JPH1145802A - 通信回線保護用抵抗体および通信回線保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 蛇行状抵抗体の屈曲部において電界の集中や
スパークの発生を防止する。 【解決手段】 アルミナ基板２上に、蛇行状抵抗体３を
形成し、その内側上部に電極４を形成する。 【効果】 蛇行状抵抗体３の屈曲部内側部分の抵抗が下
がり、雷サージなどによる過電流が流れた場合に、屈曲
部内側部分への電界の集中が抑えられ、スパークや破壊
の可能性が小さくなる。また、電界の集中するコーナー
部分がなく、そこに電界が集中して放電が起きる可能性
も少ない。さらに、屈曲部に重ねて形成された電極は、
蛇行状抵抗体による抵抗に並列にしかも分布的に抵抗率
の低い抵抗が付加される形となり、蛇行状抵抗体と電極
との接続部に大きな電界が集中するということがないた
め、接続部における放電の可能性も少ない。その結果、
屈曲部の直径を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信回線保護用抵
抗体および通信回線保護装置、特に通信ケーブルと電力
線の混触などにより通信ケーブルから流れ込む異常電流
から交換機などの通信機器を保護するための通信回線保
護装置、およびこれに用いられる通信回線保護用抵抗体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、通信回線保護装置の等価回路を
示す。図５において、通信回線保護装置４０は、通信回
線保護用抵抗体４１ａおよび４１ｂと正特性サーミスタ
４２ａおよび４２ｂをそれぞれ直列に接続して構成さ
れ、その一端は通信回線側入力端子４３ａおよび４３ｂ
に、その他端は被保護機器側出力端子４４ａおよび４４
ｂにそれぞれ接続され、それぞれ２つの通信回線保護回
路として構成されている。この２つの通信回線保護回路
は互いに電気的な接続はない。

【０００３】また、図６に図５の通信回線保護装置４０
に用いられる従来の通信回線保護用抵抗体の構成を示
す。図６において、通信回線保護用抵抗体４１ａは、絶
縁基板であるアルミナ基板４５とアルミナ基板４５上に
厚膜印刷によって形成された蛇行状抵抗体４６で構成さ
れている。なお、通信回線保護用抵抗体４１ｂの構成も
ほぼ同様であるため、ここではその説明は省略する。

【０００４】ここで、図５に戻り、通信回線保護装置４
０の動作について説明する。一般に正特性サーミスタ４
２ａおよび４２ｂの常温におけるインピーダンスにはば
らつきがある。しかし、通信回線保護装置４０の２つの
通信回線保護回路のインピーダンスがばらついていると
通信回線の特性に悪影響を与える。そこで、適当な値に
設定した通信回線保護用抵抗体４１ａおよび４１ｂを正
特性サーミスタ４２ａおよび４２ｂにそれぞれ直列に接
続して２つの通信回線保護回路のインピーダンスがほぼ
等しくなるようにしている。

【０００５】このように構成された通信回線保護装置４
０において、通信ケーブルと電力線の混触などによっ
て、異常電流が通信ケーブルから通信回線保護装置４０
に流れた場合、流れる電流によって正特性サーミスタ４
２ａおよび４２ｂが発熱し、その熱によって正特性サー
ミスタ４２ａおよび４２ｂ自身の抵抗値が急激に上昇
し、それによって流れる電流が減少する。このようにし
て異常電流が流れて通信機器が破壊されるのを防ぐこと
ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような通信回線保
護装置４０においても、雷サージなどによる瞬間的な過
電流に対しては、正特性サーミスタ４２ａおよび４２ｂ
は単なる抵抗としてしか働かないため、通信機器側で雷
サージ吸収用のダイオードやバリスタなどの装置を設け
ている。

【０００７】しかしながら、上記の通信回線保護用抵抗
体４１ａおよび４１ｂにおいては、雷サージのような高
電圧の過電流が流れる場合に、蛇行状抵抗体４６の屈曲
部の半径が小さいと、その内側部分に電界が集中し、こ
の部分でスパークが発生し、蛇行状抵抗体４６の破壊が
起こる可能性がある。そこで、これを避けるために蛇行
状抵抗体４６の屈曲部の半径を大きくして屈曲部の内側
と外側に流れる電流をできるだけ均一にするという対策
を取っているが、この場合は蛇行状抵抗体４６の互いに
隣接する直線部分の間隔が広がって全体の面積が大きく
なり、通信回線保護用抵抗体４１の小形化の妨げになる
という問題がある。

【０００８】これに対して、実開昭５６−１７２９０１
号公報において、図７に示す抵抗体の構成が提案されて
いる。図７において、抵抗体５０は、絶縁基板であるア
ルミナ基板５１とアルミナ基板５１上に互いに平行に形
成された複数の直線状抵抗体５２、および直線状抵抗体
５２をその両端で隣接するそれぞれ別の直線状抵抗体５
２と接続する複数の長方形状の接続電極５３で構成さ
れ、全体として蛇行状の抵抗体となっている。

【０００９】このように抵抗体５０を構成することによ
って、抵抗体５０には屈曲部がなくなり、また蛇行状抵
抗体の屈曲部にあたる接続電極５３は抵抗が低いため、
そこでの電界の集中は小さくなる。しかし、逆に抵抗体
５２の端部が角型に形成され、また接続電極５３が長方
形状に形成されているため、そのコーナー部に電界が集
中し、そこから放電しやすくなるという問題がある。ま
た、例えば２つの直線状抵抗体５２に接続電極５３を形
成した部分は、等価回路的には図８に示すように直線状
抵抗体５２による抵抗Ｒ０と接続電極５３による抵抗Ｒ
１が交互に直列に接続された構成となるが、直線状抵抗
体５２と接続電極５３という２つの抵抗率の大きく異な
る導電体の接続部には大きな電界が加わるため、この接
続部においても放電が発生しやすくなるという問題もあ
る。

【００１０】本発明は上記問題点を解決することを目的
とするもので、電界の集中が起きにくく、また放電もし
にくく、小形化のできる通信回線保護用抵抗体、および
これを用いた通信回線保護装置を提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の通信回線保護用抵抗体は、絶縁基板上に蛇
行状抵抗体を形成し、前記蛇行状抵抗体の屈曲部の少な
くとも内側部分に電極もしくは前記蛇行状抵抗体よりも
抵抗率の低い抵抗体を重ねて形成したことを特徴とす
る。

【００１２】また、本発明の通信回線保護装置は、請求
項１に記載の通信回線保護用抵抗体に正特性サーミスタ
を直列接続してなる通信回線保護回路を、２系統備えた
ことを特徴とする。

【００１３】このように構成することによって、本発明
の通信回線保護用抵抗体は、蛇行状抵抗体の屈曲部での
電界の集中やそれによる放電や蛇行状抵抗体の破壊が起
きにくくなり、屈曲部の半径を小さくして小形化を実現
することができる。また、本発明の通信回線保護装置は
小形化を実現することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の通信回線保護用
抵抗体の一実施例を示す。図１において、通信回線保護
用抵抗体１は、絶縁基板であるアルミナ基板２と、アル
ミナ基板２上に厚膜印刷によって形成された蛇行状抵抗
体３、蛇行状抵抗体３の屈曲部内側上部に同じく厚膜印
刷によって形成された略半円形の電極４で構成される。
電極４の抵抗率（例えば０．００００１Ω・ｃｍ）は蛇
行状抵抗体３の抵抗率（例えば０．００１Ω・ｃｍ）よ
り十分に低いものが用いられている。なお、通信回線保
護用抵抗体１を搭載する通信回線保護装置の等価回路に
ついては、図５に示した従来例と同じであり、ここでは
その説明は省略する。

【００１５】このように構成された通信回線保護用抵抗
体１において、蛇行状抵抗体３の屈曲部は内側上部に電
極４が形成されているために、屈曲部内側の抵抗率が直
線部分に比べて下がり、雷サージなどによる過電流が流
れた場合にも、屈曲部内側部分への電界の集中が抑えら
れ、従来例に比べてスパークや蛇行状抵抗体３の破壊の
可能性が小さくなる。また、蛇行状抵抗体３の屈曲部お
よび電極４が略半円形に構成されているため、電界の集
中するコーナー部分が無く、そこに電界が集中して放電
が起きる可能性も少ない。さらに、蛇行状抵抗体３の屈
曲部においては、等価回路的には図２に示すように蛇行
状抵抗体３の抵抗であるＲ０、Ｒ２、Ｒ０が直列接続さ
れた回路のうち、屈曲部の抵抗であるＲ２に並列に、し
かも分布的に電極４の抵抗であるＲ３が加わる形になる
ため、蛇行状抵抗体３と電極４の間には大きな電界が集
中して加わる部分がなく、その接続部における放電の可
能性も低くなる。そして、これらの結果として、屈曲部
の半径を小さくすることができ、蛇行状抵抗体３の隣接
する直線部分の間隔を狭くし、通信回線保護用抵抗体１
の全体の面積を小さくすることができる。

【００１６】図３に、本発明の通信回線保護用抵抗体の
別の実施例を示す。図３において、通信回線保護用抵抗
体１０は、アルミナ基板１１とアルミナ基板１１上に厚
膜印刷によって形成された蛇行状抵抗体１２、蛇行状抵
抗体１２の屈曲部上部に同じく厚膜印刷によって屈曲部
とほぼ同じ形状で形成された抵抗体１３で構成される。
抵抗体１３の抵抗率は蛇行状抵抗体１１の抵抗率より低
く設定されている。

【００１７】このように通信回線保護用抵抗体１０を構
成することにより、蛇行状抵抗体１２の屈曲部の抵抗を
低くし、雷サージなどによる過電流が流れた場合にも、
屈曲部内側部分への電界の集中が抑えられ、従来例に比
べてスパークや蛇行状抵抗体１２の破壊の可能性が小さ
くなる。また、屈曲部が抵抗体１３も含めて円弧状に構
成されているため、電界の集中するコーナー部分が無
く、そこに電界が集中して放電が起きる可能性も少な
い。その結果、屈曲部の半径を小さくすることができ、
蛇行状抵抗体１２の互いに隣接する直線部分の間隔を狭
くし、通信回線保護用抵抗体の全体の面積を小さくする
ことができる。

【００１８】なお、上記の実施例においては電極４や抵
抗体１３を蛇行状抵抗体３や１２の屈曲部の上部に形成
していたが、これは屈曲部の下部にあらかじめ形成して
おいてもよい。また、絶縁基板としてアルミナ基板を使
用したが、これもセラミックや樹脂などの別の基板とし
ても構わない。

【００１９】図４に、本発明の通信回線保護装置の一実
施例を示す。図４において、通信回線保護装置２０は、
絶縁基板であるアルミナ基板２１と、アルミナ基板２１
上に厚膜印刷によって形成された蛇行状抵抗体２２ａお
よび２２ｂ、蛇行状抵抗体２２ａおよび２２ｂの屈曲部
内側部分上部に同じく厚膜印刷によって形成された略半
円形の電極２３ａおよび２３ｂ、正特性サーミスタ２４
ａおよび２４ｂ、配線電極２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２
６ｂ、２７ａおよび２７ｂ、正特性サーミスタ２４ａお
よび２４ｂの一方の端子と配線電極２６ａおよび２６ｂ
をそれぞれ接続する金属片２８ａおよび２８ｂ、通信回
線側入力端子２９ａおよび２９ｂ、被保護機器側出力端
子３０ａおよび３０ｂで構成される。ここで、電極２３
ａおよび２３ｂの抵抗率は蛇行状抵抗体２２ａおよび２
２ｂの抵抗率より十分に低くなっている。そして、通信
回線側入力端子２９ａは、配線電極２７ａ、蛇行状抵抗
体２２ａ、配線電極２５ａ、正特性サーミスタ２４ａ、
金属片２８ａ、配線電極２６ａを順に介して被保護機器
側出力端子３０ａに接続されて１つの通信回線保護回路
を構成している。また、同様に通信回線側入力端子２９
ｂは、配線電極２７ｂ、蛇行状抵抗体２２ｂ、配線電極
２５ｂ、正特性サーミスタ２４ｂ、金属片２８ｂ、配線
電極２６ｂを順に介して被保護機器側出力端子３０ｂに
接続されて、もう１つの通信回線保護回路を構成してい
る。

【００２０】このように構成された通信回線保護装置２
０において、その等価回路は図５に示した従来例と同じ
であり、その説明は省略するが、それぞれの通信回線保
護回路の通信回線保護用抵抗体は図１に示した実施例と
同じであり、図１の実施例と同様の通信回線保護用抵抗
体の面積の小形化の効果が得られ、その結果、通信回線
保護装置２０自身の小形化を図ることができる。

【００２１】なお、通信回線保護回路２０においては、
図１の実施例に示した通信回線保護用抵抗体１と同じ構
成を使用したが、図３の実施例に示した通信回線保護用
抵抗体１０と同じ構成としても構わない。

【００２２】

【発明の効果】本発明の通信回線保護用抵抗体によれ
ば、絶縁基板上に、蛇行状抵抗体を形成し、その蛇行状
抵抗体の屈曲部の少なくとも内側部分に電極もしくは蛇
行状抵抗体よりも抵抗率の低い抵抗体を重ねて形成す
る。

【００２３】これにより、蛇行状抵抗体の屈曲部内側の
抵抗率が下がり、雷サージなどによる過電流が流れた場
合にも、屈曲部内側への電界の集中が抑えられ、従来例
に比べてスパークの発生や蛇行状抵抗体の破壊の可能性
が小さくなる。また、屈曲部やそれに重ねて形成された
電極、抵抗体が略半円形や円弧状に構成されているた
め、電界の集中するコーナー部分が無く、そこに電界が
集中して放電が起きる可能性も少ない。さらに、屈曲部
に重ねて形成された電極は、蛇行状抵抗体の屈曲部の抵
抗に並列にしかも分布的に抵抗率の低い抵抗が付加され
る形となるため、蛇行状抵抗体と電極との接続部に大き
な電界が集中するということがなく、接続部における放
電の可能性も少ない。その結果、屈曲部の半径を小さく
することができ、蛇行状抵抗体の互いに隣接する直線部
分の間隔を狭くし、通信回線保護用抵抗体の全体の面
積、ひいては通信回線保護装置を小さくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の通信回線保護用抵抗体の構成の一実施
例を示す図である。

【図２】図１の実施例の屈曲部前後の等価回路図であ
る。

【図３】本発明の通信回線保護用抵抗体の構成の別の実
施例を示す図である。

【図４】本発明の通信回線保護装置の構成の一実施例を
示す図である。

【図５】通信回線保護装置の等価回路図である。

【図６】従来の通信回線保護用抵抗体の構成を示す図で
ある。

【図７】従来の通信回線保護用抵抗体の構成の別の例を
示す図である。

【図８】図７の実施例の接続電極部分の前後の等価回路
図である。

【符号の説明】

１…通信回線保護用抵抗体 ２…アルミナ基板 ３…蛇行状抵抗体 ４…電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上に蛇行状抵抗体を形成し、前
   記蛇行状抵抗体の屈曲部の少なくとも内側部分に電極も
   しくは前記蛇行状抵抗体よりも抵抗率の低い抵抗体を重
   ねて形成したことを特徴とする通信回線保護用抵抗体。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の通信回線保護用抵抗体
   に正特性サーミスタを直列接続してなる通信回線保護回
   路を、２系統備えたことを特徴とする通信回線保護装
   置。