今回はカーボンブラシに関する豆知識、「整流子皮膜とは？」を説明致します。


整流子皮膜（せいりゅうしひまく）とは、モーターの中にある
カーボンブラシと整流子が機械的な接触・摺動および、
通電等による電気的な要因によって整流子の表面に形成される
各種の薄い皮膜の事を言い、それらを総称して整流子皮膜と言います。


整流子皮膜の各種皮膜として黒鉛皮膜・酸化皮膜・水膜の３つがあります。
それぞれの皮膜形成の原理として、


＜黒鉛皮膜＞
カーボンブラシと整流子の摺動によってブラシから剥離した黒鉛小片が
摩擦面に配列し、整流子面の凹凸を均一化し、黒鉛皮膜が形成されます。
分かりやすく言うと、鉛筆の芯の部分が紙に付着して
文字が書ける状態と同様の仕組みです。

＜酸化皮膜＞
整流子の成分は銅であるので摺動による摩擦熱、通電による熱、
整流火花の熱によって銅が酸化し、酸化皮膜が形成されます。

＜水膜＞
空気中に存在する水分が整流子の表面に薄い水膜を形成します。


これらが適量に形成されることで整流子の潤滑性が保たれ、
摩擦を低減したり、皮膜自体が整流子の保護に繋がります。
ちなみに黒鉛皮膜が薄すぎたり、厚すぎたりするとブラシの摩耗が増えたり、
整流子の条痕（摩擦や整流火花によって形成される痕）が発生してしまいます。
表面が薄いチョコレート色になっている状態が適量と言えます。（画像参照）


整流子皮膜はモーターの使用環境下によって変化し易く、
それを安定した状態にする為に色々な添加剤をブラシ材質に加え、調整します。


もし、お使いの電動工具等でカーボンブラシ交換時に
純正ではないカーボンブラシに取り換えてご使用されていたら、
整流子面の状態を観察してみてください。もしかすると皮膜が適量ではなく、
不具合を起こしやすい状態になっているかもしれません。


目には見えないところで、私たちの生活を支えているカーボンブラシ。
今日はカーボンブラシに関する豆知識「整流子皮膜とは？」ついてお届けしました！


ぜひ次回もお楽しみに！


・・・・「整流子皮膜」の用語が出てくる記事
カーボンブラシの種類・材質①「電気黒鉛質」について
https://www.nc-net.or.jp/company/95640/product/detail/199977/
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