JPH0845708A - 電圧非直線型抵抗体の積層方法 - Google Patents
電圧非直線型抵抗体の積層方法Info
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- JPH0845708A JPH0845708A JP6177850A JP17785094A JPH0845708A JP H0845708 A JPH0845708 A JP H0845708A JP 6177850 A JP6177850 A JP 6177850A JP 17785094 A JP17785094 A JP 17785094A JP H0845708 A JPH0845708 A JP H0845708A
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 端子金属とＺｎＯ素子及びＺｎＯ素子相互間
の密着性を高め、放電耐量試験等における破壊率を低下
するとともに組付時のコストの低廉化をはかることがで
きる電圧非直線型抵抗体の積層方法を提供することを目
的とする。 【構成】 「ＺｎＯ素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ
素子−端子金属」間に、Ａｇ粉末を含むエポキシ系導電
性接着剤６を介在して金属リング７もしくは金属スペー
サを挿入固着した積層方法を提供する。金属リング７と
して、圧抜き口のあるアルミニウムもしくはステンレス
鋼を用いており、金属スペーサとして、圧抜き口のある
接着剤シロを設けたアルミニウムもしくはステンレス鋼
を用いる。更にＺｎＯ素子上に導電性接着剤を塗布した
後、金属リングもしくは金属スペーサと他のＺｎＯ素子
１及び端子金属５を積層してから加圧下で接合固定した
積層方法を提供する。
の密着性を高め、放電耐量試験等における破壊率を低下
するとともに組付時のコストの低廉化をはかることがで
きる電圧非直線型抵抗体の積層方法を提供することを目
的とする。 【構成】 「ＺｎＯ素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ
素子−端子金属」間に、Ａｇ粉末を含むエポキシ系導電
性接着剤６を介在して金属リング７もしくは金属スペー
サを挿入固着した積層方法を提供する。金属リング７と
して、圧抜き口のあるアルミニウムもしくはステンレス
鋼を用いており、金属スペーサとして、圧抜き口のある
接着剤シロを設けたアルミニウムもしくはステンレス鋼
を用いる。更にＺｎＯ素子上に導電性接着剤を塗布した
後、金属リングもしくは金属スペーサと他のＺｎＯ素子
１及び端子金属５を積層してから加圧下で接合固定した
積層方法を提供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として酸化亜鉛形避雷
器に組み込まれる電圧非直線型抵抗体の積層方法に関す
るものである。
器に組み込まれる電圧非直線型抵抗体の積層方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】酸化亜鉛（以下ＺｎＯと略称）を主成分
とする電圧非直線型の抵抗体は、ＺｎＯに副添加成分と
して酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3），酸化アンチモン（Ｓｂ
2Ｏ3），酸化コバルト（Ｃｏ2Ｏ3），酸化クロム（Ｃｒ
2Ｏ3），酸化硅素（ＳｉＯ2），酸化マンガン（Ｍｎ
Ｏ2），酸化ニッケル（ＮｉＯ）等の金属酸化物を粉砕
したものを添加することにより、非直線性が高く、熱損
失の小さい組成配合物を得ている。
とする電圧非直線型の抵抗体は、ＺｎＯに副添加成分と
して酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3），酸化アンチモン（Ｓｂ
2Ｏ3），酸化コバルト（Ｃｏ2Ｏ3），酸化クロム（Ｃｒ
2Ｏ3），酸化硅素（ＳｉＯ2），酸化マンガン（Ｍｎ
Ｏ2），酸化ニッケル（ＮｉＯ）等の金属酸化物を粉砕
したものを添加することにより、非直線性が高く、熱損
失の小さい組成配合物を得ている。
【０００３】通常これらの副添加成分は、ＺｎＯととも
にボール・ミル等で予備粉砕した後、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）等の有機バインダー溶液と混合して、ス
プレードライヤーで噴霧乾燥して得られる流動性の高い
造粒粉を原材料とし、この原材料を金型成形プレスで略
円柱状に成形して脱脂した後、１０００〜１３００℃で
数時間焼成する。そして図３に示すＺｎＯ素子１の焼結
体を得て、このＺｎＯ素子１の側面に低融点ガラス系の
側面絶縁材２を塗布して焼付固定し、更に表面及び裏面
の両平面を十分に研磨してからアルミニウムの溶射電極
層３，３（端子金属とも呼称される）を形成している。
にボール・ミル等で予備粉砕した後、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）等の有機バインダー溶液と混合して、ス
プレードライヤーで噴霧乾燥して得られる流動性の高い
造粒粉を原材料とし、この原材料を金型成形プレスで略
円柱状に成形して脱脂した後、１０００〜１３００℃で
数時間焼成する。そして図３に示すＺｎＯ素子１の焼結
体を得て、このＺｎＯ素子１の側面に低融点ガラス系の
側面絶縁材２を塗布して焼付固定し、更に表面及び裏面
の両平面を十分に研磨してからアルミニウムの溶射電極
層３，３（端子金属とも呼称される）を形成している。
【０００４】上記ＺｎＯ素子１を避雷器に組み込む場合
には、絶縁性を持つ支持棒の存在下で、前記多数個のＺ
ｎＯ素子１を積層して、支持板とかスプリングを用いて
固定し、周囲を絶縁性碍管で包囲して完成する。
には、絶縁性を持つ支持棒の存在下で、前記多数個のＺ
ｎＯ素子１を積層して、支持板とかスプリングを用いて
固定し、周囲を絶縁性碍管で包囲して完成する。
【０００５】ＺｎＯ素子１は電圧非直線性が高く、熱損
失の小さい組成配合を持ち、且つ一般の弱電用サージア
ブソーバに比べると吸収し得るエネルギーが大きいた
め、大きな体積と大口径サイズを持つものが必要であ
る。前記アルミニウムの溶射電極３，３は、この大口径
サイズの焼結体においてサージエネルギーの集電体の役
割を有している。
失の小さい組成配合を持ち、且つ一般の弱電用サージア
ブソーバに比べると吸収し得るエネルギーが大きいた
め、大きな体積と大口径サイズを持つものが必要であ
る。前記アルミニウムの溶射電極３，３は、この大口径
サイズの焼結体においてサージエネルギーの集電体の役
割を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線型抵抗体
は、ＺｎＯ素子１相互間の密着性と、両端面に形成され
ているアルミニウムの溶射電極層３，３と焼結体で構成
されたＺｎＯ素子１との密着性が必ずしも良好ではな
く、密着部分が剥離することによる作動不良をもたらす
惧れを有している。特に上記溶射電極層３，３と焼結体
との密着性が悪いと開閉サージ耐量が低下してしまい、
ＺｎＯ素子１の持つ限界値以下のサージエネルギーでも
破壊してしまうことがあるという難点を生じる。
な従来の酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線型抵抗体
は、ＺｎＯ素子１相互間の密着性と、両端面に形成され
ているアルミニウムの溶射電極層３，３と焼結体で構成
されたＺｎＯ素子１との密着性が必ずしも良好ではな
く、密着部分が剥離することによる作動不良をもたらす
惧れを有している。特に上記溶射電極層３，３と焼結体
との密着性が悪いと開閉サージ耐量が低下してしまい、
ＺｎＯ素子１の持つ限界値以下のサージエネルギーでも
破壊してしまうことがあるという難点を生じる。
【０００７】又、ＺｎＯ素子１の複数枚を積層して固定
する場合には、前記支持棒等を用いなければならないた
め、碍管の径等が大きくなることによる収納容量の据付
面積が大きくなる外、組付操作も煩瑣となってコストア
ップを招来してしまうという課題を有している。
する場合には、前記支持棒等を用いなければならないた
め、碍管の径等が大きくなることによる収納容量の据付
面積が大きくなる外、組付操作も煩瑣となってコストア
ップを招来してしまうという課題を有している。
【０００８】一方、ゴムとか樹脂等の有機高分子材料に
よるモールドタイプの避雷器を設計，製造する場合には
限流要素ユニットの一体化が要求される。このような要
求に対処するため、円柱状のＺｎＯ素子１をハンダ付け
とかロー付けにより接合（積層）を行う手段が考えられ
るが、アルミニウム電極の場合にはハンダ付け及びロー
付けが不可能である。更にアルミニウム溶射電極に代え
て銅溶射電極を用いる手段等が考えられるが、銅を溶射
する手段はコストの面で不利であるという難点を有して
いる。
よるモールドタイプの避雷器を設計，製造する場合には
限流要素ユニットの一体化が要求される。このような要
求に対処するため、円柱状のＺｎＯ素子１をハンダ付け
とかロー付けにより接合（積層）を行う手段が考えられ
るが、アルミニウム電極の場合にはハンダ付け及びロー
付けが不可能である。更にアルミニウム溶射電極に代え
て銅溶射電極を用いる手段等が考えられるが、銅を溶射
する手段はコストの面で不利であるという難点を有して
いる。
【０００９】更に現状においては溶射金属とＺｎＯ素子
１の接合は機械的接合強度とかインパルス印加による接
合保持能力が要求され、ロー材等による接合を行った場
合には製造条件によってＺｎＯ素子１が本来有する電圧
−電流非直線特性が低下してしまうことがある。
１の接合は機械的接合強度とかインパルス印加による接
合保持能力が要求され、ロー材等による接合を行った場
合には製造条件によってＺｎＯ素子１が本来有する電圧
−電流非直線特性が低下してしまうことがある。
【００１０】そこで本発明はこのような従来の問題点を
解消して、アルミニウムの溶射電極である端子金属と焼
結体で構成されたＺｎＯ素子との密着性及びＺｎＯ素子
相互の密着性を高め、放電耐量試験等における破壊率を
低下するとともに収納容量の据付面積を小さくして組付
時のコストの低廉化をはかることができる電圧非直線型
抵抗体の積層方法を提供することを目的とするものであ
る。
解消して、アルミニウムの溶射電極である端子金属と焼
結体で構成されたＺｎＯ素子との密着性及びＺｎＯ素子
相互の密着性を高め、放電耐量試験等における破壊率を
低下するとともに収納容量の据付面積を小さくして組付
時のコストの低廉化をはかることができる電圧非直線型
抵抗体の積層方法を提供することを目的とするものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、酸化亜鉛に副添加成分としての金属酸化
物の粉砕物を加え、有機バインダー溶液と混合して得ら
れたスラリー状の原料をスラリータンクに充填し、上記
の原料をスプレードライヤに送り込んで噴霧乾燥し、得
られた流動性の高い造粒粉の一定量を計量して金型成形
プレスで成形後、脱脂してから所定の温度と時間を保っ
て焼成し、得られたＺｎＯ素子側面に低融点ガラス系の
高抵抗層を形成するとともに焼結体の両面を研磨してか
ら端子金属を溶射して抵抗体素子を得るようにした電圧
非直線型抵抗体の積層方法において、得られた「ＺｎＯ
素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ素子−端子金属」間
に、Ａｇ粉末を含むエポキシ系導電性接着剤を介在して
金属リングもしくは金属スペーサを挿入固着した電圧非
直線型抵抗体の積層方法を提供する。
成するために、酸化亜鉛に副添加成分としての金属酸化
物の粉砕物を加え、有機バインダー溶液と混合して得ら
れたスラリー状の原料をスラリータンクに充填し、上記
の原料をスプレードライヤに送り込んで噴霧乾燥し、得
られた流動性の高い造粒粉の一定量を計量して金型成形
プレスで成形後、脱脂してから所定の温度と時間を保っ
て焼成し、得られたＺｎＯ素子側面に低融点ガラス系の
高抵抗層を形成するとともに焼結体の両面を研磨してか
ら端子金属を溶射して抵抗体素子を得るようにした電圧
非直線型抵抗体の積層方法において、得られた「ＺｎＯ
素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ素子−端子金属」間
に、Ａｇ粉末を含むエポキシ系導電性接着剤を介在して
金属リングもしくは金属スペーサを挿入固着した電圧非
直線型抵抗体の積層方法を提供する。
【００１２】上記金属リングとして、圧抜き口のあるア
ルミニウムもしくはステンレス鋼を用いており、金属ス
ペーサとして、圧抜き口のある接着剤シロを設けたアル
ミニウムもしくはステンレス鋼を用いる。
ルミニウムもしくはステンレス鋼を用いており、金属ス
ペーサとして、圧抜き口のある接着剤シロを設けたアル
ミニウムもしくはステンレス鋼を用いる。
【００１３】更にＺｎＯ素子上に導電性接着剤を塗布し
た後、金属リングもしくは金属スペーサと他のＺｎＯ素
子及び端子金属を積層し、加圧下で接合固定した積層方
法を提供する。
た後、金属リングもしくは金属スペーサと他のＺｎＯ素
子及び端子金属を積層し、加圧下で接合固定した積層方
法を提供する。
【００１４】
【作用】かかる電圧非直線型抵抗体の積層方法によれ
ば、「ＺｎＯ素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ素子−
端子金属」の接合面に導電性接着剤を介在して金属リン
グもしくは金属スペーサを挿入固着したことにより、従
来よりも接合能力が大きくなり、特に金属リングと金属
スペーサとを比較した場合には、金属スペーサを採用し
たものが４／１０μｓ放電耐量試験の結果が良好とな
る。
ば、「ＺｎＯ素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ素子−
端子金属」の接合面に導電性接着剤を介在して金属リン
グもしくは金属スペーサを挿入固着したことにより、従
来よりも接合能力が大きくなり、特に金属リングと金属
スペーサとを比較した場合には、金属スペーサを採用し
たものが４／１０μｓ放電耐量試験の結果が良好とな
る。
【００１５】上記金属スペーサとして圧抜き口のあり、
且つ接着剤シロの厚みＴ2が０．５≦Ｔ2≦１．０ｍｍの
ものが適当であり、導電性接着剤の使用量は１接合面当
たりＷ／Ｄ2≧０．０５が適当である。この金属スペー
サ８の形状として〔Ｒ1／Ｄ〕≧０．８５であり、且つ
０．５≦〔Ｒ2／Ｄ〕≦０．８５であれば良い。
且つ接着剤シロの厚みＴ2が０．５≦Ｔ2≦１．０ｍｍの
ものが適当であり、導電性接着剤の使用量は１接合面当
たりＷ／Ｄ2≧０．０５が適当である。この金属スペー
サ８の形状として〔Ｒ1／Ｄ〕≧０．８５であり、且つ
０．５≦〔Ｒ2／Ｄ〕≦０．８５であれば良い。
【００１６】挿入固定する金属部品の材質はアルミニウ
ムとステンレス鋼が好ましく、特に「ＺｎＯ素子−Ｚｎ
Ｏ素子」間に導電性接着剤を介在して金属スペーサを挿
入固着し、「ＺｎＯ素子−端子金属」間に導電性接着剤
を介在して金属リングを挿入固着することによって良い
結果がもたらされる。
ムとステンレス鋼が好ましく、特に「ＺｎＯ素子−Ｚｎ
Ｏ素子」間に導電性接着剤を介在して金属スペーサを挿
入固着し、「ＺｎＯ素子−端子金属」間に導電性接着剤
を介在して金属リングを挿入固着することによって良い
結果がもたらされる。
【００１７】
【実施例】以下本発明にかかる電圧非直線型抵抗体の積
層方法の具体的な実施例を説明する。先ず結合剤として
のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と分散剤としてのカ
チオンＭＡを所定量溶解したバインダー溶液に、夫々主
原料であるＺｎＯと副添加成分としての酸化ビスマス，
酸化アンチモン，酸化コバルト，酸化クロム，酸化硅
素，酸化マンガン，酸化ニッケル等の金属酸化物を混合
粉砕したものを添加してディスパーミルで乳化及び混合
を行い、得られた原料スラリーを十分に脱泡してからス
プレードライヤを用いて噴霧乾燥し、流動性の良好な造
粒粉を得た。
層方法の具体的な実施例を説明する。先ず結合剤として
のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と分散剤としてのカ
チオンＭＡを所定量溶解したバインダー溶液に、夫々主
原料であるＺｎＯと副添加成分としての酸化ビスマス，
酸化アンチモン，酸化コバルト，酸化クロム，酸化硅
素，酸化マンガン，酸化ニッケル等の金属酸化物を混合
粉砕したものを添加してディスパーミルで乳化及び混合
を行い、得られた原料スラリーを十分に脱泡してからス
プレードライヤを用いて噴霧乾燥し、流動性の良好な造
粒粉を得た。
【００１８】次に自動システムに基づいて上記の造粒粉
を所定量計量し、乾式プレス金型ダイスで成形を行っ
た。この時の成形体の外形はφ４０−ｔ３０とし、成形
圧力は３５０（ｋｇｆ／ｃｍ2）とした。得られた成形
体を７００〜１０００℃で２時間程度の仮焼を行ってＺ
ｎＯ素子を得た。
を所定量計量し、乾式プレス金型ダイスで成形を行っ
た。この時の成形体の外形はφ４０−ｔ３０とし、成形
圧力は３５０（ｋｇｆ／ｃｍ2）とした。得られた成形
体を７００〜１０００℃で２時間程度の仮焼を行ってＺ
ｎＯ素子を得た。
【００１９】次に側面高抵抗層形成のために、酸化亜
鉛，酸化ビスマス，酸化アンチモン，二酸化けい素を所
定の割合で混合し、有機バインダーとともにボールミル
等でペースト状にし、このペーストをスプレー手段によ
り仮焼体の側面に塗布して１０００〜１３００℃の温度
で約１０時間焼成した。そして得られた焼結体の両端面
を研磨してφ３２−ｔ２０のサイズにした。
鉛，酸化ビスマス，酸化アンチモン，二酸化けい素を所
定の割合で混合し、有機バインダーとともにボールミル
等でペースト状にし、このペーストをスプレー手段によ
り仮焼体の側面に塗布して１０００〜１３００℃の温度
で約１０時間焼成した。そして得られた焼結体の両端面
を研磨してφ３２−ｔ２０のサイズにした。
【００２０】本実施例では、上記により得られた「Ｚｎ
Ｏ素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ素子−端子金属」
間にＡｇ粉末を含むエポキシ系導電性接着剤を介在して
金属リングもしくは金属スペーサを挿入固着したことを
特徴としている。
Ｏ素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ素子−端子金属」
間にＡｇ粉末を含むエポキシ系導電性接着剤を介在して
金属リングもしくは金属スペーサを挿入固着したことを
特徴としている。
【００２１】図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の第１実
施例を示しており、本例ではＺｎＯ素子１を２個と端子
金属５を２個用意して、この「ＺｎＯ素子１−ＺｎＯ素
子１」間と「ＺｎＯ素子１−端子金属５」間に、それぞ
れＡｇ粉末を含むエポキシ系導電性接着剤６を介在して
金属リング７，７，７が挿入固着されている。
施例を示しており、本例ではＺｎＯ素子１を２個と端子
金属５を２個用意して、この「ＺｎＯ素子１−ＺｎＯ素
子１」間と「ＺｎＯ素子１−端子金属５」間に、それぞ
れＡｇ粉末を含むエポキシ系導電性接着剤６を介在して
金属リング７，７，７が挿入固着されている。
【００２２】図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の第２実
施例を示しており、前記例と同様にＺｎＯ素子１を２個
と端子金属５を２個用意して、この「ＺｎＯ素子１−Ｚ
ｎＯ素子１」間にＡｇ粉末を含むエポキシ系導電性接着
剤６を介在して金属スペーサ８が挿入固着されており、
更に「ＺｎＯ素子１−端子金属５」間にはＡｇ粉末を含
むエポキシ系導電性接着剤６を介在して金属リング７，
７が挿入固着されている。即ち、第２実施例は金属リン
グ７と金属スペーサ８の両方を利用した例である。
施例を示しており、前記例と同様にＺｎＯ素子１を２個
と端子金属５を２個用意して、この「ＺｎＯ素子１−Ｚ
ｎＯ素子１」間にＡｇ粉末を含むエポキシ系導電性接着
剤６を介在して金属スペーサ８が挿入固着されており、
更に「ＺｎＯ素子１−端子金属５」間にはＡｇ粉末を含
むエポキシ系導電性接着剤６を介在して金属リング７，
７が挿入固着されている。即ち、第２実施例は金属リン
グ７と金属スペーサ８の両方を利用した例である。
【００２３】上記金属リング７及び金属スペーサ８の材
質はアルミニウムもしくはステンレス鋼が採用される。
この金属スペーサ８は、圧抜き口のある接着剤シロ（図
２の厚みＴ2）を設けるか、圧抜き口のある金属リング
７と組み合わせて使用する。端子金属５，５としては、
ＳＵＳ３０４、真鍮、アルミニウム、鉄・ニッケル・コ
バルト合金（以下ＫＯＶＡＲという）を用いた。
質はアルミニウムもしくはステンレス鋼が採用される。
この金属スペーサ８は、圧抜き口のある接着剤シロ（図
２の厚みＴ2）を設けるか、圧抜き口のある金属リング
７と組み合わせて使用する。端子金属５，５としては、
ＳＵＳ３０４、真鍮、アルミニウム、鉄・ニッケル・コ
バルト合金（以下ＫＯＶＡＲという）を用いた。
【００２４】各部材の接合固着操作は、図１，図２に示
したようにＺｎＯ素子１上に導電性接着剤６をＷｇ塗布
した後、金属リング７もしくは金属スペーサ８と他のＺ
ｎＯ素子１及び端子金属５を図示した状態に積層し、１
０（ｋｇ／ｃｍ2）の加圧力を加えた。尚、Ａｇ粉末を
含むエポキシ系導電性接着剤６としてエコボンド８３Ｃ
−１（グレースジャパン株製）を採用し、該導電性接着
剤６の硬化温度は１５５〜１６５℃、硬化時間は１〜３
時間とした。
したようにＺｎＯ素子１上に導電性接着剤６をＷｇ塗布
した後、金属リング７もしくは金属スペーサ８と他のＺ
ｎＯ素子１及び端子金属５を図示した状態に積層し、１
０（ｋｇ／ｃｍ2）の加圧力を加えた。尚、Ａｇ粉末を
含むエポキシ系導電性接着剤６としてエコボンド８３Ｃ
−１（グレースジャパン株製）を採用し、該導電性接着
剤６の硬化温度は１５５〜１６５℃、硬化時間は１〜３
時間とした。
【００２５】表１は本実施例にかかるＺｎＯ素子ユニッ
トサンプルＮｏ１〜２０についてそれぞれ部品材質、接
着剤使用量、挿入部品の形状をまとめたものである。
トサンプルＮｏ１〜２０についてそれぞれ部品材質、接
着剤使用量、挿入部品の形状をまとめたものである。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１中の部品材質はアルミニウムとステン
レス鋼（ＳＵＳ３０４）の２種類であり、接着剤使用量
とは、前記エポキシ系導電性接着剤６の重量をＷｇと
し、円柱状に形成されたＺｎＯ素子１の直径をＤとし
て、Ｗ／Ｄ2（ｇ／ｃｍ2）で表わしている。又、挿入部
品の形状とは、金属リング７の厚みをＴ1，外径長を
Ｄ1，内径長をＤ2、金属スペーサ８の接着剤シロの厚み
をＴ2，外径長をＲ1，内径長をＲ2として、それぞれ
〔Ｄ1／Ｄ〕〔Ｄ2／Ｄ〕〔Ｔ1〕〔Ｒ1／Ｄ〕〔Ｒ2／
Ｄ〕〔Ｔ2〕で表わしている。
レス鋼（ＳＵＳ３０４）の２種類であり、接着剤使用量
とは、前記エポキシ系導電性接着剤６の重量をＷｇと
し、円柱状に形成されたＺｎＯ素子１の直径をＤとし
て、Ｗ／Ｄ2（ｇ／ｃｍ2）で表わしている。又、挿入部
品の形状とは、金属リング７の厚みをＴ1，外径長を
Ｄ1，内径長をＤ2、金属スペーサ８の接着剤シロの厚み
をＴ2，外径長をＲ1，内径長をＲ2として、それぞれ
〔Ｄ1／Ｄ〕〔Ｄ2／Ｄ〕〔Ｔ1〕〔Ｒ1／Ｄ〕〔Ｒ2／
Ｄ〕〔Ｔ2〕で表わしている。
【００２８】完成したＺｎＯ素子ユニットサンプルＮｏ
１〜２０について、４／１０μｓ放電耐量剥離試験を実
施した。剥離試験は各製作サンプル１０個について放電
電流を５０ｋＡ、６０ｋＡ、７０ｋＡについての累積試
験とし、ＮＧ率（％）を求めた。尚、７０ｋＡの電流値
ではＺｎＯ素子１自体が沿面閃絡破壊するものがあり、
接合面の剥離と素子の破壊とをそれぞれカウントした。
この試験結果を表２に示す。
１〜２０について、４／１０μｓ放電耐量剥離試験を実
施した。剥離試験は各製作サンプル１０個について放電
電流を５０ｋＡ、６０ｋＡ、７０ｋＡについての累積試
験とし、ＮＧ率（％）を求めた。尚、７０ｋＡの電流値
ではＺｎＯ素子１自体が沿面閃絡破壊するものがあり、
接合面の剥離と素子の破壊とをそれぞれカウントした。
この試験結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】表１，表２から以下のことが考察される。
サンプルＮｏ２（接着剤のみ），サンプルＮｏ４（金属
リング７挿入固定），サンプルＮｏ９（金属スペーサ８
挿入固定）の比較により、接合面に金属部品を挿入した
サンプルの方が接着剤のみで固定したサンプルよりも接
合能力に優れている。更に金属リング７と金属スペーサ
８とを比較した場合、金属スペーサ８を採用して「Ｚｎ
Ｏ素子１−ＺｎＯ素子１」間と「ＺｎＯ素子１−端子金
属５」間を金属接合したものが４／１０μｓ放電耐量試
験の結果が良好となっている。
サンプルＮｏ２（接着剤のみ），サンプルＮｏ４（金属
リング７挿入固定），サンプルＮｏ９（金属スペーサ８
挿入固定）の比較により、接合面に金属部品を挿入した
サンプルの方が接着剤のみで固定したサンプルよりも接
合能力に優れている。更に金属リング７と金属スペーサ
８とを比較した場合、金属スペーサ８を採用して「Ｚｎ
Ｏ素子１−ＺｎＯ素子１」間と「ＺｎＯ素子１−端子金
属５」間を金属接合したものが４／１０μｓ放電耐量試
験の結果が良好となっている。
【００３１】更にサンプルＮｏ７，８，９，１０，１
１，１２（何れも金属スペーサ８を挿入固定）の比較に
より、金属スペーサ８として圧抜き口のある接着剤シロ
の厚みＴ2が０．５ｍｍ以上であることが好ましい。但
し厚みＴ2を厚くするほど導電性接着剤６の必要量が増
大してコスト高となるため、接着剤シロの厚みＴ2は、
０．５≦Ｔ2≦１．０ｍｍが適当である。又、導電性接
着剤６の使用量は、１接合面当たりＷ／Ｄ2≧０．０５
であることが要求される。
１，１２（何れも金属スペーサ８を挿入固定）の比較に
より、金属スペーサ８として圧抜き口のある接着剤シロ
の厚みＴ2が０．５ｍｍ以上であることが好ましい。但
し厚みＴ2を厚くするほど導電性接着剤６の必要量が増
大してコスト高となるため、接着剤シロの厚みＴ2は、
０．５≦Ｔ2≦１．０ｍｍが適当である。又、導電性接
着剤６の使用量は、１接合面当たりＷ／Ｄ2≧０．０５
であることが要求される。
【００３２】又、サンプルＮｏ９，１３，１４，１５，
１６，１７（何れも金属スペーサ８を挿入固定）の比較
により、使用する金属スペーサ８の形状として〔Ｒ1／
Ｄ〕≧０．８５であり、且つ０．５≦〔Ｒ2／Ｄ〕≦
０．８５であることが好ましい。尚、ＺｎＯ素子１の外
径よりも金属リング７及び金属スペーサ８の外径の方が
大きくなることは構造上好ましくない。
１６，１７（何れも金属スペーサ８を挿入固定）の比較
により、使用する金属スペーサ８の形状として〔Ｒ1／
Ｄ〕≧０．８５であり、且つ０．５≦〔Ｒ2／Ｄ〕≦
０．８５であることが好ましい。尚、ＺｎＯ素子１の外
径よりも金属リング７及び金属スペーサ８の外径の方が
大きくなることは構造上好ましくない。
【００３３】サンプルＮｏ２，３（挿入物なし），１８
（金属スペーサ８挿入固定），１９，２０（金属スペー
サ８と金属リング７を挿入固定）の比較により、挿入固
定する金属部品の材質はアルミニウムとステンレス鋼が
好ましく、特に本発明の第２実施例である「ＺｎＯ素子
１−ＺｎＯ素子１」間に導電性接着剤６を介在して金属
スペーサ８を挿入固着し、更に「ＺｎＯ素子１−端子金
属５」間に導電性接着剤６を介在して金属リング７を挿
入固着した例、即ち金属リング７と金属スペーサ８の両
方を利用することが良い結果をもたらすことが理解され
る。
（金属スペーサ８挿入固定），１９，２０（金属スペー
サ８と金属リング７を挿入固定）の比較により、挿入固
定する金属部品の材質はアルミニウムとステンレス鋼が
好ましく、特に本発明の第２実施例である「ＺｎＯ素子
１−ＺｎＯ素子１」間に導電性接着剤６を介在して金属
スペーサ８を挿入固着し、更に「ＺｎＯ素子１−端子金
属５」間に導電性接着剤６を介在して金属リング７を挿
入固着した例、即ち金属リング７と金属スペーサ８の両
方を利用することが良い結果をもたらすことが理解され
る。
【００３４】以上の結果から本実施例では、得られた
「ＺｎＯ素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ素子−端子
金属」間に、Ａｇ粉末を含むエポキシ系導電性接着剤を
介在して、圧抜き口のある金属リングもしくは圧抜き口
のある接着剤シロを設けたアルミニウムもしくはステン
レス鋼で成る金属スペーサを挿入固着し、ＺｎＯ素子及
び端子金属を積層してから加圧下で接合固定した電圧非
直線型抵抗体の積層方法を提供するものである。
「ＺｎＯ素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ素子−端子
金属」間に、Ａｇ粉末を含むエポキシ系導電性接着剤を
介在して、圧抜き口のある金属リングもしくは圧抜き口
のある接着剤シロを設けたアルミニウムもしくはステン
レス鋼で成る金属スペーサを挿入固着し、ＺｎＯ素子及
び端子金属を積層してから加圧下で接合固定した電圧非
直線型抵抗体の積層方法を提供するものである。
【００３５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる電圧非直線型抵抗体の積層方法によれば、「ＺｎＯ
素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ素子−端子金属」の
接合面に導電性接着剤を介在して金属リングもしくは金
属スペーサを挿入固着したことによって接合能力が大き
くなり、特に端子金属と焼結体で構成されたＺｎＯ素子
との密着性が高くなって両者の剥離に起因する開閉サー
ジ耐量低下等の作動不良がなくなり、ＺｎＯ素子の持つ
限界値以下のサージエネルギーでの破壊を防止すること
ができるとともに放電耐量試験等における破壊率を低下
サセルことができる。
かる電圧非直線型抵抗体の積層方法によれば、「ＺｎＯ
素子−ＺｎＯ素子」間及び「ＺｎＯ素子−端子金属」の
接合面に導電性接着剤を介在して金属リングもしくは金
属スペーサを挿入固着したことによって接合能力が大き
くなり、特に端子金属と焼結体で構成されたＺｎＯ素子
との密着性が高くなって両者の剥離に起因する開閉サー
ジ耐量低下等の作動不良がなくなり、ＺｎＯ素子の持つ
限界値以下のサージエネルギーでの破壊を防止すること
ができるとともに放電耐量試験等における破壊率を低下
サセルことができる。
【００３６】本発明では端子金属とＺｎＯ素子の接合に
ロー材等を用いていないので、製造条件によってＺｎＯ
素子が有している電圧−電流非直線特性が失われること
がない。更にＺｎＯ素子の複数枚を積層して固定するの
に従来のように支持棒等を用いなくとも良いので、Ｚｎ
Ｏ素子自体の据付面積が小さくなり、組付操作も簡易化
されて製造コストの低廉化をはかることができる。又、
ゴムとか樹脂等の有機高分子材料によるモールドタイプ
の避雷器を設計，製造する場合にも応用可能であり、汎
用性が広いという効果を発揮する。
ロー材等を用いていないので、製造条件によってＺｎＯ
素子が有している電圧−電流非直線特性が失われること
がない。更にＺｎＯ素子の複数枚を積層して固定するの
に従来のように支持棒等を用いなくとも良いので、Ｚｎ
Ｏ素子自体の据付面積が小さくなり、組付操作も簡易化
されて製造コストの低廉化をはかることができる。又、
ゴムとか樹脂等の有機高分子材料によるモールドタイプ
の避雷器を設計，製造する場合にも応用可能であり、汎
用性が広いという効果を発揮する。
【図１】図１（Ａ）は本発明の第１実施例にかかる積層
方法を適用したＺｎＯ素子と端子金属との積層構造を示
す側面図、図１（Ｂ）（Ｃ）は同要部斜視図。
方法を適用したＺｎＯ素子と端子金属との積層構造を示
す側面図、図１（Ｂ）（Ｃ）は同要部斜視図。
【図２】図２（Ａ）は本発明の第２実施例にかかる積層
方法を適用したＺｎＯ素子と端子金属との積層構造を示
す側面図、図２（Ｂ）（Ｃ）は同要部斜視図。
方法を適用したＺｎＯ素子と端子金属との積層構造を示
す側面図、図２（Ｂ）（Ｃ）は同要部斜視図。
【図３】従来のＺｎＯ素子の構造例を示す要部側面図。
１…ＺｎＯ素子 ５…端子金属 ６…導電性接着剤 ７…金属リング ８…金属スペーサ
Claims (6)
- 【請求項１】 酸化亜鉛に副添加成分としての金属酸化
物の粉砕物を加え、有機バインダー溶液と混合して得ら
れたスラリー状の原料をスラリータンクに充填し、上記
の原料をスプレードライヤに送り込んで噴霧乾燥し、得
られた流動性の高い造粒粉の一定量を計量して金型成形
プレスで成形後、脱脂してから所定の温度と時間を保っ
て焼成し、得られたＺｎＯ素子側面に低融点ガラス系の
高抵抗層を形成するとともに焼結体の両面を研磨してか
ら端子金属を溶射して抵抗体素子を得るようにした電圧
非直線型抵抗体の積層方法において、 上記により得られた「ＺｎＯ素子−ＺｎＯ素子」間及び
「ＺｎＯ素子−端子金属」間に、Ａｇ粉末を含むエポキ
シ系導電性接着剤を介在して金属リングもしくは金属ス
ペーサを挿入固着したことを特徴とする電圧非直線型抵
抗体の積層方法。 - 【請求項２】 上記金属リングとして、圧抜き口のある
アルミニウムもしくはステンレス鋼を用いた請求項１記
載の電圧非直線型抵抗体の積層方法。 - 【請求項３】 上記金属スペーサとして、圧抜き口のあ
る接着剤シロを設けたアルミニウムもしくはステンレス
鋼を用いた請求項１，２記載の電圧非直線型抵抗体の積
層方法。 - 【請求項４】 金属スペーサの形状として、〔Ｒ1／
Ｄ〕≧０．８５，０．５≦〔Ｒ2／Ｄ〕≦０．８５，
０．５≦Ｔ2≦１．０ｍｍ（ここでＲ1：金属スペーサの
外径長，Ｄ：ＺｎＯ素子の直径，Ｒ2：金属スペーサの
内径長，Ｔ2：接着剤シロの厚み）である請求項１，
２，３記載の電圧非直線型抵抗体の積層方法。 - 【請求項５】 Ａｇ粉末を含むエポキシ系導電性接着剤
の使用量は、１接合面当たりＷ／Ｄ2≧０．０５（ここ
でＷ：導電性接着剤の重量ｇ，Ｄ：ＺｎＯ素子の直径）
である請求項１，２，３，４記載の電圧非直線型抵抗体
の積層方法。 - 【請求項６】 ＺｎＯ素子上に導電性接着剤を塗布した
後、金属リングもしくは金属スペーサと他のＺｎＯ素子
及び端子金属を積層し、加圧下で接合固定したことを特
徴とする請求項１，２，３，４，５記載の電圧非直線型
抵抗体の積層方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6177850A JPH0845708A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電圧非直線型抵抗体の積層方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6177850A JPH0845708A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電圧非直線型抵抗体の積層方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845708A true JPH0845708A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16038199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6177850A Pending JPH0845708A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電圧非直線型抵抗体の積層方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0845708A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012151142A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-09 | Toshiba Corp | ポリマー避雷器 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP6177850A patent/JPH0845708A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012151142A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-09 | Toshiba Corp | ポリマー避雷器 |
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