JPH09270220A - 温度ヒューズ - Google Patents

温度ヒューズ

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JPH09270220A
JPH09270220A JP7855196A JP7855196A JPH09270220A JP H09270220 A JPH09270220 A JP H09270220A JP 7855196 A JP7855196 A JP 7855196A JP 7855196 A JP7855196 A JP 7855196A JP H09270220 A JPH09270220 A JP H09270220A
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JP
Japan
Prior art keywords
thermal fuse
case
lead wire
fusible alloy
fuse
Prior art date
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Pending
Application number
JP7855196A
Other languages
English (en)
Inventor
Tokuji Kono
篤司 河野
Takao Hata
考生 秦
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種電気機器の電子回路に取り付けられる温
度ヒューズにおいて、熱応答性の良い温度ヒューズを提
供することを目的とする。 【解決手段】 一端に折り曲げ部21を有するリード線
20を介して電気的に接続された可溶合金22からなる
ヒューズユニットと、このヒューズユニットを収納する
とともに開口部25を有しかつ端部には外側に向けて段
部またはテーパ部26が設けられたケース24と、ケー
ス24の開口部25を封口する封口部材27とからなる
ものであり、はんだ付けによる熱が可溶合金に伝導する
ことなく放熱され、異常状態による発熱に対しては短時
間で伝導する熱応答性の優れた温度ヒューズを提供する
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種電気機器の電
子回路等の過熱保護に用いられる温度ヒューズに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来の温度ヒューズは、実願昭60−1
83161号(実開昭62−91332号)のマイクロ
フィルムに記載されたものが知られている。
【0003】図4は、従来の温度ヒューズの断面図であ
る。図において、1は鉛−錫等の低融点金属からなる可
溶合金である。2は可溶合金1の表面に塗布されたフラ
ックスである。3は可溶合金1の両端に電気的に接続さ
れるとともに同一方向に引き出されるリード線で、一部
をコイル状に形成することによりヒートシンク4とし、
リード線3の長さを長くとっている。5は少なくとも可
溶合金1とヒートシンク4とを収納するとともにリード
線3を引き出す開口部(図示せず)を有するセラミック
等よりなるケースである。6,7はヒートシンク4を覆
い、ケース5の開口部を封口するように設けられたエポ
キシ樹脂等の絶縁体である。
【0004】以上のように構成された従来の温度ヒュー
ズについて、以下にその動作を説明する。
【0005】図5は従来の温度ヒューズの使用例を示す
断面図である。図中、図4と同一のものは同一の符号を
付け、説明を省略する。
【0006】図において、8はこの温度ヒューズ9を実
装するとともに各種電子部品を実装してなる基板であ
る。10は温度ヒューズ9を実装するために基板8に設
けられた孔である。温度ヒューズ9は、基板8に設けら
れた孔10にリード線3の端部を嵌め込み、はんだ11
で固定されて基板8に実装されるため、基板8上の回路
に対して直列に使用される。温度ヒューズ9とともに基
板8上に実装された電子部品が異常状態になり発熱する
と、その熱が基板8に嵌め込まれたリード線3を経て温
度ヒューズ9の可溶合金1に伝導する。可溶合金1が融
点以上の高温になると中心部分から溶融が始まり、表面
張力によってリード線3の両端に球状に引き寄せられて
温度ヒューズ9が断線し、電気回路を遮断するものであ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、温度ヒューズ9のリード線3を基板8の孔
10を通してはんだ11で固着する際、はんだ付けによ
る熱が可溶合金1に伝導することを防ぐためにヒートシ
ンク4をリード線3の一部に形成し、熱伝導を遅らせて
いた。このため電子部品等の異常で基板8が発熱して
も、リード線3の長さが長く熱伝導が遅れるので、短時
間で伝導する熱応答性の良いものが要求されている。
【0008】上記課題を解決するために本発明は、はん
だ付けによる熱が可溶合金に伝導することなく放熱さ
れ、異常状態による発熱に対しては短時間で伝導する熱
応答性の優れた温度ヒューズを提供することを目的とす
るものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ヒューズユニットの少なくとも折り曲げ部
と可溶合金とを収納するとともに開口部を有しかつこの
開口部の端部に段部またはテーパ部を備えてなるケース
を有するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、折り曲げ部を有するリード線と、この折り曲げ部の
一方の端部に電気的に接続された可溶合金からなるヒュ
ーズユニットと、前記ヒューズユニットの少なくとも折
り曲げ部と可溶合金とを収納するとともに開口部を有し
かつこの開口部の端部に段部またはテーパ部を備えてな
るケースと、前記ケースの開口部を封口する封口部材と
からなるものである。
【0011】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
記載の発明のヒューズユニットのリード線は、ケースと
当接するように収納されるものである。
【0012】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
記載の発明のケースは、ヒューズユニットの可溶合金と
電気的に接続するリード線の接続部に当接する突出部を
有するものである。
【0013】また、請求項4に記載の発明は、請求項1
記載の発明のケースは、酸化アルミニウムを85%以上
含有するセラミックからなるものである。
【0014】上述した請求項により、温度ヒューズを基
板に実装する際、はんだ付けによる熱がリード線に伝導
しても、リード線がケースに当接しているため、伝わっ
た熱が可溶合金に伝導することなくケースから放熱さ
れ、異常状態による発熱に対しては短時間で伝導すると
いう作用を有するものである。
【0015】以下、本発明の一実施の形態における温度
ヒューズについて、図面を参照しながら説明する。
【0016】図1(a)は本発明の一実施の形態におけ
る温度ヒューズの断面図、図1(b)は図1(a)のA
−A断面図である。
【0017】図において、20は一端に折り曲げ部21
を有するリード線である。22は錫、鉛、ビスマス、イ
ンジウム等の低融点金属の少なくとも1つ以上からなる
可溶合金である。リード線20は、可溶合金22を介し
て電気的に接続され、このリード線20と可溶合金22
とでヒューズユニットを構成している。23は少なくと
も可溶合金22の表面に必要により塗布されたロジン系
のフラックスである。24は少なくともリード線20の
折り曲げ部21と可溶合金22とを収納するとともにリ
ード線20を引き出す開口部25を有するセラミック等
からなるケースである。このケース24の端部には、外
側に向けて段部またはテーパ部26が設けられている。
27はケース24の開口部25を封口するエポキシ樹
脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂からなる封口部材で
ある。また、リード線20の一端はケース24の内側に
当接するように設けられている。
【0018】以上のように構成された本発明の一実施の
形態における温度ヒューズについて、以下にその製造方
法を説明する。
【0019】まず、錫、鉛、ビスマス、インジウム等の
低融点金属の少なくとも1つ以上からなる可溶合金22
に、銅線に鍍金を施し、折り曲げ部を有するリード線2
0を約300℃で溶接し、ヒューズユニットを形成す
る。
【0020】次に、少なくとも可溶合金22の表面全体
にロジン系のフラックス23を塗布する。このフラック
ス23は可溶合金22が溶融すると表面張力の働きを促
進し、断線時間を短縮させる効果がある。
【0021】次に、ヒューズユニットの少なくとも折り
曲げ部21と可溶合金22とを、リード線20を引き出
す開口部25を有しかつこの開口部25の端部に段部ま
たはテーパ部26を備えたセラミック等の絶縁性材料か
らなるケース24に挿入する。
【0022】次に、ケース24の開口部25を封口する
ように、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂
を、塗布後、約80℃で約1時間乾燥させて封口部材2
7を形成し、本発明の温度ヒューズを製造するものであ
る。
【0023】以上のように構成・製造された本発明の一
実施の形態における温度ヒューズについて、以下にその
動作を説明する。
【0024】図2は本発明の一実施の形態における温度
ヒューズの使用例を示す断面図である。図中、図1と同
一のものは同一の符号を付け、説明を省略する。
【0025】図において、28はこの温度ヒューズ29
を実装するとともに各種電子部品を実装してなる基板で
ある。30は温度ヒューズ29を実装するために基板2
8に設けられた孔である。温度ヒューズ29は、基板2
8に設けられた孔30にリード線20の端部を嵌め込
み、はんだ31で固着されて基板28に実装されるた
め、基板28上の回路に対して直列に使用される。温度
ヒューズ29とともに基板28上に実装された電子部品
が異常状態になり発熱すると、その熱が基板28に嵌め
込まれたリード線20を経て温度ヒューズ29の可溶合
金22に伝導する。可溶合金22が融点以上の高温にな
ると中心部分から溶融が始まり、表面張力によってリー
ド線20の両端に球状に引き寄せられて温度ヒューズ2
9が断線し、電気回路を遮断するものである。
【0026】このとき、はんだ付けのように一時的な発
熱であれば、はんだ31からリード線20に伝導する熱
は、リード線20とケース24とが当接しているためケ
ース24を伝わって外部に放熱され、可溶合金22を溶
融させることがなくなる。
【0027】また、ケース24に、酸化アルミニウムを
85%以上含有するセラミックを用いると、熱伝導率が
約0.03Cal/cm・sc・℃と高いため、ケース
24からの放熱効果が高まる。
【0028】ここで、この酸化アルミニウムの含有量を
変えたケースを用いて本発明の一実施例における温度ヒ
ューズを試作し、250℃のはんだ槽に浸漬して溶断時
間を比較したものを(表1),(表2)に示す。
【0029】(表1)において、サンプル番号1〜3
は、セラミックの酸化アルミニウムの含有量を変えたも
ので、その他の条件は同じである。サンプル番号4はケ
ースとリード線とを当接させずに作製したもので、その
他の条件はサンプル番号2と同じである。
【0030】
【表1】
【0031】また、(表2)は、(表1)に示す温度ヒ
ューズのリード線を、封口部材から25mm離した位置
で250℃のはんだ槽に浸漬させ、可溶合金が溶融し断
線するまでの浸漬時間を測定した結果を示すものであ
る。
【0032】
【表2】
【0033】(表2)から、サンプル番号1,2のよう
にセラミックの酸化アルミニウムの含有率が85%以上
であるものは、熱伝導率が高いためはんだ槽からの熱を
放熱し、可溶合金が断線しにくくなっていることが明ら
かである。またサンプル番号4のようにリード線とケー
スとが当接していない場合、ケースからの放熱量が少な
く、可溶合金は比較的早く断線するものである。
【0034】また、上述した温度ヒューズでは、リード
線20とケース24とを折り曲げ部21の下方で当接さ
せたが、図3に示すように他の部分で当接させても良
い。
【0035】図3(a)は本発明の他の実施の形態にお
ける温度ヒューズの断面図、図3(b)は図3(a)の
B−B断面図、図3(c)は図3(a)のC−C断面図
である。
【0036】図において、32は一端に折り曲げ部33
を有するリード線である。34は錫、鉛、ビスマス、イ
ンジウム等の低融点金属の少なくとも1つ以上からなる
可溶合金である。リード線32は、可溶合金34を介し
て接続部36で電気的に接続され、このリード線32と
可溶合金34とでヒューズユニットを構成している。3
5は少なくとも可溶合金34の表面に必要により塗布さ
れたロジン系のフラックスである。37は少なくともリ
ード線32の折り曲げ部33と可溶合金34とを収納す
るとともにリード線32を引き出す開口部38を有する
セラミック等からなるケースである。39はケース37
の内部に設けられた突出部である。このケース37の端
部には、外側に向けて段部またはテーパ部40が設けら
れている。41はケース37の開口部38を封口するエ
ポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂からなる封
口部材である。このように、ケース37に突出部39を
設け、ヒューズユニットの可溶合金34とリード線32
との接続部36が当接するように構成され、リード線3
2とケース37との接触面積が大きくなると、リード線
32より伝わった熱をより早く放熱することができるも
のである。
【0037】なお、ケース37の端部に段部またはテー
パ部40を設けることにより、封口部材41がはんだ付
け時の熱で軟化し気密性が低下しても、封口部材41と
ケース37との接着面積が広く確保されるため、封止力
が高まり気密性の劣化を抑えることができるものであ
る。
【0038】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、はんだ付
けによる熱が可溶合金に伝導することなく放熱され、異
常状態による発熱に対しては短時間で伝導する熱応答性
の優れた温度ヒューズを提供することができるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における温度ヒューズの
断面図
【図2】同使用例を示す断面図
【図3】本発明の他の実施の形態における温度ヒューズ
の断面図
【図4】従来の温度ヒューズの断面図
【図5】同使用例を示す断面図
【符号の説明】
20 リード線 21 折り曲げ部 22 可溶合金 24 ケース 25 開口部 26 段部またはテーパ部 27 封口部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 折り曲げ部を有するリード線と、この折
    り曲げ部の一方の端部に電気的に接続された可溶合金か
    らなるヒューズユニットと、前記ヒューズユニットの少
    なくとも折り曲げ部と可溶合金とを収納するとともに開
    口部を有しかつこの開口部の端部に段部またはテーパ部
    を備えてなるケースと、前記ケースの開口部を封口する
    封口部材とからなる温度ヒューズ。
  2. 【請求項2】 ヒューズユニットのリード線は、ケース
    と当接するように収納される請求項1記載の温度ヒュー
    ズ。
  3. 【請求項3】 ケースは、ヒューズユニットの可溶合金
    と電気的に接続するリード線の接続部に当接する突出部
    を有する請求項1記載の温度ヒューズ。
  4. 【請求項4】 ケースは、酸化アルミニウムを85%以
    上含有するセラミックからなる請求項1記載の温度ヒュ
    ーズ。
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