JPH0652102U - 正特性サーミスタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】端子の酸化による劣化及びそれに伴う接触抵抗
の増大を防止し得る正特性サーミスタ装置を提供する。 【構成】正特性サーミスタ２と、端子４、５とを有す
る。正特性サーミスタ２は平板状素体２１の表面に電極
２２、２３を有している。端子は、金属板部材で構成さ
れ、正特性サーミスタ２の電極２２、２３に接触し、少
なくとも接触部が第１の金属膜４１０と、第２の金属膜
４２０とを含む。第１の金属膜４１０はＮｉ膜であって
金属板部材４００の表面に付着されている。第２の金属
膜４２０は第１の金属膜４１０を覆っている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、正特性サーミスタ装置に関し、更に詳しくは、正特性サーミスタを 用いた電流制限装置または発熱装置において、正特性サーミスタの電極に接触す る端子の酸化による劣化及びそれに伴う接触抵抗の増大を防止するための改良に 係わる。

【０００２】

【従来の技術】

正特性サーミスタを用いた電流制限装置及び発熱装置は従来より周知である。 電流制限装置の一例として、例えば、実公昭５５ー４２４０２号公報などに記載 されるごとく、テレビジョン受像機のシャドウ．マスクの磁化を消去する消磁装 置が知られており、更に、モータ起動用装置なども知られている。これらの装置 を構成する場合、一般に、正特性サーミスタの電極に金属板材でなる端子を接触 させ、端子を介して正特性サーミスタに給電する。端子は金属板材で構成され、 金属板材の表面を金属膜によって被覆した構造を有する。金属膜は金属板材の表 面にＣｕ膜をメッキなどの手段によって付着させ、このＣｕ膜をＡｇ膜またはＳ ｎ膜によって被覆した積層膜構造となっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した積層膜構造の金属膜を有する端子を用いた場合、正特 性サーミスタが熱平衡した時の熱の影響を受けて、金属板材の表面に付着されて いるＣｕ膜が酸化される。この酸化現象は高温下でその進行性が極めて顕著に現 れ、金属板材表面に対するＣｕ膜の密着性劣化及び剥離を招く。そして、端子と 正特性サーミスタとの間の接触抵抗が増大して両者間でスパークを発生し、焼損 に至る場合もある。

【０００４】 特に、２素子型消磁装置の場合は、残留電流を減少させ消磁作用を増進させる 手段として、消磁用素子を加熱用素子で加熱し、熱平衡温度を高く取ってあるた め、端子のＣｕ膜の酸化による劣化が著しい。

【０００５】 そこで、本考案の課題は、上述する従来の問題点を解決し、端子の酸化による 劣化及びそれに伴う接触抵抗の増大を防止し得る正特性サーミスタ装置を提供す ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上述した課題解決のため、本考案は、正特性サーミスタと、端子とを有する正 特性サーミスタ装置であって、 前記正特性サーミスタは、平板状素体の表面に電極を有しており、 前記端子は、金属板部材で構成され、前記正特性サーミスタの前記電極に接触 し、少なくとも接触部が第１の金属膜と、第２の金属膜とを含み、前記第１の金 属膜がＮｉ膜であって前記金属板部材の表面に付着され、前記第２の金属膜が前 記第１の金属膜を覆っている。

【０００７】

【作用】

端子は金属板部材で構成され、正特性サーミスタの電極に接触し、少なくとも 接触部が第１の金属膜を含み、第１の金属膜がＮｉ膜であって金属板部材の表面 に付着されているから、第１の金属膜の熱による劣化が表面層に限定され、内部 に進行せず、金属板材表面に対するＮｉ膜の密着性が保たれ、剥離を招くことが ない。このため、端子と正特性サーミスタとの間の接触抵抗が低い値に保たれ、 両者間でのスパーク及び焼損が防止される。

【０００８】 金属膜は第２の金属膜を含み、第２の金属膜が前記第１の金属膜を覆っている ので、第２の金属膜を第１の金属膜とは異なる電気抵抗の小さな金属材料、例え ばＡｇ膜またはＳｎ膜で構成し、低い接触抵抗を確保できる。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案に係る正特性サーミスタ装置の部分断面図である。図において、 １はケース、２は正特性サーミスタ、４及び５は端子である。

【００１０】 ケース１は、底部材１１と、キャップ部材１２との組合せで構成されている。 底部材１１及びキャップ部材１２は適当な耐熱絶縁プラスチックの成形品として 構成されている。正特性サーミスタ２は正特性サーミスタ素体２１の厚み方向の 両面に電極２２、２３を設けた構造となっている。

【００１１】 端子４、５は底部材１１の一面側から他面側に貫通して設けられている。端子 ４、５は金属板部材で構成され、正特性サーミスタ２の電極２２、２３に接触し 、少なくとも接触部が表面に金属膜を有している。図２は端子４の拡大断面図で ある。金属膜は、第１の金属膜４１０と、第２の金属膜４２０とを含んでいる。 第１の金属膜４１０はＮｉ膜であって金属板部材４００の表面に付着され、第２ の金属膜４２０は第１の金属膜４１０を覆っている。第１の金属膜４１０及び第 ２の金属膜４２０は、一般には、メッキ膜である。第１の金属膜４１０は厚みが ２．０μｍ以上となるように形成するのが望ましい。第２の金属膜４２０はＳｎ 膜またはＡｇ膜の少なくとも一種を含むように形成する。第２の金属膜４２０は 厚みが３．０μｍ以上となるように形成するのが望ましい。図示は省略するが端 子５も同様の構成になる。

【００１２】 上述のように、端子４（または５）は金属板部材４００で構成され、正特性サ ーミスタ２の電極２２、２３に接触し、少なくとも接触部が表面に金属膜４１０ を有しており、金属膜は第１の金属膜４１０がＮｉ膜であって金属板部材４００ の表面に付着されているから、熱による劣化が第１の金属膜４１０の表面層に限 定され、内部に進行せず、金属板部材４００の表面に対するＮｉ膜の密着性が保 たれ、剥離を招くことがない。このため、端子４（または５）と正特性サーミス タ２との間の接触抵抗が低い値に保たれ、両者４（または５）、２の間でのスパ ーク及び焼損が防止される。

【００１３】 金属膜４１０は第２の金属膜４２０が第１の金属膜４１０を覆っているので、 第２の金属膜４２０を第１の金属膜４１０とは異なる電気抵抗の小さな金属材料 、例えばＡｇ膜またはＳｎ膜で構成し、低い接触抵抗を確保できる。

【００１４】 次に、実験データを挙げて、本願考案の効果を具体的に説明する。図３は図１ 及び図２に示した構造を有する正特性サーミスタ装置の試験条件を示す図、図４ は接触抵抗測定回路を示す図、図５は図３及び図４に示す試験条件によって得ら れた正特性サーミスタ装置の実験データを示す図である。試験条件は次の通りで ある。

【００１５】 ＜図３に示す試験条件＞ 正特性サーミスタ２として、直径１３．３ｍｍ、厚み２．２ｍｍの円板状であ って、常温（２５℃）抵抗値が５Ω±２０％のものを用いた。正特性サーミスタ ２は２５℃で１００Ｖを印加した時、表面温度が１１５℃であった。上記構成の 正特性サーミスタ２を用い、２種類の正特性サーミスタ装置を構成した。１つは 端子４、５の表面にメッキによるＣｕ膜を付着させ、その上にＳｎ膜をメッキに よって付着させた正特性サーミスタ装置（従来品と称する）であり、他は端子４ 、５の表面にメッキによるＮｉ膜を付着させ、その上にＳｎ膜をメッキによって 付着させた本考案に係る正特性サーミスタ装置（本考案品と称する）である。電 源８として１３５Ｖの交流電源を用いた。負荷抵抗ＲＬは５．５Ωとした。周囲 温度は８５℃に保った。９はスイッチである。

【００１６】 ＜図４に示す試験条件＞ 正特性サーミスタ２の電極２３（または２２）と端子４（または５）との間に 定電流源から１Ａの定電流を流し、端子接触部近傍の電位差を電位差計ｖで測定 し、電流及び電位差に基づき計算によって接触抵抗を求めた。

【００１７】 図５の試験データに示すように、（Ｎｉ＋Ｓｎ）の端子メッキ構成を有する本 考案品は、従来品と比較して、初期接触抵抗が少し高いものの、接触抵抗の経時 変化が極めて小さい。１つの比較例として、１７０００時間後の接触抵抗及び変 化率を見ると、従来品では接触抵抗値が１．５８（ｍΩ）、変化率（初期値に対 する）が１１０．７（％）になるのに対し、本考案品は接触抵抗値が１．３８（ ｍΩ）、変化率が７４．７（％）である。

【００１８】 図６は本考案に係る正特性サーミスタ装置の別の実施例を示す部分断面図であ る。図において、図１と同一の参照符号は同一性ある構成部分を示している。３ は正特性サーミスタ、６は端子である。図６は２素子型消磁装置として用いるの に好適な正特性サーミスタ装置を示している。２個の正特性サーミスタ２、３が 備えられ、それぞれが互いに熱結合されている。正特性サーミスタ２は電流制限 素子として用いられ、正特性サーミスタ３は加熱素子として用いられ、正特性サ ーミスタ２を正特性サーミスタ３によって加熱し、正特性サーミスタ２の熱平衡 温度を高くし、残留電流を減少させ、消磁作用を増進させる。

【００１９】 端子５は正特性サーミスタ２ー３間に配置されている。端子４〜６は、前述し たと同様に、金属板部材で構成され、表面に金属膜を有する。金属膜は第１の金 属膜がＮｉ膜であって金属板部材の表面に付着され、第２の金属膜が第１の金属 膜を覆っている。この構造により、端子４〜６の熱による劣化がＮｉ膜の表面層 に限定され、内部に進行せず、金属板材の表面に対するＮｉ膜の密着性が保たれ 、剥離を招くことがない。このため、端子４〜６と正特性サーミスタ２との間の 接触抵抗が低い値に保たれ、両者間でのスパーク及び焼損が防止される。

【００２０】 次に、実験データを挙げて、図６に示した実施例の効果を具体的に説明する。 図７は図６に示した構造を有する正特性サーミスタ装置の試験条件を示す図、図 ８及び図９はその実験データを示す図である。試験条件は次の通りである。

【００２１】 正特性サーミスタ２として、直径１３．３ｍｍ、厚み２．２ｍｍの円板状であ って、常温（２５℃）抵抗値が５Ω±２０％のものを用いた。正特性サーミスタ ２は２５℃で１００Ｖを印加した時の表面温度が１１５℃であった。正特性サー ミスタ３は直径１２ｍｍ、厚み２．０ｍｍの円板状であって、常温抵抗１００〜 ４００Ω、表面温度１４４℃（２５℃、１００Ｖ印加）のものを用いた。上記構 成の正特性サーミスタ２、３を用い、２種類の正特性サーミスタ装置を構成した 。１つは端子４〜６の表面にメッキによるＣｕ膜を付着させ、その上にＳｎ膜を メッキによって付着させた正特性サーミスタ装置（従来品と称する）であり、他 は端子４〜６の表面にメッキによるＮｉ膜を付着させ、その上にＳｎ膜をメッキ によって付着させた本考案に係る正特性サーミスタ装置（本考案品と称する）で ある。電源８として１３５Ｖの交流電源を用いた。負荷抵抗ＲＬは５．５Ωとし た。周囲温度は８５℃に保った。９はスイッチである。接触抵抗は図４に示した 方法によって求めた。

【００２２】 図８、９のデータに示すように、（Ｎｉ＋Ｓｎ）の端子メッキ構成を有する本 考案品は、従来品と比較して、初期接触抵抗が少し高いものの、接触抵抗の経時 変化が極めて小さい。１つの比較例として、図８を参照し、１８０００時間後の 接触抵抗及び変化率を見ると、従来品は接触抵抗値が１．８２（ｍΩ）、変化率 が１３６．３（％）になるのに対し、本考案品は接触抵抗値が１．６９（ｍΩ） 、変化率が９６．５（％）となっている。また、図９を参照し、１８０００時間 後の接触抵抗及び変化率を見ると、従来品では正特性サーミスタ２と端子５との 間の接触抵抗値が２．３５（ｍΩ）、変化率が２０２．４（％）になるのに対し 、本考案品は接触抵抗値が２．０６（ｍΩ）、変化率が１３９．５（％）である 。

【００２３】 図１０は本考案に係る正特性サーミスタ装置の更に具体的な実施例における平 面部分断面図、図１１は図１０に示した正特性サーミスタ装置の正面部分断面図 、図１２は図１１のＡ１２ーＡ１２線上における側面部分断面図、図１３は図１ １のＡ１３ーＡ１３線上における側面部分断面図、図１４は図１０に示した正特 性サーミスタ装置の底面図である。図において、図１及び図６と同一の参照符号 は同一性ある構成部分を示している。

【００２４】 ケース１は、底部材１１が一面側から他面側に貫通する複数の孔１１１、１１ ２、１１３を有するとともに、孔１１１、１１３の付近に端子受け部１１４、１ １５を有する（図１２参照）。端子受け部１１４、１１５は、底部材１１の他面 側に突出して設けた突起１１６、１１７を通る孔１１１、１１３の内壁面に溝状 に形成されている。キャップ部材１２は底部材１１の一面上に装着され、孔１１ １、１１３の上方に位置する内側面に、凹部状の端子受け部１２１、１２２を有 する。

【００２５】 正特性サーミスタ２、３は、正特性サーミスタ素体２１、３１の厚み方向の両 面に電極（２２、２３）、（３２、３３）を設けた構造となっている。これらの 正特性サーミスタ２、３のうち、正特性サーミスタ２は消磁用として備えられて おり、正特性サーミスタ３は加熱用として備えられている。正特性サーミスタ２ 、３は、金属板でなる平板状の共通の端子５を間に挟んで重ね合せると共に、弾 力性のある端子４、６で弾力的に挾持した構造となっている。

【００２６】 端子４〜６は、金属板部材で構成され、表面に金属膜を有する。金属膜は第１ の金属膜がＮｉ膜であって金属板部材の表面に付着され、第２の金属膜が第１の 金属膜を覆っている。この構造により、端子４〜６の熱による劣化がＮｉ膜の表 面層に限定され、内部に進行せず、金属板材の表面に対するＮｉ膜の密着性が保 たれ、剥離を招くことがない。このため、端子４〜６と正特性サーミスタ２との 間の接触抵抗が低い値に保たれ、両者間でのスパーク及び焼損が防止される。

【００２７】 端子４〜６は、更に、孔１１１〜１１３を通り底部材１１の一面側から他面側 に貫通して設けられている。そのうちの２本である端子４及び端子６は、正特性 サーミスタ２、３を両面側から挟み込むように配置されている。端子４及び６の それぞれは、底部材１１の一面側に位置する第１の突起４１、６１と、他面側に 位置する第２の突起４２、６２とを有し、第１の突起４１、６１がキャップ部材 １２の端子受け部１２１、１２２に掛け止められ、第２の突起４２、６２が第１ の突起４１、６１とは逆向きに底部材１１の端子受け部１１４、１１５に掛け止 められ、両掛け止めにより底部材１１とキャップ部材１２とを結合している。

【００２８】 端子４、６は、正特性サーミスタ２、３の電極２３、３２に接触するバネ性の 接触部４３、６３と、ケース１の外部に導出される端子部４４、６４を有してい る。端子５は、正特性サーミスタ２の電極２２及び正特性サーミスタ３の電極３ ３の間に介在して設けられている。

【００２９】 実施例に示すように、ケース１は底部材１１が一面側から他面側に貫通する複 数の孔１１１〜１１３を有するとともに、孔１１１、１１３の付近に端子受け部 １１４、１１５を有し、キャップ部材１２が底部材１１の一面上に装着され孔１ １１、１１３の上方に位置する内側面に端子受け部１２１、１２２を有しており 、端子４〜６のうち、正特性サーミスタ２、３を両面側から挟み込むように配置 された２本の端子４、６のそれぞれが、底部材１１の一面側に位置する第１の突 起４１、６１と、他面側に位置する第２の突起４２、６２とを有し、第１の突起 ４１、６１がキャップ部材１２の端子受け部１２１、１２２に掛け止められ、第 ２の突起４２、６２が第１の突起４１、６１とは逆向きに底部材１２の端子受け 部１２１、１２２に掛け止められ、両掛け止めにより底部材１１とキャップ部材 １２とを結合しているから、ケース１を構成する底部材１１とキャップ部材１２ との間の機械的結合強度が大きくなる。このため、落下試験においても、消磁回 路組立工程において振動や落下等の衝撃を受けても、底板部材１１とキャップ部 材１２とが分離したり、両者１１、１２の嵌合部が破損してキャップ部材１２が 脱落してしまう等の問題を生じなくなる。

【００３０】 底部材１１及びキャップ部材１２は、接触面の少なくとも一部に凹部を有し、 凹部内に充填された接着剤７により接合されている。かかる構造を取ることによ り、接着剤７のはみ出しを防止しつつ、底部材１１及びキャップ部材１２をより 一層強固に結合できる。凹部はキャップ部材１２の端面に設けてもよい。

【００３１】 図示の端子５は、正特性サーミスタ２の電極２２及び正特性サーミスタ３の電 極３３に共通に接触する接触部５１と、ケース１の底部材１１を貫通して外部に 導出される端子部５２と、迂回部５３とを有している。これらは、同一の金属板 材にプレス加工等を施して同体に形成されている。

【００３２】 迂回部５３は、接触部５１よりは狭い幅の狭幅路となっていて、接触部５１の 側方に間隔を隔てて配置されている。迂回部５３の一端部は、接触部５１の上方 に連接され、他端部は端子部５２に連接され、接触部５１及び端子部５２に対し て、電気的、熱的な直列回路を形成している。迂回部５３は接触部５１の面から 浮かしてあり、正特性サーミスタ２との接触を防止してある。また、上述のよう にして浮かされた迂回部５３に正特性サーミスタ３が接触するのを阻止するため 、迂回部５３と対向する接触部５１の端縁に阻止片５４を突設してある。

【００３３】 更に、迂回部５３、及び端子部５２は、その機械的強度を増大させるため、面 に凹または凸による補強部５３１、５２１がスジ状に設けられている。端子部５ ２は、更に、突起５５を有し、突起５５が底部材１１の他面側に掛け止められて いる。端子５は、機械的強度を補うために、全体に電気メッキを施すのが望まし い。

【００３４】 図１５は本考案に係る正特性サーミスタ装置を使用したカラーテレビ消磁回路 を示し、Ｃが当該正特性サーミスタ装置である。８は交流電源、９は電源投入用 のスイッチ、１０は消磁コイルである。

【００３５】 正特性サーミスタ２に対して、正特性サーミスタ３を熱結合させた場合、正特 性サーミスタ２が正特性サーミスタ３によって加熱され、正特性サーミスタ２の 動作温度が単独の場合よりも高い温度に移行する。このため、正特性サーミスタ ２の安定動作時抵抗値が高くなり、消磁コイル１０に流れる平衡点電流が低下す る。平衡点電流を減少させるには、正特性サーミスタ２の抵抗値をできるだけ高 い値に持ち上げる必要があり、正特性サーミスタ３としては、正特性サーミスタ ２よりも、抵抗値及びスイッチング温度の高いものが使用される。従って、正特 性サーミスタ２と正特性サーミスタ３との間にある共通の端子５はかなり高い温 度で加熱される。

【００３６】 ここで、端子４〜６は、金属板部材で構成され、表面に金属膜を有する。金属 膜は第１の金属膜がＮｉ膜であって金属板部材の表面に付着され、第２の金属膜 が第１の金属膜を覆っている。このため、端子４〜６の熱による劣化がＮｉ膜の 表面層に限定され、内部に進行せず、金属板材の表面に対するＮｉ膜の密着性が 保たれ、剥離を招くことがない。このため、端子４〜６と正特性サーミスタ２と の間の接触抵抗が低い値に保たれ、両者間でのスパーク及び焼損が防止される。

【００３７】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、次のような効果が得られる。 （ａ）端子は金属板部材で構成され、正特性サーミスタの電極に接触し、少なく とも接触部が第１の金属膜を含み、第１の金属膜がＮｉ膜であって金属板部材の 表面に付着されているから、端子と正特性サーミスタとの間の接触抵抗が低い値 に保たれ、両者間でのスパーク及び焼損を生じにくい正特性サーミスタ装置を提 供できる。 （ｂ）少なくとも接触部が第２の金属膜を含み、第２の金属膜が第１の金属膜を 覆っているので、第２の金属膜を第１の金属膜とは異なる電気抵抗の小さな金属 材料、例えばＡｇ膜またはＳｎ膜で構成し、低い接触抵抗を確保し得る正特性サ ーミスタ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る正特性サーミスタ装置の部分断面
図である。

【図２】本考案に係る正特性サーミスタ装置に用いられ
る端子の拡大断面図である。

【図３】図１及び図２に示した構造を有する正特性サー
ミスタ装置の試験条件を示す図である。

【図４】正特性サーミスタと端子との間の接触抵抗測定
回路を示す図である。

【図５】図３及び図４に示す試験条件によって得られた
正特性サーミスタ装置の実験データを示す図である。

【図６】本考案に係る正特性サーミスタ装置の別の実施
例を示す部分断面図である。

【図７】図６に示した構造を有する正特性サーミスタ装
置の試験条件を示す図である。

【図８】図６に示した構造を有する正特性サーミスタ装
置の実験データを示す図である。

【図９】図６に示した構造を有する正特性サーミスタ装
置の実験データを示す図である。

【図１０】本考案に係る正特性サーミスタ装置の平面部
分断面図である。

【図１１】図１０に示した正特性サーミスタの正面部分
断面図である。

【図１２】図１１のＡ１２ーＡ１２線上における側面部
分断面図である。

【図１３】図１１のＡ１３ーＡ１３線上における側面部
分断面図である。

【図１４】図１０に示した正特性サーミスタ装置の底面
図である。

【図１５】本考案に係る正特性サーミスタ装置を使用し
た消磁回路である。

【符号の説明】

１ ケース ２、３ 正特性サーミスタ ４〜６ 端子 ４００ 金属板部材 ４１０ 第１の金属膜 ４２０ 第２の金属膜

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 正特性サーミスタと、端子とを有する正
   特性サーミスタ装置であって、 前記正特性サーミスタは、平板状素体の表面に電極を有
   しており、 前記端子は、金属板部材で構成され、前記正特性サーミ
   スタの前記電極に接触し、少なくとも接触部が第１の金
   属膜と、第２の金属膜とを含み、前記第１の金属膜がＮ
   ｉ膜であって前記金属板部材の表面に付着され、前記第
   ２の金属膜が前記第１の金属膜を覆っている正特性サー
   ミスタ装置。
2. 【請求項２】 前記第１の金属膜は、厚みが２．０μｍ
   以上である請求項１に記載の正特性サーミスタ装置。
3. 【請求項３】 前記第２の金属膜は、Ｓｎ膜またはＡｇ
   膜の少なくとも一種を含む請求項１に記載の正特性サー
   ミスタ装置。
4. 【請求項４】 前記正特性サーミスタは、２個であり、
   それぞれが互いに熱結合されている請求項１に記載の正
   特性サーミスタ装置。
5. 【請求項５】 前記正特性サーミスタのそれぞれは、電
   極の一つが互いに重ねられており、前記端子は３本備え
   られ、第１の端子が一方の正特性サーミスタの電極に接
   触し、第２の端子が他方の正特性サーミスタの電極に接
   触し、第３の端子が前記正特性サーミスタの互いに重ね
   られる電極間に配置されている請求項４に記載の正特性
   サーミスタ装置。