JPS61193402A - 電圧制限素子 - Google Patents
電圧制限素子Info
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- JPS61193402A JPS61193402A JP60033788A JP3378885A JPS61193402A JP S61193402 A JPS61193402 A JP S61193402A JP 60033788 A JP60033788 A JP 60033788A JP 3378885 A JP3378885 A JP 3378885A JP S61193402 A JPS61193402 A JP S61193402A
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- oxide sintered
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は酸化亜鉛を主成分とした金属酸化物焼結体を
用いた電圧制限素子１こ関する。
用いた電圧制限素子１こ関する。
この種の電圧制限素子については既に特公昭５９−４６
２０２号公報において報告されているので、これを第４
図、第５図に基づいて説明する。第４図（ｍ） 、 （
ｂ）は電圧制限素子の平面図及び側面図を示し、第５図
はこの素子の使用例を示すもので、図において、（１）
は円盤状に形成された酸化亜鉛を主成分とした金属酸化
物焼結体、（２）は金属酸化物焼結体（１）両側面内に
これと同心円状に溶射して被着された黄銅等から成る金
属電極である。しかして、（３）’、 （３）は電極（
２）、（２）に電気的に接触させ、接続ｔｍ（４）’、
（５）を介して電極（２）、（２）に電圧を印加する外
部電極である。
２０２号公報において報告されているので、これを第４
図、第５図に基づいて説明する。第４図（ｍ） 、 （
ｂ）は電圧制限素子の平面図及び側面図を示し、第５図
はこの素子の使用例を示すもので、図において、（１）
は円盤状に形成された酸化亜鉛を主成分とした金属酸化
物焼結体、（２）は金属酸化物焼結体（１）両側面内に
これと同心円状に溶射して被着された黄銅等から成る金
属電極である。しかして、（３）’、 （３）は電極（
２）、（２）に電気的に接触させ、接続ｔｍ（４）’、
（５）を介して電極（２）、（２）に電圧を印加する外
部電極である。
以ヒのように接続、された電圧制限素子に対して電１１
Ｉを流すと、外部電極（３）、（３）を経て電極（２
’） 、 （２’）間に電位差が生じ、この電圧制限素
子の制限電圧ＥＬまで電圧が土塀する。このとき電極（
２）＝、（２）は電気良導体であるため、電極（２）内
の電位分布は均一化され、金属酸化物焼結体（１）の両
側面間の電位差も均一化ごれている。 ′〔発明が
解決しようとする問題点〕 ゛従来の電圧制限素
子は、素子を構成する金属酸化物焼結体（＋）の内部品
質を必ずしも一定に製造 □−し得るとは言い得す
、多少の品質１−のバラツキを □伴なうことを回
避し得ない。すると、この品質のバラツキに起因して金
属酸化物焼結体（１）内の電流が局部的に集中すること
がある。つまり、金属酸化物焼結体（１）の両面に均一
な電位差が生じても、内部を疏れる電流によって焼結体
（１）が不均一な温度分布を示し、高温部に低抵抗値を
もたらすことがあり、究極的には金属酸化物焼結体（１
）が熱破壊に至る可能性を有しており、これによって予
め耐熱上の物性値を定めて金属酸化物焼結体（１）を製
造しても、必ずしも所期物性値を得られるとは言い難イ
、その設定値より低い条件下でなければこの素子を使用
できないという問題点を石していた。また、所期値に相
当する条件下で使用するためには、品質のバラツキに伴
う低下分を補充した、より大型の金属酸化物焼結体を整
形せざるを得ないという問題点を有していた。
Ｉを流すと、外部電極（３）、（３）を経て電極（２
’） 、 （２’）間に電位差が生じ、この電圧制限素
子の制限電圧ＥＬまで電圧が土塀する。このとき電極（
２）＝、（２）は電気良導体であるため、電極（２）内
の電位分布は均一化され、金属酸化物焼結体（１）の両
側面間の電位差も均一化ごれている。 ′〔発明が
解決しようとする問題点〕 ゛従来の電圧制限素
子は、素子を構成する金属酸化物焼結体（＋）の内部品
質を必ずしも一定に製造 □−し得るとは言い得す
、多少の品質１−のバラツキを □伴なうことを回
避し得ない。すると、この品質のバラツキに起因して金
属酸化物焼結体（１）内の電流が局部的に集中すること
がある。つまり、金属酸化物焼結体（１）の両面に均一
な電位差が生じても、内部を疏れる電流によって焼結体
（１）が不均一な温度分布を示し、高温部に低抵抗値を
もたらすことがあり、究極的には金属酸化物焼結体（１
）が熱破壊に至る可能性を有しており、これによって予
め耐熱上の物性値を定めて金属酸化物焼結体（１）を製
造しても、必ずしも所期物性値を得られるとは言い難イ
、その設定値より低い条件下でなければこの素子を使用
できないという問題点を石していた。また、所期値に相
当する条件下で使用するためには、品質のバラツキに伴
う低下分を補充した、より大型の金属酸化物焼結体を整
形せざるを得ないという問題点を有していた。
この発明は叙」二の問題点を解決するためになされたも
ので、金属酸化物焼結体内の電流を均一にすることので
きる電圧制限素子を提案するものである。
ので、金属酸化物焼結体内の電流を均一にすることので
きる電圧制限素子を提案するものである。
この発明に係る電圧制限素子は、金属酸化物焼結体両側
面に炭素、黄銅等の良導体より抵抗値の大方な半導電性
物質を電極と１．て被７−Ｔ＋、て構成されたものであ
る。
面に炭素、黄銅等の良導体より抵抗値の大方な半導電性
物質を電極と１．て被７−Ｔ＋、て構成されたものであ
る。
この発明によれば、金属酸化物焼結体の内部品質に製造
［−の不均一があっても、半導電性物質の内部抵抗によ
って電流が局所に集中することを防市することかて、き
る。
［−の不均一があっても、半導電性物質の内部抵抗によ
って電流が局所に集中することを防市することかて、き
る。
以ド第１図ないし第３図に示す実施例に基づｙ、従来と
同−又は相当部分には同−符すを４＝１し、この発明の
４４徴部分を中心に説明する。
同−又は相当部分には同−符すを４＝１し、この発明の
４４徴部分を中心に説明する。
図におて、（２）１オ炭素、銅合金などの良導体より太
なる抵抗値を有する半導電性物質から成る電極で、金属
酸化物焼結体（１）の両側面に被着されている。そして
このような構成を有する電圧制限素子を使用した状態が
第２図で、この状態における電気的機能特性を等価回路
図として示したものが第３図である。したがって第３図
に基づきこの発明に係る電圧制限素子の機能を説明する
。図において、（ｌａ）、（ｌｂ）は金属酸化物焼結体
（１）におけるある任意に定めた特定部位、及び他の特
定部位をそれぞれ示し、接続線（４）、（５）間に電流
■を流すと電極（３） 、 （３）間の電圧がＥとなり
各部位（１ａ）、（ｌｂ）には電圧Ｅｔ、Ｅ２が印加さ
れるものとする。また、（８）、（？）は金属酸化物焼
結体（１）に被Ｍきれた半導電性物質（２）の−Ｆ記特
定部位（１ａ）、他の特定部位（Ｉｂ）における抵抗体
を示し、各抵抗体（ｌａ） 、（Ｉｂ）は各／／Ｒ，，
Ｒ２の抵抗値を有しているものとする。そして今、半導
電性物質（２）の膜厚が十分に薄いものと仮定すると、
局部的に形成される抵抗体（６）、（７）の各抵抗値は
等しいもと考えられ、この等しい各々の抵抗値をＲ１＝
Ｒ２＝Ｒとし、電極（３）、（３）間の電圧Ｅが印加さ
れたとき、抵抗体（ｌａ）、（Ｉｂ）を流れる電流をそ
れぞれ工１、Ｉ２とすると以下に示す関係が成立する。
なる抵抗値を有する半導電性物質から成る電極で、金属
酸化物焼結体（１）の両側面に被着されている。そして
このような構成を有する電圧制限素子を使用した状態が
第２図で、この状態における電気的機能特性を等価回路
図として示したものが第３図である。したがって第３図
に基づきこの発明に係る電圧制限素子の機能を説明する
。図において、（ｌａ）、（ｌｂ）は金属酸化物焼結体
（１）におけるある任意に定めた特定部位、及び他の特
定部位をそれぞれ示し、接続線（４）、（５）間に電流
■を流すと電極（３） 、 （３）間の電圧がＥとなり
各部位（１ａ）、（ｌｂ）には電圧Ｅｔ、Ｅ２が印加さ
れるものとする。また、（８）、（？）は金属酸化物焼
結体（１）に被Ｍきれた半導電性物質（２）の−Ｆ記特
定部位（１ａ）、他の特定部位（Ｉｂ）における抵抗体
を示し、各抵抗体（ｌａ） 、（Ｉｂ）は各／／Ｒ，，
Ｒ２の抵抗値を有しているものとする。そして今、半導
電性物質（２）の膜厚が十分に薄いものと仮定すると、
局部的に形成される抵抗体（６）、（７）の各抵抗値は
等しいもと考えられ、この等しい各々の抵抗値をＲ１＝
Ｒ２＝Ｒとし、電極（３）、（３）間の電圧Ｅが印加さ
れたとき、抵抗体（ｌａ）、（Ｉｂ）を流れる電流をそ
れぞれ工１、Ｉ２とすると以下に示す関係が成立する。
Ｅ＝Ｅ１ ＋ＲＩ ｉ ・・・ （１）Ｅ＝Ｅ２
＋ＲＩ ２・・・（２） このとき、逆方向の電流が流れることはなく、（＋）、
（２）式が成立する条件としては、Ｅ＞Ｅｌ・・・（３
） Ｅ＜Ｅ２・・・（４） の場合であり、かつ Ｉ＝Ｉ、＋Ｉ２・・・（５） であることから、（１）、（２）、（５）式よりＩｔ
＝（−Ｅｔ ＋Ｅ２ ＋ＲＩ）／２Ｒ・・・（６）１２
＝（Ｅ １−Ｅ２ ＋ＲＩ）／２Ｒ・・・（７）が成
立する。
＋ＲＩ ２・・・（２） このとき、逆方向の電流が流れることはなく、（＋）、
（２）式が成立する条件としては、Ｅ＞Ｅｌ・・・（３
） Ｅ＜Ｅ２・・・（４） の場合であり、かつ Ｉ＝Ｉ、＋Ｉ２・・・（５） であることから、（１）、（２）、（５）式よりＩｔ
＝（−Ｅｔ ＋Ｅ２ ＋ＲＩ）／２Ｒ・・・（６）１２
＝（Ｅ １−Ｅ２ ＋ＲＩ）／２Ｒ・・・（７）が成
立する。
但し、（８）、 （７）式において
ＲＩＣＥ２ ＜ Ｅｉのとき １１＝０．Ｉ２ ＝Ｉ
・・・（８）ＲＩＣＥ、、 ＜ Ｅ２のとき Ｉｉ
７１，１２ ＝０・・・（８）となる。そして今、Ｒ＝
０と仮定すると、制限電圧Ｅ１、 Ｅ２間に僅かでも差
があるとＣ８）、（９）式から、金属酸化物焼結体（１
）のいずれか一方の特定部位にのみ電流が集中すること
になる。つまり、（８）式からＥｉ ＞ Ｅ２のときに
は１１−０、１２−■となって他の特定部位（１ｂ）に
のみ電流が集中して流れ、特定部位（１ａ）には流れな
いことになる。また（８）式より Ｅｉ ＜ Ｅ２のと
きには特定部位（１ａ）にのみ集中した電流Ｉが流れる
ことになる。しかしながら、Ｒ＝０ とせずある値に設
定すれば■１＜０． Ｉ２ ＜Ｏになることがないこと
を勘案すると（８）、（９）式は成立せず、（８） 、
（７）式から、各特定部位（ｌａ）、（Ｉｂ）にはそれ
ぞれ電流Ｉｓ 、１２が流れることになる。したがって
金属酸化物焼結体（１）に被着事れた電極（２）、（２
）の抵抗値をある程度大きく設定すれば、各特定部位（
Ｉａ）、（Ｉｂ）に（６）。
・・・（８）ＲＩＣＥ、、 ＜ Ｅ２のとき Ｉｉ
７１，１２ ＝０・・・（８）となる。そして今、Ｒ＝
０と仮定すると、制限電圧Ｅ１、 Ｅ２間に僅かでも差
があるとＣ８）、（９）式から、金属酸化物焼結体（１
）のいずれか一方の特定部位にのみ電流が集中すること
になる。つまり、（８）式からＥｉ ＞ Ｅ２のときに
は１１−０、１２−■となって他の特定部位（１ｂ）に
のみ電流が集中して流れ、特定部位（１ａ）には流れな
いことになる。また（８）式より Ｅｉ ＜ Ｅ２のと
きには特定部位（１ａ）にのみ集中した電流Ｉが流れる
ことになる。しかしながら、Ｒ＝０ とせずある値に設
定すれば■１＜０． Ｉ２ ＜Ｏになることがないこと
を勘案すると（８）、（９）式は成立せず、（８） 、
（７）式から、各特定部位（ｌａ）、（Ｉｂ）にはそれ
ぞれ電流Ｉｓ 、１２が流れることになる。したがって
金属酸化物焼結体（１）に被着事れた電極（２）、（２
）の抵抗値をある程度大きく設定すれば、各特定部位（
Ｉａ）、（Ｉｂ）に（６）。
（７）式に示した電流 １１．１２が流れ、電流が局部
に集中することがない。したがって電極（２）を形成す
る半導体電性物質の抵抗値を調整することによって、金
属酸化物焼結体（１）の材質に均一性が多少欠除してい
ても、電流の集中するとを確実に防止１．得ることがで
き、電圧制限素子として安定した機能を得ることができ
る。
に集中することがない。したがって電極（２）を形成す
る半導体電性物質の抵抗値を調整することによって、金
属酸化物焼結体（１）の材質に均一性が多少欠除してい
ても、電流の集中するとを確実に防止１．得ることがで
き、電圧制限素子として安定した機能を得ることができ
る。
以１−この発明によれば、電圧制限素子を構成する１対
の電極が比較的抵抗値の高い半導電性物質によって形成
されているため、電流が局部に集中することがなく安定
した機能を有する電圧制限素子を得ることがきる。
の電極が比較的抵抗値の高い半導電性物質によって形成
されているため、電流が局部に集中することがなく安定
した機能を有する電圧制限素子を得ることがきる。
第１図はこの発明に係る電圧制限素子の一実施例を示す
平面図（ａ）及び側面図（ｂ）、第２図は第（１）は金
属酸化物焼結体、（２）は電極、（３）は外部電極であ
る。 なお、各図中、同一符号は同一ヌは相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄第１図
９ 第２図 第３図 ム 第４図 第５図 憂 ２、発明の名称 電圧制限素子 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ５、補正の対象 明細書全文及び図面。 ６、補正の内容 （１）明細調全文を別紙の通り補正する。 （２）全図面を別紙の通り補正する。 ７、添伺書類の目録 （１）全文補正明細書 １ 通（２）補正
図面 １ 通量］二 明 細 書 ｌ 発明の名称 電圧制限素子 ２、特許請求の範囲 酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物焼結体の対向する両
面に電極を被着して成る電圧制限素子において、上記電
極を１ユ溝１等の良導体より大なる電気抵抗値を有する
半導電性物質により構成したことを特徴と□する電圧制
限素子。 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は酸化亜鉛を主成分とした金属酸化物焼結体を
用いた電圧制限素子に関する。 〔従来の技術〕 この種の電圧制限素子については既に特公昭５１１−４
５２０２号公報において報告されているので、これを第
４図、第５図に基づいて説明する。第４図（ａ）、（ｂ
）は電圧制限素子の平面図及び側面図を示し、第５図は
この素子の使用例を示すもので、図において、（，１）
は円盤状に形成された酸化亜鉛を主成分とした金属酸化
物焼結体、（２ａ） 、 （２ｂ）は金属酸化物焼結体
（１）両側面内にこれと同心固状に溶射して被着された
黄銅等から成る金属電極である。しかして、（３ａ）
、 （３ｂ）は電極（２ａ） 、 （２ｂ）に電気的に
接触させ、接続線（４Ｌ（５）を介して電極Ｃ２ａ）
、 （２ｂ）に電圧を印加する外部電極である。 以−１−のように接続された電圧制限素子に対して電流
■を流すと、外部電極（３ａ） 、（３ｂ）を経て電極
（２ａ） 、 （２ｂ）間に電位差が生じ、この電圧制
限素子の制限電圧ＥＬまで電圧が一ト昇する。このとき
電極（２ａ） 、 （２ｂ）は電気良導体であるため、
電極（２ａ）、（２ｂ）内の電位分布は均一化され、金
属酸化物焼結体（１）の両側面間の電位差も均一化され
ている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の電圧制限素子は、素子を構成する金属酸化物焼結
体（１）の内部品質を必ずしも一定に製造し得るとは言
い得す、多少の品質上のバラツキを伴なうことを回避し
得ない。すると、この品質のバラツキに起因して金属酸
化物焼結体（１）内の電流が局部的に集中することがあ
る。つまり、金属酸化物焼結体（１）の両面に均一な電
位差が生じても、内部を流れる電流によって焼結体（１
）が不均一な温度分布を示し、高温部に低抵抗値をもた
らすことがあり、究極的には金属酸化物焼結体（１）゛
が熱破壊に至る可能性を有しており、これによって予め
耐熱上の物性値を定めて金属酸化物焼結体（１）を製造
しても、必ずしも所期物性値を得られるとは言い難く、
その設定値より低い条件下でなければこの素子を使用で
きないという問題点を有していた。また、所期値に相当
する条件下で使用するためには、品質のバラツキに伴う
低下分を補充した、より大型の金属酸化物焼結体を整形
せざるを得ないという問題点を有していた。 この発明は叙−Ｌの問題点を解決するためになされたも
ので、金属酸化物焼結体内の電流を均一にすることので
きる電圧制限素子を提案するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る電圧制限素子は、金属酸化物焼結体の対
向する両電極面に銀、黄銅等の良導体より抵抗値の大き
な半導電性物質を電極として被着して構成されたもので
ある。 〔作用〕 この発明によれば、金属酸化物焼結体の内部品質に製造
上の不均一があっても、半導電性物質の内部抵抗によっ
て電流が局所に集中することを防止することができる。 〔実施例〕 以下第１図な・いし第３図に示す実施例に基づき、従来
と同−又は相当部分には同一符号を付し、この発明の特
徴部分を中心に説明する。 図におて、（２ａ）、（２ｂ）は銀、銅合金などの良導
体より大なる抵抗値を有する半導電性物質から成る電極
で、電極（２ａ）、’（２ｂ）は金属酸化物焼結体（１
）の対向する両電極面に被着されている。そしてこのよ
うな構成を有する電圧制限素子を゛使用した状態が第２
図で、この状態における電気的機能特性を等価回路図と
して示したものが第３図であ゛る。 したがって第３図に基づきこの発明に係る電圧制限素子
の機能を説明する。図において、（ｌａ）。 （Ｉｂ）は金属酸化物焼結体（１）におけるある任意に
定めた特定部位、及び他の特定部位をそれぞれ示し、接
続線（４）、（５）間に電流Ｉを流すと電極（３ａ）、
（３ｔ＋）間の電圧がＥとなり各部位（ｌａ） 、
（ｌｂ）には電圧Ｅ、、Ｅ２が印加されるものとする。 また、（Ｅｌ）、（？）は金属酸化物焼結体（１）に被
着Ｓれた半導電性物質（２ａ）または（２ｂ）の上記特
定部位（ｌａ）、他の特定部□位（１ｂ）における抵抗
体を示し、各抵抗体（１，ａ ） 、、（Ｉ ｂ、）は
各々Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を有しているものとする。そし
て今、半導電性物質（２ａ）または（２ｂ）の膜厚が十
分に薄いものと仮定すると、局部的に形成される抵抗体
（８）、（７）の各抵抗値は等しいもと考えられ、この
等しい各々の抵抗値をＲ１＝Ｒ２＝Ｒとし、電極（３ａ
）、（３ｂ）間の電圧Ｅが印加されたとき、抵抗体（Ｉ
ａ）、（ｌｂ）を流れる電流をそれぞれ工１、■２とす
ると以下に示゛す関係が成立する。 Ｅ＝Ｅｉ ＋Ｒｒ ｉ ・・・ （１）Ｅ＝Ｅ２
＋ＲＴ ２・・・（２） このとき、逆方向の電流が流れることはなく、（＋）、
（２）式が成立する条件としては、Ｅ＞Ｅｉ・・・（３
） Ｅ＞Ｅｚ・・・（４） の場合であり、かつ Ｉ＝Ｉｉ＋Ｉ２・・・（５） であることから、（１）、（２）、（５）式より１１７
（−Ｅｔ ７Ｆ、２ ＋ＲＩ）／２Ｒ・・・（６）
１２ ＝（Ｅ １−Ｅｚ ＋ＲＩ）／２Ｒ・・・（７）
が成立する。 但し、（［１）、（７）式において ＲＩ＋Ｅ２ ＜ Ｅｉのとき Ｉｉ ＝０．１２
＝Ｉ・・・（８）ＲＩ＋Ｅ１ ＜ Ｅｚ （１）トき
ｈ ＝Ｉ、ｈ ＝（Ｌ・・（９）となる。そして今、
Ｒ＝０と仮定すると、制限電圧Ｅ１、 Ｅｚ間に僅かで
も差があると（８）、（９）式から、金属酸化物焼結体
（１）のいずれか一方の特定部位にのみ電流が集中する
ことになる。つまり、（８）式からＥｚ ＞ Ｅｚ（７
） トきには、Ｔ１＝０．１２＝Ｉとなって他の特定部
位（１ｂ）にのみ電流が集中して ゛流れ、特定
部位（ｌａ）には流れないことになる。 また（９）式より Ｅ、 ＜ Ｅ２のときには特定部位
（１ａ）にのみ集中した電流Ｉが流れることになる。 しかしながら、Ｒ＝０ とせずある値に設定すればｒ、
＜ｏ、 １２ ＜Ｏになることがないことを勘案する
と（８）、（９）式は成立せず、（８）、（７）式から
、各特定部位（Ｉａ） 、 （ｌｂ）にはそれぞれ電Ｗ
ｅ、Ｔ１．Ｉ２が流れることになる。したがって金属酸
化物焼結体（１）に被着された電極（２ａ）、 （２ｂ
）の抵抗値をある程度大きく設定すれば、各特定部位（
Ｉａ）、（ｌｂ）に（８）、（７）式に示した電流り、
＋■２が流れ、電流が局部に集中することがない。した
がって電極（２）を形成する半導体電性物質の抵抗値を
調整することによって、金属酸化物焼結体（１）の材質
に均一性が多少欠除していても、電流の集中するとを確
実に防止し得ることができ、電圧制限素子として安定し
た機能を得ることができる。 〔発明の効果〕 以上この発明によれば、電圧制限素子を構成する１対の
電極が比較的抵抗値の高い半導電性物質によって形成さ
れているため、電流が局部に集中することがなく安定し
た機能をイイする電圧制限素子を得ることがきる。 ４、図面の簡単な説明 第１図はこの発明に係る電圧制限素子の一実施例を示す
平面図（ａ）及び側面図（ｂ）、第２図は第１図に示し
た′屯圧制限素イの使用状態を示す図、第３図は第２図
の等価回路を示す図、第４図は従来例の第１図相当図、
第５図は従来例の第２図相当図である。 （１）は金属酸化物焼結体、（２ａ）、 （２ｂ）は電
極、（３ａ） 、 （３ｂ）は外部電極である。 なお、各図中、同一符号は同一・又は相当部分を示す。 代 埋 人 大 岩 増 雄第１図 ンｂ 第２図 第３図 ム 第４図 第５図
平面図（ａ）及び側面図（ｂ）、第２図は第（１）は金
属酸化物焼結体、（２）は電極、（３）は外部電極であ
る。 なお、各図中、同一符号は同一ヌは相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄第１図
９ 第２図 第３図 ム 第４図 第５図 憂 ２、発明の名称 電圧制限素子 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ５、補正の対象 明細書全文及び図面。 ６、補正の内容 （１）明細調全文を別紙の通り補正する。 （２）全図面を別紙の通り補正する。 ７、添伺書類の目録 （１）全文補正明細書 １ 通（２）補正
図面 １ 通量］二 明 細 書 ｌ 発明の名称 電圧制限素子 ２、特許請求の範囲 酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物焼結体の対向する両
面に電極を被着して成る電圧制限素子において、上記電
極を１ユ溝１等の良導体より大なる電気抵抗値を有する
半導電性物質により構成したことを特徴と□する電圧制
限素子。 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は酸化亜鉛を主成分とした金属酸化物焼結体を
用いた電圧制限素子に関する。 〔従来の技術〕 この種の電圧制限素子については既に特公昭５１１−４
５２０２号公報において報告されているので、これを第
４図、第５図に基づいて説明する。第４図（ａ）、（ｂ
）は電圧制限素子の平面図及び側面図を示し、第５図は
この素子の使用例を示すもので、図において、（，１）
は円盤状に形成された酸化亜鉛を主成分とした金属酸化
物焼結体、（２ａ） 、 （２ｂ）は金属酸化物焼結体
（１）両側面内にこれと同心固状に溶射して被着された
黄銅等から成る金属電極である。しかして、（３ａ）
、 （３ｂ）は電極（２ａ） 、 （２ｂ）に電気的に
接触させ、接続線（４Ｌ（５）を介して電極Ｃ２ａ）
、 （２ｂ）に電圧を印加する外部電極である。 以−１−のように接続された電圧制限素子に対して電流
■を流すと、外部電極（３ａ） 、（３ｂ）を経て電極
（２ａ） 、 （２ｂ）間に電位差が生じ、この電圧制
限素子の制限電圧ＥＬまで電圧が一ト昇する。このとき
電極（２ａ） 、 （２ｂ）は電気良導体であるため、
電極（２ａ）、（２ｂ）内の電位分布は均一化され、金
属酸化物焼結体（１）の両側面間の電位差も均一化され
ている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の電圧制限素子は、素子を構成する金属酸化物焼結
体（１）の内部品質を必ずしも一定に製造し得るとは言
い得す、多少の品質上のバラツキを伴なうことを回避し
得ない。すると、この品質のバラツキに起因して金属酸
化物焼結体（１）内の電流が局部的に集中することがあ
る。つまり、金属酸化物焼結体（１）の両面に均一な電
位差が生じても、内部を流れる電流によって焼結体（１
）が不均一な温度分布を示し、高温部に低抵抗値をもた
らすことがあり、究極的には金属酸化物焼結体（１）゛
が熱破壊に至る可能性を有しており、これによって予め
耐熱上の物性値を定めて金属酸化物焼結体（１）を製造
しても、必ずしも所期物性値を得られるとは言い難く、
その設定値より低い条件下でなければこの素子を使用で
きないという問題点を有していた。また、所期値に相当
する条件下で使用するためには、品質のバラツキに伴う
低下分を補充した、より大型の金属酸化物焼結体を整形
せざるを得ないという問題点を有していた。 この発明は叙−Ｌの問題点を解決するためになされたも
ので、金属酸化物焼結体内の電流を均一にすることので
きる電圧制限素子を提案するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る電圧制限素子は、金属酸化物焼結体の対
向する両電極面に銀、黄銅等の良導体より抵抗値の大き
な半導電性物質を電極として被着して構成されたもので
ある。 〔作用〕 この発明によれば、金属酸化物焼結体の内部品質に製造
上の不均一があっても、半導電性物質の内部抵抗によっ
て電流が局所に集中することを防止することができる。 〔実施例〕 以下第１図な・いし第３図に示す実施例に基づき、従来
と同−又は相当部分には同一符号を付し、この発明の特
徴部分を中心に説明する。 図におて、（２ａ）、（２ｂ）は銀、銅合金などの良導
体より大なる抵抗値を有する半導電性物質から成る電極
で、電極（２ａ）、’（２ｂ）は金属酸化物焼結体（１
）の対向する両電極面に被着されている。そしてこのよ
うな構成を有する電圧制限素子を゛使用した状態が第２
図で、この状態における電気的機能特性を等価回路図と
して示したものが第３図であ゛る。 したがって第３図に基づきこの発明に係る電圧制限素子
の機能を説明する。図において、（ｌａ）。 （Ｉｂ）は金属酸化物焼結体（１）におけるある任意に
定めた特定部位、及び他の特定部位をそれぞれ示し、接
続線（４）、（５）間に電流Ｉを流すと電極（３ａ）、
（３ｔ＋）間の電圧がＥとなり各部位（ｌａ） 、
（ｌｂ）には電圧Ｅ、、Ｅ２が印加されるものとする。 また、（Ｅｌ）、（？）は金属酸化物焼結体（１）に被
着Ｓれた半導電性物質（２ａ）または（２ｂ）の上記特
定部位（ｌａ）、他の特定部□位（１ｂ）における抵抗
体を示し、各抵抗体（１，ａ ） 、、（Ｉ ｂ、）は
各々Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を有しているものとする。そし
て今、半導電性物質（２ａ）または（２ｂ）の膜厚が十
分に薄いものと仮定すると、局部的に形成される抵抗体
（８）、（７）の各抵抗値は等しいもと考えられ、この
等しい各々の抵抗値をＲ１＝Ｒ２＝Ｒとし、電極（３ａ
）、（３ｂ）間の電圧Ｅが印加されたとき、抵抗体（Ｉ
ａ）、（ｌｂ）を流れる電流をそれぞれ工１、■２とす
ると以下に示゛す関係が成立する。 Ｅ＝Ｅｉ ＋Ｒｒ ｉ ・・・ （１）Ｅ＝Ｅ２
＋ＲＴ ２・・・（２） このとき、逆方向の電流が流れることはなく、（＋）、
（２）式が成立する条件としては、Ｅ＞Ｅｉ・・・（３
） Ｅ＞Ｅｚ・・・（４） の場合であり、かつ Ｉ＝Ｉｉ＋Ｉ２・・・（５） であることから、（１）、（２）、（５）式より１１７
（−Ｅｔ ７Ｆ、２ ＋ＲＩ）／２Ｒ・・・（６）
１２ ＝（Ｅ １−Ｅｚ ＋ＲＩ）／２Ｒ・・・（７）
が成立する。 但し、（［１）、（７）式において ＲＩ＋Ｅ２ ＜ Ｅｉのとき Ｉｉ ＝０．１２
＝Ｉ・・・（８）ＲＩ＋Ｅ１ ＜ Ｅｚ （１）トき
ｈ ＝Ｉ、ｈ ＝（Ｌ・・（９）となる。そして今、
Ｒ＝０と仮定すると、制限電圧Ｅ１、 Ｅｚ間に僅かで
も差があると（８）、（９）式から、金属酸化物焼結体
（１）のいずれか一方の特定部位にのみ電流が集中する
ことになる。つまり、（８）式からＥｚ ＞ Ｅｚ（７
） トきには、Ｔ１＝０．１２＝Ｉとなって他の特定部
位（１ｂ）にのみ電流が集中して ゛流れ、特定
部位（ｌａ）には流れないことになる。 また（９）式より Ｅ、 ＜ Ｅ２のときには特定部位
（１ａ）にのみ集中した電流Ｉが流れることになる。 しかしながら、Ｒ＝０ とせずある値に設定すればｒ、
＜ｏ、 １２ ＜Ｏになることがないことを勘案する
と（８）、（９）式は成立せず、（８）、（７）式から
、各特定部位（Ｉａ） 、 （ｌｂ）にはそれぞれ電Ｗ
ｅ、Ｔ１．Ｉ２が流れることになる。したがって金属酸
化物焼結体（１）に被着された電極（２ａ）、 （２ｂ
）の抵抗値をある程度大きく設定すれば、各特定部位（
Ｉａ）、（ｌｂ）に（８）、（７）式に示した電流り、
＋■２が流れ、電流が局部に集中することがない。した
がって電極（２）を形成する半導体電性物質の抵抗値を
調整することによって、金属酸化物焼結体（１）の材質
に均一性が多少欠除していても、電流の集中するとを確
実に防止し得ることができ、電圧制限素子として安定し
た機能を得ることができる。 〔発明の効果〕 以上この発明によれば、電圧制限素子を構成する１対の
電極が比較的抵抗値の高い半導電性物質によって形成さ
れているため、電流が局部に集中することがなく安定し
た機能をイイする電圧制限素子を得ることがきる。 ４、図面の簡単な説明 第１図はこの発明に係る電圧制限素子の一実施例を示す
平面図（ａ）及び側面図（ｂ）、第２図は第１図に示し
た′屯圧制限素イの使用状態を示す図、第３図は第２図
の等価回路を示す図、第４図は従来例の第１図相当図、
第５図は従来例の第２図相当図である。 （１）は金属酸化物焼結体、（２ａ）、 （２ｂ）は電
極、（３ａ） 、 （３ｂ）は外部電極である。 なお、各図中、同一符号は同一・又は相当部分を示す。 代 埋 人 大 岩 増 雄第１図 ンｂ 第２図 第３図 ム 第４図 第５図
Claims (1)
- 酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物焼結体の対向する両
面に電極を被着して成る電圧制限素子において、上記電
極を炭素、黄銅等の良導体より大なる電気抵抗値を有す
る半導電性物質により構成したことを特徴とする電圧制
限素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033788A JPS61193402A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 電圧制限素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033788A JPS61193402A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 電圧制限素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193402A true JPS61193402A (ja) | 1986-08-27 |
Family
ID=12396208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60033788A Pending JPS61193402A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 電圧制限素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61193402A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE36385E (en) * | 1985-12-06 | 1999-11-09 | Ono Pharmaceutical Co., Ltd. | Glucopyranose derivatives |
-
1985
- 1985-02-21 JP JP60033788A patent/JPS61193402A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE36385E (en) * | 1985-12-06 | 1999-11-09 | Ono Pharmaceutical Co., Ltd. | Glucopyranose derivatives |
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