JPH0473835A

JPH0473835A - 温度ヒューズ並びにその製造方法

Info

Publication number: JPH0473835A
Application number: JP18548590A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kawanishi; 俊朗川西
Original assignee: Uchihashi Estec Co Ltd
Current assignee: Uchihashi Estec Co Ltd
Priority date: 1990-07-14
Filing date: 1990-07-14
Publication date: 1992-03-09
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH088033B2

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）本発明は合金型の薄型温度ヒユーズ並びにその製造方法
に関するものである。

（従来の技術）合金型温度ヒユーズにおいては、ヒユーズエレメントに
低融点可溶合金片を用いており、保護すべき電気機器が
過電流によって発熱すると、その発生熱を受熱してヒユ
ーズエレメント（低融点可溶合金片）が溶断し、機器へ
の通電を遮断し、機器の異常発熱、ひいては火災の発生
を未然に防止している。

合金型温度ヒユーズとして、第６図に示すように、筒状
絶縁体２′の下端に下部電極プレートｌｂ’を固着し、
低融点可溶合金片３′を筒状絶縁体２′内に納め、該低
融点可溶合金片３′の下端を下部電極プレート１ｂ′に
溶接し、同低融点可溶合金片３′の周囲にフラックス４
′を固着し、筒状絶縁体２′の上端に上部電極プレート
ｌａ’を固着し、上記低融点可溶合金片３′の上端を上
記の上部電極プレートｌｂ’に溶接するものが公知であ
る。

この合金型温度ヒユーズにおいては、熱良導伝性の電極
プレートｌａ’、ｌｂ’が露出し、しかもその露出面積
が当該温度ヒユーズの全表面積の大半を占めているので
、上記機器の発生熱を温度ヒユーズの低融点可溶合金片
３′に迅速に、優れた熱効率で伝達でき、高度の感熱性
を保証できる。

しかしながら、第６図に示す温度ヒユーズにおいては、
低融点可溶合金片３″の周囲が空間であり、温度ヒユー
ズが運搬中等において、衝撃を受けたときに低融点可溶
合金片３′が撓み変形して断線し易い。低融点可溶合金
片３′のかかる衝撃断線を防止するために低融点可溶合
金片３′の周囲空間をフラックス４′で充填することが
考えられるが、この場合は、上記機器の負荷電流に基づ
くヒートサイクル下、フラックス４′の熱膨張を吸収し
得ず、過大な内圧発生のために、筒状絶縁体２′と電極
プレートｌａ’、ｌｂ’との間の固着界面が剥離し、か
かる剥離下では、筒状絶縁体２′内の空間の気密性が失
われ、低融点可溶合金片３′が酸化してしまい、上記機
器が過電流により発熱しても、低融点可溶合金片３′を
スムーズに溶断させ得す、当該機器を満足に保護し難い
。

第６図に示す温度ヒユーズにおいては、低融点可溶合金
片３′が溶断した後、その溶融合金の両電極プレートｌ
ａ’、ｌｂ’間へのブリッジを防止するために、電極プ
レートｌａ’、ｌｂ’をほぼ水平に維持する向きで使用
しなければならず、取付けの向きにも制約がある。

通常、低融点可溶合金片の溶断によって機器への通電が
遮断された場合、機器の温度は、機器の熱容量に基づく
蓄熱作用のために、直ちには低下せず、その温度低下速
度は比較的緩慢である。而′して、上記温度ヒユーズに
おいて、低融点可溶台゛金片３′が溶断した後、暫時、
溶融合金は溶融状態を保持し、この場合、該溶融合金の
表面張力をｒ工、筒状絶縁体の表面張力（表面エネルギ
ー）をｒ２、該溶融合金と筒状絶縁体との間の界面張力
をｒ３とすれば、ｃｏｓ６Ｌ：＝（ｒｚ　　ｔ３）／ｒｘ　　　　■で与
えられる接触角θで、溶融合金が筒状絶縁体２′の内面
に接触し、溶融合金の液面が凸曲面になる。従って、筒
状絶縁体２′の高さを低くして薄肉化を図り、内部空間
の厚みを薄くすると、溶融合金の液面が上部電極プレー
トｌｂ’に接触してしまい、電流遮断をスムーズに行い
難い。

上記とは別の合金型温度ヒユーズとして、第７図に示す
ように、ｌ／４Ａ縁基板２′上に一対の層状電極１ａ’
、ｌｂ’　を設け、これらの電極１ａ’、ｌｂ’間に低
融点可溶合金片３′を橋設し、該低融点可溶合金片３′
上にフラックス４′を塗布し、各電極１ａ′、１ｂ′に
リード導体１０ａ’　、　１０ｂ’を接続し、上記絶縁
基板２′上に絶縁層２０′を被覆した基板タイプの合金
型温度ヒユーズが公知である。

この基板タイプの合金型温度ヒユーズの作動機構は溶融
した低融点可溶合金が、電極と溶融合金との間の界面張
力と電極の表面張力（表面エネルギー）と溶融合金の表
面張力とに基づき球状化分断することにあり、上記した
取付向きの制約、電流遮断不良を排除でき、耐衝撃性も
良好である。

（解決しようとする課題）しかしながら、フラックスの熱膨張による大なる内圧発
生の不利があり、しかも、この高内圧の発生下、絶縁基
板と１ＭＡ縁被覆層との間のリード導体がフラックスの
吹き出しを助長する不具合もある。更に、熱抵抗の比較
的大なる＃＠縁縁板板絶縁被覆層を経てヒユーズエレメ
ントに熱が伝達されるから、感熱性についても問題があ
る。

本発明の目的は、耐衝撃性、感温性に優れ、且つ容易に
薄型化できる合金型温度ヒユーズ並びにその製造方法を
提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明に係わる合金型温度ヒユーズは金属プレートの片
面に層状絶縁体を有し、且つ、その金属プレートの一部
が層状絶縁体表面に表出せる電極が枠状Ｍｉ体の両側に
、層状絶縁体を内側にして設けられ、各層状絶縁体と枠
状絶縁体とが接着され、枠状絶縁体内に低融点可溶合金
片が上記両電極の層状ｆｆ！Ａｇ体間に挾持されて納め
られ、各電極の層状絶縁体面での上記金属プレート表出
部と低融点可溶合金片との間が接合され、上記低融点可
溶合金片と枠状絶縁体との間にフラックスが入っている
ことを特徴とする構成である。

本発明に係わる合金型温度ヒユーズの製造方法は両側に
層状絶縁体部を、その間に枠状絶縁体部を有する絶縁成
形体の一方の層状絶縁体部の上面並びに他方の層状絶縁
体部の下面にそれぞれ金属プレートを積層し、各金属プ
レートの一部を各層状１ｆｔＡｅ体面に表出してなる基
材を折畳んで両層状絶縁体部の間に枠状絶縁体部を重畳
すると共に枠状１ＭＡ縁体内に低融点可溶合金片並びに
フラックスを納めて低融点可溶合金片を両層状絶縁体部
で挾持し、而るのち、枠状絶縁体部と各層状絶縁体部と
の間を接着すると共に低融点可溶合金片を各金属プレー
トの上記表出部に溶接することを特徴とする構成である
。

（実施例の説明）第１図Ａは本発明に係わる合金型温度ヒユーズの一実施
例を示す説明図、第１図Ｂは第１図Ａにおけるｂ−ｂ断
面図である。

第１図Ａ並びに第１図Ｂにおいて、ｌａ、ｌｂは電極で
あり、銅等の金属プレート１２の片面に層状絶縁体１１
、例えばプラスチック絶縁層を設け、金属プレート１２
の一部１２０を層状絶縁体面に表出させである。２は枠
状絶縁体、例えばプラスチック絶縁体であり、両側に電
極１ａ、ｌｂを、各電極１ａ、ｌｂの層状絶縁体１１．
１１を内側に向けて配設しである。３は断面方形の低融
点可溶合金片であり、枠状絶縁体２内に納め、上記両電
極１ａ。

１ｂの層状絶縁体１１．１１間に挾持しである。４はフ
ラックスであり、低融点可溶合金片３と枠状絶縁体２と
の間の空間に、空間の一部５を残して装填しである。

上記において、各電極１ａ、ｌｂの層状絶縁体１１．１
１と枠状絶縁体２の各端面とは、熱融着、接着剤等によ
って接着しである。また、上記の低融点可溶合金片３は
各電極１ａ、ｌｂにおける層状絶縁体面での金属プレー
ト表出部１２０，１２０に溶接しである。

本発明に係わる温度ヒユーズは、機器の所定箇所に取り
付けて使用する。この取付には、機器に温度ヒユーズ用
ソケットを設けておき、このソケットに上記温度ヒユー
ズを差込む方式、または、上記温度ヒユーズの各電極に
リード導体を接続し、これらのリード導体により機器に
接続する方式を使用できる。

本発明に係わる温度ヒユーズにおいて、低融点可溶合金
片３が溶融すると、溶融合金の表面エネルギー、金属プ
レート表出部１２０，１２０の表面エネルギー並びに層
状絶縁体１１．１１の表面エネルギーに基づき各種表面
張力並びに界面張力が作用し、この場合、金属プレート
表出部１２０と溶融合金との間に作用する界面張力が著
しく大であるために、溶融合金は各金属プレート表出部
１２０，１２０に向けて引っ張られ、中間で分断される
。かくして、機器への通電を遮断できる。

上記温度ヒユーズにおいては、上記した通り、表面張力
に基づき遮断作動するから、重力の影響を受けず、従っ
て、取付向きの制約を受けない。

また、表面張力が、溶融した低融点可溶合金を分断する
方向に作用し、この表面張力のために通電の遮断作動が
達成されるので、第６図に示す温度ヒユーズでは避けら
れない、溶融合金の表面張力に基づく凸曲面化による遮
断不良を回避できる。

上記温度ヒユーズにおいては、低融点可溶合金片３を電
極１ａ、ｌｂで挾持しであるから、衝撃を受けても、低
融点可溶合金片３の変形・破損を防止できる。また、温
度ヒユーズの両端全面を熱良導仏性の金属プレート１２
．１２で覆っであるので、保護すべき機器からの受熱面
積が犬であり、この大なる受熱を金属プレート表出部１
２０，１２０を経て低融点可溶合金片３に熱伝達できる
ので、高度の感温性を保証できる。更に、低融点可溶合
金片３の周囲に空間５を設けても、上記電極１ａ、ｌｂ
による低融点可溶合金片３の安定な挾持・固定を維持で
き、その空間５の保有によりフラックス４の熱膨張を吸
収して大なる内圧の発生を防止でき、各電極１ａ、ｌｂ
の層状絶縁体１１，１１と枠状絶縁体２との間の固着状
態を安定に保持できる。

上記合金型温度ヒユーズを製造するには、まず、第２図
Ａに示すように、プラッチック製の枠状絶縁体２の下面
に電極１ｂを配し、該電極１ｂの層状プラスチック絶縁
体１１と枠状絶縁体２の下面とを熱融着し、次いで、第
２図Ｂに示すように、枠状絶縁体２内に低融点可溶合金
片３とフラックス４とを収容し、更に、枠状絶縁体２の
上面に電極１ａを配し、第２図Ｃに示すように、該電極
１８の層状絶縁体１１と枠状絶縁体２の上面とを熱融着
し、而るのち、各電極１ａ、Ｌｂの金属プレート１２．
１２の外面上から上記表出部の背中箇所１２１にレーザ
ーを照射して、金属プレート表出部１２０，１２０を低
融点可溶合金片３に溶接すればよい。

上記において、枠状絶縁体２には、第３図Ａ並びに第３
図Ｂ（第３図Ａにおけるｂ−ｂ断面図）に示すように、
枠状絶縁体２の中間に両サイドからの突出部２１．２１
を設け、これらの突出部２１．２１間に低融点可溶合金
片３を嵌合することもできる。

第３図Ａにおいて、４，４はフラックス、５，５は空間
である。

本発明に係わる合金型温度ヒユーズにおいては、両電極
の層状絶縁体とこれらの間の枠状Ｍ！、Ｒ体とを、第４
図に示す連設体の連設箇所の折畳・重畳によって構成す
ることもできる。第４図において、１１ａ、ｌｌｂは層
状絶縁体部、２は枠状絶縁体部であり、層状絶縁体部１
１ａの上面、並びに層状絶縁体部１１ｂの下面にはそれ
ぞれ金属プレート１２．１２を積層し、各金属プレート
１２．１２の一部１２０，１２０を各層状絶縁体面に表
出させである。

本発明に係わる温度ヒユーズの製造方法により、上記連
設体を用いて本発明に係わる合金型温度ヒユーズを製造
するには、第５図Ａに示すように、下側の層状絶縁体部
１１ｂを枠状絶縁体部２に向けて折畳み、而るのち、枠
状絶縁体部２内に低融点可溶合金片３とフラックス４と
を装填し、次いで、第５図Ｂに示すように、上側の層状
絶縁体部１１ａを枠状絶縁体部２上に折畳み、これらを
プレスにより加熱・圧着し、而るのち、上記した金属プ
レート表出部１２０，１２０と低融点可溶合金片３とを
レーザー溶接し、これにて、温度ヒユーズの製造を完了
する。

（発明の効果）本発明に係わる合金型温度ヒユーズにおいては、上述し
た通り、合金型の基板型温度ヒユーズと同様、表面張力
によって作動する構成であるが、温度ヒユーズの両端を
金属プレートで覆い、これらの各プレートを低融点可溶
合金片に接合しであるから、感温性に優れている。また
、低融点可溶合金片を電極で挾持しであるから、該低融
点可溶合金片の周囲に空間があっても、衝撃に対して低
融点可溶合金片を安定に保ち得、しかも、その空間によ
ってフラックスの熱膨張をよく吸収し得、過大な内圧発
生を回避できる。

本発明に係わる温度ヒユーズの製造方法によれば、両電
極の層状絶縁体部と枠状Ｉｆ！Ａ総体部との連設体の折
畳み、この折畳体のプレスによる加熱・加圧並びにレー
ザー照射によって上記の合金型温度ヒユーズを容易に製
造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本発明に係わる温度ヒユーズの一実施例を示
す説明図、第１図Ｂは第１図Ａにおけるｂ−ｂ断面図、
第２図Ａ、第２図Ｂ並びに第２図Ｃは上記一実施例の製
造手順を示す説明図、第３図Ａは本発明に係わる温度ヒ
ユーズの別実施例を示す説明図、第３図Ｂは第３図Ａに
おけるｂ−ｂ断面図、第４図は本発明に係わる温度ヒユ
ーズの製造方法において使用する連設体を示す説明図、
第５図Ａ並びに第５図Ｂは本発明に係わる温度ヒユーズ
の製造方法の作業手順を示す説明図、第６図並びに第７
図はそれぞれ従来例を示す説明図である。ｌａ、ｌｂ・・・電極、１１・・・層状絶縁体、１２・
・・金属プレート、１２０・・・金属プレート表出部、
２・・・枠状絶縁体、３・・・低融点可溶合金片、４・
・・フラックス、５・・・空間。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属プレートの片面に層状絶縁体を有し、且つ、
その金属プレートの一部が層状絶縁体表面に表出せる電
極が枠状絶縁体の両側に、層状絶縁体を内側にして設け
られ、各層状絶縁体と枠状絶縁体とが接着され、枠状絶
縁体内に低融点可溶合金片が上記両電極の層状絶縁体間
に挾持されて納められ、各電極の層状絶縁体面での上記
金属プレート表出部と低融点可溶合金片との間が接合さ
れ、上記低融点可溶合金片と枠状絶縁体との間にフラッ
クスが入っていることを特徴とする温度ヒューズ。
（２）両電極の層状絶縁体とこれらの間の枠状絶縁体と
が連設構成であって、その連設箇所の折畳によって重畳
されていることを特徴とする請求項（１）記載の温度ヒ
ューズ。
（３）両側に層状絶縁体部を、その間に枠状絶縁体部を
有する絶縁成形体の一方の層状絶縁体部の上面並びに他
方の層状絶縁体部の下面にそれぞれ金属プレートを積層
し、各金属プレートの一部を各層状絶縁体面に表出して
なる基材を折畳んで両層状絶縁体部の間に枠状絶縁体部
を重畳すると共に枠状絶縁体内に低融点可溶合金片並び
にフラックスを納めて低融点可溶合金片を両層状絶縁体
部で挾持し、而るのち、枠状絶縁体部と各層状絶縁体部
との間を接着すると共に低融点可溶合金片を各金属プレ
ートの上記表出部に溶接することを特徴とする請求項（
２）記載の温度ヒューズの製造方法。