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C 2820:2008

(1)

まえがき

この規格は,

工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,

炭素協会 (JCA)/財団法人日本規格協会 (JSA)

から,工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経

て,経済産業大臣が制定した日本工業規格である。

制定に当たっては,日本工業規格と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格の作成及び日

本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,IEC 60413 : 1972,Test procedures for

determining physical properties of brush materials for electrical machines を基礎として用いた。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に

抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許

権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に係る確認について,責任は

もたない。

JIS C 2820 には,次に示す附属書がある。

附属書(参考)JIS と対応する国際規格との対比表


 
C 2820:2008

目  次

ページ

序文

1

1.  適用範囲

1

2.  引用規格

1

3.  用語及び定義

2

4.  試験片

2

5.  測定項目

3

5.1  かさ密度

3

5.2  硬さ

3

5.3  抵抗率

4

5.4  曲げ強さ

6

5.5  灰分

7

附属書(参考)JIS と対応する国際規格との対比表

8

 


日本工業規格

JIS

 C

2820

:2008

電気機械用ブラシ材料の物理特性試験方法

Test procedures for determining physical properties of brush materials for

electrical machines

序文  この規格は,1972 年に第 1 版として発行された IEC 60413,Test procedures for determining physical

properties of brush materials for electrical machines を翻訳し,技術的内容を変更して作成した日本工業規格で

ある。

なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。

変更の一覧表をその説明を付けて,

附属書(参考)に示す。

1.  適用範囲  この規格は,電気機械用ブラシ材料のかさ密度・硬さ・抵抗率・曲げ強さの物理特性試験

法及び灰分の試験方法について規定する。

備考1.  これらの試験によって判定される物理特性は,ブラシ材料そのものの固有の特性であって,

電気機械に取り付けて作動させたときの性能特性とは区別される。

ブラシ材料は,一般にぜい(脆)性の多孔質材料であるため,その特性は当然ながら,金

属の同じ特性よりもはるかに大きく変動するということを,念頭に置いておかなければなら

ない。

これらの試験に使用される試験片は,定められたサンプリング手順に基づいて,採取され

た対象材料バッチを代表するものでなければならない。

2.  この規格の対応国際規格を,次に示す。

なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21 に基づき,IDT(一致している)

,MOD

(修正している)

,NEQ(同等でない)とする。

IEC 60413 : 1972,Test procedures for determining physical properties of brush materials for

electrical machines (MOD)

2.  引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS B 7502  マイクロメータ

JIS B 7507  ノギス

JIS B 7727  ショア硬さ試験−試験機の検証

JIS C 1102-1  直動式指示電気計器−第 1 部:定義及び共通する要求事項

JIS C 1102-2  直動式指示電気計器−第 2 部:電流計及び電圧計に対する要求事項

JIS C 2802  電気機械用ブラシの寸法

JIS Z 8401  数値の丸め方



C 2820:2008

3.  用語及び定義  JIS C 2802 による。

4.  試験片  試験片は,次に示す寸法の標準試験片を用いる。 
a)  試験片をブラシ材料から切り取るときは,厚さ t,幅 及び長さ の各寸法(図 1-1 及び図 2-1 参照)

が,加圧方向又は押出し軸に対して的確な方向である必要がある。長さ は,プレス成形したブラシ

材料の場合は,加圧方向に対して垂直な方向とし,押出し成形したブラシ材料の場合は,押出し軸に

沿った方向でなければならない。

 1-1  試験片の寸法と加圧方向との関係                      図 1-2  試験片の測定面

 2-1  試験片の寸法と押出し方向との関係                図 2-2  試験片の測定面

b)  標準試験片の寸法(厚さ t×幅 b×長さ l)は,次による。

10 mm×10 mm×64 mm 又は 4 mm×8 mm×32 mm


3

C 2820:2008

c)  試験片の厚さ 及び幅 の許容差は±0.04 mm,長さ の許容差は±0.8 mm とする。試験片が多数あり,

測定項目にかさ密度を含んでいる場合は,長さ と厚さ 及び幅 のいずれにも±0.04 mm の許容差を

適用した方がよい。

d)  試験片の厚さ t×幅 の直角度を確保するため,角度の許容差は±15′とする。長さ に対して垂直な

側面の対向する二つの面の平行度は,0.04 mm 以下とする。

e)  可能な場合には,試験片を製造済みのブラシから切り取ってもよい。試験片は,金型面又は押出し面

を完全に取り除き,表面を機械加工し,ブラシとして一般的な表面仕上げとする。

f)  製造済みのブラシから標準寸法の試験片を切り取ることができない場合は,受渡当事者間の協定に基

づき寸法を決定することができる。

使用する試験片の寸法が小さくなると,

取り扱いにくくなるため,

誤差が大きくなる可能性がある。

5.  測定項目  この項目で規定する測定項目は,かさ密度,硬さ,抵抗率,曲げ強さ,及び灰分とする。 
5.1

かさ密度  かさ密度は,寸法質量法によって試験する。

5.1.1

試験装置  試験装置は,次による。

a)  少なくとも±0.01 mm 以上の精度で試験片を測定するのに適した JIS B 7502 に規定のマイクロメータ

又は JIS B 7507 に規定のノギス。

b)  試験片の重さをグラム単位で測定するのに適した 0.5 %以上の感度をもつはかり又は天びん。

5.1.2

試験片  試験片は 4.  によって採取する。

5.1.3

試験手順  試験手順は,次による。

5.1.1 を用いて,試験片の厚さ t,幅 及び長さ をミリメートル単位で小数点以下 2 けたまで測定する。

次に,試験片の質量をグラム単位で有効数字 3 けたまで測定する。

5.1.4

計算  式 (1) によって試験片の体積 を計算して,cm

3

の単位で表す。

vt×b×l (1)

ここに,

v:  体積 (cm

3

)

t:  試験片の厚さ (cm)

b:  試験片の幅 (cm)

l:  試験片の長さ (cm)

式 (2) によってかさ密度

b

δ を計算し,JIS Z 8401 の規定によって有効数字 3 けたに丸める(以下,数字

の丸め方は JIS Z 8401 の規定による。

v

m

δ

=

b

 (2)

ここに,

b

δ : かさ密度 (g/cm

3

)

m: 試験片(乾燥状態)の質量 (g)

v: 試験片(開気孔及び閉気孔を含む。)の体積 (cm

3

)

5.2

硬さ  硬さは,JIS B 7727 に規定されたショア硬さ試験機を用いた反発法によって試験する。

ブラシ材料の硬さとブラシの研磨性とは,直接的な関係はないことが知られている。

5.2.1

試験装置  JIS B 7727 に規定のショア硬さ試験機 C 形を基本として使用する。

なお,JIS B 7727 に規定のショア硬さ試験機 D 形を用いてもよいが,この場合は,試験結果にその旨を



C 2820:2008

明記する。

5.2.2

試験片  試験片は,4.  によって採取する。

試験片の表面は,表層部を除去し,滑らかで,汚れ,その他の異物のない状態にし,測定する二つの面

が,互いに平行になるように加工する。

5.2.3

試験手順  試験手順は,次による。

a)  試験機は,堅固な支持台上に垂直に配置して使用する。

b)  試験片を試料受台に乗せ,計測筒をハンドル操作によって試験片にしっかり押し付け,ゴム球又は操

作輪を操作してハンマを落下させて硬さの測定値を読み取る。

c)  測定箇所は成形時の加圧面(プレス成形品は図 1-2 の A 面,B 面,押出し成形品の場合は図 2-2 の A

面,B 面,C 面,D 面)の少なくとも 2 面,各 3 点,計 6 点以上とする。ただし,測定箇所は,同じ

点,近接した点,及び端面に近い点であってはならない。

d)  測定値の平均値を整数に丸めた結果を,試験片の硬さとする。

5.3

抵抗率  抵抗率は,電圧降下法によって試験する。

5.3.1

試験装置  試験装置は,次による。

a)  直流電源は,0∼6 V の範囲で少なくとも 3 A 以上の出力をもつものが望ましい。

b)  直流電圧計は,JIS C 1102-1 及び JIS C 1102-2 に規定された少なくとも 1 000

Ω/V の抵抗値をもち,0

∼300 mV,0∼150 mV,0∼75 mV,0∼30 mV,0∼15 mV,0∼7.5 mV 及び 0∼3 mV の目盛をもつも

の,又はこれと類似の表示が可能なものが望ましい。

c)  直流電流計は,JIS C 1102-1 及び JIS C 1102-2 に規定された 0∼75 A,0∼30 A,0∼15 A,0∼7.5 A 及

び 0∼3 A の目盛をもつもの,又はこれと類似の表示が可能なものが望ましい。

d)  試験回路の遮断及び接続を行うスイッチをもつものとする。

e)  電流端子は,銅網のような接触性のよいものを介して試験片の両側を挟んで保持するのに適した構成

と寸法とをもつものとする。

f)  電圧端子は,試験片長さの 30 %以上,かつ,50 %以下の間隔をもつステンレス鋼の鋭利なもの,又は

これと同等以上の電気伝導性をもつものとする。

参考  電圧降下法の装置例を,参考図 に示す。

電流端子の構成例を,

参考図 に示す。

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

参考図  1  電圧降下法の装置例

l

u

V

A

②電圧端子

③試験片

①電流端子


5

C 2820:2008

参考図  2  電流端子の構成例

5.3.2

試験片  試験片は,4.  によって採取する。

5.3.3

試験手順  試験手順は,次による。

a)  試験片は,25  ℃±10  ℃の温度で試験する。

b)  試験片の寸法を,ミリメートル単位で小数点以下 2 けたまで測定する。

c)  試験片を,二つの電流端子で長さ方向に挟む。

d)  試験片の加圧面(プレス成形品は図 1-2 の A 面,B 面,押出し成形品の場合は図 2-2 の A 面,B 面,

C 面,D 面)のいずれかに,電圧端子を押し付ける。

e)  電圧端子に加える力は,直流電圧計の針が安定する程度とする。

f)  試験回路に電流を通じ,電圧端子間の電圧降下を有効数字 3 けたまで測定する。

g)  電流を遮断し,電流端子の圧力を解除後,試験片を裏返して再度電流端子で挟み,反対側の加圧面に

電圧端子を押し付ける。

h)  同じ電流を用いて,電圧降下を測定する。

i)

二つの面で各 1 回測定した電圧降下の算術平均値を用いて,抵抗率を計算する。

備考  試験片が加熱されると抵抗率に影響が出る場合があるため,試験片が加熱されないように迅速

に測定を行わなければならない。

5.3.4

計算  式 (3) によって計算し,有効数字 2 けたに丸める。

l

I

b

t

U

ρ

×

×

×

=

 (3)

ここに,

ρ: 抵抗率  (

Ω・m)

U: 2 点間の電圧降下 (V)

t: 試験片の厚さ (m)

b: 試験片の幅 (m)

I: 電流 (A)

l

u

電圧端子間の距離 (m)

備考  ブラシ材料の抵抗率は,マイクロオームメートル (µ

Ω・m)  単位で表示するのがよい。式 (3) の

銅枠

弾性絶縁物

当金

試験片

銅網

I

/ 2

/ 2



C 2820:2008

をミリボルト単位で,をアンペア単位で,及び l

u

をいずれもミリメートル単位で測定する

場合には,ρ はマイクロオームメートル単位で得られる。

5.4

曲げ強さ  曲げ強さは,次に示す 3 点曲げ試験方法による。

5.4.1

試験装置  図 に示すような 3 点曲げ試験に適する加圧及び圧力測定機構を備えた試験装置を使用

する。この試験装置において,支点は互いに水平で,加圧くさびは支点間の中心線上を移動可能であり,

各部品は試験時に変形破壊しない十分な強度をもつ材質とする。

 
 
支点の曲率半径  :0.5∼1.6 mm

荷重点の曲率半径:1.6∼5.0 mm

  3  曲げ強さ試験方法

5.4.2

試験片  試験片は 4.  によって採取する。

5.4.3

支点間距離  試験片に対応する支点間距離の推奨値を,表 に示す。

できる限り 10 mm×10 mm×64 mm の試験片を使用することが望ましい。やむを得ず 4 mm×8 mm×32

mm の試験片,又は別途受渡当事者間の協定によって取り決める寸法,支点間距離を使用する場合は,そ

の旨を明記する。

  1  試験片寸法と対応する支点間距離の推奨値

単位  mm

標準試験片寸法

厚さ  t

幅  b

長さ  l

支点間距離

L

s

10 10 64

40∼50

4 8 32

20∼26

5.4.4

試験手順  試験手順は,次による。

a)  試験片の寸法をミリメートル単位で,小数点以下 2 けたまで測定する。

b)  試験片の加圧面(プレス成形品は図 1-2 の A 面,B 面,押出し成形品の場合は図 2-2 の A 面,B 面,

C 面,D 面)を,支点の上に水平に載せ,試験片の長さ方向の中央に,加圧くさびが接触してから破

壊までの時間が 5 秒以上となる一定の速度で鉛直に荷重を加え,試験片が破壊したときの最大破壊荷

重 を,有効数字 3 けたまで記録する。

5.4.5

計算  式 (4) によって計算し,有効数字 2 けたに丸める。

2

s

B

2

3

t

b

F

L

×

×

×

×

=

σ

 (4)

ここに,

σ

B

曲げ強さ (MPa)

L

s

支点間距離 (mm)

F: 最大破壊荷重 (N)

b: 試験片の幅 (mm)

t: 試験片の厚さ (mm)

5.5

灰分  灰分は,次の試験方法によって求める。ただし,金属黒鉛質ブラシについては,適用しない。

L

s

b

t


7

C 2820:2008

5.5.1

試験装置  試験装置は,次による。

a

) 1

000

℃まで加温できる炉,炉内温度調整装置及び温度測定装置。

b

)  少なくとも 110  ℃まで加温できる乾燥器及び温度計。

c

)  シリカゲルなどの吸湿剤を備えたデシケータ。

d

)  あらかじめ 1 000  ℃に加熱し,質量を安定させた耐熱容器。

e

)  容器を移動させるためのトング。

f

)  容器及び試料の総質量を±0.2 mg の精度で測定できる分析用天びん。

g

)  スパチュラ,乳棒及び乳鉢。

5.5.2

試料  製造済みブラシ又はブラシ材料から,1∼5 g(通常 1∼2 g)の材料を採取し,乳鉢内で粒状

に砕いてすべての粒子径を約 0.5 mm 以下にしたもの。

5.5.3

試験手順  試験手順は,次による。

a

)  試料を 100  ℃±10  ℃で乾燥させ,定質量にする(約 2 時間を要する。)。

b

)  容器の質量 G

1

を 0.2 mg 以上の精度で測定する。

c

) 1∼5 g の乾燥状態の試料を容器に入れて,容器及び試料の合計質量 G

2

を 0.2 mg 以上の精度で測定す

る。

d

)  容器及び試料を炉内に入れ,ゆっくり 800  ℃以上に加熱する(1 000  ℃以上には加熱してはいけない。)。

気付いた臭気を記録する。

e

)  質量が一定になるまで完全に燃焼させる。

f

)  容器及び残さを約 200  ℃になるまで冷却した後デシケータに移し,室温まで放冷する。

g

)  容器及び残さの質量 G

3

を 0.2 mg 以上の精度で測定する。

5.5.4

計算  式 (5) によって計算し,受渡当事者間の協定がある場合を除き,少なくとも 5 回の試験を

行い,その算術平均値を有効数字 2 けたに丸める。

100

1

2

1

3

×

=

G

G

G

G

a

 (5)

ここに,

: 灰分  %(質量分率)

G

1

容器の質量 (g)

G

2

容器及び試料の質量 (g)

G

3

燃焼後の容器及び残さの質量 (g)



C 2820:2008

附属書(参考)JIS と対応する国際規格との対比表

JIS C 2820 : 2008  電気機械用ブラシ材料の物理特性試験方法

IEC 60413 : 1972  電気機械用ブラシ材料の物理特性を測定するための試験手順

(Ⅰ) JIS の規定

(Ⅲ)  国際規格の規定

(Ⅳ)  JIS と国際規格との技術的差異
の項目ごとの評価及びその内容 
  表示箇所:本体,附属書 
  表示方法:側線又は点線の下線

項目番号

内容

(Ⅱ) 
国際 
規格 
番号

項目
番号

内容

項目ごとの
評価

技術的差異の内容

(Ⅴ) JIS と国際規格との技術的差異の理由
及び今後の対策

1. 適用範囲

電気機械用ブラシの物理
的特性及び灰分の試験方
法について規定。

101

JIS とほぼ同じ。 MOD/削除

特性項目から,気孔
率を削除。

気孔率は,研究的要素が強く,製品管
理手法に利用するのは実用的でないた
め削除。 
IEC 規格の修正を提案する予定。

2. 引用規格

3.  用 語 及 び

定義

4. 試験片

試験片の寸法を規定。 102

JIS と同じ。 

IDT

− 201

かさ密度及び気孔率の測定 MOD/削除

気孔率を削除 101 の欄に記述。

− 203

試験の種類(寸法質量法,浸
せき法及び吸油法)を規定

MOD/削除

JIS は,寸法質量法だ
けを規定。

品質管理手法として実用性に優れ,一
般的に使用されている寸法質量法だけ

を採用。

寸法質量法によるかさ密

度試験方法を規定。

寸法質量法の試験方法を規

定。

5.1.1 試験装置 
5.1.2 試験片

204.1 装置及び試験片 MOD/削除

円筒形試験片を削除 102 に規定がなく,円筒形に加工する

必要性がないため削除。

5.1.3 試験手順 204.2 試験手順 IDT

204

204.3 計算 IDT

5.1.4 計算

202

用語及び定義 IDT  −

− 205

浸せき法の試験方法を規定。

MOD/削除

5.1 かさ密度

206

吸油法の試験方法を規定。 MOD/削除

研究的要素が強く,作業が繁雑であり
実用的でない。IEC 規格からの削除を
提案予定。

2

C

 2820

2008

2

C

 2820

2008


9

C 2820:2008

(Ⅰ) JIS の規定

(Ⅲ)  国際規格の規定

(Ⅳ)  JIS と国際規格との技術的差異
の項目ごとの評価及びその内容 
  表示箇所:本体,附属書

  表示方法:側線又は点線の下線

項目番号

内容

( Ⅱ ) 
国際 
規格

番号

項目

番号

内容

項目ごとの

評価

技術的差異の内容

(Ⅴ) JIS と国際規格との技術的差異の理由
及び今後の対策

 301

試験の種類(反発法及び押し
込み法)を規定

MOD/削除

JIS は,反発法だけを
規定。

品質管理手法として実用的に優れ,一
般的に使用されているショア硬さ試験

機を用いた反発法だけを採用。

反 発 法 の 試 験 方 法 を 規

定。

反発法の試験方法を規定。

5.2.1 試験装置 
5.2.2 試験片

302

302.1 装置及び試験片 MOD/変更

MOD/追加

C2 形を C 形に変更
し,D 形を追加。

C2 形は,我が国で普及していないた
め,C 形を基本とし,一般に使用され
ている D 形を追加。

302.2 装置の設定 IDT

5.2.3 試験手順

302.3 試験手順 MOD/変更

測定点数を,少なく
とも 2 面,各 3 点,

計 6 点以上とした。

IEC 規格は,表裏 5 点,各測定群の最
低値を除外した 8 点としているが,日

米のブラシ業界では従来から 6 点が標
準であり,資料が小さい場合測定が困
難であり,また,8 点とすると過去の

データとの整合性がなくなり,実用上
問題ないため,6 点以上とした。

5.2 硬さ

− 303

押し込み法の試験方法を規
定。

MOD/削除

研究的要素が強く,作業が繁雑であり
実用的でない。IEC 規格からの削除を
提案予定。

 401

試験の種類(電圧降下法及び
ケルビンブルッジ法)を規定

MOD/削除

JIS は,電圧降下法だ
けを規定。

品質管理手法として,一般的に使用さ
れている電圧降下法だけを採用。

電圧降下法の試験方法を
規定。

402

電圧降下法の試験方法を規
定。

5.3.1 試験装置 
5.3.2 試験片

 402.1 装置及び試験片 MOD/変更

IEC 規格の直流電源
スペック 40 A を,3 A
以上とした。

近年の測定精度向上から,40 A を通す
必要はない。IEC 規格の修正を提案予
定。

5.3.3 試験手順

402.2 試験手順 IDT

5.3 抵抗率

5.3.4 計算

 402.3 計算 IDT

2

C

 2820

2008

2

C

 2820

2008


10 
C 2820:2008

(Ⅰ) JIS の規定

(Ⅲ)  国際規格の規定

(Ⅳ)  JIS と国際規格との技術的差異
の項目ごとの評価及びその内容 
  表示箇所:本体,附属書

  表示方法:側線又は点線の下線

項目番号

内容

( Ⅱ ) 
国際 
規格

番号

項目

番号

内容

項目ごとの

評価

技術的差異の内容

(Ⅴ) JIS と国際規格との技術的差異の理由
及び今後の対策

5.3 抵抗率 
(続き)

− 403

ケルビンブルッジ法の試験
方法を規定。

MOD/削除

類似の試験方法であり,実用的で優れ
ている電圧降下法を採用。

5.4.1 試験装置 
5.4.2 試験片

IDT

5.4.3 支点間距離

501.1 装置及び試験片

MOD/変更

支点及び加圧くさび
の曲率半径及び支点

間距離を我が国の実
状を含む内容に広げ
た。

実測値にほとんど影響を与えない範囲
の差異であり,数値に幅をもたせ,IEC

規格による方法も含まれる内容とし
た。

5.4.4 試験手順 501.2 試験手順 IDT

5.4 曲げ強さ

5.4.5 計算

501

501.3 計算 IDT

灰分 IDT

灰分 601

601.5 金属ブラシ試験手順

5.5.1 試験装置

601.1 試験装置 IDT

5.5.2 試料

601.2 試料 IDT

5.5.3 試験手順

601.3 試験手順 IDT

5.5 灰分

5.5.4 計算

 601.4 計算 IDT

JIS と国際規格との対応の程度の全体評価:MOD 
 
備考1.  項目ごとの評価欄の記号の意味は,次のとおりである。

    ―  IDT技術的差異がない。 
    ―  MOD/削除 国際規格の規定項目又は規定内容を削除している。

    ―  MOD/追加 国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。 
    ―  MOD/変更 国際規格の規定内容を変更している。 
2.

JIS と国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次のとおりである。

    ―  MOD 国際規格を修正している。 

2

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