JPH058857U - ヒユーズ抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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。 【構成】 熱衝撃により砕裂する絶縁基板２に、連続し
た過電流の通電によって熱衝撃を発生する第１の発熱抵
抗膜３₁とこれよりも面積が狭小な第２の発熱抵抗膜３₂
とを直列接続して被着する。この第１の発熱抵抗膜３₁
と第２の発熱抵抗膜３₂の相対向する外方の側縁に第１
の電極４₁と第２の電極４₂とを接続し、第１の発熱抵抗
膜３₁と第２の発熱抵抗膜３₂の接続部分に第３の電極４
₃を接続する。第２の発熱抵抗膜３₂が連続した過電流の
通電によって砕裂する破断線上に、第１の電極４₁から
外部端子接続部６₁に至る導出部５₁又は第３の電極４₃
から外部端子接続部６₃に至る導出部５₃、もしくは双方
の導出部５₁，５₃を横断するように配置する。

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１４₁，１４₂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〜１ ００μｍ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１６₁，１６₂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４５０ｍＡ）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４₁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１ ０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 ５₁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３ ₁ 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)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【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。