JPS6131574B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は温度ヒユーズの改良に関するものであ
る。 従来、温度ヒユーズとしては図、及びに
模型的に示す構造のものがその典型的なものとし
て知られ使用されている。これらの図において、
１はリード線；２は合金；３は容器；４はスプリ
ング；５は樹脂；６は絶縁被覆である。これら温
度ヒユーズでは何れも低融点合金をヒユーズ素子
に使用しそのヒユーズ素子が導電部材に溶接され
ている。而してこの導電部材は殆どの場合、鋼線
材が採用され、この線材の溶接さるべき部分面上
には各種金属のメツキが施され、接合性の向上、
接合以前の導線上の酸化層生成防止、などが図ら
れている。しかし乍ら、ヒユーズ素子と導電材の
両金属間で相溶的拡散現象を起こし、これが温度
ヒユーズの作動特性を低下させるといつた問題が
ある。例えば特に溶接時に温度上昇に伴いメツキ
層部分における組成金属分子の運動が激しくなる
とそこにお互いの分子の拡散現象が起こり、結果
としてそこに異なる組成をもつ極く薄い層部分が
形成され、かつこの層部分はヒユーズ素子及び銅
とは夫々異なる組成を有し、融点も異なるものと
なるという現象を起こすことが想定できる。これ
は、例えばスズ25重量部、ビスマス50重量部、カ
ドミウム25重量部よりなる融点103℃を有するヒ
ユーズ素子合金を、スズ―鉛メツキせる銅線に溶
接接着した場合、理想的にはこのヒユーズは103
℃で作動して然るべきにかゝわらず、この温度よ
りはるかに低い例えば72℃において作動してしま
うことがある。これは上記のこの種現象の例であ
ろうと思考され得る。即ちこの場合は、ヒユーズ
素子の組成するスズ、ビスマス及びカドミウムな
る３元系合金にメツキ材組成々分の例えば船の如
きが温度上昇により滲透拡散されて、四元系合金
（融点72℃）をその溶接々合部層で形成したとも
考え得る。 従来、電流ヒユーズにおいて、ヒユーズ素子と
導電部材とを鑞接する鑞材とヒユーズ素子との間
で合金属が生成し、これがヒユーズ素子の溶断特
性を毀損すること並びにこの不利の解消のために
ヒユーズ素子に金等をメツキし、上記鑞材中の成
分がヒユーズ素子に拡散するのを防止することが
公知である（実用新案出願公告昭37−26960号）。
すなわち、拡散防止バリヤーを形成することが公
知である。 しかしながら、この解消方法は温度ヒユーズに
対しては不適当である。すなわち、図、及び
の如き、模型的立面断面構造をもつ温度ヒユー
ズの場合、ヒユーズ素子合金２の熱の受入れは周
囲の容器３や絶縁被覆６から受熱するよりも導電
線１から伝熱される方が大きく、導電線１とヒユ
ーズ素子２との間は、温度ヒユーズ作動のための
熱伝達路の主要部分となり、従つて、このような
部分に前記した拡散防止バリヤーを設ければ、温
度ヒユーズの昇温特性が変動し、温度ヒユーズの
作動特性を大きく乱わせることになる。 本発明は、かゝる点に鑑み上記拡散防止バリヤ
ーに依存するのではなく、導電材のメツキ材を改
良することにより、前記した温度ヒユーズの合金
層生成による特性低下を排除しようとするもので
ある。 本発明が対象とする温度ヒユーズは、使用温度
が高く、従つて、前記の合金層生成が生じ易いス
ズ―インジウム系である。 すなわち、本発明はスズとインジウムを含有す
る合金をヒユーズ素子とし、このヒユーズ素子
を、スズ85乃至95重量部とインジウム５乃至15重
量部よりなる合金を溶接々合さるべき導電部材面
上にメツキした導電部材に、溶接々合し、ヒユー
ズ素子並びにその両端の導電部材を絶縁材で包囲
したことを特徴とするものである。 導電部材面上にメツキする合金をスズ85乃至95
重量部とインジウム５乃至15重量部よりなる合金
に限定した理由は、スズのみでは融点が高く導電
部材面とヒユーズ素子との溶接が困難であり、し
かも、スズのヒユーズ素子への拡散によりヒユー
ズ素子の作動温度の変化が懸念され、かかる不利
はスズ85〜95重量部に対し、インジウムを５重量
部以上添加することによつて解消できるが、イン
ジウム15重量部以上では、その添加の効果が飽和
してしまい、インジウムが高価であることから、
インジウム15重量部以下に限定することが実用的
であることによる 以下実施例により本発明を詳述する。 実施例 １ (イ) スズ40.6重量部、鉛15.4重量部、インジウム
44重量部よりなる融点130℃の合金をヒユーズ
素子とし、銅線にスズ90重量部とインジウム10
重量部よりなる合金をメツキしたものを導電線
として使用し、図に示す型式構造の小型の温
度ヒユーズを10個作製し、 (ロ) スズ46.15重量部、ビスマス3.85重量部、イ
ンジウム50重量部よりなる融点110℃の合金を
ヒユーズ素子とし、銅線にスズ90重量部とイン
ジウム10重量部よりなる合金をメツキしたもの
を導電線として使用し、図に示す構造の小型
の温度ヒユーズを10個作製した。 これら(イ)、(ロ)の温度ヒユーズ各10個宛につきそ
れぞれエアオープン中で0.1Aの交流を流し、１
℃／分の温度上昇速度にて加熱し、作動温度を測
定した。結果を表１に示す。

【表】 表１に示されるようにこの発明による温度ヒユ
ーズは(イ)、(ロ)共にサンプル毎の作動温度値のフレ
は少なく且つ作動温度そのものはヒユーズ合金本
来の融点より僅かに約１℃上昇したのみにとどま
り、この温度ヒユーズの性能の優れていることを
示した。因にメツキに用いたスズ85乃至95重量部
とインジウム５乃至15重量部よりなる合金の融点
は190乃至210℃であつて(イ)、(ロ)の場合のヒユーズ
素子のそれよりは可成り高温であるが、上記約１
℃の上昇にとどまつたことは、メツキ合金組成々
分がヒユーズ素子の合金組成々分にその溶接接合
部分において組成的に大きい影響を与えず正常な
好ましい溶接が行われたことを示している。 次に(イ)、(ロ)の各10個ずつの温度ヒユーズを用意
し、(イ)については125℃、(ロ)については、105℃の
エアオープン中で夫々30日間エージング的連続使
用試験をしてみたが何れも作動溶融断されるもの
なく、何れの温度ヒユーズも何ら外観上何ら異状
は認められなかつた。 更に次いでこの(イ)、(ロ)のそれぞれ上記条件で30
日間エージングしたものにつき、作動させ作動温
度測定をした。結果を表２に示す。

【表】 表より判る如くこの発明による温度ヒユーズは
ヒユーズ素子の融点より僅か約６℃低い温度で長
時間使用しても一向その性能は変化なく、作動時
には正確に所定の作動温度にて作動する。温度ヒ
ユーズであり、実用上誠に好ましい高い作動性能
をもつ温度ヒユーズであることが判つた。

【図面の簡単な説明】

第図及び第図は表面張力作用型の温度ヒユ
ーズの断面説明図であり、第図はバネ板作用温
度ヒユーズの断面説明図である。 図において、１はリード線、２は合金、３は容
器、４はスプリング、５は樹脂、６は絶縁被覆で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スズ及びインジウム含有系の合金をヒユーズ
   素子とし、このヒユーズ素子が、導電部材であつ
   てその溶接々合さるべき部分面がスズ85乃至95重
   量部とインジウム５乃至15重量部よりなる合金に
   てメツキしてあるその導電部材に、溶接々合し、
   ヒユーズ素子並びにその両端の導電部材を絶縁材
   で包囲したことを特徴とする温度ヒユーズ。