JPH0733353Y2 - ヒューズ抵抗器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、各種機器における回路
構成素子に対しその定格以上の過大電圧が連続して印加
された場合に、この過大電圧による過電流を確実に遮断
して回路構成素子を保護するヒューズ抵抗器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種機器における回路構成素子を
保護する保安機構としては、図４に示す如き、本願出願
人によるヒューズ抵抗器１１が提案されている。この従
来のヒューズ抵抗器１１は、アルミナ、フォルステライ
ト、ステアタイト等のセラミックからなる板厚０．１〜
１．０ｍｍの絶縁基板１２に対し、その一方面にルテニ
ウム系ペースト等よりなる発熱抵抗膜１３を被着し、こ
の発熱抵抗膜１３の対向する左右の側縁に、Ａｇ・Ｐｄ
系ペースト等の電気的良導体よりなる１対の電極１
４₁，１４₂を被着形成するとともに、この電極１４₁，
１４₂を絶縁基板１２の下端部分である一側部に導出し
て外部端子接続部１５₁，１５₂を形成し、この外部端子
接続部１５₁，１５₂に外部端子１６₁，１６₂をそれぞれ
ハンダ付け等により固着している。そして、上記外部端
子接続部１５₁，１５₂相互間に位置する絶縁基板部分
に、略半円状の切欠部１２ａを形成し、更に外部端子接
続部１５₁，１５₂を除き、電極１４₁，１４₂と発熱抵抗
膜１３とをホウケイ酸ガラスやビスマスガラス等の脱鉛
ガラスからなる保護膜１７により１０μｍ〜１００μｍ
の厚さで被覆している。

【０００３】このヒューズ抵抗器１１の外部端子１
６₁，１６₂間に連続した過大電圧を印加すると、発熱抵
抗膜１３に過電流が流れて急激に発熱し絶縁基板１２に
熱衝撃を加えることで切欠部１２ａの延長線に沿って絶
縁基板１２が上下方向に砕裂する。これにより、絶縁基
板１２に被着形成された電流経路である発熱抵抗膜１３
も上下方向に切断され、発熱抵抗膜１３を流れる過電流
が遮断され回路構成素子が保護される。このヒューズ抵
抗器１１は、鉛、錫等の合金からなる所謂ヒューズの如
く、印加される電流値と印加時間とによって溶断特性が
大きく変化することのない優れたものである。

【０００４】然して、このように保安機構として作用す
る上記ヒューズ抵抗器１１を、図５に示す如く、電話回
線Ｔ−Ｒ間に電話機１８と並列に接続されたガスアレス
タ等の放電型サージ吸収素子１９の上流側に、電話回線
Ｔに直列接続した場合には、電話回線等に電力線が接触
した場合を想定したＣＳＡやＵＬ等の安全規格による過
電圧試験において、上記電話機等に対して回路構成素子
の定格電圧以上の連続した交流電圧が印加されても、上
記ヒューズ抵抗器１１は、ヒューズ抵抗器１１が接続さ
れた回路構成素子を確実に保護して上記過電圧試験の合
格基準を充足するとともに、サージ等の瞬時の過大電圧
によっては損傷することなくそのまま通じることができ
るものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記安
全規格における過電圧試験の一つに、電話回線に比較的
電圧の低い電力線が接触した場合を想定した試験があ
る。この試験は、電話回線Ｔ−Ｒ間に０Ｖから放電型サ
ージ吸収素子１９の定格電圧（直流放電開始電圧、例え
ば３１０Ｖ）まで交流電圧を徐々に上昇させて印加する
とともに、ヒューズ抵抗器１１の遮断電流（例えば４５
０ｍＡ）未満である３００〜４００ｍＡの電流を連続し
て通電するものがある。

【０００６】このような過電圧試験によれば、ヒューズ
抵抗器１１は電流を遮断することなく連続して通電する
ことから、上記交流電圧によって放電型サージ吸収素子
１９は異常グロー放電領域での放電が持続し、この放電
による数千度に至る発熱によってガラス等の気密容器が
溶融して回路基板が発火する虞れがあった。これによ
り、ヒューズ抵抗器１１は過電圧試験に不合格となる。

【０００７】本考案は、上述の点に鑑み案出されたもの
で、安全規格による過電圧試験や回線事故時、発火事故
を未然に防止し、安全規格に適合する安全性の高いヒュ
ーズ抵抗器を実現することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成すべ
く、本考案のヒューズ抵抗器は、熱衝撃により砕裂する
絶縁基板に、連続した過電流の通電によって熱衝撃を発
生する発熱抵抗膜を被着し、この発熱抵抗膜の対向する
側縁に１対の電極を接続するとともに、この電極から導
出される導出部を介して絶縁基板の一側部に外部端子接
続部を形成してなるヒューズ抵抗器において、上記発熱
抵抗膜を第１の発熱抵抗膜と該第１の発熱抵抗膜よりも
面積が狭小な第２の発熱抵抗膜とに分割して直列接続
し、上記第１の発熱抵抗膜と第２の発熱抵抗膜の相対向
する外方の側縁にそれぞれ第１の電極と第２の電極とを
接続するとともに、上記第１の発熱抵抗膜と第２の発熱
抵抗膜との接続部分に、導出部を介して外部端子接続部
を一端に形成した第３の電極を接続し、上記第２の発熱
抵抗膜が連続した過電流の通電によって砕裂する破断線
上を、上記外部端子接続部から第１の電極に至る導出部
又は外部端子接続部から第３の電極に至る導出部、もし
くは上記外部端子接続部から第１の電極に至る導出部及
び外部端子接続部から第３の電極に至る導出部が横断す
ることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】発熱抵抗膜を第１の発熱抵抗膜と該第１の発熱
抵抗膜よりも面積が狭小な第２の発熱抵抗膜とに分割し
て直列接続し、上記第１の発熱抵抗膜と第２の発熱抵抗
膜の相対向する外方の側縁にそれぞれ第１の電極と第２
の電極とを接続するとともに、上記第１の発熱抵抗膜と
第２の発熱抵抗膜との接続部分に、導出部を介して外部
端子接続部を一端に形成した第３の電極を接続し、上記
第２の発熱抵抗膜が連続した過電流の通電によって砕裂
する破断線上を、上記外部端子接続部から第１の電極に
至る導出部又は外部端子接続部から第３の電極に至る導
出部、もしくは上記外部端子接続部から第１の電極に至
る導出部及び外部端子接続部から第３の電極に至る導出
部が横断することで、本考案のヒューズ抵抗器に連続し
た過大電圧を印加すると、第１の発熱抵抗膜及び第２の
発熱抵抗膜に過電流が流れて急激に発熱し絶縁基板に熱
衝撃を加える。特に第２の発熱抵抗膜による絶縁基板に
対する熱衝撃は、局所的であるが故に第１の発熱抵抗膜
よりも大きく、そして熱衝撃が最大となる第２の発熱抵
抗膜の通電方向の略中央部分が砕裂する。この第２の発
熱抵抗膜の砕裂により、第２の発熱抵抗膜の破断線上を
横断する外部端子接続部から第１の電極に至る導出部又
は外部端子接続部から第３の電極に至る導出部、もしく
は外部端子接続部から第１の電極に至る導出部及び外部
端子接続部から第３の電極に至る導出部も切断され、し
たがって第１の発熱抵抗膜を通じる過電流が遮断され
る。

【００１０】

【実施例】図１は、本考案のヒューズ抵抗器の一実施例
を示す正面図であり、図２は本考案のヒューズ抵抗器と
放電型サージ吸収素子とを電話回線に接続した状態を示
す回路図である。

【００１１】図中１はヒューズ抵抗器であり、アルミ
ナ、フォルステライト、ステアタイト等のセラミックか
らなる板厚０．１〜１．０ｍｍの絶縁基板２に対し、そ
の一方面の上端から約３分の２の表面部分に、遮断電流
が４５０ｍＡのルテニウム系ペースト等よりなる第１の
発熱抵抗膜３₁を被着し、そしてその下方に遮断電流が
２７０ｍＡで第１の発熱抵抗膜３₁の面積比２０％以下
の同じくルテニウム系ペースト等よりなる第２の発熱抵
抗膜３₂を並設して被着している。

【００１２】上記第１の発熱抵抗膜３₁の上端にＡｇ・
Ｐｄ系ペースト等の電気的良導体よりなる第１の電極４
₁を被着形成するとともに、第２の発熱抵抗膜３₂の下端
に同じくＡｇ・Ｐｄ系ペースト等の電気的良導体よりな
る第２の電極４₂を被着形成する。そして、第１の発熱
抵抗膜３₁と第２の発熱抵抗膜３₂とを直列接続すべく、
第１の発熱抵抗膜３₁の下端と第２の発熱抵抗膜３₂の上
端の双方を共通接続して同じくＡｇ・Ｐｄ系ペースト等
の電気的良導体よりなる第３の電極４₃を被着形成す
る。

【００１３】そして、上記第１の電極４₁から絶縁基板
２の右側縁に沿って導出部５₁を導出するとともに、こ
の導出部５₁における絶縁基板２の下端部分に外部端子
接続部６₁を延設している。上記第２の電極４₂は、第２
の発熱抵抗膜３₂の下端から絶縁基板２の下端部分に延
設されて外部端子接続部６₂を形成している。上記第３
の電極４₃から絶縁基板２の左側縁に沿って導出部５₃を
導出するとともに、この導出部５₃における絶縁基板２
の下端部分に外部端子接続部６₃を延設している。

【００１４】上記外部端子接続部６₁，６₂，６₃には、
外部端子７₁，７₂，７₃をそれぞれハンダ付け等により
固着している。更に、外部端子接続部６₁，６₂，６₃を
除き、各電極４₁，４₂，４₃と各発熱抵抗膜３₁，３₂の
表面を、ホウケイ酸ガラスやビスマスガラス等の脱鉛ガ
ラスからなる保護膜８により１０μｍ〜１００μｍの厚
さで被覆している。この保護膜８は、絶縁被膜として電
気的絶縁性を発揮するばかりでなく、各発熱抵抗膜
３₁，３₂表面や各電極４₁，４₂，４₃表面における沿面
放電の発生を防ぐものである。

【００１５】図２は本考案のヒューズ抵抗器１の他の実
施例を示す正面図であり、このヒューズ抵抗器１は、第
２の発熱抵抗膜３₂の面積を第１の発熱抵抗膜３₁と比較
して極めて狭小としたものであり、その他の構成は上述
した実施例と全く同一としたものである。

【００１６】上述した構成のヒューズ抵抗器１を、図３
に示す如く、電話回線Ｔ−Ｒ間に電話機９と並列に接続
された直流放電開始電圧が約３１０Ｖのアレスタ等の放
電型サージ吸収素子１０に対し、外部端子７₁を電話回
線Ｔの上流側に直列接続するとともに、外部端子７₂を
電話回線Ｔの下流側に直列接続し、更に外部端子７₃を
放電型サージ吸収素子１０に直列接続する。すなわち、
放電型サージ吸収素子１０を挟んで、電話回線Ｔの交換
機側に第１の発熱抵抗膜３₁からなる抵抗器Ｒ₁を、電話
回線Ｔの電話機９側に第２の発熱抵抗膜３₂からなる抵
抗器Ｒ₂を配置したものである。

【００１７】然して、上述した安全規格の過電圧試験に
本考案のヒューズ抵抗器１を供すべく、ヒューズ抵抗器
１が接続された電話回線Ｔ−Ｒ間に、０Ｖから放電型サ
ージ吸収素子１０の定格電圧である３１０Ｖまで交流電
圧を徐々に上昇させて印加するとともに、４５０ｍＡに
設定された第１の発熱抵抗膜３₁の遮断電流未満である
３００〜４００ｍＡの電流を連続して通電する。

【００１８】そして、上記交流電圧が放電型サージ吸収
素子１０の直流放電開始電圧である３１０Ｖに到達する
前に、第２の発熱抵抗膜３₂には遮断電流２７０ｍＡを
越える３００〜４００ｍＡの電流が連続して通電するこ
とから、第２の発熱抵抗膜３の通電方向である上下方向
の略中央部分において第２の発熱抵抗膜３₂の発熱は最
大となって、この熱衝撃により絶縁基板２を砕裂する。

【００１９】この第２の発熱抵抗膜３₂による絶縁基板
２の砕裂により、第２の発熱抵抗膜３₂の砕裂による破
断線上を横断する外部端子接続部６₁から第１の電極４₁
に至る導出部５₁は切断され、したがって第１の発熱抵
抗膜３₁を通じる過電流は遮断され、上記交流電圧は電
話回線Ｔ−Ｒ間において完全に阻止される。尚、上記外
部端子接続部６₁から第１の電極４₁に至る導出部５₁に
限らず、外部端子接続部６₃から第３の電極４₃に至る導
出部５₃が切断されても、第１の発熱抵抗膜３₁を通じる
過電流は遮断されるものである。

【００２０】また、図２に示される他の実施例にあって
は、第２の発熱抵抗膜３₂における発熱は、上述した実
施例における発熱よりも局所的であるが故に、絶縁基板
２に対する熱衝撃は更に大きくなって絶縁基板２を砕裂
し易くするものである。この際、第２の発熱抵抗膜３₂
を外部端子接続部６₁から第１の電極４₁に至る導出部５
₁の近傍に配置することにより、より確実に過電流を遮
断することができるものである。

【００２１】このように、本考案のヒューズ抵抗器１
は、サージに対して損傷することなく確実に通じるため
に耐サージ電流を考慮した広い面積を有する第１の発熱
抵抗膜３₁と、安全規格による過電圧試験に対しては熱
歪を生じ易い狭い面積を有する第２の発熱抵抗膜３₂と
を備えたことにより、サージを確実に通じるとともに、
安全規格による過電圧試験にも合格するものである。ま
た、第１の発熱抵抗膜３₁の遮断電流を越える過電流が
通電された場合には、当然のことながら第１の発熱抵抗
膜３₁自体による熱歪により絶縁基板２を砕裂するもの
である。

【００２２】

【考案の効果】以上詳述した如く、本考案のヒューズ抵
抗器によれば、発熱抵抗膜を第１の発熱抵抗膜と該第１
の発熱抵抗膜よりも面積が狭小な第２の発熱抵抗膜とに
分割して直列接続し、上記第１の発熱抵抗膜と第２の発
熱抵抗膜の相対向する外方の側縁にそれぞれ第１の電極
と第２の電極とを接続するとともに、上記第１の発熱抵
抗膜と第２の発熱抵抗膜との接続部分に、導出部を介し
て外部端子接続部を一端に形成した第３の電極を接続
し、上記第２の発熱抵抗膜が連続した過電流の通電によ
って砕裂する破断線上を、上記外部端子接続部から第１
の電極に至る導出部又は外部端子接続部から第３の電極
に至る導出部、もしくは上記外部端子接続部から第１の
電極に至る導出部及び外部端子接続部から第３の電極に
至る導出部が横断することで、本考案のヒューズ抵抗器
に連続した過大電圧を印加すると、第１の発熱抵抗膜及
び第２の発熱抵抗膜に過電流が流れて急激に発熱し絶縁
基板に熱衝撃を加える。特に第２の発熱抵抗膜による絶
縁基板に対する熱衝撃は、局所的であるが故に第１の発
熱抵抗膜よりも大きく、そして熱衝撃が最大となる第２
の発熱抵抗膜の通電方向の略中央部分が砕裂する。この
第２の発熱抵抗膜の砕裂により、第２の発熱抵抗膜の破
断線上を横断する外部端子接続部から第１の電極に至る
導出部又は外部端子接続部から第３の電極に至る導出
部、もしくは外部端子接続部から第１の電極に至る導出
部及び外部端子接続部から第３の電極に至る導出部が切
断され、したがって第１の発熱抵抗膜を通じる過電流が
遮断される。したがって、本考案のヒューズ抵抗器によ
れば、回路構成素子を保護し、安全規格に適合する安全
性の高いヒューズ抵抗器を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のヒューズ抵抗器の一実施例を示す正面
図である。

【図２】本考案のヒューズ抵抗器の他の実施例を示す正
面図である。

【図３】本考案のヒューズ抵抗器を電話回線に接続した
状態を示す回路図である。

【図４】従来のヒューズ抵抗器を示す正面図である。

【図５】従来のヒューズ抵抗器を電話回線に接続した状
態を示す回路図である。

【符号の説明】

１ ヒューズ抵抗器 ２ 絶縁基板 ３₁ 第１の発熱抵抗膜 ３₂ 第２の発熱抵抗膜 ４₁ 第１の電極 ４₂ 第２の電極 ４₃ 第３の電極 ５₁，５₃ 導出部 ６₁，６₂，６₃ 外部端子接続部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱衝撃により砕裂する絶縁基板に、連続
   した過電流の通電によって熱衝撃を発生する発熱抵抗膜
   を被着し、この発熱抵抗膜の対向する側縁に１対の電極
   を接続するとともに、この電極から導出される導出部を
   介して絶縁基板の一側部に外部端子接続部を形成してな
   るヒューズ抵抗器において、上記発熱抵抗膜を第１の発
   熱抵抗膜と該第１の発熱抵抗膜よりも面積が狭小な第２
   の発熱抵抗膜とに分割して直列接続し、上記第１の発熱
   抵抗膜と第２の発熱抵抗膜の相対向する外方の側縁にそ
   れぞれ第１の電極と第２の電極とを接続するとともに、
   上記第１の発熱抵抗膜と第２の発熱抵抗膜との接続部分
   に、導出部を介して外部端子接続部を一端に形成した第
   ３の電極を接続し、上記第２の発熱抵抗膜が連続した過
   電流の通電によって砕裂する破断線上を、上記外部端子
   接続部から第１の電極に至る導出部又は外部端子接続部
   から第３の電極に至る導出部、もしくは上記外部端子接
   続部から第１の電極に至る導出部及び外部端子接続部か
   ら第３の電極に至る導出部が横断することを特徴とする
   ヒューズ抵抗器。