JPH0453106A - 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５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５図において、１は円板状をしたサージ吸収素子、２
ａ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に接続されている。さらに、リード線３，４．６
は支持体７の接続端子８，９．１０にそれぞれ接続固定
されている。

以上のように構成されたサージ吸収器について、以下そ
の動作について説明する。このサージ唆収器は第６回の
ように使用！ｌ−る。すなわｂ、接続端子８．９を電源
１）に接続Ｌ／、接続、端子！Ｉｌｌ　、　１Ｇ導被保
護回路１２Ｍ接続ずイ゛１．そしで、通常は接続、嫌；
１′８．１０間は短絡、接続端子８．９間は高抵抗で開
放に近い状態にな−７”ζおＩ・）、電源−）イ゛、／
６゛づ　−ン電山が発Ｉ４：Ｌ７．：場合、づ−ジ吸収
素了１は低抵抗となり、接続端子８，９間は短絡Ｕ”、
近い状態Ｕ′ムリ、サージ電流は被保護回路１２を清れ
づ“じ接続、端Ｆ８　９間４′流れ、号−ジを吸収する
。、ｌの回路において、継続的な過ｔｉｔｈが電源ツイ
ンに印加されると、ｍ続的な過電法がサージ吸収素子Ｉ
Ｕ洟れ、サーバり吸収素子１が発熱して低融点ハンダ５
が溶け４．第゛１図にボー４ように弾性４有ｉるリー）
′線３，４が矢印のように電極２ａから離れ、す゛−ジ
喋収素了１および被保護回路１２が電＃１）から遮断さ
れるごときなる。

発明が解決しようと膚る課題 このような従来の構成では、継続的なｉ！ｉｉｔ流が号
−ジ吸収素子に流れた場合、低融点ノ驚／ダが溶融し、
リード線が接続されていた電極から離れるが、入電）″
にのためし′Ｉ記電極と離れた［−記り　叫′線との間
ごア〜り放電が起１゛す、過電流から１５１７サージ吸
収素ｆを完全に遮断゛ど・きジ″に、ｌ−にｌｕサージ
吸吸収ｊ′〜が発火するとい・う課題があ−５た。

本発明はご０’）ようｆＫ　ｔＪＡ　Ｂ　’４解ｔｋす
るも（・′）で、継続的な過電哉、からに：　ｊ％４サ
ー・′、；吸収吸収を完ゆに′遮断ずｉ５　、、″、　
Ｉ！ｌ：を［−ｌ的とするものである。

課題を解決するム・めの１゛段 この課題を解決４るために６本発明は、表裏ム゛電極イ
４ＺＬ、少なく　、１も１組の１′行に対向する辺を有
づイー板状のバリスタ素体と、上記バリスタ素体と電気
的に直列（２こ接続、された低融点金属要素と、−上記
バリスタ素体の平行に対向する辺の　辺と」−２低融点
金属要素が密着するようにイ″れらを覆・つど共に、」
記バリスタ素体の発熱に、よって収縮し、１−２低融点
金属要素を溶断させる熱収縮絶縁チューブと゛で構成し
７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ｉｉ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、次いで熱収縮絶
縁チューブが収縮することによって」−２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ｉｉ流を完
全に遮断し２、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、凹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側面図である。第
１図および第２図において、２１は長方形をＬ７た板状
のバリスタ素体で、その各辺は面取りがなされている。

２２および２２ａはバリスタ素体２１の表裏に設けられ
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２２２２ａに直接接続されている。２
４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ｒ−ティングし２ている。２５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２５の一端と接続リード線２６が例えばカシメ２
７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２３ａが例えばカシメ２７ａなどによって
接続されている。２８は熱によってその径がバリスタ素
体２１の径よりも小さく収縮するような熱収縮絶縁チュ
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、　２６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−ト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、本安全保
障機能付サージ吸収器は第３図のように使用する。すな
わち、第３図において２９は本安全保障機能付サージ吸
収器である。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２９の接続リード線２３．２６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２３ａと接続リード線２６
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、サージ吸収器２９を構成する上記バリスタ素
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２１
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２日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２日の径方向への
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の低融点金属要素２
５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る。第１の
実施例との違いは、熱収縮絶縁チューブを所定の間隔で
２つに分離した点である。第４図において、３２はバリ
スタ素体、３３および３３ａは電極、３４および３４ａ
は接続リード線で、バリスタ素体３２０両電極３３．３
３ａ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３７が例えばカシメ３８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３４ａが例え
ばカシメ３８ａなどによって接続されている。　３９．
３９ａは熱によってその径がバリスタ素体３２の径より
も小さく収縮するような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が密着するように、所定の間
隔をおいてそれらを覆い固定している。

このように構成された安全保障機能付サージ吸収器の作
用は第１の実施例と同様であるが、第１の実施例に比べ
、熱収縮絶縁チューブ３７．３７ａを２箇所で固定して
いるため、低融点金属要素３６の溶断箇所が２箇所とな
り、絶縁距離が長くなって、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、上記の実施例では、バリスタ素体の表面をコーテ
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して錫、鉛の共
晶ハンダ線を用いたが、低融点金属要素としてはこれに
限定されるものではなく、またさらには熱収縮チューブ
を１箇所あるいは２箇所で固定しているが、その固定箇
所の数についても限定されないことはもちろんである。

さらに、本発明の実施例では、板状のバリスタ素体とし
て、２組の平行に対向する辺を有する長方形のものを用
いた場合に：）いこ説明＋、　７’ｌ−が、４゜−れは
低融点金属要素が設けられる辺とイれζ６一対ｔｉｉ＋
する辺の少なくとも１組の平行に対向゛４る辺をイ１す
るバリスタ素体であればよいものである。そ−ｊ。

て、実施例ではバリスタ素体の表面の全部（も（くは一
部）４絶縁物？′１〜）・イングし２、その絶縁物の表
面と低融点金属要素が密着する構成、、’：　Ｌ　ｆｌ
：が、これは絶縁物を省゛略し、バリスタ素体の”Ｖ行
に対向′Ｉ−イ゛庁】θルー辺と低融点企ｌ１）１ザ素
が密着１）、ような構成とし？゛も、よいものζ・ある
。ただし、５゛の場合はバリスタ素体の表裏に設Ａｊら
れる電極（第１し茸の構成に適用づ゛る時は表面の電極
２２）　、！低融点金属要素との間の間隔を絶縁物が介
在ち゛七゛、構成の場合４、二比較ｊ、て広くとるごと
が必Ｖ（′・あ′）１、そのため電極面積を小さくせざ
るを得なくな６、゛とから、リ　パジ耐ｔなどの特性面
が低１ζする、Ｚ”とに・つい？′０）注意を要する。

また、絶縁物が介白するかど・うかによっ〜ζ多少は異
なるが、低融点金属を［が密着しているバリスタ素体の
平（Ｉに゛対向対゛る辺の一辺と、表裏の電極との間の
間隔苓あまＩ・・］近−′目、また形と”４２′）と１
、その電極と低融点金属を票との間で沿ｉ’ｉｉ距離不
ｂ４．　ｒよ１．て放電がｌｔｌ、′、、る、二どにな
り１．木津の機能を発揮し得ないものとなる。

さらζこ、］−記の実施例ご（１）１、バリスタ素体の
各辺が面取２・１　、’−；れこいる場合１．、′つい
こ説明１．またが、低融点金属要素が直接３１．たは絶
縁物不−合在さ千ζ密着ｊ７ζいるバリスタ素体のｍ”
ｉＴム□対向する辺のＩ＋１−１取りがなされ７．いな
い場合５、バリスタ素体（ハ発熱ｒより熱収縮絶縁′３
−７、〜ブが収縮する際に、そのバリスタ素体の・＋づ
１に対向俟“る辺で上記（ユ・−７カ骨・指示されやダ
く］：ｋ　’つ１，２４来ζ７）＠能を発揮Ｃる１−で
若−１の問題・≦、タトｊ：るおそれかあり、注意を必
要とず祐。

発明の効果 １〕川＝の３１、・）に本発明によれば、表裏に電極を
有し２、少なり２・もｉ　＄１の・Ｆ　Ｅｌに対向ｉ゛
る辺をｈ′４゛る板状のバリスタ素体と、１記バリスタ
素体、人′電気的に一；列Ｃ，′□、接続、２・・れだ
低融点金属要素と４Ｌ記ハリ５大夕素体の平Ｐｉ−に対
向づる辺の−・辺（１−上記低融点金属要素が賓・８署
゛するようＬｒイれりを覆つと共υ”、Ｊｌ−記バリス
タ素体の発熱によ７１．て収縮り、、■。配位融点金庫
要素を溶断さセる熱収縮絶縁チＪ　−ゾとで構成されて
いることにより、継続的な過１ｇＬ″よるバリスタ素体
および被保護回路の発火をｐ　ｎ＝゛できるとい・）効
果が得られる。

４、回向の筒車な説明 第１図は本発明ぼお目る安全保障機能４−ｆ　ＪＪ−、
ジ碧収器の第■の実施例ばよる構造を小す゛正面し１、
第２図は一実施例Ｕ、よる構造を示す側面し１、第３図
は同実施例Ｃよる使用例を示１回路図、第４し１は本発
明の第２の実施例による構造多示場止面ば、第５図は撰
−来の号−ジ１収器の構造を示す正面図、第６図は同号
−ジ吸収器の使用例を示す回路図。

第７図は同す−ジ映収器の動作時の秋魁を小ずｎ１）１
ｇ面図である。

２１゜３２・・・・・・バリスタ素体、２２．２２ａ、
　３３．３３ａ・・・・・・電、極、２４．３５・・・
・・・絶縁物、２５．３６・・・・・・低融点金属要素
、２８．３９．３９ａ・・・・・・熱収量絶に４−エー
ゾ。

代理人の氏名　弁理士　粟野１）孝　ほか１名第 第 図 図 ？イハーリースタを町イ１に ２２、Ｚびフ酢゛４１− ２．５４区ヒ六、令唇４マフ１ｙ 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表裏に電極を有し、少なくとも１組の平行に対向
   する辺を有する板状のバリスタ素体と、上記バリスタ素
   体と電気的に直列に接続された低融点金属要素と、上記
   バリスタ素体の平行に対向する辺の一辺と上記低融点金
   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
   溶断させる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。