JPH11186006A - 非直線抵抗体 - Google Patents
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- H01C—RESISTORS
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- H01C10/04—Adjustable resistors with specified mathematical relationship between movement of resistor actuating means and value of resistance, other than direct proportional relationship
-
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- H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
- H01C1/142—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors the terminals or tapping points being coated on the resistive element
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた放電エネルギー耐量を持つ非直線抵抗
体を提供する。 【解決手段】 酸化亜鉛を主成分とした焼結体１に側面
絶縁層２が形成され、焼結体１上下面に一対の電極３が
設けられて非直線抵抗体が構成される。電極３は酸素濃
度２２体積％以下の雰囲気で１０ｋＷ以下のプラズマ溶
射により形成される。電極３は、平均粒径が５μｍ〜５
０μｍであるアルミ、銅、亜鉛、ニッケル、銀、または
それらの合金であり、気孔率が１５％以下、金属酸化物
の重量割合が２５％以下、平均厚さが５μｍから５００
μｍ、平均表面粗さが８μｍ以下、抵抗率が１５μΩ・
ｃｍ以下であることが望ましい。
体を提供する。 【解決手段】 酸化亜鉛を主成分とした焼結体１に側面
絶縁層２が形成され、焼結体１上下面に一対の電極３が
設けられて非直線抵抗体が構成される。電極３は酸素濃
度２２体積％以下の雰囲気で１０ｋＷ以下のプラズマ溶
射により形成される。電極３は、平均粒径が５μｍ〜５
０μｍであるアルミ、銅、亜鉛、ニッケル、銀、または
それらの合金であり、気孔率が１５％以下、金属酸化物
の重量割合が２５％以下、平均厚さが５μｍから５００
μｍ、平均表面粗さが８μｍ以下、抵抗率が１５μΩ・
ｃｍ以下であることが望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、避雷器やサージア
ブソーバなどに用いられる非直線抵抗体、すなわち酸化
亜鉛を主成分とした非直線抵抗特性を有する非直線抵抗
体に関するものである。
ブソーバなどに用いられる非直線抵抗体、すなわち酸化
亜鉛を主成分とした非直線抵抗特性を有する非直線抵抗
体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に電力系統においては、避雷器やサ
ージアブソーバなどの過電圧保護装置が用いられてお
り、この過電圧保護装置には非直線抵抗体が多用されて
いる。非直線抵抗体とは正常な電圧ではほぼ絶縁特性を
示し、過電圧が印加されると低抵抗値となる非直線抵抗
特性を有しており、正常な電圧に重畳される過電圧を除
去することができる。そのため、電力系統や電気機器の
保護に極めて有効である。このような非直線抵抗体は酸
化亜鉛を主成分とし、非直線抵抗特性を得るために添加
物として少なくとも一種類以上の金属酸化物を加えて、
混合、造粒、成形し、焼結した焼結体を備えている。ま
た、個々の焼結体の側面には絶縁層が形成され、焼結体
の上下面にはアーク溶射などによりアルミニウムなどの
電極が形成されている。
ージアブソーバなどの過電圧保護装置が用いられてお
り、この過電圧保護装置には非直線抵抗体が多用されて
いる。非直線抵抗体とは正常な電圧ではほぼ絶縁特性を
示し、過電圧が印加されると低抵抗値となる非直線抵抗
特性を有しており、正常な電圧に重畳される過電圧を除
去することができる。そのため、電力系統や電気機器の
保護に極めて有効である。このような非直線抵抗体は酸
化亜鉛を主成分とし、非直線抵抗特性を得るために添加
物として少なくとも一種類以上の金属酸化物を加えて、
混合、造粒、成形し、焼結した焼結体を備えている。ま
た、個々の焼結体の側面には絶縁層が形成され、焼結体
の上下面にはアーク溶射などによりアルミニウムなどの
電極が形成されている。
【０００３】以上のような非直線抵抗体には放電エネル
ギー耐量が設定されており、非直線抵抗体に印加される
放電エネルギーがこの放電エネルギー耐量を越えると、
非直線抵抗体が機械的または電気的に破壊に至る。この
ような非直線抵抗体の放電エネルギー吸収時における破
壊形態の一つとして、非直線抵抗体の電極層が原因とな
る破壊がある。より具体的には次のような場合に非直線
抵抗体が破壊に至る。すなわち、 （１）非直線抵抗体を積み重ねた場合、電極層の表面が
平坦でないために、積み重ねた電極層の空隙で放電が起
こり、非直線抵抗体が破壊に至る． （２）電極層中に空隙があるとその空隙内で放電が起こ
り、非直線抵抗体が破壊に至る． （３）電極の端部の形状や電極層内部の空隙が原因とな
り、非直線抵抗体に部分的な電流集中が起こって破壊に
至る． などの場合がある。
ギー耐量が設定されており、非直線抵抗体に印加される
放電エネルギーがこの放電エネルギー耐量を越えると、
非直線抵抗体が機械的または電気的に破壊に至る。この
ような非直線抵抗体の放電エネルギー吸収時における破
壊形態の一つとして、非直線抵抗体の電極層が原因とな
る破壊がある。より具体的には次のような場合に非直線
抵抗体が破壊に至る。すなわち、 （１）非直線抵抗体を積み重ねた場合、電極層の表面が
平坦でないために、積み重ねた電極層の空隙で放電が起
こり、非直線抵抗体が破壊に至る． （２）電極層中に空隙があるとその空隙内で放電が起こ
り、非直線抵抗体が破壊に至る． （３）電極の端部の形状や電極層内部の空隙が原因とな
り、非直線抵抗体に部分的な電流集中が起こって破壊に
至る． などの場合がある。
【０００４】このような状況の中で、非直線抵抗体の放
電エネルギー耐量特性を向上させるための各種の技術が
開発され、提案されている。例えば、電極材料としてＭ
ｇ、Ｃａ、Ｔｉのいずれかを含むアルミニウムを用いる
技術が、本出願人による特公平７−４４０８７号公報に
開示されている。さらに、電極の端部と焼結体の外周縁
との距離の最大値と最小値の差、つまり円盤形状電極の
絶縁層を含む焼結体に対する偏心を１ｍｍ以下とする技
術が、特開平３−１２５４０１号公報に開示されてい
る。
電エネルギー耐量特性を向上させるための各種の技術が
開発され、提案されている。例えば、電極材料としてＭ
ｇ、Ｃａ、Ｔｉのいずれかを含むアルミニウムを用いる
技術が、本出願人による特公平７−４４０８７号公報に
開示されている。さらに、電極の端部と焼結体の外周縁
との距離の最大値と最小値の差、つまり円盤形状電極の
絶縁層を含む焼結体に対する偏心を１ｍｍ以下とする技
術が、特開平３−１２５４０１号公報に開示されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、電力需要の上昇
は著しく、これに伴って送電系統電圧は増加の一途をた
どっている。送電系統電圧が増加すれば、上記非直線抵
抗体に印加される放電エネルギーも増大せざるを得な
い。そのため、非直線抵抗体に対しては非常に高い放電
エネルギー耐量を持つことが要求されている。
は著しく、これに伴って送電系統電圧は増加の一途をた
どっている。送電系統電圧が増加すれば、上記非直線抵
抗体に印加される放電エネルギーも増大せざるを得な
い。そのため、非直線抵抗体に対しては非常に高い放電
エネルギー耐量を持つことが要求されている。
【０００６】本発明は、以上のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、非
直線抵抗体の電極形成条件や電極の材料あるいは形状を
限定することにより、放電エネルギー印加時の電極に起
因する破壊を防止できる、極めて優れた放電エネルギー
耐量特性を持つ非直線抵抗体を提供することである。
解決するために提案されたものであり、その目的は、非
直線抵抗体の電極形成条件や電極の材料あるいは形状を
限定することにより、放電エネルギー印加時の電極に起
因する破壊を防止できる、極めて優れた放電エネルギー
耐量特性を持つ非直線抵抗体を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の非直線抵
抗体は、酸化亜鉛を主成分とした焼結体が備えられ、前
記焼結体の側面に絶縁層が形成されると共に、前記焼結
体の上下面に一対の電極が形成された非直線抵抗体にお
いて、前記電極が酸素濃度２２体積％以下の雰囲気にお
けるプラズマ溶射により形成されたことを特徴とする。
このような請求項１記載の非直線抵抗体では、電極を形
成する際のプラズマ溶射における酸素濃度条件を酸素濃
度２２体積％以下に限定しているため、溶射電極中の酸
化物量を少なく抑えることができ、電極表面の平滑化を
進め、且つ電極内の空隙も少なくすることができる。こ
のため、放電エネルギー吸収時の焼結体内での電流分布
の不均一化を防止でき、高い放電エネルギー耐量を得る
ことが可能となる。
抗体は、酸化亜鉛を主成分とした焼結体が備えられ、前
記焼結体の側面に絶縁層が形成されると共に、前記焼結
体の上下面に一対の電極が形成された非直線抵抗体にお
いて、前記電極が酸素濃度２２体積％以下の雰囲気にお
けるプラズマ溶射により形成されたことを特徴とする。
このような請求項１記載の非直線抵抗体では、電極を形
成する際のプラズマ溶射における酸素濃度条件を酸素濃
度２２体積％以下に限定しているため、溶射電極中の酸
化物量を少なく抑えることができ、電極表面の平滑化を
進め、且つ電極内の空隙も少なくすることができる。こ
のため、放電エネルギー吸収時の焼結体内での電流分布
の不均一化を防止でき、高い放電エネルギー耐量を得る
ことが可能となる。
【０００８】請求項２記載の非直線抵抗体は、請求項１
記載の非直線抵抗体において、電極が１０ｋＷ以下のプ
ラズマ溶射により形成されたことを特徴とする。このよ
うな請求項２記載の非直線抵抗体では、１０ｋＷ以下と
いった低出力のプラズマ溶射により電極を形成している
ので、所定形状の電極を容易に得ることができる。しか
も、電極膜中の残留応力を抑制するため、電極と焼結体
との密着力を高めて両者の剥離を防ぐことができ、高い
放電エネルギー耐量を得ることができる。
記載の非直線抵抗体において、電極が１０ｋＷ以下のプ
ラズマ溶射により形成されたことを特徴とする。このよ
うな請求項２記載の非直線抵抗体では、１０ｋＷ以下と
いった低出力のプラズマ溶射により電極を形成している
ので、所定形状の電極を容易に得ることができる。しか
も、電極膜中の残留応力を抑制するため、電極と焼結体
との密着力を高めて両者の剥離を防ぐことができ、高い
放電エネルギー耐量を得ることができる。
【０００９】請求項３記載の非直線抵抗体は、請求項１
または２記載の非直線抵抗体において、電極材料がアル
ミ、銅、亜鉛、ニッケル、銀、または、それらの合金で
あることを特徴とする。以上のような構成を有する請求
項３記載の非直線抵抗体では、電極材料として、アル
ミ、銅、亜鉛、ニッケル、銀、または、それらの合金を
用いることにより、電極の導電率および電極と焼結体と
の密着力を高めることができるため、優れた放電エネル
ギー耐量を得ることができる。
または２記載の非直線抵抗体において、電極材料がアル
ミ、銅、亜鉛、ニッケル、銀、または、それらの合金で
あることを特徴とする。以上のような構成を有する請求
項３記載の非直線抵抗体では、電極材料として、アル
ミ、銅、亜鉛、ニッケル、銀、または、それらの合金を
用いることにより、電極の導電率および電極と焼結体と
の密着力を高めることができるため、優れた放電エネル
ギー耐量を得ることができる。
【００１０】請求項４記載の非直線抵抗体は、請求項
１、２または３記載の非直線抵抗体において、前記電極
を形成する際に用いる金属粉末の平均粒径が５μｍから
５０μｍの範囲内であることを特徴とする。以上のよう
な構成を有する請求項４記載の非直線抵抗体では、電極
の金属粉末の平均粒径を５μｍ以上の大きさとすること
により、プラズマ溶射時の粉末蒸発を防止できる。その
ため、蒸発による膜厚不足に起因する焼結体中の電流分
布の不均一化を防ぐことができる。また、電極の金属粉
末の平均粒径を５０μｍ以下の大きさとすることで、プ
ラズマ溶射時の未溶融粒子量を減らすことができる。し
たがって、焼結体への未溶融粒子付着量を抑えて電極中
の空隙を少なくでき、高い放電エネルギー耐量を得るこ
とができる。
１、２または３記載の非直線抵抗体において、前記電極
を形成する際に用いる金属粉末の平均粒径が５μｍから
５０μｍの範囲内であることを特徴とする。以上のよう
な構成を有する請求項４記載の非直線抵抗体では、電極
の金属粉末の平均粒径を５μｍ以上の大きさとすること
により、プラズマ溶射時の粉末蒸発を防止できる。その
ため、蒸発による膜厚不足に起因する焼結体中の電流分
布の不均一化を防ぐことができる。また、電極の金属粉
末の平均粒径を５０μｍ以下の大きさとすることで、プ
ラズマ溶射時の未溶融粒子量を減らすことができる。し
たがって、焼結体への未溶融粒子付着量を抑えて電極中
の空隙を少なくでき、高い放電エネルギー耐量を得るこ
とができる。
【００１１】請求項５記載の非直線抵抗体は、請求項
１、２、３または４記載の非直線抵抗体において、前記
電極が形成される焼結体上下面の平均表面粗さが３μｍ
から８μｍの範囲内であることを特徴とする。以上のよ
うな構成を有する請求項５記載の非直線抵抗体では、電
極形成時に焼結体表面の平均表面粗さを３μｍ以上とし
ているので、焼結体と電極との密着力を十分に確保可能
な焼結体表面積が持つことができる。また、電極形成時
に焼結体表面の平均表面粗さを８μｍ以下に抑えている
ので、焼結体表面の凹部先端における電流分布の不均一
化を防止できる。したがって、非直線抵抗体の放電エネ
ルギー耐量を高めることができる。
１、２、３または４記載の非直線抵抗体において、前記
電極が形成される焼結体上下面の平均表面粗さが３μｍ
から８μｍの範囲内であることを特徴とする。以上のよ
うな構成を有する請求項５記載の非直線抵抗体では、電
極形成時に焼結体表面の平均表面粗さを３μｍ以上とし
ているので、焼結体と電極との密着力を十分に確保可能
な焼結体表面積が持つことができる。また、電極形成時
に焼結体表面の平均表面粗さを８μｍ以下に抑えている
ので、焼結体表面の凹部先端における電流分布の不均一
化を防止できる。したがって、非直線抵抗体の放電エネ
ルギー耐量を高めることができる。
【００１２】請求項６記載の非直線抵抗体は、請求項
１、２、３、４または５記載の非直線抵抗体において、
前記電極中に含まれる気孔率が１５％以下であることを
特徴とする。以上のような構成を有する請求項６記載の
非直線抵抗体では、電極中の気孔率を１５％以下とする
ことにより、電極中の空隙を少なくして該空隙における
放電の発生を防止すると同時に、焼結体と電極との界面
の空隙に起因する電流分布の不均一化を防ぐ。したがっ
て、非直線抵抗体における放電エネルギー耐量を高める
ことができる。
１、２、３、４または５記載の非直線抵抗体において、
前記電極中に含まれる気孔率が１５％以下であることを
特徴とする。以上のような構成を有する請求項６記載の
非直線抵抗体では、電極中の気孔率を１５％以下とする
ことにより、電極中の空隙を少なくして該空隙における
放電の発生を防止すると同時に、焼結体と電極との界面
の空隙に起因する電流分布の不均一化を防ぐ。したがっ
て、非直線抵抗体における放電エネルギー耐量を高める
ことができる。
【００１３】請求項７記載の非直線抵抗体は、請求項
１、２、３、４、５または６記載の非直線抵抗体におい
て、前記電極中に含まれる金属酸化物が金属に対して占
める重量割合が２５％以下であることを特徴とする。以
上のような構成を有する請求項７記載の非直線抵抗体で
は、電極中の金属酸化物を２５％ｗｔ以下とすること
で、電極中の空隙を少なくできる。したがって、電極中
の空隙に起因する放電を防止でき、高い放電エネルギー
耐量を得ることができる。
１、２、３、４、５または６記載の非直線抵抗体におい
て、前記電極中に含まれる金属酸化物が金属に対して占
める重量割合が２５％以下であることを特徴とする。以
上のような構成を有する請求項７記載の非直線抵抗体で
は、電極中の金属酸化物を２５％ｗｔ以下とすること
で、電極中の空隙を少なくできる。したがって、電極中
の空隙に起因する放電を防止でき、高い放電エネルギー
耐量を得ることができる。
【００１４】請求項８記載の非直線抵抗体は、請求項
１、２、３、４、５、６または７記載の非直線抵抗体に
おいて、前記電極の平均厚さが５μｍから５００μｍの
範囲内であることを特徴とする。以上のような構成を有
する請求項８記載の非直線抵抗体では、電極の平均厚さ
を５μｍから５００μｍとしたことにより、電極中の膜
厚不足や付着不良を防止すると共に、電極内の残留応力
の増大による焼結体と電極との剥離を防止できる。その
ため、これらの膜厚不足や付着不良、剥離等に起因する
焼結体中の電流分布の不均一化を防止でき、高い放電エ
ネルギー耐量を得ることができる。
１、２、３、４、５、６または７記載の非直線抵抗体に
おいて、前記電極の平均厚さが５μｍから５００μｍの
範囲内であることを特徴とする。以上のような構成を有
する請求項８記載の非直線抵抗体では、電極の平均厚さ
を５μｍから５００μｍとしたことにより、電極中の膜
厚不足や付着不良を防止すると共に、電極内の残留応力
の増大による焼結体と電極との剥離を防止できる。その
ため、これらの膜厚不足や付着不良、剥離等に起因する
焼結体中の電流分布の不均一化を防止でき、高い放電エ
ネルギー耐量を得ることができる。
【００１５】請求項９記載の非直線抵抗体は、請求項
１、２、３、４、５、６、７または８記載の非直線抵抗
体において、前記電極の平均表面粗さが８μｍ以下であ
ることを特徴とする。以上のような構成を有する請求項
９記載の非直線抵抗体では、電極の平均表面粗さを８μ
ｍ以下にすることにより、積層した非直線抵抗体間の空
隙を少なくすることができる。そのため、放電エネルギ
ー印加時の電極間放電の発生を防止でき、高い放電エネ
ルギー耐量を得ることができる。
１、２、３、４、５、６、７または８記載の非直線抵抗
体において、前記電極の平均表面粗さが８μｍ以下であ
ることを特徴とする。以上のような構成を有する請求項
９記載の非直線抵抗体では、電極の平均表面粗さを８μ
ｍ以下にすることにより、積層した非直線抵抗体間の空
隙を少なくすることができる。そのため、放電エネルギ
ー印加時の電極間放電の発生を防止でき、高い放電エネ
ルギー耐量を得ることができる。
【００１６】請求項１０記載の非直線抵抗体は、請求項
１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の非直線
抵抗体において、前記電極の抵抗率が１５μΩ・ｃｍ以
下であることを特徴とする。以上のような構成を有する
請求項１０記載の非直線抵抗体では、電極の抵抗率が１
５μΩ・ｃｍ以下であるため、焼結体と電極の電界にお
ける高抵抗な部分がない。そのため、非直線抵抗体内の
電流分布の不均一化を防止でき、高い放電エネルギー耐
量を得ることができる。
１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の非直線
抵抗体において、前記電極の抵抗率が１５μΩ・ｃｍ以
下であることを特徴とする。以上のような構成を有する
請求項１０記載の非直線抵抗体では、電極の抵抗率が１
５μΩ・ｃｍ以下であるため、焼結体と電極の電界にお
ける高抵抗な部分がない。そのため、非直線抵抗体内の
電流分布の不均一化を防止でき、高い放電エネルギー耐
量を得ることができる。
【００１７】請求項１１記載の非直線抵抗体は、請求項
１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の
非直線抵抗体において、前記電極の端部と前記焼結体の
端部との距離が０．０１ｍｍから１．０ｍｍの範囲内で
あることを特徴とする。以上のような構成を有する請求
項１１記載の非直線抵抗体では、電極端部と焼結体端部
との距離を０．０１ｍｍから１．０ｍｍに制約する、つ
まり電極の形成範囲を限定することにより、放電エネル
ギー吸収時の電極間放電の発生や焼結体内での電流分布
の不均一化を防止できる。これにより放電エネルギー吸
収時の焼結体内での電流分布の局所的な不均一化を防止
でき、高い放電エネルギー耐量を得ることができる。
１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の
非直線抵抗体において、前記電極の端部と前記焼結体の
端部との距離が０．０１ｍｍから１．０ｍｍの範囲内で
あることを特徴とする。以上のような構成を有する請求
項１１記載の非直線抵抗体では、電極端部と焼結体端部
との距離を０．０１ｍｍから１．０ｍｍに制約する、つ
まり電極の形成範囲を限定することにより、放電エネル
ギー吸収時の電極間放電の発生や焼結体内での電流分布
の不均一化を防止できる。これにより放電エネルギー吸
収時の焼結体内での電流分布の局所的な不均一化を防止
でき、高い放電エネルギー耐量を得ることができる。
【００１８】請求項１２記載の非直線抵抗体は、請求項
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１
記載の非直線抵抗体において、前記電極の端部における
主表面方向の凹凸が±０．５ｍｍ以下であることを特徴
とする。以上のような構成を有する請求項１２記載の非
直線抵抗体では、電極の主表面方向の凹凸を±０．５ｍ
ｍ以下に限定することにより、放電エネルギー吸収時の
焼結体内での電流分布の局所的な不均一化を防止できる
ため、高い放電エネルギー耐量を得ることができる。
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１
記載の非直線抵抗体において、前記電極の端部における
主表面方向の凹凸が±０．５ｍｍ以下であることを特徴
とする。以上のような構成を有する請求項１２記載の非
直線抵抗体では、電極の主表面方向の凹凸を±０．５ｍ
ｍ以下に限定することにより、放電エネルギー吸収時の
焼結体内での電流分布の局所的な不均一化を防止できる
ため、高い放電エネルギー耐量を得ることができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明による非直線抵抗体を適用した
具体的な複数の実施例について、図面を参照して説明す
る。
具体的な複数の実施例について、図面を参照して説明す
る。
【００２０】（１）第１の実施例 ［構成］本発明による第１の実施例として、請求項１記
載の発明を適用した実施例を図１〜図３を参照して説明
する。
載の発明を適用した実施例を図１〜図３を参照して説明
する。
【００２１】まず、非直線抵抗体の主成分である酸化亜
鉛（ＺｎＯ）に対して、金属酸化物として二酸化マンガ
ン（ＭｎＯ2 ）、酸化コバルト（Ｃｏ2 Ｏ3 ）、酸化ビ
スマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2 Ｏ3
）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を添加して原料とした。
金属酸化物の添加量は二酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）およ
び酸化コバルト（Ｃｏ2 Ｏ3 ）はそれぞれ０．５ｍｏｌ
％とし、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化アンチモン
（Ｓｂ2 Ｏ3 ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）はそれぞれ１
ｍｏｌ％とする。
鉛（ＺｎＯ）に対して、金属酸化物として二酸化マンガ
ン（ＭｎＯ2 ）、酸化コバルト（Ｃｏ2 Ｏ3 ）、酸化ビ
スマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2 Ｏ3
）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を添加して原料とした。
金属酸化物の添加量は二酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）およ
び酸化コバルト（Ｃｏ2 Ｏ3 ）はそれぞれ０．５ｍｏｌ
％とし、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化アンチモン
（Ｓｂ2 Ｏ3 ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）はそれぞれ１
ｍｏｌ％とする。
【００２２】次いで、これらの原料を水と有機分散剤、
バインダー類と共に混合装置に入れて混合し、この混合
物をスプレードライヤーなどで噴霧造粒する。そして、
これら造粒粉を金型に入れ加圧し、直径１００ｍｍ、厚
さ３０ｍｍの円板に成形し、成形体を１２００℃で焼成
して、焼結体１を得た（図１参照）。
バインダー類と共に混合装置に入れて混合し、この混合
物をスプレードライヤーなどで噴霧造粒する。そして、
これら造粒粉を金型に入れ加圧し、直径１００ｍｍ、厚
さ３０ｍｍの円板に成形し、成形体を１２００℃で焼成
して、焼結体１を得た（図１参照）。
【００２３】続いて、焼結体１の左右の側面にアルミナ
系の無機絶縁物を塗布し、４００℃で焼き付けて側面絶
縁層２を形成した。さらに、側面絶縁層２を設けた焼結
体１の上下の主表面をそれぞれ研磨した後、焼結体１に
ガードマスクを被せ、その研磨面に電極３を溶射により
形成する。以上のようにして非直線抵抗体を作製した。
本実施例では、以上のような非直線抵抗体の製造工程の
うち、電極３の形成工程において、（１−１）溶射方
法、（１−２）溶射時雰囲気の酸素濃度を変化させるこ
とにより、複数種類の非直線抵抗体を作製した。
系の無機絶縁物を塗布し、４００℃で焼き付けて側面絶
縁層２を形成した。さらに、側面絶縁層２を設けた焼結
体１の上下の主表面をそれぞれ研磨した後、焼結体１に
ガードマスクを被せ、その研磨面に電極３を溶射により
形成する。以上のようにして非直線抵抗体を作製した。
本実施例では、以上のような非直線抵抗体の製造工程の
うち、電極３の形成工程において、（１−１）溶射方
法、（１−２）溶射時雰囲気の酸素濃度を変化させるこ
とにより、複数種類の非直線抵抗体を作製した。
【００２４】［放電エネルギー耐量試験］同条件下で作
製した同種類の非直線抵抗体を３枚積層して一つの試料
を用意する。そして、各試料に対して２ｍｓの矩形波放
電エネルギーを２００Ｊ／ｃｃから２０Ｊ／ｃｃに放電
エネルギー量を増加させながら、５分間隔で印加してゆ
き、３枚の非直線抵抗体のうち１枚でも電気的に破壊す
るまでの破壊試験を実施した。このとき、破壊するまで
に吸収した最大値の放電エネルギー量を放電エネルギー
耐量（Ｊ／ｃｃ）とした。なお、各電極形成条件あるい
は電極形状の非直線抵抗体については各１０セットの非
直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験を実施した。
製した同種類の非直線抵抗体を３枚積層して一つの試料
を用意する。そして、各試料に対して２ｍｓの矩形波放
電エネルギーを２００Ｊ／ｃｃから２０Ｊ／ｃｃに放電
エネルギー量を増加させながら、５分間隔で印加してゆ
き、３枚の非直線抵抗体のうち１枚でも電気的に破壊す
るまでの破壊試験を実施した。このとき、破壊するまで
に吸収した最大値の放電エネルギー量を放電エネルギー
耐量（Ｊ／ｃｃ）とした。なお、各電極形成条件あるい
は電極形状の非直線抵抗体については各１０セットの非
直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験を実施した。
【００２５】（１−１）溶射方法 図２は非直線抵抗体の電極を形成する溶射方法を変化さ
せた非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験の結果を示
すグラフである。図２において、４は大気中アーク溶射
による電極を備えた非直線抵抗体、５は大気中高速ガス
炎溶射による電極を備えた非直線抵抗体、６は大気中プ
ラズマ溶射による電極を備えた非直線抵抗体をそれぞれ
示している。
せた非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験の結果を示
すグラフである。図２において、４は大気中アーク溶射
による電極を備えた非直線抵抗体、５は大気中高速ガス
炎溶射による電極を備えた非直線抵抗体、６は大気中プ
ラズマ溶射による電極を備えた非直線抵抗体をそれぞれ
示している。
【００２６】すなわち、アーク溶射により電極を形成し
た場合、電極は溶融、噴霧する溶射粒子が大きいので、
電極の表面の平滑でなく、また、電極に気孔や酸化物を
多く含むことになる。そのため、優れた放電エネルギー
耐量の非直線抵抗体が得られていない。また、高速ガス
炎溶射により電極を形成した場合、電極は溶射時の噴霧
圧力が高いため、溶射にガードマスクが変形しやすいた
め、所定の形状の電極が形成できない。したがって、優
れた放電エネルギー耐量の非直線抵抗体が得られていな
い。
た場合、電極は溶融、噴霧する溶射粒子が大きいので、
電極の表面の平滑でなく、また、電極に気孔や酸化物を
多く含むことになる。そのため、優れた放電エネルギー
耐量の非直線抵抗体が得られていない。また、高速ガス
炎溶射により電極を形成した場合、電極は溶射時の噴霧
圧力が高いため、溶射にガードマスクが変形しやすいた
め、所定の形状の電極が形成できない。したがって、優
れた放電エネルギー耐量の非直線抵抗体が得られていな
い。
【００２７】これに対して、プラズマ溶射により電極を
形成した非直線抵抗体においては、顕著に優れた放電エ
ネルギー耐量特性を示している。これはプラズマ溶射に
より形成した電極はその表面が平滑であり、電極中の気
孔や酸化物が少なく、また、所定の形状の電極が得られ
るためである。このような電極を持つ非直線抵抗体は優
れた放電エネルギー耐量を持つことができる。
形成した非直線抵抗体においては、顕著に優れた放電エ
ネルギー耐量特性を示している。これはプラズマ溶射に
より形成した電極はその表面が平滑であり、電極中の気
孔や酸化物が少なく、また、所定の形状の電極が得られ
るためである。このような電極を持つ非直線抵抗体は優
れた放電エネルギー耐量を持つことができる。
【００２８】（１−２）溶射時雰囲気の酸素濃度 図３は非直線抵抗体の電極を形成する際、プラズマ溶射
を用いて、溶射時の雰囲気の酸素濃度を変化させて、電
極を形成した非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験の
結果を示すグラフである。この図３から明らかなよう
に、酸素濃度を２２体積％以下の雰囲気において電極を
形成する場合、溶射電極中の酸化物の量が少ないため、
非直線抵抗体は顕著に優れた放電エネルギー耐量を示し
ている。
を用いて、溶射時の雰囲気の酸素濃度を変化させて、電
極を形成した非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験の
結果を示すグラフである。この図３から明らかなよう
に、酸素濃度を２２体積％以下の雰囲気において電極を
形成する場合、溶射電極中の酸化物の量が少ないため、
非直線抵抗体は顕著に優れた放電エネルギー耐量を示し
ている。
【００２９】以上説明したように、非直線抵抗体の電極
を、酸素濃度２２体積％以下の雰囲気におけるプラズマ
溶射により形成した第１の実施例によれば、溶射電極中
の酸化物量を少なく抑えて電極表面の平滑化を進め、電
極内の空隙も少なくすることができるため、放電エネル
ギー吸収時の焼結体内での電流分布の不均一化を防い
で、優れた放電エネルギー耐量を持つことができる。
を、酸素濃度２２体積％以下の雰囲気におけるプラズマ
溶射により形成した第１の実施例によれば、溶射電極中
の酸化物量を少なく抑えて電極表面の平滑化を進め、電
極内の空隙も少なくすることができるため、放電エネル
ギー吸収時の焼結体内での電流分布の不均一化を防い
で、優れた放電エネルギー耐量を持つことができる。
【００３０】（２）第２の実施例 次に、請求項２から４記載の発明を含む第２の実施例に
ついて、図４〜図６に基づいて説明する。まず、前記第
１の実施例で記載した非直線抵抗体の製造工程におい
て、少なくとも第１の実施例における電極：「酸素濃度
２２体積％以下の雰囲気におけるプラズマ溶射により形
成した電極」を満たし、かつ、異なる電極形成条件で形
成された電極を持つ複数種類の非直線抵抗体を作製し
た。
ついて、図４〜図６に基づいて説明する。まず、前記第
１の実施例で記載した非直線抵抗体の製造工程におい
て、少なくとも第１の実施例における電極：「酸素濃度
２２体積％以下の雰囲気におけるプラズマ溶射により形
成した電極」を満たし、かつ、異なる電極形成条件で形
成された電極を持つ複数種類の非直線抵抗体を作製し
た。
【００３１】この場合、具体的には（２−１）溶射出
力、（２−２）電極材料、（２−３）電極を形成する際
に用いる金属粉末の平均粒径、（２−４）電極が形成さ
れる焼結体の平均表面粗さ、という複数の条件対象の各
々について、複数の電極形成条件によって複数種類の非
直線抵抗体を作製した。そして、これらの各条件対象毎
に、複数種類の非直線抵抗体に対して、前記第１の実施
例と同様の放電耐量試験条件により、放電エネルギー耐
量試験を行った。以下には、各条件耐量に関して具体的
に設定した複数種類の電極形成条件と、その複数種類の
電極形成条件によって形成された電極を持つ複数種類の
非直線抵抗体の耐量試験結果について、個別に説明す
る。
力、（２−２）電極材料、（２−３）電極を形成する際
に用いる金属粉末の平均粒径、（２−４）電極が形成さ
れる焼結体の平均表面粗さ、という複数の条件対象の各
々について、複数の電極形成条件によって複数種類の非
直線抵抗体を作製した。そして、これらの各条件対象毎
に、複数種類の非直線抵抗体に対して、前記第１の実施
例と同様の放電耐量試験条件により、放電エネルギー耐
量試験を行った。以下には、各条件耐量に関して具体的
に設定した複数種類の電極形成条件と、その複数種類の
電極形成条件によって形成された電極を持つ複数種類の
非直線抵抗体の耐量試験結果について、個別に説明す
る。
【００３２】（２−１）溶射出力 図４は溶射出力（ｋＷ）と放電エネルギー耐量（Ｊ／ｃ
ｃ）との関係を示すグラフである。この図４に示す試験
結果から明らかなように、溶射出力を１０ｋＷ以下とし
て、電極を形成した非直線抵抗体においては平均して５
００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エネルギー耐量を示してい
るのに対して、１０ｋＷを超える溶射出力で電極を形成
した非直線抵抗体においては放電エネルギー耐量が低く
なっている。
ｃ）との関係を示すグラフである。この図４に示す試験
結果から明らかなように、溶射出力を１０ｋＷ以下とし
て、電極を形成した非直線抵抗体においては平均して５
００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エネルギー耐量を示してい
るのに対して、１０ｋＷを超える溶射出力で電極を形成
した非直線抵抗体においては放電エネルギー耐量が低く
なっている。
【００３３】すなわち、１０ｋＷを超える溶射出力で電
極を形成する非直線抵抗体においては、溶射出力が大き
く、所定形状の電極が得られ難い。また、１０ｋＷとい
う大出力では溶射速度が早いので、溶射電極膜中の残留
応力が高くなる。この結果、溶射される電極の端部にて
剥離が起こり易くなり、放電エネルギー耐量の低下を招
くことになる。これに対し、１０ｋＷ以下という低い溶
射出力で電極を形成した非直線抵抗体においては、所定
形状の電極が得られ易く、また、溶射電極膜中の残留応
力が低い。そのため、密着性の高い溶射電極を得ること
ができ、優れた放電エネルギー耐量を持つことができ
る。
極を形成する非直線抵抗体においては、溶射出力が大き
く、所定形状の電極が得られ難い。また、１０ｋＷとい
う大出力では溶射速度が早いので、溶射電極膜中の残留
応力が高くなる。この結果、溶射される電極の端部にて
剥離が起こり易くなり、放電エネルギー耐量の低下を招
くことになる。これに対し、１０ｋＷ以下という低い溶
射出力で電極を形成した非直線抵抗体においては、所定
形状の電極が得られ易く、また、溶射電極膜中の残留応
力が低い。そのため、密着性の高い溶射電極を得ること
ができ、優れた放電エネルギー耐量を持つことができ
る。
【００３４】（２−２）電極材料 図５は非直線抵抗体の電極材料と放電エネルギー耐量
（Ｊ／ｃｃ）との関係を示すグラフであり、具体的には
プラズマ溶射により電極を形成する際の粉末原料を変え
た非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験の結果を示し
ている。図５中において７はアルミニウム、８は銅、９
は亜鉛、１０はニッケル、１１は銀、１２は銅と亜鉛の
合金、１３はニッケルとアルミニウムの合金、１４は銀
と銅の合金、１５は炭素鋼、１６は１３Ｃｒ系ステンレ
ス鋼、といった材料をそれぞれ、電極材料とした非直線
抵抗体である。
（Ｊ／ｃｃ）との関係を示すグラフであり、具体的には
プラズマ溶射により電極を形成する際の粉末原料を変え
た非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験の結果を示し
ている。図５中において７はアルミニウム、８は銅、９
は亜鉛、１０はニッケル、１１は銀、１２は銅と亜鉛の
合金、１３はニッケルとアルミニウムの合金、１４は銀
と銅の合金、１５は炭素鋼、１６は１３Ｃｒ系ステンレ
ス鋼、といった材料をそれぞれ、電極材料とした非直線
抵抗体である。
【００３５】図５から明らかなように、電極材料がアル
ミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、銀、銅と亜鉛の合金、
ニッケルとアルミニウムの合金の非直線抵抗体は、平均
して５００Ｊ／ｃｃ以上の優れた放電エネルギー耐量を
示しているが、電極材料が炭素鋼、１３Ｃｒステンレス
鋼の非直線抵抗体の場合には放電エネルギー耐量が低
い。すなわち、電極材料に炭素鋼や１３Ｃｒステンレス
鋼を用いて電極を形成した非直線抵抗体は、電極の導電
率が低く、また、焼結体と電極との密着力が低いため、
非直線抵抗体の放電エネルギー耐量が低い。これに対し
て、溶射により電極を形成する際に、電極材料としてア
ルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、銀またはそれらの合
金を用いた電極では導電率および焼結体との密着力が高
くなり、このような電極を有する非直線抵抗体は、優れ
た放電エネルギー耐量を得ることができる。
ミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、銀、銅と亜鉛の合金、
ニッケルとアルミニウムの合金の非直線抵抗体は、平均
して５００Ｊ／ｃｃ以上の優れた放電エネルギー耐量を
示しているが、電極材料が炭素鋼、１３Ｃｒステンレス
鋼の非直線抵抗体の場合には放電エネルギー耐量が低
い。すなわち、電極材料に炭素鋼や１３Ｃｒステンレス
鋼を用いて電極を形成した非直線抵抗体は、電極の導電
率が低く、また、焼結体と電極との密着力が低いため、
非直線抵抗体の放電エネルギー耐量が低い。これに対し
て、溶射により電極を形成する際に、電極材料としてア
ルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、銀またはそれらの合
金を用いた電極では導電率および焼結体との密着力が高
くなり、このような電極を有する非直線抵抗体は、優れ
た放電エネルギー耐量を得ることができる。
【００３６】（２−３）電極を形成する際に用いる金属
粉末の平均粒径 図６は、非直線抵抗体の電極形成時における金属粉末の
平均粒径（μｍ）と放電エネルギー耐量（Ｊ／ｃｃ）と
の関係を示すグラフであり、具体的にはプラズマ溶射の
アルミニウム原料の粒径を変化させて電極を形成した非
直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験の結果である。こ
こで、平均粒径は粉末をレーザー回析法により、求めた
５０％粒径である。
粉末の平均粒径 図６は、非直線抵抗体の電極形成時における金属粉末の
平均粒径（μｍ）と放電エネルギー耐量（Ｊ／ｃｃ）と
の関係を示すグラフであり、具体的にはプラズマ溶射の
アルミニウム原料の粒径を変化させて電極を形成した非
直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験の結果である。こ
こで、平均粒径は粉末をレーザー回析法により、求めた
５０％粒径である。
【００３７】この図６に示す試験結果から明らかなよう
に、溶射電極の金属粉末の平均粒径が５μｍから５０μ
ｍの金属粉末を用いて電極を形成した非直線抵抗体にお
いては、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エネル
ギー耐量を示しているのに対し、平均粒径が５μｍより
小さい金属粉末を用いて電極を形成した非直線抵抗体、
または平均粒径が５０μｍを超える金属粉末を用いて電
極を形成した非直線抵抗体においては、放電エネルギー
耐量が低くなっている。
に、溶射電極の金属粉末の平均粒径が５μｍから５０μ
ｍの金属粉末を用いて電極を形成した非直線抵抗体にお
いては、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エネル
ギー耐量を示しているのに対し、平均粒径が５μｍより
小さい金属粉末を用いて電極を形成した非直線抵抗体、
または平均粒径が５０μｍを超える金属粉末を用いて電
極を形成した非直線抵抗体においては、放電エネルギー
耐量が低くなっている。
【００３８】すなわち、電極形成時に金属粉末の平均粒
径が５μｍより小さいと、この金属粉末を用いて作製し
た非直線抵抗体は粉末粒径が細かすぎるため、プラズマ
溶射時に蒸発する粉末が多くなり、溶射電極層に電極が
形成されていない領域が部分的に生じる。したがって、
この電極が形成される領域と電極が未形成の領域とが存
在することになり、非直線抵抗体の焼結体中の電流分布
が不均一となる。この結果、放電エネルギー耐量が低く
なる。
径が５μｍより小さいと、この金属粉末を用いて作製し
た非直線抵抗体は粉末粒径が細かすぎるため、プラズマ
溶射時に蒸発する粉末が多くなり、溶射電極層に電極が
形成されていない領域が部分的に生じる。したがって、
この電極が形成される領域と電極が未形成の領域とが存
在することになり、非直線抵抗体の焼結体中の電流分布
が不均一となる。この結果、放電エネルギー耐量が低く
なる。
【００３９】また、電極形成時に金属粉末の平均粒径が
５０μｍを超えると、この金属粉末を用いて作製した非
直線抵抗体では粉末粒径が大きすぎ、プラズマ溶射時に
未溶融粒子のまま非直線抵抗体の焼結体に付着する量が
多くなる。このため、溶射電極層中に空隙が多くなり、
放電エネルギー耐量が低くなる。なお、図６においては
アルミニウムを電極材料としたときの結果を示したが、
銅、亜鉛、ニッケル、銀またはそれらの合金を用いた場
合にも、同様な金属粉末の粒径の放電エネルギー耐量に
対する効果が見られた。
５０μｍを超えると、この金属粉末を用いて作製した非
直線抵抗体では粉末粒径が大きすぎ、プラズマ溶射時に
未溶融粒子のまま非直線抵抗体の焼結体に付着する量が
多くなる。このため、溶射電極層中に空隙が多くなり、
放電エネルギー耐量が低くなる。なお、図６においては
アルミニウムを電極材料としたときの結果を示したが、
銅、亜鉛、ニッケル、銀またはそれらの合金を用いた場
合にも、同様な金属粉末の粒径の放電エネルギー耐量に
対する効果が見られた。
【００４０】これに対して、金属粉末の平均粒径を５μ
ｍ〜５０μｍに限定した電極を有する非直線抵抗体によ
れば、プラズマ溶射時の粉末蒸発を防止して蒸発による
膜厚不足に起因する焼結体中の電流分布の不均一化を防
ぐことができると同時に、プラズマ溶射時の未溶融粒子
量を減らし、焼結体への未溶融粒子付着量を抑えて電極
中の空隙を少なくできるので、高い放電エネルギー耐量
を得ることが可能である。
ｍ〜５０μｍに限定した電極を有する非直線抵抗体によ
れば、プラズマ溶射時の粉末蒸発を防止して蒸発による
膜厚不足に起因する焼結体中の電流分布の不均一化を防
ぐことができると同時に、プラズマ溶射時の未溶融粒子
量を減らし、焼結体への未溶融粒子付着量を抑えて電極
中の空隙を少なくできるので、高い放電エネルギー耐量
を得ることが可能である。
【００４１】（２−４）電極が形成される焼結体の表面
粗さ 図７は、非直線抵抗体の電極形成時における焼結体表面
の平均表面粗さ（μｍ）と放電エネルギー耐量（Ｊ／ｃ
ｃ）との関係を示すグラフであり、具体的には、非直線
抵抗体を作製する場合、焼結体の両端面を研磨後、電極
を形成するが、研磨砥石の粒度を変化させたり、研磨後
に砥粒の粒度を変化させてブラスト処理を施すなどをし
て、非直線抵抗体の電極を形成する焼結体の表面粗さを
変化させて電極を形成した非直線抵抗体の放電エネルギ
ー耐量試験の結果である。
粗さ 図７は、非直線抵抗体の電極形成時における焼結体表面
の平均表面粗さ（μｍ）と放電エネルギー耐量（Ｊ／ｃ
ｃ）との関係を示すグラフであり、具体的には、非直線
抵抗体を作製する場合、焼結体の両端面を研磨後、電極
を形成するが、研磨砥石の粒度を変化させたり、研磨後
に砥粒の粒度を変化させてブラスト処理を施すなどをし
て、非直線抵抗体の電極を形成する焼結体の表面粗さを
変化させて電極を形成した非直線抵抗体の放電エネルギ
ー耐量試験の結果である。
【００４２】この図７に示す試験結果から明らかなよう
に、非直線抵抗体の電極を形成する焼結体の表面粗さを
３μｍから８μｍとして作製した非直線抵抗体において
は、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エネルギー
耐量を示しているのに対し、焼結体の平均表面粗さが３
μｍより小さい、または、８μｍを超える場合の非直線
抵抗体においては、放電エネルギー耐量が低くなってい
る。
に、非直線抵抗体の電極を形成する焼結体の表面粗さを
３μｍから８μｍとして作製した非直線抵抗体において
は、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エネルギー
耐量を示しているのに対し、焼結体の平均表面粗さが３
μｍより小さい、または、８μｍを超える場合の非直線
抵抗体においては、放電エネルギー耐量が低くなってい
る。
【００４３】すなわち、電極形成時に焼結体の平均表面
粗さを３μｍより小さくして、作製した非直線抵抗体
は、焼結体の表面積が小さいので、焼結体と電極の密着
強度が低く、電極端部において電極の剥離が起こり易
い。そのため、放電エネルギー耐量が低くなる。また、
電極形成時に焼結体の平均表面粗さを８μｍより大きく
して作製した非直線抵抗体では、放電エネルギーを非直
線抵抗体が吸収した場合、焼結体表面の凹部先端におい
て電流分布が不均一になる。そのため、放電エネルギー
耐量が低くなる。
粗さを３μｍより小さくして、作製した非直線抵抗体
は、焼結体の表面積が小さいので、焼結体と電極の密着
強度が低く、電極端部において電極の剥離が起こり易
い。そのため、放電エネルギー耐量が低くなる。また、
電極形成時に焼結体の平均表面粗さを８μｍより大きく
して作製した非直線抵抗体では、放電エネルギーを非直
線抵抗体が吸収した場合、焼結体表面の凹部先端におい
て電流分布が不均一になる。そのため、放電エネルギー
耐量が低くなる。
【００４４】これに対して、焼結体の平均表面粗さを３
μｍから８μｍとした非直線抵抗体によれば、焼結体お
よび電極間の強い密着力を確保できる。と同時に、焼結
体表面の凹部先端における電流分布の不均一化を防止で
き、優れた放電エネルギー耐量を持つことができる。
μｍから８μｍとした非直線抵抗体によれば、焼結体お
よび電極間の強い密着力を確保できる。と同時に、焼結
体表面の凹部先端における電流分布の不均一化を防止で
き、優れた放電エネルギー耐量を持つことができる。
【００４５】（３）第３の実施例 続いて、請求項６から１０記載の発明を適用した第３の
実施例を、図８〜図１２を参照して説明する。まず、前
記第１の実施例で記載した非直線抵抗体の製造工程にお
いて、少なくとも第１の実施例における電極：「酸素濃
度２２体積％以下の雰囲気におけるプラズマ溶射により
形成した電極」を満たし、かつ、電極形成条件を種々変
えることにより、種々異なる特性の電極を持つ複数種類
の非直線抵抗体を作製した。
実施例を、図８〜図１２を参照して説明する。まず、前
記第１の実施例で記載した非直線抵抗体の製造工程にお
いて、少なくとも第１の実施例における電極：「酸素濃
度２２体積％以下の雰囲気におけるプラズマ溶射により
形成した電極」を満たし、かつ、電極形成条件を種々変
えることにより、種々異なる特性の電極を持つ複数種類
の非直線抵抗体を作製した。
【００４６】具体的には、電極における、（３−１）気
孔率、（３−２）金属酸化物の重量割合、（３−３）平
均厚さ、（３−４）平均表面粗さ、（３−５）抵抗率と
いう複数の条件対象の各々について、複数の電極形成条
件によって複数種類の非直線抵抗体を作製した。そし
て、これらの各条件対象毎に、複数種類の非直線抵抗体
に対して、前記第１の実施例と同様の放電耐量試験条件
により、放電エネルギー耐量試験を行った。以下には、
各条件耐量に関して具体的に設定した複数種類の電極形
成条件と、その複数種類の電極形成条件によって形成さ
れた電極を持つ複数種類の非直線抵抗体の耐量試験結果
について、個別に説明する。
孔率、（３−２）金属酸化物の重量割合、（３−３）平
均厚さ、（３−４）平均表面粗さ、（３−５）抵抗率と
いう複数の条件対象の各々について、複数の電極形成条
件によって複数種類の非直線抵抗体を作製した。そし
て、これらの各条件対象毎に、複数種類の非直線抵抗体
に対して、前記第１の実施例と同様の放電耐量試験条件
により、放電エネルギー耐量試験を行った。以下には、
各条件耐量に関して具体的に設定した複数種類の電極形
成条件と、その複数種類の電極形成条件によって形成さ
れた電極を持つ複数種類の非直線抵抗体の耐量試験結果
について、個別に説明する。
【００４７】（３−１）気孔率 図８は電極の気孔率（％）と放電エネルギー（Ｊ／ｃ
ｃ）との関係を示すグラフであり、具体的には、溶射に
より電極を形成する場合の条件を変化させることによっ
て溶射電極中の気孔率を変化させた複数種類の非直線抵
抗体の放電エネルギー耐量試験結果を示している。ここ
で、気孔率は非直線抵抗体から溶射電極のみの試験片を
取り出し、その試験片の水銀圧入法試験を行い、求めた
ものである。
ｃ）との関係を示すグラフであり、具体的には、溶射に
より電極を形成する場合の条件を変化させることによっ
て溶射電極中の気孔率を変化させた複数種類の非直線抵
抗体の放電エネルギー耐量試験結果を示している。ここ
で、気孔率は非直線抵抗体から溶射電極のみの試験片を
取り出し、その試験片の水銀圧入法試験を行い、求めた
ものである。
【００４８】この図８に示す試験結果から明らかなよう
に、電極の気孔率が１５％以下の非直線抵抗体において
は、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エネルギー
耐量を示しているのに対し、電極中の気孔率が１５％を
超える非直線抵抗体においては、放電エネルギー耐量が
低くなっている。すなわち、電極中の気孔率が１５％を
超えると、非直線抵抗体が放電エネルギーを吸収した時
に、非直線抵抗体の焼結体と電極の界面における気孔に
より、非直線抵抗体の電流分布が不均一になり、放電エ
ネルギー耐量が低くなる。
に、電極の気孔率が１５％以下の非直線抵抗体において
は、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エネルギー
耐量を示しているのに対し、電極中の気孔率が１５％を
超える非直線抵抗体においては、放電エネルギー耐量が
低くなっている。すなわち、電極中の気孔率が１５％を
超えると、非直線抵抗体が放電エネルギーを吸収した時
に、非直線抵抗体の焼結体と電極の界面における気孔に
より、非直線抵抗体の電流分布が不均一になり、放電エ
ネルギー耐量が低くなる。
【００４９】これに対して、電極中に気孔率が１５％以
下の場合には、非直線抵抗体の焼結体と電極の界面にお
ける気孔に起因する非直線抵抗体内の電流分布の不均一
化を防止できる。そのため、優れた放電エネルギー耐量
が得られる。以上のように、非直線抵抗体の電極の気孔
率を１５％以下にすることにより、優れた放電エネルギ
ー耐量を持つ非直線抵抗体を提供することができる。
下の場合には、非直線抵抗体の焼結体と電極の界面にお
ける気孔に起因する非直線抵抗体内の電流分布の不均一
化を防止できる。そのため、優れた放電エネルギー耐量
が得られる。以上のように、非直線抵抗体の電極の気孔
率を１５％以下にすることにより、優れた放電エネルギ
ー耐量を持つ非直線抵抗体を提供することができる。
【００５０】（３−２）金属酸化物の重量割合 図９は電極中の金属酸化物の重量割合（％）と放電エネ
ルギー耐量（Ｊ／ｃｃ）との関係を示すグラフであり、
具体的には、溶射により電極を形成する場合の条件を変
化させることによって溶射電極中の金属酸化物の重量割
合を変化させた複数種類の非直線抵抗体の放電エネルギ
ー耐量試験結果を示している。ここで、金属酸化物の重
量割合は非直線抵抗体から溶射電極のみの試験片を取り
出し、その試験片中の酸素量を燃焼法により求め、金属
酸化物としての重量割合を算出したものである。
ルギー耐量（Ｊ／ｃｃ）との関係を示すグラフであり、
具体的には、溶射により電極を形成する場合の条件を変
化させることによって溶射電極中の金属酸化物の重量割
合を変化させた複数種類の非直線抵抗体の放電エネルギ
ー耐量試験結果を示している。ここで、金属酸化物の重
量割合は非直線抵抗体から溶射電極のみの試験片を取り
出し、その試験片中の酸素量を燃焼法により求め、金属
酸化物としての重量割合を算出したものである。
【００５１】この図９に示す試験結果から明らかなよう
に、電極中の金属酸化物が２５ｗｔ％以下の非直線抵抗
体においては、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電
エネルギー耐量を示しているのに対し、電極中の金属酸
化物が２５ｗｔ％を超える非直線抵抗体においては、放
電エネルギー耐量が低くなっている。すなわち、電極中
の金属酸化物が２５ｗｔ％を超えると、非直線抵抗体が
放電エネルギーを吸収した時に、非直線抵抗体の焼結体
と電極の界面において金属酸化物が存在すると非直線抵
抗体の電流分布が不均一になり、放電エネルギー耐量が
低くなる。
に、電極中の金属酸化物が２５ｗｔ％以下の非直線抵抗
体においては、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電
エネルギー耐量を示しているのに対し、電極中の金属酸
化物が２５ｗｔ％を超える非直線抵抗体においては、放
電エネルギー耐量が低くなっている。すなわち、電極中
の金属酸化物が２５ｗｔ％を超えると、非直線抵抗体が
放電エネルギーを吸収した時に、非直線抵抗体の焼結体
と電極の界面において金属酸化物が存在すると非直線抵
抗体の電流分布が不均一になり、放電エネルギー耐量が
低くなる。
【００５２】これに対し、電極中に金属酸化物が２５ｗ
ｔ％以下の場合には、非直線抵抗体の焼結体と電極の界
面における金属酸化物に起因する非直線抵抗体内の電流
分布の不均一化を防止できるため、優れた放電エネルギ
ー耐量が得られる。このように非直線抵抗体の電極中の
金属酸化物を２５ｗｔ％以下に抑えることにより、優れ
た放電エネルギー耐量を持つ非直線抵抗体を提供するこ
とができる。
ｔ％以下の場合には、非直線抵抗体の焼結体と電極の界
面における金属酸化物に起因する非直線抵抗体内の電流
分布の不均一化を防止できるため、優れた放電エネルギ
ー耐量が得られる。このように非直線抵抗体の電極中の
金属酸化物を２５ｗｔ％以下に抑えることにより、優れ
た放電エネルギー耐量を持つ非直線抵抗体を提供するこ
とができる。
【００５３】（３−３）平均厚さ 図１０は電極の平均厚さ（μｍ）と放電エネルギー耐量
（Ｊ／ｃｃ）との関係を示すグラフであり、具体的に
は、溶射により電極を形成する場合の条件を変化させる
ことによって溶射電極の平均厚さを変化させた複数種類
の非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験結果を示して
いる。ここで、電極の平均厚さは電極断面部の顕微鏡観
察写真中の膜厚から求めた平均厚さである。
（Ｊ／ｃｃ）との関係を示すグラフであり、具体的に
は、溶射により電極を形成する場合の条件を変化させる
ことによって溶射電極の平均厚さを変化させた複数種類
の非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験結果を示して
いる。ここで、電極の平均厚さは電極断面部の顕微鏡観
察写真中の膜厚から求めた平均厚さである。
【００５４】この図１０に示す試験結果から明らかなよ
うに、電極の平均厚さが５μｍ〜５００μｍの範囲内の
非直線抵抗体においては、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上
の高い放電エネルギー耐量を示しているのに対し、電極
の平均厚さが５μｍより薄い非直線抵抗体及び５００μ
ｍを超える非直線抵抗体においては、放電エネルギー耐
量が低くなっている。
うに、電極の平均厚さが５μｍ〜５００μｍの範囲内の
非直線抵抗体においては、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上
の高い放電エネルギー耐量を示しているのに対し、電極
の平均厚さが５μｍより薄い非直線抵抗体及び５００μ
ｍを超える非直線抵抗体においては、放電エネルギー耐
量が低くなっている。
【００５５】すなわち、電極の平均厚さが１０μｍより
薄い非直線抵抗体においては、電極中膜厚不足領域や付
着不良領域ができ易くなる。その結果、非直線抵抗体が
放電エネルギー吸収した場合、そのような領域における
焼結体内での電流分布が不均一になり、放電エネルギー
耐量が低くなる。また、電極の平均厚さが１００μｍよ
り厚い非直線抵抗体においては、電極内の残留応力が大
きくなるため、非直線抵抗体の焼結体と電極と間の剥離
が起こり易くなる。焼結体と電極間の剥離が起こると、
非直線抵抗体が放電エネルギーを吸収した場合、その部
分において非直線抵抗体の焼結体内での電流分布が不均
一になるので、やはり放電エネルギー耐量が低くなる。
薄い非直線抵抗体においては、電極中膜厚不足領域や付
着不良領域ができ易くなる。その結果、非直線抵抗体が
放電エネルギー吸収した場合、そのような領域における
焼結体内での電流分布が不均一になり、放電エネルギー
耐量が低くなる。また、電極の平均厚さが１００μｍよ
り厚い非直線抵抗体においては、電極内の残留応力が大
きくなるため、非直線抵抗体の焼結体と電極と間の剥離
が起こり易くなる。焼結体と電極間の剥離が起こると、
非直線抵抗体が放電エネルギーを吸収した場合、その部
分において非直線抵抗体の焼結体内での電流分布が不均
一になるので、やはり放電エネルギー耐量が低くなる。
【００５６】これに対して、電極の平均厚さが５μｍ〜
５００μｍの範囲内である場合には、電極の膜厚不足や
付着不良を防止すると共に、電極内の残留応力の増大に
よる焼結体と電極との間の剥離を防止できる。そのた
め、これらに起因する非直線抵抗体内の電流分布の不均
一化を防止でき、優れた放電エネルギー耐量が得られ
る。以上のように、非直線抵抗体の電極の平均厚さを５
μｍ〜５００μｍにした非直線抵抗体によれば、優れた
放電エネルギー耐量を持つことができる。
５００μｍの範囲内である場合には、電極の膜厚不足や
付着不良を防止すると共に、電極内の残留応力の増大に
よる焼結体と電極との間の剥離を防止できる。そのた
め、これらに起因する非直線抵抗体内の電流分布の不均
一化を防止でき、優れた放電エネルギー耐量が得られ
る。以上のように、非直線抵抗体の電極の平均厚さを５
μｍ〜５００μｍにした非直線抵抗体によれば、優れた
放電エネルギー耐量を持つことができる。
【００５７】（３−４）平均表面粗さ 図１１は電極の平均表面粗さ（μｍ）と放電エネルギー
耐量（Ｊ／ｃｃ）との関係を示すグラフであり、具体的
には、溶射により電極を形成する場合の条件を変化させ
ることによって溶射電極の平均表面粗さを変化させた複
数種類の非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験結果を
示している。
耐量（Ｊ／ｃｃ）との関係を示すグラフであり、具体的
には、溶射により電極を形成する場合の条件を変化させ
ることによって溶射電極の平均表面粗さを変化させた複
数種類の非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験結果を
示している。
【００５８】この図１１に示す試験結果から明らかなよ
うに、電極の平均表面粗さが８μｍ以下の非直線抵抗体
においては、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エ
ネルギー耐量を示しているのに対し、電極の平均表面粗
さが８μｍを超える非直線抵抗体においては、放電エネ
ルギー耐量が低くなっている。すなわち、電極の平均表
面粗さが８μｍを超えると、非直線抵抗体が放電エネル
ギー吸収した時に、積層した非直線抵抗体間の空隙にお
いて放電が起こり易くなり、放電エネルギー耐量が低く
なる。
うに、電極の平均表面粗さが８μｍ以下の非直線抵抗体
においては、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エ
ネルギー耐量を示しているのに対し、電極の平均表面粗
さが８μｍを超える非直線抵抗体においては、放電エネ
ルギー耐量が低くなっている。すなわち、電極の平均表
面粗さが８μｍを超えると、非直線抵抗体が放電エネル
ギー吸収した時に、積層した非直線抵抗体間の空隙にお
いて放電が起こり易くなり、放電エネルギー耐量が低く
なる。
【００５９】これに対し、電極の平均表面粗さが８μｍ
以下の場合には、積層した非直線抵抗体の空隙に起因す
る放電を防止できるため、優れた放電エネルギー耐量が
得られる。すなわち、非直線抵抗体の電極の平均表面粗
さを８μｍ以下にすることにより、優れた放電エネルギ
ー耐量を持つ非直線抵抗体を提供することができる。
以下の場合には、積層した非直線抵抗体の空隙に起因す
る放電を防止できるため、優れた放電エネルギー耐量が
得られる。すなわち、非直線抵抗体の電極の平均表面粗
さを８μｍ以下にすることにより、優れた放電エネルギ
ー耐量を持つ非直線抵抗体を提供することができる。
【００６０】（３−５）抵抗率 図１２は電極の抵抗率（μΩ・ｃｍ）と放電エネルギー
耐量（Ｊ／ｃｃ）との関係を示すグラフであり、具体的
には、溶射により電極を形成する場合の条件を変化させ
ることによって溶射電極の抵抗率を変化させた複数種類
の非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験結果を示して
いる。ここで、電極の抵抗率は、非直線抵抗体から溶射
電極のみの試験片を取り出し、その試験片の抵抗値を直
流４端子法により求め、その抵抗値と試験片の形状によ
り算出したものである。
耐量（Ｊ／ｃｃ）との関係を示すグラフであり、具体的
には、溶射により電極を形成する場合の条件を変化させ
ることによって溶射電極の抵抗率を変化させた複数種類
の非直線抵抗体の放電エネルギー耐量試験結果を示して
いる。ここで、電極の抵抗率は、非直線抵抗体から溶射
電極のみの試験片を取り出し、その試験片の抵抗値を直
流４端子法により求め、その抵抗値と試験片の形状によ
り算出したものである。
【００６１】この図１２に示す試験結果から明らかなよ
うに、電極の抵抗率が１５μΩ・ｃｍ以下の非直線抵抗
体においては、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電
エネルギー耐量を示しているのに対し、電極中の抵抗率
が１５μΩ・ｃｍを超える非直線抵抗体においては、放
電エネルギー耐量が低くなっている。これは、電極中の
抵抗率が１５μΩ・ｃｍを超える、つまり非直線抵抗体
の焼結体と電極の界面に高抵抗な部分が存在すると、非
直線抵抗体が放電エネルギー吸収した時に、非直線抵抗
体の焼結体と電極の高抵抗な部分により、非直線抵抗体
の電流分布が不均一になるからである。
うに、電極の抵抗率が１５μΩ・ｃｍ以下の非直線抵抗
体においては、平均して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電
エネルギー耐量を示しているのに対し、電極中の抵抗率
が１５μΩ・ｃｍを超える非直線抵抗体においては、放
電エネルギー耐量が低くなっている。これは、電極中の
抵抗率が１５μΩ・ｃｍを超える、つまり非直線抵抗体
の焼結体と電極の界面に高抵抗な部分が存在すると、非
直線抵抗体が放電エネルギー吸収した時に、非直線抵抗
体の焼結体と電極の高抵抗な部分により、非直線抵抗体
の電流分布が不均一になるからである。
【００６２】これに対し、電極中の抵抗率が１５μΩ・
ｃｍ以下の場合には、非直線抵抗体の焼結体と電極の界
面における高抵抗な部分に起因する非直線抵抗体内の電
流分布の不均一化を防止できるため、優れた放電エネル
ギー耐量が得られる。以上のように、電極の抵抗率を１
５μΩ・ｃｍ以下にすることで、優れた放電エネルギー
耐量を持つ非直線抵抗体を提供することができる。
ｃｍ以下の場合には、非直線抵抗体の焼結体と電極の界
面における高抵抗な部分に起因する非直線抵抗体内の電
流分布の不均一化を防止できるため、優れた放電エネル
ギー耐量が得られる。以上のように、電極の抵抗率を１
５μΩ・ｃｍ以下にすることで、優れた放電エネルギー
耐量を持つ非直線抵抗体を提供することができる。
【００６３】（４）第４の実施例 請求項１１および１２記載の発明を適用した第４の実施
例について、図１３から図１５までを参照して説明す
る。まず、前記第１の実施例で記載した非直線抵抗体の
製造工程において、少なくとも第１の実施例における電
極：「酸素濃度２２体積％以下の雰囲気におけるプラズ
マ溶射により形成する電極」を満たし、かつ、電極形成
条件を種々変えることにより、種々異なる形状の電極を
持つ複数種類の非直線抵抗体を作製した。
例について、図１３から図１５までを参照して説明す
る。まず、前記第１の実施例で記載した非直線抵抗体の
製造工程において、少なくとも第１の実施例における電
極：「酸素濃度２２体積％以下の雰囲気におけるプラズ
マ溶射により形成する電極」を満たし、かつ、電極形成
条件を種々変えることにより、種々異なる形状の電極を
持つ複数種類の非直線抵抗体を作製した。
【００６４】この場合、本実施例では、前記のような非
直線抵抗体の製造工程のうち、電極３を形成する方法や
その条件を多様に変化させることにより、電極３の寸法
やその端部の凹凸寸法を種々変化させ、異なる寸法、形
状の電極を有する複数種類の非直線抵抗体を作製した。
直線抵抗体の製造工程のうち、電極３を形成する方法や
その条件を多様に変化させることにより、電極３の寸法
やその端部の凹凸寸法を種々変化させ、異なる寸法、形
状の電極を有する複数種類の非直線抵抗体を作製した。
【００６５】図１３はこのように作製した非直線抵抗体
の電極端部を拡大して示す模式図であり、図１３中の１
７は焼結体端部、１８は電極、１９は電極端部を示して
いる。また、図１３中の２１は電極１８の径方向におけ
る端部の平均位置を示す平行線２０と焼結体端部１７と
の距離、すなわち電極端部１９と焼結体端部１７の平均
距離を示している。更に、図１３中、２２は電極端部１
９の凹凸の最大値を示す。
の電極端部を拡大して示す模式図であり、図１３中の１
７は焼結体端部、１８は電極、１９は電極端部を示して
いる。また、図１３中の２１は電極１８の径方向におけ
る端部の平均位置を示す平行線２０と焼結体端部１７と
の距離、すなわち電極端部１９と焼結体端部１７の平均
距離を示している。更に、図１３中、２２は電極端部１
９の凹凸の最大値を示す。
【００６６】具体的には（４−１）電極端部と焼結体端
部の距離、（４−２）電極の端部における主表面方向の
凹凸の最大値という複数の条件対象の各々について、複
数の電極形状条件によって複数種類の非直線抵抗体を作
製した。そして、これらの各条件対象毎に、複数種類の
非直線抵抗体に対して、前記第１の実施例と同様の放電
耐量試験条件により、放電エネルギー耐量試験を行っ
た。以下には、各条件に関して具体的に設定した複数種
類の電極形成条件と、その複数種類の電極形成条件によ
って形成された電極を持つ複数種類の非直線抵抗体の耐
量試験結果について、個別に説明する。
部の距離、（４−２）電極の端部における主表面方向の
凹凸の最大値という複数の条件対象の各々について、複
数の電極形状条件によって複数種類の非直線抵抗体を作
製した。そして、これらの各条件対象毎に、複数種類の
非直線抵抗体に対して、前記第１の実施例と同様の放電
耐量試験条件により、放電エネルギー耐量試験を行っ
た。以下には、各条件に関して具体的に設定した複数種
類の電極形成条件と、その複数種類の電極形成条件によ
って形成された電極を持つ複数種類の非直線抵抗体の耐
量試験結果について、個別に説明する。
【００６７】（４−１）電極端部と焼結体端部の距離 図１４は、非直線抵抗体の焼結体端部と電極端部との距
離（ｍｍ）と非直線抵抗体の放電エネルギー耐量（Ｊ／
ｃｃ）との関係を示すグラフである。具体的には、溶射
により電極を形成する場合の条件を変化させることによ
って、電極の形状を変化させた複数種類の非直線抵抗体
の放電エネルギー耐量試験結果を示している。
離（ｍｍ）と非直線抵抗体の放電エネルギー耐量（Ｊ／
ｃｃ）との関係を示すグラフである。具体的には、溶射
により電極を形成する場合の条件を変化させることによ
って、電極の形状を変化させた複数種類の非直線抵抗体
の放電エネルギー耐量試験結果を示している。
【００６８】この図１４に示す試験結果から明らかなよ
うに、焼結体端部１７と電極端部１９の距離が０．０１
〜１．０ｍｍの範囲内の非直線抵抗体においては、平均
して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エネルギー耐量を示
しているのに対し、焼結体端部１７と電極端部１９の距
離が０．０１ｍｍよりも短い非直線抵抗体、または、焼
結体端部１７と電極端部１９の距離が１．０ｍｍを超え
る非直線抵抗体においては、放電エネルギー耐量が低く
なっている。
うに、焼結体端部１７と電極端部１９の距離が０．０１
〜１．０ｍｍの範囲内の非直線抵抗体においては、平均
して５００Ｊ／ｃｃ以上の高い放電エネルギー耐量を示
しているのに対し、焼結体端部１７と電極端部１９の距
離が０．０１ｍｍよりも短い非直線抵抗体、または、焼
結体端部１７と電極端部１９の距離が１．０ｍｍを超え
る非直線抵抗体においては、放電エネルギー耐量が低く
なっている。
【００６９】すなわち、非直線抵抗体の焼結体端部１７
と電極端部１９との距離が０．０１よりも短い場合に
は、非直線抵抗体が放電エネルギーを吸収したときに、
非直線抵抗体の焼結体と側面絶縁層の界面、または、側
面絶縁層内部や側表面において絶縁破壊が起こり易い。
そのため、非直線抵抗体の放電エネルギー耐量が低くな
る。また、焼結体端部１７と電極端部１９との距離が
１．０ｍｍよりも長くなると、非直線抵抗体が放電エネ
ルギーを吸収したときに、非直線抵抗体の焼結体内部で
の電流分布が不均一になるため、非直線抵抗体の放電エ
ネルギー耐量が低くなる。
と電極端部１９との距離が０．０１よりも短い場合に
は、非直線抵抗体が放電エネルギーを吸収したときに、
非直線抵抗体の焼結体と側面絶縁層の界面、または、側
面絶縁層内部や側表面において絶縁破壊が起こり易い。
そのため、非直線抵抗体の放電エネルギー耐量が低くな
る。また、焼結体端部１７と電極端部１９との距離が
１．０ｍｍよりも長くなると、非直線抵抗体が放電エネ
ルギーを吸収したときに、非直線抵抗体の焼結体内部で
の電流分布が不均一になるため、非直線抵抗体の放電エ
ネルギー耐量が低くなる。
【００７０】これに対して、焼結体端部１７と電極端部
１９の距離が０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内である
場合には、放電エネルギー吸収時の焼結体と側面絶縁層
の界面、側面絶縁層内部、および側面絶縁層の側表面に
おける絶縁破壊、または、非直線抵抗体内の電流分布の
不均一化を防止できる。そのため、優れた放電エネルギ
ー耐量が得られる。以上のように、非直線抵抗体の焼結
体端部１７と電極端部１９の距離を０．０１ｍｍ〜１．
０ｍｍの範囲内にすることにより、優れた放電エネルギ
ー耐量を持つ非直線抵抗体を提供することができる。
１９の距離が０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内である
場合には、放電エネルギー吸収時の焼結体と側面絶縁層
の界面、側面絶縁層内部、および側面絶縁層の側表面に
おける絶縁破壊、または、非直線抵抗体内の電流分布の
不均一化を防止できる。そのため、優れた放電エネルギ
ー耐量が得られる。以上のように、非直線抵抗体の焼結
体端部１７と電極端部１９の距離を０．０１ｍｍ〜１．
０ｍｍの範囲内にすることにより、優れた放電エネルギ
ー耐量を持つ非直線抵抗体を提供することができる。
【００７１】（４−２）電極端部の凹凸の最大値 図１５は、非直線抵抗体における電極端部の凹凸の最大
値（±ｍｍ）と非直線抵抗体の放電エネルギー耐量（Ｊ
／ｃｃ）との関係を示すグラフである。具体的には、溶
射により電極を形成する場合の条件を変化させることに
よって電極の形状を変化させた複数種類の非直線抵抗体
の放電エネルギー耐量試験結果を示している。
値（±ｍｍ）と非直線抵抗体の放電エネルギー耐量（Ｊ
／ｃｃ）との関係を示すグラフである。具体的には、溶
射により電極を形成する場合の条件を変化させることに
よって電極の形状を変化させた複数種類の非直線抵抗体
の放電エネルギー耐量試験結果を示している。
【００７２】この図１５に示す試験結果から明らかなよ
うに、電極端部１９の凹凸の最大値２１が±０．５ｍｍ
以下の非直線抵抗体においては、平均して５００Ｊ／ｃ
ｃ以上の高い放電エネルギー耐量を示しているのに対
し、電極端部１９の凹凸の最大値２１が±０．５ｍｍよ
り大きい非直線抵抗体においては、放電エネルギーが低
くなっている。
うに、電極端部１９の凹凸の最大値２１が±０．５ｍｍ
以下の非直線抵抗体においては、平均して５００Ｊ／ｃ
ｃ以上の高い放電エネルギー耐量を示しているのに対
し、電極端部１９の凹凸の最大値２１が±０．５ｍｍよ
り大きい非直線抵抗体においては、放電エネルギーが低
くなっている。
【００７３】すなわち、非直線抵抗体における電極端部
１９の凹凸の最大値２１が±０．５ｍｍより大きい場合
には、非直線抵抗体が放電エネルギーを吸収した時に、
非直線抵抗体の電極端部１９の凸部先端において非直線
抵抗体の焼結体内部での電流分布が不均一になり、非直
線抵抗体の放電エネルギー耐量が低くなる。
１９の凹凸の最大値２１が±０．５ｍｍより大きい場合
には、非直線抵抗体が放電エネルギーを吸収した時に、
非直線抵抗体の電極端部１９の凸部先端において非直線
抵抗体の焼結体内部での電流分布が不均一になり、非直
線抵抗体の放電エネルギー耐量が低くなる。
【００７４】これに対して、非直線抵抗体における電極
端部１９の凹凸の最大値２１が±０．５ｍｍ以下だと、
電極端部の凸部先端に起因する非直線抵抗体内の電流分
布の不均一化を防止できるため、優れた放電エネルギー
耐量が得られる。このように、非直線抵抗体における電
極端部１９の凹凸の最大値２１を±０．５ｍｍ以下にす
ることにより、優れた放電エネルギー耐量を持つ非直線
抵抗体を提供することができる。
端部１９の凹凸の最大値２１が±０．５ｍｍ以下だと、
電極端部の凸部先端に起因する非直線抵抗体内の電流分
布の不均一化を防止できるため、優れた放電エネルギー
耐量が得られる。このように、非直線抵抗体における電
極端部１９の凹凸の最大値２１を±０．５ｍｍ以下にす
ることにより、優れた放電エネルギー耐量を持つ非直線
抵抗体を提供することができる。
【００７５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電極を
形成する際の条件や電極の材料あるいは形状を限定する
ことによって、放電エネルギー吸収時の焼結体内での電
流分布の不均一化を防止でき、優れた放電エネルギー耐
量を持つ非直線抵抗体を提供することができる。
形成する際の条件や電極の材料あるいは形状を限定する
ことによって、放電エネルギー吸収時の焼結体内での電
流分布の不均一化を防止でき、優れた放電エネルギー耐
量を持つ非直線抵抗体を提供することができる。
【図１】本発明に係わる非直線抵抗体の断面図
【図２】本発明に係わる非直線抵抗体の電極を形成する
時の溶射方法と放電エネルギー耐量との関係を示すグラ
フ
時の溶射方法と放電エネルギー耐量との関係を示すグラ
フ
【図３】本発明に係わる非直線抵抗体の電極を形成する
時の雰囲気中の酸素濃度と放電エネルギー耐量との関係
を示すグラフ
時の雰囲気中の酸素濃度と放電エネルギー耐量との関係
を示すグラフ
【図４】本発明に係わる非直線抵抗体の電極を形成する
時の溶射出力と放電エネルギー耐量との関係を示すグラ
フ
時の溶射出力と放電エネルギー耐量との関係を示すグラ
フ
【図５】本発明に係わる非直線抵抗体の電極の材料と放
電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
【図６】本発明に係わる非直線抵抗体の電極を形成する
時の溶射粉末の平均粒径と放電エネルギー耐量との関係
を示すグラフ
時の溶射粉末の平均粒径と放電エネルギー耐量との関係
を示すグラフ
【図７】本発明に係わる非直線抵抗体の電極を形成する
時の焼結体の平均表面粗さと放電エネルギー耐量との関
係を示すグラフ
時の焼結体の平均表面粗さと放電エネルギー耐量との関
係を示すグラフ
【図８】本発明に係わる非直線抵抗体の電極の気孔率と
放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
【図９】本発明に係わる非直線抵抗体の電極中の酸化物
量と放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
量と放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
【図１０】本発明に係わる非直線抵抗体の電極の膜厚と
放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
【図１１】本発明に係わる非直線抵抗体の電極の平均表
面粗さと放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
面粗さと放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
【図１２】本発明に係わる非直線抵抗体の電極の抵抗率
と放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
と放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
【図１３】本発明に係わる非直線抵抗体の電極端部の拡
大して示す模式図
大して示す模式図
【図１４】本発明に係わる非直線抵抗体の電極端部と焼
結体端部の距離と放電エネルギー耐量との関係を示すグ
ラフ
結体端部の距離と放電エネルギー耐量との関係を示すグ
ラフ
【図１５】本発明に係わる非直線抵抗体の電極端部の凹
凸と放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
凸と放電エネルギー耐量との関係を示すグラフ
１…焼結体 ２…側面絶縁層 ３，１８…電極 ４…アーク溶射による電極を備えた非直線抵抗体 ５…高速ガス炎溶射による電極を備えた非直線抵抗体 ６…プラズマ溶射による電極を備えた非直線抵抗体 ７…アルミニウムを電極材料とした非直線抵抗体 ８…銅を電極材料とした非直線抵抗体 ９…亜鉛を電極材料とした非直線抵抗体 １０…ニッケルを電極材料とした非直線抵抗体 １１…銀を電極材料とした非直線抵抗体 １２…銅と亜鉛の合金を電極材料とした非直線抵抗体 １３…ニッケルとアルミニウムの合金を電極材料とした
非直線抵抗体 １４…銀と銅の合金を電極材料とした非直線抵抗体 １５…炭素鋼を電極材料とした非直線抵抗体 １６…１３Ｃｒ系ステンレス鋼を電極材料とした非直線
抵抗体 １７…焼結体端部 １９…電極端部 ２０…電極１８の径方向における端部の平均位置を示す
平行線 ２１…平行線２０と焼結体端部１７の距離 ２２…電極端部１９の凹凸の最大値
非直線抵抗体 １４…銀と銅の合金を電極材料とした非直線抵抗体 １５…炭素鋼を電極材料とした非直線抵抗体 １６…１３Ｃｒ系ステンレス鋼を電極材料とした非直線
抵抗体 １７…焼結体端部 １９…電極端部 ２０…電極１８の径方向における端部の平均位置を示す
平行線 ２１…平行線２０と焼結体端部１７の距離 ２２…電極端部１９の凹凸の最大値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西脇 進 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内
Claims (12)
- 【請求項１】 酸化亜鉛を主成分とした焼結体が備えら
れ、前記焼結体の側面に絶縁層が形成されると共に、前
記焼結体の上下面に一対の電極が形成された非直線抵抗
体において、 前記電極が酸素濃度２２体積％以下の雰囲気におけるプ
ラズマ溶射により形成されたことを特徴とする非直線抵
抗体。 - 【請求項２】 前記電極が１０ｋＷ以下のプラズマ溶射
により形成されたことを特徴とする請求項１記載の非直
線抵抗体。 - 【請求項３】 前記電極の材料がアルミ、銅、亜鉛、ニ
ッケル、銀、または、それらの合金であることを特徴と
する請求項１または２記載の非直線抵抗体。 - 【請求項４】 前記電極を形成する際に用いる金属粉末
の平均粒径が５μｍから５０μｍの範囲内であることを
特徴とする請求項１、２または３記載の非直線抵抗体。 - 【請求項５】 前記電極が形成される焼結体上下面の平
均表面粗さが３μｍから８μｍの範囲内であることを特
徴とする請求項１、２、３または４記載の非直線抵抗
体。 - 【請求項６】 前記電極中に含まれる気孔率が１５％以
下であることを特徴とする請求項１、２、３、４または
５記載の非直線抵抗体。 - 【請求項７】 前記電極中に含まれる金属酸化物が金属
に対して占める重量割合が２５％以下であることを特徴
とする請求項１、２、３、４、５または６記載の非直線
抵抗体。 - 【請求項８】 前記電極の平均厚さが５μｍから５００
μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１、２、
３、４、５、６または７記載の非直線抵抗体。 - 【請求項９】 前記電極の平均表面粗さが８μｍ以下で
あることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、
７または８記載の非直線抵抗体。 - 【請求項１０】 前記電極の抵抗率が１５μΩ・ｃｍ以
下であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
６、７、８または９記載の非直線抵抗体。 - 【請求項１１】 前記電極の端部と前記焼結体の端部と
の距離が０．０１ｍｍから１．０ｍｍの範囲内であるこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９または１０記載の非直線抵抗体。 - 【請求項１２】 前記電極の端部における主表面方向の
凹凸が±０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１
記載の非直線抵抗体。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9353225A JPH11186006A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 非直線抵抗体 |
| CA002256783A CA2256783A1 (en) | 1997-12-22 | 1998-12-21 | Nonlinear resistor and manufacturing method of the same |
| DE69807426T DE69807426T2 (de) | 1997-12-22 | 1998-12-21 | Nichtlinearer Widerstand und sein Herstellungsverfahren |
| EP98124294A EP0924714B1 (en) | 1997-12-22 | 1998-12-21 | Nonlinear resistor and manufacturing method of the same |
| CNB981258670A CN1144238C (zh) | 1997-12-22 | 1998-12-22 | 非线性电阻 |
| US09/217,188 US6163245A (en) | 1997-12-22 | 1998-12-22 | Nonlinear resistor with electrodes formed by plasma spraying |
| KR10-1998-0057377A KR100377594B1 (ko) | 1997-12-22 | 1998-12-22 | 비직선저항체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9353225A JPH11186006A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 非直線抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186006A true JPH11186006A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18429407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9353225A Pending JPH11186006A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 非直線抵抗体 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6163245A (ja) |
| EP (1) | EP0924714B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11186006A (ja) |
| KR (1) | KR100377594B1 (ja) |
| CN (1) | CN1144238C (ja) |
| CA (1) | CA2256783A1 (ja) |
| DE (1) | DE69807426T2 (ja) |
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- 1998-12-21 CA CA002256783A patent/CA2256783A1/en not_active Abandoned
- 1998-12-21 EP EP98124294A patent/EP0924714B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-22 US US09/217,188 patent/US6163245A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1998-12-22 CN CNB981258670A patent/CN1144238C/zh not_active Expired - Fee Related
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