(57)【要約】【解決手段】絶縁体１に、少なくとも２種の異種金属が交互に配置された接合用積層部４を形成し、該接合用積層部を溶融することにより、絶縁体に、放電電極５を接合するようにしたギャップ式ガスアレスタＡ１に関するものである。【効果】絶縁体に、少なくとも２種の異種金属が交互に配置された接合用積層部を形成し、該接合用積層部を溶融することにより、絶縁体に、放電電極を接合するようにしたので、溶融した接合用積層部が、絶縁体の表面に流れ出るようなことがなく、また、ピンホールが生じたりするようなこともなく、ギャップ式アレスタの放電特性が良好となる。【選択図】図３
2004227872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体に、少なくとも２種の異種金属が交互に配置された接合用積層部を形成し、該接合用積層部を溶融することにより、絶縁体に、放電電極を接合するようにしたことを特徴とするギャップ式ガスアレスタ。
【請求項２】
絶縁体に形成された接合用積層部の最外層は、放電電極の前記絶縁体への半田付け性の良好な金属層であることを特徴とする請求項１に記載のギャップ式ガスアレスタ。
【請求項３】
絶縁体に、少なくとも２種の異種金属が交互に配置された接合用積層部をメッキ処理により形成し、次いで、前記絶縁体内に、放電ギャップが形成されるように放電電極を配置し、その後、放電ギャップが配置された絶縁体に熱処理を施して、接合用積層部を溶融させて、絶縁管と放電電極とを接合するように構成したことを特徴とするギャップ式ガスアレスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電線路等に設置した電気回路に侵入する雷等の過大サージを吸収して、電気回路に接続された電気機器等を保護するギャップ式ガスアレスタ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のギャップ式ガスアレスタは、アルミナを主成分としたセラミックスからなる円筒状の絶縁体と、絶縁体の両開口部に取着された放電電極とを有しており、絶縁体への放電電極の取着は、以下のようにして行われている。絶縁体の両端面に、モリブデンとマンガン等の化合物からなるメタライズ層を形成し、更に、このメタライズ層の上に、メッキ処理によりニッケル層を形成する。次いで、ニッケル層に、半田材である銀ロー（体積比が７対３の銀と銅の合金）で成形された平ワッシャーや銀ローで成形された線材から形成されたリング状体を配置し、この銀ロー製の平ワッシャーやリング状体の上に、放電電極の周縁部を配置し、その後、熱処理して銀ローを溶融し、絶縁体と放電電極とを接合して、絶縁体と放電電極とからなるギャップ式ガスアレスタを製造している。
【０００３】
円筒状の絶縁体の両端面へのメタライズ層の形成は、塗布方法やスクリーン印刷等により行われるが、品質面等の点からスクリーン印刷が主に用いられている。また、半田材である銀ローを用いて、板状の平ワッシャーを形成したり、或いは、銀ローを、線状体に成形し、その後、線状体をリング状に形成して、リング状体を形成する。
【０００４】
上述したようなギャップ式ガスアレスタは、特公平２−３５４３３号公報等に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のギャップ式ガスアレスタにおいては、銀ロー製の平ワッシャーの貫通孔の内径寸法や銀ロー製の線状体から形成されたリング状体の内径寸法が、ギャップ式ガスアレスタの組立て性や構成部品の寸法誤差等を考慮して、円筒状の絶縁体の内径より若干大きめに形成されているために、組立て時に、銀ロー製の平ワッシャーやリング状体及び放電電極が所定の組み立て位置からずれて動いた状態で熱処理（封着処理）がなされると、溶融した銀ローの一部が、円筒状の絶縁体の外面に流れ出て外観不良になったり、或いは、溶融した銀ローが、絶縁体の端面の全面に流れず、ピンホールが生じたりし、更には、溶融した銀ローの一部が、絶縁体内に流れ、製造されたギャップ式ガスアレスタの放電特性が悪化するという問題があった。
【０００６】
また、銀ロー製平ワッシャーの厚み寸法や銀ロー製の線状体から形成されたリング状体の寸法のバラツキや銀ローの量の過少多により、熱溶融処理の際に、絶縁体が破損したり、また、封着作業の気密性を保持できずに、所定の放電特性が得られないという問題があった。
【０００７】
上述したような、円筒状の絶縁体の端面における銀ロー製平ワッシャーやリング状体のずれ或いは平ワッシャーやリング状体を構成する銀ローの量の過少多は、ギャップ式ガスアレスタの品質特性に影響を与えるとともに、放電動作の変動をきたすものでもあり、ギャップ式ガスアレスタの品質に影響を与えるだけでなく、歩留まりの悪化を招くことにもなる。
【０００８】
更に、通信機器等の小型化や、部品の特性向上によるギャップ式アレスタの小型化や、製品形状の多品種化等に伴い、銀ロー製平ワッシャーやリング状体も、より小型化で異形の多品種が要求されているが、従来の平ワッシャーやリング状体では、上述したように、銀ローの量の過少多の品質維持管理が困難になるばかりでなく、平ワッシャーやリング状体の小型化や多品種等に対応することができない。
【０００９】
本発明の目的は、上述した従来のギャップ式アレスタ及びその製造方法が有する課題を解決することにある。
【００１０】
【発明が解決するための手段】
本発明は、上述した目的を達成するために、ギャップ式ガスアレスタを、第１には、絶縁体に、少なくとも２種の異種金属が交互に配置された接合用積層部を形成し、該接合用積層部を溶融することにより、絶縁体に、放電電極を接合して構成したものであり、第２には、絶縁体に形成された接合用積層部の最外層を、放電電極の前記絶縁体への半田付け性の良好な金属層としたものである。
【００１１】
また、ギャップ式ガスアレスタの製造方法を、絶縁体に、少なくとも２種の異種金属が交互に配置された接合用積層部をメッキ処理により形成し、次いで、前記絶縁体内に、放電ギャップが形成されるように放電電極を配置し、その後、放電ギャップが配置された絶縁体に熱処理を施して、接合用積層部を溶融させて、絶縁管と放電電極とを接合するように構成したものである。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明の趣旨を越えない限り何ら、本実施例に限定されるものではない。
【００１３】
先ず最初に、図１〜図３を用いて、２極形のギャップ式ガスアレスタＡ１の製造方法等について説明する。
【００１４】
１は、アルミナを主成分とするセラミックスからなる円筒状の絶縁体である。絶縁体１の両端面１１には、モリブデンとマンガンの化合物からなるメタライズ層２が形成されている。メタライズ層２は、品質面を考慮して、スクリーン印刷方法により着設されている。３は、メタライズ層２の上面に着設されたニッケル層であり、このニッケル層３は、メタライズ層２の表面の酸化を防止し、且つ、絶縁管１に取り付けられる後述する放電電極等を強固に取り付けるためで、メッキ処理により所定の厚さに着設されている。
【００１５】
４は、ニッケル層３の上面に設けられた２種類以上の異種の金属からなる接合用積層部であり、この接合用積層部４は、一例として、銀層と銅層を交互に積層して形成されている。
【００１６】
接合用積層部４を構成する、一例としての銀層と銅層の積層順序は、円筒状の絶縁体１の両端面１１に取着される放電電極の材質によって異なる。例えば、放電電極の材質が、４２合金（鉄とニッケルの合金）の場合は、ニッケル層３の上面には、４２合金との半田付け性（接着性）の良好な銀層を第１層４１として形成し、この第１層４１の銀層の上に、銅層からなる第２層４２を形成し、更に、この第２層４２の銅層の上に、銀層からなる第３層４３を形成する。従って、放電電極の材質が、４２合金（鉄とニッケルの合金）の場合には、接合用積層部４は、絶縁体１側から順に、銀層からなる第１層４１と銅層からなる第２層４２と銀層からなる第３層４３との３層により形成され、最外層の第３層４３は、放電電極の材質である４２合金との半田付け性（接着性）が良好な銀層に形成されている。また、放電電極の材質が、鉄とニッケルとコバルトの合金の場合も同様である。
【００１７】
放電電極の材質が銅の場合は、円筒状の絶縁体１の両端面１１に形成される接合用積層部４の第１層４１を銅層とし、第２層４２を銀層とし、第３層４３を銅層とし、接合用積層部４を構成する最外層の第３層４３は、放電電極の材質である銅との半田付け性（接着性）が良好な銅層に形成されることになる。
【００１８】
銅層と銀層が交互に形成された接合用積層部４は、上述したように３層に限定されるものではなく、４層構造や５層構造やそれ以上の層構造とすることもできるが、いずれにせよ、その最外層は、放電電極との半田付け性（接着性）の良好な金属層とすることが重要である。
【００１９】
また、接合用積層部４を構成する銅層及び銀層は、メッキ処理により形成する。例えば、接合用積層部４が、絶縁体１側から順に、銀層からなる第１層４１と銅層からなる第２層４２と銀層からなる第３層４３との３層により構成されている場合には、円筒状の絶縁体１の両端面１１に形成されたニッケル層３の上に、銀メッキ処理により、銀層からなる第１層４１を形成し、次いで、第１層４１の上に、銅メッキ処理により、銅層からなる第２層４２を形成し、次いで、銀メッキ処理により、銀層からなる第３層４３を形成することにより、接合用積層部４が形成されることになる。
【００２０】
一例として、放電電極が４２合金の場合には、上述したように、接合用積層部４は、絶縁体１側から順に、銀層からなる第１層４１と銅層からなる第２層４２と銀層からなる最外層の第３層４３との３層とにより構成されており、そして、一例として、第１層４１の銀層の厚さは、３５μｍ、第２層４２の銅層の厚さは、３０μｍ、第３層４３の銀層の厚さは、３５μｍに形成されている。また、放電電極が銅の場合には、接合用積層部４は、絶縁体１側から順に、銅層からなる第１層４１と銀層からなる第２層４２と銅層からなる最外層の第３層４３との３層とにより構成されており、そして、一例として、第１層４１の銅層の厚さは、１５μｍ、第２層４２の銀層の厚さは、７０μｍ、第３層４３の銅層の厚さは、１５μｍに形成されている。いずれの場合にも、接合用積層部４を構成する銀層と銅層の体積比は、半田材である銀ローの銀と銅の体積比である７対３と同様に、略銀７に対して略銅３の体積比の割合とすることが好ましい。
【００２１】
５は、放電電極であり、放電電極５は、略正方形状の板状の電極板体５１を有しており、電極板体５１の中央には、略円柱状の電極凸状部５２が立設されている。この電極凸状部５２の放電面５３には、凹部５４が形成されており、この凹部５４には、放電活性物質５５が充填されている。また、電極板体５１の電極凸状部５２が立設されている面の周縁部には、突縁部５６が、電極凸状部５２の突設方向と同じ方向に突設されているとともに、電極板体５１の外周面５１ａは、突縁部５６を含む端子部５７として構成されている。
【００２２】
次に、端面１１に、メタライズ層２、ニッケル層３及び接合用積層部４が形成された円筒状の絶縁体１と放電電極５とを組み立てて、２極形のギャップ式ガスアレスタＡ１を製造する方法について説明をする。
【００２３】
先ず最初に、円筒状の絶縁管１の両端の開口部に、放電電極５の電極凸状部５２を挿入するとともに、放電電極５の電極板体５１の側面を、絶縁管１の両端面１１側に当接させて、一対の放電電極５の電極凸状部５２の放電面５３間に放電ギャップＧ１を形成する。次いで、絶縁体１内に、アルゴン等の適当な不活性ガスを充填後、真空炉等で熱処理を施して、接合用積層部４を構成する銀層及び銅層を溶融融合させて、絶縁管１と一対の放電電極５を接合する。このようにして、図３に示されているような２極形のギャップ式アレスタＡ１が製造されることになる。
【００２４】
図４には、３極形のギャップ式アレスタＡ２が示されており、上述した２極形のギャップ式アレスタＡ１の構成に比して、１個の絶縁管１と１個の中間放電電極６が付加されただけであり、他の構成は同じであり、また、製造方法も、上述した２極形のギャップ式アレスタＡ１と実質的に同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
図５及び図６には、平面実装形のギャップ式アレスタＡ３が示されている。この実施例における絶縁体１０は、コップを逆さにしたような形状に形成されており、絶縁体１０の天部１０ａには、一対の透孔１０ｂが穿設されている。絶縁体１０の天部１０ａに穿設された一対の透孔１０ｂの周囲には、上述した実施例と同様に、メタライズ層２、ニッケル層３及び接合用積層部４が、透孔１０ｂに沿って環状に形成されている。また、絶縁体１０の端面１０ｃにも、同様に、メタライズ層２、ニッケル層３及び接合用積層部４が形成されている。
【００２６】
５０は、第１放電電極であり、絶縁体１０の天部１０ａに穿設された透孔１０ｂに挿着可能な棒体５０ａと棒体５０ａの先端に取着された円盤体５０ｂとから構成されている。５１は、第２放電電極であり、第２放電電極５１は、天部５１ａを有する筒体５１ｂと筒体５１ｂの下端から外側に延在する鍔部５１ｃとから構成されている。
【００２７】
絶縁体１０の天部１０ａに穿設された一対の透孔１０ｂに、第１放電電極５０の棒体５０ａを挿着するとともに、絶縁体１０の開口部に、第２放電電極５１の天部５１ａを有する筒体５１ｂを挿入し、鍔部５１ｃを、絶縁体１０の端面１０ｃ側に当接させて、第１放電電極５０の円盤体５０ｂと第２放電電極５１の天部５１ａとの間に、放電ギャップＧ２を形成する。次いで、絶縁体１０内に、アルゴン等の適当な不活性ガスを充填後、真空炉等で熱処理を施して、接合用積層部４を構成する銀層及び銅層を溶融融合させて、絶縁管１０に、第１放電電極５０と第２放電電極５１を取着する。このようにして、図６に示されているような平面実装形のギャップ式アレスタＡ３が製造されることになる。
【００２８】
上述したように、絶縁体１、１０の放電電極５、５０、５１が配設される部分に、メタライズ層２やニッケル層３を介して、メッキ処理により、銀層及び銅層が交互に配置された接合用積層部４を形成し、その後、絶縁体１、１０に形成された接合用積層部４に、放電電極５、５０、５１の所定部分を当接し、その後、熱処理して、接合用積層部４を溶融させることにより、絶縁体１、１０に、放電電極５、５０、５１を取り付けるようにしたので、従来の銀ロー製平ワッシャーやリング状体を配置した従来のギャップ式アレスタの製造方法ように、銀ロー製平ワッシャーやリング状体がずれたりするようなことがなく、しかも、メッキ処理により形成される接合用積層部４は、その厚さが一定で、且つ、均一になるので、溶融した接合用積層部４が、絶縁体１、１０の表面に流れ出るようなことがなく、また、ピンホールが生じたりするようなこともなく、放電特性の良好なギャップ式アレスタＡ１、Ａ２、Ａ３を製造することができる。
【００２９】
また、メッキ処理により、銀層及び銅層が交互に配置された接合用積層部４を形成したので、従来の銀ロー製平ワッシャーや線状体に比べて、寸法のバラツキや銀ローの量のバラツキがなく、従って、信頼性に優れたギャップ式アレスタＡ１、Ａ２、Ａ３を、効率よく、しかも、歩留りよく製造することができる。
【００３０】
更に、予め、絶縁体１、１０には、メタライズ層２やニッケル層３を介して、メッキ処理により、銀層及び銅層が交互に配置された接合用積層部４が着設されているので、従来のギャップ式アレスタの製造方法のように、別部材としての銀ロー製平ワッシャーや線状体を配置する必要がなく、従って、組み立て部品が少なくなるとともに、作業工程数も減少し、ギャップ式アレスタＡ１、Ａ２、Ａ３の生産性が向上し、ひいては、ギャップ式アレスタＡ１、Ａ２、Ａ３の価格を低減することができる。
【００３１】
更にまた、メッキ処理により、銀層及び銅層が交互に配置された接合用積層部４を形成したので、種々の形状の接合用積層部４を形成することができるとともに、種々の形状や小さな箇所に、接合用積層部４を形成することができ、従って、ギャップ式アレスタの小型化や製品形状の多品種化等の要望に容易に対応することができる。
【００３２】
なお、上述した実施例には、絶縁体１、１０の接合用積層部４に、直接に放電電極５、５０、５１を取り付けるようにした例が示されているが、これに限定することなく、接合用積層部４の上面にニッケル層を着設し、その上に、放電電極５、５０、５１を取り付けてもよい。また、絶縁体１、１０の接合用積層部４に、放電電極５、５０、５１を取り付けるようにしたが、放電電極５、５０、５１の取り付けに限定をするものでなく、絶縁体１、１０同士を取り付けるようにしてもよく、このとき、一方の或いは両方の絶縁体１、１０に、接合用積層部４が形成されることになる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、上述したように構成されているので、以下に記載する効果を奏することができる。
【００３４】
絶縁体に、少なくとも２種の異種金属が交互に配置された接合用積層部を形成し、該接合用積層部を溶融することにより、絶縁体に、放電電極を接合するようにしたので、溶融した接合用積層部が、絶縁体の表面に流れ出るようなことがなく、また、ピンホールが生じたりするようなこともなく、ギャップ式アレスタの放電特性が良好となる。
【００３５】
絶縁体に形成された接合用積層部の最外層が、放電電極の絶縁体への半田付け性（接着性）の良好な金属層として形成されているので、絶縁体と放電電極との接合が強化され、絶縁体と放電電極との間にクラックや隙間ができるようなことを、確実に防止することができる。
【００３６】
絶縁体に、少なくとも２種の異種金属が交互に配置された接合用積層部をメッキ処理により形成し、次いで、前記絶縁体内に、放電ギャップが形成されるように放電電極を配置し、その後、放電ギャップが配置された絶縁体に熱処理を施して、接合用積層部を溶融させて、絶縁管と放電電極とを接合するようにしたので、従来の銀ロー製平ワッシャーやリング状体を配置した従来のギャップ式アレスタの製造方法ように、銀ロー製平ワッシャーやリング状体がずれたりするようなことがなく、しかも、メッキ処理により形成される接合用積層部は、その厚さが一定で、且つ、均一になるので、溶融した接合用積層部が、絶縁体の表面に流れ出るようなことがなく、また、ピンホールが生じたりするようなこともなく、放電特性の良好なギャップ式アレスタを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一例としての２極形のギャップ式アレスタを構成する接合用積層部が形成された絶縁体の断面図である。
【図２】図２は、本発明の一例としての２極形のギャップ式アレスタを構成する放電電極の一部断面を含む側面図である。
【図３】図３は、本発明の一例としての２極形のギャップ式アレスタの断面図である。
【図４】図４は、本発明の他の一例としての３極形のギャップ式アレスタの断面図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施例としての平面実装形のギャップ式アレスタを構成する接合用積層部が形成された絶縁体の断面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施例としての平面実装形のギャップ式アレスタの断面図である。
【符号の説明】
Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・・・・・ギャップ式アレスタ
Ｇ１、Ｇ２・・・・・・・・・・放電ギャップ
１、１０・・・・・・・・・・・絶縁体
２・・・・・・・・・・・・・・メタライズ層
３・・・・・・・・・・・・・・ニッケル層
４・・・・・・・・・・・・・・接合用積層部
４１・・・・・・・・・・・・・第１層
４２・・・・・・・・・・・・・第２層
４３・・・・・・・・・・・・・第３層
５、５０、５１・・・・・・・・放電電極
【図１】
2004227872.tif 000003
【図２】
2004227872.tif 000004
【図３】
2004227872.tif 000005
【図４】
2004227872.tif 000006
【図５】
2004227872.tif 000007
【図６】
2004227872.tif 000008