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JP6502180B2 - Conductive sliding member, method of manufacturing the same, and alternator - Google Patents
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Conductive sliding member, method of manufacturing the same, and alternator Download PDF

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Description

本発明は、導電性摺動部材及びその製造方法、並びにオルタネータに関する。   The present invention relates to a conductive sliding member, a method of manufacturing the same, and an alternator.

オルタネータ等の発電機やモータのブラシなどには、摺動性及び導電性を備える導電性摺動部材であるカーボンブラシが用いられる。このカーボンブラシは、一般的にはバインダー樹脂及びグラファイトと、銅等の金属粉末とを含有する(例えば特開平10−134921号公報参照)。このカーボンブラシ等の導電性摺動部材は、上述の発電機やモータの効率改善のため高い摺動性及び導電性の向上が要求され、特に自動車等の分野では摺動性のさらなる向上による長寿命化が要求されている。   A carbon brush which is a conductive sliding member having slidability and conductivity is used for a generator such as an alternator or a brush of a motor. This carbon brush generally contains a binder resin and graphite, and a metal powder such as copper (see, for example, JP-A-10-134921). The conductive sliding member such as this carbon brush is required to have high slidability and conductivity improvement in order to improve the efficiency of the above-mentioned generator and motor, and particularly in the field of automobile etc. Lifespan is required.

ここで、上記カーボンブラシの導電性を向上する方法として、金属粉末の含有量を増加する方法が考えられる。しかし、上記カーボンブラシのミクロ構造は、固有抵抗の大きいバインダー樹脂及びグラファイトと、固有抵抗の小さい導電性の金属粉末というそれぞれ性質の異なる成分が不規則かつ独立に分散することで構成されている。つまり、上記カーボンブラシは、含有する金属粉末が一方向に配列することで電流の経路が形成されているわけではない。そのため、上記カーボンブラシは、金属粉末の含有量を増加させても導電性を大きく向上させることは難しく、一方で接触抵抗の増加による耐摩耗性等の低下、ブラシの振動や騒音の増加等を生じるおそれがある。   Here, as a method of improving the conductivity of the carbon brush, a method of increasing the content of the metal powder can be considered. However, the microstructure of the carbon brush is formed by irregularly and independently dispersing components having different properties, that is, a binder resin and graphite having a large resistivity, and a conductive metal powder having a small resistivity. That is, in the carbon brush, a current path is not formed by arranging the contained metal powder in one direction. Therefore, it is difficult for the carbon brush to greatly improve the conductivity even if the content of the metal powder is increased. On the other hand, the decrease in wear resistance and the like due to the increase in contact resistance, and the increase in vibration and noise of the brush It may occur.

そこで、カーボンブラシの導電性を向上する別の方法として、例えばカーボンを主成分とする基材に接着剤等で金属箔、金属網等の導電層を接合する方法が提案されている(特開平10−23717号公報参照)。しかし、この方法は、カーボンブラシの導電性は向上し易いが、使用時の発熱によって接着剤の強度が低下することで基材と導電層とが剥離するおそれがある。また、導電層として金属網を使用した場合、接着剤が網目に溜まることで接着性が著しく低下し、その結果、基材と導電層とがより剥離し易くなるおそれがある。   Therefore, as another method of improving the conductivity of the carbon brush, for example, a method of bonding a conductive layer such as a metal foil or metal mesh to a base material containing carbon as a main component with an adhesive or the like has been proposed 10-23717). However, this method tends to improve the conductivity of the carbon brush, but there is a risk that the base material and the conductive layer may peel off due to the decrease in strength of the adhesive due to heat generation during use. In addition, when a metal mesh is used as the conductive layer, the adhesive property is significantly reduced by the adhesive remaining in the mesh, and as a result, the base material and the conductive layer may be more easily peeled off.

この基材と導電層との剥離を抑制するため、導電層として波形に成形した金属網を用いるカーボンブラシも提案されている(特開昭56−24777号公報参照)。このカーボンブラシは、金属網を波形とすることで基材の成分と結合し易くなるとされる。しかし、上記カーボンブラシは、複数の金属網同士が基材を介さずに接触する箇所が生じ易く、この金属網同士が接触する箇所を起因として基材と金属網との剥離が生じるおそれがあり、これは特にカーボンブラシのサイズを小さくした場合に顕著である。さらに、上記カーボンブラシは、金属網の形状が複雑であるため、基材中に金属網を均等間隔で配置することが困難である。そのため、上記カーボンブラシは、使用に伴う摩耗によって摺動面に露出する金属網の位置や面積が変化し、電気抵抗が変動するおそれがある。   In order to suppress peeling between the substrate and the conductive layer, a carbon brush using a metal mesh formed into a corrugated shape as the conductive layer has also been proposed (see JP-A-56-24777). The carbon brush is considered to be easy to bond with the components of the substrate by making the metal mesh corrugated. However, in the carbon brush, a location where a plurality of metal nets are in contact with each other without a base is easily generated, and there is a possibility that the base and metal net may be separated due to the location where the metal nets are in contact. This is particularly noticeable when the size of the carbon brush is reduced. Furthermore, since the shape of the metal mesh is complicated in the carbon brush, it is difficult to arrange the metal mesh in the substrate at equal intervals. Therefore, in the carbon brush, the position and the area of the metal mesh exposed on the sliding surface may change due to wear due to use, and the electric resistance may change.

特開平10−134921号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-134921 特開平10−23717号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-23717 特開昭56−24777号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-24777

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、基材と導電層との剥離を抑制でき、かつ摺動性及び導電性に優れる導電性摺動部材を提供することにある。   The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a conductive sliding member which can suppress peeling between a base and a conductive layer and is excellent in slidability and conductivity. It is to do.

上記課題を解決するためになされた発明は、マトリックス中に炭素繊維及び黒鉛を含有する基材と、この基材中に層状に配設され、金属を主成分とし、表裏に貫通する複数の開口を規則的に有する1又は複数の導電層とを備え、上記導電層が、複数の開口に上記基材を構成する材料が充填されるよう上記基材中に埋没し、上記1又は複数の導電層の端面が少なくとも摺動面に露出している導電性摺動部材である。   The invention made in order to solve the above-mentioned subject is a substrate which contains carbon fiber and graphite in a matrix, and a plurality of openings which are arranged in a layer in this substrate, have metal as a main component, and penetrates to the front and back. And the conductive layer is buried in the base so that the plurality of openings are filled with the material constituting the base, and the conductive layer is filled with the one or more conductive layers. It is a conductive sliding member in which the end face of the layer is exposed at least on the sliding surface.

当該導電性摺動部材は、金属を主成分とする導電層が基材中に埋没し、この導電層の端面が摺動面に露出している。当該導電性摺動部材は、上記導電層が摺動面から物理的に連続する電流の経路となるため、導電性に優れる。また、上記導電層は、表裏に貫通する複数の開口を規則的に有し、この複数の開口に上記基材を構成する材料が充填される。そのため、当該導電性摺動部材は、導電層の面積や層数を増やしたとしても摺動性を向上する成分である黒鉛の含有量を保持し易いため、摺動性に優れる。また、当該導電性摺動部材は、上記開口に充填された炭素繊維が、上記開口を囲繞する導電層の枠に絡みつくことができ、その結果、導電層と基材層との剥離が抑制される。   In the conductive sliding member, the metal-based conductive layer is buried in the base material, and the end face of the conductive layer is exposed on the sliding surface. The conductive sliding member is excellent in conductivity because the conductive layer is a path of current which is physically continuous from the sliding surface. Further, the conductive layer regularly has a plurality of openings penetrating to the front and back, and the plurality of openings are filled with the material constituting the base material. Therefore, even if the area and the number of layers of the conductive layer are increased, the conductive sliding member can easily maintain the content of graphite, which is a component that improves the slidability, and is thus excellent in the slidability. In the conductive sliding member, the carbon fiber filled in the opening can be entangled in the frame of the conductive layer surrounding the opening, and as a result, peeling between the conductive layer and the base layer is suppressed. Ru.

上記1又は複数の導電層が上記摺動面に略垂直に配設されているとよい。このように、上記1又は複数の導電層が上記摺動面に略垂直に配設されていることで、摺動面と反対側の面に配線を接続する場合に電流の経路を短くできるため、導電性をより向上できる。   The one or more conductive layers may be disposed substantially perpendicular to the sliding surface. As described above, by arranging the one or more conductive layers substantially perpendicularly to the sliding surface, the path of the current can be shortened when the wiring is connected to the surface opposite to the sliding surface. The conductivity can be further improved.

上記導電層が、線材をストライプ状又は網状に配設することで形成されているとよい。ストライプ状又は網状に配設した線材は、入手し易く製造時の取り扱いも容易である。そのため、線材をストライプ状又は網状に配設した上記導電層を形成することで、製造コストを低減できる。   The conductive layer may be formed by arranging a wire in a stripe shape or a net shape. Wires arranged in a stripe or net are easy to obtain and easy to handle during manufacture. Therefore, manufacturing cost can be reduced by forming the said conductive layer which arrange | positioned the wire material in stripe shape or mesh shape.

上記線材が、摺動面に対して傾斜するよう配設されているとよい。このように、上記線材が摺動面に対して傾斜するよう配設されていることで、当該導電性摺動部材の摩耗に伴って摺動面において線材が露出している位置が変化する。そのため、相手材の特定位置での凝着摩耗等を抑制できる。   The wire may be disposed to be inclined with respect to the sliding surface. As described above, by arranging the wire to be inclined with respect to the sliding surface, the position at which the wire is exposed on the sliding surface changes as the conductive sliding member wears. Therefore, it is possible to suppress adhesion wear and the like at a specific position of the mating material.

上記複数の導電層が、略平行かつ略等間隔で配設されているとよい。このように、上記複数の導電層が略平行かつ略等間隔で配設されていることで、摩耗等に起因して相手材との接触位置が変化しても電気抵抗が変動し難い。また、複数の導電層同士が基材を介さずに接触する箇所を減少できるため、基材及び導電層の剥離をより抑制できる。   The plurality of conductive layers may be disposed substantially parallel and at substantially equal intervals. As described above, by arranging the plurality of conductive layers substantially in parallel and at substantially equal intervals, the electrical resistance is unlikely to change even if the contact position with the mating material changes due to wear and the like. Moreover, since the location which several conductive layers contact without a base material can be reduced, peeling of a base material and a conductive layer can be suppressed more.

上記金属が、銅又は銅合金であるとよい。このように、上記金属が導電性に優れ、かつ適度に柔らかく相手材を傷付け難い銅又は銅合金であることで、導電性及び摺動性をより向上できる。また、銅又は銅合金は比較的安価であるため、製造コストも低減できる。   The metal is preferably copper or a copper alloy. Thus, the conductivity and the slidability can be further improved because the metal is copper or a copper alloy which is excellent in conductivity and moderately soft and hard to damage the mating material. In addition, since copper or copper alloy is relatively inexpensive, the manufacturing cost can also be reduced.

上記マトリックスの主成分がフェノール樹脂であるとよい。このように、上記マトリックスの主成分が強度及び耐熱性に優れるフェノール樹脂であることで、摺動性及び導電性をより向上できる。   The main component of the matrix is preferably a phenol resin. As described above, the slidability and the conductivity can be further improved because the main component of the matrix is a phenol resin which is excellent in strength and heat resistance.

上記炭素繊維がピッチ系炭素繊維であるとよい。ピッチ系炭素繊維は、摺動時の発熱等によってタール分が染み出すことで摺動面の滑りを向上すると考えられる。そのため、上記炭素繊維がピッチ系炭素繊維であることで、摺動性をより向上できると考えられる。   The carbon fiber is preferably pitch-based carbon fiber. The pitch-based carbon fiber is considered to improve the sliding of the sliding surface by exuding tar due to heat generation and the like at the time of sliding. Therefore, it is thought that slidability can be improved more because the said carbon fiber is pitch system carbon fiber.

上記課題を解決するためになされた別の発明は、当該導電性摺動部材を含むカーボンブラシを備え、上記カーボンブラシが70℃以上となる条件下で使用するオルタネータである。   Another invention made in order to solve the above-mentioned subject is an alternator provided with a carbon brush containing the conductive sliding member concerned, and used under conditions where the above-mentioned carbon brush becomes 70 ° C or more.

当該オルタネータは、カーボンブラシが基材と導電層との剥離を抑制でき、かつ摺動性及び導電性に優れる当該導電性摺動部材を含むため、発電効率に優れ、長寿命でありる。また、当該オルタネータは、当該導電性摺動部材が接着剤を用いずに導電層と基材との剥離を抑制できるため、70℃以上となる比較的高温下で使用しても長寿命を維持し易い。   The alternator includes the conductive sliding member in which the carbon brush can suppress the peeling between the base and the conductive layer and is excellent in the slidability and the conductivity, so that the alternator is excellent in power generation efficiency and has a long life. Moreover, since the said conductive sliding member can suppress peeling of a conductive layer and a base material without using an adhesive agent, the said alternator maintains a long life, even if used under relatively high temperature which becomes 70 degreeC or more Easy to do.

上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、マトリックス中に炭素繊維及び黒鉛を含有する基材と、この基材中に層状に配設され、金属を主成分とし、表裏に貫通する複数の開口を規則的に有する1又は複数の導電層とを備える導電性摺動部材の製造方法であって、上記基材を構成する複数の基材層と上記1又は複数の導電層とを交互に積層する工程と、上記積層工程後の積層体を熱圧着する工程とを備える。   Still another invention made to solve the above-mentioned problems is a substrate containing carbon fibers and graphite in a matrix, and disposed in layers in this substrate, with a metal as a main component and penetrating from the front to the back What is claimed is: 1. A method of manufacturing a conductive sliding member comprising: one or more conductive layers regularly having a plurality of openings, comprising: a plurality of base layers constituting the base; and the one or more conductive layers. And a step of thermocompression bonding the laminated body after the laminating step.

当該導電性摺動部材の製造方法は、基材と導電層との剥離を抑制でき、かつ摺動性及び導電性に優れる導電性摺動部材を容易かつ確実に提供できる。   The method of manufacturing the conductive sliding member can suppress peeling between the base and the conductive layer, and can easily and reliably provide the conductive sliding member having excellent slidability and conductivity.

ここで「マトリックス」とは、バインダーとして機能しているものを含む概念である。「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば含有量が50質量%以上の成分を指す。「基材中に埋没」とは、基材から露出している領域の表面積が全表面積のうちの50%未満であることをいう。「略垂直」とは、なす角度が80°以上100°以内であることを意味する。「略平行」とは、なす角度が±10°以内であることを意味する。「略等間隔」とは、任意の十点の間隔の最大値及び最小値の差が平均値の10%以内であることを意味する。「70℃以上となる条件下」とは、少なくとも瞬間的に70℃以上となる場合のある条件下をいう。   Here, “matrix” is a concept including one that functions as a binder. The “main component” is a component with the highest content, for example, a component with a content of 50% by mass or more. The term "embedded in the substrate" means that the surface area of the area exposed from the substrate is less than 50% of the total surface area. The term "substantially perpendicular" means that the angle formed is 80 degrees or more and 100 degrees or less. The “substantially parallel” means that the angle formed is within ± 10 °. The "approximately equal intervals" means that the difference between the maximum value and the minimum value of the intervals of any ten points is within 10% of the average value. "The conditions which will be 70 degreeC or more" mean the conditions which may become 70 degreeC or more momentarily at least.

当該導電性摺動部材及びその製造方法によれば、基材と導電層との剥離を抑制でき、かつ摺動性及び導電性に優れる導電性摺動部材を提供できる。当該オルタネータは、発電効率に優れ、かつ長寿命である。   According to the said electroconductive sliding member and its manufacturing method, peeling of a base material and a conductive layer can be suppressed, and the electroconductive sliding member which is excellent in slidability and electroconductivity can be provided. The alternator has excellent power generation efficiency and long life.

本発明の導電性摺動部材の一実施形態の摺動面を示す模式的正面図である。It is a schematic front view which shows the sliding face of one Embodiment of the electroconductive sliding member of this invention. 図1の導電層及び基材の模式的部分拡大図である。It is a schematic partial enlarged view of the conductive layer and base material of FIG. 図1のX1−X1線での模式的部分拡大断面図である。It is a typical partial expanded sectional view by the X1-X1 line of FIG. 本発明の実施例で用いるスラスト試験装置を示す模式的平面図である。It is a schematic plan view which shows the thrust test apparatus used in the Example of this invention. 図4Aの模式的正面図である。It is a typical front view of Drawing 4A. 本発明の実施例で用いる導電性摺動部材と低抵抗率計の端子とを説明する模式的平面図である。It is a schematic plan view explaining the electroconductive sliding member used in the Example of this invention, and the terminal of a low resistivity meter.

以下、本発明の導電性摺動部材及びその製造方法、並びにオルタネータについて説明する。なお、以下において例示される材料は、特に断りがない限り、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The conductive sliding member, the method of manufacturing the same, and the alternator of the present invention will be described below. In addition, unless otherwise indicated, the material illustrated below may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

<導電性摺動部材>
図1〜3に示す当該導電性摺動部材は、基材1と、この基材1中に層状に配設される複数の導電層としての金属網2とを備える。金属網2は、表裏に貫通する複数の開口としての網目3を規則的に有する。金属網2は、複数の網目3に基材1を構成する材料が充填されるよう基材1中に埋没している。この複数の金属網2の端面は、少なくとも摺動面に露出している。
<Conductive sliding member>
The conductive sliding member shown in FIGS. 1 to 3 includes a base 1 and metal mesh 2 as a plurality of conductive layers disposed in a layer in the base 1. The metal mesh 2 regularly has meshes 3 as a plurality of openings penetrating the front and back. The metal mesh 2 is buried in the substrate 1 so that the plurality of meshes 3 are filled with the material constituting the substrate 1. The end faces of the plurality of metal meshes 2 are exposed at least on the sliding surface.

当該導電性摺動部材の形状は直方体状で、図1に示す複数の金属網2の端面が露出する正方形状の面が摺動面であり、この摺動面が使用時に相手材と当接する。但し、当該導電性摺動部材の形状は、直方体状には限定されず、例えば三角柱状、五角柱状等の角柱状、円柱状などであってもよい。また、上記摺動面の形状も正方形状には限定されず、例えば三角形状、五角形状等の多角形状、円状、楕円状などであってもよい。さらに、上記摺動面は、平面でもよく、曲面でもよい。さらに、当該導電性摺動部材は、摺動面を複数有してもよい。この場合、当該導電性摺動部材は、1の摺動面のみを相手材と当接させて使用してもよく、複数の摺動面を1又は複数の相手材と当接させて使用してもよい。また、上記摺動面において相手材と当接してない領域は、配線の接続、当該導電性摺動部材の固定等の別用途に使用してもよい。   The shape of the conductive sliding member is a rectangular parallelepiped, and a square surface to which the end faces of the plurality of metal meshes 2 shown in FIG. 1 are exposed is a sliding surface, and this sliding surface abuts against the mating member at the time of use . However, the shape of the conductive sliding member is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may be, for example, a prismatic pillar shape such as a triangular pillar shape or a pentagonal pillar shape, or a cylindrical shape. Further, the shape of the sliding surface is not limited to a square, and may be, for example, a polygonal shape such as a triangular shape or a pentagonal shape, a circular shape, an elliptical shape, or the like. Furthermore, the sliding surface may be flat or curved. Further, the conductive sliding member may have a plurality of sliding surfaces. In this case, the conductive sliding member may be used with only one sliding surface in contact with the mating material, or a plurality of sliding surfaces may be used in contact with one or more mating materials. May be Moreover, the area | region which is not contact | abutting with the other material in the said sliding surface may be used for another uses, such as a connection of wiring, fixation of the said electroconductive sliding member.

上記摺動面が多角形である場合の一辺の平均長さや上記摺動面が円形である場合の平均径としては、特に限定されず、用途等に応じて適宜変更可能である。上記一辺の平均長さ又は平均径の下限としては、通常0.2mmであり、1mmが好ましく、3mmがより好ましい。一方、上記摺動面の上記一辺の平均長さ又は平均径の上限としては、通常100mmであり、20mmが好ましく、10mmがより好ましい。上記一辺の平均長さ又は平均径が上記下限より小さい場合、上記摺動面の面積が減少し、導電性や摺動性が低下するおそれがある。逆に、上記一辺の平均長さ又は平均径が上記上限を超える場合、小型の機器に使用することが困難となるおそれがある。   The average length of one side in the case where the sliding surface is a polygon and the average diameter in the case where the sliding surface is circular are not particularly limited, and can be appropriately changed according to the application and the like. The lower limit of the average length or the average diameter of one side is usually 0.2 mm, preferably 1 mm, and more preferably 3 mm. On the other hand, the upper limit of the average length or the average diameter of the one side of the sliding surface is usually 100 mm, preferably 20 mm, and more preferably 10 mm. When the average length or the average diameter of the side is smaller than the lower limit, the area of the sliding surface may be reduced, and the conductivity or the sliding property may be reduced. Conversely, when the average length or the average diameter of the side exceeds the upper limit, it may be difficult to use in a small-sized device.

当該導電性摺動部材の上記摺動面に対して垂直方向の平均長さとしては、特に限定されないが、例えば0.2mm以上100mm以下である。   The average length in the direction perpendicular to the sliding surface of the conductive sliding member is not particularly limited, and is, for example, 0.2 mm or more and 100 mm or less.

(基材)
基材1は、マトリックス中に炭素繊維及び黒鉛を含有する。基材1は、本発明の効果を損なわない範囲において他の任意成分を含有してもよい。
(Base material)
The substrate 1 contains carbon fibers and graphite in a matrix. The substrate 1 may contain other optional components as long as the effects of the present invention are not impaired.

基材1におけるマトリックスの含有量の下限としては、3質量%が好ましく、7質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましい。一方、マトリックスの含有量の上限としては、40質量%が好ましく、25質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましい。マトリックスの含有量が上記下限より小さい場合、当該導電性摺動部材への成形が困難となるおそれがある。逆に、マトリックスの含有量が上記上限を超える場合、当該導電性摺動部材の摺動性が低下するおそれや金属網2と基材1との剥離を十分に抑制できないおそれがある。   The lower limit of the content of the matrix in the substrate 1 is preferably 3% by mass, more preferably 7% by mass, and still more preferably 10% by mass. On the other hand, the upper limit of the content of the matrix is preferably 40% by mass, more preferably 25% by mass, and still more preferably 20% by mass. When the content of the matrix is smaller than the above lower limit, molding to the conductive sliding member may be difficult. On the contrary, when content of a matrix exceeds the above-mentioned upper limit, there is a possibility that slide nature of the conductive sliding member concerned may fall, and exfoliation with metal mesh 2 and substrate 1 may not fully be controlled.

〔マトリックス〕
マトリックスは、基材1を賦形する。マトリックスの主成分としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等の熱可塑性樹脂、ピッチ、タールなどがあげられる。マトリックスの主成分としては、これらの中で強度及び耐熱性の観点から熱硬化性樹脂が好ましく、フェノール樹脂がより好ましい。マトリックスにおける上述の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ピッチ及びタールの合計含有量の下限としては、80質量%が好ましく、90質量%が好ましい。また、上記合計含有量は100質量%であってもよい。
〔matrix〕
The matrix shapes the substrate 1. Examples of the main component of the matrix include thermosetting resins such as phenol resin and epoxy resin, thermoplastic resins such as PPS (polyphenylene sulfide) and PEEK (polyether ether ketone), pitch, tar and the like. Among them, a thermosetting resin is preferable as the main component of the matrix from the viewpoint of strength and heat resistance, and a phenol resin is more preferable. The lower limit of the total content of the above-mentioned thermosetting resin, thermoplastic resin, pitch and tar in the matrix is preferably 80% by mass, and more preferably 90% by mass. Moreover, 100 mass% may be sufficient as the said total content.

[フェノール樹脂]
フェノール樹脂は、分子内に三次元架橋構造が形成されている不溶不融の樹脂であり、フェノール類及びアルデヒド類を原料とするオリゴマー(以下、「未硬化のフェノール樹脂」ともいう)を硬化させることで得られる。この未硬化のフェノール樹脂は、固体状でも液体状でもよい。フェノール樹脂としては、例えば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等が挙げられる。レゾール型フェノール樹脂としては、例えばメチロール型フェノール樹脂、ジメチレンエーテル型フェノール樹脂等が挙げられ、これらの中で加工時の欠けを抑制する観点から、ジメチレンエーテル型フェノール樹脂が好ましい。フェノール樹脂としては、これらの中で当該導電性摺動部材の摺動性の向上の観点から、ノボラック型フェノール樹脂が好ましい。
[Phenolic resin]
A phenol resin is an insoluble and infusible resin in which a three-dimensional crosslinked structure is formed in the molecule, and cures an oligomer (hereinafter also referred to as "uncured phenolic resin") using phenols and aldehydes as raw materials. It is obtained by The uncured phenolic resin may be solid or liquid. As a phenol resin, a novolak-type phenol resin, a resol-type phenol resin, etc. are mentioned, for example. As a resol type phenol resin, a methylol type phenol resin, a dimethylene ether type phenol resin etc. are mentioned, for example, Among these, a dimethylene ether type phenol resin is preferable from a viewpoint of suppressing the chipping at the time of processing. Among these, novolak-type phenol resins are preferable as the phenol resin from the viewpoint of improving the slidability of the conductive sliding member.

上記フェノール類としては、例えばクレゾール、エチルフェノール、キシレノール、p−t−ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、p−フェニルフェノール等のアルキルフェノール、フェノールなどが挙げられ、これらの中でフェノールが好ましい。   Examples of the above-mentioned phenols include cresol, ethylphenol, xylenol, p-t-butylphenol, octylphenol, nonylphenol, alkylphenols such as dodecylphenol and p-phenylphenol, and phenol, among which phenol is preferable.

上記アルデヒド類としては、例えばホルマリン、パラホルムアルデヒド等が挙げられ、これらの中でホルマリンが好ましい。   Examples of the aldehyde include formalin, paraformaldehyde and the like, among which formalin is preferred.

未硬化のフェノール樹脂の数平均分子量(Mn)の下限としては、400が好ましく、450がより好ましく、500がさらに好ましい。一方、未硬化のフェノール樹脂のMnの上限としては、1,200が好ましく、800がより好ましく、600がさらに好ましい。未硬化のフェノール樹脂の数平均分子量が上記下限未満である場合、又は上記上限を超える場合、当該導電性摺動部材の耐ヒートショック性が低下するおそれがある。なお、未硬化のフェノール樹脂の数平均分子量、及び後述する重量平均分子量は、ゲル濾過クロマトグラフの面積法による測定値である。   The lower limit of the number average molecular weight (Mn) of the uncured phenolic resin is preferably 400, more preferably 450, and still more preferably 500. On the other hand, the upper limit of the Mn of the uncured phenolic resin is preferably 1,200, more preferably 800, and still more preferably 600. If the number average molecular weight of the uncured phenolic resin is less than the above lower limit or exceeds the above upper limit, the heat shock resistance of the conductive sliding member may be reduced. In addition, the number average molecular weight of unhardened phenol resin and the weight average molecular weight mentioned later are the measured value by the area method of a gel filtration chromatograph.

未硬化のフェノール樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、400が好ましく、1,500がより好ましく、3,000がさらに好ましい。一方、未硬化のフェノール樹脂のMwの上限としては、5,000が好ましく、4,500がより好ましく、4,000がさらに好ましい。未硬化のフェノール樹脂のMwが上記下限より小さい場合、又は上記上限を超える場合、成形材料の安定性及び成形性が低下するおそれがある。   The weight average molecular weight (Mw) of the uncured phenolic resin is preferably 400, more preferably 1,500, and still more preferably 3,000. On the other hand, the upper limit of the Mw of the uncured phenolic resin is preferably 5,000, more preferably 4,500, and still more preferably 4,000. When the Mw of the uncured phenolic resin is smaller than the above lower limit or exceeds the above upper limit, the stability and the formability of the molding material may be reduced.

未硬化のフェノール樹脂の分散比(Mw/Mn)としては、1.1が好ましく、4.0がより好ましく、7.0がさらに好ましい。一方、未硬化のフェノール樹脂の分散比の上限としては、20.0が好ましく、12.0がより好ましく、8.0がさらに好ましい。未硬化のフェノール樹脂の分散比が上記下限より小さい場合、又は上記上限を超える場合、成形材料の安定性及び成形性が低下するおそれがある。   The dispersion ratio (Mw / Mn) of the uncured phenolic resin is preferably 1.1, more preferably 4.0, and still more preferably 7.0. On the other hand, the upper limit of the dispersion ratio of the uncured phenolic resin is preferably 20.0, more preferably 12.0, and still more preferably 8.0. When the dispersion ratio of the uncured phenolic resin is smaller than the above lower limit or exceeds the above upper limit, the stability and the formability of the molding material may be reduced.

未硬化のフェノール樹脂は、上記フェノール類のモノマー及びダイマーを含んでもよい。未硬化のフェノール樹脂における上記フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量の上限としては、10質量%が好ましく、5質量%がより好ましい。上記フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量が上記上限を超える場合、当該導電性摺動部材の摩擦係数上昇や摩耗量増加のおそれがある。また、上記フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量を上記範囲とすることで、当該導電性摺動部材の耐熱性及び寸法精度を向上できる。さらに、上記フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量は0質量%でもよい。なお、上記フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量は、ゲル濾過クロマトグラフで測定した値をいう。   The uncured phenolic resin may contain monomers and dimers of the above-mentioned phenols. As an upper limit of the sum total content of the monomer and dimer of the above-mentioned phenols in unhardened phenol resin, 10 mass% is preferred, and 5 mass% is more preferred. If the total content of the phenolic monomer and dimer exceeds the upper limit, there is a possibility that the coefficient of friction and the amount of wear of the conductive sliding member increase. Moreover, the heat resistance and dimensional accuracy of the said electroconductive sliding member can be improved by making total content of the monomer and dimer of said phenols into the said range. Furthermore, the total content of the above-mentioned phenol monomer and dimer may be 0% by mass. In addition, the sum total content of the monomer and dimer of said phenols says the value measured by the gel filtration chromatograph.

なかでも、未硬化のフェノール樹脂は、フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量が10質量%以下であり、かつ、上記分散比(Mw/Mn)が1.5以上20以下であることが特に好ましい。このように、フェノール類のモノマー及びダイマーとの合計含有量と上記分散比(Mw/Mn)とを上記範囲とすることで、当該導電性摺動部材の摩擦係数をより低減することができ、その結果、摩耗量をより低減できる。また、上記合計含有量及び上記分散比を共に上記範囲とすることで、フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量が10質量%以下であっても溶融粘度を比較的低く保つことができる。   Among them, the uncured phenolic resin has a total content of phenol monomers and dimer of 10% by mass or less, and the dispersion ratio (Mw / Mn) of 1.5 to 20, in particular preferable. Thus, the coefficient of friction of the conductive sliding member can be further reduced by setting the total content of the phenolic monomer and dimer and the dispersion ratio (Mw / Mn) in the above range. As a result, the amount of wear can be further reduced. In addition, by setting the total content and the dispersion ratio in the above ranges, the melt viscosity can be kept relatively low even if the total content of the phenol monomer and dimer is 10% by mass or less.

未硬化のフェノール樹脂の合成方法としては、例えば上記フェノール類、アルデヒド類及び触媒の混合液を調製する工程(調製工程)、上記混合液を還流温度で縮合反応させる工程(縮合反応工程)、及び縮合反応後の混合液を減圧濃縮する工程(除去工程)を備える方法等が挙げられる。   As a method for synthesizing an uncured phenolic resin, for example, a step of preparing a mixture of the above-mentioned phenols, aldehydes and catalyst (preparation step), a step of condensation reaction of the above mixture at reflux temperature (condensation reaction step), The method etc. which include the process (removal process) of carrying out the pressure reduction concentration of the liquid mixture after condensation reaction are mentioned.

未硬化のノボラック型フェノール樹脂を合成する場合、上記触媒としては、例えば塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、キシレンスルホン酸等の有機酸、酸化亜鉛、塩化亜鉛、酸化マグネシウム、酢酸亜鉛等の酸性物質などの酸触媒などが挙げられ、これらの中で有機酸が好ましく、シュウ酸がより好ましい。また、上記混合液におけるアルデヒド類(F)のフェノール類(P)に対するモル比(F/P)としては、例えば0.75以上0.95以下である。   In the case of synthesizing an uncured novolak phenol resin, examples of the catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, organic acids such as oxalic acid, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid and xylenesulfonic acid, and oxidation Acid catalysts such as acidic substances such as zinc, zinc chloride, magnesium oxide, zinc acetate and the like, and the like are mentioned. Among these, organic acids are preferable, and oxalic acid is more preferable. Moreover, as molar ratio (F / P) with respect to phenols (P) of aldehydes (F) in the said liquid mixture, they are 0.75 or more and 0.95 or less, for example.

未硬化のレゾール型フェノール樹脂を合成する場合、上記触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物などのアルカリ触媒が挙げられる。上記混合液における上記F/Pの下限としては、例えば1.1以上4.0以下である。   When synthesizing an uncured resol-type phenolic resin, examples of the catalyst include alkali catalysts such as hydroxides of alkali metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide. The lower limit of the F / P in the liquid mixture is, for example, 1.1 or more and 4.0 or less.

上記混合液における上記触媒の含有量としては、上記フェノール類100質量部に対して、例えば0.05質量部以上70質量部以下である。   The content of the catalyst in the mixed solution is, for example, 0.05 parts by mass or more and 70 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the phenol.

上記縮合反応における還流温度としては、例えば90℃以上110℃以下である。また、上記縮合反応の反応時間としては、例えば2時間以上12時間以下である。   The reflux temperature in the condensation reaction is, for example, 90 ° C. or more and 110 ° C. or less. Moreover, as reaction time of the said condensation reaction, it is 2 to 12 hours, for example.

[エポキシ樹脂]
エポキシ樹脂は、分子内に三次元架橋構造が形成されている不溶不融の樹脂であり、エポキシ基を有するオリゴマー(以下、「未硬化のエポキシ樹脂」ともいう)を硬化剤と共に硬化させることで得られる。エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えばノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、テトラキスフェノール型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂等が挙げられる。
[Epoxy resin]
An epoxy resin is an insoluble and infusible resin in which a three-dimensional crosslinked structure is formed in the molecule, and is cured by curing an oligomer having an epoxy group (hereinafter, also referred to as "uncured epoxy resin") with a curing agent. can get. The epoxy resin is not particularly limited. For example, novolak type epoxy resin, bisphenol-A type epoxy resin, bisphenol-F type epoxy resin, trisphenol methane type epoxy resin, tetrakisphenol type epoxy resin, brominated epoxy resin, dicyclo Examples thereof include pentadiene type epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, glycidyl amine type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resins, cyclic aliphatic epoxy resins and the like.

〔炭素繊維〕
炭素繊維は、当該導電性摺動部材の機械的強度を向上し、かつ金属網2の素線に絡むことで基材1と金属網2との剥離を抑制する。炭素繊維としては、例えばポリアクリロニトリル(PAN)を原料とするPAN系炭素繊維、ピッチを原料とするピッチ系炭素繊維等が挙げられる。ピッチ系炭素繊維の原料としては、石油に由来するピッチでもよく、石炭に由来するピッチでもよい。炭素繊維としては、これらの中でピッチ系炭素繊維が好ましい。ピッチ系炭素繊維は、摺動時に発熱等によってタール分が染み出すことで当該導電性摺動部材の摺動面の滑りを良くし、その結果、当該導電性摺動部材の摩擦係数の変動を安定化できる。また、ピッチ系炭素繊維は、電気抵抗率が低いため、当該導電性摺動部材の導電性をより向上できる。
〔Carbon fiber〕
The carbon fiber improves the mechanical strength of the conductive sliding member, and prevents the separation between the substrate 1 and the metal mesh 2 by being entangled with the wire of the metal mesh 2. Examples of carbon fibers include PAN-based carbon fibers made of polyacrylonitrile (PAN) as a raw material, pitch-based carbon fibers made of pitch as a raw material, and the like. As a raw material of pitch-based carbon fiber, the pitch derived from petroleum may be used, and the pitch derived from coal may be used. Among these, pitch-based carbon fibers are preferable as the carbon fibers. In the pitch-based carbon fiber, the tar component exudes due to heat generation and the like at the time of sliding to improve the sliding of the sliding surface of the conductive sliding member, and as a result, the variation of the friction coefficient of the conductive sliding member It can be stabilized. In addition, since the pitch-based carbon fiber has a low electrical resistivity, the conductivity of the conductive sliding member can be further improved.

炭素繊維の平均繊維長の下限としては、特に限定されないが、0.005mmが好ましく、0.01mmがより好ましく、0.05mmがさらに好ましい。一方、炭素繊維の平均繊維長の上限としては、特に限定されないが、1mmが好ましく、0.7mmがより好ましく、0.5mmがさらに好ましい。炭素繊維の平均繊維長が上記下限より小さい場合、当該導電性摺動部材の機械的強度が低下するおそれがある。逆に、炭素繊維の平均繊維長が上記上限を超える場合、当該導電性摺動部材から炭素繊維が剥がれ易くなることで摺動性が低下するおそれがある。また、基材1と金属網2との剥離の抑制が不十分となるおそれがある。   The lower limit of the average fiber length of carbon fibers is not particularly limited, but is preferably 0.005 mm, more preferably 0.01 mm, and still more preferably 0.05 mm. On the other hand, the upper limit of the average fiber length of carbon fibers is not particularly limited, but is preferably 1 mm, more preferably 0.7 mm, and still more preferably 0.5 mm. If the average fiber length of the carbon fiber is smaller than the above lower limit, the mechanical strength of the conductive sliding member may be reduced. On the contrary, when the average fiber length of carbon fiber exceeds the above-mentioned upper limit, there is a possibility that sliding nature may fall because carbon fiber exfoliates easily from the conductive sliding member concerned. Moreover, there exists a possibility that suppression of peeling with the base material 1 and the metal mesh 2 may become inadequate.

炭素繊維の平均繊維径の下限としては、1μmが好ましく、3μmがより好ましい。一方、炭素繊維の平均繊維径の上限としては、18μmが好ましく、12μmがより好ましい。炭素繊維の平均繊維径が上記下限より小さい場合、当該導電性摺動部材の耐摩耗性が低下するおそれがある。また、炭素繊維の強度が低下するため、基材1と金属網2との剥離の抑制が不十分となるおそれがある。逆に、炭素繊維の平均繊維径が上記上限を超える場合、炭素繊維の柔軟性が低下して金属網2の網目3に充填され難くなるため、炭素繊維が金属網2の網目3に絡まり難くなるおそれがある。その結果、基材1と金属網2との剥離の抑制が不十分となり、当該導電性摺動部材に衝撃が加わった際等に基材1と金属網2とが剥離し易くなるおそれがある。   As a minimum of the mean fiber diameter of carbon fiber, 1 micrometer is preferred and 3 micrometers is more preferred. On the other hand, as an upper limit of the mean fiber diameter of carbon fiber, 18 micrometers is preferred and 12 micrometers is more preferred. If the average fiber diameter of the carbon fibers is smaller than the above lower limit, the abrasion resistance of the conductive sliding member may be reduced. In addition, since the strength of the carbon fiber is reduced, there is a possibility that the suppression of the peeling between the base material 1 and the metal mesh 2 may be insufficient. Conversely, when the average fiber diameter of the carbon fiber exceeds the above upper limit, the flexibility of the carbon fiber is reduced and it is difficult to be filled in the mesh 3 of the metal mesh 2, so the carbon fiber is hardly entangled in the mesh 3 of the metal mesh 2 May be As a result, suppression of peeling between the base material 1 and the metal mesh 2 is insufficient, and there is a possibility that the base material 1 and the metal mesh 2 may be easily peeled when an impact is applied to the conductive sliding member. .

基材1における炭素繊維の含有量の下限としては、1質量%が好ましく、3質量%がより好ましく、4質量%がさらに好ましい。一方、炭素繊維の含有量の上限としては、20質量%が好ましく、10質量%がより好ましく、7質量%がさらに好ましい。炭素繊維の含有量が上記下限より小さい場合、当該導電性摺動部材の機械的強度が不十分となるおそれや基材1と金属網2との剥離の抑制が不十分となるおそれがある。逆に、炭素繊維の含有量が上記上限を超える場合、当該導電性摺動部材の成形材料の成形性が低下するおそれがある。   As a minimum of content of carbon fiber in substrate 1, 1 mass% is preferred, 3 mass% is more preferred, and 4 mass% is more preferred. On the other hand, as a maximum of content of carbon fiber, 20 mass% is preferred, 10 mass% is more preferred, and 7 mass% is still more preferred. When the content of the carbon fiber is smaller than the above lower limit, there is a possibility that the mechanical strength of the conductive sliding member becomes insufficient, and there is a possibility that the suppression of peeling between the base material 1 and the metal mesh 2 becomes insufficient. On the contrary, when content of carbon fiber exceeds the above-mentioned maximum, there is a possibility that moldability of a molding material of the conductive sliding member concerned may fall.

〔黒鉛〕
黒鉛は、当該導電性摺動部材の摩擦係数を低減する。黒鉛としては、特に限定されないが、例えば球状黒鉛、鱗片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛等の天然黒鉛、人造黒鉛などが挙げられる。黒鉛としては、これらの中で球状黒鉛及び人造黒鉛が好ましい。なお、黒鉛は、通常粒子状であり、この黒鉛粒子の少なくとも一部は、金属網2の平均目開きよりも粒径が小さいとよい。ここで、「黒鉛の少なくとも一部」とは、黒鉛の10質量%以上のことをいう。
〔graphite〕
Graphite reduces the coefficient of friction of the conductive sliding member. The graphite is not particularly limited, and examples thereof include spherical graphite, scaly graphite, massive graphite, natural graphite such as earthy graphite, and artificial graphite. Among them, spherical graphite and artificial graphite are preferred as the graphite. The graphite is usually in the form of particles, and at least a part of the graphite particles may have a particle diameter smaller than the average opening of the metal mesh 2. Here, "at least a part of graphite" refers to 10% by mass or more of graphite.

基材1における黒鉛の含有量の下限としては、40質量%が好ましく、55質量%がより好ましく、70質量%がさらに好ましい。一方、黒鉛の含有量の上限としては、90質量%が好ましく、85質量%がより好ましい。黒鉛の含有量が上記下限より小さい場合、当該導電性摺動部材の摺動性が低下するおそれがある。逆に、黒鉛の含有量が上記上限を超える場合、当該導電性摺動部材の成形材料の成形性が低下するおそれがある。   As a minimum of content of graphite in substrate 1, 40 mass% is preferred, 55 mass% is more preferred, and 70 mass% is still more preferred. On the other hand, as an upper limit of content of graphite, 90 mass% is preferred, and 85 mass% is more preferred. When the content of graphite is smaller than the above lower limit, the slidability of the conductive sliding member may be reduced. On the contrary, when content of graphite exceeds the above-mentioned upper limit, there is a possibility that moldability of a molding material of the conductive sliding member concerned may fall.

基材1が含有してもよい任意成分としては、例えば金属粉末、固体潤滑剤等が挙げられる。上記金属粉末としては、例えば銅、銀、錫、金、白金、パラジウム、アルミニウム、これらの合金等を主成分とする金属粉末が挙げられる。また、上記固体潤滑剤としては、ホウ素系化化合物、二硫化モリブデン、二硫化タングステン等が挙げられる。これら他の成分の含有量は、当該導電性摺動部材の摺動性や導電性を損なわない範囲で適宜変更できる。但し、基材1が金属粉末をさらに含有する場合、当該導電性摺動部材の質量に対する金属粉末及び金属網2の合計質量の上限としては、30質量%が好ましく、25質量%がより好ましい。上記合計質量の上限が上記上限を超えると、当該導電性摺動部材の摺動性が低下するおそれや重量が不要に増加するおそれがある。   As an optional component which the base material 1 may contain, a metal powder, a solid lubricant, etc. are mentioned, for example. As said metal powder, the metal powder which has copper, silver, tin, gold | metal | money, platinum, palladium, aluminum, these alloys, etc. as a main component is mentioned, for example. Also, as the above-mentioned solid lubricant, boron-based compounds, molybdenum disulfide, tungsten disulfide and the like can be mentioned. The content of these other components can be appropriately changed without impairing the slidability and conductivity of the conductive sliding member. However, when the substrate 1 further contains a metal powder, the upper limit of the total mass of the metal powder and the metal mesh 2 with respect to the mass of the conductive sliding member is preferably 30% by mass, and more preferably 25% by mass. If the upper limit of the total mass exceeds the upper limit, there is a risk that the slidability of the conductive sliding member may be reduced or the weight may be unnecessarily increased.

(導電層)
当該導電性摺動部材は、導電層として金属網2を備える。図1では当該導電性摺動部材の備える導電層の層数は3であるが、これに限定されない。上記導電層の層数の下限としては、通常1であり、2が好ましく、3がより好ましい。一方、導電層の層数の上限としては、通常100であり、20が好ましく、8がより好ましい。導電層の層数が上記下限より小さい場合、当該導電性摺動部材の導電性が低下するおそれがある。逆に、導電層の層数が上記上限を超える場合、当該導電性摺動部材への成形が困難となるおそれや重量が不要に増加するおそれがある。
(Conductive layer)
The conductive sliding member includes the metal mesh 2 as a conductive layer. Although the number of conductive layers provided in the conductive sliding member is three in FIG. 1, the number is not limited to this. The lower limit of the number of conductive layers is usually 1, preferably 2, and more preferably 3. On the other hand, the upper limit of the number of conductive layers is usually 100, preferably 20, and more preferably 8. If the number of conductive layers is smaller than the above lower limit, the conductivity of the conductive sliding member may be reduced. On the other hand, when the number of conductive layers exceeds the above upper limit, there is a risk that molding on the conductive sliding member may be difficult or the weight may be unnecessarily increased.

複数の金属網2の平均間隔の下限としては、0.1mmが好ましく、0.5mmがより好ましく、0.8mmがさらに好ましい。一方、複数の金属網2の平均間隔の上限としては、5mmが好ましく、3mmがより好ましく、1.5mmがさらに好ましい。複数の金属網2の平均間隔が上記下限より小さい場合、複数の金属網2が基材1を介さずに接触し易くなり、その結果、基材1と金属網2とが剥離し易くなるおそれがある。上記複数の金属網2の平均間隔が上記上限を超える場合、当該導電性摺動部材が不要に大きくなるおそれがある。   The lower limit of the average spacing of the plurality of metal meshes 2 is preferably 0.1 mm, more preferably 0.5 mm, and still more preferably 0.8 mm. On the other hand, as an upper limit of the average space | interval of several metal mesh 2, 5 mm is preferable, 3 mm is more preferable, and 1.5 mm is more preferable. When the average distance between the plurality of metal nets 2 is smaller than the above lower limit, the plurality of metal nets 2 may easily come into contact without interposing the base material 1, and as a result, the base material 1 and the metal net 2 may be easily peeled off. There is. When the average interval of the plurality of metal meshes 2 exceeds the upper limit, the conductive sliding member may be unnecessarily increased.

(金属網)
金属網2は、金属を主成分とする線材を網状に配設したものであり、表裏に貫通する複数の矩形状の網目3を規則的に有する。複数の金属網2は、略平行かつ略等間隔に配設されている。また、金属網2は、上記摺動面に略垂直に配設されていてもよく、上記摺動面に対して傾斜するよう配設されていてもよいが、上記摺動面に略垂直に配設されていることが好ましい。
(Metal mesh)
The metal mesh 2 is a wire having a metal as a main component disposed in a mesh, and regularly has a plurality of rectangular meshes 3 penetrating through the front and back. The plurality of metal meshes 2 are disposed substantially in parallel and at substantially equal intervals. The metal mesh 2 may be disposed substantially perpendicularly to the sliding surface, or may be disposed to be inclined with respect to the sliding surface, but substantially perpendicularly to the sliding surface It is preferable that it is arrange | positioned.

この複数の金属網2の端面は、上述のように少なくとも摺動面に露出していればよいが、導電性摺動部材の摺動面以外の面にも露出しているとよい。このように、複数の金属網2の端面が摺動面及びそれ以外の面に露出している場合、上記それ以外の面に露出した金属網2の端面にリード線等の配線を電気的に接続することで、相手材と上記配線との間に金属網2を介した電流の経路を形成できる。但し、複数の金属網2の端面は摺動面にのみ露出していてもよく、この場合、当該導電性摺動部材の摺動面以外の面に挿通孔を設けることで基材1の内部で上記配線と金属網2とを電気的に接続できる。   Although the end faces of the plurality of metal nets 2 may be exposed at least to the sliding surface as described above, it is preferable that the end surfaces are also exposed to surfaces other than the sliding surface of the conductive sliding member. As described above, when the end faces of the plurality of metal nets 2 are exposed on the sliding surface and the other surface, wiring such as lead wires is electrically connected to the end faces of the metal net 2 exposed on the other surfaces. By connecting, it is possible to form a current path through the metal mesh 2 between the mating material and the wiring. However, the end faces of the plurality of metal nets 2 may be exposed only on the sliding surface, and in this case, the inside of the substrate 1 is provided by providing insertion holes on the surface other than the sliding surface of the conductive sliding member. Thus, the wiring and the metal mesh 2 can be electrically connected.

金属網2としては、線材を製織することで網状とした織網(メッシュ)でもよく、線材を接着剤等で貼り合わせることで網状としたものでもよい。また、金属網2は、厚さ方向に波状の凹凸が形成されていてもよく、平坦であってもよいが、平坦であることが好ましい。   The metal mesh 2 may be a woven mesh (mesh) made of a wire by weaving a wire, or may be made by bonding a wire with an adhesive or the like. Moreover, although the metal mesh 2 may be formed with the wavelike unevenness | corrugation in the thickness direction and may be flat, it is preferable that it is flat.

上記線材の主成分である金属、すなわち金属網2の主成分である金属としては、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル及びこれらの合金が好ましく、銅及び銅合金がより好ましい。   As a metal which is a main component of the above-mentioned wire, ie, a metal which is a main component of metal net 2, silver, copper, aluminum, iron, nickel, and these alloys are preferred, and copper and a copper alloy are more preferred.

金属網2の平均厚さの下限としては、0.05mmが好ましく、0.15mmが好ましい。一方、金属網2の平均厚さの上限としては、1mmが好ましく、0.3mmがより好ましい。金属網2の平均厚さが上記下限より小さい場合、ここで「金属網の平均厚さ」とは、任意の十点の線材の交差領域で測定した厚さの平均値をいう。   As a lower limit of the average thickness of the metal mesh 2, 0.05 mm is preferable and 0.15 mm is preferable. On the other hand, as an upper limit of average thickness of metal mesh 2, 1 mm is preferred and 0.3 mm is more preferred. When the average thickness of the metal mesh 2 is smaller than the above-mentioned lower limit, "the average thickness of the metal mesh" means an average value of the thickness measured in the crossing area of any ten wires.

上記線材の断面形状としては、特に限定されないが、例えば正方形状、長方形状、三角形状、丸状、楕円状等が挙げられる。上記線材の平均径の下限としては、1μmが好ましく、10μmがより好ましく、100μmがさらに好ましい。一方、上記線材の平均径の上限としては、500μmが好ましく、300μmがより好ましく、150μmがさらに好ましい。上記線材の平均径が上記下限より小さい場合、当該導電性摺動部材の導電性が低下するおそれがある。逆に、上記線材の平均径が上記上限を超える場合、相手材が同じ金属材料である場合等に凝着摩耗を起こし、当該導電性摺動部材の摺動性が低下するおそれがある。その結果、使用時に発生する振動や音が増加するおそれがある。また、炭素繊維が絡みにくくなり、基材1と金属網2との剥離の抑制が不十分となるおそれがある。ここで「平均径」とは、軸方向と直交する任意の十点における断面積と等面積の真円の直径の平均値を意味する。   Although it does not specifically limit as a cross-sectional shape of the said wire, For example, square shape, rectangular shape, triangle shape, round shape, elliptical shape etc. are mentioned. The lower limit of the average diameter of the wire is preferably 1 μm, more preferably 10 μm, and still more preferably 100 μm. On the other hand, as an upper limit of the mean diameter of the above-mentioned wire rod, 500 micrometers is preferred, 300 micrometers is more preferred, and 150 micrometers is still more preferred. If the average diameter of the wire is smaller than the lower limit, the conductivity of the conductive sliding member may be reduced. On the contrary, when the average diameter of the above-mentioned wire rod exceeds the above-mentioned maximum, adhesion wear may occur when the other material is the same metal material etc., and the slidability of the conductive sliding member concerned may fall. As a result, vibrations and sounds generated during use may be increased. In addition, carbon fibers are less likely to be entangled, and there is a possibility that suppression of peeling between the base material 1 and the metal mesh 2 may be insufficient. Here, the "average diameter" means the average value of the diameter of a perfect circle of equal area with the cross-sectional area at any ten points orthogonal to the axial direction.

金属網2の平均目開きの下限としては、50μmが好ましく、100μmがより好ましく、120μmがさらに好ましい。一方、金属網2の平均目開きの上限としては、5,000が好ましく、500μmがより好ましく、180μmがさらに好ましい。また、金属網2の網目3の平均面積の下限としては、2.5×10μmが好ましく、1.0×10がより好ましく、1.5×10μmがさらに好ましい。一方、金属網2の網目3の平均面積の上限としては、2.5×10μmが好ましく、2.5×10がより好ましく、3.2×10μmがさらに好ましい。上記平均目開き又は平均面積が上記下限より小さい場合、網目3に基材1を構成する材料が充填され難くなるため、炭素繊維による基材1と金属網2との剥離の抑制が不十分となるおそれがある。逆に、上記平均目開き又は平均面積が上記上限を超える場合、網目3の中央付近に充填された基材1が含有する炭素繊維が金属網2に絡み難くなるため、基材1と金属網2との剥離の抑制が不十分となるおそれがある。また、金属網2のサイズが増加するため、当該導電性摺動部材のサイズが不要に増加するおそれがある。ここで、金属網2の平均目開きは、JIS−G3556(2001年)「工業用織金網」の「7.2.1平均目開き」に準拠して測定した値をいう。また、金属網2の網目3の平均面積は、任意の十個の網目の面積の平均値をいう。 The lower limit of the average mesh size of the metal mesh 2 is preferably 50 μm, more preferably 100 μm, and still more preferably 120 μm. On the other hand, the upper limit of the average mesh size of the metal mesh 2 is preferably 5,000, more preferably 500 μm, and still more preferably 180 μm. The lower limit of the average area of the meshes 3 of the metal mesh 2 is preferably 2.5 × 10 3 μm 2 , more preferably 1.0 × 10 4, and still more preferably 1.5 × 10 4 μm 2 . On the other hand, the upper limit of the average area of the meshes 3 of the metal mesh 2 is preferably 2.5 × 10 7 μm 2 , more preferably 2.5 × 10 5, and still more preferably 3.2 × 10 4 μm 2 . When the average opening or the average area is smaller than the lower limit, it is difficult for the material constituting the substrate 1 to be filled in the mesh 3, so that the suppression of peeling between the substrate 1 and the metal mesh 2 by carbon fibers is insufficient. May be Conversely, when the average opening or the average area exceeds the upper limit, the carbon fibers contained in the base material 1 filled in the vicinity of the center of the mesh 3 are less likely to be entangled with the metal mesh 2, so the base material 1 and the metal mesh There is a possibility that control of exfoliation with 2 may become insufficient. In addition, since the size of the metal mesh 2 is increased, the size of the conductive sliding member may be unnecessarily increased. Here, the average opening of the metal mesh 2 is a value measured in accordance with "7.2.1 average opening" of JIS-G 3556 (2001) "industrial-use woven wire mesh". Further, the average area of the meshes 3 of the metal mesh 2 refers to the average value of the areas of arbitrary ten meshes.

金属網2の平均目開きと炭素繊維の平均繊維径との比の下限としては、1:0.001が好ましく、1:0.01がより好ましく、1:0.05がさらに好ましい。一方、上記比の上限としては、1:0.5が好ましく、1:0.3がより好ましく、1:0.1がさらに好ましい。上記比が上記下限より小さい場合、又は上記上限を超える場合、基材1と金属網2との剥離を十分に抑制できないおそれがある。   The lower limit of the ratio of the average opening of the metal mesh 2 to the average fiber diameter of the carbon fiber is preferably 1: 0.001, more preferably 1: 0.01, and still more preferably 1: 0.05. On the other hand, the upper limit of the above ratio is preferably 1: 0.5, more preferably 1: 0.3, and still more preferably 1: 0.1. When the above ratio is smaller than the above lower limit or above the above upper limit, there is a possibility that the peeling between the substrate 1 and the metal mesh 2 can not be sufficiently suppressed.

金属網2の目数の下限としては、5メッシュが好ましく、30メッシュがより好ましく、80メッシュがさらに好ましい。一方、金属網2の目数の上限としては、500メッシュが好ましく、200メッシュがより好ましく、120メッシュがさらに好ましい。ここで「メッシュ」とは、25.4mm(1インチ)の一辺あたりの目数をいい、例えば100メッシュとは上記一辺当たりの目数が100であることを意味する。
As a minimum of the number of eyes of metal mesh 2, 5 meshes are preferred, 30 meshes are more preferred, and 80 meshes are still more preferred. On the other hand, as a maximum of the number of eyes of metal mesh 2, 500 mesh is preferred, 200 mesh is more preferred, and 120 mesh is still more preferred. Here, “mesh” means the number of eyes per side of 25.4 mm (1 inch), and for example, 100 mesh means that the number of eyes per side is 100.

基材1の質量と金属網2の質量との比の下限としては、70:30が好ましく、75:25がより好ましい。一方、基材1の質量と金属網2の質量との比の上限としては、97:3が好ましく、90:10がより好ましく、85:15がさらに好ましい。基材1の質量と金属網2の質量との比が上記下限より小さい場合、当該導電性摺動部材の強度が低下するおそれや成形が困難となるおそれがある。逆に、基材1の質量と金属網2の質量との比が上記上限を超える場合、当該導電性摺動部材の導電性が低下するおそれがある。   The lower limit of the ratio of the mass of the substrate 1 to the mass of the metal mesh 2 is preferably 70:30, more preferably 75:25. On the other hand, the upper limit of the ratio of the mass of the substrate 1 to the mass of the metal mesh 2 is preferably 97: 3, more preferably 90:10, and still more preferably 85:15. When the ratio of the mass of the substrate 1 to the mass of the metal mesh 2 is smaller than the above lower limit, there is a risk that the strength of the conductive sliding member may be reduced, or the molding may be difficult. Conversely, when the ratio of the mass of the substrate 1 to the mass of the metal mesh 2 exceeds the upper limit, the conductivity of the conductive sliding member may be reduced.

なお、当該導電性摺動部材は、耐熱強度を向上する観点から、基材1及び金属網2が接着剤等の接合材を介さずに当接した状態で固定されていることが好ましい。   In addition, it is preferable that the said electroconductive sliding member is fixed in the state which contact | abutted the base material 1 and the metal mesh 2 without joining materials, such as an adhesive agent, from a viewpoint of improving heat resistance.

<導電性摺動部材の製造方法>
当該導電性摺動部材の製造方法は、基材を構成する複数の基材層と上記1又は複数の導電層とを交互に積層する工程(積層工程)と、上記積層工程後の積層体を熱圧着する工程(熱圧着工程)とを備える。以下、各工程について説明する。
<Method of Manufacturing Conductive Sliding Member>
The method of manufacturing the conductive sliding member includes a step of alternately stacking a plurality of base layers forming the base and the one or more conductive layers (stacking step), and a laminate after the stacking step. And a step of thermocompression bonding (thermocompression bonding step). Each step will be described below.

(積層工程)
本工程では、基材を構成する複数の基材層と上記1又は複数の導電層とを交互に積層する。
(Lamination process)
In this step, the plurality of base material layers constituting the base material and the one or more conductive layers are alternately laminated.

〔基材層〕
上記基材層は、マトリックス中に炭素繊維及び黒鉛を含有する。また、上記基材層のマトリックスの主成分が熱硬化性樹脂である場合、この熱硬化性樹脂は通常未硬化である。炭素繊維及び黒鉛の種類及び含有量については、当該導電性摺動部材の基材と同様とできるため、説明を省略する。
[Base material layer]
The base layer contains carbon fibers and graphite in a matrix. When the main component of the matrix of the base material layer is a thermosetting resin, the thermosetting resin is usually uncured. About the kind and content of carbon fiber and graphite, since it can be made to be the same as that of the base material of the conductive sliding member concerned, explanation is omitted.

上記基材層の製造方法としては、例えばマトリックスの主成分と炭素繊維と黒鉛と任意成分とを混合する工程(混合工程)と、上記混合工程で得られた混合物を加圧成形する工程(加圧成形工程)とを備える方法等が挙げられる。上記製造方法では、黒鉛の粒度調整のため、加圧成形前に上記混合物を粉砕してもよい。また、マトリックスの主成分が溶液状でない場合、上記混合工程ではマトリックスの主成分等の各成分をエタノール等の溶媒に溶解することで混合し、その後、加圧成形工程前に上記溶媒を揮発させるとよい。この場合、上記各成分の合計質量と上記溶媒の質量との比としては、例えば85:15以上96:4以下である。さらに、上記混合工程では、その他の方法として、マトリックスの主成分等の各成分を加圧ニーダー、ミキシングロール、二軸押出機などで混練混合することによって混合物を得てもよい。上記加圧成形工程で加える圧力としては、例えば1kg/cm以上1,000kg/cm以下である。なお、上記混合工程で混練混合する場合、及び/又は加圧成形前に上記混合物を粉砕する場合、上記炭素繊維の繊維長が切断によって低下するため、混合工程で比較的繊維長の大きい炭素繊維を用いることもできる。この場合の具体的な炭素繊維の平均繊維長としては、例えば50μm以上6,000μm以下である。 As a method for producing the base layer, for example, a step of mixing the main component of the matrix, the carbon fiber, the graphite and the optional component (mixing step), and a step of pressure molding the mixture obtained in the mixing step And the like. In the above-mentioned production method, the above-mentioned mixture may be crushed before pressure forming in order to adjust the particle size of the graphite. When the main component of the matrix is not in the form of solution, in the mixing step, each component such as the main component of the matrix is dissolved in a solvent such as ethanol and mixed, and then the solvent is volatilized before the pressure forming step. It is good. In this case, the ratio of the total mass of each component to the mass of the solvent is, for example, 85:15 or more and 96: 4 or less. Furthermore, in the mixing step, as another method, the mixture may be obtained by kneading and mixing each component such as the main component of the matrix with a pressure kneader, a mixing roll, a twin-screw extruder, or the like. The pressure applied in the pressure forming step is, for example, 1 kg / cm 2 or more and 1,000 kg / cm 2 or less. In the case of kneading and mixing in the mixing step, and / or in the case of grinding the mixture before pressure forming, the fiber length of the carbon fiber is reduced due to cutting, so carbon fibers having a relatively large fiber length in the mixing step Can also be used. The average fiber length of specific carbon fibers in this case is, for example, 50 μm or more and 6,000 μm or less.

上記基材層の各層の平均厚さの下限としては、0.1mmが好ましく、0.5mmがより好ましく、0.8mmがさらに好ましい。一方、上記基材層の各層の平均厚さの上限としては、5mmが好ましく、3mmがより好ましく、1.5mmがさらに好ましい。基材層の各層の平均厚さが上記下限より小さい場合、当該導電性摺動部材の金属網の平均間隔が減少し、その結果、金属網が基材を介さずに接触することで基材と金属網とが剥離し易くなるおそれがある。逆に、上記基材層の各層の平均間隔が上記上限を超える場合、当該導電性摺動部材が不要に大きくなるおそれがある。   As a minimum of average thickness of each layer of the above-mentioned substrate layer, 0.1 mm is preferred, 0.5 mm is more preferred, and 0.8 mm is still more preferred. On the other hand, as a maximum of average thickness of each layer of the above-mentioned substrate layer, 5 mm is preferred, 3 mm is more preferred, and 1.5 mm is still more preferred. When the average thickness of each layer of the base material layer is smaller than the above lower limit, the average spacing of the metal mesh of the conductive sliding member decreases, and as a result, the metal mesh contacts the substrate without interposing the substrate. And the metal mesh may be easily peeled off. On the contrary, when the average space | interval of each layer of the said base material layer exceeds the said upper limit, there exists a possibility that the said electroconductive sliding member may become large unnecessarily.

上記マトリックスの主成分が未硬化の熱硬化性樹脂である場合、上記混合工程で任意成分として硬化剤をさらに混合することが好ましい。熱硬化性樹脂がフェノール樹脂である場合の硬化剤としては、例えばヘキサメチレンテトラミン等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合の硬化剤としては、例えば多価フェノール類、酸無水物類、アミン類、イミダゾール類等が挙げられる。硬化剤の混合量としては、熱硬化性樹脂100質量部に対して、例えば10質量部以上25質量部以下である。   When the main component of the matrix is an uncured thermosetting resin, it is preferable to further mix a curing agent as an optional component in the mixing step. When the thermosetting resin is a phenol resin, examples of the curing agent include hexamethylenetetramine and the like. Moreover, as a hardening agent in case a thermosetting resin is an epoxy resin, polyhydric phenols, acid anhydrides, amines, imidazole etc. are mentioned, for example. The mixing amount of the curing agent is, for example, 10 parts by mass or more and 25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin.

(熱圧着工程)
本工程では、上記積層工程後の積層体を熱圧着する。本工程により、金属網が複数の開口に基材を構成する材料が充填されるよう上記基材中に埋没する。また、基材層のマトリックスの主成分が未硬化の熱硬化性樹脂である場合、本工程により上記熱硬化性樹脂が硬化する。上記熱圧着の条件としては、マトリックスの主成分等によって適宜変更可能であるが、加熱温度としては例えば150℃以上230℃以下であり、成形圧としては例えば1kg/cm以上1,000kg/cm以下である。
(Thermocompression bonding process)
In this step, the laminate after the above-mentioned lamination step is thermocompression-bonded. In this step, the metal mesh is embedded in the above-mentioned base material so that the plurality of openings are filled with the material constituting the base material. In addition, when the main component of the matrix of the base material layer is an uncured thermosetting resin, the thermosetting resin is cured in this step. The conditions for the thermocompression bonding can be appropriately changed according to the main component of the matrix and the like, but the heating temperature is, for example, 150 ° C. or more and 230 ° C. or less. The molding pressure is, for example, 1 kg / cm 2 or more and 1,000 kg / cm 2 or less.

なお、当該導電性摺動部材の製造方法では、上記熱圧着工程後、さらに加工を行ってもよい。上述の熱圧着工程後の加工としては、例えばバインダーを炭化させるための焼成、当該導電性摺動部材を特定の形状にするための切削加工、研削加工、研磨加工等の機械加工などが挙げられる。また、当該導電性摺動部材のマトリックスの主成分が熱硬化性樹脂である場合、上述の熱圧着工程後の加工としてキュア(加熱)を行ってもよい。キュアを行うことにより、上記熱硬化性樹脂の硬化をより進行させることができ、その結果、当該導電性摺動部材の摺動性をより向上できる。キュアを行う場合、その加熱温度としては、熱硬化性樹脂の種類等によって適宜変更可能であるが、例えば160℃以上280℃以下である。   In addition, in the manufacturing method of the said electroconductive sliding member, you may process further after the said thermocompression-bonding process. Examples of processing after the above-described thermocompression bonding step include baking for carbonizing the binder, cutting for forming the conductive sliding member into a specific shape, and machining such as grinding and polishing. . When the main component of the matrix of the conductive sliding member is a thermosetting resin, curing (heating) may be performed as processing after the above-mentioned thermocompression bonding step. By curing, the curing of the thermosetting resin can be further advanced, and as a result, the slidability of the conductive sliding member can be further improved. When curing is performed, the heating temperature can be appropriately changed depending on the type of thermosetting resin and the like, but is, for example, 160 ° C. or more and 280 ° C. or less.

なお、上記機械加工では、金属網の端部が摺動面以外に突出するように加工してもよい。このような機械加工により、突出した金属網の端部とリード線等の配線とを容易に電気的接続が可能になる。   In the above-mentioned machining, the end of the metal mesh may be processed to project beyond the sliding surface. Such machining makes it possible to easily electrically connect the end portion of the protruding metal mesh and the wiring such as the lead wire.

(用途)
当該導電性摺動部材の用途としては、例えばオルタネータ等の発電機やモータのカーボンブラシ、鉄道信号機用継電器、エレベータ等の開閉器、小型電圧調整器、遮断機などの電気接点、コネクタ、スイッチ等の電子機器接続部品、コンデンサ等の受動部品、パンタグラフ用すり板などが挙げられる。当該導電性摺動部材は、これらの中でカーボンブラシとして好適に用いることができ、オルタネータのカーボンブラシとしてより好適に用いることができる。なお、オルタネータとは、動力により電気を生成するための発電機であり、自動車等に使用される。
(Use)
As the application of the conductive sliding member, for example, carbon brushes of generators such as alternators or motors, relays for railway signals, switches such as elevators, small voltage regulators, electric contacts such as circuit breakers, connectors, switches, etc. Electronic device connection parts, passive components such as capacitors, and pantograph scraping plates. Among these, the conductive sliding member can be suitably used as a carbon brush, and can be more suitably used as a carbon brush of an alternator. The alternator is a generator for generating electricity by power, and is used for an automobile or the like.

<オルタネータ>
当該オルタネータは、当該導電性摺動部材を含むカーボンブラシを備え、上記カーボンブラシが70℃以上となる条件下で使用する。なお、当該オルタネータのカーボンブラシ以外については、従来公知のものと同様とできるため、説明を省略する。
<Alternator>
The alternator includes a carbon brush including the conductive sliding member, and is used under the condition that the carbon brush is 70 ° C. or higher. In addition, except the carbon brush of the said alternator, since it can be made the same as that of a conventionally well-known thing, description is abbreviate | omitted.

カーボンブラシは、当該導電性摺動部材の摺動面以外の面にリード線等の配線を接続したものである。当該導電性摺動部材は、相手材(コンミテータ)との摺動面に上記金属網の端面が露出し、上記配線と相手材とを電気的に接続する。   In the carbon brush, a wire such as a lead wire is connected to a surface other than the sliding surface of the conductive sliding member. The conductive sliding member exposes the end face of the metal mesh on the sliding surface with the mating material (commutator), and electrically connects the wiring and the mating material.

なお、上記配線は、当該導電性摺動部材に穴をあけてそこにリード線を挿入し、導電性の高い金属粉末等を詰め込むことで固定してもよい。また、リード線を取り付ける面の金属網を突出させておき、成形後、突出した金属網を撚り合わせることでリード線を固定してもよい。   The wiring may be fixed by making a hole in the conductive sliding member, inserting a lead wire into the hole, and packing metal powder or the like having high conductivity. Alternatively, the metal mesh on the surface to which the lead wire is attached may be protruded, and after forming, the lead metal wire may be fixed by twisting the protruded metal mesh.

当該オルタネータは、当該導電性摺動部材が導電性及び摺動性に優れるため、発電効率に優れ、かつ長寿命である。また、当該オルタネータは、使用時に摩擦熱等で70℃以上となる場合があるが、当該導電性摺動部材は基材と金属網との剥離の抑制に接着剤等の接合材を用いる必要がないため、耐熱強度を向上し易く、その結果、より長寿命である。   Since the said conductive sliding member is excellent in electroconductivity and slidability, the said alternator is excellent in electric power generation efficiency, and is long life. In addition, although the alternator may reach 70 ° C. or higher due to frictional heat at the time of use, the conductive sliding member needs to use a bonding material such as an adhesive to suppress peeling between the base material and the metal mesh. Because it does not, it is easy to improve the heat resistance strength, as a result, it has a longer life.

<その他の実施形態>
本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。
<Other Embodiments>
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and design changes can be made as appropriate within the intended scope of the present invention.

上記金属網の網目の形状としては、図3の矩形状に限定されず、例えば三角形状、円状、楕円形状等であってもよい。   The shape of the mesh of the metal mesh is not limited to the rectangular shape in FIG. 3 and may be, for example, a triangular shape, a circular shape, an elliptical shape, or the like.

上記導電層は、金属網に限定されず、例えばパンチングメタル、複数の線材をストライプ状に配設したもの等が挙げられる。また、上記導電層は、金属を主成分としていれば樹脂、セラミック、ガラス等の金属以外の成分を含有してもよい。   The conductive layer is not limited to a metal mesh, and examples thereof include a punching metal, and a plurality of wires disposed in a stripe. The conductive layer may contain a component other than metal, such as resin, ceramic, and glass, as long as the metal is a main component.

上記導電層がパンチングメタルである場合、このパンチングメタルの開口の形状としては、特に限定されないが、例えば正方形状、長方形状、菱形状、円状、楕円状等の多様な形状を採用できる。また、上記開口の平均面積としては、例えば上記金属網の網目の平均面積と同様とすることができる。さらに、このパンチングメタルの隣接する開口間の平均距離としては、例えば上記金属網の線材の平均径と同様とすることができる。さらに、このパンチングメタルの平均厚さとしては、例えば上述の金属網の平均厚さと同様とすることができる。   When the conductive layer is a punching metal, the shape of the opening of the punching metal is not particularly limited. For example, various shapes such as a square, a rectangle, a rhombus, a circle, and an ellipse can be adopted. Further, the average area of the openings can be, for example, the same as the average area of the mesh of the metal mesh. Further, the average distance between the adjacent openings of the punching metal can be, for example, the same as the average diameter of the wire of the metal mesh. Further, the average thickness of the punching metal can be, for example, the same as the average thickness of the metal mesh described above.

上記導電層が線材をストライプ状に配設することで形成されている場合、上記線材の断面形状及び平均径としては、例えば上記金属網の線材と同様とすることができる。また、上記線材の間隔としては、例えば金属網の平均目開きと同様とすることができる。   When the said conductive layer is formed by arrange | positioning a wire in stripe form, as a cross-sectional shape and average diameter of the said wire, it can be made to be the same as that of the wire of the said metal mesh, for example. Moreover, as a space | interval of the said wire, it can be made to be the same as that of the average opening of a metal mesh, for example.

上記導電層が線材をストライプ状又は網状に配設することで形成されている場合、上記線材が摺動面に対して傾斜するように配設されているとよい。この場合、線材の摺動面に対する傾斜角としては、例えば30°以上60°以下である。   When the said conductive layer is formed by arrange | positioning a wire in stripe form or net | network form, it is good for the said wire to be arrange | positioned so that it may incline with respect to a sliding face. In this case, the inclination angle of the wire with respect to the sliding surface is, for example, 30 ° or more and 60 ° or less.

上記複数の導電層は、略平行かつ略等間隔に配設されていなくてもよい。   The plurality of conductive layers may not be disposed substantially parallel and at substantially equal intervals.

当該導電性摺動部材の製造方法は、上述の製造方法に限定されない。具体的には、例えば射出成形、移送成形等において1又は複数の導電層を金型内に配設し、この金型内に基材を形成する材料を充填する方法なども挙げられる。   The manufacturing method of the said electroconductive sliding member is not limited to the above-mentioned manufacturing method. Specifically, for example, a method of disposing one or a plurality of conductive layers in a mold in injection molding, transfer molding, etc., and filling the material forming the base material in the mold may be mentioned.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、実施例記載の「部」及び「%」は、特に断らない限り「質量部」及び「質量%」を示す。また、本明細書において質量部を用いて配合量を説明する場合、特に断らない限りフェノール樹脂又はエポキシ樹脂100質量部に対する質量部として記載する。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited by the following examples. In the examples, "parts" and "%" indicate "parts by mass" and "% by mass" unless otherwise specified. Moreover, when demonstrating a compounding quantity using a mass part in this specification, unless otherwise indicated, it describes as a mass part with respect to 100 mass parts of phenol resin or epoxy resins.

(未硬化のフェノール樹脂の製造)
温度計、攪拌装置及びコンデンサを備えた反応容器内に、フェノール(P)193質量部、37質量%ホルマリン(F)142質量部(F/P=0.85)、及びシュウ酸0.97質量部(0.5質量%/P)をそれぞれ仕込んだ後、徐々に還流温度(98℃〜102℃)まで昇温して同温度で6時間の縮合反応を行った。次いで、減圧濃縮を行ったところ、199質量部(収量103質量%/P)の未硬化のノボラック型フェノール樹脂が得られた。この未硬化フェノール樹脂は、重量平均分子量(Mw)が3,840、数平均分子量(Mn)が512、分散比(Mw/Mn)が7.5であった。
(Production of uncured phenolic resin)
In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer and a condenser, 193 parts by mass of phenol (P), 142 parts by mass of 37 mass% formalin (F) (F / P = 0.85), and 0.97 mass of oxalic acid Parts (0.5 mass% / P) were separately charged, and the temperature was gradually raised to the reflux temperature (98 ° C. to 102 ° C.), and a condensation reaction was carried out at the same temperature for 6 hours. Next, concentration under reduced pressure was carried out, whereby 199 parts by mass (yield: 103% by mass / P) of an uncured novolak type phenolic resin was obtained. The uncured phenolic resin had a weight average molecular weight (Mw) of 3,840, a number average molecular weight (Mn) of 512, and a dispersion ratio (Mw / Mn) of 7.5.

なお、上述の重量平均分子量及び数平均分子量は、東ソー株式会社のゲル濾過クロマトグラフSC−8020シリーズビルドアップシステム(カラム:G2000Hxl+G4000Hxl、検出器:UV254nm、キャリヤー:テトラヒドロフラン1mL/分、カラム温度:38℃)を用いて標準ポリスチレン換算で測定した。   In addition, the above-mentioned weight average molecular weight and number average molecular weight are gel filtration chromatograph SC-8020 series build-up system (column: G2000Hxl + G4000Hxl, Toso Corporation), detector: UV254 nm, carrier: tetrahydrofuran 1 mL / min, column temperature: 38 ° C It measured by standard polystyrene conversion using.).

(実施例1)
グラファイト(黒鉛)(日本黒鉛工業社の「青P」)75.0質量部と、ピッチ系炭素繊維(三菱樹脂化学工業社の「K6371T」;平均繊維径11μm;平均繊維長3,000μm)5.0質量部と、マトリックスとして上述の未硬化のフェノール樹脂13.0質量部及びヘキサメチレンテトラミン(硬化剤)2.1質量部とをエタノール7.0質量部に溶解させたグラファイト混合物を調製した。次に、このエタノールを揮発させて上記グラファイト混合物を乾燥させた。その後、含有するグラファイトの粒度調整のため、上記グラファイト混合物の粉砕を行い、処理グラファイト混合物を作製した。この処理グラファイト混合物を180kg/cmで加圧成形して、平均厚さ1mmの平板状に賦形化した基材層を作成した。その後、5枚の未硬化の基材層(合計80質量部)と導電層としての4枚の銅メッシュ(線材の平均径が110μm、100メッシュ、平均目開き144μm)(合計20質量部)とを交互に積層し、温度180℃、成形圧180kg/cmで熱圧着することで成形した。次に、得られた成形物を250℃でキュア後、後加工することで、実施例1の導電性摺動部材を得た。なお、この導電性摺動部材が含有する上記炭素繊維は、上述のグラファイト混合物の粉砕によって切断されているため、その平均繊維長は100μm程度である。
Example 1
Graphite (graphite) (Nippon Graphite Industry Co., Ltd. "Blue P") 75.0 parts by mass, pitch based carbon fiber (Mitsubishi Plastic Chemical Industries Co., Ltd. "K6371 T"; average fiber diameter 11 μm; average fiber length 3,000 μm) 5 A graphite mixture was prepared by dissolving 0 parts by mass, 13.0 parts by mass of the above-mentioned uncured phenolic resin as a matrix, and 2.1 parts by mass of hexamethylenetetramine (hardening agent) in 7.0 parts by mass of ethanol. . The ethanol was then volatilized to dry the graphite mixture. Thereafter, in order to adjust the particle size of the contained graphite, the above-mentioned graphite mixture was pulverized to prepare a treated graphite mixture. The treated graphite mixture was pressure-molded at 180 kg / cm 2 to form a flat-plate shaped substrate layer having an average thickness of 1 mm. Then, five uncured base material layers (total 80 parts by mass) and four copper meshes as conductive layers (average diameter of wire is 110 μm, 100 mesh, average opening 144 μm) (total 20 parts by mass) Were alternately laminated and molded by thermocompression bonding at a temperature of 180 ° C. and a molding pressure of 180 kg / cm 2 . Next, the resulting molded product was cured at 250 ° C. and post-processed to obtain the conductive sliding member of Example 1. In addition, since the said carbon fiber which this electroconductive sliding member contains is cut | disconnected by grinding | pulverization of the above-mentioned graphite mixture, the average fiber length is about 100 micrometers.

実施例1の導電性摺動部材は、5mm×5mm×3mmの直方体であり、5mm四方の正方形の面が摺動面である。上記導電性摺動部材の備える導電層としての4枚の銅メッシュは、略平行かつ略等間隔で上記摺動面に略垂直に配設され、端面が摺動面に露出している。   The conductive sliding member of Example 1 is a 5 mm × 5 mm × 3 mm rectangular parallelepiped, and a square surface of 5 mm square is a sliding surface. The four copper meshes as the conductive layer included in the conductive sliding member are disposed substantially parallel to and substantially perpendicular to the sliding surface at substantially equal intervals and the end face is exposed on the sliding surface.

(実施例2)
成形後にキュアを行わなかった以外は実施例1と同様に操作して実施例2の導電性摺動部材を得た。
(Example 2)
A conductive sliding member of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that curing was not performed after molding.

(実施例3)
炭素繊維としてピッチ系炭素繊維の代わりにPAN系炭素繊維(東レ社の「トレカ T−008A」;平均繊維径7μm;平均繊維長3,000μm)5.0質量部を用い、かつ成形後にキュアを行わなかった以外は実施例1と同様に操作し、実施例3の導電性摺動部材を得た。
(Example 3)
Use 5.0 parts by weight of PAN-based carbon fiber (“TORAYCA T-008A” from Toray Industries; average fiber diameter 7 μm; average fiber length 3,000 μm) as carbon fiber instead of pitch-based carbon fiber, and cure after molding The conductive slide member of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the process was not performed.

(実施例4)
未硬化のフェノール樹脂の代わりに未硬化のエポキシ樹脂(三菱化学社の「JER871」(主剤)と三菱化学社の「JERキュアFL240」(硬化剤)とを重量比で100:20に混合)16.0質量部を用い、かつ成形後にキュアを行わなかった以外は実施例1と同様に操作し、実施例3の導電性摺動部材を得た。
(Example 4)
Uncured epoxy resin instead of uncured phenolic resin (Mitsubishi Chemical's "JER 871" (main agent) and Mitsubishi Chemical's "JER Cure FL 240" (curing agent) mixed in a weight ratio of 100: 20) 16 The conductive sliding member of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0 part by mass was used and curing was not performed after molding.

(比較例1)
グラファイト(黒鉛)(日本黒鉛工業社の「青P」)80.0質量部と、マトリックスとして上述の未硬化のフェノール樹脂13.0質量部及びヘキサメチレンテトラミン(硬化剤)2.1質量部とをエタノール7.0質量部に溶解させたものをグラファイト混合物とし、かつ成形後にキュアを行わなかった以外は実施例1と同様に操作し、比較例1の導電性摺動部材を得た。
(Comparative example 1)
80.0 parts by mass of graphite (graphite) ("Blue P" from Japan Graphite Industry Co., Ltd.), 13.0 parts by mass of the above-mentioned uncured phenolic resin as a matrix, and 2.1 parts by mass of hexamethylenetetramine (curing agent) The solution was dissolved in 7.0 parts by mass of ethanol to form a graphite mixture, and the procedure of Example 1 was repeated except that curing was not performed after molding, to obtain a conductive sliding member of Comparative Example 1.

(比較例2)
グラファイト(黒鉛)(日本黒鉛工業社の「青P」)48.0質量部とマトリックスとして上述の未硬化のフェノール樹脂12.0質量部及びヘキサメチレンテトラミン(硬化剤)1.9質量部とをエタノール7.0質量部で混合してグラファイト混合物を調製した。次に、このエタノールを揮発させて混合物を乾燥させた。その後、含有するグラファイトの粒度調整のため、上記グラファイト混合物の粉砕を行い、処理グラファイト混合物を作製した。この処理グラファイト混合物60質量部に銅粉末(和光純薬工業社の「銅粉末(和光一級)」)40質量部を混合し、成形圧3,500kg/cmで成形し、次に250℃でキュア後、後加工することで比較例2の導電性摺動部材とした。比較例2の導電性摺動部材の形状は、実施例1の導電性摺動部材の形状と同様とした。
(Comparative example 2)
48.0 parts by mass of graphite (graphite) ("Blue P" from Japan Graphite Industry Co., Ltd.), 12.0 parts by mass of the above-mentioned uncured phenolic resin as a matrix, and 1.9 parts by mass of hexamethylenetetramine (curing agent) A graphite mixture was prepared by mixing with 7.0 parts by mass of ethanol. The ethanol was then evaporated to dry the mixture. Thereafter, in order to adjust the particle size of the contained graphite, the above-mentioned graphite mixture was pulverized to prepare a treated graphite mixture. 60 parts by mass of this treated graphite mixture is mixed with 40 parts by mass of copper powder (“Copper powder (Wako first grade)” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the mixture is molded at a molding pressure of 3,500 kg / cm 2 and then at 250 ° C. After curing, the conductive sliding member of Comparative Example 2 was obtained by post-processing. The shape of the conductive sliding member of Comparative Example 2 was the same as the shape of the conductive sliding member of Example 1.

<評価>
以下に示す方法により、実施例1〜4及び比較例2の導電性摺動部材の摺動性及び導電性を評価した。なお、比較例1の導電性摺動部材は、成形直後に基材と銅メッシュとが剥離したため、評価を行わなかった。
<Evaluation>
The slidability and conductivity of the conductive sliding members of Examples 1 to 4 and Comparative Example 2 were evaluated by the methods described below. In addition, since the base material and the copper mesh peeled immediately after shaping | molding, the electroconductive sliding member of the comparative example 1 was not evaluated.

(摺動性)
スラスト試験機AFT−6A(東測精密工業社)を用いた図4A及び図4Bに示すスラスト試験装置により、各導電性部材の摺動性を測定した。スラスト試験装置は、角板状の相手材Y1と、この相手材Y1上に配設される3つの導電性摺動部材Y2と、この導電性摺動部材Y2の上面に接着剤で固定されるピンY3と、このピンY3を介して導電性摺動部材Y2に下向きの試験面圧Aをかける治具(図示略)とにより構成される。3つの導電性摺動部材Y2は、相手材Y1の上面の中央Bに対して点対称に配設し、この中央Bと導電性摺動部材Y2の摺動面の中央との平均距離を18mmとした。
(Slidability)
The slidability of each conductive member was measured by a thrust test apparatus shown in FIG. 4A and FIG. 4B using a thrust tester AFT-6A (Todzu Precision Industrial Co., Ltd.). The thrust test apparatus is fixed to the upper surface of the conductive sliding member Y2 with an adhesive, using a rectangular plate-shaped counterpart Y1, three conductive sliding members Y2 disposed on the mating member Y1, and the like. A pin Y3 and a jig (not shown) for applying a downward test surface pressure A to the conductive sliding member Y2 through the pin Y3. The three conductive sliding members Y2 are disposed point-symmetrically with respect to the center B of the upper surface of the mating member Y1, and the average distance between the center B and the center of the sliding surface of the conductive sliding member Y2 is 18 mm. And

下記条件にて相手材Y1を上面の中央Bと下面の中央とを結ぶ仮想直線を中心軸として一方向に回転させ、動摩擦係数、自己摩耗量、及び相手材摩耗量を測定した。
相手材:55mm×55mm×厚み3mmのリン青銅(C5191)の角板
試験面圧A:0.25MPa
試験速度:2.64m/秒(回転数2,000rpm)
環境:無潤滑
試験時間:20h
Under the following conditions, the counterpart material Y1 was rotated in one direction about a virtual straight line connecting the center B of the upper surface and the center of the lower surface as a central axis, and the dynamic friction coefficient, the self-wear amount, and the counterpart material wear amount were measured.
Counterpart material: 55 mm x 55 mm x 3 mm thick phosphor bronze (C5191) square plate Test surface pressure A: 0.25 MPa
Test speed: 2.64 m / s (rotation speed 2,000 rpm)
Environment: No lubrication Test time: 20 h

〔自己摩耗量〕
マイクロメーターで測定した導電性摺動部材Y2及びピンY3の摺動面に対する垂直方向の合計平均長さdの試験前後における差を導電性摺動部材Y2の自己摩耗量(μm/20h)とした。なお、この自己摩耗量は、3つの導電性摺動部材Y2及びピンY3における測定値の平均である。自己摩耗量は、数値が小さいほど摺動性に優れることを示し、130μm/20h以下の場合を良好、130μm/20hを超える場合を良好ではないと判断できる。
[Self wear amount]
The difference between the test before and after the test of the total average length d in the vertical direction with respect to the sliding surfaces of the conductive sliding member Y2 and the pin Y3 measured by a micrometer was taken as the self-wear amount (μm / 20 h) of the conductive sliding member Y2. . The amount of self-wear is an average of measured values of the three conductive sliding members Y2 and the pin Y3. The amount of self-wear shows that the smaller the numerical value, the better the slidability. It can be judged that the case of 130 μm / 20 h or less is good, and the case of exceeding 130 μm / 20 h is not good.

〔相手材摩耗量〕
試験前後の相手材Y1の質量の差を測定することで摩耗した相手材Y1の質量を求めた。この摩耗した相手材Y1の質量を相手材Y1の比重で割り、摩耗した体積を相手材摩耗量(mm/20h)とした。相手材摩耗量は、数値が小さいほど摺動性に優れることを示し、0.5mm/20h以下の場合を良好、0.5mm/20h超2.0mm/20h以下の場合をやや良好、2.0mm/20h超の場合を良好ではないと判断できる。
[Abrasion amount of mating material]
The mass of the worn counterpart material Y1 was determined by measuring the difference in mass of the counterpart material Y1 before and after the test. Dividing the worn mass mating member Y1 specific gravity of the mating member Y1, and the volume of worn mating member wear amount and (mm 3 / 20h). Mating member wear amount, numerical indicate that excellent slidability the smaller, 0.5 mm 3 / 20h good for the following:, 0.5 mm 3 / 20h ultra 2.0 mm 3 / 20h somewhat better in the following cases can determine if the 2.0 mm 3 / 20h than not good.

〔動摩擦係数〕
相手材Y1の回転時の摩擦力を測定し、その摩擦力を試験面圧Aで割った値を摩擦係数とした。相手材Y1の回転開始から10分経過し、開始直後の摩擦係数(静摩擦係数)よりも低い値で安定したときの値を動摩擦係数とした。動摩擦係数は、数値が小さいほど摺動性に優れることを示し、0.15以下の場合を良好、0.15以上の場合を良好ではないと評価できる。
[Dynamic friction coefficient]
The frictional force during rotation of the mating material Y1 was measured, and the value obtained by dividing the frictional force by the test surface pressure A was taken as the coefficient of friction. A dynamic friction coefficient is defined as a value obtained when 10 minutes have elapsed from the start of rotation of the mating material Y1 and stabilized at a lower value than the friction coefficient (static friction coefficient) immediately after the start. The smaller the numerical value of the dynamic friction coefficient, the better the slidability. The case of 0.15 or less can be evaluated as good, and the case of 0.15 or more can be evaluated as not good.

(導電性)
JIS−K7194(1994年)「導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法」に準拠して4探針法により導電性摺動部材の抵抗値を測定し、導電性を評価した。具体的には、図5に示すように、低抵抗率計(三菱化学社の「Loresta−GP MCP−T600」)の端子Z1を導電性摺動部材Z2の摺動面に当接し、電気抵抗(×10−3Ω)を測定した(N=10〜15)。なお、測定は、4つの端子Z1が基材Z4のみに偏って接触したり、銅メッシュZ3のみに偏って接触したりしないように注意して行った。電気抵抗は、数値が小さいほど導電性に優れることを示し、2.5×10−3Ω以下の場合を良好、2.5×10−3Ω超10.0×10−3Ω未満の場合をやや良好、10.0×10−3Ω超の場合を良好ではないと判断できる。
(Conductivity)
The electrical conductivity was evaluated by measuring the resistance value of the conductive sliding member by the four probe method in accordance with JIS-K 7194 (1994) “The resistivity test method of the conductive plastic by the four probe method”. Specifically, as shown in FIG. 5, the terminal Z1 of a low resistivity meter (Mitsubishi Chemical's "Loresta-GP MCP-T600") is brought into contact with the sliding surface of the conductive sliding member Z2 (× 10 −3 Ω) was measured (N = 10 to 15). In addition, the measurement was carefully performed so that the four terminals Z1 would not be in contact with only the base material Z4 or with the copper mesh Z3. Electrical resistance, numerical indicate that excellent conductivity smaller the, 2.5 × 10 -3 Ω following cases good, 2.5 × 10 -3 Ω than 10.0 × when less than 10 -3 Omega It can be judged that the case of somewhat better than 10.0 × 10 −3 Ω is not good.

各導電性摺動部材の材料と、上述の評価結果とを表1に合わせて示す。なお、表1において、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂の質量部は、硬化に用いた硬化剤の質量部を含む。また、「−」は、該当する材料を用いていないことを示す。   The materials of the respective conductive sliding members and the evaluation results described above are shown in Table 1. In addition, in Table 1, the mass part of a phenol resin and an epoxy resin contains the mass part of the hardening agent used for hardening. Moreover, "-" shows that the corresponding material is not used.

Figure 0006502180
Figure 0006502180

表1から明らかなように、実施例1〜4の導電性摺動部材は、摺動性及び導電性に優れ、かつ基材と金属網との剥離を抑制できた。一方、比較例2の導電性摺動部材は、自己摩耗量が良好ではなかった。これは、実施例1〜4の導電性摺動部材は、比較例2の導電性摺動部材と比較して、摺動性を低下させる銅の含有量が少なく、代わりに摺動性を向上する黒鉛の含有量が多いためであると考えられる。また、実施例1及び2の導電性摺動部材は、比較例2の導電性摺動部材よりも金属の含有量が少ないにも関わらず、電気抵抗が低下していた。これは、実施例1及び2の導電性摺動部材の備える金属網は、電流の流れる方向に物理的に連続しているため、金属粉末と比較して少量でも効率的に導電できるためである判断される。   As apparent from Table 1, the conductive sliding members of Examples 1 to 4 were excellent in the slidability and the conductivity, and were able to suppress the peeling between the base material and the metal mesh. On the other hand, in the conductive sliding member of Comparative Example 2, the self-wear amount was not good. This is because, compared with the conductive sliding member of Comparative Example 2, the conductive sliding members of Examples 1 to 4 have a smaller content of copper which reduces the slidability, and instead, the slideability is improved. It is considered that the content of graphite is high. Further, in the conductive sliding members of Examples 1 and 2, although the metal content was smaller than that of the conductive sliding member of Comparative Example 2, the electrical resistance was lowered. This is because the metal mesh provided in the conductive sliding members of Examples 1 and 2 is physically continuous in the current flow direction, and therefore can conduct electricity efficiently even in a small amount compared to metal powder. It is judged.

また、比較例1の導電性摺動部材は、基材と金属網との剥離を抑制できなかった。これは、炭素繊維が金属網に絡みつくことによる基材と金属網との剥離を抑制する効果が得られなかったためであると判断される。   Moreover, the electroconductive sliding member of the comparative example 1 was not able to suppress peeling of a base material and a metal mesh. It is judged that this is because the effect of suppressing the separation between the base material and the metal mesh due to the carbon fiber being entangled in the metal mesh is not obtained.

さらに、実施例1の導電性摺動部材は、実施例2の導電性摺動部材よりも自己摩耗量が少なかった。これは、実施例1の導電性摺動部材は、キュアによってフェノール樹脂の硬化が進行し、強度が向上したためであると考えられる。   Furthermore, the conductive sliding member of Example 1 had a smaller amount of self-wear than the conductive sliding member of Example 2. It is considered that this is because in the conductive sliding member of Example 1, curing of the phenol resin proceeds by curing and the strength is improved.

さらに、実施例2の導電性摺動部材は、実施例3の導電性摺動部材よりも電気抵抗が低下していた。これは、ピッチ系炭素繊維がPAN系炭素繊維よりも電気抵抗率が低いためであると考えられる。また、実施例2の導電性摺動部材は、実施例3の導電性摺動部材よりも自己摩耗量及び相手材摩耗量が低下していた。これは、摺動時の発熱等でピッチ系炭素繊維から微量のタール分が摺動面に染み出し、その結果、摩擦係数の変動が安定化したためであると考えられる。一方、実施例3の導電性摺動部材は、上述の摩擦係数の安定化の効果が得られなかったため、振動が発生することで自己摩耗量及び相手材摩耗量が増加したと考えられる。   Furthermore, the conductive sliding member of Example 2 had lower electrical resistance than the conductive sliding member of Example 3. It is considered that this is because pitch-based carbon fibers have a lower electrical resistivity than PAN-based carbon fibers. In addition, in the conductive sliding member of Example 2, the self-wear amount and the counterpart material wear amount were lower than those of the conductive sliding member of Example 3. It is considered that this is because a slight amount of tar exudes from the pitch-based carbon fiber to the sliding surface due to heat generation at the time of sliding, etc., and as a result, the fluctuation of the friction coefficient is stabilized. On the other hand, in the conductive sliding member of Example 3, since the above-described effect of stabilizing the coefficient of friction was not obtained, it is considered that the amount of self-wear and the amount of wear of the mating material increased due to the generation of vibration.

なお、自己摩耗量及び相手材摩耗量は、通常一方が増加すると他方が減少する関係にあるが、上述の振動の発生等の要因によって両方が同時に増減することもありうる。   Although the amount of self wear and the amount of wear of the mating material are normally in the relation of decreasing as one increases, the other may simultaneously increase or decrease due to the above-described occurrence of vibration or the like.

さらに、実施例2の導電性摺動部材は、実施例4の導電性摺動部材よりも自己摩耗量及び相手材摩耗量が低下していた。これは、フェノール樹脂の方がエポキシ樹脂よりも摺動性に優れるためであると考えられる。   Furthermore, in the conductive sliding member of Example 2, the self-wear amount and the counterpart material wear amount were lower than those of the conductive sliding member of Example 4. It is considered that this is because the phenol resin is better in slidability than the epoxy resin.

当該導電性摺動部材及びその製造方法によれば、基材と導電層との剥離を抑制でき、かつ摺動性及び導電性に優れる導電性摺動部材を提供できる。当該オルタネータは、発電効率に優れ、かつ長寿命である。   According to the said electroconductive sliding member and its manufacturing method, peeling of a base material and a conductive layer can be suppressed, and the electroconductive sliding member which is excellent in slidability and electroconductivity can be provided. The alternator has excellent power generation efficiency and long life.

1 基材
2 金属網
3 網目
Y1 相手材
Y2 導電性摺動部材
Y3 ピン
Z1 端子
Z2 導電性摺動部材
Z3 基材
Z4 銅メッシュ
REFERENCE SIGNS LIST 1 base material 2 metal mesh 3 mesh Y 1 counterpart material Y 2 conductive sliding member Y 3 pin Z 1 terminal Z 2 conductive sliding member Z 3 base material Z 4 copper mesh

Claims (10)

マトリックス中に炭素繊維及び黒鉛を含有する基材と、
この基材中に層状に配設され、金属を主成分とし、表裏に貫通する複数の開口を規則的に有する1又は複数の導電層と
を備え、
上記導電層が上記基材中に埋没され、上記基材を構成する材料が上記複数の開口に充填され、
上記1又は複数の導電層の端面が少なくとも摺動面に露出している導電性摺動部材。
A substrate containing carbon fibers and graphite in a matrix,
And one or more conductive layers which are disposed in layers in the base material and which are mainly composed of a metal and regularly have a plurality of openings penetrating the front and back,
The conductive layer is buried in the base material, and the material constituting the base material is filled in the plurality of openings ,
The electroconductive sliding member which the end surface of said 1 or several electroconductive layer is exposed to the sliding surface at least.
上記1又は複数の導電層が上記摺動面に略垂直に配設されている請求項1に記載の導電性摺動部材。   The conductive sliding member according to claim 1, wherein the one or more conductive layers are disposed substantially perpendicular to the sliding surface. 上記導電層が、線材をストライプ状又は網状に配設することで形成されている請求項1又は請求項2に記載の導電性摺動部材。   The conductive sliding member according to claim 1 or 2, wherein the conductive layer is formed by arranging wires in a stripe shape or a net shape. 上記線材が、摺動面に対して傾斜するよう配設されている請求項3に記載の導電性摺動部材。   The conductive sliding member according to claim 3, wherein the wire is disposed to be inclined with respect to the sliding surface. 上記複数の導電層が、略平行かつ略等間隔で配設されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の導電性摺動部材。   The conductive sliding member according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of conductive layers are disposed substantially in parallel and at substantially equal intervals. 上記金属が、銅又は銅合金である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の導電性摺動部材。   The electroconductive sliding member according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal is copper or a copper alloy. 上記マトリックスの主成分がフェノール樹脂である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の導電性摺動部材。   The conductive sliding member according to any one of claims 1 to 6, wherein the main component of the matrix is a phenol resin. 上記炭素繊維がピッチ系炭素繊維である請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の導電性摺動部材。   The electroconductive sliding member according to any one of claims 1 to 7, wherein the carbon fiber is a pitch-based carbon fiber. 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の導電性摺動部材を含むカーボンブラシを備え、
上記カーボンブラシが70℃以上となる条件下で使用するオルタネータ。
A carbon brush comprising the conductive sliding member according to any one of claims 1 to 8,
An alternator used under the condition that the carbon brush becomes 70 ° C. or higher.
マトリックス中に炭素繊維及び黒鉛を含有する基材と、
この基材中に層状に配設され、金属を主成分とし、表裏に貫通する複数の開口を規則的に有する1又は複数の導電層と
を備える導電性摺動部材の製造方法であって、
上記基材を構成する複数の基材層と上記1又は複数の導電層とを交互に積層する工程と、
上記積層工程後の積層体を熱圧着して、上記導電層が上記基材中に埋没し、かつ上記基材を構成する材料を上記複数の開口に充填する工程と
を備える導電性摺動部材の製造方法。
A substrate containing carbon fibers and graphite in a matrix,
A method of manufacturing a conductive sliding member, comprising: a conductive material disposed in a layer form in the base material; and one or more conductive layers having metal as a main component and regularly having a plurality of openings penetrating the front and back.
Alternately laminating a plurality of base material layers constituting the base material and the one or more conductive layers;
A step of thermocompression-bonding the laminated body after the laminating step , the conductive layer being buried in the base material, and filling the material constituting the base material into the plurality of openings. Manufacturing method.
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