JP2014096340A - 電流ヒューズ - Google Patents

Abstract

【課題】はんだ付けによる生産効率の低下、品質問題を解決した電流ヒューズを提供する。
【解決手段】底面が凹形に成形されるとともに凹形底面に孔５を有し、その孔の外周に縁を有する一対の導電性口金端子１を筒形絶縁本体２両端に接着剤で固着した後、本体内部でヒューズ線４が対角となるよう架張し、凹形底面孔の外周の縁にヒューズ線の端を接合し、凹形底面の上面にはんだ層８を有する一対の凸形導電性ペレット３を挿入、接合することにより導電性口金端子１と凸形導電性ペレット３及びヒューズ線４を電気的、機械的に接続することによりカップ状の口金端子の凹形底面を平坦な外観状態とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、電気、電子機器を保護する電流ヒューズに関するものである。

これまでの電流ヒューズは、筒形絶縁性本体にヒューズ線を通し、その両端に予め、はんだを入れたカップ状の口金端子を挿入し、口金端子を加熱し、はんだ付けする内部はんだ方式と呼ばれる構造のものや、ヒューズとなる筒形絶縁性本体両端にカップ状で、その底面が内部に円錐状にへこみ、その中央に孔の空いた口金端子を接着剤で固着し、その孔にヒューズ線を通し、口金端子の円錐状へこみにはんだを供給加熱しヒューズ線と口金端子をはんだ付けする外部はんだ方式と呼ばれる構造のものが存在している。

また特許文献１に示されるように図７の本体９の両端に具備する内キャップ１１と媒介部材１２を備えたキャップ１０でヒューズ線１３を挟み込み電気的接続を確保するものや、特許文献２の中で示されているような図８の本体９の両端に具備する内キャップ１１にヒューズ線１３を溶接後、キャップ端子１５の中に所定量のはんだ１４を設けキャップ端子１５を内キャップ１１に嵌め込んだ後、キャップ端子１５を加熱してはんだを溶融しキャップ端子１５を取り付けるものがある。

特開２００１−３０７６１６号公報 特開２００２−５０２７４号公報

内部はんだ方式と呼ばれる構造を有する電流ヒューズは、その呼称の通り口金内部ではんだ付けを行うことにより、ヒューズ線を真っ直ぐ架張することが難しく、さらにヒューズ線に対するはんだ付け状態が確認出来ずはんだ付けが不完全になることや、はんだ付けの際、溶融したはんだが口金内部で跳ね上がりを生じることが有り、またはんだ付け時に使用するフラックスが筒形絶縁性本体内を汚す等の品質上の問題を数多く有している。

特に不完全なはんだ付けは初期的には発見されず、ある期間、電気製品を使用中に不導通を引き起こすという大きな課題を有している。

一方外部はんだ方式と呼ばれる構造を有する電流ヒューズは、その品質及び信頼性は高いものの、製造段階において、はんだ付けのための加熱時間、はんだ溶融時間、及びはんだがはんだ付けされる金属に濡れる時間を待たなければならず、効率的な生産が出来ないという課題を有している。

また内部はんだ方式や外部はんだ方式のいずれの構造の電流ヒューズも大きな定格電流の場合、ヒューズ線が事故電流で溶断する時の発熱が大きく、これまでの鉛を含まないはんだではヒューズ線を口金にはんだ付けしているはんだが溶融し、その結果ヒューズ線がたるみ筒形絶縁性本体内壁に触れ溶断性能を不安定にする問題を有しており、さらに環境汚染問題が騒がれている現在においても鉛を含まない高融点はんだが世の中に存在しないため、鉛を含んだ高融点はんだが、ヒューズ線と口金端子のはんだ付けに使用されている状態が続いている。

さらにはんだを使わない特許文献１に示される図７のような電流ヒューズは内キャップ１１と媒介部材１２を備えたキャップ１０でヒューズ線１３を挟み込み電気的接続を確保するものであるが、金属製のキャップでヒューズ線を挟み込むことは、その挟み込む力の加減によりヒューズ線に剪断力が加わってダメージを与え、ヒューズ線に亀裂や断線を発生させる課題を有している。

このような剪断力によるヒューズ線へのダメージによるヒューズ線の亀裂、断線発生を防止するため特許文献２の中で示されている図８のような内キャップ１１にヒューズ線１３を溶接後、キャップ端子１５の中に所定量のはんだ１４を設けたキャップ端子１５を内キャップ１１に嵌め込んだ後、キャップ端子１５を加熱してはんだを溶融しキャップ端子１５を取り付けるものがあるが、キャップ端子１５の中に所定量のはんだ１４を設けたものは、特許文献１に関してのべた課題や前述の内部はんだ方式の課題を解決するものとなっていないばかりか、両引用文献ともキャップとして二重構造を必要とし材料を余分に使用するものとなっている。

本発明は、その底面が凹形に成形されるとともに凹形底面に孔を有し、その孔の外周に縁を有する一対の導電性口金端子を筒形絶縁性本体両端に接着剤で固着した後、ヒューズ線が本体の内部で対角となるよう架張し、凹形底面孔の外周の縁にヒューズ線の端を接合し、凸形の上面にはんだ層を有する一対の凸形導電性ペレットを凹形底面に挿入、接合することにより導電性口金端子と凸形導電性ペレット及びヒューズ線を電気的、機械的接続することによりカップ状の口金端子の凹形底面を平坦な外観状態とする。

本発明は前記課題であるはんだ付けによる生産効率の低下、品質問題等を解決した電流ヒューズを提供することを目的とする。

本発明によれば凹形底面孔外周縁へのヒューズ線の接合や、凹形底面を平坦とする凸形導電性ペレットの接合は抵抗溶接により短時間で機械的、電気的接続が可能であり、したがって従来のようにはんだをヒーターで加熱しはんだ付けする必要がないため生産の効率化が図られるとともに、はんだ付けにおける前記課題である品質問題を招くことはない。

本発明の実施例における電流ヒューズの外観斜視図 図１の凸形導電性ペレットの接合前の分解斜視図 図１の導電性口金端子の凹形部の拡大斜視図 図１の断面図 図１の導電性口金端子近傍の拡大断面図 凸形導電性ペレット３の拡大断面図 従来の電流ヒューズの概略断面図 従来の電流ヒューズの概略断面図

図１と図２に示すように本発明の電流ヒューズは、両端が開口している中空の絶縁性本体２からなり、その両端に導電性口金端子１が接着剤で固着されている。

導電性口金端子１は図３と図５に示すように、その底面は凹形に成形され、その中央に孔５を有し、その外周に凹形底面孔縁６を有している。外周凹形底面孔縁６は絶縁性本体２内を対角となるよう真っ直ぐ架張されて引き出されたヒューズ線４の端を導電性口金端子１に接合するためのものであり、その接合状態が直視できる構造となっている。

導電性口金端子１の凹形は、製造過程において凸形導電性ペレット３の位置合わせを容易にする役割を果たしている。

導電性口金端子１の凹形部に挿入された導電性ペレット３の凸部側に一体化されたはんだ層は導電性口金端子１と凸形導電性ペレット３を接合する際、はんだ層８のはんだが抵抗溶接の熱で溶融し凹形底面孔縁６に接合されたヒューズ線４の端７を覆い機械的、電気的接続を確実なものにするとともに、導電性口金端子１の凹形底面と凸形導電性ペレット３の隙間を埋めヒューズ本体として密閉性を確保し耐環境性能を向上させるも効果を有している。なお凸形導電性ペレット３のはんだ層８により抵抗溶接においてヒューズ線、口金端子及び凸形導電性ペレットは接合状態を成し、事故電流で溶断する時の発熱ではんだが溶融しヒューズ線をたるませるという問題を引き起こすことはなく錫或いは銀錫合金、銅錫合金等の環境問題に配慮した鉛を含まないはんだを使用することができる。

前記抵抗溶接による導電性口金端子１と導電性ペレット３の接合は、これまでの内部はんだ方式や外部はんだ方式のようにフラックスを使用することなくヒューズ本体を汚すことない効果も有している。また引用文献のようなキャップとして二重構造を必要とせず省資源化の効果も有している。

図示の実施例の絶縁性本体は円筒形であるが、形状はこの形に限らず四角形など任意である。

前記の実施例は、この発明を限定するものではなく、この発明は、特許請求項の範囲によってのみ、その技術的範囲が決定されるものである。

本発明は、電気回路を保護する電流ヒューズで特に事故電流遮断時、発熱の大きな高定格電流の電流ヒューズに利用可能である。

１ 導電性口金端子
２ 絶縁性本体
３ 凸形導電性ペレット
４ ヒューズ線
５ 凹形底面孔
６ 凹形底面孔縁
７ 凹形底面縁に接合されたヒューズ線
８ ペレットのはんだ層

Claims (1)

1. カップ状底面が凹形で、その凹形底面に孔を有するとともに、その孔の外周に縁を有する一対の導電性口金端子を絶縁性本体両端に接着剤で固着したヒューズ本体の内部に、ヒューズ線が対角となるよう凹形底面孔外周の縁に接合するとともに、底面孔開口部を凸形で、その凸面にはんだ層を有する導電性ペレットを嵌合、接合した構造を特徴とする電流ヒューズ。

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