JP4663610B2 - 温度ヒューズと抵抗器との接続構造及び温度ヒューズ付き抵抗器 - Google Patents

Description

本発明は温度ヒューズと抵抗器との接続構造及び温度ヒューズ付き抵抗器に関するものである。

温度ヒューズ付き抵抗器は、例えば電気機器の突入電流制限回路等の回路素子として使用され、過電流により抵抗器が許容温度にまで昇温されると、温度ヒューズの作動により通電が遮断されて火災等の事故発生が未然に防止される。

図５は、従来の温度ヒューズ付き抵抗器を示し（特許文献１）、図５の（イ）は同温度ヒューズ付き抵抗器の縦断面図を、図５の（ロ）は図５の（イ）におけるロ−ロ断面図を示している。
実開昭４８−１０５０３８号公報 図５において、３’は片側開放のセラミックスケースである。１’は抵抗器、２’は温度ヒューズであり、抵抗器片端のリード線１４１’と温度ヒューズ片端のリード導体２２’とを溶接により接続したうえこれらをケース３’内に収容し、抵抗器他端のリード線１４’及び温度ヒューズ他端のリード導体２１’をケース下方周壁のスリット３４’，３４’から並行に導出してある。４’はケース３’内に充填した無機質粉末添加シリコーン樹脂等の耐熱性絶縁材である。

前記抵抗器１’が発生する熱の温度ヒューズ２’への伝達の主体は、無機質粉末添加絶縁材４’が担っているが、抵抗器１’と温度ヒューズ２’とを電気的に接続しているリード導体１４１’・リード線２２’もその熱伝達に寄与している。
前記電気機器がオン・オフの頻繁な電気機器、例えばテレビ受像機の場合、抵抗器がそのオン・オフに伴って加温・冷却され、その加温・冷却に基づくヒートサイクルのために、抵抗器のリード線と温度ヒューズのリード導体との接続箇所にも、繰返し熱応力が作用する。

従来、前記抵抗器のリード線と温度ヒューズのリード導体とを溶接接続するには、図６の（イ）（縦断面図）及び（ロ）（上面図）に示すように、リード導体２２’とリード線１４１’とをベース電極ｐ’上においてクロスさせ、そのクロス箇所にピン状電極ｐを所定の圧力で当接し、両電極ｐ，ｐ’間に溶接電流を流してスポット溶接している。
しかしながら、このスポット溶接では、ピン状電極ｐ側で電流密度が高く、ベース電極ｐ’側で電流密度が低いために、ピン状電極ｐに接する導体２２’が溶融され、ベース電極ｐ’に接する導体１４１’が溶融され難い状態となってピン状電極ｐに接する導体２２’がベース電極ｐ’に接する導体１４１’の両側に垂れてピン状電極ｐに接する導体２２’の薄肉化が相当に促される。
従って、その接続部の熱伝達性が低下されて前記温度ヒューズの作動が遅延されたり、前記繰返し熱応力によって接続部が破断され易い。

本発明の目的は、温度ヒューズと抵抗器とを、優れた機械的強度、熱伝達性で接続し得て作動迅速性、耐ヒートサイクル性に優れた温度ヒューズ付き抵抗器を供し得る温度ヒューズと抵抗器との接続構造を提供することにある。

請求項１に係る温度ヒューズと抵抗器との接続構造は、コア上に巻き付け抵抗線を有し、コアの両端部にキャップ状電極を装着し、コア一端側のキャップ状電極にリード線を溶接した抵抗器のコア他端側のキャップ状電極の端面または側面に温度ヒューズの両リード導体の一方のリード導体を抵抗溶接したことを特徴とする。
請求項２に係る温度ヒューズ付き抵抗器は、請求項１の接続構造により接続した温度ヒューズと抵抗器とをケース内に収容すると共に抵抗器のコア一端側のリード線と温度ヒューズの他方側のリード導体とをケース外に導出し、ケース内に耐熱性絶縁材を充填したことを特徴とする。
〔発明の効果〕

抵抗器と温度ヒューズとの接続構造において、リード導体乃至はリード線との線同士の抵抗溶接を排し、抵抗器のコア一端のキャップ状電極と温度ヒューズのリード導体との線・面間の抵抗溶接のみで抵抗器と温度ヒューズとを接続しているから、その接続箇所の機械的強度・熱伝達性をよく保証でき、耐ヒートサイクル性、作動迅速性に優れた温度ヒューズ付き抵抗器を提供できる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１の（イ）は本発明に係る温度ヒューズと抵抗器との接続構造を示す側面図、図１の（ロ）は同じく平面図である。
図１において、１は抵抗器であり、セラミックス等の耐熱性絶縁コア１１の両端に銅または銅合金製のキャップ状電極１２１，１２２を装着し、コア１１にニッケル−クロム合金線、銅−ニッケル合金線、銅−マンガン−ニッケル合金線等の抵抗線１３を巻き付け、その巻き付け抵抗線１３の両端をコア両端の各キャツプ状電極１２１，１２２に溶接等により結着し、コア一端側のキャップ状電極１２１に銅等のリード線１４を溶接等により結着してある。
２は温度ヒューズであり、例えば、筒型温度ヒューズを用いることができ、対向の銅等のリード導体間にヒューズエレメント（低融点可溶合金片）を溶接し、このヒューズエレメントにフラックスを塗布し、このフラックス塗布ヒューズエレメント上に筒状絶縁体、例えばセラミックス筒を挿通し、筒状絶縁体の各端と各リード導体との間をエポキシ樹脂等の接着剤で封止してある。
前記抵抗器１と温度ヒューズ２とを並行に配置し、温度ヒューズ２の両リード導体２１，２２のうちの片側のリード導体２２をほぼ直角に曲げ、そのリード導体２２の先端部を抵抗器１におけるコア１１の他端側のキャップ状電極１２２の端面に抵抗溶接してある。

図２の（イ）（側面図）及び（ロ）（上面図）はその抵抗溶接の方法を示し、温度ヒューズ２のリード導体端部２２０にピン状電極ｐを当接し、キャップ状電極１２２の端面１２２０（平面）にサイド電極ｐ’を当接し、ピン状電極ｐを所定の圧力で加圧しつつ溶接電流を流してリード導体端部２２０をキャップ状電極１２２の端面１２２０に溶接している。
この場合、溶接相手面であるキャップ状電極１２２の端面１２２０が平面であり、溶接相手面が線の外周面である図６に示す、線・線間の抵抗溶接とは異なり、ピン状電極ｐからの高密度電流で溶融された金属の溶接相手面側１２２０への垂れがないから、ピン状電極ｐの直下の溶融金属の厚みを充分に保持できる。

図３に示すように、前記抵抗器１と温度ヒューズ２とを並行に配置し、温度ヒューズ２の両リード導体２１，２２のうちの片側のリード導体２２をほぼ直角に曲げ、そのリード導体先端部２２０を抵抗器１におけるコアの他端側のキャップ状電極１２２の側面１２２１に抵抗溶接することもできる。
この場合も、温度ヒューズ２の片側のリード導体２２の曲率半径に較べ抵抗器１におけるコア他端側のキャップ状電極１２２の側面１２２１の曲率半径が極めて大きく、溶接相手面が実質的に平面であるから、前記と同様にピン状電極直下の溶融金属の厚みをよく保持できる。

図４の（イ）は本発明に係る温度ヒューズ付き抵抗器を示す縦断面図、図４の（ロ）は図４の（イ）におけるロ−ロ断面図である。
図４において、３は耐熱性、例えばセラミックス製の片側開放ケースであり、ベース壁３１と四方周壁３２とを有し、下方側周壁にはリード導体挿通用スリット３４，３４を設けてある。
１と２は前記接続構造により接続した温度ヒューズと抵抗器であり、ケース３内に収容し、抵抗器１の一端側のリード線１４と温度ヒューズ２の一端側のリード導体２１とをケース３の下方周壁のスリット３４，３４からケース３外に導出し、ケース３内に耐熱性絶縁材を充填してある。
４はケース３内に充填した耐熱性絶縁材であり、無機質粉末に硬化性樹脂のバインダーを配合したものを使用できる。無機質粉末には、粉末状の石英、アルミナ、雲母、ジルコニア、二酸化チタン等を使用でき、バインダーにはシリコン樹脂を使用できる。無機質粉末料は９９〜９６重量％とされ、シリコン樹脂量は１〜４重量％とされる。

前記の抵抗器１には、コア上に抵抗線を巻き付けることに代え、コアに膜抵抗を焼成したものを使用することもできる。
前記ケースを前記片側の開放を排除した６面構造とし、周囲４方のうちの一方を開放したものも使用し、その開放口から抵抗器一端のリード線と温度ヒューズ一端のリード導体を導出させるようにしてもよい。

本発明に係る温度ヒューズ付き抵抗器においては、抵抗器と温度ヒューズとを優れた耐ヒートサイクル性・熱伝達性で接続できるから、当該温度ヒューズ付き抵抗器を搭載する電気機器が頻繁にオン・オフされるものであっても、そのオン・オフに基づくヒートサイクルに対し温度ヒューズ付き抵抗器を安定に保持でき、突入電流により抵抗器が異常温度に昇温すればその異常昇温を優れた熱伝達性で温度ヒューズに伝達させてその温度ヒューズの迅速な作動により機器を確実に保護できる。

本発明に係る温度ヒューズと抵抗器との接続構造の一実施例を示す図面である。 本発明に係る温度ヒューズと抵抗器との接続構造における抵抗器のキャップ状電極と温度ヒューズのリード導体との溶接接続の方法を示す図面である。 本発明に係る温度ヒューズと抵抗器との接続構造の別実施例を示す図面である。 本発明に係る温度ヒューズ付き抵抗器の一実施例を示す図面である。 従来の温度ヒューズ付き抵抗器を示す図面である。 従来の温度ヒューズ付き抵抗器における抵抗器のリード線と温度ヒューズのリード導体との溶接接続の方法を示す図面である。

符号の説明

１ 抵抗器
１１ 抵抗器のコア
１２１ 抵抗器のキャップ状電極
１２２ 抵抗器のキャップ状電極
１３ 抵抗線
１４ 抵抗器のリード線
２ 温度ヒューズ
２１ 温度ヒューズのリード導体
２２ 温度ヒューズのリード導体
２２０ リード導体の端部
３ ケース
４ 耐熱性絶縁材
ｐ ピン状電極
ｐ’ ベース電極

Claims (2)

1. コア上に巻き付け抵抗線を設け、コアの両端部にキャップ状電極を装着し、コア一端側のキャップ状電極にリード線を溶接した抵抗器のコア他端側のキャップ状電極の端面または側面に、温度ヒューズの一方のリード導体を抵抗溶接したことを特徴とする温度ヒューズと抵抗器との接続構造。
2. 請求項１記載の接続構造により接続した温度ヒューズと抵抗器とをケース内に収容すると共に抵抗器のコア一端側のリード線と温度ヒューズの他方側のリード導体とをケース外に導出し、ケース内に耐熱性絶縁材を充填したことを特徴とする温度ヒューズ付き抵抗器。

Images