JP2001297687A

JP2001297687A - ヒューズ

Info

Publication number: JP2001297687A
Application number: JP2000109928A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ito; 秀夫伊藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】電流ヒューズと温度ヒューズとの両方の機能
を備える。【解決手段】定格電流で溶断するヒューズエレメント
４と、定格温度で溶融する電気絶縁性溶融体８と、これ
らを収容する非導電性の収容管３と、収容管３の両端部
を塞ぐ一対の導電性のキャップ端子５，５と、収容管３
内に管軸方向へ摺動可能に収容されると共に他方のキャ
ップ端子５との間でヒューズエレメント４を保持してキ
ャップ端子５の一方と電気的に接続可能とされる遮断部
材１２と、溶融体８の介在下に遮断部材１２をキャップ
端子５に押しつけかつ溶融体８が溶融したときにキャッ
プ端子５から遮断部材１２を切り離す付勢力を与える付
勢部材１５とを備え、遮断部材１２とヒューズエレメン
ト４を介して両端のキャップ端子５，５同士を電気的に
接続し、ヒューズエレメント４が溶断したときまたは絶
縁性溶融体８が溶融したときにキャップ端子５，５間の
電気的接続を遮断するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はヒューズに関する。
さらに詳述すると、本発明は電流ヒューズと温度ヒュー
ズとの両方の機能を備えたヒューズに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヒューズには、所定の値以上の電
流が流れようとするときに溶断して電流の流れを遮断す
る電流ヒューズと、周囲温度が所定の温度に達すると電
流を遮断する温度ヒューズとがあり、互いに構造を異に
してそれぞれの用途に応じて使い分けられている。

【０００３】即ち電流ヒューズは、規格あるいは設計的
条件等により定められた電流（以下、本明細書では定格
電流と呼ぶ）以上の電流が流れるときに溶断するヒュー
ズエレメントと、これを収容して保護するガラス管（収
容体）と、ガラス管の両端部に接着されヒューズエレメ
ントへ電気的に接続される一対のキャップ端子等から成
り、短絡や過負荷などに基づく過大電流が流れたとき
に、ジュール熱でヒューズエレメントを溶断してキャッ
プ端子間を電気的に切断し、過大電流が電気回路に流れ
るのを防ぐようにしたものである。ヒューズエレメント
のキャップ端子への取付は、市販品のほとんどは半田盛
りにより行われている。

【０００４】また、温度ヒューズは規格あるいは設計的
条件等により定められた温度（以下、本明細書では定格
温度と呼ぶ）で溶融する感温ペレットを使用したり、可
溶成分で成形したヒューズエレメントを使用したものが
一般的である。例えば、感温ペレットを使用した温度ヒ
ューズでは、感温ペレットを介在させることにより圧縮
されていたスプリングのばね力を当該感温ペレットの溶
融によって解放することで電気回路の一部を切断し、電
流を遮断するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように電流ヒューズと温度ヒューズとが別々に構成され
ていると、それぞれに合わせた基板上の配置スペースを
考慮する必要があり、結果として基板を小さくするため
の設計の妨げとなってしまう。

【０００６】また、従来の電流ヒューズでは、大きな過
大電流が流れると、溶断時にヒューズエレメントが爆発
的に大量にガス化して、ガラス管内の圧力を急激に上昇
させ、キャップ端子を吹き飛ばしたり、ガラス管を爆破
させる等の事故が発生する場合がある。

【０００７】また、従来の電流ヒューズや温度ヒューズ
では、ヒューズ組立時に使用される半田に鉛が含まれて
いることから、地球環境や人体への影響を考慮して、半
田を使用しないヒューズが望まれている。

【０００８】そこで、本発明は、電流ヒューズと温度ヒ
ューズとの両方の機能を備えたヒューズを提供すること
を目的とする。

【０００９】また、本発明は、ヒューズエレメントのガ
ス化に伴うヒューズの爆発事故を防止できるヒューズを
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、定格電流で溶断するヒュー
ズエレメントと、定格温度で溶融する電気絶縁性の溶融
体と、これらを収容する非導電性の収容管と、収容管の
両端部を塞ぐ一対の導電性のキャップ端子と、収容管内
に管軸方向へ摺動可能に収容されると共に他方のキャッ
プ端子との間でヒューズエレメントを保持してキャップ
端子の一方と電気的に接続可能とされる遮断部材と、溶
融体の介在下に遮断部材をキャップ端子に押しつけかつ
溶融体が溶融したときにキャップ端子から遮断部材を切
り離す付勢力を与える付勢部材とを備え、遮断部材とヒ
ューズエレメントを介して両端のキャップ端子同士を電
気的に接続し、ヒューズエレメントが溶断したときまた
は溶融体が溶融したときにキャップ端子間の電気的接続
を遮断するようにしている。

【００１１】したがって、通常には、遮断部材とヒュー
ズエレメントを介して電気的に接続されている両端のキ
ャップ端子間で電流が流れるが、ヒューズに定格電流以
上の電流が流れる場合には、ヒューズエレメントが溶断
することによって、キャップ端子間の電気的接続が切断
される。また、ヒューズの周囲温度が上昇して定格温度
に達した場合には、溶融体が溶融することにより、付勢
部材によって遮断部材がキャップ端子から離されること
によって両端のキャップ端子間の電気的接続が切断され
る。これにより、定格電流以上の電流が流れたとき、あ
るいは周囲温度が定格温度に達したときにキャップ端子
間を電気的に切断する、電流ヒューズと温度ヒューズの
両方の機能を併せ持つヒューズが実現する。

【００１２】さらに、請求項２記載の発明は、請求項１
に記載のヒューズにおいて、収容管の一端にはキャップ
端子と電気的に接続されヒューズエレメントの一端を保
持する中端子部材が配置されると共に、収容管の他端に
はヒューズエレメントの他端側を保持して収容管内を管
軸方向へ摺動可能に収容される遮断部材が配置され、か
つこれら中端子部材と、遮断部材とに前記ヒューズエレ
メントが圧着により取付けられるようにしている。した
がって、鉛半田や鉛フリー半田を用いずにヒューズエレ
メントを保持しかつキャップ端子に電気的に接続するこ
とができる。

【００１３】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載のヒューズにおいて、中端子部材は、遮断部材へ向け
て突出し遮断部材の近くでヒューズエレメントの一端を
保持する保持部を有し、かつ遮断部材は付勢部材を受け
止める鍔部と一方のキャップ端子に向けて突出し当接す
る筒部とを有し、キャップ端子から離れて中端子部材寄
りの位置でヒューズエレメントの他端を保持するように
している。

【００１４】したがって、溶融体から離した位置でヒュ
ーズエレメントが保持されることで、溶融体がヒューズ
エレメントの発熱の影響をなるべく受けないように構成
することができる。また、中端子部材を備えることで、
キャップ端子間同士を直接ヒューズエレメントで接続す
る構成に比して、ヒューズエレメントの長さを著しく短
くできると共に、それに伴ってヒューズ径を細く構成で
きる。これによりヒューズエレメントの容積が減少する
ためヒューズエレメントによる発熱量が減少して、収容
体内温度の上昇が抑えられる。また、ヒューズエレメン
トの容積が減少することにより、ヒューズエレメントの
ガス化や温度上昇による収容体内での圧力上昇は、従来
に比して小さいものとなり、爆発事故を回避することで
きる。

【００１５】また、請求項４記載の発明は、請求項１か
ら３までのいずれかに記載のヒューズにおいて、付勢部
材は、遮断部材とキャップ端子との間に遮断部材をキャ
ップ端子から切り離す方向に付勢する第１のばねと、遮
断部材と溶融体との間に遮断部材をキャップ端子に押し
つける方向に付勢する第２のばねとから成り、溶融体が
溶融する前には第２のばねの力が第１のばねの力を上回
って遮断部材をキャップ端子に押しつけて電気的に接続
し、溶融体が溶融したときには第２のばねが延びて第１
のばねの力で遮断部材がキャップ端子から切り離されて
電気的に遮断させるようにしている。

【００１６】したがって、溶融体が溶融しない状態で
は、第２のばねの付勢力が第１のばねの付勢力に抗し
て、遮断部材をキャップ端子に接触させる一方、ヒュー
ズが熱せられて定格温度に達すると溶融体が溶融して、
溶融体の介在により圧縮されていた分の第１と第２のば
ねの圧縮がそれぞれ解放されて、遮断部材をキャップ端
子から離す方向へ第１のばねと第２のばねの付勢力が釣
り合うまで移動させる。これにより、キャップ端子間の
電気的接続が切断される。

【００１７】さらに、請求項５記載の発明は、請求項１
から４のいずれかに記載のヒューズにおいて、付勢部材
とキャップ端子との間に電気絶縁体を配置するようにし
ている。したがって、付勢部材が例えば金属コイルばね
のような導電性のものであっても付勢部材を通ってキャ
ップ端子間に電流が流れるのを防ぐことができる。

【００１８】さらに、請求項６記載の発明は、請求項２
から５のいずれかに記載のヒューズにおいて、溶融体を
中端子部材の周りに断熱材を介して配置するようにして
いる。したがって、溶融体が中端子部材での発熱の影響
を受けることを防止することができる。

【００１９】さらに、請求項７記載の発明は、請求項１
から６までのいずれかに記載のヒューズにおいて、キャ
ップを収容管に圧入によって取り付けるようにしてい
る。したがって、接着剤や半田を一切使用せずにヒュー
ズを組み立てることができる。

【００２０】さらに、請求項８記載の発明は、請求項１
から７までのいずれかに記載のヒューズにおいて、キャ
ップ端子の内周面に前記収容体に嵌合させたときに圧潰
される凸部を設け、キャップ端子が収容体に圧入により
固定するようにしている。したがって、圧入時に凸部を
潰して固着力を増すことによって収容管の外形の寸法例
えば管径に多少のばらつきがあっても、キャップ端子の
収容管への取り付けを確実にすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

【００２２】図１から図５に、本発明のヒューズの一実
施形態を示す。このヒューズ１は、非導電性の収容管３
と、収容管３の両端部を塞ぐ一対のキャップ端子５，５
と、定格電流で溶断するヒューズエレメント４と、定格
温度で溶融する電気絶縁性の溶融体８と、収容管３内に
管軸方向摺動可能に収容されて一方のキャップ端子５と
電気的に接続可能とされると共に他方のキャップ端子５
との間でヒューズエレメント４を保持する遮断部材１２
と、溶融体８の存在下に遮断部材１２をキャップ端子５
に押しつけかつ溶融体８が溶融したときに遮断部材１２
をキャップ端子５から切り離す付勢部材１５とを備え、
遮断部材１２とヒューズエレメント４を介して両端のキ
ャップ端子同士を電気的に接続し、ヒューズエレメント
４が溶断したとき、または溶融体８が溶融したときにキ
ャップ端子５，５間の電気的接続を切断するように構成
されている。また、本実施形態でのヒューズ１は、収容
体３内部に向かって突出し、溶融体８から離した位置で
ヒューズエレメント４を保持する中端子部材２を備えて
いる。

【００２３】収容管３は、非導電性材料によって構成さ
れ、より好ましくは線膨張係数が小さく耐熱性に優れか
つ視認検査を容易にする材質例えば耐熱ガラス（商品名
パイレックス：旭ガラス社製）によって成形されたガラ
ス管によって構成されている。なお、収容管３として
は、上述の耐熱性ガラスに特に限定されるものではなく
ヒューズ用ガラス管として一般的な鉛ガラス管や、ＢＣ
ガラス等、ＤＣガラス管等の他の電気絶縁材として機能
するのであればその他の材料でも使用可能である。

【００２４】ヒューズエレメント４は、定格電流が流れ
ることによって溶断する可溶体である。本実施形態で
は、例えば、ヒューズエレメント４として銅線と銅の巻
き線とで構成される耐ラッシュヒューズを用いることが
できる。また、ヒューズエレメント４は、一端が収容管
３の一端に配置される中端子部材２に取り付けられると
共に、他端が収容管３の他端側に配置されている遮断部
材１２に取り付けらている。そして、中端子部材２と遮
断部材１２とがそれぞれキャップ端子５と接触すること
で、ヒューズエレメント４が中端子部材２と遮断部材１
２をそれぞれ介してキャップ端子５，５と電気的に接続
されるように構成されている。キャップ端子５，５並び
に中端子部材２と遮断部材１２とは、導電性材料により
形成されている。導電性材料として、例えば銅あるいは
銅合金の使用が一般的であるが、これに特に限られるも
のではない。

【００２５】また、中端子部材２は、遮断部材１２へ向
けて突出し遮断部材１２の近くでヒューズエレメント４
の一端を保持する保持部６を有し、かつ遮断部材１２は
付勢部材１５を受け止める鍔部１４と一方のキャップ端
子５に向けて突出し当接する筒部１３とを有し、キャッ
プ端子５から離れて中端子部材２寄りの位置でヒューズ
エレメント４の他端を保持することにより、キャップ端
子５，５同士をヒューズエレメント４で直接接続する構
成に比して、ヒューズエレメント４の長さを著しく短く
構成することができる。ここで、本明細書でのヒューズ
エレメント４の長さとは、ヒューズ１に電流が流れるこ
とで発熱し、定格電流が流れた際に溶断する部分であ
る、中端子部材２と遮断部材１２とで掴持されている点
の間にあるヒューズエレメント４の長さをいう。（とこ
ろで、ガラス管３内でヒューズエレメント４を安定に配
置するためには、ヒューズエレメント４の長さが長くな
るほど、ヒューズエレメント４の軸径を太くする必要が
ある。）本発明では、ヒューズエレメント４の中端子部
２と遮断部材１２とで掴持されている間隔即ち、有効エ
レメント長さを短くできるので、ヒューズエレメント４
の線径も細くすることができる。これにより、必要なヒ
ューズエレメント４の容積を減らすことができると共
に、ヒューズエレメント４での発熱量が少なくなって、
ヒューズ１の管内温度の上昇が抑えられる。これによっ
て溶融体８が溶解する虞もなくなる上にヒューズエレメ
ント４が遮断時にガス化する量も減少する。例えば、本
実施形態では、ガラス管３の長さを２０ｍｍとし、中端
子部材２と遮断部材１２との間で保持されるヒューズエ
レメント４の長さが約５ｍｍとなるように調整してい
る。なお、この数値はあくまでも一例であり、ヒューズ
１の使用される環境や設計条件、規格等に合わせて適宜
変更可能であることはもちろんである。

【００２６】溶融体８は、定格温度で急激に溶融する感
温ペレットである。溶融体（以下、感温ペレットとい
う）８は、絶縁性化学物質よりなる従来の温度ヒューズ
と同様の材質のものを使用しており、ここではその詳し
い説明を省略するが、例えば有機化合物であって、定格
温度に対して±約１．５度以内の温度誤差で溶融するも
のの使用が適している。また、本実施形態の、感温ペレ
ット８は、リング状に形成して、保持部６を貫通させる
穴２０を設けている。

【００２７】中端子部材２は、感温ペレット８の穴２０
を通って、ヒューズエレメント４を保持する保持部６
と、感温ペレット８とキャップ端子５との間に配置され
保持部６を支持する座部７とから構成することができ
る。座部７は、例えば、ガラス管の内径に合うように形
成されるディスク（以下、ディスク７という）を用いる
ことができる。中端子部材２によって、感温ペレット８
から離れた位置でヒューズエレメント４を保持すること
で、ヒューズエレメント４の発熱により感温ペレット８
が影響を受けることを防止している。

【００２８】遮断部材１２は、例えば、一端がヒューズ
エレメント４を保持し、他端がキャップ端子５に接触す
るように構成される筒部１３と、付勢部材の付勢力を受
ける鍔部１４とから構成することができる。鍔部１４
は、ガラス管３の内径よりやや小さめの円板形状に形成
される。

【００２９】ヒューズエレメント４の両端は中端子部材
２と遮断部材１２とに、半田を使わずに圧着により取り
付けられるようにする。このために、例えば、本実施形
態では、保持部６及び筒部１３をチューブ形状に形成し
ている。この場合、ヒュ−ズエレメント４を保持部６及
び筒部１３のチューブ内部に挿入した後、保持部６及び
筒部１３の一部をそれぞれ加圧することで、ヒューズエ
レメント４の両端を各々保持部６及び筒部１３に圧着す
ることができる。図４に、圧着によりヒュ−ズエレメン
ト４を保持部６に取り付けた状態を示す。なお、この加
圧する位置は特に限定されるものではないが、本実施形
態では、ヒューズエレメント４ができるだけ短いもので
構成されるように、保持部６を加圧する位置を先端付近
とし（図１中矢印Ｐ１で示す位置）、筒部１３を加圧す
る位置を鍔部１４の付け根付近としている（図１中矢印
Ｐ２で示す位置）。

【００３０】また、保持部６はディスク７の中心に、筒
部１３は鍔部１４の中心に、それぞれ設けるようにして
いる。これにより、中端子部材２及び遮断部材１２がガ
ラス管３に配置される際に、保持部６及び筒部１３の軸
がガラス管３の中心軸とほぼ一致するようになり、ヒュ
ーズエレメント４や保持部６、筒部１３がガラス管３の
内面に接触することがないようにしている。

【００３１】また、ディスク７と保持部６とは、例え
ば、絞り加工や押し出し加工等で一体成形するものとし
ている。また、筒部１３と鍔部１４も同様に、例えば、
絞り加工や押し出し加工等で一体成形するものとしてい
る。なお、これに限らず、例えば、ディスク７と保持部
６を別部材として、ディスク７の中心に保持部６が挿入
される穴を設けて保持部６をその穴に差し込み、ディス
ク７にかしめて取り付けるようにしても良い。また、筒
部１３も同様に、例えば、鍔部１４の中心に筒部１３が
挿入される穴を設けて筒部１３をその穴に差し込み、鍔
部１４にかしめて取り付けるようにしても良い。

【００３２】付勢部材１５は、遮断部材１２とキャップ
端子５との間に遮断部材１２をキャップ端子５から切り
離す方向に付勢する第１のばねと、遮断部材１２と感温
ペレット８との間に遮断部材１２をキャップ端子５に押
しつける方向に付勢する第２のばねとから成り、感温ペ
レット８が溶融する前には第２のばねの力が第１のばね
の力を上回って遮断部材１２をキャップ端子５に押しつ
けて電気的に接続し、感温ペレット８が溶融したときに
は第２のばねが延びて第１のばねの力で遮断部材１２が
キャップ端子５から切り離されて電気的に遮断するよう
にしている。例えば、ガラス管３内で鍔部１４を挟んで
対向配置される第２のばねとしてのコイルばね１６と第
１のばねとしてのコイルばね１７により構成することが
できる。

【００３３】また、コイルばね１６とコイルばね１７の
各々のキャップ端子５との間に絶縁体１８，１９が配置
され、これにより、コイルばね１６、コイルばね１７を
通ってキャップ端子５，５間に電流が流れるのを防いで
いる。絶縁体１８としては、電気絶縁性を有するもので
あればどのような材質のものでも良いが、より好ましく
は内部の状態を目視で確認することができるように、例
えば、ＢＣガラスや鉛ガラス等のヒューズ用ガラスパイ
プとして一般的なガラスを用いることである。また、絶
縁体１９としては、例えばアスベストで形成される絶縁
体ワッシャを用いることができる。

【００３４】コイルばね１６はガラスパイプ１８と鍔部
１４との間で、またコイルばね１７は鍔部１４と絶縁体
ワッシャ１９との間でそれぞれ圧縮されるように配置さ
れている。ここで、コイルばね１６、コイルばね１７は
各々のばね力が次のようになるように構成される。即
ち、感温ペレット８が溶融していない状態では、コイル
ばね１６の圧縮によるばね力がばね１７の圧縮によるば
ね力よりも大きく、コイルばね１６が遮断部材１２を付
勢してキャップ端子５に接触するように構成する。一
方、感温ペレット８が溶融した状態では、感温ペレット
８が押し込んでいた分のコイルばね１６、コイルばね１
７のばね力が解放されて、遮断部材１２をキャップ端子
５から離した位置に移動させて、コイルばね１６とコイ
ルばね１７のばね力が釣り合うようにする。

【００３５】キャップ端子５は、ガラス管３の端面を適
切に塞ぐことができるように有底円筒形状のものが用い
られている。また、キャップ端子５としては、例えば本
実施形態のように、リード線１０が接続されるものを用
いることも、リード線１０を有しないタイプのものを用
いることもできる。リード線１０として、例えば、銅製
のもので銀めっきが施されているものを用いることが好
ましい。リード線１０は、例えば、キャップ端子５に設
けられた穴１１に挿入され、かしめによってキャップ端
子５に取り付けられている。この際、リード線１０を、
中端子部材２や遮断部材１２と接触する面が平らとなる
ようにかしめて、中端子部材２や遮断部材１２と良好に
接触することが好ましい。なお、このように中端子部材
２や遮断部材１２と各リード線１０とを電気的に接続で
きる場合には各キャップ端子５の全体を必ずしも導電性
にする必要はない。キャップ端子５，５は、少なくとも
中端子部材２及び遮断部材１２と接触する部材が導電性
であれば足りる。また、キャップ端子５はリード線１０
が接続されたものに限らず、リード線１０を用いずに導
電性のキャップ端子５，５を図示しないヒューズソケッ
トに装着して使用するタイプのものとしても良い。

【００３６】また、キャップ端子５は、ガラス管３に圧
入で取付けられる。すなわち、キャップ端子５をガラス
管３に嵌め込んだ際に、キャップ端子５とガラス管３と
の接触面に圧力が作用するようにして、キャップ端子５
をガラス管３に固着するようにしている。また、固着し
た両キャップ端子５がそれぞれ中端子部材２、遮断部材
１２と接触することにより、中端子部材２、遮断部材１
２を介してヒューズエレメント４がキャップ端子５に電
気的に接続されるようになる。

【００３７】ここで、実際に製造されるガラス管３の径
にはばらつきがあり、このため、キャップ端子５を圧入
したときの接合力にばらつきが生じる問題がある。これ
に対処するためには、例えばガラス管３を研磨して外形
を整える等の必要がある。そこで、本実施形態では、図
５に示すように、キャップ端子５の内周面に凸部５ａを
設けるようにして、キャップ端子５がガラス管３に圧入
される際に、ガラス管３の外周面が凸部５ａを潰すよう
にして圧入されるようにしている。これにより、ガラス
管３の径に多少のばらつきがあっても、圧入を確実にし
てキャップ端子５がガラス管３に固着されるようにして
いる。なお、凸部５ａは、図５に示すキャップ端子５の
内周面に連続的に凸条に設けるものに限らず、例えば、
キャップ端子５の内周面に部分的に設けるものとしても
良い。

【００３８】以上のように構成されたヒューズ１は、例
えば、次のようにして組み立てられる。まず、中端子部
材２の保持部６に感温ペレット８の穴２０を通して、感
温ペレット８がディスク７に当接するように配置され
る。そして、ヒューズエレメント４の一端が保持部６の
先端付近に圧着で取り付けられる。そして、ガラスパイ
プ１８が保持部６側から感温ペレット８に当接するよう
に配置され、次いでコイルばね１６がガラスパイプ１８
に当接するように配置される。そして、ヒューズエレメ
ント４の他端が遮断部材１２の鍔部１４の付け根付近に
圧着で取り付けられる。この際、コイルばね１６が鍔部
１４とガラスパイプ１８との間で圧縮される。そして、
コイルばね１７が筒部１３側から鍔部１４に当接するよ
うに配置され、次いで絶縁体ワッシャ１９がコイルばね
１７に当接するように配置される。これらにガラス管３
を通して、ガラス管３の両端にキャップ端子５，５を圧
入して固定する。この際、コイルばね１７が鍔部１４と
絶縁体ワッシャ１９の間で圧縮される。図１は、このよ
うに組み立てられたヒューズ１を示す。この状態では、
コイルばね１６の圧縮によるばね力が、コイルばね１７
の圧縮によるばね力よりも大きく、コイルばね１６が遮
断部材１２をキャップ端子５に接触するように付勢して
いる。これにより、キャップ端子５，５間は、中端子部
材２及び遮断部材１２と接触して、ヒューズエレメント
４を介して電気的に接続される。

【００３９】ここで、ヒューズ１が図示しない電気回路
に接続され、ヒューズ１に定格電流が流れた場合は、図
２に示すように、ヒューズエレメント４が溶け切れる。
これにより、キャップ端子５，５間の電気的接続が切断
される。

【００４０】一方、周囲温度が上昇することによって、
感温ペレット８が加熱され定格温度に達すると、感温ペ
レット８が溶融する。すると、図３に示すように、感温
ペレット８が押し込んでいた分のコイルばね１６、コイ
ルばね１７のばね力が解放されて、遮断部材１２をキャ
ップ端子５から離すように移動した位置で、コイルばね
１６とコイルばね１７のばね力が釣り合うようになる。
これにより、キャップ端子５，５間の電気的接続が切断
される。

【００４１】このように、本発明のヒューズ１は、定格
電流が流れることによりキャップ端子５，５間を電気的
に切断する電流ヒューズと、定格温度に達することでキ
ャップ端子５，５間を電気的に切断する温度ヒューズと
の両方の機能を備えている。したがって、ヒューズ１を
使用することで、使用される条件によって電流ヒューズ
と温度ヒューズとを使い分ける必要はなく、部品の共通
化を図ることができる。この結果、回路を構成する基板
を小さくするための設計の自由度を高めることができ
る。

【００４２】また、本発明のヒューズ１では、中端子部
材２により、感温ペレット８から離した位置でかつヒュ
ーズエレメン４を保持しているため、感温ペレット８が
受けるヒューズエレメントの発熱の影響を少なくするこ
とができる。さらに、ヒューズエレメント４の長さが短
いので軸径を細くでき、その分だけヒューズエレメント
４による発熱量が抑えられ、ヒューズ１の管内温度の上
昇が抑えられる。これにより、ヒューズエレメント４の
影響を極力抑えて、感温ペレット８の定格温度を設定す
ることができる。

【００４３】また、ヒューズエレメント４の容量が減少
することにより、遮断時のヒューズエレメント４のガス
化に起因する管内圧力の上昇は、従来に比して小さいも
のとなり、ほぼ密閉状態にあるガラス管３の爆発事故を
回避することできる。

【００４４】また、本発明のヒューズ１では、ヒューズ
エレメント４は中端子部材２と遮断部材１２に圧着によ
って接合され、キャップ端子５は圧入によってガラス管
３に固着されている。また、リード線１０はキャップ端
子５の穴１１にかしめて取り付けられている。したがっ
て、ヒューズ１は、鉛半田を一切使用せずに構成するこ
とができ、地球環境や人体への影響を配慮した設計要求
に十分に対応できる。

【００４５】また、キャップ端子５内周面に凸部５ａを
連続的に凸条に設けることによって、接着剤を用いずと
もキャップ端子５をガラス管３に密着するように取り付
けることができ、密閉型のキャップ端子５の設計要求に
も対応することができる。

【００４６】次に、本発明のヒューズの他の実施形態を
図６に示す。このヒューズ１’では、感温ペレット８と
中端子部材２との間に断熱材２２を配置するようにして
いる。断熱材２２は、例えば、アスベストとグラスファ
イバを用いてチューブ形状に形成したものである。これ
により、中端子部材２の発熱が感温ペレット８に影響を
与えることを防止することができる。さらに、ヒューズ
１’では、中端子部材２の座部７は、断熱材２２の端に
合う大きさに形成して、感温ペレット８に接触する面積
を少なくしている。なお、座部７は、例えば、押し出し
加工等で中端子部材２と一体成形するものとしている。
この場合、中端子部材２はキャップ端子５にかしめて取
り付けることができる。このような構成により、中端子
部材２の発熱の影響を極力抑えて感温ペレット８の定格
温度を設定することができる。

【００４７】また、ヒューズ１’では、遮断部材１２の
形状を、チューブ形状の筒部１３と、筒部１３が挿入さ
れる管部を有する鍔部１４とから構成するようにしてい
る。この場合、筒部１３の端部付近でヒューズエレメン
ト４を圧着することができ、さらに短いヒューズエレメ
ント４を安定して保持することができる。また、筒部１
３と鍔部１４とを分離可能に構成することができ、ヒュ
ーズ１の組立時に容易にコイルばね１６、コイルばね１
７を圧縮して配置することができる。

【００４８】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。

【００４９】例えば、本発明が適用されるヒューズはリ
ード線１０がキャップ端子５に接続されるものに限られ
ず、本発明をリード線１０がなくキャップ端子５，５を
図示しないヒューズソケットに装着して使用するタイプ
のヒューズ１に適用しても良い。

【００５０】また、中端子部材２は、座部７と保持部６
を一体成形したものに限らず、例えば、座部７と保持部
６を別部材として、座部７の中心に保持部６が挿入され
る穴を設けて保持部６をその穴に差し込み、座部７にか
しめて取り付けるようにしても良い。また、遮断部材１
２も同様に、筒部１３と鍔部１４を一体成形したものに
限らず、例えば、筒部１３と鍔部１４を別部材として、
鍔部１４の中心に筒部１３が挿入される穴を設けて筒部
１３をその穴に差し込み、鍔部１４にかしめて取り付け
るようにしても良い。

【００５１】また、ヒューズエレメント４と保持部６及
び筒部１３との接合、あるいは保持部６とディスク７と
の接合、筒部１３と鍔部１４との接合方法としては、圧
着やかしめに特に限られず溶接やはとめ等を利用しても
良い。

【００５２】また、ガラス管３へのキャップ端子５の取
り付けは、ヒューズ１が使用される状況によって、接着
剤等を使用するものとしても良い。

【００５３】また、ガラス管３の横断面形状は円形に限
るものではなく、角パイプや楕円形、多角形等であって
も良い。

【００５４】また、ガラス管３の外周面の両端付近を若
干先細になるように研磨して、キャップ端子５の嵌め込
み時の作業性の向上と外径寸法の真円度出しを図るよう
にしても良い。

【００５５】また、キャップ端子５と中端子部材２とを
一体成形したり、スポット溶接などで一体化しても良
い。

【００５６】また、付勢部材としては、本実施形態にお
いて例示しているように、第１と第２のばねを用いる必
要は特になく、例えば第２のばねとしてのコイルばね１
６を省略し、感温ペレット８及びガラスパイプ１８によ
って、コイルばね１７が圧縮されて遮断部材１２がキャ
ップ端子５に接触するようにし、感温ペレット８が溶融
することによって、コイルばね１７が伸張して遮断部材
１２をキャップ端子５から離すような構成としても良
い。

【００５７】また、キャップ端子５の凸部５ａは、キャ
ップ端子５の内周面に連続的に凸条に設けるものに限ら
れるものではない。例えば、キャップ端子５の内周面に
部分的に突起を設けるようにしても良い。この場合、ガ
ラス管３とキャップ端子５との間に部分的にガラス管内
のガス圧を抜くための隙間を設けることができる。即
ち、設計要求に合わせて凸部５ａの形状を変えること
で、密閉型あるいはガス圧を抜くための隙間を有するキ
ャップ端子５のいずれにも対応させることができる。

【００５８】また、付勢部材１５は、コイルばね１６、
コイルばね１７を利用したものに限らず、例えば、非導
電性でかつ耐熱性があり弾性を有する合成樹脂や合成ゴ
ム等で構成するものとしても良い。この場合、付勢部材
１５とキャップ端子５との間に電気絶縁体即ちガラスパ
イプ１８や絶縁体ワッシャ１９を設けなくても、感温ペ
レット８が溶融した場合に付勢部材１５を通ってキャッ
プ端子５，５間に電流が流れることが防止でき、ヒュー
ズ１の部品数を減らし構成を単純化させることができ
る。

【００５９】また、ヒューズエレメント４は銅線と銅の
巻き線とで構成される耐ラッシュヒューズに限られるも
のではなく、例えば、線状あるいは板状の可溶金属材を
用いるものとしても良い。例えば、ヒューズエレメント
４として、銅に銀メッキ処理を施した可溶線材を用いる
ものとしても良い。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
１記載のヒューズによると、定格電流で溶断するヒュー
ズエレメントと、定格温度で溶融する電気絶縁性の溶融
体と、これらを収容する非導電性の収容管と、収容管の
両端部を塞ぐ一対の導電性のキャップ端子と、収容管内
に管軸方向へ摺動可能に収容されると共に他方のキャッ
プ端子との間でヒューズエレメントを保持してキャップ
端子の一方と電気的に接続可能とされる遮断部材と、溶
融体の介在下に遮断部材をキャップ端子に押しつけかつ
溶融体が溶融したときにキャップ端子から遮断部材を切
り離す付勢力を与える付勢部材とを備え、遮断部材とヒ
ューズエレメントを介して両端のキャップ端子同士を電
気的に接続し、ヒューズエレメントが溶断したときまた
は溶融体が溶融したときに前記キャップ端子間の電気的
接続を遮断するようにしていてるので、ヒューズに定格
電流以上の過大電流が流れると、ヒューズエレメントが
溶断してキャップ端子間の電気的接続が切断され、周囲
温度が定格温度に達すると、溶融体が溶融して付勢部材
により遮断部材がキャップ端子から切り離されてキャッ
プ端子間の電気的接続が切断される。これにより、温度
ヒューズとの両方の機能が一つのヒューズに備えら、使
用される条件によって電流ヒューズと温度ヒューズとを
使い分ける必要はなく、部品の共通化を図ることができ
る。このため、ヒューズを実装する回路基板の小型化や
設計の自由度を高めることが実現できる。

【００６１】また、請求項２記載のヒューズによると、
ヒューズエレメントを中端子部材と遮断部材とに圧着に
よって取り付けるようにしているので、鉛半田を用いず
にヒューズエレメントを中端子部材に取り付けることが
できる。

【００６２】また、請求項３記載のヒューズによると、
溶融体から離した位置でヒューズエレメントが保持され
ることで、溶融体がヒューズエレメントの発熱の影響を
なるべく受けないように構成することができる。また、
キャップ端子に直接ヒューズエレメントを接続する従来
の構成に比べて、ヒューズエレメントの長さを短くし
て、線径を細くできるのでヒューズエレメントにおける
発熱量がその分減少して、ヒューズの収容体内温度の上
昇が抑えられる。これにより、ヒューズエレメントの発
熱の影響を極力抑えて、溶融体の定格温度を設定するこ
とができる。また、ヒューズエレメントの容量が減少す
ることにより、遮断時のヒューズエレメントのガス化に
起因する管内圧力の上昇が従来に比して小さいものとな
り、爆発事故を回避することできる。即ち、従来と同じ
強度ないし材質でもより大きな遮断電流に耐え得るし、
同じ遮断電流であればより強度の弱いないし安価な材質
でも耐え得る。

【００６３】また、請求項４記載のヒューズによると、
付勢部材は、遮断部材とキャップ端子との間に遮断部材
をキャップ端子から切り離す方向に付勢する第１のばね
と、遮断部材と溶融体との間に遮断部材をキャップ端子
に押しつける方向に付勢する第２のばねとから成り、溶
融体が溶融する前には第２のばねの力が第１のばねの力
を上回って遮断部材をキャップ端子に押しつけて電気的
に接続し、溶融体が溶融したときには第２のばねが延び
て第１のばねの力で遮断部材がキャップ端子から切り離
されて電気的に遮断するようにしているので、溶融体が
溶融しない状態では、第２のばねの付勢力が第１のばね
の付勢力に抗して遮断部材をキャップ端子に接触させる
一方、ヒューズが熱せられて定格温度に達すると溶融体
が溶融して溶融体が押し込んでいた分の第２と第１のば
ねの付勢力がそれぞれ解放されて、遮断部材をキャップ
端子から切り離した位置で、第２のばねと第１のばねの
付勢力が釣り合うようになるので、ヒューズが熱せられ
て定格温度に達した場合に、キャップ端子間の電気的接
続を確実に切断することができる。

【００６４】さらに、請求項５記載のヒューズによると
弾性部材が導電性のものであっても弾性部材を通ってキ
ャップ端子間に電流が流れるのを防ぐことができる。

【００６５】さらに、請求項６記載のヒューズによると
溶融体が中端子部材の発熱の影響を受けることを防止す
ることができるので、溶融体が誤作動することがない。

【００６６】さらに、請求項７記載のヒューズによると
キャップを収容管に固着することができるので、接着剤
や半田等を一切使用せずにヒューズを組み立てることが
できる。

【００６７】さらに、請求項８記載のヒューズによると
圧入時のキャップの凸部の圧潰によりが収容管に強固に
固着されるので、収容管の寸法に多少のばらつきがあっ
ても、キャップの収容体への取り付けを確実にすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒューズの実施形態の一例を示す中央
縦断面図であり、（Ａ）はヒューズ全体の中央縦断面図
を、（Ｂ）はキャップ端子部分の拡大縦断面図を示す。

【図２】同ヒューズにおいて、定格電流が流れてヒュー
ズエレメントが溶け切れた状態を示す断面図である。

【図３】同ヒューズにおいて、定格温度に達して感温ペ
レットが溶融した状態を示す断面図である。

【図４】同ヒューズにおいて、ヒューズエレメントを保
持する中端子部材の一例を示す中央縦断面図であり、ヒ
ューズエレメントが圧着により中端子部材に取り付けら
れる場合の一例を示す。

【図５】内周面に凸部を設けたキャップ端子を示す中央
縦断面図である。

【図６】本発明のヒューズの他の実施形態の一例を示す
中央縦断面図である。

【図７】本発明のヒューズの外観を示す正面図である。

【符号の説明】

１ヒューズ２中端子部材３ガラス管（収容管）４ヒューズエレメント５キャップ端子５ａ凸部８感温ペレット（溶融体）１２遮断部材１５付勢部材１６コイルばね（第２のばね）１７コイルばね（第１のばね）１８ガラスパイプ（電気絶縁体）１９絶縁体ワッシャ（電気絶縁体）２２断熱材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１１月１０日（２０００．１１．
１０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】したがって、溶融体から離した位置でヒュ
ーズエレメントが保持されることで、溶融体がヒューズ
エレメントの発熱の影響をなるべく受けないように構成
することができる。また、中端子部材を備えることで、
キャップ端子間同士を直接ヒューズエレメントで接続す
る構成に比して、ヒューズエレメントの長さを著しく短
くできる。これによりヒューズエレメントの容積が減少
するためヒューズエレメントによる発熱量が減少して、
収容体内温度の上昇が抑えられる。また、ヒューズエレ
メントの容積が減少することにより、ヒューズエレメン
トのガス化や温度上昇による収容体内での圧力上昇は、
従来に比して小さいものとなり、爆発事故を回避するこ
とできる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】また、中端子部材２は、遮断部材１２へ向
けて突出し遮断部材１２の近くでヒューズエレメント４
の一端を保持する保持部６を有し、かつ遮断部材１２は
付勢部材１５を受け止める鍔部１４と一方のキャップ端
子５に向けて突出し当接する筒部１３とを有し、キャッ
プ端子５から離れて中端子部材２寄りの位置でヒューズ
エレメント４の他端を保持することにより、キャップ端
子５，５同士をヒューズエレメント４で直接接続する構
成に比して、ヒューズエレメント４の長さを著しく短く
構成することができる。ここで、本明細書でのヒューズ
エレメント４の長さとは、ヒューズ１に電流が流れるこ
とで発熱し、定格電流が流れた際に溶断する部分であ
る、中端子部材２と遮断部材１２とで掴持されている点
の間にあるヒューズエレメント４の長さをいう。本発明
では、ヒューズエレメント４の中端子部２と遮断部材１
２とで掴持されている間隔即ち、有効エレメント長さを
短くできる。これにより、必要なヒューズエレメント４
の容積を減らすことができると共に、ヒューズエレメン
ト４での発熱量が少なくなって、ヒューズ１の管内温度
の上昇が抑えられる。これによって溶融体８が溶解する
虞もなくなる上にヒューズエレメント４が遮断時にガス
化する量も減少する。例えば、本実施形態では、ガラス
管３の長さを２０ｍｍとし、中端子部材２と遮断部材１
２との間で保持されるヒューズエレメント４の長さが約
５ｍｍとなるように調整している。なお、この数値はあ
くまでも一例であり、ヒューズ１の使用される環境や設
計条件、規格等に合わせて適宜変更可能であることはも
ちろんである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】また、本発明のヒューズ１では、中端子部
材２により、感温ペレット８から離した位置でかつヒュ
ーズエレメン４を保持しているため、感温ペレット８が
受けるヒューズエレメントの発熱の影響を少なくするこ
とができる。さらに、ヒューズエレメント４の長さが短
いのでその分だけヒューズエレメント４による発熱量が
抑えられ、ヒューズ１の管内温度の上昇が抑えられる。
これにより、ヒューズエレメント４の影響を極力抑え
て、感温ペレット８の定格温度を設定することができ
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６２】また、請求項３記載のヒューズによると、
溶融体から離した位置でヒューズエレメントが保持され
ることで、溶融体がヒューズエレメントの発熱の影響を
なるべく受けないように構成することができる。また、
キャップ端子に直接ヒューズエレメントを接続する従来
の構成に比べて、ヒューズエレメントの長さを短くでき
るのでヒューズエレメントにおける発熱量がその分減少
して、ヒューズの収容体内温度の上昇が抑えられる。こ
れにより、ヒューズエレメントの発熱の影響を極力抑え
て、溶融体の定格温度を設定することができる。また、
ヒューズエレメントの容量が減少することにより、遮断
時のヒューズエレメントのガス化に起因する管内圧力の
上昇が従来に比して小さいものとなり、爆発事故を回避
することできる。即ち、従来と同じ強度ないし材質でも
より大きな遮断電流に耐え得るし、同じ遮断電流であれ
ばより強度の弱いないし安価な材質でも耐え得る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１月２６日（２００１．１．２
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６２

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定格電流で溶断するヒューズエレメント
と、定格温度で溶融する電気絶縁性の溶融体と、これら
を収容する非導電性の収容管と、前記収容管の両端部を
塞ぐ一対の導電性のキャップ端子と、前記収容管内に管
軸方向へ摺動可能に収容されると共に他方の前記キャッ
プ端子との間で前記ヒューズエレメントを保持して前記
キャップ端子の一方と電気的に接続可能とされる遮断部
材と、前記溶融体の介在下に前記遮断部材を前記キャッ
プ端子に押しつけかつ前記溶融体が溶融したときに前記
キャップ端子から前記遮断部材を切り離す付勢力を与え
る付勢部材とを備え、前記遮断部材と前記ヒューズエレ
メントを介して前記両端のキャップ端子同士を電気的に
接続し、前記ヒューズエレメントが溶断したときまたは
前記溶融体が溶融したときに前記キャップ端子間の電気
的接続を遮断することを特徴とするヒューズ。
【請求項２】前記収容管の一端には前記キャップ端子
と電気的に接続され前記ヒューズエレメントの一端を保
持する中端子部材が配置されると共に、前記収容管の他
端には前記ヒューズエレメントの他端側を保持して前記
収容管内を管軸方向へ摺動可能に収容される前記遮断部
材が配置され、かつこれら中端子部材と、遮断部材とに
前記ヒューズエレメントが圧着により取付けられている
ことを特徴とする請求項１記載のヒューズ。
【請求項３】前記中端子部材は、前記遮断部材へ向け
て突出し前記遮断部材の近くで前記ヒューズエレメント
の一端を保持する保持部を有し、かつ前記遮断部材は前
記付勢部材を受け止める鍔部と一方のキャップ端子に向
けて突出し当接する筒部とを有し、前記キャップ端子か
ら離れて前記中端子部材寄りの位置で前記ヒューズエレ
メントの他端を保持することを特徴とする請求項２記載
のヒューズ。
【請求項４】前記付勢部材は、前記遮断部材と前記キ
ャップ端子との間に前記遮断部材を前記キャップ端子か
ら切り離す方向に付勢する第１のばねと、前記遮断部材
と前記溶融体との間に前記遮断部材を前記キャップ端子
に押しつける方向に付勢する第２のばねとから成り、前
記溶融体が溶融する前には前記第２のばねの力が前記第
１のばねの力を上回って前記遮断部材を前記キャップ端
子に押しつけて電気的に接続し、前記溶融体が溶融した
ときには前記第２のばねが延びて前記第１のばねの力で
前記遮断部材が前記キャップ端子から切り離されて電気
的に遮断されることを特徴とする請求項１から３のいず
れかに記載のヒューズ。
【請求項５】前記付勢部材と前記キャップ端子との間
に電気絶縁体を配置したことを特徴とする請求項１から
４のいずれかに記載のヒューズ。
【請求項６】前記溶融体は前記中端子部材の周りに断
熱材を介して配置されたことを特徴とする請求項２から
５までのいずれかに記載のヒューズ。
【請求項７】前記キャップ端子は前記収容管に、圧入
により取り付けられることを特徴とする請求項１から６
までのいずれかに記載のヒューズ。
【請求項８】前記キャップ端子の内周面に前記収容体
に嵌合させたときに圧潰される凸部を設け、前記キャッ
プ端子が前記収容体に圧入により固定されるようにした
ことを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載
のヒューズ。