gebildet ist, und Druck­ formen und Sintern des Graphitpulvers mit dem zugefügten faserigen Material ausgebildet ist, wobei das Graphit­ pulver weniger als 0,05 Gewichtsprozent Aschen enthält.
  2. 2
    Kohlebürste für Kleinmotoren mit einem Stator mit einem Permanentmagnetfeld, einem Rotor, auf den eine Rotorwicklung aufgewickelt ist, und mit einem Kommutator zur Zufuhr von Strom zu der Rotorwicklung und den Bürsten, die durch Verbinden von Graphitpulver ausgebildet sind und in Gleitkontakt mit dem Kommutator stehen, dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 bis 12,0 Gewichtsprozent eines faserigen Ma­ terials mit Partikelgrößen unter 40 Mikron und Länge unter 50 Mikron dem Graphitpulver hinzugefügt ist, das auf weniger als 0,05 Gewichtsprozent Aschen als Unrein­ heiten in dem Graphitpulver gereinigt ist, und daß ein Gemisch des Graphitpulvers und des faserigen Materials druckgeformt und gesintert ist.
  3. 3
    Verfahren zur Herstellung einer Kohlebürste für Kleinmotoren mit einem Stator mit einem Permanentmagnet­ feld und einem Rotor, auf den eine Rotorwicklung auf­ gewickelt ist, und mit einem Kommutator zur Zufuhr von Strom zu der Rotorwicklung und Bürsten, die durch Ver­ binden von Graphitpulver ausgebildet sind und in Gleit­ kontakt mit dem Kommutator stehen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:einen Reinigungsprozeß zum Reinigen des Graphitpulvers unter Verwendung einer Halogen-freisetzenden Substanz in einer Hochtemperatur-Inertgasatmosphäre;einen Fasermaterial-Beimengungsprozeß zum Hinzufügen von 0,1 bis 12,0 Gewichtsprozent eines faserigen Materials mit Partikelgrößen unter 40 Mikron und Längen unter 50 Mikron zu dem Graphitpulver, das in dem Reinigungs­ prozeß gereinigt ist;einen Metall-Überzugprozeß zum Beschichten des Graphit­ pulvers, das dem Fasermaterial-Beimengungsprozeß unter­ zogen ist, und des faserigen Materialpulvers mit einer Metallschicht;einen Druckformungsprozeß zum Druckformen des Metall­ überzogenen Pulvers und einen Sinterprozeß zum Sintern eines druckgeformten Stücks nach dem Druckformungsprozeß.
  4. 4
    Verfahren zur Herstellung einer Kohlebürste für Kleinmotoren mit einem Stator mit einem Permanentmag­ netfeld, einem Rotor, auf den eine Rotorwicklung auf­ gewickelt ist, und mit einem Kommutator zur Zufuhr von Strom zu der Rotorwicklung und Bürsten, die durch Ver­ binden von Graphitpulver ausgebildet sind und im Gleit­ kontakt mit dem Kommutator stehen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:einen Binderbehandlungsprozeß zum Verfestigen des Graphitpulvers nach dem Reinigungsprozeß mit einem Binder;einen Mahl- und Siebprozeß zum Zermahlen und Sieben des mit dem Binder verfestigten Grahitmaterials;einen Druckformungsprozeß zum Druckformen des Pulvers nach dem Mahl- und Siebprozeß und einen Sinterprozeß zum Sintern eines druckgeformten Stücks nach dem Druckformungsprozeß, wobei 0,1 bis 12,0 Gewichtsprozent eines faserigen Materials mit Partikelgrößen unter 40 Mikron und Längen unter 50 Mikron in dem Binderbehandlungsprozeß oder dem Mahl- und Siebprozeß beigefügt wird.
  5. 5
    Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Reinigungsprozeß Aschen in dem Graphit­ pulver in hochkonzentrierten Säure- oder Alkalilösungen gelöst werden und daß das Graphitpulver erhitzt wird.
  6. 6
    Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das faserige Material wenigstens mehr als einen der folgenden Faserarten umfaßt:Glasfaser, Aluminium­ faser, Silikafaser, Zirkoniafaser, Kohlefaser und Whisker.
  7. 7
    Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Reinigungsprozeß CCl 4 in einem inerten Gas gesättigt wird, wenn die Ofentemperatur in einer ersten Höhe ist, daß CCl 4 durch CCl 2 F 2 ersetzt wird, wenn die Ofentemperatur in einer zweiten Höhe ist,und daß die Reinigung fortgesetzt wird, wenn sich die Ofentemperatur in einer dritten Höhe befindet.
  8. 8
    Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Metall-Plattierungs-Prozeß nach dem Reinigungs­ prozeß ausgeführt wird und daß anschließend das faserige Material hinzugefügt wird.
  9. 9
    Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fasermaterial-Beimengungsprozeß und der Binder­ behandlungsprozeß gleichzeitig ausgeführt werden.