JPH0568336A - 過電圧防止素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定電圧素子が線路から分離されると同時に線
路自体を開放し、負荷側に過電圧が印加されることを確
実に防止できると共に、構成簡易で、且つその交換が容
易な過電圧防止素子を実現する。 【構成】 第１の絶縁基板21上に第１の発熱抵抗膜23と
第１の導電膜25とを被着形成してなる第１の回路開放素
子６と、第１の発熱抵抗膜23と直列接続される定電圧素
子７とを有してなり、第１の発熱抵抗膜23及び定電圧素
子７は線路Ａ，Ａ’間に接続されると共に、第１の導電
膜25は線路Ａに直列接続され、線路Ａ，Ａ’に定電圧素
子７の定格電圧以上の過電圧が連続して印加された場合
に、該過電圧による過電流によって第１の発熱抵抗膜23
が発熱して第１の絶縁基板21を砕裂し、以て第１の発熱
抵抗膜23及び第１の導電膜25が切断されるよう構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は過電圧防止素子に係
り、特に電子機器の電子回路に通じる電源ライン或いは
通信ラインを構成する線路間に接続され、該線路に印加
されるサージなどの過電圧を吸収する定電圧素子と、上
記線路に該定電圧素子の定格電圧以上の過電圧が連続し
て印加された場合に、上記定電圧素子を上記線路から分
離すると同時に、該線路自体を開放して負荷側に過電圧
が印加されることを防止する回路開放素子とを一体化し
た過電圧防止素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電源ライン或いは通信ライン等を
構成する線路間にシリコンサージアブソーバ等の定電圧
素子を接続した、いわゆる保安回路を電子機器の電子回
路の前段に介在させ、サージなどの過電圧から電子機器
を保護することが行われている。図２１はその一例を示
すものであり、電源ライン或いは通信ラインを構成する
線路Ａ，Ａ’間に定電圧素子ａが並列に接続されると共
に、該定電圧素子ａの次段には分離用ヒューズｂが、該
定電圧素子ａに対して直列に接続される。また、線路Ａ
の入力側には遮断用ヒューズｃが、該線路Ａに対して直
列に接続される。

【０００３】上記構成からなる保安回路ｄを備えた線路
Ａ，Ａ’に、入力側からサージなどの過電圧が瞬間的に
印加された場合には、上記定電圧素子ａが作動して該過
電圧が吸収されるため、電子回路ｅ側には一定範囲の電
圧が供給される。そして、電子機器をその定格電圧を上
回る電源に誤接続した場合や、通信ラインを電源に誤接
続した場合、或いはこれらの事態を想定した過電圧試験
の実施等により、線路Ａ，Ａ’間に上記定電圧素子ａの
定格電圧以上の過電圧が連続して印加された場合には、
該定電圧素子ａの短絡破壊や焼損を防ぐために、上記分
離用ヒューズｂが溶断し、定電圧素子ａが線路Ａ’から
分離される。また、定電圧素子ａの分離後は、連続過電
圧がそのまま負荷側に印加されて電子回路ｅが破壊され
るおそれがあるため、上記遮断用ヒューズｃが溶断し、
線路Ａ自体が開放される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、電子回路
ｅを過電圧から保護するためには、上記分離用ヒューズ
ｂの溶断と同時に、上記遮断用ヒューズｃが確実に溶断
する必要がある。しかしながら、いかに分離用ヒューズ
ｂと遮断用ヒューズｃの選定を厳密に行ったとしても、
一般にヒューズの溶断特性は電流値と印加時間等によっ
て大きく変化するため、分離用ヒューズｂが溶断してか
ら遮断用ヒューズｃが溶断するまでには、わずかな時間
差が生じるおそれがあった。そして、この間、過電圧が
負荷側に印加され、電子回路ｅを損傷させる危険性があ
った。

【０００５】また、定電圧素子ａと分離用ヒューズｂ及
び遮断用ヒューズｃのそれぞれを別個に用いて保安回路
ｄを構成するため、配置作業が複雑化するのみならず、
一旦連続過電圧の印加によって上記分離用ヒューズｂ及
び遮断用ヒューズｃが溶断した場合には、分離用ヒュー
ズｂ及び遮断用ヒューズｃを接続し直す必要があり、そ
の復旧作業が煩雑となる点で問題であった。

【０００６】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
せんとするものであり、その目的とするところは、定電
圧素子が線路から分離されると同時に線路自体を開放
し、負荷側に過電圧が印加されることを確実に防止でき
ると共に、構成簡易で、且つその交換が容易な過電圧防
止素子を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る過電圧防止素子は、電源ライン或いは
通信ラインを構成する線路間に接続される過電圧防止素
子であって、絶縁基板上に発熱抵抗体と導電体とを被着
形成してなる回路開放素子と、上記発熱抵抗体と直列接
続される定電圧素子とを有してなり、上記発熱抵抗体及
び定電圧素子は上記線路間に接続されると共に、上記導
電体は上記線路に直列接続され、上記線路に上記定電圧
素子の定格電圧以上の過電圧が連続して印加された場合
に、該過電圧による過電流によって上記発熱抵抗体が発
熱して上記絶縁基板を砕裂し、以て上記発熱抵抗体及び
導電体が切断されるよう構成した。

【０００８】また、電源ライン或いは通信ラインを構成
する線路間に接続される過電圧防止素子であって、絶縁
基板上に発熱抵抗体と複数の導電体とを被着形成してな
る回路開放素子と、上記発熱抵抗体と直列接続される定
電圧素子とを有してなり、上記発熱抵抗体及び定電圧素
子は上記線路間に接続されると共に、上記導電体の少な
くとも１つが上記線路に直列接続され、他の導電体の少
なくとも１つが外部回路に接続され、上記線路に上記定
電圧素子の定格電圧以上の過電圧が連続して印加された
場合に、該過電圧による過電流によって上記発熱抵抗体
が発熱して上記絶縁基板を砕裂し、以て上記発熱抵抗体
及び導電体が切断されるよう構成してもよい。

【０００９】あるいは、電源ライン或いは通信ラインを
構成する線路間に接続される過電圧防止素子であって、
絶縁基板上に発熱抵抗体と導電体とを被着形成してなる
回路開放素子と、上記発熱抵抗体と直列接続される定電
圧素子と、接続プラグとを有する素子部と、上記接続プ
ラグに対応する差込口と、該差込口と電気的に接続され
る外部端子とを有するソケット部とからなり、上記素子
部とソケット部とは、上記接続プラグを上記差込口に挿
入することによって着脱自在に結合され、上記発熱抵抗
体及び定電圧素子は上記接続プラグ、差込口及び外部端
子を介して上記線路間に接続されると共に、上記導電体
は上記接続プラグ、差込口及び外部端子を介して上記線
路に直列接続され、上記線路に上記定電圧素子の定格電
圧以上の過電圧が連続して印加された場合に、該過電圧
による過電流によって上記発熱抵抗体が発熱して上記絶
縁基板を砕裂し、以て上記発熱抵抗体及び導電体が切断
されるよう構成してもよい。

【００１０】さらに、電源ライン或いは通信ラインを構
成する線路間に接続される過電圧防止素子であって、絶
縁基板上に発熱抵抗体と複数の導電体とを被着形成して
なる回路開放素子と、上記発熱抵抗体と直列接続される
定電圧素子と、接続プラグとを有する素子部と、上記接
続プラグに対応する差込口と、上記線路及び外部回路に
接続される外部端子とを有するソケット部とからなり、
上記素子部とソケット部とは、上記接続プラグを上記差
込口に挿入することによって着脱自在に結合され、上記
発熱抵抗体及び定電圧素子は上記接続プラグ、差込口及
び外部端子を介して上記線路間に接続されると共に、上
記導電体の少なくとも１つが上記接続プラグ、差込口及
び外部端子を介して上記線路に直列接続され、他の導電
体の少なくとも１つが上記接続プラグ、差込口及び外部
端子を介して外部回路に接続され、上記線路に上記定電
圧素子の定格電圧以上の過電圧が連続して印加された場
合に、該過電圧による過電流によって上記発熱抵抗体が
発熱して上記絶縁基板を砕裂し、以て上記発熱抵抗体及
び導電体が切断されるよう構成してもよい。

【００１１】上記発熱抵抗体は上記絶縁基板の一方の面
に被着形成されると共に、上記導電体は上記絶縁基板の
他方の面に被着形成するよう構成するのが望ましい。

【００１２】上記定電圧素子をチップ型定電圧素子で構
成すると共に、該チップ型定電圧素子を上記絶縁基板上
に固着するよう構成してもよい。

【００１３】上記定電圧素子は、シリコンサージアブソ
ーバによって構成するのが望ましい。或いは、ツェナー
ダイオードやバリスタ、さらにはガスアレスタ等によっ
て構成してもよい。

【００１４】なお、上記「定格電圧」とは、上記定電圧
素子の作動電圧のことであり、具体的には、シリコンサ
ージアブソーバ及びツェナーダイオードにあっては「ブ
レークダウン電圧」を、バリスタにあっては「バリスタ
電圧」を、ガスアレスタにあっては「直流放電開始電
圧」をそれぞれ意味する。

【００１５】また、上記の「連続して印加され」という
表現は、「一定時間印加され」という意味であり、「瞬
間的に印加され」の対立概念である。したがって、連続
して印加される「過電圧」には、時間の経過とともに電
圧値が変化する交流電圧も当然に含まれるものである。
以下においても同様である。

【００１６】

【作用】上記線路にサージ等の過電圧が瞬間的に印加さ
れた場合には、上記定電圧素子が動作して該サージを吸
収する。また、上記線路に上記定電圧素子の定格電圧以
上の過電圧が連続して印加された場合には、該過電圧に
よる過電流が上記定電圧素子を通じて流れ、この過電流
によって上記回路開放素子の発熱抵抗体が発熱する。そ
して、その温度が所定温度以上になると、上記絶縁基板
が熱歪みによって砕裂し、上記発熱抵抗体及び導電体が
切断される。その結果、発熱抵抗体と直列接続される定
電圧素子が上記線路から切り離されると同時に、導電体
が直列接続される上記線路が開放される。

【００１７】なお、上記回路開放素子の絶縁基板上に複
数の導電体を被着形成し、そのうちの少なくとも１つを
上記線路に直列接続すると共に、他の導電体の少なくと
も１つを外部回路に接続した場合には、上記線路が開放
されると同時に、上記外部回路も開放される。

【００１８】

【実施例】以下に本発明を、図示の実施例に基づいて説
明する。図１は本発明に係る第１の実施例を示してお
り、本実施例に係る第１の過電圧防止素子１は、第１の
素子部２と第１のソケット部３とに大別される。

【００１９】上記第１の素子部２は、第１の基台４を有
しており、該第１の基台４の上面５には第１の回路開放
素子６と定電圧素子７とが設置される。また、上記第１
の基台４の上面５は、透明なプラスチック等で形成され
るカバー８によって覆われている。さらに、図２に示す
ように、上記第１の基台４の底面９には第１のプラグ1
0、第２のプラグ11及び第３のプラグ12が突設されてい
る。

【００２０】上記第１のソケット部３の上面13には、上
記第１のプラグ10、第２のプラグ11及び第３のプラグ12
に対応する寸法・形状を有する第１の差込口14、第２の
差込口15及び第３の差込口16が穿設されている。また、
図３に示すように、この第１のソケット部３の底面17に
は、第１の外部端子18、第２の外部端子19及び第３の外
部端子20がそれぞれ突設されている。

【００２１】上記第１の素子部２の第１のプラグ10〜第
３のプラグ12を、上記第１のソケット部３の第１の差込
口14〜第３の差込口16に挿入することにより、第１の素
子部２は第１のソケット部３と着脱自在に結合される。
また、上記第１のプラグ10〜第３のプラグ12は、第１の
差込口14〜第３の差込口16を介して、それぞれ第１の外
部端子18〜第３の外部端子20と電気的に接続される。

【００２２】上記第１の回路開放素子６は、図４及び図
５の要部拡大図に示すように、第１の絶縁基板21と、該
第１の絶縁基板21の前面22に被着形成された第１の発熱
抵抗膜23（図４）と、該第１の絶縁基板21の背面24に被
着形成された第１の導電膜25（図５）とを有してなる。

【００２３】上記第１の絶縁基板21は、アルミナ、フォ
ルステライト、ステアタイト等のセラミックによって形
成され、その板厚は０．５〜１．５ｍｍ程度である。該
第１の絶縁基板21の下辺26の中央部には、三角形状の切
欠部27が形成されている。上記第１の発熱抵抗膜23は、
ルテニウム系ペースト等によって形成され、その膜厚は
１０〜２５μｍ程度である。上記第１の導電膜25は、銀
・パラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）系ペースト等の電気的良導
体によって形成され、その膜厚は１０〜２５μｍ程度で
ある。

【００２４】上記第１の発熱抵抗膜23の左端辺には第１
の電極パターン28が被着形成されると共に、右端辺には
第２の電極パターン29が被着形成される（図４）。これ
ら第１の電極パターン28及び第２の電極パターン29の下
方には、それぞれ第１の端子接続部30及び第２の端子接
続部31が形成され、該第１の端子接続部30には第１の端
子32が、また第２の端子接続部31には第２の端子33がそ
れぞれハンダ付け等によって固着される（図４）。

【００２５】上記第１の導電膜25の下辺左端部からは第
１の延長部35が導出されると共に、その下辺右端部から
は第２の延長部36が導出される。これら第１の延長部35
及び第２の延長部36には、それぞれ第３の端子39及び第
４の端子40がそれぞれハンダ付け等によって固着される
（図５）。

【００２６】上記第１の端子32、第２の端子33、第３の
端子39及び第４の端子40は、それぞれ第１の基台４の上
面５に穿設された導入口34から第１の基台４に挿入接続
される。

【００２７】上記定電圧素子７は、シリコンサージアブ
ソーバによって構成される。この定電圧素子７の第１の
接続端子41及び第２の接続端子42は、第１の基台４の上
面５に穿設された導入口34から第１の基台４に挿入接続
される。

【００２８】上記第１の回路開放素子６の第１の端子32
〜第４の端子40と、定電圧素子７の第１の接続端子41及
び第２の接続端子42と、上記第１のプラグ10〜第３のプ
ラグ12とは、第１の基台４において、それぞれ以下のよ
うに接続される。すなわち、図示は省略するが、まず第
１のプラグ10と第１の回路開放素子６の第３の端子39と
が接続される。次に、第２のプラグ11と、第１の回路開
放素子６の第４の端子40及び第１の端子32とが接続され
る。また、第１の回路開放素子６の第２の端子33と、定
電圧素子７の第１の接続端子41とが接続される。最後
に、第３のプラグ12と、定電圧素子７の第２の接続端子
42とが接続される。

【００２９】上記構成を有する第１の素子部２の第１の
プラグ10〜第３のプラグ12を、上記第１のソケット部３
の第１の差込口14〜第３の差込口16に挿入し、上記第１
の素子部２と第１のソケット部３とを結合することによ
り、本実施例に係る第１の過電圧防止素子１が完成す
る。該第１の過電圧防止素子１は、図６の回路図に示す
ように、電子機器の電子回路43に通じる電源ライン或い
は通信ライン等を構成する一対の線路Ａ，Ａ’間に接続
される。すなわち、上記第１のソケット部３の第１の外
部端子18及び第２の外部端子19を上記線路Ａに接続する
と共に、上記第１のソケット部３の第３の外部端子20を
上記線路Ａ’に接続する。この結果、上記第１の回路開
放素子６の導電膜25が上記線路Ａに直列接続されると共
に、互いに直列接続された上記発熱抵抗膜23及び定電圧
素子７が線路Ａ，Ａ’間に並列接続される。この結果、
電子回路43の前段に第１の保安回路44が形成される。

【００３０】しかして、上記のごとく線路Ａ，Ａ’にサ
ージ等の過電圧が瞬間的に印加された場合には、上記定
電圧素子７が動作してこの過電圧を吸収するので、電子
回路43側には常に一定範囲の電圧が供給される。

【００３１】また、例えば定格電圧１００Ｖの電子機器
を２００Ｖの電源に誤接続した場合等、上記定電圧素子
の定格電圧以上の過電圧が連続して印加された場合に
は、該過電圧による過電流が上記定電圧素子を通じて連
続して流れ、この過電流によって上記第１の回路開放素
子６の第１の発熱抵抗膜23が高熱を発する。このため、
第１の絶縁基板21の前面22が急激に加熱され、第１の絶
縁基板21に熱歪みが生じて切欠部27の頂点の延長線(ロ)
に沿って第１の絶縁基板21は左右に砕裂される（図
４）。

【００３２】この結果、電流の通路である第１の発熱抵
抗膜23及び第１の導電膜25が切断されるため、定電圧素
子７が線路Ａから切り離されると同時に、線路Ａも切断
されて線路Ａ，Ａ’自体が開放される。したがって、電
子回路43に過電圧が印加されることはない。

【００３３】なお、本実施例に係る第１の過電圧防止素
子１は、上記のようにその第１の素子部２と第１のソケ
ット部３が着脱自在に結合されているため、第１の回路
開放素子６が砕裂した後の復旧作業を行う場合に、単に
第１の素子部２のみを取り替えるだけで済む。

【００３４】上記第１の回路開放素子６の代わりに、図
７及び図８に示す第２の回路開放素子45を用いてもよ
い。これは、上記第１の回路開放素子６における第３の
端子39を省略し、第２の端子33にその機能を兼任させた
ことを特徴としている。すなわち、第１の絶縁基板21の
前面22上に位置する第２の端子33の第１の分岐部46と第
２の端子接続部31とを接続すると共に（図７）、絶縁基
板21の背面24上に位置する第２の端子33の第２の分岐部
47と上記第１の導電膜25の第１の延長部35とを接続して
なる（図８）。

【００３５】この結果、該第２の回路開放素子45は、第
１の端子接続部30に接続される第１の端子32と、第２の
端子接続部31及び第１の延長部35に接続される第２の端
子33と、第２の延長部36に接続される第４の端子40の、
計３本の端子のみを有することとなる。

【００３６】上記構成よりなる第２の回路開放素子45
は、図示は省略するが、上記第１の回路開放素子６と同
様に、第１の素子部２の第１の基台４上に設置される。
すなわち、第２の回路開放素子45の第１の端子32、第２
の端子33及び第４の端子40は、それぞれ第１の基台４の
上面５に穿設された導入口34から第１の基台４に挿入接
続される。

【００３７】これら第２の回路開放素子45の第１の端子
32、第２の端子33及び第４の端子40と、上記定電圧素子
７の第１の接続端子41及び第２の接続端子42と、さらに
上記第１の基台４の第１のプラグ10〜第３のプラグ12と
は、上記実施例と同様に、第１の基台４において電気的
に接続される。ただし、その接続の仕方が上記実施例と
は異なる。すなわち、上記第１のプラグ10と第４の端子
40とを接続すると共に、第２のプラグ11と第２の端子33
とを接続する。次に、第１の端子32と定電圧素子７の第
１の接続端子41とを接続し、第２の接続端子42を第３の
プラグ12に接続する。

【００３８】上記のようにして得られた第１の素子部２
を、上記と同様その第１の外部端子18及び第２の外部端
子19が線路Ａに接続されると共に、第３の外部端子20が
線路Ａ’に接続された第１のソケット部３に接続するこ
とにより、上記実施例と同様、図６に示す第１の保安回
路44が形成される。

【００３９】本実施例によれば、上記のように第２の回
路開放素子45の端子としては、第１の端子32、第２の端
子33及び第４の端子40の計３本で済むので、構成の簡素
化及び製造の容易化が図れる。

【００４０】つぎに、図９〜図１１に基づいて、本発明
にかかる他の実施例に付いて説明する。本実施例に係る
第２の過電圧防止素子51は、第２の素子部52と第２のソ
ケット部53とに大別される。

【００４１】上記第２の素子部52は、第２の基台54を有
しており、該第２の基台54の上面55には第３の回路開放
素子56と定電圧素子７とが配置される。また、上記第２
の基台54の上面55は、透明なプラスチック等で形成され
た第２のカバー57によって覆われている。さらに、図１
０に示すように、上記第２の基台54の底面58には第４の
プラグ59、第５のプラグ60、第６のプラグ61、第７のプ
ラグ62、第８のプラグ63及び第９のプラグ64の、計６本
のプラグが突設されている。

【００４２】上記第２のソケット部53の上面65には、上
記第４のプラグ59〜第９のプラグ64にそれぞれ対応する
寸法・形状を有する第４の差込口66、第５の差込口67、
第６の差込口68、第７の差込口69、第８の差込口70及び
第９の差込口71が穿設されている。また、図１１に示す
ように、この第２のソケット部53の底面72には、第４の
外部端子73、第５の外部端子74、第６の外部端子75、第
７の外部端子76、第８の外部端子77及び第９の外部端子
78の、計６本の外部端子が突設されている。

【００４３】上記第２の素子部52の第４のプラグ59〜第
９のプラグ64を、上記第２のソケット部53の第４の差込
口66〜第９の差込口71に挿入することにより、第２の素
子部52は第２のソケット部53と着脱自在に結合される。
また、上記第４のプラグ59〜第９のプラグ64は、第４の
差込口66〜第９の差込口71を介して、それぞれ第４の外
部端子73〜第９の外部端子78と電気的に接続される。

【００４４】上記第３の回路開放素子56は、図１２及び
図１３の要部拡大図に示すように、第２の絶縁基板79
と、該第２の絶縁基板79の表面80に被着形成された略長
方形状の第２の発熱抵抗膜81（図１２）と、該第２の絶
縁基板79の裏面82に被着形成された第１の導電帯83、第
２の導電帯84及び第３の導電帯85（図１３）とを有して
なる。

【００４５】上記第２の絶縁基板79は、アルミナ、フォ
ルステライト、ステアタイト等のセラミックによって形
成され、その板厚は０.５〜１．５ｍｍ程度である。ま
た、上記第２の発熱抵抗膜81は、ルテニウム系ペースト
等によって形成され、その膜厚は１０〜２５μｍ程度で
ある。さらに、上記第１の導電帯83、第２の導電帯84及
び第３の導電帯85は、銀・パラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）系
ペースト等の電気的良導体によって形成され、その膜厚
は１０〜２５μｍ程度である。

【００４６】上記第２の発熱抵抗膜81の両長辺に沿っ
て、それぞれ第３の電極パターン86及び第４の電極パタ
ーン87が被着形成される。そして、該第３の電極パター
ン86の第３の端子接続部88には、第１のＬ字型端子89が
ハンダ等によって固着され、第４の電極パターン87の第
４の端子接続部90には、第２のＬ字型端子91がハンダ等
によって固着されている（図１２）。

【００４７】一方、上記第１の導電帯83の両端には第３
のＬ字型端子92及び第４のＬ字型端子93が、また第２の
導電帯84の両端には第５のＬ字型端子94及び第６のＬ字
型端子95が、さらに第３の導電帯85の両端には第７のＬ
字型端子96及び第８のＬ字型端子97が、それぞれハンダ
等によって固着されている（図１３）。

【００４８】上記第１のＬ字型端子89〜第８のＬ字型端
子97は、それぞれ第２の基台54の上面55に穿設された導
入口34から第２の基台54に挿入接続される。そして、導
入口34から第２の基台54に挿入接続された、第３の回路
開放素子56の第１のＬ字型端子89〜第８のＬ字型端子97
と、定電圧素子７の第１の接続端子41及び第２の接続端
子42と、上記第２の基台54の第４のプラグ59〜第９のプ
ラグ64とは、第２の基台54において電気的に接続され
る。

【００４９】すなわち、図示は省略するが、まず第４の
プラグ59と第３のＬ字型端子92とが接続されると共に、
第５のプラグ60と第４のＬ字型端子93及び第１のＬ字型
端子89とが接続される。また、第２のＬ字型端子91と、
定電圧素子７の第１の接続端子41とが接続される。次
に、第６のプラグ61と第５のＬ字型端子94とが接続され
ると共に、第７のプラグ62と第６のＬ字型端子95及び定
電圧素子７の第２の接続端子42とが接続される。さら
に、第８のプラグ63と第７のＬ字型端子96とが接続され
ると共に、第９のプラグ64と第８のＬ字型端子97とが接
続される。

【００５０】上記構成よりなる第２の素子部52の第４の
プラグ59〜第９のプラグ64を、上記第２のソケット部53
の第４の差込口66〜第９の差込口71に挿入し、上記第２
の素子部52と第２のソケット部53とを結合することによ
り、本実施例にかかる第２の過電圧防止素子51が完成す
る。

【００５１】該第２の過電圧防止素子51は、図１４の回
路図に示すように、まず電子機器の電子回路43に通じる
線路Ａ，Ａ’間に接続される。すなわち、上記第２のソ
ケット部53の第４の外部端子73及び第５の外部端子74を
上記線路Ａに接続すると共に、上記第６の外部端子75及
び第７の外部端子76を線路Ａ’に接続する。以上によ
り、第１の導電帯83及び第２の導電帯84がそれぞれ線路
Ａ及び線路Ａ’に直列接続されると共に、互いに直列接
続された第２の発熱抵抗膜81及び定電圧素子７が線路
Ａ，Ａ’間に並列接続される。この結果、電子回路43の
前段に第２の保安回路98が形成される。

【００５２】なお、第２のソケット部53の第８の外部端
子77及び第９の外部端子78は、上記第２の保安回路98と
は別個の外部回路99に接続され、その結果、第３の導電
帯85が該外部回路99に直列接続される。該外部回路99
は、例えばモニター100を接続した異常監視用回路とす
る。

【００５３】しかして、上記線路Ａ，Ａ’に定電圧素子
７の定格電圧以上の過電圧が連続して印加された場合に
は、該過電圧による過電流が上記定電圧素子７を通じて
流れ、この過電流によって上記第２の発熱抵抗膜81が発
熱して上記第２の絶縁基板79を砕裂する。その結果、第
２の発熱抵抗膜81が切断され、これと直列接続された定
電圧素子７が線路Ａから分離されるので、その短絡・焼
損を防止できる。また、これと同時に、上記第１の導電
帯83及び第２の導電帯84も切断されるので、上記線路Ａ
及びＡ’も遮断され、線路Ａ，Ａ’自体が開放される。
さらに、上記第３の導電帯85も切断されるので、上記外
部回路99も同時に開放される。

【００５４】以上のように、本実施例によれば、定電圧
素子７の分離と同時に、線路Ａ，Ａ’を２ヶ所で遮断で
きるので、より確実に電子回路43を過電圧から保護でき
る。また、線路Ａ，Ａ’の開放に連動させて外部回路99
を開放することができるので、当該異常事態をリアルタ
イムでモニター100に表示できる。

【００５５】本実施例においては、上記のように導電帯
を３本被着形成した例を示したが、これに限られるもの
ではなく、さらに多くの導電帯を被着形成することによ
り、複数の外部回路を開放するように構成しても良い。
また、必ずしも線路Ａ，Ａ’を２箇所で遮断する必要は
なく、少なくとも１ヶ所で遮断すれば足りるので、残り
の導電帯を外部回路開放用に割り当てても良い。

【００５６】なお、本実施例においては、上記のように
外部回路99をモニター100を接続した異常監視用回路と
して構成したが、これに限られるものではなく、上記第
２の保安回路98の開放に連動させて他の装置類を制御す
るよう構成してもよい。

【００５７】図１５及び図１６に基づいて、本発明に係
る他の実施例を説明する。本実施例に係る第３の過電圧
防止素子101は、第３の絶縁基板102と、該第３の絶縁基
板102の前面103に被着形成された第３の発熱抵抗膜104
（図１５）と、該第３の絶縁基板102の背面105に被着形
成された第２の導電膜106（図１６）とを有してなる。

【００５８】上記第３の絶縁基板102は、アルミナ、フ
ォルステライト、ステアタイト等のセラミックによって
形成され、その板厚は０．５〜１．５ｍｍ程度である。
該第３の絶縁基板102の下辺107の中央部には、三角形状
の切欠部108が形成されている。上記第３の発熱抵抗膜1
04は、ルテニウム系ペースト等によって形成され、その
膜厚は１０〜２５μｍ程度である。上記第２の導電膜10
6は、銀・パラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）系ペースト等の電
気的良導体によって形成され、その膜厚は１０〜２５μ
ｍ程度である。

【００５９】上記第３の発熱抵抗膜104の左端辺には第
５の電極パターン109が被着形成されると共に、右端辺
には第６の電極パターン110が被着形成される（図１
５）。上記第５の電極パターン109の下方には、第５の
端子接続部111が形成され、該第５の端子接続部111には
第５の端子112がハンダ付け等によって固着される（図
１５）。また、上記第６の電極パターン110の下方の接
続部113には、チップ型定電圧素子114の上端が接続され
ると共に、該チップ型定電圧素子114の下端には導電パ
ターン115が接続される。該導電パターン115には、第６
の端子116がハンダ付け等によって固着される（図１
５）。

【００６０】上記チップ型定電圧素子114は、シリコン
サージアブソーバによって構成されており、上記第３の
絶縁基板102の前面103に固着されている。

【００６１】上記第２の導電膜106の下辺左端部からは
第３の延長部117 が導出されると共に、その下辺右端部
からは第４の延長部118 が導出される。これら第３の延
長部117 及び第４の延長部118 には、第７の端子121及
び第８の端子122がそれぞれハンダ付け等によって固着
される（図１６）。

【００６２】上記構成よりなる第３の過電圧防止素子10
1を用いて、図１７に示すように、第３の保安回路123を
構成することができる。すなわち、上記第７の端子121
及び第８の端子122を線路Ａに接続することによって、
上記第２の導電膜106が線路Ａに直列接続される。ま
た、上記第６の端子116を上記線路Ａに接続すると共
に、上記第５の端子112を上記線路Ａ’に接続すること
により、互いに直列接続されたチップ型定電圧素子114
及び第３の発熱抵抗膜104が、線路Ａ，Ａ’間に並列接
続される。

【００６３】しかして、サージ等の過電圧が、線路Ａ，
Ａ’に瞬間的に印加された場合には、上記チップ型定電
圧素子114が動作してこの過電圧を吸収するので、電子
回路43側には常に一定範囲の電圧が供給される。

【００６４】また、上記チップ型定電圧素子114の定格
電圧以上の過電圧が連続して印加された場合には、該過
電圧による過電流が上記チップ型定電圧素子114を通じ
て連続して流れ、この過電流によって上記第３の発熱抵
抗膜104が高熱を発し、第３の絶縁基板102の前面103を
急激に加熱する。一方、上記第２の導電膜106は電気的
良導体によって形成されているので、過電流が連続して
流れてもほとんど熱を発せず、第３の絶縁基板102の背
面105の温度は変化しない。そのため、第３の絶縁基板1
02に熱歪みが生じ、切欠部108の頂点の延長線(ハ)に沿
って第３の絶縁基板102は左右に砕裂される（図１
６）。

【００６５】この結果、電流の通路である第３の発熱抵
抗膜104及び第２の導電膜106が切断されるため、チップ
型定電圧素子114が線路Ａ’から切り離されると同時
に、線路Ａも切断されて線路Ａ，Ａ’自体が開放され
る。したがって、電子回路43に過電圧が印加されること
はない。

【００６６】このように、チップ型定電圧素子114 を第
３の絶縁基板102 上に固着することにより、構成の簡素
化及び素子のコンパクト化が図れる。

【００６７】上記第３の過電圧防止素子101の代わり
に、図１８及び図１９に示す第４の過電圧防止素子124
を用いてもよい。これは、上記第３の過電圧防止素子10
1における第７の端子121を省略し、第６の端子116にそ
の機能を兼任させたことを特徴としている。すなわち、
第３の絶縁基板102 の前面103 上に位置する第６の端子
116の第１の分岐部125と上記導電パターン115とを接続
すると共に（図１８）、背面105上に位置する第２の分
岐部126と第３の延長部117 とを接続してなる（図１
９）。

【００６８】この結果、該第４の過電圧防止素子124
は、第５の端子接続部111に接続される第５の端子112
と、導電パターン115及び第３の延長部117 に接続され
る第６の端子116と、第４の延長部118に接続される第８
の端子122の、計３本の端子のみを有することとなる。

【００６９】上記構成よりなる第４の過電圧防止素子12
4を用いて、図２０に示すように、第４の保安回路127を
構成することができる。すなわち、上記第６の端子116
及び第８の端子122を線路Ａに接続することによって、
上記第２の導電膜106が線路Ａに直列接続される。ま
た、上記第５の端子112を線路Ａ’に接続することによ
り、互いに直列接続されたチップ型定電圧素子114及び
第３の発熱抵抗膜104が線路Ａ，Ａ’間に並列接続され
る。

【００７０】本実施例に係る第４の過電圧防止素子124
も、過電圧の印加に対しては、上記実施例に係る第３の
過電圧防止素子101と同様の機能を発揮する。すなわ
ち、サージ等の過電圧が線路Ａ，Ａ’に瞬間的に印加さ
れた場合には、上記チップ型定電圧素子114が動作して
この過電圧を吸収する。

【００７１】また、上記チップ型定電圧素子114の定格
電圧以上の過電圧が連続して印加された場合には、上記
第３の発熱抵抗膜104が第３の絶縁基板102の前面103を
急激に加熱するため、第３の絶縁基板102は左右に砕裂
される。この結果、電流の通路である第３の発熱抵抗膜
104及び第２の導電膜106が切断されるため、チップ型定
電圧素子114が線路Ａ’から切り離されると同時に線路
Ａも切断され、線路Ａ，Ａ’自体が開放される。したが
って、電子回路43側に過電圧が印加されることはない。

【００７２】本実施例に係る第４の過電圧防止素子124
によれば、端子として、第５の端子112、第６の端子116
及び第８の端子122の計３本で済むので、構成の簡素化
及び製造の容易化が図れる。

【００７３】

【発明の効果】本発明に係る過電圧防止素子にあって
は、定電圧素子を接続した線路に該定電圧素子の定格電
圧以上の過電圧が連続して印加された場合に、該過電圧
による過電流によって回路開放素子の発熱抵抗体が絶縁
基板を急激に加熱してこれを砕裂し、上記定電圧素子に
直列接続された発熱抵抗体及び上記線路に直列接続され
た導電体を切断するように構成したので、定電圧素子が
線路から分離されると同時に線路が開放される。したが
って、定電圧素子が線路から切り離された後に、負荷側
に過電圧が印加されることを確実に防止できる。

【００７４】また、回路開放素子と定電圧素子とを一体
の素子として実現したので、その製造工程を単純化する
ことができる。

【００７５】回路開放素子と定電圧素子及び接続プラグ
とを一体化した素子部と、差込口及び外部端子とを有す
るソケット部とを、上記接続プラグを上記差込口に挿入
することによって着脱自在に結合するよう構成すること
により、絶縁基板砕裂後の復旧作業を容易化することが
できる。

【００７６】回路開放素子を構成する絶縁基板上に複数
の導電体を被着形成し、該導電体の少なくとも１つを上
記線路に直列接続すると共に、他の導電体の少なくとも
１つを外部回路に接続することにより、上記線路の開放
に連動して、外部回路を開放することができる。

【００７７】上記定電圧素子をチップ型定電圧素子で構
成すると共に、該チップ型定電圧素子を回路開放素子を
構成する絶縁基板上に固着することにより、構成の簡素
化及び素子のコンパクト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る第１の過電圧防止素子
を示す概略斜視図である。

【図２】上記実施例に係る第１の素子部を示す概略斜視
図である。

【図３】上記実施例に係る第１のソケット部を示す概略
斜視図である。

【図４】上記実施例に係る第１の回路開放素子を示す前
面概略斜視図である。

【図５】上記実施例に係る第１の回路開放素子を示す背
面概略斜視図である。

【図６】上記実施例に係る回路図である。

【図７】本発明の他の実施例に係る第２の回路開放素子
を示す前面概略斜視図である。

【図８】上記実施例に係る第２の回路開放素子を示す背
面概略斜視図である。

【図９】本発明の他の実施例に係る第２の過電圧防止素
子を示す概略斜視図である。

【図１０】上記実施例に係る第２の素子部を示す概略斜
視図である。

【図１１】上記実施例に係る第２のソケット部を示す概
略斜視図である。

【図１２】上記実施例に係る第３の回路開放素子を示す
表面概略斜視図である。

【図１３】上記実施例に係る第３の回路開放素子を示す
裏面概略斜視図である。

【図１４】上記実施例に係る回路図である。

【図１５】本発明の他の実施例に係る第３の過電圧防止
素子を示す前面概略斜視図である。

【図１６】上記実施例に係る第３の過電圧防止素子を示
す背面概略斜視図である。

【図１７】上記実施例に係る回路図である。

【図１８】本発明の他の実施例に係る第４の過電圧防止
素子を示す前面概略斜視図である。

【図１９】上記実施例に係る第４の過電圧防止素子を示
す背面概略斜視図である。

【図２０】上記実施例に係る回路図である。

【図２１】従来例に係る回路図である。

【符号の説明】

１ 第１の過電圧防止素子 ２ 第１の素子部 ３ 第１のソケット部 ６ 第１の回路開放素子 ７ 定電圧素子 10 第１のプラグ 11 第２のプラグ 12 第３のプラグ 14 第１の差込口 15 第２の差込口 16 第３の差込口 18 第１の外部端子 19 第２の外部端子 20 第３の外部端子 21 第１の絶縁基板 23 第１の発熱抵抗膜 25 第１の導電膜 45 第２の回路開放素子 51 第２の過電圧防止素子 52 第２の素子部 53 第２のソケット部 56 第３の回路開放素子 59 第４のプラグ 60 第５のプラグ 61 第６のプラグ 62 第７のプラグ 63 第８のプラグ 64 第９のプラグ 66 第４の差込口 67 第５の差込口 68 第６の差込口 69 第７の差込口 70 第８の差込口 71 第９の差込口 73 第４の外部端子 74 第５の外部端子 75 第６の外部端子 76 第７の外部端子 77 第８の外部端子 78 第９の外部端子 79 第２の絶縁基板 81 第２の発熱抵抗膜 83 第１の導電帯 84 第２の導電帯 85 第３の導電帯 99 外部回路 101 第３の過電圧防止素子 102 第３の絶縁基板 104 第３の発熱抵抗膜 106 第２の導電膜 114 チップ型定電圧素子 124 第４の過電圧防止素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河西 良人 埼玉県行田市斉条字江川1003 岡谷電機産 業株式会社埼玉製作所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源ライン或いは通信ラインを構成する
   線路間に接続される過電圧防止素子であって、絶縁基板
   上に発熱抵抗体と導電体とを被着形成してなる回路開放
   素子と、上記発熱抵抗体と直列接続される定電圧素子と
   を有してなり、上記発熱抵抗体及び定電圧素子は上記線
   路間に接続されると共に、上記導電体は上記線路に直列
   接続され、上記線路に上記定電圧素子の定格電圧以上の
   過電圧が連続して印加された場合に、該過電圧による過
   電流によって上記発熱抵抗体が発熱して上記絶縁基板を
   砕裂し、以て上記発熱抵抗体及び導電体が切断されるよ
   う構成した過電圧防止素子。
2. 【請求項２】 電源ライン或いは通信ラインを構成する
   線路間に接続される過電圧防止素子であって、絶縁基板
   上に発熱抵抗体と複数の導電体とを被着形成してなる回
   路開放素子と、上記発熱抵抗体と直列接続される定電圧
   素子とを有してなり、上記発熱抵抗体及び定電圧素子は
   上記線路間に接続されると共に、上記導電体の少なくと
   も１つが上記線路に直列接続され、他の導電体の少なく
   とも１つが外部回路に接続され、上記線路に上記定電圧
   素子の定格電圧以上の過電圧が連続して印加された場合
   に、該過電圧による過電流によって上記発熱抵抗体が発
   熱して上記絶縁基板を砕裂し、以て上記発熱抵抗体及び
   導電体が切断されるよう構成した過電圧防止素子。
3. 【請求項３】 電源ライン或いは通信ラインを構成する
   線路間に接続される過電圧防止素子であって、絶縁基板
   上に発熱抵抗体と導電体とを被着形成してなる回路開放
   素子と、上記発熱抵抗体と直列接続される定電圧素子
   と、接続プラグとを有する素子部と、上記接続プラグに
   対応する差込口と、該差込口と電気的に接続される外部
   端子とを有するソケット部とからなり、上記素子部とソ
   ケット部とは、上記接続プラグを上記差込口に挿入する
   ことによって着脱自在に結合され、上記発熱抵抗体及び
   定電圧素子は上記接続プラグ、差込口及び外部端子を介
   して上記線路間に接続されると共に、上記導電体は上記
   接続プラグ、差込口及び外部端子を介して上記線路に直
   列接続され、上記線路に上記定電圧素子の定格電圧以上
   の過電圧が連続して印加された場合に、該過電圧による
   過電流によって上記発熱抵抗体が発熱して上記絶縁基板
   を砕裂し、以て上記発熱抵抗体及び導電体が切断される
   よう構成した過電圧防止素子。
4. 【請求項４】 電源ライン或いは通信ラインを構成する
   線路間に接続される過電圧防止素子であって、絶縁基板
   上に発熱抵抗体と複数の導電体とを被着形成してなる回
   路開放素子と、上記発熱抵抗体と直列接続される定電圧
   素子と、接続プラグとを有する素子部と、上記接続プラ
   グに対応する差込口と、上記線路及び外部回路に接続さ
   れる外部端子とを有するソケット部とからなり、上記素
   子部とソケット部とは、上記接続プラグを上記差込口に
   挿入することによって着脱自在に結合され、上記発熱抵
   抗体及び定電圧素子は上記接続プラグ、差込口及び外部
   端子を介して上記線路間に接続されると共に、上記導電
   体の少なくとも１つが上記接続プラグ、差込口及び外部
   端子を介して上記線路に直列接続され、他の導電体の少
   なくとも１つが上記接続プラグ、差込口及び外部端子を
   介して外部回路に接続され、上記線路に上記定電圧素子
   の定格電圧以上の過電圧が連続して印加された場合に、
   該過電圧による過電流によって上記発熱抵抗体が発熱し
   て上記絶縁基板を砕裂し、以て上記発熱抵抗体及び導電
   体が切断されるよう構成した過電圧防止素子。
5. 【請求項５】 上記発熱抵抗体は上記絶縁基板の一方の
   面に被着形成されると共に、上記導電体は上記絶縁基板
   の他方の面に被着形成されることを特徴とする、請求項
   １ないし４に記載の過電圧防止素子。
6. 【請求項６】 上記定電圧素子をチップ型定電圧素子で
   構成すると共に、該チップ型定電圧素子を上記絶縁基板
   上に固着したことを特徴とする請求項１ないし５に記載
   の過電圧防止素子。
7. 【請求項７】 上記定電圧素子をシリコンサージアブソ
   ーバによって構成したことを特徴とする、請求項１ない
   し６に記載の過電圧防止素子。