JPH088033B2 - 温度ヒューズ並びにその製造方法 - Google Patents

温度ヒューズ並びにその製造方法

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JPH088033B2 JP18548590A JP18548590A JPH088033B2 JP H088033 B2 JPH088033 B2 JP H088033B2 JP 18548590 A JP18548590 A JP 18548590A JP 18548590 A JP18548590 A JP 18548590A JP H088033 B2 JPH088033 B2 JP H088033B2
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【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ュ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) 合金型温度ヒューズにおいては、ヒユーズエレメント
に低融点可溶合金片を用いており、保護すべき温度機器
が過電流によって発熱すると、その発生熱を受熱してヒ
ューズエレメント(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。
合金型温度ヒューズとして、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1b′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′
を肉着し、筒状絶縁体2′の上端に上部電極プレート1
a′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1b′に溶接するものが公知である。
この合金型温度ヒューズにおいては、熱良導伝性の電
極プレート1a′,1b′が露出し、しかもその露出面積が
当該温度ヒュ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ュ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図に示す温度ヒューズにおいて
は、低融点可溶合金片3′の周囲が空間であり、温度ヒ
ュ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1a′,1b′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ず、当該機器を満足に保護し難
い。
第6図に示す温度ヒューズにおいては、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
1a′,1b′間へのブリッジを防止するために、電気プレ
ート1a′,1b′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、上記温度ヒューズに
おいて、低融点可溶合金片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r1、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
すれば、 cosθ=(r2−r3)/r1 −−− 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1b′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とヒューズとして、第7図に
示すように、絶縁基板2′上に一対の層状電極1a′,1
b′を設け、これらの電極1a′,1b′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′,1
0b′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ューズが公知である。
この基板タイプの合金型温度ヒューズの作動機種は溶
融した低融点可溶合金が、電極と溶融合金との間の界面
張力と電界の表面張力(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発
発生の不利があり、しかも、この高内圧の発生下、絶縁
基板と絶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
大なる絶縁基板、絶縁被覆層を経てヒューズエレメント
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ュ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ュ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
と低融点可溶合金編との間が接合され、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ュ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ューズの一実
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、1a,1b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12
0を層状絶縁体面に表出させてある。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,1b
を、各電極1a,1bの層状絶縁体11,11を内側に向けて配設
してある。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間に挾持してある。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を残して装填してある。
上記において、各電極1a,1bの層状絶縁体11,11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
してある。また、上記の低融点可溶合金片3は各電極1
a,1bにおける層状絶縁体面での金属プレート表出部120,
120に溶接してある。
本発明に係わる温度ヒューズは、機器の所定箇所に取
り付けて使用する。この取付には、機器に温度ヒューズ
用ソケットを設けておき、このソケットに上記温度ヒュ
ーズを差込む方式、または、上記温度ヒューズの各電極
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ューズにおいて、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12
0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。
上記温度ヒューズにおいては、上記した通り、表面張
力に基づき遮断作用するから、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図に示す温度ヒュ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。
上記温度ヒューズにおいては、低融点可溶合金片3を
電極1a,1bで挾持してあるから、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
ヒューズの両端全面を熱良導伝性の金属プレート12,12
で覆ってあるので、保護すべき機器からの受熱面積が大
であり、この大なる受熱を金属プレート表出部120,120
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,1b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,1b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。
上記合金型温度ヒュ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1a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,1b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ューズにおいては、両電
極の層状絶縁体とこれらの間の枠状絶縁体とを、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,11bは層状絶縁体
部、2は枠状絶縁体部であり、層状絶縁体部11a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てある。
本発明に係わる温度ヒュ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ューズを製
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、温度ヒュ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ューズにおいては、上述
した通り、合金型の基板型温度ヒューズと同様、表面張
力によって作動する構成であるが、温度ヒューズの両端
を金属プレートで覆い、これらの各プレートを低融点可
溶合金片に接合してあるから、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てあるから、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ューズの製造方法によれば、両
電極の層状絶縁体部と枠状絶縁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・加圧及びレーザー
照射によって上記の合金型温度ヒュ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ュ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
ュ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ュ
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ューズ
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。 1a,1b……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 (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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。
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