JP4532719B2

JP4532719B2 - 電線ヒューズの成形方法

Info

Publication number: JP4532719B2
Application number: JP2000334584A
Authority: JP
Inventors: 一正後藤; 宗敬安井; 友則深尾; 憲治武田; 武久井上
Original assignee: Nippon Kouatsu Electric Co
Current assignee: Nippon Kouatsu Electric Co
Priority date: 2000-11-01
Filing date: 2000-11-01
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2020-11-01
Also published as: JP2002137281A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明はヒューズエレメントを内蔵した電線ヒューズをブロー成形により成形する電線ヒューズの成形方法に関するもので、より詳しくは、ヒューズエレメントを囲む絶縁ケースをブロー成形により成形する電線ヒューズの成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、絶縁ケース内にヒューズエレメントを内蔵した電線ヒューズにおいて、その絶縁ケースをブロー成形により成形する方法として次のような成形方法が知られている。
まず、ヒューズエレメントの下部接続端子を取付台に装着して同エレメントを垂直（直立状態）に支持する。次に取付台の上部側のヒューズエレメントの上部接続端子に支持ガイド棒を装着し取付台を上昇させ、支持ガイド棒をダイの位置決め穴に挿入してヒューズエレメントの上下両端を垂直に支持した状態で位置決めする。
【０００３】
かかるエレメントの取付（支持）状態において、ダイで加熱され溶融軟化した成形材料がダイの口金から押し出され、押し出されたパリソンが上記ヒューズエレメントを囲むようにして垂下する。垂下したパリソンを検知し、左右２つの割型からなる成形金型が可動し、パリソンを外側から囲むようにして型締めする。また、型締め動作と共にダイと金型間に位置するパリソンつまり、パリソンの上部がカッターにより切断される。
【０００４】
この型締めにより、上、下接続端子部分においてパリソンが絞られパリソンは端子部分において同端子の外周面に押し圧され密着する。パリソンを両接続端子で密着固定した状態において取付台にセットされた注射針状のノズルからパリソン内にエアーが吹き込まれる。吹き込まれたエアーによりパリソンは膨張し金型の成形面に対し内部側から押し付けられ成形面に沿って絶縁ケースが成形される。
【０００５】
この成形により絶縁ケースはヒューズエレメントと一体化した状態になる。絶縁ケースが成形されると取付台と共にノズルが下降し若干軟性が残存する状態で絶縁ケース（パリソン）からノズルが引き抜かれる。
【０００６】
この型締め状態でしばらくの間保持され冷却された後、成形品の取り出しのため金型が左右に開かれる。電線ヒューズは型が開かれた状態において上部接続端子が支持ガイド棒を介して位置決め穴に挿入した状態で保持されているため、これより外し、成形品収納箱に収納し硬化を待つ。最後に成形の際に発生したバリ取り等の仕上げを行ない略図１に示すような電線ヒューズが完成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の電線ヒューズの絶縁ケースのブロー成形に際しては、
パリソンの形成過程において、成形材料の溶融状態（加熱温度）、ダイの口金部分の成形材料の残存物の付着状態、ダイリングとマンドレルト間で形成する口金の隙間の状態或いは成形材料の特性、周囲環境等の諸条件から、ダイの口金から下方に押し出された軟化状態のパリソンが真っ直ぐ垂下せず曲がったり変形したりすることがある。そのため、垂下したパリソンの中心にくるようにあらかじめ取付台に直立状態でセットされたヒューズエレメントとパリソンの内壁面が極端に接近したりさらには接触したりすることがあった。つまり、パリソンの変形や曲がりが成形不良の大きな要因になっていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は上記パリソンの曲がりに起因する成形不良を解決するためのもので、
請求項１記載の第１の発明は、ヒューズエレメントを取付台に垂直状態に支持する工程と、上記取付台の上方に設けたダイから押し出された溶融軟化状態の円筒形のパリソンを上記ヒューズエレメントの外側に絶縁空間が形成されるように垂下配置する工程と、垂下配置したパリソンの外周面を、内面に成形面を形成した成形用の金型で型締めする工程と、上記型締め状態においてエアー吹き込み用ノズルよりパリソン内にエアーを吹き込み同パリソンを膨張させて前記金型の成形面に沿って絶縁ケースを形成する工程とからなる電線ヒューズの成形方法において、
上記取付台側に、上記ヒューズエレメントと円筒形のパリソンとの間に介入するパイプ状のガイド部材を備え、該ガイド部材を、上記ダイから円筒形のパリソンが押し出される工程に先立ち上動して上記ヒューズエレメントとパリソンとの間に介入させる工程と、該ガイド部材を上記金型の型締め時には該型締めの工程に先立ち金型外へ下動させる工程とからなることを特徴とする電線ヒューズの成形方法である。
【０００９】
また、請求項２記載の第２の発明は、上記第１の発明において、上記パイプ状のガイド部材を、前記溶融軟化状態のパリソンが付着しないテフロン樹脂等の付着防止部材で形成するか或いは外周面に上記のような付着防止部材を設けて形成したことを特徴とする電線ヒューズの成形方法である。
【００１０】
また、請求項３記載の第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記ガイド部材に、その外部から内部を覗き見て取付台におけるノズルの有無が確認できる確認窓を形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の電線ヒューズのブロー成形による成形方法について図１乃至図１３に基づき詳述する。
図１乃至図１１は第１実施例を示す。
まず、後述の電線ヒューズのブロー成形による成形方法について説明する前に図１及び図２により同方法により成形された電線ヒューズの構造について説明する。
１はブロー成形により成形した絶縁ケース２と、該絶縁ケース２に内蔵したヒューズエレメント３を一体化した電線ヒューズである。絶縁ケース２はポリカボネート樹脂等の熱可塑性樹脂からなる透明でかつ電気絶縁性の絶縁ケースであり、同ケース２は、ヒューズエレメント３を外気から遮断するようにヒューズエレメント３の外部を包囲している。また、該ヒューズエレメント３の一方の接続端子４の一部分及び他方の接続端子５の一部分で絶縁ケース２を絞り込み、ヒューズエレメント３の両接続端子の外端部側を絶縁ケース２から突出させた状態で絶縁ケース２を接続端子４、５の外周面４ａ、５ａに密着固定し、絶縁ケース２によりヒューズエレメント３を外気から遮断するようにしている。
【００１２】
前記ヒューズエレメント３は、遮断部６と溶断部７の直列２要素からなるもので、両端にはパイプ状の電線接続用の一方の接続端子（成形時において該接続端子側が上部になるため、以下これを上部接続端子という）４と下部接続端子５（成形時において該接続端子側が下部になるため、以下これを下部接続端子という）を接続している。上記遮断部６は図２に示すように、上部接続導体８、遮断エレメント９、消弧剤１０、収納ポット１１、中間接続導体１２とから構成されている。これらの形成は、絶縁性の合成樹脂、例えば前記の絶縁ケース２と同じ材料のポリカボネート樹脂などから形成した収納ポット１１の挿通穴１１ａを上部接続導体８に挿通した状態でポット１１の開口端１１ｂ側よりケイ砂、石英砂、水酸化アルミナ等の混合物からなる消弧剤１０を充填しながら加振し、水ガラス等の凝結剤入れた後、百数十度で硬化させて消弧剤１０を固化形成したもので、この固化形成した消弧剤１０により、遮断エレメント９の外周が包囲された状態になる。なお、消弧剤１０はポット１１内に半分程度の量が充填され、さらにポット１１の開口端１１ｂ側が中間接続導体１２の外周を覆うようにして溶断エレメント１３側に延長形成された構成である。
【００１３】
また、上記遮断部６と直列の溶断部７は中間接続導体１２、低融点合金からなる溶断エレメント１３、下部接続導体１４からなり、溶断エレメント１３の外周面には溶断動作を長期安定化させるためのフラックス１５が塗布されている。
前記上部接続端子４はパイプ状に形成されて前記上部接続導体８に接続され、また、前記下部接続端子５はパイプ状に形成されて下部接続導体１４に接続されている。１６は絶縁ケース２の接続端子保持部２ａ、２ｂと接続端子４、５の外周面間で形成する凹部ｇに充填したシリコーン樹脂等からなるシール材を示す。
【００１４】
次に、電線ヒューズの絶縁ケースをブロー成形により成形する方法について図３乃至図１１の概略図に基づき説明する。
成形方法の説明の前に図３を使用して成形機の概略について説明する。
図中２０はダイ、２１は口金、２２はダイ２０の下方に配設した成形用の金型で、該金型２２は左右２つに型開きが可能になっている。該金型２２は中央部２２ａ、２２ａと端子部２２ｂ、２２ｂとからなり、中央部２２ａ、２２ａの内面側に成形面２２ｃ、２２ｃを形成し、端子部２２ｂ、２２ｂの内面側に成形面２２ｄ、２２ｄを形成している。また、中央部２２ａ、２２ａの背面２２ｅ、２２ｅに固設したガイド２３が端子部２２ｂ、２２ｂに形成した貫通孔２２ｆ、２２ｆに挿入され、中央部２２ａ、２２ａが型締め方向に進退可能に備えられている。さらにガイド２３、２３には中央部２２ａ、２２ａを前方（型締め方向）に付勢するバネ２４を巻装している。２５はカッターで、前記端子部２２ｂ、２２ｂの上面において、型締め方向に進退可能に備えられている。
【００１５】
また、２６は金型２２の下方位置に配設されかつ上下動可能に設けた取付台であり、同台２６には、その上端に位置してヒューズエレメント３の下部接続端子５を挿着して同ヒューズエレメント３を垂直（立てた）状態に取り付けるようにした凹状の支持部２６ａと、該支持部２６ａに隣接して垂直に立設した注射針状のエアー吹き込み用のノズル２７と、図示外のエアー供給源からノズル２７に吹き込み用のエアーを供給するために取付台２６に刻設したエアー通路２６ｂとが設けられている。
取付台２６の外側には、取付台２６の外側を包囲しかつ同台に対し上下動（摺動）自在に嵌装したパイプ状のガイド部材２８が備えられており、該ガイド部材２８は成形時、後述するパリソンが口金２１より押し出されるのに先立ち上動して取付台２６のヒューズエレメント３の外側を包囲し、それにより垂下したパリソンがヒューズエレメント３に不用意に接触しないようにすると共にさらに型締め時には金型２２外へ下動して型締めに支障を来たさないように動作設定がなされている。
上記取付台２６と上記ガイド部材２８は、図示しない昇降駆動手段により昇降するようになっている。
【００１６】
なお、上記においてパイプ状のガイド部材２８は、その直径が口金２１から押し出されるパリソン３０の直径に比して小さく形成されているとともに、長さが上動時にヒューズエレメント３の外周全体を完全に覆うと同時にその先端２８ａを口金２１に対し極めて接近させるように設定されており、このことにより口金２１より押し出されたパリソンがスムーズに垂下するように形成されている。また上記ガイド部材２８は溶融軟化状態のパリソンが接触しても直ぐにパリソン３０に付着しないようにそれ自体がテフロン樹脂等の付着防止部材で作られたものを使用したり、さらには金属パイプ、セラミックスパイプ、合成樹脂パイプを使用しその外周面にテフロン樹脂等の付着防止部材をコーティングしたり塗布したものを使用している。また、該ガイド部材２８には、ガイド部材２８の外側から内部を覗き見ることができる確認窓２８ｂ、すなわち、取付台２６に付設したノズル２７の存在を外部より確認するための確認窓２８ｂ、例えば確認用の穴が一部に設けられている。なお、この確認窓２８ｂは、穴ではなく該部のみ透明にした窓でもよい。
【００１７】
また、上記において、取付台２６に垂直に取付けたヒューズエレメント３の位置は、このヒューズエレメント３が、口金２１より押し出され垂下配置された円筒形のパリソン３０に対し若干の絶縁空間を形成した状態で同パリソン３０の中心に位置するように設定されており、さらに金型２２に対しても型締め時、その中心に位置するように設定されている。
【００１８】
次に上記構成の成形機を使用した成形方法について説明する。
図３は成形用の金型２２が成形に備えて型開きした状態を示すもので、取付台２６は金型２２外の下方に位置している。そしてガイド部材２８は上方に向かって半分程度上動した状態にある。
かかる状態で、ヒューズエレメント３をガイド部材２８に挿入してヒューズエレメント３の下部接続端子５を取付台２６の支持部２６ａに装着して該ヒューズエレメント３を垂直（直立状態）に支持する。つまり、ヒューズエレメント３は丁度、その上部接続端子４がガイド部材２８から上方へ露出し、ポット１１が隠れるまで挿入された状態で支持される。
【００１９】
次に図４に示すように、ヒューズエレメント３の上部接続端子４に支持ガイド棒２９を装着し、取付台２６を上昇させて支持ガイド棒２９の上部をダイ２０の下面側に形成した位置決め穴（特に図示しない）に挿入する。これによりヒューズエレメント３の上下端が支持される。この時、取付台２６の上動と共にガイド部材２８が取付台２６に対し上動しその先端２８ａが口金２１の近傍まで接近する。この場合、ヒューズエレメント３は、図５に示すように口金２１より押し出される円筒形のパリソン３０に対しそのパリソン３０の中心に位置するように設定されている。
【００２０】
かかるヒューズエレメント３の取付状態において、乾燥状態のペレット状の成形材が、スクリューで一定量ダイ２０に送り込まれ、ダイ２０で、例えば２４０℃から２５０℃の間で温度制御されて加熱溶融され、この溶融した成形材料がダイ２０の口金２１に形成された環状の口から図５に示すように押し出される。そして押し出されたパリソン３０は上記ヒューズエレメント３を囲むようにしたガイド部材２８の外側を垂下する。つまり、口金２１より押し出され垂下したパリソン３０は、上記取付台２６の支持部２６ａの外側に嵌装したパイプ状のガイド部材２８の外面に案内され同部材２８の外側を付着することなく垂下する。そしてパリソン３０が垂下を続け、所定の位置に達する。
【００２１】
パリソン３０の下端が所定位置に達すると、図６に示すように、上記ガイド部材２８が金型２２外に下動退避する。ただし、取付台２６は上動した状態のままを保持する。
【００２２】
そして、前記のようにガイド部材２８が下動すると、これを図示しない検知手段が検知し、この検知信号によりダイ２０の下方に配設された左右の割型からなる成形金型２２が図７に示すようにパリソン３０側へ移動し、パリソン３０を外側から囲むようにして型締めする。
なお、成形用の金型２２は、中央部２２ａが先に型締めし次いで上、下接続端子部用の端子部２２ｂの成形型の型締めが行なわれる２段型締め方式になっている。この型締め時においては、上下の端子部分２２ｂ、２２ｂにより、上、下接続端子４、５の部分においてパリソン３０が絞り込まれ、特に接続端子４、５の凹凸面４ａ、５ａの外周面に押し付けられ密着固定される。
また、このとき、取付台２６に立設されたエアー吹き込み用のノズル２７は、図８に示すように、前記密着部におけるパリソン３０内に貫通した状態におかれ、そのノズル２７の先端はパリソン３０の中空部内に位置する。
【００２３】
次に図８に示すように、パリソン３０を接続端子４、５の部分で密着固定した状態において取付台２６に付設された針状のエアー吹き込み用のノズル２７から同パリソン３０内に下部接続端子５側から上部接続端子４に向かってエアーを吹き込む。この吹き込まれたエアーによりパリソン３０は膨張し、金型２２の成形面２２ｃ、２２ｄに対し内部側から押し付けられ、成形面２２ｃ、２２ｄに沿って成形され図９に示すように所定の絶縁ケース形状となる。この後、ダイ２０と金型２２間に備えた上部カッター２５がパリソン３０側へ移動し、パリソン３０の上部を切断する。
【００２４】
次に、前記の成形が終了すると図１０に示すように、取付台２６と共にノズル２７が下動し、まだ軟化状態の残存するパリソン３０（絶縁ケース２）からノズル２７が引き抜かれる。この状態でしばらくの間（数十秒間）保持されてパリソン３０が冷却され、このパリソン３０が絶縁ケース２となる。
【００２５】
その後、図１１に示すように、成形金型２２が開かれる。絶縁ケース２とヒューズエレメント３が一体接合化された電線ヒューズ１は上部接続端子４が支持ガイド棒２９を介して位置決め穴に挿入されて、保持された状態にあり、その後、その電線ヒューズ１を外し、収納箱等に入れ硬化するのを待つ。室温まで下がれば成形の際のバリ取り等最終仕上げを行ない成形は完了する。
【００２６】
そして図１に示すように、最後に絶縁ケース２の接続端子保持部２ａ、２ｂと接続端子４、５の外周面４ａ、５ａ間で形成する凹部ｇに対しシリコーン樹脂等のシール材１６を充填して電線ヒューズ１の組立は完成する。
【００２７】
なお、図１２に示すものは、前記のノズル２７を金型２２の中央部２２ａに備えて、該ノズル２７をパリソン３０の横方向から挿入してパリソン３０内にエアーを送り込むようにした本願発明の第２実施例である。
さらに図１３に示すものは、前記のノズル２７を上部接続端子４側からパリソン３０内に吹き込むようにした第３実施例を示すものである。この図１２及び図１３に示す実施例のノズル２７以外の構成については上記第１実施例の成形方法と同じでありその部分の説明は省略する。
【００２８】
【発明の効果】
以上のようであるから、請求項１記載の発明によれば、ダイから押し出された溶融軟化状態のパリソンが、該パリソンとヒューズエレメントの間に介在されたパイプ状のガイド部材に案内されて真っ直ぐ垂下配置されるため、パリソンの内面とヒューズエレメントの絶縁空間が確実に確保され、パリソンとヒューズエレメントの接近或いは接触が防止され、これを起因とする成形不良をなくすことができる。
【００２９】
また、請求項２記載の発明にあっては、ガイド部材として、溶融軟化状態のパリソンが付着しない付着防止材自体で形成したものを使用したり、或いは外周面に付着防止材を付着したものを使用しているため、このガイド部材に溶融軟化状態のパリソンが付着したりすることもなくパリソンがその外周面をスムーズに垂下するため、成形が容易で、かつ成形不良を一層防止できる。
【００３０】
また、請求項３記載の発明にあっては、ガイド部材にはエアー吹き込み用のノズルの存在を確認するための確認窓を形成したので、ノズルの曲がりや脱落等が成形前に確認できノズルに起因する成形不良を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施例を示すもので、ブロー成形により成形された電線ヒューズの断面図を示す。
【図２】ヒューズエレメントの断面図を示す。
【図３】本発明の第１実施例のブロー成形の工程を説明するための概略図であり、金型が開いた状態、つまり、ヒューズエレメントを取付台に支持した状態を示す。
【図４】図３の状態から取付台が上動した後、さらにガイド部材を上動させてガイド部材の先端を口金附近まで接近させた状態を示す。
【図５】図４の状態からダイよりパリソンが押し出され、そのパリソンがガイド部材の外周側に垂下している状態を示す。
【図６】図５の状態から、取付台が上動したままでガイド部材のみが金型外へ下動した状態を示す。
【図７】図６の状態から、金型が型締めし、中央部の金型が端子部より先に型締めした状態を示す。
【図８】図７の状態から、型締めの完了状態を示す。
【図９】図８の状態において、ノズルよりエアーを吹き込んでパリソンが膨張し、金型内面の成形面に沿って絶縁ケースが形成され、また、カッターによりパリソン上部が切断された状態を示す。
【図１０】図９の状態から、取付台が下動しノズルが絶縁ケース（パリソン）から引き抜かれた状態を示す。
【図１１】図１０の状態から、金型が開いた状態を示す。
【図１２】本願発明の第２の実施例の成形方法であり、ノズルを横方向からパリソンに挿入してエアーを吹き込む方式を示す。
【図１３】本願発明の第３の実施例の成形方法であり、ノズルを上部接続端子から挿入し、上部端子側から下部端子側に向かって吹き込む方式を示す。
【符号の説明】
１電線ヒューズ
２絶縁ケース
３ヒューズエレメント
４上部接続端子
５下部接続端子
２０ダイ
２１口金
２２金型
２２ｃ、２２ｄ成形面
２６取付台
２７エアー吹き込み用のノズル
２８ガイド部材
２８ａ先端
２８ｂ確認窓
３０パリソン

Claims

ヒューズエレメントを取付台に垂直状態に支持する工程と、上記取付台の上方に設けたダイから押し出された溶融軟化状態の円筒形のパリソンを上記ヒューズエレメントの外側に絶縁空間が形成されるように垂下配置する工程と、垂下配置したパリソンの外周面を、内面に成形面を形成した成形用の金型で型締めする工程と、上記型締め状態においてエアー吹き込み用ノズルよりパリソン内にエアーを吹き込み同パリソンを膨張させて前記金型の成形面に沿って絶縁ケースを形成する工程とからなる電線ヒューズの成形方法において、
上記取付台側に、上記ヒューズエレメントと円筒形のパリソンとの間に介入するパイプ状のガイド部材を備え、該ガイド部材を、上記ダイから円筒形のパリソンが押し出される工程に先立ち上動して上記ヒューズエレメントとパリソンとの間に介入させる工程と、該ガイド部材を上記金型の型締め時には該型締めの工程に先立ち金型外へ下動させる工程とからなることを特徴とする電線ヒューズの成形方法。
上記パイプ状のガイド部材を、前記溶融軟化状態のパリソンが付着しないテフロン樹脂等の付着防止部材で形成するか或いは外周面に上記のような付着防止部材を設けて形成したことを特徴とする請求項１に記載に電線ヒューズの成形方法。
上記ガイド部材に、その外部から内部を覗き見て取付台におけるノズルの有無が確認できる確認窓を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の電線ヒューズの成形方法。