JPH0331439A - ヒューズ用亜鉛合金 - 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］ 本発明はヒユーズ用亜鉛合金に関し、特に耐久性、加工
性などの緒特性に優れた亜鉛合金に関する。

［従来の技術］ 従来、自動車用ヒユーズは純亜鉛を材料とする筒型ヒユ
ーズや亜鉛を主成分とする合金ヒユーズ等亜鉛系のもの
が主流である。例えば特公昭５６−６６１４号公報（発
明の名称「ヒユーズ」）には、可融導線であるワイヤコ
イルが０．００５〜２重量％のマンガンを含む亜鉛合金
より成り、該ワイヤコイルが直線状担体上に担持されて
いるヒユーズが開示されており、また特公昭５６−２７
５８６号公報（発明の名称「ヒユーズ用合金」）には、
純亜鉛に２．７２重量％以下の銅を添加してなる自動車
のヒユーズ用亜鉛・銅合金が開示されている。

しかしながら主材料のＺｎは、その特性上、耐熱温度や
機械的強度が低い上、表面酸化性が激しく、半田特性に
劣るため、切削性やプレス加工性等に問題があり、この
ため、従来のヒユーズ用亜鉛合金には、 ■断続通電試験において５０．０００サイクルで過半数
が溶断してしまい、耐久信頼性に問題がある二〇耐熱性
が低いため、使用時に熱変形が生じやすく、更に組付工
程での高温半田特性が不良である； ■機械的強度が低いため、耐振動試験時や組付時に変形
が生じやすい 等の欠点があった。

［発明が解決しようとする課題］ 従って安価な材料であるＺｎを用いた、更に高強度で耐
熱特性や耐久性に優れた信頼性のあるヒユーズ用合金の
開発が求められていた。

［課題を解決する為の手段］ 本発明者は斯る課題を解決する為に鋭意研究した結果、
ある組成のＺｎ−Ｃｕ−Ｔｉ系合金にＡｌｌまたはＭｇ
のうちいずれか１種を添加することによってヒユーズ用
合金として極めて優れた特性を有する新規な合金が得ら
れることを見出し本発明を達成した。

すなわち本発明は、重量％でＣｕ　：　ＯＪ〜０．８％
、Ｔｉ：０．１〜０．３％およびＡＩまたはＭｇのうち
少なくとも一種：　０．０１〜０．０８％を含み、残部
がＺｎおよび不可避的不純物からなるヒユーズ用亜鉛合
金を提供するものである。

［作用］ 本発明のヒユーズ用亜鉛合金の各合金成分の限定理由は
以下の通りである。

Ｃｕは、組付性・加工性の点から適切な機械的強度が得
られるようにするためには０．３重量％以上含まれてい
る必要があるが、０．６重量％以上になると圧延時に割
れが発生しやすくなるので、添加範囲を０．８〜ＯｏＢ
重量％としたところ、極めて適切であった。

Ｔ１は、圧延性および高温クリープ特性を良好にするだ
けでなく、溶断時間を安定化するのに有効な元素である
が、０．１重量％以下ではその効果は非常に小さく、ま
た、Ｔｉの融点は１．６７０℃と高いため０．３重量％
以上の添加では合金の溶解が難しくなり、その効果も飽
和するので、添加範囲をＯ１１〜０．３重量％としたと
ころ、極めて適切であった。

ＡＩまたはＭｇは、共に０．０１重量％以上で機械的強
度および加工性が向上するが、０．０８重量％を越すと
組付時の熱腐食性に問題が残り、焼成炉を用いた半田組
付工程においては材料表面が酸化すると共に半田の付着
性も悪くなるため、添加範囲を０．Ｏ１〜０．０８重量
％としたところ、極めて適切であった。すなわち上記各
範囲の合金成分を含んでなる残部亜鉛および不可避不純
物の合金は、従来品の欠点を克服した優れたヒユーズ用
合金であることが確認された。

以下、本発明合金を実施例により詳細に説明する。

［実施例１］ 第１表に示される各組成の本発明合金（１〜３）および
比較合金（Ｌ〜２）のインゴットをそれぞれ鋳造し、熱
間圧延と冷間圧延により、０．５ｓ＊ｔの圧延板を製造
した。次いでヒユーズ溶断部用として、該圧延板をさら
に０．１ｓｓｔに切削加工した後、プレス打抜きにより
仕上げて定格電流３Ａのヒユーズ端子を作り、これをイ
ンナーケースに組み付け、エポキシ樹脂を封入後Ｍａｘ
、１５０℃の恒温層で硬化する方法により、各種供試材
を作成した。これらの供試材について、第２表に示す諸
物性の試験を以下の方法により行なった。ただし、比較
合金２は圧延時に割れが発生したので、以後の試験は行
なわなかった。

上記試験において、加工性は切削加工性およびプレス加
工性により評価した。

耐久性は、ヒユーズ定格電流の７０％（２，ＩＡ）で１
０秒０Ｎ−１０秒ＯＦＦを１サイクルとし、５０万サイ
クルで各供試材の耐久性を比較した。比較合金１の供試
材（純Ｚｎ）は５０．０００回で４０個中２１個が溶断
したので試験を中止した。ほかの供試材（本発明品）は
５００．０００回で溶断は４０個中Ｏ〜２個であり、こ
れら供試材間の差はほとんど認められなかった。

耐候性は、２種類の対環境性試験を実施して評価した。

　すなわち一つはサーマルシコック試験であり、６０℃
で１０分間放置後、−３０℃に３０分放置することを１
サイクルとし、これを８０サイクル試験した後の電圧降
下値を測定して判定した。他の一つは耐湿試験であり、
４０℃、９５％の湿度条件下で９６時間放置した後の電
圧降下値を比較した。この結果、比較合金１（純Ｚｎ）
以外の供試材は試験結果が良好で、試験前後の電圧降下
値に変化は見られなかった。

機械的特性は、強度、硬度、組付時の変形状況および振
動耐久試験の結果で評価した。比較合金１（純Ｚｎ）は
強度に問題があったが、残りの供試材については強度に
全く問題はなく、供試材間の差もなかった。

組付性および耐熱性は、供試材表面に高温半田（５％５
ｎ−９５％Ｐｂ）を印刷で塗布し、３４０℃の窒素雰囲
気中で加熱して評価した。比較合金１（純Ｚｎ）では供
試材のヒユーズ表面が酸化し、材料が鈍っていた。本発
明合金は合金１だけが、部分的に表面が僅かに酸化した
ことから熱腐食性に若干の問題があると懸念されるが、
この点を除けばヒユーズ用合金として問題なく使用でき
るものであることが判明した。他の本発明合金２および
３には何ら問題点はなかった。

溶断特性は、各供試材に定格電流の１１０％、１３５％
、１５０％、２００％、３５０％を通電してＢＦ規格と
比較したところ、いずれの供試材も規格値を満足するこ
とを確認した。

第 表 （以下余白） （単位ｗｔ、％） ［発明の効果］ 上述のように本発明合金は従来品に比較して、耐久性に
優れ、信頼性が高く、更に加工性、耐候性、機械的特性
、組付性、耐熱性などの諸物性が改善されたヒユーズ用
亜鉛合金であるため、自動車用のヒユーズとして長期間
安定に使用できるばかりでなく、価格の安い材料として
供給できるため経済的価値も高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量％でＣｕ：０．３〜０．６％、Ｔｉ：０．１〜０．
   ３％及びＡｌまたはＭｇのうち少なくとも一種：０．０
   １〜０．０８％を含み、残部がＺｎおよび不可避的不純
   物からなるヒューズ用亜鉛合金。