JP2547872Y2 - ヒューズ抵抗器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ヒューズ抵抗器に関す
るものである。

【０００２】

【従来技術】従来、定格動作時には一般の抵抗器と同等
に作用し、異常電流が流れた時には抵抗皮膜の発熱によ
りすみやかに溶断して電気回路を保護するヒューズ抵抗
器が実用化されている。

【０００３】この種のヒューズ抵抗器としては、例え
ば、円柱状の絶縁基体の表面に酸化金属皮膜，金属皮
膜，又はカーボン皮膜を設け、該皮膜をスパイラル状に
カッティングし、該カッティングライン（切り溝）間の
皮膜に、低融点鉛ガラスを塗布したものがある。そして
このヒューズ抵抗器に異常電圧が印加されたときは、該
低融点鉛ガラスが溶解してヒューズ抵抗器が溶断され
る。

【０００４】ところでこの種のヒューズ抵抗器の短時間
過負荷のJIS 規格として、定格電圧の２．５倍の電圧
（これを電力でみれば定格電圧の２乗の６．２５倍の電
力）を５秒間印加した場合に、その抵抗値の変化率が１
％以内であることが要求されている。

【０００５】従ってこの種のヒューズ抵抗器としては、
定格電力の６．２５倍の電力を印加しても溶断せず、定
格電力を所定値以上超えて印加した場合は速やかに溶断
することが望まれる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら従来のヒ
ューズ抵抗器の溶断電力は、その定格電力の１２〜１５
倍が普通であり、これを６．２５倍に近づけることは困
難であった。

【０００７】また溶断後のヒューズ抵抗器の残留抵抗値
はあまり高くならず、非常に高い電力が印加された場合
には電気回路を保護できなかった。

【０００８】そこで本願考案者は、定格電力の７倍の電
力が印加されたときに溶断し、それ以下の電力が印加さ
れた場合は溶断せず、しかも溶断後の残留抵抗値が高く
なるヒューズ抵抗器を得ることを目的として、前記皮膜
抵抗の材質と、切り溝の構造について種々実験検討を繰
り返し、この結果本考案にかかるヒューズ抵抗器を考案
したものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本考案は、円柱状の絶縁基体１１の表面に金属皮膜１
３を無電解メッキし、該金属皮膜１３中にスパイラル状
の切り溝１５をカットし、絶縁基体１１の両端に金属製
のキャップ１７，１７を取り付けたヒューズ抵抗器にお
いて、前記金属皮膜１３としてニッケル６０〜９０ｗｔ
％とリン５〜４０ｗｔ％に、低融点金属として亜鉛５〜
２０ｗｔ％を添加した金属を用い、且つ金属皮膜１３の
有効長Ｌに対する切り溝のカット範囲幅１の割合（カッ
ト率）を５０〜６５％としてヒューズ抵抗器１を構成し
た。

【００１０】

【作用】上記の如く本考案は、金属皮膜１３を構成する
金属として複数の所定の金属を所定の割合で配合したも
のを用い、同時に該配合した金属の特性に合わせて切り
溝１５のカット範囲幅１を所定の範囲に決定したので、
金属皮膜１３の溶断が定格電圧の７倍程度の低い電力倍
率で安定且つ正確に行なえ、また金属皮膜１３の発熱が
集中するのでその溶断は高温且つ短時間で行え、また溶
断後のヒューズ抵抗器１の残留抵抗値を高くできるとい
う作用を同時に達成できることとなる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の１実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は本実施例にかかるヒューズ抵抗器
１を示す図であり、同図（ａ）は側面図（但し被覆２１
は省略してある）、同図（ｂ）は概略側断面図である。

【００１２】同図に示すようにこのヒューズ抵抗器１
は、円柱状の絶縁基体１１の表面に金属皮膜１３を無電
解メッキし、該金属皮膜１３中にスパイラル状の切り溝
１５を設け、前記絶縁基体１１の両端に金属製のキャッ
プ１７，１７を取り付け、該キャップ１７，１７の両端
にリード線１９，１９を取り付け、さらにこのヒューズ
抵抗器１を覆うように被覆２１を塗布して構成されてい
る。

【００１３】次にこのヒューズ抵抗器１の製造方法を説
明する。まず低アルミナ磁器（アルミナ６０〜８０％）
を円柱状に形成した絶縁基体１１を用意し、該絶縁基体
１１の表面に金属皮膜１３を無電解メッキする。ここで
この金属皮膜１３には、ニッケル（Ｎｉ）６０〜９０ｗ
ｔ％とリン（Ｐ）５〜４０ｗｔ％に、亜鉛（Ｚｎ）５〜
２０ｗｔ％を添加したものを用いた。なお亜鉛は低融点
金属として添加するものであるが、この低融点金属の量
が２０ｗｔ％以上だと皮膜を作るのが困難となり、５ｗ
ｔ％未満だと溶断しにくくなる。このため本願考案者
は、この低融点金属の添加量を５〜２０ｗｔ％とした。

【００１４】次にこの絶縁基体１１の両端に金属製のキ
ャップ１７，１７を取り付ける。

【００１５】次に金属皮膜１３中に切り溝１５をスパイ
ラル状にカッティングする。このとき図１（ａ）に示す
ように、金属皮膜１３の有効長Ｌに対する切り溝１５の
カット範囲幅ｌの割合（ｌ／Ｌ）（以下「カット率」と
いう）は５０〜６５％の範囲内とした。

【００１６】カット率を５０％以上としたのは、５０％
以下とすると切り溝１５部分に熱が集中しすぎるためこ
れを定格電力で長時間（例えば１千時間）使用した場
合、ヒューズ抵抗器１の抵抗値の変化率が大きくなり、
その寿命特性が悪くなるからである。即ち抵抗器として
の性能が悪くなるからである。

【００１７】一方カット率を６５％以下としたのは、６
５％以上では熱が集中しないため異常電流が流れたとき
に即座に溶断せずヒューズとしての性能が悪くなるから
である。

【００１８】なお抵抗値の微調整はこの切り溝１５の長
さを変えることで調整できる。

【００１９】そして次にキャップ１７，１７の両端面に
リード線１９，１９を溶接し、さらに金属皮膜１３とキ
ャップ１７，１７の表面にシリコーン塗料からなる被覆
２１を塗布すれば、このヒューズ抵抗器１は完成する。

【００２０】図２は本考案にかかるヒューズ抵抗器１と
比較例にかかるヒューズ抵抗器〜の印加電力に対す
る溶断時間を比較した実験結果を示す図である。

【００２１】ヒューズ抵抗器１，，，はいずれも
定格電力1/2Ｗ，抵抗値１０Ωのものであり、その構造
はそれぞれ以下のとおりである。 ヒューズ抵抗器１・・・金属皮膜としてニッケルとリン
に亜鉛を１５ｗｔ％添加したものを用い、切り溝のカッ
ト率を６０％としたもの。即ち図１に示す本考案のヒュ
ーズ抵抗器１である。 ヒューズ抵抗器・・・金属皮膜としてニッケルとリン
の合金を用い、カット率を８５％としたものに低融点鉛
ガラスを塗布したいわゆる従来品のヒューズ抵抗器であ
る。 ヒューズ抵抗器・・・金属皮膜としてニッケルとリン
に亜鉛を５ｗｔ％未満だけ添加したものを用い、切り溝
のカット率を６０％としたもの。 ヒューズ抵抗器・・・金属皮膜としてニッケルとリン
に亜鉛を１５ｗｔ％添加したものを用い、切り溝のカッ
ト率を８５％としたもの。

【００２２】同図に示すように、従来品のヒューズ抵抗
器は、金属皮膜に低融点鉛ガラスを塗布してあるが、
亜鉛を添加したものより溶融温度が高くしかもカット率
が８５％なので熱が集中しないので、その溶断する電力
はかなり高くなってしまう。

【００２３】これに対してヒューズ抵抗器は、切り溝
のカット率を６０％として熱の集中を図ったため、ヒュ
ーズ抵抗器に比べて溶断する電力は低くなる。しかし
ながら、金属皮膜への亜鉛の添加量が少ないため、目的
の溶断電力（定格電力の７倍の電力）よりも高くなって
しまう。

【００２４】一方ヒューズ抵抗器は、亜鉛の添加量を
１５％として金属皮膜自体の溶融温度を下げたため、ヒ
ューズ抵抗器に比べて溶断する電力は低くなる。しか
しながら、切り溝のカット率を８５％のままとしたため
熱が集中せず、目的の溶断電力よりも高くなってしま
う。

【００２５】これに対して本考案にかかるヒューズ抵抗
器１は、亜鉛の添加量を１５％として金属皮膜自体の溶
融温度を下げ、しかも切り溝のカット率を６０％として
熱の集中を図ったため、定格電力の７倍の電力を６０se
c 印加したときに溶断することができた。なお同図から
わかるように、定格電力の７倍以下の電力では、ヒュー
ズ抵抗器１は極めて溶断しにくい。

【００２６】次に図３は本考案にかかるヒューズ抵抗器
１と従来品にかかるヒューズ抵抗器の溶断後の残留抵
抗値を示す図である。

【００２７】同図に示すようにヒューズ抵抗器よりも
ヒューズ抵抗器１の残留抵抗値の方が平均値で約６倍高
いことがわかる。

【００２８】これは本考案にかかるヒューズ抵抗器１の
方が金属皮膜が高温で短時間に溶断し、その溶断が確実
に行われるためと考えられる。

【００２９】以上本考案にかかるヒューズ抵抗器の１実
施例を説明したが、本考案はこれに限られず、例えば、
上記実施例においては切り溝のターン数を２ターン弱と
したが、抵抗値に応じて該ターン数を増やしても減らし
ても良い。

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【考案の効果】以上詳細に説明したように、本考案にか
かるヒューズ抵抗器によれば、金属皮膜としてニッケル
６０〜９０ｗｔ％とリン５〜４０ｗｔ％に、低融点金属
として亜鉛５〜２０ｗｔ％を添加した配分の金属を用い
ると同時に、該配合した金属皮膜の特性に合わせて切り
溝のカット範囲幅の割合を金属皮膜の有効長に対して５
０〜６５％としたので、これによって始めて金属皮膜の
溶断が定格電圧の７倍程度の低い電力倍率で安定且つ正
確に行なえ、また金属皮膜の発熱が集中するのでその溶
断は高温且つ短時間で行え、また溶断後のヒューズ抵抗
器の残留抵抗値を高くできるという効果を同時に達成で
きるという優れた効果を有する。

【００３３】

【００３４】

【００３５】また金属皮膜は所定配分のニッケルとリン
に亜鉛を添加するだけで製造でき、またこの金属皮膜は
通常の無電解メッキで形成され、しかも該金属皮膜への
切り溝のカッティング方法も従来の抵抗器製造用の自動
カッティング機を使用できる。このため本考案にかかる
ヒューズ抵抗器は低コストで製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例にかかるヒューズ抵抗器１を
示す図であり、同図（ａ）は側面図（但し被覆２１は省
略してある）、同図（ｂ）は概略側断面図である。

【図２】本考案にかかるヒューズ抵抗器１と比較例にか
かるヒューズ抵抗器〜の印加電力に対する溶断時間
を比較した実験結果を示す図である。

【図３】本考案にかかるヒューズ抵抗器１と従来品にか
かるヒューズ抵抗器の溶断後の残留抵抗値を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ ヒューズ抵抗器 １１ 絶縁基体 １３ 金属皮膜 １５ 切り溝 １７，１７ キャップ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状の絶縁基体表面に金属皮膜を無電
   解メッキし、該金属皮膜中にスパイラル状の切り溝をカ
   ットし、前記絶縁基体の両端に金属製のキャップを取り
   付けたヒューズ抵抗器において、前記金属皮膜としてニッケル６０〜９０ｗｔ％とリン５
   〜４０ｗｔ％に、低融点金属として亜鉛５〜２０ｗｔ％
   を添加した金属を用い、 且つ金属皮膜の有効長に対する
   切り溝のカット範囲幅の割合を５０〜６５％としたこと
   を特徴とするヒューズ抵抗器。