JP3065371B2 - 合金型温度ヒュ−ズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒュ−ズエレメントに低
融点可溶合金片を用いた温度ヒュ−ズ、すなわち、合金
型温度ヒュ−ズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヒュ−ズエレメントに低融点可溶合金片
を用いた温度ヒュ−ズ、すなわち、合金型温度ヒュ−ズ
においては、当該温度ヒュ−ズによって保護しようとす
る電気機器が過電流によって発熱すると、その発生熱に
よって温度ヒュ−ズの低融点可溶合金片が溶断し、その
溶断に基づく通電遮断により電気機器の異常発熱を未然
に防止している。

【０００３】この合金型温度ヒュ−ズの低融点可溶合金
片の溶断機構は、低融点可溶合金片が溶融され、この溶
融合金とリ−ド導体との間に作用する界面エネルギ−と
溶融合金自体に作用する表面エネルギ−とによって溶融
合金がリ−ド線先端を核として球状化され、この球状化
により溶融合金が分断されることにあり、この分断と同
時に分断溶融合金間にア−クが発生し、その球状化の進
行にしたがい分断間距離がア−ク遮断距離に達すると、
そのア−クの遮断によって実質上通電が遮断される。

【０００４】上記溶融合金の球状化分断においては、溶
融合金とリ−ド線との間に作用する界面エネルギ−が大
であるほど、球状化分断をより、迅速，スム−ズに行わ
せ得る。而るに、溶融合金とリ−ド線との間に作用する
全界面エネルギ−は、溶融合金表面とリ−ド線表面との
境界線の長さに略比例し、低融点可溶合金片の線径に比
べて、リ−ド線の線径が余り小さいと、その境界線の長
さが短くなり、その全界面エネルギ−が小となって、溶
融合金の球状化分断が生じ難くなるので、リ−ド線径を
ある程度太くする必要がある。

【０００５】上記合金型温度ヒュ−ズとしては、各種形
式のものが使用されている。図４は箱型ケ−スタイプを
示し、互いに、並行なリ−ド線１',１'間の先端に低融
点可溶合金片２'を橋設し、該低融点可溶合金片２'上に
フラックス３'塗布し、該フラックス塗布低融点可溶合
金片を箱型ケ−ス４'で包囲し、ケ−ス開口とリ−ド線
との間を接着剤５'で封止してある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】温度ヒュ−ズを電気機
器に接続する場合、通常その電気機器の温度ヒュ−ズ接
続用線と温度ヒュ−ズのリ−ド線とを捩じり合わせうえ
でハンダ付けしている。しかしながら、この捩じり合わ
せの際、温度ヒュ−ズのリ−ド線に捩じりモ−メントが
作用し、上記溶融合金の球状化分断を迅速，スム−ズに
行わせ得るに足る線径のリ−ド線の下ではリ−ド線の捩
じり剛性が大であるために、そのモ−メントが図４にお
いてリ−ド線と封止接着剤との界面に伝達されて、その
界面が剥離される畏れがある。かかる界面剥離のもとで
はケ−ス内の気密性が喪失され、低融点可溶合金片の酸
化が余儀なくされ、合金型温度ヒュ−ズの的確な作動を
保証し難い。

【０００７】本発明の目的は、低融点可溶合金片の球状
化分断を迅速，スム−ズに行わしめ得ると共にリ−ド線
に捩じりモ−メントが作用しても、リ−ド線と封止接着
剤との界面の剥離をよく防止し得る合金型温度ヒュ−ズ
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る合金型温度
ヒュ−ズは、リ−ド線間に低融点可溶合金片を接続し、
該低融点可溶合金片をケ−スで包囲し、該ケ−スの開口
とリ−ド線との間を接着剤で封止した温度ヒュ−ズ、ま
たは、リ−ド線間に低融点可溶合金片を接続し、該低融
点可溶合金片を絶縁物で被覆した温度ヒュ−ズにおい
て、外部の断面円形のリ−ド線部分を他の断面円形のリ
−ド線部分に較べて細くし、該他の断面円形のリ−ド線
部分の線径を上記低融点可溶合金片の線径の０．７〜
１．３倍としたことを特徴とする構成である。

【０００９】

【作用】低融点可溶合金片を接合するリ−ド線部分の線
径を低融点可溶合金片の線径に略等しくしているので、
低融点可溶合金片の溶融時での溶融合金表面とリ−ド線
表面との境界線長さを充分に確保でき、溶融合金とリ−
ド線との間に充分な界面エネルギ−を作用させ得、溶融
合金の球状化分断を迅速，スム−ズに行わせ得る。又、
外部のリ−ド線部分を細くしてあるから、そのリ−ド線
部分に捩じりモ−メントが作用した時の最大捩じり応力
を大きくし得、そのリ−ド線部分の捩じれ変形によって
捩じれモ−メントが、リ−ド線と封止接着剤との界面に
伝達するのを抑制でき、その界面剥離を防止できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１の（イ）は本発明の実施例を示す縦断面図、図１の
（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。

【００１１】図１において、１はリ−ド線であり、本体
部１１と本体部１１よりも線径の小な細径部１２とを有
し、互いに並行に配設してある。２はリ−ド導体１，１
間の先端に溶接により橋設した低融点可溶合金片であ
り、この低融点可溶合金片２の線径(断面が非円形の場
合は、同一断面積の円形断面の径)Ｒ₁に対し、リ−ド線
１の本体部１１の径Ｒ₂をＲ₂＝（０．７〜１．３）
Ｒ₁、好ましくは（０．７〜１．１）Ｒ₁としてある。３
は低融点可溶合金片２上に塗布したフラックスである。
４は箱型ケ−ス例えば、セラミックスケ−スであり、フ
ラックス塗布低融点可溶合金片２を包囲している。５は
リ−ド導体１とケ−ス開口とを封止した接着剤、例え
ば、エポキシ樹脂であり、リ−ド線本体部１１をこの封
止接着剤５に埋入し、リ−ド線細径部１２を封止接着剤
５の外部に配設してある。

【００１２】上記において、リ−ド線細径部１２の半径
をｒとすると、リ−ド線１に捩じれモ−メントＭが作用
したときにリ−ド線細径部１２に発生する最大剪断応力
τ（リ−ド線細径部の最外周に発生する応力）は、 τ＝２Ｍ／πｒ³ （１） で与えられる。

【００１３】而るに、リ−ド線に捩じれモ−メントが作
用しても、リ−ド線細径部１２及びリ−ド線本体部１１
を共に断面円形にし、かつリ−ド線本体部１１の径を低
融点可溶合金片の径の０．７〜１．３倍に抑えての条件
のもとでリ−ド線細径部の線径をリ−ド線本体部１１の
線径よりも細くしてあるから、その境界での捩じれ剛性
の急峻な変化を充分に排除してその境界の捩じれ集中に
よる破断をよく防止でき、リ−ド線細径部の全長にわた
り上記式（１）の剪断応力τを一様に作用させ得、この
式（１）の剪断応力τを大にし得て（リ−ド線細径部の
半径ｒが小であるため）、リ−ド線細径部を全長にわた
り一様に充分に捩じれ変形させ得てその捩じれ変形によ
り捩じれモ−メントをよく吸収でき、リ−ド線１と封止
接着剤５との接着界面に捩じれモ−メントが伝達される
のをよく防止でき、接着界面に作用する捩じれモ−メン
トを充分に小さくできる。その接着界面に作用するモ−
メントをｍ、接着界面におけるリ−ド線１の線径をＲ、
接着界面に作用する剪断応力をτ’、接着界面の長さ
（封止接着剤の厚み）をｔとすれば、２πＲτ’ｔＲ＝
ｍ、従って、 τ’＝ｍ／２πＲ^２ｔ （２） である。

【００１４】而るに、リ−ド線細径部１２の捩じれ変形
により捩じれモ−メントを吸収し得て上記ｍを小にで
き、しかも、リ−ド線本体部１１を封止接着剤５に埋入
して上記第２式でのＲを大にしてあるから、リ−ド線１
と封止接着剤５との接着界面に作用する剪断応力をτ'
を充分に小にでき、その接着界面の剥離をよく防止でき
る。

【００１５】上記合金型温度ヒュ−ズにおいては、リ−
ド線本体部１１の線径を低融点可溶合金片２の線径の
０．７倍以上としてあるから、当該温度ヒュ−ズ作動時
での溶融合金表面とリ−ド線表面との境界線長さを低融
点可溶合金片の外周長さ（境界線の最大長さ）に略等し
くでき、その境界に作用する界面エネルギ−を大きくで
き、溶融合金を迅速、スム−ズに球状化分断できる。

【００１６】又、リ−ド線本体部１１の線径を低融点可
溶合金片２の線径の１．３倍以下、好ましくは１．１倍
以下としてあるから、ケ−ス４の厚みを薄くでき、温度
ヒュ−ズ本体部の薄型化をよく保証できる。

【００１７】上記リ−ド線１には部分的に細線加工した
もの、本体部１１と細径部１２とをハンダ付け又は溶接
したもの、或いは本体部１１と細径部１２とをかしめ接
合したもの等を使用できる。この場合、リ−ド線本体部
１１と細径部１２とを接合する前に、リ−ド線本体の先
端間に低融点可溶合金片を橋設し、この低融点可溶合金
片にフラックスを塗布し、このフラックス塗布低融点可
溶合金片にケ−スを被せ、ケ−ス開口とリ−ド線との間
を接着剤で封止したのち、リ−ド線本体部にリ−ド線細
径部を接続することもでき、この場合、リ−ド線本体部
を封止接着剤から１〜１０ｍｍ程度突出させておくこと
が好ましい。上記リ-ド線細径部の線径はリ-ド線本体部
の線径に対し、０．６〜０．２倍とすることが好まし
い。

【００１８】本発明は、図２に示す筒型ケ−スタイプに
も適用できる。図において、１，１は本体部１１と細線
部１２とからなるリ−ド線を、２はリ−ド線１，１の本
体部１１，１１間に接続した低融点可溶合金片を、３は
低融点可溶合金片２上に塗布したフラックスを、４はフ
ラックス塗布低融点可溶合金片上に挿通した筒状ケ−ス
を、筒状ケ−ス４の各端とリ−ド線本体部１１との間を
封止した接着剤をそれぞれ示し、リ−ド線本体部１１の
線径Ｒ₂は低融点可溶合金片２の線径Ｒ₁に対し、Ｒ₂＝
（０．７〜１．３）Ｒ₁、好ましくは（０．７〜１．
１）Ｒ₁とされ、細径部１２の線径ｒは本体部１１の線
径Ｒ₂の０．２〜０．６倍とされている。

【００１９】更に、本発明は、図３に示すように、フラ
ックス塗布低融点可溶合金片に絶縁性樹脂を直接被覆し
たものにも適用できる。図において、１，１は本体部１
１と細線部１２とからなるリ−ド線を、２はリ−ド線
１，１の本体部１１，１１間に接続した低融点可溶合金
片を、３は低融点可溶合金片２上に塗布したフラックス
を、６はフラックス塗布低融点可溶合金片上にディツピ
ング塗装等によって被覆した樹脂絶縁層をそれぞれ示
し、リ−ド線細径部１２を樹脂絶縁層６の外部に配設し
てある。

【００２０】

【発明の効果】本発明の合金型温度ヒュ−ズは上述した
通りの構成であり、ケ−ス又は絶縁被覆層外のリ−ド線
部分を細くしてあるから、機器の温度ヒュ−ズ接続用線
とリ−ド線とを捩じり合わせの上ハンダ付けしても、そ
の際の捩じりモ−メントがリ−ド線と接着剤又は絶縁物
との接着界面に伝達されるのを、その細径部の捩じれ変
形によってよく抑制でき、しかもその界面でのリ−ド線
部分の線径を大にしてあるから、その界面に発生する剪
断応力をそれだけ小さくでき、この捩じれモ−メントの
抑制作用と界面応力低減作用との相乗作用によってその
界面剥離をよく防止できる。

【００２１】更に、低融点可溶合金片を接続するリ−ド
線部分の線径を低融点可溶合金片の線径の０．７倍以上
としてあるから、当該温度ヒュ−ズ作動時での溶融合金
表面とリ−ド線表面との境界線長さを低融点可溶合金片
の外周長さに略等しくでき、その境界に作用する界面エ
ネルギ−を大きくでき、溶融合金を迅速、スム−ズに球
状化分断できる。又、リ−ド線本体部の線径を低融点可
溶合金片の線径の１．３倍以下としてあるから、ケ−ス
の厚みを薄くでき、温度ヒュ−ズ本体部の薄型化をよく
保証できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す縦断面図（イ）並びに図
（イ）のロ−ロ断面図である。

【図２】本発明の別実施例を示す説明図である。

【図３】本発明の他の別実施例を示す説明図である。

【図４】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ リ−ド線 １１ リ−ド線の他の部分 １２ 細径部 ２ 低融点可溶合金片 ４ ケ−ス ５ 接着剤 ６ 絶縁被覆層

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リ−ド線間に低融点可溶合金片を接続し、
   該低融点可溶合金片をケ−スで包囲し、該ケ−スの開口
   とリ−ド線との間を接着剤で封止した温度ヒュ−ズにお
   いて、封止接着剤より外部の断面円形のリ−ド線部分を
   他の断面円形のリ−ド線部分に較べて細くし、該他の断
   面円形のリ−ド線部分の線径を上記低融点可溶合金片の
   線径の０．７〜１．３倍としたことを特徴とする合金型
   温度ヒュ−ズ。
2. 【請求項２】リ−ド線間に低融点可溶合金片を接続し、
   該低融点可溶合金片を絶縁物で被覆した温度ヒュ−ズに
   おいて、外部の断面円形のリ−ド線部分を他の断面円形
   のリ−ド線部分に較べて細くし、該他の断面円形のリ−
   ド線部分の線径を上記低融点可溶合金片の線径の０．７
   〜１．３倍としたことを特徴とする合金型温度ヒュ−
   ズ。