JP3562696B2 - ヒューズエレメントの製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒューズの要部に用いられる特に異種金属からなるヒューズエレメントの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異種金属からなるヒューズエレメントの製造方法としては、例えば特開平３−１０２７２９号公報に開示されるものがある。このヒューズエレメントの製造方法では、図４（Ａ）に示すように、中央にヒューズ合金１を配し、左右両側にリード片としての銅３を配したテープ状スルーレイ型複合材料５を用いる。このテープ状スルーレイ型複合材料５の長手方向に、ヒューズ合金１が所定のボリュームとなるように一定間隔に窓孔７を穿設して図４（Ｂ）に示す素材９を得る。この素材９のヒューズ合金１の部分を、図４（Ｃ）に示すように、エポキシ樹脂１１にて封止した後、長手方向に等間隔で順次プレス切断することで、図４（Ｄ）に示すヒューズ１３を得ることができた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のヒューズエレメントの製造方法では、その加工素材としてテープ状スルーレイ型複合材料を用いる必要があった。このテープ状スルーレイ型複合材料は、中央に配したヒューズ合金の左右両側に、リード片としての銅を、電子ビーム溶接によって溶着して得るものである。電子ビーム溶接は、一般に、真空中で発生させた高速の電子ビームの有するエネルギを熱源とするため、真空室が必要となり、設備、ひいてはヒューズエレメントが高価となる問題があった。
一方、大気圧下で溶接可能な非真空形電子ビーム溶接機も開発されているが、この場合にはＸ線の防護に留意しなければならない。また、電子ビーム溶接では、溶接部における凝固速度が大きいので、溶融部における気泡が脱出しにくく、ポロシティ（気孔）の発生しやすい問題がある。
更に、ビームエネルギ密度が不安定であると、異種金属境界面に凹凸の生ずる問題もある。このような要因により、従来の製造方法では、高精度のヒューズエレメントを得ることが難しい問題もあった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、異種金属からなるヒューズエレメントを安価、且つ高精度に製作することのできるヒューズエレメントの製造方法の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るヒューズエレメントの製造方法は、可溶部と他の部分とが異種金属からなるヒューズエレメントの製造方法であって、 銅又は銅合金からなる基板の中央部の長手方向に、等間隔で左右方向に長い横長の透孔を穿設し、該透孔に前記基板より低融点の低融点金属を融着することで素板を形成し、該素板から、低融点金属部と、該低融点金属部によって連結される一対の基板部とを一体に打ち抜き加工してヒューズエレメントを形成することを特徴とするものである。
【０００５】
この製造方法では、電子ビーム溶接の必要となるテープ状スルーレイ型複合材料を用いずに、異種金属からなるヒューズエレメントを形成することができる。そして、打ち抜き加工した透孔に、低融点金属を融着するので、溶接を行う場合に生じやすい異種金属境界部における凹凸が無くなる。
【０００６】
また、本発明に係るヒューズエレメントの製造方法は、均一な厚みの低融点金属からなる板を打ち抜き加工して前記透孔と略同一形状の低融点金属チップを形成し、該低融点金属チップを前記透孔に挿入し、該低融点金属チップを加熱溶融して前記透孔に融着することを特徴とするものである。
【０００７】
この製造方法では、透孔と略同一形状の低融点金属チップを予め形成し、この低融点金属チップを加熱溶融して、透孔に融着するので、可溶部が常に一定体積の低融点金属から形成されることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るヒューズエレメントの製造方法及びそのヒューズエレメントの好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る製造方法の手順を説明する製造工程図、図２は本発明に係る製造方法によって得られたヒューズエレメントの平面図である。
【００１１】
この製造方法では、図１（Ａ）に示す銅又は銅合金からなる帯状材料を基板２１として用いる。この基板２１は、後述の打ち抜き加工後におけるヒューズエレメントの端子部となる。基板２１は、一定の厚みの平板状のものを用いてもよいが、この実施形態では、中央に、長手方向の薄肉部２１ａを形成した断面凹形状のものを例に説明する。この例の場合、薄肉部２１ａを挟む左右両側の厚肉部２１ｂが一対の端子部となる。
【００１２】
薄肉部２１ａには、図１（Ｂ）に示すように、基板２１の長手方向に、等間隔で左右の厚肉部２１ｂ方向に長い横長の透孔２３を穿設する。この透孔２３には、図１（Ｃ）に示すように、低融点金属２５を融着する。
【００１３】
透孔２３と低融点金属２５とは、例えば均一な厚みの低融点金属からなる板（図示せず）を打ち抜き加工して、透孔２３と略同一形状の低融点金属チップを予め形成しておき、この低融点金属チップを透孔２３に挿入し、加熱溶融することで融着することができる。この他、透孔２３と低融点金属２５との融着は、溶融した低融点金属２５を透孔２３内に注いで融着するものであってもよい。
【００１４】
この融着は、低融点金属２５のみが溶融して基板２１に接着し、基板２１は溶融しない。従って、溶接時のような、異種金属相互が溶けることによる境界面の溶け込み（凹凸）が生じない。低融点金属２５としては、例えば、銅合金、金、銀、錫等を用いることができる。
【００１５】
次いで、このようにして低融点金属２５を基板２１に融着することで得た素板２７から、低融点金属部２７ａと、この低融点金属部２７ａによって連結される一対の基板部２７ｂとを一体に打ち抜き加工して、図１（Ｄ）に示すヒューズエレメント２９を得る。従って、このようにして得られたヒューズエレメント２９は、低融点金属部２７ａが可溶部３１となり、一対の基板部２７ｂが一対の端子３３となる。
【００１６】
この例による製造方法では、帯状の基板２１を用いるので、基板２１の長手方向一端から、素板２７を順次打ち抜き加工することで、複数のヒューズエレメント２９を得ることができる。
【００１７】
素板２７からヒューズエレメント２９を打ち抜き加工する際、可溶部３１となる低融点金属部２７ａは、図２に示すように、低融点金属部２７ａの両端の幅Ｙより小さい幅Ｘの小幅部が中央部に形成されるようにして打ち抜く。即ち、低融点金属部２７ａには、他の低融点金属部２７ａより断面積の小さい小断面積部３５が形成されることになる。
【００１８】
このように、上述したヒューズエレメント２９の製造方法によれば、基板２１に穿設した透孔２３に、低融点金属２５を融着することで、異種金属からなる素板２７を得ることができる。従って、この素板２７を打ち抜き加工することで、従来の製造方法のように、電子ビーム溶接の必要となるテープ状スルーレイ型複合材料を用いずに、異種金属からなるヒューズエレメント２９を形成することができる。この結果、電子ビーム溶接が不要となり、安価な製造設備でヒューズエレメント２９を得ることができる。
【００１９】
また、打ち抜き加工した透孔２３に、低融点金属２５を融着するので、相互の金属を溶着する電子ビーム溶接に比べて異種金属相互の境界部を凹凸無く形成することができ、テープ状スルーレイ型複合材料を素板としたものに比べて高精度なヒューズエレメント２９を形成することができる。
【００２０】
更に、透孔２３と低融点金属２５との融着は、透孔２３と略同一形状の低融点金属チップを予め形成し、この低融点金属チップを加熱溶融することで、透孔２３に融着するので、低融点金属２５が常に一定体積となり、量産した場合においても溶断特性の均一なヒューズエレメント２９を得ることができる。
【００２１】
そして、上述の製造方法により得たヒューズエレメント２９によれば、可溶部３１に小断面積部３５を形成したので、この小断面積部３５に溶断位置を特定することができる。即ち、低融点金属２５の幅が均一な幅Ｙとなるようにして可溶部３１を形成した場合、低融点金属２５は、図３に示すように、端子３３との境界部３７で溶断することがあり、このような状態となると、溶断部が極めて視認しにくくなる。これに対し、上述のヒューズエレメント２９によれば、小断面積部３５が確実に溶落するので、溶断時の視認性を向上させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る請求項１のヒューズエレメントの製造方法は、可溶部と他の部分とが異種金属からなるヒューズエレメントの製造方法であって、銅又は銅合金からなる基板の中央部の長手方向に、等間隔で左右方向に長い横長の透孔を穿設し、該透孔に前記基板より低融点の低融点金属を融着することで素板を形成し、該素板から、低融点金属部と、該低融点金属部によって連結される一対の基板部とを一体に打ち抜き加工してヒューズエレメントを形成することを特徴とするので、電子ビーム溶接の必要となるテープ状スルーレイ型複合材料を用いずに、異種金属からなるヒューズエレメントを形成することができるので、安価な製造設備でヒューズエレメントを得ることができ、ヒューズエレメントの製造コストも安価となる。また、打ち抜き加工した透孔に、低融点金属を融着するので、溶接を行う場合に比べて異種金属相互の境界部を凹凸無く形成でき、高精度なヒューズエレメントを得ることができる。
【００２３】
また、請求項２のヒューズエレメントの製造方法によれば、透孔と略同一形状の低融点金属チップを予め形成し、この低融点金属チップを加熱溶融することで、透孔に融着するので、溶断特性の均一なヒューズエレメントを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法の手順を説明する製造工程図である。
【図２】本発明に係る製造方法によって得たヒューズエレメントの平面図である。
【図３】等幅で可溶部を形成した場合の溶断状態を説明する溶断部の拡大図である。
【図４】従来の製造方法の手順を説明する製造工程図である。
【符号の説明】
２１ 基板
２３ 透孔
２５ 低融点金属
２７ 素板
２７ａ 低融点金属部
２７ｂ 基板部
２９ ヒューズエレメント
３１ 可溶部
３５ 小断面積部

Claims (2)

  1. 可溶部と他の部分とが異種金属からなるヒューズエレメントの製造方法であって、 銅又は銅合金からなる基板の中央部の長手方向に、等間隔で左右方向に長い横長の透孔を穿設し、該透孔に前記基板より低融点の低融点金属を融着することで素板を形成し、該素板から、低融点金属部と、該低融点金属部によって連結される一対の基板部とを一体に打ち抜き加工してヒューズエレメントを形成することを特徴とするヒューズエレメントの製造方法。
  2. 均一な厚みの低融点金属からなる板を打ち抜き加工して前記透孔と略同一形状の低融点金属チップを形成し、該低融点金属チップを前記透孔に挿入し、該低融点金属チップを加熱溶融して前記透孔に融着することを特徴とする請求項１記載のヒューズエレメントの製造方法。
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