JP2015216030A

JP2015216030A - 筒型電流ヒューズの製造方法

Info

Publication number: JP2015216030A
Application number: JP2014098362A
Authority: JP
Inventors: 晃之豊住; Akiyuki Toyozumi; 浩二前野; Koji Maeno; 勇希林; Yuki Hayashi
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2034-05-12
Also published as: JP6373640B2

Abstract

【課題】可溶体ワイヤの巻き乱れを防止し、可溶体ワイヤの金属キャップへの接続の信頼性が向上する筒型電流ヒューズの製造方法を提供する。【解決手段】セラミックス筒体１１内部の貫通孔に可溶体ワイヤ１２を張る構造の筒形電流ヒューズの製造方法において、予め可溶体ワイヤ１２上に所定間隔で該可溶体ワイヤの切断箇所Ｃの前後に仮止め金属材１３を設け、可溶体ワイヤ自体を固定し、切断箇所Ｃにおいて可溶体ワイヤ１２を切断する。仮止め金属材１３は、はんだまたはろう等の内部接続用導体であることが好ましい。はんだハトメ２１を形成したセラミックス筒体２０に挿入し、金属キャップ２２を該筒体の両端に嵌め込み、加熱手段により加熱し、はんだハトメおよび仮止め金属材を溶融して両者が一体となり、内部電極接合２４が形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、セラミックス筒体内部の貫通孔に可溶体ワイヤを張る構造の筒形電流ヒューズの製造方法に係り、特に芯材に巻線加工したヒューズエレメントを用いた筒型電流ヒューズの製造方法に関する。

古くから、セラミックス筒体内部の貫通孔に可溶体ワイヤを張る構造の筒形電流ヒューズが知られている（例えば特許文献１参照）。そして、芯材に巻線加工したヒューズエレメントを用いた筒型電流ヒューズが望まれている。巻線加工をしたヒューズエレレメントは芯になるグラスファイバーまたはセラミックファイバーへ可溶体ワイヤを巻くことにより製作され、所要の過電流で溶断するヒューズ特性を有すると共に、ヒューズエレメントがインダクタンス成分を有することから耐パルス性を有している。

しかし、芯材に可溶体ワイヤを巻線加工したヒューズエレメントを定寸に切断する際には、巻き乱れが生じてしまう可能性がある。そして、筒型ケース内部に巻き線加工したヒューズエレレメントを挿入し、半田を圧入したキャップを筒型ケースの両端部に被せ、ヒューズエレメントの両端部をキャップに加熱接合すると、可溶体ワイヤの端部において、ワイヤの巻き乱れに起因して、接続不良が発生する可能性がある。

すなわち、巻線加工した可溶体ワイヤの端部において、ワイヤの巻き乱れが発生し、可溶体ワイヤの長さが長くなると、キャップの接合時に可溶体ワイヤが湾曲して筒型のケースの内壁に接触し、過電流印加時に安定した溶断特性が得られなくなるという問題がある。また、筒型ケースの長さよりも可溶体ワイヤの長さが短くなると、キャップへの接合（圧入と加熱）を行う際に、可溶体ワイヤが未接合又は接合が不十分となり、ヒューズとしての機能を果たさなくなり、接続信頼性が得られなくなるという問題がある。

特開２０１２−２３４６２４号公報

本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、芯材に巻線加工した可溶体ワイヤの巻き乱れを防止し、可溶体ワイヤの金属キャップへの接続の信頼性が向上する筒型電流ヒューズの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の筒型電流ヒューズの製造方法は、予め可溶体ワイヤ上に所定間隔で該可溶体ワイヤの切断箇所の前後に仮止め金属材を設け、可溶体ワイヤ自体を固定し、切断箇所において可溶体ワイヤを切断することを特徴とする。仮止め金属材は、はんだまたはろう等の内部接続用導体であることが好ましい。切断したヒューズエレメントを、内部の貫通孔両端の開口部に、はんだハトメを形成したセラミックス筒体に挿入し、金属キャップを該筒体の両端に嵌め込み、加熱手段により加熱し、はんだハトメおよび仮止め金属材を溶融して両者が一体となり、内部電極接合が形成される。

本発明によれば、芯材に可溶体ワイヤを巻線加工し、予め可溶体ワイヤ上に所定間隔で該可溶体ワイヤの切断箇所の前後に内部接続用導電材料（はんだまたはろう）からなる仮止め金属材を設け、可溶体ワイヤ自体を固定することで、切断にあたり可溶体ワイヤの巻乱れを防止できる。そして、内部接続用導電材料（はんだまたはろう）からなる仮止め金属材を設け、加熱することで、はんだハトメ加工した金属材と溶融して一体の内部電極が形成され、可溶体ワイヤの金属キャップへの接続の信頼性が向上する。

（ａ）は本発明の一実施例の芯材に可溶体ワイヤを巻線加工し、切断箇所の前後に仮止め金属材を設け、可溶体ワイヤ自体を固定した段階を示す図であり、（ｂ）は切断箇所において切断した一区画分のヒューズエレメントの図であり、（ｃ）は（ｂ）における仮止め金属材の内部を示した図である。図１（ｂ）に示すヒューズエレメントを、セラミックス筒体内部の貫通孔に挿入し、金属キャップを装着し、加熱して内部電極接合を形成する筒型電流ヒューズの製造工程の前半段階の断面図である。上記工程の後半段階の断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図１乃至図２Ｂを参照して説明する。なお、各図中、同一または相当する部材または要素には、同一の符号を付して説明する。

図１は本発明の筒型電流ヒューズのヒューズエレメントの形成段階を示す。まず、（ａ）に示すように、芯材１１になるグラスファイバーまたはセラミックファイバーを準備し、これに、Ｃｕ，Ｎｉ等にＡｇ，Ｓｎ等のメッキを施した可溶体ワイヤ１２を巻回し、ヒューズエレメント１０を形成する。そして、ヒューズエレメント１０に１個のヒューズエレメントに対応した所定間隔で、該ヒューズエレメントの切断箇所Ｃの前後に内部接続用導電材料（はんだまたはろう）からなる仮止め金属材１３を設け、可溶体ワイヤ１２自体を固定する。仮止め金属材１３は、例えばＳｎめっきした金属線またはリボンを可溶体ワイヤの巻回部分に巻き付けて、カシメを行うこと等でも形成することができる。

そして、可溶体ワイヤ１２は芯材１１に巻線加工したものであり、予め可溶体ワイヤ上に所定間隔で該可溶体ワイヤの切断箇所Ｃの前後に仮止め金属材１３が設けられ、切断箇所Ｃにおいて可溶体ワイヤ１２を切断する。これにより、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、芯材１１に可溶体ワイヤ１２が巻回され、両端にはんだまたはろうからなる仮止め金属材１３が固定されたヒューズ１個分の長さのヒューズエレメント１０が得られる。そして、仮止め金属材１３により可溶体ワイヤ１２の端部が固定されているので、切断時の巻き乱れが防止される。また、仮止め金属材１３は後述するように、金属キャップ２２の装着後の工程において、加熱を行うことで内部接続用導電材料（はんだ等）が溶融し、可溶体ワイヤ１２を金属キャップ２２に接続する内部電極接合２４の形成に寄与する。

図２Ａ−２Ｂはセラミックス筒体２０の内部の貫通孔にヒューズエレメント１０を挿入し、その両端の仮止め金属材１３を金属キャップ２２に融着して、可溶体ワイヤ１２を金属キャップ２２に接続固定する段階を示す。まず、図２Ａ（ａ）に示すように、セラミックス筒体２０の内部の貫通孔両端の開口部に、はんだハトメ２１を形成する。はんだハトメ２１は円板状のはんだ板を準備し、これをセラミックス筒体２０の貫通孔開口部の両端面に配置し、パンチを用いて円板状のはんだ板の中央部を貫通孔内部に押し込むことで、貫通孔内部の周面およびセラミックス筒体の端面にはんだ材からなるはんだハトメ２１を形成でき、パンチで抜いた部分は開口部となる。

次に、図２Ａ（ｂ）に示すように、金属キャップ２２をセラミックス筒体２０の下端に挿入し、嵌め込み固定する。そして、図２Ａ（ｃ）に示すように、セラミックス筒体２０の上端に設けたはんだハトメ２１の開口部から貫通孔内部にヒューズエレメント１０を挿入する。ヒューズエレメント１０はその下端が金属キャップ２２の内側端面に当接する位置迄挿入する。この時、ヒューズエレメント１０の上端はセラミックス筒体１０の上端と同一位置となる。

そして、図２Ｂ（ｄ）に示すように、金属キャップ２２をセラミックス筒体２０の上端に挿入して嵌め込む。この時、金属キャップ２２の内側端面がヒューズエレメント１０の上端に当接もしくは近接し、仮止め金属材１３の周面がはんだハトメ２１の内周面に対面し、且つ近接した位置に配置される。これにより、芯材１１に巻回された可溶体ワイヤ１２が貫通孔内部の中央部に位置決めされ、固定される。

そして、図２Ｂ（ｅ）に示すように、セラミックス筒体２０の両端に嵌め込まれた金属キャップ２２にヒーターチップを押し当てる等の加熱手段２３により加熱し、はんだハトメ２１および仮止め金属材１３を溶融する。これにより、両者は内部接続用導電材料（はんだまたはろう等）からなるので、溶融して一体となり、内部電極接合２４が形成される。そして、図２Ｂ（ｆ）に示すように、ヒューズエレメント１０の上下端はセラミックス筒体１０の上下端に嵌め込まれた金属キャップ２２の内側端面に固定され、可溶体ワイヤ１２の端部が内部電極接合２３を介して金属キャップ２２に接続して固定される。

本発明によれば、予めヒューズ外装ケース（セラミックス筒体）１１の貫通孔両端に、ハトメ加工したはんだ材料２１と、ヒューズエレメントの両端に設けた内部接続用導体からなる仮止め金属材１３を加熱溶融して一体化した内部電極接合２４により可溶体ワイヤ１２の端部を金属キャップ２２に接続する。これにより、芯材１１に可溶体ワイヤ１２を巻回したヒューズエレメント１０の両端に設けた仮止め金属材１３により、可溶体ワイヤ自体を固定することで、切断にあたり可溶体ワイヤの巻き乱れを防止でき、且つ内部電極接合２４により可溶体ワイヤ１２の金属キャップ２２への接合信頼性が格段に向上する。

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

本発明は、筒型電流ヒューズの製造に好適に利用可能である。

Claims

セラミックス筒体内部の貫通孔に可溶体ワイヤを張る構造の筒形電流ヒューズの製造方法において、
予め前記可溶体ワイヤ上に所定間隔で該可溶体ワイヤの切断箇所の前後に仮止め金属材を設け、前記可溶体ワイヤ自体を固定し、前記切断箇所において前記可溶体ワイヤを切断することを特徴とする筒型電流ヒューズの製造方法。
請求項１の記載において、仮止め金属材は、はんだであることを特徴とする筒型電流ヒューズの製造方法。
請求項１の記載において、仮止め金属材は、ろうであることを特徴とする筒型電流ヒューズの製造方法。
請求項１の記載において、前記可溶体ワイヤは芯材に巻線加工したものであることを特徴とする筒型電流ヒューズの製造方法。
請求項１の記載において、前記切断箇所において前記可溶体ワイヤを切断したヒューズエレメントを、内部の貫通孔両端の開口部に、はんだハトメを形成したセラミックス筒体に挿入し、金属キャップを該筒体の両端に嵌め込み、加熱手段により加熱し、はんだハトメおよび仮止め金属材を溶融して両者が一体となり、内部電極接合が形成されることを特徴とする筒型電流ヒューズの製造方法。