JPH03105825A - ２端子形の小形タイムラグヒューズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は小形タイムラグヒューズに関する。

（従来の技術） 従来のこの種のタイムラグヒューズは、第５図に示すよ
うに、絶縁材にて形成されたヒス・−ズ本体１の両端に
口金２．３を設け、この両口金２．３間にコイル状に巻
回したばね４、コア５、低融点金属６、およびヒートコ
イル７を配設し”Ｃ直列に接続した構造が採られていた
。そしてこの従来の構造のヒューズは、両口金２．３間
に過電流が流れると、ヒートコイル７がジュール熱によ
って発熱し、その熱によってコア５に低融点金属６で固
定された辷−トコイルの端部が低融点金庫６が溶融する
ことによって、コア５はばね４にてヒートコイル７から
離反する方向に引張られているため、コア５とヒートコ
イル７との間が開離され、電気回路を遮断するようにな
っている。そしてこの従来のヒューズのタイムラグ特性
は、低融点金、属部、すなわち、コア５および低融点金
属欧の熱キャバジテイ、例えば、サイズを大きくする．
′７とによ・）で、低融点金属の溶融するまでの時間が
長くなることを利用している。

（発明が解決しようとする課題） また上記従来のタイムラグヒューズは、コア５からヒー
トコイル７を開離きせるために、ばね４が必要で、かっ
ぱね４に必要な変位を予め斗えておかなければならず、
ばね４の配置容積が大きくなり、製造工程が複雑となり
、プリント基板用の高密度実装化に適合する小形化が困
難である問題があった。、 また上記従来のヒューズでは低融点金属６とヒートコイ
ル７との接合部には常時ばね４による応力が作用してい
るため、低融点金属６はばね４による応力下においては
、クリープが促進され、ヒューズの寿命が短くなる問題
があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、製造工程が
簡略化でき、形状の小形化が図れるとともに、応力が低
融点金属のエレメントに作用しないようにしてクリープ
による短寿命化を防止し、長期間安定した特性を保持で
きる小形タイムラグスイッチを提供するものである。

〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本発明の小形タイムラグヒューズは、空間部を有し絶縁
物で形成したベースと、このベースに固定された対をな
す端子と、前記ベースの空間部に少な《とも一部を臨ま
せて配設された低融点エレメントと、このエレメントに
近接して前記ベースに配設された電気発熱体とを具備し
、この電気発熱体と前記エレメントとを直列に接続して
この電気発熱体の一端と前記エレメントの他端とを前記
対をなす端子に接続したことを特徴とするものである。

（作用） 本発明の小形タイムラグヒューズは、両端子間に過電流
が流れた際、電気発熱体がジュール熱で発熱し、このジ
ュール熱がこの電気発熱体に近接して配設した低融点エ
レメントを溶融させ、その溶融時の表面張力またはエレ
メントの自重により落下して両端子間を開離して回路を
遮断する。

（実施例） 本発明の一実施例の構成を第１図について説明する。

１Ｇはベースで、ガラス●エボキシ樹脂などからなるプ
リント配線基盤などの絶縁物で成形され、このベース１
０の前面中央部には切り欠き凹部によって縦方向に長い
空間部１１が形成されている。このベースｌＯの前面下
部の両側にはそれぞれ銅箔またはニッケル箔などの電極
１２．　　１３が設けられ、さらにこのベース１０の前
面上部の一側に銅箔またはニッケル箔などの電極ｌ４が
設けられている。そしてこの下部一側の電極１２と上部
一側の電極１４との間に前記空間部１１に中間部を臨ま
せた低融点金属、例えば、錫一鉛−ビスマスからなる合
金にて形成した棒状のエレメントｌ５の両端がそれぞれ
はんだ接続されている。このエレメントｌ５は他の構或
要素の耐熱温度より低い融点を有している。

また前記ベース１０の両側縁部には上下部を残して切り
欠き凹部１６，　１６が形或され、この切り欠き凹部１
６．　１６部の位置に電気発熱体、例えば、シリコン含
浸ガラス被覆などで絶縁被覆されたヒートコイル１７が
前記エレメント１５を覆って巻回され、このエレメント
１５にヒートコイル１７が近接して配設されている。こ
のヒートコイル１７はニッケルークロム合金線などで形
成されている。そしてこのヒートコイル１７の一端は前
記上部の電極１４にスポットウエルドなどで接続され、
他端は前記電極１３にスポットウエルドなどで接続され
ている。

さらに１８．　１９は対をなす端子で、熱伝導率が銅の
ｌ／４０の鉄一ニッケル合金板などで形成され、前記下
部の対をなす電極１２．　１３にそれぞれスポットウエ
ルドなどにより接続されている。

このような構成により、端子！８．　１．９間には、電
極１２、エレメント１５、電極１４、ヒートコイルｌ７
および電極１３の直列接続の電路が形成されている。

また２０は外装で前記ベース１Ｇの表面を前記エレメン
ト１５、ヒートコイルｌ７とともに被覆する。

次にこの実施例の動作を説明する。

ヒューズ２１の端子ｌｉｔ，　１９を電路に直列に挿入
接続する。そして両端子１８、１９間に過電流が流れた
際、ヒートコイルｌ７がジュール熱で発熱し、このジュ
ール熱でエレメント１５の周辺がこのエレメント１５の
融点以上になると、このヒートコイル１７に近接して配
設されている低融点エレメント１５を溶融させ、その溶
融時の表面張力またはエレメント１５の自重により落下
して両端子１８．　　１９間を開離して電路を遮断し、
ヒューズ作用を行う。

そしてこの電路に流れる電流を１アンペア、ヒートコイ
ル１７の抵抗をＲオームとすると、ヒートコイルｌ７部
でＲＭ（ワット／秒）のジュール熱Ｊが発生し、エレメ
ント１５の周囲の温度が上昇し、この温度上昇Ｔ（度）
はヒューズ２１全体の熱抵抗Ｑ（度／ワット・秒）によ
って Ｔ＝Ｑ−Ｊ（度） で与えられる。すなわち、Ｔ（度）で熱平衡状態となり
、熱平衡状態に至るに要する時間はヒューズ２ｌ全体の
熱容量で決定され、熱容量が大きい程エレメントｌ５の
溶融までの遅延時間が長くなる。

このようにして、ジュール熱、エレメントｌ５の融点、
ヒューズ全体の熱容量および熱抵抗を適宜選択して組合
せることにより、所望の動作遅延を有するタイムラグヒ
ューズが得られる。

また、ベース１０には空間部１１を形威したため、エレ
メント１５の溶断が確実となる。

さらにこのベースｌＯの空間部１１は必要に応じて消弧
剤の充填、塗布も可能となる。

このように、従来用いられた構造のヒューズのまうに、
ばね機構が不要となり、製造工程が簡略化でき、小形化
が可能となる。

次に他の実施例の構成を第２図について説明する。

前記第ｌ図に示す実施例の構或と同一構成部分を同一符
号で示して説明を省略する。

この実施例では、電気発熱体として、絶縁被膜を有しな
い非絶縁形抵抗線からなるＬ−１・コイルを用いた構成
で、ベースｌＯの両側縁部に形威した切り欠き凹部１６
．　１６の内縁に一定間隔毎Ｃ：閣溝２３を形或し、エ
レメントｌ５の前面に絶縁性スベ・〜サ２４を配設し、
このスペーサ２４の外側からヒートコイル１７の抵抗線
を前記ベースｌＯの各凹溝２３に順次係合させて巻回す
る。

この実施例の構造では、電気発熱体とし２てのヒートコ
イルｌ７となる非絶縁性の抵抗線を用いＹ”も抵抗線が
相互に短絡することと、抵抗線とエレメント１５が接触
することを防止できる。

さらに他の実施例の構成を第３図についで説明する。

この実施例に説明においても、前記第１図に示す実施例
の構成と同一構成部分を同一符号で示して説明を省略す
る。

この実施例では、ベース１Ｇの前面のエレメント１５を
装着する空間部１ｌの上下位置に凹溝２５．　２５を形
成し、この凹溝２５，　２５にエレメント１５の両端部
を係合して電気発熱体の抵抗線とエレメントｌ５との接
触を防止する構戒である。

また前記各実施例において、前記ベースｌＯの表面を前
記エレメント！５、ヒートコイルＩＬＩもに．被覆する
外装２０する際、外装材の粘度が低いと，，外装材がエ
レメントｌ５まで達し、動作特性に影響を及ぼすことが
あるが、第２図に示すような、スベーサ２４を用いて空
間部１ｌを覆うことによりエレメント１５まで外装材が
侵入することを防止できる。

さらに他の実施例の構或を第４図について説明する。

この実施例に説明においても、前記第１図ｊ′−示す実
施例の構成と同一構或部分を同一符号“Ｑ・示して説明
を省略する。

この実施例では、電気発熱体として、ヒー・夕２６を用
いた構成で、このヒータ２Ｇは所定の長さの抵抗線を同
一面上において、蛇行状に屈曲させて平面状に形成して
このヒータ２６をベース１０の前面にエレメント１５に
近接して配置する。

またこのヒータ２Ｇは必要に応じて樹脂など１７で被覆
固定することもできる。

この実施例の構成では、ヒータ２６として高いサージ電
流耐量を得ることができ、また抵抗線の機械的強度が大
きいものであれば、抵抗線の一端部分はそのまま端子と
して利用できる。

さらに、サージ電流耐量がさほど要求されない用途の場
合には、電気発熱体として周知の薄膜抵抗基盤、または
、厚膜抵抗基盤を用いることもできる。

上記各実施例において、ベースｌＯはセラミックにて成
形した板に電極１２，　１３．　１４を形成したもの、
あるいは、耐熱性プラスチックで、端子１８，Ｉ９をお
よび電極１２．　Ｎ，　１４をインサート成形で製造す
ることもでき、外装２０は耐熱性のあるブラスチ・ｊク
でケースを形成し、このケースをベース１ａに被せる構
造とすることもでき、さらに端子１８と電極１２、端子
ｌ９と電極１３は一体構造とすることもできる。またエ
レメント１５は低融点金属に限らず、低融点プラスチッ
クに金属被膜を蒸着した構造とするここもできる。さら
にベースＩＯは複数の素材を重ね合わした構成とするこ
ともできる。

次に前記第１図に示すヒューズの動作特性を具体的例に
よって説明する。

電気発熱体のヒートコイル１７は、体積抵抗が１１２μ
Ω値のニッケルークロム合金線０．　２９ｗφで、シリ
コン含浸ガラス被覆したものを密に巻回し、またエレメ
ント１５は厚さＯ、１＋ｍ，幅０．　９ｍの錫一鉛一ビ
スマスの融点１４Ｑ’Ｃのものを用いる。さらに外装２
０はエボキシ変成フェノール樹脂（住友ベークライト株
式会社製）を用い、そして外形寸法は７　（Ｗ）　　　
１４（Ｈ）　、４．５（Ｄ）の大きさに形成したもので
ある。

この基本特性は次のとおりとなった。

溶断特性 短絡遮断 〔発明の効果〕 本発明によれば、従来のこの種のヒューズのようにばね
機構を必要とせず、小形化が可能となり、製造工程も簡
略化でき、さらに低融点エレメントに応力が作用されず
、周囲温度が高くてもクリープの促進がなく、長寿命化
ができ、空間部によりエレメントの溶断特性が安定化さ
れ、実装密度を高めることができる小形のタイムラグヒ
ューズが安価に得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す小形タイムラグヒュー
ズの一部を切り欠いた正面図、第２図は本発明の他の実
施例を示す小形タイムラグヒューズの一部を切り欠いた
正面図、第３図は本発明のきらに他の実施例を示す小形
タイムラグヒューズのベースの斜視図、第４図は本発明
の他の実施例を示す小形タイムラグヒューズの斜視図、
第５図は従来の小形タイムラグヒューズの正面図である
。 １Ｇ・・ベース、１１・・空間部、１５・・エレメンｉ
−、Ｉ７・・電気発熱体としてのヒータコイル、１８．
　１９・・端子、２６・・電気発熱体としてのヒータ。 手続補正書釦釦 平成２年１２月２０日 ２． ３． ４． 平成１年特許願第２４３６７９号 発明の名称 小型タイムラグヒューズ 補正をする者 事件との関係　特許出願人 大東通信機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）空間部を有し絶縁物で形成したベースと、このベ
   ースに固定された対をなす端子と、前記ベースの空間部
   に少なくとも一部を臨ませて配設された低融点エレメン
   トと、このエレメントに近接して前記ベースに配設され
   た電気発熱体とを具備し、 この電気発熱体と前記エレメントとを直列に接続してこ
   の電気発熱体の一端と前記エレメントの他端とを前記対
   をなす端子に接続したことを特徴とする小形タイムラグ
   ヒューズ。