专利名称：放电元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及放电元件及其制造方法。
背景技术：
包括电话机的通信设备等存在着因遭雷击等而产生的浪涌电流入侵的情况。当浪涌电流入侵通信设备时，存在着通信设备被破坏、或者发生工作不良的情况。因此，为了保护通信设备不受浪涌电流的影响，在通信设备安装有用于通过放电来释放浪涌电流的放电元件(也称作浪涌吸收器)。作为放电元件的一种的间隙型的放电元件，在浪涌电流入侵时在火花间隙有放电电流流过。由此，浪涌电流流经放电元件，因此防止了浪涌电流入侵通信设备。
·
作为该种放电元件的专利文献I记载的放电元件存在以下结构多个导体膜片离开预定大小的火花间隙而形成的基板被配置在玻璃管内，该玻璃管的两端被熔融而气密密封。向玻璃管内导入两根带端子的导线，各端子分别与位于两端的导体膜片连接。此外，在玻璃管内部填充有用于调整放电电压的气体。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开平9-171881号公报
发明内容
发明要解决的课题然而，现有的间隙型的放电元件存在以下问题在组装完成品后难以调整其特性，因此难以提高制造成品率，并且结构复杂，难以实现低成本化。本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种结构简单、装置成品率高且成本低的放电元件及其简易制造方法。用于解决课题的方案为了解决上述课题，达到目的，本发明涉及的放电元件的特征在于，该放电元件具备第一电极，所述第一电极由能够塑性变形的导电性材料构成，该第一电极具有内部空间和与所述内部空间连通的开口 ；基座，所述基座由绝缘性材料构成，该基座以使所述第一电极的所述内部空间成为气密空间的方式与所述开口气密接合；以及第二电极，所述第二电极由导电性材料构成，该第二电极经由所述基座贯穿插入至所述内部空间，在该第二电极与所述第一电极之间形成火花间隙。此外，本发明涉及的放电元件的特征在于，在上述发明的基础上，所述第一电极具有变形部，该变形部朝向所述第二电极而向所述内部空间突出。此外，本发明涉及的放电元件的特征在于，在上述发明的基础上，所述第一电极具有波纹结构，该波纹结构用于调整所述火花间隙的大小。此外，本发明涉及的放电元件的特征在于，在上述发明的基础上，在所述第一电极的所述内部空间填充有放电开始电压调整用气体。此外，本发明涉及的放电元件的特征在于，在上述发明的基础上，所述第一电极具有气体导入通道，该气体导入通道的一端与所述内部空间连通，该气体导入通道的另一端被气密密封。此外，本发明涉及的放电元件的特征在于，在上述发明的基础上，所述第二电极具有气体导入通道，该气体导入通道的一端与所述内部空间连通，该气体导入通道的另一端被气密密封。此外，本发明涉及的放电元件的特征在于，在上述发明的基础上，在所述第一电极与所述基座之间形成有空隙，所述空隙由接合材料气密地堵塞。此外，本发明涉及的放电元件的特征在于，在上述发明的基础上，在所述第二电极 与所述基座之间形成有空隙，所述空隙由接合材料气密地堵塞。此外，本发明涉及的放电元件的特征在于，在上述发明的基础上，该放电元件具备放电触发器，该放电触发器配置在所述第一电极和所述第二电极之间。此外，本发明涉及的放电元件的制造方法的特征在于，准备以下部件第一电极，所述第一电极由能够塑性变形的导电性材料构成，该第一电极具有内部空间和与所述内部空间连通的开口 ；基座，所述基座由绝缘性材料构成；以及第二电极，所述第二电极由导电性材料构成，以下述方式组装以上部件以使所述内部空间成为气密空间的方式将所述基板与所述第一电极的所述开口气密接合，并且，将所述第二电极经由所述基座而贯穿插入至所述内部空间，从而在所述第一电极与所述第二电极之间形成火花间隙。此外，本发明涉及的放电元件的制造方法的特征在于，在上述发明的基础上，该放电元件的制造方法还包括使所述第一电极变形来调整所述火花间隙的大小的工序。此外，本发明涉及的放电元件的制造方法的特征在于，在上述发明的基础上，还包括下述工序经由气体导入通道向所述第一电极的所述内部空间导入并填充放电开始电压调整用气体的工序；以及将所述气体导入通道气密密封的工序，在所述气密密封的工序之后，进行调整所述火花间隙的大小的工序。此外，本发明涉及的放电元件的制造方法的特征在于，在上述发明的基础上，从所述第一电极所具有的所述气体导入通道导入所述放电开始电压调整用气体。此外，本发明涉及的放电元件的制造方法的特征在于，在上述发明的基础上，从所述第二电极所具有的所述气体导入通道导入所述放电开始电压调整用气体。此外，本发明涉及的放电元件的制造方法的特征在于，在上述发明的基础上，将所述第一电极与所述基座之间的空隙作为所述气体导入通道而导入所述放电开始电压调整用气体。此外，本发明涉及的放电元件的制造方法的特征在于，在上述发明的基础上，将所述第二电极与所述基座之间的空隙作为所述气体导入通道而导入所述放电开始电压调整用气体。发明效果根据本发明，起到了下述效果能够实现制造成品率较高且制造方法简易的、低成本的放电元件。
图I是第一实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。图2是图I所示的放电元件的示意性的局部剖视图。图3是说明图I所示的放电元件的制造方法的流程图。图4是说明图3所示的制造方法的图。图5是说明图3所示的制造方法的图。图6是第二实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。 图7是图6所示的放电元件的示意性的局部剖视图。图8是第三实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。图9是说明第四实施方式涉及的放电元件的制造方法的图。图10是第五实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。图11是图10所示的放电元件的示意性的剖视图。图12是说明图10所示的放电元件的制造方法的图。图13是第六实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。图14是说明图13所示的放电元件的放电开始电压的调整方法的图。图15是第七实施方式涉及的放电元件的示意性的分解立体图。图16是第八实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。图17是图16所示的放电元件的示意性的仰视图。图18是图16所示的放电元件的示意性的局部剖视图。图19是第八实施方式的第一变形例涉及的放电元件的示意性的仰视图。图20是第八实施方式的第二变形例涉及的放电元件的示意性的仰视图。
具体实施例方式下面，参考附图详细地说明本发明涉及的放电元件及其制造方法的实施方式。另夕卜，本发明并不由该实施方式限定。另外，在各图中，对相同或者相应的要素适当地标以相同的符号。(第一实施方式)图I是本发明的第一实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。图2是图I所示的放电元件的示意性的局部剖视图。如图I、图2所示,放电元件100具备基座10、第一电极20和第二电极30。基座10由圆筒状的下部11和位于下部11之上且外径比下部11稍小的圆筒状的上部12构成，并且基座10具有供第二电极30贯穿的孔13。基座10由陶瓷等绝缘性的材料构成。第一电极20由黄铜等能够塑性变形的导电性的材料构成，其具有内部空间21，其形成于圆筒状的主体中；开口 22，其与内部空间21连通；两根端子23 ;气体导入部24 ;以及变形部25。第一电极20的外径例如是5mm，高度是6mm，但并不特别限定。基座10的上部12与第一电极20的开口 22配合，并借助焊锡材料、低熔点玻璃或粘接剂等接合材料接合。由此，基座10以使第一电极20的内部空间21成为气密空间的方式与开口 22气密接合。
在成为气密空间的内部空间21中，以预定的压力填充有空气、IS气、氖气、氢气、二氧化碳、四氯化碳气体(CC14)、六氟化硫气体(SF6)、空气等放电开始电压调整用气体。端子23设于第一电极20的下部，通过基座10的下部11的侧面并延伸至比下部11靠下侧的位置。气体导入部24设于第一电极20的上部。气体导入部24为管状，其具有气体导入通道24a和密封部24b。气体导入通道24a的一个端部与内部空间21连通，另一端部由密封部24b气密密封。该密封部24b例如通过将气体导入部24的端部压溃而形成。变形部25是通过使第一电极20的侧面以朝向第二电极30向内部空间21突出的方式塑性变形而形成的。 第二电极30由铜等导电性的材料构成，具有端子31和放电部32。端子31为杆状，其从基座10的孔13贯穿插入至第一电极20的内部空间21内，并通过接合材料与基座10气密接合。此外，放电部32为圆板状，其以表面与端子31大致垂直的方式连接于端子31的贯穿插入至内部空间21内的一侧的端部。第一电极20的变形部25的向内部空间21突出的突出量被调整至使得变形部25与第二电极30的放电部32之间的火花间隙Gl (参考图2)达到预定的范围内。接着，对放电元件100的使用方法和动作进行说明。将调整了变形部25的突出量的放电元件100安装于通信设备。放电元件100能够通过将第一电极20的端子23和第二电极30的端子31插入于预定的电路基板的安装孔中而简单地进行基板安装。在使用通常的通信设备时，放电元件100中不会有电流流过。但是，当具有预定值以上的电压的浪涌电流入侵通信设备时，在火花间隙Gl有放电电流S流过，浪涌电流经由放电元件100流过。其结果是，保护了通信设备不受浪涌电流影响。在此，设在火花间隙Gl流过放电电流S时的第一电极20和第二电极30之间的最小电压为放电开始电压的话，放电开始电压由填充在内部空间21中的放电开始电压调整用气体的种类和压力、以及火花间隙Gl的大小(间隙长度)根据帕邢(Paschen)定律来确定。该放电元件100能够通过使第一电极20变形来形成变形部25。因此，即使是在组装时放电开始电压在预定范围外的放电元件100，也能够通过在组装后调整变形部25的突出量来调整放电开始电压。因此，该放电元件100的制造成品率高，且成本低。另外，放电元件100由于构成部件数目少，因此能够降低部件成本，并且由此制造工序变得简单，因此能够进一步实现低成本化。此外，在放电元件100的制造工序中，不需要例如使玻璃熔融时所需的700°c以上的高温的工序。例如，在采用焊锡材料、低熔点玻璃等进行基座10、第一电极20以及第二电极30之间的气密接合的情况下，仅进行400°C以下的加热工序即可。因此，能够将放电元件100的热应力也限制在最小限度，并且对制造设备的负担也减小。其结果是，能够以简易且低成本的设备制造该放电元件100。此外，与需要高温的工序的情况相比，具有制造设备的故障减少、设备部件的更换寿命延长的效果。其结果是，放电元件100的制造成本大幅地降低了，因此能够进一步实现低成本化。此外，由于放电元件100在制造时无需高温的工序，因此放电开始电压调整用气体的选择的自由度增力口。其结果是，作为放电开始电压调整用气体，能够采用例如SF6气体等在高温下不能使用的气体。接着，对放电元件100的制造方法的一个实施方式进行说明。图3是说明图I所示的放电元件100的制造方法的流程图。如图3所示，在本制造方法中，首先进行放电元件100的构成部件的组装(步骤S101)。接着，将放电开始电压调整用气体导入放电元件100的内部空间21(步骤S102)。接着，将放电元件100的内部空间21气密密封(步骤S103)。接着，进行放电元件100是否处于预定的放电开始电压的范围内的判断(步骤S104)。如果放电元件100未处于预定的放电开始电压的范围内(步骤S104 :No)，则使第一电极20变形而形成变形部25 (步骤S105)，再进行放电元件100是否处于预定的放电开始电压的范围内的判断。如果放电元件100处于预定的放电开始电压的范围内(步骤S104 :Yes)，则结束工序。接着，对本制造方法更为具体地进行说明。图4、图5是说明图3所示的本制造方法的图。首先，如图4所示，将基座10、第一电极20、第二电极30组装起来。另外，在此刻，在第一电极20未形成气体导入部24的密封部24b,且未形成变形部25。该组装能够以任意的步骤进行，例如如下地进行。首先，将第二电极30的端子31 贯穿插入于基座10的孔13。此时，以使放电部32位于基座10的上部12侧的方式进行贯穿插入。接着，使基座10的上部12与第一电极20的开口 22配合。由此，放电部32被收纳在第一电极20的内部空间21。接着，将基座10与第一电极20气密接合。同样地，将基座10与第二电极30气密接合。在此，通过恰当地选择第二电极30的放电部32的直径，即使是在使用相同的第一电极20的情况下，也能够自由地设定放电开始电压的初始值。接着，如图5所示，从气体导入部24的气体导入通道24a将放电开始电压调整用气体g导入第一电极20的内部空间21。放电开始电压调整用气体g的导入优选在使内部空间21成为减压状态后进行。接着，将气体导入部24的一部分压溃而形成密封部24b。由此，内部空间21在填充了放电开始电压调整用气体g的状态下被气密密封。另外，由于第一电极20的内部空间21容积小，因此能够迅速且容易地形成真空状态，且能够填充放电开始电压调整用气体g。进而，所使用的放电开始电压调整用气体g较少，且能够减少浪费而仅使用必需的量。接着，一边调整电压一边向第一电极20的端子23与第二电极30的端子31之间施加浪涌电流，从而测定放电元件100的放电开始电压。接着，判断测定到的放电开始电压是否处于预定的放电开始电压的范围内。另外，预定的放电开始电压的范围例如基于产品规格等设定为作为产品所容许的放电开始电压的范围。如果测定到的放电开始电压处于预定的放电开始电压的范围内的话，认为制造的放电元件100是合格品并结束工序。如果测定到的放电开始电压不在预定的放电开始电压的范围内的话，如图5所示地对第一电极20的侧面施加压力，使侧面以向内部空间21突出的方式塑性变形，从而形成变形部25。由此，由于第一电极20与第二电极30之间的火花间隙Gl的间隙长度减小，因此放电开始电压减小。例如，通过形成变形部25，放电开始电压从最初的800V变化至400V。不过，放电开始电压的绝对值及其变化量并不限定于此。在形成变形部25后，再次测定放电开始电压，判断测定到的放电开始电压是否处于预定的放电开始电压的范围内。如果测定到的放电开始电压处于预定的放电开始电压的范围内的话，认为制造的放电兀件100为合格品并结束工序，否则的话，进一步对变形部25施加压力，使其进一步变形。由此,更大地调整变形部25的突出量。此时，也可以对第一电极20的变形部25以外的部分施加压力，形成其他变形部。通过重复该工序来调整放电开始电压，即使是组装时放电开始电压在预定范围外的放电元件100，也能够将其放电开始电压调整至预定范围内而成为合格品。因此，根据本制造方法，能够高成品率地制造具有预定范围内的放电开始电压的放电元件100，能够提高制造成品率。另外，优选的是，预先实验性地或理论性地求得变形部25的突出量与放电开始电压的变化量的关系，并基于该关系确定和调整变形部25的突出量。不过，公知随着第一电极20的内部变形，内部压力变化，由此放电开始电压也变化。因此，优选同时考虑该内部压力的变化来确定和调整突出量。(第二实施方式)图6是本发明的第二实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。图7是图6所示的放电元件的示意性的局部剖视图。如图6、图7所示,放电元件200具备基座10、第一 电极20A和第二电极30。基座10和第二电极30与第一实施方式的放电兀件100的相应的要素相同，因此，下面对第一电极20A具体地进行说明。第一电极20A与放电元件100的第一电极20同样地由黄铜等能够塑性变形的导电性的材料构成，该第一电极20A具有内部空间21，其形成于圆筒状的主体中；开口 22，其与内部空间21连通；两根端子23 ;以及气体导入部24。进而，该第一电极20A在侧面具有槽26和形成于槽26的位置的变形部25。该槽26以与第二电极30的放电部32相同的高度，沿第一电极20A的外周形成。在内部空间21填充有放电开始电压调整用气体。该放电元件200与放电元件100同样地，能够通过使第一电极20A变形而形成变形部25来调整放电开始电压。因此，该放电元件200的制造成品率高，且成本低。此外，在调整该放电元件200的放电开始电压的情况下，以形成得与第二电极30的放电部32高度相同的槽26的位置为基准形成变形部25即可，因此能够以更高精度且更容易进行放电开始电压的调整。另外，变形部25可以形成于槽26的一部分，也可以沿槽26形成。(第三实施方式)图8是本发明的第三实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。如图8所示，放电兀件300具备基座10A、第一电极20B和第二电极30。第二电极30与第一实施方式的放电元件100的相应的要素相同，因此，下面对基座IOA和第一电极20A具体地进行说明。基座IOA为圆筒状，并且具有供第二电极30贯穿插入的孔(未图示)。并且，基座IOA由陶瓷等绝缘性的材料构成。第一电极20B与放电元件100的第一电极20同样地由黄铜等能够塑性变形的导电性的材料构成，该第一电极20B具有内部空间21，其形成于圆筒状的主体中；开口 22，其与内部空间21连通；两根端子23 ;气体导入部24 ;以及变形部25。另外，该第一电极20B具有形成于主体下部的凸缘部27。凸缘部27的外径与基座IOA的外径大致相同。并且，两根端子23从凸缘部27向下侧延伸。此外，第一电极20B载置于基座IOA上，并借助接合材料与基座10接合。由此，基座IOA以使第一电极20B的内部空间21成为气密空间的方式与开口 22气密接合。在内部空间21填充有放电开始电压调整用气体。该放电元件300与放电元件100同样地，能够通过使第一电极20B变形而形成变形部25来调整放电开始电压。因此，该放电元件300的制造成品率高，且成本低。此外，该放电元件300的第一电极20B具有凸缘部27，并且两根端子23从凸缘部27向下侧延伸。因此，使凸缘部27的宽度加宽的话，能够在维持第一电极20B的端子23与第二电极30的端子31之间的距离L为预定的值的状态下减小第一电极20B的主体外径。在此，对于用于安装放电元件的基板，为了确保基板自身的绝缘耐性而存在着安装孔间隔不能小于预定的值的情况。另一方面，存在着想要在这样的基板上安装放电开始电压较小的放电元件的情况。该放电元件300能够在维持端子间的距离L大于预定的值的状态下，减小第一电极20B的主体外径，将放电开始电压设定得较小，因此也适用于安装到确保沿表面距离且安装孔间隔不能减小的基板。
(第四实施方式)接着，说明本发明的第四实施方式涉及的放电元件。本第四实施方式涉及的放电元件将圆管状的第一电极的一端部压溃并气密密封，形成气密空间。图9是说明本第四实施方式涉及的放电元件的制造方法的图。在本制造方法中，首先，例如与上述的放电元件100的制造方法同样地，将基座10、第一电极20C、第二电极30组装起来。第一电极20C的主体为圆管状，该第一电极20C具有内部空间21，其为圆管的内部；开口 22、22A，它们与内部空间21连通；以及两个端子23，它们设于主体下部。基座10与开口 22配合并气密接合。接着，将组装好的第一电极20C的上侧的开口 22A作为气体导入通道，将放电开始电压调整用气体g导入内部空间21。接着，将第一电极20C的上部压溃而形成密封部28，使内部空间21成为气密空间。此后，与放电元件100的制造方法同样地，能够通过进行放电开始电压的测定、判断、以及形成适当的变形部25，从而制造出具有预定的放电开始电压的放电元件400。该放电元件400与放电元件100同样地，能够通过使第一电极20C变形而形成变形部25来调整放电开始电压。因此，该放电元件400的制造成品率高，且成本低。进而，放电元件400使用结构简易的第一电极20C，因此能够实现进一步的低成本化。(第五实施方式)接着，说明本发明的第五实施方式涉及的放电元件。本第五实施方式涉及的放电元件在第二电极形成有气体导入部。图10是本第五实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。图11是图10所示的放电元件的示意性的局部剖视图。如图10所示，放电元件500具备基座10B、第一电极20D和第二电极30A。基座IOB由圆筒状的下部11和位于下部11之上且外径比下部11稍小的圆筒状的上部12构成，该基座IOB具有供第二电极30A贯穿插入的孔13B。并且，基座IOB由陶瓷等绝缘性的材料构成。第一电极20D由黄铜等能够塑性变形的导电性的材料构成，该第一电极20D具有内部空间21，其由圆筒状的主体形成；开口 22，其与内部空间21连通；两根端子23 ;以及变形部25。变形部25是通过使第一电极20D的上表面以朝向第二电极30A向内部空间21突出的方式塑性变形而形成的。基座IOB的上部12与第一电极20D的开口 22配合，并借助接合材料接合。由此，基座IOB以使第一电极20D的内部空间21成为气密空间的方式与开口 22气密接合。在内部空间21填充有放电开始电压调整用气体。第二电极30A由铜等导电性的材料构成，并具有端子31A和放电部32A。端子31A从基座IOB的孔13B向第一电极20D的内部空间21内贯穿插入，并通过接合材料与基座IOB气密接合。并且，端子31A具有气体导入通道31a和密封部31b。气体导入通道31a的一个端部与内部空间21连通，另一端部由密封部31b气密密封。该密封部31b例如通过将端子31A的端部压溃而形成。放电部32A是在中央形成有用于将气体导入通道31a与内部空间21连通的开口 32a的圆板状，该放电部32A以其平面与端子31A大致垂直的方式连接于端子31A的向内部空间21内贯穿插入的一侧的端部。第一电极20D的变形部25的向内部空间21突出的突出量被调整至使得变形部25与第二电极30A的放电部32A之间的火花间隙G2(参考图11)达到预定的范围内。该放电元件500在第一电极20D的上部形成变形部25，因此容易形成变形部25。由此，制造工序变得更加简易，实现了制造成品率的提高以及由此得到的低成本化。此外，向第一电极20D的内部空间21导入放电开始电压调整用气体的气体导入通道31a形成于 第二电极30A的端子31A。因此，与将气体导入通道设于第一电极的情况相比，能够以更为简易的结构在放电元件500设置气体导入通道。接着，对放电元件500的制造方法的一个实施方式进行说明。图12是说明图10所示的放电元件的制造方法的图。首先，例如与上述的放电元件100的制造方法同样地，将基座10B、第一电极20D、第二电极30A组装起来。另外，在此刻，在第二电极30A的端子3IA未形成密封部31b，且在第一电极20D未形成变形部25。接着，从第二电极30A的端子31A的气体导入通道31a将放电开始电压调整用气体g导入第一电极20D的内部空间21。放电开始电压调整用气体g的导入优选在使内部空间21成为减压状态后进行。接着，将端子31A的端部压溃而形成密封部31b。由此，内部空间21在填充了放电开始电压调整用气体g的状态下被气密密封。接着，一边调整电压一边向第一电极20D的端子23与第二电极30A的端子31A之间施加浪涌电流，从而测定放电开始电压。接着，判断测定到的放电开始电压是否处于预定的放电开始电压的范围内。如果测定到的放电开始电压处于预定的放电开始电压的范围内的话，认为制造的放电元件500是合格品并结束工序。如果测定到的放电开始电压不在预定的放电开始电压的范围内的话，对第一电极20D的上表面施加压力，使上表面以向内部空间21突出的方式塑性变形，从而形成变形部25。由此，由于第一电极20D与第二电极30A之间的火花间隙G2的间隙长度减小，因此放电开始电压减小。在形成变形部25后，再次测定放电开始电压，判断测定到的放电开始电压是否处于预定的放电开始电压的范围内。如果测定到的放电开始电压处于预定的放电开始电压的范围内的话，认为制造的放电元件500为合格品并结束工序，否则的话，进一步对变形部25施加压力，使其进一步变形。由此，更大地调整变形部25的突出量。通过重复该工序来调整放电开始电压，从而即使是组装时放电开始电压在预定范围外的放电元件500，也能够将其放电开始电压调整至预定范围内而成为合格品。因此，根据本制造方法，能够高成品率地制造具有预定范围内的放电开始电压的放电元件500，能够提高制造成品率。另外，在该放电元件500中，在第一电极20D的上表面形成变形部25，然而也可以在第一电极20D的侧面形成变形部25。另外，像这样使具有气体导入通道的电极端子贯穿插入于气密空间，从该气体导入通道向气密空间内导入预定的气体，然后将电极端子的一端气密地密封的方法，并不限于应用在放电元件的制造。即，本方法还能够应用于具有以下结构的其他电子元件的制造在填充有预定的气体的容器内将电子元件气密密封，且用于向该电子元件供给电力的端子从容器内部延伸到外部。(第六实施方式)接着，说明本发明的第六实施方式涉及的放电元件。本第六实施方式涉及的放电元件的第一电极具有波纹结构。
图13是本第六实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。如图13所示，放电元件600具备基座10、第一电极20E和第二电极30。基座10和第二电极30与第一实施方式的放电元件100的相应的要素相同，因此，下面对第一电极20E具体地进行说明。第一电极20E由黄铜等能够塑性变形的导电性的材料构成，该第一电极20E具有内部空间21，其由圆筒状且具有波纹结构29的主体形成；开口 22，其与内部空间21连通；两根端子23 ;以及气体导入部24。图14是说明图13所示的放电元件的放电开始电压的调整方法的图。如图14所示，首先，以第一电极20E的波纹结构29的峰部29a与第二电极30的放电部32处于相同高度的方式组装该放电元件600。此时，在第一电极20E与第二电极30之间形成火花间隙G3。当调整放电元件600的放电开始电压时，使第一电极20E在高度方向伸缩，使第一电极20E整体变形。此时，第一电极20E的最为靠近放电部32的侧面从波纹结构29的峰部29a朝向谷部29b相对地移动。其结果是，第一电极20E与第二电极30之间的火花间隙的间隙长度也连续地变化。由此,能够使放电元件600的放电开始电压连续地变化从而调整为预定的值。另外，在如图14所示那样谷部29b与放电部32处于相同高度时，达到间隙长度最小的火花间隙G4。在该放电元件600中，通过使第一电极20E在高度方向伸缩的这一简易方法，能够使放电开始电压连续地变化并调整为预定的值。另外，也可以使第一电极20E在高度方向伸长来调整放电开始电压。此外，也可以在最初以使谷部29b与第二电极30的放电部32处于相同高度的方式进行组装。(第七实施方式)接着，说明本发明的第七实施方式涉及的放电元件。本第七实施方式涉及的放电元件具备放电触发器。图15是第七实施方式涉及的放电元件的示意性的分解立体图。如图15所示，该放电元件700是通过在放电元件100的基座10的上部12的表面安装环状的放电触发器40而构成的。放电触发器40例如由碳等导电性的材料构成。该放电元件700具备配置于第一电极20和第二电极30之间的放电触发器40，因此直至放电电流流过第一电极20与第二电极30之间的响应时间缩短，从而响应性提高。另夕卜，放电触发器的形状和安装位置只要是能够缩短响应时间即可，并不特别限定。
(第八实施方式)接着，说明本发明的第八实施方式涉及的放电元件。本第八实施方式涉及的放电元件在第一电极与基座之间设有间隙，并将该间隙作为气体导入通道。图16是第八实施方式涉及的放电元件的示意性的立体图。图17是图16所示的放电元件的示意性的仰视图。图18是图16所示的放电元件的示意性的局部剖视图。如图16 图18所示，放电元件800具备基座10C、第一电极20F和第二电极30。基座IOC为圆筒状，并且具有供第二电极30的端子31贯穿插入的孔13。基座IOC由绝缘性的材料构成。第一电极20F由能够塑性变形的导电性的材料构成，该第一电极20F具有内部空间21，其由圆筒状的主体形成；开口 22，其与内部空间21连通；两根端子23 ;以及变形部25。变形部25是通过使第一电极20F的侧面以朝向第二电极30的放电部32向内部空间21突出的方式塑性变形而形成的。在第一电极20F与第二电极30之间形成有火花间隙 G5。在此，基座IOC的外径比第一电极20F的开口 22的内径小。因此，在基座IOC插入于开口 22内的状态下，在第一电极20F与基座IOC之间形成有间隙G10。间隙GlO由接合材料B堵塞。由此，基座IOC以使第一电极20F的内部空间21成为气密空间的方式与开口 22气密接合。在内部空间21填充有放电开始电压调整用气体。在制造该放电元件800时，在将基座IOC插入于第一电极20F的开口 22后，将间隙GlO作为气体导入通道向第一电极20F的内部空间21导入放电开始电压调整用气体。此后，通过接合材料B堵塞间隙G10，使内部空间21成为气密空间。因此，能够使用结构简易的基座10C、第一电极20F和第二电极30容易地将预期的放电开始电压调整用气体导入内部空间21。并且，此后，进行放电电压的测定和适当的变形部25的形成，调整火花间隙G5。另外，作为接合材料B，可以采用焊锡(半田)材料、低熔点玻璃、粘接剂等，不过只要是能够气密地堵塞间隙GlO的接合材料即可，并不特别限定。在放电元件800中，在第一电极20F的侧面形成变形部25，然而也可以在上表面形成变形部25。此外，在放电元件800中，遍及基座IOC的整周地形成间隙G10，不过也可以在基座的周围的一部分设置与第一电极的间隙，并将该处作为气体导入通道。图19是第八实施方式的第一变形例涉及的放电元件的示意性的仰视图。在该放电元件800A中，基座IOD的外径与第一电极20F的开口 22的内径大致相同，不过在基座IOD的外周的一部分形成有缺口 14。缺口 14与第一电极20F的内部空间21连通，不过由接合材料B堵塞。此外，基座IOD的除缺口 14以外的外周部也与第一电极20F气密接合。由此，第一电极20F的内部空间21成为气密状态。在制造该放电元件800A时，在将基座IOD与第一电极20F的开口 22配合并将除缺口 14以外的外周部气密接合后，将缺口 14作为气体导入通道向第一电极20F的内部空间21导入放电开始电压调整用气体。此后，通过接合材料B堵塞缺口 14，使内部空间21成为气密空间。因此，能够使用结构简易的基座10D、第一电极20F和第二电极30容易地将预期的放电开始电压调整用气体导入内部空间21。另外，将基座IOD与第一电极20F的开口22气密接合的工序和堵塞缺口 14的工序可以顺序相反地进行，也可以同时地进行。图20是第八实施方式的第二变形例涉及的放电元件的示意性的仰视图。在该放电元件800B中，基座IOE的外径与第一电极20F的开口 22的内径大致相同，基座IOE与第一电极20F气密接合。但是，用于贯穿插入第二电极30的端子32的基座IOE的孔13c的内径比端子32的外径大。其结果是，在端子32和基座IOE之间形成有间隙G11。间隙Gll由接合材料B堵塞。由此，第一电极20F的内部空间21成为气密状态。在制造该放电元件800B时，在将基座IOE与第一电极20F的开口 22配合并气密接合后，将间隙Gll作为气体导入通道向第一电极20F的内部空间21导入放电开始电压调整用气体。此后，通过接合材料B堵塞间隙G11，使内部空间21成为气密空间。因此，能够使用结构简易的基座10E、第一电极20F和第二电极30容易地将预期的放电开始电压调整用气体导入内部空间21。另外，将基座IOE与第一电极20F的开口 22气密接合的工序和堵塞间隙11的工序可以顺序相反地进行，也可以同时地进行。另外，在上述的实施方式中，如果在放电元件的构成部件组装后测定到的放电开始电压在预定范围内的话，也可以不必在此后为了调整放电开始电压而使第一电极变形。此外，第一电极只要是由能够塑性变形的导电性的材料构成即可，不特别限定，能够使用由各种金属、半导体构成的第一电极。此外，形成于第一电极的端子的数量并不限定于两根， 也可以是一根或者三根以上的多根。同样地，形成于第二电极的端子的数量并不限定于一根，也可以是二根以上的多根。此外，将第一电极和第二电极与基座接合的方法并不限于使用接合材料的方法。例如，也可以通过将基座压入于第一电极来接合。此外，也可以通过将第二电极压入于基座来接合。在该情况下，优选第一电极、第二电极和基座为某种程度柔软的材料。作为电极材料，优选例如为锡。另外，对于电极材料和电极的形状，只要能够保持气密状态即可，不特别限定。另外，本发明并不由上述实施方式限定。适当组合上述的各构成要素而成的结构也包括在本发明中。例如，也可以将第六实施方式的波纹结构、第七实施方式的放电触发器应用于其他实施方式涉及的放电元件。此外，由本领域技术人员等基于上述实施方式作出的其他的实施方式、实施例和应用技术等全部包括在本发明中。工业上的可利用性如上所述，本发明涉及的放电元件及其制造方法优选应用于安装在通信设备等的放电元件。标号说明10、10A、10B、10C、10DU0E :基座；11 :下部；12 :上部；13、13B、13C :孔；14:缺口；20、20A、20B、20C、20D、20E、20F :第一电极；21:内部空间；22、22A、32a :开口；23、31、31A :端子;23a、24a、31a :气体导入通道；
23b、24b、28、31b :密封部；24 :气体导入部；25 :变形部；26 :槽；27:凸缘部；29 :波纹结构；29a:峰部；
29b:谷部；30、30A:第二电极；32、32A:放电部；40:放电触发器；100 800、800A、800B :放电元件；B:接合材料；g :放电开始电压调整用气体；Gl G5:火花间隙;GlO、Gl I:间隙;L:距离；S :放电电流；SlOl :S104 :步骤。
权利要求
1.一种放电元件，其特征在于， 该放电元件具备 第一电极，所述第一电极由能够塑性变形的导电性材料构成，该第一电极具有内部空间和与所述内部空间连通的开口； 基座，所述基座由绝缘性材料构成，该基座以使所述第一电极的所述内部空间成为气密空间的方式与所述开口气密接合；以及 第二电极，所述第二电极由导电性材料构成，该第二电极经由所述基座贯穿插入至所述内部空间，在该第二电极与所述第一电极之间形成火花间隙。
2.根据权利要求I所述的放电元件，其特征在于， 所述第一电极具有变形部，该变形部朝向所述第二电极而向所述内部空间突出。
3.根据权利要求I所述的放电元件，其特征在于， 所述第一电极具有波纹结构，该波纹结构用于调整所述火花间隙的大小。
4.根据权利要求I所述的放电元件，其特征在于， 在所述第一电极的所述内部空间填充有放电开始电压调整用气体。
5.根据权利要求I所述的放电元件，其特征在于， 所述第一电极具有气体导入通道，该气体导入通道的一端与所述内部空间连通，该气体导入通道的另一端被气密密封。
6.根据权利要求I所述的放电元件，其特征在于， 所述第二电极具有气体导入通道，该气体导入通道的一端与所述内部空间连通，该气体导入通道的另一端被气密密封。
7.根据权利要求I所述的放电元件，其特征在于， 在所述第一电极与所述基座之间形成有空隙，所述空隙由接合材料气密地堵塞。
8.根据权利要求I所述的放电元件，其特征在于， 在所述第二电极与所述基座之间形成有空隙，所述空隙由接合材料气密地堵塞。
9.根据权利要求I所述的放电元件，其特征在于， 该放电元件具备放电触发器，该放电触发器配置在所述第一电极和所述第二电极之间。
10.一种放电元件的制造方法，其特征在于， 准备以下部件 第一电极，所述第一电极由能够塑性变形的导电性材料构成，该第一电极具有内部空间和与所述内部空间连通的开口； 基座，所述基座由绝缘性材料构成；以及 第二电极，所述第二电极由导电性材料构成， 以下述方式进行组装以使所述内部空间成为气密空间的方式将所述基板与所述第一电极的所述开口气密接合，并且，将所述第二电极经由所述基座贯穿插入至所述内部空间，从而在所述第一电极与所述第二电极之间形成火花间隙。
11.根据权利要求10所述的放电元件的制造方法，其特征在于， 该放电元件的制造方法还包括使所述第一电极变形来调整所述火花间隙的大小的工序。
12.根据权利要求11所述的放电元件的制造方法，其特征在于， 该放电元件的制造方法还包括 经由气体导入通道将放电开始电压调整用气体导入于所述第一电极的所述内部空间的工序；以及 将所述气体导入通道气密密封的工序， 在所述气密密封的工序之后，进行调整所述火花间隙的大小的工序。
13.根据权利要求12所述的放电元件的制造方法，其特征在于， 从所述第一电极所具有的所述气体导入通道导入所述放电开始电压调整用气体。
14.根据权利要求12所述的放电元件的制造方法，其特征在于， 从所述第二电极所具有的所述气体导入通道导入所述放电开始电压调整用气体。
15.根据权利要求12所述的放电元件的制造方法，其特征在于， 将所述第一电极与所述基座之间的空隙作为所述气体导入通道而导入所述放电开始电压调整用气体。
16.根据权利要求12所述的放电元件的制造方法，其特征在于， 将所述第二电极与所述基座之间的空隙作为所述气体导入通道而导入所述放电开始电压调整用气体。
全文摘要
放电元件及其制造方法，放电元件具备第一电极，其由能够塑性变形的导电性材料构成，并具有内部空间和与所述内部空间连通的开口；基座，其由绝缘性材料构成，并以使所述第一电极的所述内部空间成为气密空间的方式与所述开口气密接合；以及第二电极，其由导电性材料构成，并经由所述基座贯穿插入至所述内部空间，并且在与所述第一电极之间形成火花间隙。由此，提供制造成品率高且结构简易、低成本的放电元件及其简易制造方法。
文档编号H01T4/12GK102804525SQ20118000230
公开日2012年11月28日 申请日期2011年2月2日 优先权日2011年2月2日
发明者近藤善一 申请人:株式会社近藤电机