JP3601691B2 - 面実装サージアブソーバおよびサージアブソーバ用面実装キャップ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は面実装サージアブソーバ及びサージアブソーバ用面実装キャップ、特にプリント基板等に高実装密度で組み込むことのできる改良された面実装アブソーバおよびサージアブソーバ用面実装キャップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
漂遊波、ノイズ或いは静電妨害などの高電圧サージは最新電子機器にとって根強い障害であり、特に高電圧のパルス波は電子機器の半導体素子に動作エラーを引き起こし、極端な場合半導体あるいは装置そのものを破壊してしまうという問題がある。このような高電圧が電子機器に侵入することを防止するために従来より各種のサージアブソーバが用いられている。
【０００３】
従来における簡単な構成でかつ良好な特性を示すサージアブソーバが本発明者により特願平１１−６９６６２号として出願されており、このサージアブソーバによれば、安価で小型な形状でありながら、広範囲のサージ特性をカバーすることが可能である。
【０００４】
しかしながら、このようなサージアブソーバをプリント基板に組み込む際には、サージアブソーバの両端に設けられているリード線をプリント基板のスルーホールに差し込み半田付けされていた。このために、従来においては、サージアブソーバのプリント基板への半田付け作業が多工程を必要とし、またプリント基板に必ずスルーホールを必要とするため、両面基板を用いることができないという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の問題に対して、面実装可能なサージアブソーバが強く要望されている。面実装サージアブソーバによれば、前述したプリント基板への組み込み作業を極めて簡素化することができ、また、両面基板を用いることが可能となり、装置全体の高密度化を図ることができ、さらにプリント基板への実装も高密度で行えるので、全体として電子機器の小型化に寄与するところが大きい。
【０００６】
本発明は上記従来の発明に鑑みなされたものであり、その目的は、面実装可能なサージアブソーバを簡単な構造で提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は円筒ハウジングの内部両端にリード線を持った放電電極を固定し、放電電極対間のハウジング内空室ギャップを前記放電電極の固定位置により調整して所望の放電特性を得るサージアブソーバ素子と、前記円筒ハウジングの両端に被着される面実装キャップと、からなる面実装サージアブソーバであって、前記面実装キャップは、円筒ハウジングの外周端を掴むとともに面実装半田受け部となるフランジ部と、前記リード線が挿入される透孔と、前記透孔の周囲に設けられ、リード線に食いつく留部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、サージアブソーバ素子の両端に被着される面実装キャップであって、このサージアブソーバ素子の外周端を掴むとともに面実装半田受け部となるフランジ部と、サージアブソーバ素子のリード線が挿入される透孔と、前記透孔の周囲に設けられリード線に食いつく留部とを有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１には本発明に係る面実装サージアブソーバがプリント基板に実装された状態が示されている。サージアブソーバ素子１０は後述するように円筒ハウジング１２を有し、この円筒ハウジング１２の両端にはそれぞれ面実装キャップ１４が被着されている。各面実装キャップ１４は後述するようにリード線を介してサージアブソーバ素子１０の放電電極に電気的に接続されており、またこの面実装キャップ１４はハウジング１２の外周端を掴むとともに面実装半田受け部となるフランジ部１６を有している。図１から明らかな様に、面実装キャップ１４の両フランジ部１６はプリント基板１８の所定配線部に半田２０でしっかりと固定接続されている。
【００１０】
図２には本発明におけるサージアブソーバ素子の詳細な構造が示されており、円筒ハウジング１２は国際基準ＤＯ−４１型（内径１．５３ｍｍ）のガラスダイオード容器からなり、その内径は軸方向に均一である。
【００１１】
この円筒ハウジング１２の内部には一対の放電電極２２が挿入され、封止用スペーサ２３を介して円筒ハウジング１２に溶着固定されている。この溶着固定時に、放電電極２２は円筒ハウジング１２内での固定位置を任意に調整し、この結果円筒ハウジング１２内の空室２４のギャップ長を任意に調整し、これによって所望の放電特性、特に放電電圧を選択することができる。この空室２４内には清浄空気あるいは清浄空気と窒素あるいは不活性ガスとの混合気体を導入することが好適である。図示した実施形態において、放電電極２２はリード線２６と一体に構成されており、実施形態における放電電極にはリード線２６の先端を拡径して構成されている。
【００１２】
このようなサージアブソーバ素子１０の詳細な構造およびその製法については前述した特願平１１−６９６６２号に示されている。もちろん、本発明において、放電電極２２とリード線２６とは別体に構成することもでき、この場合は両者が溶接され一体化される。
【００１３】
図３には本発明における面実装キャップ１４の詳細な実施形態が示されている。本実施形態において、面実装キャップ１４はリン青銅の板材をプレス加工して形成しており、面実装キャップ１４自体がバネ性を有し、これによって後述するハウジング１２との良好な被着性およびリード線２６との確実な食いつきを可能としている。
【００１４】
リン青銅の板材はプレス加工により予めスリット、透孔などが打ち抜かれ、その後複数の曲げあるいは一部絞り加工を経て図３のように加工成形される。面実装キャップ１４は全体として円筒キャップ形状を有するが、大別してキャップ底部３０そしてフランジ部１６に分けられる。
【００１５】
まず、フランジ部１６には実施形態において８個のスリット３２が設けられ、このスリットは予めリン青銅板材の状態で打ち抜き加工されている。そしてこのようにして打ち抜かれた板材は複数工程によって曲げおよび絞られ、図３のようにフランジ部１６として加工成形され、その形状はキャップ底部３０から開口部に向かってわずかに内径が減少するテーパーが付けられている。この結果、本発明に係る面実装キャップ１４をサージアブソーバ素子１０の円筒ハウジング１２端に被着するとき、面実装キャップ１４の開口端における内径が円筒ハウジング１２の外径より小さいため、キャップ開口端は押し広げられることとなり、この結果、面実装キャップ１４は確実に円筒ハウジング１２の外周端をしっかりと把持することとなる。本実施形態においては、面実装キャップ１４自体が弾性を有しているので、このような被着組立によって、面実装キャップ１４は円筒ハウジング１２の外周にしっかりと固定されることとなる。図３から明らかなように、実施形態における面実装キャップ１４の開口端はわずかに外方に開き（１４ａ）、円筒ハウジング１２の外周端に面実装キャップ１４を被着する作業を容易に行うことができる。
【００１６】
図４には本実施形態における面実装キャップ１４を軸方向から見た図を示し、キャップ底部３０の中央にはサージアブソーバ素子１０のリード線２６を挿入する透孔３４が設けられている。そしてこの透孔３４の内径は対応するリード線２６の外径よりわずかに小さく設定されている。
【００１７】
図４から明らかなように、前記透孔３４の周囲には４個のスリット３６が設けられており、このスリット３６もリン青銅の板材に打ち抜き加工で形成することができる。このスリット３６によって、透孔３４の周囲に残されたキャップ底部３０の部分は留部３８としてそのバネ性によってリード線２６が透孔３４に挿入されたときわずかにその内径を開きリード線２６を容易に透孔３４に挿入することを可能とする。
【００１８】
図３から明らかなように、透孔３４の周囲にある留部３８はキャップ底部３０からキャップ外方に向かってわずかに開くテーパを有しており、この結果リード線２６が透孔３４にフランジ部１６側から挿入されたときには、前述したように透孔３４がわずかにひらいてリード線２６を容易に挿入可能とするが、逆にリード線２６を挿入方向へ抜き出そうとするときには、透孔３４の周囲にある留部３８がリード線２６に食いつき、これによって反挿入方向へのリード線２６の移動を阻止してしまう。この結果、本発明に係る面実装キャップ１４はそのフランジ部１６を円筒ハウジング１２の外周端に被着し、同時にリード線２６が透孔３４に挿入された状態で、面実装キャップ１４と円筒ハウジング１２とはしっかりと固定され、電気的および機械的に両者が分離不可能に一体化される。
【００１９】
したがって、この状態で面実装キャップ１４から突出しているリード線２６を切断すれば、図１に示されるように、サージアブソーバ素子１０の両端に面実装キャップ１４が被着された面実装サージアブソーバを容易に得ることができる。
【００２０】
そして、この状態で面実装キャップ１４のフランジ部１６とプリント基板１８との間で容易に面実装が行われる。
【００２１】
本発明によれば、前述したように、サージアブソーバ素子１０は面実装キャップ１４を被着する前に単体として完成素子を形成しており、このサージアブソーバ素子１０は両端にリード線２６を有する。
【００２２】
この結果、本発明によれば、面実装キャップ１４を被着する前に、サージアブソーバ素子１０はそれ自体単体で安定化のための各種の処理、例えば、エージング、熱および化学安定化処理を容易に行うことができる。これは、サージアブソーバ素子１０が両端にリード線２６を有しているからであり、これによって前述した各処理工程でリード線２６と処理機器の端子との接続が極めて容易となる利点がある。また、同様に処理工程以外に性能チェックあるいは測定結果による製品の仕分けなどの際にも前記リード端子２６の存在が極めて有用である。
【００２３】
前述したように、本発明によれば、面実装キャップ１４が容易にサージアブソーバ素子１０と結合可能であるが、両者の一体化をさらに安定させるため、図５に示すように、面実装キャップ１４をサージアブソーバ素子１０の円筒ハウジング１２に被着した後にメッキ処理を施すことも好適である。図５において、メッキ部は符号４０で示されており、リード線２６と面実装キャップ１４との一体化が著しく強化されていることが理解される。
【００２４】
前述した実施形態において、フランジ部１６あるいはキャップ底部３０に設けられる各スリット３２，３６は任意にその形状あるいは個数が選択され、特にスリット３２の長さは面実装キャップ１４とサージアブソーバ素子１０との被着強度に影響を与えるので、その長さは実験的に定めることが良い。
【００２５】
前述した実施例において、円筒ハウジング１２の内径は１．５３ｍｍとしたが、本発明においてこの寸法は任意に設定可能であり、現在発明者の実験によれば、１．６６、１．８０、２．３、２．６、３．１および６．８ｍｍの（外径を持った円筒ハウジング）が実施されている。
【００２６】
また、本実施形態における面実装キャップ１４はリン青銅材からなるが、他の鋼材などを利用することが可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構造で従来のリード線付きサージアブソーバ素子を面実装サージアブソーバとして用いることが可能となり、電子機器の高密度化および組立性の改善に寄与するところ大がである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る面実装サージアブソーバをプリント基板に半田付け固定した状態を示す説明図。
【図２】本発明に用いられるサージアブソーバ素子の断面図。
【図３】本発明に係る面実装キャップの好適な実施形態を示す断面図。
【図４】図３に示した面実装キャップの軸方向から見たキャップ底部の正面図。
【図５】本発明に係る面実装サージアブソーバにメッキを施した状態を示す断面図。
【符号の説明】
１０ サージアブソーバ素子、１２ 円筒ハウジング、１４ 面実装キャップ、 １６フランジ部、１８ プリント基板、３４ 透孔、３８ 留部。

Claims (4)

1. 円筒ハウジングの内部両端にリード線を持った放電電極を固定し、放電電極対間のハウジング内空室ギャップを前記放電電極の固定位置により調整して所望の放電特性を得るサージアブソーバ素子と、
   前記円筒ハウジングの両端に被着される面実装キャップと、からなる面実装サージアブソーバであって、
   前記面実装キャップは、
   円筒ハウジングの外周端を掴むとともに面実装半田受け部となるフランジ部と、
   前記リード線が挿入される透孔と、
   前記透孔の周囲に設けられ、リード線に食いつく留部と、
   を有することを特徴とする面実装サージアブソーバ。
2. 請求項１記載の面実装サージアブソーバにおいて、
   面実装キャップはバネ性を有する材質からなることを特徴とする面実装サージアブソーバ。
3. 請求項１又は２のいずれかに記載のサージアブソーバにおいて、面実装キャップのフランジ部には複数のスリットが設けられていることを特徴とする面実装サージアブソーバ。
4. サージアブソーバ素子の両端に被着される面実装キャップであって、
   このサージアブソーバ素子の外周端を掴むとともに面実装半田受け部となるフランジ部と、
   サージアブソーバ素子のリード線が挿入される透孔と、
   前記透孔の周囲に設けられリード線に食いつく留部とを有するサージアブソーバ用面実装キャップ。

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