JPH04255423A - サージ吸収器 - Google Patents

サージ吸収器

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JPH04255423A JP3035524A JP3552491A JPH04255423A JP H04255423 A JPH04255423 A JP H04255423A JP 3035524 A JP3035524 A JP 3035524A JP 3552491 A JP3552491 A JP 3552491A JP H04255423 A JPH04255423 A JP H04255423A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電話機、ファクシミリ、
電話交換機、モデム等の通信機器用の電子部品に適する
サージ吸収器に関する。更に詳しくは電子部品に印加さ
れるサージ電圧の吸収機能に加えて、過電圧又は過電流
が継続して侵入した時のサージ吸収素子の異常発熱の防
止機能を有するサージ吸収器に関するものである。本明
細書で、過電圧又は過電流とは、サージ吸収素子の放電
開始電圧を上回る異常電圧とこれに伴う異常電流をいう
【0002】
【従来の技術】この種のサージ吸収素子は電子部品の一
対の入力線路にこの電子部品に並列に接続され、電子部
品の使用電圧より高い電圧で動作するように構成される
。即ち、サージ吸収素子はその放電開始電圧より低い電
圧では抵抗値の高い抵抗体であるが、印加電圧がその放
電開始電圧以上のときには数10Ω以下の抵抗値の低い
抵抗体になる。電子部品に雷サージ等のサージ電圧が瞬
間的に印加されると、サージ吸収素子が放電し、サージ
電圧を吸収して電子部品が保護されるようになっている
。このため、電子部品を含む回路に過電圧又は過電流が
不慮の事故等により継続して加わると、サージ吸収素子
には電流が流れ続ける。この結果、サージ吸収素子が発
熱し周辺の電子機器の発火の原因となる。通常、このよ
うな過電圧又は過電流が回路に継続して侵入することは
考えられないが、不慮の事故を想定して最大限の安全対
策を施していく考えが広まってきている。例えば、米国
のUL(Underwriter’s Laborat
ories Inc.)では、このような継続的な過電
圧又は過電流の侵入時にサージ吸収器が通信機器に火災
や電撃の危険を与えてはならないように、サージ吸収器
に対して所定の安全規格を制定している。
【0003】従来、こうした安全規格に適合し、継続的
な過電圧又は過電流に起因した電子機器の発火を防止し
得るサージ吸収器として、低融点金属部材をサージ吸収
素子の表面に密着させ、この低融点金属部材をサージ吸
収素子に直列に接続したものが開示されている(特開昭
63−18923)。この種のサージ吸収器は通常はん
だ付けによりプリント回路基板に取付けられ、しかも低
融点金属部材とサージ吸収素子を合成樹脂のケーシング
で被包している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このため、従来のサー
ジ吸収器に過電圧又は過電流が侵入し、サージ吸収素子
の異常発熱により低融点金属部材が溶断したときには、
はんだを溶かしてプリント回路基板からサージ吸収器を
取外し、新しいものと交換しなければならず、交換作業
が煩わしい不具合があった。また低融点金属部材の溶断
が速やかに行われるように低融点金属部材はサージ吸収
素子に並べて配置され、しかもケーシングがサージ吸収
素子の異常発熱で熱変形しないようにサージ吸収素子や
低融点金属部材とケーシングの内壁との間に比較的多く
の空間をあける必要があるため、サージ吸収器を小型に
することが困難な問題点があった。
【0005】本発明の目的は、雷サージのような瞬間的
なサージ電圧を吸収することに加えて、継続的な過電圧
又は過電流の侵入があった場合にはサージ吸収素子の異
常発熱を防止して周辺の電子機器を保護することができ
、しかも脱着が簡単で、小型で基板に高密度に実装し得
るサージ吸収器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のサージ吸収器は、図1に示すように両端に
リード線16,17を有するギャップ型サージ吸収素子
14と、リード線の一方16に一端が低融点金属28に
より溶接された金属細線27と、リード線の他方17に
一端が低融点金属30により溶接されたコイルばね29
と、金属細線27とサージ吸収素子14とコイルばね2
9とを一列状態で収容可能な絶縁性管体31と、管体3
1の両端に嵌合可能な一対の金属キャップ32,33と
を備え、金属細線27の他端とコイルばね29の他端を
管体31の両端に嵌合した金属キャップ32,33のそ
れぞれに溶接して管体内で金属細線27とサージ吸収素
子14がコイルばね29により張設されたことを特徴と
する。
【0007】
【作用】絶縁性管体31に金属細線27とサージ吸収素
子14とコイルばね29とを一列状態で収容できるため
、小型のサージ吸収器になる。サージ吸収器13に過電
圧で比較的大きな電流が流れると、金属細線27が過電
流による発熱のために溶断し、或いは過電圧で比較的小
さな電流が流れると、サージ吸収素子14の異常発熱に
より、金属細線27とリード線16を接続する低融点金
属28、又はコイルばね29とリード線17を接続する
低融点金属30が溶解し、いずれもコイルばね29の弾
性力によりリード線16が金属細線27から、又はリー
ド線17がコイルばね29から直ちに離れる。
【0008】次に本発明の一実施例を比較例とともに図
面に基づいて詳しく説明する。 <実施例>図1〜図3に示すように、通信機器の電子部
品10の一対の入力線路11,12には電子部品10に
並列にサージ吸収器13が接続される。サージ吸収器1
3の入力側の入力線路11には電子部品10への過電圧
又は過電流の侵入を防止するためのヒューズ15が介装
接続される。サージ吸収器13のサージ吸収素子14は
両端にリード線16,17を有する。この例ではサージ
吸収素子14は放電開始電圧が300Vのマイクロギャ
ップ式放電管である。この素子14の導電性皮膜で被包
した円柱状のセラミックス素体18には周方向に数10
μmのマイクロギャップ19が形成される。セラミック
ス素体18は両端にキャップ電極21,22が冠着され
、キャップ電極21,22はそれぞれ一端にリード線1
6及び17を溶接した一対のスラグ23,24で挾持さ
れる。セラミックス素体18は不活性ガスとともに鉛ガ
ラスからなる管体26により封止される。
【0009】リード線16には直径0.15mmの融点
が910℃のりん青銅からなる金属細線27の一端が融
点183℃の共晶はんだ28により溶接され、リード線
17には直径0.3mmのりん青銅からなるコイルばね
29の一端が融点が183℃の共晶はんだ30により溶
接される。上記金属細線27とサージ吸収素子14とコ
イルばね29は一列状態で鉛ガラスからなる直径5mm
で長さ20mmの管体31に収容される。管体31の両
端には一対の金属キャップ32,33が嵌合される。
【0010】サージ吸収器13を製造するには、先ずコ
イルばね29の他端を管体31に嵌合した金属キャップ
33の孔33aに挿入してキャップ33に融点183℃
の共晶はんだにより溶接する。次いで金属細線27の他
端を管体31に嵌合した金属キャップ32の孔32aに
挿入し、この他端を引張した状態でキャップ32に融点
183℃の共晶はんだにより溶接する。管体31の両端
には金属キャップ32,33が嵌合される。これらの金
属キャップ32,33は基板36に固着されたキャップ
ホルダ34,35に着脱可能になっている。
【0011】<比較例>図4は比較例のサージ吸収器4
0を示す。図1と同一符号は同一構成部品を意味する。 絶縁性を有する難燃性樹脂(ポリブチレンテレフタレー
ト)からなる基材41にはリードピン42及び43が貫
通して設けられる。リードピン43にはサージ吸収素子
14のリード線17がスポット溶接され、リードピン4
2には直径0.25mmの低融点金属線49の基端がは
んだにより溶接される。低融点金属線49は融点が43
0℃の銀(7重量%)−鉛線である。サージ吸収素子1
4のリード線16には低融点金属線49の一端がはんだ
28により接続される。上記サージ吸収素子14及び低
融点金属線49を包むように外径5mm、内径3.5m
m、長さ10mmの円筒ガラス50が挿入される。円筒
ガラス50が露出するように、図示しない切込みの入っ
た10mm×5mm×20mmのケーシング45が基材
41に取付けられる。ケーシング45は基材41と同一
の材料からなる。このサージ吸収器40はそのリードピ
ン42,43をプリント回路基板46のスルーホール4
7,48に挿入してはんだ付けされる。
【0012】<過電圧試験とその結果>実施例のサージ
吸収器13と比較例のサージ吸収器40について過電圧
試験を行った。これらのサージ吸収器13及び40をそ
れぞれ図3に示すように入力線路11,12及び電子部
品10に接続した。この試験回路の入力線路11及び1
2にAC600Vで0.25Aの電流を流す試験(a)
と、AC600Vで2.2Aの電流を流す試験(b)を
それぞれ行った。
【0013】試験(a)で過電圧で微弱な電流を流した
ところ、実施例のサージ吸収器13及び比較例のサージ
吸収器40は、それぞれはんだ28がサージ吸収素子1
4の発熱により溶融し、いずれも4秒で遮断した。しか
し、比較例のサージ吸収器40のケーシング45の一部
が熱変形したのに対して、実施例のサージ吸収器13の
管体31の形状には変化がなかった。
【0014】試験(b)で過電圧で試験(a)より大き
な電流を流したところ、実施例のサージ吸収器13及び
比較例のサージ吸収器40は、それぞれはんだ28がサ
ージ吸収素子14の発熱により溶融し、いずれも2秒で
遮断した。しかし、比較例のサージ吸収器40のケーシ
ング45の一部が熱変形したのに対して、実施例のサー
ジ吸収器13の管体31の形状には変化がなかった。
【0015】なお、上記実施例ではギャップ型サージ吸
収素子として、マイクロギャップ式放電管を示したが、
エアギャップ式放電管等を用いてもよい。また、低融点
金属として共晶はんだを、また金属細線としてりん青銅
を例示したが、これらは一例であって、本発明は他の公
知の低融点金属材料を用いることもできる。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のサージ吸収
器は、雷サージのような瞬間的なサージ電圧を吸収する
ことに加えて、継続的な過電圧又は過電流の侵入があっ
た場合にはサージ吸収素子の異常発熱を防止して周辺の
電子機器を保護することができる。特に、従来のサージ
吸収器が構成部品を並列に組込んで比較的大きな容積を
占めていたのに対して、本発明のサージ吸収器は構成部
品を一列に組込むことにより、小型化が可能になり、高
密度にプリント回路基板に実装することができる。また
、従来サージ吸収器をはんだ付けによりプリント回路基
板に取付け、はんだを溶融することにより取外していた
のに対して、本発明のサージ吸収器は金属キャップをキ
ャップホルダに差込むだけでホルダの弾性力で支持して
取付けることができ、絶縁性管体を引張るだけでホルダ
から取外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のサージ吸収器の断面図。
【図2】その要部を破断した斜視図。
【図3】本発明実施例のサージ吸収回路の構成図。
【図4】比較例のサージ吸収器の断面図。
【符号の説明】
13    サージ吸収器 14    サージ吸収素子 16,17    リード線 14    サージ吸収素子 27    金属細線 28    低融点金属 29    コイルばね 31    絶縁性管体 32,33    金属キャップ 34,35    キャップホルダ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  両端にリード線(16,17)を有す
    るギャップ型サージ吸収素子(14)と、前記リード線
    の一方(16)に一端が低融点金属(28)により溶接
    された金属細線(27)と、前記リード線の他方(17
    )に一端が低融点金属(30)により溶接されたコイル
    ばね(29)と、前記金属細線(27)と前記サージ吸
    収素子(14)と前記コイルばね(29)とを一列状態
    で収容可能な絶縁性管体(31)と、前記管体(31)
    の両端に嵌合可能な一対の金属キャップ(32,33)
    とを備え、前記金属細線(27)の他端と前記コイルば
    ね(29)の他端を前記管体(31)の両端に嵌合した
    金属キャップ(32,33)のそれぞれに溶接して前記
    管体内で前記金属細線(27)と前記サージ吸収素子(
    14)が前記コイルばね(29)により張設されたこと
    を特徴とするサージ吸収器。
  2. 【請求項2】  金属キャップ(32,33)が基板(
    36)に固着されたキャップホルダ(34,35)に着
    脱可能である請求項1記載のサージ吸収器。
  3. 【請求項3】  ギャップ型サージ吸収素子(14)が
    マイクロギャップ式放電管である請求項1記載のサージ
    吸収器。
  4. 【請求項4】  低融点金属(28,30)がはんだで
    ある請求項1記載のサージ吸収器。
  5. 【請求項5】  金属細線(27)がりん青銅からなる
    請求項1記載のサージ吸収器。
  6. 【請求項6】  管体(31)がガラス管である請求項
    1記載のサージ吸収器。
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