JPS63190302A - 電圧非直線抵抗素子 - 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） この発明は電圧非直線抵抗素子に関し、特にたとえば電
子機器に並列に接続されその電子機器をサージから保護
するために用いられる電圧非直線抵抗素子に関する。

（従来技術） 従来、電圧非直線抵抗体を用いた電圧非直線抵抗素子が
知られている。このような従来の電圧非直線抵抗素子は
、たとえば、電子機器に並列に接続され、電子機器をサ
ージから保護するために用いられる。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の電圧非直線抵抗素子では、その電圧非
直線抵抗体の吸収能力より高いエネルギのサージが入っ
た場合、その電圧非直線抵抗体が異常発熱して、その素
子が劣化ないしは破壊されてしまうという問題があった
。

上述の問題を解決するためには、温度ヒユーズを電圧非
直線抵抗素子の近傍で電圧非直線抵抗素子に直列に接続
して、電圧非直線抵抗体の異常発熱時に、温度ヒユーズ
を切断して電圧非直線抵抗素子の接続を開放するように
したり、あるいは、アレスタを電圧非直線抵抗素子に並
列に接続して、電圧非直線抵抗体の吸収能力より高いエ
ネルギのサージをアレスタで吸収するようにしたりして
いた。

ところが、温度ヒユーズを用いた場合には、温度ヒユー
ズが切断されたときに、その部品を交換しなければなら
ないだけでなく、連続してサージが入った場合には、そ
のサージによって電子機器が破壊されてしまうという問
題がある。

また、アレスタを用いた場合には、そのような部品が必
要になるので、全体のコストが高くなってしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、電圧非直線抵抗
体の吸収能力より高いエネルギのサージを吸収すること
ができる、安価な電圧非直線抵抗素子を提供することで
ある。

（問題点を解決するための手段） この発明は、板状の電圧非直線抵抗体と、電圧非直線抵
抗体の両主面のそれぞれに形成される１対の電極と、こ
の１対の電極のそれぞれに電気的かつ機械的に接続され
る１対の端子とを含み、１対の端子間に放電ギャップが
形成された、電圧非直線抵抗素子である。

（作用） 高エネルギのサージが入れば、放電ギャップで放電が起
こり、そのエネルギが消費される。

（発明の効果） この発明によれば、高エネルギのサージが入れば、その
エネルギが放電ギヤツブで消費されるので、電圧非直線
抵抗体の吸収能力より高いエネルギのサージを吸収する
ことができる。しかも、たとえばアレスタなどの別部品
を有するものに比べて、コストが安価になる。したがっ
て、電圧非直線抵抗体を破壊することなく、より高いエ
ネルギのサージを吸収することができる、安価な電圧非
直線抵抗素子を得ることができる。

また、たとえばアレスタなどの別部品を有するものに比
べて、小型化が可能となる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１Ａ図および第１Ｂ図は、それぞれこの発明の一実施
例を示し、第１Ａ図はその正面図であり、第１Ｂ図はそ
の図解図である。この電圧非直線抵抗素子１０は、たと
えば円板状の電圧非直線抵抗体１２を含む。この電圧非
直線抵抗体１２はたとえば酸化亜鉛の焼結体で形成され
る。

この電圧非直線抵抗体１２の両主面には、電極１４およ
び１６がそれぞれ形成される。

さらに、電極１４および１６には、リード端子１８およ
び２０が、たとえばはんだ付けすることによって、それ
ぞれ電気的かつ機械的に接続される。これらのリード端
子１８および２０は、特に第１Ｂ図に示すように、それ
らの先端端面が電圧非直線抵抗体１２の外側で対向する
ように、それらの先端部１８ａおよび２０ａが電圧非直
線抵抗体１２の主面に直交′する方向に折り曲げられて
いる。したがって、リード端子１８および２０の先端部
１８ａおよび２Ｏ２間にはＪ放電ギャップ２２が形成さ
れることになる。この放電ギャップ２２は、この電圧非
直線抵抗素子１０に電圧非直線抵抗体１２の吸収能力よ
り高いエネルギのサージが入ったとき、その部分で放電
してそのサージのエネルギを消費し、電圧非直線抵抗体
１２を保護するためのものである。

さらに、電圧非直線抵抗体１２などの周囲には、第１Ａ
図および第１Ｂ図１点鎖線で示すように、外装材２４が
形成される。この場合、外装材２４は、リード端子１８
および２０の先端部１８ａおよび２０ａの端面が露出す
るようにして形成される。

この電圧非直線抵抗素子１０では、リード端子１８およ
び２０間に放電ギャップ２２が形成されているので、そ
れに電圧非直線抵抗体１２のみで吸収不可能な高いエネ
ルギのサージが入ったときには、そのエネルギがリード
端子１８および２０間で放電される。したがって、この
電圧非直線抵抗素子１０では、放電ギャップが形成され
ていない従来例に比べて、そのサージの吸収能力を大き
くすることができる。しかも、この場合、電圧非直線抵
抗体１２にはそれ自身で吸収不可能なエネルギのサージ
が印加されないので、電圧非直線抵抗体１２が破壊など
されない。

発明者の実験によれば、たとえば直径約Ｉｏｎ、厚さ２
ｍの電圧非直線抵抗体を用いて、第１Ａ図および第１Ｂ
図に示すような端子間に放電ギャップを形成したサンプ
ルと、放電ギャップが形成されていない従来例とを製造
し、サンプルおよび従来例に、１，０ＯＯＡ、１．５０
ＯＡ、１，８００Ａ、２，０ＯＯＡおよび２，５００Ａ
で立ち上がりが８μｓｅｃ　、波尾長が２０μｓｅｃの
波形からなるサージ電流を、それぞれ、２回印加したと
ころ、表に示す結果が得られた。なお、表では、サージ
電流が吸収されて素子の破壊や劣化が生じなかった場合
をｒＯＪで示し、サージ電流が吸収されないで素子の破
壊や劣化が生じた場合を「×」で示した。

（以下余白） 表 この実験結果から明らかなように、放電ギャップが形成
されていない従来例では、ｌ、８ＯＯＡ以上のサージ電
流で素子が破壊されたり劣化されたりしてしまうが、そ
れに対して、サンプルでは、２．０ＯＯＡのサージ電流
に対しても素子が破壊されず、その特性も劣化しなかっ
た。

次に、第１Ａ図および第１Ｂ図に示す電圧非直線抵抗素
子１０の製造方法について、第２Ａ図ないし第２Ｅ図は
を参照して詳細に説明する。

まず、第２Ａ図に示すように、円板状の電圧非直線抵抗
体１２が準備される。この電圧非直線抵抗体１２は、た
とえば酸化亜鉛の焼結体などによって形成される。

そして、この電圧非直線抵抗体１２の両主面には、第２
Ｂ図に示すように、電極１４および１６がそれぞれ形成
される。これらの電極１４および１６は、電圧非直線抵
抗体１２の両主面にたとえば銀などの電極材料を焼き付
けることによって形成される。

さらに、第２Ｃ図に示すように、リード端子１８および
２０をその先端で連結した端子部材２１が準備され、そ
の端子部材２１の対向する中央部分に、電圧非直線抵抗
体１２が挟まれる。そして、端子部材２１の対向する中
央部分と電極１４および１６とが、それぞれ、たとえば
はんだ付けすることによって、電気的かつ機械的に接続
される。

それから、第２Ｄ図１点鎖線で示すように、電圧非直線
抵抗体１２などの周囲に、外装材２４が形成される。こ
の外装材２４は、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹
脂およびシリコン樹脂などの樹脂材料などの絶縁材料が
用いられる。

そして、第２Ｅ図に示すように、外装材２４および端子
部材２１の又部が、切断ないしは切削され、リード端子
１８および２０の先端部１８ａおよび２０８間に放電ギ
ャップ２２が形成されるのである。

第３Ａ図および第３Ｂ図は、それぞれ、この発明の他の
実施例を示し、第３Ａ図はその正面図であり、第３Ｂ図
はその図解図である。この実施例では、特に、リード端
子１８および２０の先端部１８ａおよび２０ａが、外装
材２４から露出した形で形成されている。このように、
リード端子１８および２０の先端部１８ａおよび２０ａ
を外装材２４から露出しても、リード端子１８および２
０間に放電ギャップ２２が形成されているので、電圧非
直線抵抗体１２の吸収能力より高いエネルギのサージを
吸収することができる。

発明者の実験によれば、たとえば直径約１０ｍ、厚さ２
酊の電圧非直線抵抗体を用いて第３Ａ図および第３Ｂ図
に示すようなサンプルを製造し、そのサンプルに、２０
０ＯＡで立ち上がりが８μｓｅｃ　、波尾長が２０μｓ
ｅｃの波形からなるサージ電流を、それぞれ、２回印加
しても、素子が破壊されずその特性も劣化しなかった。

次に、第３Ａ図および第３Ｂ図に示す電圧非直線抵抗素
子１０の製造方法について説明する。

第３Ａ図および第３Ｂ図に示す電圧非直線抵抗素子１０
を製造するためには、第１Ａ図および第１Ｂ図に示す電
圧非直線抵抗素子１０を製造するときと同様に、第２Ｃ
図に示すように、端子部材２１に電圧非直線抵抗体１２
を挟み、さらに、端子部材２１の対向する中央部分を電
極１４および１６にそれぞれ電気的かつ機械的に接続す
る。

それから、第４Ａ図に示すように、端子部材２１の又部
が露出するように、電圧非直線抵抗体１２などの周囲に
外装材２４が形成される。

そして、第４Ｂ図に示すように、端子部材２１の又部が
切断されて、リード端子１８および２０の先端部１８ａ
および２Ｏ２間に放電ギャップ２２が形成される。

なお、第３Ａ図および第３Ｂ図に示す電圧非直線抵抗素
子１０を製造するためには、第２Ｃ図に示す工程におい
て、１対のリード端子１８および２０を準備し、それら
の先端部１８ａおよび２Ｏ２間で放電ギャップ２２が形
成されるように、それらのリード端子１８および２０を
電極１４および１６にそれぞれ電気的かつ機械的に接続
してもよい。このように、１対のリード端子１８および
２０を準備すれば、端子部材２１を準備する必要がなく
かつ端子部材２１の又部を切断する必要がない。

第５図はこの発明のさらに他の実施例を示す図解図であ
る。この実施例では、特に、リード端子１８および２０
の先端部１８ａおよび２Ｏ２間に空洞部２４ａが形成さ
れるように、外装材２４が、電圧非直線抵抗体１２．リ
ード端子１８および２０の周囲に形成されている。すな
わち、リード端子１８および２０間の放電ギャップ２２
が、外装材２４で包囲されている。したがって、この実
施例では、放電ギャップ２２にたとえば塵や埃が付着さ
れにくく、その放電開始電圧などの特性を維持すること
ができる。

発明者の実験によれば、たとえば直径約１０ｍ、厚さ２
■ｌの電圧非直線抵抗体を用いて第５図に示すようなサ
ンプルを製造し、そのサンプルに、２０００Ａで立ち上
がりが８μｓｅｃ　、波尾長が２０μｓｅｃの波形から
なるサージ電流を、それぞれ、２回印加しても、素子が
破壊されずその特性も劣化しなかった。

第５図に示す電圧非直線抵抗素子１０を製造するために
は、まず、第２Ｃ図に示す工程において、１対のリード
端子１８および２０が準備され、それらの先端部１８ａ
および２Ｏ２間に放電ギャップ２２が形成されるように
、リード端子１８および２０が電極１４および１６にそ
れぞれ電気的かつ機械的に接続される。

そして、空洞部２４ａとなる領域すなわちリード端子１
８および２０の先端部１８ａおよび２Ｏ２間に、たとえ
ばナフタリンなどの熱昇華性材料やたとえばワックスな
どの熱溶性材料が付着される。

それから、熱昇華性材料あるいは熱溶性材料が昇華ある
いは溶融されてその部分に空洞部２４ａが形成されるよ
うに、電圧非直線抵抗体１２．リード端子１８および２
０の周囲に外装材２４を形成すればよい。

なお、上述の各実施例では、電圧非直線抵抗体１２が円
板状に形成されているが、この電圧非直線抵抗体１２は
たとえば矩形板状などの他の板状に形成されてもよい。

さらに、リード端子１８および２０も、その形状を任意
に変更してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図および第１Ｂ図は、それぞれ、この発明の一実
施例を示し、第１Ａ図はその正面図であり、第１Ｂ図は
その図解図である。 第２Ａ図ないし第２Ｅ図は、それぞれ、第１Ａ図および
第１Ｂ図に示す電圧非直線抵抗素子を製造するための工
程を゛示す斜視図である。 第３Ａ図および第３Ｂ図は、それぞれ、この発明の他の
実施例を示し、第３Ａ図はその正面図であり、第３Ｂ図
はその図解図である。 第４Ａ図および第４Ｂ図は、第３Ａ図および第３Ｂ図に
示す電圧非直線抵抗素子を製造するための工程を示す斜
視図である。 第５図はこの発明のさらに他の実施例を示す図解図であ
る。 図において、１０は電圧非直線抵抗素子、１２は電圧非
直線抵抗体、１４および１６は電極、１８および２０は
リード端子、２２は放電ギャップを示す。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓 （ばか１名） 第１Ａ図 第３Ａ図 第１Ｂ図 第３８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　板状の電圧非直線抵抗体、 前記電圧非直線抵抗体の両主面のそれぞれに形成される
   １対の電極、および 前記１対の電極のそれぞれに電気的かつ機械的に接続さ
   れる１対の端子を含み、 前記１対の端子間に放電ギャップが形成された、電圧非
   直線抵抗素子。 ２　前記１対の端子はその先端部が前記電圧非直線抵抗
   体の外側で対向するように形成され、前記放電ギャップ
   は前記１対の端子の前記先端部間に形成される、特許請
   求の範囲第１項記載の電圧非直線抵抗素子。