JP4192489B2

JP4192489B2 - サージアブソーバ

Info

Publication number: JP4192489B2
Application number: JP2002113850A
Authority: JP
Inventors: 隆裕中元; 卓栗原; 雅伸浅海; 恵介熊野
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2022-04-16
Also published as: JP2003308944A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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アブソーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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の接続する部分、或いはＣＲＴ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、サージアブソーバが接続されている。
【０００３】
従来、例えば特開平７−３２０８４５号公報等に記載されているマイクロギャップを有するサージ吸収素子を用いたサージアブソーバが提案されている。このサージアブソーバは、導電性皮膜で被包した円柱状のセラミックス部材の周面に、いわゆるマイクロギャップが形成され、セラミックス部材の両端に一対のキャップ電極を有するサージ吸収素子が不活性ガスと共にガラス管内に収容され、円筒状のガラス管の両端に一対の封止電極が相対向して高温加熱で封着された放電型サージアブソーバである。
【０００４】
このようなサージアブソーバには、一対の封止電極にリード線がそれぞれ接続されたリード線型があり、装置等の基板への接続のために一方のリード線をラジアル型やコの字型に折り返し加工して、他方のリード線と同じ向きにし、電化機器の電源部のサージ対策用に利用されるものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のサージアブソーバには、以下の課題が残されている。すなわち、電源部用のサージアブソーバには、各種安全規格等により例えばＡＣ１５００Ｖ−１分といったＡＣ耐電圧が要望されているが、上記のようにリード線を折り返し加工したものは、リード線若しくは電圧の掛かる部分がガラス管内にあるアブソーバ素子に近接しているので、より高い電圧を印加すると、マイクロギャップ付近には、放電形成を誘導する電子密度が増加し、容易に放電を形成しやすい状態になる場合があった。この現象により、リード線が折り返し加工されていない場合に比べて、ＡＣ耐電圧が低下する場合があった。特に、リード線の折り返し加工の状態や基板等への取付時の状態により、ＡＣ耐電圧が変化する現象が生じていた。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、リード線が折り返し加工されたタイプでも、より高いＡＣ耐電圧を得ることができるサージアブソーバを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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、本発明のサージアブソーバは、周面に放電ギャップを介して導電性皮膜が分割形成された柱状の絶縁性部材とこの両端に導電性皮膜に接触して対向配置された一対のキャップ電極とからなるサージ吸収素子と、前記一対のキャップ電極の端部に対向配置された一対の封止電極と、前記一対の封止電極を両端に配して前記サージ吸収素子を内部に不活性ガスと共に封止するガラス管とを備えたサージアブソーバであって、前記一対の封止電極の外端には、外方に延びるリード線がそれぞれ接続され、一方のリード線は折り返され、保持手段によって前記ガラス管との間隔を１ｍｍ以上開けて保持され、前記保持手段は、前記一方のリード線にのみ折り返し状態に沿って被せた絶縁性の熱収縮チューブにより構成されることを特徴とする。
【０００８】
このサージアブソーバでは、一方のリード線が、折り返されてガラス管との間隔を１ｍｍ以上開けてガラス管と平行に配されているので、後述するように、高ＡＣ耐電圧特性として要求されるＡＣ１５００Ｖ以上のＡＣ耐電圧特性を有することができる。
なお、上記リード線とガラス管との間隔は、１ｍｍ以上であれば上記ＡＣ耐電圧特性を維持できるが、上記間隔の上限としては１０ｍｍ以下に設定することが好ましい。なぜなら、基板等に実装された際、部品としての占有面積を必要以上に大きくしないことが望まれるためである。
また、このサージアブソーバでは、一方のリード線とガラス管との間隔を一定に保持する保持手段が設けられているので、例えば取付作業時などでリード線に力が加わっても、上記１ｍｍ以上の間隔を維持することができる。
さらに、このサージアブソーバでは、保持手段が、一方のリード線にのみ折り返し状態に沿って被せた絶縁性の熱収縮チューブであるので、該チューブにより強制的にかつ容易に上記間隔を確保することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るサージアブソーバの第１実施形態を、図１を参照しながら説明する。
【００１３】
本実施形態のサージアブソーバは、図１に示すように、いわゆるマイクロギャップを使用した放電型サージアブソーバであって、周面に放電ギャップであるマイクロギャップＭを介してＳｎＯ₂等の導電性皮膜１０が軸方向に分割形成された円柱状のセラミックス部材（絶縁性部材）１１とこの両端に導電性皮膜１０に接触して対向配置されたステンレス等の金属製キャップ電極１２とからなるサージ吸収素子１３と、該サージ吸収素子１３の両端に対向配置され導電性皮膜１０に接触する円柱状の一対の封止電極１４と、これらの封止電極１４を両端に配してサージ吸収素子１３を内部にＨｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｘｅ、ＳＦ₆、ＣＯ₂、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₂Ｆ₆、ＣＦ₄、Ｈ₂及びこれらの混合ガス等の不活性ガスＧと共に封止する鉛ガラス等のガラス管１５とを備えている。
【００１４】
上記一対の封止電極１４は、ジュメット（ＦｅＮｉ合金）製であると共に、リード線Ｌが外側にそれぞれ外方に延びるように設けられており、高温加熱でガラス管１５の両端に溶着されている。
また、マイクロギャップＭは、ムライト焼結体等のサージ吸収素子１３表面にスパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、めっき法、ＣＶＤ法等の薄膜形成技術により導電性皮膜１０を形成し、この導電性皮膜１０を分割するようにレーザ光を照射して除去し、１０〜２００μｍ程度の幅で形成したものである。
【００１５】
また、セラミックス部材１１としてムライト焼結体を採用したが、その他にアルミナ、ベリリア、ステアライト、フォルステライト、ジルコン、普通磁器、ガラスセラミック、窒化ケイ素、窒化アルミ、炭化ケイ素等の絶縁性セラミックスでもよい。
上記一対のリード線Ｌのうち一方は、ラジアル型に折り返されてガラス管１５との間隔ｔを１ｍｍ以上開けてガラス管１５と平行に配され、他方のリード線Ｌと同方向に平行して突出している。
なお、上記間隔ｔの上限としては１０ｍｍ以下に設定する。
【００１６】
このサージアブソーバでは、一方のリード線Ｌが、折り返されてガラス管１５との間隔を１ｍｍ以上開けてガラス管１５と平行に配されているので、後述する実施例に示すように、要求されるＡＣ１５００Ｖ以上のＡＣ耐電圧特性を有することができる。なお、ＡＣ１５００Ｖは、ＤＣ２１２１Ｖに相当するものである。
【００１７】
次に、本発明に係るサージアブソーバの第２実施形態を、図２を参照しながら説明する。
【００１８】
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、折り返されたリード線Ｌは、ラジアル型に折り返し加工されたままの状態であるのに対し、第２実施形態のサージアブソーバでは、さらにガラス管１５と一方のリード線Ｌとを絶縁性樹脂（保持手段）２０で封止している点である。すなわち、本実施形態では、絶縁性樹脂２０により、一方のリード線Ｌとガラス管１５との間隔ｔが一定に保持されており、取付作業時などでリード線Ｌに力が加わっても、リード線Ｌが曲がらずに上記１ｍｍ以上の間隔ｔを維持することができる。また、絶縁性樹脂２０による封止でリード線Ｌ及びガラス管１５を互いに固定するため、強制的にかつ容易に上記間隔ｔを確保することができ、量産性にも優れている。なお、絶縁性樹脂２０は、例えば粉体樹脂（エポキシ系樹脂）を５回程度重ねて塗布したものである。
【００１９】
次に、本発明に係るサージアブソーバの第３実施形態を、図３を参照しながら説明する。
【００２０】
第３実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、折り返されたリード線Ｌとガラス管１５との間隔ｔを絶縁性樹脂２０で保持しているのに対し、第３実施形態のサージアブソーバでは、折り返されたリード線Ｌとガラス管１５との間隔ｔを絶縁性の熱収縮チューブ（保持手段）３０で保持している点である。すなわち、本実施形態では、熱収縮チューブ３０に折り返されたリード線Ｌを挿入させると共に加熱することにより収縮させて被覆処理を行っている。なお、熱収縮チューブ３０は、上記間隔ｔを確保できるように、上記熱収縮した状態で厚さが１ｍｍ以上となるものである。これにより、取付作業時などにリード線Ｌに力が加わっても、熱収縮チューブ３０がスペーサとして機能し、上記間隔ｔが１ｍｍ未満に狭まらない。
【００２１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の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、上記各実施形態のサージアブソーバでは、折り返させたリード線はラジアル型で円弧状に折り返されているが、他の折り返し形状でも構わない。例えば、コの字状に折り返させてもよい。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明に係るサージアブソーバを、実施例により具体的に説明する。
【００２３】
上記第２実施形態により実際に作製したサージアブソーバに対して、ＡＣ耐電圧測定を行った結果を下記に示す。なお、比較のためにリード線Ｌとガラス管１５との間隔ｔを、０ｍｍ（リード線とガラス管とが接触した状態）、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ及び１．５ｍｍと変更した４種類のサージアブソーバを作製して比較した。
【００２４】
＜測定結果＞
・（間隔ｔ）：（ＡＣ耐電圧）
d=0mm ：1400V
d=0.5mm：1450V
d=1.0mm：1500V
d=1.5mm：1500V
このように、上記測定結果からわかるように、上記間隔ｔが1.0mm以上の場合に、高ＡＣ耐電圧特性として要求されるＡＣ１５００Ｖに対する耐電圧を具備している。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明のサージアブソーバによれば、一方のリード線が、折り返されてガラス管との間隔を１ｍｍ以上開けてガラス管と平行に配されているので、例えばＡＣ１５００Ｖ以上といったＡＣ耐電圧特性を安定して有することができ、電源部などの高耐圧が特に要求される回路でもサージ対策用として好適である。
また、このサージアブソーバでは、一方のリード線とガラス管との間隔を一定に保持する保持手段が設けられているので、リード線に力が加わっても、上記１ｍｍ以上の間隔を維持することができる。
さらに、このサージアブソーバでは、保持手段が、一方のリード線にのみ折り返し状態に沿って被せた絶縁性の熱収縮チューブであるので、該チューブにより強制的にかつ容易に上記間隔を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサージアブソーバの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るサージアブソーバの第２実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係るサージアブソーバの第３実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０導電性皮膜
１１セラミックス部材（絶縁性部材）
１２キャップ電極
１３サージ吸収素子
１４封止電極
１５ガラス管
２０絶縁性樹脂
３０熱収縮チューブ
Ｇ不活性ガス
Ｌリード線
Ｍマイクロギャップ（放電ギャップ）
ｔリード線とガラス管との間隔

Claims

周面に放電ギャップを介して導電性皮膜が分割形成された柱状の絶縁性部材とこの両端に導電性皮膜に接触して対向配置された一対のキャップ電極とからなるサージ吸収素子と、前記一対のキャップ電極の端部に対向配置された一対の封止電極と、前記一対の封止電極を両端に配して前記サージ吸収素子を内部に不活性ガスと共に封止するガラス管とを備えたサージアブソーバであって、
前記一対の封止電極の外端には、外方に延びるリード線がそれぞれ接続され、一方のリード線は折り返され、保持手段によって前記ガラス管との間隔を１ｍｍ以上開けて保持され、
前記保持手段は、前記一方のリード線にのみ折り返し状態に沿って被せた絶縁性の熱収縮チューブにより構成されることを特徴とするサージアブソーバ。