JPH0353763B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、限流素子構成体の成形方法、詳しく
は限流素子と端子部材との接合を強固にし、成形
のための工数および部品数の節減を行いながら水
密性を向上した品質のよい限流素子構成体の成形
方法に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

雷サージ過電圧による閃絡の後に引続き流れよ
うとする続流を阻止するために機器にアークホー
ンを添設し、該アークホーンの電極を電圧−電流
特性が非直線性の材料で構成する限流素子に接続
することが公知であり、該限流素子は水分に接す
ると、その特性が急激に変化するために水密にす
る必要がある。

このため、従来では、筒状に成形した限流素子
の内孔に、両端にねじを設けた絶縁棒を貫通させ
該絶縁棒の両端のねじに端子部材を螺合すること
により限流素子と端子部材を一体化しその接合部
をろう付けし、然る後にこれモールド成形金型に
装てんしてその周囲に外套を成形した限流素子構
成体が考案されている（実開昭58−63844号公報
参照）。

しかしながら、このものは、限流素子と端子部
材との接合状態が外套モールド成形する際の圧力
で変化しないと云う長所があるが、限流素子を筒
状に成形する必要がある。両端にねじを設けた絶
縁棒が必要である。端子部材に前記絶縁棒を螺合
する雌ねじを設ける必要がある、筒状限流素子の
孔と絶縁棒との間にできる隙間及び端子部材の雌
ねじに絶縁棒のねじを螺合した後にできる間隙に
絶縁物を埋める対策が必要である、などの問題が
ある。

また、限流素子と端子部材とを接合した状態で
の外形は凹凸がはげしく、それがために外套成形
の厚さが不均等になり成形後の収縮が不均等にな
り所謂ヒケが生ずる問題もある。

一方、従来の限流素子構成体の成形方法として
は、限流素子と端子部材との接続状態を維持する
ために端子棒が貫通する孔を設けた筒型ケースと
筒型蓋体とを螺合一体化して、その周りに外套を
モールド成形するものがある（特開昭59−41803
号公報参照）。

この方法では、筒型ケースと筒型蓋体とを必要
とし、それを組立てる作業も必要であり、限流素
子と筒型ケース・筒型蓋体との間に空隙が残り耐
高電圧特性を維持する観点から見ると好ましくな
い、などの問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、以上の問題に鑑み成されたもので限
流素子と端子部材との接続状態を強固にし、部品
数および成形に必要な工数を少なくし水密性を向
上した限流素子構成体の成形方法を提供すること
を目的とする。

〔目的を達成するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明にあつては、
限流素子と端子部材とを接合する際、限流素子の
接合面に、PbとSnとを必須成分としさらにZn及
び稀土類金属のうち少なくとも１成分を含有する
半田合金を非酸化性ガス雰囲気中で且つ超音波振
動を付与のもとで溶塗し、この溶塗面が凝固した
のち、導電性接着剤により限流素子と端子部材を
接合し、ついで該限流素子および接合部分の囲り
に外套をモールド成形したものである。ここで、
Znは酸化物に対する接着性を付与するためであ
る。また、稀土類金属はその接着性を向上させる
ためであり、周知のLa、Ce、Pr、Nd、Pm、
Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、
Lu、Ｙ、Scが挙げられ、経済的見地からは、Ce
が好ましい。この種の半田合金としては、旭硝子
株式会社製：商品名「セラソルザ」がある。

上記半田合金は、例えば重量％表示で必須成分
として２〜98.5％のPb及び１〜97.5％のSnを含
み、さらに、0.05〜30％のZnと0.1〜15％の稀土
類金属のうち少なくとも１成分を含有するもので
ある。

非酸化性ガス雰囲気とは、実質上酸素を含まな
い雰囲気を意味し、具体的には窒素、ヘリウム、
アルゴン等の不活性気体、水素等の還元性気体又
はこれらの混合気体からなる雰囲気を言う。

超音波振動は、半田合金中の空気および接合界
面に存在する半田付け阻害物を除去して接着力を
高める役目をし、10〜100KHzが好ましい。導電
性接着剤としては、種々のものを採用できるが、
例えば、メラミン樹脂塗料に銅の微粉末を加えた
もの、シアノアクリレートに銀粉を加えたもの
（サイクロンＢ：厚木中央研究所株式会社製）な
どである。

外套をモールド成形することにより、限流素子
及び端子部材との接合部が水密化される。この成
形前に、限流素子及び接合部分の直上周囲に耐熱
性で低圧成形可能な樹脂混和物から成る第１成形
層を形成すれば、外套成形前の素材の外形が滑ら
かになり、外套成形時の異常収縮を防止すること
ができ、外套の成形厚さが小となり、加流時間を
短縮することができる。

〔効 果〕

この発明は、上記のように構成したので下記の
効果を発揮する。

半田合金が、Zn及び稀土類金属の存在によ
り限流素子に確実にかつ強固に結合し、この半
田を介し導電性接着剤でもつて端子部材を限流
素子に接合するようにしたので、限流素子と端
子部材との接合強度が著しく向上し、寿命及び
耐雷サージ特性が向上する。

外套をモールド成形するため、構成体内に空
隙が生じることがなく、コロナ発生の心配がな
い。

部品数工数が少なく安価で良質の限流素子構
成体を得ることができる。

外套モールド成形前に、限流素子及び接合部
分の直上周囲に耐熱性で低圧成形可能な樹脂混
和物からなる成形層を形成すれば、外套成形前
の素材の外形が滑らかになり、外套成形時の異
常収縮を防止することができ、外套の成形厚さ
が小となつて加流時間を短縮することができ
る。また、その成形層に遮水性のよい樹脂を用
い外套に耐トラツキング性のよい樹脂を用いる
ことにより、両特性のよいものを得ることがで
きる。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

実施例 １ １１は限流素子、１５は黄銅製の鍔でその中央
に端子棒１２の雄ねじ１４を螺合する雌ねじ１３
が設けられている。限流素子１１と鍔１５とは約
350℃に予熱し、両者を接合する面には、Pb−Sn
−Znを基本成分とし融点が297℃のセラミツク用
半田合金（前記セラソルザ）を窒素ガス雰囲気中
で12〜30KHzの超音波振動を付与しながら溶塗す
る。

この溶塗面が凝固したのち、限流素子１１と鍔
１５を、両溶塗面を介し導電性接着材でもつて接
合一体化する。接合した鍔１５の中央雌ねじ１３
には端子棒１２端に設けた雄ねじ１４が螺合して
端子部材１６を構成する。

接合一体化した限流素子１１と端子部材１６
は、モールド成形金型に装てんしてエチレンプロ
ピレンゴムを主体とする耐候性、耐トラツキング
性の良い樹脂混和物により外套１７がモールド成
形され、必要により沿面を長くするための笠１８
が設けられる。

実施例 ２ ２１は限流素子、２５は黄銅製の鍔でその中央
に端子棒２２の雄ねじ２４を螺合する雌ねじ２３
が設けられている。限流素子２１と鍔２５とは約
310℃に予熱し両者を接合する面にはPb−Sn−
Znを基本成分とし融点が260℃のセラミツク用半
田合金（前記セラソルザ）を窒素ガス雰囲気中で
且つ12〜30KHzの超音波振動を付与しながら溶塗
する。

この溶塗面が凝固したのち、限流素子２１と鍔
２５を、両溶塗面を介し導電性接着剤（前記サイ
クロンＢ）でもつて接合一体化する。

接合した鍔２５の中央雌ねじ２３には端子棒２
２の端に設けた雄ねじ２４が螺合して端子部材２
６を構成する。接合一体化した限流素子２１と端
子部材２６は、射出成形金型に装てんし、例えば
商品名ノリル（ゼネラルエレクトリツク社製）、
商品名ザイロン（旭ダウ社製）により２mm〜４mm
の厚さで一次成形層２７を形成する。

また、金型に装てんする前に端子棒の表面に端
子棒と射出成形樹脂の双方に接着性を有する接着
材（剤）を塗布しておくと水密性を一層向上させ
ることができる。

なお、ここまでの作業は、限流素子２１が水分
や汗などに接すると急激に特性が変化するので湿
気に注意し、素手でさわることのないようにしな
ければならない。

一次成形層２７を形成した限流素子２１は次に
外套成形用金型に装てんしてエチレン・プロピレ
ンゴムを主体とする耐候性、耐トラツキング性の
良い樹脂混和物により外套２８をモールド成形す
る。なお外套には必要に応じ沿面を長くするため
の笠２４が設けられる。

〔比較例〕

次に実施例１および２の限流素子と鍔との接合
強度を確認するために、各実施例にもとづき限流
素子と鍔とをセラミツク半田及び導電性接着剤で
接合した後、限流素子をスクロールチヤツクで握
んで鍔に設けた雌ねじにボルトを接合部が破壊す
るまで強引にねじ込んだ。破壊した面を観察する
と本発明の各実施例のものは何れもセラミツク半
田の接合界面で剥がれず、導電性接着剤層で破壊
していた。

一方、従来技術である限流素子端面にAlを溶
射した後、鍔とを公知のろう付け、又は導電性接
着剤にて接合した後、前記同様の方法で接合部を
破壊して破壊面を観察した処、何れも限流素子と
溶射金属の界面で剥がれていた。

このことから、本発明のものは、導電性接着剤
の接着強度によつて限流素子と鍔との接合強度が
決定され、従来のものは導電性接着剤層でなく溶
射金属接合面の接合強度によつて決定されること
となり、前者の接合強度が後者のそれより高いこ
とが理解できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の各実施例に係る限
流素子構成体の縦断面図である。 １１，２１……限流素子、１６，２６……端子
部材、１７，２８……外套、２７……一次成形
層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 限流素子と端子部材とを接合する際、限流素
   子の接合面に、pbとSnとを必須成分とし、さら
   にZn及び稀土類金属のうち少なくとも１成分を
   含有する半田合金を非酸化性ガス雰囲気中で且つ
   超音波振動を付与のもとで溶塗し、この溶塗面が
   凝固したのち、導電性接着剤により限流素子と端
   子部材を接合し、ついで該限流素子および接合部
   分の囲りに外套をモールド成形することを特徴と
   する限流素子構成体の成形方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、端子部材の
   接合面にも上記半田合金を溶塗することを特徴と
   する限流素子構成体の成形方法。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項において、
   限流素子と端子部材の接合面に半田合金を溶塗す
   る際、前記接合部分を予熱することを特徴とする
   限流素子構成体の成形方法。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項に
   おいて、上記外套をモールド成形する前に、限流
   素子及び接合部分の直上周囲に耐熱性で低圧成形
   可能な樹脂混和物からなる成形層を形成すること
   を特徴とする限流素子の成形方法。