JPS62268106A - 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、特に組立てが容
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、放電遅れが大きく、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、先に特許出頭した（特開昭５５−１２
８２８３゜以下、「先頭」という。） 先頭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付の電極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コ 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防止するために
、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
セラミックス素子はその外径が両端部においては外装体
の内径とほぼ等しいと共に中央部ではそれよりも細い形
状を有し、かつこのセラミックス素子の両端面と当接す
るように、前記外装体の両端側に円盤形の電極を配設し
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］ 本発明のサージ吸収素子は、セラミックス素子の両端が
外装体の内径とほぼ等しい外径とされているため、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、セラミックス素子の中央部は縮径され
ているため、放電のための有効空間も確保することがで
きる。

しかも、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の両端面に当接させている
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。

［実施例コ 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。

本実施例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の両端側には円盤形の電極
７がセラミックス素子５の両端面に当接して配設されて
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、ＳｎＯ２、Ｎ　ｂ２０３　、Ｍ
ＯＯ３、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り元素の窒化物
がこれに相当し、金属原子の隙間に窒素原子が侵入した
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、ＴｉＮ、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１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。

本発明において、セラミックス素子５は、その両端部に
おいては外装体６の内径とほぼ等しい外径とされ、中央
部ではそれよりも細くなっている。なお、本実施例では
、両端から中心に向けてその外径は次第に縮径するよう
な形状とされている。

セラミックス素子５がこのような形状を有することから
、セラミックス素子５は外装体内で容易に位置決めをす
ることができ、しかも放電に必要な空間１０を十分に確
保し、サージ耐量等の電気的特性を向上させることがで
きる。

本発明において、セラミックス素子５の両端面は、円盤
形の電極７と当接させる際、その当接面積を十分に確保
するために、電極７の円盤面とほぼ等しい円形平面とす
るのが好ましい。

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を挿入して電極７で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をセラミックス素子５の両端面に当接するように嵌め
込んで封入することにより、セラミックス素子を外装体
内に位置決めするに際し、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。

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、本発明のサージ吸収素
子は電極７にリード線を接続した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、 ■　リード線の浮遊容量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禄性外
装体に内装されてなる円筒型サージ吸収素子であって、
前記セラミックス素子はその外径が両端部においては外
装体の内径とほぼ等しく、中央部ではそれよりも細い形
状を有し、このセラミックス素子の両端面と当接するよ
うに、前記外装体の両端側に円盤形の電極を配設してな
るものであって、マイ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
種設備のサージ電圧吸収機構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 手続補正書 ｌ　事件の表示 昭和６１年特許願第１１２１２１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　　　三菱鉱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１９行に「ジュメット」とある
のを１ジユメツト」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
   、前記セラミックス素子はその外径が両端部においては
   外装体の内径とほぼ等しいと共に中央部ではそれよりも
   細い形状を有し、このセラミックス素子の両端面と当接
   するように、かつ前記外装体の両端側に円盤形の電極を
   配設したことを特徴とする円筒型サージ吸収素子。
2. （２）セラミックス素子の両端面は円形平面であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の円筒形サー
   ジ吸収素子。