JPH0113367Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は電源線または信号線に発生する外電サ
ージ電圧や開閉サージ電圧を吸収抑制するバリス
タを主構成物としたサージ吸収器に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 近年、酸化亜鉛を主体としたバリスタを主構成
物とするサージ吸収器は、その大きな電流耐量と
優れた電圧〜電流特性から、電力関連または信号
機器関連分野において優れたサージ吸収器として
幅広く適用されつつある。このようなサージ吸収
器の中に、バリスタ特性が劣化した際に通常印加
電圧によるもれ電流発熱にて低融点合金を溶かし
自動的にサージ吸収器内で開路する機構を有した
ものがある。従来、このような開路機構部はバリ
スタに機械的圧接により結合されていたが、最近
この開路機構部を半田を利用してバリスタに結合
する場合も増えてきた。これは製品の小型化、部
品点数の削減、低価格化の要望によるものであ
る。しかしながら、開路機構部の半田付けにおい
ては開路機構部内部にも半田工程中の熱が加わ
り、開路機構部の低融点合金へも影響を与え、そ
の影響の度合はサージ吸収器の信頼性にも重要な
意味を有しているものである。

以下、図面を参照しながら従来のサージ吸収器
に組込まれた開路機構部について説明を行う。

まず、第１図は板状のバリスタの断面を示した
ものである。第１図において、１はバリスタ素
子、２ａおよび２ｂはバリスタ素子１の平面部に
銀ペースト等を焼付けて得られた電極、３ａおよ
び３ｂは電極２ａ，２ｂ上にスクリーン印刷され
たペースト状の半田層で、予めフラツクスが含ま
れており、後述する電極板等をこの半田層３ａ，
３ｂ上に圧接し220〜240℃で所定の時間加熱すれ
ば、両者の半田付けが行われるというものであ
る。

第２図は開路機構部を構成する各部品を示して
おり、４は第１図の半田層３ａに圧接され半田付
けされる電極板、５は電極板４の中央に設けた貫
通孔、６は貫通孔５の上記半田層３側に設けられ
た座グリ部、７は貫通孔５に挿通された金属棒、
８は貫通孔５および座グリ部６に充填された低融
点合金であり、金属棒７の先端と電極板４とを電
気的、熱的、機械的に結合している。以上の開路
機構部は第１図のバリスタに半田層３ａを介して
半田付けされ、金属棒７にはスプリング等によつ
て電極板４から常に引離す方向に力が加えられて
いるため、バリスタが劣化すると、そのもれ電流
による発熱が電極板４を介して低融点合金８に伝
わり、その温度がある温度以上になると低融点合
金８は溶融し、電極板４と金属棒７とが切離され
開路状態が形成されるものである。

第３図は以上のようにしてバリスタと開路機構
部を加熱によつて半田接合したサージ吸収器の断
面を示したものである。第３図において、９ａは
上記ペースト状の半田層３ａが加熱によつて溶け
て上記電極２ａと電極板４との間に形成された半
田層、１０は座グリ部６に発生した空洞部、１１
は貫通孔５を通して下部へ流れ出た突出半田であ
る。また、１２は加熱によつて溶けた半田層９ｂ
によりバリスタの電極２ｂ面に取付けられた電極
端子である。

ここで、問題となるのは空洞部１０である。こ
の空洞部１０は半田加熱時に発生するもので、半
田層３ａおよび低融点金属８が溶融する際に、電
極２ａと電極板４との間に取残された空気または
フラツクス成分が膨張し、内圧が上昇する理由に
よるものである。そのため空洞部１０に相当する
量の半田および低融点合金８は、突出半田１１と
なつて貫通孔５より押出されるのである。

上記の空洞部１０が発生すると電極板４と金属
棒７との接合が十分でなくなり、接続の長期信頼
性が得られなくなる。また、外部に流出した突出
半田１１はサージ吸収器としての外観を著しく損
ねるものである。そのため座グリ部６に空洞部１
０が生じず、電極板４と金属棒７との接合におい
て十分な長期信頼性が確保されるサージ吸収器の
開発が強く望まれていた。

考案の目的 本考案は上記の欠点を除去すべく創案されたも
のであり、開路機構部における電極板と金属棒と
の接続に長期信頼性を有するサージ吸収器を提供
しようとするものである。

考案の構成 この目的を達成するために本考案のサージ吸収
器は、バリスタの電極に、座グリまたはサラモミ
等の広開口部をもつた貫通孔を有し、その広開口
部の最大直径と同等かそれよりも広い幅で、かつ
上記広開口部を平面的に全て含んで外部と連絡す
る溝をもつた電極板の上記溝以外の面を半田層を
介して電気的、熱的に接続し、上記貫通孔に上記
電極板より引離す方向に力が加えられた金属棒の
先端を挿通してその金属棒の先端と上記電極板と
を上記貫通孔に充填した低融点合金にて接合して
なるものである。このように開路機構部を構成す
る電極板の半田付け面に溝を設けることによつて
この溝が残留空気等の膨張で上昇する内圧を外部
に放出し、広開口部における半田空洞部の発生を
防止することができ、電極板と金属板との接続に
十分な信頼性が得られることとなる。

実施例の説明 以下、本考案の一実施例について図面を参照し
ながら、上記と同一箇所には同一番号を付して説
明する。

まず、第４図〜第６図に本考案のサージ吸収器
における開路機構部の一実施例を示している。こ
こで、電極板１３は半田付け面に溝１４を形成し
ており、上記溝１４はその幅を座グリ部６の最大
直径と同等（またはそれより広く）にし、かつ上
記座グリ部６を平面的に全て含んで外部と連絡す
るように設定され、またその深さは残留空気等を
逃がすのに十分な寸法にされている。上記溝１４
の幅を座グリ部６の最大直径よりも広く設定する
理由は、もし同直径よりも幅の狭い溝の場合、座
グリ部６の開口部の一部がバリスタ素子１の電極
２ａと電極板１３との接合に用いる第１図に示す
半田層３ａに接することになり、半田加熱時に毛
細管現象によつて低融点合金８の溶融したものが
半田層３ａに一部引き込まれ、従来例の半田空洞
部に近い状態をもたらし、不十分な半田接合状態
になるが、溝１４の直径を座グリ部６の最大直径
と同等かまたはそれよりも広く設定することによ
り、座グリ部６の開口部が半田層３ａに直接接す
ることはなく、毛細管現象による問題も発生しな
くなるためである。

第７図、第８図は第４図〜第６図で示した開路
機構部と第１図に示すバリスタを半田によつて加
熱接合した本考案のサージ吸収器を示すものであ
る。第７図において、溝１４はバリスタの電極２
ａと低融点合金８とを電極板１３を横断する形で
分離しており、従来例にて問題となつていた内部
の残留空気またはフラツクスの熱膨張による内圧
の上昇は全てこの溝１４を通じて外部へ逃げ、内
圧と外圧は常に一定に保たれるため低融点合金８
の部分における半田空洞部は発生しないことにな
る。

なお、上記の実施例においては溝１４の断面形
状を四角としたが、三角または台形等であつても
同様な効果を示すものである。また、電極板１３
の貫通孔５に設けられる座グリ部６は、サラモミ
等でもつてその広開口部を形成するようにしても
よいものである。さらに、本考案における開路機
構は従来例と同様である。

考案の効果 以上のように本考案におけるサージ吸収器は構
成されているものであり、電極板に低融点合金を
充填した座グリ部等の広開口部の最大直径と同等
かそれよりも幅の広い溝を電極板上に横断的に設
けることにより、残留空気等の膨張によつて上昇
する内圧を外部に放出し、常に内圧と外圧を一定
に保ち、広開口部における低融点合金部の半田空
洞部の発生を防止することができ、電極板と金属
棒との接続に十分な信頼性が得られるという効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はサージ吸収器を構成するバリスタの断
面図、第２図は同じくサージ吸収器を構成する従
来の電極板の断面図、第３図は従来のサージ吸収
器の拡大断面図、第４図は本考案に係るサージ吸
収器を構成する電極板の上面図、第５図は同断面
図、第６図は同側面図、第７図は本考案に係るサ
ージ吸収器の一実施例を示す正面より見た拡大断
面図、第８図は同側面より見た拡大断面図であ
る。 １……バリスタ（バリスタ素子）、２ａ，２ｂ
……電極、３ａ，９ａ……半田層、５……貫通
孔、６……広開口部（座グリ部）、７……金属棒、
８……低融点合金、１３……電極板、１４……
溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. バリスタの電極に、座グリまたはサラモミ等の
   広開口部をもつた貫通孔を有し、その広開口部の
   最大直径と同等かそれよりも広い幅で、かつ上記
   広開口部を平面的に全て含んで外部と連絡する溝
   をもつた電極板の上記溝以外の面を半田層を介し
   て電気的、熱的に接続し、上記貫通孔に上記電極
   板より引離す方向に力が加えられた金属棒の先端
   を挿通してその金属棒の先端と上記電極板とを上
   記貫通孔に充填した低融点合金にて接合してなる
   サージ吸収器。