JPS62283293A - 均質ブロツクへの物体封入方法 - 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】 ３、明の詳細な説明 に成る物体を封入する方法に関する。

電気部品または電子部品または電気ヒューズワイヤのよ
うな物体を完全に包み込む非可撓性熱絶縁材料が必要と
される時、隣接する絶縁部品間の界面において共に最小
の熱損失で嵌合するよう設計された成形部品の形に熱絶
縁材料を製造することが通常行なわれている。

熱的に絶縁しようとする物体が絶縁材料からの特に高い
絶縁性能を要求しているとき、絶縁体の個々の部品間に
必ず存在するギャップを通っての熱の通路をできる限り
なくすため、その絶縁体の個々の部品が互いに極度に良
好に密接していることを確実にさせるように注意を払わ
ねばならない。

個々の部品間の良好な密接は絶縁材料が微孔性熱絶縁体
のとき特に重要である。というのは、空気は絶縁材料上
りも高い熱伝導性を有しているからで、このため、ギャ
ップが小さくても赤外放射線にとっては熱伝導路として
作用するのである。

理想的にはすべてのギャップおよび接合部をなくして、
熱絶縁しようとする物体を全体的に熱絶縁材料の中に封
入するようにすべきである。これは熱絶縁材料がモール
ド可能な発泡材料である時、あるいは絶縁されるべき物
体が絶縁材料の中で動かないと想定できる時、容易に達
成することができる。

微孔性熱絶縁体は通常、たとえば微粉砕絶縁粉末とする
絶縁材料、赤外線不透過剤および／または強化ファイバ
の成分をまず一緒に混合して密接混合体を形成すること
によりブロック材料として製造される。その後、密接混
合体を押型に入れ、その混合体に圧力をかけることによ
って高密度にされる。密接混合体自体は代表的には２５
ないし１００に９ｍ−３の密度を有し、製造されたブロ
ックは代表的には２００ないし４００に９ｍ−３の密度
を有している。

事実、圧縮されている間、混合体の体積は代表的には最
初の体積の約１０パーセントまで減少される。

今まで、微孔性熱絶縁材料の均質ブロックの中に絶縁し
ようとする物体を置くことは実際的ではないと思われて
いる。これは、密接混合体が物体を予め定めた位置に保
持するにはあまりにも流体的であるためにたとえば密接
混合体の中の成る地点に物体を置き、次いで圧力をかけ
てその物体のまわりにブロックを形成することが不可能
であることによる。物体の初期位置を定めるためにその
物体に対して外からの支持体を与えることはできるが、
ブロック内の物体の最終位置が依然としてでたらめな位
置にあることがわかった。

密接混合体の扱い特性は密接混合体の貯蔵状態に大きく
依存することがわかった。密接混合体はこれをわずか２
〜３分だけとどまらせることができれば比較的低い密度
を有するが、数時間ともな生ずるので比較的高い密度を
有する。密接，混合体をとどまらせることのできる時間
が短いか長いかによらず、混合体は圧縮されて微孔性熱
絶縁材料の満足のいくブロックを作ることができるが、
絶縁しようとする物体を密接混合体の中に位置させるの
に使用してその物体のまわりにブロックを形成すること
のできる手段は、多くの物体を実質的に同じ方法で絶縁
させたい場合に、混合体の色々な特性に適合できなけれ
ばならない。絶縁しようとする物体を密接混合体の中に
位置させるこのような手段は必然的に複雑になり、結局
は絶縁材料を通る短い熱経路となることがある。

たとえば小型の電気部品の絶縁は今まで、電気部品のま
わりにできるだけ接近して取り付けるよう設計された２
個以上の絶縁材料のピースを製造することによって達成
していた。通常は絶縁材料のハウジングを与えることに
よってその絶縁された電気部品を扱う時の保護を与える
ようにしている。このようなアセンブリは熱的に満足的
な性能Ａｈ’−４ｍ−＞Ｊｓ４７−＆Ｚ、ナー７Ｔ１−
ｙｓｋ１Ｊ＋４＊Ｉ：ｈ＋１ｒ−は高価であり、絶縁材
料の中には何らかのギャップや接合部が存在するもので
ある。

本発明の目的は、コスト的に有利な方法で特に低い熱伝
導性を与えるよる微孔性熱絶縁材料の均質なブロックの
中に電気部品のような物体を封入する方法を提供するに
ある。

本発明によれば、微孔性熱絶縁材料の比較的低い密度を
有する第１および第２のブロックを形成し、 絶縁しようとする物体を第１および第２のブロックの協
同作用面の間に配置し、 物体を囲んで第１および第２のブロックを圧縮すること
により第１および第２のブロックを合併させて比較的高
い密度を有する微孔性熱絶縁材料の均質ブロックを形成
する ことを特徴とする、微孔性熱絶縁材料の均質ブロックへ
の物体封入方法が提供される。

第１および第２のブロックの整合面は粗くされてブロッ
ク間の粘着を助長させることができる。

微孔性材料はンリカ、アルミナ、チタニアまたはジルコ
ニアのような微粉砕の粉末とし、赤外線不透過剤および
／または強化ファイバを含ませることができる。

均質ブロックは保護材料によってコートされてもよい。

あるいは、第１および第２のブロックはそれぞれ第１お
よび第２のハウジングに組み込まれ、ブロックはハウジ
ングを互いの方向に圧力をかけることによって圧縮され
る。第１のハウジングは好適には第２のハウジングの中
の締めつばめであるとよい。ハウジングの一方には突出
タブが備えられ、他方のハウジングには対応するスロッ
トが備えられて、ハウジングを所定位置に保持するよう
ハウジングを互いに圧縮した時にタブがスロットに入る
ようにすることができる。

本発明は、通常ははんだ付は法を使用してヒユーズを回
路板に組み込ませる自動装置によって扱うことのできる
絶縁ヒユーズを提供したい場合の絶縁ヒユーズワイヤの
製造に特に有用である。

ヒユーズよ代表的には微孔性熱絶縁材料の中に完全に埋
め込まれたヒユーズワイヤの両端に接続ワイヤが取り付
けられたヒユーズワイヤのピースと、絶縁材料を入れる
ようにしたハウジングとから構成され、接続ワイヤはハ
ウジングを介して出ていて回路板への接続を可能にさせ
ている。

以下添付図面に例示した本発明の好適な実施例について
詳述する。

第１図に示したように組み立てろ前の均質ブロックの構
成要素は比較的低い密度を有する微孔性熱絶縁材料の２
つのブロック１．２とこれら２つのブロック１．２の対
向面の間に絶縁されるべく配置された物体３とを包含し
ている。この物体はたとえばヒユーズのような電気部品
とすることができる。

構成要素１，２．３はどんな形の接着剤をも使用せずに
一緒に圧縮されると、意外にも第２図に示したように１
個の均質ブロック４を形成できることがわかった。２つ
のブロック１．２は外面に接着剤がなく、互いに接着し
ているのではないこと、および良くてもせいぜい軽く結
合されブロック間の界面にて容易に分離されるであろう
ということが予想される。しかし、実際には、２つのブ
ロックの間の界面を見分けることは不可能であることが
わかっている。

ここで、均質ブロック４が比較的高い機械的強さを持つ
ことを、たとえば荒っぽい扱いを可能にさせることを要
求されているような場合、ブロック１．２は他で使用さ
れているものよりもいくらか高い密度を有し、整合面は
徂くてブロック１゜２間の良好な接合を行うようにする
とよい。

本発明による方法は、封入しようとする物体が小さい時
、または物体の一部が均質ブロックを介して突出してい
る必要がある場合、最も容易に適用することができる。

実際、本発明による方法は、細いヒユーズワイヤが丈夫
なリード線に溶接されていてそのヒユーズワイヤが図示
のように突出しているリード線と共に絶縁材料の中に埋
設されている電気ヒユーズの絶縁に適用されている。

均質ブロックの表面は樹脂または硬質ペンキのような硬
質保護材料によってコートされて十分に絶縁されて扱い
の容易な物体を作ることかできる。

また、均質なブロックのまわりに別のハウジングを取り
付けることもできるが、以下に述べるような単独のハウ
ジングに第１および第２ブロツクを組込むようにする方
がよい。

第３図に示した断面図は、代表的には硬質プラスチック
製のハウジング１１が低密度の微孔性熱絶縁材料１２を
入れている２つのハウジング要素の１つを示している。

第４図に示したものは低密度の微孔性熱絶縁材料１２．
１４を入れている２つのハウジング１１．１３を含んで
いる。一方のハウジング１３は２つのハウジングが合わ
せられた時に他方のハウジング■１のスロットに係合す
る突出タブ１７が取り付けられている。ハウジング１３
はハウジング１１の中で締めつばめとなるよう設計され
、両ハウジングはこれらをひずませることなく一緒に圧
縮させられるため十分にかたくされている。

ハウジングは熱絶縁材料１２．１４の整合面の間に置か
れたヒユーズワイヤの形の物体とともにそれらの外側の
面に圧力を加えることによって合わせられる。２層の絶
縁材料の厚さは、タブ１７がスロット１８と係合するま
で２つのハウジングがはめ合わせられた時、絶縁材料が
圧縮されてヒユーズ１５が絶縁材料の中に埋め込まれて
、その結果、ヒユーズワイヤの表面が絶縁材料と密着状
態となるように取り決められている。

第５図は、ハウジング１１．１３が十分にはめ合わせら
れ、タブ１７がスロット１８を介し外側へ広がってハウ
ジングを離れなくしたときを示している。

タブ１７はハウジング１１への挿入を助けるために斜め
にした面を有するとよい。

第６図は、電気回路に組み込む用意が整ったヒユーズの
完成品を示している。

使用した熱絶縁混合物は代表的には微孔性熱絶縁材料の
製造用に使用されるもので、微粉砕の粉末および随意に
不透過剤（乳白剤）および／または強化ファイバを含ん
でいる。

微粉砕粉末は、たとえばピロゲニックンリ力またはシリ
カエーロゲルの形のシリカ、アルミナ、チタニア、ジル
コニアま町こは微孔性構造を与える他の粉末のような細
かく砕かれた金属酸化物とすることができる。

ル 不透過剤は、たとえばルチ阪、鉄酸化物、イルミナイト
、他の金属酸化物および炭素の形のチタニアのような赤
外線エネルギ波の伝達を妨げるものとして知られている
粉末とすることができる。

場合によっては、アルミニウム粉末または薄片のような
反射型不透過剤とするのがよい。

絶縁材料の密度は性能に関して精密ではなく、密度の選
定はコストおよび機械強度に依存して当業者によりなさ
れる。特に微孔性絶縁材料がそれ自体微粉砕粉末を成し
ている場合に低密度で使用されるが、ヒユーズに関して
の低密度材料は１５０ないし２００に９Ｉ＋１−１の範
囲の密度が最も有効であることがわかった。

熱絶縁材料の最終的な密度はまた絶縁材料の成分の選択
にも依存するか、圧縮は絶縁材料が絶縁しようとする物
体のまわりに形成されるのを確実にするに十分でなけれ
ばならない。

試験した中では、熱絶縁混合体はビロゲニックシリカ　
６０重量％、ルチク型チタニア　３３重量％、および強
化ファイバ７重量％であった。使用した低密度は１９０
Ｋｇｍ−’、高密度は３００Ｋｇ＋１１−３であった。

１つの実施例において、ハウジングは高ｇ５＋ｎｍの通
常の壁を有し、密度１９０に９ｍ−’、層厚さ４ｍｍの
絶縁材料を入れている。ハウジングの平面図寸法は１０
ｍｍＸ　ＩＱｍｍである。合わ仕た位置の物品の最終厚
さは５ｍｍでその絶縁材料は３００に９ｍ−’まで圧縮
ハウジングをそれらの嵌合位置に保つタブおよびスロッ
トを使用する代わりに、固着または融着のような他の方
法を利用してらよい。

レール材を作ってハウジングを更にコーティングまたは
部分コーティングすることによってハウジング内の絶縁
材料の粉末を通さない実質的なソールを達成させること
ができる。これは特に接続部がハウ、ジンクから突出し
ている場合に有効である。

低密度絶縁材料はノブおよび押型の中にハウジングを置
くことによりハウジングの中にすえられ、このため、押
型は絶縁混合体によってゆるく充てんされ、次いでこの
混合体は押型のパンチェ具を使って圧縮され、この結果
、ハウジング内に絶縁材料の低密度ブロックが形成され
る。

さもなければ、まず、押型の中のゆるい絶縁材料を圧縮
し、押型から薄く広げられたものを取り出すことによっ
て低密度の絶縁材料シートを形成する。次いで、パンチ
ェ具を使用し、ハウジングをカット工具として使用して
ハウジングの中に絶縁材料のシートの一部を直接打ち抜
く。

２つのハウジングが合わせられた時、絶縁材料は隣接す
る微細粉粒子間に生ずる弾力的な結合の性質によって生
じさせられる応力を含んだ均質ブロックを形成するよう
圧縮されて合併され、この結果、タブがスロットに係合
された時、絶縁材料はスプリングとして作用するので２
つのハウジングの確実な相互接続を与えるのを助けてい
ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法にて組み立てる前の均質ブロ
ックの構成要素を示す図、第２図は本発明による方法に
て第１図に示した構成要素から形成される均質ブロック
を示す図、第３図は本発明による方法にて均質ブロック
を形成するのに使用される別の構成要素の断面図、第４
図は本発明による方法にて均質ブロックを形成するのに
使用される別の構成要素の分解図、第５図は本発明によ
る方法にて作られた均質ブロックを組み込んだ物品の断
面図、第６図は第５図に示した物品の斜視図である。 １、　２．１２．１４・・ブロック、３，１５・・物体
、１１、１３・・ハウジング、１７・・タブ、１８・・
スロット。 （ほか１名） 口面の浄Ｑ Ｉ６５ 手続補正書 昭和６２年５月１８日 特許庁長官　　黒　１）　明　雄　殿 ■　事件の表示　　特願昭６２年９２１１８号２、発明
の名称　　均質ブロックへの物体封入方法３　補正をす
る考　事件との関係　特許出願人名　称　　マイクロポ
ア・インターナショナル・リミテッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　微孔性熱絶縁材料の比較的低い密度を有する第１お
   よび第２のブロック（１、２、１２、１４）を形成し、 絶縁しようとする物体（３、１５）を第１および第２の
   ブロックの協同作用面の間に配置し、物体を囲んで第１
   および第２のブロックを圧縮することにより第１および
   第２のブロックを合併させて比較的高い密度を有する微
   孔性熱絶縁材料の均質ブロックを形成する ことを特徴とする、微孔性熱絶縁材料の均質ブロックへ
   の物体封入方法。 ２　第１および第２のブロックの整合面は粗くされてブ
   ロック間の粘着を助長させることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ３　微孔性材料はシリカ、アルミナ、チタニアまたはジ
   ルコニアのような微粉砕の粉末とすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４　微孔性材料は赤外線不透過剤を含んでいることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   １項に記載の方法。 ５　微孔性材料は強化ファイバを含んでいることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１
   項に記載の方法。 ６　均質ブロックを保護材料によってコートしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
   か１項に記載の方法。 ７　第１および第２のブロック（１２、１４）はそれぞ
   れ第１および第２のハウジング（１１、１３）に組み込
   まれ、ブロックはハウジングを互いの方向に圧力をかけ
   ることによって圧縮されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の方法。 ８　ハウジングの一方は第２のハウジングの中の締めり
   ばめであることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載
   の方法。 ９　ハウジングの一方は突出タブ（１７）を備え、他方
   のハウジングは対応するスロット（１８）を備えて、ハ
   ウジングを所定位置に保つようにハウジングを互いに圧
   縮した時にタブがスロットに入るようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第８項記載の方法。