JP2018060729A - Surge protection element - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surge protection element that suppresses occurrence of hold-over without increasing the area of opposing surfaces of protruded electrode parts.SOLUTION: A surge protection element comprises: a square cylinder shaped insulation tube 2 having four inner surfaces; a pair of sealing electrodes 3 which close and seal both-end openings of insulation tube; a discharge auxiliary portion 4 formed of an ion source material in a part of the four inner surfaces of insulation tube, in which the pair of sealing electrodes have a pair of flange parts 5, a pair of protruded electrode parts 6, and a pair of electrode auxiliary parts 7 which are adjacently formed to the pair of protruded electrode parts and protruded inward from the pair of flange parts and face to each other. The electrode auxiliary parts has an inclined plane 7a which extends from the protruded electrode parts toward an inner surface on which the discharge auxiliary portion of the insulation tube is not formed and inclined from tip parts of the protruded electrode parts toward the flange parts, and is not formed on an inner surface side on which the discharge auxiliary portion of the insulation tube is formed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、落雷等で発生するサージから様々な機器を保護し、事故を未然に防ぐのに使用するサージ防護素子に関する。   The present invention relates to a surge protection element used for protecting various devices from a surge caused by a lightning strike and preventing accidents.

電話機、ファクシミリ、モデム等の通信機器用の電子機器が通信線と接続する部分や、電源線、アンテナ或いはＣＲＴ、液晶テレビおよびプラズマテレビ等の画像表示駆動回路等、雷サージや静電気等の異常電圧（サージ電圧）による電撃を受けやすい部分には、異常電圧によって電子機器やこの機器を搭載するプリント基板の熱的損傷又は発火等による破壊を防止するために、サージ防護素子が接続されている。   Abnormal voltage such as lightning surge or static electricity in parts where electronic devices for communication equipment such as telephones, facsimiles, modems, etc. are connected to communication lines, power lines, antennas or image display drive circuits such as CRTs, liquid crystal televisions and plasma televisions A surge protection element is connected to a portion that is easily subjected to electric shock due to (surge voltage) in order to prevent damage due to thermal damage or ignition of an electronic device or a printed circuit board on which the device is mounted due to abnormal voltage.

従来、例えば特許文献１，２に示すように、一対の封止電極から対向状態に突出した一対の突出電極部を備え、絶縁性管の内周面に放電補助部が形成されたアレスタ型のサージ防護素子が記載されている。通常、このようなサージ防護素子では、炭素材で形成された放電補助部が、絶縁性管の内周面に形成されている。このような放電補助部は、一般的にはグラファイト等の導電性のイオン源材料で形成され、初期放電を助長するためのイオン源となっている。また、このようなサージ防護素子では、絶縁性管と突出電極部との位置決めを行うために、突出電極部の基端側に先端部よりも径が大きくされた拡径部が設けられている。   Conventionally, as shown in Patent Documents 1 and 2, for example, an arrester type comprising a pair of protruding electrode portions protruding in a facing state from a pair of sealing electrodes, and having a discharge auxiliary portion formed on the inner peripheral surface of the insulating tube A surge protection element is described. Usually, in such a surge protection element, a discharge auxiliary portion made of a carbon material is formed on the inner peripheral surface of the insulating tube. Such a discharge auxiliary portion is generally formed of a conductive ion source material such as graphite and serves as an ion source for promoting initial discharge. Further, in such a surge protection element, in order to position the insulating tube and the protruding electrode portion, a diameter-enlarged portion having a diameter larger than that of the distal end portion is provided on the proximal end side of the protruding electrode portion. .

特開平１１−３５４２４４号公報JP 11-354244 A 特開２００１−１０２１４８号公報JP 2001-102148 A

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
例えば通信線などに用いるサージ防護素子である放電管では、高周波信号に対応する必要があり、対向する突出電極部の対向面はできるだけ面積を小さくし、静電容量をできるだけ小さくしておく必要がある。しかしながら、グロー放電からアーク放電に転移する電流値が低いと、ＤＣ４８Ｖ等の電圧が重畳される回路で使用した場合に、突出電極部の対向面の面積が小さいと、ホールドオーバー（直流電圧により放電し続ける状態）が発生する可能性が高くなってしまう不都合があった。すなわち、グロー放電からアーク放電へ転移するまでの過程は、まずグロー放電が発生し、突出電極部の一部分がグロー放電に覆われ、電流が増加すると、電流密度を一定にする特性によって電極表面のグロー放電領域が広がる。さらに電流が増加し、電極表面全体がグロー放電で覆われて異常グロー状態となり、さらに電流が増加すると、突出電極部の一部に電流が集中してアーク放電へと転移する。この際、グロー放電からアーク放電へ転移する際の電流値を大きくするには、突出電極部の対向面の面積を増大することが重要であるが、突出電極部の対向面の面積を単に大きくすると、放電管（サージ防護素子）全体の静電容量が増大してしまう不都合があった。
また、上記従来の技術では、突出電極部の根元側が突出電極部の外周全体で拡径されているため、絶縁性管内部の放電空間が小さくなってしまう問題があった。特に、突出電極部が、絶縁性管の内面に形成された放電補助部の近傍まで拡径されているため、突出放電部の静電容量に影響を与えてしまうと共に、放電補助部近傍の放電空間が狭くなってしまう不都合があった。 The following problems remain in the conventional technology.
For example, in a discharge tube that is a surge protection element used for communication lines, it is necessary to cope with high-frequency signals, and it is necessary to minimize the area of the facing surface of the opposed protruding electrode part and the capacitance as small as possible. is there. However, if the current value to be transferred from the glow discharge to the arc discharge is low, when used in a circuit in which a voltage of DC 48V or the like is superimposed, if the area of the opposing surface of the protruding electrode portion is small, the holdover (discharge by DC voltage) There is a disadvantage that the possibility of the occurrence of the (continuing state) is increased. That is, in the process from the glow discharge to the arc discharge, the glow discharge first occurs, a part of the protruding electrode portion is covered with the glow discharge, and when the current increases, the current density becomes constant due to the characteristic of making the current density constant. Expands the glow discharge area. When the current further increases, the entire electrode surface is covered with glow discharge and becomes in an abnormal glow state. When the current further increases, the current concentrates on a part of the protruding electrode portion and is transferred to arc discharge. At this time, in order to increase the current value at the time of transition from glow discharge to arc discharge, it is important to increase the area of the opposing surface of the protruding electrode part. Then, there existed a problem that the electrostatic capacitance of the whole discharge tube (surge protection element) increased.
Moreover, in the said prior art, since the base side of the protrusion electrode part was expanded in diameter by the whole outer periphery of a protrusion electrode part, there existed a problem that the discharge space inside an insulating tube became small. In particular, since the protruding electrode part is expanded to the vicinity of the discharge auxiliary part formed on the inner surface of the insulating tube, the electrostatic capacity of the protruding discharge part is affected and the discharge in the vicinity of the discharge auxiliary part is performed. There was an inconvenience that the space became narrow.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、突出電極部の対向面の面積を大きくせずに、ホールドオーバーの発生を抑制するサージ防護素子を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a surge protection element that suppresses the occurrence of holdover without increasing the area of the opposing surface of the protruding electrode portion.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るサージ防護素子は、４つの内面を有した四角筒状の絶縁性管と、前記絶縁性管の両端開口部を閉塞して内部に放電制御ガスを封止する一対の封止電極と、前記絶縁性管の４つの内面の一部にイオン源材料で形成された放電補助部とを備え、一対の前記封止電極が、前記絶縁性管の両端開口部に密着状態に固定されている一対のフランジ部と、一対の前記フランジ部の中央から内方に突出し互いに対向した一対の突出電極部と、一対の前記突出電極部に隣接して形成され一対の前記フランジ部から内方に突出して互いに対向した一対の電極補助部とを有し、前記電極補助部が、前記突出電極部から前記絶縁性管の前記放電補助部が形成されていない内面に向けて延在していると共に前記突出電極部の先端部から前記フランジ部へ向けて傾斜した傾斜面を有し、前記前記絶縁性管の前記放電補助部が形成されている内面側には形成されていないことを特徴とする。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the surge protection element according to the first invention is a pair of a rectangular tube-shaped insulating tube having four inner surfaces and a discharge control gas sealed inside by closing both end openings of the insulating tube. And a discharge auxiliary part formed of an ion source material on a part of four inner surfaces of the insulating tube, and the pair of sealing electrodes are in close contact with both end openings of the insulating tube A pair of flange portions fixed in a state, a pair of projecting electrode portions projecting inward from the center of the pair of flange portions and facing each other, and a pair of flanges formed adjacent to the pair of projecting electrode portions A pair of electrode auxiliary portions that protrude inward from the section and face each other, and the electrode auxiliary portions extend from the protruding electrode portions toward an inner surface of the insulating tube where the discharge auxiliary portions are not formed. And from the tip of the protruding electrode portion Has an inclined surface inclined toward the flange portion, characterized in that said on the inner surface of the discharge auxiliary section of the insulating tube is formed not formed.

このサージ防護素子では、電極補助部が、突出電極部から絶縁性管の放電補助部が形成されていない内面に向けて延在していると共に突出電極部の先端部からフランジ部へ向けて傾斜した傾斜面を有し、絶縁性管の放電補助部が形成されている内面側には形成されていないので、電極補助部の傾斜面が、突出電極部の対向面以外にグロー放電を形成する面として機能し、放電電極として面積を増大させることができる。すなわち、突出電極部の対向面（放電面）以外にグロー放電を形成する傾斜面を形成したので、アーク転移点が大電流側へ移動し、ホールドオーバーを発生する電流値が大電流側へ移動することで、ホールドオーバーが発生し難くなる。また、電極補助部の傾斜面は、突出電極部の静電容量に影響し難いと共に、放電補助部が形成された内面側に形成されておらず、放電補助部に近接していないので、放電補助部近傍に十分な放電空間を確保することが可能である。さらに、電極補助部の傾斜面の傾斜角度に応じて、グロー放電の発生や面積を調整することも可能になる。   In this surge protection element, the electrode auxiliary portion extends from the protruding electrode portion toward the inner surface where the discharge auxiliary portion of the insulating tube is not formed and is inclined from the tip portion of the protruding electrode portion toward the flange portion. The inclined surface of the electrode auxiliary portion forms a glow discharge other than the opposing surface of the protruding electrode portion because the inclined auxiliary surface is not formed on the inner surface side where the discharge auxiliary portion of the insulating tube is formed. It functions as a surface and can increase the area as a discharge electrode. That is, since the inclined surface that forms glow discharge is formed in addition to the opposing surface (discharge surface) of the protruding electrode part, the arc transition point moves to the large current side, and the current value that generates holdover moves to the large current side. By doing so, it becomes difficult to generate a holdover. In addition, the inclined surface of the electrode auxiliary portion hardly affects the capacitance of the protruding electrode portion, and is not formed on the inner surface side where the discharge auxiliary portion is formed, and is not close to the discharge auxiliary portion. It is possible to ensure a sufficient discharge space in the vicinity of the auxiliary portion. Furthermore, it becomes possible to adjust the generation and area of glow discharge according to the inclination angle of the inclined surface of the electrode auxiliary portion.

第２の発明に係るサージ防護素子は、第１の発明において、前記電極補助部の前記傾斜面が、前記絶縁性管の前記放電補助部が形成されていない内面の幅全体に向けて拡がっていることを特徴とする。
すなわち、このサージ防護素子では、電極補助部の傾斜面が、絶縁性管の放電補助部が形成されていない内面の幅全体に向けて拡がっているので、広い傾斜面が確保でき、放電補助部が形成されていない内面側でグロー放電用の面積を極力増大させることができる。 The surge protection element according to a second invention is the surge protection element according to the first invention, wherein the inclined surface of the electrode auxiliary portion extends toward the entire width of the inner surface of the insulating tube where the discharge auxiliary portion is not formed. It is characterized by being.
That is, in this surge protection element, since the inclined surface of the electrode auxiliary portion extends toward the entire width of the inner surface of the insulating tube where the discharge auxiliary portion is not formed, a wide inclined surface can be secured, and the discharge auxiliary portion The area for glow discharge can be increased as much as possible on the inner surface side where no is formed.

第３の発明に係るサージ防護素子は、第１の発明において、前記電極補助部の前記傾斜面が、前記絶縁性管の前記放電補助部が形成されていない内面のうち幅の略半分に向けて拡がっていることを特徴とする。
すなわち、このサージ防護素子では、電極補助部の傾斜面が、絶縁性管の放電補助部が形成されていない内面のうち幅の略半分に向けて拡がっているので、グロー放電に寄与する面積を増大させる傾斜面を確保すると共に、絶縁性管の放電補助部が形成されていない内面側で放電空間を拡大することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the inclined surface of the electrode auxiliary portion is directed to approximately half of the width of the inner surface of the insulating tube where the discharge auxiliary portion is not formed. It is characterized by spreading.
That is, in this surge protection element, the inclined surface of the electrode auxiliary portion extends toward approximately half of the width of the inner surface of the insulating tube where the discharge auxiliary portion is not formed. In addition to securing an increased inclined surface, the discharge space can be enlarged on the inner surface side where the discharge auxiliary portion of the insulating tube is not formed.

第４の発明に係るサージ防護素子は、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記電極補助部が、前記絶縁性管の内周面における少なくとも対向する２つの角部の近傍にまで配された位置決め用突起部を有していることを特徴とする。
すなわち、このサージ防護素子では、電極補助部が、絶縁性管の内周面における少なくとも対向する２つの角部の近傍にまで配された位置決め用突起部を有しているので、位置決め用突起部によって絶縁性管と封止電極とを位置決めすることができる。 A surge protection element according to a fourth invention is the surge protection element according to any one of the first to third inventions, wherein the electrode auxiliary portion is arranged in the vicinity of at least two opposing corners on the inner peripheral surface of the insulating tube. It has the positioning projection part made.
That is, in this surge protection element, since the electrode auxiliary portion has the positioning projections arranged up to the vicinity of at least two opposing corners on the inner peripheral surface of the insulating tube, the positioning projections Thus, the insulating tube and the sealing electrode can be positioned.

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るサージ防護素子によれば、電極補助部が、突出電極部から絶縁性管の放電補助部が形成されていない内面に向けて延在していると共に突出電極部の先端部からフランジ部へ向けて傾斜した傾斜面を有し、前記絶縁性管の放電補助部が形成されている内面側には形成されていないので、傾斜面によりグロー放電用の面積を増大させることができ、ホールドオーバーの発生を抑制することができる。また、電極補助部が、放電補助部が形成されていない内面側には形成されないため、放電補助部近傍に十分な放電空間を確保することが可能である。 The present invention has the following effects.
That is, according to the surge protection element of the present invention, the electrode auxiliary portion extends from the protruding electrode portion toward the inner surface where the discharge auxiliary portion of the insulating tube is not formed, and the tip portion of the protruding electrode portion. Since the inclined surface is inclined toward the flange portion and is not formed on the inner surface side where the discharge auxiliary portion of the insulating tube is formed, the inclined surface can increase the area for glow discharge. And the occurrence of holdover can be suppressed. Further, since the electrode auxiliary portion is not formed on the inner surface side where the discharge auxiliary portion is not formed, it is possible to secure a sufficient discharge space in the vicinity of the discharge auxiliary portion.

本発明に係るサージ防護素子の第１実施形態において、一対の突出電極部間で切断した際の断面図である。In 1st Embodiment of the surge protection element which concerns on this invention, it is sectional drawing at the time of cut | disconnecting between a pair of protruding electrode parts. 図１のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図１のＢ−Ｂ線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 第１実施形態において、封止電極を示す正面図である。In 1st Embodiment, it is a front view which shows a sealing electrode. 第１実施形態において、封止電極を示す側面図である。In 1st Embodiment, it is a side view which shows a sealing electrode. 本発明に係るサージ防護素子の第２実施形態において、一対の突出電極部間で切断した際の断面図である。In 2nd Embodiment of the surge protection element which concerns on this invention, it is sectional drawing at the time of cut | disconnecting between a pair of protrusion electrode part. 第２実施形態において、封止電極を示す正面図である。In 2nd Embodiment, it is a front view which shows the sealing electrode. 第２実施形態において、封止電極を示す側面図である。In 2nd Embodiment, it is a side view which shows a sealing electrode.

以下、本発明に係るサージ防護素子の第１実施形態を、図１から図５を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能又は認識容易な大きさとするために縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, a first embodiment of a surge protection element according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. In each drawing used for the following description, the scale is appropriately changed in order to make each member recognizable or easily recognizable.

本実施形態のサージ防護素子１は、図１及び図２に示すように、４つの内面を有した四角筒状の絶縁性管２と、絶縁性管２の両端開口部を閉塞して内部に放電制御ガスを封止する一対の封止電極３と、絶縁性管２の４つの内面うち一部にイオン源材料で形成された放電補助部４とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the surge protection element 1 of the present embodiment closes the rectangular tube-shaped insulating tube 2 having four inner surfaces, and the opening portions at both ends of the insulating tube 2. A pair of sealing electrodes 3 for sealing the discharge control gas, and a discharge auxiliary portion 4 formed of an ion source material on a part of the four inner surfaces of the insulating tube 2 are provided.

上記一対の封止電極３は、図３から図５に示すように、絶縁性管２の両端開口部に密着状態に固定されている一対のフランジ部５と、一対のフランジ部５の中央から内方に突出し互いに対向した一対の突出電極部６と、一対の突出電極部６に隣接して形成され一対のフランジ部５から内方に突出して互いに対向した一対の電極補助部７とを有している。   As shown in FIGS. 3 to 5, the pair of sealing electrodes 3 includes a pair of flange portions 5 fixed in close contact with the opening portions at both ends of the insulating tube 2 and a center of the pair of flange portions 5. A pair of projecting electrode portions 6 projecting inward and facing each other, and a pair of electrode auxiliary portions 7 formed adjacent to the pair of projecting electrode portions 6 and projecting inward from the pair of flange portions 5 and facing each other are provided. doing.

上記電極補助部７は、突出電極部６から絶縁性管２の放電補助部４が形成されていない内面に向けて延在していると共に突出電極部６の先端部からフランジ部５へ向けて傾斜した傾斜面７ａを有し、絶縁性管２の放電補助部４が形成されている内面側には形成されていない。
また、電極補助部７の傾斜面７ａは、絶縁性管２の放電補助部４が形成されていない内面の幅全体に向けて拡がっている。 The electrode auxiliary portion 7 extends from the protruding electrode portion 6 toward the inner surface where the discharge auxiliary portion 4 of the insulating tube 2 is not formed and from the tip portion of the protruding electrode portion 6 toward the flange portion 5. It has the inclined surface 7a which inclined, and is not formed in the inner surface side in which the discharge auxiliary | assistant part 4 of the insulating tube 2 is formed.
The inclined surface 7a of the electrode auxiliary portion 7 extends toward the entire width of the inner surface of the insulating tube 2 where the discharge auxiliary portion 4 is not formed.

さらに、電極補助部７は、絶縁性管２の内周面における少なくとも対向する２つの角部２ａの近傍にまで配された位置決め用突起部７ｂを有している。
本実施形態では、位置決め用突起部７ｂが、絶縁性管２の内周面における４つの角部２ａの近傍にそれぞれ設けられている。すなわち、絶縁性管２の内周面にある四隅に位置決め用突起部７ｂが設けられ、各位置決め用突起部７ｂが角部２ａ近傍の絶縁性管２の内周面に当接した状態とされている。 Further, the electrode auxiliary portion 7 has a positioning projection 7b disposed up to at least the vicinity of two opposing corners 2a on the inner peripheral surface of the insulating tube 2.
In the present embodiment, positioning protrusions 7 b are provided in the vicinity of the four corners 2 a on the inner peripheral surface of the insulating tube 2. That is, the positioning projections 7b are provided at the four corners on the inner peripheral surface of the insulating tube 2, and each positioning projection 7b is in contact with the inner peripheral surface of the insulating tube 2 near the corner 2a. ing.

上記放電補助部４は、絶縁性管２の互いに対向する一対の内面の中央に軸線に沿って線状に形成されている。また、これら放電補助部４が形成された内面側には、電極補助部７は形成されていない。
放電補助部４は、導電性材料であって、例えば炭素材で形成されている。
上記絶縁性管２は、例えばアルミナなどの結晶性セラミックス材で形成された四角筒状部材である。なお、絶縁性管２は、鉛ガラス等の非晶質管を採用しても構わない。 The discharge auxiliary portion 4 is formed linearly along the axis at the center of a pair of inner surfaces facing each other of the insulating tube 2. Further, the electrode auxiliary portion 7 is not formed on the inner surface side where the discharge auxiliary portion 4 is formed.
The discharge auxiliary portion 4 is a conductive material, and is formed of, for example, a carbon material.
The insulating tube 2 is a square cylindrical member formed of a crystalline ceramic material such as alumina. The insulating tube 2 may be an amorphous tube such as lead glass.

上記封止電極３は、例えば４２アロイ（Ｆｅ：５８ｗｔ％、Ｎｉ：４２ｗｔ％）やＣｕ等で構成されている。
封止電極３は、角板状のフランジ部５が絶縁性管２の両端開口部に導電性融着材（図示略）により密着されて固定されている。
上記一対の突出電極部６は、絶縁性管２と軸線を同じくした略円柱状に形成され、円形状の対向面６ａを先端に有している。 The sealing electrode 3 is made of, for example, 42 alloy (Fe: 58 wt%, Ni: 42 wt%), Cu, or the like.
In the sealing electrode 3, a square plate-like flange portion 5 is fixed in close contact with the opening portions at both ends of the insulating tube 2 by a conductive fusion material (not shown).
The pair of protruding electrode portions 6 are formed in a substantially cylindrical shape having the same axis as the insulating tube 2 and have a circular opposing surface 6a at the tip.

上記導電性融着材は、例えばＡｇを含むろう材としてＡｇ−Ｃｕろう材で形成されている。
上記絶縁性管２内に封入される放電制御ガスは、不活性ガス等であって、例えばＨｅ，Ａｒ，Ｎｅ，Ｘｅ，Ｋｒ，ＳＦ６，ＣＯ２，Ｃ３Ｆ８，Ｃ２Ｆ６，ＣＦ４，Ｈ２，大気等及び これらの混合ガスが採用される。 The conductive fusing material is formed of, for example, an Ag—Cu brazing material as a brazing material containing Ag.
The discharge control gas sealed in the insulating tube 2 is an inert gas or the like, for example, He, Ar, Ne, Xe, Kr, SF 6 , CO 2 , C 3 F 8 , C 2 F 6 , CF 4 , H 2 , air, etc. and mixed gas thereof are used.

上記突出電極部６の対向面６ａには、封止電極３の材料よりも電子放出特性の高い材料で放電活性層（図示略）が形成されている。
上記放電活性層は、例えばＳｉ，Ｏを主成分元素とし、Ｎａ，Ｃｓ，Ｃのうちの少なくとも一つを含んでいる。この放電活性層は、例えばケイ酸ナトリウム溶液に炭酸セシウム粉末を加えて前駆体を作製し、この前駆体を封止電極３の表面に塗布した後、前駆体に対してケイ酸ナトリウムが軟化する温度以上かつ炭酸セシウムが融解及び分解する温度以上の温度で熱処理を行うことで作製される。 A discharge active layer (not shown) is formed on the opposing surface 6 a of the protruding electrode portion 6 with a material having higher electron emission characteristics than the material of the sealing electrode 3.
The discharge active layer includes, for example, Si and O as main components and includes at least one of Na, Cs, and C. For this discharge active layer, for example, a cesium carbonate powder is added to a sodium silicate solution to prepare a precursor, and after this precursor is applied to the surface of the sealing electrode 3, the sodium silicate is softened to the precursor. It is produced by performing a heat treatment at a temperature higher than the temperature and higher than the temperature at which cesium carbonate melts and decomposes.

上記位置決め用突起部７ｂは、外周部分が半割円柱状に形成されている。
上記封止電極３は、金型を用いた冷間鍛造によって作製され、突出電極部６とフランジ部５と電極補助部７とが同時に一体形成される。 The positioning protrusion 7b has an outer peripheral portion formed in a half-cylindrical column shape.
The sealing electrode 3 is manufactured by cold forging using a mold, and the protruding electrode portion 6, the flange portion 5, and the electrode auxiliary portion 7 are integrally formed at the same time.

このサージ防護素子１では、過電圧又は過電流が侵入すると、まず放電補助部４と突出電極部６との間で優先的に初期放電が行われ、この初期放電をきっかけに、突出電極部６の対向面６ａ及び各電極補助部７の傾斜面７ａでグロー放電が発生し、電流が増大すると、さらに放電が進展して一対のフランジ部５間又は突出電極部６間で放電が行われる。   In this surge protection element 1, when an overvoltage or overcurrent enters, first, initial discharge is preferentially performed between the discharge auxiliary portion 4 and the protruding electrode portion 6, and triggered by this initial discharge, When glow discharge occurs on the opposing surface 6a and the inclined surface 7a of each electrode auxiliary portion 7 and the current increases, the discharge further develops and discharge is performed between the pair of flange portions 5 or between the protruding electrode portions 6.

このように本実施形態のサージ防護素子１では、電極補助部７が、突出電極部６から絶縁性管２の放電補助部４が形成されていない内面に向けて延在していると共に突出電極部６の先端部からフランジ部５へ向けて傾斜した傾斜面７ａを有し、絶縁性管２の放電補助部４が形成されている内面側には形成されていないので、電極補助部７の傾斜面７ａが、突出電極部６の対向面６ａ以外にグロー放電を形成する面として機能し、放電電極として面積を増大させることができる。   Thus, in the surge protection element 1 of the present embodiment, the electrode auxiliary portion 7 extends from the protruding electrode portion 6 toward the inner surface where the discharge auxiliary portion 4 of the insulating tube 2 is not formed, and the protruding electrode. Since it has the inclined surface 7a inclined from the front-end | tip part of the part 6 toward the flange part 5, and is not formed in the inner surface side in which the discharge auxiliary | assistant part 4 of the insulating tube 2 is formed, The inclined surface 7a functions as a surface for forming glow discharge other than the opposing surface 6a of the protruding electrode portion 6, and the area of the discharge electrode can be increased.

すなわち、突出電極部６の対向面６ａ（放電面）以外にグロー放電を形成する傾斜面７ａを形成したので、アーク転移点が大電流側へ移動し、ホールドオーバーを発生する電流値が大電流側へ移動することで、ホールドオーバーが発生し難くなる。また、電極補助部７の傾斜面７ａは、突出電極部６の静電容量に影響し難いと共に、放電補助部４が形成された内面側に形成されておらず、放電補助部４に近接していないので、放電補助部４近傍に十分な放電空間を確保することが可能である。   That is, since the inclined surface 7a for forming glow discharge is formed in addition to the opposed surface 6a (discharge surface) of the protruding electrode portion 6, the arc transition point moves to the large current side, and the current value for generating a holdover is a large current. Moving to the side makes it difficult for holdover to occur. Further, the inclined surface 7a of the electrode auxiliary portion 7 does not easily affect the electrostatic capacity of the protruding electrode portion 6, and is not formed on the inner surface side where the discharge auxiliary portion 4 is formed, and is close to the discharge auxiliary portion 4. Therefore, it is possible to secure a sufficient discharge space in the vicinity of the discharge auxiliary portion 4.

また、電極補助部７の傾斜面７ａが、絶縁性管２の放電補助部４が形成されていない内面の幅全体に向けて拡がっているので、広い傾斜面７ａが確保でき、放電補助部４が形成されていない内面側でグロー放電用の面積を極力増大させることができる。
さらに、電極補助部７の傾斜面７ａの傾斜角度に応じて、グロー放電の発生や面積を調整することも可能になる。
また、電極補助部７が、絶縁性管２の内周面における少なくとも対向する２つの角部２ａの近傍にまで配された位置決め用突起部７ｂを有しているので、位置決め用突起部７ｂによって絶縁性管２と封止電極３とを位置決めすることができる。 Moreover, since the inclined surface 7a of the electrode auxiliary portion 7 extends toward the entire width of the inner surface of the insulating tube 2 where the discharge auxiliary portion 4 is not formed, a wide inclined surface 7a can be secured, and the discharge auxiliary portion 4 is secured. The area for glow discharge can be increased as much as possible on the inner surface side where no is formed.
Furthermore, it is possible to adjust the generation and area of glow discharge according to the inclination angle of the inclined surface 7a of the electrode auxiliary portion 7.
Further, since the electrode auxiliary portion 7 has the positioning projection 7b disposed up to the vicinity of at least two opposing corner portions 2a on the inner peripheral surface of the insulating tube 2, the positioning projection 7b The insulating tube 2 and the sealing electrode 3 can be positioned.

次に、本発明に係るサージ防護素子の第２実施形態について、図６から図８を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   Next, a second embodiment of the surge protection element according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that, in the following description of the embodiment, the same components described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、電極補助部７の傾斜面７ａが、絶縁性管２の放電補助部４が形成されていない内面の幅全体に向けて拡がっているのに対し、第２実施形態のサージ防護素子２１では、図６から図８に示すように、電極補助部２７の傾斜面２７ａが、絶縁性管２の放電補助部４が形成されていない内面のうち幅の略半分に向けて拡がっている点である。   The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the inclined surface 7a of the electrode auxiliary portion 7 covers the entire width of the inner surface where the discharge auxiliary portion 4 of the insulating tube 2 is not formed. On the other hand, in the surge protection element 21 of the second embodiment, as shown in FIGS. 6 to 8, the inclined surface 27a of the electrode auxiliary portion 27 is replaced with the discharge auxiliary portion 4 of the insulating tube 2. It is the point which has spread toward about half of the width of the inner surface that is not formed.

すなわち、第１実施形態では、絶縁性管２の放電補助部４が形成されていない内面側だけ電極補助部７が形成されていないが、第２実施形態では、絶縁性管２の放電補助部４が形成されている内面側において、その幅の略半分も電極補助部２７が形成されておらず、突出電極部６と内面との間に広い放電空間が確保されている。したがって、第２実施形態の傾斜面２７ａの面積は、第１実施形態の傾斜面７ａの略半分である。
また、第２実施形態では、位置決め用突起部７ｂが、絶縁性管２の内周面において互いに対向する対角線上の一対の角部２ａ近傍にそれぞれ設けられている。 That is, in the first embodiment, the electrode auxiliary portion 7 is not formed only on the inner surface side where the discharge auxiliary portion 4 of the insulating tube 2 is not formed, but in the second embodiment, the discharge auxiliary portion of the insulating tube 2 is formed. On the inner surface side where 4 is formed, the electrode auxiliary portion 27 is not formed in about half of the width, and a wide discharge space is secured between the protruding electrode portion 6 and the inner surface. Therefore, the area of the inclined surface 27a of the second embodiment is substantially half of the inclined surface 7a of the first embodiment.
Further, in the second embodiment, the positioning projections 7 b are provided in the vicinity of the pair of corners 2 a on the diagonal line facing each other on the inner peripheral surface of the insulating tube 2.

このように第２実施形態のサージ防護素子２１では、電極補助部２７の傾斜面２７ａが、絶縁性管２の放電補助部４が形成されていない内面のうち幅の略半分に向けて拡がっているので、グロー放電に寄与する面積を増大させる傾斜面２７ａを確保すると共に、絶縁性管２の放電補助部４が形成されていない内面側で放電空間をさらに拡大することができる。   As described above, in the surge protection element 21 according to the second embodiment, the inclined surface 27a of the electrode auxiliary portion 27 extends toward approximately half of the width of the inner surface where the discharge auxiliary portion 4 of the insulating tube 2 is not formed. Therefore, the inclined surface 27a that increases the area contributing to glow discharge can be secured, and the discharge space can be further expanded on the inner surface side of the insulating tube 2 where the discharge auxiliary portion 4 is not formed.

なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態では、電極補助部の傾斜面が一定の傾斜角度を有した平坦面であるが、曲面としても構わず、また電極補助部の傾斜面として、複数の段差を有した階段状であるが全体として傾斜している面として構わない。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each of the above-described embodiments, the inclined surface of the electrode auxiliary portion is a flat surface having a constant inclination angle, but may be a curved surface, and the staircase having a plurality of steps as the inclined surface of the electrode auxiliary portion. However, the surface may be inclined as a whole.

１，２１…サージ防護素子、２…絶縁性管、２ａ…角部、３，２３…封止電極、４…放電補助部、５…フランジ部、６…突出電極部、７，２７…電極補助部、７ａ，２７ａ…電極補助部の傾斜面、７ｂ…位置決め用突起部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 ... Surge protection element, 2 ... Insulating tube, 2a ... Corner | angular part, 3,23 ... Sealing electrode, 4 ... Discharge auxiliary | assistant part, 5 ... Flange part, 6 ... Protruding electrode part, 7, 27 ... Electrode auxiliary | assistant Part, 7a, 27a ... inclined surface of electrode auxiliary part, 7b ... projection for positioning

Claims (4)

４つの内面を有した四角筒状の絶縁性管と、
前記絶縁性管の両端開口部を閉塞して内部に放電制御ガスを封止する一対の封止電極と、
前記絶縁性管の４つの内面うち一部にイオン源材料で形成された放電補助部とを備え、
一対の前記封止電極が、前記絶縁性管の両端開口部に密着状態に固定されている一対のフランジ部と、
一対の前記フランジ部の中央から内方に突出し互いに対向した一対の突出電極部と、
一対の前記突出電極部に隣接して形成され一対の前記フランジ部から内方に突出して互いに対向した一対の電極補助部とを有し、
前記電極補助部が、前記突出電極部から前記絶縁性管の前記放電補助部が形成されていない内面に向けて延在していると共に前記突出電極部の先端部から前記フランジ部へ向けて傾斜した傾斜面を有し、前記絶縁性管の前記放電補助部が形成されている内面側には形成されていないことを特徴とするサージ防護素子。 A rectangular tubular insulating tube having four inner surfaces;
A pair of sealing electrodes for closing the opening at both ends of the insulating tube and sealing the discharge control gas inside;
A discharge auxiliary part formed of an ion source material on a part of the four inner surfaces of the insulating tube;
A pair of sealing electrodes, a pair of flange portions fixed in close contact with both end openings of the insulating tube;
A pair of protruding electrode portions protruding inward from the center of the pair of flange portions and facing each other;
A pair of electrode auxiliary portions that are formed adjacent to the pair of protruding electrode portions and protrude inward from the pair of flange portions to face each other;
The electrode auxiliary portion extends from the protruding electrode portion toward an inner surface of the insulating tube where the discharge auxiliary portion is not formed, and is inclined from the distal end portion of the protruding electrode portion toward the flange portion. A surge protection element having an inclined surface that is not formed on an inner surface side of the insulating tube where the discharge assisting portion is formed. 請求項１に記載のサージ防護素子において、
前記電極補助部の前記傾斜面が、前記絶縁性管の前記放電補助部が形成されていない内面の幅全体に向けて拡がっていることを特徴とするサージ防護素子。 The surge protection element according to claim 1,
The surge protective element according to claim 1, wherein the inclined surface of the electrode auxiliary portion extends toward the entire width of the inner surface of the insulating tube where the discharge auxiliary portion is not formed. 請求項１に記載のサージ防護素子において、
前記電極補助部の前記傾斜面が、前記絶縁性管の前記放電補助部が形成されていない内面のうち幅の略半分に向けて拡がっていることを特徴とするサージ防護素子。 The surge protection element according to claim 1,
The surge protection element according to claim 1, wherein the inclined surface of the electrode auxiliary portion extends toward substantially half of the width of the inner surface of the insulating tube where the discharge auxiliary portion is not formed. 請求項１から３のいずれか一項に記載のサージ防護素子において、
前記電極補助部が、前記絶縁性管の内周面における少なくとも対向する２つの角部の近傍にまで配された位置決め用突起部を有していることを特徴とするサージ防護素子。 In the surge protection element according to any one of claims 1 to 3,
The surge protection element according to claim 1, wherein the electrode auxiliary portion has a positioning protrusion disposed at least in the vicinity of two opposing corners on the inner peripheral surface of the insulating tube.
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