JP2014216308A - リード端子付ヒューズ - Google Patents

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Abstract

【課題】リード端子付ヒューズとして可溶体を架張する端子を合成樹脂で一体成型してベースとし、合成樹脂のカバーで本体容器とするものあるが、リード端子を金型に取り付ける一体成型は生産性が劣り部品コストが高くなるとともに、可溶体溶断後の高温のアークにより合成樹脂のベースおよびカバーが焼損する危険を有している。
【解決手段】打ち抜きプレスしたリード端子をあらかじめ射出成型した二つ割り構造の合成樹脂のベース部材に挟み込みベースとしリード端子間に可溶体を架張する。その可溶体外周をセラミックあるいは結晶水を含み容易に成形できる材質、例えば硫酸カルシウムあるいは、硫酸カルシウムに０．１ｍｍから０．３ｍｍの粒度のゼオライトを配合した材料により形成した二つ割り構造の容器で挟み込む構造により、合成樹脂のベースおよびカバーが可溶体溶断後の高温のアークに直接晒されず焼損することのない安全な構造を確保し、また自動組付けと部品コスト低減を可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気／電子機器の回路の安全を守るヒューズで高い遮断能力を有し、実装の際、回路基板に直接はんだ付け可能なリード端子付ヒューズおよびその製造方法に関する。
近年、ヒューズが不要溶断し、電気／電子機器の使用者がヒューズだけを交換するような電気故障はなくなり、ヒューズが溶断した場合、電気の専門家が回路の修理と一緒にヒューズを交換するようになり、このような背景から素人が勝手にヒューズを交換することによる危険を防止するためや、ヒューズの実装を自動化するため、ヒューズを回路基板に直接はんだ付けして使用するリード端子付ヒューズの需要が増加傾向にある。
この傾向に対し、一対の金属端子を合成樹脂内にインサート成形した下ケースの金属端子間に可溶体を半田付け等で接続した後、合成樹脂から成る上ケースに圧入成形した特許文献１のようなリード端子付きヒューズがある。
また射出成型したベースにリード線を装着しやすくするため円錐形状の開口部を設け、この開口部へリード線を挿入、引っ張り込むことにより固定した後、可溶体をリード線間に架張する特許文献２のようなリード端子付ヒューズがある。
またヒューズ実装の自動化と従来のガラス管ヒューズの有する高い遮断能力を確保するため、消弧作用を有する珪砂を充填した筒内に可溶体を貫通、収納した後、合成樹脂にインサート成形したリード端子間に可溶体を接合しケースを被せた特許文献３のようなリード端子付ヒューズがある。
さらには高遮断容量を有するリード付ヒューズとして、ガラス管の両端に接着された口金端子に可溶体を架張し、ガラス管内に消弧剤を充填後、口金端子にリード線を半田付けしたリード付ヒューズがある。
特開平９−２０４８７１号公報 特開２０００−２５１６１０号公報 特開平１１−１８５５９６号公報 特願２０１２−２００９３３
特許文献１や特許文献３のようにあらかじめリード端子を合成樹脂で一体成型する方法は、特許文献２でも述べられているようにリード端子を精密射出金型にいちいち取り付けなければならず、高い金型費用を必要とし且つ、リード端子を取り付けることのない射出成型に比べ著しく生産性が劣り製造コストが高くなる課題を有している。
特許文献２は前記課題を解決すべく、あらかじめ射出成型したベースに圧搾したリード線を挿入引っ張り込むことにより、リード線をベースに固定する構造としているものの、ベース底面からの突き上げ力でガタが生じ、可溶体がダメージを受ける危険を有している。
また特許文献１や特許文献３のように、可溶体を収納するケースが合成樹脂の場合、大電流により可溶体が溶断し数千度以上の温度が生じるアークに合成樹脂のケースが晒されると、焼損する課題を有している。
前記課題に対し特許文献３は、合成樹脂のケースがアークに晒されないよう可溶体を消弧砂で充填した筒内に収めた後、リード端子間に架張しているものの、リード端子を合成樹脂で一体成型するため特許文献１と同様に前述のベース製造上の課題を有し、且つ筒内に消弧剤を充填するという手間が掛り生産性の向上が図りにくいものとなっている。
また一般的なリード付ヒューズは合成樹脂を使用せず耐アーク性の高いものとなっているものの、構造が円筒形のため、可溶体を小さな口金端子の穴から管内を貫通してもう一方の口金の穴へと架張し、口金の小さな穴から消弧剤を充填、さらには口金端子へ可溶体およびリード線の半田付けを行う必要が有り自動化をしにくい構造となっており、この消弧剤の充填という課題を解決すべく特許文献４のように、消弧作用のある硫酸カルシウムで可溶体の周囲を覆う部材を管内に内蔵するようにしたものがあるが、管内に内蔵後、その両端に口金を接着する工程および半田付け工程を必要として自動化がしにくい課題を残している。
本発明は、途中が屈曲した形状で導電性材料から成る一対の端子と、二つ割り構造の合成樹脂から成るベース部材で、一方のベース部材には端子の屈曲部を収納する溝および対向するもう一方のベース部材の凹部に圧入、嵌合する凸部が形成されており、このベース部材に端子を挟み込み固定後、端子に可溶体をクランプした後接合し、その可溶体の周囲を無機質で絶縁性のあるムライト、コージライト等のセラミックあるいは結晶水を含み容易に成形できる材質、例えば硫酸カルシウムあるいは硫酸カルシウムに０．１ｍｍから０．３ｍｍの粒度のゼオライトを配合した材質により可溶体外周を覆う二つ割り構造の容器で挟み込み高い遮断能力を確保し、且つ自動組み付けと部品コスト低減を可能にする構造としたことを特徴とする。
本発明のリード端子付ヒューズのベースおよびカバーは、部品コストを安く抑えられる合成樹脂だけの射出成型からなり、このベースの溝に打ち抜きプレスしたリード端子を挟み込むことにより、あらゆる方向からの外力に対してもガタを生じさせることはなく、且つセラミックあるいは硫酸カルシウムからなり可溶体外周を覆う二つ割り構造の容器に可溶体を挟み込むことにより、大電流により可溶体が溶断しアークが生じてもケースおよびカバーがアークに直接晒されることはなく高い遮断能力を有し、さらにはベースへのリード端子の組み付けから、リード端子への可溶体接合と可溶体外周を覆う容器およびカバーを組み合わせることが容易な構造で、自動化がしやすく製造コストを低く抑える利点がある。
本発明のリード端子付ヒューズのカバーを被せる前の斜視図である。 本発明のリード端子付ヒューズの縦断面である。 本発明のリード端子付ヒューズの横断面である。 本発明のリード端子付ヒューズの製造時の組み付け順を示した斜視図である。
高い遮断能力を有し、プリント回路基板に実装機械で取り付けの出来、且つ製造コストを抑えるという目的を組付けのしやすい構造で実現した。
図１は、本発明リード端子付ヒューズの実施例のカバーを被せる前の斜視図であり図４は本発明を製造する際の組み付け順を示した図である。図４の順番に沿って説明すると２ａ、２ｂは途中が屈曲した形に打ち抜きプレスされた導電性材料から成る端子で、下部においてプリント回路基板に直接はんだ付けする役目を果たし、上部では可溶体１を電気的、機械的に接合する役目を果たし２本の端子間が１０ｍｍあるいは１２．５ｍｍの間隔で配置する。
４および５は合成樹脂から成るベース部材で、一方のベース部材４には端子２ａ、２ｂの屈曲部を収納する溝３ａ、３ｂおよび対向するベース部材５に形成された凹部６と圧入により嵌合する凸部７が形成され、長さは端子間隔が１０ｍｍの場合１５ｍｍ、端子間隔が１２．５ｍｍの場合１８ｍｍの大きさのベースとなる。
この４および５からなる二つ割りのベースに屈曲端子を挟み込む構造により、低コストで且つ、端子の保持がＸ、Ｙ、Ｚ方向に対ししっかりした強度を有するベースを得られる効果がある。
ベースに固定した端子２ａ、２ｂはその上部に可溶体１をクランプし接合した後、無機質で絶縁性のあるムライト、コージライト等のセラミックあるいは結晶水を含み容易に成形できる材質、例えば硫酸カルシウムあるいは硫酸カルシウムに０．１ｍｍから０．３ｍｍの粒度のゼオライトを配合した材料により内部に可溶体外周を覆う可溶体収納溝８と、可溶体収納溝８に比べ数倍以上の大きな径を有し幅の狭い可溶体溶断後のアークを拡散させる複数個のアーク拡散溝９を形成した二つ割り構造の容器１０、１１で可溶体１を挟み込んだ後、上側より底面縁にベースの底面で係止する爪１２を有し、長さは端子間隔が１０ｍｍの場合１５ｍｍ、端子間隔が１２．５ｍｍの場合１８ｍｍで、幅７．５ｍｍ、高さ１０ｍｍの大きさのカバー１３を圧入して被せることによりリード端子付ヒューズとなる。
前記構造により可溶体溶断後のアークに合成樹脂のベース、カバーが晒されることがなく高い遮断能力を有し、自動化がしやすく製造コストを抑える効果がある。
高遮断容量を必要とする電気／電子機器においても遮断性能や組付け等の取扱に対しても信頼性が高く、製造コストを抑えたリード端子付ヒューズを提供することが可能となる。
１ 可溶体
２ａ ２ｂ 屈曲リード端子
３ａ ３ｂ リード収納溝
４ 屈曲リード端子収納溝入りベース部材
５ 屈曲リード端子挟み込みベース部材
６ 凹部
７ 凸部
８ 可溶体収納溝
９ アーク拡散溝
１０ 上アーク遮蔽容器
１１ 下アーク遮蔽容器
１２ カバー係止爪
１３ カバー

Claims (3)

  1. 途中が屈曲した形状で導電性材料から成る一対の端子と、二つ割り構造の合成樹脂から成るベース部材で、一方のベース部材には端子の屈曲部を収納する溝および対向するもう一方のベース部材の凹部に圧入、嵌合する凸部が形成されており、このベース部材に端子を挟み込み固定後、端子に可溶体をクランプした後接合し、その可溶体の周囲を無機質で絶縁性のある材質から成る二つ割り構造の容器で覆った後、ベースの底面で係止する爪を底面縁に有したカバーを上面より圧入して被せる構造を特徴とするリード端子付ヒューズ。
  2. 可溶体の周囲を覆う二つ割り構造の容器の材質がムライトあるいはコージライトセラミックでその内部に可溶体収納溝と、可溶体収納溝に比べ数倍以上の大きな径を有し幅の狭い可溶体溶断後のアークを拡散させる複数個のアーク拡散溝を形成したものであることを特徴とする請求項１記載のリード端子付ヒューズ。
  3. 可溶体の周囲を覆う二つ割り構造の容器の材質が結晶水を含み容易に成形できる硫酸カルシウムあるいは硫酸カルシウムに０．１ｍｍから０．３ｍｍの粒度のゼオライトを配合したものでその内部に可溶体収納溝と、可溶体収納溝に比べ数倍以上の大きな径を有し幅の狭い可溶体溶断後のアークを拡散させる複数個のアーク拡散溝を形成したものであることを特徴とする請求項１記載のリード端子付ヒューズ。
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