JPS5819835Y2 - 電圧非直線性抵抗素子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電圧非直線性抵抗素子に係り、更に詳しくは
、電圧非直線性抵抗素子の電極配設構造に関する。

電圧非直線性抵抗素子は、バリスタとも呼ばれ、印加電
圧によって抵抗値が非直線的に変化し、印加電圧がその
素子のもつバリスタ電圧（制限電圧）を超える範囲で抵
抗値が激減する特異な特性を有する。

このような特異な性質に着目し、電圧非直線性抵抗素子
は、音響機器に関連する小形直流モータのノイズ防止、
リレー接点の保護、半導体素子の静電気に対する保護、
カラーテレビブラウン管回路の放電吸収などの手段とし
て広く利用されている。

本考案は、上述のような利用分野の内で、特に小形直流
モータのノイズ防止用として好適な電圧非直線性抵抗素
子に関する。

一般に小形直流モータは整流子片や刷子の幅が小さく、
電機子コイル電流Ｏ侍間的変化の割合が太き（、リアク
タンス電圧が太き（なることもあって、刷子が整流子片
間を移動する瞬間に、整流子面と刷子との間に火花が発
生し易い。

この火花は、整流子や刷子の摩耗を生じモータの寿命を
短縮するだけでなく、スパイク状のノイズ電圧の発生原
因となる。

このスパイク状のノイズ電圧は、両極性の電圧で、その
波高値が電源電圧の数十倍にもなり、音響機器などに悪
影響を及ばすものであるから、除去しなげればならない
。

そのようなノイズ防止手段として電圧非直線性抵抗素子
が使用され、ノイズ電圧がバリスタ電圧を超える範囲で
、これを短絡、吸収するものである。

第１図は、電圧非直線性抵抗素子を使用した小形直流モ
ータを概略的に示す断面図であり、電圧非直線性抵抗素
子１は、電機子コイル２と整流子４との間の回転軸３上
に嵌着しである。

５ａ 、 ５ｂは刷子、６ａ 、６ｂは界磁である。

第２図Ａ、Ｂは、上述の小形直流モータに使用されてい
た従来の電圧非直線性抵抗素子１の平面図および下面図
を禾している。

この従来例は、整流子４０片数が３個である場合に対応
する電極構造の電圧直線性抵抗素子を示すもので、中心
孔７を有する円板状の焼結体８０片面に、３個の電極９
ａ、９ｂ、９ｃを、ギャップｇｌを介して、３等配して
設けると共に、該電極９ａ〜９ｃのそれぞれに、整流子
４の各片に各別に接続されるリード線１０ａ、１０ｂ、
１０ｃをそれぞれ半田付は等により取付けて成るもので
ある。

この電圧非直線性抵抗素子（ち焼結体８０片面のみに電
極９ａ〜９ｃを形成したものであるから、ギャップｇ１
を介して対向する各電極９ａ〜９ｃの周方向端部間の焼
結体層の大部分がバリスタ作用をなすものである。

したがって第３図に示すように、リード線１０ａ〜１０
ｃを整流子４の各整流子片４ａ〜４ｃにそれぞれ接続す
ると、電極９ａ９ｂ、９ｂ−９ｃ、９ｃｍ９ａ間の各バ
リスタ層イ９ロ、ハが、整流子片４ａ、４ｂ、４ｃを介
して三角結線されたと等価の回路構成となる。

なお、電機子コイル２ａ、２ｂ、２ｃは、この例では三
角結線としであるが、星形結線とされる場合もある。

しかし上述のような電極構造であると、バリスタ特性を
発揮する個所が、ギャップｇ１を介して対向する電極９
ａ〜９ｃの各端縁相互間だけに限定されるから、電極面
積が広い割合には、大きな電流が流せず、飽和電流値が
小さくなるという欠点があった。

本考案は上述する従来欠点を除去し、電極面積を減少さ
せ、コストダウンを達成しながら、バリスタとして作用
する面積が大きくとれる電圧非直線性抵抗素子を提供す
ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案に係る電圧非直線抵抗
素子は、焼結体の面上に、隣接する電極間に介在する非
電極形成面がジグザグ状をなすように複数の電極を形成
して成ることを特徴とする。

以下実施例たる添付図面を参照し、本考案の内容を具体
的に詳説する。

第４図は本考案に係る電圧非直線性抵抗素子の一実施例
における平面図で、第２図に示すものと同様に、整流子
片数が３個である小形直流モータに適用するものについ
て例示している。

９０．９１．９２は、前述のように、各整流子片にそれ
ぞれリード線（図示せず）を介して接続される電極であ
り、該電極は、焼結体８０片面に、焼付け、メッキ、蒸
着、スパッタリングまたは溶射等の方法で形成されるも
のである。

焼結体８としては、粒子間の接触面でバリスタ特性を得
るシリコンカーバイト（Ｓｉｃ）系のもの、焼結体自体
は単なる直線性抵抗体であるが、電極と焼結体の接触に
よってバリスタ特性を得る酸化錫（ＳｎＯ２）または酸
化鉄（Ｆｅ２０３）系のものも使用できるが、焼結体自
身がバリスタ特性を有する酸化チタン（Ｔｉｏ２）系の
ものが望ましい。

酸化チタンＴｉｏ２）系のものは、低電圧範囲において
優れたバリスタ特性を示し、低電圧用の小形直流モータ
に合うからである。

各電極９０〜９２は、焼結体表面の外周側に形成された
外側弧状部９０ａ、９１ａ、９２ａと、各外側弧状部９
０ａ 、９１ａ 、９２ａの一端近傍の内周側から隣接
する外側弧状部の内側に形成された内側弧状部９０ｂ、
９１ｂ、９２ｂと、各外側弧状部９０ａと内側弧状部９
０ｂ、同じく９１ａと９１ｂ、９２ａと９２ｂをそれぞ
れ接続する接続部９０ｃ 、９１ｃ、９２ｃとを有する
。

前記各外側弧状部９０ａ 、９１ａ、９２ａの内周側に
は、内径側に突出する複数本の歯状部９０ｄ、９１ｄ。

９２ｄが形成され、また前記内側弧状部９０ｂ。

９１ｂ、９２ｂには、前記各外側弧状部９０ａ。

９１ａ、９２ａから突出するように形成された歯状部９
０ｄ、９１ｄ、９２ｄのそれぞれの間に位置するように
、外径側に突出する歯状部９０ｅ。

９１ｅ 、９２ｅが形成されている。

上述のような電極配設構造とすれば、例えば電極９０と
９２との間に介在する非電極形成面は、点線領域Ａで示
すように、ジグザグ状になり、第２図に示す従来のもの
に比べ、電極間対向長が長く、バリスタとして作用する
面積の広いものが実現できる。

従って、第５図に示すように、この実施例によれば、従
来の電圧電流特性Ｂに比べ、飽和電流値の犬なる特性Ｃ
の電圧非直線性抵抗素子を提供することができる。

なおこノ実施例では、第３図の実施例で示したような、
三角結線形のものを示したが、接続部９ｏｃ。

９１ｃ、、９２ｃを省略し、内側弧状部９０ｂ、９１ｂ
。

９２ｂを共通接続するか、あるいは外側弧状部９０ａ、
９１ａ、９２ａを共通接続したバタンとすれば、星形結
線のものも実現し得る。

また歯状部の向きも、必ずしも半径方向に一致させる必
要はなく、半径方向に傾斜させｔζものであってもよい
。

さらには、電極の前記弧状部と歯状部との総金的形状自
体がジグザグ状に形成されたものであってもよい。

第６図は本考案に係る電圧非直線性抵抗素子の他の実施
例における平面図を示している。

この実施例は、第４図の実施例と同様に三角結線形のも
のとして、第３図の回路図のように作用させるもので、
焼結体８０表面には３個の電極１１．１２゜１３が形成
されている。

各電極１１．１２．１３は、それぞれ焼結体８０半径方
向の幅の中間位置にそって形成された第１の弧状部１１
ａ、１２ａ。

１３ａと、４その各々の一端より共通接続部１１ｄ。

１２ｄ、１３ｄを介してそれぞれ外周側、内周側に沿っ
て形成された第２の弧状部１１ｂ 、 １２ｂ。

１３ｂ及び第３の弧状部１１ｃ、１２ｃ、１３ｃとから
成り、第１の弧状部１１ａ、１２ａ、１３ａは、それぞ
れ隣接する電極の第２の弧状部１３ｂと第３の弧状部１
３ｃとの間、同じく１１ｂとＩｌｃとの間および同じく
１２ｂと１２ｃとの間にそれぞれ位置せしめである。

従って、例えば電極１１と１３との間の非電極形成面は
、点線領域りで示すように、半径方向ジグザグに進行す
る形状をなし、バリスタ作用領域が非常に広くなる。

なお、この実施例では、一方に延びる弧状部が一本（第
１の弧状部）、他方に延びる弧状部が２本（第２、第３
の弧状部）であるものについて示しであるが、より多数
の弧状部を有するものについても実現可能であることは
言うまでもない。

また弧状部自体をジグザグ状に形成すれば、電極対向線
長は一層長くなる。

また以上の説明＋−３小形直流モータに適用されるもの
を中心に行ったが、本考案に係る電圧非直線性抵抗素子
は、小形直流モータ以外の機器における過電圧防止、ノ
イズ防止にも採用し得ることは言うまでもない。

さらに電極が３個である場合に限らず、２個あるいは４
個以上のものにも採用し得るし、円形以外のたとえば多
角形状のものにも採用し得る。

以上述べたように、本考案に係る電圧非直線性抵抗素子
は、焼結体の面上に、隣接する電極間に介在する非電極
形成面がジグザグ状をなすように複数の電極を形成して
成ることを特徴とするから、バリスタとして作用する面
積が広く、大電流範囲まで優れたバリスタ特性を示す電
圧非直線性抵抗素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電圧非直線性抵抗素子を装着した小形直流モー
タの構造を概略的に示す断面図、第２図Ａ、Ｂは従来の
電圧非直線性抵抗素子の平面図および平面図、第３図は
第２図に示した電圧非直線性抵抗素子を使用した小形直
流モータの回路図、第４図は本考案に係る電圧非直線性
抵抗素子の平面図、第５図は本考案に係る電圧非直線性
抵抗素子と従来のものの特性を比較して示す電圧電流特
性図、第６図は本考案に係る電圧非直線性抵抗素子の他
の実施例における平面図をそれぞれ示している。 １・・・・・・電圧非直線性抵抗素子、２・・・・・・
電機子コイル、３・・・・・・回転軸、４・・・・・・
整流子、８・・・・・・焼結体、９０．９１．９２．１
１．１２．１３・・・・・・電極、Ａ、Ｄ・・・・・俳
電極形成面。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）焼結体の面上に、隣接する電極間に介在する非電
   極形成面がジグザグ状をなすように複数の電極を形成し
   て成る電圧非直線性抵抗素子。
2. （２）前記電極の各々は、円弧状に形成された弧状部と
   、該弧状部から隣接する他の電極の弧状部に向けて径方
   向に形成された歯状部とを有して形成されることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載の電圧非直
   線性抵抗素子。
3. （３）前記電極の各々は、周方向に形成された歯状部を
   有し、隣接する電極の歯状部は互に間隔を隔てて入り込
   んで形成されることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項に記載の電圧非直線性抵抗素子。