JP4361095B2 - ヒューズエレメント用絶縁中間コイルを備えるコイル状可溶導体 - Google Patents

Description

本発明は、電気絶縁性のコアの周りに巻かれた可溶線をもつヒューズエレメント用可溶導体に関する。

サポート特性をもつヒューズ用可溶導体は、現在、可溶導体コイルの形態で構成されることが多い。例えば、銀またはその合金でできた可溶導体が、非導電サポートコア（例えば、ガラス繊維）に巻かれる。線の巻き方が密になるほど、単位長さ当りの巻数が多くなり、単位長さ当りの可溶導体の電気抵抗は高くなるが、単位長さ当りの熱負荷も大きくなる。

さらに、可溶導体コイルの取り扱い中およびヒューズハウジングへの可溶導体コイルの設置中に、巻線密度が局所的に変わるように互いに平行な巻線が絶縁性のコア上で移動されうる。これにより、局所的に異なる熱負荷が得られる。極端な状況では、このような巻線の移動により、隣接する巻線間で電気的短絡も起こりうる。さらに、可溶導体の電流負荷の特性により、ヒューズの動作において回転対回転の不具合がその後に生成される可能性があることから、「近接短絡」が起こりうる。

経験から、従来のように巻かれた可溶導体において、約５０％の最大巻線密度を越えてはならないことがわかっている。

本発明の目的は、前述した欠点を避ける改良された可溶導体コイルを提供することである。

この目的は、請求項１の特性をもつヒューズエレメント用可溶導体により、本発明にしたがって解決される。

本発明による可溶導体は、電気絶縁性のコアの周りに巻かれた可溶線をもつ。隣接する巻線の短絡を防止するような位置に可溶線が固定されるように、可溶線に平行なコアの周りに巻かれた少なくとも１つの電気絶縁ファイバがある。可溶線の平行な巻線や少なくとも１つの電気絶縁ファイバの特性により、可溶線のコアの縦方向の動きが多かれ少なかれ防止される。可溶線の隣接する巻線の短絡は、それらの間に置かれた少なくとも１つの絶縁ファイバにより防止される。

本発明の好ましい実施形態において、可溶線と絶縁ファイバとは、互いに密接に近接して巻かれる。この実施形態の結果、隣接する巻線の短絡が防止されるだけでなく、可溶導体の単位長さ当りの熱負荷が一定になるように、均一な巻き方や位置の固定も確実に行われるようになる。

可溶線および絶縁ファイバは、好ましくは、ほぼ円形の断面をもち、可溶線の直径に対する絶縁ファイバの直径の比率は、好ましくは、１／３〜３の間にある。好ましい実施形態において、可溶線の直径に対する絶縁ファイバの直径の比率は１〜３の間にあり、すなわち、可溶線の直径が少なくとも絶縁ファイバの直径と同程度の大きさである。まず、この結果は、可溶線の外表面が電気絶縁ファイバの外表面を越えて突出することから、半田付けがない場合でも信頼性の高い接触が可能であるという点で有利となる。さらに、可溶線の直径に対して絶縁ファイバの直径が比較的高い比率であることから、巻線密度を大きくすることが可能である。３という値はほぼ上限値になり、これにより隣接する巻線の信頼性の高い絶縁が確実に行われるようになる。

１つの実施形態において、絶縁ファイバがコアの周りに巻かれる間に（当初のほぼ円形の断面から）変形し、例えば、平坦にされる。その後、ファイバは、可溶線の直径の０．２〜２倍の間に好ましくはなるように可溶巻線間のスペースが維持されるよう選択される。

好ましい実施形態において、可溶線および絶縁ファイバが平行で巻かれるコアは円形断面をもち、絶縁ファイバの断面寸法、例えば、円形断面の場合の直径はコアの直径よりも小さい。コアの直径に対する絶縁ファイバの直径の比率は、好ましくは、３〜８の間、例えば５である。

銀、銀／銅合金といった従来形の材料、銀や銅、錫、その他の金属の合金が可溶線用材料として用いられる。絶縁ファイバの材料としてガラス、セラミック材料、耐温材料が可能である。同様の材料をコアに対して用いることも可能である。絶縁ファイバの材料は柔軟性であるが、コアの材料は剛体であってもよい。好ましい実施形態において、絶縁ファイバは１つ以上の平行なガラスファイバあるいは１つ以上のセラミック繊維でできている。また、コアは、好ましくは、１つ以上のガラス繊維でできている。

本発明の有利な／あるいは好ましい実施形態については、従属する請求項で特徴付けられる。

本発明は、図に示される好ましい代表的な実施形態を参照しながら、以下でさらに詳細に説明される。

図１は、本発明による可溶導体の概略側面図であり、ここで可溶線（２）および絶縁ファイバ（３）は両方とも電気絶縁性のコア（１）の周りに平行に巻かれている。図に示されている実施形態において、可溶線（２）と絶縁ファイバ（３）とは、互いに密接に近接して巻かれている。絶縁ファイバは当初、ほぼ円形の断面をもち、平坦なストリップを形成するための巻き工程中に変形するが、その幅は可溶線（２）の直径の約２倍である。

図２は、可溶線および絶縁ファイバで巻かれた絶縁性のコア（１）の表面の他の実施形態の一部の概略断面図である。２つの隣接する巻線の各々が示されている。可溶線および絶縁ファイバはほぼ円形の断面をもち、巻き工程後でも、可溶線の直径は絶縁ファイバの直径のほぼ２倍である。巻線は互いに密接に近接している。可溶線の隣接する巻線は２Ａおよび２Ｂと指定され、絶縁ファイバの隣接する巻線は３Ａおよび３Ｂと指定されている。図２で示されている巻き方において、可溶線の隣接する巻線間に生成されるスペースが直径の約０．４倍になるよう計算される。このような高巻線密度は従来法では達成することができない。例えば、他の実施形態において、絶縁ファイバの直径が可溶線の直径の１／３である場合、計算により、可溶線の巻線間に生成されるスペースは可溶線の直径の約０．１６倍であることが示されている。

可溶性および絶縁ファイバの寸法および断面形状（円形あるいは他の断面）を選択する場合、可溶線の外表面で良好な接触が可能であるという点、少量の熱しか平行に巻かれた絶縁材料に放散されないという点、可能な限り単純な製造が確実に行われるという点について特に注意が払われる。本発明により達成することができる高巻線密度（単位長さ当りの巻数）の結果、改良された特性、特に比較的小さな定格電流と比較的高いパルス抵抗、例えば、１．６Ａの定格電流と約１ｋＡまでのパルス抵抗をもつヒューズエレメントが得られる。さらに、その後の工程中における巻線の移動が避けられることから、本発明による可溶導体によりヒューズの製造が容易になる。

本発明による可溶導体の概略側面図である。 ２つの平行な可溶巻線の断面の一部を示す概略図である。

Claims (11)

1. ヒューズエレメント用可溶導体であって、前記可溶導体は、電気絶縁性のコア（１）の周りに巻かれた可溶線（２）をもつヒューズエレメント用可溶導体において、隣接する巻線の短絡を防止するような位置に前記可溶線（２）が固定されるように前記可溶線（２）に平行な前記コア（１）の周りに巻かれた少なくとも１つの電気絶縁ファイバ（３）があることを特徴とするヒューズエレメント用可溶導体。
2. 前記可溶線（２）と前記絶縁ファイバ（３）とは、互いに緊密に近接して巻かれることを特徴とする請求項１記載の可溶導体。
3. 前記可溶線（２）および前記絶縁ファイバ（３）は両方ともほぼ円形の断面をもち、前記可溶線（２）の直径に対する前記絶縁ファイバ（３）の直径の比率は１／３〜３の間にあることを特徴とする請求項２記載の可溶導体。
4. 前記可溶線（２）の直径に対する前記絶縁ファイバ（３）の直径の比率は、１〜３の間にあることを特徴とする請求項３記載の可溶導体。
5. 前記可溶線（２）はほぼ円形の断面をもち、前記巻線間のスペースは前記可溶線（２）の０．２〜２倍となるように前記絶縁ファイバ（３）が前記可溶線（２）の隣接する巻線間におかれることを特徴とする請求項２記載の可溶導体。
6. 前記隣接する巻線間のスペースは、前記可溶線（２）の直径よりも小さいことを特徴とする請求項５記載の可溶導体。
7. 前記巻かれた可溶線（２）の外表面は、前記絶縁ファイバ（３）の外表面を越えて突出することを特徴とする請求項５または６記載の可溶導体。
8. 前記コア（１）は円形断面をもち、前記絶縁ファイバ（３）の断面直径は前記コア（１）の直径よりも小さいことを特徴とする請求項３〜７の１項記載の可溶導体。
9. 前記絶縁ファイバ（３）は、１つ以上のガラス繊維でできていることを特徴とする請求項１〜８の１項記載の可溶導体。
10. 前記絶縁ファイバ（３）は、１つ以上のセラミック繊維でできていることを特徴とする請求項１〜８の１項記載の可溶導体。
11. 前記コア（１）は、１つ以上のガラス繊維でできていることを特徴とする請求項１〜１０の１項記載の可溶導体。

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