JPH03103055A - マイクロモータ用コミテータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、直流マイクロモータに用いられるコくテータ
であって、ノイズ抑制機能を備えたコミテータに関する
。

［背景技術］ 直流マイクロモータのノイズ消去用としては、従来より
リングバリスタが用いられている。このリングバリスタ
は、そのコンデンサ或分及びバリスタ或分により、ブラ
シとコくテータ間の電圧のオン・オフ時における火花を
吸収し、またコイルに残留したエネルギーを自己消費さ
せ、熱エネルギーに変換する働きを持っている。

近年、産業機器・家電機器等のあらゆる分野における機
器にコンピュータやマイクロコンピュータが搭載されて
おり、ノイズによるこれらの機器の誤動作を防止する必
要が高まっている。特に、ノイズの発生源となるモータ
は、ノイズの発生を極力抑制する必要がある。そのため
には、上記のような働きを有するリングバリスタは、ノ
イズ抑制素子として有効であり、広く使用されている。

すなわち、従来にあっては、直流マイクロモータのノイ
ズの発生を抑制するため、個別部品のリングバリスタを
コミテータの内部に組み込み、リングバリスタの電極を
コくテータに半田付けしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、リングバリスタは、コミテー夕内に組み
込んで半田付けする必要があるため、組立てに手間が掛
かって作業性が悪く、またリングバリスタは薄いセラミ
ックス板であるために組み込み時にクラックが入り、割
れや欠けが発生し易いという欠点があり、リングバリス
タの組み込みによる作業性の悪さを改善する必要があっ
た。さらに、近年においては、モータの小型化が要求さ
れているので、マイクロモータの内部構造を簡単にし、
部品点数を減らす必要があるが、リングバリスタがマイ
クロモータを小型化する支障となっている。

なお、コくテータの本体をバリスタ組成物で制作するこ
とも提案されている。しかし、モータのコミテータは、
回転を滑らかにするために回転時の偏心をできるだけ小
さくする必要があるが、そのような形状精度をセラミッ
クス（バリスタ組或物）の焼戒品で作ることは困難であ
った。そして、形状精度が悪いと、コミテータの組立て
時にバリスタ組或物で制作したコ【テータ本体が割れた
り、あるいはブラシとの接点バラツキによりノイズが生
じ、バリスタによってもノイズを吸収しきれなくなると
いう問題があった。

しかして、本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところはコミテータに直
接バリスタ特性を持たせることができ、しかもコ］テー
夕の形状精度を良好にできるようにすることにある。

［課題を解決するための手段コ このため、本発明のマイクロモータ用コミテータは、半
導体粉末とバインダー樹脂とからなるバリスタ特性を有
する複合材料により筒状のコ截テータ本体を成形し、コ
くテータ本体の内周面に内部電極を設け、コミテータ本
体の外周面にセグメント電極を設けたことを特徴として
いる。

［作用］ 本発明にあっては、セグメント電極と内部電極との間に
バリスタ特性を有するコミテータ本体が形成されている
ので、ブラシとセグメント電極との間のオン・オフ（断
続）により発生する火花やノイズはコミテータ本体を通
して内部電極側に吸収され、ノイズ等の発生を抑制する
ことができる。

しかも、このコくテータにあっては、コくテー夕本体を
バリスタ特性を有する材料により成形しているので、従
来のリングバリスタのような個別部品が不要となり、部
品点数を減らせると共にモータの内部構造を簡単にでき
、マイクロモータの小型化とコストダウンを図ることが
できる。

さらに、このコくテータ本体は、半導体粉末と樹脂とか
らなるバリスタ特性を有する複合材料により成形されて
おり、バリスタ特性を有する半導体粉末を樹脂により固
めた構造となっているので、樹脂威形や切削加工等によ
り容易に製造することができ、高い形状精度を得ること
ができる。また、コジテータ本体の曲げ強度を大きくす
ることができるので、コミテータの組立て時にコミテー
タ本体に割れが発生することもない。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述′する。

第ｌ図には本発明の一実施例のコくテータＡの正面図を
示し、第２図には第１図のＸ−Ｘ線に沿う断面図を示し
てある。コミテータ本体１は、半導体粉末とバインダー
樹脂とからなるバリスタ特性を有する複合材料により円
筒状に成形されている。このコミテータ本体１の内周面
には、導電ペースト４が塗布され、さらに円筒状の内部
電極２が挿入され、導電ペースト４を焼き付けることに
より内部電極２をコミテータ本体１の内周面に接着して
いる。さらに、この内部電極２の内周面には、合或樹脂
製の絶縁筒５が挿入されている。一方、コミテータ本体
１の外周面にｌよ、導電ペースト６が塗布され、さらに
その上に３つの円弧板状にしたセグメント電極３が貼り
付けられ、導電ペースト６を焼き付けることによりセグ
メント電極３が接着されており、各セグメント電極８の
側面間はコミテータ本体１の外周面に突設されたスベー
サ部７により仕切られている。しかして、セグメント電
極３の外面とスペーサ部７の表面とにより滑らかな円筒
面が形威されている。さらに、各セグメント電極３の後
端からは外周方向へ向けて端子８が延出されており、セ
グメント電極３の外周面の後端部には、軸受けストッパ
用の合成樹脂製の絶縁環９がはめられている。

上記コミテータ本体１について、さらに詳しく説明する
と、このコミテータ本体１は、バリスタ特性が得られる
ような半導体粉末と樹脂を混合し、樹脂を接合材として
半導体粉末を所定形状に成形したものである。しかして
、このコ截テータ本体１は、半導体粉末の粒子同士が接
触することによって、全体としてバリスタ特性を備えて
いる。このように、半導体粉末を樹脂によって樹脂成形
するようにしたので、コミテータ本体１の加工が容易と
なり、また曲げ強度も大きくなり、コミテー夕の組み立
て時に、割れや欠けが生じなくなる。

この半導体粉末としては、例えばＺｎＯ，　ｓｉｃ，　
ＳｒＴｉ０３等の粉末を用いることができる。

上記のようなコミテータＡは、マイクロモータ内に組み
込まれ、セグメント電極３はブラシに摺接させられ、内
部電極２はアースもしくは低電圧側へ接続される。マイ
クロモータの回転時には、ブラシと各セグメント電極３
が高速でオン・オフを繰り返すので、セグメント電極８
とブラシとの間には火花が発生し、それに伴いノイズが
生じる。

このとき、セグメント電極３に高電圧が生じると、コミ
テータ本体１のバリスタ特性によりセグメント電極３と
内部電極２間の抵抗値が小さくなるので、セグメント電
極３と内部電極２間が導通して火花やノイズが内部電極
２側へ吸収される。

（具体例） 半導体粉末として、次のような方法でそれぞれＺｎＯ粉
末、ＳｉＣ粉末、ＳｒＴ　ｉｏｓ粉末を作威し、これら
と樹脂を混合した複合材料を用いてコミテータを製作し
、それらの諸特性を調べた。

Ｃ　ＺｎＯ粉末の作或：］　　ＺｎＯ原料１００ｇに対
し．Ｃｏ．Ｍｎの各酸化物としてＣｏｇＯｓ＋　Ｍｎｓ
Ｏａを各々０．５モル％で配合し、１５０ｃｃの水を加
えた後、ボールジルにてこれらを粉砕混合した。こうし
てできたスラリーをオーブンで攪拌しながら乾燥させ、
ｉｏｏ’のメッシュのふるいに通した後、１３５０℃で
５時間焼成した。さらに、この焼或物を２０〜７０μｍ
の粒径になるように粉砕し、ＺｎＯの半導体粉末を製作
した。

ＣＳｉＣ粉末の作或〕　粒径５０〜７０μｍの市販品の
ＳｉＣ粉末をそのまま用いた。

（ＳｒＴｉＯａ粉末の作或）　　３ｒＴｉＯ．どなるよ
うにＳｒＣＯ，とＴ　ｉＯ＋を配合し（全量１００ｇ）
、さらに半導体化剤としてＮｂの酸化物Ｎｂ＊Ｏａを０
．００１モル％配合し、これらを混合した後、１２００
℃で２時間仮焼した。

さらに、この仮焼体を粗粉砕し、還元雰囲気中において
１４００℃で２時間焼威し、さらに粗粉砕後２０〜７０
μｍの粒子を分級してＳｒＴ　ｉｏａの半導体粉末を得
た。

以上の３種類の半導体粉末とエボキシ樹脂粉末を各々９
０　：　１０　（ｗｔ％）の割合で混分して３種の複合
材料を得た。

こうしてできた３種の複合材料を、円筒状（外径５　ｍ
ｍ　，内径４　ｍｍ　，長さ７ｍｍ）に成形し、円筒状
の内部電極及びセグメント電極に導電ペーストを３０μ
ｍの厚さで塗布して貼り付け、　１６０℃で１５分熱処
理して導電ペーストを硬化させた。さらに、軸受けスト
ッパー用の絶縁環をはめ込み、第１図及び第２図のよう
なコ夫テータを製作した。

こうして製作された各コくテータの諸特性を第１表に記
す。

第１表 なお、温度特性は、２０℃から７０℃でのバリスタ電圧
の変化を温度差で除したものであり、耐パルス性の測定
は３５μＦのコンデンサに電圧が５０Ｖとなるようにチ
ャージし、サンプルとしたコくテータに放電することに
より行った。

このように、半導体粉末によって特性が異なるので、モ
ータの用途に応じて適当な半導体粉末を選択することが
できる。例えば、ＺｎＯの場合は、αが大きく、電圧制
限に効果があり、ＳｉＯの場合は、温度特性がよく、応
答特性が優れている。また、ＳｒＴｉＯａ系の場合は、
静電容量が大きく、高周波ノイズの吸収に適している。

なお、上記具体例では、半導体粉末とエポキシ樹脂とを
混合したものを示したが、樹脂としてはエボキシ樹脂以
外の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム系樹脂、フッ素
系樹脂などを用いることができ、さらに、これらの樹脂
にガラスフィラーやカーボンフイラー等を混合したもの
を用いることもできる。

［発明の効果］ 本発明によれば、バリスタ特性を有するコくテータ本体
により、ブラシとセグメント電極の間に発生する火花や
ノイズを吸収し、ノイズ等の発生を抑制することができ
る。

しかも、このコくテータにあっては、従来のリングバリ
スタのような個別部品が不要となり、部品点数を減らせ
ると共にモータの内部構造を簡単にでき、マイクロモー
タの小型化とコストダウンを図ることができる。

さらに、このコくテータ本体は、半導体粉末と樹脂とか
らなるバリスタ特性を宥する複合材料により成形されて
いるので、樹脂成形や切削加工等により容易に製造する
ことができ、高い形状精度を得ることができ、ブラシと
の接点バラツキ等も小さくできる。また、コミテータ本
体の曲げ強度を大きくすることができるので、コミテー
タの組立て時にコミテータ本体に割れが発生することも
なく、組立て作業等も容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は第１
図のＸ−Ｘ線断面図である。 １・・・コミテータ本体　　２・・・内部電極３・・・
セグメント電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体粉末とバインダー樹脂とからなるバリスタ
   特性を有する複合材料により筒状のコミテータ本体を成
   形し、コミテータ本体の内周面に内部電極を設け、コミ
   テータ本体の外周面にセグメント電極を設けたことを特
   徴とするマイクロモータ用コミテータ。