(57)【要約】【課題】  ブラシの初期摩耗を低減することのできるブラシの製造方法及びブラシを提供する。【解決手段】ブラシ３６の製造方法では、焼成体５１の表面のうち、その一面５２が切削される。これにより、第２銅粉４４が偏在する箇所が取り除かれ、その結果、銅粉と黒鉛粉とが均一に分散する新たなブラシ表面５４（摺動面５６）が得られる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅粉と黒鉛粉とより形成され、コンミテータの外周面に摺接される摺動面を有するブラシの製造方法であって、
粒径３０μｍ以下の第１銅粉と粒径３０μｍ以下の黒鉛粉とバインダとを混合する第１工程と、
該第１工程により得られる混合物を粒径１００μｍ以上の集合粒子に粉砕する第２工程と、
前記集合粒子と粒径１００μｍ未満の第２銅粉とを成形材料として圧縮成形を行う第３工程と、
該第３工程により得られる圧粉体を焼成する第４工程と、
該第４工程により得られる焼成体の表面のうちその一面を切削し、該切削後に新たに形成された前記焼成体の一面を前記摺動面とする第５工程とを備えることを特徴とするブラシの製造方法。
【請求項２】
前記第２銅粉の粒径は３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のブラシの製造方法。
【請求項３】
前記集合粒子の粒径Ｒに対する前記第２銅粉の粒径ｒの比（ｒ／Ｒ）は０．１５以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシの製造方法。
【請求項４】
銅粉と黒鉛粉とより形成され、コンミテータの外周面に摺接される摺動面を有するブラシの製造方法であって、
粒径３０μｍ以下の黒鉛粉とバインダとを混合する第１工程と、
該第１工程により得られる混合物を粒径１００μｍ以上の集合粒子に粉砕する第２工程と、
前記集合粒子と粒径１００μｍ未満の銅粉とを成形材料として圧縮成形を行う第３工程と、
該第３工程により得られる圧粉体を焼成する第４工程と、
該第４工程により得られる焼成体の表面のうちその一面を切削し、該切削後に新たに形成された前記焼成体の一面を前記摺動面とする第５工程とを備えることを特徴とするブラシの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法により得られるブラシであって、前記摺動面を先端部に有しており、該先端部は銅粉と黒鉛粉とが均一に分散されてなることを特徴とするブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のコンミテータに押圧接触される給電用のブラシの製造方法及びブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機の給電用に使用されるブラシは、コンミテータとの摺接により摩耗することが知られている。そこで、回転電機を長時間駆動する場合には、摩耗したブラシを交換する作業、或いは、必然的に生じる摩耗を考慮して十分な長さを有するブラシを予め準備しておくことが必要となる。しかしながら、前者の場合は、煩雑なメンテナンス（交換作業）が必要となり、不経済でもある。一方、後者の場合は、ブラシの長さに伴って回転電機の大きさも増大するといった不都合が生じる。このような不都合を解消すべく、ブラシの摩耗を低減することが強く要求されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、銅粒子と黒鉛粒子とより形成されたブラシが開示されている。銅粒子の粒径は５〜３０μｍであり、黒鉛粒子の粒径は３０μｍ以下である。また、ブラシ中における銅粒子の含有率は７０重量％以上に設定されている。このように銅粒子と黒鉛粒子とより形成されてなるブラシの摩耗量は、その構成成分の含有率、特に銅粒子の含有率に影響を受けることが知られている。こうしたブラシの摩耗について以下に記載する。
【０００４】
通常、ブラシの摩耗（以下、ブラシ摩耗と記載する）は、機械摩耗と電気摩耗との和からなる。機械摩耗は、コンミテータに対するブラシの摺動に際し、銅粒子の研磨作用、及び両部材間の摺動摩擦抵抗に起因して経時的に生じる摩耗を意味する。一方、電気摩耗は、以下のような要因によって生じる摩耗である。すなわち、銅粒子を介してのブラシの通電時には、コンミテータ表面に酸化皮膜や黒鉛皮膜等が形成される。この状態においては、ブラシとコンミテータとの接触部分の電気抵抗が大きくなる。すると、前記接触部分に火花が生じ、これによってブラシが摩耗する。このように、ブラシの電気摩耗とは、ブラシとコンミテータとの接触部分に発生する火花に起因して生じる摩耗を意味する。
【特許文献１】特開２００１−１７８０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来のブラシの製造過程において、圧縮成形により圧粉体を得る際には、図９に示すように、金型（ダイ１０１、上パンチ１０２及び下パンチ１０３）の内壁面（型面）側、すなわち前記圧粉体１０４の表面側に銅粒子１０５が偏在することが本発明者らによって確認されている。このような圧粉体１０４を焼成して得られるブラシ１０７では、図１０に示すように、コンミテータ１０８に対する摺動の初期に該コンミテータ１０８に接触する表面（初期摺動面１０７ａ）の銅粒子１０５の濃度が過剰に高くなる。その結果、前記初期摺動面１０７ａの研磨作用が過剰に高められてしまう。すると、ブラシ１０７とコンミテータ１０８との間の摺動摩擦抵抗が増大し、ブラシ１０７の初期摩耗（コンミテータ１０８に対する摺動の初期におけるブラシの摩耗）が増大してしまうといった不都合が生じていた。
【０００６】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブラシの初期摩耗を低減することのできるブラシの製造方法及びブラシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明のブラシの製造方法は、銅粉と黒鉛粉とより形成され、コンミテータの外周面に摺接される摺動面を有するブラシの製造方法であって、粒径３０μｍ以下の第１銅粉と粒径３０μｍ以下の黒鉛粉とバインダとを混合する第１工程と、該第１工程により得られる混合物を粒径１００μｍ以上の集合粒子に粉砕する第２工程と、前記集合粒子と粒径１００μｍ未満の第２銅粉とを成形材料として圧縮成形を行う第３工程と、該第３工程により得られる圧粉体を焼成する第４工程と、該第４工程により得られる焼成体の表面のうちその一面を切削し、該切削後に新たに形成された前記焼成体の一面を前記摺動面とする第５工程とを備えることを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明のブラシの製造方法は、請求項１に記載の発明において、前記第２銅粉の粒径は３０μｍ以下であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明のブラシの製造方法は、請求項１又は２に記載の発明において、前記集合粒子の粒径Ｒに対する前記第２銅粉の粒径ｒの比（ｒ／Ｒ）は０．１５以下であることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明のブラシの製造方法は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、銅粉と黒鉛粉とより形成されて、コンミテータの外周面に摺接されるブラシの製造方法であって、粒径３０μｍ以下の黒鉛粉とバインダとを混合する第１工程と、該第１工程により得られる混合物を粒径１００μｍ以上の集合粒子に粉砕する第２工程と、前記集合粒子と粒径１００μｍ未満の銅粉とを成形材料として圧縮成形を行う第３工程と、該第３工程により得られる圧粉体を焼成する第４工程と、該第４工程により得られる焼成体の表面のうちその一面を切削し、該切削後に新たに形成された前記焼成体の一面を前記摺動面とする第５工程とを備えることを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明のブラシは、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法により得られるブラシであって、前記摺動面を先端部に有しており、該先端部は銅粉と黒鉛粉とが均一に分散されてなることを要旨とする。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、第４工程で得られた焼成体の表面のうち、その一面を予め切削する工程を備えている。そして、切削後に新たに形成された箇所（一面）を、コンミテータに対するブラシの摺動面としている。前記焼成体では、その表面側に第２銅粉が偏在していることから、こうした箇所を取り除くことによって、銅粉と黒鉛粉とが均一に分散する摺動面が得られる。このような摺動面を有するブラシにおいては、コンミテータに対する摺動の初期において適度な研磨作用が発揮されるようになる。従って、ブラシの初期摩耗が低減され、該ブラシの長寿命化が図られる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、第２銅粉は、第１銅粉と同じ粒径を有する。すなわち、第１工程で用いる第１銅粉と、第３工程で用いる第２銅粉とを同一のものとすることができる。このため、集合粒子間に含有させる銅粉（第２銅粉）として、粒径が３０μｍを超えるものを別途準備する必要がなく、製造コストの低減が図られる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、第２銅粉は、集合粒子間の隙間に容易に入り込むことが可能となる。このように集合粒子間の隙間に第２銅粉が入り込むことにより、ブラシの全体に亘って銅粉（第１銅粉、第２銅粉）が一層均一に分散される。よって、コンミテータ表面に付着した酸化銅皮膜や黒鉛皮膜等が十分且つ均一に削り取られるようになり、ブラシ摩耗（電気摩耗）が低減される。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、集合粒子に銅粉が含まれていないため、ブラシ中における銅粉の含有率が低くなる。その結果、ブラシとコンミテータとの間の摺動摩擦抵抗が低減され、ブラシ摩耗（機械摩耗）が抑制されるようになる。
【００１４】
また、本発明の製造方法は、第４工程で得られた焼成体の表面のうち、その一面を予め切削する工程を備えている。そして、切削後に新たに形成された箇所（一面）を、コンミテータに対するブラシの摺動面としている。前記焼成体では、その表面側に第２銅粉が偏在していることから、こうした箇所を取り除くことによって、銅粉と黒鉛粉とが均一に分散する摺動面が得られる。このような摺動面を有するブラシにおいては、コンミテータに対する摺動の初期において適度な研磨作用が発揮されるようになる。従って、ブラシの初期摩耗が低減され、該ブラシの長寿命化が図られる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、コンミテータに対する摺動の初期に該コンミテータに接触するブラシの先端部には、銅粉と黒鉛粉とが均一に分散されている。このため、該ブラシの先端部は、銅粉による研磨作用が黒鉛粉により和らげられつつコンミテータの外周面を摺動するようになり、その結果、ブラシ摩耗が低減される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のブラシの製造方法及びブラシによれば、ブラシの初期摩耗を好適に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、本発明を自動車用部品の電動駆動モータに配設されるブラシの製造方法に具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
【００１８】
まず、電動駆動モータについて以下に説明する。図１に示すように、電動駆動モータ２１は、略有底円筒状のヨークハウジング２２と、エンドフレーム２３と、ヨークハウジング２２の内周面に固定される複数のマグネット２４と、ヨークハウジング２２及びエンドフレーム２３とで囲まれた空間に収容される電機子２５及びブラシ装置２６とを備えている。ヨークハウジング２２の開口部は、径方向外側に延びるフランジ部２２ａにて前記エンドフレーム２３の外周部に固定されている。エンドフレーム２３は、略円盤状に形成され、その中央部には中央孔２３ａが開口されている。
【００１９】
電機子２５は、回転軸２８と、該回転軸２８に固定されるコア２９と、該コア２９に巻回される巻線３０と、エンドフレーム２３側で回転軸２８に固定されるコンミテータ３１（整流子）とを備えている。回転軸２８は、その上端がヨークハウジング２２の底部中央に設けられた軸受３２に支持されるとともに、下端側がエンドフレーム２３の中央孔２３ａの内周に固定された軸受３３に回転可能に支持されている。ちなみに、回転軸２８の下端側は、軸受３３によって回転可能に支持されながら中央孔２３ａから外部に突出している。そして、突出した回転軸２８の下端部には、図示しない外部の被回転軸（本実施形態ではステアリングシャフト）と回転方向に係合するように嵌合するための二面幅凹部３４ａを有する嵌合部材３４が固定される。コンミテータ３１は、略円筒状をなし、その外周面に複数のセグメント３１ａが備えられている。各セグメント３１ａは、前記巻線３０と電気的に接続されている。
【００２０】
ブラシ装置２６は、エンドフレーム２３上で、コンミテータ３１に隣接した位置に配設されている。このブラシ装置２６は、コンミテータ３１の周方向に沿って、１８０度間隔に一対設けられている。各ブラシ装置２６は、ブラシホルダ３５と、ブラシ３６と、コイルばね３７とを備えている。ブラシホルダ３５は、有底略四角筒状をなし、その開口部をコンミテータ３１側に向けた状態でエンドフレーム２３に固定されている。ブラシホルダ３５の上側面には、その長手方向（ブラシホルダ３５におけるコンミテータ３１径方向）に沿って取出溝３５ａが形成されている。
【００２１】
ブラシ３６は略直方体状をなしている。ブラシ３６は、ブラシホルダ３５の両側壁の間に、該側壁に対し間隙を有して該ブラシホルダ３５内に収容されている。この間隙は、電動駆動モータ２１が長時間駆動される場合に、ブラシ３６とコンミテータ３１との接触抵抗により起こるブラシ３６の熱膨張を考慮して設けられている。
【００２２】
ブラシ３６の先端部は、摺動面３６ａとテーパ面３６ｂとを有している。テーパ面３６ｂは、摺動面３６ａからコンミテータ３１の軸方向に遠ざかるに連れて、次第にコンミテータ３１の外周面から離間するように形成されている。
【００２３】
ブラシ３６の後端面とブラシホルダ３５の底部との間には付勢手段としてのコイルばね３７が圧縮された状態で配設されており、ブラシ３６の先端部がコンミテータ３１の外周面（セグメント３１ａ）に当接するように該ブラシ３６をコンミテータ３１側へ付勢している。
【００２４】
ブラシ３６の上面には、給電用リード線としてのピグテール３８が接続されている。該ピグテール３８はブラシホルダ３５に形成された取出溝３５ａからブラシホルダ３５の外部へ導出されている。このピグテール３８は、図示しない給電端子を介して直流電源に接続されている。そして、この電動駆動モータ２１では、ピグテール３８及びブラシ３６を介してコンミテータ３１に駆動電流が供給されて、電機子２５が正回転又は逆回転されるようになっている。
【００２５】
次に、本実施形態のブラシの製造方法について詳細に説明する。
図２に示すように、本実施形態のブラシ３６は、第１銅粉４１及び黒鉛粉４２からなる集合粒子４３と、この集合粒子４３間の隙間に分散されてなる第２銅粉４４とより形成されている。このブラシ３６は、第１工程から第５工程を経て製造される。
【００２６】
第１工程は、第１銅粉４１と黒鉛粉４２とバインダとを混合する工程である。第２工程は、第１工程により得られた混合物を集合粒子４３に粉砕する工程である。第３工程は、前記集合粒子４３と第２銅粉４４とを成形材料として圧縮成形を行う工程である。第４工程は、第３工程により得られた圧粉体を焼成する工程である。第５工程は、第４工程により得られた焼成体５１の所定箇所を切削する工程である。
【００２７】
以下に各工程について記載する。第１工程では、第１銅粉４１と黒鉛粉４２とが均一に混合されつつ、バインダにより両者が接合される。第１銅粉４１は、ブラシ３６に研磨作用を付与するために含有されるものである。この第１銅粉４１の粒径は３０μｍ以下である。第１銅粉４１の粒径が３０μｍを超える場合には、ブラシ３６に過剰な研磨作用が付与されてしまい、ブラシ摩耗（機械摩耗）が促進される可能性が高い。
【００２８】
黒鉛粉４２はブラシ３６の主成分として含有されるものである。なお、前記主成分とは、ブラシ３６中における質量比が５０％を超えるものを意味する。黒鉛粉４２の粒径は３０μｍ以下である。黒鉛粉４２の粒径が３０μｍを超える場合には、ブラシ３６とコンミテータ３１との間の摩擦係数が増大し、過度のブラシ摩耗（機械摩耗）を招いてしまう可能性がある。
【００２９】
バインダは、第１銅粉４１と黒鉛粉４２とを接合するために添加される。また、該バインダは、圧縮成形に際して成形材料の成形性を高めるためにも添加される。このバインダとしては、フェノール樹脂等の有機系バインダの他、パラフィン系炭化水素溶剤等が挙げられる。なお、前記パラフィン系炭化水素としては、後述する第４工程において容易に除去できるという観点から、できるだけ炭素数が少ないものが好ましい。
【００３０】
第２工程では、前記第１工程で得られた混合物を粉砕することにより集合粒子４３が得られる（図３参照）。この集合粒子４３は、複数個の第１銅粉４１及び黒鉛粉４２が互いにまとまって顆粒状をなす造粒物である。該集合粒子４３の粒径は１００μｍ以上である。なお、集合粒子４３の粒径は、レーザ粒度分布測定装置を用いて該集合粒子４３の散乱光から求められたものである。集合粒子４３の粒径が１００μｍ未満の場合には、ブラシ３６に十分な研磨作用が付与されず、コンミテータ３１の表面に付着した酸化銅皮膜や黒鉛皮膜等を十分に削り取ることが困難となる。
【００３１】
第３工程では、前記集合粒子４３と第２銅粉４４とを成形材料とする圧縮成形が行われる（図３参照）。この第２銅粉４４は、前記第１銅粉４１と同様、ブラシ３６に研磨作用を付与するために含有されるものである。この第２銅粉４４の粒径は１００μｍ未満、好ましくは３０μｍ未満である。第２銅粉４４の粒径が１００μｍ以上の場合には、ブラシ３６に過剰な研磨作用が付与されてしまい、ブラシ摩耗（機械摩耗）が促進される可能性が高い。一方、第２銅粉４４の粒径が３０μｍ未満の場合には、該第２銅粉４４は前記第１銅粉４１と同じ粒径を有する同種のものとされる。すなわち、前記第１工程で用いた第１銅粉４１を、第２銅粉４４に転用することが可能となる。
【００３２】
前記集合粒子４３の粒径Ｒに対する第２銅粉４４の粒径ｒの比（ｒ／Ｒ）は０．１５以下である。この比が０．１５を超える場合には、集合粒子４３間の隙間に第２銅粉４４が入り込むことが極めて困難となる。その結果、ブラシ３６中における銅粉４１，４４の分散状態が不均一となり、コンミテータ３１の表面に付着した酸化銅皮膜や黒鉛皮膜等を十分に削り取ることが困難となる。なお、前記圧縮成形は、従来のブラシと同様、ダイ１０１、上パンチ１０２及び下パンチ１０３より構成される成形金型により行われる（図１０参照）。その結果、所望形状の圧粉体が得られる。
【００３３】
第４工程では、圧粉体が焼成されることにより、前記バインダが燃焼される。このバインダは、ブラシ３６に残留した際には電気抵抗の要因となり得るものである。本第４工程によれば、多くのバインダが消失された焼成体５１が得られる。
【００３４】
第５工程では、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、焼成体５１の表面のうち、その一面５２が切削される。これにより、第２銅粉４４が偏在する箇所が取り除かれ、銅粉と黒鉛粉とが均一に分散するブラシ表面５４が得られる。このとき、切削される部位５５（図４（ａ）における一点鎖線を境界として左方の箇所）の幅ｐは、第２銅粉４４が偏在する箇所を確実に排除することができる観点から、２００μｍ以上が好ましい。なお、前記幅ｐの上限は、特に設ける必要はないが、過度の切削によりブラシ３６が過剰に小さくなることがないように任意に設定されるべきである。
【００３５】
さて、上記第３工程において、集合粒子４３及び第２銅粉４４を成形材料とした圧縮成形を行う際には、第２銅粉４４が成形金型（ダイ１０１、上パンチ１０２、下パンチ１０３）の型面側に移動する（図９参照）。すなわち、圧粉体の表面側に第２銅粉４４が偏在する。こうした場合、ブラシにおいて前記コンミテータ３１に摺接する箇所（ブラシの先端部）にも第２銅粉４４が偏在することとなる。そこで、本実施形態では、第５工程において、焼成体５１の表面のうち、その一面５２が切削され、その結果形成された新たなブラシ表面５４が、コンミテータ３１に対するブラシ３６の摺動面５６とされる。
【００３６】
この摺動面５６を含むブラシ３６の先端部は、それ以外の部位（中央部及び基端部）と同様、第２銅粉４４が均一に分散する構成となる（図５参照）。より詳しくは、粒径の小さな第２銅粉４４と粒径の大きな集合粒子４３とが均一に存在し、その結果、銅粉４１，４４と黒鉛粉４２とが均一に分散する。このため、該ブラシ３６は、コンミテータ３１に対する摺動の初期においては、銅粉４１，４４による研磨作用が黒鉛粉４２により和らげられつつコンミテータ３１の外周面を摺動するようになる。すなわち、ブラシ３６の先端部（摺動面５６）においては、銅粉４１，４４及び黒鉛粉４２それぞれの作用がバランス良く発揮されることとなり、適度な研磨作用が得られる。よって、本実施形態のブラシ３６によれば、従来のブラシのように初期摩耗が増大するといった不都合が生じない。
【００３７】
前記の第１実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１）本実施形態のブラシの製造方法では、焼成体５１の表面のうち、その一面５２が切削される。これにより、第２銅粉４４が偏在する箇所が取り除かれ、その結果、銅粉４１，４４と黒鉛粉４２とが均一に分散する新たなブラシ表面５４（摺動面５６）が得られる。こうしたブラシ３６の摺動面５６においては、銅粉４１，４４及び黒鉛粉４２それぞれの作用がバランス良く発揮されることとなり、ブラシ３６の初期摩耗を好適に低減することができる。
【００３８】
（２）第２銅粉４４の粒径を、第１銅粉と同じく３０μｍ以下とすれば、粒径が３０μｍを超える銅粉を別途準備する必要がなくなる。従って、製造コストの低減を図ることができる。
【００３９】
（３）集合粒子４３の粒径Ｒに対する前記第２銅粉４４の粒径ｒの比（ｒ／Ｒ）は０．１５以下である。この場合、第２銅粉４４は、集合粒子４３間の隙間に入り込むことが容易となる。そして、ブラシ３６の全体に亘って銅粉４１，４４が一層均一に分散されるようになる。従って、コンミテータ３１表面に付着した酸化銅皮膜や黒鉛皮膜等を十分且つ均一に削り取ることが可能となり、ブラシ３６の初期摩耗（電気摩耗）を低減することができる。
【００４０】
（第２実施形態）
以下、本発明のブラシの製造方法を具体化した第２実施形態を詳細に説明する。この第２実施形態は、前記第１実施形態に比べ、第１工程における混合成分のみが異なる。
【００４１】
本実施形態の第１工程は、黒鉛粉４２とバインダとを混合する工程である。この第１工程では、黒鉛粉４２が均一に混合されつつ、バインダにより黒鉛粉４２同士が接合される。次に、第２工程では、黒鉛粉４２同士が互いにまとまって顆粒状をなす集合粒子６１が得られる（図６参照）。その後、前記第１実施形態と同様の第３〜第５工程を経ることにより、所望のブラシ６３が得られる。図６に示すように、該ブラシ６３は、黒鉛粉４２のみからなる複数の集合粒子６１間の隙間に銅粉４４が分散してなるものである。なお、前記銅粉４４は、第１実施形態における第２銅粉４４と同一のものである。
【００４２】
本実施形態により得られるブラシ６３では、前記第１実施形態により得られるブラシ３６に比べて、集合粒子６１に銅粉（第１銅粉）が含有されていない分、ブラシ６３中における銅粉の含有率が低くなる。従って、ブラ３６シとコンミテータ３１との間の摺動摩擦抵抗が低減され、ブラシ摩耗（機械摩耗）が抑制されるようになる。
【００４３】
（第３実施形態）
以下、本発明のブラシを具体化した第３実施形態を詳細に説明する。この第３実施形態のブラシは、前記第１、及び第２実施形態で得られるブラシ３６，６３に比べ、その先端部の形状のみが異なる。
【００４４】
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態のブラシ７１の先端部には、側面視Ｖ字状をなす凹部７２が形成されている。この凹部７２は、ブラシ７１におけるコンミテータ３１の軸方向Ａの中央部に設けられており、一対の傾斜面７２ａを有している。これら一対の傾斜面７２ａは、互いに近づくに連れてブラシ７１の基端部側に位置している。そして、ブラシ７１におけるコンミテータ３１の軸方向Ａの両端部には、上記第１実施形態と同様の摺動面７１ａがそれぞれ形成されている。
【００４５】
本実施形態のブラシ７１によれば、コンミテータ３１の外周面と摺接する摺動面７１ａは、コンミテータ３１の軸方向に沿った両端側の２箇所に設けられる。従って、コンミテータ３１の外周面と摺接する摺動面を、コンミテータ３１の軸方向に沿って１箇所有している前記第１及び第２実施形態のブラシ３６，６３に比べ、本実施形態のブラシ７１では、コンミテータ３１の外周面に対して各摺動面７１ａを安定して摺接させることができる。なお、こうした効果は、ブラシ７１がコンミテータ３１の軸方向Ａに長い場合には特に有効となる。
【００４６】
このように、コンミテータ３１の外周面に対して各摺動面７１ａを安定して摺接させることにより、コンミテータ３１表面に付着した酸化銅皮膜や黒鉛皮膜等を十分に削り取ることが可能となる。その結果、ブラシの初期摩耗（電気摩耗）の更なる低減を図ることができる。
【００４７】
次に、実施例及び比較例を挙げて上記第１〜第３実施形態をさらに具体的に説明する。
図８は、コンミテータ３１に対するブラシの摺動時間とブラシ長（ブラシの長さ）との関係、すなわちブラシ摩耗の経時変化を示すものである。同図における実施例１は第１実施形態の製造方法により得られたブラシ３６を、実施例２は第２実施形態の製造方法により得られたブラシ６３を示す。また、実施例３は第３実施形態のブラシ７１を示す。比較例は従来のブラシ、すなわち前記焼成体の所定箇所を切削することなく得られたブラシを示す。この図８では、実施例１〜３及び比較例の各種グラフにおいて互いに隣接するプロットのブラシ長の差が「ブラシ摩耗」とされる。
【００４８】
図８に示すように、実施例１〜３のブラシでは、比較例に比べて摺動初期（摺動時間が０〜ｔの範囲内）におけるグラフの傾きが小さいものとなった。すなわち、実施例１〜３のブラシでは、比較例に比べてブラシの初期摩耗の低減が図られていることが確認された。これは、実施例１〜３のブラシでは、銅粉４４が偏在している箇所を第５工程において切削することで、銅粉４１，４４と黒鉛粉４２とが均一に存在する箇所をブラシの初期摺動面としたことに起因するものと考えられる。
【００４９】
ここで、実施例１のブラシは、実施例２に比べ、ブラシの初期摩耗が顕著に低減されていることが確認できた。これは、実施例１のブラシにおいては、実施例２に比べて多数の銅粉４１，４４が均一に分散されていることに起因する。すなわち、実施例１のブラシでは、実施例２に比べて多数の銅粉４１，４４がコンミテータ３１表面に付着することにより、電流の起点（通電部）の数がさらに増加するうえ、これらが均一に形成される。その結果、ブラシとコンミテータ３１との接触部分の電気抵抗が効果的に低減され、ブラシの初期摩耗（電気摩耗）が低減されたものと思われる。このことから、ブラシの初期摩耗を低減するには、ブラシ中における銅粉の含有率を抑えてブラシの機械摩耗の低下を図るよりも、ブラシ中に多数の銅粉を均一に分散させてブラシの電気摩耗の低下を図る方が良好な結果が得られることが判明した。
【００５０】
また、実施例３のブラシは、実施例１に比べ、ブラシの初期摩耗が僅かに低減されていることが確認できた。これは、前述したように、実施例１に比べて実施例３のブラシは、摺動面７１ａをコンミテータ３１の外周面に対して安定して摺接させることができた結果、ブラシの初期の電気摩耗が低減されたことに起因するものと思われる。
【００５１】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・第１実施形態の第３工程における成形材料として、集合粒子４３及び第２銅粉４４に加えて黒鉛粉をさらに添加する方法を採用してもよい。この方法により得られたブラシでは、集合粒子４３間の隙間に、前記第２銅粉４４に加えて黒鉛粉が分散する構成となる。このような構成とした場合、黒鉛粉の作用効果を相乗的に発揮することができる。
【００５２】
・第３実施形態のブラシ７１において凹部７２の形成箇所は、該ブラシ７１におけるコンミテータ３１の軸方向Ａの中央部に限定されるものではない。すなわち、ブラシ７１におけるコンミテータ３１の軸方向Ａの中央部からずれた箇所に凹部７２を形成してもよい。また、上記と同様に、コンミテータ３１の外周面と摺接する摺動面７１ａを該コンミテータ３１の軸方向Ａに沿って２箇所設けることができるのであれば、前記凹部７２の形状は特に限定されるものではない。
【００５３】
・第３実施形態の凹部７２を、コンミテータ３１の軸方向Ａに沿って２以上設ける構成を採用してもよい。このような構成とした場合、コンミテータ３１の外周面と摺接する摺動面７１ａが、該コンミテータ３１の軸方向Ａに沿って３箇所以上設けられる。従って、コンミテータ３１の外周面に対して各摺動面７１ａをさらに安定して摺接させることができる。
【００５４】
・第１、及び第２実施形態により得られるブラシ３６，６３、及び第３実施形態のブラシ７１は、電動駆動モータ２１以外の回転電機に設けられても構わない。或いは、これらのブラシ３６，６３，７１を回転電機以外の電気機器に用いられる電極に応用しても構わない。
【００５５】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
（１）請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法により得られることを特徴とするブラシであって、その先端部には一対の傾斜面を有する凹部が形成されており、前記一対の傾斜面は、互いに近づくに連れて前記ブラシの基端部側に位置してなることを特徴とするブラシ。この構成によれば、ブラシの先端部をコンミテータの外周面に対して安定して摺接させることが可能となるため、ブラシの初期摩耗を好適に低減することができる。
【００５６】
（２）前記凹部は、前記ブラシにおけるコンミテータの軸方向の中央部に設けられていることを特徴とする前記（１）に記載のブラシ。この構成によれば、ブラシの先端部をコンミテータの外周面に対してより一層安定して摺接させることができる。
【００５７】
（３）請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法により得られるブラシを備えてなることを特徴とする回転電機。この構成によれば、回転電機は、初期摩耗の低減が図られたブラシを備えているため、回転電機の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】全実施形態の直流モータの模式図。
【図２】第１実施形態により得られるブラシを示す概略図、及び同ブラシの切断面の微細構造を示す模式図。
【図３】同ブラシの製造工程を示す模式図。
【図４】（ａ）は焼成体を示す概略図、（ｂ）は同ブラシを示す概略図。
【図５】同ブラシ中における第２銅粉の分散状態を示す模式図。
【図６】第２実施形態により得られるブラシの製造工程を示す模式図。
【図７】（ａ）は第３実施形態のブラシを示す斜視図、（ｂ）は同ブラシを示す側面図。
【図８】各種ブラシのブラシ摩耗の経時変化を示すグラフ。
【図９】従来のブラシの製造過程における圧粉体を示す概略図。
【図１０】同従来のブラシ中における銅粉の分散状態を示す模式図。
【符号の説明】
【００５９】
３１…コンミテータ、３６…ブラシ、４１…第１銅粉、４２…黒鉛粉、４３…集合粒子、４４…第２銅粉、５１…焼成体、５２…一面、６１…集合粒子、６３…ブラシ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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