JPS63175367A - 通信機器用保安装置 - 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〉 この発明は落雷、高圧線との接触等により有線通信回路
に生じた過電圧および過電流を迅速にアースさせる通信
機器用保安装置に関する。

〈従来の技術） 従来広く使用されている保安装置としては、挿着用端子
の上面に載置された連結端子上に、ヒートコイルが外周
に捲設された円筒管を固着し、この円筒管の上端部に突
出片を挿入して低温溶融ロー付は部で融着し、この突出
片の上面にはアース筒で被された放電管を載置して、バ
ネの付勢力により上記アース筒を下方に押圧し、さらに
バネの上端部にアース端子と一体になっているアースプ
レートを装着した二極管の保安用接続子があった。これ
は持続的に過電圧が印加された場合、放電管内で高温が
発生し、このため低温溶融ロー付は部が溶融し、従って
、上記突出片と引込線側の連結端子が当接してアース回
路か形成されて地中に放電し、過電圧による通信機器の
被害を防ぐようにした。しかるに、この場合上記二極管
を各回線にそれぞれ配設し、過電圧の印加された線路の
み作動するので過電圧の印加されなかった隣の線路に過
電圧が誘起し、通信機器の安全を図ることかてきない不
都合があった。

このため従来、これを改良するのに３極管が用いられた
。これは両極をそれぞれ各々線路に連結し、バイメタル
を付着したアース極を設けたもので、いずれかの線路か
ら過電圧が印加された場合両極間にアークが発生し、こ
れによる発熱によりバイメタルが作動して引込側の線路
を同時にアースさせて通信機器の安全を図っていた。

例えば本出願人の米国特許第４，６９２，８３３号（１
９８７，９，８）に示された３極管はバイメタルの材質
及び極間の間隙によりバイメタルの膨張、接触の作動時
間に差があり、通常迅速な接触作動を図るため両電極と
アース電極に付着したバイメタルとの間隙なはソ０．１
〜０．３　ｍｍを保持した場合、少なくとも５秒の動作
時間か必要なので、この場合持続放電によりはソロ００
〜７００℃の高熱か発生し、発火の虞があった。さらに
極間の間隙が微小であるのでゴミや湿気の影響を受は絶
縁特性の低下による誤動作を招き易く、さらに一定の間
隙を保持させる精度加工が難しいと共に、バイメタル自
身か含有する鉄粉により腐食しやすく、したがって機能
が低下する虞れがあった。

次に従来の過電流保護エレメントは引込線と負荷線との
間にヒートコイルを設け、このヒートコイルの捲設され
たバイメタルの一端を引込線側に、その他端をアースし
たものがあった。これは過電流が流れ込んだ場合、ヒー
トコイル゛の加熱によりバイメタルの接点を閉成し過電
流を地中に放電させて通信機器を保護して、いた。しか
るにバイメタルの接点が閉成するとヒートコイルを介し
ては殆ど過電流が流れないのでヒートコイルが冷却し、
バイメタルの接点が開成する虞れかあった。

それで若しも持続的に過電流が流れた場合はバイメタル
の接点は接離動作を反復し通信機器の安全を損うととも
に、バイメタルの接点を損傷する不都合があった。

この発明は上記のような問題を解決すべくなさ〜 れたものであり、有線通信回路へ過電圧が印加もしくは
流れ込んだとき、迅速、正確に回路をアースさせて発熱
及び通信機器の破損を防止でき、且つ製作工程の簡単な
通信機器用保安装置を得ることを目的とする。

（発明が解決しようとする課題〉 上述のごと〈従来の通信機器用保安装置は、有線通信回
路に過電圧が印加された場合、放電管における高熱の発
生により発火の虞れがあり、且つ精度加工を要するので
生産コストが嵩むとともに、ごみや湿気により機能不良
を起すという問題があった。

さらに過電流が持続的に回路へ流れ込んだ場合、過電流
保護エレメントのバイメタルがｌ！Ｉｒ続的に作動する
ため通信機器及びバイメタルの接点を損傷するという問
題があった。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は放電管本体を貫通する上下アース桿と一体的に
直結されたアース電極と、その本体の両端面で両端電極
をそれぞれ構成し、この両端電極の中心部に凹部を各々
形成してなるセラミック放電管において、上記アース電
極と両端電極の間に絶縁体を介在させた短絡片を設けた
ものである。

さらに本発明は過電流保護エレメントのバイメタルに捲
設する補助ヒートコイルを主ヒートコイルの引込側に直
列に配設したものである。

〈作　用〉 本発明によれば過電圧が印加された場合、セラミック放
電管での放電により温度が上昇し、例えば２５０〜３０
０℃に至れば絶縁体が溶融し、したがってアースされた
短絡片か両端電極に接触することにより該回路をアース
して回路通信機器を保護できる。

さらに本発明によれば持続的過電流が流れ込んだ場合も
過電流保護エレメントのバイメタルの接点を継続して閉
成させ、過電流を放電して通信機器の安全を図ることが
できる。

〈実　施　例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図から第３図はこの発明の第１実施例を示す。図におい
て１はセラミック放電管２の放電管本体、４はこの放電
管本体ｌの円筒面を貫通する上下アース桿３．３ａと一
体に形成されたアース電極、６．６ａは放電管本体ｌの
両端面に設けられた両端電極て、その各中央部には凹部
溝５を凹設している。７は弾性体からなる導体例えば鋼
板で形成されたＵ字状の短絡片で、その下端中央部には
嵌挿様溝８を有し、その両側は弾性板９．９ａを有する
。１０は有底円筒状の低温溶融物質（例えば溶融温度２
００〜２５０℃程度のロウ等）１３と電気絶縁物質１４
からなる絶縁体、１５．１５ａは過電流保護エレメント
、Ｐは引込み側端子、Ｔは負荷側端子である。

次に上記のように構成されたセラミック放電管の動作に
つき説明する。引込み側Ｐから過電圧が印加された場合
、セラミック放電管２の両端電極６．６ａとアース電極
４の間にアークが生じ、これによりセラミック放電管２
が加熱されて低温溶融物質１３を溶融し、短絡片７の弾
性板９．９ａか自身の付勢力により両端電極６，６ａに
それぞれ接触することにより引込み側Ｐ−両端電極６．
６ａ−短絡片７−上部アース桿３−アース電極４−下部
アース桿３ａ−地中のアース回路が形成され地中に放電
し、アークを遮断すると工もに、通信機器を保護する。

こ＼で、低温溶融物質１３は例えばロー等を用い２００
〜２５０℃で溶融するようにしたので発火の虞れがなく
、且つ迅速、正確に作動し、さらに一度作動した後は絶
縁体１０を取替えれば原状に戻すことができる利点もあ
る。

その上、短絡片は上記のような構造に限らず、短絡片７
の両側の弾性板９．９ａの途中な凹部５側へ直角に折曲
げ、その両端で低温溶融絶縁物質２７を押圧したり（第
４図参照）、短絡片７の両側弾性板９．９ａの各端部に
絶縁物質１４を装着して保持したり（第５図参照）、又
は接着したり（第６図参照）する構成にしても同様な効
果を呈する。

この発明による第２実施例を第７図から第１０図に示す
。図において、１６は長手方向に稍々丸みを帯びた金属
板からなる短絡片、２７は放電管本体１と短絡片１６の
間に介在する低温溶融絶縁物質でこれら短絡片１６と低
温溶融絶縁物２７はともに上部アース桿３に突き通され
、掛止ビン１８でその一端に係止されているバネＺＯの
付勢力により押圧されている。

上記のように構成されたセラミック放電管は上記第１実
施例と同様に過電圧か印加された場合、放電管本体１が
加熱され所定の温度（２００〜２５０°Ｃ）に至れば低
温溶融絶縁物質２７が溶融するのでバネ２０の付勢力に
より短絡片１６は下方に押され、第８図Ｂに示すように
その両端が両端電極６．６ａに接触することにより過電
圧を地中に放電する。

上記の構成において掛止ビン１８の代りにアース桿３の
端部を第１０図Ａに示すように丁字形したり、第１０図
Ｂに示すように鉤状にしても同様な効果を呈する。

この発明の第３実施例を第１１図から第１３図に示す。

これは短絡片７を別体とし、後述する保安用接続端子２
８のアース端子板３２の弾性片３５と絶縁体の間に介在
させるようにしたものでその他の構造及び動作は第１図
と同様であるので同一符号を付し説明を省略する。

この短絡片７にはＵ字状の金属弾性体 ２４（第１１図参照）、Ｔ字状の金属体２５とこれを押
圧するバネ２６（第１２図参照）、或はＰ状の金属弾性
体（第１３図参照）を適用する。

次にこの発明の第４実施例を第１４図から第１７図に基
づき説明する。図において２はセラミック放電管、２８
は上記セラミック放電管２を内蔵した保安用接続子、２
９は上記保安用接続子２８のハウジング、３０．３０ａ
は引込側の端子板て、その打出した端子接触部３１．３
１ａで両端電極６．６ａをそれぞれ接続支持する。３２
はアース端子板で、所定の間隔を保って互いに対向し、
半楕円状に切欠して立設されその先端部に上部アース桿
３．３ａを嵌合するスリット３４．３４ａが設けられた
一対の接続片３３．３３ａと、その両側にセラミック放
電管本体１の両端面を絶縁体１０を介して挟持するよう
に折立て＼一体的に形成された対向する一対の弾性片３
５．３５ａとを有する。

上記のように構成された保安用接続子はセラミック放電
管２の着脱を極めて簡便に行え、さらに接続不良を生じ
ない利点がある。第１７図は放電管本体１に短絡片７を
取付けたセラミック放電管２を装着する状態を示し、第
１６図におけるアース端子板３２の両側の弾性片３５．
３５ａは図面上に省略しである。

この発明の第５実施例を第１８図から第２２図に基づき
説明する。まず第１８図と第１９図において、３６は引
込側に連結されバイメタル３９．３９ａに巻回された補
助ヒートコイル、３７は負荷側に連結されバイメタル３
９．３９ａに巻回された主ヒートコイルで、上記補助ヒ
ートコイル３６と主ヒートコイル３７を直列に配設し、
その接続点にバイメタル３９を連結し、他方のバイメタ
ル３９ａはアースしている。

上記のように構成された過電流保護エレメントは過電流
が流れると両ヒートヒイル３６．３７の発熱によりバイ
メタル３９と３９ａの接点が接触しく第１９図Ｂ参照）
過電流を地中に放電させる。このとき主ヒートコイル３
７には殆ど電流は流れず、冷却されるが補助ヒートコイ
ル３６には継続して電流が流れることになり過電流の存
続する限りバイメタル３９．３９ａの接点な閉成状態に
保持して通信機器の安全を図ることができると＼もに、
バイメタル３９．３９ａの接点の断続作動を防止して接
点を保護することができる。

第２０図と第２１図は３個の接点を有するバイメタルを
使用した場合の回路図と、その一部切欠した装置を示し
、通常接触している二つの接点Ｅ□、Ｅ２には補助ヒー
トコイルと、主ヒートコイルの一端を各々接続し、残り
の接点Ｅ３をアース線３８に接続し、−変通電流が流れ
ると引込側の補助ヒートコイル３６側の接点Ｅ１とアー
ス側の接点Ｅ３が閉成するとともに、主ヒートコイル３
７側の接点Ｅ２は開成して負荷側へ過電流が流れるのを
完全に遮断できる利点がある。

第２２図のＡとＢは過電流保護エレメントの上部口金４
２の内側上端部と低温溶融物質からなる円筒状包装の覆
板４７との間に逆円錐状バネ４６を設け、過電流により
ヒートコイルが発生して、１００〜１２０°Ｃ程度に加
熱されると上記覆板４７が溶融し、同時に逆円錐状バネ
が自身の付勢力により下方に伸長してバイメタル３９．
３９ａの両接点と接触することにより上部口金４２−バ
ネ４６−バイメタル３９．３９ａ−下部口金４３−アー
ス３８回路が形成され過電流を地中に放電しヒートコイ
ル３６．３７には通電がないのて加熱による機器の損傷
を防止できる利点がある。

〈発明の効果） 叙上のように本発明によれば短絡片と絶縁体をセラミッ
ク放電管に適用したことにより過電圧が印加された場合
、セラミック放電管か一定温度に加熱されると通信回線
を共にアースして過電圧の他回線への誘起を防止でき、
さらに放電を中止させて加熱による損傷を防止できる効
果がある。

さらにこの発明によれば保安用接続子の構成を改良して
セラミック放電管の着脱を簡便にし、さらに接続不良の
発生を防止できるようにしたので放電管の作動後の保守
及び取替えの手間を省くことができると＼もに、正確に
機能する効果がある。

さらにまた、この発明によれば過電流保護エレメントに
補助ヒートコイルを設けたことにより持続的な過電流が
流れ込んでもバイメタルの接点を継続閉成させ通信機器
の安全を充分に図ることができると＼もに、バイメタル
の接点の損傷を防止できる効果がある。その上３個の接
点を有するバイメタル又は逆円錐状バネを適用すれば過
電流の完全遮断や、加熱発生を防止できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は第１実施
例の分解斜視図、第２図Ａは絶縁物質と低溶融物質から
なる絶縁体の分解斜視図、第２図Ｂはその組立断面図で
、第３図は第１実施例の作動態様を示す模式図、第３図
Ａは作動前の態様、第３図Ｂは作動後の態様、第４図か
ら第６図は夫々第１実施例の変形を示す断面図、第７図
は第２実施例の斜視図、第８図Ａは同上の作動前の状態
の断面図、第８図Ｂは同じく作動後の状態の断面図、第
９図は第２実施例の分解斜視図、第１０図のＡとＢは第
２実施例の変形を示す断面図、第１１図から第１３図は
短絡片を種々に変えたこの発明の第３実施例の断面図、
第１４図から第１７図はこの発明の第４実施例を示すも
ので、第１４図は保安用接続子のハウジング内に放電管
を内蔵した斜視図、第１５図ＡとＢは第１４図の正面図
と背面図、第１６図は放電管装着部分の分解斜視図、第
１７図は第１６図とは別の分解斜視図、第１８図はこの
発明の第５実施例の過電流保護エレメントの回路図、第
１９図ＡとＢは同上の作動前と作動後の状態を示す模式
図、第２０図は本発明の他の１実施例の回路図、第２１
図は同上の３個接点を有する装置を示す。 の一部切欠斜視図、第２２図ＡとＢは逆円錐状バネを適
用した過電流保護エレメントの作動前と作動後の態様を
示す概略図である。 図において、 ｌは放電管本体、２はセラミック放電管、３．３ａはア
ース桿、４はアース電極、５は凹部、６．６ａは両端電
極、７．１６．２４．２５は短絡片、８は嵌合条溝、９
．９ａは弾性板、１０は絶縁体、１１は段付、１２は中
空部、１３は低溶融物質、１４は絶縁物質、１５．１５
ａは過電流保護エレメント、１８は掛止ピン、１９はピ
ン孔、２０．２６はバネ、２１はＴ字状掛止片、２２は
鉤状掛止片、２７は低溶融絶縁物質、２８は保安用接続
子、２９．４１はハウジング、３０、］Ｏａは引込側端
子板、３１．３１ａは端子接触部、３２はアース端子板
、３３．３３ａは接続片、３４．３４ａはスリット、３
５．３５ａは弾性片、３６は補助ヒートコイル、３７は
主ヒートコイル、３８はアース、３９．３９ａ、　４０
はバイメタル、４２は上部口金、４３は下部口金、４４
は円筒状包装、４５は下部端子、４６は逆円錐状バネ、
４７は覆板、Ｐは引込線、Ｔは負荷線特　許　出　願　
人　　三和電機工業株式會社同代理人　弁理士　　福　
　１）　弐　　通同代理人　弁理士　　福　　１）　賢
　　三、Ｆｉｇ１３ ｒｖ）ＩＩＩＪ　　　閂

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）過電圧、保護回路に設けられ、放電管本体の円筒
   面を貫通する上下アース桿と一体的に直結されたアース
   電極と、その本体の両端面で両端電極をそれぞれ構成し
   、この両端電極の中心部に凹部を夫々形成してなるセラ
   ミック放電管において、上記アース電極と両端電極との
   間に短絡片を設け、通常は上記アース電極に接続されて
   いるこの短絡片と両端電極の間を低温溶融物質と絶縁物
   質からなる絶縁体又は低温溶融物質からなる絶縁体によ
   り絶縁し、過電圧が生じた場合に上記セラミック放電管
   の放熱により上記絶縁体を所定温度で溶融し、上記アー
   ス電極と両端電極とを短絡するように構成したことを特
   徴とする通信機器用保安装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の保安装置において、
   上記短絡片は上部アース桿を嵌合する嵌合溝を持つＵ字
   状の金属弾性体からなり、上記セラミック放電管の両凹
   部にそれぞれ挿設された絶縁体を挟持することを特徴と
   する通信機器用保安装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の保安装置において、
   上記短絡片はその弾性板の両端部が溝側へ折曲げられて
   いることを特徴とする通信機器用保安装置。
4. （４）特許請求の範囲第２項記載の保安装置において、
   上記短絡片はその両弾性板の端部にそれぞれ上記絶縁体
   の絶縁物を挿着してなることを特徴とする通信機器用保
   安装置。
5. （５）特許請求の範囲第２項記載の保安装置において、
   上記短絡片はその両弾性板の端部にそれぞれ上記絶縁体
   の絶縁物を接着してなることを特徴とする通信機器用保
   安装置。
6. （６）特許請求の範囲第１項記載の保安装置において、
   上記短絡片は長手方向に稍々丸みを帯びた金属板からな
   り、上部アース桿に挿設され、この短絡片と放電管本体
   の間に挿設された上記絶縁体とゝもに、上部アース桿の
   上端に穿設された掛止めピンによりその一端を掛止され
   たバネの付勢力によって押圧されていることを特徴とす
   る通信機器用保安装置。
7. （７）特許請求の範囲第６項記載の保安装置において、
   上記バネの一端は上部アース桿の上端に、このアース桿
   と一体に設けられたＰ字状掛止片により挿止されている
   ことを特徴とする通信機器用保安装置。
8. （８）特許請求の範囲第６項記載の保安装置において、
   上記バネの一端は上記アース桿の上端にこのアース桿と
   一体に設けられた鉤状掛止片により掛止されていること
   を特徴とする通信機器用保安装置。
9. （９）特許請求の範囲第１項記載の保安装置において、
   上記短絡片はＵ字状の金属弾性体からなり、上記放電管
   の両側の凹部に挿設された絶縁体と、アース桿に接続さ
   れた両側のアース端子板との間に挿設されていることを
   特徴とする通信機器用保安装置。
10. （１０）特許請求の範囲第９項記載の保安装置において
    、上記短絡片はＴ字状の金属体からなり、これとアース
    端子板との間に設けられたバネの付勢力により上記放電
    管の両側の凹部に挿設された絶縁体を押圧していること
    を特徴とする通信機器用保安装置。
11. （１１）特許請求の範囲第９項記載の保安装置において
    、上記短絡片はＰ状の金属弾性体からなり、その下部で
    上記絶縁体を押圧していることを特徴とする通信機器用
    保安装置。
12. （１２）放電管本体の円筒面を貫通する上下アース桿と
    一体的に直結されたアース電極と、その本体の両端面で
    両端電極を夫々構成し、この両端電極の中心部に凹部を
    夫々形成してなるセラミック放電管をアース端子板に装
    着する保安用接続子において、上記アース端子板は所定
    の間隔を保って相対向し、半楕円状に切欠して立設され
    、その先端部に上記アース桿を嵌合するスリットが設け
    られた一対の接続片と、上記セラミック放電管の両端面
    を絶縁体を介して挟持するようにその両側面に折立てゝ
    一体的に形成されて相対向する一対の弾性片とを備えた
    ことを特徴とする通信機器用保安装置。
13. （１３）特許請求の範囲第１２項記載の保安装置におい
    て、上記アース端子板には一対の接続片を設けたことを
    特徴とする通信機器用保安装置。
14. （１４）引込線と負荷線との間にヒートコイルと、この
    ヒートコイルの一端とアース線との間にバイメタルを設
    けた過電流保護エレメントにおいて、上記ヒートコイル
    の引込側に補助ヒートコイルを通列に配設し、上記両ヒ
    ートコイルの接続点にその一端がアースされた上記バイ
    メタルの他端を接続してなる通信機器用保安装置。
15. （１５）特許請求の範囲第１４項記載の保安装置におい
    て、上記バイメタルは３個の接点を有し、通常接触する
    二つの接点には上記両ヒートコイルの一端をそれぞれ接
    続し、残りの接点にはアース線を接続することを特徴と
    する通信機器用保安装置。
16. （１６）特許請求の範囲第１４項又は第１５項記載の保
    安装置において、上記バイメタルはその上部口金の内側
    頭部と低温溶融物質からなる円筒状の包装の覆板との間
    に逆円錐状バネを挿設したことを特徴とする通信機器用
    保安装置。