JP3074595U

JP3074595U - 基板実装型高遮断容量小型ヒューズ

Info

Publication number: JP3074595U
Application number: JP2000004675U
Authority: JP
Inventors: 秀和桑原
Original assignee: SOC Corp
Current assignee: SOC Corp
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2001-01-19
Anticipated expiration: 2006-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】プリント基板への実装が容易で、信頼性が高
く、小型化できる遮断容量の大きいヒューズを提供する
ものである。【解決手段】先端部がプリント基板の貫通孔に挿入され
る凸部２１を導電性端子部２０に一体構造で設ける。本
体１０は、絶縁材料で形成され、円柱又は四角柱の形状
をしており、その長手方向の両端面間を貫通する貫通孔
が設けられている。凹部を有するキャップ状の導電性端
子部２０が本体１０の両端面の外周面に嵌合されるが前
記凸部２１はこの導電性端子部２０の凹部側面に設けら
れている。導電性端子部２０の凹部底面には貫通孔が設
けられていて、可溶体４０が導電性端子部２０の凹部底
面の孔を通って本体１０の貫通孔に架張され、可溶体の
各端面は導電性端子部２０の凹部底面外側で溶接され
る。さらに、凹部を有するカバー３０が導電性端子部２
０の外周面に嵌合される構造である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、プリント基板に実装される遮断容量の大きい小型のヒューズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

比較的定格電流の大きい高遮断容量ヒューズをプリント基板に実装する場合、これまでは、ヒューズクリップをプリント基板に先ず半田付けし、そのヒューズクリップにヒューズを装着するという方法でヒューズをプリント基板に実装してきた。また、プリント基板に取り付けるための台２５を溶接等でヒューズの端子部分に接続し、その台２５を基板に半田付けしたり、例えば図５に示すヒューズを基板の上に置き、プリント基板にビスで機械的に固定し、プリント基板に設けられた配線に電気的に接続する方法が一般的に利用されてきた。ヒューズの発熱量が大きい場合には、実開平１−７７２４５号公報に開示される大容量ヒューズの取付構造も提案されている。

【０００３】可溶体をヒューズの端子に電気的に接続する方法として、図６に示すように、可溶体を筒の内部に斜めに架張し、可溶体の各端部を筒の外周面上に係り止めし、この状態でキャップ状の端子を筒の両端部に嵌め込み、端子と可溶体を密着させる方法が用いられてきた。キャップ状の端子を嵌めやすくしかも可溶体と端子との接触面積を大きくするため、比較的定格電流の大きいヒューズでは、図７に示すような板エレメント又はリボンエレメントとよばれる細長い板状のエレメントの数箇所に穴や括れを設けた狭隘部を有する可溶体４５が用いられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の比較的定格電流の大きい高遮断容量ヒューズには、プリント基板への自動実装が難しく、プリント基板に実装するのに手間がかかるという問題点のほか、次のような信頼性、小型化に関する問題点も存在する。

【０００５】板状のエレメントが狭隘部を有する場合、板厚の薄さに加え幅が狭いので、その狭隘部は機械的強度が弱く、過電流が流れるたびに可溶体は熱膨張するが、金属疲労によるクラックが容易に発生し、溶断しやすくなる。また、例えば、タイムラグ特性を持たせるため可溶体に低融点金属をのせることが知られているが、過電流により可溶体が加熱されると低融点金属のマイグレイションが起こり、その部分の金属組成及び構造が少しずつ変化し、結果として溶断しやすくなってしまう。

【０００６】また、キャップ状の端子と可溶体との接触面積を大きくし、端子と筒との十分な結合強度を得るため、端子は筒の両端面に深く嵌め込む必要があり、このため十分な端子間距離を確保するためには全長を短くすることができず、小型化するのに適当でない。板エレメント又はリボンエレメントと呼ばれる可溶体では、厚さは薄いものの幅が広く、可溶体を収める筒内部の空間を広くする必要があり、小型化するには不都合である。比較的小さな過電流でヒューズが動作する場合は、狭隘部のみが溶断し回路を開放するが、大きな過電流を遮断する際には、可溶体のほぼ全てが瞬時に金属蒸気化する。電線状の可溶体と比較して発生する金属蒸気量が多く、そのためアーク放電が継続しやすく小型化した場合、遮断容量が下がる原因となる。

【０００７】更に、ヒューズの端子部分にプリント基板に取り付けるための台２５を溶接等で接続し、ビスでプリント基板に固定する構造などでは、その台２５のため全体として寸法が大きくなってしまい、小型化に適さない。

【０００８】本考案が解決しようとする課題は、プリント基板への実装が容易で、信頼性が高く、小型化できる遮断容量の大きいヒューズを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案に係わる基板実装型高遮断容量小型ヒューズは、前記の課題を解決したものであって、先端部がプリント基板の貫通孔に挿入される凸部２１が導電性端子部２０に一体構造で設けられている高遮断容量の小型ヒューズである。本体１０は、絶縁材料で形成され、円柱又は四角柱の形状をしており、その長手方向の両端面間を貫通する貫通孔が設けられている。凹部を有するキャップ状の導電性端子部２０が本体１０の両端面の外周面に嵌合されるが前記凸部２１はこの導電性端子部２０の凹部側面に設けられている。導電性端子部２０の凹部底面には貫通孔が設けられていて、1本の電線状の金属線の可溶体４０又は複数の金属線を撚った可溶体４０が導電性端子部２０の凹部底面の孔を通って本体１０の貫通孔に架張され、可溶体の各端面は導電性端子部２０の凹部底面外側で溶接される。さらに、凹部を有するカバー３０が導電性端子部２０の外周面に嵌合される構造の小型ヒューズである。

【００１０】本体１０の両端面の外周面に嵌合される凹部を有するキャップ状の導電性端子部２０は、蓋のない立方体又は直方体の箱形状又は円柱のコップ形状のものでもよい。箱形状の場合は長方形の４つの側面の各側面の一辺は底面に接している必要があるが、隣り合う側面は互いに接することなく離れていてもよく、コップ形状の場合は側面が１つの曲面である必要はない。

【００１１】箱形状の場合、長方形の４つの側面は同じ寸法である必要はなく、その１つの側面が他の３つの側面と比較して十分小さくても良く、先端部がプリント基板の貫通孔に挿入される凸部２１はこの小さい側面に連接して設けられる。先端部がプリント基板の貫通孔に挿入される凸部２１が設けられた導電性端子部２０は、立方体又は直方体の展開図の形状をした一枚の金属板の一部を切り取り、これをプレス加工等で折り曲げて形成してもよい。先端部がプリント基板の貫通孔に挿入される凸部２１の先端は二股に分かれていてもよい。

【００１２】導電性端子部２０の凹部底面に設けられる貫通孔の形状はどんな形であってもよいが、導電性端子部２０の凹部底面に凹字の貫通孔を設ける場合、その凹字の貫通孔によって形成された凸部を前記導電性端子部２０の凹部の内側に曲げ、可溶体をその凸部の曲げた部分に接するように架張してもよい。このように可溶体を架張する場合、貫通孔の形状は凹字型でもＵ字型、Ｖ字型でもよい。カバー３０は金属製でも絶縁材料製でもよく、側面の一部が切り取られ欠けた構造でもよい。

【００１３】ヒューズ内部に消弧剤を充填することによって遮断容量が大きくなることが知られているが、遮断容量が十分でない場合は、消弧剤として消弧砂７０をヒューズ内部に充填してもよい。可溶体の各端部を溶接する際には、必要に応じて銅板等を用い、導電性端子部２０と銅板との間に可溶体の端部を挟み込み溶接してもよい。

【００１４】

【実施例】

実施例を図１、図２、図３及び図４に基づいて説明する。図１は実施例を示す斜視図であり、図２は構造の概要を示す組立図である。本体１０は、セラミックス等の耐熱性絶縁材料からなる四角柱に円筒形の貫通孔を設けたものである。導電性端子部２０は、銅に半田メッキを施したもので、プレス加工により形成される。先端がプリント基板の貫通孔に挿入される凸部２１は二股になっており、導電性端子部２０と一体で形成されている。導電性端子部２０の凹部底面に凹字の貫通孔を設け、その凹字の貫通孔によって形成された凸部を導電性端子部２０の内側に曲げている。導電性端子部２０は本体１０の両端面の外周面に嵌合され、エポシキ系接着剤で固定される。図３は断面図であり、図４はその拡大図である。図３又は図４に示すように、可溶体４０は導電性端子部２０の凹部底面の凹字の貫通孔によって形成された凸部を内側に曲げた部分の上を通過し、可溶体４０の各端部は導電性端子部２０の凹部底面の外側と銅板ディスク５０で挟まれた状態で溶接されている。カバー３０は銅に半田メッキを施したもので導電性端子部２０に嵌合する際、可溶体の溶接面が邪魔にならないようカバー３０底面にくぼみを形成してある。可溶体４０の各端部を溶接後、接着剤６０で導電端子部２０の凹部底面の貫通孔の一つを塞ぐとともに、底面の貫通孔が接着剤で塞がれた導電性端子部２０にカバー３０を嵌合し接着剤で固定し、導電性端子部２０のもう一方の底面の貫通孔より消弧砂７０を充填する。最後に消弧砂７０を注入した導電性端子底面の貫通孔を接着剤で塞ぎ、カバー３０を嵌合し接着剤で固定する。

【００１５】

【考案の効果】

本考案に係わる小型ヒューズでは、導電性端子部２０に設けられた凸部の先端部がプリント基板の貫通孔に挿入されるので、ヒューズをプリント基板に実装しやすく、抵抗、コンデンサー等の電子部品で実用化されている自動実装に適した形状をしている。特に、先端部がプリント基板の貫通孔に挿入される凸部２１の先端を二股にした場合は、ヒューズがプリント基板に載せられた状態で、安定しており、多少の振動や溶融半田の噴流では倒れたりしない。自動半田付け装置での半田付けにも十分耐えうる構造である。先端部がプリント基板の貫通孔に挿入される凸部２１の先端部を二股にした場合は、二股部はある程度しか基板に挿入されないので、この凸部２１の形状及び寸法を変えることよって、プリント基板とヒューズ本体との距離をある一定値にすることができる。プリント基板とヒューズ本体との間にある一定の距離を確保することによって、ヒューズからプリント基板、プリント基板からヒューズへの熱伝導を抑制し、ヒューズの安定した動作に役立つ。

【００１６】本考案品では可溶体は一本の金属線又は複数の金属線を撚って形成されるので、機械的に弱い部分は存在しない。従って、断続的な過電流による可溶体の熱的膨張と収縮が繰り返されても、金属疲労によるクラックの発生は起こりづらく、信頼性が高い。例えば、タイムラグ特性を持たせるため可溶体に低融点金属をのせるなどの必要はなく、可溶体の金属線の組成を変えたり、組成の異なる複数の金属線を撚って可溶体を形成することで、金属組成が変化しにくい長期間信頼できる様々な溶断特性のヒューズを実現することが可能である。

【００１７】可溶体の各端部は導電性端子部２０に溶接され、導電性端子部２０に設けられた凸部２１の先端部がプリント基板の貫通孔に挿入されて半田付けされるので、電気的接続は確実で接触抵抗は小さい。本体１０と導電性端子部２０とに必要な結合が得られれば、導電端子部の側面の長さを短くし、端子間距離を長く取ることができる。また、一本の金属線又は複数の金属線を撚った可溶体を用いるので、可溶体を架張する本体１０の貫通孔の寸法を小さくすることができ、ヒューズが大きな電流を遮断するときに発生する金属蒸気量を少なくすることができる。結果として、ヒューズの寸法を小型化することができる。更に、本考案品では、実装する際、ヒューズクリップやプリント基板に取り付けるための台などが不要であるため、全体として寸法を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す斜視図である。

【図２】実施例の構造の概要を示す組立図である。

【図３】実施例の断面図である。

【図４】実施例の断面図で、図３の拡大図である。

【図５】従来の基板実装高遮断容量小型ヒューズを示す
斜視図である。

【図６】従来の基板実装高遮断容量小型ヒューズの断面
図である。

【図７】従来の基板実装高遮断容量小型ヒューズの可溶
体を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０本体２０導電性端子部２１先端がプリント基板の貫通孔に挿入される凸部２３先端部がプリント基板の貫通孔に挿入される凸
部と同じ方向に向く別の凸部３０カバー４０可溶体５０銅板ディスク６０接着剤７０消弧砂

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】耐熱絶縁材料からなり、柱状体の形状を
有し、その長手方向の両端面間を貫通する貫通孔を有す
る本体と、前記本体の両端面の外周面に嵌合される凹部を有するキ
ャップ状の端子であり、前記凹部底面に貫通孔を設けた
一対の導電性端子部と、前記導電性端子部の前記凹部底面に設けられた貫通孔を
通り、前記本体の貫通孔に架張される可溶体と、前記導電性端子部の外周面に嵌合される凹部を有するカ
バーとを備える小型ヒューズにおいて、前記可溶体の各端部が前記導電性端子部の前記凹部底面
外側で溶接されることにより電気的に接続され、かつ、
前記導電性端子部の前記凹部の側面に外側に向かう方向
に先端部がプリント基板の貫通孔に挿入される凸部が前
記導電性端子部に一体構造で設けられた小型ヒューズ。
【請求項２】請求項１に記載される小型ヒューズにお
いて、前記導電性端子部の外周面に嵌合される前記カバ
ーの前記凹部の側面の一部を切り欠いた小型ヒューズ。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載される小型
ヒューズにおいて、前記本体の両端面の外周面に嵌合さ
れる前記導電性端子部の前記凹部の側面の一部を短くし
た短縮部を設け、前記導電性端子部の前記凸部が前記短
縮部に連接して設けられた小型ヒューズ。
【請求項４】請求項１、請求項２又は請求項３に記載
される小型ヒューズにおいて、前記導電性端子部の前記
凹部底面に凹字の貫通孔を設け、前記凹字の貫通孔によ
って形成された凸部を前記導電性端子部の前記凹部の内
側に曲げ、可溶体を前記凸部の曲げた部分に接するよう
に架張した小型ヒューズ。
【請求項５】請求項１、請求項２、請求項３又は請求
項４に記載される小型ヒューズにおいて、先端部がプリ
ント基板の貫通孔に挿入される前記凸部の先端部を二股
にした小型ヒューズ。
【請求項６】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４又は請求項５に記載される小型ヒューズにおいて、前
記可溶体は複数の金属線を撚って形成した小型ヒュー
ズ。