JP3423623B2 - 抵抗体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、抵抗体に関する
ものであり、特に、両面に電極が設けられ、側面に高抵
抗層を有する電力用抵抗体に関するものである。
ものであり、特に、両面に電極が設けられ、側面に高抵
抗層を有する電力用抵抗体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電力用抵抗体の例を非直線抵抗体
である酸化亜鉛素子を用いた電力用抵抗体について説明
する。図２０（ａ）は従来の抵抗体の平面図、図２０
（ｂ）はその側面断面図である。図において、１は円柱
状の酸化亜鉛素子（以下素子と呼ぶ）、２、２’は素子
１上下両平面Ａ、Ａ’に設けられた電極、３は素子１の
外周円周面に形成された側面高抵抗層である。
である酸化亜鉛素子を用いた電力用抵抗体について説明
する。図２０（ａ）は従来の抵抗体の平面図、図２０
（ｂ）はその側面断面図である。図において、１は円柱
状の酸化亜鉛素子（以下素子と呼ぶ）、２、２’は素子
１上下両平面Ａ、Ａ’に設けられた電極、３は素子１の
外周円周面に形成された側面高抵抗層である。
【０００３】素子１の製造方法は、ＺｎＯを主成分とす
る電圧非直線抵抗体の一般的な製造方法による。即ち、
平均粒径０．５μｍのＺｎＯを９０乃至９７ｍｏｌ％と
する。添加物を、Ｂｉ２ Ｏ３ 、Ｓｂ２ Ｏ３ 、Ｃ
ｏ３ Ｏ４ 、Ｍｎ３ Ｏ４、ＮｉＯ、ＳｉＯ２ など
から選び、合計３−１０ｍｏｌ％とする。これら添加物
原料の粒径は微細なものがよく、１０μｍ以下が望まし
い。これら添加物とＺｎＯの所定量の混合体に、水とバ
インダ用ポリビニールアルコールを少量加えてよく混合
し、スラリーを作り、次に造粒する。この造粒粉を所定
の形に成形し、焼成する。焼成工程の中には、バインダ
を分解除去する処理、側面高抵抗層３を塗布する処理、
この粉体の固まりを高温度で焼成し、粉体を焼き固める
処理が含まれる。焼成後、所定厚みに研磨し洗浄した
後、アルミニウムを用いたメタリコンによって電極２、
２’を付けて完成する。
る電圧非直線抵抗体の一般的な製造方法による。即ち、
平均粒径０．５μｍのＺｎＯを９０乃至９７ｍｏｌ％と
する。添加物を、Ｂｉ２ Ｏ３ 、Ｓｂ２ Ｏ３ 、Ｃ
ｏ３ Ｏ４ 、Ｍｎ３ Ｏ４、ＮｉＯ、ＳｉＯ２ など
から選び、合計３−１０ｍｏｌ％とする。これら添加物
原料の粒径は微細なものがよく、１０μｍ以下が望まし
い。これら添加物とＺｎＯの所定量の混合体に、水とバ
インダ用ポリビニールアルコールを少量加えてよく混合
し、スラリーを作り、次に造粒する。この造粒粉を所定
の形に成形し、焼成する。焼成工程の中には、バインダ
を分解除去する処理、側面高抵抗層３を塗布する処理、
この粉体の固まりを高温度で焼成し、粉体を焼き固める
処理が含まれる。焼成後、所定厚みに研磨し洗浄した
後、アルミニウムを用いたメタリコンによって電極２、
２’を付けて完成する。
【０００４】従来の抵抗体の径方向の電流分布は、図２
１に曲線ａで示すように、周辺部において電流が大きく
なっている。図２１において、横軸は素子１の中心から
径方向の距離を、縦軸は電流の相対値を示す。なお、Ｃ
は電極２、２’の直径、Ｄは素子１の側面高抵抗層３を
含む直径を示す。
１に曲線ａで示すように、周辺部において電流が大きく
なっている。図２１において、横軸は素子１の中心から
径方向の距離を、縦軸は電流の相対値を示す。なお、Ｃ
は電極２、２’の直径、Ｄは素子１の側面高抵抗層３を
含む直径を示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上の構成からなる従
来の酸化亜鉛素子１に大電流を流すと、図２２のように
電極２のエッジ部５において等電位線４が密になり、電
流集中が生じ、電極エッジ部５の素子温度が上昇する。
そうすると素子の一部が蒸発し、その結果生じたイオン
および電子が外部に飛び出し、電極エッジ部５にコロナ
が発生し、素子１の側面の沿面放電６が誘発されるとい
う欠点があった。
来の酸化亜鉛素子１に大電流を流すと、図２２のように
電極２のエッジ部５において等電位線４が密になり、電
流集中が生じ、電極エッジ部５の素子温度が上昇する。
そうすると素子の一部が蒸発し、その結果生じたイオン
および電子が外部に飛び出し、電極エッジ部５にコロナ
が発生し、素子１の側面の沿面放電６が誘発されるとい
う欠点があった。
【０００６】この発明は上記従来のもののような素子側
面の沿面放電を誘発するコロナ放電を防止し、放電耐量
性能を向上させた酸化亜鉛素子を用いた抵抗体を提供す
るものである。
面の沿面放電を誘発するコロナ放電を防止し、放電耐量
性能を向上させた酸化亜鉛素子を用いた抵抗体を提供す
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る抵抗体
は、上下両面に電極が被着され、側面に高抵抗層を有す
る抵抗体の素子の上下面に、対向するリング状の凹部を
設け、電極が上記凹部を覆うようにしたものである。
は、上下両面に電極が被着され、側面に高抵抗層を有す
る抵抗体の素子の上下面に、対向するリング状の凹部を
設け、電極が上記凹部を覆うようにしたものである。
【００１１】また、リング状の凹部の曲率半径をＲ（ｍ
ｍ）、対面するリング状の凹部間の素子の厚さをＨ（ｍ
ｍ）とするとき、曲率半径Ｒを次式を満たす値にしたも
のである。 １ｍｍ≦Ｒ＜Ｈ／２
ｍ）、対面するリング状の凹部間の素子の厚さをＨ（ｍ
ｍ）とするとき、曲率半径Ｒを次式を満たす値にしたも
のである。 １ｍｍ≦Ｒ＜Ｈ／２
【００１２】また、円柱状の形状をした素子におけるリ
ング状の凹部外側の直径をＣ２（ｍｍ）、側面高抵抗層
を含めた素子直径をＤ（ｍｍ）としたとき、比Ｃ２／Ｄ
を次式を満たす値にしたものである。 ０．９≦Ｃ２／Ｄ＜１．０
ング状の凹部外側の直径をＣ２（ｍｍ）、側面高抵抗層
を含めた素子直径をＤ（ｍｍ）としたとき、比Ｃ２／Ｄ
を次式を満たす値にしたものである。 ０．９≦Ｃ２／Ｄ＜１．０
【００１３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る抵抗体の断面図で
ある。図において、１は素子で、これは円柱状の上下両
面に直径Ｃ１の凹部７、７’が形成されている。２、
２’は上記凹部７、７’を覆うように形成された直径Ｅ
の電極である。３は素子１の外周に形成された側面高抵
抗層である。なお凹部７、７’の周囲断面は曲率半径Ｒ
の曲線になされている。Ｄは側面高抵抗層３を含む素子
１の直径、Ｈは対面する電極２、２’間の距離、すなわ
ち素子１の一番薄い部分の厚さである。
ある。図において、１は素子で、これは円柱状の上下両
面に直径Ｃ１の凹部７、７’が形成されている。２、
２’は上記凹部７、７’を覆うように形成された直径Ｅ
の電極である。３は素子１の外周に形成された側面高抵
抗層である。なお凹部７、７’の周囲断面は曲率半径Ｒ
の曲線になされている。Ｄは側面高抵抗層３を含む素子
１の直径、Ｈは対面する電極２、２’間の距離、すなわ
ち素子１の一番薄い部分の厚さである。
【００１４】次に、本発明抵抗体の作製方法を説明す
る。素子１の製造方法は従来のものと同じである。素子
１の形成方法の一つは、従来の製造方法に従って焼成、
研磨した素子を、所定の大きさと深さに研削することに
よって素子の凹部７、７’を形成し、これに電極２、
２’を付ける方法である。もう一つの方法は、従来の製
造方法に従って素子を成形する際、金型に、凹部７、
７’を形成する所定の大きさの凸部をもたせ、成形し、
焼成、研磨、電極付けをして素子を得る。
る。素子１の製造方法は従来のものと同じである。素子
１の形成方法の一つは、従来の製造方法に従って焼成、
研磨した素子を、所定の大きさと深さに研削することに
よって素子の凹部７、７’を形成し、これに電極２、
２’を付ける方法である。もう一つの方法は、従来の製
造方法に従って素子を成形する際、金型に、凹部７、
７’を形成する所定の大きさの凸部をもたせ、成形し、
焼成、研磨、電極付けをして素子を得る。
【００１５】図２は上記抵抗体に方形波を印加したとき
の等電位線を示すものである。従来の等電位線を示す図
２２と比較すると、本発明品の電極エッジ部５の等電位
線４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、電
極エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性能
を向上させることができる。
の等電位線を示すものである。従来の等電位線を示す図
２２と比較すると、本発明品の電極エッジ部５の等電位
線４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、電
極エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性能
を向上させることができる。
【００１６】以上のように構成された抵抗体に方形波電
流を印加して方形波耐量試験を行った結果を従来品と本
発明品との比較において示したものが図３である。これ
ら試料の形状は、従来品Ｃ／Ｄ＝０．９、Ｈ＝２０ｍｍ
に対して、本発明品Ｃ１／Ｄ＝０．９、Ｈ＝２０ｍｍと
した。方形波耐量試験時の波形は、電流が２ｍＳの間一
定になる方形波を加えるものとし、エネルギーは電流値
を変えて調節し、相対的に１００、１２０、１４０と変
えて試験した。図３には、従来品と本発明品に対し各３
個ずつの試料について試験した結果を示す。丸（○）は
方形波試験後、素子に異常がないことを、ばつ（×）は
方形波試験後、素子の一部が破壊していることを示す。
異常が認められない場合には同一試料に対して５回試験
を行った。この実験結果より、図３に示すように、本発
明品は、従来品と比較して方形波耐量エネルギー値が増
大していることが確認された。
流を印加して方形波耐量試験を行った結果を従来品と本
発明品との比較において示したものが図３である。これ
ら試料の形状は、従来品Ｃ／Ｄ＝０．９、Ｈ＝２０ｍｍ
に対して、本発明品Ｃ１／Ｄ＝０．９、Ｈ＝２０ｍｍと
した。方形波耐量試験時の波形は、電流が２ｍＳの間一
定になる方形波を加えるものとし、エネルギーは電流値
を変えて調節し、相対的に１００、１２０、１４０と変
えて試験した。図３には、従来品と本発明品に対し各３
個ずつの試料について試験した結果を示す。丸（○）は
方形波試験後、素子に異常がないことを、ばつ（×）は
方形波試験後、素子の一部が破壊していることを示す。
異常が認められない場合には同一試料に対して５回試験
を行った。この実験結果より、図３に示すように、本発
明品は、従来品と比較して方形波耐量エネルギー値が増
大していることが確認された。
【００１７】上記抵抗体の凹部７、７’の端部と側面高
抵抗層３の間の素子剥き出し部に絶縁物を塗布すること
は耐量向上に望ましい。また、電極２、２’の端部が高
抵抗層３近傍まで拡大されるか、高抵抗層３に重なるま
で拡大した電極を備えれば、放電耐量向上に望ましい。
抵抗層３の間の素子剥き出し部に絶縁物を塗布すること
は耐量向上に望ましい。また、電極２、２’の端部が高
抵抗層３近傍まで拡大されるか、高抵抗層３に重なるま
で拡大した電極を備えれば、放電耐量向上に望ましい。
【００１８】実施の形態２．
実施の形態２は、素子周辺部の高抵抗層近傍まで素子が
凹むとき、この凹んだ部分の曲率半径Ｒの値を変えた場
合に関するものである。曲率半径Ｒを変えた試料は、実
施の形態１のものを作製する方法と同様にして作製する
ことができる。その一つは、焼成品を曲率半径Ｒを変え
て研削するものである。二つ目の方法は、金型の凸部の
エッジの曲率半径を変えた金型によって成形し、焼成し
て作製するものである。実施の形態２では後者によって
作製した。
凹むとき、この凹んだ部分の曲率半径Ｒの値を変えた場
合に関するものである。曲率半径Ｒを変えた試料は、実
施の形態１のものを作製する方法と同様にして作製する
ことができる。その一つは、焼成品を曲率半径Ｒを変え
て研削するものである。二つ目の方法は、金型の凸部の
エッジの曲率半径を変えた金型によって成形し、焼成し
て作製するものである。実施の形態２では後者によって
作製した。
【００１９】図４は曲率半径ＲをＲ’（ただしＲ’＞
Ｒ）としたときの上記抵抗体に方形波を印加したときの
等電位線を示すものである。曲率半径Ｒのときの等電位
線を示す図２と比較すると、電極エッジ部５の等電位線
４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、電極
エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性能を
向上させることができる。
Ｒ）としたときの上記抵抗体に方形波を印加したときの
等電位線を示すものである。曲率半径Ｒのときの等電位
線を示す図２と比較すると、電極エッジ部５の等電位線
４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、電極
エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性能を
向上させることができる。
【００２０】図５に示すように、対面する電極間の素子
厚みＨを２０ｍｍ、凹部の直径Ｃ１と素子の直径Ｄ（１
００ｍｍ）の比Ｃ１／Ｄ＝０．９とし、凹部の曲率半径
Ｒを０．０１ｍｍ、０．１ｍｍ、１ｍｍ、３ｍｍのもの
を各３個ずつ準備をして実施の形態１と同様な試験を行
った結果が図５である。
厚みＨを２０ｍｍ、凹部の直径Ｃ１と素子の直径Ｄ（１
００ｍｍ）の比Ｃ１／Ｄ＝０．９とし、凹部の曲率半径
Ｒを０．０１ｍｍ、０．１ｍｍ、１ｍｍ、３ｍｍのもの
を各３個ずつ準備をして実施の形態１と同様な試験を行
った結果が図５である。
【００２１】図５において、耐量試験後、素子に異常が
認められない場合は丸（○）、破壊などして異常が認め
られる場合はばつ（×）で示した。方形波耐量試験の注
入エネルギーは相対値で示した。この図５より、素子の
凹部７、７’の曲率半径は０．０１ｍｍでは従来品のエ
ネルギー耐量値と同等で改善が見られないが、曲率半径
が０．１ｍｍ以上にするとエネルギー耐量値に改善が見
られる。しかし、曲率半径が大きくなりすぎると素子の
出っ張りの部分が欠けやすくなり、歩留まりが落ちる。
従って、曲率半径Ｒは、対面する電極間の素子厚みＨの
半分以下が望ましい。即ち、曲率半径Ｒの好ましい条件
は、 ０．１ｍｍ≦Ｒ＜Ｈ／２ である。
認められない場合は丸（○）、破壊などして異常が認め
られる場合はばつ（×）で示した。方形波耐量試験の注
入エネルギーは相対値で示した。この図５より、素子の
凹部７、７’の曲率半径は０．０１ｍｍでは従来品のエ
ネルギー耐量値と同等で改善が見られないが、曲率半径
が０．１ｍｍ以上にするとエネルギー耐量値に改善が見
られる。しかし、曲率半径が大きくなりすぎると素子の
出っ張りの部分が欠けやすくなり、歩留まりが落ちる。
従って、曲率半径Ｒは、対面する電極間の素子厚みＨの
半分以下が望ましい。即ち、曲率半径Ｒの好ましい条件
は、 ０．１ｍｍ≦Ｒ＜Ｈ／２ である。
【００２２】上記抵抗体において、凹部７、７’端部と
側面高抵抗層３の間の素子剥き出し部について、絶縁物
を塗布することは放電耐量向上に望ましい。また、電極
端部が高抵抗層近傍まで拡大されるか、高抵抗層に重な
るまで拡大した電極を備えれば、耐量向上に望ましい。
側面高抵抗層３の間の素子剥き出し部について、絶縁物
を塗布することは放電耐量向上に望ましい。また、電極
端部が高抵抗層近傍まで拡大されるか、高抵抗層に重な
るまで拡大した電極を備えれば、耐量向上に望ましい。
【００２３】実施の形態３．
実施形態３は、素子凹部７、７’の直径と素子１の直径
の関係について示す。対面電極間距離Ｈを２０ｍｍ、凹
部７、７’の曲率半径Ｒを１ｍｍとし、凹部の直径Ｃ１
と素子の直径Ｄ（＝１００ｍｍ）の比Ｃ１／Ｄを０．
７、０．８、０．９、１．０と変化させた試料を各３個
ずつ作製した。方形波耐量試験の注入エネルギーは相対
値で示し、従来品と比較した試験結果を図７に示す。
の関係について示す。対面電極間距離Ｈを２０ｍｍ、凹
部７、７’の曲率半径Ｒを１ｍｍとし、凹部の直径Ｃ１
と素子の直径Ｄ（＝１００ｍｍ）の比Ｃ１／Ｄを０．
７、０．８、０．９、１．０と変化させた試料を各３個
ずつ作製した。方形波耐量試験の注入エネルギーは相対
値で示し、従来品と比較した試験結果を図７に示す。
【００２４】この図７より、Ｃ１／Ｄ値が０．８よりも
小さい場合には、方形波エネルギー耐量値は従来品と変
わらず、改善効果は認められない。しかし、０．９以上
になれば従来品に比べ、方形波エネルギー耐量値が大幅
に改善されていることが分かる。
小さい場合には、方形波エネルギー耐量値は従来品と変
わらず、改善効果は認められない。しかし、０．９以上
になれば従来品に比べ、方形波エネルギー耐量値が大幅
に改善されていることが分かる。
【００２５】図６は凹部直径Ｃ１をＣ１０（ただしＣ１
０＞Ｃ１）としたときの上記抵抗体に方形波を印加した
ときの等電位線を示すものである。直径Ｃ１のときの等
電位線を示す図２と比較すると、電極エッジ部５の等電
位線４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、
電極エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性
能を向上させることができる。
０＞Ｃ１）としたときの上記抵抗体に方形波を印加した
ときの等電位線を示すものである。直径Ｃ１のときの等
電位線を示す図２と比較すると、電極エッジ部５の等電
位線４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、
電極エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性
能を向上させることができる。
【００２６】実施の形態４．
図８は実施の形態４に係る抵抗体を示す断面図である。
図において、８、８’は素子１の上下面に形成されたリ
ング状凹部で、Ｃ２はリング状凹部８、８’の外側の直
径、Ｒはその凹部８、８’の曲率半径である。２、２’
はリング状凹部８、８’まで覆う電極である。本実施の
形態４は、従来品の作製方法に従って焼成、研磨した素
子を、所定の大きさと深さに研削することによって素子
上下面をリング状に凹まし、電極付けして得た。Ｅは電
極の直径、Ｄは側面高抵抗層３を含めた素子１の直径、
Ｈは対面するリング状凹部８、８’間の素子１厚みを示
す。
図において、８、８’は素子１の上下面に形成されたリ
ング状凹部で、Ｃ２はリング状凹部８、８’の外側の直
径、Ｒはその凹部８、８’の曲率半径である。２、２’
はリング状凹部８、８’まで覆う電極である。本実施の
形態４は、従来品の作製方法に従って焼成、研磨した素
子を、所定の大きさと深さに研削することによって素子
上下面をリング状に凹まし、電極付けして得た。Ｅは電
極の直径、Ｄは側面高抵抗層３を含めた素子１の直径、
Ｈは対面するリング状凹部８、８’間の素子１厚みを示
す。
【００２７】図９は上記抵抗体に方形波を印加したとき
の等電位線を示すものである。従来の等電位線を示す図
２２と比較すると、本発明品の電極エッジ部５の等電位
線４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、電
極エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性能
を向上させることができる。
の等電位線を示すものである。従来の等電位線を示す図
２２と比較すると、本発明品の電極エッジ部５の等電位
線４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、電
極エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性能
を向上させることができる。
【００２８】以上のように構成された抵抗体に方形波電
流を印加して方形波耐量試験を行った結果を従来品と本
発明品との比較において示したものが図１０である。こ
れら試料の形状は、Ｃ２／Ｄ＝０．９、Ｈ＝２０ｍｍと
した。方形波耐量試験時の波形は、電流が２ｍＳの間一
定になる方形波を加えるものとし、エネルギーは電流値
を変えて調節し、相対的に１００、１２０、１４０と変
えて試験した。図１０には、従来品と本発明品に対し各
３個ずつの試料について試験した結果を示す。丸（○）
は方形波試験後、素子に異常がないことを、ばつ（×）
は方形波試験後、素子の一部が破壊していることを示
す。異常が認められない場合には同一試料に対して５回
試験を行った。この図１０より本発明品は従来品と比較
して方形波耐量エネルギー値が増大していることが分か
る。
流を印加して方形波耐量試験を行った結果を従来品と本
発明品との比較において示したものが図１０である。こ
れら試料の形状は、Ｃ２／Ｄ＝０．９、Ｈ＝２０ｍｍと
した。方形波耐量試験時の波形は、電流が２ｍＳの間一
定になる方形波を加えるものとし、エネルギーは電流値
を変えて調節し、相対的に１００、１２０、１４０と変
えて試験した。図１０には、従来品と本発明品に対し各
３個ずつの試料について試験した結果を示す。丸（○）
は方形波試験後、素子に異常がないことを、ばつ（×）
は方形波試験後、素子の一部が破壊していることを示
す。異常が認められない場合には同一試料に対して５回
試験を行った。この図１０より本発明品は従来品と比較
して方形波耐量エネルギー値が増大していることが分か
る。
【００２９】上記抵抗体の凹部端部と側面高抵抗層の間
の素子剥き出し部について、絶縁物を塗布することは耐
量向上に望ましい。また、電極端部が高抵抗層近傍まで
拡大されるか、高抵抗層に重なるまで拡大した電極を備
えれば、耐量向上に望ましい。
の素子剥き出し部について、絶縁物を塗布することは耐
量向上に望ましい。また、電極端部が高抵抗層近傍まで
拡大されるか、高抵抗層に重なるまで拡大した電極を備
えれば、耐量向上に望ましい。
【００３０】実施の形態５．
実施形態５は、リング状凹部８、８’の曲率半径Ｒを変
えた場合に関するものである。曲率半径Ｒを変えた試料
は、実施の形態４のものを作製する方法と同様にして作
製した。図１２に示すように、対面するリング状凹部
８、８’間の素子厚みＨを２０ｍｍ、リング状凹部８、
８’の外側の直径Ｃ２と素子１の直径Ｄ（１００ｍｍ）
の比をＣ２／Ｄ＝０．９とし、リング状凹部８、８’の
曲率半径Ｒを０．１ｍｍ、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍのも
のを各３個ずつ準備をした。
えた場合に関するものである。曲率半径Ｒを変えた試料
は、実施の形態４のものを作製する方法と同様にして作
製した。図１２に示すように、対面するリング状凹部
８、８’間の素子厚みＨを２０ｍｍ、リング状凹部８、
８’の外側の直径Ｃ２と素子１の直径Ｄ（１００ｍｍ）
の比をＣ２／Ｄ＝０．９とし、リング状凹部８、８’の
曲率半径Ｒを０．１ｍｍ、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍのも
のを各３個ずつ準備をした。
【００３１】図１２に、耐量試験後、素子に異常が認め
られない場合は丸（○）、破壊などして異常が認められ
る場合はばつ（×）で示した。方形波耐量試験の注入エ
ネルギーは相対値で示した。この図１２より、素子の凹
部の曲率半径Ｒは０．１ｍｍでは従来品のエネルギー耐
量値と同等で改善が見られないが、曲率半径Ｒが１ｍｍ
以上にするとエネルギー耐量順に改善が見られる。しか
し、曲率半径Ｒが大きくなりすぎると素子の周辺部の出
っ張りの部分が欠けやすくなり、歩留まりが落ちる。従
って、曲率半径Ｒは対面する電極間の素子厚みＨの半分
以下が望ましい。即ち、曲率半径Ｒの好ましい条件は、 １ｍｍ≦Ｒ＜Ｈ／２ である。
られない場合は丸（○）、破壊などして異常が認められ
る場合はばつ（×）で示した。方形波耐量試験の注入エ
ネルギーは相対値で示した。この図１２より、素子の凹
部の曲率半径Ｒは０．１ｍｍでは従来品のエネルギー耐
量値と同等で改善が見られないが、曲率半径Ｒが１ｍｍ
以上にするとエネルギー耐量順に改善が見られる。しか
し、曲率半径Ｒが大きくなりすぎると素子の周辺部の出
っ張りの部分が欠けやすくなり、歩留まりが落ちる。従
って、曲率半径Ｒは対面する電極間の素子厚みＨの半分
以下が望ましい。即ち、曲率半径Ｒの好ましい条件は、 １ｍｍ≦Ｒ＜Ｈ／２ である。
【００３２】図１１は曲率半径ＲをＲ’（ただしＲ’＞
Ｒ）としたときの上記抵抗体に方形波を印加したときの
等電位線を示すものである。曲率半径Ｒのときの等電位
線を示す図９と比較すると、電極エッジ部５の等電位線
４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、電極
エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性能を
向上させることができる。
Ｒ）としたときの上記抵抗体に方形波を印加したときの
等電位線を示すものである。曲率半径Ｒのときの等電位
線を示す図９と比較すると、電極エッジ部５の等電位線
４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、電極
エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性能を
向上させることができる。
【００３３】実施の形態６．
実施の形態６は、リング状凹部８、８’外側の直径Ｃ２
と素子直径Ｄの関係について示す。対面するリング状凹
部８、８’間の距離Ｈを２０ｍｍ、凹部の曲率半径Ｒを
１ｍｍとし、リング状凹部外側の直径Ｃ２と素子１の直
径Ｄ（＝１００ｍｍ）の比Ｃ２／Ｄを０．７、０．８、
０．９、１．０と変化させた試料を各３個ずつ作製し
た。方形波耐量試験の注入エネルギーは相対値で示し、
従来品と比較した試験結果を図１４に示す。
と素子直径Ｄの関係について示す。対面するリング状凹
部８、８’間の距離Ｈを２０ｍｍ、凹部の曲率半径Ｒを
１ｍｍとし、リング状凹部外側の直径Ｃ２と素子１の直
径Ｄ（＝１００ｍｍ）の比Ｃ２／Ｄを０．７、０．８、
０．９、１．０と変化させた試料を各３個ずつ作製し
た。方形波耐量試験の注入エネルギーは相対値で示し、
従来品と比較した試験結果を図１４に示す。
【００３４】この図１４より、Ｃ２／Ｄ値が０．８より
も小さい場合には、方形波エネルギー耐量値は従来品と
変わらず、改善効果は認められない。しかし、０．９以
上になれば従来品に比べ、方形波エネルギー耐量値が大
幅に改善されていることが分かる。
も小さい場合には、方形波エネルギー耐量値は従来品と
変わらず、改善効果は認められない。しかし、０．９以
上になれば従来品に比べ、方形波エネルギー耐量値が大
幅に改善されていることが分かる。
【００３５】図１３はリング状凹部外側の直径Ｃ２をＣ
２０（ただしＣ２０＞Ｃ２）としたときの上記抵抗体に
方形波を印加したときの等電位線を示すものである。直
径Ｃ２のときの等電位線を示す図９と比較すると、電極
エッジ部５の等電位線４の密度は粗となり、従って電流
集中が抑制され、電極エッジ部５でコロナを発生し難く
なり、放電耐量性能を向上させることができる。
２０（ただしＣ２０＞Ｃ２）としたときの上記抵抗体に
方形波を印加したときの等電位線を示すものである。直
径Ｃ２のときの等電位線を示す図９と比較すると、電極
エッジ部５の等電位線４の密度は粗となり、従って電流
集中が抑制され、電極エッジ部５でコロナを発生し難く
なり、放電耐量性能を向上させることができる。
【００３６】実施の形態７．
この実施の形態７は、素子１の厚さＨが素子直径Ｄより
も小さい場合についてのものである。図１５はこの発明
の実施の形態７に係る抵抗体の断面図である。次に、作
製方法を示す。従来品の作製方法に従ってバインダを除
去した後、側面部を断面凹形状に研削し、側面高抵抗層
３を塗布し、焼成し、次いで素子上下面を研磨した後、
電極２、２’を付けた。ここで、Ｅは電極２、２’の直
径を、Ｄは側面高抵抗層３を含めた素子１の直径（１０
０ｍｍ）を示す。Ｈは対面する電極２、２’間の素子厚
みを、Ｒは側面凹部のうち、上下面から凹んだ凹み部の
曲率半径を示す。
も小さい場合についてのものである。図１５はこの発明
の実施の形態７に係る抵抗体の断面図である。次に、作
製方法を示す。従来品の作製方法に従ってバインダを除
去した後、側面部を断面凹形状に研削し、側面高抵抗層
３を塗布し、焼成し、次いで素子上下面を研磨した後、
電極２、２’を付けた。ここで、Ｅは電極２、２’の直
径を、Ｄは側面高抵抗層３を含めた素子１の直径（１０
０ｍｍ）を示す。Ｈは対面する電極２、２’間の素子厚
みを、Ｒは側面凹部のうち、上下面から凹んだ凹み部の
曲率半径を示す。
【００３７】図１７に、従来品と本発明品の方形波耐量
試験結果を示す。これら試料の形状は、Ｅ／Ｄ＝０．
９、Ｈ＝２０ｍｍとした。方形波耐量試験時の波形は、
電流が２ｍＳの間一定になる方形波を加えるものとし、
エネルギーは電流値を変えて調節し、相対的に１００、
１２０、１４０と変えて試験した。図１７には、従来品
と本発明品に対し各３個ずつの試料について試験した結
果を示す。丸（○）は方形波試験後、素子に異常がない
ことを、ばつ（×）は方形波試験後、素子の一部が破壊
していることを示す。異常が認められない場合には同一
試料に対して５回試験を行った。
試験結果を示す。これら試料の形状は、Ｅ／Ｄ＝０．
９、Ｈ＝２０ｍｍとした。方形波耐量試験時の波形は、
電流が２ｍＳの間一定になる方形波を加えるものとし、
エネルギーは電流値を変えて調節し、相対的に１００、
１２０、１４０と変えて試験した。図１７には、従来品
と本発明品に対し各３個ずつの試料について試験した結
果を示す。丸（○）は方形波試験後、素子に異常がない
ことを、ばつ（×）は方形波試験後、素子の一部が破壊
していることを示す。異常が認められない場合には同一
試料に対して５回試験を行った。
【００３８】この図１７より、素子の凹み部の曲率半径
は０．１ｍｍでは従来品のエネルギー耐量値と同等で改
善が見られないが、曲率半径が１ｍｍ以上にするとエネ
ルギー耐量値に改善が見られる。しかし、曲率半径が大
きくなりすぎると素子側面の出っ張りの部分が欠けやす
くなり、歩留まが落ちる。従って、曲率半径Ｒは対面す
る電極間の素子厚みＨの半分以下が望ましい。即ち、曲
半径Ｒの好ましい条件は、 １ｍｍ≦Ｒ＜Ｈ／２ である。
は０．１ｍｍでは従来品のエネルギー耐量値と同等で改
善が見られないが、曲率半径が１ｍｍ以上にするとエネ
ルギー耐量値に改善が見られる。しかし、曲率半径が大
きくなりすぎると素子側面の出っ張りの部分が欠けやす
くなり、歩留まが落ちる。従って、曲率半径Ｒは対面す
る電極間の素子厚みＨの半分以下が望ましい。即ち、曲
半径Ｒの好ましい条件は、 １ｍｍ≦Ｒ＜Ｈ／２ である。
【００３９】上記抵抗体の電極部端部と側面高抵抗層の
間の素子剥き出し部について、絶縁物を塗布すると放電
耐量向上に望ましい。また、電極端部が高抵抗層近傍ま
で拡大されるか、高抵抗層に重なるまで拡大した電極を
備えれば、耐量向上に望ましい。抵抗体の上下面と側面
部の凹み開始位置は、端部のかけを防ぐため、図１６に
示すように小さい距離Ｌｍｍだけ残しておくことが望ま
しい。
間の素子剥き出し部について、絶縁物を塗布すると放電
耐量向上に望ましい。また、電極端部が高抵抗層近傍ま
で拡大されるか、高抵抗層に重なるまで拡大した電極を
備えれば、耐量向上に望ましい。抵抗体の上下面と側面
部の凹み開始位置は、端部のかけを防ぐため、図１６に
示すように小さい距離Ｌｍｍだけ残しておくことが望ま
しい。
【００４０】実施の形態７に係る抵抗体の方形波印加時
の等電位線を図１６に示す。従来の等電位線を示す図２
２と比較すると、本発明品の電極エッジ部５の等電位線
４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、電極
エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性能を
向上させることがきる。
の等電位線を図１６に示す。従来の等電位線を示す図２
２と比較すると、本発明品の電極エッジ部５の等電位線
４の密度は粗となり、従って電流集中が抑制され、電極
エッジ部５でコロナを発生し難くなり、放電耐量性能を
向上させることがきる。
【００４１】実施の形態８．
この実施形態は、図１８に示すように、素子１の厚さＨ
が素子直径Ｄよりも大きい場合についてのものである。
素子の作製方法は実施の形態１の場合と同じである。
が素子直径Ｄよりも大きい場合についてのものである。
素子の作製方法は実施の形態１の場合と同じである。
【００４２】図１９に、従来品と本発明品の方形波耐量
試験結果を示す。これら試料の形状は、側面高抵抗層３
を含めた素子の直径Ｄ＝３０ｍｍ、Ｅ／Ｄ＝０．９、Ｈ
＝５０ｍｍとした。方形波耐量試験時の波形は、電流が
２ｍＳの間一定になる方形波を加えるものとし、エネル
ギーは電流値を変えて調節し、相対的に１００、１２
０、１４０と変えて試験した。図１９には、従来品と本
発明品に対し各３個ずつの試料について試験した結果を
示す。丸（○）は方形波試験後、素子に異常がないこと
を、ばつ（×）は方形波試験後、素子の一部が破壊して
いることを示す。異常が認められない場合には同一試料
に対して５回試験を行った。
試験結果を示す。これら試料の形状は、側面高抵抗層３
を含めた素子の直径Ｄ＝３０ｍｍ、Ｅ／Ｄ＝０．９、Ｈ
＝５０ｍｍとした。方形波耐量試験時の波形は、電流が
２ｍＳの間一定になる方形波を加えるものとし、エネル
ギーは電流値を変えて調節し、相対的に１００、１２
０、１４０と変えて試験した。図１９には、従来品と本
発明品に対し各３個ずつの試料について試験した結果を
示す。丸（○）は方形波試験後、素子に異常がないこと
を、ばつ（×）は方形波試験後、素子の一部が破壊して
いることを示す。異常が認められない場合には同一試料
に対して５回試験を行った。
【００４３】この図１９より、素子の凹み部の曲率半径
は０．１ｍｍでは従来品のエネルギー耐量値と同等で改
善が見られないが、曲率半径を１ｍｍ以上にするとエネ
ルギー耐量値に改善が見られる。しかし、曲率半径Ｒは
対面する電極間の素子厚みＨの半分以下が望ましい。す
なわち、曲率半径Ｒの好ましい条件は、 １ｍｍ≦Ｒ＜Ｄ／２ である。
は０．１ｍｍでは従来品のエネルギー耐量値と同等で改
善が見られないが、曲率半径を１ｍｍ以上にするとエネ
ルギー耐量値に改善が見られる。しかし、曲率半径Ｒは
対面する電極間の素子厚みＨの半分以下が望ましい。す
なわち、曲率半径Ｒの好ましい条件は、 １ｍｍ≦Ｒ＜Ｄ／２ である。
【００４４】上記抵抗体の電極部端部と側面高抵抗層の
間の素子剥き出し部について、絶縁物を塗布すること放
電耐量向上に望ましい。また、電極端部が高抵抗層近傍
まで拡大されるか、高抵抗層に重なるまで拡大した電極
を備えれば、耐量向上に望ましい。抵抗体の上下面と側
面部の凹み開始位置は、端部のかけを防ぐため、図１６
に示すように小さい距離Ｌｍｍだけ残しておくことが望
ましい。
間の素子剥き出し部について、絶縁物を塗布すること放
電耐量向上に望ましい。また、電極端部が高抵抗層近傍
まで拡大されるか、高抵抗層に重なるまで拡大した電極
を備えれば、耐量向上に望ましい。抵抗体の上下面と側
面部の凹み開始位置は、端部のかけを防ぐため、図１６
に示すように小さい距離Ｌｍｍだけ残しておくことが望
ましい。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、素子
の電極面にリング状の凹部を形成し、このリング状の凹
部まで覆うように電極を形成することにより、電極端部
の電流密度を小さくし、放電耐量性能を向上させること
ができる。
の電極面にリング状の凹部を形成し、このリング状の凹
部まで覆うように電極を形成することにより、電極端部
の電流密度を小さくし、放電耐量性能を向上させること
ができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係る抵抗体を示す
側面断面図である。
側面断面図である。
【図２】 実施の形態１の動作を説明する等電位線を示
す図である。
す図である。
【図３】 実施の形態１の方形波耐量試験結果を従来品
と比較して示す図である。
と比較して示す図である。
【図４】 実施の形態２の動作を説明する等電位線を示
す図である。
す図である。
【図５】 実施の形態２の方形波耐量試験結果を従来品
と比較して示す図である。
と比較して示す図である。
【図６】 実施の形態３の動作を説明する等電位線を示
す図である。
す図である。
【図７】 実施の形態３の方形波耐量試験結果を従来品
と比較して示す図である。
と比較して示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態４に係る抵抗体を示す
側面断面図である。
側面断面図である。
【図９】 実施の形態４の動作を説明する等電位線を示
す図である。
す図である。
【図１０】 実施の形態４の方形波耐量試験結果を従来
品と比較して示す図である。
品と比較して示す図である。
【図１１】 実施の形態５の動作を説明する等電位線を
示す図である。
示す図である。
【図１２】 実施の形態５の方形波耐量試験結果を従来
品と比較して示す図である。
品と比較して示す図である。
【図１３】 実施の形態６の動作を説明する等電位線を
示す図である。
示す図である。
【図１４】 実施の形態６の方形波耐量試験結果を従来
品と比較して示す図である。
品と比較して示す図である。
【図１５】 この発明の実施の形態７に係る抵抗体を示
す側面断面図である。
す側面断面図である。
【図１６】 実施の形態７の動作を説明する等電位線を
示す図である。
示す図である。
【図１７】 実施の形態７の方形波耐量試験結果を従来
品と比較して示す図である。
品と比較して示す図である。
【図１８】 この発明の実施の形態８に係る抵抗体を示
す側面断面図である。
す側面断面図である。
【図１９】 実施の形態８の方形波耐量試験結果を従来
品と比較して示す図である。
品と比較して示す図である。
【図２０】 従来の抵抗体を示す平面図（ａ）、および
側面断面図（ｂ）である。
側面断面図（ｂ）である。
【図２１】 従来の抵抗体の動作を説明する電流分布を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図２２】 従来の抵抗体の動作を説明する等電位線を
示す図である。
示す図である。
１ 素子、２、２’ 電極、３ 高抵抗層、４ 等電位
線、５ 電極エッジ部、７、７’ 凹部、８、８’ リ
ング状凹部。
線、５ 電極エッジ部、７、７’ 凹部、８、８’ リ
ング状凹部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 堀 昭夫
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三菱電機株式会社内
(72)発明者 加東 智明
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三菱電機株式会社内
(72)発明者 堀江 直美
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三菱電機株式会社内
(72)発明者 中條 博史
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三菱電機株式会社内
(72)発明者 高田 良雄
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三菱電機株式会社内
(56)参考文献 特開 昭59−204202（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−152106（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01C 7/02 - 7/22
Claims (3)
- 【請求項１】 上下両面に電極が被着され、側面に高抵
抗層を有する抵抗体の素子の上下面に、対向するリング
状の凹部を設け、電極が上記凹部を覆うものであること
を特徴とする抵抗体。 - 【請求項２】 リング状の凹部の曲率半径をＲ（ｍ
ｍ）、対面するリング状の凹部間の素子の厚さをＨ（ｍ
ｍ）とするとき、曲率半径Ｒが次式を満たす値であるこ
とを特徴とする請求項１記載の抵抗体。 １ｍｍ≦Ｒ＜Ｈ／２ - 【請求項３】 円柱状の形状をした素子におけるリング
状の凹部外側の直径をＣ２（ｍｍ）、側面高抵抗層を含
めた素子直径をＤ（ｍｍ）としたとき、比Ｃ２／Ｄが次
式を満たす値であることを特徴とする請求項１または２
記載の抵抗体。 ０．９≦Ｃ２／Ｄ＜１．０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22558298A JP3423623B2 (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22558298A JP3423623B2 (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000058307A JP2000058307A (ja) | 2000-02-25 |
| JP3423623B2 true JP3423623B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=16831579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22558298A Expired - Fee Related JP3423623B2 (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3423623B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014107040A1 (de) * | 2014-05-19 | 2015-11-19 | Epcos Ag | Elektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
-
1998
- 1998-08-10 JP JP22558298A patent/JP3423623B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000058307A (ja) | 2000-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |