JP4148751B2

JP4148751B2 - 温度ヒューズケーブル

Info

Publication number: JP4148751B2
Application number: JP2002319000A
Authority: JP
Inventors: 宣年益井; 省吾宮田
Original assignee: Nissei Electric Co Ltd
Current assignee: Nissei Electric Co Ltd
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2004152701A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度ヒューズケーブルに関し、さらに詳しくは、各種加熱装置、特に家庭で使用される給湯器内の燃焼室周辺に巻付け、該給湯器が一部でも異常加熱した場合、該異常加熱を確実に検知可能とした線状の温度ヒューズケーブルに関する。
【０００２】
【従来技術】
線状の温度ヒューズケーブル（以下、“ヒューズケーブル”と略記する）として、弾性を有する線状絶縁体の周りに、該絶縁体の溶融温度より低い、所定の温度で溶融する金属線が横巻きされるか、あるいは該線状絶縁体と金属線とが撚り合わされてなるコア線が、ガラス編組スリーブの外表面にシリコーンゴムを押出被覆して形成された保護チューブ内へ挿通された構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、上記の金属線と非弾性の線状絶縁体とが撚り合わされてなるコア線が、ガラス編組スリーブの外表面にシリコーンゴムを押出被覆して形成された保護チューブ内へ挿通された構造のものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
一方、本出願人は先に、非弾性の線状絶縁体を芯材として、その周りに、該絶縁体の溶融温度よりも低い、所定の温度で溶融する金属線を横巻きしてなるコア線が、ガラス編組スリーブの外表面にシリコーンゴムを押出被覆した保護チューブ内へ挿通された構造のヒューズケーブルを提案した（例えば、特許文献３参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１８１０２８号公報
【特許文献２】
特開２０００−７６９７２号公報
【特許文献３】
特開２０００−２３１８６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したいずれのヒューズケーブルにおいても、コア線の外表面にはガラス編組スリーブが直接、接している構造となっている。
このため、ヒューズケーブルを被加熱体へ頻繁に取り付けたり、取り外したりする際には、該ガラス編組スリーブと金属線とが擦れ合うことになる。このとき、後者の金属線の表面にはガラス編組による線状痕が発生して、金属線の強度が劣化し、その結果、金属線は所定の温度に至る前に溶断してしまうという、誤動作につながる問題が発生することが判明した。
また、この線状痕の表面から、金属線の中のフラックスが蒸発してしまい、所定の温度以上になっても、溶断しないという、感度不良の問題までも発生することが併せて判明した。
さらに、上記したいずれのヒューズケーブルにおいても、保護チューブの外表面はシリコーンゴム等のゴム部材で構成されているため、該チューブは引き裂き力等の機械的強度に劣るという不利がある。この点に関して、ヒューズケーブルをエッジ状などの角部のある被加熱体に装着した場合には、該エッジ部に当接するヒューズケーブル部分にはストレスが集中的に掛かり、その際、保護チューブの内側には圧縮力が、そして外側には引張力が作用する。そのため、保護チューブの表面にキズあるいは亀裂が生じるという、強度上の問題も加わってくる。
【０００５】
本発明の課題は、上述の線状痕の発生を防止して、異常加熱が確実に検知可能であるばかりか、機械的強度にも優れ、しかも構造が簡便で取り回しの改善されたヒューズケーブルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、コア線の外周に、先ず内表面が平滑で且つ金属線を損傷しにくいゴム状弾性部材からなるチューブ層を配してから、該チューブ層の外表面をガラス編組スリーブで被覆するとき、上記課題が一挙に解決されることを究明した。
【０００７】
かくして、本発明によれば、線状絶縁体と、該絶縁体の溶融温度より低い、所定の温度で溶融する金属線とが絡合されてなるコア線が、内表面が平滑で且つ該金属線を損傷しにくいゴム状弾性部材からなるチューブ層の外表面にガラス編組スリーブを被覆して形成された保護チューブ内に空隙をもって挿通され、これにより、該金属線の表面での線状痕の発生が防止され且つ該チューブの機械的強度が改善されたことを特徴とする温度ヒューズケーブルが提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のヒューズケーブルの一例を示す側面図である。
図２は、図１の横断面図である。
図１〜図２において、（１）は弾性あるいは非弾性の線状絶縁体（芯材）、（２）は該線状絶縁体（１）の溶融温度よりも低い、所定の温度で溶融する金属線（以下、“金属線”と略記する）で、この態様では、前者の周りに後者が横巻きされてコア線（３）を形成している。さらに、（４）は内表面が平滑で且つ該金属線を損傷しにくいゴム状弾性部材からなるチューブ層、（５）はガラス編組スリーブで、前者の外表面に後者が被覆されて保護チューブ（６）を形成している。そして、コア線（３）は保護チューブ（６）内に、後掲の実施例にも示すように、空隙をもって挿通されて、ヒューズケーブル（F）とされる。
本発明の特徴とするところは、これまでの概念を打破した保護チューブ（６）を採用したことにある。すなわち、内表面が平滑で且つ該金属線を損傷しにくいゴム状弾性部材からなるチューブ層（４）で、外表面がガラス編組スリーブ（５）からなる２層構造の保護チューブ（６）内に、コア線（３）を空隙をもって挿通させたことにある。
こうすることにより、ヒューズケーブルを被加熱体に取り付けたり、あるいは、被加熱体から取り外す際に、保護チューブ（６）内でコア線（３）が移動したとしても、該保護チューブ（６）の内表面が平滑で且つ該金属線を損傷しにくいゴム状弾性部材からなるチューブ層（４）で構成されているので、該コア線（３）中の金属線（２）の表面には、従来生じていたガラス編組との擦れによる線状痕はまったく発生しない。その結果、該金属線の強度劣化による早期溶断という誤動作の懸念が払拭される。同時に、保護チューブの外表面にガラス編組が配されるので、該チューブ全体としての機械的強度が確保される。また、フラックス加工金属線にあっては、該フラックスの蒸発に因る遅延溶断という感度不良の問題までも解消される。
このゴム状弾性部材としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム等耐熱性のあるゴム部材であればよく、取分け、シリコーンゴムが好ましい。また、これらのゴムからなるチューブ層（４）の厚さは、その強度および可撓性等を考慮し、０．１ｍｍ〜３ｍｍとするのが望ましい。
これに対して、保護チューブ（６）の外表面は、該チューブ自体、ひいてはヒューズケーブルに引張力や抗張力等の機械的強度を確保するため、ガラス編組スリーブ（５）が配される。この場合、該スリーブ（５）には、表面のバラケ防止を図りつつ機械的強度をさらに向上させるために、ワニス等の固定剤を塗布あるいは含浸させておくことが望ましい。
さらに、線状絶縁体（１）および金属線（２）について述べる。
前者については、金属線（２）の溶融温度を超える耐熱性を有する非弾性材料からなる線状絶縁体を用いるのが好ましい。形態的には、金属線（２）が溶融した際の溶融金属の吸収性を向上させる観点から、線状の繊維集合体、例えばマルチフィラメントヤーンが好ましい。もちろん、このヤーンを複数本撚り合わせて使用してもよい。繊維の種類としては、アラミド繊維、ガラス繊維、および炭素繊維等の絶縁性繊維が挙げられるが、特に加工性、入手容易性、および価格等を勘案すると、アラミド繊維が好ましい。
後者の金属線（２）としては、要求される所定の温度で溶融するものであればよく、低融点合金および半田線等の導電性を有するものから適宜採択出来るが、入手容易性および価格等を勘案すると、半田線が好ましく用いられる。
さらに、本発明では、必ずしも必要ではないが、金属線（２）の溶融物の移動を容易にするため、金属線の表面または内部にフラックス加工を施してもよい。フラックスとしては一般的に用いられている樹脂系フラックスであればよい。金属線（２）の外径は、要求される特性により設定されるが、検知感度、空隙確保、加工性および設置時の取扱い易さ等を考慮すると、０．３〜２．０ｍｍ程度が好ましく、更に言えば０．６〜１．２ｍｍが特に好ましい。
これら金属線（２）と線状絶縁体（１）の外径の関係は、加工時の作業性向上の面から、線状絶縁体の径≧金属線の径とするのが好ましい。
線状絶縁体（１）と金属線（２）を絡合させるにあたっては、前者の周りに後者を横巻きする態様が好ましく採用される。このときの金属線（２）の横巻き間隔は、線状絶縁体（１）との外径関係、および検知精度との関係から適宜設定すればよいが、一般には金属線（２）の外径の５〜２５倍程度が好ましく、さらに言えば１０〜２０倍が特に好ましい。その際、作動感度を上げるため、またはヒューズケーブルの電気抵抗を下げるため、線状絶縁体（１）の外周には２本以上の金属線（２）を横巻きしてもよい。
【０００９】
以下に、本発明のヒューズケーブル（Ｆ）の具体例を示す。
（I）コア線（３）の作成
先ず、外径０．２５ｍｍ、長さが１ｍ、太さが１０００デニール／フィラメントのアラミド繊維（商標名「ケブラー」）を３本撚り合わせて、外径が０．６ｍｍの非弾性線状絶縁体（１）を形成した。次いで、この線状絶縁体（１）の周りに、金属線（２）として、ＪＩＳ−Ｚ−３２８２−１９８６に規定される外径０．６ｍｍのＳｎ−Ｐｂ系Ｓｎ６３Ｐｂ半田線（フラックス無）を９ｍｍ間隔で横巻きして、コア線（３）を得た。
（II）保護チューブ（６）の作成
内径が３．０ｍｍ、肉厚０．６ｍｍのシリコーンゴムチューブ層（４）を押出成形にて作成し、その外表面に外径が４．７ｍｍのガラス編組スリーブ（５）を被覆して、保護チューブ（６）を作成した。
（III）ヒューズケーブル（Ｆ）の完成
上記（II）で得た保護チューブ（６）に、（I）で得たコア線（３）を挿通して、本発明のヒューズケーブル（Ｆ）を完成した。このとき、コア線（３）の外径は１．８ｍｍで、保護チューブ（６）の内径は３ｍｍであるので、コア線（３）は、保護チューブ（６）内に半径方向に０．６ｍｍの空隙をもって挿通された。
【００１０】
さらに、該ヒューズケーブル（Ｆ）の性能評価のため、試験サンプルを５本用意した。各サンプルを一辺が１００ｍｍの角材に巻き付けてエッジ試験を行い、金属線（２）の表面の傷及び保護チューブ表面の傷を調べた。このとき、試験サンプルに印加した圧力は５０Ｎ（ニュートン）とした。
【００１１】
本発明の試験サンプルは５本ともに金属線（２）の表面には、こすれ傷はまったく見受けられなかった。同時に、試験サンプルの保護チューブ（６）の表面にも引き裂き傷等の損傷の発生は認められなかった。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、コア線（３）が保護チューブ（６）内で移動しても、該チューブ内表面がゴム弾性に富んだ平滑面であるので、コア線（３）中の金属線(２)の表面が損傷し、線状痕が発生するような懸念が払拭される。
また、保護チューブ(６)の外表面には、ガラス編組スリーブを配したので、ヒューズケーブルとしての表面引き裂き強度に加えて引張力や抗張力等の機械的強度が大幅に向上する。しかも、得られるヒューズケーブルは、コア線（３）を保護チューブ（６）に挿通しただけの簡単な構造であるため、部品点数が少なく且つ工程も簡便であるため、大幅なコストダウンが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の温度ヒューズケーブルの一例を示す側面図である。
【図２】本発明の温度ヒューズケーブルの一例を示す横断面図である。
【符号の説明】
１線状絶縁体
２金属線
３コア線
４ゴム状弾性部材からなるチューブ層
５ガラス編組スリーブ
６保護チューブ
Ｆ本発明の温度ヒューズケーブル

Claims

線状絶縁体と、該絶縁体の溶融温度より低い、所定の温度で溶融する金属線とが絡合されてなるコア線が、内表面が平滑で且つ該金属線を損傷しにくいゴム状弾性部材からなるチューブ層の外表面にガラス編組スリーブを被覆して形成された保護チューブ内に空隙をもって挿通され、これにより、該金属線の表面での線状痕の発生が防止され且つ該チューブの機械的強度が改善されたことを特徴とする温度ヒューズケーブル。
該金属線が、線状絶縁体の周りに横巻き状態で絡合されてなる請求項１に記載の温度ヒューズケーブル。
該金属線が、線状絶縁体と撚り合わせ状態で絡合されてなる請求項１に記載の温度ヒューズケーブル。
該チューブ層が、シリコーンゴムまたはフッ素ゴムを押出被覆して形成された層である請求項１〜３のいずれかに記載の温度ヒューズケーブル。
該チューブ層の厚さが０．１ｍｍ〜３ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載の温度ヒューズケーブル。