JP2005063828A - 筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズ - Google Patents

Abstract

【課題】筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおいて、可溶合金片１の長さＬをその外径ｄに対し従来よりも充分に低い３．７倍以下にすることにより可溶合金片１の自己発熱による早期動作を抑制し、かつ両リード導体２，２の短間隔を隔ててのはんだ付けのもとでも、リード導体２を伝わってくるはんだ付け熱に対し可溶合金片１を安全に保持する。
【解決手段】筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおいて、両リード導体２，２の先端間の間隔Ｌを可溶合金片１の外径ｄの３．７倍以下とした。
【選択図】図１

Description

本発明は筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズに関するものである。

電子・電気機器を熱的に保護するためのサーモプロテクタとして合金型温度ヒューズが汎用されている。
この合金型温度ヒューズは、リード導体若しくは電極間に可溶合金片を接続し、この可溶合金片を覆ってフラックスを塗布し、このフラックス塗布可溶合金片をケース等の絶縁包囲体やエポキシ樹脂等の封止材で封止した構成である。
この合金型温度ヒューズによる電子・電気機器の保護においては、合金型温度ヒューズを機器に熱的に接触して取付け、機器異常時の過電流に基づく発生熱で合金型温度ヒューズを加熱し、この加熱で当該合金型温度ヒューズの可溶合金片を溶融させ、この溶融合金を活性化された加熱溶融フラックスとの共存下リード導体や電極に濡れ拡げさせて分断させ、この分断による通電遮断に基づく温度降下に伴う分断合金の凝固で通電オフを完結させている。

この合金型温度ヒューズとして、図５に示すように、可溶合金片１’の両端にリード導体２’，２’を接合し、可溶合金片１’を覆ってフラックス３’を塗布し、フラックス塗布可溶合金片上に筒状ケース４’を被せ、筒状ケース両端の各端と各リード導体との間をエポキシ樹脂等の封止材５’で封止した筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズが多用されている。
従来の筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズでは、可溶合金片の長さ、すなわち両リード導体先端間の間隔Ｌを可溶合金片外径ｄの６〜７倍としている。（例えば、特許文献１、特許文献２にはＬ＝６．６ｄの例が示されている）

特開２００２−２１６６０２号公報（段落[００２４]） 特開２００３−３４８３１号公報（段落[００１４]）

合金型温度ヒューズでは、外面温度Ｔｏの上昇により可溶合金片がその合金の融点Ｔｍに達したときに動作し、その動作時の外面温度を動作温度（Ｃut-off Temperature)Ｔｃと称し、合金型温度ヒューズの基本特性としている。
この場合、各規格（ＵＬ等）により多少の差があるが、通常合金型温度ヒューズをオイル中に浸漬し、０．１Ａの電流を通電しつつオイルを１℃／１分間の速度で昇温させて電流オフ時のオイル温度を動作温度Ｔｃとしている。

ところで、合金型温度ヒューズの可溶合金片の自己発熱を無視できない程度の電流通電下では、前記動作温度Ｔｃよりも低い温度で温度ヒューズが動作してしまうことにより、定格電流を長時間流しても動作しない温度を設定し、その温度以下で温度ヒューズを使用しているが、一般にその温度は動作温度よりもかなり低く設定している。この温度は高くできることが望ましい。
筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおけるリード導体の抵抗率が可溶合金片の抵抗率に較べ一段と小さいので、リード導体の自己発熱は無視できる。
筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおける可溶合金片の通電発熱状態を考察すると、リード導体の熱伝導率が極めて高いので、自己発熱に対する放熱は主にリード導体を経て行われ、筒状ケース壁を経ての放射方向への放熱は殆ど生じない。このように放熱がリード導体を経てのみ行われるとみなしても、自己発熱に基づく可溶合金片の大体の昇温程度を把握でき、この場合、リード導体の熱伝導率が可溶合金片の熱伝導率に較べ一段と高いために、リード導体の放熱抵抗を零としても、可溶合金片の概ねの昇温程度を把握できる。
而して、通電電流をｉ、可溶合金片の抵抗率をρ、可溶合金片の外径をｄ、可溶合金片の長さをＬ、可溶合金片の熱伝導率をａ_１、リード導体の熱伝導率をａ_２とすれば、可溶合金片の温度Ｔｘは、概ね

Ｔｘ＝K〔ρ（Ｌ／ｄ）^２ｉ^２（１／πｄ）^２〕（１−ａ_１）＋Ｔｏ

で把握できる（kは定数、Ｔｏは可溶合金片の発生熱がリード導体を伝って外部に流出するとした場合のその外部の温度）。

而るに、従来の筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズでは、前記した通り可溶合金片の長さＬと可溶合金片外径ｄとの比（Ｌ／ｄ）が６．０を超える大きい値のために、可溶合金片の自己発熱温度Ｔｘが高く、外面温度Ｔｏが前記した動作温度Ｔｃに達する前に動作してしまう。すなわち、所定の動作温度ＴｃよりもK〔ρ（Ｌ／ｄ）^２ｉ^２（１／πｄ）^２〕（１−ａ_１）低い外面温度で動作してしまう。従って、機器が耐熱的にまだ余裕がある状態で機器への通電が遮断されてしまい、温度ヒューズによる機器の適切な保護が望めない。

また、筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズのリード導体を機器にはんだ付け接続する場合、近来では、当該温度ヒューズの小型化に応じ両リード導体のはんだ付け箇所間の距離の短縮化が要求されている。温度ヒューズにおいては、後付けで両リード導体を片側づつをはんだ鏝にてはんだ付けする場合が多いが、本発明者の鋭意検討結果によれば、前記のように両リード導体のはんだ付け箇所間の距離を短縮する場合、可溶合金片が長いと、一方のリード導体を経て可溶合金片に伝わる熱に対する他方のリード導体による放熱が遅くなること及びはんだ付け箇所から可溶合金片までの距離が合金長さが長くなった分の１／２短くなることにより、可溶合金片に熱が溜り易く、可溶合金片が熱的に変形され易いことを知った。

本発明の目的は、筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおいて、可溶合金片の長さＬをその外径ｄに対し従来よりも充分に小さい３．７倍以下にすることにより可溶合金片の自己発熱による早期動作を抑制し、かつ両リード導体の短間隔を隔ててのはんだ付けのもとでも、リード導体を伝わってくるはんだ付け熱に対し可溶合金片を安全に保持することにある。

請求項１に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズは、可溶合金片の両端に可溶合金片外径の０．５〜１．５倍好ましくは０．９〜１．１倍の外径のリード導体を接合し、可溶合金片を覆ってフラックスを塗布し、フラックス塗布可溶合金片上に筒状ケースを被せ、筒状ケース両端の各端と各リード導体との間を封止材で封止する合金型温度ヒューズにおいて、両リード導体先端間の間隔を可溶合金片外径の３．７倍以下としたことを特徴とする。

請求項２に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズは、請求項１の筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおいて、通電電流が実質上零のもとでの所定の作動温度下での可溶合金片の溶融分断を保証するために、可溶合金片の組成または／及びフラックスの組成を調整したことを特徴とする。

請求項３に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズは、請求項１または２の筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおいて、両リード導体先端間の間隔を可溶合金片外径の１．５倍以上としたことを特徴とする。

請求項４に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズは、請求項１〜３何れかの筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおいて、各リード導体の先端部に外郭円形の膨出部を設けたことを特徴とする。

請求項５に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズは、請求項１〜４何れかの筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおいて、可溶合金片の組成を、Ｐｂ等の有害元素を含まずＩｎ、Ｂｉ、Ｓｎの少なくとも一種を主成分としたことを特徴とする。

可溶合金片の長さ、すなわち両リード導体先端間の間隔Ｌを可溶合金片外径ｄに対し３．７倍以下と短くしても、溶融された可溶合金をリード導体先端部への濡れ拡がりによりスムーズに分断させ得るように、可溶合金片の組成やフラックスの組成を調整し、またリード導体先端部の濡れ面積を広くしているから、前記所定の動作温度Ｔｃでのスムーズな動作を保証できる。

更に、可溶合金片の長さＬを可溶合金片外径ｄに対し３．７倍以下と従来に較べ相当に短くしているので、前記の式で説明した通り、可溶合金片の自己発熱をよく抑えることができ、定格電流よりも大きな電流の通電下でも、ほぼ前記の動作温度Ｔｃで動作させることができる。

更に、両可溶合金片のはんだ付け箇所間の距離を短くしても、例えば各リード導体のはんだ付け箇所から筒状ケース端までの距離を５ｍｍと短くしても、はんだ付け熱による可溶合金片の変形をよく防止でき、前記作動温度Ｔｃでの確実な動作を保証できる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズの一例を示している。
図１において、１は可溶合金片、２，２は可溶合金片１の両端に溶接等により接合したリード導体であり、両リード導体先端間の間隔、すなわち可溶合金片１の長さＬを可溶合金片外径ｄの３．７倍以下とし、各リード導体２の外径ｄ’を可溶合金片外径ｄに対し０．５ｄ〜１．５ｄ好ましくは０．９ｄ〜１．１ｄとしてある。３はフラックスであり、可溶合金片１と各リード導体先端部を覆うように塗布してある。４は耐熱性の絶縁体筒状ケースであり、フラックス塗布可溶合金片を覆っている。５，５は筒状ケース各端と各リード導体との間を封止した封止材例えばエポキシ樹脂等の硬化型樹脂である。

図２は上記筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズの動作状態を示し、可溶合金片の自己発熱が実質上０の場合である。
筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズの筒状ケース４の外面が被保護機器に熱的に接触されており、被保護機器の過電流による発熱で筒状ケース外面温度が動作温度Ｔｃに達すると、可溶合金片が融点にまで昇温されて溶融され、活性化された溶融フラックスの化学的作用（酸化防止作用、酸化物除去作用等）と物理的作用（表面張力による濡れ促進作用等）を受けつつ溶融合金が各リード導体先端部表面に濡れ拡がって分断され、分断による機器への通電遮断による機器の発熱停止で外面温度が降下され、分断合金の冷却凝固で通電オフが完結される。

本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおいては、両リード導体先端間の間隔が可溶合金片外径ｄの３．７倍以下という狭小間隔にもかかわらず上記のカットオフ動作を円滑に行なわせるように、（イ）可溶合金の組成を濡れ性の良い組成、すなわち表面張力の低い組成とする、（ロ）フラックスの活性を強化する、例えばアジピン酸等の有機酸、アニリン塩素酸塩やヒドラジン塩素酸塩等の有機ハロゲン化物を添加する、（ハ）リード導体先端部の表面積（濡れ面積）を広くする、（ニ）リード導体先端部の濡れ角を小さくするためにＳｎ、Ａｇ、Ａｕ等をメッキする、等の措置を構ずることができる。

図３は本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズの別例を示し、各リード導体の先端部を円形膨出部に形成して濡れ面積を広くしてある。
図３において、１は可溶合金片である。２，２は可溶合金片１の各端に溶接等により接合したリード導体であり、先端部を塑性加工により円形膨出部２１に形成してある。この膨出部２１の外径はリード導体外径の１．１〜３倍とし、リード導体外径は可溶合金片外径の０．９〜１．１倍としてある。これら両リード導体の先端間の間隔、すなわち可溶合金片の長さＬを前記と同様に可溶合金片外径ｄの３．７倍以下としてある。３はフラックスであり、可溶合金片を覆うように塗布してある。４は耐熱性の絶縁体筒状ケースであり、フラックス塗布可溶合金片を覆っている。５，５は筒状ケース各端と各リード導体との間を封止した封止材例えばエポキシ樹脂等の硬化型樹脂である。

近来、はんだの分野と同様、合金型温度ヒューズの可溶合金片においてもＰｂ等の生体系に有害な元素を排除したＰｂフリーの組成を使用することが要請されており、かかる合金型温度ヒューズ用の鉛フリー合金には、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｉｎ−Ｓｎ系、Ｉｎ−Ｂｉ系、Ｉｎ系等が有効である。これらの合金においては、表面張力の低いＩｎ、Ｂｉ、Ｓｎ等のために優れた濡れ性が期待でき、本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおける可溶合金片として適切である。

本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズは次のようにして製造できる。
すなわち、可溶合金片の両端にリード導体を突合せ、リード導体側をレーザ照射やヒートプレートの接触により加熱しつつリード導体を可溶合金片に向け押圧してリード導体と可溶合金片との界面を溶着する。この場合、図４に示すように、リード導体先端１０が可溶合金片１の端面に食い込み可溶合金片端部がこぶ状１０に膨出される。このこぶ１０の部分は前記可溶合金片１の長さＬには含まされない。
このようにして可溶合金片の両端にリード導体を接合したのち、可溶合金片を覆うようにフラックスを塗布し、一方のリード導体側から筒状ケースを通してフラックス塗布可溶合金片上に位置させ、次で、筒状ケース各端と各リード導体との間にエポキシ樹脂等の封止材を滴下塗布し、この封止材の硬化をまって本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズの製造を終了する。

上記筒状ケースには、セラミックス筒、ガラス筒或いは繊維補強フエノール樹脂等のＦＲＰ筒を使用できる。筒状ケースの内径寸法は、通常０．７〜３．０ｍｍφとされる。可溶合金片の外径寸法は通常ケース内径のほぼ０．４〜０．７倍とされる。

本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおいては、両リード導体先端間の間隔を可溶合金片外径の３．７倍以下というように小さくして可溶合金片の長さを従来に較べて相当に短くしているにもかかわらず、所定の動作温度Ｔｃのもとでの円滑な動作を保証できる。
而して、次ぎのような効果を奏する。
（ａ）相当に大きな電流の通電下でも次ぎの理由により自己発熱をよく抑制して所定の作動温度Ｔｃに近い温度での作動を保証できる。
すなわち、リード導体径を可溶合金片径にほぼ等しくしてあり、可溶合金片の自己発熱に対してリード導体が主に放熱路として働き、筒状ケースを貫通しての放射方向の熱放出がリード導体を経ての熱放出に較べ充分に小さいので、可溶合金片の自己発熱温度は前記した通り、概ね次式で把握できる。

Ｔｘ＝K〔ρ（Ｌ／ｄ）^２ｉ^２（１／πｄ）^２〕（１−ａ_１）＋Ｔｏ

ただし、ρは可溶合金片の抵抗率、Ｌは可溶合金片の長さ、ｄは可溶合金片外径、ｉは通電電流、ａ_１は可溶合金片の熱伝導率、Ｔｏは筒状ケース外面が接触する機器面の温度である。
而るに、本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズでは、Ｌ／ｄを３．５以下というように従来に較べて充分に小さくしているので、自己発熱温度分K〔ρ（Ｌ／ｄ）^２ｉ^２（１／πｄ）^２〕（１−ａ_１）を相当に小さくできる。
従って、ある程度の通電下でも、所定の動作温度Ｔｃ近傍で動作させることができ、機器が熱的にまだ安全であるときに、合金型温度ヒューズが早期に動作する不都合をよく軽減できる。

（ｂ）筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズの両リード導体を片側づつはんだ付けにより機器に接続する場合、そのはんだ付け箇所と温度ヒューズ本体との距離を短くしても、例えば温度ヒューズ本体から５ｍｍといった短い距離としても、後述の実施例から確認できる通り、可溶合金片を熱的に変形させることなく安全にはんだ付けできる。
この片側リード導体のはんだ付け時でのはんだ付け熱による可溶合金片の温度上昇について考察すると、可溶合金片を短くするほど可溶合金片の体積が小となって熱容量が小さくなる結果、一般論〔可溶合金片の熱容量が大きい（小さい）ほど遅く（速く）昇温し、可溶合金片の放熱抵抗が小さい（大きい）ほど速く（遅く）昇温する〕に基づき昇温速度が速くなるとする見解があるが、後述する実施例５〜６と比較例との対比によれば、これに反する帰結である。その理由は、可溶合金片が短いほど、反対側リード導体（はんだ付けしているリード導体と反対側のリード導体）への可溶合金片の熱の熱伝達が速やかに行なわれて放熱抵抗が小となり、またはんだ付け箇所から可溶合金片までの距離が合金長さが短くなった分の１／２長くなることにより、可溶合金片の長さ減少による熱容量の低減による昇温速度の迅速化よりも放熱抵抗の減少等が勝って全体的に昇温速度が遅くなるためと推定できる。
而して、本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズを機器に接続する場合、後付けでリード導体を片側づつはんだ付け接続し、両リード導体のそのはんだ付け箇所の間隔を極めて短くしても、可溶合金片の熱的変形をよく防止でき、筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズの短尺化に適合できると共に前記の所定動作温度Ｔｃでの確実なカットオフ動作を保証できる。

なお、可溶合金片が溶融されても溶融合金が分断され得ない両リード導体先端間の限界距離は、溶融合金のリード導体先端部への濡れ拡がり性により異なり、すなわち合金組成等により異なるが、本発明者の検討結果によれば、通常、両リード導体先端間の間隔Ｌを可溶合金片外径ｄの１．５倍以上とすれば、前記の所定動作温度Ｔｃでの作動を充分に保証できる。

以下の実施例及び比較例において、動作温度試験については、試料数を１０箇とし、試料をオイル槽に浸漬し、０．１Ａの通電下、槽内温度を可溶合金片の融点より１０Ｋ低い温度に５分間保持したのち、１℃／１分間の速度で昇温し、通電オフ時のオイル温度を測定した。
通電動作温度試験については、試料数は１０箇とし、試料をオーブン内に入れ、試料を遮風覆いで囲み、試料に定格電流に対し相当に大きい直流電流を通電しつつオーブン設定温度７０℃から動作温度まで１．０℃／１０分間の速度で昇温して通電オフ時のオーブン温度を測定し、また同様にして通電電流が実質的に零（０．１Ａ）のときの通電オフ時のオーブン温度を測定し、両測定温度差が標準値（２０℃）以内の場合を合格とした。
片側はんだ耐熱性試験については、試料の各リード導体の長さを４０ｍｍとし、片側の可溶合金片を温度３００℃±５℃のはんだバスに筒状ケース端からの距離を５ｍｍに保持して３秒間浸漬し、引上げ直後の可溶合金片の変形の有無をＸ線撮影により判別し、試料数１０箇のうち全数変形無しを○、３箇以下の変形ありを△、４箇以上の変形ありを×と評価した。
可溶合金片の抵抗値については、試料数１０箇のもとでのの最大、最小、平均値及び標準偏差を求めた。

可溶合金片の組成（重量％）は、Ｓｎ４６．５％，Ｐｂ３０％，Ｃｄ１７％，Ｉｎ６．５％とした。融点は１３５℃である。フラックスの組成（重量％）は、ＷＷロジン９３％，アジピン酸７％とした。
可溶合金片の長さを３．０ｍｍ、外径を１．０ｍｍ、リード導体の長さを４０ｍｍ、外径を１．０ｍｍとし、筒状ケースには内径２．３ｍｍのセラミックス筒を使用し、封止材には常温硬化のエポキシ樹脂を使用した。
可溶合金片の抵抗値は、最大０．９４ｍΩ、最小０．８４ｍΩ、平均０．８９９ｍΩ、標準偏差０．０３７３であった。
動作温度試験による動作温度は、最大１３５．６℃、最小１３４．８℃、平均１３５．２℃、標準偏差０．２２１１であり、可溶合金片の融点１３５℃にほぼ等しい温度で動作させ得た。
通電動作温度試験による動作時オーブン温度は、実質的無通電時の動作時オーブン温度に対し全試料とも２０℃以内の差であり、通電動作温度試験は合格であった。
片側はんだ耐熱性試験については、可溶合金片の変形が生じたものは皆無であり、試験結果は○であった。

実施例１に対し、各可溶合金片の先端部に外径１．８ｍｍφの円形膨出部を形成した以外実施例１に同じとした。
可溶合金片の抵抗値は、最大０．８７ｍΩ、最小０．８２ｍΩ、平均０．８４３ｍΩ、標準偏差０．０１５７であった。
動作温度試験による動作温度は、最大１３５．２℃、最小１３４．９℃、平均１３５．０９℃、標準偏差０．０８７６であり、可溶合金片の融点１３５℃にほぼ等しい温度で動作させ得た。標準偏差が実施例１の０．２２１１から０．０８７６に減少しており、リード導体の濡れ面積の増大による動作温度のバラツキの減少が確認できる。
通電動作温度試験による動作時オーブン温度は、実質的無通電時の動作時オーブン温度に対し全試料とも２０℃以内の差であり、通電動作温度試験は合格であった。
片側はんだ耐熱性試験については、可溶合金片の変形が生じたものは皆無であり、試験結果は○であった。

実施例１に対し、可溶合金片の長さを２．５ｍｍとした以外、実施例１に同じとした。
可溶合金片の抵抗値は、最大０．８９ｍΩ、最小０．７５ｍΩ、平均０．８３２ｍΩ、標準偏差０．８３２であった。
動作温度試験による動作温度は、最大１３５．５℃、最小１３４．９℃、平均１３５．３０℃、標準偏差０．１８７であり、可溶合金片の融点１３５℃にほぼ等しい温度で動作させ得た。
通電動作温度試験による動作時オーブン温度は、実質的無通電時の動作時オーブン温度に対し全試料とも２０℃以内の差であり、通電動作温度試験は合格であった。
片側はんだ耐熱性試験については、可溶合金片の変形が生じたものは実質上零であり、試験結果は○であった。

実施例３に対し、各可溶合金片の先端部に外径１．８ｍｍφの円形膨出部を形成した以外実施例３に同じとした。
可溶合金片の抵抗値は、最大０．７８ｍΩ、最小０．７４ｍΩ、平均０．７６０ｍΩ、標準偏差０．０１７６であった。
動作温度試験による動作温度は、最大１３５．２℃、最小１３４．９℃、平均１３５．０９℃、標準偏差０．０８７６であり、可溶合金片の融点１３５℃にほぼ等しい温度で動作させ得た。標準偏差が実施例３の０．８３２から０．７６０に減少しており、リード導体の濡れ面積の増大による動作温度のバラツキの減少が促されていると認められる。
通電動作温度試験による動作時オーブン温度は、実質的無通電時の動作時オーブン温度に対し全試料とも２０℃以内の差であり、通電動作温度試験は合格であった。
片側はんだ耐熱性試験については、可溶合金片の変形が生じたものが皆無であり、試験結果は○であった。

実施例１に対し、可溶合金片の長さを２．０ｍｍとした以外、実施例１に同じとした。
可溶合金片の抵抗値は、最大０．８２ｍΩ、最小０．７２ｍΩ、平均０．７６８ｍΩ、標準偏差０．０３５２であった。
動作温度試験による動作温度は、最大１３８．３℃、最小１３５．３℃、平均１３６．２３℃、標準偏差１．０１１であり、可溶合金片の融点１３５℃にほぼ等しい温度で動作させ得た。
通電動作温度試験による動作時オーブン温度は、実質的無通電時の動作時オーブン温度に対し全試料とも２０℃以内の差であり、通電動作温度試験は合格であった。
片側はんだ耐熱性試験については、可溶合金片の変形が生じたものが皆無であり、試験結果は○であった。

実施例５に対し、各可溶合金片の先端部に外径１．８ｍｍφの円形膨出部を形成した以外実施例５に同じとした。
可溶合金片の抵抗値は、最大０．７３ｍΩ、最小０．６８ｍΩ、平均０．７０６ｍΩ、標準偏差０．０１７６であった。
動作温度試験による動作温度は、最大１３５．２℃、最小１３４．９℃、平均１３５．０９℃、標準偏差０．０１６５であり、可溶合金片の融点１３５℃にほぼ等しい温度で動作させ得た。標準偏差が実施例５の１．０１１から０．０１６５に減少しており、リード導体の濡れ面積の増大による動作温度のバラツキの減少が確認できる。
通電動作温度試験による動作時オーブン温度は、実質的無通電時の動作時オーブン温度に対し全試料とも２０℃以内の差であり、通電動作温度試験は合格であった。
片側はんだ耐熱性試験については、可溶合金片の変形が生じたものが皆無であり、試験結果は○であった。

実施例１に対し、可溶合金片の長さを１．５ｍｍとした以外、実施例１に同じとした。
可溶合金片の抵抗値は、最大０．６９ｍΩ、最小０．６０ｍΩ、平均０．６６２ｍΩ、標準偏差０．０４５３であった。
動作温度試験については、オイル温度１４２℃に達しても動作しないものが試料１０箇中２箇認められた。
通電動作温度試験については、動作しないものが１０箇中１箇認められ、不合格であった。
片側はんだ耐熱性試験については、可溶合金片の変形が生じたものは皆無であり、試験結果は○であった。

実施例７に対し、各可溶合金片の先端部に外径１．８ｍｍφの円形膨出部を形成した以外実施例７に同じとした。
可溶合金片の抵抗値は、最大０．６３ｍΩ、最小０．５８ｍΩ、平均０．６０２ｍΩ、標準偏差０．０１９２であった。
動作温度試験については、オイル温度１４０℃に達しても動作しないものが試料１０箇中１箇認められた。
通電動作温度試験については、（動作温度−２０℃）以上にて全て動作し、合格であった。
片側はんだ耐熱性試験については、可溶合金片の変形が生じたものは皆無であり、試験結果は○であった。

実施例７及び実施例８から、可溶合金片が溶融されても溶融合金が分断され得ない両リード導体先端間の限界距離値が１．５ｄよりやや小さな所にあると認められる。

〔比較例１〕
実施例１に対し可溶合金片の線径を０．６ｍｍφとした以外、実施例１に同じとした。
動作温度試験は合格であり、片側はんだ耐熱性試験は不合格であった。通電動作温度試験については、オーブン温度７０℃以下であり、劣悪であった。その理由は、可溶合金片の自己発熱に対するリード導体を経ての放熱性が悪く自己発熱の抑制を充分に行ない難くなったことに原因があると推定できる。

〔比較例２〕
実施例１に対し可溶合金片長さを４．０ｍｍとした以外、実施例１に同じとした。
動作温度試験による動作温度は、最大１３５．１℃、最小１３４．８℃、平均１３５．０℃、標準偏差０．２１１０であった。通電動作温度試験については、（動作温度−２０℃）未満で全ての試料が動作し、不合格であった。
オーブン温度８３℃であり、相当に悪い結果であった。片側はんだ耐熱性試験は×であった。これらの結果から、可溶合金長を短くするほど通電動作温度を動作温度に近づけることができ、片側はんだ付け耐熱性を向上できることが明らかである。

近来、環境保全上、合金型温度ヒューズの可溶合金片についても、Ｐｄ等の生体系に悪影響を及ぼす有害元素を含まない鉛フリー合金を使用することが要請されており、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｂｉ系合金、Ｉｎ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ系合金、Ｉｎ系合金等においては、表面張力の低いＩｎ、Ｂｉ、Ｓｎ等のために優れた濡れ性を呈し、可溶合金片を短くしても円滑な分断動作が期待できる。
従って、本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズは、可溶合金片の鉛フリー化に好適である。

本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズの一例を示す図面である。 図１に示す筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズの動作状態を示す図面である。 本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズの別例を示す図面である。 本発明に係る筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズにおける可溶合金片とリード導体との接合箇所の一例を示す図面である。 従来の筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズを示す図面である。

符号の説明

１ 可溶合金片
２ リード導体
３ フラックス
４ 筒状ケース
５ 封止材

Claims (5)

1. 可溶合金片の両端に可溶合金片外径の０．５〜１．５倍の外径のリード導体を接合し、可溶合金片を覆ってフラックスを塗布し、フラックス塗布可溶合金片上に筒状ケースを被せ、筒状ケース両端の各端と各リード導体との間を封止材で封止する合金型温度ヒューズにおいて、両リード導体先端間の間隔を可溶合金片外径の３．７倍以下としたことを特徴とする筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズ。
2. 通電電流が実質上零のもとでの所定の作動温度下での可溶合金片の溶融分断を保証するために、可溶合金片の組成または／及びフラックスの組成を調整したことを特徴とする請求項１記載の筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズ。
3. 両リード導体先端間の間隔を可溶合金片外径の１．５倍以上としたことを特徴とする請求項１または２記載の筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズ。
4. 各リード導体の先端部に外郭円形の膨出部を設けたことを特徴とする請求項１〜３何れか記載の筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズ。
5. 可溶合金片の組成を、Ｐｂ等の有害元素を含まずＩｎ、Ｂｉ、Ｓｎの少なくとも一種を主成分としたことを特徴とする請求項１〜４何れか記載の筒状ケースタイプ合金型温度ヒューズ。

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