JPH04130602A - 抵抗体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、抵抗体に関する。

Ｂ６発明の概要 本発明は、抵抗体の電極部を中央付近に比して大径とし
たことにより抵抗体の電極近傍における電流密度を小さ
くして耐熱衝撃性を向上したものである。

Ｃ１従来の技術 抵抗体の一例として、従来技術において、大きなＰ　Ｔ
　Ｃ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｔｅｉ＋ｐｅｒａｔｕｒｅ　
Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）効果を持つセラミックスであ
るＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）とＶ、Ｏ，（三酸
化バナジウム）とが知られている。

このうちＢａＴｉＯｓは正特性サーミスターとして弱電
用には広く使われているが、室温抵抗が小さなものでも
数Ω以上あるためワットロスが大きい。

更に、ＰＴＣ効果の出現は粒界の機構に関係し温度の上
昇により粒界が高抵抗になる反面、吸収したエネルギー
のために粒界破壊を起こしてしまう等の理由により、過
電流防止用には不向きである。

一方、Ｖ２Ｏ３はＢａＴｉＯ３に対して比抵抗を四ケタ
程度小さくでき、ワットロスが小さいという利点がある
が、セラミックスとしては焼結性が悪く耐熱衝撃性に問
題があった。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 上記の例のように、抵抗体、特にＰＴＣ抵抗体において
は大電流が流れた際の電流密度の上昇及び発熱による障
害を解決する研究が進められている。

その−例として、Ｖ２Ｏ３に元素記号Ｃｒで表されるク
ロムの添加を行って、０くＸ≦０．０１５の範囲で（Ｖ
ｌ−、Ｃｒ＊）２（ｈの組成としたＰＴＣ抵抗体は、セ
ラミックスとしては焼結性が悪く、Ｃｏ、　　Ｃｕ。

Ｆｅ、Ｐｂ等の焼結助剤を用いて結晶強度の向上を行っ
ている。

しかし、上記のように強度の向上を行っても、Ｖ２Ｏ３
及び通常用いられている電極材である銅の熱膨張定数は
夫々１．２Ｘ１０−　’／ｄｅｇ、１．７Ｘ１０−’／
ｄｅｇとなっており、単位面積当たり１００＾程度の電
流が流れると、上記した抵抗体と電極の熱膨張係数の差
により電極部でクラックが発生することがあり、十分な
強度が得られるとは言い難かった。

本発明はこのような背景の下になされたものであり、耐
熱衝撃性の高い抵抗体を提供することを目的とする。

Ｅ１課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明は端部に電極部を有す
る抵抗体において、前記抵抗体の前記電極部を抵抗体中
央付近に比して大径としたことを特徴とする。

Ｆ０作用 上記のように、抵抗体の形状を、抵抗体中央付近に比し
て抵抗体電極部を大径としたことにより、抵抗体の電極
付近で電界密度が低くなっている。

Ｇ、実施例 第１図（ａ）に本発明に係る抵抗体の一実施例を示す。

第１図（ａ）において、抵抗体は全長Ｌｍｍでその横断
面が円形である柱状で、その両端部から１ｍｍの範囲で
抵抗体の断面積はＳ　ｍｍ”となっている。

更に、上記抵抗体中央部から上記断面積が５ＩＩＩＩ１
１２となる範囲にかけては、抵抗体の上記横断面に現れ
る円の径は抵抗体の両端に向かうにつれて大径となる構
成となっている。

また、第１図（ｂ）に従来技術における比較例を示す。

第１図（ｂ）の比較例においては、抵抗体は全長２０ｍ
ｍ、断面積が２０１１ＩＩＩ＋２の円柱状となっている
。

本実施例においてはＰＴＣ効果を有するＶ２Ｏ３を用い
て上記の抵抗体を製造しており、その詳細を以下に示す
。

従来、ＰＴＣ抵抗体は、原料のＶ２Ｏ３及びＣｒ２Ｏ、
を混合して粉砕混合を行い、還元雰囲気中１２００〜１
４００℃において粉体仮焼した後、Ｆｅを添加して再び
粉砕混合及び加圧成形を施し、その後還元雰囲気中、１
５３５℃以上にて直接焼成を行って製造されていた。

これに対し、本発明に係る形状の抵抗体の製造フローは
、第２図に示されるように、上記工程において加圧成形
を行った後、還元雰囲気中１３００℃〜１５００℃にて
素体仮焼及び素子加工を施した後に、還元雰囲気中１５
３５℃にて本焼成を行うものとしている。

また、本実施例中においては、原料のＶ２Ｏ３、及びＣ
ｒ２Ｏ３を（Ｖｏ、９９４６ＣｒＯ，＋１１０６６、）
２０３の組成となる比率で混合し、またＦｅを５ｗｔ％
とした。

本実施例においては、上記した第２図に示される製造フ
ローにおいて素体仮焼を水素気流中にて温度を１３００
℃として１時間行う。

その後、機械加工にて素子を第１図に示す形状に素子加
工した後、加工された素子を水素気流中、１６００℃に
て３時間焼成を行って本発明に係る形状の抵抗体を得た
。

上記の方法で製造された第１図（ａ）に示される抵抗体
において、電極部の断面積Ｓを夫々２５．３０．４０．
５０．６０ｍ１′１１２としてＬ＝２０ｍｍｓ　　ｌ　
＝２ｍｍかつ中央部付近の断面積が２０ｎｖ”である抵
抗体、及び比較例として従来の製造方法で得られた第１
図（ｂ）に示されるＳ　＝　２０ｍｍ”、Ｌ＝２ｈｍの
抵抗体の夫々に１ｍｎ＋２あたり１００Ａの電流を流し
、クラック発生の有無を確認した結果を下記の表１に示
す。

以下余白 上記の表により、本実施例においては抵抗体の電極部の
断面積を中央付近における断面積の二倍とすると、電極
部に於けるクラックの発生を抑制できると推察される。

また、本実施例においては抵抗体中央付近の断面積に対
して電極部における断面積を二倍とじてクラックの発生
を抑制したが、この値は抵抗体の材質及び通電時の電流
値及び電圧値等により変動するので、電極部の断面積を
使用状況に適した大きさにすることが好ましい。

本実施例においては抵抗体の中心部を従来の素子と形状
を円としたことにより電界密度が電極部において一様と
なり、電界密度集中部におけるクラックの発生が防がれ
ている。

更に、本実施例においては、電極部の大きさが等しい円
柱形の従来の素子に比して体積が小さくなっており、従
って原料費も低減される。

また、本実施例においては、抵抗体の稜線を滑らかにし
、かつ中心部の径を小とする形状にしていることにより
、熱膨張による抵抗体の歪みを緩衝する形状となってい
る。

■４発明の効果 本発明は、抵抗体の電極部を抵抗体中央付近に比して大
径としているため、電極付近で電界密度が小さくなり、
抵抗体にクラック等の損傷が発生することを抑制できる
。

また、抵抗体の素子中心部が小径となっているため、第
１図（ａ）において全長しが等しい従来の円柱状である
抵抗体と比較すると抵抗値が大きくなる。

このため、従来と同じ抵抗値を有する抵抗体を従来に比
して小さく、かつ少ない原料で製造できるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、（ｂ）は抵抗体の形状の説明図、第２
図は本実施例における抵抗体の製造フローである。 外１名 （ａ） （ｂ） 第２図 抵抗体の製造フロー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）端部に電極部を有する抵抗体において、前記抵抗
   体の前記電極部を前記抵抗体中央付近に比して大径とし
   たことを特徴とする抵抗体。