JP3185784U

JP3185784U - ジュアルエレメントヒューズ

Info

Publication number: JP3185784U
Application number: JP2013003730U
Authority: JP
Inventors: 紀男長内
Original assignee: 株式会社アサヒ電機製作所
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2023-06-13

Abstract

【課題】溶断特性上の管理を極めて簡略化でき、遅延素子体を形成する低融点金属にＰｂを含有しないジュアルエレメントヒューズを提供する。
【解決手段】表面に銅箔を有する絶縁Ｔ形基板を長手方向から中央部に溝を有するようにした蓄熱板１を打抜き、この蓄熱板の中央部の溝に、略Ｊ形状の先端部を引っ掛け状態で係止させ、蓄熱板の中央部所定の位置に可溶体２を載置し、この部分を鉛を含有しない低融点二元合金４にて接合固定するとともに可溶体側から段付きコイルスプリング５を挿通させてこれらを一体化した遅延素子体を耐熱性絶縁材からなる絶縁筒６内に配置し、段付きコイルスプリングを所定の位置まで引張り絶縁筒の左右に嵌着の口金７に可溶体と導体３の一端をそれぞれ鉛フリーはんだ８により接合固定する。一種類で各定格電流値に共通して対応できるので溶断特性の管理が極めて容易になる。
【選択図】図３

Description

本考案は、電動機、コンデンサ、トランス等から生じる起動時の突入電流等による不要な溶断を防止するために用い、特に電流容量が１から１０アンペア定格値範囲の時限性能を有するヒューズの改良に関する。

従来、この種の時限性能を有するヒューズの構造は、図１の示すような所定の大きさで、絶縁板の表面に銅箔を施しＴ形状にプレスした蓄熱板（イ）上に可溶線（ロ）と導線（ハ）を重ねあるいは突合わせ等により接触した状態で、この部分をＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉからなる低融点金属合金（ニ）により接合固定し、過電流通過時には前記低融金属（ニ）を溶融させ、短絡等の大電流通過時には可溶線（ロ）を溶断させるという溶断機構を有するものであり、前記可溶線（ロ）には抵抗細線、導線（ハ）には銅細線をそれぞれの定格電流定格値に適合させ、さらにこれにＴ形状の可溶線側から段付きコイルスプリング（ホ）を挿通させた遅延素子体を形成し、この遅延素子体を透明なガラス筒（ヘ）の内部に配置し、段付きコイルスプリング（ホ）の末端をガラス筒（ヘ）の他端に係止させ、可溶線（ロ）の先端を所定の位置まで引っ張って一方の導電性金属キャップ（ト）にはんだ（チ）で接合し、他端に被せた導電性金属キャップ（ト）にはんだ（チ）で接合したものであった。

このヒューズにおいては、各定格電流値設定は低融点金属合金と可溶線及び導線の組合わせでおこなっており、特に最大要素である低融点金属合金は各電流値により融点がまちまちで一定しておらず、例えば、１アンペアから１０アンペアに至る定格電流値に、融点の範囲が１００°Ｃから１５０°Ｃの内、性能試験等によりその融点が適合できかつ、特性を満したものを性能管理し、生産している。このため、各定格電流値毎の低融点金属合金、可溶線及び導線の要素の組合わせが複雑化し、生産管理上、非常に管理し難いという欠点があった。

また、昨今の工業製品の製造における有害物質の排除の観点から、はんだ接合材を含む合金類も環境上の配慮から鉛及びその化合物を含有しない素材の使用が必須となっている。
しかしながら、この種の時限性能を有するヒューズにおいて用いられている低融点金属合金にはすべて鉛（Ｐｂ）が含有されており、この限りにおいては有害物質不含有とは言えず、有害物質不含有対応品の要求のある時限性能を有するヒューズの製造ができないという欠点があった。

本考案は、上述した問題点を解決することを目的してなされたものであり、溶断特性上の管理を極めて簡略化し、しかも有害物質不含有のジュアルエレメントヒューズを提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために本考案においては、表面に銅箔を有する絶縁Ｔ形状基板を長手方向から中央部に溝を有するようにした蓄熱板を打抜き、この蓄熱板の中央部の溝に、略Ｊ状導体の先端部を引っ掛け状態で係止させ、前記蓄熱板の中央部所定の位置に可溶体を載置し、この部分を低融点二元合金にて接合固定するとともに可溶体側から段付きコイルスプリングを挿通させてこれらを一体化した遅延素子体を形成し、この遅延素子体を耐熱性絶縁材からなる絶縁筒内に配置し、段付きコイルスプリングを所定の位置まで引張り絶縁筒の左右に嵌着の口金に可溶体と導体の一端を鉛フリーはんだにより接合したジュアルエレメントヒューズとすることにより解決している。

本品に用いられる低融点二元合金は有害物質である鉛を含有しないことから環境的にも配慮され、かつ、一種類で各定格電流値に共通して対応できるのでそれぞれの定格電流値の設定管理が極めて容易になる。

従来の時限性能を有するヒューズの断面図本考案ジュアルエレメントヒューズの遅延素子体の分解図本考案ジュアルエレメントヒューズの断面図本考案のジュアルエレメントヒューズの動作状態断面図

本品に使用されるすべての構成部材は、いわゆる有害化学物質とされる、カドミウム、六化クロム、水銀、鉛等を全く含有しない物質であることから耐環境性にマッチしたヒューズの提供を可能にしたものである。

以下、本考案のジュアルエレメントヒューズを一実施例に基づき説明する。
図２は、本考案品の遅延素子体の製作手順を示す説明図であるが、１は蓄熱板、２は、可溶体、３は導体、４は低融点二元合金、５は段付きコイルスプリングである

この図２（ａ）において、１の蓄熱板はガラス繊維入りのシリコン積層板で表面に銅箔加工を施して有り、これをＴ形状に打ち抜く。Ｔ形状の長手方向には１ａの溝が施してあり、他端には１ｂの突起部を有する。
同図（ｂ）は３の導線を略Ｊ形状にした先端部３ｂを前記１の蓄熱板の１ａの溝に引っ掛けて係止させる。同図（ｃ）は２の可溶体を前記１の蓄熱板の先端部の位置に載置させこの部分を４の低融点合金で接合固定し、同図（ｄ）２の可溶体を一直線にする。同図（ｅ）２の可溶体側から５の段付きコイルスプリングを挿通させる。この状態で前記１の蓄熱板の突起部１ｂに５の段付きコイルスプリングが一体化され、遅延素子体が形成される。

図３は、前図２の遅延素子体を６の絶縁筒内に配置して組み立てられた本考案完成品の断面図であるが、予め前記６の絶縁筒の一方に嵌着の金属製口金７に２の可溶体の先端部２ａを穴７ａに挿通させ、所定の位置まで引張力を加えて８の鉛フリーはんだにより接合する。この状態では、５の段付きコイルスプリングには絶えず１３０ｇ程度の引張力が加わっており、１の蓄熱板の１ａ溝に引っ掛けて係止した３の導線の末端部３ａは他方に嵌着の金属製口金７の穴７ａを挿通させて８の鉛フリーはんだで接合される。

図４は、本考案のヒューズの動作状態断面図であるが、同図（ｆ）はヒューズの定格電流値の約８倍程度までの過電流が３秒間以上流れた場合の状態で、この場合には１の蓄熱板上の４の低融点二元合金が２の可溶体とともに前記１の蓄熱板から溶融する。これと同時に１の蓄熱板は５の段付きコイルスプリングの収縮により他方の７の金属製口金方向に機械的に引き戻され２の可溶体と３の導体間の一定のギャップＧ１を保持したまま断路となる。

前述の電流以上の過電流、例えば、短絡電流等が流れた場合には、同図４（ｈ）のように２の可溶体のみが瞬時に溶融することにより一方の７の金属製口金と１の蓄熱板は一定ギャップＧ２を保持したまま断路となる。
なお、１の蓄熱板、４の低融点二元合金、３の導線及び５の段付きコイルスプリングはそのままで６の絶縁筒の内方に維持される。

本考案のジュアルエレメントヒューズは、以上のように構成されるので、溶断パターンが明確になっていることから、目視でも溶断電流の大きさを容易に想定することが可能となる。

１蓄熱板
２可溶体
３導体
４低融点二元合金
５段付きコイルスプリング
６絶縁筒
７金属製口金
８鉛フリーはんだ

Claims

表面に銅箔を有する絶縁Ｔ形状基板を長手方向から中央部に溝を有するようにした蓄熱板を打抜き、この蓄熱板の中央部所定の溝に、略Ｊ形状の導体の先端部を引っ掛け状態で係止させ、前記蓄熱板の中央部所定の位置に可溶体を載置し、この部分を低融点二元合金にて接合固定するとともに可溶体側から段付きコイルスプリングを挿通させてこれらを一体化した遅延素子体を形成し、この遅延素子体を耐熱性絶縁材からなる絶縁筒内に配置し、段付きコイルスプリングを所定の位置まで引っ張り、絶縁筒の左右に嵌着の口金に可溶体と導体の一端をそれぞれ鉛フリーはんだにより接合固定したジュアルエレメントヒューズ。
蓄熱板の中央部所定位置での蓄熱板と可溶体は鉛を含有しない低融点二元合金の共晶合金を用いて接合固定してなる請求項１記載のジュアルエレメントヒューズ。