JPS6331354Y2 - - 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、
印加電圧によつて抵抗値が非直線的に変化し、印
加電圧がその素子の持つバリスタ電圧（制限電
圧）を超える範囲で、抵抗値が激減する特異な性
質を有する。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、電機子コイル電流の時間的変化の割合
が大きく、リアクタンス電圧が大きくなることも
あつて、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する。この火花
はスバイク状のノイズ電圧の発生原因となり、ま
た整流子と刷子の摩耗を生じ、モータとしての寿
命を短縮する傾向を生じる。前述のノイズ電圧は
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、音響機器に悪影響を及ぼすものである
から、除去しなければならない。

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、これを短絡に吸収するもので
ある。

次に、電圧非直線性抵抗素子を使用した小形直
流モータおよび従来の電圧非直線性抵抗素子を第
１図、第２図を参照して説明する。第１図は電圧
非直線性抵抗素子１を被着した小形直流モータの
断面図を示すもので、２は電機子コイル、３は回
転軸、４は整流子、５ａ，５ｂは刷子、６ａ，６
ｂは界磁である。電圧非直線性抵抗素子１は、電
機子コイル２と整流子４との間に軸上に嵌着さ
れ、後述する如く、電極を整流子に接続して設け
られる。

第２図Ａ，Ｂは従来の電圧非直線性抵抗素子の
平面図および下面図をそれぞれ示している。この
従来例は、整流子４の片数が３個である場合に対
応する電極構造の電圧非直線性抵抗素子を示すも
ので、中心部に取付孔７を有する円板状の焼結体
８の片面に、３個の電極９ａ，９ｂ，９ｃをギヤ
ツプg₁を介して３等配する共に、裏面の各電極９
ａ，９ｂ，９ｃと対向する位置に、、それぞれ電
極９ｄ，９ｅ，９ｆを形成し、電極９ａと９ｅ、
９ｂと９ｆ、９ｃと９ｄを、それぞれリード線１
０ａ，１０ｂ，１０ｃで接続し、各電極９ａ，９
ｂ，９ｃにそれぞれ外部との接続用リード線１０
ｄ，１０ｅ，１０ｆを半田付け等により取り付け
て成るものである。

この電圧非直線性抵抗素子は、第３図に示すよ
うに、各リード線１０ｄ，１０ｅ，１０ｆを整流
子４の各整流子片４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ接
続すると、電極９ａ−９ｄ、９ｂ−９ｅ、９ｃ−
９ｆ間の各バリスタ層イ，ロ，ハが三角結線され
たものとなる。なお２ａ，２ｂ，２ｃは電機子コ
イルであり、この例では三角結線されているもの
について示しているが、星形結線とされる場合も
ある。

上述のように、電極を焼結体の両面に形成した
ものは、バリスタとして作用する焼結体の領域
が、焼結体の片面にのみ電極を形成したものに比
べて大きくとれるという利点がある。しかしなが
ら、第２図に示した従来のものは、表面と裏面の
電極をリード線１０ａ，１０ｂ，１０ｃにより接
続する構造であり、作業性が悪く、生産能率が悪
い。また外部接続用リード線１０ｄ，１０ｅ，１
０ｆ以外に電極間接続用リード線１０ａ，１０
ｂ，１０ｃが存在するため、リード線数が多くな
り、構造的に複雑化し、機器への装着が容易でな
く、しかも信頼性がそれだけ乏しいものとなる。

本考案は、上述する欠点を除去し、電極間接続
用のリード線が不要で、生産性に富み、機器への
装着が容易で、しかも電極面積を増大させ、エネ
ルギー耐量を大きくできるようにした電圧非直線
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、本考案は、焼結体の
表面及び裏面に、それぞれギヤツプを介して隔て
られた複数の電極を形成して成る電圧非直線性抵
抗素子において、前記焼結体は酸化チタン系焼結
体で構成し、該焼結体の前記ギヤツプ内の周辺部
に切欠部を有し、該切欠部に形成された導電層に
より、表面側の電極の一つと、該表面側電極と前
記ギヤツプを介して隣り合う他の表面電極に対向
する裏面側電極とを電気的に接続したことを特徴
とする。

以下実施例たる添付図面を参照し、本考案の内
容を具体的に説明する。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図は同じくそ
の斜視図を示している。この実施例に示す電圧非
直線性抵抗素子も前述と同様に整流子片が３個で
ある３極の小形直流モータのノイズ防止用として
構成されたものである。

８は中心に取付孔７を有して、円環状に形成さ
れた焼結体である。この焼結体８として、従来は
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）系のものや、焼結体自身は直線
性抵抗体であるが、これに付与される電極との接
触状態によつてバリスタ特性を得る酸化錫
（SnO₂）系もしくは酸化鉄（Fe₂O₃）系のものが
使用されていたが、本考案においては、焼結体自
身がバリスタ特性を有する酸化チタン（TiO₂）
系のものによつて構成する。酸化チタン系焼結体
は、低電圧範囲で優れたバリスタ特性を示し、小
型直流モータ用として最も適しているからであ
る。

１１ａ，１１ｂ，１１ｃは焼結体８の表面に、
それぞれギヤツプを介して３等配された扇形の電
極、１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは各電極１１ａ，１
１ｂ，１１ｃに対応する裏面にそれぞれ形成され
た同形の扇形の電極である。これらの電極１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ、１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは
銀合金ペースト印刷法などによつて形成される。
各電極の間に位置するギヤツプ内の外周部には、
表、裏面に達する切欠部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
が凹設され、該切欠部１２ａ，１２ｂ，１２ｃの
それぞれの内面には、導電層１３ａ，１３ｂ，１
３ｃが形成されている。これらの導電層１３ａ，
１３ｂ，１３ｃは、それぞれ表面側と裏面側の電
極である１１ｃと１１ｄ、１１ａと１１ｅ、１１
ｂと１１ｆを、各表面電極１１ａ，１１ｂ，１１
ｃの外周近傍で切欠部１３ａ，１３ｂ，１３ｃの
端縁に接するように形成された部分ａと、裏面側
電極１１ｄ，１１ｅ，１１ｆの外周近傍で切欠部
１３ａ，１３ｂ，１３ｃの、反対側の端縁に接す
るように形成された部分ｂと介して互いに接続す
るものである。

一方、、導電層１３ａ，１３ｂ，１３ｃと電極
１１ａ，１１ｂ，１１ｃとのそれぞれの間には、
非電極形成面たるギヤツプg₁，g₂，g₃が形成され
ている。また裏面側の電極１１ｄ，１１ｅ，１１
ｆにも、突出部ｂを設けた端縁とは反対側の端縁
と、導電層１３ａ，１３ｂ，１３ｃとの間に、同
様のギヤツプが形成されている。

すなわち、この実施例では表面側の電極と裏面
側の電極たる１１ａと１１ｅ、１１ｂと１１ｆお
よび１１ｃと１１ｄがそれぞれ一つの電極を構成
し、電極１１ａ，１１ｅと電極１１ｂ，１１ｆと
の間、電極１１ｂ，１１ｆと電極１１ｃ，１１ｄ
との間および電極１１ｃ，１１ｄと電極１１ａ，
１１ｅとの間には、互いに対向する表面および裏
面側の電極である１１ｂと１１ｃ、１１ｃと１１
ｆおよび１１ａと１１ｄの、それぞれの間の焼結
体厚みによるバリスタ層が得られることとなる。
したがつて、電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃまたは
１１ｄ，１１ｅ，１１ｆにリード線１０ｄ，１０
ｅ，１０ｆをそれぞれ接続し、該リード線１０
ｄ，１０ｅ，１０ｆの他端を小形直流モータの整
流子片４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ接続した場
合、第３図に示すように、各バリスタ層イ，ロ，
ハを三角結線した回路構成となる。

前述の切欠部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ内に導電
層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを形成する場合、第６
図に示すように、切欠部を有する酸化チタン
（TiO₂）系の焼結体８に対し、それれぞれ表、裏
電極を印刷塗布すると同時に、先端部に導電剤１
４を付着させた治具１５を、各切欠部１２ａ，１
２ｂ，１２ｃに嵌合することにより、該治具１５
で焼結体８の押えて、導電層形成の役目を果させ
ることができ、、電極形成作業も極めて容易に行
なうことができる。

焼結体自体がバリスタ特性を示す酸化チタン系
の電圧非直線性抵抗素子においては、エネルギー
耐量が電極面積に依存し、電極面積が小さくなる
とエネルギー耐量も小さくなり、耐電圧特性等が
低下するものであるが、本考案においては、前述
の如く、焼結体８の両面側の電極を切欠部１２
ａ，１２ｂ，１２ｃを通して導通させ、電極面積
を増大させてあるから、エネルギー耐量が大きく
なり、耐電圧特性が向上する。

しかも、切欠部１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、電
極１１ａ，１１ｂ，１１ｃまたは１１ｄ，１１
ｅ，１１ｆを隔てるギヤツプ内に形成してあるの
で、切欠部１２ａ，１２ｂ，１２ｃがあることに
よつて、電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃまたは１１
ｄ，１１ｅ，１１ｆの面積が縮小されることがな
い。このため、切欠部１２ａ，１２ｂ，１２ｃの
存在にも拘わらず、エネルギー耐量の高い耐電圧
特性の優れた電圧非直線性抵抗素子が得られる。

第７図、第８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および斜視図
を示している。この実施例の特徴は、円環状に形
成された焼結体８の内周部に切欠部１２′ａ〜１
２′ｃ設けたことで、表面と裏面の電極を接続す
る導電層１３′ａ〜１３′ｃを、該切欠部１２′ａ
〜１２′ｃの表面に形成してある。この実施例の
場合も、第４図、第５図に示すものと同等の優れ
た効果が得られることは言うまでもない。

以上詳説したように、本考案は、焼結体の表面
及び裏面に、、それぞれギヤツプを介して隔てら
れた複数の電極を形成して成る電圧非直線性抵抗
素子において、前記焼結体は酸化チタン系円環状
焼結体で構成し、該焼結体の前記ギヤツプ内の周
辺部に切欠部を有し、該切欠部に形成された導電
層により、表面側の電極の一つと、該表面側電極
と前記ギヤツプを介して隣り合う他の表面電極に
対向する裏面側電極とを電気的に接続したことを
特徴とするから、電極間接続用のリード線が不要
で、従来の表面側電極と裏面側電極とをリード線
によつて接続するものに比べ、機器への装着が容
易で、しかも電極面積を可及的に増大させ、エネ
ルギー耐量を大きくできるようにした高信頼度の
電圧非直線性抵抗素子を提供することができる。
なお、本考案において、電極数は、表面側、裏面
側にそれぞれ２個以上形成するものであればよ
い。さらに小形直流モータに限らず他の機器に使
用し得ることは勿論である。

【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
直流モータの概略的な構造を示す断面図、第２図
Ａ，Ｂは従来の電圧非直線性抵抗素子の平面図お
よび断面図、第３図は、第２図の電圧非直線性抵
抗素子を使用した小形直流モータの回路図、第４
図および第５図は本考案に係る電圧非直線性抵抗
素子の平面図および斜視図、第６図は同じくその
製造方法を説明する図、第７図、第８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
る平面図および斜視図をそれぞれ示している。 ８……焼結体、１１ａ〜１１ｆ……電極、１２
ａ〜１２ｃ，１２′ａ〜１２′ｃ……切欠部、１３
ａ〜１３ｃ，１３′ａ〜１３′ｃ……導電層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 焼結体の表面及び裏面に、それぞれギヤツプを
   介して隔てられた複数の電極を形成して成る電圧
   非直線性抵抗素子において、前記焼結体は酸化チ
   タン系焼結体で構成し、該焼結体の前記ギヤツプ
   内の周辺部に切欠部を有し、該切欠部に形成され
   た導電層により、表面側の電極の一つと、該表面
   側電極と前記ギヤツプを介して隣り合う他の表面
   電極に対向する裏面側電極とを電気的に接続して
   成ることを特徴とする電圧非直線性抵抗素子。