JPS63314740A - プラスチック成形体を備えた軸方向小型ヒューズ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電気ヒユーズの改良に関する。

（従来の技術） 軸方向リードを有するカートリッジ型電気ヒユーズは、
ヒユーズの分野で以前から知られている。

このようなヒユーズのヒユーズ要素は一般に、ヒユーズ
用のケーシングを形成する円筒状スリーブ内の中心に支
持された可融ワイヤである。確実な溶融を保証するため
、ヒユーズワイヤはその全長に沿ってスリーブの内壁に
接触してはならず、従ってヒユーズの両端はこのような
接触を防ぐ方法で支持されることが重要である。内部に
はんだを有する外部リード支持用のエンドキャップが、
スリーブエンドの外側に折り返されたヒユーズワイヤの
両端を捕持するのに使われる。最終的な機械的組体は、
ヒユーズワイヤの折り返された両端上にエンドキャップ
をプレス嵌めした後、はんだを瞬間加熱し、ヒユーズワ
イヤとエンドキャップ間で良好な電気接続を得ることに
よって構成される。

スリーブによって形成されるヒユーズケーシングは、一
般にセラミックやガラスから成り容易にはんだ接着でき
ない絶縁体を形成しなければならないので、エンドキャ
ップのスリーブからの分離に対する実質上の対抗措置は
、エンドキャップをスリーブの外表面上にプレス嵌めし
て得られるものだけである。従って、かかるヒユーズ構
造は一般に伸張に弱く、エンドリードに引張試験を及ぼ
すと機械的不良を生じ易い。またこのような構造は、金
属製のエンドキャップが露出されしかもハーメチックシ
ールが存在しないため、湿気による腐食の問題も生じ易
い。

カートリッジ型ヒユーズに伴う別の問題は、はんだ付は
工程でヒユーズリンクとエンドキャップの間に良好な電
気接続を得られないため、かなりの比率のヒユーズが欠
陥になることである。これらのヒユーズは勿論、廃棄さ
れるかまたは加工し直されねばならない。

（発明が解決しようとする課題） 上記の問題に対する一つの従来の解決策は、スリーブと
エンドキャップ上に細長い熱収縮性プラスチック管を施
すことから成り、この管はゆるくではあるがリードの内
端を部分的に覆い、エンドキャップから外側に延びてい
る。熱収縮管はヒユーズの強度をある程度改善し、ヒユ
ーズの内部に適度に良好な密封を与える。しかしこの構
造の欠点は、管の収縮能力が制限されており、熱収縮管
のリードに対する所望なエンドキャップ密封係合を妨げ
るため、キャップエンドが外部の周囲条件に露出される
ことである。従って、これらの要素に対し適切な腐食抵
抗を保証するため、エンドキャップをメッキする必要が
ある。こうして得られる構造はなお充分な強度でなく、
ある程度の引張力がリードに加わるとエンドキャップが
動き、ヒユーズワイヤが破損してしまう、また、この種
のヒユーズ構造は、不適正なはんだ接続による欠陥ヒユ
ーズに対して何らの効果も持たない。

前記問題の一部の解決を試みた別の従来のヒユーズは、
絶縁性スリーブ、エンドキャップ、及びそこから延びた
電力リードの隣接部を有し、例えばエポキシ材料等の高
い接着強度の絶縁性材料で被覆されたカートリッジ型ヒ
ユーズから成る。このようなヒユーズは、米国特許第４
．３８５，２８１号に示されている。接着された絶縁性
被覆がエンドキャップを覆い、それをケーシング形成ス
リーブに固定する。しかし、不充分なはんだ接続による
ヒユーズ欠陥の問題はなお存在し、エポキシは高温でひ
び割れや破片破壊をしばしば生じる。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、中空の円筒状絶縁体と、この絶縁性円
筒体の両端を閉じるエンドキャップまたはフェルール（
金環）と、両フェルールを接続する可融リンクと、各フ
ェルールに取り付けられて、電流をヒユーズへ及びそこ
から導くリードとで構成されたカートリッジ型ヒユーズ
が、高温絶縁性のプラスチック内に封入される。絶縁性
プラスチックはくるみ射出成形によって施され、カート
リ　・フジ型ヒユーズの温度を、可融要素とフルエール
またはエンドキャップ間を接続するはんだ接合を再流動
可能とするのに充分な温度に上界させる。

従って、製造工程における不適正なはんだ接続による欠
陥ヒユーズは実質上取り除かれる。カートリッジ型ヒユ
ーズで射出成形プラスチック被覆を使うことによって得
られる別の利点は、最終製品の寸法安定性の向上と、ヒ
ユーズ破損に対する機械的強度及びショート性能の改善
両方におけるヒユーズ性能の著しい向上である。

（実施例） 第１図の従来のヒユーズを参照すると、細長いヒユーズ
ワイヤ１が当初端部の用いた円筒状スリーブ２の両端に
、圧力嵌めてスリーブ２の両端を受け入れる円筒状内側
凹部を有する一対のカップ状エンドキャップ３−３によ
って捕持される。各エンドキャップ３内のはんだ塊４が
加熱されてヒユーズワイヤを湿らし、それをエンドキャ
ップ３−３に固定する。着付き接続リード５−５がキャ
ンプ３−３の中心を通過し、組立前にかしめることによ
ってヒユーズ構造に固定される。

第２図は本発明の好ましい態様を示し、第２図のヒユー
ズが高い接着強度のプラスチック材料７等で被覆され、
構造的強度の向上と、湿気の悪影響に対するスリーブ２
及びエンドキャップ３−３の完全な密封とを達成する。

本発明の好ましい態様では、ヒユーズが型内に保持され
、プラスチックが型内に射出されてカートリッジ型ヒユ
ーズを取り囲む。この方法は射出成形として知られ、当
該分野で周知である。

多（の市販プラスチックが、本発明の実施に際し用いる
に適している。しかし、キャップはんだ４の再流動化を
可能とするため、プラスチックは約２２０°Ｆ（約１０
４℃）より高い温度で射出成形されるべきである。

（発明の効果） 射出成形プラスチック被覆の使用は、幾つか顕著な好ま
しい効果を持つことが見い出された。例えば、射出プラ
スチックと共に型を用いると、円筒状本体の公差が±０
．００２インチ（約±０．０５１ｆｌ）の程度で達成さ
れる。これに対し、エポキシ被覆を用いた従来技術の公
差は約±０．０２インチ（約±０．５１鶴）である。

射出成形プラスチック体を用いることで見い出された別
の改善は、ヒユーズの衝撃及び曲げ強度の増大である。

前記したようなプラスチック成形体は、１２５■、５０
アンペア、９７％の力率のショート時にヒユーズ内で発
生する内部圧に耐えられることが見い出されている。こ
のような過負荷によって発生する内部圧は通常、エポキ
シヒユーズを破壊してしまう。これは恐らく、エポキシ
被覆の構造的強度が低いことによる。

従来のスリーブ型ヒユーズ及びエポキシで被覆したヒユ
ーズと比べたプラスチック被覆ヒユーズの新規で予期し
得なかった利点は、著しく改善されたショート（短絡）
性能である。第３図に示すように、プラスチック成形体
ヒユーズの性能はエポキシ被覆ヒユーズの対応性能より
かなり優れている。第３図のグラフ結果を生じた試験で
は、エポキシ被覆ヒユーズと本発明によるプラスチック
被覆ヒユーズについて、１２５Ｖ、９７％の力率で５０
アンペアＡＣすなわちはゾ純粋な抵抗回路をヒユーズ両
端に加えたショート試験を行った。

プラスチック成形体両端の電圧とそこを流れる電流は、
それぞれ２２と２４で示しである。エポキシ被覆ヒユー
ズ両端の電圧とそこを流れる電流は、それぞれ３２と３
４で示しである。これらの曲線によって示される最も重
要な情報は、ヒユーズが開いた時点からの１２を値であ
る。この値は、上向きの短い急変が始まる地点からの、
各特定ヒユーズ毎の電流曲線より下側の面積によって表
わされる。この特定の試験において、プラスチック成形
体ヒユーズでの総ｉｔｔエネルギーは約４．３８平方ア
ンペア秒、エポキシ被覆ヒユーズでの同エネルギーは約
９．５３平方アンペア秒であった。

結論として、プラスチック成形体ヒユーズは著しく改善
されたショート性能を持ち、製造中はんだ接合の再流動
化を可能として不合格ヒユーズの数を減じ、構造的強度
を増大させ、更に水分及び湿気に対してヒユーズを密封
することが容易に理解されよう。

前述した特定実施例は好ましい実施例であるが、本発明
の範囲内に入る他の変更も可能なことば容易に明らかで
あろう。例えば、はんだ接合の再流動化を可能とし、ま
た構造的強度及び保全性をカートリッジ型ヒユーズまた
はその他の型のヒユーズに与えられるプラスチック以外
の高温素材も使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカートリッジ型ヒユーズの部分縦方向断面図；
第２図は高い接着強度のプラスチック被覆が施された後
の、第１図に示したヒユーズの部分断面正面図、第３図
は従来のヒユーズと本発明によるヒユーズの性能特性を
示すグラフである。 １・・・可融要素、２・・・スリーブハウジング、３・
・・エンドキャップ手段、４・・・はんだ、５・・・外
部リード、７・・・プラスチック被覆層。 ｌレユ 乙す２ 手続補正書（方式） 特許庁長官　　吉　１）文　毅　　殿 １６事件の表示　　　昭和６３年特許願第７４２５５号
３、補正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内側のヒューズ組体を閉じ込めるプラスチック被覆
   を備えたショート性能向上ヒューズ。 ２、円筒状スリーブの形の対向両端が開いた絶縁性ハウ
   ジング： 前記ハウジング内に配設された可融要素： 前記スリーブの両端を閉じ、前記可融要素の両端を固定
   し、可融要素への電気接触を形成する一対のエンドキャ
   ップ手段で、該エンドキャップ手段の各々がカップ状で
   前記スリーブの各端に受け入れる円筒状凹部を与えると
   共に、エンドキャップ手段に接続されそこから外側に延
   びて前記可融要素への外部電気接続を形成する外部リー
   ドを有し；更に前記エンドキャップ手段の各々が、溶融
   してエンドキャップ手段と前記可融要素の両端との間で
   電気接触を形成する一定量のはんだを含み、前記可融要
   素が前記スリーブハウジングの全長を対角線状に横切っ
   て延びると共に、その各端に前記スリーブの開放端より
   外へ出て前記スリーブの一部上に折り返されスリーブ端
   とエンドキャップ手段との間に位置される部分を有する
   ： 及び前記スリーブ、エンドキャップ手段及び外部リード
   上に配設され、前記スリーブ、前記一対のエンドキャッ
   プ手段、及び前記一対のエンドキャップ手段に隣接した
   前記外部リードの各端部の露出外表面を被覆、密封、及
   び物理的に相互接続する接着絶縁性の、高温弾性被覆層
   ：を備えたヒューズ。 ３、前記高温弾性被覆層がプラスチックである請求項２
   記載のヒューズ。 ４、カートリッジ型ヒューズの製造方法において：射出
   成形によって前記ヒューズを封入し、はんだ接続を再流
   動化させ且つ前記ヒューズを一様なプラスチック体で封
   入することを含む方法。