JPH10172413A - ヒューズ溶断特性の調整方法及びそのヒューズ構造 - Google Patents

ヒューズ溶断特性の調整方法及びそのヒューズ構造

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JPH10172413A
JPH10172413A JP8325543A JP32554396A JPH10172413A JP H10172413 A JPH10172413 A JP H10172413A JP 8325543 A JP8325543 A JP 8325543A JP 32554396 A JP32554396 A JP 32554396A JP H10172413 A JPH10172413 A JP H10172413A
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JP
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fuse
fusible
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fusible portion
fusing
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JP8325543A
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Takashi Ishii
隆 石井
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Yazaki Corp
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Yazaki Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05Component parts thereof
    • H01H85/055Fusible members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/0411Miniature fuses
    • H01H85/0415Miniature fuses cartridge type
    • H01H85/0417Miniature fuses cartridge type with parallel side contacts

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レアショート域とデッドショート域とを分け
てヒューズの溶断特性を変えることのできるヒューズ溶
断特性の調整方法及びヒューズ構造を得る。 【解決手段】 ヒューズ溶断特性の調整方法は、デッド
ショート域を受け持つ可溶部Iとレアショート域を受け
持つ可溶部IIとを直列に連結して一つのヒューズエレメ
ント25を構成し、それぞれの可溶部I、IIが有する溶
断特性を組み合わせてヒューズ全体の溶断特性を調整す
る。また、ヒューズ構造は、デッドショート域を受け持
つ可溶部Iと、このデッドショート域を受け持つ可溶部
Iに直列に連結されデッドショート域を受け持つ可溶部
Iと導電率及び融点の異なる材料からなるレアショート
域を受け持つ可溶部IIとを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒューズ溶断特性
の調整方法及びそのヒューズ構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車等の電気回路には、過
電流から電線、機器等を保護するための図6に示すよう
なヒューズ1を用いている。このヒューズ1は、一対の
端子3、3をヒューズエレメント5で連結し、これを絶
縁耐熱樹脂製のハウジング7内に装着し、ハウジング7
の上部9を透明カバー11により閉鎖してなる。従っ
て、ハウジング7の内部に収容したヒューズエレメント
5は、透明カバー11を介して溶断の有無が視認できる
ようになっている。ヒューズエレメント5は、定格以上
の電流が流れた時に、その発熱により溶断する鉛や錫な
どの低融点金属で可溶部を形成してあり、この可溶部の
溶断により回路を開き、電線、機器を保護する。従来、
この可溶部の溶断特性は、可溶部の寸法を変え(抵抗値
を変え)、発熱量を変化させることにより調整してい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ヒューズは、一般的に
通電電流と溶断時間との間に一定の相関関係を有してい
る。即ち、ヒューズ定格の例えば200%以上の電流に
よるショート(デッドショート)では、即座に可溶部が
溶断するが、ヒューズ定格の200%以下の電流による
ショート、或いは断続的なショート(レアショート)で
は、ヒューズエレメント5の可溶部が発熱と放熱とを繰
り返し、溶断時間が長くなる傾向にある。このような状
況下、回路を構成する電線は、絶縁被覆に覆われている
ため、断続的なショート電流が流れても可溶部のように
は放熱されず、蓄熱により温度が上昇し続け、最悪の場
合には発煙等の生ずる虞れがある。ところが、従来の溶
断特性調整方法では、可溶部の寸法を変えることのみに
より溶断特性を調整していたため、このような状況を解
決する目的で図7に示すレアショート域のみの特性をA
からBへ変えたい場合においても、デッドショート域も
同様にCへ変化してしまい、所望の特性が得られない問
題があった。本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、レアショート域とデッドショート域とを分けてヒュ
ーズの溶断特性を変えることのできるヒューズ溶断特性
の調整方法及びそのヒューズ構造の提供を目的とするも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るヒューズ溶断特性の調整方法は、デッド
ショート域を受け持つ可溶部とレアショート域を受け持
つ可溶部とを直列に連結して一つのヒューズエレメント
を構成し、それぞれの該可溶部が有する溶断特性を組み
合わせてヒューズ全体の溶断特性を調整することを特徴
とするものである。ヒューズ構造は、デッドショート域
を受け持つ可溶部と、該デッドショート域を受け持つ可
溶部に直列に連結され該デッドショート域を受け持つ可
溶部と導電率及び融点の異なる材料からなるレアショー
ト域を受け持つ可溶部とを具備したことを特徴とするも
のである。また、ヒューズ構造は、前記デッドショート
域を受け持つ可溶部に放熱板を設けたことを特徴とする
ものであってもよい。
【0005】ヒューズ溶断特性の調整方法では、ヒュー
ズエレメントが、デッドショート域とレアショート域と
を受け持つ二つの可溶部に分けられ、それぞれの可溶部
が有する溶断特性を組み合わせて、ヒューズ全体の溶断
特性を調整することで、溶断特性調整時において、デッ
ドショート域とレアショート域との溶断特性が個別に調
整可能となる。ヒューズ構造では、デッドショート域を
受け持つ可溶部と、レアショート域を受け持つ可溶部と
を直列に接続したので、高い電流が流れるデッドショー
トの場合、デッドショート域を受け持つ可溶部を溶断
し、低い電流により長時間で溶断するレアショートの場
合、レアショート域を受け持つ可溶部を溶断し、可溶部
のいずれの溶断によっても回路が遮断される。また、デ
ッドショート域を受け持つ可溶部に放熱板を設けたヒュ
ーズ構造では、デッドショート域を受け持つ可溶部の温
度上昇が、レアショート域を受け持つ可溶部の温度上昇
に対して抑制されることになる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るヒューズ溶断
特性の調整方法及びそのヒューズ構造の好適な実施の形
態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係
るヒューズ構造を示す斜視図、図2は図1のヒューズ構
造の溶断特性を示すグラフである。本発明に係るヒュー
ズ溶断特性の調整方法は、従来方法が可溶部の寸法を変
え(抵抗値を変え)発熱量を変化させて溶断特性を調整
していたのに対し、可溶部をデッドショート域とレアシ
ョート域との二つに分け、それぞれの可溶部領域が有す
る溶断特性を組み合わせることによりヒューズ全体の溶
断特性を調整するものである。
【0007】図1に示すように、ヒューズ21は、一対
の端子23、23をヒューズエレメント25で連結して
ある。ヒューズエレメント25は、デッドショート域を
受け持つ可溶部I と、レアショート域を受け持つ可溶部
IIとを直列に連結して構成してある。また、デッドショ
ート域を受け持つ可溶部I には放熱板27を設けてあ
る。可溶部I と可溶部IIとは、異種の金属可溶体で形成
してあり、デッドショート域では可溶部I が溶断し、レ
アショート域では可溶部IIが溶断するようになってい
る。
【0008】可溶部I と可溶部IIとは、下表1に示す相
関関係で物性値を設定してある。即ち、デッドショート
域を受け持つ可溶部I は、導電率が小さく、固有抵抗が
大きく、融点が高い。これに対し、レアショート域を受
け持つ可溶部IIは、導電率が大きく、固有抵抗が小さ
く、融点が低い。このような可溶部I としては例えば銅
合金(Sn2%程度含有)を用いて製作することがで
き、可溶部IIとしては例えばSnを用いて製作すること
ができる。
【0009】
【表1】
【0010】また、ヒューズ21において、例えばデッ
ドショート域の溶断時間を短くしたい場合には、可溶部
I の寸法を変える。この際、可溶部IIの寸法を変えなけ
れば、レアショート域の溶断時間は変わらない。また、
レアショート域の溶断時間を短くしたい場合には、可溶
部IIの寸法を変える。この際、可溶部I の寸法を変えな
ければ、デッドショート域の溶断時間は変わらない。即
ち、このような調整を行うことにより、図2にDで示す
溶断特性が、Eで示す所望の溶断特性に変わることとな
る。
【0011】次に、このような溶断特性調整方法によっ
て製作したヒューズ構造の作用を図3〜図5に基づき説
明する。図3は可溶部の温度上昇を説明するグラフ、図
4はデッドショート域の溶断動作を説明するグラフ、図
5はレアショート域の溶断動作を説明するグラフであ
る。
【0012】可溶部(可溶部I 、可溶部II)の発熱量Q
は、以下の式1、式2で表すことができる。 Q=i2 ・R・t ……式1 i;電流 (A) R;電気抵抗 (Ω) t;時間 Q=m・c・ΔT ……式2 m;質量 (g) c;比熱 (cal/g・deg) ΔT;温度上昇 (deg)
【0013】式1、式2より、 m・c・ΔT=i2 ・R・t ΔT=〔(i2 ・R)/(m・c)〕t となり、可溶部の温度上昇ΔTは、図3に示すように、
(i2 ・R)/(m・c)を係数とする時間tの1次関
数として得ることができる。
【0014】可溶部の温度上昇がこのような関係式で表
されることから、高い電流が流れるデッドショートの場
合、可溶部I の(i2 ・R1 )/(m1 ・c1 )の値
を、可溶部IIの(i2 ・R2 )/(m2 ・c2 )より大
きく調整することで、図4に示すように、可溶部I が先
に融点に達し、可溶部I が先に溶断することになる。こ
の時、可溶部IIも温度上昇するが、可溶部I より温度上
昇が緩やかなため、可溶部I より先に融点に達すること
がない。
【0015】一方、低い電流により長時間で溶断するレ
アショートの場合、図5に示すように、可溶部I は十分
に発熱せず且つ放熱板27によって温度上昇が抑えられ
るのに対し、放熱効果の得られない可溶部IIは発熱を徐
々に蓄積し、融点に達して可溶部I より先に溶断するこ
とになる。なお、可溶部I は、抵抗値R1 、融点、質量
1 、比熱c1 を調整し、且つ所定の自然放熱量を確保
して、図5に示す同等の温度上昇特性を得るものとすれ
ば、特に放熱板27を設けなくともよい。
【0016】このように、上述したヒューズ溶断特性の
調整方法によれば、ヒューズエレメント25をデッドシ
ョート域とレアショート域とを受け持つ二つの可溶部I
、IIに分け、それぞれの可溶部I 、IIが有する溶断特
性を組み合わせることによりヒューズ全体の溶断特性を
調整するようにしたので、溶断特性調整時におけるデッ
ドショート域とレアショート域との相互作用を無くし、
所望の溶断特性を得ることができる。
【0017】また、上述のヒューズ構造によれば、異な
る材料からなる可溶部I と可溶部IIとを直列に接続し、
可溶部I でデッドショート域を受け持たせ、可溶部IIで
レアショート域を受け持たせたので、デッドショート域
を受け持つ可溶部I 、又はレアショート域を受け持つ可
溶部IIのいずれの溶断によっても、回路を遮断すること
ができる。この結果、従来、発熱が十分でないレアショ
ート時に長くなりがちであった溶断時間を、デッドショ
ート域の溶断特性を変えることなく、短縮することがで
きる。
【0018】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るヒューズ溶断特性の調整方法によれば、ヒューズエレ
メントを、デッドショート域とレアショート域とを受け
持つ二つの可溶部に分け、それぞれの可溶部が有する溶
断特性を組み合わせて、ヒューズ全体の溶断特性を調整
するので、溶断特性調整時において、デッドショート域
とレアショート域との溶断特性が個別に調整可能とな
り、所望の溶断特性を得ることができる。ヒューズ構造
によれば、デッドショート域を受け持つ可溶部と、レア
ショート域を受け持つ可溶部とを直列に接続したので、
高い電流が流れるデッドショートの場合、及び低い電流
により長時間で溶断するレアショートの場合のいずれに
おいても回路を遮断することができる。この結果、従
来、長くなりがちであったレアショート時に溶断時間を
短縮することができる。また、デッドショート域を受け
持つ可溶部に放熱板を設けたヒューズ構造では、デッド
ショート域を受け持つ可溶部の温度上昇を抑制すること
ができ、レアショート域を受け持つ可溶部の溶断特性を
顕著に引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るヒューズ構造を示す斜視図であ
る。
【図2】図1のヒューズ構造の溶断特性を示すグラフで
ある。
【図3】可溶部の温度上昇を説明するグラフである。
【図4】デッドショート域の溶断動作を説明するグラフ
である。
【図5】レアショート域の溶断動作を説明するグラフで
ある。
【図6】従来のヒューズ構造を示す斜視図である。
【図7】従来のヒューズ構造の溶断特性を説明するグラ
フである。
【符号の説明】
I デッドショート域を受け持つ可溶部 II レアショート域を受け持つ可溶部 25 ヒューズエレメント 27 放熱板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 デッドショート域を受け持つ可溶部とレ
    アショート域を受け持つ可溶部とを直列に連結して一つ
    のヒューズエレメントを構成し、それぞれの該可溶部が
    有する溶断特性を組み合わせてヒューズ全体の溶断特性
    を調整することを特徴とするヒューズ溶断特性の調整方
    法。
  2. 【請求項2】 デッドショート域を受け持つ可溶部と、 該デッドショート域を受け持つ可溶部に直列に連結され
    該デッドショート域を受け持つ可溶部と導電率及び融点
    の異なる材料からなるレアショート域を受け持つ可溶部
    とを具備したことを特徴とするヒューズ構造。
  3. 【請求項3】 前記デッドショート域を受け持つ可溶部
    に放熱板を設けたことを特徴とする請求項2記載のヒュ
    ーズ構造。
JP8325543A 1996-12-05 1996-12-05 ヒューズ溶断特性の調整方法及びそのヒューズ構造 Pending JPH10172413A (ja)

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