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JP2014241195A - Surge absorber - Google Patents

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JP2014241195A
JP2014241195A JP2013122478A JP2013122478A JP2014241195A JP 2014241195 A JP2014241195 A JP 2014241195A JP 2013122478 A JP2013122478 A JP 2013122478A JP 2013122478 A JP2013122478 A JP 2013122478A JP 2014241195 A JP2014241195 A JP 2014241195A
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stem member
electrode
lead wire
inner cap
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雅樹 野本
広瀬 英一郎
Eiichiro Hirose
英一郎 広瀬
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

【課題】低コストで製造可能であると共に高い接合信頼性が得られ、外部環境の導体の影響を受け難く、小型で続流も抑制可能なサージアブソーバを提供すること。【解決手段】筒状の金属製の内側ステム部材2Aと、内側ステム部材内に封着ガラス3で絶縁封着され貫通状態で気密に保持された一本のリード線4と、内側ステム部材上に固定されリード線の先端側を気密に封止する金属製の内側キャップ電極5Aと、内側キャップ電極内で内側キャップ電極との間に放電空間を空けてリード線に固定されリード線よりも外径の大きい内部電極部6と、内側ステム部材の外側に封着ガラスを介して固定された筒状の金属製の外側ステム部材2Bと、内側キャップ電極に対して放電空間を空けて内側キャップ電極を覆って外側ステム部材上に固定された金属製の外側キャップ電極5Bとを備えている。【選択図】図1The present invention provides a surge absorber that can be manufactured at a low cost, has high joint reliability, is hardly affected by a conductor in an external environment, is small, and can suppress a continuity. An inner stem member made of a cylindrical metal, a single lead wire that is insulated and sealed with a sealing glass in the inner stem member and hermetically held in a penetrating state, and an inner stem member A metal inner cap electrode 5A that is hermetically sealed to the leading end side of the lead wire and a discharge space between the inner cap electrode and the inner cap electrode inside the inner cap electrode, and is fixed to the lead wire and out of the lead wire. An inner electrode electrode 6 having a large diameter, a cylindrical metal outer stem member 2B fixed to the outer side of the inner stem member via a sealing glass, and an inner cap electrode with a discharge space from the inner cap electrode And an outer cap electrode 5B made of metal fixed on the outer stem member. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、落雷等で発生するサージから様々な機器を保護し、事故を未然に防ぐのに使用するサージアブソーバに関する。   The present invention relates to a surge absorber used for protecting various devices from a surge caused by a lightning strike or the like and preventing an accident in advance.

電話機、ファクシミリ、モデム等の通信機器用の電子機器が通信線との接続する部分、電源線、アンテナ或いはCRT駆動回路等、雷サージや静電気等の異常電圧(サージ電圧)による電撃を受けやすい部分には、異常電圧によって電子機器やこの機器を搭載するプリント基板の熱的損傷又は発火等による破壊を防止するために、サージアブソーバが接続されている。
例えば、このサージアブソーバとしては、対向した電極を密閉空間内に保持し、その空間に各種ガスを封止し、電極間の放電によって異常電圧をアースに流す避雷器(アレスタ)等がある。
Portions where electronic devices for communication equipment such as telephones, facsimiles, modems, etc. are connected to communication lines, power lines, antennas, CRT drive circuits, etc. A surge absorber is connected to prevent damage due to thermal damage or ignition of an electronic device or a printed circuit board on which the device is mounted due to an abnormal voltage.
For example, the surge absorber includes a lightning arrester (arrester) that holds opposed electrodes in a sealed space, seals various gases in the space, and flows an abnormal voltage to ground by discharge between the electrodes.

従来のサージアブソーバとして、例えば特許文献1には、絶縁性セラミックス或いはガラスにより、対向する電極を隔離・保持させた構造を有するサージ吸収素子が記載されている。このサージ吸収素子では、中空の角柱或いは円筒形のセラミックス体(ケース部材)の両端にMo−Mn層とNiメッキによる、いわゆるメタライジング処理を施し、42アロイや銅で冷間圧造した電極(蓋部材)と、銀−銅合金によるロウ付けを行うこと(テレフンケン法)により封止空間を形成している。
また、特許文献2には、複数の放電室を直列に接続し、全体のアーク放電電圧を続流が生じない電圧まで上げて続流を防止するアレスタが提案されている。
As a conventional surge absorber, for example, Patent Document 1 describes a surge absorbing element having a structure in which opposing electrodes are isolated and held by insulating ceramics or glass. In this surge absorbing element, a hollow prism or cylindrical ceramic body (case member) is subjected to a so-called metallizing treatment by Mo-Mn layer and Ni plating on both ends, and cold-forged with 42 alloy or copper (lid) Member) and brazing with a silver-copper alloy (Telefunken method) to form a sealed space.
Patent Document 2 proposes an arrester in which a plurality of discharge chambers are connected in series and the overall arc discharge voltage is increased to a voltage at which no continuity occurs to prevent the continuation.

特開2003−31337号公報JP 2003-31337 A 特開平09−92431号公報JP 09-92431 A

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
特許文献1に記載のサージアブソーバでは、セラミックス体と電極になる蓋部材とを封止性高く接合することを目的としてセラミックス体の両端に緻密なMo−Mn層とNiメッキを施す工程が必要であり、Mo、Mn、Ni等のマイナーメタルが必要になると共に製造コストが増大してしまう問題がある。
また、絶縁性のセラミックス体が外表面積の大部分を占有しており、外部環境で金属などの導体が近接していた場合、放電性能が影響を受けるという不都合があった。例えば、実装する基板の背面に回路パターン等の背面電極が形成されている場合、筐体が絶縁体の場合では内部電極と容量結合するなどして放電空間の電界が意図した状況から変動してしまう問題があった。
さらに、特許文献2に記載の技術では、複数の放電室を直列に連結しているために、全長が長くなってしまい、実装する基板上での占有面積や体積が増大してしまう不都合があった。
The following problems remain in the conventional technology.
The surge absorber described in Patent Document 1 requires a step of applying a dense Mo-Mn layer and Ni plating on both ends of the ceramic body for the purpose of bonding the ceramic body and the lid member serving as an electrode with high sealing performance. There is a problem that minor metals such as Mo, Mn, and Ni are required and the manufacturing cost increases.
Further, the insulating ceramic body occupies most of the outer surface area, and when a conductor such as a metal is close in the external environment, there is a disadvantage that the discharge performance is affected. For example, when a back electrode such as a circuit pattern is formed on the back surface of the substrate to be mounted, if the housing is an insulator, the electric field in the discharge space varies from the intended situation due to capacitive coupling with the internal electrode. There was a problem.
Furthermore, the technique disclosed in Patent Document 2 has a disadvantage in that since a plurality of discharge chambers are connected in series, the overall length becomes long, and the occupied area and volume on the substrate to be mounted increase. It was.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、低コストで製造可能であると共に高い接合信頼性が得られ、外部環境の導体の影響を受け難く、小型で続流も抑制可能なサージアブソーバを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can be manufactured at a low cost, can obtain high joint reliability, is hardly affected by a conductor in the external environment, and is a small-sized surge that can suppress a follow-up flow. The purpose is to provide an absorber.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明に係るサージアブソーバは、筒状の金属製の内側ステム部材と、前記内側ステム部材内に封着ガラスで絶縁封着され貫通状態で気密に保持された一本のリード線と、前記内側ステム部材上に固定され前記リード線の先端側を気密に封止する金属製の内側キャップ電極と、前記内側キャップ電極内で前記内側キャップ電極との間に放電空間を空けて前記リード線に固定され前記リード線よりも外径の大きい内部電極部と、前記内側ステム部材の外周側に封着ガラスを介して固定された筒状の金属製の外側ステム部材と、前記内側キャップ電極に対して放電空間を空けて前記内側キャップ電極を覆って前記外側ステム部材上に固定された金属製の外側キャップ電極とを備えていることを特徴とする。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the surge absorber according to the first invention includes a cylindrical metal inner stem member, and one lead wire that is insulated and sealed with sealing glass in the inner stem member and is airtightly held in a penetrating state. A metal inner cap electrode fixed on the inner stem member and hermetically sealing a tip end side of the lead wire, and a discharge space between the inner cap electrode and the inner cap electrode in the inner cap electrode. An inner electrode portion fixed to a lead wire and having a larger outer diameter than the lead wire; a cylindrical metal outer stem member fixed to an outer peripheral side of the inner stem member via a sealing glass; and the inner cap And a metal outer cap electrode fixed on the outer stem member so as to cover the inner cap electrode with a discharge space from the electrode.

このサージアブソーバでは、内側キャップ電極に対して放電空間を空けて内側キャップ電極を覆って外側ステム部材上に固定された金属製の外側キャップ電極を備えているので、内側キャップ電極の内外に少なくとも2つの放電空間が内部電極部を中心にして筒状に重なった層状に形成される。したがって、複数の放電空間が半径方向に直列に連結されることで、アーク放電電圧が上がって続流を抑制することができると共に小型化を図ることができる。
また、内側キャップ電極との間に放電空間を空けてリード線に固定されリード線よりも外径の大きい内部電極部を備えているので、ハーメチックシール構造を採用してキャップ自体を電極とすることで、全体として簡便な構造であると共に小型化が可能になる。また、キャップ電極とステム部材とが互いに金属同士であるため、既知の種々の工法により接合が容易であると共に高い接合信頼性が得られる。また、セラミックス体の端面をメッキする工程がなく、Mo、Mn、Ni等のマイナーメタルの使用を減らすことができる。
また、外側キャップ電極自体を実装端子とすることができるため、実装状態で低背化できると共に高い実装強度を得ることができる。したがって、2本のリード線で立設された場合に比べて、傾き難く、周囲の他の部品との接触を防ぐことができると共に、振動にも強く、高い信頼性を得ることができる。
さらに、このサージアブソーバでは、筐体となる外側キャップ電極が金属であるため、外部環境の導体との相互作用による電界変動の影響を遮蔽することができる。
The surge absorber includes a metal outer cap electrode fixed on the outer stem member so as to cover the inner cap electrode with a discharge space with respect to the inner cap electrode. Two discharge spaces are formed in a layered manner with a cylindrical shape centered on the internal electrode portion. Therefore, by connecting the plurality of discharge spaces in series in the radial direction, the arc discharge voltage can be increased to suppress the continuity, and the size can be reduced.
In addition, there is an internal electrode part that is fixed to the lead wire with a discharge space between it and the inner cap electrode, and has a larger outer diameter than the lead wire. Thus, the overall structure is simple and the size can be reduced. In addition, since the cap electrode and the stem member are made of metal, they can be easily joined by various known methods, and high joining reliability can be obtained. In addition, there is no step of plating the end face of the ceramic body, and the use of minor metals such as Mo, Mn, and Ni can be reduced.
Further, since the outer cap electrode itself can be used as a mounting terminal, the height can be reduced in the mounted state and high mounting strength can be obtained. Therefore, compared to the case of standing by two lead wires, it is difficult to incline and can prevent contact with other surrounding parts, and is also resistant to vibrations and high reliability can be obtained.
Further, in this surge absorber, since the outer cap electrode serving as the housing is made of metal, it is possible to shield the influence of the electric field fluctuation due to the interaction with the conductor in the external environment.

第2の発明に係るサージアブソーバは、第1の発明において、前記内側キャップ電極及び前記外側キャップ電極が、前記リード線を中心軸上に配して円筒状に形成され、前記内部電極部が、前記リード線を中心軸上に配して円柱状に形成されていることを特徴とする。
すなわち、このサージアブソーバでは、内側キャップ電極及び外側キャップ電極が、リード線を中心軸上に配して円筒状に形成され、内部電極部が、リード線を中心軸上に配して円柱状に形成されているので、同軸構造の対向電極を構成でき、電極間距離が軸方向に同じであることから、内部電極部の中心表面の電界が強くなり、より少ない電極間距離で放電電圧の制御が可能になる。これにより、より小型化が可能になる。また、電極の対向面積をより省スペースで増大させることが可能になり、放電の安定性に寄与させることができる。また、放電空間が全周で同じ間隔であるため、安定した放電特性を得ることができる。
A surge absorber according to a second invention is the surge absorber according to the first invention, wherein the inner cap electrode and the outer cap electrode are formed in a cylindrical shape with the lead wire disposed on a central axis, and the internal electrode portion is The lead wire is arranged on a central axis and is formed in a cylindrical shape.
That is, in this surge absorber, the inner cap electrode and the outer cap electrode are formed in a cylindrical shape with the lead wire disposed on the central axis, and the internal electrode portion is formed in a cylindrical shape with the lead wire disposed on the central axis. Because it is formed, a counter electrode with a coaxial structure can be configured, and the distance between the electrodes is the same in the axial direction. Therefore, the electric field at the center surface of the internal electrode section becomes stronger, and the discharge voltage can be controlled with a smaller distance between the electrodes. Is possible. Thereby, further miniaturization becomes possible. In addition, the facing area of the electrodes can be increased in a smaller space, which can contribute to discharge stability. In addition, since the discharge space has the same interval on the entire circumference, stable discharge characteristics can be obtained.

第3の発明に係るサージアブソーバは、第1又は第2の発明において、互いに同軸に配された前記内側ステム部材と前記外側ステム部材との間に、これらと同軸で筒状の金属製の中間ステム部材が封着ガラスを介して少なくとも1つ設けられ、互いに同軸に配された前記内側キャップ電極と前記外側キャップ電極との間に、これらと同軸で内外に放電空間を空けて内側を封止する金属製の中間キャップ電極が少なくとも1つの前記中間ステム部材上に固定されていることを特徴とする。
すなわち、このサージアブソーバでは、内側キャップ電極と外側キャップ電極との間に、内外に放電空間を空けて内側を封止する金属製の中間キャップ電極が少なくとも1つの中間ステム部材上に固定されているので、3つ以上の複数層に放電空間が分割されてアーク放電電圧をさらに上げることが可能になる。
According to a third aspect of the present invention, the surge absorber according to the first or second aspect is formed between the inner stem member and the outer stem member that are coaxially arranged with each other, and a cylindrical metallic intermediate that is coaxial with the inner stem member and the outer stem member. At least one stem member is provided via the sealing glass, and between the inner cap electrode and the outer cap electrode, which are arranged coaxially with each other, a discharge space is formed coaxially with the inside and outside to seal the inside. A metal intermediate cap electrode is fixed on the at least one intermediate stem member.
That is, in this surge absorber, between the inner cap electrode and the outer cap electrode, a metal intermediate cap electrode that seals the inner side with a discharge space inside and outside is fixed on at least one intermediate stem member. Therefore, the discharge space is divided into three or more layers, and the arc discharge voltage can be further increased.

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るサージアブソーバによれば、内側キャップ電極に対して放電空間を空けて内側キャップ電極を覆って外側ステム部材上に固定された金属製の外側キャップ電極を備えているので、複数の放電空間が半径方向に直列に連結されることで、アーク放電電圧が上がって続流を抑制することができると共に小型化を図ることができる。
また、内側キャップ電極との間に放電空間を空けてリード線に固定されリード線よりも外径の大きい内部電極部を備えているので、簡便な構成かつ安価であると共に小型化が可能になり、さらに高い接合信頼性が得られると共に外部環境の導体との相互作用による電界変動の影響を遮蔽することができる。
The present invention has the following effects.
That is, according to the surge absorber according to the present invention, since the metal cap cap is fixed on the outer stem member so as to cover the inner cap electrode with a discharge space from the inner cap electrode, By connecting the discharge spaces in series in the radial direction, the arc discharge voltage can be increased to suppress the continuity, and the size can be reduced.
In addition, a discharge space is provided between the inner cap electrode and the inner electrode part, which is fixed to the lead wire and has an outer diameter larger than that of the lead wire. Further, it is possible to obtain higher bonding reliability and to shield the influence of electric field fluctuation due to the interaction with the conductor in the external environment.

本発明に係るサージアブソーバの第1実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of the surge absorber which concerns on this invention. 第1実施形態において、サージアブソーバを示す底面図である。In 1st Embodiment, it is a bottom view which shows a surge absorber. 第1実施形態において、サージアブソーバの3種類の実装形態を示す説明図である。In 1st Embodiment, it is explanatory drawing which shows three types of mounting forms of a surge absorber. 本発明に係るサージアブソーバの第2実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the surge absorber which concerns on this invention. 第2実施形態において、サージアブソーバを示す底面図である。In 2nd Embodiment, it is a bottom view which shows a surge absorber.

以下、本発明に係るサージアブソーバの第1実施形態を、図1から図3を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能又は認識容易な大きさとするために縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, a first embodiment of a surge absorber according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In each drawing used for the following description, the scale is appropriately changed in order to make each member recognizable or easily recognizable.

本実施形態のサージアブソーバ1は、図1及び図2に示すように、筒状の金属製の内側ステム部材2Aと、内側ステム部材2A内に封着ガラス3で絶縁封着され貫通状態で気密に保持された一本のリード線4と、内側ステム部材2A上に固定されリード線4の先端側を気密に封止する金属製の内側キャップ電極5Aと、内側キャップ電極5A内で内側キャップ電極5Aとの間に放電空間を空けてリード線4に固定されリード線4よりも外径の大きい内部電極部6と、内側ステム部材2Aの外周側に封着ガラス3を介して固定された筒状の金属製の外側ステム部材2Bと、内側キャップ電極5Aに対して放電空間を空けて内側キャップ電極5Aを覆って外側ステム部材2B上に固定された金属製の外側キャップ電極5Bとを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the surge absorber 1 according to the present embodiment is a cylindrical metal inner stem member 2A, and the inner stem member 2A is hermetically sealed with a sealing glass 3 and is airtight in a penetrating state. A lead wire 4 held on the inner stem member 2A, a metal inner cap electrode 5A which is fixed on the inner stem member 2A and hermetically seals the distal end side of the lead wire 4, and an inner cap electrode in the inner cap electrode 5A. An internal electrode portion 6 which is fixed to the lead wire 4 with a discharge space between the lead wire 4 and a larger outer diameter than the lead wire 4, and a cylinder fixed to the outer peripheral side of the inner stem member 2A via the sealing glass 3 A metal outer stem member 2B, and a metal outer cap electrode 5B fixed on the outer stem member 2B, covering the inner cap electrode 5A with a discharge space from the inner cap electrode 5A. Yes.

上記内部電極部6は、例えばステンレス、ニッケル、洋白等で形成されている。
また、内部電極部6は、その中心軸上にリード線4を挿入する挿通孔を有し、挿通孔に挿入された状態でリード線4が溶接されている。
上記内側キャップ電極5A及び外側キャップ電極5Bは、リード線4を中心軸上に配して上部が閉塞された円筒状に形成され、内部電極部6は、リード線4を中心軸上に配して円柱状に形成されている。
The internal electrode portion 6 is made of, for example, stainless steel, nickel, or white.
Further, the internal electrode portion 6 has an insertion hole for inserting the lead wire 4 on the central axis thereof, and the lead wire 4 is welded in a state of being inserted into the insertion hole.
The inner cap electrode 5A and the outer cap electrode 5B are formed in a cylindrical shape in which the lead wire 4 is arranged on the central axis and the upper part is closed, and the internal electrode portion 6 is arranged on the central axis. It is formed in a cylindrical shape.

内側キャップ電極5A及び外側キャップ電極5Bは、例えば洋白製であり、内側ステム部材2A及び外側ステム部材2Bは、鉄ニッケル合金等で形成されている。
内側キャップ電極5Aは、外側キャップ電極5B内に間隔を空けて収納可能に、外側キャップ電極5Bよりも外径が小さく、高さも低く設定されている。
外側キャップ電極5Bの表面は、半田材等で実装し易くするために銀合金等のメッキが施されている。
The inner cap electrode 5A and the outer cap electrode 5B are made of, for example, Western white, and the inner stem member 2A and the outer stem member 2B are formed of iron-nickel alloy or the like.
The inner cap electrode 5A is set to have a smaller outer diameter and a lower height than the outer cap electrode 5B so that the inner cap electrode 5A can be accommodated in the outer cap electrode 5B with a space therebetween.
The surface of the outer cap electrode 5B is plated with a silver alloy or the like for easy mounting with a solder material or the like.

内側キャップ電極5Aは、真空引き又はガス置換した後に下部が内側ステム部材2A上に圧入、ロウ付け、コールドウェルド(冷間圧接)、電気溶接等で接合され、内側ステム部材2A内に低融点ガラスの封着ガラス3でハーメチック溶接されたリード線4と電気的に絶縁されてハーメチックシール構造となっている。
また、外側キャップ電極5Bは、真空引き又はガス置換した後に下部が外側ステム部材2B上に圧入、ロウ付け、コールドウェルド(冷間圧接)、電気溶接等で接合され、外側ステム部材2B内に低融点ガラスの封着ガラス3でハーメチック溶接された内側ステム部材2Aと電気的に絶縁されてハーメチックシール構造となっている。
The inner cap electrode 5A has its lower part joined to the inner stem member 2A by press fitting, brazing, cold welding (cold welding), electric welding, etc. after evacuation or gas replacement, and the inner stem member 2A has a low melting point glass. A hermetic seal structure is obtained by being electrically insulated from the lead wire 4 hermetically welded by the sealing glass 3.
In addition, the outer cap electrode 5B has a lower portion joined to the outer stem member 2B by press fitting, brazing, cold welding (cold welding), electric welding, or the like after evacuation or gas replacement. A hermetic seal structure is obtained by being electrically insulated from the inner stem member 2A hermetically welded by the sealing glass 3 having a melting point glass.

このように、内側キャップ電極5A及び外側キャップ電極5Bを内側ステム部材2A及び外側ステム部材2Bに固定する際に、加熱工程が不要になるため、封止する放電制御ガスの圧力を高め易く、良好な応答電圧を得やすくなるとともに、高電圧化(高Vs化)も容易である。
また、加熱工程が不要になるため、使用している部材の熱による変性や脱ガスが起こり難くなり、想定外の放電現象が起こり難くなる。
なお、内側キャップ電極5A内及び外側キャップ電極5B内は、真空又は放電制御ガスが封入された状態とされる。
上記放電制御ガスは、He、Ar、Ne、Xe、SF、CO、C、C、CF、H、N、大気(空気)及びこれらの混合ガスである。
In this way, when the inner cap electrode 5A and the outer cap electrode 5B are fixed to the inner stem member 2A and the outer stem member 2B, a heating process is not required, and thus it is easy to increase the pressure of the discharge control gas to be sealed. It is easy to obtain a high response voltage, and high voltage (high Vs) is easy.
Moreover, since a heating process becomes unnecessary, it becomes difficult to denature and degas by the heat | fever of the member currently used, and it becomes difficult to occur the unexpected discharge phenomenon.
The inside cap electrode 5A and the outside cap electrode 5B are in a state in which a vacuum or a discharge control gas is sealed.
The discharge control gas is He, Ar, Ne, Xe, SF 6 , CO 2 , C 3 F 8 , C 2 F 6 , CF 4 , H 2 , N 2 , air (air), and a mixed gas thereof. .

なお、内部電極部6の外周面には、カーボン製のトリガー部を形成しても構わない。このトリガー部は、炭素材で形成されたカーボントリガであって、線状や楕円膜状などに形成されている。   Note that a carbon trigger portion may be formed on the outer peripheral surface of the internal electrode portion 6. The trigger portion is a carbon trigger formed of a carbon material, and is formed in a linear shape or an elliptical membrane shape.

このサージアブソーバ1は、図3に示すように、リード線4と外側キャップ電極5Bとを接続端子として実装される。すなわち、図3の(a)に示すように、回路基板等である基板100上の配線等にリード線4を半田材等で接合すると共に、リード線4を屈曲させ外側キャップ電極5Bを基板100上に倒した状態で外側キャップ電極5Bを半田材等の導電性融着材101で基板100上の配線等に接合することで、サージアブソーバ1が実装される。   As shown in FIG. 3, the surge absorber 1 is mounted with the lead wire 4 and the outer cap electrode 5B as connection terminals. That is, as shown in FIG. 3A, the lead wire 4 is joined to a wiring or the like on the substrate 100 such as a circuit board with a solder material or the like, and the lead wire 4 is bent to connect the outer cap electrode 5B to the substrate 100. The surge absorber 1 is mounted by joining the outer cap electrode 5B to a wiring or the like on the substrate 100 with a conductive fusing material 101 such as a solder material in a state of being tilted upward.

なお、基板100の背面側に回路パターン等の背面電極102が形成されていると、筐体が絶縁体の場合では内部電極と容量結合するなどして放電空間の電界が意図した状況から変動するが、本実施形態のサージアブソーバ1では、筐体となる外側キャップ電極5Bが金属であるため、このような変動の心配が無い。すなわち、外側キャップ電極5Bにより、外部環境の導体との相互作用による電界変動の影響を遮蔽することができる。   If the back electrode 102 such as a circuit pattern is formed on the back side of the substrate 100, the electric field in the discharge space fluctuates from the intended situation due to capacitive coupling with the internal electrode when the housing is an insulator. However, in the surge absorber 1 of the present embodiment, since the outer cap electrode 5B serving as the housing is made of metal, there is no fear of such fluctuation. That is, the outer cap electrode 5B can shield the influence of the electric field fluctuation due to the interaction with the conductor in the external environment.

また、図3の(b)に示すように、基板100にリード線4を半田材で接合すると共に、リード線4を屈曲させ外側キャップ電極5Bを基板100上に倒した状態とし、さらに外側キャップ電極5Bの先端に別のリード線4Bの一端を半田材等で接合すると共に、このリード線4の他端を半田材等で基板100上の配線等に接合することで、サージアブソーバ1が実装される。これらの図3の(a)及び(b)に示す実装形態では、サージアブソーバ1が基板100上に倒れた状態で実装されるため、低背化が可能になる。   Further, as shown in FIG. 3B, the lead wire 4 is joined to the substrate 100 with a solder material, the lead wire 4 is bent and the outer cap electrode 5B is brought down on the substrate 100, and the outer cap is further removed. The surge absorber 1 is mounted by joining one end of another lead wire 4B to the tip of the electrode 5B with a solder material or the like and joining the other end of the lead wire 4 to a wiring or the like on the substrate 100 with a solder material or the like. Is done. In the mounting forms shown in FIGS. 3A and 3B, the surge absorber 1 is mounted in a state of being tilted on the substrate 100, so that the height can be reduced.

さらに、図3の(c)に示すように、基板100上の配線等に外側キャップ電極5Bの先端部を半田材等の導電性融着材101で接合すると共に、リード線4を屈曲させて折り返し基板100上の配線等に半田材等で接合することで、サージアブソーバ1が倒立状態で実装される。図3の(a)及び(c)に示す実装形態では、外側キャップ電極5B自体が実装用の接続端子として基板100上に接合されるため、別途リード線4を接続する必要が無いと共に、高い実装強度を得ることができる。また、図3の(c)のように実装した場合でも、金属製の外側キャップ電極5Bにより、外側キャップ電極5Bに沿って配されるリード線4との間の影響も無くなる。   Further, as shown in FIG. 3 (c), the front end portion of the outer cap electrode 5B is joined to the wiring on the substrate 100 with a conductive fusing material 101 such as a solder material, and the lead wire 4 is bent. The surge absorber 1 is mounted in an inverted state by bonding to a wiring or the like on the folded substrate 100 with a solder material or the like. In the mounting form shown in FIGS. 3A and 3C, the outer cap electrode 5B itself is bonded onto the substrate 100 as a connecting terminal for mounting, so that it is not necessary to connect the lead wire 4 separately and is high. Mounting strength can be obtained. Moreover, even when mounted as shown in FIG. 3C, the influence between the lead wire 4 arranged along the outer cap electrode 5B is eliminated by the metal outer cap electrode 5B.

このサージアブソーバ1では、過電圧又は過電流が侵入すると、トリガー部が設けられていると、まず内側キャップ電極5Aとトリガー部との間でトリガー放電が行われ、さらに放電が進展して内部電極部6の中央部と内側キャップ電極5Aとの間と、内側キャップ電極5Aと外側キャップ電極5Bとの間との2つの放電空間(図1中の二点鎖線で囲んだ領域)で主放電が行われることでサージが吸収される。   In this surge absorber 1, when an overvoltage or overcurrent enters, if a trigger portion is provided, trigger discharge is first performed between the inner cap electrode 5 </ b> A and the trigger portion, and further, the discharge progresses and the internal electrode portion 6 is discharged in two discharge spaces between the central portion 6 and the inner cap electrode 5A and between the inner cap electrode 5A and the outer cap electrode 5B (a region surrounded by a two-dot chain line in FIG. 1). The surge is absorbed.

このように本実施形態のサージアブソーバ1では、内側キャップ電極5Aに対して放電空間を空けて内側キャップ電極5Aを覆って外側ステム部材2B上に固定された金属製の外側キャップ電極5Bを備えているので、内側キャップ電極5Aの内外に少なくとも2つの放電空間が内部電極部6を中心にして筒状に重なった層状に形成される。したがって、複数の放電空間が半径方向に直列に連結されることで、アーク放電電圧が上がって続流を抑制することができると共に小型化を図ることができる。   As described above, the surge absorber 1 of the present embodiment includes the metal outer cap electrode 5B that is fixed on the outer stem member 2B so as to cover the inner cap electrode 5A with a discharge space from the inner cap electrode 5A. Therefore, at least two discharge spaces are formed in the inner cap electrode 5 </ b> A inside and outside in a layered manner with a cylindrical shape centering on the inner electrode portion 6. Therefore, by connecting the plurality of discharge spaces in series in the radial direction, the arc discharge voltage can be increased to suppress the continuity, and the size can be reduced.

また、内側キャップ電極5Aとの間に放電空間を空けてリード線4に固定されリード線4よりも外径の大きい内部電極部6を備えているので、ハーメチックシール構造を採用してキャップ自体を電極とすることで、全体として簡便な構造であると共に小型化が可能になる。また、キャップ電極とステム部材とが互いに金属同士であるため、既知の種々の工法により接合が容易であると共に高い接合信頼性が得られる。また、接合にMo、Mn、Ni等を使用しないため、これらマイナーメタルの使用を減らすことができる。   In addition, since the inner electrode electrode 6 is provided with an internal electrode portion 6 which is fixed to the lead wire 4 and has a larger outer diameter than the lead wire 4 with a discharge space between the inner cap electrode 5A and the cap itself. By using the electrodes, the overall structure is simple and the size can be reduced. In addition, since the cap electrode and the stem member are made of metal, they can be easily joined by various known methods, and high joining reliability can be obtained. Moreover, since Mo, Mn, Ni, etc. are not used for joining, use of these minor metals can be reduced.

また、外側キャップ電極5B自体を実装端子とすることができるため、実装状態で低背化できると共に高い実装強度を得ることができる。したがって、2本のリード線で立設された場合に比べて、傾き難く、周囲の他の部品との接触を防ぐことができると共に、振動にも強く、高い信頼性を得ることができる。
さらに、筐体となる外側キャップ電極5bが金属であるため、外部環境の導体との相互作用による電界変動の影響を遮蔽することができる。
Further, since the outer cap electrode 5B itself can be used as a mounting terminal, the height can be reduced in the mounted state and high mounting strength can be obtained. Therefore, compared to the case of standing by two lead wires, it is difficult to incline and can prevent contact with other surrounding parts, and is also resistant to vibrations and high reliability can be obtained.
Furthermore, since the outer cap electrode 5b serving as the casing is made of metal, it is possible to shield the influence of the electric field fluctuation due to the interaction with the conductor in the external environment.

また、内側キャップ電極5A及び外側キャップ電極5Bが、リード線4を中心軸上に配して円筒状に形成され、内部電極部6が、リード線4を中心軸上に配して円柱状に形成されているので、同軸構造の対向電極を構成でき、電極間距離が軸方向に同じであることから、内部電極部6の中心表面の電界が強くなり、より少ない電極間距離で放電電圧の制御が可能になる。これにより、より小型化が可能になる。また、電極の対向面積をより省スペースで増大させることが可能になり、放電の安定性に寄与させることができる。また、放電空間が全周で同じ間隔であるため、安定した放電特性を得ることができる。   Further, the inner cap electrode 5A and the outer cap electrode 5B are formed in a cylindrical shape with the lead wire 4 disposed on the central axis, and the internal electrode portion 6 is formed in a columnar shape with the lead wire 4 disposed on the central axis. Since it is formed, a counter electrode having a coaxial structure can be formed, and the distance between the electrodes is the same in the axial direction. Therefore, the electric field at the center surface of the internal electrode portion 6 becomes strong, and the discharge voltage can be reduced with a smaller distance between the electrodes. Control becomes possible. Thereby, further miniaturization becomes possible. In addition, the facing area of the electrodes can be increased in a smaller space, which can contribute to discharge stability. In addition, since the discharge space has the same interval on the entire circumference, stable discharge characteristics can be obtained.

なお、内側キャップ電極5Aと内部電極部6との間隔及び内側キャップ電極5Aと外側キャップ電極5Bとの間隔を狭くして互いに近接させることで、放電による金属蒸気がキャップ電極の周面や内部電極部6に付着するため、下方の封着ガラス3の表面に付着し難く、特性劣化を抑制することができる。したがって、放電制御ガスのガス圧を高めて放電電圧を高くしても、飛び散った金属蒸気による影響を低減することができる。   The gap between the inner cap electrode 5A and the inner electrode portion 6 and the distance between the inner cap electrode 5A and the outer cap electrode 5B are narrowed and brought close to each other, so that the metal vapor generated by the discharge can be caused by the peripheral surface of the cap electrode or the inner electrode. Since it adheres to the part 6, it is difficult to adhere to the surface of the lower sealing glass 3, and the characteristic deterioration can be suppressed. Therefore, even if the discharge voltage is increased by increasing the gas pressure of the discharge control gas, the influence of the scattered metal vapor can be reduced.

次に、本発明に係るサージアブソーバの第2実施形態について、図4及び図5を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   Next, a second embodiment of the surge absorber according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that, in the following description of the embodiment, the same components described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、内側キャップ電極5Aと外側キャップ電極5Bとにより筒状の2層の放電空間を形成しているのに対し、第2実施形態のサージアブソーバ21では、図4及び図5に示すように、内側キャップ電極5Aと外側キャップ電極5Bとの間に、内外に放電空間を空けて内側を封止する金属製の中間キャップ電極5Cが設けられて、筒状の3層の放電空間を形成している点である。   The difference between the second embodiment and the first embodiment is that in the first embodiment, the inner cap electrode 5A and the outer cap electrode 5B form a cylindrical two-layer discharge space. In the surge absorber 21 of the second embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, a metal intermediate cap that seals the inside with a discharge space inside and outside between the inner cap electrode 5 </ b> A and the outer cap electrode 5 </ b> B. The electrode 5C is provided to form a cylindrical three-layer discharge space.

すなわち、第2実施形態では、互いに同軸に配された内側ステム部材2Aと外側ステム部材2Bとの間に、これらと同軸で筒状の金属製の中間ステム部材2Cが封着ガラス3を介して設けられている。また、互いに同軸に配された内側キャップ電極5Aと外側キャップ電極との間に、これらと同軸で内外に放電空間を空けて内側を封止する金属製の中間キャップ電極5Cが中間ステム部材2C上に固定されている。したがって、内側ステム部材2Aと中間ステム部材2Cと外側ステム部材2Bとは、封着ガラス3で互いに電気的に絶縁され、内側キャップ電極5Aと中間キャップ電極5Cと外側キャップ電極とも、互いに放電空間を介して電気的に絶縁されている。
上記中間ステム部材2Cは、内側ステム部材2Aと同様の金属材料で形成され、上記中間キャップ電極5Cは、内側キャップ電極5Aと同様の金属材料で形成されている。
That is, in the second embodiment, between the inner stem member 2 </ b> A and the outer stem member 2 </ b> B arranged coaxially with each other, a cylindrical metal intermediate stem member 2 </ b> C coaxial with these is interposed via the sealing glass 3. Is provided. Further, between the inner cap electrode 5A and the outer cap electrode, which are arranged coaxially with each other, a metal intermediate cap electrode 5C that is coaxial with these and opens the discharge space inside and outside to seal the inside is provided on the intermediate stem member 2C. It is fixed to. Therefore, the inner stem member 2A, the intermediate stem member 2C, and the outer stem member 2B are electrically insulated from each other by the sealing glass 3, and the inner cap electrode 5A, the intermediate cap electrode 5C, and the outer cap electrode have a discharge space from each other. Is electrically insulated.
The intermediate stem member 2C is formed of the same metal material as the inner stem member 2A, and the intermediate cap electrode 5C is formed of the same metal material as the inner cap electrode 5A.

このように第2実施形態のサージアブソーバ21では、内側キャップ電極5Aと外側キャップ電極5Bとの間に、内外に放電空間を空けて内側を封止する金属製の中間キャップ電極5Cが中間ステム部材2C上に固定されているので、3つの複数層に放電空間が分割されてアーク放電電圧をさらに上げることが可能になる。
なお、互いに外径の異なる2以上の中間ステム部材2C及び中間キャップ電極5Cをさらに同軸で設けて、4層以上の多段に放電空間を半径方向に形成しても構わない。
As described above, in the surge absorber 21 according to the second embodiment, the intermediate cap member 5C made of metal that seals the inner side with a discharge space between the inner cap electrode 5A and the outer cap electrode 5B is provided between the inner cap electrode 5A and the outer cap electrode 5B. Since it is fixed on 2C, the discharge space can be divided into three layers to further increase the arc discharge voltage.
Two or more intermediate stem members 2C and intermediate cap electrodes 5C having different outer diameters may be further provided coaxially to form discharge spaces in the radial direction in four or more stages.

なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1,21…サージアブソーバ、2A…内側ステム部材、2B…外側ステム部材、2C…中間ステム部材、3…封着ガラス、4…リード線、5A…内側キャップ電極、5B…外側キャップ電極、5C…中間キャップ、6…内部電極部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 ... Surge absorber, 2A ... Inner stem member, 2B ... Outer stem member, 2C ... Intermediate stem member, 3 ... Sealing glass, 4 ... Lead wire, 5A ... Inner cap electrode, 5B ... Outer cap electrode, 5C ... Intermediate cap, 6 ... Internal electrode

Claims (3)

筒状の金属製の内側ステム部材と、
前記内側ステム部材内に封着ガラスで絶縁封着され貫通状態で気密に保持された一本のリード線と、
前記内側ステム部材上に固定され前記リード線の先端側を気密に封止する金属製の内側キャップ電極と、
前記内側キャップ電極内で前記内側キャップ電極との間に放電空間を空けて前記リード線に固定され前記リード線よりも外径の大きい内部電極部と、
前記内側ステム部材の外周側に封着ガラスを介して固定された筒状の金属製の外側ステム部材と、
前記内側キャップ電極に対して放電空間を空けて前記内側キャップ電極を覆って前記外側ステム部材上に固定された金属製の外側キャップ電極とを備えていることを特徴とするサージアブソーバ。
A cylindrical metal inner stem member;
One lead wire that is insulated and sealed with sealing glass in the inner stem member and is kept airtight in a penetrating state;
A metal inner cap electrode that is fixed on the inner stem member and hermetically seals the distal end side of the lead wire;
An internal electrode portion having a larger outer diameter than the lead wire, which is fixed to the lead wire with a discharge space between the inner cap electrode and the inner cap electrode;
A cylindrical metal outer stem member fixed to the outer peripheral side of the inner stem member via a sealing glass;
A surge absorber comprising: a metal outer cap electrode fixed on the outer stem member so as to cover the inner cap electrode with a discharge space from the inner cap electrode.
請求項1に記載のサージアブソーバにおいて、
前記内側キャップ電極及び前記外側キャップ電極が、前記リード線を中心軸上に配して円筒状に形成され、
前記内部電極部が、前記リード線を中心軸上に配して円柱状に形成されていることを特徴とするサージアブソーバ。
The surge absorber according to claim 1,
The inner cap electrode and the outer cap electrode are formed in a cylindrical shape with the lead wires arranged on a central axis,
A surge absorber characterized in that the internal electrode portion is formed in a columnar shape with the lead wire disposed on a central axis.
請求項1又は2に記載のサージアブソーバにおいて、
互いに同軸に配された前記内側ステム部材と前記外側ステム部材との間に、これらと同軸で筒状の金属製の中間ステム部材が封着ガラスを介して少なくとも1つ設けられ、
互いに同軸に配された前記内側キャップ電極と前記外側キャップ電極との間に、これらと同軸で内外に放電空間を空けて内側を封止する金属製の中間キャップ電極が少なくとも1つの前記中間ステム部材上に固定されていることを特徴とするサージアブソーバ。
The surge absorber according to claim 1 or 2,
Between the inner stem member and the outer stem member arranged coaxially with each other, at least one cylindrical metal intermediate stem member coaxial with these is provided via a sealing glass,
Between the inner cap electrode and the outer cap electrode arranged coaxially with each other, there is at least one intermediate stem member made of metal that seals the inner side with a discharge space inside and outside coaxially with the inner cap electrode. Surge absorber characterized by being fixed on the top.
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