JPS62268105A - 円筒型サ−ジ吸収素子 - 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］ 本発明は円筒型サージ吸収素子に係り、特に組立てか容
易でしかも小型化を図ることが可能な円筒型サージ吸収
素子に関する。

［従来の技術］ サージ電圧を吸収するサージ吸収素子には、ギャップ式
サージ吸収器又は酸化亜鉛系バリスタ等の電圧非直線抵
抗体等が現在広く用いられている。しかしながら、ギャ
ップ式サージ吸収器は、放？遅れが大きく、明暗効果に
より特性の安定性に欠けること、及び、酸化亜鉛系バリ
スタでは絶縁抵抗が小さいことから、十分なサージ電圧
吸収効果が得られないという欠点を有している。

本出願人は、このような従来のサージ吸収素子の特性不
良を解消するものとして、マイクロギャップ式サージ吸
収素子を見出し、先に特許出願した（特開昭５５−１２
８２８３゜以下、「先願」という。） 先願のサージ吸収素子は、第２図に示す如く、セラミッ
クス絶縁体１１の表面にマイクロギャップの絶縁溝１２
を有する導電性皮膜１３を形成したセラミックス素子１
４の両端にリード線１５付の電逢１６を設け、これを絶
縁性の外装体１７内に入れ、その両端を熱融着等で封着
してなるものである。

第２図に示すようなマイクロギャップ式サージ吸収素子
は、放電遅れや明暗による特性の違いもなく、絶縁抵抗
値も大きい等の優れた特性を有している。

［発明が解決しようとする問題点］ 第２図に示すマイクロギャップ式のサージ吸収素子は、
このようにサージ電圧の吸収特性の面からは極めて優れ
ているものであるにもかかわらず、その構造上、次のよ
うな問題点を有していた。

■　セラミックス素子１４を外装体１７内に固定する際
、素子１４と外装体１７との位置決めが難しく、組立て
時に対称位置に設定し、効果的な空間を保有させること
が必ずしも容易ではない。

■　外装体１７の両端は熱融着等により封着されるので
あるが、その熱融着時の熱影響の伝達を貼止するために
、外装体１７の大きさをセラミックス素子１４に対しで
ある程度大きくとり、空間１８を設けておく必要がある
ことから、サージ吸収素子の小型化には限界がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記従来の問題点を解決し、組立作業が容易で
しかも小型化が可能なサージ吸収素子を提供するもので
あって、 セラミックス絶縁体の表面に、絶縁溝を有する導電性皮
膜を形成したセラミックス素子が円筒形の絶縁性外装体
に内装されてなる円筒型サージ吸収素子であって、前記
外装体の両端側に、一方の面の中心部に凹部を有する円
盤形の電極をセラミックス素子の両端がそれぞれの凹部
と嵌合するように配設したことを特徴とする円筒型サー
ジ吸収素子、を要旨とするものである。

［作用コ 本発明のサージ吸収素子は、一方の面に凹部を有する円
盤形の電極を、セラミックス素子の両端がそれぞれの凹
部と嵌合するように配設するため、セラミックス素子を
容易に外装体内に位置決め設定することができる。また
、放電のための有効空間も確保することができる。

しかも、このように円筒形の外装体の両端側に円盤形の
電極を配設してこれをセラミックス素子に嵌合させてい
るため、外装体内に余分な空間を設ける必要もなく、装
置の小型化を図ることが可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の円筒型サージ吸収素子の
実施例について説明する。

第１図は本発明の円筒型サージ吸収素子の一実施例を示
す断面図である。

本発明の円筒型サージ吸収素子１は、セラミックス絶縁
体２の表面に、絶縁溝３を有する導電性皮膜４を形成し
てなるセラミックス素子５が円筒形の絶縁性外装体６に
内装されており、外装体６の両端側には、一方の面に凹
部７ａを有する円盤形の電極７が、セラミックス素子５
の両端がそれぞれの凹部７ａに嵌合するように配設され
ている。

以下に本発明のサージ吸収素子の各構成部材の詳細につ
いて説明する。

セラミックス絶縁体２は、電極間にサージ電圧が印加さ
れた場合、導電性皮膜４の絶縁溝３に電界を集中させる
。絶縁体のセラミックス材料としては、例えばムライト
磁器、フォルステライト磁器、アルミナ磁器、ステアタ
イト磁器等が好適である。

このようなセラミックス絶縁体２の表面に形成する導電
性皮膜４としては、銀等の金属製皮膜、その他導電性の
セラミックス皮膜が採用される。

導電性セラミックスとしては、導電性金属酸化物及び侵
入型窒化物を含む導電性セラミックスが挙げられ、導電
性金属酸化物としては、５ｎ０２、Ｎｂ２ｏ３、ＭｏＯ
２、ＷＯ２等が好適である。

一方、侵入型窒化物としては主として遷穆元素の窒化物
がこれに相当し、金属原子の隙間に窒素原子が（１人し
た構造であるので、微量の不純物を添加しなくても導電
性を有するものであり、ＴｉＴｈ１．ＴａＮ等が好適で
ある。これらの導電性金属酸化物及び侵入型窒化物はい
ずれも融点が高く、耐酸化性、耐食性に優れている。

絶縁体２の表面にこれら導電性皮膜４を形成するには、
めっき、スパッタリングあるいはイオンブレーティング
等の気相蒸着法が有利である。

このような導電性皮膜４に設ける絶縁溝３は、放電遅れ
を低減するためには細い方が好ましいが、狭すぎると放
電の際の融着による短絡の恐れがある。

なお、第１図においては、溝３を１本設けた例が示され
ているが、溝３はサージ吸収素子の用途等に応じて２本
以上の複数本としても良い。

絶縁溝３は通常レーザー加工により形成され、レーザー
としては、ＹＡＧレーザー等の固体レーザー、アルゴン
ガスレーザー等のガスレーザーが使用される。特にＹＡ
Ｇレーザーは安定性が高く好適である。

電極７は、円盤の一方の面の中心に凹部７ａが形成され
た形状である。この凹部７ａの大きさ、形状はセラミッ
クス素子５の端部と凹凸が一致するように設定されるが
、一般にはこの凹部とセラミックス素子の端部を大きく
してその接触面積を大きくするが、導電性の面で有利で
ある。

なお、本発明のサージ吸収素子１は、外装体６にセラミ
ックス素子５を挿入してセラミックス素子の両端を電極
７の中心部に形成した凹部７ａで支持して封入するもの
であるので、外装体６と電極７とは熱膨張差の少ない材
質を選定することが好ましい。

外装体６としては通常ガラス等の絶縁性物質が採用され
る。電極７としては、ジュメット、コバール等が用いら
れる。

本発明のサージ吸収素子１はセラミックス素子５を円筒
状の外装体６に挿入し、外装体６の両端に円盤形の電極
７をその中心に形成した凹部７ａがセラミックス素子の
両端と嵌合するように嵌め込んで封入することにより、
セラミックス素子を外装体内に位買決めするに際し、煩
雑な操作を要することなく容易に組立てることができる
。

なお、この場合、封入ガスとしては、希ガス及び窒素ガ
スよりなる群の中から選ばれた少なくとも一種のガスを
使用する。封入ガスの圧力については特に限定されない
が、減圧であることが好適である。

なお、第１図に示すものは本発明の一実施例であって、
本発明は何ら第１図のものに限定されるものではない。

例えは、セラミックス素子５の形状は第１図に示すよう
な中心部が細くなったものに限られず、第３図に示すよ
うな略円柱形状でも良い。しかしながら、第１図の如く
両端部の断面積を大きくし、中心部の断面積が小さい形
状とした場合には、セラミックス素子と電極との接触面
積を大きく保持することにより導電性を高め、また、放
電に必要な空間１ｏを十分に確保し、サージ耐量等の電
気特性を向上させることができるので、極めて有利であ
る。

第１図においては、電極７にリード線を設けていないサ
ージ吸収素子について示したが、本発明タイプのもので
あっても良い。しかしながら、リード線を接続したもの
では、 ■　リード線の浮遊８二による高周波信号の歪を生じる
。

■　リード線によって他の電子部品との空間的配置に制
限を受ける。また基板等への装着が困難であり装着機構
も複雑である。

■　リード線の部分が長く、小型化に限界があり材料費
等のコスト低減が難しい。

等の問題を生じることがあることから、リード線を設け
ない形式とするのが有利である。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の円筒型サージ吸収素子は、
セラミックス絶縁体の表面に、絶縁溝を有する導電性皮
膜を形成してなるセラミックス素子が円筒形の絶縁性外
装体に内装されてなる円筒型サージ吸収素子であって、
前記外装体の両端側に一方の面の中心部に凹部を有する
円盤形の電極を、セラミックス素子の両端がそれぞれの
凹部とＩが仝す：Ａ１−へＬ−配責昏ｌ、て六ｒス壕、
小〈ネ、で　フノクロギャップ式サージ吸収素子の著し
く優れたサージ吸収特性を具備する上に、構成部材の組
立が容易でしかも小型化を図ることができるという特徴
を有する。

従って、このような本発明の円筒型サージ吸収素子は各
種電気電子回路のサージ電圧吸収素子として工業的に極
めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の円筒型サージ吸収素子の一実施例を示
す断面図、第２図は従来のサージ吸収素子の断面図、第
３図は本発明のサージ吸収素子の他の実施例を示す断面
図である。 １・・・サージ吸収素子、　　２・・・絶縁体、３・・
・絶縁溝、　　　　　　４・・・導電性皮膜、５・・・
セラミックス素子、６・・・外装体、７・・・電極。 代理人　　　弁理士　　　重　野　　剛第１図 第２図 １８　　　　　　世 手続補正書 ｌ　事件の表示 昭和６１年特許願第１１２１２０号 ２　発明の名称 円筒型サージ吸収素子 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　　三菱誠業セメント株式会社４　代理人 住　　所　　東京都港区赤坂４丁目８番１９号〒１０７
　赤坂表町ビル５０２号 自　　　　発 ６　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ７　補正の内容 （１）　明細書第８頁第１１行に「ジュメット」とある
のを「ジュメット」と訂正する。 以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックス絶縁体の表面に、絶縁溝を有する導
   電性皮膜を形成したセラミックス素子が円筒形の絶縁性
   外装体に内装されてなる円筒型サージ吸収素子であって
   、前記外装体の両端側に、一方の面の中心部に凹部を有
   する円盤形の電極をセラミックス素子の両端がそれぞれ
   の凹部と嵌合するように配設したことを特徴とする円筒
   型サージ吸収素子。
2. （２）セラミックス素子は中心部の断面積が両端部の断
   面積よりも小さい形状であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の円筒型サージ吸収素子。