JP2001135455A - サージアブソーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サージ吸収素子を確実に管の中央に保持する
ことができ、放電によるダメージを管に与えることのな
いサージアブソーバを提供すること。 【解決手段】 サージ吸収素子１５を、不活性ガスを充
填した管４０内に収容し、管４０の端部を封止電極５
０，５０で封止するとともに封止電極５０，５０をサー
ジ吸収素子１５の端部に接続してなるサージアブソーバ
１０である。その中央でサージ吸収素子１５の端部を保
持する導電性でリング状の素子支持部材７０，７０の外
周を管４０の内周に係合することでサージ吸収素子１５
を管４０内に支持する。素子支持部材７０，７０の内周
部分近傍には、サージ吸収素子１５の端部から内側に向
かって突出する放電用突出部７１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サージ吸収素子を
管内に封止してなるサージアブソーバに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子機器には、雷等によるサージ
電流が侵入してこれを破壊する恐れがある。このためこ
のサージ電流を放電によって逃がすためサージアブソー
バが取り付けられ、電子機器の保護が図られている。

【０００３】このサージアブソーバは、図９に示すよう
に、サージ吸収素子１００を不活性ガスを充填したガラ
ス管１１０内に収容し、管１１０の両端を封止電極１２
０，１２０で封止するとともに封止電極１２０，１２０
をサージ吸収素子１００の両端に取り付けた端子電極１
０８，１０８に当接して構成されている。

【０００４】サージ吸収素子１００は、棒状の絶縁体１
０１の表面に導電性皮膜１０３を形成し、その中央に導
電性皮膜１０３を分割する放電トリガーギャップ１０５
を設け、さらに両端にキャップ状の端子電極１０８，１
０８を取り付けて構成されている。

【０００５】そして封止電極１２０，１２０に取り付け
たリード端子１２１，１２１間にサージ電流が印加され
ると、まず放電トリガーギャップ１０５において放電が
生じて管１１０内の絶縁が破壊され、両端子電極１０
８，１０８間で放電が開始する。

【０００６】ところでこのサージアブソーバの組み立て
方法は、図１０に示すようにカーボンヒータ６０の凹部
６１内にガラス管１１０を挿入し、その中に予めリード
端子１２１を取り付けた一方の封止電極１２０と、サー
ジ吸収素子１００と、リード端子１２１を取り付けた他
方の封止電極１２０をこの順番で挿入した後、周囲の雰
囲気を真空排気し、次に不活性ガスを導入し、カーボン
ヒータ６０を加熱することでガラス管１１０を封止電極
１２０，１２０の外周に溶着して封止することによって
行われる。

【０００７】しかしながら上記方法によってサージアブ
ソーバを組み立てると、サージ吸収素子１００を凹部６
１内へ挿入する際にガラス管１１０内で位置決めできな
いため、必ずしもガラス管１１０の中央に位置せず、ガ
ラス管１１０内においてサージ吸収素子１００が一方の
側に移動した状態や傾いてしまってガラス管１１０の内
壁に接触した状態で密封されてしまう場合が多かった。
図１１はサージ吸収素子１００が傾いて密封されたとき
の状態を示す図である。このようにガラス管１１０の内
壁に端子電極１０８が接触してしまうと、サージ吸収時
に同図に示すようにガラス管１１０の内壁に沿うように
放電光が放電され、ガラス管１１０にダメージを与えて
しまう。このため繰り返してサージ電流を印加している
とガラス管１１０が破損してしまうという欠点があっ
た。

【０００８】またサージ吸収素子１００をガラス管１１
０内の中央に確実に位置せしめるため、図１２に示すよ
うに、端子電極１０８につば部１１１を設け、このつば
部１１１の外周をガラス管１１０の内周面に係合するよ
うに構成することもできる。しかしながらこのように構
成しても、つば部１１１の外周から放電されることがあ
り、やはりガラス管１１０にダメージを与える恐れがあ
った。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたものでありその目的は、サージ吸収素子を
確実に管の中央に保持することができ、また放電による
ダメージを管に与えることのないサージアブソーバを提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、絶縁体の表面に放電トリガーギャップを有
する導電性皮膜を形成してなるサージ吸収素子を、不活
性ガスを充填した管内に収容し、管の端部を封止電極で
封止するとともに封止電極をサージ吸収素子の端部に接
続してなるサージアブソーバにおいて、前記サージ吸収
素子の端部を保持する導電性の素子支持部材の外周を、
管の内部に固定することでサージ吸収素子を管内で支持
したことを特徴とする。ここで前記素子支持部材はその
中央に前記サージ吸収素子の端部を挿入・保持する穴を
設け、一方その外径を管の内径とほぼ同じにすることが
好ましい。また前記素子支持部材のサージ吸収素子の端
部を保持した部分近傍には、サージ吸収素子の端部から
内側に向かって突出する放電用突出部を設けることが好
ましい。また前記放電用突出部は、サージ吸収素子の周
囲を囲むように軸対称に形成されていることが好まし
い。また前記素子支持部材は、リング状金属であること
が好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るサージア
ブソーバ１０を示す断面図である。同図に示すようにサ
ージアブソーバ１０は、円柱状セラミック素体からなる
絶縁体２０の表面（周面）に導電性皮膜３０を形成する
とともに、導電性皮膜３０を分割する放電トリガーギャ
ップ３１を設け、絶縁体２０の両端に一対のリング状の
素子支持部材７０，７０を取り付けることでサージ吸収
素子１５を構成し、このサージ吸収素子１５を、アルゴ
ンガス等の不活性ガスを充填したガラス製の管４０内に
収容し、管４０の両端を封止電極５０，５０で封止し、
その際封止電極５０，５０を素子支持部材７０，７０に
当接（接続）して構成されている。

【００１２】前記封止電極５０，５０は、ガラスとの密
着度の高い特殊な金属（銅被覆鉄ニッケル合金線）であ
るジュメット線によって構成されている。また素子支持
部材７０，７０は例えばステンレスによって構成されて
いる。

【００１３】素子支持部材７０は導電性材料によって構
成され、具体的には図２に示すように、リング形状に形
成された金属（この実施形態ではステンレス）によって
構成されている。そして中央に設けた穴７５の内周近傍
部分には、一方の面側に向かって突出するリング形状の
放電用突出部７１が設けられている。この放電用突出部
７１はその外周先端辺に鋭角（直角）な凸部からなる放
電部（エッジ部）７３が設けられている。素子支持部材
７０の外径は管４０の内径よりもやや小さい寸法に形成
され、また穴７５の内径はサージ吸収素子１５の外径と
ほぼ同一に形成されている。

【００１４】次にこのサージアブソーバ１０の製造方法
を説明する。まず図３に示すように、素子支持部材７
０，７０の穴７５，７５に絶縁体２０の端部外周を圧入
することで、絶縁体２０の両端に素子支持部材７０，７
０を取り付けてサージ吸収素子１５を構成する。このと
き両素子支持部材７０，７０の放電用突出部７１は、サ
ージ吸収素子１５の端部から内側に向かって、つまり両
放電用突出部７１，７１が対向するように取り付けられ
る。

【００１５】次に図４に示すように、カーボンヒータ６
０の凹部６１内に、管４０と、一方の封止電極５０と、
サージ吸収素子１５と、他方の封止電極５０とをこの順
番で収納する。封止電極５０，５０の外側の面の中央に
は予めリード端子５５，５５がスポット溶接によって取
り付けられている。

【００１６】そして凹部６１の開口を図示しない蓋によ
って閉じ、周囲の雰囲気を真空排気し、次にアルゴンガ
ス等の不活性ガスを導入し、その雰囲気内でカーボンヒ
ータ６０を所定時間加熱する（例えば７００℃）。これ
によって管４０が軟化して収縮し封止電極５０，５０と
溶着し、管４０の両端が封止され、サージ吸収素子１５
は外部から完全に遮断され密封され、図１に示すサージ
アブソーバ１５が完成する。なおサージアブソーバ１５
の製造は、素子支持部材７０，７０の両端に予め溶接に
よって封止電極５０，５０を取り付けたものと管４０と
を、カーボンヒータ６０内に挿入することで行っても良
い。

【００１７】以上のようにして構成されたサージアブソ
ーバ１５に、サージ電流が印加されると、まず放電トリ
ガーギャップ３１において放電が生じて管４０内の絶縁
が破壊され、両素子支持部材７０，７０間で放電が開始
する。図５にその放電光を示す。

【００１８】このときサージ吸収素子１５は、両端に取
り付けた素子支持部材７０，７０によって確実に管４０
の中心位置に設置されている。従って前記図１１に示す
ようにサージ吸収素子１００が管１１０内で傾くことは
なく、放電は正常に行われる。特にこの実施形態の場
合、素子支持部材７０，７０の対向する面側に放電用突
出部７１，７１を設けているので、両素子支持部材７
０，７０が最も接近している放電用突出部７１，７１
間、特に電界が集中する鋭角な放電部７３，７３間にお
いて放電が起こり、このため管４０に近い部分での放電
が生じず、管４０にダメージを与えることがない。よっ
てサージ寿命を向上できる。特に放電用突出部７１，７
１は、サージ吸収素子１５の周囲を囲むように軸対称に
形成されているので、放電がサージ吸収素子１５の周囲
でほぼ均一に生じ（一点に集中せず）、この点からもサ
ージ寿命を向上できる。

【００１９】以上本発明の実施形態を説明したが、本発
明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求
の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範
囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書
及び図面に記載がない何れの形状や材質であっても、本
願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思
想の範囲内である。

【００２０】例えば上記実施形態ではサージ吸収素子１
５の端部に直接素子支持部材７０を取り付けたが、図６
に示すようにサージ吸収素子１５の端部に金属性のキャ
ップ形状の端子電極２３，２３を取り付け、その外周に
素子支持部材７０を取り付けても良い。

【００２１】また上記実施形態では管４０の内周に素子
支持部材７０，７０の外周と封止電極５０，５０の外周
とを接触せしめたが、図７に示すように管４０との間に
円筒状でガラス製のスペーサ８０，８０を介在させても
良い。

【００２２】上記実施形態では素子支持部材７０に貫通
する穴７５を設けたが、図８に示すように有底の穴７５
であっても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば以下のような優れた効果を有する。サージ吸収素子
の端部を保持する導電性の素子支持部材の外周を、管の
内部に固定することでサージ吸収素子を管内で支持した
ので、サージ吸収素子を確実に管の中央に保持すること
ができ、従って放電は常に正常に行われる。

【００２４】素子支持部材のサージ吸収素子の端部を
保持した部分近傍に放電用突出部を設けたので、この放
電用突出部において放電が起こり、このため例え管と素
子支持部材が接触していても、管に近い部分での放電が
生じず、管にダメージを与えることなく、サージ寿命が
向上する。

【００２５】放電用突出部は、サージ吸収素子の周囲
を囲むように軸対称に形成されているので、放電がサー
ジ吸収素子の周囲でほぼ均一に生じて一点に集中せず、
この点からさらにサージ寿命を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサージアブソーバ１０を示す断面
図である。

【図２】素子支持部材７０を示す斜視図である。

【図３】サージアブソーバ１０の製造方法を示す図であ
る。

【図４】サージアブソーバ１０の製造方法を示す図であ
る。

【図５】サージアブソーバ１０の動作説明図である。

【図６】他のサージアブソーバ１０を示す断面図であ
る。

【図７】他のサージアブソーバ１０を示す断面図であ
る。

【図８】他のサージアブソーバ１０を示す断面図であ
る。

【図９】従来のサージアブソーバを示す断面図である。

【図１０】従来のサージアブソーバの製造方法を示す図
である。

【図１１】従来のサージアブソーバの問題点を示す断面
図である。

【図１２】他の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ サージアブソーバ １５ サージ吸収素子 ２０ 絶縁体 ３０ 導電性皮膜 ３１ 放電トリガーギャップ ４０ 管 ５０ 封止電極 ５５ リード端子 ６０ カーボンヒータ ７０ 素子支持部材 ７１ 放電用突出部 ７３ 放電部（エッジ部） ７５ 穴

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁体の表面に放電トリガーギャップを
   有する導電性皮膜を形成してなるサージ吸収素子を、不
   活性ガスを充填した管内に収容し、管の端部を封止電極
   で封止するとともに封止電極をサージ吸収素子の端部に
   接続してなるサージアブソーバにおいて、 前記サージ吸収素子の端部を保持する導電性の素子支持
   部材の外周を、管の内部に固定することでサージ吸収素
   子を管内で支持したことを特徴とするサージアブソー
   バ。
2. 【請求項２】 前記素子支持部材はその中央に前記サー
   ジ吸収素子の端部を挿入・保持する穴を設け、一方その
   外径を管の内径とほぼ同じにしたことを特徴とする請求
   項１記載のサージアブソーバ。
3. 【請求項３】 前記素子支持部材のサージ吸収素子の端
   部を保持した部分近傍には、サージ吸収素子の端部から
   内側に向かって突出する放電用突出部を設けたことを特
   徴とする請求項１又は２記載のサージアブソーバ。
4. 【請求項４】 前記放電用突出部は、サージ吸収素子の
   周囲を囲むように軸対称に形成されていることを特徴と
   する請求項３記載のサージアブソーバ。
5. 【請求項５】 前記素子支持部材は、リング状金属であ
   ることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４記載の
   サージアブソーバ。