JPH0453103A - 安全保障機能付サージ吸収器 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、雷などによるサージ電圧から機器を保護する
ための安全保障機能付サージ吸収器に関するものであり
、特に継続的な過電圧に対しては、サージ吸収素子およ
び被保護回路が発火しないように過電流を遮断する要素
を備えた安全保障機能付サージ吸収器に関するものであ
る。

従来の技術 従来、この種のサージ吸収器は、第６図に示すような構
成であった（例えば、特開昭５０−７６５５１号公報に
示されているようなサージ吸収器がある）。第６図にお
いて、１は円板状のサージ吸収素子、２ａおよび２ｂは
その両面に設けられた電極であり、弾性を有するリード
線３゜４が低融点ハンダ５で電極２ａに接続され、リー
ド線６は高融点ハンダ（図示せず〉で電極２ｂに接続さ
れτ゛いる。さらに、リー　ドｔｌｓ：３．４−，６は
支持体′７の接続端心８，９．１０１１７それぞれ接続
固定されている６ 以上のように構成されたサージ吸収器に−）いて、以上
その動作についで説明する。こ０）サージ吸収器は第７
図のように使用４−る。すなわち、第７図において接続
端子８，９を電源１１に接続し、接続端子９，１０を被
保護回路１２に接続“４る。ぞしで、通常は接続端；’
８．１０間は短絡、接続端Ｔ８．９間は高抵抗で開放（
こ近い状態（、ニなっており、電源ラインにサージ電圧
が発生ｌまた場合、サージ吸収器子１は低抵抗となり、
接続端デー８．９間は短絡に近い状態になり、サージ電
流は被保護回路１２を流れずに接続端′：ｆ−８．９間
ろ。

がすれ、サージを吸収する。この回路において、継続的
な過電圧が電源ラインに印加されると、継続的な過電流
がサージ吸収器子−１に流れ、サージ吸収素子］が発熱
して低融点ノ＼ンダｊ″）が溶け、第８図に示すように
弾性を有４−るリード線３，４が矢印のよ・うに電極２
ａから離れ、サージ吸収器ｆ１お、よび被保護回路１２
が電源１ｊからａｂｒ−れるごととなる。

発明が解決しよ・うとＡる課題 このような従来の構成では、継続的な過を流が→Ｊ−ジ
吸吸収素上流れた場合、低融点ハンダが溶融１２、リー
ド線が接続されていた電極から離れるが、大電流のため
に１−記電極と離れた１′記り・−ド線との間でアーク
放電が起こり、過電流から」−記サージ吸収素子を完全
に遮断できずに、上記サージ吸収素子が発火するという
課題かあ−ノた。

本発明はこのような課題を解決するもので、継続的な過
電流から十記号−ジ吸収素子を完全に遮断することを目
的とするものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、同心円筒状をした
内側面と外側面にそれぞれ電極を冶Ｗるバリスタ素体と
、上記バリスタ素体の外側面の電極と電気的に直列に接
続された低融点金属要素と、上記バリスタ素体の外側面
に設けられた電極と電気的に接続されないようにそのバ
リスタ素体の外側面と上記低融点金属要素が密着するよ
うにそれらを覆うと共に、上記バリスタ素体の発熱によ
って収縮し５、上７記低融点金属要素を溶断さゼ、かっ
１−記低融点金属要素との接触面の一部分もしくは数箇
所に開孔部を有した熱収縮絶縁チューブとで構成したも
のである。

作用 この構成により、継続的な過電圧が本発明の安全保障機
能付サージ吸収器に印加された場合、継続的な過電流が
バリスタ素体に流れ、上記バリスタ素体が発熱し、その
熱によって低融点金属要素が溶融し５、次いで熱収縮絶
縁チュ、−ブが収縮することによって上記低融点金属要
素を溶断させ、絶縁物としての熱収縮絶縁チューブが上
記低融点金属要素に介入することによって過電流を完全
に遮断し、上記バリスタ素体および被保護回路の発火を
防止することができる。

実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の第１の実施例による安全保障機能付サ
ージ吸収器の構造を示す正面図であり、第２図は同安全
保障機能付サージ吸収器の構造を示す斜視図である。第
１図および第２図において、２１は同心円筒状をしたバ
リスタ素体、２２゜２２ａはバリスタ素体２１の外側面
、内側面にそれぞれ設けられた電極、２３および２３ａ
は接続リード線で、バリスタ素体２１の画電極２２．２
２ａに直接接続されている６２４は例えばガラスのよう
な無機非金属材料からなる絶縁物で、バリスタ素体２１
の表面の全部（もしくは一部）をコーティングしている
。２５は例えば錫、鉛の共晶ノ＼ンダ線のような低融点
金属要素であり、この低融点金属要素２５の一端と接続
リード線２３が例えばカシメ２６などによって接続され
、低融点金属要素２５の他端と接続リード線２７が例え
ばカシメ２６ａなどによって接続されている。２８は熱
によってその内周がバリスタ素体２１の外周よりも小さ
く収縮するような１箇所に開孔部２９を有する熱収縮絶
縁チューブで、バリスタ素体２１の表面をコーティング
している絶縁物２４の表面と低融点金属要素２５が密着
し、開孔部２９により２つに分割された部分２８ａおよ
び２８ｂが低融点金属要素２５と接触するようにそれら
を覆い固定している。また、本発明品は溶断の際の低融
点金属要素２５の飛散防止および防湿効果のため、接続
リード線２３．２３ａ、２７の先端部を残し、かつ少な
くとも低融点金属要素２５の周囲が空洞となるように絶
縁樹脂などでケーシングされて用いられる場合が多いが
、第１図および第２図にはこれらを示していない。

以上のように構成された安全保障機能付サージ吸収器に
ついて、以下その動作を説明する。ここで、安全保障機
能付サージ吸収器は第３図のように使用する。第３図に
おいて、３０は電源あるいは信号源で、本安全保障機能
付サージ吸収器の接続リード線２３ａ、２７に接続され
、３１は被保護回路で接続リード線２３．２３ａに接続
されている。そして、通常は接続リード線２３と接続リ
ード線２７の間は短絡、接続リード線２３と接続リード
線２３ａの間は高抵抗で開放に近い状態になっている。

今、電源ラインあるいは信号ラインにサージ電圧が発生
した場合、バリスタ素体２１は低抵抗となり、接続リー
ド線２３と接続リード線２３ａの間は短絡に近い状態に
なり、サージ電流は被保護回路３１を流れずに接続リー
ド線２３と接続リード線２３ａの間を流れ、サージは吸
収される。

この回路で、高圧線の混触゛などにより継続的な過電圧
が電源ラインあるいは信号ラインに印加されると、継続
的な過電流がバリスタ素体２１に流れ、バリスタ素体２
１は次第に発熱し、熱伝導性の良いガラスのような絶縁
物２４によって、この熱が低融点金属要素２５に伝わり
、低融点金属要素２５が溶融する。これと同時に熱収縮
絶縁チューブ２８の分割部分２８ａ、２８ｂのいずれか
あるいは両方が径方向に収縮して、溶融している低融点
金属要素２５が熱収縮絶縁チューブ２８の分割部分２８
ａ、２８ｂのいずれかあるいは両方の径方向への収縮力
によって外へ押し出され、低融点金属要素２５は熱収縮
絶縁チューブ２８の分割部分２８ａ、２８ｂのいずれか
あるいは両方を間にはさんで２つに分離される。すなわ
ち、バリスタ素体２１を流れていた過電流は、絶縁物で
ある熱収縮絶縁チューブ２８の分割部分２８ａ、２８ｂ
のいずれかあるいは両方の低融点金属要素２５への介入
によって、低融点金属要素２５の分離後、アーク放、電
することもなく完全に遮断される。

従って、バリスタ素体２１の発熱は止み、発火を防止す
ることができる。

以上のように本実施例の安全保障機能付サージ吸収器は
、継続的な過電圧によるバリスタ素体２１および被保護
回路３１の発火を防止できる効果がある。

次に、本発明の第２の実施例について、第４図および第
５図により説明する。第４図は本発明の第２の実施例に
よる安全保障機能付サージ吸収器の構造を示す正面図で
あり、第５図は同安全保障機能付サージ吸収器の構造を
示す斜視図である。

第１の実施例との違いは、熱収縮絶縁チューブに設けた
開孔部が１つではなく２つ設けられている点である。第
４図および第５図において、３２は同心円筒状をしたバ
リスタ素体、３３および３３ａはバリスタ素体２１の外
側面、内側面にそれぞれ設けられた電極、３４および３
４ａは接続リード線で、バリスタ素体３２の画電極３３
．３３ａに直接接続されている。３５は例えばガラスの
ような無機非金属材料からなる絶縁物で、バリスタ素体
３２の表面の全部（もしくは一部）をコーティングして
いる。３６は例えば錫、鉛の共晶ハンダ線のような低融
点金属要素であり、この低融点金属要素３６の一端と接
続リード線３４が例えばカシメ３７などによって接続さ
れ、低融点金属要素３６の他端と接続リード線３８が例
えばカシメ３７ａなどによって接続されている。３９は
熱によってその内周がバリスタ素体３２の外周よりも小
さく収縮するような２Ｈ所に開孔部４０，４０ａを有す
る熱収縮絶縁チューブで、バリスタ素体３２の表面をコ
ーティングしている絶縁物３５の表面と低融点金属要素
３６が密着し、開孔部４０および４０ａにより：３つ（
ご分割された部分３９ａ、３９ｂおよび０３９　Ｃが低
融点金属要素：３６と接触４−るように、それらを覆い
固定しでいる。

このよ・うに構成４きれた安全保障機能イ４ザーシ吸収
器の作用は第１の実施例と同様であるが、第１の実施例
に゛比べ、熱収縮絶縁デユープの２箇所に開孔部を設０
でいるため、低融点金属要素の溶断箇所が３ｉ所となり
、絶縁距離が良くなって、より確実に継続的な過電流を
遮断できる。また、溶断するまでの時間のばらつきを小
さくすることができる。

なお、本発明の実施例では、バリスタ素体の表向をコー
ティングしている絶縁物として、無機非金属材料の１つ
であるガラスを用いたが、絶縁物とし５てはこれに限定
されるものではなく、また低融点金属要素とＩ、て錫、
鉛の共晶ハンダ締を用いたが、低触点金属要素としては
これに限定されるものではなく、さらにはまた熱収縮絶
縁チューブの１１所あるいは２＠所に開孔部を設置」て
いるが、その開孔部の数についても限定されないことは
もちるんである。

また、本発明の実施例では、バリスタ素体の表面の全部
くもしくは一部）を絶縁物で・：ｊ・−ンーイングし・
、その絶縁物の表面と低融点金属要素が密着する構成と
したが、これは絶縁物を省略し、バリスタ素体の外側面
の電極のない部分と低融点８属要素が直接密着するよう
な構成と１゜２てもよいものである。ただし、この場合
はバリスタ素体の外側面の電極と低融点金属要素との間
の間隔を絶Ｖ物が介在俟る構成の場合に比較して広くと
ることが必要であり、そのため電極面積を小さくゼざる
を得なくなることから、サージ耐量などの特性面が低］
することについての注意を必要と４る。

さらに、本発明は上記の５ような開孔部を有する熱収縮
絶縁デユープを所定の間隔をあけて２′Ｆｉ１所以上に
設ける構成とし、でもよく、この場合はより確実に機能
を発揮することかできることとなる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、同心円筒状をした内側面
と外側面にそれぞれ電極を有４るバリスタ素体と、上記
バリスタ素体の外側面の電極と電気的に直列に接続され
た低融点金属要素と、上記バリスタ素体の外側面に設け
られた上記電極と電気的に接続されないようにそのバリ
スタ素体の外側面と上記低融点金属要素が密着するよう
にそれらを覆うと共に、上記バリスタ素体の発熱によっ
て収縮し７、上記低融点金属要素を溶断さゼ、かつ」−
２低融点金属要素との接触面の一部分もしくは数Ｍ所に
開孔部を有した熱収縮絶間チューブとで構成されている
ことにより、継続的な過電圧によるバリスタ素体および
被保護回路の発火を防止できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

は同サージ吸収器の使用例を示す回路図、第８図は同サ
ージ吸収器の動作時の状態を示すＴＥ面図である。 ２１．３２・・・・・・バリスタ素体、２２．２２　ａ
。 ３３．３３ａ・・・・・・電極、２４．３４・・・・・
・絶縁物、２５．３５・・・・・・低融点金属要素、２
８．３９・・・・・・熱収縮絶縁デユープ、２９，４０
．４０ａ・・・・・・開孔部。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名は同実施例
による構造を示す斜視図、第３図は同実施例による使用
例を示す回路図、第４図は本発明の第２の実施例による
構造を示す正面図、第５図は同実施例による構造を示す
斜視図、第６図は従来のサージ吸収器の構造を示す正面
図、第７図第２図 Ｉｆ　　バリスタ素俸 〃、〃ｄ　雷神 第 図 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）同心円筒状をした内側面と外側面にそれぞれ電極
   を有するバリスタ素体と、上記バリスタ素体の外側面の
   電極と電気的に直列に接続された低融点金属要素と、上
   記バリスタ素体の外側面に設けられた電極と電気的に接
   続されないようにそのバリスタ素体の外側面と上記低融
   点金属要素が密着するようにそれらを覆うと共に、上記
   バリスタ素体の発熱によって収縮し、上記低融点金属要
   素を溶断させ、かつ上記低融点金属要素との接触面の一
   部分もしくは数箇所に開孔部を有した熱収縮絶縁チュー
   ブとで構成された安全保障機能付サージ吸収器。
2. （２）バリスタ素体として、表面の一部もしくは全部を
   絶縁物でコーティングしたものを用いてなる請求項１記
   載の安全保障機能付サージ吸収器。
3. （３）２つ以上の熱収縮絶縁チューブを所定の間隔で設
   けた請求項１記載の安全保障機能付サージ吸収器。