JP2018085192A - Fuse element and method for manufacturing fuse element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定格以上の電流が流れると溶断される可溶部と、可溶部を回路に直列に接続するため、可溶部の両端に連接された一対の板状接続部と、を有ししてなるヒューズエレメント、および、ヒューズエレメントの製造方法に関する。 The present invention has a fusible part that is fused when a current exceeding the rating flows, and a pair of plate-like connecting parts that are connected to both ends of the fusible part in order to connect the fusible part in series with the circuit. The present invention relates to a fuse element and a method for manufacturing the fuse element.
従来、定格以上の電流が流れると溶断される可溶部と、可溶部を回路に直列に接続するため、可溶部の両端に連接された一対の板状接続部と、を有ししてなるヒューズエレメントは、可溶部に低融点金属が固定され、定格以上の電流が流れると、低融点金属が溶融することによって可溶部が溶融切断されるようになっている。 Conventionally, it has a fusible part that is fused when a current exceeding the rating flows, and a pair of plate-like connecting parts connected to both ends of the fusible part in order to connect the fusible part in series with the circuit. In the fuse element, the low melting point metal is fixed to the fusible portion, and when a current exceeding the rated value flows, the fusible portion is melted and cut by melting the low melting point metal.
例えば、特許文献1には、可溶金属導体に低融点金属を固定するためのかしめ部の酸化を防止するため、可溶金属導体と低融点金属とが他の低融点金属で溶融接続させているヒューズおよびその製造方法が提案されている。
For example, in
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、各種定格電流に応じて可溶金属導体の厚さ、幅、あるいは、材料導電率等を変更しなければならず、定格電流に対応してヒューズエレメントの種類が増加し、ヒューズエレメントの種類毎に成形用の金型を用意する必要があるため、製造コストが高くなってしまうという問題があった。
However, in the technique described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造コストを低減することができるヒューズエレメント、および、ヒューズエレメントの製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the manufacturing method of the fuse element which can reduce manufacturing cost, and a fuse element.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項1に係るヒューズエレメントは、定格以上の電流が流れると溶断される可溶部と、前記可溶部を回路に直列に接続するため、前記可溶部の両端に連接された一対の板状接続部と、を有ししてなるヒューズエレメントにおいて、前記可溶部は、前記板状接続部と同一の板状金属部材で前記板状接続部と一体的に形成された可溶金属部と、前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなり、当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された前記可溶金属部との合金層が前記可溶金属部との間で生成されるように前記可溶金属部の両面あるいは片面に形成された低融点メッキ層と、を有してなることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a fuse element according to
また、本発明の請求項2に係るヒューズエレメントは、上記の発明において、前記可溶金属部が、銅あるいは銅合金からなり、前記低融点メッキ層が、錫からなることを特徴とする。 The fuse element according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in the above invention, the soluble metal portion is made of copper or a copper alloy, and the low melting point plating layer is made of tin.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項3に係るヒューズエレメントの製造方法は、定格以上の電流が流れると溶断される可溶部と、前記可溶部を回路に直列に接続するため、前記可溶部の両端に連接された一対の板状接続部と、を有ししてなるヒューズエレメントの製造方法において、前記可溶部の前記板状接続部と同一の板状金属部材で前記板状接続部と一体的に形成された可溶金属部の両面あるいは片面に前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなる低融点メッキ層を形成する低融点メッキ層形成工程と、当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間を調整して、前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との間で生成される前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との合金層の生成状態を定格電流に応じて調整する合金層生成状態調整工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a method for manufacturing a fuse element according to claim 3 of the present invention includes: a fusible portion that is blown when a current exceeding a rating flows; And a pair of plate-like connecting portions connected to both ends of the fusible portion, so that the fusible portion is the same as the plate-like connecting portion of the fusible portion. A low melting point plating layer made of a material having a lower melting point than that of the fusible metal part is formed on both sides or one side of the fusible metal part integrally formed with the plate-like connecting part. Adjusting the melting point plating layer forming step, the temperature and heat treatment time of the heat treatment applied to the fuse element, the soluble metal part generated between the soluble metal part and the low melting point plating layer, and the The formation state of the alloy layer with the low melting point plating layer Characterized in that it comprises a, an alloy layer produced conditioning step of adjusting in accordance with the rated current.
本発明の請求項1に係るヒューズエレメントは、当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との合金層が前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との間で生成されるので、各種定格電流に応じて前記可溶金属部の厚さ、幅、あるいは、材料導電率等を変更する必要がなく、ヒューズエレメントを成形するための金型を変更せず共有化することができ、結果的に、製造コストを低減することができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuse element comprising: the fusible metal portion adjusted according to a rated current and the low melting point plating by adjusting a temperature and a heat treatment time of heat treatment applied to the fuse element. Since an alloy layer with the layer is generated between the soluble metal portion and the low melting point plating layer, the thickness, width, material conductivity, etc. of the soluble metal portion can be set according to various rated currents. There is no need to change, and the mold for forming the fuse element can be shared without changing, and as a result, the manufacturing cost can be reduced.
本発明の請求項2に係るヒューズエレメントは、前記可溶金属部が銅あるいは銅合金からなり、前記低融点メッキ層が錫からなるので、一般的にヒューズエレメントに用いられる材料を用いて容易に製造することができる。 In the fuse element according to claim 2 of the present invention, since the fusible metal portion is made of copper or a copper alloy and the low melting point plating layer is made of tin, it is easy to use a material generally used for a fuse element. Can be manufactured.
本発明の請求項3に係るヒューズエレメントの製造方法は、前記低融点メッキ層形成工程によって、前記可溶部の可溶金属部の両面あるいは片面に前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなる低融点メッキ層を形成され、前記合金層生成状態調整工程によって、当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との合金層が前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との間で生成されるので、各種定格電流に応じて前記可溶金属部の厚さ、幅、あるいは、材料導電率等を変更する必要がなく、ヒューズエレメントを成形するための金型を変更せず共有化することができ、結果的に、製造コストを低減することができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a fuse element, wherein the low melting point plating layer forming step has a low melting point on both sides or one side of the fusible metal portion of the fusible portion as compared with the fusible metal portion. A low melting point plating layer made of a material is formed, and the temperature and time of heat treatment applied to the fuse element are adjusted by the alloy layer generation state adjusting step, thereby adjusting the allowable current adjusted according to the rated current. Since an alloy layer of the molten metal part and the low melting point plating layer is generated between the soluble metal part and the low melting point plating layer, the thickness and width of the soluble metal part according to various rated currents Alternatively, it is not necessary to change the material conductivity and the like, and the mold for forming the fuse element can be shared without changing, and as a result, the manufacturing cost can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明に係るヒューズエレメント、および、ヒューズエレメントの製造方法の好適な実施例を詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a fuse element and a method for manufacturing a fuse element according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係るヒューズエレメント1の斜視図である。図2は、ヒューズエレメント1がハウジングHに取り付けられた状態を示した図である。図3は、(a)がヒューズエレメント1の側面図であり、(b)がヒューズエレメント1に合金層13が生成されるように熱処理が施されたヒューズエレメント1の可溶部10の断面構成図である。図4は、(a)が熱処理を施さないヒューズエレメント1の可溶部10の断面構成図であり、(b)が熱処理を施されたヒューズエレメント1の可溶部10の断面構成図である。
本発明の実施例に係るヒューズエレメント1は、定格以上の電流が流れると溶断される可溶部10と、可溶部10を回路に直列に接続するため可溶部10の両端に連接された一対の板状接続部20と、を有ししてなる。
FIG. 1 is a perspective view of a
The
まず、可溶部10について説明する。
可溶部10は、図4に示すように、断面構成に可溶金属部11と、低融点メッキ層12と、を有してなり、熱処理が施されることによって可溶金属部11と低融点メッキ層12との間に可溶金属部11と低融点メッキ層12との合金層13が生成される。
First, the
As shown in FIG. 4, the
この可溶部10は、図1に示すように、一対の板状接続部20の間を溶断され易いように幅細の帯状をなして連結する部分であり、略中央位置に両側面から幅方向内側に向けて幅をさらに狭くするように切欠き部10aが形成されることによって抵抗値が増大されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
可溶金属部11は、板状接続部20と同一の板状金属部材であり、板状接続部20と一体的に形成された部分である。
なお、この実施例では、可溶金属部11は、銅あるいは銅合金からなる。
The
In this embodiment, the
低融点メッキ層12は、可溶金属部11に比して低い融点の材料からなり、ヒューズエレメント1に施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された可溶金属部11との合金層13が可溶金属部11との間で生成されるように可溶金属部11の片面に形成された錫メッキ層である。
なお、低融点メッキ層12は、50μm以上の厚さを確保するとよい。
The low melting
Note that the low melting
合金層13は、可溶金属部11と低融点メッキ層12との合金からなる層であるため、この実施例では、銅と錫との合金からなる。
Since the
この合金層13が、図3(b)おおび図4(b)に示すように、可溶金属部11と低融点メッキ層12との間に生成されることによって、可溶金属部11の厚さが薄くなる。
このように、可溶金属部11に比して導電率が低い合金層13が可溶金属部11の厚さが薄くなるように生成され、可溶部10の抵抗値が上昇されることによって、ヒューズエレメント1の定格電流の値が低くなる。
As shown in FIG. 3B and FIG. 4B, the
Thus, the
なお、本出願人は、ヒューズエレメント1に施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、可溶金属部11と低融点メッキ層12との間で生成される可溶金属部11と低融点メッキ層12との合金層13の生成状態が調整され、それによってヒューズエレメント1の定格電流が調整可能であることを実験によって確認している。
The applicant of the present invention adjusts the temperature and time of the heat treatment applied to the
より具体的には、導電率39%、板厚0.25mmの銅合金からなる可溶金属部11の片面に錫からなる低融点メッキ層12を0.1mmの厚さで形成した可溶部10を有してなるヒューズエレメント1に対して、熱処理を施さない場合、図4(a)に示すように、合金層13が生成されず、定格電流が40Aとなる。
一方、同様のヒューズエレメント1に対して、温度190度で250時間の熱処理を施した場合、図4(b)に示すように、可溶金属部11の厚さを薄くするように可溶金属部11と低融点メッキ層12との間に合金層13が生成され、定格電流が熱処理を施さない場合に比して低い30Aとなる。
More specifically, a soluble portion in which a low melting
On the other hand, when the
次に、一対の板状接続部20について説明する。
一対の板状接続部20の各板状接続部20は、可溶部10の可溶金属部11と一体の板状金属部材によって可溶部10の各端部に可溶部10に対して直線的に連接されている。
各板状接続部20は、回路側の不図示の端子に面接触されるように単純な平板状をなしている。
また、各板状接続部20は、回路側の端子を接続固定するためのネジ等の固定部材を挿通する接続固定孔20aが形成されている。
Next, the pair of plate-like connecting
Each plate-like connecting
Each plate-like connecting
Each plate-like connecting
このようなヒューズエレメント1は、図2に示すように、一対の板状接続部20の各接続固定孔20a周辺が外部に露出されるようにして絶縁性のハウジングHに保持収容される。
As shown in FIG. 2, such a
次に、図5を用いて、ヒューズエレメント1の製造方法について説明する。
図5は、ヒューズエレメント1の製造方法を説明するための図である。
まず、金型プレス工程(図5(a)参照)によって、可溶金属部11および可溶金属部11と一体の一対の板状接続部20を構成する銅あるいは銅合金からなる板状金属部材を金型プレス機によって所定の形状にプレス加工する。
これにより、ヒューズエレメント1の外形が所定の形状に加工される。
Next, the manufacturing method of the
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of manufacturing the
First, a plate-like metal member made of copper or a copper alloy constituting the
Thereby, the external shape of the
その後、低融点メッキ層形成工程(図5(b)参照)によって、可溶部10の可溶金属部11の片面に可溶金属部11に比して低い融点の材料からなる低融点メッキ層12を形成する。
ここで、部分メッキ等の技術を用いて、ヒューズエレメント1の可溶部10に対応する領域に低融点メッキ層12が形成される。
Thereafter, a low melting point plating layer made of a material having a lower melting point than the
Here, the low melting
その後、合金層生成状態調整工程(図5(c)参照)によって、オーブン等の装置を用いて、ヒューズエレメント1に対して温度および熱処理時間を調整して、可溶金属部11と低融点メッキ層12との間で生成される可溶金属部11と低融点メッキ層12との合金層13の生成状態を定格電流に応じて調整する。
ここで、例えば、上述した実験と同様のヒューズエレメント1に対して、熱処理を施さない場合、定格電流が40Aのヒューズエレメント1が製造され、190度で250時間の熱処理を施した場合、定格電流が30Aのヒューズエレメント1が製造される。
Thereafter, the temperature and heat treatment time of the
Here, for example, when no heat treatment is performed on the
本発明の実施例に係るヒューズエレメント1は、当該ヒューズエレメント1に施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された可溶金属部11と低融点メッキ層12との合金層13が可溶金属部11と低融点メッキ層12との間で生成されるので、各種定格電流に応じて可溶金属部11の厚さ、幅、あるいは、材料導電率等を変更する必要がなく、ヒューズエレメント1を成形するための金型を変更せず共有化することができ、結果的に、製造コストを低減することができる。
The
また、本発明の実施例に係るヒューズエレメント1は、可溶金属部11が銅あるいは銅合金からなり、低融点メッキ層12が錫からなるので、一般的にヒューズエレメントに用いられる材料を用いて容易に製造することができる。
In the
また、本発明の実施例に係るヒューズエレメントの製造方法は、低融点メッキ層形成工程によって、可溶部の可溶金属部の両面あるいは片面に前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなる低融点メッキ層12が形成され、合金層生成状態調整工程によって、当該ヒューズエレメント1に施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された可溶金属部11と低融点メッキ層12との合金層13が可溶金属部11と低融点メッキ層12との間で生成されるので、各種定格電流に応じて可溶金属部11の厚さ、幅、あるいは、材料導電率等を変更する必要がなく、ヒューズエレメントを成形するための金型を変更せず共有化することができ、結果的に、製造コストを低減することができる。
(変形例)
In addition, the method of manufacturing a fuse element according to the embodiment of the present invention includes a low melting point plating layer forming step in which a material having a low melting point is formed on both sides or one side of the soluble metal portion of the soluble portion as compared with the soluble metal portion. The low melting
(Modification)
次に、図6を用いて本発明の実施例のヒューズエレメント1の変形例について説明する。
図6は、(a)が変形例のヒューズエレメント2の側面図であり、(b)が変形例のヒューズエレメント2に合金層13が生成されるように熱処理が施された変形例のヒューズエレメント2の可溶部30の断面構成図である。
変形例のヒューズエレメント2は、低融点メッキ層12が可溶部30の可溶金属部11の両面に形成されている点で、実施例のヒューズエレメント1と異なる。
なお、その他の構成は実施例と同様であり、実施例と同一構成部分には同一符号を付しその説明を省略している。
Next, a modification of the
6A is a side view of the fuse element 2 of the modified example, and FIG. 6B is a fuse element of the modified example in which heat treatment is performed so that the
The fuse element 2 of the modification is different from the
Other configurations are the same as those of the embodiment, and the same components as those of the embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
ヒューズエレメント2は、合金層13が生成されるように熱処理が施された場合、図6(b)に示すように、可溶金属部11の両面側に合金層13が生成される。
When heat treatment is performed on the fuse element 2 so that the
この変形例のヒューズエレメント2は実施例のヒューズエレメント1と同様の効果を奏するとともに、可溶金属部11の両面側に合金層13が生成されることによって、同一の熱処理条件に対してより合金層13が生成され易くなっているので、可溶金属部11の片面に合金層13が生成された実施例のヒューズエレメント1に比して、定格電流の値を下げるために施す熱処理の時間を短縮することができる。
The fuse element 2 of this modified example has the same effect as the
なお、本発明の実施例および変形例に係るヒューズエレメント1、2は、可溶金属部11が銅または銅合金からなり、低融点メッキ層12が錫からなるものを例示したが、これに限らず、可溶金属部11および低融点メッキ層12は、熱処理によって定格電流に応じた合金層13を生成することができる種類の金属の組み合わせであれば、その他の種類の金属の組み合わせであっても構わない。
In addition, although
また、本発明の実施例および変形例に係るヒューズエレメント1、2は、一対の板状接続部20の各板状接続部20が、可溶部10の各端部に可溶部10に対して直線的に連接されているものを例示したが、これに限らず、一対の板状接続部20の各板状接続部20が、可溶部10の各端部に可溶部10に対して屈曲されて連接されるようにしてもよい。
Further, in the
以上、本発明者によってなされた発明を、上述した発明の実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上述した発明の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。 The invention made by the present inventor has been specifically described based on the above-described embodiments of the invention. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments of the invention and does not depart from the gist thereof. Various changes can be made.
1、2 ヒューズエレメント
10、30 可溶部
10a 切欠き部
11 可溶金属部
12 低融点メッキ層
13 合金層
20 板状接続部
20a 接続固定孔
H ハウジング
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記可溶部は、
前記板状接続部と同一の板状金属部材で前記板状接続部と一体的に形成された可溶金属部と、
前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなり、当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された前記可溶金属部との合金層が前記可溶金属部との間で生成されるように前記可溶金属部の両面あるいは片面に形成された低融点メッキ層と、
を有してなることを特徴とするヒューズエレメント。 A fusible part that is blown when a current exceeding the rating flows, and a pair of plate-like connecting parts connected to both ends of the fusible part in order to connect the fusible part in series with the circuit; In the fuse element
The soluble part is
A fusible metal part integrally formed with the plate-like connection part using the same plate-like metal member as the plate-like connection part;
The fusible metal part, which is made of a material having a lower melting point than the fusible metal part, is adjusted according to the rated current by adjusting the temperature and heat treatment time of the heat treatment applied to the fuse element. A low melting point plating layer formed on both sides or one side of the fusible metal part so that an alloy layer of
Fuse element characterized by having.
銅あるいは銅合金からなり、
前記低融点メッキ層は、
錫からなる
ことを特徴とする請求項1に記載のヒューズエレメント。 The soluble metal part is
Made of copper or copper alloy,
The low melting point plating layer is
It consists of tin. The fuse element of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記可溶部の前記板状接続部と同一の板状金属部材で前記板状接続部と一体的に形成された可溶金属部の両面あるいは片面に前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなる低融点メッキ層を形成する低融点メッキ層形成工程と、
当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間を調整して、前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との間で生成される前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との合金層の生成状態を定格電流に応じて調整する合金層生成状態調整工程と、
を含むことを特徴とするヒューズエレメントの製造方法。 A fusible part that is blown when a current exceeding the rating flows, and a pair of plate-like connecting parts connected to both ends of the fusible part in order to connect the fusible part in series with the circuit; In the manufacturing method of the fuse element
Lower melting point compared to the fusible metal part on one or both sides of the fusible metal part formed integrally with the platy connecting part with the same platy metal member as the plate-like connecting part of the fusible part A low melting point plating layer forming step of forming a low melting point plating layer made of the material,
An alloy of the fusible metal part and the low melting point plating layer produced between the fusible metal part and the low melting point plating layer by adjusting the temperature and heat treatment time of the heat treatment applied to the fuse element An alloy layer generation state adjustment step of adjusting the generation state of the layer according to the rated current;
A method for manufacturing a fuse element, comprising:
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JP2021111601A (en) * | 2020-01-03 | 2021-08-02 | 功得電子工業股▲分▼有限公司Conquer Electoronics Co., Ltd. | Surface mount micro fuse |
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