(57)【要約】【課題】  カーボンベースと端子金具との接合を簡便、かつ高い信頼性があると共に、線膨張係数の違いにより発生する歪みを軽減し、亀裂発生などの不具合を解消するカーボン整流子の製造法を提供する。【解決手段】  相手材のブラシと摺動する側をカーボン材で形成し、一方、端子金具と接続する側を金属粉及びカーボン粉を含み、かつ６．０×１０−６／Ｋの線膨張係数を有する混合材で形成した二層構造のカーボンベースを作製し、次いで前記カーボンベースと端子金具とを接合し、その後カーボンベースの摺動面、軸挿入孔を除くカーボンベースの周囲及び下部を樹脂でモールドしてカーボンベースを固定し、しかる後、カーボンベース、端子金具及び端子金具下部までのモールド部分を複数に分割して、隣接する部分がそれぞれ電気的に絶縁されたセグメントを形成することを特徴とするカーボン整流子の製造法。【選択図】        図１
2006121801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンベース及びカーボンベースに接続される端子金具を有するカーボン整流子の製造法において、相手材のブラシと摺動する側をカーボン材で形成し、一方、端子金具と接続する側を金属粉及びカーボン粉を含み、かつ６．０×１０−６／Ｋ〜１８．０×１０−６／Ｋの線膨張係数を有する混合材で形成した二層構造のカーボンベースを作製し、次いでカーボンベースと端子金具とを接合し、その後カーボンベースの摺動面、軸挿入孔を除くカーボンベースの周囲及び下部を樹脂でモールドしてカーボンベースを固定し、しかる後、カーボンベース、端子金具及び端子金具下部までのモールド部分を複数に分割して、隣接する部分がそれぞれ電気的に絶縁された複数のセグメントを形成することを特徴とするカーボン整流子の製造法。
【請求項２】
金属粉及びカーボン粉を含む混合材が、混合材に対して金属粉を１５重量％〜８５重量％の範囲で含有することを特徴とする請求項１記載のカーボン整流子の製造法。
【請求項３】
カーボンベースと端子金具の接合が、融点が５００℃以上のロウ材を用いて、電気的、かつ機械的に接合することを特徴とする請求項１又は２記載のカーボン整流子の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の燃料ポンプ用モーターなどに使用されるカーボン整流子の製造法に関し、特に、燃料ポンプのモーター効率や長時間使用時の摩耗に対するカーボンベースの材料設計上の制約を事実上排除しつつ、カーボンベースと端子金具との接合を簡便に、かつ高い信頼性をもって提供することができるカーボン整流子の製造法に関する。
なお、上記のカーボンベースとは、カーボン整流子の摺動面として相手材であるブラシと摺動し、ブラシからの電流を該カーボンベースに接合した端子金具を介してコイルに供給するために使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
四輪車、二輪車を問わず、自動車においてはガソリン、軽油等の燃料をタンクからインジェクターに圧送供給する燃料ポンプが広く使用されている。従来から、燃料ポンプには摺動面に銅を用いる銅整流子が使用されているが、燃料ポンプの効率向上、長寿命化又は主に海外で使用されているアルコール添加燃料や硫黄濃度の高い燃料などに対する整流子の耐蝕性及び耐酸化性を向上させる目的で、最近は摺動面にカーボンを用いるカーボン整流子の採用が検討されている。
【０００３】
カーボン整流子は、摺動面を含む全体をカーボンで作製したカーボンベースに回転子の巻線を係留する端子金具を電気的かつ機械的に接合した後、摺動面、軸挿入孔を除くカーボンベースの周囲及び下部を熱硬化性樹脂、例えばフェノール樹脂などの絶縁性耐熱樹脂でモールドし、さらにカーボンベース、端子金具及び端子金具下部までのモールド部分を複数に分割して得られた複数のセグメント間をそれぞれ電気的に絶縁するという工程により製造されている。
【０００４】
カーボン整流子の構成部材であるカーボンベースと端子金具の接合に関しては、摺動面に使用するカーボンの機械的強度や焼成温度、接合によるカーボンベースと端子金具間の電圧降下、接合強度による整流子の破壊に対する信頼性又は接合に要する製造コストなどを勘案し、様々な方式が試みられている。
【０００５】
カーボンベースと端子金具の接合に関しては、特許文献１に示されるようにカーボン材のみからなるカーボンベースをロウ材を用いて接合する方法、特許文献２に示されるように反整流面側の表面から突出する突部に、金属片に設けた孔をシェービングして締結して接合する方法、特許文献３に示されるように導電性端子部材と合金化可能な物質を焼結して金属層を設けて接合する方法等がある。
【特許文献１】特開平１１−８１０９６８号公報
【特許文献２】特開２００２−６４９５８号公報
【特許文献３】特表ＷＯ９９／０８３６７号公報
【０００６】
しかしながら、カーボン材のみからなるカーボンベースを、ロウ材を用いて接合する方法、即ち、特許文献１に示す方法は、カーボンベースと端子金具のいずれとも良好な接合強度を確保する為に、クロム、鉄等と炭素が反応して炭化物を形成する特定の材料を一定の割合以上含有する特殊なロウ材が必要となる。このようなロウ材のロウ付け温度は一般に７００℃〜１，３００℃で行われるため高コストになる。またカーボン材からの脱ガスによる接合強度低下やカーボン材と端子金具の熱膨張差によるロウ材の剥がれなどを防止する為、使用されるカーボン材はその製造工程においてロウ付け温度以上で焼成されたものであり、かつ高強度、高硬度なものに限定される。
【０００７】
また、カーボンベースと端子金具間の電圧降下が大きく、特に、カーボン材の種類によっては接合境界付近で亀裂が発生することがある。この原因は、端子金具として用いられる一般的な銅や真鍮の線膨張係数がそれぞれ１６．７×１０−６／Ｋ、１７．０×１０−６／Ｋであるのに対し、カーボン材は材質によってバラツキがあるものの、３．０×１０−６／Ｋ〜５．０×１０−６／Ｋ程度であり、カーボンベースと端子金具の両材質間の差が大きく、接合時の過熱によって生じた膨張差が歪となって亀裂が発生するものと考えられる。
【０００８】
さらに、接合境界付近の亀裂は、端子金具の形状及び寸法がカーボンベースと同一の場合、カーボンベースに用いたカーボン材の曲げ強度及び硬度と相関関係があり、カーボン材の曲げ強度及びショア硬度が高いほど亀裂の発生が少なく、例えば銀ロウ（ＪＩＳ  Ｚ−３２６１ＢＡｇ−１）を用いて、外径が２０ｍｍ（φ）及びロウ付け幅が１ｍｍでカーボンベースと端子金具とを接合する場合、カーボンベースとして曲げ強度が４０ＭＰａ以上、かつショア硬度が４５以上のカーボン材を使用した場合、接合境界付近の亀裂は発生しない。
【０００９】
ロウ付けによる接合時の電圧降下の増大や接合境界付近の亀裂を防止するには、強度及び硬度が高いカーボン材を用いることで解決する。しかし、燃料ポンプとして使用する際の相手材であるブラシは、燃料ポンプとしての性能に影響を与えるカーボン整流子の座剰性、電圧降下等の基礎特性、生産性等を考慮し、曲げ強度が５ＭＰａ〜３０ＭＰａ及びショア硬度が７〜３０程度のものを用いるのが一般的である。カーボン整流子と相手材であるブラシとの硬度差が大きいと、硬度が低い方の摩耗が大きくなる傾向があり、異常摩耗と呼ばれる突発的な摩耗増大が発生することが知られている。
【００１０】
カーボン整流子又は相手材であるブラシのいずれか一方に異常摩耗が発生した場合、燃料ポンプの使用可能時間が極端に短くなり、好ましくない。また、異常摩耗によって突発的、かつ大量に発生したカーボン整流子の摩耗粉又はブラシの摩耗粉が燃料ポンプ内から速やかに排出されず、カーボン整流子に形成されたセグメント間の溝に堆積する恐れがある。セグメント間の溝に導電性のカーボン粉が堆積すると、セグメント間の絶縁性が失われ、燃料ポンプが瞬時に停止する恐れがある。
【００１１】
上述したような不具合を解消するには、カーボンベースと相手材であるブラシの曲げ強度差及び硬度差を小さくすることが好ましく、燃料ポンプの性能とブラシの生産性を考慮すると、カーボン整流子の曲げ強度及び硬度をブラシに合わせた材料を用いるほうが好ましい。しかし、前述したようにカーボン材のみからなるカーボンベースと端子金具との接合において十分な強度を得るためには、特殊なロウ材を用いて一定温度以上まで加熱する必要があり、カーボンベースと端子金具との境界付近の亀裂を防止するには、線膨張係数の違いによる歪に耐えるだけの曲げ強度及びショア硬度を有する、高強度及び高硬度なカーボン材に限定される。
【００１２】
また、反整流面側の表面から突出する突部に、金属片に設けた孔をシェービングして締結する方法（特許文献２による方法）は、カーボンベースの形状が複雑、かつ高精度なものに限られる為、コスト高になると共に、カーボン材は加工性がよいものに限定される。
【００１３】
さらに、導電性端子部材と合金化可能な物質を焼結して金属層を設ける方法（特許文献３による方法）は、導電性端子部材又は金属層に用いる金属元素が限定的である。またカーボン材は合金化の焼結温度以上で焼成されたものに限定される一方、金属層の金属は端子金具よりも融点が低い必要がある為、カーボンベースの焼成温度が狭い範囲に限定される。
【００１４】
また、特許文献２及び特許文献３による接合方法は、ロウ材による接合に比べて接合強度が低く、続く樹脂モールド工程で加わる圧力によって接合境界付近に亀裂や剥離が生じ易いなど、整流子の信頼性、生産性の面で満足のいくものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
請求項１記載の発明は、燃料ポンプのモーター効率や長時間使用時の摩耗に対するカーボンベースの材料、設計上の制約を極力排除しつつ、カーボンベースと端子金具との接合を簡便、かつ高い信頼性があると共に、線膨張係数の違いにより発生する歪みを軽減し、亀裂発生などの不具合を解消するカーボン整流子の製造法を提供するものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、異なる層の剥離などの不具合を解消し、より信頼性の高いカーボン整流子の製造法を提供するものである。
請求項３記載の発明は、請求項１及び２記載の発明に加えて、カーボン整流子を回転子に組み入れる際のロウ材の融解を未然に防止し、より信頼性の高いカーボン整流子の製造法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、カーボンベース及びカーボンベースに接続される端子金具を有するカーボン整流子の製造法において、相手材のブラシと摺動する側をカーボン材で形成し、一方、端子金具と接続する側を金属粉及びカーボン粉を含み、かつ６．０×１０−６／Ｋ〜１８．０×１０−６／Ｋの線膨張係数を有する混合材で形成した二層構造のカーボンベースを作製し、次いでカーボンベースと端子金具とを接合し、その後カーボンベースの摺動面、軸挿入孔を除くカーボンベースの周囲及び下部を樹脂でモールドしてカーボンベースを固定し、しかる後、カーボンベース、端子金具及び端子金具下部までのモールド部分を複数に分割して隣接する部分がそれぞれ電気的に絶縁された複数のセグメントを形成することを特徴とするカーボン整流子の製造法に関する。
【００１７】
また、本発明は、金属粉及びカーボン粉を含む混合材が、混合材に対して金属粉を１５重量％〜８５重量％の範囲で含有することを特徴とする前記のカーボン整流子の製造法に関する。
さらに、本発明は、カーボンベースと端子金具の接合が、融点が５００℃以上のロウ材を用いて、電気的、かつ機械的に接合することを特徴とする前記のカーボン整流子の製造法に関する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の方法で得られるカーボン整流子は、燃料ポンプのモーター効率や長時間使用時の摩耗に対するカーボンベースの材料、設計上の制約を極力排除しつつ、カーボンベースと端子金具との接合を簡便、かつ高い信頼性があると共に、線膨張係数の違いにより発生する歪みを軽減し、亀裂発生などの不具合を解消するものである。
請求項２記載の方法で得られるカーボン整流子は、請求項１記載のカーボン整流子に加えて、異なる層の剥離などの不具合を解消し、より信頼性の高いものである。
請求項３記載の方法で得られるカーボン整流子は、請求項１及び２記載のカーボン整流子に加えて、カーボン整流子を回転子に組み入れる際のロウ材の融解を未然に防止し、より信頼性の高いものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明になるカーボン整流子は、相手材のブラシと摺動する側を該ブラシと同等の曲げ強度及び硬度を有するカーボン材で形成し、そして反対側を金属粉及びカーボン粉を含む混合材で形成した二層構造の略円盤状のカーボンベース、カーボンベースと接合し相手材であるブラシから回転子への電気経路となる巻線を係留するための端子を有する端子金具及びカーボンベースと端子金具を接合後、表面の摺動面及び軸挿入孔を除くカーボンベースの周囲及び下部を覆うと共に、接合したカーボンベース、端子金具及び端子金具下部までを複数に分割してそれぞれ電気的に絶縁したセグメントを得た後も整流子の形状を保つための支持基盤としての役割を担う絶縁性耐熱樹脂から構成される。
【００２０】
本発明において、カーボンベースと端子金具の接合については特に制限はないが、作業の容易さと接合の信頼性及び製造コストの観点から、導電性ペースト、ロウ材を用いて接合することができるが、このうちロウ材を用いて接合することが好ましい。ロウ材を用いて接合する場合、カーボンベースの端子金具と接続する側を上記に示すように、金属粉及びカーボン粉を含む混合材で形成した層とすることにより接合強度に優れ、電圧降下の少ないカーボン整流子を得ることができる。
【００２１】
本発明で用いられるカーボン材を形成する層の曲げ強度及びショア硬度については特に制限はないが、このうち曲げ強度は５ＭＰａ〜５０ＭＰａの範囲が好ましく、１０ＭＰａ〜４０ＭＰａの範囲がより好ましく、１５ＭＰａ〜３０ＭＰａの範囲がさらに好ましい。
一方、ショア硬度は７〜５０の範囲が好ましく、１０〜４０の範囲がより好ましく、１５〜３５の範囲がさらに好ましい。
【００２２】
また、本発明で用いられる混合材で形成する層の線膨張係数は、６．０×１０−６／Ｋ〜１８．０×１０−６／Ｋ、好ましくは１０．０×１０−６／Ｋ〜１７．０−６／Ｋ、さらに好ましくは１２．０−６／Ｋ〜１７．０−６／Ｋの範囲であることが必要とされ、線膨張係数が６．０×１０−６／Ｋ未満であると亀裂低減効果が少なく、１８．０×１０−６／Ｋを超えるとカーボン材の層との固着が不十分となり、双方の境界付近で剥離が生じるおそれがある。
なお、上記の曲げ強度及び線膨張係数は、ＪＩＳ−Ｒ７２１２に準じた測定法で測定した値であり、ショア硬度は、仲井精機製作所製のＤ型ショア硬度計を用いて測定した値である。
【００２３】
カーボンベースと端子金具を接合するのに用いるロウ材については特に制限はないが、好ましいロウ材としては、ＪＩＳ−Ｚ３２６１、ＪＩＳ−Ｚ３２６２、ＪＩＳ−Ｚ３２６３、ＪＩＳ−Ｚ３２６４、ＪＩＳ−Ｚ３２６５、ＪＩＳ−Ｚ３２６６、ＪＩＳ−Ｚ３２６７等に記載されている銅ロウ、黄銅ロウ、銀ロウ、リン銅ロウ、チタンロウ、ニッケルロウ、アルミニウムロウやチタン入りの銅ロウなどが挙げられ、これらのロウ材は一般的にはフラックスを用いてロウ付けされる。
【００２４】
金属粉及びカーボン粉を含む混合材中の金属粉の配合割合は、混合材に対して１５重量％〜８５重量％の範囲が好ましく、３０重量％〜８５重量％の範囲がより好ましく、６０重量％〜８０重量％の範囲がさらに好ましい。金属粉の配合割合が８５重量％を超えると、用いる金属粉の構成元素と粒子径及び粒子形状にもよるが、相対的にカーボン粉の割合が少なくなるため、相手材のブラシと摺動する側のカーボン材との固着が不十分となり、カーボン材の層（以下カーボン材層とする）と混合材の層（以下混合材層とする）との境界付近で剥離が生じ易くなる傾向がある。一方、金属粉の配合割合が１５重量％未満であると、用いる金属粉の構成元素と粒子径及び粒子形状にもよるが、金属粉同士の結合が不十分となり、混合材層自体が脆くなって取り扱いが困難になる傾向がある。
【００２５】
上記混合材に用いられる金属粉の種類については特に制限はないが、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、モリブデン、タングステン、パラジウム、マグネシウム、亜鉛、錫、チタン等の単体又は２種類以上の合金が好ましいものとして使用することができる。また上記の金属粉を単体又は２種類以上を混合して用いることも可能である。金属粒子の製法及び形状についても制限はなく、ガスアトマイズ法、高圧水アトマイズ法、機械的粉砕法、ＲＥＰ法、回転ディスク法、電解法等により製造された燐片状、薄片状、球状、粒状、顆粒状、繊維状の各形状のものが使用できる。
【００２６】
但し、カーボン整流子の端子金具には一般的に銅又は真鍮が使用されており、銅粉又はアルコール添加燃料や高硫黄濃度燃料に対する腐食性を向上させる目的で、銅を主成分とし、それに金、銀、ニッケル、クロム、マンガン、亜鉛、錫、チタンのいずれか１種又は２種類以上の混合粉又は合金粉を用いることが好ましい。この場合、銅以外の配合割合は、混合材層の線膨張率や使用するロウ材との接合性、接合強度、生産性、コスト等を勘案して適宜選択すればよい。
【００２７】
カーボンベースを構成する材料として、相手材のブラシと摺動するカーボン材及び混合材に用いられるカーボン材（粉）としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、コークス、メソフェーズ等から選ばれる１種又は２種類以上のフィラーを用い、これらにピッチ、タール、クレオソート、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、フラン樹脂等をバインダーとして適宜使用し、混練、シート成形等既知の方法によってこれらを均一に混合し、必要に応じて粉砕、混合、分級等の処理を行って、使用することができる。
【００２８】
また、混練時又は成形粉に対し、必要に応じてタルク、二硫化モリブデン、炭素繊維、ガラス状炭素粉、コークス粉、カーボンブラック、メソフェーズ粉、フラーレン類、カーボンナノチューブ等の添加剤又は成形時の型付着防止用として離型剤などを適宜加えてもよい。得られたカーボン材の成形粉は、金属粉と混合して得られた混合材としての成形粉と共に、メカプレス、油圧プレス等を用いて二層構造となるように成形し、次いで真空中、不活性ガス、還元ガス等を利用した非酸化雰囲気中で焼成される。
【００２９】
焼成温度は、燃料ポンプとしてカーボン材に要求される特性、カーボンベースと端子金具のロウ付け温度等を加味して決めればよいが、カーボン材の原料に用いたバインダーが有機物から炭素化物へ転換する温度である５００℃以上が望ましい。焼成の上限温度は、カーボンベースの混合材に用いる金属粉の融点が上限となる。金属粉の融点以上で焼成した場合、金属が溶解して形状が保持できなくなる可能性がある。仮に、燃料ポンプとしてカーボン材に要求される特性を得るための焼成温度が、ロウ付け温度以上である場合、カーボンベースの混合材に用いる金属粉を融点の高いものに変えて、ロウ付けに対応することが可能となる。
【００３０】
本発明により得られたカーボン整流子は、回転子に組み入れ、巻線をカーボン整流子の端子金具に接続するが、その際、通常、結線フュージングの熱が加えられる。結線フュージングの熱は、端子金具を通じてロウ材に伝わるため、カーボンベースと端子金具の接合に用いたロウ材の融点が低い場合、この熱によってロウ材が溶融し、セグメントに分割されたカーボンと端子金具が剥がれることがある。カーボン材と端子金具との接合部分が剥がれると、最悪の場合、セグメントに分割されたカーボン片が脱落した跡に相手材となるブラシが引っ掛かり、回転子が停止すると共に、燃料ポンプが作動しなくなる恐れがある。
このため、カーボンベースと端子金具の接合に用いるロウ材は、融点が５００℃以上のものを用いることが好ましく、５５０℃以上のものがより好ましく、６００℃以上のものがさらに好ましく、カーボンベースの焼成温度以下のものであることが最も好ましい。
【００３１】
このようにして得られる本発明のカーボン整流子は、カーボンベースと端子金具との接合を簡便、かつ高い信頼性を持ってなされ、回転子に組み入れられた後、自動車の燃料ポンプ用モーターとして使用される。
また、本発明により得られるカーボン整流子は、カーボンベースをカーボン材層と混合材層の二層構造として、線膨張係数を端子金具の線膨張係数に近づけることで、接合の際にカーボンベースと端子金具の境界付近に発生する亀裂を防止することができ、そのため、従来のように接合時の亀裂を防止する目的でカーボンベースの強度を高める必要がなくなり、燃料ポンプのモーター効率や長時間使用時の摩耗に対するカーボンベースの材料、設計上の制約を事実上排除することが可能となる。
【実施例】
【００３２】
以下、図面を引用して本発明の実施例を説明する。図１は本発明の実施例になるカーボン整流子の平面図及び図２は図１の断面図である。
実施例１
相手材のブラシと摺動する側のカーボン材として天然黒鉛（日本黒鉛工業（株）製、商品名ＣＢ−１００）をフィラーとして用い、該天然黒鉛７０重量％にバインダーとしてフラン樹脂（日立化成工業（株）製、商品名ＶＦ−３０２）３０重量％秤量し、さらに溶媒としてメタノールをバインダーに対して３０重量％の割合になるよう配合し、５０℃で３０分間混練した。混練後、９０℃で６時間乾燥した後、衝撃粉砕機で粒径が２０μｍ以下に粉砕し、カーボン材の成形粉を得た。
【００３３】
一方、アトマイズ法によって得られた青銅粉（日本アトマイズ加工（株）製、商品名Ｌ８９Ｎ）７５重量％と前記で得たカーボン材の成形粉２５重量％をＶ型ブレンダーで攪拌混合し、混合材の成形粉を得た。この後、メカプレスに外径が２０ｍｍ（φ）及び内径が１０ｍｍ（φ）の金型を装着し、成形後の混合材層の厚さが１ｍｍ及びカーボン材層の厚さが３ｍｍになるように、前記金型に混合材の成形粉を充填した後、治具を用いて充填粉の表面を均し、次いでカーボン材の成形粉を充填し、４００ＭＰａの条件で加圧して二層構造のカーボンベース成形品を得た。
【００３４】
上記で得た二層構造のカーボンベース成形品を、分解アンモニアガスによる還元ガス雰囲気中で１時間５０℃の昇温速度で７００℃まで昇温し、７００℃で１時間保持した後、冷却し、カーボン材層１及び混合材層２を有するカーボンベース３を得た。
一方、上記と同様の成形粉を用いてカーボン材層のみ及び混合材層のみのテストピース（寸法、厚さ４ｍｍ×幅４ｍｍ×長さ２５ｍｍ）をそれぞれ作製し、カーボン材層の曲げ強度及びショア硬度を測定すると共に混合材層の線膨張係数をそれぞれ測定した。その結果、カーボン材層の曲げ強度は２５ＭＰａ及びショア硬度は１８であった。また混合材層の線膨張係数は１３．３×１０−６Ｋであった。
【００３５】
次に、上記で得たカーボンベース３と外径が２０ｍｍ（φ）及び内径が１９ｍｍ（φ）の銅製の端子金具４を幅１ｍｍにわたって融点が６２０℃の銀ロウ（ＪＩＳ  Ｚ−３２６１、ＢＡｇ−１）を用いて、分解アンモニアガスによる還元ガス雰囲気中で６５０℃の温度でロウ付けを行い、カーボンベース３と端子金具４を接合した。接合後のカーボンベース３と端子金具４との境界付近を倍率３倍の拡大鏡を用いて目視観察をしたが、亀裂の発生はなかった。
【００３６】
この後、射出成形で、カーボンベース３の摺動面、軸挿入孔５を除くカーボンベース３の周囲及び下部を、ガラス短繊維を４０重量％添加したフェノール樹脂（日立化成工業（株）製、商品名ＣＰ−７３２０）で、成形温度が１８０℃及び成形圧力が１５０ＭＰａの条件でモールド成形し、次いでカーボンベース３、端子金具４及び端子金具下部までのモールド部分６を分割して、隣接する部分がそれぞれ絶縁された８個のセグメントを有するカーボン整流子を得た。なお、図１において７は分割溝及び図２において８は端子である。
【００３７】
実施例２
電解法によって得られた電解銅粉（福田金属（株）製、商品名ＣＥ２５）１５重量％、アトマイズ法によって得られた青銅粉（日本アトマイズ加工（株）製、商品名Ｌ８９Ｎ）５重量％及び実施例１で得たカーボン材の成形粉８０重量％をＶ型ブレンダーで攪拌混合し、混合材の成形粉を得た。この混合材の成形粉と実施例１で得たカーボン材の成形粉を用い、実施例１と同様の工程を経て二層構造のカーボンベースを得た。また上記で得た混合材の成形粉を用いて実施例１と同様のテストピースを作製し、混合材層の線膨張係数を測定したところ、６．９×１０−６／Ｋであった。
【００３８】
次に、実施例１と同様の工程を経て、上記で得たカーボンベースと実施例１で用いた端子金具とをロウ付けして、カーボンベースと端子金具を接合した。接合後のカーボンベースと端子金具との境界付近を倍率３倍の拡大鏡を用いて目視観察をしたが、亀裂の発生はなかった。以下実施例１と同様の工程を経て実施例１と同様の形状のカーボン整流子を得た。
【００３９】
比較例１
実施例１で得たカーボン材の成形粉のみを用いて実施例１と同様の工程を経て厚さが４ｍｍのカーボンベースを得た。また上記で得たカーボン材の成形粉を用いて実施例１と同様のテストピースを作製し、カーボン材層の曲げ強度及びショア硬度を測定した。その結果、曲げ強度は２５ＭＰａ及びショア硬度は１８であった。以下実施例１と同様の工程を経て上記で得たカーボンベースと実施例１で用いた端子金具とをロウ付けして、カーボンベースと端子金具を接合した。接合後のカーボンベースと端子金具との境界付近を倍率３倍の拡大鏡を用いて目視観察をしたところ亀裂が発生していた。
【００４０】
比較例２
アトマイズ法によって得られた青銅粉（日本アトマイズ加工（株）製、商品名Ｌ８９Ｎ）１７重量％及び実施例１で得たカーボン材の成形粉８３重量％を、Ｖ型ブレンダーを用いて攪拌混合し、混合材の成形粉を得た。この混合材の成形粉と実施例１で得たカーボン材の成形粉を用い、実施例１と同様の工程を経て二層構造のカーボンベースを得た。また上記で得られた混合材の成形粉を用いて実施例１と同様のテストピースを作製し、混合材の線膨張係数を測定したところ、５．６×１０−６／Ｋであった。以下実施例１と同様の工程を経て上記で得たカーボンベースと実施例１で用いた端子金具とをロウ付けして、カーボンベースと端子金具を接合した。接合後のカーボンベースと端子金具との境界付近を倍率３倍の拡大鏡を用いて目視観察をしたところ亀裂が発生していた。
【００４１】
参考例１
アトマイズ法によって得られた青銅粉（日本アトマイズ加工（株）製、商品名Ｌ８９Ｎ）
９０重量％及び実施例１で得たカーボン材の成形粉１０重量％を、Ｖ型ブレンダーを用いて攪拌混合し、混合材の成形粉を得た。この混合材の成形粉と実施例１で得たカーボン材の成形粉を用い、実施例１と同様の工程を経て二層構造のカーボンベースを得ようとしたが、成形後、カーボン材層と混合物層の間で剥離が生じ、二層構造のカーボンベースは得られなかった。
【００４２】
なお、上記実施例は、燃料ポンプ用の平面型カーボン整流子に適用した例について説明したものであるが、本発明により得られるカーボン整流子は、円筒型カーボン整流子に対しても効果的であると共に、燃料ポンプの用途には限らず、カーボン材に必要な特性を満足し、かつカーボンと金具との接合の信頼性を高めるには、いかなる分野においても適用可能なカーボン整流子を製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例になるカーボン整流子の平面図である。
【図２】図１の断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  カーボン材層
２  混合材層
３  カーボンベース
４  端子金具
５  軸挿入孔
６  モールド部分
７  分割溝
８  端子
【図１】
2006121801.tif 000003
【図２】
2006121801.tif 000004