JPH06342620A - 温度ヒュ−ズ - Google Patents
温度ヒュ−ズInfo
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- JPH06342620A JPH06342620A JP15625693A JP15625693A JPH06342620A JP H06342620 A JPH06342620 A JP H06342620A JP 15625693 A JP15625693 A JP 15625693A JP 15625693 A JP15625693 A JP 15625693A JP H06342620 A JPH06342620 A JP H06342620A
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- solid
- alloy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】固液共存域の比較的広い低融点合金をヒュ−ズ
エレメントに使用した合金型温度ヒュ−ズを対象とし、
機器のヒ−トサイクルを受けても、安定な作動特性を保
障できる合金型温度ヒュ−ズを提供する。 【構成】固液共存域巾が広い（５℃〜５０℃）低融点合
金をヒュ−ズエレメントに使用した合金型温度ヒュ−ズ
において、ヒュ−ズエレメントとリ−ド線との間に、上
記低融点合金の溶融金属に対しリ−ド線よりも濡れ難い
導電材のバリヤを設けたことを特徴とする構成であり、
リ−ド線を銅線とし、バリヤ材にニッケル又はステンレ
スを使用することができる。
エレメントに使用した合金型温度ヒュ−ズを対象とし、
機器のヒ−トサイクルを受けても、安定な作動特性を保
障できる合金型温度ヒュ−ズを提供する。 【構成】固液共存域巾が広い（５℃〜５０℃）低融点合
金をヒュ−ズエレメントに使用した合金型温度ヒュ−ズ
において、ヒュ−ズエレメントとリ−ド線との間に、上
記低融点合金の溶融金属に対しリ−ド線よりも濡れ難い
導電材のバリヤを設けたことを特徴とする構成であり、
リ−ド線を銅線とし、バリヤ材にニッケル又はステンレ
スを使用することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はヒュ−ズエレメントに低
融点合金を使用した温度ヒュ−ズに関するものである。
融点合金を使用した温度ヒュ−ズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】合金型温度ヒュ−ズにおいては、一対の
リ−ド線間に低融点合金片（ヒュ−ズエレメント）を橋
設し、低融点合金片上にフラックスを塗布し、このフラ
ックス塗布合金片を絶縁体で包囲してあり、保護すべき
電気機器に取り付けて使用される。
リ−ド線間に低融点合金片（ヒュ−ズエレメント）を橋
設し、低融点合金片上にフラックスを塗布し、このフラ
ックス塗布合金片を絶縁体で包囲してあり、保護すべき
電気機器に取り付けて使用される。
【０００３】この場合、電気機器が過電流により発熱す
ると、その発生熱により低融点合金片が液相化され、そ
の溶融金属がフラックスとの共存下、表面張力により球
状化され、球状化の進行により分断されて機器への通電
が遮断される。
ると、その発生熱により低融点合金片が液相化され、そ
の溶融金属がフラックスとの共存下、表面張力により球
状化され、球状化の進行により分断されて機器への通電
が遮断される。
【０００４】従来、合金型温度ヒュ−ズのヒュ−ズエレ
メントには、固相線と液相線との間の固液共存域が狭い
合金（４℃以内）を使用し、通常、固液共存域がない合
金、即ち、共晶合金を使用している。
メントには、固相線と液相線との間の固液共存域が狭い
合金（４℃以内）を使用し、通常、固液共存域がない合
金、即ち、共晶合金を使用している。
【０００５】しかしながら、広い固液共存域巾を有する
低融点合金をヒュ−ズエレメントに使用すれば、次のよ
うな点で有利である。 (1)合金型温度ヒュ−ズ作動時のヒュ−ズエレメントの
溶融状態を観察すると、そのヒュ−ズエレメントに熱が
外部から半径方向に輻射にて流入され、エレメント表面
部からエレメント中心部に向け加熱溶融されていく。而
るに、ヒュ−ズエレメントの表面部温度が液相線温度Ｔ
1になった際のヒュ−ズエレメント中心部の温度はその
表面部温度よりも低く（ΔＴ低いとする）、ヒュ−ズエ
レメントが共晶合金の場合、温度（Ｔ1−ΔＴ）の中心
部の状態は固相であり、ヒュ−ズエレメントはまだ分断
されず、中心部温度液相線温度Ｔ1になったときに分断
されることになる。これに対し、ヒュ−ズエレメントが
広い固液共存域巾を有する合金の場合、温度（Ｔ1−Δ
Ｔ）のもとでの中心部の状態が固液共存状態となり、中
心部温度が液相線温度に達する前にヒュ−ズエレメント
が分断され、それだけ迅速なヒュ−ズエレメントの分断
が期待できる。
低融点合金をヒュ−ズエレメントに使用すれば、次のよ
うな点で有利である。 (1)合金型温度ヒュ−ズ作動時のヒュ−ズエレメントの
溶融状態を観察すると、そのヒュ−ズエレメントに熱が
外部から半径方向に輻射にて流入され、エレメント表面
部からエレメント中心部に向け加熱溶融されていく。而
るに、ヒュ−ズエレメントの表面部温度が液相線温度Ｔ
1になった際のヒュ−ズエレメント中心部の温度はその
表面部温度よりも低く（ΔＴ低いとする）、ヒュ−ズエ
レメントが共晶合金の場合、温度（Ｔ1−ΔＴ）の中心
部の状態は固相であり、ヒュ−ズエレメントはまだ分断
されず、中心部温度液相線温度Ｔ1になったときに分断
されることになる。これに対し、ヒュ−ズエレメントが
広い固液共存域巾を有する合金の場合、温度（Ｔ1−Δ
Ｔ）のもとでの中心部の状態が固液共存状態となり、中
心部温度が液相線温度に達する前にヒュ−ズエレメント
が分断され、それだけ迅速なヒュ−ズエレメントの分断
が期待できる。
【０００６】(2)固液共存状態は液相中に固相が粒子状
で分散している状態であり、その粒体を核として凝集力
が作用し、表面張力による球状化速度が速く、かかる点
からもヒュ−ズエレメントの迅速な分断が期待できる。
で分散している状態であり、その粒体を核として凝集力
が作用し、表面張力による球状化速度が速く、かかる点
からもヒュ−ズエレメントの迅速な分断が期待できる。
【０００７】上記のように広い固液共存域巾を有する低
融点合金をヒュ−ズエレメントに使用すれば、ヒュ−ズ
エレメントの分断速度を迅速化でき、それだけア−クを
迅速に遮断でき、ア−ク特性の向上に有利である。しか
しながら、固液共存域を広くし過ぎると、合金の融点が
判然とせず、作動温度が判然としないので、所定の設定
温度で温度ヒュ−ズを作動させることが困難となり、固
液共存域巾を５℃〜５０℃とすることが適切である。
融点合金をヒュ−ズエレメントに使用すれば、ヒュ−ズ
エレメントの分断速度を迅速化でき、それだけア−クを
迅速に遮断でき、ア−ク特性の向上に有利である。しか
しながら、固液共存域を広くし過ぎると、合金の融点が
判然とせず、作動温度が判然としないので、所定の設定
温度で温度ヒュ−ズを作動させることが困難となり、固
液共存域巾を５℃〜５０℃とすることが適切である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、負荷電流の
変動巾が大きい電気機器においては、高負荷時、温度ヒ
ュ−ズ作動温度以下ではあるが、その作動温度にかなり
接近した温度にまで加熱される。
変動巾が大きい電気機器においては、高負荷時、温度ヒ
ュ−ズ作動温度以下ではあるが、その作動温度にかなり
接近した温度にまで加熱される。
【０００９】而るに、温度ヒュ−ズのヒュ−ズエレメン
トに、上記した固液共存域の比較的広い合金を使用する
と、かかる温度のもとでは、ヒュ−ズエレメントが固液
共存状態となって、分断には至らないがリ−ド線に対す
る界面エネルギ−が固相のときに較べて著しく高くな
り、リ−ド線に対する濡れ性を増し、濡れ移動によりヒ
ュ−ズエレメントが細くなり、また、リ−ド線との接触
面積が増大して銅のヒュ−ズエレメントへの移行が顕著
となって温度ヒュ−ズの作動特性の変動が懸念される。
トに、上記した固液共存域の比較的広い合金を使用する
と、かかる温度のもとでは、ヒュ−ズエレメントが固液
共存状態となって、分断には至らないがリ−ド線に対す
る界面エネルギ−が固相のときに較べて著しく高くな
り、リ−ド線に対する濡れ性を増し、濡れ移動によりヒ
ュ−ズエレメントが細くなり、また、リ−ド線との接触
面積が増大して銅のヒュ−ズエレメントへの移行が顕著
となって温度ヒュ−ズの作動特性の変動が懸念される。
【００１０】本発明の目的は、固液共存域の比較的広い
低融点合金をヒュ−ズエレメントに使用した合金型温度
ヒュ−ズを対象とし、機器のヒ−トサイクルを受けて
も、安定な作動特性を保障できる合金型温度ヒュ−ズを
提供することにある。
低融点合金をヒュ−ズエレメントに使用した合金型温度
ヒュ−ズを対象とし、機器のヒ−トサイクルを受けて
も、安定な作動特性を保障できる合金型温度ヒュ−ズを
提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の温度ヒュ−ズ
は、固液共存域巾が広い（５℃〜５０℃）低融点合金を
ヒュ−ズエレメントに使用した合金型温度ヒュ−ズにお
いて、ヒュ−ズエレメントとリ−ド線との間に、上記低
融点合金の溶融金属に対しリ−ド線よりも濡れ難い導電
材のバリヤを設けたことを特徴とする構成であり、リ−
ド線を銅線とし、バリヤ材にニッケル又はステンレスを
使用することができる。
は、固液共存域巾が広い（５℃〜５０℃）低融点合金を
ヒュ−ズエレメントに使用した合金型温度ヒュ−ズにお
いて、ヒュ−ズエレメントとリ−ド線との間に、上記低
融点合金の溶融金属に対しリ−ド線よりも濡れ難い導電
材のバリヤを設けたことを特徴とする構成であり、リ−
ド線を銅線とし、バリヤ材にニッケル又はステンレスを
使用することができる。
【００１２】
【作用】温度ヒュ−ズによって保護する機器のヒ−トサ
イクルによって、温度ヒュ−ズのヒュ−ズエレメントが
作動温度以下ではあるが、固液共存域の範囲に属する温
度にまで加熱されて固液共存状態になっても、この固液
共存状態低融点合金のリ−ド線への濡れがバリヤのため
に防止され、ヒュ−ズエレメント合金の組成的変動、寸
法的変動を充分に回避できる。従って、温度ヒュ−ズの
作動特性をよく保持できる。
イクルによって、温度ヒュ−ズのヒュ−ズエレメントが
作動温度以下ではあるが、固液共存域の範囲に属する温
度にまで加熱されて固液共存状態になっても、この固液
共存状態低融点合金のリ−ド線への濡れがバリヤのため
に防止され、ヒュ−ズエレメント合金の組成的変動、寸
法的変動を充分に回避できる。従って、温度ヒュ−ズの
作動特性をよく保持できる。
【００１３】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の実施例を示す説明図である。図１に
おいて、１はヒュ−ズエレメントであり、固液共存域が
５℃〜５０℃の合金組成を使用している〔固液共存域を
５℃〜５０℃とした理由は、既述した通りである）。か
かる合金組成は、温度ヒュ−ズの作動温度に応じて調製
されるが、例えば、Ｐｂ３１重量％，Ｃｄ１８重量％，
Ｉｎ８重量％，残部Ｓｎを例示することができる。この
合金組成の固相線温度は１２８℃、液相線温度は１３７
℃であり、ヒュ−ズエレメント表面温度が１３５℃にな
るときの温度ヒュ−ズ外面温度を温度ヒュ−ズ作動温度
とすることが適切である。
る。図１は本発明の実施例を示す説明図である。図１に
おいて、１はヒュ−ズエレメントであり、固液共存域が
５℃〜５０℃の合金組成を使用している〔固液共存域を
５℃〜５０℃とした理由は、既述した通りである）。か
かる合金組成は、温度ヒュ−ズの作動温度に応じて調製
されるが、例えば、Ｐｂ３１重量％，Ｃｄ１８重量％，
Ｉｎ８重量％，残部Ｓｎを例示することができる。この
合金組成の固相線温度は１２８℃、液相線温度は１３７
℃であり、ヒュ−ズエレメント表面温度が１３５℃にな
るときの温度ヒュ−ズ外面温度を温度ヒュ−ズ作動温度
とすることが適切である。
【００１４】２はリ−ド線であり、通常、はんだメッキ
銅線、錫メッキ銅線が使用される。３はリ−ド線の端部
にメッキしたバリヤを示し、上記ヒュ−ズエレメント１
の溶融金属に対する濡れ性がリ−ド銅線２よりも悪い導
電材、例えば、ニッケルのメツキにより形成してある。
上記ヒュ−ズエレメント１はリ−ド線２の当該バリヤ面
に溶接してある。
銅線、錫メッキ銅線が使用される。３はリ−ド線の端部
にメッキしたバリヤを示し、上記ヒュ−ズエレメント１
の溶融金属に対する濡れ性がリ−ド銅線２よりも悪い導
電材、例えば、ニッケルのメツキにより形成してある。
上記ヒュ−ズエレメント１はリ−ド線２の当該バリヤ面
に溶接してある。
【００１５】４はヒュ−ズエレメント１上に塗布したフ
ラックス、５はこのフラックス塗布ヒュ−ズエレメント
上に挿通した筒状ケ−ス（例えば、セラミツクス筒
体）、６は筒状ケ−ス各端と各リ−ド線との間を封止し
ている接着剤（例えば、エポキシ樹脂）である。
ラックス、５はこのフラックス塗布ヒュ−ズエレメント
上に挿通した筒状ケ−ス（例えば、セラミツクス筒
体）、６は筒状ケ−ス各端と各リ−ド線との間を封止し
ている接着剤（例えば、エポキシ樹脂）である。
【００１６】上記合金型温度ヒュ−ズにおいては、保護
しようとする電気機器のヒ−トサイクルにより、ヒュ−
ズエレメントが固液共存域内の温度に加熱されても（上
記の合金組成の場合は、例えば、１３２℃）溶断される
ことはないが、固相状態のときに較べヒュ−ズエレメン
ト合金の表面エネルギ−が著しく高くなる。
しようとする電気機器のヒ−トサイクルにより、ヒュ−
ズエレメントが固液共存域内の温度に加熱されても（上
記の合金組成の場合は、例えば、１３２℃）溶断される
ことはないが、固相状態のときに較べヒュ−ズエレメン
ト合金の表面エネルギ−が著しく高くなる。
【００１７】しかしながら、リ−ド線端部をその固液共
存状態合金に対し濡れ性の悪いバリヤで覆ってあるか
ら、ヒュ−ズエレメントがリ−ド線に向け流動するのを
排除でき、ヒュ−ズエレメント径の減少、またはリ−ド
線との接触面積の増大によるリ−ド線金属（銅）のヒュ
−ズエレメントへの移行増大を回避でき、ヒュ−ズエレ
メントの作動特性を安定に保持できる。
存状態合金に対し濡れ性の悪いバリヤで覆ってあるか
ら、ヒュ−ズエレメントがリ−ド線に向け流動するのを
排除でき、ヒュ−ズエレメント径の減少、またはリ−ド
線との接触面積の増大によるリ−ド線金属（銅）のヒュ
−ズエレメントへの移行増大を回避でき、ヒュ−ズエレ
メントの作動特性を安定に保持できる。
【００１８】図２は本発明の別実施例を示し、リ−ド線
２の先端に、濡れ性の悪い導電材のディスク３を溶接、
又は高温半田ではんだ付け、ロウ付けし、このディスク
３にヒュ−ズエレメント１を溶接してある。
２の先端に、濡れ性の悪い導電材のディスク３を溶接、
又は高温半田ではんだ付け、ロウ付けし、このディスク
３にヒュ−ズエレメント１を溶接してある。
【００１９】図３は本発明の他の別実施例を示し、リ−
ド線２の先端に、リ−ド線２と同径の濡れ性の悪い導電
材のロッドを溶接、又は高温半田ではんだ付け、ロウ付
けし、このロッド３にヒュ−ズエレメント１を溶接して
ある。図２並びに図３において、図１と同一符号は、図
１と同一の構成要素を示している。
ド線２の先端に、リ−ド線２と同径の濡れ性の悪い導電
材のロッドを溶接、又は高温半田ではんだ付け、ロウ付
けし、このロッド３にヒュ−ズエレメント１を溶接して
ある。図２並びに図３において、図１と同一符号は、図
１と同一の構成要素を示している。
【００２０】
【発明の効果】本発明の固液共存状態温度ヒュ−ズは、
ヒュ−ズエレメントに固液共存域が比較的広い低融点合
金を使用しているために、機器の通常のヒ−トサイクル
のもとで、ヒュ−ズエレメントが固液共存状態になって
その表面エネルギ−が著しく高くされることがあるが、
かかるときでも、ヒュ−ズエレメントの寸法的並びに組
成的変動を防止して温度ヒュ−ズの作動特性を安定に保
持できる。従って、本発明は、ヒュ−ズエレメント合金
の固液共存域を広くして合金型温度ヒュ−ズの作動特
性、特にア−ク遮断特性を改善するうえに頗る有用であ
る。
ヒュ−ズエレメントに固液共存域が比較的広い低融点合
金を使用しているために、機器の通常のヒ−トサイクル
のもとで、ヒュ−ズエレメントが固液共存状態になって
その表面エネルギ−が著しく高くされることがあるが、
かかるときでも、ヒュ−ズエレメントの寸法的並びに組
成的変動を防止して温度ヒュ−ズの作動特性を安定に保
持できる。従って、本発明は、ヒュ−ズエレメント合金
の固液共存域を広くして合金型温度ヒュ−ズの作動特
性、特にア−ク遮断特性を改善するうえに頗る有用であ
る。
【図１】本発明の実施例を示す説明図である。
【図２】本発明の別実施例を示す説明図である。
【図３】本発明の他の別実施例を示す説明図である。
１ ヒュ−ズエレメント ２ リ−ド線 ３ バリヤ ４ フラックス ５ 接着剤 ６ 筒状ケ−ス
Claims (2)
- 【請求項１】広い固液共存域巾を有する低融点合金をヒ
ュ−ズエレメントに使用した合金型温度ヒュ−ズにおい
て、ヒュ−ズエレメントとリ−ド線との間に、上記低融
点合金の溶融金属に対しリ−ド線よりも濡れ難い導電材
のバリヤを設けたことを特徴とする温度ヒュ−ズ。 - 【請求項２】リ−ド線が銅であり、バリヤがニッケル又
はステンレスである請求項１記載の温度ヒュ−ズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15625693A JPH06342620A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 温度ヒュ−ズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15625693A JPH06342620A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 温度ヒュ−ズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06342620A true JPH06342620A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15623822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15625693A Pending JPH06342620A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 温度ヒュ−ズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06342620A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007294117A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Uchihashi Estec Co Ltd | 保護素子及び保護素子の動作方法 |
| JP2009252615A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
| JP2011081924A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Uchihashi Estec Co Ltd | 合金型温度ヒューズ及び温度ヒューズ用リード導体付き低融点合金片の製作方法 |
-
1993
- 1993-06-01 JP JP15625693A patent/JPH06342620A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007294117A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Uchihashi Estec Co Ltd | 保護素子及び保護素子の動作方法 |
| JP2009252615A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
| JP2011081924A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Uchihashi Estec Co Ltd | 合金型温度ヒューズ及び温度ヒューズ用リード導体付き低融点合金片の製作方法 |
| CN102034645A (zh) * | 2009-10-02 | 2011-04-27 | 内桥艾斯泰克股份有限公司 | 合金型温度熔断器及低熔点合金片的制造方法 |
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