(57)【要約】【課題】ショートモードを可及的に少なくでき、火災等の発生を防止しうるサージアブソーバを提供する。【解決手段】絶縁物からなる筒体２２と、筒体２２の両端部を閉塞し、筒体２２内に空間２５を形成する絶縁物からなる２つの蓋体２４Ａ、２４Ｂと、空間２５内に封入された不活性ガスと、それぞれの蓋体２４Ａ、２４Ｂの中央部に設けられた貫通孔２７にそれぞれ挿通され、先端の電極部２８ａが所要の放電ギャップを介して対向し、リード部２８ｂが貫通孔２７を挿通する放電電極２８とを有するサージアブソーバ２０であって、放電電極２８の電極部２８ａは、蓋体２４Ａ、２４Ｂの貫通孔２７の、電極部２８ａの外径よりも大きな内径で蓋体の内面に開口する大径凹部２７ａ内に位置していることを特徴とする。【選択図】図１
2007280690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁物からなる筒体と、該筒体の両端部を閉塞し、筒体内に空間を形成する絶縁物からなる２つの蓋体と、該空間内に封入された不活性ガスと、前記それぞれの蓋体の中央部に設けられた貫通孔にそれぞれ挿通され、先端の電極部が前記空間内で所要の放電ギャップを介して対向し、リード部が前記貫通孔を挿通する放電電極とを有するサージアブソーバであって、
前記放電電極の電極部は、前記蓋体の貫通孔の、該電極部の外径よりも大きな内径で前記蓋体の内面に開口する大径凹部内に位置していることを特徴とするサージアブソーバ。
【請求項２】
前記放電電極の端面が、前記蓋体の内面と面一もしくは該蓋体の内面よりも凹んでいることを特徴とする請求項１記載のサージアブソーバ。
【請求項３】
前記放電電極の端面が、前記蓋体の内面から０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ凹んでいることを特徴とする請求項２記載のサージアブソーバ。
【請求項４】
前記電極部の外径は前記リード部の径と同一、または該径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３いずれか１記載のサージアブソーバ。
【請求項５】
前記電極部の外周面と前記大径凹部内壁面との隙間が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍに設定されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のサージアブソーバ。
【請求項６】
前記放電電極のリード部が前記蓋体の貫通孔に圧入されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載のサージアブソーバ。
【請求項７】
前記蓋体の内面が、前記筒体の内壁面に突出して形成された突起に当接して、蓋体の筒体に対する位置決めがなされていることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のサージアブソーバ。
【請求項８】
前記筒体の内壁面と前記蓋体の外面との間が樹脂により封止されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載のサージアブソーバ。
【請求項９】
前記筒体および蓋体がセラミックにより形成されていることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項記載のサージアブソーバ。
【請求項１０】
絶縁物からなる筒体と、該筒体の両端部を閉塞し、筒体内に空間を形成する絶縁物からなる２つの蓋体と、該空間内に封入された不活性ガスと、前記それぞれの蓋体の中央部に設けられた貫通孔にそれぞれ挿通され、先端の電極部が前記空間内で所要の放電ギャップを介して対向し、リード部が前記貫通孔を挿通する放電電極とを有するサージアブソーバの製造方法において、
前記蓋体の貫通孔に前記放電電極のリード部を圧入する工程と、
前記放電電極を取付けた一対の蓋体を、前記筒体の両端部に電極部を対向させた状態で配置する工程と、
該それぞれの蓋体の外面側に、リード部が挿通するリング状の封止樹脂を配置する工程と、
不活性ガスを充満させた加熱炉内に、上記筒体、蓋体、および封止樹脂の組付体を配置し、加熱炉により加熱して封止樹脂を溶融させ、次いで冷却することにより、封止樹脂により上記組付体を一体化する工程とを具備することを特徴とするサージアブソーバの製造方法。
【請求項１１】
前記筒体の内壁面に突起が形成され、該突起により筒体の両端部に蓋体を位置決めして配置することを特徴とする請求項１０記載のサージアブソーバの製造方法。
【請求項１２】
前記蓋体の貫通孔が、蓋体の内面に前記放電電極の電極部の外径よりも大きな内径で開口する大径凹部を有し、前記電極部を、前記大径凹部内に位置させることを特徴とする請求項１０または１１記載のサージアブソーバ。
【請求項１３】
前記筒体、蓋体がセラミックス製であることを特徴とする請求項１０〜１２いずれか1項記載のサージアブソーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サージアブソーバおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
落雷時の誘導電流から電気機器を保護するため、電気機器回路内等にサージアブソーバが組み込まれる。サージアブソーバはマイクロギャップ式のものが一般的であるが、図３に示すような、簡易な構成のものとしてボタン型のサージアブソーバも知られている（特開平１１−２２４７６１号公報、図２）。
このボタン型のサージアブソーバ１０は、ガラス管１２内を不活性ガスで置換して、両端を放電電極１４Ａ、１４Ｂで封止した構造のものとなっている。放電電極１４Ａ、１４Ｂ間が放電ギャップとなる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２２４７６１号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の上記ボタン型のサージアブソーバは、ガラス管１２の両端を封止する蓋体全体が放電電極１４Ａ、１４Ｂとなっていて、放電面積が大きなものとなっている。そのため、大電圧、大電流が加わった際、電極が飛散し、これにより、１回〜３回程度の放電でサージアブソーバ自体がショートモードとなってしまうという課題があった。このようなショートモードとなった状態のところに異常電圧や電流が侵入すると熱を発生し、周囲環境が悪いと火災になる危険性があった。
そこで本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、ショートモードを可及的に少なくでき、火災等の発生を防止しうるサージアブソーバおよびその製造方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るサージアブソーバは、絶縁物からなる筒体と、該筒体の両端部を閉塞し、筒体内に空間を形成する絶縁物からなる２つの蓋体と、該空間内に封入された不活性ガスと、前記それぞれの蓋体の中央部に設けられた貫通孔にそれぞれ挿通され、先端の電極部が前記空間内で所要の放電ギャップを介して対向し、リード部が前記貫通孔を挿通する放電電極とを有するサージアブソーバであって、
前記放電電極の電極部は、前記蓋体の貫通孔の、該電極部の外径よりも大きな内径で前記蓋体の内面に開口する大径凹部内に位置していることを特徴とする。
【０００６】
また、前記放電電極の端面が、前記蓋体の内面と面一もしくは該蓋体の内面よりも凹んでいることを特徴とする。
前記放電電極の端面が、前記蓋体の内面から０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ凹んでいることを特徴とする。
前記電極部の外径は前記リード部の径と同一、または該径よりも大きいことを特徴とする。
また、前記電極部の外周面と前記大径凹部内壁面との隙間が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍに設定されていることを特徴とする。
【０００７】
前記放電電極のリード部が前記蓋体の貫通孔に圧入されていることを特徴とする。
また、前記蓋体の内面が、前記筒体の内壁面に突出して形成された突起に当接して、蓋体の筒体に対する位置決めがなされていることを特徴とする。
また、前記筒体の内壁面と前記蓋体の外面との間が樹脂により封止されていることを特徴とする。
前記筒体および蓋体がセラミックにより形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また本発明に係るサージアブソーバの製造方法は、絶縁物からなる筒体と、該筒体の両端部を閉塞し、筒体内に空間を形成する絶縁物からなる２つの蓋体と、該空間内に封入された不活性ガスと、前記それぞれの蓋体の中央部に設けられた貫通孔にそれぞれ挿通され、先端の電極部が前記空間内で所要の放電ギャップを介して対向し、リード部が前記貫通孔を挿通する放電電極とを有するサージアブソーバの製造方法において、前記蓋体の貫通孔に前記放電電極のリード部を圧入する工程と、前記放電電極を取付けた一対の蓋体を、前記筒体の両端部に電極部を対向させた状態で配置する工程と、該それぞれの蓋体の外面側に、リード部が挿通するリング状の封止樹脂を配置する工程と、不活性ガスを充満させた加熱炉内に、上記筒体、蓋体、および封止樹脂の組付体を配置し、加熱炉により加熱して封止樹脂を溶融させ、次いで冷却することにより、封止樹脂により上記組付体を一体化する工程とを具備することを特徴とする。
【０００９】
また、前記筒体の内壁面に突起が形成され、該突起により筒体の両端部に蓋体を位置決めして配置することを特徴とする。
前記蓋体の貫通孔が、蓋体の内面に前記放電電極の電極部の外径よりも大きな内径で開口する大径凹部を有し、前記電極部を、前記大径凹部内に位置させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、放電電極と蓋体とを別に設け、放電電極を蓋体に組み付けるようにしているので、放電電極の電極部を蓋体の内面に比し、小さな面積に設定でき、大電圧、大電流が流れた場合でも、電極部の飛散を極力小さくできる。また、電極部が例え飛散しても、電極部の外周面と大径凹部の内壁面との間には所要の隙間が形成されているので、相手側電極部の方向へは飛散しにくく、大径凹部の隙間内に飛散物が滞留することとなり、したがって、両電極部間のショートモードをなくすことができ、オープンモードを好適に維持することができる。したがって、発熱による火災の発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１はサージアブソーバ２０の一実施の形態を示す断面図である。
２２は、セラミック等の絶縁物からなる筒体である。筒体２２の内壁面の、軸方向の中間位置には所定幅の突周部（突起）２３が周方向に形成されている。
該筒体２２の両端部は、セラミック等の絶縁物からなる２つの蓋体２４Ａ、２４Ｂにより封止され、筒体２２内に空間２５が形成されている。
【００１２】
蓋体２４Ａ、２４Ｂの内面が突周部２３の両端面に当接し、これにより筒体２２に対する蓋体２４Ａ、２４Ｂの位置決めがなされ、蓋体２４Ａ、２４Ｂ間の距離が規定される。
なお、蓋体２４Ａ、２４Ｂの外面は、筒体２２の両端部から筒体２２の内方側に位置するように筒体２２の長さ、両蓋体２４Ａ、２４Ｂの厚さが設定されている。したがって、両蓋体２４Ａ、２４Ｂの外面の外方には、空間２６が形成される。
空間２５内にはアルゴン等の不活性ガスが封入されている。
【００１３】
それぞれの蓋体２４Ａ、２４Ｂの中央部には、貫通孔２７が形成されている。
該貫通孔２７の、蓋体２４Ａ、２４Ｂの内面に開口する部位は大径凹部２７ａに形成されている。
２８、２８は放電電極であり、それぞれの貫通孔２７に挿通されている。
放電電極２８、２８の先端の電極部２８ａが空間２５内で所要の放電ギャップを介して対向し、リード部２８ｂが貫通孔２７を挿通して外部に導出されている。この放電電極２８、２８はリード部２８ｂにおいて貫通孔２７に圧入されている。
【００１４】
放電電極２８、２８の電極部２８ａ、２８ａは、大径凹部２７ａ内に位置している。大径凹部２７ａの内径は電極部２８ａの外径よりも大きい。したがって、大径凹部２７ａの内壁面と電極部２８ａの外周面との間には所要の隙間が形成されている。この隙間の大きさは、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度が好ましい。実施例では、電極部２８ａの外径を１．４ｍｍ、大径凹部２７ａの内径を１．８ｍｍとした。
【００１５】
また、放電電極２８、２８の電極部２８ａの先端面が、蓋体２４Ａ、２４Ｂの内面と面一もしくは該蓋体２４Ａ、２４Ｂの内面よりも凹んでいることが望ましい。好ましくは、電極部２８ａの先端面が、蓋体２４Ａ、２４Ｂの内面から０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ凹んでいるのがよい。実施例では、大径凹部２７ａの深さを０．５ｍｍ、電極部２８ａの厚さを０．３ｍｍとした。
【００１６】
前記空間２６内には封止樹脂３０が充填され、これにより筒体２２の内壁面と蓋体２４Ａ、２４Ｂの外面との間が樹脂により封止される。封止樹脂はエポキシ樹脂などを用いることができる。
【００１７】
上記サージアブソーバ２０は次のようにして製造できる。
まず、筒体２２、蓋体２４Ａ、２４Ｂは、セラミックを焼成するなどしてあらかじめ形成される。
この蓋体２４Ａ、２４Ｂの貫通孔２７に放電電極２８、２８のリード部２８ｂを圧入る。その際、大径の電極部２８ａは、大径凹部２７ａ内に位置させる。
【００１８】
次に、放電電極２８、２８を取付けた一対の蓋体２４Ａ、２４Ｂを、筒体２２の両端部に電極部２８ａを対向させた状態で配置する。
次いで、それぞれの蓋体２４Ａ、２４Ｂの外面側となる空間２６内に、リード部２８ｂが挿通するリング状の封止樹脂３０を配置する。
【００１９】
そして、不活性ガスを充満させた加熱炉（図示せず）内に、上記筒体２２、蓋体２４Ａ、２４Ｂ、および封止樹脂３０の組付体を配置し、加熱炉により加熱して封止樹脂を溶融させ、次いで冷却することにより、封止樹脂３０により上記組付体を一体化することによってサージアブソーバ２０を形成することができる。
【００２０】
本実施の形態では、放電電極２８、２８と蓋体２４Ａ、２４Ｂとを別に設け、放電電極２４Ａ、２４Ｂを蓋体２４Ａ、２４Ｂに組み付けるようにしているので、放電電極２８、２８の電極部２８ａを蓋体２４Ａ、２４Ｂの内面に比し、小さな面積に設定でき、大電圧、大電流が流れた場合でも、電極部２８ａの飛散を極力小さくできる。
【００２１】
また、電極部２８が例え飛散しても、電極部２８ａの先端面が蓋体２４Ａ、２４Ｂの内面と面一、もしくは蓋体２４Ａ、２４Ｂの内面よりも凹んでおり、さらには、電極部２８ａの外周面と大径凹部２７ａの内壁面との間には前記所要の隙間が形成されているので、相手側電極部２８ａの方向へは飛散しにくく、大径凹部２７ａの隙間内に飛散物が滞留することとなり、したがって、両電極部２８ａ間のショートモードをなくすことができ、常にオープンモードを維持することができる。したがって、発熱による火災の発生を防止できる。
【００２２】
電極部２８ａの先端面の、蓋体２４Ａ、２４Ｂ内面からの凹み量は、前記のように０．１ｍｍ〜０．３ｍｍが好適である。凹み量がこれよりも大きくなると放電特性が落ちるからである。また、凹んでいることにより、それだけ相手側電極方向への飛散を防止できる。
【００２３】
また、電極部２８ａの外周面と大径凹部２７ａの内壁面との間の隙間は、前記のように０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度が好ましい。隙間が大きいほど電極部が飛散した場合の滞留空間を確保できるが、隙間を上記よりも大きくすると、サージ電圧の吸収特性が低下するので好ましくない。
【００２４】
本実施の形態のサージアブソーバ２０は、ショートモードを回避でき、発熱を極力防止できる。サージアブソーバ２０は、種々の電源回路の中に組み込むことができるが、発熱を抑えることができるので、器具内に封止込まれる用途に使われる場合、例えば、図２に示すような、樹脂で一体に封止されるソケット３２の内部の、端子３３ａ、３３ａ間などに好適に組み込むことができる。
【００２５】
なお、筒部２２の内面側に突周部２３を設けて、この突周部２３の端面に蓋体２４Ａ、２４Ｂの内面を当接させるようにしたので、両電極部２８ａ間の距離(ギャップ)を正確に調整できるほか、封止樹脂３０の空間２５内への流入を防止することができる。
しかし、突周部２３は必ずしもリング状に連続して設けなくともよく、単なる突起状のものであってもよいし、場合によっては設けなくともよい。
【００２６】
また、封止樹脂３０により封止することで、はんだを用いないので環境に配慮したサージアブソーバとすることができる。
しかし、場合によっては、筒体２２、蓋体２４Ａ、２４Ｂをセラミックスとし、当該セラミックの部位に適宜メタライズ部を設けて、蓋体２４Ａ、２４Ｂや放電電極２８をろう付けして固定するようにしてもよい。
また、電極部２８ａはリード部２８ｂと同一径のものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】サージアブソーバの断面図である。
【図２】ソケット内にサージアブソーバを組み込んだ状態を示す説明図である。
【図３】従来のボタン型サージアブソーバの断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
２０  サージアブソーバ
２２  筒体
２３  突周部
２４Ａ、２４Ｂ  蓋体
２５  空間
２６  空間
２７  貫通孔
２８  放電電極
２８ａ  電極部
２８ｂ  リード部
３０  封止樹脂
３２  ソケット
３３ａ  端子
【図１】
2007280690.tif 000003
【図２】
2007280690.tif 000004
【図３】
2007280690.tif 000005