(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの回転子に巻装されるコイルに給電するブラシが天然黒鉛と人造黒鉛とを含む場合に、当該ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合を特定するブラシのカーボン特定方法であって、
前記ブラシの表面を複数のエリアに区分して、各エリアをラマン分光分析により解析するステップと、
前記ラマン分光分析による解析結果から、前記エリア毎のラマンスペクトルのＤピークとＧピークとのピーク比を算出するステップと、
前記ピーク比が所定の閾値を超えたエリアとそれ以外のエリアとの面積比を求めるステップと、
前記エリアの面積比に基づいて、前記ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合を特定するステップとを含むことを特徴とするブラシのカーボン特定方法。
【請求項２】
前記ピーク比として、Ｄピーク強度ＩＤに対するＧピーク強度ＩＧの比ＩＧ／ＩＤを算出することを特徴とする請求項１に記載のブラシのカーボン特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ用のブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合を特定するためのブラシのカーボン特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電動モータは、永久磁石が配置されたヨークと、コイルが巻装されたアーマチュアと、ヨークに軸受を介して回転自在に支持されたアーマチュア軸と、アーマチュア軸に設けられてコイルと電気的に接続されたコンミテータと、外部電源と電気的に接続されたブラシとを備え、ブラシをコンミテータに摺接しながらコイルヘの給電を行うと共に、コイルを励磁させて、永久磁石の磁界との電磁的な作用によりアーマチュアを回転駆動する。
【０００３】
また、このような電動モータでは、黒鉛を含むカーボン製のブラシ（カーボンブラシという。）が用いられている。しかしながら、このカーボンブラシは、コンミテータと摺接されるため、コンミテータとの間に摩耗が生じると、整流性の悪化による火花放電を発生させたり、耐久性を低減させたりすることがある。このため、電動モータでは、このようなカーボンブラシの摩耗や整流性の悪化等を抑制することが課題となっている。
【０００４】
ところで、カーボンブラシでは、コンミテータとの摺接によって、その摺接面にカーボン被膜が形成され、このカーボン被膜によって摩耗や整流性の悪化を抑制することが可能となっている。一方、このカーボン被膜の形成には、ブラシとコンミテータとの摺接部分における使用環境、例えば温度や湿度などの影響を強く受けることが知られている。例えば、カーボンブラシの摺接部分の温度が高温となる場合には、カーボン被膜の形成が損なわれてしまうために、ブラシとコンミテータとの摺動状態が悪化し、火花の発生が増加して耐久性が劣るといった問題が発生してしまう。
【０００５】
このため、カーボンブラシでは、上述したカーボン被膜の形成を使用環境に合わせて制御することが電動モータの整流性能や耐久性を向上させる上で必要となっている。その一例として、ブラシの原料に天然黒鉛を用い、この天然黒鉛にバインダ、添加剤及び銅を加えて、プレス成形した後、焼結加工することによってブラシを作製し、更に、このブラシの内部の気孔に、水よりも沸点の高い液体を含浸させたブラシが提案されている（特許文献１を参照。）。
【０００６】
この特許文献１に記載のブラシでは、高温（例えば摺接面温度が１００℃以上）の環境下において、気孔に含浸された液体によりカーボン被膜が形成され、このカーボン被膜により高温域でのブラシ及びコンミテータの摩耗が低減されることによって、耐久性の向上を図ることが可能となっている。
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のブラシでは、工程数の増加により製造が煩雑となるだけでなく、含浸加工が難しく、生産性が劣るためコストアップを招くといった課題がある。
【０００８】
さらに、近年では、車両等に搭載される電動モータのように、複数の電動モータを用いてアクチュエータを構成したものが提案されている。この場合、電動モータを小型化すると共に、高電圧化することが要求される。しかしながら、電動モータを小型化及び高電圧化した場合には、小型化されたブラシとコンミテータとの間で高電圧が作用することになるため、上述した整流性の悪化や、火花の発生が増加し、ブラシやコンミテータの摩耗が一層顕著なものとなる。したがって、この場合は、カーボン被膜の形成を制御するだけでは不充分である。
【０００９】
そこで、本出願人は、高電圧及び難整流モータ用のブラシとして、ブラシの原材料に結晶性の異なる黒鉛、具体的には天然黒鉛と人造黒鉛とを混合したものを用いたカーボンブラシを提案した（特許文献２を参照。）。このカーボンブラシの場合、天然黒鉛と人造黒鉛との配合比を最適化することによって、整流特性の安定化や耐久寿命の向上を図ることが可能となっている。
【特許文献１】特開２００４−１７３４８６号公報
【特許文献２】国際公開第０７／０５５１６４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した天然黒鉛と人造黒鉛とを混合した原材料を用いて形成されるカーボンブラシでは、このブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との配合比や分布状態が性能に大きく影響することになる。このため、ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との配合比や分布状態が不明な場合には、それを知るための新たな方法が必要となる。一般に、配合比については、Ｘ線回折によっておよその特定はできるが、定量的な評価には確度が下がる。また、分布状態については特定することができない。
【００１１】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、ブラシが天然黒鉛と人造黒鉛とを含む場合に、当該ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合を定量的に求めることができ、その分布状態も特定することができるブラシのカーボン特定方法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】
【００１３】
この目的を達成するために、請求項１に係る本発明は、電動モータの回転子に巻装されるコイルに給電するブラシが天然黒鉛と人造黒鉛とを含む場合に、当該ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合を特定するブラシのカーボン特定方法であって、ブラシの表面を複数のエリアに区分して、各エリアをラマン分光分析により解析するステップと、ラマン分光分析による解析結果から、エリア毎のラマンスペクトルのＤピークとＧピークとのピーク比を算出するステップと、ピーク比が所定の閾値を超えたエリアとそれ以外のエリアとの面積比を求めるステップと、エリアの面積比に基づいて、ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合を特定するステップとを含むことを特徴とするブラシのカーボン特定方法である。
このブラシのカーボン特定方法では、ブラシの表面を複数のエリアに区分して、各エリアをラマン分光分析により解析し、このラマン分光分析による解析結果から、エリア毎のラマンスペクトルのＤピークとＧピークとのピーク比を算出し、ピーク比が所定の閾値を超えたエリアとそれ以外のエリアとの面積比を求めることによって、ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合をエリアの面積比に基づいて定量的に求めることができ、更に、ブラシ表面のエリア毎に天然黒鉛と人造黒鉛との割合を求めることによって、天然黒鉛と人造黒鉛との分布状態も容易に特定することができる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、ピーク比として、Ｄピーク強度ＩＤに対するＧピーク強度ＩＧの比ＩＧ／ＩＤを算出することを特徴とする請求項１に記載のブラシのカーボン特定方法である。
このブラシのカーボン特定方法では、ピーク比として、Ｄピーク強度ＩＤに対するＧピーク強度ＩＧの比ＩＧ／ＩＤを算出することによって、このピーク比が閾値を超えたエリアを天然黒鉛を含むエリアとし、このピーク比が当該閾超えなかったエリアを人造黒鉛を含むエリアとして区別することができる。
なお、ピーク比として、Ｇピーク強度ＩＧに対するＤピーク強度ＩＤの比ＩＤ／ＩＧを算出した場合には、このピーク比が閾値を超えたエリアを人造黒鉛を含むエリアとし、このピーク比が当該閾超えなかったエリアを天然黒鉛を含むエリアとして区別することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、ブラシが天然黒鉛と人造黒鉛とを含む場合に、電動モータの整流特性の安定化や耐久寿命の向上に影響を与える天然黒鉛と人造黒鉛との配合比やその分布状態などを定量的に求めることが可能である。
【００１７】
また、本発明によれば、上記ブラシのカーボン特定方法を用いることによって、ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との最適な配合比を特定し、ブラシの整流特性の安定化や耐久寿命の向上を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を適用したブラシのカーボン特定方法及びブラシについて、図面を参照して詳細に説明する。
例えば図１に示す電動モータ(回転電機)１は、高電圧対応型のファンモータである。この電動モータ１は、モータ軸（アーマチュア軸）１ａを有し、このモータ軸１ａの一端が有底筒状のヨーク２の底部２ａに軸受２ｂを介して軸支されている。また、ヨーク２の底部２ａから外方に突出するモータ軸１ａの先端部には負荷が設けられている。一方、モータ軸１ａの他端は、ヨーク２の開口端を覆うエンドブラケット３に軸受３ａを介して軸支されている。また、モータ軸１ａのエンドブラケット３側には、コンミテータ４が一体的に外嵌され、このコンミテータ４よりもヨーク２の底部２ａ側には、複数枚の鉄心５が外嵌されている。そして、これら鉄心５の外周に複数のコイル５ａが巻装されている。
【００１９】
コンミテータ４は、樹脂部材からなる筒状の嵌合部４ａを有し、この嵌合部４ａの外周面には、周回り方向に複数の導電性の整流子片４ｂが一体に設けられている。また、整流子片４ｂの一端側には、それぞれ外側に折り返し折曲されたライザ片４ｃが設けられている。そして、これらライザ片４ｃにコイル５ａを電気的に接続することによって回転子（アーマチュア）６が構成されている。なお、この電動モータ１では、アーマチュア６を構成する鉄心５の両端を大径のリング体とし、モータ軸１ａの外周に空間を形成し、この空間にコンミテータ４の嵌合部４ａの一端を配置することによって、軸長方向のコンパクト化が図られている。
【００２０】
電動モータ１は、ブラシＢを保持するブラシホルダステー７を有し、このブラシホルダステー７の外周部７ａは、エンドブラケット３とヨーク２の開口端との間に挟持されている。また、ブラシホルダステー７の一側面には、ブラシホルダ７ｂが周回り方向に複数形成されている。そして、各ブラシホルダ７ｂ内には、ブラシＢがそれぞれ径方向に揺動自在に収納されている。さらに、各ブラシホルダ７ｂには、ブラシＢを内径方向（モータ軸１ａの軸芯方向）に向けて押圧するための弾機８が配置されている。これにより、各ブラシＢは、その先端面をコンミテータ４の整流子片４ｂに押し付けながら摺接することが可能となっている。
【００２１】
そして、この電動モータ１では、ブラシＢから引き出されるピグテール（図示せず。）を介してブラシＢと外部電源とが電気的に接続されると共に、ブラシＢをコンミテータ４に摺接しながら、コイル５ａヘの給電を行うと共に、コイル５ａを励磁させて、ヨーク２の内周面に固着された永久磁石２ｃの磁界との電磁的な作用によって、アーマチュア６を回転駆動することが可能となっている。
【００２２】
ところで、上記電動モータ１には、天然黒鉛と人造黒鉛とを混合した原料を用いて形成されたブラシ（カーボンブラシという。）Ｂが用いられている。
【００２３】
ここで、天然黒鉛は、その結晶子の形状が鱗状又は鱗片状をしており、人造黒鉛に比べて結晶子が大きく、比抵抗が小さいといった特性を有している。このため、天然黒鉛を用いた場合、常温雰囲気下では摺接面にカーボン被膜が形成されにくいものの、滑り性がよく、コンミテータ４の摩耗速度を抑制することができる。一方、天然黒鉛の割合が多くなると、比抵抗が小さいことから整流性が悪化し、摩耗が促進されることになる。さら、高温雰囲気下では、天然黒鉛の結晶子が大きいことから、カーボン被膜が不足して、コンミテータ４の摩耗が促進されることになる。
【００２４】
これに対して、人造黒鉛は、その結晶子の形状がフレーク状をしており、天然黒鉛に比べて結晶子が小さく、比抵抗が大きいといった特性を有している。このため、人造黒鉛を用いた場合、常温雰囲気下では天然黒鉛を用いた場合よりも摺接面にカーボン被膜が一層形成されにくくなり、摩耗が促進されることになる。一方、人造黒鉛は、結晶子が小さく、結晶子の比表面積が大きいことから、高温雰囲気下では逆にカーボン被膜が形成されやすくなる。このため、コンミテータ４と共に摩耗速度を抑制することができる。
【００２５】
したがって、カーボンブラシＢでは、天然黒鉛と人造黒鉛との配合比を最適化することによって、このカーボンブラシＢとコンミテータ４（整流子片４ｂ）との摺動部分における雰囲気温度が常温又は高温雰囲気下の何れにおいても、摩耗速度を抑制して、安定した整流状態を得ると共に、耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００２６】
具体的に、本発明を適用したカーボンブラシＢは、天然黒鉛と人造黒鉛との配合比（質量比）を２：８〜８：２の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは３：７〜７：３の範囲であり、最も好ましくは５：５である。これにより、摩耗速度を抑制して、安定した整流状態を得ると共に、耐久性の向上を図ることが可能である。
【００２７】
なお、カーボンブラシＢは、天然黒鉛及び人造黒鉛を混合したものに、バインダ及び添加剤を加えて混練し、プレス成形した後、焼結加工することによって作製することができる。バインダとしては、例えばフェノール樹脂やエポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂などを用いることができる。添加剤としては、モリブデン(Ｍｏ)、タングステン(Ｗ)、ケイ素(Ｓｉ)、アルミニウム(Ａｌ)などを用いることができる。なお、カーボンブラシＢの原料としては、天然黒鉛や人造黒鉛の他にも、銅などを加えることもできる。
【００２８】
このような天然黒鉛と人造黒鉛とを混合した原材料を用いて形成されるカーボンブラシＢでは、上述したように、当該ブラシＢに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との配合比や分布状態が性能に大きく影響するため、当該ブラシＢに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との配合比や分布状態が不明な場合には、それを知るための新たな方法が必要となる。
【００２９】
そこで、本発明は、ブラシＢが天然黒鉛と人造黒鉛とを含む場合に、このブラシＢに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合を特定する方法として、以下のブラシのカーボン特定方法を提供する。
【００３０】
本発明を適用したブラシのカーボン特定方法は、図２に示すように、ブラシの表面を複数のエリアに区分して、各エリアをラマン分光分析により解析する第１のステップＳ１と、ラマン分光分析による解析結果から、エリア毎のラマンスペクトルのＤピークとＧピークとのピーク比を算出する第２のステップＳ２と、ピーク比が所定の閾値を超えたエリアとそれ以外のエリアとの面積比を求める第３のステップＳ３と、エリアの面積比に基づいて、ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合を特定する第４のステップＳ４とを含むことを特徴とする。
【００３１】
具体的に、本発明を適用したブラシのカーボン特定方法では、先ず、ステップＳ１においては、カーボンブラシＢの表面を升目状に区画し、顕微ラマンのビームを順次走査しながら、区画された各エリアに照射し、これら複数のエリア毎にラマン分光分析による解析を行う。これにより、各エリアのラマンスペクトルを得ることができる。なお、升目状に区画された１つのエリアの大きさは、１〜２μｍ角とすることが好ましい。
【００３２】
ここで、ラマンスペクトルには、天然黒鉛及び人造黒鉛に起因した２つのピークが出現する。このうち、一方のピークは、「Ｄピーク」と呼ばれるものであり、およそ１２３０〜１４４０ｃｍ−１の範囲に出現し、１３６０ｃｍ−１付近にピーク強度ＩＤを有している。他方のピークは、「Ｇピーク」と呼ばれるものであり、およそ１４７４〜１６７５ｃｍ−１の範囲に出現し、１５６０ｃｍ−１付近にピーク強度ＩＧを有している。
【００３３】
次に、ステップＳ２においては、各エリアのラマンスペクトルから、エリア毎のラマンスペクトルのＤピークとＧピークとのピーク比、具体的には、Ｄピーク強度ＩＤに対するＧピーク強度ＩＧの比ＩＧ／ＩＤを算出する。なお、ラマンスペクトルは、天然黒鉛に対して人造黒鉛の割合が増加した場合に、Ｄピーク強度ＩＤが増加し、Ｇピーク強度ＩＧが低下する傾向にある。また、天然黒鉛及び人造黒鉛を含むカーボンブラシの場合、一般にピーク強度ＩＤがＧピーク強度ＩＧを超えて出現することはなく、ＩＤ＜ＩＧの関係を満足する。
【００３４】
次に、ステップＳ３においては、全エリアのうち、ピーク比が所定の閾値を超えたエリアと、それ以外のエリア、すなわちピーク比が所定の閾値を超えなかったエリアとを特定し、その面積比を求める。具体的には、ピーク比が閾値を超えたエリアの総数と、ピーク比が所定の閾値を超えなかったエリアの総数との比を求める。
【００３５】
ここで、閾値は、ピーク比が最大となるエリアのピーク値をＡとしたとき、その５分の１の値（Ａ／５）に設定することが好ましい。例えば、ピーク比が最大となるエリアと最小となるエリアとの間を１〜５０の範囲で分級し、各エリアのピーク比を相対比較した場合には、閾値を１０に設定する。
【００３６】
そして、ピーク比が閾値を超えたエリアを天然黒鉛を含むエリアとし、ピーク比が閾値を超えなかったエリアを人造黒鉛を含むエリアとして区別する。この場合、閾値は、エリアの面積比と、ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合とがほぼ一致する値に設定することができ、上述したエリアの面積比は、そのままブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合として見ることができる。
【００３７】
したがって、ステップＳ４においては、このエリアの面積比に基づいて、ブラシＢに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合を直接的に求めることができる。また、上述したピーク比が閾値を超えたエリアと、ピーク比が閾値を超えなかったエリアとの分布状態から、ブラシＢの表面における天然黒鉛と人造黒鉛との分布状態も直接的に求めることができる。すなわち、画像処理装置によってピーク比が閾値を超えたエリアとそれ以外のエリアとに分けた画像データを作成すれば、この画像データからブラシＢの表面における天然黒鉛と人造黒鉛との分布状態を視覚的に捉えることができる。
【００３８】
なお、ステップＳ２では、上記ピーク比として、Ｇピーク強度ＩＧに対するＤピーク強度ＩＤの比ＩＤ／ＩＧを算出することができる。そして、ステップ３では、このピーク比が閾値を超えたエリアを人造黒鉛を含むエリアとし、このピーク比が当該閾超えなかったエリアを天然黒鉛を含むエリアとして区別することができる。したがって、この場合も、エリアの面積比に基づいて、ブラシＢに含まれる人造黒鉛と天然黒鉛との割合を直接的に求めることができる。また、上述したピーク比が閾値を超えたエリアと、ピーク比が閾値を超えなかったエリアとの分布状態から、ブラシＢの表面における人造黒鉛と天然黒鉛との分布状態も直接的に求めることができる。
【００３９】
以上のように、本発明を適用したブラシのカーボン特定方法では、ブラシＢの表面を複数のエリアに区分して、各エリアをラマン分光分析により解析し、このラマン分光分析による解析結果から、エリア毎のラマンスペクトルのＤピークとＧピークとのピーク比を算出し、ピーク比が所定の閾値を超えたエリアとそれ以外のエリアとの面積比を求めることによって、ブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合をエリアの面積比に基づいて定量的に求めることができ、更に、ブラシ表面のエリア毎に天然黒鉛と人造黒鉛との割合を求めることによって、天然黒鉛と人造黒鉛との分布状態も容易に特定することができる。
【００４０】
したがって、本発明によれば、ブラシＢが天然黒鉛と人造黒鉛とを含む原料からなる場合に、電動モータの整流特性の安定化や耐久寿命の向上に影響を与える天然黒鉛と人造黒鉛との配合比やその分布状態などを定量的に求めることが可能である。
【００４１】
そして、本発明では、上記ブラシのカーボン特定方法を用いることによって、ブラシＢに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との最適な配合比を特定し、ブラシＢの整流特性の安定化や耐久寿命の向上を図ることが可能である。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００４３】
本発明では、天然黒鉛と人造黒鉛との配合比が５：５からなるカーボンブラシを実際に作製し、上記ブラシのカーボン特定方法を用いて、カーボンブラシの表面における天然黒鉛と人造黒鉛との割合について調べた。
【００４４】
具体的には、先ず、図３に示すフローチャートに従って、カーボンブラシを作製した。
すなわち、このカーボンブラシを作製する際は、先ず、天然黒鉛として日本黒鉛工業製のＣＢ−１００（商品名）、人造黒鉛として日本黒鉛工業製のＰＡＧ−６０（商品名）を用いて、これら天然黒鉛と人造黒鉛とを５０重量％ずつ混合し、これにバインダとしてフェノール樹脂を総重量に対して３０重量％加えて、５０℃の温度条件下で１時間混練した。次に、混練したものを乾燥、粉砕し、粒度選別することにより、平均粒径が２００μｍの黒鉛粒子を得た。次に、この黒鉛粒子に添加剤として二硫化モリブデンを黒鉛粒子の総重量に対して３重量％加えて、均質となるまでよく混合した。次に、混合したものを所定の成形用型枠に入れ、１ｍｍ２当たり２００Ｎの圧力でプレス成形した後に、５００℃の温度で２時間焼成することによって焼結体を得た。そして、この焼結体を研削加工することによって、所定の形状のカーボンブラシを作製した。
【００４５】
次に、上記ブラシのカーボン特定方法を用いて、作製したカーボンブラシの表面における天然黒鉛と人造黒鉛との割合について調べた。
具体的には、先ず、図４の顕微鏡写真に示すように、カーボンブラシの表面を２０×２０（＝４００エリア）の升目状に区画し、顕微ラマンのビームを順次走査しながら、区画された各エリアに照射し、これら複数のエリア毎にラマン分光分析による解析を行い、各エリアのラマンスペクトルを得た。なお、升目状に区画された１つのエリアの大きさは、２μｍ角である。さらに、全エリアの測定位置を１２６９９１ドットまで細分化した。
【００４６】
また、得られたラマンスペクトルの一例を図５に示す。図５に示すように、ラマンスペクトルは、およそ１２３０〜１４４０ｃｍ−１の範囲にＤピークが出現し、１３６０ｃｍ−１付近にＤピーク強度ＩＤを有することがわかる。また、およそ１４７４〜１６７５ｃｍ−１の範囲にＧピークが出現し、１５６０ｃｍ−１付近にＧピーク強度ＩＧを有することがわかる。
【００４７】
次に、各エリアのラマンスペクトルから、Ｄピーク強度ＩＤに対するＧピーク強度ＩＧの比ＩＧ／ＩＤを算出した。そして、ピーク比が最大となるエリアと最小となるエリアとの間を１〜５０の範囲で分級し、閾値を１０．０に設定し、全エリアのうち、ピーク比が閾値を超えたエリアのドット数と、ピーク比が閾値を超えなかったエリアのドット数との比を求めた。その結果、ピーク比が閾値を超えたエリアの総数は６００２０ドット、ピーク比が閾値を超えなかったエリアの総数は６６９７１ドットであった。
【００４８】
ここで、エリアの面積比は、ピーク比が閾値を超えたエリアの総数と、ピーク比が所定の閾値を超えなかったエリアの総数との比であり、この比はそのままブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との割合として見ることができる。すなわち、
天然黒鉛：人造黒鉛
＝６００２０：６６９７１
＝０．４７：０．５３
≒５：５
となり、実際のカーボンブラシに含まれる天然黒鉛と人造黒鉛との配合比とほぼ同じ値を示していることがわかる。
【００４９】
また、画像処理装置によって各エリアのピーク比の分布を示す画像を作成したところ、図６に示すような画像データが得られた。本発明では、この画像データからカーボンブラシの表面における天然黒鉛と人造黒鉛との分布状態を視覚的に捉えることが可能である。
【００５０】
以上のように、本発明によれば、ブラシが天然黒鉛と人造黒鉛とを含む場合に、電動モータの整流特性の安定化や耐久寿命の向上に影響を与える天然黒鉛と人造黒鉛との配合比やその分布状態などを定量的に求めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、カーボンブラシを用いた電動モータの一例を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明を適用したブラシのカーボン特定方法を示すフローチャートである。
【図３】図３は、カーボンブラシの作製手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、カーボンブラシの表面を示す顕微鏡写真である。
【図５】図５は、ラマンスペクトルの一例を示すグラフである。
【図６】図６は、カーボンブラシの表面を画像処理した写真である。
【符号の説明】
【００５２】
１…電動モータ  １ａ…アーマチュア軸  ２…ヨーク  ４…コンミテータ  ５ａ…コイル  Ｂ…ブラシ
【図１】
0005064195.tif 000002
【図２】
0005064195.tif 000003
【図３】
0005064195.tif 000004
【図４】
0005064195.tif 000005
【図５】
0005064195.tif 000006
【図６】
0005064195.tif 000007