JP2011086418A - Stress fuse - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stress fuse which is installed on a structure or the like and prevents destruction of the structure or the like beforehand by being destroyed upon generation of an excess stress and can prevent impairment of function of the structure itself at its operation, and further, can be used under a high-temperature environment. <P>SOLUTION: The stress fuse has a linearly weakened portion 3 formed at a part of the surface of a ceramic plate 2, and a conductor 4 is formed on the surface of the ceramic plate 2 so as to cross the weakened portion 3, and both end parts of the conductor 4 are formed as external connection terminals 5 through the weakened portion 3. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、過大な応力発生時に作動する応力ヒューズに関する。   The present invention relates to a stress fuse that operates when excessive stress occurs.

ヒューズには、電気機器に過大電流が流れたときに作動する電力ヒューズ、異常温度発生時に作動する温度ヒューズ、過大応力発生時に作動する応力ヒューズ等がある。
このうち、応力ヒューズは、各種構造物、機械系部品等に設けられ、過大な応力発生時にこれら構造物自体の破損に至る前に破壊され、あるいは変形することによって、構造物や機械系部品等を保護することができるものである。 The fuse includes a power fuse that operates when an excessive current flows through an electrical device, a temperature fuse that operates when an abnormal temperature occurs, a stress fuse that operates when an excessive stress occurs, and the like.
Of these, stress fuses are installed in various structures, mechanical parts, etc., and when excessive stress occurs, these structures themselves are destroyed or deformed before they are damaged, resulting in structures, mechanical parts, etc. Can be protected.

このような応力ヒューズとして、従来、例えば特許文献１〜３に記載のものがある。特許文献１記載のものは、パワーステアリング装置における二つの回転軸の間に設けられたシャーピン（メカニカルヒューズ）によって構成されており、過大な負荷が作用したときにシャーピンが折損するようになっている。特許文献２記載のものは、シートベルトをセンターピラーに支持するベース部材に設けられている。このベース部材は、衝撃時に変形して乗員に作用する衝撃を吸収するものであるが、ヒューズ部材は、ベース部材を所定の力で拘束しており、ベース部材が変形を開始する力をヒューズ部材によって設定するようにしている。また、特許文献３記載のものは、反応器のノズルの開口を封止するラプチャーディスクであり、反応器内が異常に昇圧したときにラプチャーディスクが破裂することによって圧力を開放することができるものである。   Conventionally, as such a stress fuse, for example, there are those described in Patent Documents 1 to 3. The thing of patent document 1 is comprised by the shear pin (mechanical fuse) provided between the two rotating shafts in a power steering device, and when an excessive load acts, a shear pin breaks. . The thing of patent document 2 is provided in the base member which supports a seatbelt in a center pillar. This base member absorbs the impact acting on the occupant by being deformed at the time of impact, but the fuse member restrains the base member with a predetermined force, and the base member starts the deformation to cause the fuse member to It is set by. Also, the one described in Patent Document 3 is a rupture disk that seals the opening of the nozzle of the reactor, and can release the pressure when the rupture disk ruptures when the pressure inside the reactor is abnormally increased. It is.

特開平７−１３３８２０号公報JP-A-7-133820 特開平１１−１７０９７１号公報JP-A-11-170971 特開２００８−２９８１７４号公報JP 2008-298174 A

しかしながら、いずれの応力ヒューズも、構造物や機械系部品の構成要素の一部を負担するように設けられているため、過大な応力発生により応力ヒューズに破壊や変形が生じると、その構造物や機械系部品自体も構成要素の一部を失うことになる。このため、その構造物等を復旧させるには、破壊された応力ヒューズを新しいものに取り替えて、構造物自体を所定の条件のもとに組み立て直す必要がある。
この場合、応力ヒューズを構造物等の構成要素とは別に設けることができれば、応力ヒューズに破壊や変形が生じても、構造物自体を破壊させずに済むが、上記特許文献記載のような応力ヒューズでは実現困難である。また、ヒューズではなく歪ゲージ等を構造物等に取り付けることも考えられるが、一般に歪ゲージは耐熱性が低く、高温環境での使用には適さない。 However, since any stress fuse is provided so as to bear a part of the structural elements and components of mechanical parts, if the stress fuse is destroyed or deformed due to excessive stress generation, the structure or The mechanical parts themselves also lose some of the components. For this reason, in order to restore the structure or the like, it is necessary to replace the broken stress fuse with a new one and reassemble the structure itself under a predetermined condition.
In this case, if the stress fuse can be provided separately from the structural elements such as the structure, even if the stress fuse is broken or deformed, it is not necessary to destroy the structure itself. It is difficult to achieve with a fuse. Although it is conceivable to attach a strain gauge or the like to the structure or the like instead of a fuse, generally the strain gauge has low heat resistance and is not suitable for use in a high temperature environment.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、構造物等に取り付けて、過大な応力発生時に破壊されることにより、構造物等の破壊を事前に防止するとともに、その作動時に構造物自体の機能を損なわないようにすることができ、しかも高温環境下での使用を可能にする応力ヒューズの提供を目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is attached to a structure or the like, and is destroyed when excessive stress is generated, thereby preventing the destruction of the structure or the like in advance and the structure during the operation. An object of the present invention is to provide a stress fuse that can prevent the function of the object itself from being impaired and can be used in a high temperature environment.

本発明の応力ヒューズは、セラミックス板の表面の一部に線状に弱化部が形成されるとともに、該弱化部を横断するように前記セラミックス板の表面に導電体が形成され、前記弱化部を介して導電体の両端部が外部接続端子部とされていることを特徴とする。   In the stress fuse of the present invention, a weakened portion is linearly formed on a part of the surface of the ceramic plate, and a conductor is formed on the surface of the ceramic plate so as to cross the weakened portion. Both end portions of the conductor are external connection terminal portions.

この応力ヒューズは、セラミックス板が脆性材料であるため、過大な応力発生時に弱化部から破断され、その破断により、この弱化部を横断するように形成されている導電体が切断される。したがって、両外部接続端子部間で導電体の通電状態を検知することにより、セラミックス板が破断されたことを検知することができる。また、セラミックス板により構成されるので、耐熱性にも優れており、高温環境下での使用を可能とする。
また、セラミックス板の破断にまでは至らない程度の応力が繰り返し生じる場合でも、セラミックス板は疲労強度が高いので、耐久性に優れており、ヒューズとしての機能を長期的に健全に維持することができる。 In this stress fuse, since the ceramic plate is made of a brittle material, it is broken from the weakened portion when excessive stress is generated, and the conductor formed so as to cross the weakened portion is cut by the breakage. Therefore, it is possible to detect that the ceramic plate is broken by detecting the energization state of the conductor between the external connection terminal portions. Moreover, since it is comprised with a ceramic board, it is excellent also in heat resistance, and enables the use in a high temperature environment.
In addition, even when stress that does not lead to breakage of the ceramic plate occurs repeatedly, the ceramic plate has high fatigue strength, so it has excellent durability and can maintain its function as a fuse in the long term. it can.

すなわち、本発明の応力ヒューズにおいて、前記外部接続端子部間に、前記導電体の通電状態を検知する通電検知部が接続されることにより、過大応力発生時のセラミックス板の破断を検知する機能を備えることができる。
そして、この応力ヒューズのセラミックス板を圧力容器の壁等の外面に貼り付けることにより、圧力容器の内部圧力などが異常に上昇して壁に生じる引張り応力が過大になったときに、その壁に張り付けてある応力ヒューズのセラミックス板が破断して、導電体が切断するので、異常な応力上昇を検知することができ、圧力容器等の破損を事前に防止することができる。この場合、圧力容器の壁等に貼り付けることにより取り付けられ、圧力容器等の構造材の一部を負担するものではないから、ヒューズが作動して破断したとしても、圧力容器等の構造物自体は破損されないので、異常応力を解消すれば、構造物としてはそのまま使用可能である。 That is, in the stress fuse of the present invention, a function of detecting breakage of the ceramic plate when an excessive stress occurs is established by connecting an energization detection unit that detects the energization state of the conductor between the external connection terminal units. Can be provided.
And by sticking the ceramic plate of this stress fuse to the outer surface of the pressure vessel wall etc., when the internal pressure of the pressure vessel rises abnormally and the tensile stress generated on the wall becomes excessive, Since the ceramic plate of the stress fuse attached is broken and the conductor is cut, an abnormal increase in stress can be detected and damage to the pressure vessel or the like can be prevented in advance. In this case, since it is attached by sticking to the wall of the pressure vessel and does not bear a part of the structural material such as the pressure vessel, even if the fuse is activated and broken, the structure itself such as the pressure vessel Can be used as a structure as long as the abnormal stress is eliminated.

本発明の応力ヒューズによれば、過大な応力発生時にセラミックス板が弱化部から破断して導電体が切断されるので、その通電状態を検知することにより、セラミックス板の破断を検知することができる。したがって、この応力ヒューズを圧力容器の壁等の構造物に貼り付けて使用することにより、構造物の異常な応力上昇を検知し、構造物の破損を事前に防止することができる。しかも、構造物に貼り付けて使用するものであるので、構造物自体を損傷させることはない。また、セラミックス板からなるので耐熱性に優れており、高温環境下での使用が可能である。   According to the stress fuse of the present invention, when the excessive stress is generated, the ceramic plate breaks from the weakened portion and the conductor is cut, so that the breakage of the ceramic plate can be detected by detecting the energized state. . Therefore, by using this stress fuse attached to a structure such as a wall of a pressure vessel, an abnormal increase in stress of the structure can be detected and damage to the structure can be prevented in advance. Moreover, since it is used by being attached to the structure, the structure itself is not damaged. Moreover, since it consists of a ceramic board, it is excellent in heat resistance, and can be used in a high temperature environment.

本発明の応力ヒューズの第１実施形態を示すヒューズ部分を斜視図にした概略構成図である。It is the schematic block diagram which made the fuse part which shows 1st Embodiment of the stress fuse of this invention the perspective view. 図１の応力ヒューズを圧力容器の壁に貼り付けた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which affixed the stress fuse of FIG. 1 on the wall of the pressure vessel. 図２に示す貼り付け状態における縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in the pasting state shown in FIG. 図１の応力ヒューズの弱化部と破断強度との関係を示すグラフであり、（ａ）はレーザ加工による弱化部の深さと破断強度との関係、（ｂ）はケガキ加工による弱化部長さと破断強度との関係を示している。It is a graph which shows the relationship between the weakened part and breaking strength of the stress fuse of FIG. 1, (a) is the relationship between the depth of the weakened part by laser processing, and breaking strength, (b) is the weakened part length by breaking processing, and breaking strength. Shows the relationship. 本発明の応力ヒューズの第２実施形態を示す図３同様の縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view similar to FIG. 3 showing a second embodiment of the stress fuse of the present invention. 本発明の応力ヒューズの第３実施形態を示す（ａ）がヒューズ部分の斜視図、（ｂ）が圧力容器の壁に取り付けた状態を示す斜視図、（ｃ）がその取り付け状態の縦断面図である。(A) which shows 3rd Embodiment of the stress fuse of this invention is a perspective view of a fuse part, (b) is a perspective view which shows the state attached to the wall of a pressure vessel, (c) is a longitudinal cross-sectional view of the attachment state It is.

以下、本発明の応力ヒューズの実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１〜図４は第１実施形態を示しており、この実施形態の応力ヒューズ１は、図１に示すように、セラミックス板２の表面の一部に線状に弱化部３が形成されるとともに、この弱化部３を横断するようにセラミックス板２の表面に導電体４が形成され、弱化部３を介して導電体４の両端部が外部接続端子部５とされている。 Hereinafter, embodiments of the stress fuse of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show a first embodiment. In the stress fuse 1 of this embodiment, a weakened portion 3 is formed linearly on a part of the surface of a ceramic plate 2 as shown in FIG. At the same time, a conductor 4 is formed on the surface of the ceramic plate 2 so as to cross the weakened portion 3, and both end portions of the conductor 4 serve as external connection terminal portions 5 through the weakened portion 3.

セラミックス板２は、例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）、Ｓｉ3Ｎ4（窒化珪素）等の窒化物系セラミックス、若しくはＡｌ2Ｏ3（アルミナ）等の酸化物系セラミックス、あるいはＳｉＣ（炭化珪素）等により形成される。図１に示すセラミックス板２は方形に形成されているが、その形状は特に限定されるものではない。そして、このセラミックス板２の表面に、このセラミックス板２を二つに分割するように線状の弱化部３が形成されている。 The ceramic plate 2 is made of, for example, a nitride ceramic such as AlN (aluminum nitride) or Si 3 N 4 (silicon nitride), an oxide ceramic such as Al 2 O 3 (alumina), or SiC (silicon carbide). It is formed. The ceramic plate 2 shown in FIG. 1 is formed in a square shape, but the shape is not particularly limited. And the linear weakened part 3 is formed in the surface of this ceramic board 2 so that this ceramic board 2 may be divided | segmented into two.

この弱化部３は、セラミックス板２にレーザ加工やケガキ加工で形成した溝又は傷によって構成されており、その弱化部（溝又は傷）３の深さは、その形成方法によって異なり、例えばＡｌＮのセラミックス板２にレーザ加工によって弱化部３を形成する場合は、セラミックス板２の全体厚さが０．５〜１．０ｍｍの場合に１０〜３００μｍとされる。また、ケガキ加工によって形成する場合は、弱化部３の深さは、セラミックス板２の全体厚さ０．５〜１．０ｍｍの場合に０．１〜２μｍとされる。弱化部（溝又は傷）３の長さは、セラミックス板２の幅と同じ長さとしてセラミックス板２を横断するように形成すればよいが、セラミックス板２の幅の１倍〜１／２倍の範囲内で設定してもよい。なお、レーザ加工によって弱化部３を形成する場合は、溝の内面にガラス質層が形成される場合があるので、このガラス質層をエッチング処理等によって除去するようにしてもよい。   The weakened portion 3 is constituted by a groove or a flaw formed on the ceramic plate 2 by laser processing or scribing, and the depth of the weakened portion (groove or flaw) 3 varies depending on the forming method. When the weakened portion 3 is formed on the ceramic plate 2 by laser processing, the thickness is set to 10 to 300 μm when the total thickness of the ceramic plate 2 is 0.5 to 1.0 mm. Moreover, when forming by scribing, the depth of the weakened part 3 shall be 0.1-2 micrometers when the whole thickness of the ceramic board 2 is 0.5-1.0 mm. The weakened portion (groove or scratch) 3 may be formed to have the same length as the width of the ceramic plate 2 so as to cross the ceramic plate 2, but is 1 to 1/2 times the width of the ceramic plate 2. You may set within the range. When the weakened portion 3 is formed by laser processing, a vitreous layer may be formed on the inner surface of the groove. Therefore, the vitreous layer may be removed by etching or the like.

そして、このセラミックス板２の表面に、弱化部３を横断するように導電体４が形成されている。この導電体４は、銅、アルミニウム等の導電性の金属材料により形成され、これら金属材料のスパッタリング、ＣＶＤ等による被覆、導電ペーストの印刷などにより形成される。その膜厚は、セラミックス板２が割れる際の抵抗とならないように薄い方がよく、例えば１〜５μｍとされる。また、このような成膜方法によって導電体４を形成する方法の他に、直径が５０〜２００μｍの細いワイヤを弱化部３に交差して張り付けることにより導電体４としてもよい。   A conductor 4 is formed on the surface of the ceramic plate 2 so as to cross the weakened portion 3. The conductor 4 is formed of a conductive metal material such as copper or aluminum, and is formed by sputtering of these metal materials, coating by CVD, printing of a conductive paste, or the like. The film thickness is preferably thin so as not to cause resistance when the ceramic plate 2 is cracked, and is set to 1 to 5 μm, for example. In addition to the method of forming the conductor 4 by such a film forming method, the conductor 4 may be formed by crossing and pasting a thin wire having a diameter of 50 to 200 μm across the weakened portion 3.

このように構成した応力ヒューズ１において、導電体４の両端部が外部接続端子部５とされ、この外部接続端子部５に、導電体４の通電状態を検知する通電検知部６が接続される。この通電検知部６は、例えば導電体４に１００〜５００ｍＡの微小電流を流しておき、導電体４が切断されたときに通電が遮断されることにより、その導電体４の切断を検知する回路である。   In the stress fuse 1 configured as described above, both end portions of the conductor 4 are external connection terminal portions 5, and an energization detection unit 6 that detects the energization state of the conductor 4 is connected to the external connection terminal portions 5. . The energization detection unit 6 is a circuit that detects a disconnection of the conductor 4 by passing a small current of 100 to 500 mA through the conductor 4 and cutting off the energization when the conductor 4 is disconnected. It is.

そして、この応力ヒューズ１を圧力容器７の壁に接着剤８によって貼り付けた状態とする。このとき、図１〜図３に示す例では、弱化部３が外側に向くように、セラミックス板２の裏面が容器７の壁に貼り付けられ、弱化部３の背面を避けてセラミックス至２の両端部に接着剤８が設けられている。この場合の接着剤８としては、無機耐熱接着剤、例えば東亜合成株式会社製アロンセラミックＣ（主成分シリカ、無機ポリマー）が好適である。
この貼り付け状態で導電体４への通電状態を検知しておき、圧力容器７の内圧が異常に上昇するなどにより、その壁に過大な引っ張り応力が生じたときに、その壁に貼り付けられたセラミックス板２が引っ張り応力によって弱化部３から破断されると、導電体４が切断されることにより通電が遮断され、これを通電検知部６が検知して、セラミックス板２の破断を検知することができる。このセラミックス板２は脆性材料であるから、割れやすく、その破断強度は、金属材料からなる圧力容器７の壁の強度に比べてはるかに小さく、したがって、圧力容器７の内圧により壁にクラック等の損傷が生じる前にセラミックス板２が破断され、圧力容器７の事故発生を未然に防止することができる。 The stress fuse 1 is attached to the wall of the pressure vessel 7 with an adhesive 8. At this time, in the example shown in FIGS. 1 to 3, the back surface of the ceramic plate 2 is affixed to the wall of the container 7 so that the weakened portion 3 faces outward. Adhesives 8 are provided at both ends. As the adhesive 8 in this case, an inorganic heat resistant adhesive such as Aron Ceramic C (main component silica, inorganic polymer) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. is suitable.
When the state of energization to the conductor 4 is detected in this pasting state and the internal pressure of the pressure vessel 7 rises abnormally, for example, an excessive tensile stress is generated on the wall, it is pasted on the wall. When the ceramic plate 2 is broken from the weakened portion 3 by the tensile stress, the conductor 4 is cut and the energization is cut off, and this is detected by the energization detection unit 6 to detect the breakage of the ceramic plate 2. be able to. Since this ceramic plate 2 is a brittle material, it is easily cracked and its breaking strength is much smaller than the strength of the wall of the pressure vessel 7 made of a metal material. Before the damage occurs, the ceramic plate 2 is broken, and an accident of the pressure vessel 7 can be prevented beforehand.

この場合、応力ヒューズ１は圧力容器７の壁に貼り付けることにより取り付けられ、圧力容器７の壁の一部を負担するものではないから、異常圧力によりセラミックス板２が破断したとしても、圧力容器７自体は破損されないので、その異常圧力状態を解消すれば、圧力容器７としてはそのまま使用可能であり、新たな応力ヒューズを貼り付けて使用することができる。また、セラミックス板２は歪ゲージなどよりも耐熱性に優れるため、圧力容器７が高温環境下に設置される場合も、ヒューズとしての健全性を維持することができる。
なお、図２に示すように、圧力容器７の壁の湾曲に沿わせてセラミックス板２を配置する場合、セラミックス板２を若干撓ませて装着することになるため、その曲率に応じた応力分布の余裕を持った設計とするとよい。 In this case, since the stress fuse 1 is attached by being attached to the wall of the pressure vessel 7 and does not bear a part of the wall of the pressure vessel 7, even if the ceramic plate 2 breaks due to abnormal pressure, the pressure vessel Since 7 itself is not damaged, if the abnormal pressure state is eliminated, the pressure vessel 7 can be used as it is, and a new stress fuse can be attached and used. In addition, since the ceramic plate 2 has better heat resistance than a strain gauge or the like, even when the pressure vessel 7 is installed in a high temperature environment, the soundness as a fuse can be maintained.
As shown in FIG. 2, when the ceramic plate 2 is arranged along the wall of the pressure vessel 7, the ceramic plate 2 is slightly bent so that the stress distribution corresponding to the curvature is provided. It is better to have a design with a margin.

図４は、このような応力ヒューズにおけるセラミックス板の弱化部と破断強度との関係を示したものである。セラミックス板には、ＡｌＮを使用し、厚さが０．６３５ｍｍ、幅が２０ｍｍに対して、弱化部は幅の中央部に形成した。３点曲げ試験法により破断強度を測定した。
図４（ａ）は、弱化部をレーザ加工によって２０ｍｍの長さで形成した場合の弱化部の深さと破断強度との関係を示しており、１０〜３００μｍの深さで破断強度はおおむね５０〜４００ＭＰａとなる。
また、図４（ｂ）は、弱化部として超硬合金のＧ２材からなるケガキ針にて荷重約１０Ｎで傷を付けて形成した場合の例を示しており、弱化部（キズ）の深さは０．４〜０．５μｍとした。この図４（ｂ）から明らかなように、弱化部を有しない（キズ長さ＝０）場合に、破断強度が５００〜５６０ＭＰａであったのに対して、弱化部の大きさにより、破断強度が４８０ＭＰａ以下となっており、傷の長さが１５ｍｍの場合には、１００ＭＰａ程度にまで低下している。
したがって、圧力容器の壁に貼り付けることにより、圧力容器から伝わる引っ張り応力によってセラミックス板を破損させることが可能であり、ヒューズとして機能できることがわかる。 FIG. 4 shows the relationship between the weakened portion of the ceramic plate and the breaking strength in such a stress fuse. For the ceramic plate, AlN was used, and the weakened portion was formed at the center of the width with respect to the thickness of 0.635 mm and the width of 20 mm. The breaking strength was measured by a three-point bending test method.
FIG. 4A shows the relationship between the depth of the weakened portion and the breaking strength when the weakened portion is formed by laser processing to a length of 20 mm, and the breaking strength is about 50 to about 300 to 300 μm deep. 400 MPa.
FIG. 4B shows an example in which the weakened portion is formed by scratching with a gravel needle made of a cemented carbide G2 material with a load of about 10 N, and the depth of the weakened portion (scratch). Was 0.4 to 0.5 μm. As is clear from FIG. 4B, the breaking strength was 500 to 560 MPa when there was no weakened portion (scratch length = 0), whereas the breaking strength was dependent on the size of the weakened portion. Is 480 MPa or less, and when the scratch length is 15 mm, it is reduced to about 100 MPa.
Therefore, it can be seen that the ceramic plate can be damaged by the tensile stress transmitted from the pressure vessel by being attached to the wall of the pressure vessel, and can function as a fuse.

図５は本発明の第２実施形態を示している。第１実施形態の応力ヒューズ１ではセラミックス板２の弱化部３の上に導電体４を形成したが、図５に示す応力ヒューズ１１は、セラミックス板２の弱化部３を形成した面とは反対面に導電体４を形成している。また、弱化部３を圧力容器７の壁に向けた状態として、セラミックス板２の両端部を接着剤８によって固着しており、弱化部３と圧力容器７の壁との間にはわずかな隙間が形成されている。   FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In the stress fuse 1 of the first embodiment, the conductor 4 is formed on the weakened portion 3 of the ceramic plate 2, but the stress fuse 11 shown in FIG. 5 is opposite to the surface on which the weakened portion 3 of the ceramic plate 2 is formed. A conductor 4 is formed on the surface. Further, both ends of the ceramic plate 2 are fixed by the adhesive 8 with the weakened portion 3 facing the wall of the pressure vessel 7, and there is a slight gap between the weakened portion 3 and the wall of the pressure vessel 7. Is formed.

図６は本発明の第３実施形態を示している。この実施形態の応力ヒューズ１５は、セラミックス板２の両端部の両面にアルミニウム等の金属板１６がろう付け等により固着されるとともに、この金属板１６に導電体４が電気的接続状態とされており、その金属板１６が外部接続端子部とされている。また、圧力容器７の壁には、一対の鍵形の固定ブロック１７が相互間隔を開けて対向状態に配設されている。これら固定ブロック１７の対向端部には、圧力容器７の壁との間に応力ヒューズ１５の両端部の金属板１６を含めた全体の厚さよりわずかに小さい隙間を開けて突出片１８が形成されており、その隙間に応力ヒューズ１５の両端部が挿入状態に固定される構成である。   FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. In the stress fuse 15 of this embodiment, a metal plate 16 such as aluminum is fixed to both surfaces of both ends of the ceramic plate 2 by brazing or the like, and the conductor 4 is electrically connected to the metal plate 16. The metal plate 16 serves as an external connection terminal portion. In addition, a pair of key-shaped fixing blocks 17 are arranged on the wall of the pressure vessel 7 so as to face each other with a space therebetween. Projecting pieces 18 are formed at opposite ends of these fixed blocks 17 with a gap slightly smaller than the entire thickness including the metal plates 16 at both ends of the stress fuse 15 between the walls of the pressure vessel 7. The both ends of the stress fuse 15 are fixed in the inserted state in the gap.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、弱化部をセラミックス板の片面にのみ設けたが、その反対面の同じ位置にも弱化部を形成して、両面に弱化部を配置してもよい。導電体は片面に配置すれば十分である。
また、応力ヒューズを圧力容器の壁に貼り付けたが、圧力容器以外にも、引っ張り応力又は曲げ応力が発生する部位であれば、建築物の壁や柱、梁などの各種構造物に貼り付けることが可能であり、その場合に、セラミックス板が高い耐熱性を有しているので、高温環境下に設置される構造物への適用が可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above embodiment, the weakened portion is provided only on one side of the ceramic plate, but the weakened portion may be formed on both sides by forming the weakened portion at the same position on the opposite surface. It is sufficient to arrange the conductor on one side.
In addition, the stress fuse was attached to the wall of the pressure vessel. However, in addition to the pressure vessel, if it is a site where tensile stress or bending stress occurs, it is attached to various structures such as building walls, columns, and beams. In this case, since the ceramic plate has high heat resistance, it can be applied to a structure installed in a high temperature environment.

１ 応力ヒューズ
２ セラミックス板
３ 弱化部
４ 導電体
５ 外部接続端子部
６ 導通検知部
７ 圧力容器
１１ 応力ヒューズ
１５ 応力ヒューズ
１６ 金属板（外部接続端子部）
１７ 固定ブロック
１８ 突出片 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stress fuse 2 Ceramic board 3 Weakening part 4 Electric conductor 5 External connection terminal part 6 Conduction detection part 7 Pressure vessel 11 Stress fuse 15 Stress fuse 16 Metal plate (external connection terminal part)
17 Fixed block 18 Protruding piece

Claims (2)

セラミックス板の表面の一部に線状に弱化部が形成されるとともに、該弱化部を横断するように前記セラミックス板の表面に導電体が形成され、前記弱化部を介して導電体の両端部が外部接続端子部とされていることを特徴とする応力ヒューズ。   A weakened portion is linearly formed on a part of the surface of the ceramic plate, and a conductor is formed on the surface of the ceramic plate so as to cross the weakened portion, and both end portions of the conductor are interposed via the weakened portion. A stress fuse characterized in that is an external connection terminal. 前記外部接続端子部間に、前記導電体の通電状態を検知する通電検知部が接続されていることを特徴とする請求項１記載の応力ヒューズ。   The stress fuse according to claim 1, wherein an energization detection unit that detects an energization state of the conductor is connected between the external connection terminal units.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012161197A1 (en) * 2011-05-23 2012-11-29 東海ゴム工業株式会社 Destructible sensor
JP2015169462A (en) * 2014-03-05 2015-09-28 公立大学法人秋田県立大学 limit type displacement detector
JP2018004533A (en) * 2016-07-06 2018-01-11 公立大学法人秋田県立大学 Limit type displacement detection device and soundness monitoring system for structure and the like

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04274948A (en) * 1991-03-01 1992-09-30 Araco Corp Alarm device of overloading for vehicle
JPH0636673A (en) * 1992-04-18 1994-02-10 Okaya Electric Ind Co Ltd Fuse resistor
JP2008177411A (en) * 2007-01-19 2008-07-31 Mitsubishi Electric Corp Power semiconductor device having breaking mechanism

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04274948A (en) * 1991-03-01 1992-09-30 Araco Corp Alarm device of overloading for vehicle
JPH0636673A (en) * 1992-04-18 1994-02-10 Okaya Electric Ind Co Ltd Fuse resistor
JP2008177411A (en) * 2007-01-19 2008-07-31 Mitsubishi Electric Corp Power semiconductor device having breaking mechanism

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012161197A1 (en) * 2011-05-23 2012-11-29 東海ゴム工業株式会社 Destructible sensor
JPWO2012161197A1 (en) * 2011-05-23 2014-07-31 東海ゴム工業株式会社 Destructive sensor
JP2015169462A (en) * 2014-03-05 2015-09-28 公立大学法人秋田県立大学 limit type displacement detector
JP2018004533A (en) * 2016-07-06 2018-01-11 公立大学法人秋田県立大学 Limit type displacement detection device and soundness monitoring system for structure and the like

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