JP3301582B2 - 極性依存型保安器 - Google Patents

極性依存型保安器

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は接続ブロック間に挿
入する電流及び／または電圧の保安器に関する。
【０００２】
【従来の技術】接続ブロックは、中央オフィス及び他の
場所での入来及び出発ケーブル間の電気的な接続を提供
し、相互接続機能を実現するために、電気通信システム
に広く使用される。このような接続ブロックは、通常、
電圧及び電流の制限保安装置を有し、ブロックに接続さ
れる電気回路への損傷を防止する（米国特許出願第４１
７１８５７号及び第４２８３１０３号を参照のこと）。
【０００３】保安器には、一般的に、ガスチューブのよ
うな電圧波動保護要素と、正向温度係数抵抗（ＰＴＣ抵
抗）のような電流制限装置と、接地電極と、ある形式の
熱過負荷保護とが含まれる。これらの要素は通常回路基
板に搭載される（米国特許出願第５２９９０８８号を参
照のこと）。
【０００４】電流及び電圧保護の両方を提供する保安器
においては、電圧波動保護要素が電気的に電流保護要素
と外部の装置へのケーブルの導線の間に配置されている
ために、接続ブロック内の各接点対に対して極性があ
る。保安器をその両表面の何れかに搭載できる接続ブロ
ックはが近提案され、このような接続ブロックにとっ
て、保護要素の極性に好ましくない問題が生じる。この
問題を回避するためには、ブロック及び保安器上に特徴
物を形成して、各保安器がブロックの適切な表面にのみ
挿入されるようにする。しかしながら、ブロックの上部
及び下部表面に挿入される保安器を別々に製造すると、
製造コストの増加が避けられない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、接続ブロックに挿入するのに適し、ハウジングを有
する保安器を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の装置は印刷回路基板の一表面に搭載される
電圧保護要素と電流保護要素を含む。この回路基板は２
つの主表面を有し、その一部はハウジングから突き出
て、ブロックへの挿入に利用される。回路基板には電圧
保護要素と電流保護要素を搭載するための複数の導電性
貫通孔（スルーホール）と、基板の両表面で貫通孔を接
続し、電圧及び電流保護要素が搭載される何れかの主表
面に関係なく、電流を最初に電圧保護要素に伝送させる
よう構成された導電性パスとを含む。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１と２は本発明による保安器２
０を使用できる一種類の接続ブロック１０を示す。接続
ブロック１０は、複数のコネクタモジュール５０を含
み、このコネクタモジュールは、ちょうつがい搭載ブラ
ケット５１に挿入される。図２に示すように、各モジュ
ールは矩形の本体部分１１を有する絶縁ハウジングを含
む。本体部分１１は、絶縁キャップ１４と１５、上部表
面１２及び下部表面１３を規定する部分を含む。絶縁変
位接点３０の列は上部表面１２から伸び、絶縁変位接点
３１は下部表面１３から伸びる。各接点３０と３１は表
面から突き出る端部３２と３３を含み、この端部には絶
縁貫通の隙間３４と３５が含まれる。各端部３２と３３
は、電気的接続を提供するために、それぞれワイヤ１０
０と１０１を受けることができる。この実施例において
は、ワイヤ１０１は、外部から中心オフィスへ入来した
ケーブルの一部である。各接点は、くい止め部３６と３
７も含み、このくい止め部３６と３７は本体部分１１に
囲まれ、他の列の２つの点３８と３９で対応する接点に
接続され、対応する２列の接点３０と３１に接続された
ワイヤ１００と１０１を電気的に接続する。
【０００８】接点３８と３９は、それぞれ上下表面１２
と１３にあるスロット１７と１８に対応して配置され
て、保安器からのリードの挿入及び上下の表面への他の
素子の搭載を可能にする。例えば、図１はブロックの上
部表面に搭載された本発明による保安器２０の列を示
し、図３は単一の保安器２１がブロックの上部表面に搭
載される状態を、図７は単一の保安器８０がブロックの
下部表面に搭載される状態を示す。ここで、保安器２１
と８０は、リード４０と８１により、電気的に２つの接
点の間隙部分、及び列になる２つの隣接の接点（図示せ
ず）に接続される。このリード４０と８１は、２つの互
いに絶縁する主表面を有し、電流は矢印に示すように保
安器を流れる。さらに、保安器はブロックの表面で電気
的に図２の接地バー１９に接続するため、過電流と過電
圧を接地に誘導させる。
【０００９】図４に示すように、本発明の実施例による
保安器２１は、ガスチューブ保安器のような電圧波動保
護要素２２を含む。要素２２は、チューブの両端に１対
のバイアス電極２３と２４と、中心部に接地電極２５と
を有する。チューブは貫通孔（スルーホール）方式によ
り回路基板に搭載され、その各電極２３〜２５は、ハン
ダピン２７〜２９により接続される。バイアス電極２３
と２４に接続したピン２７と２８は、回路基板上の導電
性パッド４１と４２に電気的に接続され、これにより、
電極は、回路基板２６の表面にあるリード部分４０上の
接点パッド４３と４４に電気的に接続される。しかし、
接地電極２５に接続されたピン２９は、基板上の他の素
子または導電性パスから絶縁される。
【００１０】電圧波動保護要素２２は、１対のＰＴＣ抵
抗４５と４６に電気的に接続される。このＰＴＣ抵抗４
５と４６も貫通孔方式で回路基板２６にハンダ付きによ
り搭載される。電圧波動保護要素２２と、ＰＴＣ抵抗４
５と４６はプラスチックのような絶縁ハウジング５２に
より保護される。このハウジング５２は、これらの素子
及び回路基板２６の部分を包囲する。リード部分と称さ
れる基板２６の部分４０は、ハウジング５２の開口４７
から突き出て、前記リード部分は図３に示した接続ブロ
ックに挿入される。
【００１１】Ｃ字形に近い形状の導電性クランプ５３が
電圧波動保護要素２２に取り付けられる。クランプ５３
の中心は、えくぼ部５４を有し、このえくぼ部５４は接
地電極２５との電気的な接続を実現させる。クランプの
端部は、バイアス電極２３と２４により被覆される絶縁
性の溶断層５５と５６と機械的に接続される。この絶縁
層５５と５６は、０．０２５〜０．０７６ｍｍの厚さを
有する２６０℃以下の融点の材料、例えば、Mylar（登
録商標）により形成される。クランプはスポット溶接に
より要素２２に取り付けられる。
【００１２】接地コネクタ９０は、クランプ５３に電気
的に接続され、ハウジング５２とほぼ同様な幅を有する
薄い金属シートで形成される。例えば、コネクタ９０
は、ベリリウム−銅により形成され、０．２５〜０．５
ｍｍの厚さを有する。このシートでは、その一端がアー
ク状部分９１に形作られて、機械的にクランプ５３に接
続され、またクランプとハウジング５２の間にくさび形
に形成される。シートの他端はもぐり止め５７に形作ら
れ、ハウジング５２の開口５８に合わせて配置されるた
め、リード４０が図３のように接続ブロックに挿入され
るとき、もぐり止め５７は図２の接地バー１９を受け
て、それを保持する。リード４０が挿入されるとき、も
ぐり止め５７は「カチン」と音を出すため、保安器が完
全に挿入されたことを知らせる。
【００１３】通常動作の間には、電流は非導電性の電圧
波動保護要素２２でもって図３と図７に示す方向に流れ
る。過電流は公知の技術によるＰＴＣ抵抗の抵抗値の変
化によって防止される。バイアス電極２３と２４にかか
る電圧がしきい値に達すると、チューブ２２は、クラン
プ５３とコネクタ９０を介して接続ブロックの接地バー
１９に電流を誘導して接地電極２５に電流を流し、電圧
波動からの保護を実現する。なお、通常の保安器におい
ては、過電圧は接地ピン２９を介して分流される。しか
し、その代わりに電気的に接地ピン２９と絶縁し、コネ
クタ９０を介して接地パスを提供することにより、回路
基板２６は狭く形成されて（一般的に６．１ｍｍになっ
て）、このデバイスは隣接の接点間の距離が非常に狭い
接続モジュール５０内に収まることができる。
【００１４】さらに、熱過負荷の状態においては、絶縁
膜５５と５６は熔解されて、Ｃ字形のクランプの端部を
バイアス電極２３と２４に電気的及び機械的に接触させ
る。クランプは、コネクタ９０を介して接地につながる
ので、全体のデバイスは短絡することによって接続ブロ
ックに接続される回路への熱損傷を防止する。同様に、
コネクタ９０は過電圧と熱過負荷との両方の防止機能を
備えるため、保安器は小さく形成される。
【００１５】図５と図６はそれぞれ本発明の特徴を表す
印刷回路基板２６の上部及び下部表面を示す。図５にお
いて、簡略化のため、図４に示した素子を省略した。上
部表面には２つの導電性パス６０と６１を含み、基板の
長手方向の両側に伸びる。このパスは標準の堆積技術に
より形成され、通常銅が使用される。パス６０と６１の
末端は基板の挿入端の接点パッド６３と４３であり、こ
のパッド６３と４３では通常、銅の上に金をメッキす
る。基板には、また、７つの貫通孔６４〜７０があり、
基板のほぼ中心線上に配置される。これらの孔は同様に
標準の技術により形成される。１つのパス６０は２つの
孔６４と７０を、他の１つのパス６１は２つの孔６６と
６８をつなげる。孔６４と６６は、電圧波動保護要素２
２のバイアス電極２３と２４につながったピン２７と２
８をそれぞれ受け、孔６５は接地電極２５に接続される
ピン２９を受ける。孔６７と６８はＰＴＣ抵抗４５のピ
ンを受け、孔６９と７０はＰＴＣ抵抗４６を受ける。
【００１６】図６に示すように、基板の反対の表面は、
同様に２つの導電性パス７１と７２を有する。導電性パ
ス７１は、表面の片側で長手方向に沿って伸び、孔６９
と挿入端のパッド６２をつなげ、導電性パス７２は表面
の反対側で長手方向に沿って伸び、孔６７と挿入端のパ
ッド４４をつなげる。なお、パス７１と７２は孔６４、
６５、６６と電気的に絶縁している。
【００１７】電圧保護要素２２は、抵抗４５と４６の
間、且つ平面ケーブルの外側に配置されて、これらの抵
抗が保護されることが重要である。そのため、図示した
ように、装置２１は、接続ブロックの上部表面にしか挿
入されない。ブロックの下部表面に挿入される装置には
異なる回路配置が必要である。しかしながら、２種類の
極性の装置には同一の基板を使用できるので、２つの異
なる装置の製造コストを低減させる。反対の極性を有す
る装置に対しては、素子を反対の表面（図６）に搭載さ
せるだけでよい。
【００１８】接続ブロックの下部表面に搭載される極性
を有する装置８０は図７に示され、電流は、接点３１か
らパッド４３に入り、そして図４に示された方向でパス
６１から孔６８まで、さらに図６の表面に搭載された抵
抗４５の１つのピンに流れる。さらに、電流は抵抗４５
のもう１つのピンから孔６７を通して、図６に示された
方向で、パス７２から下のパッド４４へ、最後に接点３
０まで流れる。同様に、隣接した１対の接点（図示せ
ず）から流れる電流パスは図５と図６に示すようにパス
６０に沿って抵抗４６に入ってパス７１を下向きに流れ
る。電圧保護要素のピンは、電気的に貫通孔６４と６６
に接続し、この貫通孔６４と６６はそれぞれパス６０と
６１につながるため、電圧保護要素は電気的に相変わら
ず抵抗４５と４６の間、且つ接点３１に接続するケーブ
ルの外側にある。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の保安器は接
点極性のある接続ブロックの上部と下部表面に挿入され
るため、別々で造られるが、保安器に搭載されるすべて
の素子を基板のいずれかの１つの表面に搭載することに
より、同一の基板が利用され、異なる極性の有する保安
器の製造コストを低減させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による保安器を含んだ接続ブロ
ックを表す斜視図。
【図２】図１の接続ブロックの部分断面図。
【図３】上部表面に挿入された保安器を含む接続ブロッ
クの図２と同一な部分の断面図。
【図４】本発明の実施例による保安器の断面図。
【図５】図４の保安器の一部の印刷回路基板の一表面を
表す平面図。
【図６】図５の印刷回路基板の対向表面を表す平面図
【図７】下部表面に挿入された保安器を含む図１の接続
ブロックの同一部分を表す断面図。
【符号の説明】
１０ 接続ブロック １１ 本体 １２ 上部表面 １３ 下部表面 １４、１５ 絶縁キャップ １７、１８ スロット １９ 接地バー ２０、２１ 保安器 ２２ 電圧波動保護要素 ２３、２４ バイアス電極 ２５ 接地電極 ２６ 回路基板 ２７、２８、２９ ハンダピン ３０、３１ 接点 ３２、３３ 端部 ３４、３５ 隙間 ３６、３７ くい止め部 ３８、３９ 接点 ４０ リード ４１、４２ 導電性パッド ４３、４４ 接点パッド ４５、５６ ＰＴＣ抵抗 ５０ コネクタモジュール ５１ 搭載ブラケット ５２ ハウジング ５３ 導電性クランプ ５４ えくぼ部 ５５、５６ 溶断層 ５７ もぐり止め ５８ 開口 ５９ Ｃ字形部 ６０、６１ 導電性パス ６２、６３ 接点パッド ６４〜７０ 貫通孔 ７１、７２ 導電性パス ８０ 保安器 ８１ リード ９０ 接地コネクタ ９１ アーク状部分 １００、１０１ ワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アダム ステュアート ケイン アメリカ合衆国，07960 ニュージャー ジー，モーリスタウン，マウント ケン ブル アヴェニュー 41，アパートメン ト 203 (56)参考文献 実開 平５−2397（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−82590（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5299088（ＵＳ，Ａ) 米国特許5549489（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開388585（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02H 9/00 H01R 12/04 H04Q 1/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 接続ブロック（１０）に挿入される保安
    器（２１）において、 ハウジング（５２）と、 少なくともその一部が前記ハウジングにより包囲され、
    ２つの主表面を有し、その一部（４０）が前記ハウジン
    グから突き出る印刷回路基板（２６）と、 前記印刷回路基板（２６）の１つの表面に搭載される電
    圧保護要素（２２）と電流保護要素（４５、４６）と、
    からなり前記印刷回路基板は、前記電圧保護要素及び電
    流保護要素を搭載するための導電性貫通孔（６４〜７
    ０）を有し、 導電性パス（６０、６１、７１、７２）が、基板の両表
    面上の選択された貫通孔に接続され、電圧保護要素と電
    流保護要素が搭載される主表面に関わらず、電流を最初
    に電圧保護要素に伝送させるよう構成さることを特徴と
    する保安器。
  2. 【請求項２】 両方の表面上の前記導電性パスは、前記
    印刷回路基板の両側に形成され、前記貫通孔は両表面上
    の両パスの間に形成されることを特徴とする請求項１の
    装置。
  3. 【請求項３】 前記電圧保護要素搭載用の前記貫通孔
    （６４、６６）は、基板の１つの表面のみにある導電性
    パス（６０、６１）に電気的に接続されることを特徴と
    する請求項１の装置。
JP16399696A 1995-07-03 1996-06-25 極性依存型保安器 Expired - Fee Related JP3301582B2 (ja)

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