JPS5843985B2 - コガタチヨクリユウモ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は整流子と刷子間に発生する火花を消去し、長寿
命化ならびに無ノイズ化を可能ならしめる小型直流モー
タに関するものである。

従来の整流子を用いるモータにおいては、整流子と刷子
部分との摩耗劣化が大きな弱点であった。

これらのモータでは、回転子の回転に伴い整流子と刷子
とは電気回路的にはその都度開閉していることになり、
それによって回転子中の巻線に蓄えられた誘導エネルギ
ーが放電を生ずるため、火花が発生し、前記の如き整流
子と刷子との摩耗劣化を促進するのである。

さらに、この火花は電気的雑音発生の原因ともなる。

この火花現象を防止するために、第１図、第２図及び第
３図に示す様に、整流子１間に抵抗３、コンデンサ４、
またはバリスタ５をそれぞれ接続して整流子と刷子間に
生ずる火花電流を減少させる方法がすでに実用化されて
いるが、これらの従来法では第１図、第２図が示すよう
に、抵抗３やコンデンサ４を使用する場合、これらの素
子と巻線２が並列になるため、消費電流が増加する欠点
がある。

また、バリスタ５として、たとえば、ＳｉＣバリスタを
使用する場合は、バリスタ自体が低電圧では抵抗が高く
、電圧が上昇するにつれて抵抗が急に低下する素子であ
るため、消費電流をほとんで増加させることなく、火花
を減少させることが出来るが、第３図が示すように、前
記抵抗、コンデンサの場合と同様に、たとえば３個の素
子を整流子に接続させる場合は巻線部分に態別に接着剤
などで接着させるために・・ンダ付げ、接着などの作業
を多く要し、しかもそれら３個の素子の重量バランスを
十分検討しなげればならないという欠点がある。

本発明は上記の従来モータの欠点を克服し、火花の発生
を抑制して長寿命化ならびに無ノイズ化を可能ならしめ
る小型直流モータを提供すべく開発されたもので、本発
明によれば、負性抵抗を有しかつサーミスタの常数Ｂ’
Ｋ とＴ。

＝２７３°Ｋにおける固有抵抗Ｒ６ＫΩｃｍとの積が１
００００にΩ−ｃｒＸＫ以下である酸化物焼結体を薄片
状に形成し、これを整流子片に導電性接着剤にて固定せ
しめるよう構成したことを特徴とする小型直流モータ、
が得られる。

サーミスタの抵抗と絶対温度Ｔとの間には近似的に次の
関係がある。

式中、Ｒｏ 、Ｒは周囲温度Ｔ。

、Ｔにおける抵抗、Ｂは材料、焼結条件で定まる定数で
サーミスタの常数という。

本発明を図面によって説明する。

第４図は本発明に使用する酸化物焼結体の１例の平面図
Ａと断面図Ｂ、第５図は本発明の一実施例の概略図であ
る。

図において、１は整流子、２は巻線、６はリング状酸化
物焼結体、７は回転軸、８は鉄心、９は刷子、１０は整
流子固定プラスチックリング、１１は整流子片、１２は
導電性接着剤である。

本発明は、前記の酸化物焼結体６を第４図Ａ。

Ｂに示すごとく、リング状片に形成し、これを第５図に
示すごとく、整流子片１１に導電性接着剤１２にて固定
することによって、該リング状の酸化物焼結体６と導電
性接着剤１２との接触面を作り、この接触面において該
酸化物焼結体６０表面に有する電圧−電流特性を利用し
て整流子１と刷子９間に発生する火花を消去せしめるこ
とを目的とする小型直流モータである。

すなわち、半導体としての特性を有し、かつサーミスタ
の常数ＢＯＫと２７３°Ｋ における固有抵抗Ｒ８ＫΩ
備との積が１００ＯＯＫΩ、ｃｍｏＫ 以下である本酸
化物焼結体の表面には電気的障壁、すなわち障壁抵抗が
形成されており、この酸化物焼結体に導電性接着剤を塗
った場合でも、その導電性接着剤にて生成される導電と
本酸化物焼結体との間にはこの電気的障壁は残留するた
め、２個所に電極として導電性接着剤を塗り、その電極
間に電圧をかげた場合、該電圧がある値を超えると、前
記障壁抵抗が著しく減少することを見出したので、この
現象を応用して小型直流モータの火花消去に役立てるよ
うにすることが本発明の目的である。

本発明において前記薄片状の酸化物焼結体６を小型直流
モータに取り付ける際にはすでに第５図で示したように
、電極の焼付けやリード線のハンダ付けを必要とせず、
該酸化物焼結体６を単に整流子片１１に導電性接着剤１
２で固定するだけでよいので、従来のものに比べて製造
工程が極めて簡単となり、原料コストの低廉と相俟って
製造コストの大幅の低減を可能ならしめるものである。

本発明の小型直流モータが、以上のごとき構成によって
、整流子と刷子間に発生する火花を完全に消去し５るこ
とは、本発明モータを回転させた場合本発明モータを流
れる電流をオシロスコープで観察した第６図Ａの電流波
形によって明らかである。

すなわち、第６図Ａの電流波形において火花の発生を表
わす垂直の直線部分は極めて短かく、これは火花の完全
な消去を示すものであり、一方第６図Ｂの従来モータの
電流波形における該垂直の直線部分は極めて長く、火花
の発生を示している。

本発明における前記酸化物焼結体の電圧−電流特性は第
７図に例示するごとくであり、バリスタのそれとよく似
ていて、避雷器または回路の異常電圧保護用として利用
しうろことを示している。

酸化物焼結体のサーミスタの常数Ｂ’Ｋ と２′７３
０Ｋ における固有抵抗Ｒ８ＫΩ儲との積が１０００
０にΩ、ｃｒｎｏＫ 以下でない場合、それがサーミ
スタの常数Ｂ’Ｋ に基因する場合は熱的安定性が著
しく低下し、また２７３°Ｋ における固有抵抗ＲｏＫ
Ωｃｍに基因する場合は本質的に火花の完全な消去が不
可能となる。

さらに、ＢｏＫ およびＲｏＫΩｃｍの両者に基因する
場合は前記の二つの欠点を併せ含むことになるので、酸
化物焼結体のＢｘＲｏとしては１００ＯＯＫΩ、ｃｍｏ
Ｋ 以下であることを必要とする。

本発明における前記酸化物焼結体素子は表面の電気的障
壁のみを利用するもので、固体内の粒子間接触抵抗を利
用するＳｉＣバリスタなどに比べると、第７図に示すご
とくになり、再現性がよく、バラツキがなく、立上り電
圧が安定し、しかもそのバラツキが少なくなることによ
り品質的にも極めて安定している。

本発明は、以上の如く、従来モータよりはるかにすぐれ
た火花消去性能を有し、かつ製造コストの極めて低廉な
小型直流モータを提供するものであって、その工業的価
値は極めて高い。

次に、本発明を実施例でさらに具体的に説明するが、本
発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定さ
れるものではない。

実施例 酸化第二鉄１モルに対し、酸化銅０．５モル加えたもの
をポットミルにて充分粉砕し均質に混合した後乾燥器に
て乾燥し、これを１ ｔ ／ｃｒｔｔ程度の圧力で加圧
成型し、１００００℃以上の空気中高温で焼成して、第
４図Ａ、Ｂに示すごとき薄いリング状の焼結体６を得た
。

この焼結体６０両面にそれぞれアルミニウムを蒸着、焼
付けてオーミックな電極、すなわち、一般に半導体結晶
に金属などの電極を接触させた場合、その接触部の電流
電圧特性が直線的関係にあるとき、すなわち、その接触
部に流れる電流が接触部の電位差に比例するような特性
をもつ領域であるとき、これをオーム接触ｏｈｍｉｃ
ｃｏｎｔａｃｔ とよぶが、上記接触部がそのよう
な特性をもつ領域を形成し、Ｒｏ及びＢを測定したとこ
ろＲ６は２にΩｃｍ、 Ｂは４０００Ｘ であり、Ｒｏ
ｘＢ＝８０００にΩ０ｃｍ０Ｋ であった。

この焼結体６を小型直流モータに取り付ける場合、第５
図に示すごとくに、整流子片１１に接触せしめて導電性
接着剤１２、例えば銀接着剤にて固定した。

本実施例は回路的には第３図のそれと全く同じである。

この小型直流モータを回転させてみると、前述したよう
に、従来モータの刷子９と整流子１間に発生していた火
花は完全に消去されていることが判明した。

すなわち、オシロスコープで該モータに流れている電流
を観察すると、第６図Ａの如き火花の発生を示す垂直の
直線部分の極めて短い電流波形を得た。

ただし第６図Ｂの前記垂直の直線部分の極めて長い電流
波形は本火花消去素子を使用しなかった従来モータの場
合である。

これらより明らかであるように、本発明の小型直流モー
タにおいては整流子と刷子間の火花現象は完全に消去さ
れた。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は抵抗、コンデンサおよびバリスタ
のそれぞれの接続等価回路、第４図ＡおよびＢは本発明
の酸化物焼結体の一例の平面図および断面図、第５図は
本発明の一実施例の概略図、第６図Ａは本発明の小型直
流モータを流れる電流をオシロスコープで観察した場合
の電流波形図、同じ（Ｂは従来の火花消去素子を使用し
ない小型直流モータの電流波形図である。 第７図は第４図の本発明の酸化物焼結体の両面に導電性
接着剤を塗って電極とした場合の電圧−電流特性である
。 なお、第６図Ａ、Ｂの横軸は時間、縦軸は電流、第７図
の横軸は電圧、縦軸は電流をそれぞれ示す。 図において、 １・・・整流子、２・・・巻線、３・・・抵抗、４・・
・コンデンサ、５・・・バリスタ、６・・・リング状酸
化物焼結体、７・・・回転軸、８・・・鉄心、９・・・
刷子、１０・・・整流子固定プラスチックリング、１１
・・・整流子片、１２・・・導電性接着剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 負性抵抗を有しかつサーミスタの常数Ｂ０にと２７
   ３°Ｋ における固有抵抗Ｒ６ＫΩ備との積が１００Ｏ
   ＯＫΩ、ｃｍｏに以下である酸化物焼結体を薄片状に形
   成し、これを整流子片に導電性接着剤にて固定せしめる
   よう構成したことを特徴とする小型直流モータ。