(57)【要約】【課題】モータ負荷時の回転数の低下を抑えつつ、ブラシの耐摩耗性を十分に確保するモータ用ブラシを提供する。【解決手段】車両の操舵系に操舵力を与えるモータに備えられるモータ用ブラシ４であって、天然黒鉛と銅を主成とし、銅の割合を６０〜７５重量％の範囲に設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵系に操舵力を与えるモータに備えられるモータ用ブラシであって、
天然黒鉛と銅を含み、
前記銅の含有量を６０重量％以上かつ７５重量％以下の範囲に設定したことを特徴とするモータ用ブラシ。
【請求項２】
研磨剤としてアルミ粉を混入し、
このアルミ粉の含有量を０．２重量％以下の範囲に設定したことを特徴とする請求項１記載のモータ用ブラシ。
【請求項３】
研磨剤として酸化ケイ素を混入し、
この酸化ケイ素粉の含有量を１重量％以下の範囲に設定することを特徴とする請求項１または２に記載のモータ用ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される電動パワーステアリング装置に備えられるモータ用ブラシの材料構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動パワーステアリング装置に備えられるモータ用ブラシは、カーボンと銅を主成分とするカーボンブラシが用いられている。
【０００３】
特許文献１に開示されたカーボンブラシは、カーボンの含有量を４０重量％以上の範囲に設定し、ブラシの耐アーク性を高めるようにしている。
【０００４】
特許文献２に開示されたカーボンブラシは、銅の含有量を１０〜８０重量％の範囲に設定し、ブラシの耐磨耗性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３３４６１５号公報
【特許文献２】特開２００５−１７６４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来のモータ用ブラシにあっては、カーボンとして例えば人造黒鉛が用いられた場合に、モータ負荷時に要求される回転数まで高めようとすると、銅の含有量を増やす必要があり、銅の含有量を増えることによってその耐摩耗性が十分に得られなくなるという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、モータ負荷時の回転数の低下を抑えつつ、ブラシの耐摩耗性を十分に確保するモータ用ブラシ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】
【０００８】
本発明は、車両の操舵系に操舵力を与えるモータに備えられるモータ用ブラシであって、天然黒鉛と銅を含み、銅の含有量を６０重量％以上かつ７５重量％以下の範囲に設定するものとした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、動作電圧が低い電動パワーステアリング装置において、モータ負荷時に要求される回転数が得られることと、ブラシの耐摩耗性を十分に確保することを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態を示すモータ用ブラシの構成図。
【図２】同じく銅の含有量に対するブラシの摩耗量とモータ回転数の関係を示す特性図。
【図３】同じくアルミ粉の含有量に対する整流子の摩耗量の関係を示す特性図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、電動パワーステアリング装置に設けられる永久磁石型直流モータの構成を模式的に示している。このモータは、車両の操舵系に操舵力を与えるものである。
【００１３】
図１において、１はモータシャフト、２は巻線、３は整流子、４はブラシである。整流子３はモータのモータシャフト１の外周に固定され、正負のブラシ４はバネ（図示せず）の付勢力によって整流子３の外周面に押し付けられる。
【００１４】
モータは、バッテリ（図示せず）からの電気がブラシ４と整流子３の接触部を介して巻線２に供給されることにより、鋼板を積層したステータ（図示せず）に埋め込まれる永久磁石（図示せず）の磁力が回転方向に働いてモータシャフト１が回転駆動される。
【００１５】
ブラシ４は、カーボンと銅を主成分とするカーボンブラシが用いられる。
【００１６】
そして本発明の要旨とするところであるが、ブラシ４の材料構成は以下のように設定する。
・ブラシ４は、銅（Ｃｕ）の含有量を６０重量％以上かつ７５重量％以下の範囲に設定する。
・ブラシ４は、カーボン（炭素）粉として、天然黒鉛を用いる。
・ブラシ４は、研磨剤として、アルミ（ＡＬ）粉を０．２重量％以下の量で含有する。
・ブラシ４は、研磨剤として、酸化ケイ素（ＳｉＯ）粉を１重量％以下の量で含有する。
【００１７】
図２は、電動パワーステアリング装置の負荷条件に相当する所定の作動条件にてモータを回転作動させ、銅の含有量を変えた複数のブラシ４について時間当たりのブラシ４の摩耗量とモータ回転数（回転速度）をそれぞれ測定した結果を示す特性図である。
【００１８】
ブラシ４は、銅の含有量が増加すると、電気抵抗が低下するので、整流子３間に生じる火花が増加するため、銅の含有量が増加するのにしたがってブラシ４の磨耗量が増大するとともに、モータ回転数が上昇する。
【００１９】
図２に実線で示すブラシ磨耗特性は、天然黒鉛を用いたブラシ４の摩耗量である。図２に破線で示すブラシ磨耗特性は、人造黒鉛を用いたブラシ４の摩耗量である。天然黒鉛を用いたブラシ４は、人造黒鉛を用いたブラシ４に比べて磨耗量が小さく抑えられるが、銅の含有量を７５重量％を超えると、図２に示す摩耗量の許容値を所定量だけ上回る。これに基づいて、天然黒鉛を用いたブラシ４は、銅の含有量を７５重量％以下の範囲に設定することにより、十分な耐摩耗性が確保される。
【００２０】
図２に示すモータ回転数特性は、銅の含有量を６０重量％を超えると、図２に示すモータ回転数の仕様値を上回る。これに基づいて、ブラシ４は、銅の含有量を６０重量％以上の範囲に設定することにより、十分なモータ回転数が確保される。
【００２１】
図３は、電動パワーステアリング装置の負荷条件に相当する所定の作動条件にてモータを回転作動させ、研磨剤としてアルミ粉の含有量を変えた複数のブラシ４について時間当たりの整流子３の摩耗量を測定した結果を示す特性図である。
【００２２】
ブラシ４は、アルミ粉の含有量が増加するのに伴って整流子３の摩耗量が増加する。アルミ粉の含有量が０．２重量％を超えると、図３に示す整流子３の摩耗量の許容値を所定量だけ下回る。これに基づいて、ブラシ４は、アルミ粉の含有量を０．２重量％以下の範囲に設定することにより、整流子３の耐摩耗性が十分に確保される。
【００２３】
以上のように本実施の形態では、車両の操舵系に操舵力を与えるモータに備えられるモータ用ブラシ４であって、天然黒鉛と銅を主成分とする構成とした。
【００２４】
上記構成に基づき、動作電圧が１２Ｖ程度と低い電動パワーステアリング装置において、モータ用ブラシのカーボン材として天然黒鉛を用いることにより、ブラシ４の耐摩耗性を十分に確保することができる。
【００２５】
本実施の形態では、銅の含有量を６０重量％以上かつ７５重量％以下の範囲に設定する構成とした。
【００２６】
上記構成に基づき、動作電圧が１２Ｖ程度と低い電動パワーステアリング装置において、モータ負荷時に要求される回転数が得られることと、ブラシ４の耐摩耗性を十分に確保することを両立する。
【００２７】
本実施の形態では、研磨剤としてアルミ粉を混入し、このアルミ粉の含有量を０．２重量％以下の範囲に設定する構成とした。
【００２８】
上記構成に基づき、整流子３の耐摩耗性を十分に確保する。
【００２９】
本実施の形態では、研磨剤として酸化ケイ素を混入し、この酸化ケイ素の含有量を１重量％以下の範囲に設定する構成とした。
【００３０】
上記構成に基づき、整流子３の耐摩耗性を十分に確保する。
【００３１】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００３２】
１  モータシャフト
２  巻線
３  整流子
４  ブラシ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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