JPH05111151A - サージ吸収器 - Google Patents

サージ吸収器

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 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サージ吸収素
子及び電子部品の熱的損傷、発火等を防止する。また構
造が簡単で、量産に適し、製造後の取扱いに特別の注意
を要しない。 【構成】 電子部品１０の一対の入力線路１１，１２
にそれぞれ接続される一対のリード１７，１９が基材１
６に配設される。基材に凹部又は孔部１５が形成され、
基材表面に一対のリードに接続された一対の電極接続部
１６ａ，１６ｂが凹部又は孔部を挟んでかつメルフ型サ
ージ吸収素子１４の両端電極１４ａ，１４ｂに相応する
間隔をおいて形成される。一対の電極接続部１６ａ，１
６ｂにサージ吸収素子の両端電極がそれぞれはんだ２１
付けされ、凹部又は孔部１５の端縁とはんだ付けされた
サージ吸収素子の胴部１４ｃとの間にサージ吸収素子１
４を基材１６から離すように付勢するばね材２２が設け
られる。

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、継続的な過電圧又
は過電流の電子部品への侵入防止機能を有するサージ吸
収器に関するものである。
【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。し
かし、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。この不慮の事故には
例えば電子部品が接続する通信ラインに電子部品の電源
ラインが接触する事故がある。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（Un
derwriter's Laboratories 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、サージ吸収素子及び電子部品
の入力側の一方の線路にヒューズを介装接続したものが
知られている。しかし、このサージ吸収器に、電流がヒ
ューズの定格電流未満で、電圧がサージ吸収素子の動作
電圧以上の過電圧で交流電流が継続して侵入すると、サ
ージ吸収素子の発熱を防止することができない。この点
を解消するため、図４及び図５に示すようにサージ吸収
素子１４に直列にヒューズ線２０を接続している。この
ヒューズ線２０はサージ吸収素子１４が発熱したときに
その熱により溶断する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このサージ吸
収器は過電圧又は過電流の侵入時に確実にサージ吸収素
子及び電子部品の焼損を防止できる反面、ヒューズ線の
接続に多くの工数を要し量産に適しない欠点があった。
またヒューズ線を接続した後で手指でヒューズ線を切断
しないように、その取扱いに特別の注意を要する問題点
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
常発熱のみならず、電子部品の熱的損傷、発火等を防止
することができるサージ吸収器を提供することにある。
また本発明の別の目的は、構造が簡単で、量産に適し、
製造後の取扱いに特別の注意を要しないサージ吸収器を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のサージ吸収器
は、図１及び図３に示すように、電子部品１０の一対の
入力線路１１，１２に電子部品１０に並列にメルフ型サ
ージ吸収素子１４が接続されるサージ吸収器の改良であ
る。その特徴ある構成は、一対の入力線路１１，１２に
それぞれ接続される一対のリード１７，１９が基材１６
に配設され、基材１６に凹部又は孔部１５が形成され、
基材１６表面に一対のリード１７，１９に接続された一
対の電極接続部１６ａ，１６ｂが凹部又は孔部１５を挟
んでかつサージ吸収素子１４の両端電極１４ａ，１４ｂ
に相応する間隔をおいて形成され、一対の電極接続部１
６ａ，１６ｂにサージ吸収素子１４の両端電極１４ａ，
１４ｂがそれぞれはんだ２１付けされ、凹部又は孔部１
５の端縁とはんだ付けされたサージ吸収素子１４の胴部
１４ｃとの間にサージ吸収素子１４を基材１６から離す
ように付勢するばね材２２が設けられたことにある。本
発明のメルフ型サージ吸収素子としては、エアギャップ
式放電管、マイクロギャップ式放電管等の円筒状でリー
ド線のないギャップ型サージ吸収素子が挙げられる。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。
【０００７】
【作用】入力線路１１，１２に継続して過電圧又は過電
流が侵入してサージ吸収素子１４自体が発熱すると、そ
の両端電極１４ａ，１４ｂを基材１６に固定していたは
んだ２１が溶融し、ばね材２２の弾性力がサージ吸収素
子１４を基材１６から離脱させる。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例と比較例を図面に基づい
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
並列にメルフ型サージ吸収素子１４が接続される。この
サージ吸収素子１４及び電子部品１０の入力側の入力線
路の一方１１にはヒューズ１８が介装接続される。ヒュ
ーズ１８とサージ吸収素子１４によりサージ吸収器が構
成される。この例ではメルフ型サージ吸収素子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は次の方法で作られる。先ず導電性皮
膜で被包した円柱状のセラミックス素体の周方向に数１
０μｍのマイクロギャップを形成させる。次いでこのセ
ラミックス素体の両端にキャップ電極を圧入し、これを
円筒状のガラス１４ｃに入れる。次にメルフ用の電極１
４ａ，１４ｂをガラス１４ｃの両端に挿入した後、封止
する。サージ吸収素子１４は基材１６に固定される。即
ち、一対の入力線路１１，１２にそれぞれ接続される一
対のリード１７，１９が基材１６の下端に導電性把持具
１７ａ，１９ａを介して配設される。このリード１７と
１９の間隔はサージ吸収素子１４の両端電極１４ａ，１
４ｂの間隔より広い。この基材１６の上端には凹部１５
が形成され、凹部１５の左右両側の基材１６の表面には
一対の電極接続部１６ａ，１６ｂが形成される。一対の
電極接続部１６ａ，１６ｂはサージ吸収素子１４の両端
電極１４ａ，１４ｂに相応する間隔を有する。電極接続
部１６ａ，１６ｂはプリント配線１６ｃ，１６ｄを介し
て把持具１７ａ，１９ａに接続され、このプリント配線
１６ｃ，１６ｄを含む基材１６の表面はレジスト膜１６
ｅにより被覆される。サージ吸収素子１４はその電極１
４ａ，１４ｂを電極接続部１６ａ，１６ｂにはんだ２１
付けすることにより固定される。また凹部１５の端縁と
はんだ付けされたサージ吸収素子１４の胴部１４ｃとの
間にはばね材２２が圧入される。ばね材２２は板ばねで
あって、基材１６の凹部１５の端縁を挟んで基材１６に
固定される。ばね材２２の上部はサージ吸収素子１４の
胴部１４ｃに圧接してサージ吸収素子１４を基材１６か
ら離すように付勢する。ばね材２２が圧入された基材１
６はそのリード１７，１９をスルーホール２４ａに挿入
して回路基板２４に取付けられる。
【０００９】このような構成のサージ吸収器では、サー
ジ電圧が瞬間的に印加された場合にはヒューズ１８は溶
断せず、またはんだ２１も溶融せず、サージ吸収素子１
４がサージを吸収する。入力線路１１，１２が電源ライ
ンとの混触等により継続して線路１１，１２に過電圧で
大電流が流れたときにはヒューズ１８が溶断する。また
過電圧でヒューズ１８の定格電流未満の電流が流れたと
きにはサージ吸収素子１４自体が発熱する。この発熱に
より、その両端電極１４ａ，１４ｂを基材１６に固定し
ていたはんだ２１が溶融し、ばね材２２の弾性力がサー
ジ吸収素子１４を基材１６から離脱させる。プリント配
線１６ｃ，１６ｄがレジスト膜に覆われ、かつリード１
７及び１９の間隔はサージ吸収素子１４の両端電極１４
ａ，１４ｂの間隔より広いため、離脱したサージ吸収素
子１４が入力線路１１，１２を短絡させることはない。
【００１０】＜比較例＞図４及び図５は比較例のサージ
吸収器を示す。図１及び図３と同一符号は同一構成部品
を意味する。サージ吸収素子１４にヒューズ線２０が直
列に接続される。
【００１１】実施例及び比較例のサージ吸収器について
過電圧過電流試験を行った。試験回路の入力線路１１及
び１２にＡＣ６００Ｖの電圧を印加し２．２Ａの電流を
流す試験（ａ）と、ＡＣ６００Ｖの電圧を印加し０．２
５Ａの電流を流す試験（ｂ）をそれぞれ行った。その結
果、試験（ａ）では、比較例のサージ吸収器のヒューズ
線２０が印加後約２秒で溶断した。これに対して実施例
のサージ吸収器のはんだ２１も印加後約２秒で溶融して
サージ吸収素子１４を基材１６から離脱させた。また試
験（ｂ）では、比較例のサージ吸収器のヒューズ線２０
が印加後約１０秒で溶断した。これに対して実施例のサ
ージ吸収器のはんだ２１は印加後約５秒で溶融してサー
ジ吸収素子１４を基材１６から離脱させた。比較例及び
実施例とも両試験（ａ）及び（ｂ）においてサージ吸収
素子に発火は見られなかった。
【００１２】実施例及び比較例のサージ吸収器について
疑似サージ試験を行った。試験回路の入力線路１１及び
１２に８×２０μ秒の疑似サージを印加した。疑似サー
ジの電流値は３００Ａから１２００Ａまでの間で１００
Ａ毎に設定した。比較例のヒューズ線２０は４００Ａで
溶断した。一方、実施例のサージ吸収器は１２００Ａで
オープン破壊し、このサージ耐量が１２００Ａであるこ
とが判明した。
【００１３】なお、上記実施例では基材に凹部を形成し
たが、孔部でもよい。またプリント配線１６ｃ，１６ｄ
を基材の表面に設け、これらをレジスト膜１６ｅで被覆
したが、電極接続部１６ａ，１６ｂの近傍にスルーホー
ルを設けてプリント配線を基材の裏面に設けてもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、従来のサージ吸収器
がヒューズ線２０の接続に多大の工数を必要とするため
量産向きでなく、その取扱いに特別の注意を要していた
ものが、本発明のサージ吸収器によれば、そのサージ吸
収機能及び過電圧又は過電流に対する保護機能を損うこ
となく、構造が簡単で、僅かな工数で製造でき量産に適
し、製造後の取扱いに特別の注意を要しない利点があ
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要部斜視図。
【図２】そのサージ吸収器の断面図。
【図３】そのサージ吸収器を含むサージ吸収回路の構成
図。
【図４】比較例のサージ吸収器の正面図。
【図５】そのサージ吸収器を含むサージ吸収回路の構成
図。
【符号の説明】
１０ 電子部品 １１，１２ 一対の入力線路 １４ メルフ型サージ吸収素子 １４ａ，１４ｂ サージ吸収素子の電極 １４ｃ サージ吸収素子の胴部 １５ 凹部 １６ 絶縁性基材 １６ａ，１６ｂ 電極接続部 １６ｃ，１６ｄ プリント配線 ２１ はんだ ２２ ばね材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子部品(10)の一対の入力線路(11,12)
    に前記電子部品(10)に並列にメルフ型サージ吸収素子(1
    4)が接続されるサージ吸収器において、 前記一対の入力線路(11,12)にそれぞれ接続される一対
    のリード(17,19)が基材(16)に配設され、 前記基材(16)に凹部又は孔部(15)が形成され、 前記基材表面に前記一対のリード(17,19)に接続された
    一対の電極接続部(16a,16b)が前記凹部又は孔部(15)を
    挟んでかつ前記サージ吸収素子(14)の両端電極(14a,14
    b)に相応する間隔をおいて形成され、 前記一対の電極接続部(16a,16b)に前記サージ吸収素子
    (14)の両端電極(14a,14b)がそれぞれはんだ(21)付けさ
    れ、 前記凹部又は孔部(15)の端縁と前記はんだ付けされたサ
    ージ吸収素子(14)の胴部(14c)との間に前記サージ吸収
    素子(14)を前記基材(16)から離すように付勢するばね材
    (22)が設けられたことを特徴とするサージ吸収器。
  2. 【請求項２】 一対のリード(17,19)の間隔がサージ吸
    収素子(14)の両端電極(14a,14b)の間隔より広い請求項
    １記載のサージ吸収器。
  3. 【請求項３】 リード(17,19)と電極接続部(16a,16b)が
    基材表面に形成されたプリント配線(16c,16d)により接
    続され、前記プリント配線(16c,16d)が絶縁膜(16e)に被
    覆された請求項１記載のサージ吸収器。
  4. 【請求項４】 リード(17,19)と電極接続部(16a,16b)が
    基材裏面に形成されたプリント配線により接続された請
    求項１記載のサージ吸収器。
JP3298265A 1991-10-17 1991-10-17 サージ吸収器 Expired - Fee Related JPH0748929B2 (ja)

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