KR101229790B1

KR101229790B1 - 감온 펠릿식 온도 퓨즈

Info

Publication number: KR101229790B1
Application number: KR1020117008802A
Authority: KR
Inventors: 유키오 타무라
Original assignee: 더 호쇼 코포레이션
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2013-02-05
Also published as: KR20110101126A; JP4714292B2; EP2387058A4; CN102187421B; JP2011113907A; HK1160699A1; EP2387058A1; CN102187421A; WO2011064912A1; US20120255162A1

Abstract

평면부를 갖는 온도 제어 대상물에 설치한 경우에 높은 열 응답 속도를 확보하는 것이 가능하며, 제품마다 열 응답 시간의 차이가 적어 높은 동작 신뢰성을 확보할 수 있는 동시에, 부품 점수가 적어 제조 비용을 저감할 수 있는 감온 펠릿식 온도 퓨즈 및 그 제조 방법, 및 장착 방법을 제공한다.
내부에 중공부를 갖는 가늘고 긴 케이스와, 상기 가늘고 긴 케이스의 길이 방향 일단부측에 길이 방향을 따라 배치된 제1 리드선과, 상기 가늘고 긴 케이스의 길이 방향 타단부측에 길이 방향을 따라 배치된 제2 리드선과, 상기 중공부 내에 배치되고, 상기 제1 리드선에 접하여 배치된 용융 펠릿을 사이에 두고 상시 이격 방향으로 압박된 상기 제2 리드선에 접촉하는 가동 접점을 구비하여, 온도 제어 대상물의 온도가 소정 온도 이상에 달한 경우에는, 상기 용융 펠릿이 용융됨으로써, 상기 가동 접점이 압박력에 의해 상기 제2 리드선으로부터 이격됨으로써 전원 회로를 차단할 수 있는 감온 펠릿식 온도 퓨즈에 있어서, 상기 가늘고 긴 케이스는, 온도 제어 대상물의 평면부에 면 접촉에 의해 당접할 수 있는 평면부를 갖는 구성으로 한다.

Description

감온 펠릿식 온도 퓨즈{THERMOSENSITIVE PELLET-TYPE THERMAL FUSE}

본 발명은, 온도 제어 대상물의 온도를 검지하는 감온 펠릿식 온도 퓨즈, 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 제조 방법 및 상기 온도 퓨즈의 설치 방법의 개량에 관한 것이다.

오늘날의 전기 제품은 다종 다양한 부품으로 구성되어 있으며, 특히 최근 들어 그 구조가 보다 복잡해지고 있다.

상기 부품에는 각각의 구성 소재가 갖는 전기 저항, 혹은 히터 기능 등에 의해 동작 시에 열을 발생하는 발열체를 갖는 온도 제어 대상물이 존재한다.

상기 온도 제어 대상물에 대한 열의 축적에 의해서 부품 온도가 과도하게 상승한 경우에는, 당해 부품의 오작동을 초래하고, 나아가 발화의 요인으로도 될 수 있기 때문에, 상기 온도 제어 대상물에는 이상 가열을 신속하게 검지하여 전원 회로를 차단하는 보호 조치를 취함으로써, 상기 온도 제어 대상물의 발화를 방지하기 위하여 온도 퓨즈가 설치되어 있다.

상기 온도 퓨즈의 대표적인 형태의 하나로서, 내부에 중공부를 갖는 원통 형상 케이스와, 상기 원통 형상 케이스의 길이 방향 일단부측에 길이 방향을 따라 배치된 제1 리드선과, 상기 원통 형상 케이스의 길이 방향 타단부측에 길이 방향을 따라 배치된 제2 리드선과, 상기 중공부 내에 설치되고, 상기 제1 리드선에 접하여 배치된 용융 펠릿을 통해 상시 이격 방향으로 압박된 상기 제2 리드선에 접촉하는 가동 접점을 구비하여, 온도 제어 대상물의 온도가 소정 온도 이상에 달한 경우에는, 상기 용융 펠릿이 용융됨으로써, 상기 가동 접점이 압박력에 의해 상기 제2 리드선으로부터 이격됨으로써 전원 회로를 차단할 수 있는 감온 펠릿식 온도 퓨즈가 알려져 있다.

도 9는 종래의 감온 펠릿식 온도 퓨즈(50)의 전체 외형을 도시하는 사시도이다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 종래의 감온 펠릿식 온도 퓨즈(50)는, 전체 바닥이 있는 대략 원통형으로 형성된 원통 형상 케이스(51)와, 상기 원통 형상 케이스(51)의 일단부(51a)측에 길이 방향을 따라 배치된 제1 리드선(52)과, 상기 원통 형상 케이스(51)의 타단부측(51b)에 길이 방향을 따라 배치된 제2 리드선(53)을 가지고 있다.

또한, 도 10은, 종래의 감온 펠릿식 온도 퓨즈(50)의 (a)-1은 도통 상태를 도시하는 정면도, (a)-2는 길이 방향 단면도, (a)-3은 배면도이고, (b)-1은 차단 상태를 도시하는 정면도, (b)-2는 길이 방향 단면도, (b)-3은 배면도이다.

도 10(a)-2에 도시하는 바와 같이, 상기 원통 형상 케이스(51)는 내부에 중공부(54)를 가지고 있다.

또한, 상기 원통 형상 케이스(51)의 일단부(51a)에는 상기 제1 리드선(52)의 후단부(52a)를 고정하는 코킹용 구멍부(51c)가 형성되어 있다.

또한, 상기 중공부(54)에는, 소정의 온도에서 용융되는 고체 원기둥형의 용융 펠릿(55)과, 상기 용융 펠릿(55)에 한쪽 면부가 당접하는 제1 누름판(63)과, 상기 제1 누름판(63)의 다른쪽 면부에 일단부가 당접하는 제1 코일 스프링(62)과, 상기 제1 코일 스프링(62)의 타단부에 한쪽 면부가 당접하는 제2 누름판(61)과, 상기 제2 누름판(61)의 다른쪽 면부에 한쪽 면부가 당접하는 가동 접점(56)이 배치되어 있다.

또한, 상기 제2 리드선(53)의 후단부(53a)는 상기 원통 형상 케이스(51)의 중공부(54)의 길이 방향 거의 중앙부에서, 상기 가동 접점(56)의 다른쪽 면부에 당접하여 배치되어 있다.

또한, 상기 제2 리드선(53)에 있어서, 상기 원통 형상 케이스(51)의 내측에 배치된 부위(53b)의 외주부는, 전체 대략 원기둥형으로 형성되고, 길이 방향 양단부에 돌출부(57a, 57b)를 갖는 세라믹제의 부싱(57)이 설치되어 있다.

또한, 상기 원통 형상 케이스(51)에 있어서, 내주면부(51d)에 있어서의 길이 방향 거의 중앙부의 약간 타단부(51b)측에는, 부싱 고정 단차부(58)가 형성되고, 상기 부싱(57)의 외주면부는 상기 부싱 고정 단차부(58)에 끼움결합 되어 있다.

또한, 상기 부싱(57)은 전체 대략 원기둥형으로 형성되고, 길이 방향 양단부에 돌출부(57a, 57b)를 가지며, 상기 돌출부(57a)의 기단부는, 상기 부싱 고정 단차부(58)의 일단부(58a)에 걸리는 동시에, 상기 돌출부(57b)의 주연부는, 상기 부싱 고정용 단차부의 타단 둘레부(58b)에 의해 코킹 고정되어 있다.

또한, 상기 원통 형상 케이스(51)의 타단부(51b)에는, 에폭시 수지로 이루어지고, 대략 재두원추형으로 형성된 끼워 붙임 부재(59)가 배치되고, 상기 제2 리드선(53)은 상기 부싱(57) 및 상기 끼워 붙임 부재(59)를 관통하여, 상기 원통 형상 케이스(51)의 타단부(51b)로부터 상기 원통 형상 케이스(51)의 길이 방향 외측으로 돌출되어 배치되어 있다.

상기 가동 접점(56)은, 외주연부가 상기 원통 형상 케이스(51)의 길이 방향을 따라 만곡된 금속제의 원판 형상으로 형성되고, 상기 제2 리드선(53)의 상기 후단부(53a)에 당접하여 배치되는 동시에, 상기 가동 접점(56)의 상기 외주연부는, 상기 원통 형상 케이스(51)의 내주면부(51d)에 있어서, 상기 원통 형상 케이스(51)의 길이 방향을 따라 미끄럼 이동 가능하게 당접되어 있다.

또한, 상기 가동 접점(56)은 제2 코일 스프링(60)에 의해 상기 제2 리드선(53)의 후단부(53a)로부터 이격되는 방향으로 압박되어 있다.

또한, 상기 가동 접점(56)에는, 제2 누름판(61)이 당접되어 배치되고, 또한 상기 제2 누름판(61)의 반가동 접점(56)측에는, 제1 코일 스프링(62)을 사이에 두고 제1 누름판(63)이 배치되고, 상기 제1 코일 스프링(62)은, 정상 온도 상태에서 상기 제2 누름판(61)과 상기 제1 누름판(63)을 서로 이격시키는 방향으로 압박하고 있다.

도 10(a)에 도시하는 상태의 경우, 전류는, 제1 리드선(52), 원통 형상 케이스(51)의 내주면부(51d), 가동 접점(56), 제2 리드선(53)으로 구성되는 회로에 의해 도통 상태가 유지되고 있다.

또한, 도 11은, 종래의 감온 펠릿식 온도 퓨즈를, 온도 제어 대상물의 평면 상에 배치한 상태를 나타내는 직경 방향 단면도이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈(50)가, 온도를 검지하는 온도 제어 대상물(64)의 평면부(65)에 당접하여 배치되는 경우에는, 실리콘제의 열전도 그리스(66)를 사이에 두고 부착된다.

상기 온도 제어 대상물(64)의 온도 상승에 수반하여, 상기 원통 형상 케이스(51)에 대해서도 열이 전도되어 온도가 상승하고, 소정 온도를 넘은 시점에서 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 상기 용융 펠릿(55)(도 10(b)에는 도시 생략)이 용융된다.

상기 용융 펠릿(55)이 용융된 경우, 상기 제2 코일 스프링(60) 및 제1 코일 스프링(62)이 늘어나고, 상기 제2 코일 스프링(60)의 압박력에 의해 상기 가동 접점(56)은, 상기 원통 형상 케이스(51)의 일단부측(51a) 방향으로 이동하고, 상기 원통 형상 케이스(51)의 내주면부(51d)를 미끄럼 이동하여 상기 제2 리드선(53)의 후단부(53a)로부터 이격된다.

상기에 의해서, 상기 가동 접점(56)과 제2 리드선(53)의 후단부(53a)와의 접점은 개방되어 전원 회로가 차단되고, 온도 제어 대상물(64)에 대한 전원 공급이 중지되어 온도 상승을 방지한다.

그러나, 도 11에 도시한 바와 같이, 종래의 감온 펠릿식 온도 퓨즈(50)를 설치하는 대상인 온도 제어 대상물(64)이 평면부(65)를 갖고 있는 경우에는, 상기 온도 제어 대상물(64)과 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈(50)의 원통 형상 케이스(51)의 외주면부(51e)와의 접촉은, 상기 원통 형상 케이스(51)의 길이 방향을 따른 선 접촉이 되기 때문에, 당접 면적이 매우 작아진다.

또한, 상기 평면부(65)에 접촉하지 않은 외주면부(51e)로부터는, 상기 온도 제어 대상물(64)로부터 흡수한 열이 외부에 방출되기 때문에, 상기 원통 형상 케이스(51)의 온도가 상승하기 어려워지므로, 상기 온도 제어 대상물(64)의 온도가 상승한 경우라도, 상기 용융 펠릿(55)에 대하여 신속하게 열이 전달되지 않기 때문에, 온도 제어 대상물(64)의 온도가 소정 온도에 도달한 시점에서부터 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈(50)가 동작할 때까지의 열 응답 속도가 늦어진다는 문제를 가지고 있었다.

또한, 상기 온도 제어 대상물(64)과 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈(50)와의 당접 상태가 선 접촉임으로써, 상기 원통 형상 케이스(51)에 대한 열전도가 불안정하게 되기 쉬워, 상기 감온 페트(55)의 용융이 불균일하게 발생하는 경우가 있어, 열 응답 속도가 지연될 뿐만 아니라, 전원 회로의 차단 불량의 요인이 된다는 문제도 가지고 있었다.

따라서, 종래의 원통 형상케이스를 구비한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(50)에 있어서는, 충분한 동작 신뢰성을 확보하는 것이 어려웠다.

상기 문제를 해결하기 위하여, 도 12에 도시하는 바와 같이, 대략 가늘고 긴 직방체로서 내부에 형성된 흡열 핀(72)에, 감온 펠릿식 온도 퓨즈 본체(71)와 대략 동일한 직경 치수를 갖는 원통형의 관통 구멍(73)을 길이 방향을 따라 형성하고, 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈 본체(71)를 상기 관통 구멍(73)에 삽입 관통시켜 고정한 온도 퓨즈(70)가 제안되어 있다(특허 문헌 1).

상기 특허 문헌 1에 있어서, 상기 흡열 핀(72)은 양호한 열 전도체로 형성되어 있기 때문에, 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈 본체(71)에 대하여 보다 신속하게 열이 전도되어, 열 응답 속도가 향상되는 효과를 갖는다는 취지가 기재되어 있다.

그러나, 상기 특허 문헌 1에 있어서는, 도 12에서도 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈 본체(71)는 상기 흡열 핀(72)의 길이 방향을 따라 설치된 원통형의 관통 구멍(73) 내에 삽입되어 설치되어 있고, 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈 본체(71)와 상기 흡열 핀(72)은 별체로 형성되어 있기 때문에, 상기 흡열 핀(72)과 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈 본체(71)의 경계 부분에서 신속하게 열이 전도되지 않아, 열 응답 시간이 지연되게 된다.

또한, 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈(70)에 있어서는, 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈 본체(71)가 내부에 형성된 흡열 핀(72)의 폭 치수보다 작은 직경 치수로 형성되고, 상기 흡열 핀(72)의 두께 치수(L)의 내부에 열이 전도되기 위해서는, 상기 흡열 핀(72)과 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈 본체(71)를 통과할 필요가 있기 때문에, 더욱 열 응답 속도가 지연되게 된다.

따라서, 상기 특허 문헌 1에 관한 온도 퓨즈(70)의 응답성에 대해서는, 근거가 되는 데이터가 개시되어 있지 않아 매우 불명확하다.

또한, 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈(70)에 있어서는, 감온 펠릿식 온도 퓨즈 본체(71)에 흡열 핀(72)을 별도 설치할 필요가 있기 때문에, 부품 점수 및 가공 공정수가 증대하여 제조 비용이 높아지는 동시에, 가공 정밀도의 오차에 의해 제품마다 열 응답 시간을 일정하게 유지하기 어렵고, 또한, 차단 불량도 완전하게 방지할 수 없기 때문에 높은 동작 신뢰성을 확보하는 것이 어렵다는 문제도 가지고 있었다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평11-306939

본 발명이 해결할 과제는, 평면부를 갖는 온도 제어 대상물에 설치한 경우에 높은 열 응답 속도를 확보하는 것이 가능하며, 제품마다 열 응답 시간의 차이가 적어 높은 동작 신뢰성을 확보할 수 있는 동시에, 부품 점수가 적어 제조 비용을 저감할 수 있는 온도 펠릿식 온도 퓨즈 및 그 제조 방법, 및 설치 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 제1항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈는, 내부에 중공부를 갖는 가늘고 긴 케이스와, 상기 가늘고 긴 케이스의 길이 방향 일단부측에 길이 방향을 따라 배치된 제1 리드선과, 상기 가늘고 긴 케이스의 길이 방향 타단부측에 길이 방향을 따라 배치된 제2 리드선과, 상기 중공부 내에 배치되고, 상기 제1 리드선에 접하여 배치된 용융 펠릿을 사이에 두고 상시 이격 방향으로 압박된 상기 제2 리드선에 접촉하는 가동 접점을 구비하여, 온도 제어 대상물의 온도가 소정 온도 이상에 달한 경우에는, 상기 용융 펠릿이 용융됨으로써, 상기 가동 접점이 압박력에 의해 상기 제2 리드선으로부터 이격됨으로써 전원 회로를 차단할 수 있는 감온 펠릿식 온도 퓨즈에 있어서, 상기 가늘고 긴 케이스는 온도 제어 대상물의 평면부에 면 접촉에 의해 당접할 수 있는 평면부를 갖는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈를, 평면부를 갖는 온도 제어 대상물 상에 설치한 경우에, 상기 온도 제어 대상물의 평면부와 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 평면부는 면 접촉에 의해 당접하기 때문에, 종래의 원통 형상의 감온 펠릿식 온도 퓨즈가 선 접촉으로 당접하는 경우보다도 당접 면적이 커서 큰 열용량을 확보할 수 있으므로, 신속한 열 응답 속도를 확보할 수 있다.

또한, 제2항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈는, 상기 가늘고 긴 케이스가 전체 정다각 기둥으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 가늘고 긴 케이스에 있어서는, 온도 제어 대상물의 평면부에 당접할 수 있는 복수의 평면부를 가지고 있다.

또한, 제3항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈는, 상기 가늘고 긴 케이스가 전체 정사각 기둥으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 가늘고 긴 케이스에 있어서는, 온도 제어 대상물의 평면부에 당접할 수 있는 4개의 평면부를 가지고 있다.

또한, 제4항에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈는, 상기 가늘고 긴 케이스의 내주면부에 있어서의 길이 방향 타단부에는, 소정의 길이 치수에 걸쳐 부싱 고정 단차부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 부싱 고정 단차부에 있어서 부싱이 확실하게 고정된다.

또한, 제5항에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈는, 상기 가늘고 긴 케이스에 있어서, 온도 제어 대상물과 당접하는 평면부의 두께는 0.4mm 이하인 동시에, 상기 부싱 고정 단차부의 두께는 0.2mm인 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 가늘고 긴 케이스의 두께 치수가 작아 설치 대상인 온도 제어 대상물로부터 상기 가늘고 긴 케이스의 내부에 봉입된 감온 펠릿에 대한 열전도가 보다 신속해지는 동시에, 상기 부싱 고정 단차부의 두께가 더욱 얇아지므로, 상기 부싱을 코킹에 의해 고정하는 것이 용이해진다.

또한, 제6항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈는, 상기 가늘고 긴 케이스의 평면부의 표면 거칠기가 요철의 차분이 6.3㎛ 이하인 거칠기로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 가늘고 긴 케이스의 표면부는 매우 평활하게 형성되어 있기 때문에, 온도 제어 대상물의 평면부에 대해서 밀착시킬 수 있다.

또한, 제7항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈는, 상기 가늘고 긴 케이스의 외표면부가 은 도금층에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 한다.

은은 금에 이어 열 전도율이 높기 때문에, 상기 가늘고 긴 케이스로 열전도되기 쉬워진다.

또한, 제8항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈는, 상기 가늘고 긴 케이스의 재질이 놋쇠로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

놋쇠에 함유되는 구리의 열 전도율이 높기 때문에, 상기 가늘고 긴 케이스로 열전도되기 쉬워진다.

또한, 제9항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 가늘고 긴 케이스의 제조 방법은, 금형에 의한 인발 가공에 의해, 전체 사각 기둥의 외형을 갖는 동시에, 상기 사각 기둥의 길이 방향을 따라 양단부에 개구부를 갖는 원통형 중공부를 갖는 금속 기재를 일체로 형성하는 공정과, 상기 금속 부재를 소정 치수로 절단하여, 길이 방향 양단부에 개구부를 갖는 사각 기둥 형상 케이스 기재를 형성하는 공정과, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재의 길이 방향 양단부에, 길이 방향 외측으로 돌출되고, 상기 원통형 중공부와 동일한 내경 치수를 갖는 한 쌍의 짧은 원통부를 절삭 형성하는 공정과, 상기 한 쌍의 짧은 원통부의 한쪽 개구부를, 드로잉 가공 및 두들김 가공에 의해 점차로 작은 직경으로 함으로써 코킹용 구멍부를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 외형이 사각 기둥 형상인 동시에, 내부에 원통형의 중공부를 갖는 금속 기재를 인발 가공에 의해 일괄적으로 형성할 수 있다.

또한, 제10항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 가늘고 긴 케이스의 제조 방법은, 인발 가공에 의해 사각 기둥으로 형성된 금속 부재를 소정의 길이 치수로 절단하여 사각 기둥 형상 케이스 기재를 형성하는 공정과, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재에 원통형 중공부를 절삭 형성하는 공정과, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재의 일단부에, 길이 방향 외측으로 돌출되는 짧은 원통부를 절삭 형성하는 공정과, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재의 타단부에 코킹용 구멍부를 절삭 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 외형이 사각 기둥 형상인 동시에, 내부에 원통형의 중공부를 갖는 가늘고 긴 케이스를 단일 부재로 형성할 수 있다.

또한, 제11항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 가늘고 긴 케이스의 제조 방법은, 상기 중공부의 길이 방향 타단부측의 내주면부에, 소정의 길이 치수에 걸쳐 부싱 고정 단차부를 절삭 형성하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 중공부의 길이 방향 타단부측의 내주면부에 부싱 고정 단차부를 갖는 가늘고 긴 케이스를 형성할 수 있다.

또한, 제12항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 장착 방법은, 상기 온도 제어 대상물의 평면부와 상기 가늘고 긴 케이스의 평면부를 당접시키고, 상기 가늘고 긴 케이스의 반당접면부측으로부터, 상기 가늘고 긴 케이스를 상기 온도 제어 대상물에 밀착시키는 방향으로 압박하는 압박 부재를 배치하고, 상기 압박 부재의 압박력에 의해 상기 가늘고 긴 케이스를 상기 온도 제어 대상물에 밀착 고정하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 압박 부재의 압박력에 의해, 상기 가늘고 긴 케이스의 평면부와 상기 온도 제어 대상물의 평면부가 밀착되어 고정된다.

또한, 제13항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 장착 방법은, 상기 압박 부재가 스프링 부재인 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 스프링 부재의 압박력에 의해, 상기 가늘고 긴 케이스의 평면부와 상기 온도 제어 대상물의 평면부가 밀착되어 고정된다.

또한, 제14항의 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 장착 방법은, 상기 온도 제어 대상물이, 복사기 프린터의 정착기에 장착되어 있는 발열체인 것을 특징으로 한다.

제1항의 발명에서는, 가늘고 긴 케이스가 온도 제어 대상물의 평면부에 면 접촉에 의해 당접할 수 있는 평면부를 갖기 때문에, 평면부를 갖는 온도 제어 대상물에 설치한 경우에, 종래의 선 접촉에 의해 당접되는 경우와는 달리, 큰 당접 면적을 얻을 수 있으므로, 고속 열전도에 의해 높은 열 응답 속도를 확보하는 것이 가능하다.

또한, 제2항 및 제3항의 발명에서는, 상기 가늘고 긴 케이스가 전체 정다각 기둥 혹은 정사각 기둥으로 형성되기 때문에, 제1항의 발명의 효과 이외에도, 상기 가늘고 긴 케이스의 임의 측면부를 온도 제어 대상물의 평면부에 설치하는 경우에, 복수의 당접 가능한 평면부를 가지므로, 온도 제어 대상물이 복수의 평면부를 갖는 경우라도, 유효하게 면 접촉에 의해 당접할 수 있어 배치의 다양성을 확보할 수 있다.

또한, 어느 면이라도 온도 제어 대상물의 평면부에 당접 배치할 수 있기 때문에, 당접시키는 평면부가 한정되지 않아 더욱 배치의 다양성을 높일 수 있다.

또한, 제4항의 발명에서는, 상기 가늘고 긴 케이스 내의 길이 방향 타단부에는, 소정의 길이 치수에 걸쳐 부싱 고정 단차부가 형성되어 있으므로, 제2 리드선 및 상기 제2 리드선의 주연부에 배치된 부싱이, 상기 가늘고 긴 케이스의 길이 방향 타단부에 있어서 높은 정밀도로 위치 결정이 가능해지는 동시에, 보다 안정적으로 고정된다.

또한, 제5항의 발명에서는, 상기 가늘고 긴 케이스의 두께에 있어서, 온도 제어 대상물에 당접하는 평면부의 두께는 0.4mm 이하인 동시에, 상기 부싱 고정 단차부의 두께는 0.2mm이기 때문에, 온도 제어 대상물의 평면부와의 당접면부에서의 상기 가늘고 긴 케이스의 두께 치수가 작아, 제1항의 발명의 효과 이외에도 더욱 열 응답 시간을 단축할 수 있다.

또한, 제6항의 발명에서는, 상기 가늘고 긴 케이스의 평면부의 표면 거칠기가 요철의 차분이 6.3㎛ 이하인 거칠기로 형성되어 있으므로, 온도 제어 대상물의 평면부와의 당접면부에 밀착시킬 수 있기 때문에, 큰 수열 면적을 확보하는 것이 가능해지며, 큰 열전도 효과에 의해 더욱 열 응답 시간을 단축할 수 있다.

또한, 제7항의 발명에서는, 상기 가늘고 긴 케이스의 외표면부가 은 도금층에 의해 피복되어 있기 때문에, 은의 높은 열 전도율에 의한 열전도 효과가 커서 더욱 열 응답 시간을 단축할 수 있다.

또한, 제8항의 발명에서는, 상기 가늘고 긴 케이스의 재질이 놋쇠로 형성되어 있기 때문에, 놋쇠에 함유되는 구리의 높은 열 전도율에 의한 열전도 효과가 커서 더욱 열 응답 시간을 단축할 수 있다.

또한, 제9항의 발명에서는, 금형에 의한 인발 가공에 의해, 전체 사각 기둥의 외형을 갖는 동시에, 상기 사각 기둥의 길이 방향을 따라 양단부에 개구부를 갖는 원통형 중공부를 갖는 금속 기재를 일체로 형성하는 공정과, 상기 금속 부재를 소정 치수로 절단하여, 길이 방향 양단부에 개구부를 갖는 사각 기둥 형상 케이스 기재를 형성하는 공정과, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재의 길이 방향 양단부에, 길이 방향 외측으로 돌출되고, 상기 원통형 중공부와 동일한 내경 치수를 갖는 한 쌍의 짧은 원통부를 절삭 형성하는 공정과, 상기 한 쌍의 짧은 원통부의 한쪽 개구부를, 드로잉 가공 및 두들김 가공에 의해 점차로 작은 직경으로 함으로써 코킹용 구멍부를 형성하는 공정을 구비하기 때문에, 가공 공정수가 큰 절삭 공정을 보다 적게 할 수 있다.

따라서, 제품마다 열 응답 시간의 차이가 적어 높은 동작 신뢰성을 확보할 수 있는 동시에, 부품 점수가 적어 제조 비용을 저감할 수 있는 감온 펠릿식 온도 퓨즈를 제공할 수 있다.

또한, 제10항의 발명에서는, 인발 가공에 의해 사각 기둥으로 형성된 금속 부재를 소정의 길이 치수로 절단하여 사각 기둥 형상 케이스 기재를 형성하는 공정과, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재에 원통형 중공부를 절삭 형성하는 공정과, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재의 일단부에, 길이 방향 외측으로 돌출되는 짧은 원통부를 절삭 형성하는 공정과, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재의 타단부에 코킹용 구멍부를 절삭 형성하는 공정을 구비하기 때문에, 사각 기둥 형상을 갖는 가늘고 긴 케이스를 단일 부재로 형성하는 것이 가능하며, 동일한 외관을 갖는 상기 특허 문헌 1에 관한 온도 퓨즈와 비교하여, 열 응답성이 우수한 가늘고 긴 케이스의 가공을 용이하게 행할 수 있는 동시에, 부품 점수가 적어 제조 비용을 저감하는 것이 가능해진다.

또한, 제11항의 발명에서는, 상기 중공부의 길이 방향 타단부측의 내주면부에, 소정의 길이 치수에 걸쳐 부싱 고정 단차부를 절삭 형성하는 공정을 더 구비하기 때문에, 부싱을 고정할 때의 코킹 작업이 보다 용이한 가늘고 긴 케이스를 제공할 수 있다.

또한, 제12항~제14항의 발명에서는, 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈와 온도 제어 대상물이 압박 부재의 압박력에 의해 밀착되어 고정되므로, 상기 온도 제어 대상물로부터 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈에 대하여 효율적으로 열이 전도되기 때문에, 더욱 열 응답 시간을 단축할 수 있다.

또한, 종래 사용되었던 고가의 실리콘제 열전도 그리스가 불필요해지는 동시에, 평면부를 가짐으로써 어긋남 없이 간편하게 압박 부재에 의해 압박할 수 있기 때문에, 설치 작업의 공정수가 감소하여 대폭적인 비용 저감이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하고, 실시예의 형태에 있어서의 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 (a)는 정면도, (b)는 전체 측면도 및 (c)는 배면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태를 도시하고, 실시예의 형태에 있어서의 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 (a)-1은 도통 상태를 도시하는 정면도, (a)-2는 길이 방향 단면도, (a)-3은 배면도이고, (b)-1은 차단 상태를 도시하는 정면도, (b)-2는 길이 방향 단면도, (b)-3은 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하고, 실시예의 형태에 있어서의 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 가늘고 긴 케이스의 (a)는 정면도, (b)는 길이 방향 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태를 도시하고, 실시예의 형태에 있어서의 감온 펠릿식 온도 퓨즈를, 온도 제어 대상물인 복사기 프린터의 정착기 발열체의 이면 평면 상에 설치한 상태를 도시하는 (a)는 설치 부분을 포함하는 정착기의 단면도, (b)는 설치 전체 형태를 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 가늘고 긴 케이스의 제조 방법의 일 실시예에 있어서의 각 공정에서의 형상 변화를 도시하며, (a)-1은 제1 공정 후의 정면도, (a)-2는 길이 방향 단면도, (a)-3은 배면도이고, (b)는 제1 공정 후의 사시도이고, (c)-1은 제2 공정 후의 정면도, (c)-2는 길이 방향 단면도, (c)-3은 배면도이고, (d)는 제2 공정 후의 사시도이고, (e)-1은 제3 공정 후의 정면도, (e)-2는 길이 방향 단면도, (e)-3은 배면도이고, (f)-1은 제4 공정 후의 정면도, (f)-2는 길이 방향 단면도, (f)-3은 배면도이다.
도 6은 본 발명에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 가늘고 긴 케이스의 제조 방법의 제2 실시예에 있어서의 각 공정에서의 형상 변화를 도시하며, (a)-1은 제1 공정 후의 정면도, (a)-2는 측면도, (a)-3은 배면도, (b)는 제1 공정 후의 사시도이고, (c)-1은 제2 공정 후의 정면도, (c)-2는 길이 방향 단면도, (c)-3은 배면도이고, (d)는 제2 공정 후의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태를 도시하며, 제2 실시예의 제법에 의해 제조된 가늘고 긴 케이스를 이용한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 (a)는 정면도, (b)는 전체 측면도, (c)는 배면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태를 도시하며, 제2 실시예의 제법에 의해 제조된 가늘고 긴 케이스를 이용한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 (a)-1은 도통 상태를 도시하는 정면도, (a)-2는 길이 방향 단면도, (a)-3은 배면도이고, (b)-1은 차단 상태를 도시하는 정면도, (b)-2는 길이 방향 단면도, (b)-3은 배면도이다.
도 9는 종래의 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 사시도이다.
도 10은 종래의 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 (a)-1은 도통 상태를 도시하는 정면도, (a)-2는 길이 방향 단면도, (a)-3은 배면도이고, (b)-1은 차단 상태를 도시하는 정면도, (b)-2는 길이 방향 단면도, (b)-3은 배면도이다.
도 11은 종래의 감온 펠릿식 온도 퓨즈를, 온도 제어 대상물의 평면 상에 설치한 상태를 도시하는 직경 방향 단면도이다.
도 12는 종래의 다른 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 사시도이다.
도 13은 제1 실시예의 형태의 감온 펠릿식 온도 퓨즈 및 종래의 감온 펠릿식 온도 퓨즈, 및 특허 문헌 1에 관한 형태의 온도 퓨즈의 응답성 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.

본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여, 온도 제어 대상물이 복사기 프린터의 정착기의 히터부인 경우를 예로 들어 도면을 이용하여 설명한다.

도 1(a)에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)는, 내부에 중공부(14)를 가지고, 놋쇠로 이루어지는 사각 기둥 형상 케이스(11)와, 도 1(b)에 도시하는 바와 같이, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 길이 방향 일단부(11a)측에 길이 방향을 따라 배치된 제1 리드선(12)과, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 길이 방향 타단부(11b)측에 길이 방향을 따라 배치된 제2 리드선(13)을 구비하고, 도 2(a)-2에 도시하는 바와 같이, 상기 중공부(14) 내에 배치되고, 상기 제1 리드선(12)에 접하여 배치된 용융 펠릿(15)을 사이에 두고 상시 이격 방향으로 압박된 상기 제2 리드선(13)에 접촉하는 가동 접점(16)을 구비하고, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)는, 전체 정사각 기둥으로 형성되고, 온도 제어 대상물인 복사기 프린터의 정착기의 판상 히터부(24)의 이면 평면부(25)에 면 접촉에 의해 당접 가능한 평면부(11e)를 가지고 있다.

또한, 도 2(a)-2에 도시하는 바와 같이, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 내주면부(11d)에 있어서의 길이 방향 타단부(11b)에는, 소정의 길이 치수에 걸쳐 부싱 고정 단차부(18)가 형성되어 있다.

또한, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)에 있어서, 온도 제어 대상물에 당접하는 평면부(11e)의 두께는 0.4mm 이하인 동시에, 상기 부싱 고정 단차부(18)의 두께는 0.2mm이다.

또한, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 평면부(11e)의 표면 거칠기는, 요철의 차분이 6.3㎛ 이하인 거칠기로 형성되고, 또한 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 외표면부는 은 도금층에 의해 피복되어 있다.

<제1 실시예>

이하에 도면을 이용하여 본 실시예의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)의 (a)는 정면도, (b)는 전체 측면도 및 (c)는 배면도를 각각 나타내고 있다.

도 1(a)~(c)에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)는, 길이 방향 치수 약 8mm인 전체 대략 정사각 기둥으로 형성된 사각 기둥 형상 케이스(11)를 구비하고, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)는, 케이스 본체부(11f)와, 상기 케이스 본체부(11f)와, 상기 케이스 본체부(11f)의 길이 방향 양단부에 돌출된 원통형의 돌출부(11g, 11h)로 형성되어 있다.

또한, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 길이 방향 일단부(11a)측에 길이 방향을 따라 배치된 제1 리드선(12)과, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 길이 방향 타단부측에 길이 방향을 따라 배치된 제2 리드선(13)을 가지고 있다.

또한, 도 2는, 본 실시예의 형태에 있어서의 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)의 (a)-1은 도통 상태를 도시하는 정면도, (a)-2는 길이 방향 단면도, (a)-3은 배면도이고, (b)-1은 차단 상태를 도시하는 정면도, (b)-2는 길이 방향 단면도, (b)-3은 배면도를 각각 나타내고 있다.

도 2(a)의 각 도면에 도시하는 바와 같이, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)는, 내부에 중공부(14)를 가지고, 일단부(11a)에는 상기 제1 리드선(12)의 후단부(12a)를 고정하는 코킹용 구멍부(11c)가 형성되어 있다.

또한, 상기 중공부(14)에는, 소정의 온도에서 용융되는 고체 원기둥형의 용융 펠릿(15)과, 상기 용융 펠릿(15)에 한쪽 면부가 당접하는 제1 누름판(23)과, 상기 제1 누름판(23)의 다른쪽 면부에 일단부가 당접하는 제1 코일 스프링(22)과, 상기 제1 코일 스프링(22)의 타단부에 한쪽 면부가 당접하는 제2 누름판(21)과, 상기 제2 누름판(21)의 다른쪽 면부에 한쪽 면부가 당접하는 가동 접점(16)이 배치되어 있다.

또한, 상기 제2 리드선(13)의 후단부(13a)는, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 중공부(14)의 길이 방향 거의 중앙부에서 상기 가동 접점(16)의 다른쪽 면부에 당접하여 배치되어 있다.

또한, 상기 제2 리드선(13)에 있어서, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 내측에 배치된 부위(13b)의 외주부는, 전체 대략 원기둥형으로 형성되고, 길이 방향 양단부에 돌출부(17a, 17b)를 갖는 세라믹제의 부싱(17)이 설치되어 있다.

또한, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)에 있어서, 내주면부(11d)에서의 길이 방향 거의 중앙부로부터 타단부(11b)에는, 부싱 고정 단차부(18)가 형성되고, 상기 부싱(17)의 외주면부는, 상기 부싱 고정 단차부(18)에 끼움 결합되어 있다.

또한, 상기 부싱(17)은 전체 대략 원기둥형으로 형성되고, 길이 방향 양단부에 돌출부(17a, 17b)를 가지며, 상기 돌출부(17a)의 기단부는, 상기 부싱 고정 단차부(18)의 일단부(18a)에 걸리는 동시에, 상기 돌출부(17b)의 주연부는, 상기 부싱 고정용 단차부의 타단 둘레부(18b)에 의해 코킹 고정되어 있다.

또한, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 길이 방향 타단부(11b)에는, 에폭시 수지로 이루어지며, 대략 재두원추형으로 형성된 끼워 붙임 부재(19)가 배치되고, 상기 제2 리드선(13)은 상기 부싱(17) 및 상기 끼워 붙임 부재(19)를 관통하여 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 길이 방향 타단부(11b)로부터 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 길이 방향 외측으로 돌출되어 배치되어 있다.

또한, 상기 가동 접점(16)은, 외주연부가 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 길이 방향을 따라 만곡된 금속제의 원판 형상으로 형성되고, 상기 제2 리드선(13)의 상기 후단부(13a)에 당접하여 배치되는 동시에, 상기 가동 접점(16)의 상기 외주연부는, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 내주면부(11d)에 있어서, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 길이 방향을 따라 미끄럼 이동 가능하게 당접하고 있다.

또한, 상기 가동 접점(16)은 제2 코일 스프링(20)에 의해 상기 제2 리드선(13)의 후단부(13a)로부터 이격되는 방향으로 압박되어 있다.

또한, 상기 가동 접점(16)에는, 제2 누름판(21)이 당접하여 배치되고, 또한 상기 제2 누름판(21)의 반가동 접점(16)측에는, 제1 코일 스프링(22)을 사이에 두고 제1 누름판(23)이 배치되고, 상기 제1 코일 스프링(22)은, 정상 온도 상태에서 상기 제2 누름판(21)과 상기 제1 누름판(23)을 서로 이격시키는 방향으로 압박하고 있다.

도 2(a)-2에 도시하는 상태의 경우, 전류는 제1 리드선(12), 사각 기둥 형상 케이스(11)의 내주면부(11d), 가동 접점(16), 제2 리드선(13)으로 구성되는 회로에 의해 도통 상태가 유지되고 있다.

이하에 본 실시예의 작용에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.

도 4는 온도 제어 대상물이 복사기 프린터의 정착기(35)의 판상 히터부(24)인 경우에, 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)가 상기 판상 히터부(24)의 이면 평면부(25) 상에 장착된 상태를 도시하고, (a)는 설치 상태의 단면도, (b)는 설치 부분의 확대 사시도를 각각 나타내고 있다.

도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 관한 복사기 프린터의 정착기(35)는 인쇄면측에, 감광 드럼(도 4의 각 도면에는 도시 생략)으로부터 전사된 미 정착 토너를 실은 인자 용지(38)를 받아들여, 토너를 고온 용융하여 정착시킨 후, 정착기(35)로부터 반송 배출한다.

또한, 정착기(35)의 구성은, 인자 용지(38)의 인쇄면측에 배치되고, 내부에 세라믹 히터 등의 판상 히터부(24)를 구비하고, 표면부에 폴리이미드 필름 혹은 벨트가 설치되고, 도면 중의 B의 방향으로 회전할 수 있는 원통형의 정착 필름(26a)과, 인자 용지(38)의 반인쇄면측에 배치되고, 상기 정착 필름(36a)에 길이 방향을 따라 압접되어 도면 중의 B의 방향으로 회전할 수 있는 원통형의 가압 롤러(36b)로 형성되어 있다.

또한, 상기 인자 용지(38)는, 상기 판상 히터부(24)로부터 약 150도의 고열을 받으면서 상기 정착 필름(36a)과 상기 가압 롤러(36b)의 압접력을 받아, 상기 고열에서 용융된 스틸렌·아크릴 등을 주성분으로 한 토너가 상기 인자 용지(38)의 지섬유 중에 용융 진입하여 고화되어 정착한다.

또한, 상기 정착 필름(36a)의 내부에는 대략 장방형 판상의 판상 히터부(24)와 상기 판상 히터부(24)의 상면부에 배치되고, 길이 방향 단면 대략 コ자 형상으로 형성되어 스테이부(37)가 배치되어 있다.

또한, 상기 스테이부(37)의 길이 방향 거의 중앙부에는, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 폭 방향 치수와 거의 동일한 폭 방향 치수로 형성된 대략 장방형의 사각 기둥 형상 케이스 고정 구멍부(37a)가 형성되어, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)는 상기 사각 기둥 형상 케이스 고정용 구멍부(37a)에 끼움 결합되는 동시에, 상기 판상 히터부(24)의 이면 평면부(25)와 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 평면부(11e)가 당접하여 배치된다.

또한, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)는, 상방으로부터 코일 스프링인 가압 스프링(34)에 의해 상시 상기 판상 히터부(24)의 이면 평면부(25)에 밀착하도록 압박되어 있다.

따라서, 판상 히터부(24)의 이면 평면부(25)와 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)는, 서로 면 접촉으로 당접하기 때문에, 종래의 원통 형상 케이스의 경우의 선 접촉과는 달리, 상기 판상 히터부(24)로부터 발생한 열이 당접면 전체를 통해 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)에 전도되므로, 상기 열은 신속하게 상기 사각 기둥 형상 케이스(11) 전체에 전도되고, 도 2(b)-2에 도시하는 바와 같이, 소정 온도(본 실시예에서는 228℃)에 도달한 단계에서, 도 2(a)-2에 도시하는 용융 펠릿(15)은 용융되고, 도 2(b)-2에 도시하는 바와 같이, 상기 제2 코일 스프링(20) 및 제1 코일 스프링(22)이 늘어나, 상기 제2 코일 스프링(20)의 압박력에 의해 상기 가동 접점(16)은 상기 제2 리드선(13)의 후단부(13a)로부터 이격되는 방향으로 상기 사각 기둥 형상 케이스(11) 내를 미끄럼 이동한다.

이로 인해, 상기 가동 접점(16)과 제2 리드선(13)의 후단부(13a)의 접점이 개방되기 때문에, 상기 가동 접점(16)으로부터 상기 제2 리드선(13)으로의 회로가 차단되어, 상기 판상 히터부(24)에 대한 전원 공급이 정지되므로, 상기 히터의 온도 상승이 정지되어, 이상 가열에 의해 판상 히터부(24)가 발화하는 사태를 방지할 수 있다.

또한, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 평면부(11e) 전체에서 열을 받음으로써, 열 응답 속도능이 향상될 뿐만 아니라, 내부에 봉입되어 있는 용융 펠릿(15)이 단시간에 균일하게 용융되기 때문에, 차단 불량 등이 발생하기 어려워, 높은 동작 신뢰성을 확보할 수 있는 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)를 제공할 수 있다.

특히, 오늘날에는 상기 정착 필름(36a)의 표면에 설치되어 있는 얇은 기재의 알루미늄재 등과 비교하여 대폭적으로 비열 용량이 작은 폴리이미드 필름이나 벨트를 통해 가열 전도하는 형태의 정착기가 개발되고 있기 때문에, 토너의 정착에 필요한 온도까지의 상승 시간이 급속하게 빨라져 워밍업 시간의 단축이나 소비 전력을 저감시키고 있다.

구체적으로는, 정착 필름(36a) 내의 장착되는 히터에 대해서도, 할로겐 램프 850W에서 세라믹 히터[판상 히터부(24)] 500W로 대폭적으로 소비 전력을 저감시키는 것이 가능해졌다.

또한, 워밍업 시간에 대해서도, 정착 필름(36a)으로 함으로써 18초에서 0초로 단축되고, 또한 1장당 복사시의 소비 전력은 5.2Wh에서 2.2Wh의 반감 이하로 되었다.

상기와 같은 정착기(35)에 본 발명의 평면부를 갖는 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)를 설치함으로써, 순간적으로 이상 승온을 검지하여 히터 회로를 차단하기 때문에, 전체적인 소비 전력을 대폭적으로 저하시킬 수 있어 에너지 절약 및 환경 대응 기술로서 막대한 효과를 볼 수 있다.

본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)는, 상기와 같이 응답성이 우수하므로, 상기와 같은 급격한 승온에도 신속하게 반응하는 것이 가능하다.

또한, 종래의 원통형 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 경우, 상기와 같이 스프링에 의한 압박을 할 수 없으므로, 히터부로부터 원통 형상 케이스가 들떠버리는 등의 문제를 갖는데, 본 실시예에서는 상기 사태를 방지할 수 있다.

또한, 종래의 원통 형상 온도 퓨즈의 경우에 열전도를 좋게 하기 위하여 필요했던, 열 전도성의 고가인 실리콘 그리스가 불필요하기 때문에, 실리콘 그리스 재료의 비용 및 도포, 설치 상태 검사 등의 설치를 위한 비용을 대폭적으로 저감할 수 있다.

이하에 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)와, 종래의 원통형 감온 펠릿식 온도 퓨즈(50), 및 특허 문헌 1에 관한 온도 퓨즈(70)에 대하여 동일 조건 하에서의 열 응답성의 측정 결과를 나타낸다.

[시험 대상 자료]

(1) 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈

감열면 길이(평면부) 8mm, 가늘고 긴 케이스의 길이 치수 10mm

감열면의 폭 4mm

동작 온도 : 228℃

(2) 종래의 감온 펠릿식 온도 퓨즈

가늘고 긴 케이스의 길이 치수 10mm

가늘고 긴 케이스의 직경 치수 4mm

동작 온도 : 228℃

(3) 특허 문헌 1에 관한 온도 퓨즈

직방체형 흡열 핀의 길이 치수 : 10mm

직방체형 흡열 핀의 폭 치수 : 7mm

핀의 재질 : 놋쇠(가늘고 긴 케이스와 동일 재질)

내부에 삽입하는 원통형 퓨즈는 (2)와 동일 사양

동작 온도 : 228℃

[설치 조건]

(1) 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈

도 11에 도시하는, 온도 제어 대상물(64)의 평면부(65)에, 평면부(11e)(도 11에는 도시 생략)를, 가중을 걸어 당접시킴으로써 설치하였다.

단, 도 11에 도시하는 열 전도성 그리스(66)는 사용하지 않았다.

(2) 종래의 원통형 감온 펠릿식 온도 퓨즈

도 11에 도시하는 바와 같이, 온도 제어 대상물(64)의 평면부(65)에, 원기둥 형상 케이스의 외주면부(51e)를, 가중을 걸어 당접시킴으로써 설치하였다.

(3) 특허 문헌 1에 관한 온도 퓨즈

도 11에 도시하는 바와 같이, 온도 제어 대상물(64)의 평면부(65)에, 흡열 핀(72)(도 11에는 도시 생략)을, 가중을 걸어 당접시킴으로써 설치하였다.

[측정 조건]

온도 제어 대상물의 평면부의 온도를 30℃~450℃로 승온시키고, 승온 개시시를 0초로 하여, 온도 퓨즈가 동작할 때까지의 시간(열 응답 시간)을 측정하였다.

또한, 450℃로 승온될 때까지의 시간은 약 7초이다.

[측정 결과]

상기 각 자료에 있어서의 열 응답 시간의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 경과 시간에 따른 각 자료의 온도 변화를 도 13에 나타낸다.

샘플	사각 기둥	원통형	흡열 핀 부착 원통형
동작 온도(228℃) 도달시간(초)	5.6	14.2	19.4
열 응답성의 차(각형을 1로 함)(배)	1	2.54배 느림	3.46배 느림
열 응답성의 차(원형을 1로 함)(배)	2.54배 빠름	1	1.37배 느림

표 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 경우, 승온 개시부터 동작까지의 열 응답 시간은 5.6초였다.

한편, 종래의 원통형 퓨즈는 14.2초(본 실시예와 비교하여 2.54배), 특허 문헌 1에 관한 온도 퓨즈의 경우에는 19.4초(본 실시예와 비교하여 3.46배)이며, 본 실시예에 관한 형태의 경우, 대폭적인 열 응답 시간 성능의 향상이 보여졌다.

또한, 도 13에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 경우, 히터의 온도 상승 곡선 A에 거의 추종하는 형태로 온도가 상승하는데(곡선 B), 종래의 원통형 퓨즈, 특허 문헌 1에 관한 온도 퓨즈의 경우에는, 온도 상승 곡선의 경사가 완만하여(곡선 C 및 곡선 D), 히터의 온도 상승에 대하여 추종하지 못하고 있음을 나타내고 있다.

이상과 같이, 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)에 있어서는, 종래의 원통형 퓨즈 및 특허 문헌 1에 관한 온도 퓨즈와 비교하여 대폭적인 열 응답 성능 향상을 꾀할 수 있음이 명확해졌다.

본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)의 사각 기둥 형상 케이스(11)의 제조 방법에 대하여 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 5는, 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)의 가늘고 긴 케이스의 제조 공정의 일 실시예를 나타내며, (a)-1은 공정(30)에서의 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 정면도, (a)-2는 길이 방향 단면도, (a)-3은 배면도이고, (b)는 동 공정(30)에서의 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 사시도를 나타내고, (c)-1은 공정(31)에서의 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 정면도, (c)-2는 길이 방향 단면도, (c)-3은 배면도이고, (d)는 동 공정(31)에서의 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 사시도, (e)-1은 공정(32)에서의 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 정면도, (e)-2는 길이 방향 단면도, (e)-3은 배면도이고, (f)는 공정(33)에서의 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)[사각 기둥 형상 케이스(11)]의 정면도, (f)-2는 길이 방향 단면도, (f)-3은 배면도를 나타내고 있다.

도 5(a), (b)에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)의 사각 기둥 형상 케이스(11)는, 금형에 의한 인발 가공에 의해, 전체 사각 기둥의 외형을 갖는 동시에, 상기 사각 기둥의 길이 방향을 따라 양단부에 개구부를 갖는 원통형 중공부(26)를 갖는 금속 기재를 일체로 형성하고, 상기 금속 부재를 소정 치수로 절단하여, 길이 방향 양단부에 개구부를 갖는 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)를 형성하는 공정(30)과, 도 5(c), (d)에 도시하는 바와 같이, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 길이 방향 양단부에, 길이 방향 외측으로 돌출되고, 상기 양단부에 개구부를 가지며, 상기 원통형 중공부(26)의 내경 치수와 동일한 내경 치수를 갖는 한 쌍의 짧은 원통부(28, 29)를 절삭에 의해 형성하는 공정(31)과, 도 5(e)에 도시하는 바와 같이, 상기 짧은 원통부(28)의 개구부를, 드로잉 가공 및 두들김 가공에 의해 점차로 작은 직경으로 함으로써, 코킹용 구멍(11c)을 형성하는 공정(32)과, 도 5(f)에 도시하는 바와 같이, 상기 원통형 중공부(26)의 길이 방향 타단부측의 내주면부에, 소정의 길이 치수에 걸쳐 부싱 고정 단차부(18)를 절삭하여 형성하는 공정(33)에 의해 제조된다.

상기 공정에 의하면, 사각 기둥 형상을 갖는 사각 기둥 형상 케이스(11)를 단일 부재로 형성하는 것이 가능하고, 상기 특허 문헌 1에 관한 온도 퓨즈(70)와 동일한 외관을 가지며, 상기 특허 문헌 1에 관한 온도 퓨즈(70)보다 열 응답성이 우수한 가늘고 긴 케이스의 가공을 용이하게 행할 수 있는 동시에, 사각 기둥 형상의 외형에 원통형 중공부(26)를 갖는 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)를 인발 및 절단 작업에 의해 형성할 수 있기 때문에, 가공 공정수가 큰 절삭 공정을 보다 적게 하는 것이 가능하여 제조 비용을 저감할 수 있다.

<제2 실시예>

또한, 도 6은, 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)의 사각 기둥 형상 케이스의 제조 공정의 다른 실시예를 도시하며, (a)-1은 공정(40)에서의 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 정면도, (a)-2는 측면도, (a)-3은 배면도이고, (b)는 동 공정(40)에서의 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 사시도, (c)-1은 공정(41)에서의 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 정면도, (c)-2는 길이 방향 단면도, (c)-3은 배면도이고, (d)는 동 공정(41)에서의 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 사시도를 나타내고 있다.

도 6(a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)의 사각 기둥 형상 케이스(11)는, 인발 가공에 의해 사각 기둥으로 형성되는 금속 부재를 소정의 길이 치수로 절단하여, 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)를 형성하는 공정(40)과, 도 6(c), (d)에 도시하는 바와 같이, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)에 원통형 중공부(26)를 절삭 형성하는 동시에, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 일단부에 코킹용 구멍부(11c)를 형성하고, 상기 사각 기둥 형상 케이스 기재(27)의 타단부에, 길이 방향 외측으로 돌출되는 짧은 원통부(29)를 절삭 형성하고, 상기 원통형 중공부(26)의 길이 방향 타단부측의 내주면부에, 소정의 길이 치수에 걸쳐 부싱 고정 단차부(18)를 절삭하여 형성하는 공정(41)에 의해 제조할 수도 있다.

본 실시예에 의한 제조 방법에 있어서도, 사각 기둥 형상을 갖는 사각 기둥 형상 케이스(11)를 단일 부재로 형성하는 것이 가능하며, 상기 특허 문헌 1에 관한 온도 퓨즈(70)보다도 열 응답성이 우수한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 사각 기둥 형상 케이스를 용이하게 제조할 수 있다.

도 7은 제2 실시예의 제법에 의해 제조된 사각 기둥 형상 케이스(11)를 이용한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)의 정면도, 전체 측면도, 배면도이고, 도 8은 제2 실시예의 제법에 의해 제조된 사각 기둥 형상 케이스(11)를 이용한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)의 (a)-1은 도통 상태를 도시하는 정면도, (a)-2는 길이 방향 단면도, (a)-3은 배면도이고, (b)-1은 차단 상태를 도시하는 정면도, (b)-2는 길이 방향 단면도, (b)-3은 배면도이다.

도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 상기 제2 실시예의 제법에 의해 제조된 사각 기둥 형상 케이스(11)를 이용한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)에 있어서도, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 길이 방향 타단부(11b)측에만 짧은 원통형의 돌출부(11h)를 가지고 있는 점을 제외하고, 상기 제1 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)의 구성과의 차이가 없으며, 또한, 상기 사각 기둥 형상 케이스(11)의 내부의 구성은, 제1 실시예와 마찬가지이므로, 제1 실시예에 관한 감온 펠릿식 온도 퓨즈(10)와 동일한 작용 및 효과를 얻는 것이 가능하다.

또한, 제1 실시예 및 제2 실시예에서 기재한 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 사각 기둥 형상 케이스 내부의 구성에 대해서는, 사각 기둥 형상 케이스의 형상이 동일하다면, 적절하게 변경한 경우라도 본 실시예와 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 사각 기둥 형상 케이스의 길이 치수 및 폭 치수에 대해서도, 배치하는 온도 제어 대상물의 종류 등에 따라 적절하게 변경할 수 있다.

본 발명은, 온도 제어 대상물의 온도를 검지하는 감온 펠릿식 온도 퓨즈 및 상기 감온 펠릿식 온도 퓨즈 및 그 제조 방법의 개량에 적용할 수 있다.

10 : 감온 펠릿식 온도 퓨즈
11 : 사각 기둥 형상 케이스
11a : 사각 기둥 형상 케이스의 길이 방향 일단부
11b : 사각 기둥 형상 케이스의 길이 방향 타단부
11c : 코킹용 구멍부
11d : 사각 기둥 형상 케이스의 내주면부
11e : 사각 기둥 형상 케이스의 평면부
11f : 사각 기둥 형상 케이스 본체부
11g : 사각 기둥 형상 케이스의 돌출부
11h : 사각 기둥 형상 케이스의 돌출부
12 : 제1 리드선
12a : 제1 리드선의 후단부
13 : 제2 리드선
13a : 제2 리드선의 후단부
13b : 제2 리드선에서의 사각 기둥 형상 케이스의 내측에 배치된 부위
14 : 사각 기둥 형상 케이스의 중공부
15 : 용융 펠릿
16 : 가동 접점
17 : 부싱
17a : 부싱의 돌출부
17b : 부싱의 돌출부
18 : 부싱 고정 단차부
18a : 부싱 고정 단차부의 일단부
18b : 부싱 고정 단차부의 타단부
19 : 끼워 붙임 부재
20 : 제2 코일 스프링
21 : 제2 누름판
22 : 제1 코일 스프링
23 : 제1 누름판
24 : 히터부(온도 제어 대상물)
25 : 히터부(온도 제어 대상물)의 이면 평면부
26 : 사각 기둥 형상 케이스 기재의 원통형 중공부
27 : 사각 기둥 형상 케이스 기재
28 : 사각 기둥 형상 케이스 기재의 짧은 원통부
29 : 사각 기둥 형상 케이스 기재의 짧은 원통부
30 : 제1 실시예의 사각 기둥 형상 케이스의 제조 공정
31 : 제1 실시예의 사각 기둥 형상 케이스의 제조 공정
32 : 제1 실시예의 사각 기둥 형상 케이스의 제조 공정
33 : 제1 실시예의 사각 기둥 형상 케이스의 제조 공정
34 : 고정용 가압 스프링
35 : 복사기 프린터의 정착기
36a : 정착 필름
36b : 가압 롤러
37 : 스테이부
37a : 사각 기둥 형상 케이스 고정 구멍부
38 : 인자 용지
40 : 제2 실시예의 사각 기둥 형상 케이스의 제조 공정
41 : 제2 실시예의 사각 기둥 형상 케이스의 제조 공정
50 : 감온 펠릿식 온도 퓨즈
51 : 원기둥 형상 케이스
51a : 원기둥 형상 케이스의 길이 방향 일단부
51b : 원기둥 형상 케이스의 길이 방향 타단부
51c : 코킹용 구멍부
51d : 원기둥 형상 케이스의 내주면부
51e : 원기둥 형상 케이스의 외주면부
52 : 제1 리드선
52a : 제1 리드선의 후단부
53 : 제2 리드선
53a : 제2 리드선의 후단부
53b : 제2 리드선에서의 원기둥 형상 케이스의 내측에 배치된 부위
54 : 원기둥 형상 케이스의 중공부
55 : 용융 펠릿
56 : 가동 접점
57 : 부싱
57a : 부싱의 돌출부
57b : 부싱의 돌출부
58 : 부싱 고정 단차부
58a : 부싱 고정 단차부의 일단부
58b : 부싱 고정 단차부의 타단부
59 : 끼워 붙임 부재
60 : 제2 코일 스프링
61 : 제2 누름판
62 : 제1 코일 스프링
63 : 제1 누름판
64 : 온도 제어 대상물
65 : 온도 제어 대상물의 평면부
66 : 열 전도성 그리스
70 : 온도 퓨즈
71 : 감온 펠릿식 온도 퓨즈 본체
72 : 흡열 핀
73 : 관통 구멍부

Claims

내부에 중공부를 갖는 가늘고 긴 케이스와, 상기 가늘고 긴 케이스의 길이 방향 일단부측에 길이 방향을 따라 배치된 제1 리드선과, 상기 가늘고 긴 케이스의 길이 방향 타단부측에 길이 방향을 따라 배치된 제2 리드선과, 상기 중공부 내에 배치되고, 상기 제1 리드선에 접하여 배치된 용융 펠릿을 사이에 두고 상시 이격 방향으로 압박된 상기 제2 리드선에 접촉하는 가동 접점을 구비하여, 온도 제어 대상물의 온도가 소정 온도 이상에 달한 경우에는, 상기 용융 펠릿이 용융됨으로써, 상기 가동 접점이 압박력에 의해 상기 제2 리드선으로부터 이격됨으로써 전원 회로를 차단할 수 있는 감온 펠릿식 온도 퓨즈에 있어서,
상기 가늘고 긴 케이스는 온도 제어 대상물의 평면부에 면 접촉에 의해 당접할 수 있는 평면부를 갖고 전체 정다각 기둥 중에서 정사각 기둥으로 형성되어 있으며, 상기 가늘고 긴 케이스의 내주면부에 있어서의 길이 방향 타단부에는 소정의 길이 치수에 걸쳐 부싱 고정 단차부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감온 펠릿식 온도 퓨즈.
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제1항에 있어서, 상기 가늘고 긴 케이스에 있어서, 온도 제어 대상물에 당접하는 평면부의 두께는 0.4mm 이하인 동시에, 상기 부싱 고정 단차부의 두께는 0.2mm인 것을 특징으로 하는, 감온 펠릿식 온도 퓨즈.
제1항에 있어서, 상기 가늘고 긴 케이스의 평면부의 표면 거칠기는, 요철의 차분이 6.3㎛ 이하인 거칠기로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 감온 펠릿식 온도 퓨즈.
제1항에 있어서, 상기 가늘고 긴 케이스의 외표면부는, 은 도금층에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는, 감온 펠릿식 온도 퓨즈.
제1항에 있어서, 상기 가늘고 긴 케이스의 재질은 놋쇠로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 감온 펠릿식 온도 퓨즈.
금형에 의한 인발 가공에 의해, 전체 사각 기둥의 외형을 갖는 동시에, 상기 사각 기둥의 길이 방향을 따라 양단부에 개구부를 갖는 원통형 중공부를 갖는 금속 기재를 일체로 형성하는 공정과,
상기 금속 부재를 소정 치수로 절단하여, 길이 방향 양단부에 개구부를 갖는 사각 기둥 형상 케이스 기재를 형성하는 공정과,
상기 사각 기둥 형상 케이스 기재의 길이 방향 양단부에, 길이 방향 외측으로 돌출되고, 상기 양단부에 개구부를 갖는 원통형 중공부와 동일한 내경 치수를 갖는 한 쌍의 짧은 원통부를 절삭 형성하는 공정과,
상기 한 쌍의 짧은 원통부의 한쪽 개구부를, 드로잉 가공 및 두들김 가공에 의해 점차로 작은 직경으로 함으로써 코킹용 구멍부를 형성하는 공정
을 구비하는 것을 특징으로 하는, 제1항에 기재된 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 가늘고 긴 케이스의 제조 방법.
인발 가공에 의해 사각 기둥으로 형성된 금속 부재를 소정의 길이 치수로 절단하여 사각 기둥 형상 케이스 기재를 형성하는 공정과,
상기 사각 기둥 형상 케이스 기재에 원통형 중공부를 절삭 형성하는 공정과,
상기 사각 기둥 형상 케이스 기재의 일단부에, 길이 방향 외측으로 돌출되는 짧은 원통부를 절삭 형성하는 공정과,
상기 사각 기둥 형상 케이스 기재의 타단부에 코킹용 구멍부를 절삭 형성하는 공정
을 구비하는 것을 특징으로 하는, 제1항에 기재된 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 가늘고 긴 케이스의 제조 방법.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 중공부의 길이 방향 타단부측의 내주면부에, 소정의 길이 치수에 걸쳐 부싱 고정 단차부를 절삭 형성하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 가늘고 긴 케이스의 제조 방법.
상기 온도 제어 대상물의 평면부와 상기 가늘고 긴 케이스의 평면부를 당접시키고,
상기 가늘고 긴 케이스의 반당접면부측으로부터, 상기 가늘고 긴 케이스를 상기 온도 제어 대상물에 밀착시키는 방향으로 압박하는 압박 부재를 배치하고,
상기 압박 부재의 압박력에 의해 상기 가늘고 긴 케이스를 상기 온도 제어 대상물에 밀착 고정하는 것을 특징으로 하는, 제1항에 기재된 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 장착 방법.
제12항에 있어서, 상기 압박 부재는 스프링 부재인 것을 특징으로 하는, 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 장착 방법.
제 12항에 있어서, 상기 온도 제어 대상물은, 복사기 프린터의 정착기에 장착되어 있는 발열체인 것을 특징으로 하는, 감온 펠릿식 온도 퓨즈의 장착 방법.