JP2023091589A - 温度ヒューズ用接点材およびこれを用いた感温ペレット型温度ヒューズ - Google Patents

Abstract

【課題】複層積層材料からなる可動接点を用いて、低い内部抵抗値を確保しかつばね特性を調整する。【解決手段】導電性の筒状ケースの内部に、温度で溶融または軟化する感温ペレットと、感温ペレットを押圧する強圧縮ばねと、筒状ケースを閉止する絶縁蓋体と、絶縁蓋体に当接した弱圧縮ばねと、絶縁蓋体を貫通し内端を固定接点とした第１リードと、第１リードおよび筒状ケースと電気接続した可動接点と、第１リードの一部を囲み絶縁蓋体の外端部を覆って設けられ筒状ケースの開口端部を封止した封止樹脂と、筒状ケースの片端に配設された第２リードとを有し、可動接点は、導電基材と、導電基材の所定面を覆った導電性部材とからなり、導電性部材２２ａ，ｂは、固定接点および筒状ケースの内壁面との接触部に設けられ、ヤング率・剛性率が導電基材と異なる材料から構成された感温ペレット型温度ヒューズ。【選択図】図２

Description

本発明は、多層積層構造の複合材料からなる接点材およびこれを用いた感温ペレット型温度ヒューズに関する。

従来、家庭用あるいは産業用電子・電気機器の過熱損傷を保護するために温度ヒューズが使用されている。温度ヒューズは、機器の温度を正確に感知し、異常過熱時に速やかに回路を遮断する保護部品として、各種家電製品、携帯機器、通信機器、事務機器、車載機器、ＡＣアダプタ、充電器、モータ、電池、その他電子部品に使用されている。一般に温度ヒューズは概ね０．５Ａ～１５Ａの幅広い公称定格電流を有するが、特に６Ａ以上の高電流用には、接点を有し異常温度を感知して該接点を開離動作させる感温ペレット型温度ヒューズが好適に利用される。感温ペレット型温度ヒューズは、細部に関して種々の形態があるが、例えば、特許文献１に記載された感温ペレット型温度ヒューズには、Ａｇめっき金属ケース、一対のＡｇめっきリード線、絶縁材、強弱２つの圧縮バネ、摺動接点および感温材を主要構成要素とし、摺動接点はＡｇめっきを施した金属ケースの内面に接触しながら移動し得る。摺動接点と絶縁材の間には弱圧縮バネ、また摺動接点と感温材の間には強圧縮バネがある。平常時には両圧縮バネはそれぞれ圧縮状態にあり、弱圧縮バネより強圧縮バネの方が強いため、摺動接点は絶縁材側に付勢され、摺動接点は導通可能な状態となる。従ってリード線を電子機器などの配線に接続すると、電流はリード線から摺動接点を経由して金属ケースからもう一方のリード線へと通電する。感温材は有機薬剤や熱可塑性樹脂などを使用することができ、所定の作動温度に達すると感温材は溶融または軟化し、圧縮バネからの負荷により変形する。このため温度ヒューズを接続する電子機器などが過熱し所定の作動温度に達すると感温材は変形し、圧縮バネを除荷し、圧縮バネの伸張に応動して圧縮バネの圧縮状態が解放され、圧縮バネが伸張することにより摺動接点が金属ケースの内面に接触しながら移動して通電が遮断される。このような機能を有する感温ペレット型温度ヒューズを電子機器などの配線に接続することにより、機器の異常過熱による機器本体の破損や火災などを事前に防止することができる。

一般に感温ペレット型温度ヒューズに用いられている摺動接点は、金属材を薄板状に圧延し、これをプレス成形で星型凹状に形成したものを用いるが、従来の感温ペレット型温度ヒューズに用いられている摺動接点は、開離動作時のアークによる接点溶着を防止する必要から、特許文献１に記載のように、Ｃｕなどを含む内部酸化性Ａｇ合金を加圧酸化炉中で内部酸化することにより、接点材の表層部にＣｕ酸化物などの酸化物粒子をＡｇ基材に分散生成させた摺動接点を用いていた。さらに特許文献２には、Ｃｕ基材の表面に一層の極薄のＡｇをめっきした摺動接点が知られている。

再公表ＷＯ２００３／００９３２３号公報 実用新案登録第３１６１６３６号公報

従来の内部酸化性Ａｇ合金材を利用した摺動接点は、Ａｇ基材と卑金属との合金材を内部酸化法により卑金属を選択酸化し、表層部に酸化物粒子を分散、包含させることで接点の溶着や固着を防止する接点材である。一方で軟質なＡｇが多い表面となるので接点の溶着や固着が発生しやすい材料と言える。またＡｇを使用するので比較的高価な接点材とも言える。摺動接点には、金属ケースとの電気的接触を確保できるばね性と、溶着・固着することなくスムーズに摺動できる可動性が要求される。特許文献２に記載の考案は、これを改良するため提案された廉価な接点材であるが、この考案の記載通りに単にＣｕ基材上にＡｇめっき材の薄膜のみで接点部を形成した場合、Ａｇめっき膜厚が薄すぎ、開離動作時のアーク等によって容易にＡｇめっき膜が破壊されＣｕ材表面が露出して接点固着を起こすことがある。長期間熱環境に曝されると経時的に表面のＡｇ層がＣｕ基材に拡散消失してしまい、ヒューズ抵抗値の増大や接点開離時に溶着を起こすようになってしまう欠点もあった。また、焼鈍効果によって摺動接点の接点部を摺動面等に押圧する弾発力が小さくなってヒューズ抵抗値が増大することもあった。なお、固着とは、接点部が熱環境下に長時間曝されることにより互いに圧接されて凝着または固着状態となり動かなくなることを言い、溶着とは、接点部が開離する際に発生したアークにより接点同士が開離動作中に溶接されて動かなくなることを言う。

本発明は、Ａｇ基材等の貴金属利用量を極力抑えた廉価な基材を用い、かつ金属ケースとの電気的接触を確保するばね性を調整することができ、接点抵抗値の増大を抑えつつ、リードとの溶着や固着も防止できる温度ヒューズ用の接点材およびそれを利用した感温ペレット型温度ヒューズを提供することを目的とする。

本発明によると、感温ペレット型温度ヒューズの可動接点であって、導電基材と、前記導電基材の表面のうち所定部位を覆って設けた導電性部材とを備え、前記導電性部材は、少なくとも前記温度ヒューズの固定接点および筒状ケースの接触部に設けられ、ヤング率・剛性率が前記導電基材と異なる材料から構成されたことを特徴とする温度ヒューズ用接点材が提供される。この接点材は感温ペレット型温度ヒューズの摺動接点に適用できる。例えば、温度ヒューズの星形可動接点に利用できる。前記導電性部材は、少なくとも前記導電基材の片面の固定接点ないし筒状ケースの接触部に重ね合わせたオーバーレイまたは嵌め込み象嵌のインレイで部分的に設けてもよい。導電基材にオーバーレイまたはインレイで導電性部材を複合させることにより、ヤング率の異なる材料の組み合わせが可能となり、また接点材自体の厚みも必要に応じて変化させることが可能となる。これにより、接点材のばね特性を所望範囲に調整することが容易となる。なお、前記オーバーレイまたはインレイを施した表面は、必ずしも導電基材面と同一平面となるように平坦に形成しなくてもよく、オーバーレイ部またはインレイ部により凹凸に構成してもよい。ただし、本発明に係る可動接点は、金属ケースとの電気的接触を確保できるばね性と、所定の電圧／電流定格においてＡｇすることなくスムーズに摺動できる可動性が確保できれば、何れの形状ものを用いてもよく例示された星形のものに限定されない。

本発明の別の観点によると、リード内端面に設けた固定接点と可動接点との当接面を接点開離面とする感温ペレット型温度ヒューズであって、図４に示めすように良導電性かつ良熱伝導性の筒状ケース４１の内部に、特定温度で溶融または軟化する感温ペレット４２と、感温ペレット４２を押圧する強圧縮ばね４３と、筒状ケース４１の開口を閉止する絶縁蓋体４４と、絶縁蓋体４４に当接した弱圧縮ばね４５と、絶縁蓋体４４を貫通した内端を固定接点４００とした第１リード４６と、第１リード４６および筒状ケース４１と電気接続した可動接点４７と、第１リード４６の一部を囲み絶縁蓋体４４の外端部を覆って設けられ筒状ケース４１の開口端部を封止した封止樹脂４８と、筒状ケース４１の片端に配設された第２リード４９を有し、前記可動接点４７は、図２に示めすように導電基材２１と、導電基材２１の所定表面を覆った導電性部材２２とからなり、導電性部材２２は、少なくとも固定接点４００および筒状ケース４１の内壁面との接触部に設けられ、ヤング率・剛性率が前記導電基材２１と異なる材料から構成されたことを特徴とする。前記可動接点における前記導電性部材は、前記導電基材の片面の固定接点の接触部と筒状ケース内壁面の接触部に、導電基材の平板面と導電性部材とを重ね合わせたオーバーレイまたは導電基材に設けたキャビティに導電性部材を嵌め込み象嵌したインレイで設けてもよい。前記可動接点は、導電基材と導電性部材から構成されるため、ヤング率の異なる材料の組み合わせによって弾性を場所によって変化させることができ、あるいは左記材料それぞれの厚みを必要に応じて変化させることもできる。したがって、本発明の感温ペレット型温度ヒューズの可動接点は、ばね特性を所望範囲に調整することが容易となる。前記オーバーレイまたはインレイを施した表面は、必ずしも導電基材面と同一平面となるように平坦に形成しなくてもよく、オーバーレイ部またはインレイ部により可動接点の表面を凹凸に構成してもよい。これにより、可動接点の所望部位における厚みを変化させることができるので、可動接点の弾発力を所望の値に調整することが可能となる。ただし、本発明に係る可動接点は、金属ケースとの電気的接触を確保できるばね性と、所定の電圧／電流定格において溶着・固着することなくスムーズに摺動できる可動性が確保できれば、何れの形状ものを用いてもよく図２に例示された星形凹状のものに限定されない。

前記感温ペレット型温度ヒューズは図６に示すように、動作前（ａ）は第１リード６６―筒状ケース６１―可動接点６７―第２リード６９が導通状態に保持されている。そして、例えば配線の短絡等の異常通電によって設置箇所の温度が感温ペレット型温度ヒューズの動作温度に達すると、感温ペレット６２が溶融し、可動接点６７を第１リード６６の内端部の固定接点６００に押圧接触している付勢力が解かれるので、動作後（ｂ）に示すように、可動接点６７が第１リードの固定接点６００から開離して、第１リード６６と第２リード６９との導通が遮断される。感温ペレット型温度ヒューズは、図６の動作前（ａ）から動作後（ｂ）となることで、電気機器への給配電を停止し、電気設備の過熱損傷あるいは発火事故を未然に防止するようになっている。

本発明の一実施形態によれば、感温ペレット型温度ヒューズの可動接点について、複層積層材料からなる接点材を適用した可動接点を用いることで、より廉価な導電性基材を用いながら、感温ペレット型温度ヒューズの低い内部抵抗値を確保し、かつばね特性を調整することでリードとの溶着や固着を軽減することが期待できる。また、貴金属材料の使用量の軽減が期待できる。

本発明に係る接点材１０の部分を示した図であり、図１（ａ）は、可動接点における固定接点との接触部を含む側の面および可動接点の打抜き箇所の一例を、図１（ｂ）は、可動接点における筒状ケースとの接触部を含む側の面および可動接点の打抜き箇所の一例を示した図である。 本発明に係る可動接点２０の形状の一例を示し、図２（ａ）は平面図を、図２（ｂ）は側面図を、図２（ｃ）は下面図を示す。 本発明に係る可動接点の断面図の一例を示し、図３（ａ）は図２（ａ）のＤ－Ｄ線に沿って切断したときの断面を平板に均した図を、図３（ｂ）は図２（ａ）のｄ－ｄ線に沿って切断したときの断面を平板に均した図である。 本発明に係る可動接点２０を適用するのに好適な感温ペレット型温度ヒューズ４０を示した断面図である。 変形例の可動接点の断面図の一例を示し、図５（ａ）は図２（ａ）のＤ－Ｄ線に沿って切断したときの断面を平板に均した図を、図５（ｂ）は図２（ａ）のｄ－ｄ線に沿って切断したときの断面を平板に均した図である。 本発明に係る感温ペレット型温度ヒューズの動作を示した断面図であり、図６（ａ）は動作前の感温ペレット型温度ヒューズの断面図を、図６（ｂ）は動作後の感温ペレット型温度ヒューズの断面図を示す。 本発明に係る接点材１０における可動接点の打抜き箇所の変形例を示した図であり、図７（ａ）は、可動接点における固定接点との接触部を含む側の面における打抜き箇所の変形例を、図７（ｂ）は、可動接点における筒状ケースとの接触部を含む側の面における打抜き箇所の変形例を示した図である。

本発明に係る温度ヒューズ用接点材１０の一例を図１に示す。温度ヒューズ用接点材１０は、導電基材１１と、導電基材１１の必要部位に設けられた導電性部材１２とを備え、導電性部材１２は、感温ペレット型温度ヒューズの固定接点および筒状ケースの接触部を含む所望部分のみに設けられ、ヤング率・剛性率が前記導電基材と異なる材料から構成されたことを特徴とする。図１は、可動接点を打抜く前の接点材の一部分の一例を示した図であり、図１の星形の部分１３は可動接点の打抜き箇所を示している。温度ヒューズ用接点材１０は、所定の形状に加工され、図４に示した感温ペレット型温度ヒューズ４０の可動接点４７に適用できる。例えば、本発明に係る温度ヒューズ用接点材１０は、プレス打抜き加工によって図２ないし図３に示したような可動接点２０ないし３０に加工して使用され、温度ヒューズ用接点材１０は、弾発力を有し圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良いヤング率・剛性率の高い導電基材１１と、導電基材１１の必要部位に設けられた導電基材１１よりもヤング率・剛性率が低い導電性部材１２とを備え、導電性部材１２は、感温ペレット型温度ヒューズの固定接点および筒状ケースの接触部を含む所望部分のみに設けてもよい。図１の（ａ）側に配置された導電性部材１２は、温度ヒューズの固定接点との接触部を含む面となり、図２の可動接点２０における凹面内側の面２２ａとなる。一方、図１の（ｂ）側に配置された導電性部材１２は、温度ヒューズの筒状ケースとの接触部を含む面となり、図２の可動接点２０における凹面外側の面２２ｂとなる。温度ヒューズ用接点材１０は、例えば五隅の延伸部を有した星形の可動接点２０に成形されて、前記延伸部の外側面２２ｂが温度ヒューズの筒状ケース内壁と接触しかつ同ケース内壁と摺動できるように、さらに前記延伸部を碗状ないし皿状に一方向に屈曲させ、同延伸部における碗状ないし皿状の内側面２２ａの底面に温度ヒューズの固定接点が当接されて使用される。導電性部材１２は、少なくとも導電基材１１の固定接点との接触部および筒状ケースとの接触部に重ね合わせたオーバーレイまたは嵌め込み象嵌したインレイで設けられている。本発明の可動接点は、導電基材に導電性部材を複合させることにより、ヤング率の異なる材料の組み合わせが可能となり、また接点材自体の厚みも必要に応じて変化させることが可能になる。これにより、接点材のばね特性を所望範囲に調整することが容易となり、焼鈍による可動接点材の弾発力の低下を抑制する。なお、前記オーバーレイまたはインレイを施した表面は、必ずしも導電基材面と同一平面（平坦）でなくてもよく、オーバーレイ部またはインレイ部により凹凸に構成してもよい。可動接点２０は、図２に示すように星形凹状の形状とするのが好ましい。可動接点２０は、所望する感温ペレット型温度ヒューズの固定接点と閉開ができ、筒状ケース内壁と接触できかつ同ケース内壁と摺動できれば、何れの形状のものでも良く前記星形のものに限定されない。例えば、星型の角数を増減させた形状や丸皿状の形態も可能である。また、可動接点２０は、図５に示すように導電基材５１と導電性部材５２との界面に、両材料の相互拡散の防止および密着性改善のためにＡｇめっき層、Ｎｉめっき層、Ｎｉ-Ｐ合金めっき層、Ｎｉを主成分とする合金めっき層の何れかからなる金属界面層５３を設けた可動接点５０に変形してもよい。これにより、熱環境における導電性部材１２の導電基材１１への拡散を遅延または防止する。

接点材１０のヤング率・剛性率を変える手段としては、導電基材１１と導電性部材１２とに厚みの差をつける方法、導電基材１１と導電性部材１２との材料間で圧延／鍛造などにより加工硬化の程度を変えたり、導電基材１１または導電性部材１２の何れか片方を加工硬化させて差を設ける方法、または導電基材１１と導電性部材１２との材料間で焼入／焼鈍などの熱処理の程度を変えたり、導電基材１１または導電性部材１２の何れか片方に左記何れかの熱処理を施して差を設ける方法がある。また、合金製の導電性部材１２の場合は、構成するＡｇ合金のＣｕＯ，Ni，ＳｎＯ_２，Ｉｎ_２Ｏ_３などの成分量を増減させることで、接点材１０のヤング率・剛性率を調整してもよい。

本発明に係る感温ペレット型温度ヒューズ４０は、温度ヒューズ用接点材１０ないし可動接点２０を利用した感温ペレット型温度ヒューズである。感温ペレット型温度ヒューズ４０は図４に示すとおり、良導電性かつ良熱伝導性の筒状ケース４１の内部に、特定温度で溶融または軟化する感温ペレット４２と、感温ペレット４２を押圧する強圧縮ばね４３と、筒状ケース４１の開口を閉止する絶縁蓋体４４と、絶縁蓋体４４に当接した弱圧縮ばね４５と、絶縁蓋体４４を貫通した内端を固定接点４００とした第１リード４６と、第１リード４６および筒状ケース４１と電気接続した可動接点４７と、第１リード４６の一部を囲み絶縁蓋体４４の外端部を覆って設けられ筒状ケース４１の開口端部を封止した封止樹脂４８と、筒状ケース４１の片端に配設された第２リード４９とを備え、可動接点４７は、導電基材と、前記導電基材の所定表面を覆った導電性部材とからなり、前記導電性部材は、固定接点４００および筒状ケース４１との接触部を含む所望部分のみに設けられ、ヤング率・剛性率が前記導電基材と異なる材料から構成されたことを特徴とする。前記可動接点における前記導電性部材は、前記導電基材の片面の固定接点および筒状ケースとの接触部に、前記導電基材の平板面上に導電性部材を重ね合わせたオーバーレイまたは導電基材に設けたキャビティに導電性部材を嵌め込み象嵌したインレイで設けてもよい。前記可動接点は、導電基材と導電性部材から構成されるため、ヤング率の異なる材料の組み合わせができ、また接点材自体の厚みも必要に応じて変化させることができる。したがって、本発明の感温ペレット型温度ヒューズの可動接点は、ばね特性を所望範囲に調整することが容易となり、焼鈍による可動接点材の弾発力の低下を抑制する。前記オーバーレイまたはインレイを施した表面は、必ずしも導電基材面と同一平面（平坦）でなくてもよく、オーバーレイ部またはインレイ部により凹凸に構成してもよい。例えば、可動接点４７は、図４には特に図示しないが、図２に記載されるように、圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良いヤング率・剛性率の高い弾発性の導電基材２１と、固定接点４００との接触部を含む所望部分２２ａおよび筒状ケース４１との接触部２２ｂに導電性基材２１よりもヤング率・剛性率が低い導電性部材２２ａ，２２ｂからなるオーバーレイ層またはインレイ層を設ける。感温ペレット型温度ヒューズ４０は、さらに必要に応じて強圧縮ばね４３の両端に押板４０１を設けてもよく、さらに必要に応じて絶縁碍管４０２を第１リード４６に挿通すると共に封止樹脂４８で固着してもよい。

本発明の実施例１として、図１の温度ヒューズ用接点材１０を示す。温度ヒューズ用接点材１０は、弾発力を有し圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良くヤング率・剛性率の高いＣｕまたはＣｕ合金から選択されたリン青銅の導電基材１１（Ｃｕ－８Ｓｎ－０．２Ｐ，ヤング率１１０［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率４３［G／ＧＰａ］，電気抵抗２．３［μΩ・ｃｍ］）と、導電基材１１の固定接点および筒状ケースの接触部を含む所望部分に導電基材１１よりもヤング率・剛性率が低く、かつ導電基材１１よりも電気抵抗値が低いＡｇまたはＡｇＣｕＯ，ＡｇＳｎＯ_２，ＡｇＳｎＯ_２－Ｉｎ_２Ｏ_３などの含酸化物金属合金を含むＡｇ合金またはＡｇＮｉなどのＡｇ合金から選択された銀の導電性部材１２（ヤング率８２．７［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率３０．３［G／ＧＰａ］，電気抵抗１．４７［μΩ・ｃｍ］）で構成される。導電性部材１２は、特にそれのみに限定されないが導電基材１１よりも電気抵抗値が低ものであってもよい。温度ヒューズ用接点材１０は、図２ないし図３に示した感温ペレット型温度ヒューズの可動接点２０、３０に成形され、感温ペレット型温度ヒューズに利用される。温度ヒューズ用接点材１０のヤング率・剛性率を調整する手段としては、導電基材１１と導電性部材１２とに厚みの差をつける方法、導電基材１１と導電性部材１２との材料間で圧延／鍛造などによる加工硬化の程度を変えたり何れか片方のみに施工することにより差を設ける方法、または導電基材１１と導電性部材１２との材料間で焼入／焼鈍などの熱処理の程度を変えたり何れか片方のみに左記熱処理を施して差を設ける方法、導電基材１１を構成するＡｇ合金のＣｕＯ，Ni，ＳｎＯ_２，Ｉｎ_２Ｏ_３の含有量を増減させる方法が利用できる。

本発明の実施例２の可動接点２０、３０を図２ないし図３に示す。可動接点２０、３０は、弾発力を有し圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良くヤング率・剛性率の高いＣｕまたはＣｕ合金の導電基材２１、３１と、導電基材２１、３１の固定接点および筒状ケースの接触部を含む所望部分に導電基材２１、３１よりもヤング率・剛性率が低いＡｇまたはＡｇ合金の導電性部材２２ａ，２２ｂおよび３２からなる。導電性部材２２ａ，２２ｂおよび３２は、特にそれのみに限定されないが導電基材２１、３１よりも電気抵抗値が低ものであってもよい。

本発明の実施例３の可動接点２０、５０を図２および図５に示す。可動接点２０、５０は、弾発力を有し圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良くヤング率・剛性率の高いＣｕまたはＣｕ合金から選択されたリン青銅の導電基材２１、５１（Ｃｕ－８Ｓｎ－０．２Ｐ，ヤング率１１０［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率４３［G／ＧＰａ］，電気抵抗２．３［μΩ・ｃｍ］）と、導電基材２１、５１の固定接点および筒状ケースの接触部を含む所望部分に導電基材２１、５１よりもヤング率・剛性率が低く、かつ導電基材２１、５１よりも電気抵抗値が低いＡｇまたはＡｇ合金から選択された銀の導電性部材２２ａ，２２ｂおよび５２（ヤング率８２．７［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率３０．３［G／ＧＰａ］，電気抵抗１．４７［μΩ・ｃｍ］）で構成される。さらに導電基材５１と導電性部材５２との界面には、図５に示すように、両材料の相互拡散の防止および密着性改善のためのＮｉめっき層からなる金属界面層５３を設ける。可動接点２０、５０は、ヤング率・剛性率が互いに異なる導電基材と、導電性部材とからなり、前記導電性部材は、特にそれのみに限定されないが前記導電基材よりも電気抵抗値が低ものであってもよい。

本発明の実施例４として、図４の感温ペレット型温度ヒューズ４０を示す。感温ペレット型温度ヒューズ４０は、良導電性かつ良熱伝導性の筒状ケース４１の内部に、特定温度で溶融または軟化する感温ペレット４２と、感温ペレット４２を押圧する強圧縮ばね４３と、筒状ケース４１の開口を閉止する絶縁蓋体４４と、絶縁蓋体４４に当接した弱圧縮ばね４５と、絶縁蓋体４４を貫通した内端を固定接点４００とした第１リード４６と、第１リード４６および筒状ケース４１と電気接続した可動接点４７と、第１リード４６の一部を囲み絶縁蓋体４４の外端部を覆って設けられ筒状ケース４１の開口端部を封止した封止樹脂４８と、筒状ケース４１の片端に配設された第２リード４９を備え、可動接点４７は、弾発力を有し圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良くヤング率・剛性率の高いＣｕまたはＣｕ合金から選択されたリン青銅の導電基材（Ｃｕ－８Ｓｎ－０．２Ｐ，ヤング率１１０［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率４３［G／ＧＰａ］，電気抵抗２．３［μΩ・ｃｍ］）と、この導電基材の固定接点４００および筒状ケース４１の接触部周辺のみを覆った前記導電基材よりもヤング率・剛性率が低く、かつ前記導電基材よりも電気抵抗値が低いＡｇまたはＡｇ合金から選択された銀の導電性部材（ヤング率８２．７［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率３０．３［G／ＧＰａ］，電気抵抗１．４７［μΩ・ｃｍ］）で構成される。可動接点４７は、ヤング率・剛性率が互いに異なる導電基材と、導電性部材とからなり、前記導電性部材は、特にそれのみに限定されないが前記導電基材よりも電気抵抗値が低いものであってもよい。
可動接点４７のヤング率・剛性率を調整する手段としては、前記導電基材と前記導電性部材とに厚みの差をつける方法、前記導電基材と前記導電性部材との材料間で圧延／鍛造などの加工硬化の程度を変えたり何れか片方のみに施工して差を設ける方法、または前記導電基材と前記導電性部材との材料間で焼入／焼鈍などの熱処理の程度を変えたり何れか片方のみに左記熱処理を施して差を設ける方法、導電基材１１を構成するＡｇ合金のＣｕＯ，Ni，ＳｎＯ_２，Ｉｎ_２Ｏ_３の含有量を増減させる方法が利用できる。

図７は、本発明に係る接点材１０における可動接点の打抜き箇所の変形例を示した図である。図７（ａ）は、可動接点における固定接点との接触部を含む側の面における打抜き箇所の変形例を、図７（ｂ）は、可動接点における筒状ケースとの接触部を含む側の面における打抜き箇所の変形例を示した図である。このように接点材１０における可動接点の打抜き箇所１３は、可動接点における導電基材部１２が、少なくとも感温ペレット型温度ヒューズの固定接点および筒状ケースの接触部に対応して、固定接点と筒状ケースとに接触するように配置され成形されてあればよい。

本発明は、可動接点を有し異常温度を感知して接点を開離動作させる高電流用の接点開離型温度ヒューズやバイメタル式保護素子など接点を有する温度保護素子に利用でき、特に感温ペレット型温度ヒューズに好適に利用できる。

温度ヒューズ用接点材１０、導電基材１１、導電性部材１２、可動接点の打抜き箇所１３、可動接点２０、導電性基材２１、導電性部材２２ａ，２２ｂ、可動接点３０、導電基材３１、導電性部材３２、感温ペレット型温度ヒューズ４０、筒状ケース４１、感温ペレット４２、強圧縮ばね４３、絶縁蓋体４４、弱圧縮ばね４５、第１リード４６、可動接点４７、封止樹脂４８、第２リード４９、固定接点４００、押板４０１、絶縁碍管４０２、可動接点５０、導電基材５１、導電性部材５２、金属界面層５３、感温ペレット型温度ヒューズ６０、筒状ケース６１、感温ペレット６２、強圧縮ばね６３、絶縁蓋体６４、弱圧縮ばね６５、固定接点６００、第１リード６６、可動接点６７、封止樹脂６８、第２リード６９、押板６０１、絶縁碍管６０２。

接点材１０のヤング率・剛性率を変える手段としては、導電基材１１と導電性部材１２とに厚みの差をつける方法、導電基材１１と導電性部材１２との材料間で圧延／鍛造などにより加工硬化の程度を変えたり、導電基材１１または導電性部材１２の何れか片方を加工硬化させて差を設ける方法、または導電基材１１と導電性部材１２との材料間で焼入／焼鈍などの熱処理の程度を変えたり、導電基材１１または導電性部材１２の何れか片方に左記何れかの熱処理を施して差を設ける方法がある。また、合金製の導電性部材１２の場合は、構成する合金の金属成分または金属酸化物の含有量を増減させることで、接点材１０のヤング率・剛性率を調整してもよい。例えば、Ａｇ合金の場合は、ＣｕＯ，Ni，ＳｎＯ_２，Ｉｎ_２Ｏ_３などの成分量を増減させることで、接点材１０のヤング率・剛性率を調整してもよい。

本発明に係る感温ペレット型温度ヒューズ４０は、温度ヒューズ用接点材１０ないし可動接点２０を利用した感温ペレット型温度ヒューズである。感温ペレット型温度ヒューズ４０は図４に示すとおり、良導電性かつ良熱伝導性の筒状ケース４１の内部に、特定温度で溶融または軟化する感温ペレット４２と、感温ペレット４２を押圧する強圧縮ばね４３と、筒状ケース４１の開口を閉止する絶縁蓋体４４と、絶縁蓋体４４に当接した弱圧縮ばね４５と、絶縁蓋体４４を貫通した内端を固定接点４００とした第１リード４６と、第１リード４６および筒状ケース４１と電気接続した可動接点４７と、第１リード４６の一部を囲み絶縁蓋体４４の外端部を覆って設けられ筒状ケース４１の開口端部を封止した封止樹脂４８と、筒状ケース４１の片端に配設された第２リード４９とを備え、可動接点４７は、導電基材と、前記導電基材の所定表面を覆った導電性部材とからなり、前記導電性部材は、固定接点４００および筒状ケース４１との接触部を含む所望部分のみに設けられ、ヤング率・剛性率が前記導電基材と異なる材料から構成されたことを特徴とする。前記可動接点における前記導電性部材は、前記導電基材の固定接点および筒状ケースとの接触部に、前記導電基材の平板面上に導電性部材を重ね合わせたオーバーレイまたは導電基材に設けたキャビティに導電性部材を嵌め込み象嵌したインレイで設けてもよい。前記可動接点は、導電基材と導電性部材から構成されるため、ヤング率の異なる材料の組み合わせができ、また接点材自体の厚みも必要に応じて変化させることができる。したがって、本発明の感温ペレット型温度ヒューズの可動接点は、ばね特性を所望範囲に調整することが容易となり、焼鈍による可動接点材の弾発力の低下を抑制する。前記オーバーレイまたはインレイを施した表面は、必ずしも導電基材面と同一平面（平坦）でなくてもよく、オーバーレイ部またはインレイ部により凹凸に構成してもよい。例えば、可動接点４７は、図４には特に図示しないが、図２に記載されるように、圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良いヤング率・剛性率の高い弾発性の導電基材２１と、固定接点４００との接触部を含む所望部分２２ａおよび筒状ケース４１との接触部２２ｂに導電基材２１よりもヤング率・剛性率が低い導電性部材２２ａ，２２ｂからなるオーバーレイ層またはインレイ層を設ける。感温ペレット型温度ヒューズ４０は、さらに必要に応じて強圧縮ばね４３の両端に押板４０１を設けてもよく、さらに必要に応じて絶縁碍管４０２を第１リード４６に挿通すると共に封止樹脂４８で固着してもよい。

本発明の実施例１として、図１の温度ヒューズ用接点材１０を示す。温度ヒューズ用接点材１０は、弾発力を有し圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良くヤング率・剛性率の高いＣｕまたはＣｕ合金から選択されたリン青銅の導電基材１１（Ｃｕ－８Ｓｎ－０．２Ｐ，ヤング率１１０［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率４３［G／ＧＰａ］，電気抵抗２．３［μΩ・ｃｍ］）と、導電基材１１の固定接点および筒状ケースの接触部を含む所望部分に導電基材１１よりもヤング率・剛性率が低く、かつ導電基材１１よりも電気抵抗値が低いＡｇまたはＡｇ合金の導電性部材１２（ヤング率８２．７［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率３０．３［G／ＧＰａ］，電気抵抗１．４７［μΩ・ｃｍ］）で構成される。前記Ａｇ合金製の導電性部材１２は、ＡｇＣｕＯ，ＡｇＳｎＯ _２ ，ＡｇＳｎＯ _２ －Ｉｎ _２ Ｏ _３ などの含酸化物金属合金の何れか１つを含むＡｇ合金、またはＡｇＮｉなどのＡｇ合金から選択される。導電性部材１２は、特にそれのみに限定されないが導電基材１１よりも電気抵抗値が低いものであってもよい。温度ヒューズ用接点材１０は、図２ないし図３に示した感温ペレット型温度ヒューズの可動接点２０、３０に成形され、感温ペレット型温度ヒューズに利用される。温度ヒューズ用接点材１０のヤング率・剛性率を調整する手段としては、導電基材１１と導電性部材１２とに厚みの差をつける方法、導電基材１１と導電性部材１２との材料間で圧延／鍛造などによる加工硬化の程度を変えたり何れか片方のみに施工することにより差を設ける方法、または導電基材１１と導電性部材１２との材料間で焼入／焼鈍などの熱処理の程度を変えたり何れか片方のみに左記熱処理を施して差を設ける方法、導電性部材１２を構成するＡｇ合金のＣｕＯ，Ni，ＳｎＯ_２，Ｉｎ_２Ｏ_３の含有量を増減させる方法が利用できる。

本発明の実施例３の可動接点２０、５０を図２および図５に示す。可動接点２０、５０は、弾発力を有し圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良くヤング率・剛性率の高いＣｕまたはＣｕ合金から選択されたリン青銅の導電基材２１、５１（Ｃｕ－８Ｓｎ－０．２Ｐ，ヤング率１１０［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率４３［G／ＧＰａ］，電気抵抗２．３［μΩ・ｃｍ］）と、導電基材２１、５１の固定接点および筒状ケースの接触部を含む所望部分に導電基材２１、５１よりもヤング率・剛性率が低く、かつ導電基材２１、５１よりも電気抵抗値が低いＡｇまたはＡｇ合金から選択された銀の導電性部材２２ａ，２２ｂおよび５２（ヤング率８２．７［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率３０．３［G／ＧＰａ］，電気抵抗１．４７［μΩ・ｃｍ］）で構成される。さらに導電基材５１と導電性部材５２との界面には、図５に示すように、両材料の相互拡散の防止および密着性改善のためのＮｉめっき層からなる金属界面層５３を設ける。可動接点２０、５０は、ヤング率・剛性率が互いに異なる導電基材と、導電性部材とからなり、前記導電性部材は、特にそれのみに限定されないが前記導電基材よりも電気抵抗値が低いものであってもよい。

本発明の実施例４として、図４の感温ペレット型温度ヒューズ４０を示す。感温ペレット型温度ヒューズ４０は、良導電性かつ良熱伝導性の筒状ケース４１の内部に、特定温度で溶融または軟化する感温ペレット４２と、感温ペレット４２を押圧する強圧縮ばね４３と、筒状ケース４１の開口を閉止する絶縁蓋体４４と、絶縁蓋体４４に当接した弱圧縮ばね４５と、絶縁蓋体４４を貫通した内端を固定接点４００とした第１リード４６と、第１リード４６および筒状ケース４１と電気接続した可動接点４７と、第１リード４６の一部を囲み絶縁蓋体４４の外端部を覆って設けられ筒状ケース４１の開口端部を封止した封止樹脂４８と、筒状ケース４１の片端に配設された第２リード４９を備え、可動接点４７は、弾発力を有し圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良くヤング率・剛性率の高いＣｕまたはＣｕ合金から選択されたリン青銅の導電基材（Ｃｕ－８Ｓｎ－０．２Ｐ，ヤング率１１０［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率４３［G／ＧＰａ］，電気抵抗２．３［μΩ・ｃｍ］）と、この導電基材の固定接点４００および筒状ケース４１の接触部周辺のみを覆った前記導電基材よりもヤング率・剛性率が低く、かつ前記導電基材よりも電気抵抗値が低いＡｇまたはＡｇ合金から選択された導電性部材（ヤング率８２．７［Ｅ／ＧＰａ］，ずれ弾性率３０．３［G／ＧＰａ］，電気抵抗１．４７［μΩ・ｃｍ］）で構成される。前記Ａｇ合金の導電性部材は、ＡｇＣｕＯ，ＡｇＳｎＯ _２ ，ＡｇＳｎＯ _２ －Ｉｎ _２ Ｏ _３ などの含酸化物金属合金の何れか１つを含むＡｇ合金、またはＡｇＮｉなどのＡｇ合金から選択される。可動接点４７は、ヤング率・剛性率が互いに異なる導電基材と、導電性部材とからなり、前記導電性部材は、特にそれのみに限定されないが前記導電基材よりも電気抵抗値が低いものであってもよい。可動接点４７のヤング率・剛性率を調整する手段としては、前記導電基材と前記導電性部材とに厚みの差をつける方法、前記導電基材と前記導電性部材との材料間で圧延／鍛造などの加工硬化の程度を変えたり何れか片方のみに施工して差を設ける方法、または前記導電基材と前記導電性部材との材料間で焼入／焼鈍などの熱処理の程度を変えたり何れか片方のみに左記熱処理を施して差を設ける方法、前記導電性部材を構成するＡｇ合金のＣｕＯ，Ni，ＳｎＯ_２，Ｉｎ_２Ｏ_３の含有量を増減させる方法が利用できる。

Claims (27)

1. 導電基材と、前記導電基材の表面のうち所定部位を覆って設けた導電性部材とを備え、前記導電性部材は、少なくとも前記温度ヒューズの固定接点および筒状ケースの接触部に設けられ、ヤング率・剛性率が前記導電基材と異なる材料から構成されたことを特徴とする温度ヒューズ用接点材。
2. 前記導電性部材は、前記接触部にオーバーレイまたはインレイで設けたことを特徴とする請求項１に記載の温度ヒューズ用接点材。
3. 前記導電基材は、ＣｕまたはＣｕ合金あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の温度ヒューズ用接点材。
4. 前記導電性部材は、ＡｇまたはＡｇ合金であることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１つに記載の温度ヒューズ用接点材。
5. 前記Ａｇ合金は、ＡｇＣｕＯ，ＡｇＳｎＯ_２，ＡｇＳｎＯ_２－Ｉｎ_２Ｏ_３またはＡｇＮｉのいずれかから選択されたことを特徴とする請求項４に記載の温度ヒューズ用接点材。
6. 前記導電基材と前記導電性部材との界面にＡｇめっき層、Ｎｉめっき層、Ｎｉ-Ｐ合金めっき層、Ｎｉを主成分とする合金めっき層の何れかからなる金属界面層を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１つに記載の温度ヒューズ用接点材。
7. 前記導電基材は、前記導電性部材よりも弾発力を有し圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良くヤング率・剛性率の高い材料から構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか１つに記載の温度ヒューズ用接点材。
8. 前記導電性部材は、前記導電基材よりもヤング率・剛性率が低い材料から構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか１つに記載の温度ヒューズ用接点材。
9. 前記導電性部材は、さらに前記導電基材よりも電気抵抗が低い材料から構成されたことを特徴とする請求項８に記載の温度ヒューズ用接点材。
10. 導電基材と、前記導電基材の表面のうち所定部位を覆って設けた導電性部材とを備え、前記導電性部材は、少なくとも前記温度ヒューズの固定接点および筒状ケースの接触部に設けられ、ヤング率・剛性率が前記導電基材と異なる材料から構成されたことを特徴とする可動接点。
11. 前記導電性部材は、前記接触部にオーバーレイまたはインレイで設けたことを特徴とする請求項１０に記載の可動接点。
12. 前記導電基材は、ＣｕまたはＣｕ合金あることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の可動接点。
13. 前記導電性部材は、ＡｇまたはＡｇ合金であることを特徴とする請求項１０ないし請求項１２の何れか１つに記載の可動接点。
14. 前記Ａｇ合金は、ＡｇＣｕＯ，ＡｇＳｎＯ_２，ＡｇＳｎＯ_２－Ｉｎ_２Ｏ_３またはＡｇＮｉのいずれかから選択されたことを特徴とする請求項１３に記載の可動接点。
15. 前記導電基材と前記導電性部材との界面にＡｇめっき層、Ｎｉめっき層、Ｎｉ-Ｐ合金めっき層、Ｎｉを主成分とする合金めっき層の何れかからなる金属界面層を設けたことを特徴とする請求項１０ないし請求項１４の何れか１つに記載の可動接点。
16. 前記導電基材は、前記導電性部材よりも弾発力を有し圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良くヤング率・剛性率の高い材料から構成されたことを特徴とする請求項１０ないし請求項１４の何れか１つに記載の可動接点。
17. 前記導電性部材は、前記導電基材よりもヤング率・剛性率が低い材料から構成されたことを特徴とする請求項１０ないし請求項１６の何れか１つに記載の可動接点。
18. 前記導電性部材は、さらに前記導電基材よりも電気抵抗が低い材料から構成されたことを特徴とする請求項１７に記載の可動接点。
19. 良導電性かつ良熱伝導性の筒状ケースの内部に、特定温度で溶融または軟化する感温ペレットと、前記感温ペレットを押圧する強圧縮ばねと、前記筒状ケースの開口を閉止する絶縁蓋体と、前記絶縁蓋体に当接した弱圧縮ばねと、前記絶縁蓋体を貫通した内端を固定接点とした第１リードと、前記第１リードおよび前記筒状ケースと電気接続した可動接点と、前記第１リードの一部を囲み前記絶縁蓋体の外端部を覆って設けられ前記筒状ケースの開口端部を封止した封止樹脂と、前記筒状ケースの片端に配設された第２リードとを有し、前記可動接点は、導電基材と、前記導電基材の所定表面を覆った導電性部材とからなり、前記導電性部材は、少なくとも前記固定接点および前記筒状ケースの内壁面との接触部に設けられ、ヤング率・剛性率が前記導電基材と異なる材料から構成されたことを特徴とする感温ペレット型温度ヒューズ。
20. 前記導電性部材は、前記接触部にオーバーレイまたはインレイで設けたことを特徴とする請求項１９に記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
21. 前記導電基材は、ＣｕまたはＣｕ合金あることを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
22. 前記導電性部材は、ＡｇまたはＡｇ合金であることを特徴とする請求項１９ないし請求項２１の何れか１つに記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
23. 前記Ａｇ合金は、ＡｇＣｕＯ，ＡｇＳｎＯ_２，ＡｇＳｎＯ_２－Ｉｎ_２Ｏ_３またはＡｇＮｉのいずれかから選択されたことを特徴とする請求項２２に記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
24. 前記導電基材と前記導電性部材との界面にＡｇめっき層、Ｎｉめっき層、Ｎｉ-Ｐ合金めっき層、Ｎｉを主成分とする合金めっき層の何れかからなる金属界面層を設けたことを特徴とする請求項１９ないし請求項２３の何れか１つに記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
25. 前記導電基材は、前記導電性部材よりも弾発力を有し圧縮しやくすくかつ圧縮戻り性が良くヤング率・剛性率の高い材料から構成されたことを特徴とする請求項１９ないし請求項２４の何れか１つに記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
26. 前記導電性部材は、前記導電基材よりもヤング率・剛性率が低い材料から構成されたことを特徴とする請求項１９ないし請求項２５の何れか１つに記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
27. 前記導電性部材は、さらに前記導電基材よりも電気抵抗が低い材料から構成されたことを特徴とする請求項２６に記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
    

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