JPS5859525A - 温度フユ−ズ - Google Patents

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】 リード線間を電気的に開放する温度フユーズ乃至サーマ
ル−スイッチの改良に関する。

一般にとの種の温度フユーズでは、以前から本、比較的
温度特性が良く、且つ遮断動作の信頼性も比較的良好に
できるととから、所Ｉｌｌ感温ペレットと機械的スプリ
ングを用いた構成が好まれている。即ち、ハウジング内
に固定接点と可動接点とを配し、可動接点を機械的スプ
リングによシ固定手段から離れる方向に常時付勢し乍ら
も、予定温度（融点）未満の温度では固体であって一迫
の体積を占める感温ペレットによシ、直接或いは間接に
との噛れようとする動きを抑えておくのである。従って
、常Ｓ（予定温度未満）では、両接点間の接触は保たれ
、夫々の接点に接続した一対のリード線間の電気的導通
性も保たれているが、周囲環境が予定温度以上になると
、感温ペレットが速かに溶融、液化するに伴い、機械的
スプリングの付勢力が作用し、可動接点を固定接点から
離す方向に摺動させ、両リード線間の導通を絶つように
なっている。

而して、従来のこうした温度フユーズでは、可動接点は
固定接点との接触面に対し直角方向にハウジング内を摺
動し、その時、可動接点の周面はハウジング内壁面を擦
っていくようになるため、その摩擦力が個々の製品で微
妙に異なるだけでも、可動接点の摺動が阻害されｆｔ、
シ、可動接点の姿勢が斜めになったりして、いづれにし
ても固定接点との解離が不完全となる欠陥があった。ま
た、確実に可動接点を摺動させるためには、余裕を見込
んで比較的大型で強い付勢力を持つスプリングを用いた
シ、或いは幇助的なスプリングを付加して姿勢の傾きを
防いだりの手法を必要とし、構成の複雑化、大型化、コ
ストアップを招いていた。

そこで、本出願人は、こうした在来温度フユーズの動作
信頼性を向上するため、新たな遮断機構を持つ温度フユ
ーズを開発し、既に特開昭５６−４８０２０号として開
示している。

本発明は、との既に開示した発明に係る温度フユーズ０
信頼性を更に高めるためになされ丸亀のである。

そζで先づ、上記特許出願の要旨に沿って構成し大温度
フェーズの一例を第１．２図に示し、説明する所から始
め、本発明に係る改良すべき点に言及していくこととす
る。

第１図は常酢（導通時）におけるこの温度フェーズの縦
断面を示しているが、ハウジングｌは、一端／ｇが開口
した筒形のものであって、こＯ開口端／ｅＬには、第一
のり−ドＳコの一端コαが貫入し、他端は図示していな
いがハウジングｌから外方に伸び出している。

この第一のり−ドＩＩＪのハウジング内賢入端コαには
適当表金属製等、導電性の可動接点部材３が連接されて
おり、この可動接点部材３け後端をリード線貫入端に臨
ませる環部Ｊｂと、桿部先端の可動接点面Ｊａとから成
り、可動接点面３ａの部分はテーパ形に肥大しているた
め、全体とで、きのこ形になっている。

そして、リード線貫入端コαと可動接点部材の環部３ｂ
の両者に跨ってそれ等外周面に余興製のコイルスプリン
グダが春き付けられている。このコイルスプリングダは
、自然な？態では自身の細心が１纏となるものを用いて
いて、第１図示のように可動接点部材３をリード線−に
対して半径方向斜めに傾けると、自身も一緒に屈曲され
たことに対して復元力を示しく矢印Ａ方向）蓋し可動接
点部材を同方向に跳ね上げようとする付勢力を生むこと
になる。勿論、とのコイル・スプリングダは、単に可動
接点を水平方向に付勢する手段としてのみならず、両者
コ、３間を連結状態に保つ機能も有している。そのため
に、コイル・スプリングダの内径は、これの巻き付く画
部分コα、Ｊｂの径よυ小さ目で、これ等をスズリング
内に若干無理に押し込むようになっている。

ところで、本出願人のこの従来例では、コイルスプリン
グダがリード線貫入端Ｊ８と可動接点部材Ｊとの電流路
に対して、電気的には並列な電流路となっていることに
注意せねばなら力い。

これが後述の本発明における改良点に関係してくるから
である。

ここでは先つ一通）の構成の説明を続ける易、ハウジン
グ／内にあって可動接点部材３と対向する位置には、融
点にて速やかに溶融する感温ペレット３が固相で一窒の
体積を占めて配されていて、この表面と可動接点部材Ｊ
の可動接点面を持つ頭部３ａとの間には、望ましくはシ
リコンゴム、テフロン等の弾性シート６とコイルバネ等
の軸方向弾力部材ｌｊｔを介して、固体一部−材−７が
無理に納め込まれている。固体部材７は、図示のもので
は適当なプラスチック、ガラス等の絶縁材製の球体な力
しているが、結局、この固体部材７の存在によシ、可動
接点部材Ｊは斜めに傾けられて可動接点面３ａをハウジ
ング内壁ｌｈに当接させた状態に維持させられる。

而して、この例では、当該ハウジングｌ自体が適当な金
属による導電性のものとして形成されているため、その
内ｌｔｈ自体が回走接点Ｉｆｌｔを形成しており、この
接点面Ｓに接続される第二のリード線９は、ハウジング
の底端／Ｃに一端がカシメ止めされることにょシ、！！
気的、機械的に固定されている。

これにより、第１図の常態では、第一のリード線コから
可動接点部材３、ハウジング内壁／ｂ（固定接点面ｔ）
、ハウジング／を順に介して第二リード線りに至る電流
跡が形成されている。

これに＼先に述べたようにコイルスプリングダによる並
列電流路ｔ：加わっていることになる。。

尚、リード線コはハウジング開口端ｌαを塞ぐ給線ブッ
シングｉｏ中を貫通すると、！：によシ固定され１肥大
部分／／をブッシングの凹面ｌコ内に嵌め入れて抜は出
しが阻止されている。また、開口＠ｌａは適宜噌脂シー
ル／３が施された抄する。

ζうした常Ｍ４においては、可動接点部材３は斜めＫか
しいでおシ、コイル・スプリングにょシ矢印Ａ方向、即
ち水平方向へ付勢されるカを受けているが、この方は逆
に可動接点部材３をとのように傾けた状態に押し付けて
いるこの場合球体の固体部材りに反力として伝わシ、両
者間の接触・面を介して固体部材を軸方向（矢印Ｂ方向
）へ押しのけようとする力成分を生んでいる。逆に言う
と、固体部材りに祉、このように、可動接点部材からこ
れを遠さけようとする力が働いているが、常態では背後
に固体状態の感温ペレットｊが位置して仁の力に抗して
いる九め、固体部材りＯ動きが止められ、従って可動接
点部材３も水平に戻ろうとする動きを抑止されて固定接
点面ｔに当接した状態に維持されているのである。

而して、温度フユーズＣ）１８Ｂ温度が、用いた感温ペ
レット３の融点に応じた予定温度に迄上昇すると、との
種ベレットの周知の性質として該ペレットＳは速やかに
溶融する。

すると、固体状態で一定の体積を占め、固体部材クヘ加
わる先掲の軸方向力８に良く抗゛していた当該ベレット
の反力が失われ、とれにより、固体部材７も可動接点部
材Ｊを押え付けていゐ力を失い、もって、可動接点部材
Ｊはコイル・スプリングダの付勢力（復元力）の作用の
ｉｔに水平に跳ね上げられ、ハウジング内壁ｔｂ（固定
接点面ざ）と瞬時に解離する。勿論、これに応じて固体
部材りも軸（Ｂ）方向に押しのけられる。

斯くして第２図示のように両リード線間の導通が絶たれ
た状態となる。

とのように、このフユーズでは、予定温度にこの感温ベ
レット溶１！ＩＩＫ伴う可動接点部材３の解嗜動に対し
て、不要な摩擦力成分を生むことがないため、冒頭に述
べたそれ以前のもののように解離動の１中で動電が阻止
されたりする虞れがまく、確実な迩断が見込める外、コ
イル・スプリングダの力も比較的小さたもので済む。

また、図示のものでは、弾力部材として第二のフィルス
ゲリング／！を用いているが、これを用いると、固体部
材りへの力Ｃによシ、可動接点部材３をより強く押圧す
る力Ｃ−′を生むから、常態における導通性の確実化を
図ることがで診る外、ペレツ）ｊにも力成分りを有する
から、予定湿度にてペレッ）ｊが溶融した時に固体部材
フの背後からペレットを連やかに除去する作用も示し、
遮断動作の確実化、高速化にも寄与させることができる
。

また、固体部材７が球体であると、遮断動作時、に同転
し乍ら動いて行くことができるので、ハウジング内壁と
の抵抗も少く、高速化が図ねるが、とれに限らず、円錐
形をしていて、その底面をペレット表面に臨ませ、円錐
面にて可動接点部材を押し付けるもの等圧替えたものと
か固体部材自体が弾性材から成るもの等もある。

また、勿論、ハウジングｌは絶縁性として、その内９面
／ｈに別途な固定接点［ｆｆｆｅ備えさせること亀でき
る。

而して、この温度フェーズは上述の動作原理からして信
頼性も高く、十分に製品として価値あるものであったが
、時には、乃至実際的に各仕様を満たし友製品群の中に
は、次の境由にょＤ　ｕＭ断動作が損われるとともあっ
た。

既述の遮断動作時の当？Ｖにおいて、第１図中に仮想線
Ｏで囲って示すように１それ迄、密に接触していた可動
拶点面３αと固定接点面ｔが急激に解離しようとすると
、時としてアークが発生する。そして、このアークエネ
ルギがかｉＢ大きいと、場合によっては両接点面３α、
ｇが溶着する０勿論、こうなると遮断動作は損なわれる
Ｏ また・第５図に要部のみを取り出して示すように、可動
接点面３αと固定接点面ｇが離れる■」に、コイルスプ
リング亭がそれ迄、屈曲されていただけで々く、長さ方
向にも圧縮されていたことによる力を発揮して、可動接
点部材、３の全体−を矢印Ｆのように前進させ、これに
より仮想線０′で囲んだ部分に示すように、先づリード
線貫入端コαと可動接点部材の環部３ｈとの接触部分が
離れることがある。

すると、との状態では、既述したようにそれ迄は並列電
流路としかなっていなかったコイルスプリング亭にのみ
、総ての回路電ｔＩｆ、’Ｉが流れるため、このスプリ
ング亭が異常に加熱してそのスプリング性を失ってしま
うこともあり得るのである。そのように′＆ってしまえ
ば、勿論、矢印Ｕで示すような跳ね上が抄動作は期待で
きないし、その状態で回路１Ｍ流Ｉが流れ続ければスプ
リング亭の情損のみならずペレットとかブッシングの焼
損事故も起とり得る。

本発明は、基本的にこの点ＶＣａてなされたもので、既
述した温度フユーズにおける万一の遮断不良をも排除す
べく改良を施したものである。

本発明の改良部分は実質的には可動接点部材とリード線
貫入端、及びその周りに配されるコイルスプリングの関
係に対して施されているため、第４図実施例には本発明
の改良部分を含む温度フユーズの縦断面構成全体が示さ
れているが、実質的に従来例と同様で良い構成子には第
１．２白中と同一の符号を付して説明を省略する。とい
うよりも、第１．２図示の温度フユーズに対して本発明
改良部分を組み入れた一例が第４図示のものであると考
えることができる。

本発明改良の・薯一点は、可動接点部材３の環部３ｂに
嵌ｔｂ付ぐことによって上方への跳ね上げ付勢力を生む
機能とこの接点部材３自体を機械的にも支持する機能と
を併せ持つコイルスプリング亭が、電慨、的にはリード
紳コ、！間の回路線路に対して並列電、流線路を構成し
ないようにすること、１体的には可動接点部材の環部３
ｂとリード線貰入端コαの少くともいづれか一方に対し
て、その間に絶縁層部材／６を介在させ乍らその周囲に
配されるようにすることにある。

この趣旨に沿い、第４図示の実旅例では、−リード線貫
入端コａの［Ｍ囲にテフロン・チューブより成る絶縁層
／６を配し、その周囲にコイルスプリング亭を嵌め込ん
でいる。

従って、第５図にここで用いたコイルスプリングを示す
ように、このコイルスプリング亭は、チューブ／６を介
してリード線μ人端コαの周囲に配される部分ダａが可
動接点部材環部３ｈに巻き付く部分１１ｂより太くなる
ように、全体として部分ゼα、４Ｉｂの断ぎ目の部分で
滑らかにテーパしている形態となっているう 次に、本発明における改良の第二点は、既述したように
コイルスプリング亭を常１１において屈曲させることに
より元に戻ろうとする力Ａを発生させるのみならず、即
ち曲げ弾性を利用するのみならず、軸方向（長さ方向）
に十分圧縮することによｐ元に伸びようとする力を生む
圧縮弾性も積極的に利用せんとすることにある。

即ち、第５図示のように、コイルスプリング亭に対して
無負荷の状態でのこのコイルスプリング亭の長さをＬと
すれば、第４図示のように組み立てられた状態では圧縮
されて、各スプリング部分４Ｉａ、　ｌｈの各軸線に沿
う長さ１１．１２の和がＬ＞ｔ、＋ｔ、　　となるよう
にするのである。

このようにすると、一般に、微小時間的に見ると、先づ
圧縮弾性が作用してから曲げ弾性が作用するのである。

ｆ１ｇ６図は上述の工夫を施した第４図示温度フユーズ
の連断動作時の要部の動きを示している。

この図を利用して常態から遮断完Ｔに至る動作を説明す
ると、常態においては既に第１．２図従来例に即して説
明したと同様の部材関係、力関係にある。

設定温度に至って感温ベレツ）ｊが液相化すると、望ま
しくは弾力部材／ｊの力りによシペレット３が固体部材
７の背面から速やかに追い出される過程を経て、固体部
材りは可動接点部材３の接点面３αを固定接点面ｔに押
し付けている力を失い、コイルスプリング亭は先の圧縮
弾性−曲げ弾性に則る復元力を呈するようになる。

微小時間的にこの瞬間からの動作を第６図に即して追う
と、先づ、圧縮弾性が作用し、縮められていた長さ１．
＋１２　　を自然な長さＬに復帰させようとして、可動
接点部材３の全体を矢印Ｆで示すように前進させる（第
６図仮想線３′）。

との瞬間にリード線貫入端コαと可動接点部材環部３ｂ
とが離れるため、可動接点面３αと固定接点面ｔとが接
触していても両す−ド線コ、デ間の導通は絶たれ為。

とれに対して、従来構成ではコイルスプリング４’に１
１流Ｉが集中し、この時点では導通が絶たれないはかシ
かスプリングの機能不良に継がる虞れもあったことに注
意すべきである。

逆に言えに、本発明ではコイルスプリング亭が並列電流
路となっていないため、との時点でスプリングダに集中
電流が流れることはなく、次の曲げ弾性による跳ね上が
り復元力も十分に溜められているのである。

従って、万一、貫入端コαと枠部３にとが離れる瞬間に
アークが発生じて、これによシ両者の間に溶層部分が生
まれても、コイルスプリング亭に十分に溜められている
Ａ方向への跳ね上が多復元力によりこの部分を折り乍ら
可動接点部材Ｊを全体的に跳ね上げ（＆想線３′）、最
終的な遮断状圃を具現することかできるのである。

また、既に貰入端コαと枠部３ｈとの間の導ｎｎが　ダ
給、たれた状態を原則として次に働く曲げ弾性復元力に
よシ可動接点面３αと固定接点面ｌとが雇れるのである
から、同者３α、３間にはアークの発生を見ることがな
い。

コイルスプリング亭を並列電流路としないだめの絶縁層
部材１６は既述のテフロン・チューブに替えてセランツ
ク製その他適当攻絶縁材製であって良く、可動接点部材
の枠部３ｈの方にも、或いは枠部３ｂにのみ飾されてい
ても良い。寸た、第７図に要部ン採り出して示すように
、ブッシングｌＯにコイルスプリング亭の部分ｑｂの少
くとも一部を収める部分１７を形成して、これとリード
線貫入端コａとの間のブッシング部分／６を絶縁層／６
としても良い。

とも力・くも、本発明によりば、辿断り７作時に可動接
点部材をハウジング内で半径方向内方に跳ね上げるＴ・
’、　（ｌ）ｉ？＋Ａ度フユーズにおいてアーク問題を
克服し、よシ高い信幀性を持つ温度フユーズが提什、で
きるものである。

、図面の蘭学な直・才明 第１．２図は夫々、本発明にて１・（良を族さんとする
従来渦はフユーズの一例の常態、情断状態における各縦
断面図、第３図は第１．２図示？、゛晶度フユーズの清
新動作の瞬時的状紳の説明Ｍ１第４図は本発明一実施例
の１１度フユーズの営即における縦断面図、第５図はこ
の一１ζ施例に用いたコイルスプリングの縦断面図、第
６図はこの実施例の透析動作開始の瞬間から完了に至る
説明図、第７図は他の実施例の要部の概略構成図である
。

図中、ｌはハウジング、−は第一リード線、コαはその
ハウジング内貫入端、３は可動接点部材、３αはその可
動接点面、３ｂはその枠部、ダはコイルスプリング、ｊ
は感温ペレット、７は固体部材、デは第二リード線、／
基は絶縁層である。

特許出頼人　　株式会社　二　フ　コ 第１図 軍２し ′：ｔ％３　ｒ３ 　　３Ｇ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ハウジング内に貫入した第一のリード線と、該第−のリ
   ード線の２１ウジング内貫入端に臨む環部と、先端の可
   動接点面とを有する可１１Ｊｉ！点部材と、 上記ハウジング内部にあって上記可動接点面のＩｉ！ｉ
   多に位置すると共にノ・ウジング外方へ伸出す第二のリ
   ード綿に電気的に接続した固定接点面と、 上記可動接点部材の環部と第一リード線の貫入端の両者
   の周囲に亘って配され、可動接点部材を機械的に支持す
   ると共に該可動接点部材をその可動接点面が上記固定接
   点面に当接する第一姿勢にした時に該固定接点面から離
   れる第二姿勢の方向よ曲げ弾性復元力を持つフィルスプ
   リングと、 上記・・ウジング内にあって上記可動接点と対向する位
   置に設けられ、予定温度に応じた融点の感温ベレットと
   、 該感温ペレットと上記可動接点部材との間に介在し、該
   可動接点部材を上記コイルスプリングの曲げ弾性に抗し
   て上記第一姿勢に維持する固体部材と、 から成る温度フユーズであって１ 上記可動接点部材の環部及び第一リード線の貫入端の少
   くともいづれか一方と上記；イルスプリングとの間には
   絶縁層を設けると共に、上記可動接点面と固定接点面及
   び上記可動接点枠部と第一リード線貫入端が夫々接触し
   合っている上記第一姿勢においては上記コイルスプリン
   グに長さ方向の圧縮弾性を特大せ、もって、上記第二姿
   勢に向けての動作当初に上記環部と貫入端とを離すよう
   にしたことを特徴とする温度フユーズ。