JP4036630B2 - ヒューズおよびヒューズの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒューズおよびヒューズの製造方法に関し、例えば、面実装型に適したヒューズおよびヒューズの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気回路や電子装置に過電流が流れたとき、その回路や装置が破損しないように保護するものとして、従来よりヒューズが使用されている。その原理は、過電流によりヒューズが自己発熱して溶断し、ヒューズの下流側にある回路素子や電気部品に至る電流経路を遮断するものである。例えば、ガラス管型ヒューズを含む管ヒューズは、その円筒絶縁部材（外筒）の内部に配されたヒューズが溶断することで、回路を遮断している。
【０００３】
通常、管ヒューズは、その円筒絶縁部材の両端に配されたキャップの内側に、あらかじめハンダを溶着させ、外筒にストレスがかからないような状態でヒューズ線を装着した後、これらのハンダを溶融して、ヒューズ線をキャップに電気的および機械的に固定している。
【０００４】
図７は、実開平５-８８５６号公報に記載された気密型線ヒューズの構成を示している。このヒューズでは、気密端子１０７Ａ，１０７Ｂのいずれか一方を、ハンダ１１０を用いて、あらかじめ金属筒１１２にハンダ付けしておく。そして、従来より用いられている非気密型ヒューズ１０１を、金属筒１１２の内部の所定位置に収容し、これら非気密型ヒューズ１０１と金属筒１１２の隙間に樹脂１１１（ウレタン樹脂の発泡剤）を充填する。
【０００５】
非気密型ヒューズ１０１の円筒１０４の両端には、リード線１０８Ａ，１０８Ｂが接続されたキャップ１０２Ａ，１０２Ｂが圧入され、気密端子１０７Ａ，１０７Ｂそれぞれと金属筒１１２を、ハンダ１１０を用いてハンダ付けをするとともに、これらの端子とリード線１０８Ａ，１０８Ｂとの間も、ハンダ１０９によってハンダ付けする。なお、非気密型ヒューズ１０１において、可溶体としてのヒューズ線１２１は、ハンダ１０３Ａ，１０３Ｂによってキャップ１０２Ａ，１０２Ｂにハンダ付けされている。
【０００６】
また、図８は、特開平７−２５４３４７号公報に記載されたヒューズの構造を示している。同図に示すヒューズは、耐熱材からなる絶縁板２０１の表面に等間隔で穿った４個の透孔を有し、絶縁板２０１の両端に、各々１個の透孔を持つ導電板２０２を重ね、これら４個の透孔にハトメ２０３を打込んで固定して、絶縁板２０１と導電板２０２を一体化している。また、ハトメ２０３の小孔に線材可溶素子２０４を順次、挿通させ、この線材可溶素子２０４の入出部分を、導電板２０２の表面に半田２１０で接合した線材可溶素子付き保持体Ａを形成している。保持体Ａは、絶縁筒２０５内に設置され、絶縁筒２０５の両端には、ハンダ２１０で相互に接続された座金２０６、および導電カップ状口金２０７が固着されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のヒューズはいずれも、円筒１０４、あるいは絶縁筒２０５内にハンダ付けによってヒューズ線を固定しているため、ハンダの融点（最高でも３００ーＣ程度）と、そのヒューズの実装時の温度環境を考慮した場合、その耐熱温度が低いという問題がある。
【０００８】
特開平７−２５４３４７号公報に記載されたヒューズの場合、図８に示すように、その構造上、複雑な製造工程を経る必要があり、ハンダ付けにも特別の熟練が必要となって、作業時間が長くなるという問題がある。また、かかるハンダには、人体等に有害で、環境汚染物質として使用規制されている重金属の鉛が含有されている。
【０００９】
このため、ハンダを銅系の溶接片に置き換える方法もとられているが、ここで問題となるのは、溶接時におけるヒューズ線の固定方法である。すなわち、溶接による接合には、ヒューズ線と溶接片を合金化して接合の信頼性を高めるとともに、ヒューズ線に対して架張した一定のテンションを保持したまま溶接を行う必要がある。ところが、ヒューズ線を機械的に保持するための製造設備は大型化し、搬送時における障害発生の原因にもなる、という問題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ヒューズ線保持のための特別な製造設備を不要とし、面実装する際にも、融点温度による制約のない信頼性の高いヒューズおよびヒューズの製造方法を提供することである。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、複雑な工程を経ることなく、より小型で面実装に適したヒューズを簡単に製造できるヒューズの製造方法を提供することである。
【００１２】
かかる目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として、例えば、以下の構成を備える。すなわち、ヒューズ線を収納可能な筒状部材と、上記筒状部材の両端部に配設され、上記ヒューズ線が貫通可能な孔部を有する導電性のキャップ状電極と、上記孔部間に上記筒状部材を貫通して架張されたヒューズ線と、上記孔部に挿入されて上記キャップ状電極に接合する高融点金属部材とを備え、上記高融点金属部材は、その一部が上記キャップ状電極より突出するよう上記孔部に挿入されるとともに、上記ヒューズ線を上記キャップ状電極の外部へ導出するための軸方向に延びる溝部を有し、かつ、上記高融点金属部材を溶融して上記孔部を塞ぐことで、上記キャップ状電極と上記ヒューズ線とを接合してなることを特徴とする。
【００１３】
例えば、上記溝部を通して上記キャップ状電極の外部へ導出した上記ヒューズ線を、上記突出した高融点金属部材に絡げて固定することを特徴とする。
【００１４】
また、例えば、上記溝部を通して上記キャップ状電極の外部へ導出した上記ヒューズ線を上記溝部内に収容した後、その溝部を潰して上記ヒューズ線を固定することを特徴とする。
【００１５】
さらに、例えば、高融点金属部材は、その中央部の径が端部の径より大きくなるよう円錐台形を合体した形状を有することを特徴とする。また、例えば、上記高融点金属部材の先端部は、その断面寸法が上記孔部の穴径よりも小さくなるよう細めた形状を有することを特徴とする。
【００１６】
また、ヒューズ線を収納可能な筒状部材の両端部に、そのヒューズ線が貫通可能な孔部を有する導電性のキャップ状電極を固着し、上記孔部間に上記筒状部材を貫通させてヒューズ線を架張し、軸方向に延びる溝部を有する高融点金属部材を、その一部が上記キャップ状電極より突出するよう上記孔部に挿入し、上記溝部を通して上記ヒューズ線を上記キャップ状電極の外部へ導出し、上記導出したヒューズ線を上記突出した上記高融点金属部材に絡げて固定し、上記高融点金属部材を溶融して上記孔部を塞ぐことで、上記キャップ状電極と上記ヒューズ線とを接合することを特徴とする。
【００１７】
さらにまた、ヒューズ線を収納可能な筒状部材の両端部に、そのヒューズ線が貫通可能な孔部を有する導電性のキャップ状電極を固着し、上記孔部間に上記筒状部材を貫通させてヒューズ線を架張し、軸方向に延びる溝部を有する高融点金属部材を上記孔部に挿入し、上記溝部を通して上記ヒューズ線を上記キャップ状電極の外部へ導出し、上記導出したヒューズ線を上記溝部内に収容した後、その溝部を潰して上記ヒューズ線を固定し、上記高融点金属部材を溶融して上記孔部を塞ぐことで、上記キャップ状電極と上記ヒューズ線とを接合することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態の例を詳細に説明する。
【００１９】
[実施の形態１]
最初に、本発明に係る実施の形態の例としての実施の形態１について説明する。図１は、本実施の形態１に係るヒューズ、特に表面実装に適したヒューズの組み立て工程の一部を示している。同図の（ａ）は、ヒューズ線ケースとして機能するセラミック製の筒状部材１と、その筒状部材１の両端に挿入され、導電性金属で形成されるとともに、その端面の中央部に孔（電極穴）４ａ，４ｂが設けられた電極キャップ２ａ，２ｂとからなるヒューズ本体に、ヒューズ線３を挿通させる工程を示している。また、同図の（ｂ）は、ヒューズ線３を電極キャップ２ａ，２ｂ間に張り渡したときの、ヒューズの断面構成図である。
【００２０】
なお、図１では、電極キャップ２ａ，２ｂ間において、ヒューズ線３が筒状部材１の軸中心線に対して斜め方向に張り渡されているが、その架張方向は、ヒューズ線３が電極キャップ２ａ，２ｂ間に渡っている限り任意であり、例えば、軸に平行に張っても何ら問題はない。
【００２１】
ここでは、電極キャップ２ａ，２ｂに、銅（Ｃｕ）、あるいは銅合金を用いている。また、電極キャップ２ａ，２ｂは、筒状部材１に接着剤で固定することが望ましい。接着剤としては、例えば、非導電性のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を用いることができ、これらの樹脂を接着剤として用いることで、機械的な安定と保護、および固着を図っている。
【００２２】
電極キャップ２ａ，２ｂには、ケース挿入前、あるいは挿入後に所定径の孔４ａ，４ｂを、例えば、プレス加工等によって空ける。この孔の径は、筒状部材１の筒内径以下であり、ヒューズ線３を貫通させるのに十分で、かつ、後述する溶接片を所定位置に保持できる径であれば、その大きさに制限はない。
【００２３】
ヒューズ線３は、例えば、単線、複線、撚り線、コイニング状の線等、その仕様に応じた任意の形状、性能のものを用いることができる。
【００２４】
図２，図３は、図１に示す工程に続いて行われる工程を示している。すなわち、図２に示す工程では、孔４ａ，４ｂの位置に、高融点接合材からなる溶接片５ａ，５ｂを位置決めし、これらの溶接片５ａ，５ｂ各々を、図中の矢印方向に移動して、孔４ａ，４ｂ内に挿入する。また、図３は、図１に示す工程で架張したヒューズ線３を、図２の工程で挿入した溶接片に固定した様子を示している。
【００２５】
より具体的には、図３に示す工程では、既に電極キャップ２ａ，２ｂ間に架張されたヒューズ線３の一方の端部（電極キャップ２ａの孔４ａより、ヒューズ本体の外部に延びる部分）を、溶接片５ａの表面に軸方向に走るように設けられた溝６に通し、それを、孔に挿入された溶接片５ａの内、電極キャップ２ａの端面より突き出た部分の円周に沿って絡げる（巻き付ける）。
【００２６】
ヒューズ線３の他方の端部についても、上記と同様の方法で、溶接片５ｂの表面に設けた溝を通して、そのヒューズ線３を溶接片５ｂに絡げる。
【００２７】
溶接片５ａ，５ｂの形状は、孔４ａ，４ｂへの挿入後においても、孔４ａ，４ｂよりヒューズ本体内部に埋没せずに、溶接片５ａ，５ｂの一部が電極キャップ２ａ，２ｂの端面より突出するよう、その中央部の径が端部の径よりも太くなっている（図２参照）。
【００２８】
また、溶接片５ａ，５ｂの先端部（上記孔内に押し込まれない側の端部、すなわち、電極キャップの端面より外部へ突出する部分）の断面寸法は、例えば、孔４ａ，４ｂの穴径よりも小さくなるよう細めた形状とすることで、後述するアークの集中を容易にする。
【００２９】
さらに、溶接片５ａ，５ｂの一方の端部あるいは両端部は、電極キャップ２ａ，２ｂの孔部形状に合わせた形状に成形されていることが望ましい。例えば、孔４ａ，４ｂの形状が、図１（ｂ）に示す形状を有する場合、溶接片５ａ，５ｂの端部、すなわち、孔内部へ挿入される部位を、テーパ状に徐々に細くなる円錐台形形状に成形する。そして、この円錐台形形状部分を孔内に押し込む等することで、溶接片５ａ，５ｂを仮固定する。
【００３０】
溶接片５ａ，５ｂは、高融点接合材（例えば、融点が３００ーＣ以上の、鉛を含有しない導電性金属）からなり、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。なお、溶接片５ａ，５ｂの材質は、上記の例に限定されるものではなく、経時変化の少ない銀（Ａｇ）等を用いても良く、金（Ａｕ）、または安価なアルミニウム（Ａｌ）や亜鉛（Ｚｎ）等、他の導電性金属を用いてもよいことは言うまでもない。
【００３１】
ヒューズ製造の最終工程では、その先端部分が円錐台形形状の溶接片５ａ，５ｂの頭部を狙って、例えば、アークスポット溶接機、あるいはレーザ溶接機により、図３において矢印１０ａ，１０ｂで示すように、アークを発生させ、あるいはレーザを照射する等して、溶接片５ａ，５ｂを加熱し、溶融させる。
【００３２】
その結果、ヒューズ線３、電極キャップ２ａ，２ｂの表面の一部等が溶融して接合するので、図４に断面構造として示すように、接合部材としての溶接片５ａ，５ｂが溶融して、電極キャップ２ａ，２ｂの孔部をほぼ塞ぎ、筒状部材１のヒューズ線３のある筒内が密閉された状態の密閉状ケーシングが完成する。
【００３３】
なお、上記の工程を経て得られたヒューズでは、電極キャップ２ａ，２ｂ、溶接片５ａ，５ｂが露出するため、その後、必要に応じて表面処理を行うようにしてもよい。
【００３４】
そこで、本実施の形態１に係るヒューズの製造工程をまとめると、以下のようになる。
（工程１）ヒューズ線ケースとして機能するセラミック製の筒状部材１、および筒状部材１の両端に挿入される、導電性金属からなる電極キャップ２ａ，２ｂを用意する。
（工程２）例えば、非導電性のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を接着剤として用いて、筒状部材１の両端に電極キャップ２ａ，２ｂを固着し、それらの機械的安定と保護を図る。
（工程３）固着された電極キャップ２ａ，２ｂの孔４ａ，４ｂ間にヒューズ線３を貫通させて張り渡す（架張する）。
（工程４）孔４ａ，４ｂの位置に溶接片５ａ，５ｂを位置決めし、それらを孔内に押し込むとともに、溶接片５ａ，５ｂの表面に設けた溝６を通して電極キャップ２ａ，２ｂの端面から外部に出ているヒューズ線を、孔に挿入された状態の溶接片５ａ，５ｂの突出した部分の円周に沿って絡げる。
（工程５）溶接片５ａ，５ｂの頭部を狙って、例えば、アークを発生させ、あるいはレーザを照射する等して加熱し、溶融させて接合することで、ヒューズ線、電極、溶接片を確実に一体化し、合金化する。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態１によれば、電極キャップの孔間に架張したヒューズ線を、その孔に挿入した溶接片の表面に設けた溝を通して、電極キャップ端から外部に出し、そのヒューズ線を溶接片の突出部分に絡げて固定した後、ヒューズ線、電極キャップ、溶接片を一体化して合金化する。すなわち、製品構造そのものにヒューズ線の固定性能を持たせ、それによって、架張した一定のテンションを保持したままヒューズ線等を溶接接合できるので、ヒューズ線を保持するための特別な製造設備がなくても、容易かつ確実に高信頼性のヒューズを製造することができる。
【００３６】
その際、ヒューズ線を、溶接片の表面に設けた溝を通して電極キャップの外側に取り出して接合するため、接合状態を容易に確認することができ、特に、面実装タイプの小型化したヒューズに有効である。そして、面実装型のヒューズに適用した場合、部品構成数および製造工数を減らしてコストダウンを実現でき、ヒューズ線処理の確実性が向上した、高信頼性のヒューズを提供できる。
【００３７】
また、接合の際、従来のハンダ付けにおけるようなフラックスが不要となるため、そのフラックスがヒューズ線に付着してヒューズ線を腐食させることもなく、さらに、溶接片として、環境に配慮した高融点接合材からなる導電性金属を用いるとともに、ヒューズ線への過電流による発熱で燃焼して周囲に悪影響を与えるようなこともないため、経時変化および人体等に害のない、高品質のヒューズを提供できる。つまり、高融点接合材からなる溶接片の一部を溶融させて接合しているため、経時変化による接触不良等を抑えることができ、接合の安定化が図れるだけでなく、接触抵抗の低減化も実現できる。
【００３８】
さらには、各製造工程の構成が簡単であり、それらを小型のヒューズに適用しても、無理なく製造することができるため、複雑な工程を経ることなく、より小型のヒューズを簡単に製造でき、表面実装に優れたヒューズ（例えば、外形２．５ｍｍラ６ｍｍ程度の小型面実装タイプのヒューズ）を提供できる。
【００３９】
この場合においても、電極部、およびヒューズ線との接合部が高融点であるため、かかるヒューズ線からなるヒューズを面実装する際にも、融点温度による制約がなくなり、使い勝手のよいヒューズを提供できる。
【００４０】
[実施の形態２]
上述した実施の形態１では、電極キャップに設けた孔間に架張したヒューズ線を、その孔に挿入した溶接片の突出部分に絡げてヒューズ線を固定する例について説明したが、ヒューズ線の固定方法は、上記の例に限定されるものではない。
【００４１】
以下、本発明に係る実施の形態の例としての実施の形態２について詳細に説明する。本実施の形態２に係るヒューズの製造においても、図１，図２に示す、上記実施の形態１における工程と同様、その初期工程で、ヒューズ線３を電極キャップ２ａ，２ｂ間に張り渡した後、高融点接合材からなる溶接片５ａ，５ｂを位置決めする。そして、これらの溶接片５ａ，５ｂ各々を、図２の矢印方向に移動して、孔４ａ，４ｂ内に挿入する。よって、これらの工程についての詳細説明は省略する。
【００４２】
なお、本実施の形態２に係るヒューズに使用する溶接片５ａ，５ｂの材質のみならず、その形状、溝等についても、上記実施の形態１に係るヒューズに使用するものと同じである。そのため、ここでは、それらの図示、および説明を省略する。
【００４３】
図５，図６は、本実施の形態２に係るヒューズにおけるヒューズ線の固定方法について説明するための図である。本実施の形態２では、上記の工程で架張したヒューズ線３を、図５に示すように、孔４ａ，４ｂ内に挿入された溶接片５ａ，５ｂ上の溝６の内部に沿って這わせる。そして、その後、図５の矢印で示す方向に両方から溶接片５ａ，５ｂに対して機械的な圧力を加えて、ヒューズ線３とともに溝６を潰す。この場合、具体的には、例えば、カシメ冶具、プレス機等を使用して溶接片５ａ，５ｂに圧力を加え、ヒューズ線３をかしめる作業を行う。
【００４４】
なお、溝６を潰してヒューズ線３をかしめる際、溶接片５ａ，５ｂの円周方向の断面寸法が、孔４ａ，４ｂの穴径よりも小さくならないように溝６を潰す。これは、溝６を潰された溶接片５ａ，５ｂが、孔４ａ，４ｂを貫通してヒューズ本体の内部に脱落するのを防止するためである。
【００４５】
図６は、このようにして溝６が潰された溶接片５ａ，５ｂを有するヒューズの外観斜視図である。上記の工程に続く次の工程では、図６に示すように、カシメによって固定されたヒューズ線３を保持している溶接片５ａ，５ｂを溶融する。具体的には、先端部分が円錐台形形状の溶接片５ａ，５ｂの頭部を狙って、例えば、アークスポット溶接機、あるいはレーザ溶接機により、同図において矢印１０ａ，１０ｂで示すように、アークを発生させ、あるいはレーザを照射する等して溶接片５ａ，５ｂを加熱し、溶融させる。
【００４６】
上記の工程により、ヒューズ線３、電極キャップ２ａ，２ｂの表面の一部等が溶融して接合するため、接合部材としての溶接片５ａ，５ｂが溶融して、電極キャップ２ａ，２ｂの孔部をほぼ塞ぐことになり、その結果、筒状部材１のヒューズ線３のある筒内が密閉された状態の密閉状ケーシングが完成する。
【００４７】
なお、ここでも、上記実施の形態１と同様、上述した工程を経て得られたヒューズにおいて、電極キャップ２ａ，２ｂ、溶接片５ａ，５ｂが露出するため、その後、必要に応じて表面処理を行うようにしてもよい。
【００４８】
本実施の形態２に係るヒューズの製造工程をまとめると、以下のようになる。（工程１）ヒューズ線ケースとして機能するセラミック製の筒状部材１、および筒状部材１の両端に挿入される、導電性金属からなる電極キャップ２ａ，２ｂを用意する。
（工程２）筒状部材１の両端に、例えば、非導電性のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を接着剤として用いて電極キャップ２ａ，２ｂを固着し、それらの機械的安定と保護を図る。
（工程３）固着された電極キャップ２ａ，２ｂの孔４ａ，４ｂ間にヒューズ線３を貫通させ、張り渡す（架張する）。
（工程４）孔４ａ，４ｂの位置に溶接片５ａ，５ｂを位置決めし、それらを孔内に押し込んだ後、溶接片５ａ，５ｂの表面に設けた溝６内部に沿ってヒューズ線３を這わせ、溶接片５ａ，５ｂに圧力を加えて、ヒューズ線３とともに溝６を潰す。
（工程５）溶接片５ａ，５ｂの頭部を狙って、例えば、アークを発生させ、あるいはレーザを照射する等して加熱し、溶融させて接合することで、ヒューズ線、電極、溶接片を確実に一体化し、合金化する。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態２によれば、電極キャップの孔間に架張したヒューズ線を、孔内に挿入した溶接片上に設けた溝の内部に沿って這わせた後、溶接片に圧力を加えてヒューズ線とともに溝を潰す加工をし、ヒューズ線を固定してから、ヒューズ線、電極、溶接片を一体化して合金化することで、製品構造そのものが有するヒューズ線の固定性能により、架張した一定のテンションを保持したままヒューズ線等を溶接接合できるため、保持のための特別な製造設備がなくても、容易かつ確実に、高信頼性のヒューズを製造することができる。
【００５０】
また、溶接接合を行っているため、従前のハンダ付けにおけるようなフラックスが不要となり、フラックスによるヒューズ線の腐食の発生もなく、さらに、溶接片として、環境に配慮した高融点接合材からなる導電性金属を用いているため、経時変化および人体等に害のない、高品質のヒューズを提供できる。換言すれば、高融点接合材からなる溶接片の一部を溶融させてヒューズ線を接合しているため、経時変化による接触不良等がなくなり、接合の安定化のみならず、接触抵抗の低減化も実現できる。
【００５１】
さらには、複雑な工程を経ることなく、より小型のヒューズを簡単に製造でき、結果として、表面実装に優れたヒューズを提供できる。すなわち、面実装型のヒューズに適用した場合、部品構成数および製造工数を減らしてコストダウンを実現でき、ヒューズ線処理の確実性が向上した、高信頼性のヒューズを提供できる。
【００５２】
加えて、電極部、およびヒューズ線との接合部が高融点であるため、かかるヒューズ線を面実装する際にも、融点温度による制約がなくなり、ヒューズの使い勝手がよくなる。
【００５３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々、変形が可能である。上記各実施の形態では、高融点接合材からなる溶接片５ａ，５ｂを、溶接によって溶融し、接合する例を説明したが、この例に限定されるものではない。例えば、以下のように、ロウ付けにより接合してもよい。
【００５４】
上述した実施の形態１に係るヒューズの場合、例えば、溶接片５ａ，５ｂの内、電極キャップ２ａ，２ｂの端面から突出した部分にヒューズ線３を絡げた状態で、電極キャップ、ヒューズ線、溶接片をロウ付けにより互いに接合して、固着させる。また、実施の形態２に係るヒューズでは、例えば、ヒューズ線３とともに溝６を潰した溶接片５ａ，５ｂと電極キャップとを、ロウ付けにより互いに接合するようにしてもよい。いずれの場合にも、ヒューズ線が電極キャップの外側まで導出されているため、容易にロウ付けをすることができる。
【００５５】
また、上述した実施の形態１、および実施の形態２に係るヒューズでは、溶接片５ａ，５ｂの表面に、その軸方向に走るように１本の溝６を設けているが、溝の数は、これに限定されない。例えば、溶接片５ａ，５ｂの機械的な強度を損なわない限りにおいて、同方向に走る複数本の溝を設けて、ヒューズ線３を絡げる際の作業や、溝内部にヒューズ線３を這わせる作業を効率化するようにしてもよい。
【００５６】
さらには、これらの溝に加えて、溶接片５ａ，５ｂの端部寄りの適当な位置に、その円周方向に一周する溝を設けてもよい。このように、新たな溝を使用することによって、ヒューズ線３を絡げる作業が、より円滑に進むようになる。
【００５７】
上述した実施の形態１，２、およびその変形例では、接合方法を面実装型のヒューズ（チップ形電流ヒューズのヒューズ線接合）に適用した場合を例示しているが、これに限定されず、例えば、ガラス管形のヒューズ（ガラス管形電流ヒューズのヒューズ線接合）に適用することも可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヒューズ線を保持するための特別な製造設備がなくても、容易に高信頼性のヒューズを製造でき、さらには、部品構成数および製造工程数を減らしてコストダウンを実現できる。
【００５９】
また、本発明によれば、キャップ状電極およびヒューズ線との接合部を高融点にできるため、実装時において融点温度による制約を排除でき、ヒューズ線処理の確実性を向上させた信頼性の高いヒューズおよびヒューズの製造方法を提供することが可能になる。その結果、ヒューズの使い勝手がよくなり、小型で面実装も可能なヒューズとすることができる。
【００６０】
さらに、本発明によれば、どの製造工程においてもハンダ付けが不要となることでフラックスも不要となり、フラックスがヒューズ線に付着してヒューズ線を腐食させることもなく、ヒューズ線への過電流による発熱で燃焼して、周囲に悪影響を与えるようなこともないことから、高品質のヒューズを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態としての実施の形態１に係るヒューズの組み立て工程の一部を示す図である。
【図２】実施の形態１に係るヒューズにおいて溶接片を孔内に挿入する工程を示す図である。
【図３】実施の形態１に係るヒューズにおいて架張したヒューズ線を溶接片に固定した様子を示す図である。
【図４】実施の形態１に係るヒューズの溶接片溶融時の構造を示す断面図である。
【図５】本発明に係る一実施の形態としての実施の形態２に係るヒューズにおいて、孔内に挿入された溶接片の溝内部にヒューズ線を這わせた様子を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る、溝が潰された溶接片を有するヒューズの外観斜視図である。
【図７】従来のヒューズの構造を説明するための図である。
【図８】従来の他のヒューズの構造を説明するための図である。
【符号の説明】
１…筒状部材
２ａ，２ｂ…電極キャップ
３…ヒューズ線
４ａ，４ｂ…孔（電極穴）
５ａ，５ｂ…溶接片
６…溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒューズおよびヒューズの製造方法に関し、例えば、面実装型に適したヒューズおよびヒューズの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気回路や電子装置に過電流が流れたとき、その回路や装置が破損しないように保護するものとして、従来よりヒューズが使用されている。その原理は、過電流によりヒューズが自己発熱して溶断し、ヒューズの下流側にある回路素子や電気部品に至る電流経路を遮断するものである。例えば、ガラス管型ヒューズを含む管ヒューズは、その円筒絶縁部材（外筒）の内部に配されたヒューズが溶断することで、回路を遮断している。
【０００３】
通常、管ヒューズは、その円筒絶縁部材の両端に配されたキャップの内側に、あらかじめハンダを溶着させ、外筒にストレスがかからないような状態でヒューズ線を装着した後、これらのハンダを溶融して、ヒューズ線をキャップに電気的および機械的に固定している。
【０００４】
図７は、実開平５-８８５６号公報に記載された気密型線ヒューズの構成を示している。このヒューズでは、気密端子１０７Ａ，１０７Ｂのいずれか一方を、ハンダ１１０を用いて、あらかじめ金属筒１１２にハンダ付けしておく。そして、従来より用いられている非気密型ヒューズ１０１を、金属筒１１２の内部の所定位置に収容し、これら非気密型ヒューズ１０１と金属筒１１２の隙間に樹脂１１１（ウレタン樹脂の発泡剤）を充填する。
【０００５】
非気密型ヒューズ１０１の円筒１０４の両端には、リード線１０８Ａ，１０８Ｂが接続されたキャップ１０２Ａ，１０２Ｂが圧入され、気密端子１０７Ａ，１０７Ｂそれぞれと金属筒１１２を、ハンダ１１０を用いてハンダ付けをするとともに、これらの端子とリード線１０８Ａ，１０８Ｂとの間も、ハンダ１０９によってハンダ付けする。なお、非気密型ヒューズ１０１において、可溶体としてのヒューズ線１２１は、ハンダ１０３Ａ，１０３Ｂによってキャップ１０２Ａ，１０２Ｂにハンダ付けされている。
【０００６】
また、図８は、特開平７−２５４３４７号公報に記載されたヒューズの構造を示している。同図に示すヒューズは、耐熱材からなる絶縁板２０１の表面に等間隔で穿った４個の透孔を有し、絶縁板２０１の両端に、各々１個の透孔を持つ導電板２０２を重ね、これら４個の透孔にハトメ２０３を打込んで固定して、絶縁板２０１と導電板２０２を一体化している。また、ハトメ２０３の小孔に線材可溶素子２０４を順次、挿通させ、この線材可溶素子２０４の入出部分を、導電板２０２の表面に半田２１０で接合した線材可溶素子付き保持体Ａを形成している。保持体Ａは、絶縁筒２０５内に設置され、絶縁筒２０５の両端には、ハンダ２１０で相互に接続された座金２０６、および導電カップ状口金２０７が固着されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のヒューズはいずれも、円筒１０４、あるいは絶縁筒２０５内にハンダ付けによってヒューズ線を固定しているため、ハンダの融点（最高でも３００ーＣ程度）と、そのヒューズの実装時の温度環境を考慮した場合、その耐熱温度が低いという問題がある。
【０００８】
特開平７−２５４３４７号公報に記載されたヒューズの場合、図８に示すように、その構造上、複雑な製造工程を経る必要があり、ハンダ付けにも特別の熟練が必要となって、作業時間が長くなるという問題がある。また、かかるハンダには、人体等に有害で、環境汚染物質として使用規制されている重金属の鉛が含有されている。
【０００９】
このため、ハンダを銅系の溶接片に置き換える方法もとられているが、ここで問題となるのは、溶接時におけるヒューズ線の固定方法である。すなわち、溶接による接合には、ヒューズ線と溶接片を合金化して接合の信頼性を高めるとともに、ヒューズ線に対して架張した一定のテンションを保持したまま溶接を行う必要がある。ところが、ヒューズ線を機械的に保持するための製造設備は大型化し、搬送時における障害発生の原因にもなる、という問題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ヒューズ線保持のための特別な製造設備を不要とし、面実装する際にも、融点温度による制約のない信頼性の高いヒューズおよびヒューズの製造方法を提供することである。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、複雑な工程を経ることなく、より小型で面実装に適したヒューズを簡単に製造できるヒューズの製造方法を提供することである。
【００１２】
かかる目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として、例えば、以下の構成を備える。すなわち、ヒューズ線を収納可能な筒状部材と、上記筒状部材の両端部に配設され、上記ヒューズ線が貫通可能な孔部を有する導電性のキャップ状電極と、上記孔部間に上記筒状部材を貫通して架張されたヒューズ線と、上記孔部に挿入されて上記キャップ状電極に接合する高融点金属部材とを備え、上記高融点金属部材は、その一部が上記キャップ状電極より突出するよう上記孔部に挿入されるとともに、上記ヒューズ線を上記キャップ状電極の外部へ導出するための軸方向に延びる溝部を有し、かつ、上記高融点金属部材を溶融して上記孔部を塞ぐことで、上記キャップ状電極と上記ヒューズ線とを接合してなることを特徴とする。
【００１３】
例えば、上記溝部を通して上記キャップ状電極の外部へ導出した上記ヒューズ線を、上記突出した高融点金属部材に絡げて固定することを特徴とする。
【００１４】
また、例えば、上記溝部を通して上記キャップ状電極の外部へ導出した上記ヒューズ線を上記溝部内に収容した後、その溝部を潰して上記ヒューズ線を固定することを特徴とする。
【００１５】
さらに、例えば、高融点金属部材は、その中央部の径が端部の径より大きくなるよう円錐台形を合体した形状を有することを特徴とする。また、例えば、上記高融点金属部材の先端部は、その断面寸法が上記孔部の穴径よりも小さくなるよう細めた形状を有することを特徴とする。
【００１６】
また、ヒューズ線を収納可能な筒状部材の両端部に、そのヒューズ線が貫通可能な孔部を有する導電性のキャップ状電極を固着し、上記孔部間に上記筒状部材を貫通させてヒューズ線を架張し、軸方向に延びる溝部を有する高融点金属部材を、その一部が上記キャップ状電極より突出するよう上記孔部に挿入し、上記溝部を通して上記ヒューズ線を上記キャップ状電極の外部へ導出し、上記導出したヒューズ線を上記突出した上記高融点金属部材に絡げて固定し、上記高融点金属部材を溶融して上記孔部を塞ぐことで、上記キャップ状電極と上記ヒューズ線とを接合することを特徴とする。
【００１７】
さらにまた、ヒューズ線を収納可能な筒状部材の両端部に、そのヒューズ線が貫通可能な孔部を有する導電性のキャップ状電極を固着し、上記孔部間に上記筒状部材を貫通させてヒューズ線を架張し、軸方向に延びる溝部を有する高融点金属部材を上記孔部に挿入し、上記溝部を通して上記ヒューズ線を上記キャップ状電極の外部へ導出し、上記導出したヒューズ線を上記溝部内に収容した後、その溝部を潰して上記ヒューズ線を固定し、上記高融点金属部材を溶融して上記孔部を塞ぐことで、上記キャップ状電極と上記ヒューズ線とを接合することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態の例を詳細に説明する。
【００１９】
[実施の形態１]
最初に、本発明に係る実施の形態の例としての実施の形態１について説明する。図１は、本実施の形態１に係るヒューズ、特に表面実装に適したヒューズの組み立て工程の一部を示している。同図の（ａ）は、ヒューズ線ケースとして機能するセラミック製の筒状部材１と、その筒状部材１の両端に挿入され、導電性金属で形成されるとともに、その端面の中央部に孔（電極穴）４ａ，４ｂが設けられた電極キャップ２ａ，２ｂとからなるヒューズ本体に、ヒューズ線３を挿通させる工程を示している。また、同図の（ｂ）は、ヒューズ線３を電極キャップ２ａ，２ｂ間に張り渡したときの、ヒューズの断面構成図である。
【００２０】
なお、図１では、電極キャップ２ａ，２ｂ間において、ヒューズ線３が筒状部材１の軸中心線に対して斜め方向に張り渡されているが、その架張方向は、ヒューズ線３が電極キャップ２ａ，２ｂ間に渡っている限り任意であり、例えば、軸に平行に張っても何ら問題はない。
【００２１】
ここでは、電極キャップ２ａ，２ｂに、銅（Ｃｕ）、あるいは銅合金を用いている。また、電極キャップ２ａ，２ｂは、筒状部材１に接着剤で固定することが望ましい。接着剤としては、例えば、非導電性のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を用いることができ、これらの樹脂を接着剤として用いることで、機械的な安定と保護、および固着を図っている。
【００２２】
電極キャップ２ａ，２ｂには、ケース挿入前、あるいは挿入後に所定径の孔４ａ，４ｂを、例えば、プレス加工等によって空ける。この孔の径は、筒状部材１の筒内径以下であり、ヒューズ線３を貫通させるのに十分で、かつ、後述する溶接片を所定位置に保持できる径であれば、その大きさに制限はない。
【００２３】
ヒューズ線３は、例えば、単線、複線、撚り線、コイニング状の線等、その仕様に応じた任意の形状、性能のものを用いることができる。
【００２４】
図２，図３は、図１に示す工程に続いて行われる工程を示している。すなわち、図２に示す工程では、孔４ａ，４ｂの位置に、高融点接合材からなる溶接片５ａ，５ｂを位置決めし、これらの溶接片５ａ，５ｂ各々を、図中の矢印方向に移動して、孔４ａ，４ｂ内に挿入する。また、図３は、図１に示す工程で架張したヒューズ線３を、図２の工程で挿入した溶接片に固定した様子を示している。
【００２５】
より具体的には、図３に示す工程では、既に電極キャップ２ａ，２ｂ間に架張されたヒューズ線３の一方の端部（電極キャップ２ａの孔４ａより、ヒューズ本体の外部に延びる部分）を、溶接片５ａの表面に軸方向に走るように設けられた溝６に通し、それを、孔に挿入された溶接片５ａの内、電極キャップ２ａの端面より突き出た部分の円周に沿って絡げる（巻き付ける）。
【００２６】
ヒューズ線３の他方の端部についても、上記と同様の方法で、溶接片５ｂの表面に設けた溝を通して、そのヒューズ線３を溶接片５ｂに絡げる。
【００２７】
溶接片５ａ，５ｂの形状は、孔４ａ，４ｂへの挿入後においても、孔４ａ，４ｂよりヒューズ本体内部に埋没せずに、溶接片５ａ，５ｂの一部が電極キャップ２ａ，２ｂの端面より突出するよう、その中央部の径が端部の径よりも太くなっている（図２参照）。
【００２８】
また、溶接片５ａ，５ｂの先端部（上記孔内に押し込まれない側の端部、すなわち、電極キャップの端面より外部へ突出する部分）の断面寸法は、例えば、孔４ａ，４ｂの穴径よりも小さくなるよう細めた形状とすることで、後述するアークの集中を容易にする。
【００２９】
さらに、溶接片５ａ，５ｂの一方の端部あるいは両端部は、電極キャップ２ａ，２ｂの孔部形状に合わせた形状に成形されていることが望ましい。例えば、孔４ａ，４ｂの形状が、図１（ｂ）に示す形状を有する場合、溶接片５ａ，５ｂの端部、すなわち、孔内部へ挿入される部位を、テーパ状に徐々に細くなる円錐台形形状に成形する。そして、この円錐台形形状部分を孔内に押し込む等することで、溶接片５ａ，５ｂを仮固定する。
【００３０】
溶接片５ａ，５ｂは、高融点接合材（例えば、融点が３００ーＣ以上の、鉛を含有しない導電性金属）からなり、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。なお、溶接片５ａ，５ｂの材質は、上記の例に限定されるものではなく、経時変化の少ない銀（Ａｇ）等を用いても良く、金（Ａｕ）、または安価なアルミニウム（Ａｌ）や亜鉛（Ｚｎ）等、他の導電性金属を用いてもよいことは言うまでもない。
【００３１】
ヒューズ製造の最終工程では、その先端部分が円錐台形形状の溶接片５ａ，５ｂの頭部を狙って、例えば、アークスポット溶接機、あるいはレーザ溶接機により、図３において矢印１０ａ，１０ｂで示すように、アークを発生させ、あるいはレーザを照射する等して、溶接片５ａ，５ｂを加熱し、溶融させる。
【００３２】
その結果、ヒューズ線３、電極キャップ２ａ，２ｂの表面の一部等が溶融して接合するので、図４に断面構造として示すように、接合部材としての溶接片５ａ，５ｂが溶融して、電極キャップ２ａ，２ｂの孔部をほぼ塞ぎ、筒状部材１のヒューズ線３のある筒内が密閉された状態の密閉状ケーシングが完成する。
【００３３】
なお、上記の工程を経て得られたヒューズでは、電極キャップ２ａ，２ｂ、溶接片５ａ，５ｂが露出するため、その後、必要に応じて表面処理を行うようにしてもよい。
【００３４】
そこで、本実施の形態１に係るヒューズの製造工程をまとめると、以下のようになる。
（工程１）ヒューズ線ケースとして機能するセラミック製の筒状部材１、および筒状部材１の両端に挿入される、導電性金属からなる電極キャップ２ａ，２ｂを用意する。
（工程２）例えば、非導電性のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を接着剤として用いて、筒状部材１の両端に電極キャップ２ａ，２ｂを固着し、それらの機械的安定と保護を図る。
（工程３）固着された電極キャップ２ａ，２ｂの孔４ａ，４ｂ間にヒューズ線３を貫通させて張り渡す（架張する）。
（工程４）孔４ａ，４ｂの位置に溶接片５ａ，５ｂを位置決めし、それらを孔内に押し込むとともに、溶接片５ａ，５ｂの表面に設けた溝６を通して電極キャップ２ａ，２ｂの端面から外部に出ているヒューズ線を、孔に挿入された状態の溶接片５ａ，５ｂの突出した部分の円周に沿って絡げる。
（工程５）溶接片５ａ，５ｂの頭部を狙って、例えば、アークを発生させ、あるいはレーザを照射する等して加熱し、溶融させて接合することで、ヒューズ線、電極、溶接片を確実に一体化し、合金化する。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態１によれば、電極キャップの孔間に架張したヒューズ線を、その孔に挿入した溶接片の表面に設けた溝を通して、電極キャップ端から外部に出し、そのヒューズ線を溶接片の突出部分に絡げて固定した後、ヒューズ線、電極キャップ、溶接片を一体化して合金化する。すなわち、製品構造そのものにヒューズ線の固定性能を持たせ、それによって、架張した一定のテンションを保持したままヒューズ線等を溶接接合できるので、ヒューズ線を保持するための特別な製造設備がなくても、容易かつ確実に高信頼性のヒューズを製造することができる。
【００３６】
その際、ヒューズ線を、溶接片の表面に設けた溝を通して電極キャップの外側に取り出して接合するため、接合状態を容易に確認することができ、特に、面実装タイプの小型化したヒューズに有効である。そして、面実装型のヒューズに適用した場合、部品構成数および製造工数を減らしてコストダウンを実現でき、ヒューズ線処理の確実性が向上した、高信頼性のヒューズを提供できる。
【００３７】
また、接合の際、従来のハンダ付けにおけるようなフラックスが不要となるため、そのフラックスがヒューズ線に付着してヒューズ線を腐食させることもなく、さらに、溶接片として、環境に配慮した高融点接合材からなる導電性金属を用いるとともに、ヒューズ線への過電流による発熱で燃焼して周囲に悪影響を与えるようなこともないため、経時変化および人体等に害のない、高品質のヒューズを提供できる。つまり、高融点接合材からなる溶接片の一部を溶融させて接合しているため、経時変化による接触不良等を抑えることができ、接合の安定化が図れるだけでなく、接触抵抗の低減化も実現できる。
【００３８】
さらには、各製造工程の構成が簡単であり、それらを小型のヒューズに適用しても、無理なく製造することができるため、複雑な工程を経ることなく、より小型のヒューズを簡単に製造でき、表面実装に優れたヒューズ（例えば、外形２．５ｍｍラ６ｍｍ程度の小型面実装タイプのヒューズ）を提供できる。
【００３９】
この場合においても、電極部、およびヒューズ線との接合部が高融点であるため、かかるヒューズ線からなるヒューズを面実装する際にも、融点温度による制約がなくなり、使い勝手のよいヒューズを提供できる。
【００４０】
[実施の形態２]
上述した実施の形態１では、電極キャップに設けた孔間に架張したヒューズ線を、その孔に挿入した溶接片の突出部分に絡げてヒューズ線を固定する例について説明したが、ヒューズ線の固定方法は、上記の例に限定されるものではない。
【００４１】
以下、本発明に係る実施の形態の例としての実施の形態２について詳細に説明する。本実施の形態２に係るヒューズの製造においても、図１，図２に示す、上記実施の形態１における工程と同様、その初期工程で、ヒューズ線３を電極キャップ２ａ，２ｂ間に張り渡した後、高融点接合材からなる溶接片５ａ，５ｂを位置決めする。そして、これらの溶接片５ａ，５ｂ各々を、図２の矢印方向に移動して、孔４ａ，４ｂ内に挿入する。よって、これらの工程についての詳細説明は省略する。
【００４２】
なお、本実施の形態２に係るヒューズに使用する溶接片５ａ，５ｂの材質のみならず、その形状、溝等についても、上記実施の形態１に係るヒューズに使用するものと同じである。そのため、ここでは、それらの図示、および説明を省略する。
【００４３】
図５，図６は、本実施の形態２に係るヒューズにおけるヒューズ線の固定方法について説明するための図である。本実施の形態２では、上記の工程で架張したヒューズ線３を、図５に示すように、孔４ａ，４ｂ内に挿入された溶接片５ａ，５ｂ上の溝６の内部に沿って這わせる。そして、その後、図５の矢印で示す方向に両方から溶接片５ａ，５ｂに対して機械的な圧力を加えて、ヒューズ線３とともに溝６を潰す。この場合、具体的には、例えば、カシメ冶具、プレス機等を使用して溶接片５ａ，５ｂに圧力を加え、ヒューズ線３をかしめる作業を行う。
【００４４】
なお、溝６を潰してヒューズ線３をかしめる際、溶接片５ａ，５ｂの円周方向の断面寸法が、孔４ａ，４ｂの穴径よりも小さくならないように溝６を潰す。これは、溝６を潰された溶接片５ａ，５ｂが、孔４ａ，４ｂを貫通してヒューズ本体の内部に脱落するのを防止するためである。
【００４５】
図６は、このようにして溝６が潰された溶接片５ａ，５ｂを有するヒューズの外観斜視図である。上記の工程に続く次の工程では、図６に示すように、カシメによって固定されたヒューズ線３を保持している溶接片５ａ，５ｂを溶融する。具体的には、先端部分が円錐台形形状の溶接片５ａ，５ｂの頭部を狙って、例えば、アークスポット溶接機、あるいはレーザ溶接機により、同図において矢印１０ａ，１０ｂで示すように、アークを発生させ、あるいはレーザを照射する等して溶接片５ａ，５ｂを加熱し、溶融させる。
【００４６】
上記の工程により、ヒューズ線３、電極キャップ２ａ，２ｂの表面の一部等が溶融して接合するため、接合部材としての溶接片５ａ，５ｂが溶融して、電極キャップ２ａ，２ｂの孔部をほぼ塞ぐことになり、その結果、筒状部材１のヒューズ線３のある筒内が密閉された状態の密閉状ケーシングが完成する。
【００４７】
なお、ここでも、上記実施の形態１と同様、上述した工程を経て得られたヒューズにおいて、電極キャップ２ａ，２ｂ、溶接片５ａ，５ｂが露出するため、その後、必要に応じて表面処理を行うようにしてもよい。
【００４８】
本実施の形態２に係るヒューズの製造工程をまとめると、以下のようになる。（工程１）ヒューズ線ケースとして機能するセラミック製の筒状部材１、および筒状部材１の両端に挿入される、導電性金属からなる電極キャップ２ａ，２ｂを用意する。
（工程２）筒状部材１の両端に、例えば、非導電性のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を接着剤として用いて電極キャップ２ａ，２ｂを固着し、それらの機械的安定と保護を図る。
（工程３）固着された電極キャップ２ａ，２ｂの孔４ａ，４ｂ間にヒューズ線３を貫通させ、張り渡す（架張する）。
（工程４）孔４ａ，４ｂの位置に溶接片５ａ，５ｂを位置決めし、それらを孔内に押し込んだ後、溶接片５ａ，５ｂの表面に設けた溝６内部に沿ってヒューズ線３を這わせ、溶接片５ａ，５ｂに圧力を加えて、ヒューズ線３とともに溝６を潰す。
（工程５）溶接片５ａ，５ｂの頭部を狙って、例えば、アークを発生させ、あるいはレーザを照射する等して加熱し、溶融させて接合することで、ヒューズ線、電極、溶接片を確実に一体化し、合金化する。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態２によれば、電極キャップの孔間に架張したヒューズ線を、孔内に挿入した溶接片上に設けた溝の内部に沿って這わせた後、溶接片に圧力を加えてヒューズ線とともに溝を潰す加工をし、ヒューズ線を固定してから、ヒューズ線、電極、溶接片を一体化して合金化することで、製品構造そのものが有するヒューズ線の固定性能により、架張した一定のテンションを保持したままヒューズ線等を溶接接合できるため、保持のための特別な製造設備がなくても、容易かつ確実に、高信頼性のヒューズを製造することができる。
【００５０】
また、溶接接合を行っているため、従前のハンダ付けにおけるようなフラックスが不要となり、フラックスによるヒューズ線の腐食の発生もなく、さらに、溶接片として、環境に配慮した高融点接合材からなる導電性金属を用いているため、経時変化および人体等に害のない、高品質のヒューズを提供できる。換言すれば、高融点接合材からなる溶接片の一部を溶融させてヒューズ線を接合しているため、経時変化による接触不良等がなくなり、接合の安定化のみならず、接触抵抗の低減化も実現できる。
【００５１】
さらには、複雑な工程を経ることなく、より小型のヒューズを簡単に製造でき、結果として、表面実装に優れたヒューズを提供できる。すなわち、面実装型のヒューズに適用した場合、部品構成数および製造工数を減らしてコストダウンを実現でき、ヒューズ線処理の確実性が向上した、高信頼性のヒューズを提供できる。
【００５２】
加えて、電極部、およびヒューズ線との接合部が高融点であるため、かかるヒューズ線を面実装する際にも、融点温度による制約がなくなり、ヒューズの使い勝手がよくなる。
【００５３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々、変形が可能である。上記各実施の形態では、高融点接合材からなる溶接片５ａ，５ｂを、溶接によって溶融し、接合する例を説明したが、この例に限定されるものではない。例えば、以下のように、ロウ付けにより接合してもよい。
【００５４】
上述した実施の形態１に係るヒューズの場合、例えば、溶接片５ａ，５ｂの内、電極キャップ２ａ，２ｂの端面から突出した部分にヒューズ線３を絡げた状態で、電極キャップ、ヒューズ線、溶接片をロウ付けにより互いに接合して、固着させる。また、実施の形態２に係るヒューズでは、例えば、ヒューズ線３とともに溝６を潰した溶接片５ａ，５ｂと電極キャップとを、ロウ付けにより互いに接合するようにしてもよい。いずれの場合にも、ヒューズ線が電極キャップの外側まで導出されているため、容易にロウ付けをすることができる。
【００５５】
また、上述した実施の形態１、および実施の形態２に係るヒューズでは、溶接片５ａ，５ｂの表面に、その軸方向に走るように１本の溝６を設けているが、溝の数は、これに限定されない。例えば、溶接片５ａ，５ｂの機械的な強度を損なわない限りにおいて、同方向に走る複数本の溝を設けて、ヒューズ線３を絡げる際の作業や、溝内部にヒューズ線３を這わせる作業を効率化するようにしてもよい。
【００５６】
さらには、これらの溝に加えて、溶接片５ａ，５ｂの端部寄りの適当な位置に、その円周方向に一周する溝を設けてもよい。このように、新たな溝を使用することによって、ヒューズ線３を絡げる作業が、より円滑に進むようになる。
【００５７】
上述した実施の形態１，２、およびその変形例では、接合方法を面実装型のヒューズ（チップ形電流ヒューズのヒューズ線接合）に適用した場合を例示しているが、これに限定されず、例えば、ガラス管形のヒューズ（ガラス管形電流ヒューズのヒューズ線接合）に適用することも可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヒューズ線を保持するための特別な製造設備がなくても、容易に高信頼性のヒューズを製造でき、さらには、部品構成数および製造工程数を減らしてコストダウンを実現できる。
【００５９】
また、本発明によれば、キャップ状電極およびヒューズ線との接合部を高融点にできるため、実装時において融点温度による制約を排除でき、ヒューズ線処理の確実性を向上させた信頼性の高いヒューズおよびヒューズの製造方法を提供することが可能になる。その結果、ヒューズの使い勝手がよくなり、小型で面実装も可能なヒューズとすることができる。
【００６０】
さらに、本発明によれば、どの製造工程においてもハンダ付けが不要となることでフラックスも不要となり、フラックスがヒューズ線に付着してヒューズ線を腐食させることもなく、ヒューズ線への過電流による発熱で燃焼して、周囲に悪影響を与えるようなこともないことから、高品質のヒューズを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態としての実施の形態１に係るヒューズの組み立て工程の一部を示す図である。
【図２】実施の形態１に係るヒューズにおいて溶接片を孔内に挿入する工程を示す図である。
【図３】実施の形態１に係るヒューズにおいて架張したヒューズ線を溶接片に固定した様子を示す図である。
【図４】実施の形態１に係るヒューズの溶接片溶融時の構造を示す断面図である。
【図５】本発明に係る一実施の形態としての実施の形態２に係るヒューズにおいて、孔内に挿入された溶接片の溝内部にヒューズ線を這わせた様子を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る、溝が潰された溶接片を有するヒューズの外観斜視図である。
【図７】従来のヒューズの構造を説明するための図である。
【図８】従来の他のヒューズの構造を説明するための図である。
【符号の説明】
１…筒状部材
２ａ，２ｂ…電極キャップ
３…ヒューズ線
４ａ，４ｂ…孔（電極穴）
５ａ，５ｂ…溶接片
６…溝
Claims (10)
- ヒューズ線を収納可能な筒状部材と、
前記筒状部材の両端部に配設され、前記ヒューズ線が貫通可能な孔部を有する導電性のキャップ状電極と、
前記孔部間に前記筒状部材を貫通して架張されたヒューズ線と、
前記孔部に挿入されて前記キャップ状電極に接合する高融点金属部材とを備え、
前記高融点金属部材は、その一部が前記キャップ状電極より突出するよう前記孔部に挿入されるとともに、前記ヒューズ線を前記キャップ状電極の外部へ導出するための軸方向に延びる溝部を有し、かつ、前記高融点金属部材を溶融して前記孔部を塞ぐことで、前記キャップ状電極と前記ヒューズ線とを接合してなることを特徴とするヒューズ。 - 前記溝部を通して前記キャップ状電極の外部へ導出した前記ヒューズ線を、前記突出した前記高融点金属部材に絡げて固定することを特徴とする請求項１記載のヒューズ。
- 前記溝部を通して前記キャップ状電極の外部へ導出した前記ヒューズ線を前記溝部内に収容した後、その溝部を潰して前記ヒューズ線を固定することを特徴とする請求項１記載のヒューズ。
- 前記高融点金属部材の円周方向の断面寸法が前記孔部の穴径よりも大きくなるよう前記溝部を潰すことを特徴とする請求項３記載のヒューズ。
- 前記高融点金属部材は、その中央部の径が端部の径より大きくなるよう円錐台形を合体した形状を有することを特徴とする請求項２または３記載のヒューズ。
- 前記高融点金属部材の先端部は、その断面寸法が前記孔部の穴径よりも小さくなるよう細めた形状を有することを特徴とする請求項５記載のヒューズ。
- 前記高融点金属部材は、少なくとも銅を含む金属からなることを特徴とする請求項６記載のヒューズ。
- 前記筒状部材はセラミックからなり、前記キャップ状電極を接着剤で前記筒状部材に接着し、前記高融点金属部材を溶融して前記孔部を塞いだ後、前記キャップ状電極に対する表面処理を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のヒューズ。
- ヒューズ線を収納可能な筒状部材の両端部に、そのヒューズ線が貫通可能な孔部を有する導電性のキャップ状電極を固着し、
前記孔部間に前記筒状部材を貫通させてヒューズ線を架張し、
軸方向に延びる溝部を有する高融点金属部材を、その一部が前記キャップ状電極より突出するよう前記孔部に挿入し、
前記溝部を通して前記ヒューズ線を前記キャップ状電極の外部へ導出し、
前記導出したヒューズ線を前記突出した前記高融点金属部材に絡げて固定し、前記高融点金属部材を溶融して前記孔部を塞ぐことで、前記キャップ状電極と前記ヒューズ線とを接合することを特徴とするヒューズの製造方法。 - ヒューズ線を収納可能な筒状部材の両端部に、そのヒューズ線が貫通可能な孔部を有する導電性のキャップ状電極を固着し、
前記孔部間に前記筒状部材を貫通させてヒューズ線を架張し、
軸方向に延びる溝部を有する高融点金属部材を前記孔部に挿入し、
前記溝部を通して前記ヒューズ線を前記キャップ状電極の外部へ導出し、
前記導出したヒューズ線を前記溝部内に収容した後、その溝部を潰して前記ヒューズ線を固定し、
前記高融点金属部材を溶融して前記孔部を塞ぐことで、前記キャップ状電極と前記ヒューズ線とを接合することを特徴とするヒューズの製造方法。
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