JPH03216927A - 電子部品保護用ヒューズ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、主に雷などによるサージ電圧から機器を保護
するためのバリスタなどを保護する電子部品保護用ヒュ
ーズに関するものであり、特に継続的な過電圧あるいは
バリスタ劣化時の漏れ電流により、バリスタが発火ある
いは破壊しないように過電流を遮断するヒューズに関す
るものである。

従来の技術 従来、この種のバリスタなどの保護用ヒューズは、第５
図に示すような特性を有していた。第５図は例えばパリ
スタ保護用ヒューズの印加電流と溶断時間の関係（以下
！−Ｔ特性と呼ぶ。）を示す図であり、Ｉｃは被保護回
路の定常電流であり、■０はこのヒューズの最大不溶断
電流である。また、Ｉｎｘは波尾長Ｔｔのサージがｎ回
印加されたときの溶断電流値である。すなわち、このヒ
ューズは、波尾長Ｔｔのサージがｎ回、保護しようとす
るバリスタに印加されたときの上記バリスタのサージ耐
量の規格値をＩｎｓ，限界値をｒｎｐとすると、Ｉｏ　
＞　Ｉ　Ｃ　％かつ、Ｉｎｐ＞Ｉｎｘ＞Ｉｎｓとなるよ
うな特性を有する。

以上のような特性を有するバリスタ保護用ヒューズにつ
いて、以下その動作について説明する。

このバリスタ保護用ヒューズは第６図のように使用する
。第６図において、１はバリスタ、２はバリスタ保護用
ヒューズであり、３は被保護回路、電源ライン４ａ．４
ｂにそれぞれバリスタ保護用ヒューズ２、パリスタ１が
直列に接続され、その直列接続点と電源ライン４ｂとの
間に被保護回路３が接続されている。そして、定常状態
あるいはパリスタ１の規格値以内のサージが電源ライン
４ａ，４ｂに印加された場合には、バリスタ１はサージ
を吸収し、バリスタ保護用ヒニーズ２はその特性上、溶
断することなく、被保護回路３は正常に動作を続ける。

今、バリスタ１の規格値を大幅に超えるようなサージが
電源ライン４ａ，４ｂに侵入すると、バリスタ保護用ヒ
ューズ２はその特性上、瞬時に溶断し、バリスタ１の発
火あるいは破壊を防ぐことができる。

発明が解決しようとする課題 このような従来のバリスタ保護用ヒューズは、ヒューズ
の最大不溶断電流値が被保護回路の定常電流値よりもか
なり大きく、通信ラインに電力線が混蝕した場合などに
よる継続的な過電圧印加時、あるいはバリスタ劣化時な
どにおいて、上記ヒューズに流れる電流の値は、上記ヒ
ューズの最大不溶断電流値よりも小さいことが多い。こ
のためこのようなＩ−Ｔ特性を有する上記ヒューズは溶
断せず、上記バリスタに電流が流れ続け、ジュール熱に
より上記バリスタが発火するという課題があった。

本発明はこのような課題を解決するもので、継続的な過
電流によって上記パリスタなどの電子部品が発火しない
ような、電子部品保護用ヒューズを提供することを目的
とするものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の電子部品保護用ヒュ
ーズは、表面に絶縁層を有する抵抗素子と、上記抵抗素
子と電気的に直列に接続された低融点金属要素と、上記
抵抗素子の表面と上記低融点金属要素が密着するように
それらを覆うと共に、上記抵抗素子の発熱によって収縮
し、上記低融点金属要素を溶断させる熱収縮絶縁チュー
ブとで構成したものである。

作用 この構成により、低融点金属要素の最大不溶断電流より
小さい継続的な過電流が本発明の電子部品保護用ヒュー
ズに流れた場合、上記抵抗素子がジュール熱によって発
熱し、その熱によって上記低融点金属要素が溶融し、同
時に熱収縮絶縁チューブが収縮し、上記低融点金属要素
を溶断させ、絶縁物としての熱収縮絶縁チューブが上記
低融点金属要素に介入することによって、過電流を完全
に遮断することができる。すなわち、サージによる溶断
電流の値は変わらずに、最大不溶断電流の値を小さくす
ることができ、本発明のヒューズを例えばパリスタの保
護用として使用した場合、上記バリスタの発火を防ぐこ
とができることとなる。

実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の第１の実施例によるバリスタ保護用ヒ
ニーズの構造を示す図である。第１図において、５は例
えば金属酸化物のような抵抗素子で、接続リード線５ａ
．，５ｂを具備している。６は例えばガラスを材料とし
たような絶縁層で、抵抗素子５の表面をコーティングし
ている。７は例えば錫．鉛の共晶ハンダ線のような低融
点金属要素であり、この低融点金属要素７の一端と接続
リード線５ｂがカシメ８ａによって接続され、低融点金
属要素７の他端と接続リード線９がカシメ８ｂによって
接続されている。１０は熱によってその径が抵抗素子５
の径よりも小さく収縮するような熱収縮絶縁チューブで
、抵抗素子５の表面をコーティングしている絶縁層６の
表面と低融点金属要素７が密着するようにそれらを覆い
固定している。

以上のように構成されたバリスタ保護用ヒューズについ
て、以下その動作を説明する。本バリスタ保護用ヒュー
ズは第２図のように使用する。１１はパリスタであり、
電圧に依存して抵抗値が変化し、サージを吸収する。１
２ａ，１２ｂは例えば電源ラインであり、それぞれ接続
リード線９、バリスタ１１の一端に接続され、パリスタ
１１の他端と接続リード線５ａが接続されている。さら
に、接続リード線５ｂと電源ライン１２ｂが被保護回路
１３に接続されている。通常は、接続リード線９と接続
リード線５ｂの間は短絡、接続リード線５ｂと電源ライ
ン１２ｂの間はバリスタ１１の特性上、高抵抗で開放に
近い状態になっており、被保護回路１３には定常電流Ｉ
’　ｃが流れている。

今、低融点金属要素７の最大不溶断電流１’　ｏと、波
尾長Ｔｔのサージがｎ回、このパリスタ１１に印加され
たときのバリスタ１１のサージ耐量の規格値をＩ’　ｎ
ｓ，限界値をＩ’　ｎｐとした場合、波尾長Ｔｔのサー
ジがｎ回印加されたときの低融点金属要素７の溶断電流
値１’　ｎｘが、■′　０〉１’　　ｃ，かつ、Ｉ’　
ｎｐ＞Ｉ’　ｎｘ＞Ｉ’　ｎｓとなるＩ−Ｔ特性を有す
るように低融点金属要素７の材質と線径を設定する。従
って、定常状態あるいは規格値以内のサージが電源ライ
ン１２ａ，１２ｂに印加された場合は、パリスタ１１は
サージを吸収し、低融点金属要素７は溶断せずに、被保
護回路１３は正常に動作を続け、バリスタ１１の規格値
を大幅に超えるようなサージが電源ライン１２ａ，１２
ｂに侵入してくると、低融点金属要素７が自己発熱によ
って瞬時に溶断し、パリスタ１１の発火あるいは破壊を
防ぐことができる。

この回路で、高圧線の混蝕などによる電源ライン１２ａ
．１２ｂへの継続的な過電圧印加時、あるいはパリスタ
１１の劣化時などにより、継続的な過電流がバリスタ１
１に流れると、熱抵抗がパリスタ１１のそれよりも大き
な値を有する抵抗素子５は発熱し、これにより低融点金
属要素７が溶融し、同時に熱収縮絶縁チューブ１０が径
方向に収縮して、溶融している低融点金属要素７が熱収
縮絶縁チューブ１０の径方向への収縮力によって外へ押
し出され、低融点金属要素７は熱収縮絶縁チューブ１０
を間にはさんで２つに分離される。

すなわち、バリスタ１１に流れていた過電流は、絶縁物
である熱収縮絶縁チューブ１０の低融点金属要素７への
介入によって、低融点金属要素７の分離後、アーク放電
することもなく完全に遮断される。従って、バリスタ１
１の発熱は止み、発火を防止することができる。

以上のように、本実施例のバリスタ保護用ヒューズは、
第３図に示すように、サージによる溶断電流１’ｎｘの
値は変わらずに、本ヒューズの最大不溶断電流の値Ｉ’
ｏを小さくすることができ、バリスタ１１の発火を防止
できる効果がある。第３図において、曲線Ａは低融点金
属要素７のＩ一Ｔ特性、曲線Ｂは本ヒューズのＩ−Ｔ特
性である。

次に、本発明の第２の実施例について、第４図により説
明する。第４図は本発明の第２の実施例によるバリスタ
保護用ヒューズの構造を示す図である。第１の実施例と
の違いは、抵抗素子の表面をコーティングしている絶縁
層の表面と低融点金属要素が密着するようにそれらを覆
った熱収縮絶縁チューブを、所定の間隔で２つに分離し
た点である。第４図において、１４は例えば金属酸化物
のような抵抗素子で、接続リード線１４ａ，１４ｂを具
備している。１５は例えばガラスを材料としたような絶
縁層で、抵抗素子１４の表面をコ−ティングしている。

１６は例えば錫，鉛の共晶ハンダ線のような低融点金属
要素であり、この低融点金属要素１６の一端と接続リー
ド線１４ｂがカシメ１７ａによって接続され、低融点金
属要素１６の他端と接続リード線１８がカシメ１７ｂに
よって接続されている。１９ａ，１９ｂは熱によってそ
の径が抵抗素子１４ａの径よりも小さく収縮するような
熱収縮絶縁チューブで、抵抗素子１４の表面をコーティ
ングしている絶縁層１５の表面と低融点金属要素７が密
着するよう、所定の間隔をおいてそれらを覆い固定して
いる。

このように構成されたバリスタ保護用ヒニーズの作用は
第１の実施例と同様であるが、第１の実施例に比べ、熱
収縮絶縁チューブを２ケ所で固定しているため、低融点
金属要素の溶断箇所が２箇所となり、より確実に継続的
な過電流を遮断できる。

なお、本発明の実施例では、低融点金属要素として錫，
鉛の共晶ハンダ線を用いたが、低融点金属要素としては
これに限定されるものではなく、また熱収縮絶縁チュー
ブを１箇所あるいは２１所で固定しているが、その固定
箇所の数についても特に限定されないことはもちろんで
あり、さらにパリスタ保護用ヒニーズとして用いられて
いるが、その使用に際しては特にバリスタに限定されな
いことはもちろんのことである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、表面に絶縁層を有する抵
抗素子と、上記抵抗素子と電気的に直列に接続された低
融点金属要素と、上記抵抗素子の表面と上記低融点金属
要素が密着するようにそれらを覆うと共に、上記抵抗素
子の発熱によって収縮し、上記低融点金属要素を溶断さ
せる熱収縮絶縁チューブを設けることにより、サージに
よる溶断電流の値は変わらずに、最大不溶断電流の値を
小さくすることができ、本発明のヒューズを例えばバリ
スタの保護用として使用した場合、上記バリスタの発火
を防止できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例によるバリスタ保護用ヒ
ニーズの構造を示す正面図、第２図は同実施例による使
用例を示す回路図、第３図は同実施例の印加電流と溶断
時間の関係を示す特性図、第４図は本発明の第２の実施
例による使用例を示す正面図、第５図は従来のバリスタ
保護用ヒューズの印加電流と溶断時間の関係を示す特性
図、第６図は同バリスタ保護用ヒューズの使用例を示す
特性図である。 ５．１４・・・・・・抵抗素子、６，１５・・・・・・
絶縁層、７，１６・・・・・・低融点金属要素、１０．
１９ａ，１９ｂ・・・・・・熱収縮絶縁チューブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　表面に絶縁層を有する抵抗素子と、上記抵抗素子と電
   気的に直列に接続された低融点金属要素と、上記抵抗素
   子の表面と上記低融点金属要素が密着するようにそれら
   を覆うと共に、上記抵抗素子の発熱によって収縮し、上
   記低融点金属要素を溶断させる熱収縮絶縁チューブとで
   構成された電子部品保護用ヒューズ。