KR101954886B1 - 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 포함하여 구성된 시트형 온도퓨즈 - Google Patents

시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 포함하여 구성된 시트형 온도퓨즈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 포함하여 구성된 시트형 온도퓨즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가용 합금시트와 금속 시트단자 사이의 안정된 연결상태를 확보하고 두께가 얇은 시트형태로 제작되어서, 협소한 설치공간을 갖는 초슬림한 전자제품에 외장 또는 내장 설치 가능하도록 한 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 포함하여 구성된 시트형 온도퓨즈에 관한 것이다.

Description

시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 포함하여 구성된 시트형 온도퓨즈{Method of manufacturing a sheet type fuse molded body, and a sheet type thermal fuse consisting of them}
본 발명은 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 포함하여 구성된 시트형 온도퓨즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가용 합금시트와 금속 시트단자 사이의 안정된 연결상태를 확보하고 두께가 얇은 시트형태로 제작되어서, 협소한 설치공간을 갖는 초슬림한 전자제품에 외장 또는 내장 설치 가능하도록 한 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 포함하여 구성된 시트형 온도퓨즈에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 전기·전자 기기의 열손상을 방지하기 위해 설치되는 기판형 온도퓨즈는, 기본적으로 리드단자 사이에 저융점 가용합금편이 가교된 형태로, 기기에 이상이 발생하면 회로상에 설치된 기판형 온도퓨즈의 저융점 가용합금편이 용단되어 기기에 공급되는 전류를 원천적으로 차단함으로써, 기기의 손상을 예방한다.
여기서, 상기 저융점 가용합금편의 재료로는 용융점이 낮은 연계 합금, 연-주석계 합금이 주로 활용되고 있으며, 이러한 저융점 가용합금편의 양단에 니켈합금의 리드단자가 결속된다.
그리고, 상기 저융점 가용합금편의 상·하부는 절연재질의 기판과 커버로 피복되어, 물리적인 안정성의 확보와 감전 등의 안전사고가 예방될 수 있도록 한다.
그런데 상기 구조에 있어서, 리드단자의 단부간에 교설되는 가용합금편에 사용되는 연계합금, 연-주석계 합금과 리드단자를 이루고 있는 니켈합금은 서로 물성이 달라 용접에 의한 접합이 사실상 어렵다.
따라서, 종래에는 통상 리드단자의 단부에는 가용합금과의 접합성이 우수한 구리 등의 금속편으로 이루어진 별도의 금속 전극을 부착하고, 이 금속 전극의 상면에 가용합금편을 용접에 의해 접합하는 방법을 취하고 있다.
그런데, 이러한 형태의 기판형 온도퓨즈의 경우, 금속 전극의 상부에 가용합금편이 적층되는 형태로 되기 때문에, 가용 금속편, 특히 용접부가 최상부로 돌출되어 외부의 물리적인 충격이나 가압에 취약한 단점이 있다.
또한, 수지필름을 사용하여 상부를 피복할 경우, 단면의 모양이 실질적으로 반구형이 되어 박막화가 어려울 뿐만 아니라, 수지필름과 기판형 온도퓨즈는 매우 작은 접합면적으로 접합되므로 수지필름과 기판형 온도퓨즈 사이의 내구성을 담보하기 어려운 문제점이 지적되고 있다.
한편, 이러한 종래의 기판형 온도퓨즈를 더욱 소형화하기 위한 시도의 일환으로 리드단자의 단부에 금속 전극을 별도로 구비하지 않고, 리드단자의 단부간에 바로 가용 합금편을 교설한 형태의 기판형 온도퓨즈도 연구 개발되고 있다.
예컨대, 한국 공개특허공보 제0540579호에 도시된 도 5에서 보는 바와 같이 리드단자(30)의 선단부를 동과 같은 금속으로 도금(20')하는 등의 방법으로 리드단자의 선단부에 가용합금편(40)과의 접합성을 향상시키기 위해 금속전극을 삭제하고 리드단자의 선단부(30)에 직접 가용 금속편(40)을 교설시킨 기판형 온도퓨즈(500)가 제안되어 있다.
그러나 이러한 형태의 경우, 비록 형태나 구조가 간소화되는 이점은 있지만, 용단된 가용합금이 리드단자를 형성하는 니켈합금과 친화성이 좋지 않아 용단성이 떨어지고 온도퓨즈의 기능을 저하시키는 요인이 된다.
뿐만 아니라, 이러한 형태에 있어서도 온도퓨즈의 단면은 가용 합금편(40)이 리드단자(30)의 상부에 형성된 금속 도금층(20')의 상면에 돌출된 형태로 용접된 관계로, 상부의 수지제 절연커버(50)는 굴곡지는 형태로 되기 때문에 굴곡진 부분의 탄성에 의해 가용합금편을 항시 가압하고 또 돌출된 가용합금편 부분은 보호되지 않아 외력에 취약한 문제점을 여전히 갖게 된다.
즉, 종래 기판형 온도퓨즈들은 리드단자와 리드단자 사이에 가용 합금편을 적층되게 배치한 다음, 상기 리드단자의 내측단부에 적층된 가용 합금편의 단부를 국부적으로 녹여 각 리드단자의 내측단부에 가용합금편을 용접을 통해 접합하고, 상기 가용 합금편이 설치된 부위를 기판과 절연커버 등으로 밀폐시킨 형태이다.
따라서, 상기 가용합금편은 용접에 의한 국부적인 용접에 의해 리드단자의 내측단에 용접된 관계로 리드단자와의 안정된 접합상태를 형성하기 어려워 내구성을 담보하기 어렵다.
또한, 상기 커버는 리드단자의 표면에 돌출된 가용 합금편의 돌출높이를 고려하여 상향 돌출된 형상으로 이루어진 관계로, 박막화가 어려운 한계성을 갖는다.
KR 10-2002-0008774 A KR 10-2011-0025102 A KR 10-0540579 B1
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 가용물과 금속 단자 사이의 안정된 연결상태를 확보하면서도 가용 합금시트가 금속 단자의 상부로 돌출되지 아니한 얇은 박막 시트형으로 제조하여, 협소한 설치공간을 갖는 초슬림한 전자제품에 외장 또는 내장 설치 가능하도록 한 시트형 온도퓨즈의 제조방법을 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명의 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법은,
이격하여 배치된 금속 시트단자 사이에, 상기 각 금속 시트단자의 내측벽을 내벽의 일부로 하는 성형틀을 형성하는 성형틀 형성공정과;
열간 가열을 실시하여, 예열된 금속 시트단자 사이에 형성된 성형틀 내에 가용 합금물이 열간 용융된 용융 합금물을 형성하는 용융 합금물 형성공정; 및
상기 열간 용융된 용융 합금물을 압착부재를 통해 압축시켜, 성형틀 내에 용융 합금물이 시트형으로 성형된 가용 합금시트를 일체로 성형하는 가용 합금시트 성형공정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 용융 합금물 형성공정에서, 용융 합금물은 가용 합금물을 성형틀 내에 충진한 다음, 열간 가열을 통해 가용 합금물이 용융시켜 용융 합금물을 성형틀 내에 형성하도록 구성된다.
보다 바람직하게는, 상기 용융 합금물 형성공정에서, 열간 가열을 통해 금속 단자시트가 예열된 성형틀 내에 열간 용융된 용융 합금물을 주입하여, 성형틀 내에 열간 용융된 용융 합금물을 충진하도록 구성된다.
그리고, 상기 용융 합금물 형성공정에서 성형틀 내에서 열간 용융된 용융 합금물은, 표면장력에 의해 예열된 성형틀의 내벽에 열간 융착하여 형성되고,
상기 가용 합금시트 성형공정에서, 성형틀의 내벽에 열간 융착된 용융 합금물은 압착부재에 의한 압착에 의해 성형틀 내로 유동하여서, 시트형의 가용 합금시트로 성형된다.
또한, 상기 성형틀은 하부 베이스 필름에 한 쌍의 금속 단자시트를 이격되게 배치한 다음, 하부 베이스 필름에 이격하여 배치된 한 쌍의 금속 단자시트의 양측편에 차폐가드를 배치하여 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 시트형 온도퓨즈는,
본 발명에 의해 제조된 시트형 퓨즈 성형체와, 상기 퓨즈 성형체를 구성하는 가용 합금시트와 상기 가용 합금시트의 양단과 열간 융착하여 연결된 금속 단자시트의 내측부에 밀폐층부를 형성하여 구성된 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는, 금속 시트단자 사이에 성형틀을 형성하고, 상기 성형틀에 가용 용융물을 주입한 다음 이를 열간 성형하여서, 금속 시트단자 사이에 금속 시트단자와 함께 열간 성형된 가용 합금시트가 형성되도록 한다.
이와 같이 금속 시트단자와 함께 열간 성형된 가용 합금시트를 포함하여 구성된 퓨즈 성형체는, 금속 시트단자의 상부로 가용 합금시트가 돌출되지 아니하므로 F-PCB와 같이 0.2mm 내지 1mm 가량의 두께를 갖는 박막의 시트형으로 제작이 가능하고, 협소한 설치공간을 갖는 초슬림한 전자제품에 외장 또는 내장하는 것이 가능하다.
그리고, 상기 금속 시트단자 사이에 형성된 가용 합금시트는 금속 시트단자와 함께 열간 성형되어 금속 시트단자와의 우수한 접합성능을 갖는 관계로, 외력이나 굽힘 등에 의해 금속 시트단자와 가용 합금시트 사이의 연결상태가 불량해지는 현상이 방지되고, 결과적으로 안정된 내구성과 동작의 신뢰성이 확보된다.
도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 시트형 온도퓨즈들의 전체 구성을 보여주는 사시도와 단면 구성도이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 시트형 온도퓨즈에 있어, 과열에 의한 가용 합금시트의 단선과정을 모식적으로 보여주는 작용도이고,
도 4 내지 도 9는 본 발명에서 바람직한 실시형태로 제안하고 있는 시트형 온도퓨즈의 제조과정을 순차적으로 보여주는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 통해 제조된 퓨즈 성형체를 구비한 시트형 온도퓨즈를 상세히 설명하기로 한다.
도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 시트형 온도퓨즈들의 전체 구성을 보여주는 사시도와 단면 구성도이고, 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 시트형 온도퓨즈에 있어, 과열에 의한 가용 합금시트의 단선과정을 모식적으로 보여주는 작용도이다.
본 발명에 따른 시트형 온도퓨즈(1, 1')는, 외부에서 가해지는 열기나 과전류에 의한 저항 발열에 의해 설정이상의 온도로 가열되면 금속 시트단자(10A, 10B) 사이를 연결하는 가용 합금시트(20)가 열간 용융하여 단선되어, 과열이 발생시 전류를 차단하는 전기 안전 부품이다.
상기 시트형 온도퓨즈(1, 1')는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 이격하여 배치된 한 쌍의 금속 시트단자(10A, 10B) 사이에 가용 합금시트(20)가 형성된 시트형의 퓨즈 성형체(F)와; 상기 퓨즈 성형체(F)의 가용 합금시트(20)와 상기 가용 합금시트(20)와 접합된 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측단부를 밀폐시키는 밀폐층부(30)를 포함한다.
여기서, 상기 시트형 온도퓨즈(1, 1')는 도 1에서 보는 바와 같이 하나의 퓨즈 성형체(F)를 포함하여 구성될 수도 있고, 도 2와 같이 복수의 퓨즈 성형체(F)가 직렬된 연결된 패드형으로 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 퓨즈 성형체(F)는, 예열된 한 쌍의 금속 시트단자(10A, 10B) 사이에 가용 합금물(20a)을 열간 용융시킨 용융 합금물(20b)을 시트형으로 성형한 가용 합금시트(20)가 일체로 성형된 형태로 구성되고, 본 발명에서는 가용 합금시트(20)의 단부가 예열된 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측단(11)에 열간 융착된 상태로 성형되도록 한다.
즉, 본 발명에서는 한 쌍의 금속 시트단자(10A, 10B) 사이에, 상기 각 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측단(11)을 내벽의 일부로 하는 성형틀(12)을 형성하고, 열간 성형장치(미도시) 등에서 가열되어 상기 성형틀(12) 내에 가용 합금물(20a)이 용융된 용융 합금물(20b)을 형성한 다음, 상기 열간 용융된 용융 합금물(20b)을 압착부재(100)를 통해 압착시켜 성형틀(12) 내에 열간 압착에 의해 시트형으로 성형된 가용 합금시트(20)가 일체로 형성된 퓨즈 성형체(F)를 제조하고 있다.
즉, 본 발명에서는 이격된 금속 시트단자(10A, 10B)들 사이에 고형의 가용 합금시트를 적층시킨 다음, 금속 시트단자와 교접된 가용 합금시트의 단부를 납땜이나 용접 등을 통해 금속 시트단자와 접합하여서 퓨즈 성형체를 제조하지 아니하고,
후술되는 바와 같이 금속 시트단자(10A, 10B) 사이에 가용 합금물(20a)을 열간 용융시킨 용융 합금물(20b)을 예열된 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측단(11)에 가용 합금시트(20)가 열간 융착시켜, 예열된 금속 시트단자(10A, 10B) 사이에 가용 합금시트(20)가 일체로 형성된 시트형 퓨즈 성형체(F)를 제안하고 있다.
이러한 과정을 통해 성형된 퓨즈 성형체(F)의 가용 합금시트(20)는, 열간 성형에 의해 금속 시트단자(10A, 10B)와 수평으로 직렬 성형되어, 금속 시트단자(10A, 10B)의 표면에 돌출되지 아니하는 관계로, 이를 통해 제조된 퓨즈 성형(F)체, 및 이를 포함하여 구성된 시트형 온도퓨즈(1, 1')는 0.1mm 내지 1mm의 초슬림한 두께를 갖게 된다.
그리고, 상기 시트형으로 성형된 가용 합금시트(20)의 단부는, 성형틀(12)의 내벽을 형성하는 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측단(11)에 열간 융착된 상태로 성형된 관계로, 금속 시트단자(10A, 10B)와 가용 합금시트(20) 사이의 안정된 접합 연결상태가 형성된다.
이러한 과정을 통해 성형된 퓨즈 성형체(F)의 가용 합금시트(20)와 상기 가용 합금시트(20)의 단부에 열간 융착하여 접합된 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측부위에는 밀폐층부(30)가 형성되어서, 시트형 온도퓨즈(1, 1')를 형성하게 된다.
상기 밀폐층부(30)는, 가용 합금시트(20)의 외부 노출을 방지하여 퓨즈 성형체(F)의 절연성과 가용 합금시트(20)가 과열에 의해 용융된 가용 합금물(20a)의 누설을 방지하고, 또 퓨즈 성형체(F)의 유연성과 내구성을 보강하는 기능을 수행한다.
그리고, 본 발명에서는 상기 가용 합금시트(20)를 밀폐시킨 밀폐층부(30) 내에는 가용 합금시트(20)와 연통하는 유동 공간부(13)를 형성하고, 상기 유동공간부(13)에는 용융된 가용 합금시트(20)의 유동성을 증대시키는 플럭스(22)를 충진하고 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 시트형 온도퓨즈(1, 1')는, 평상시에는 도 1과 도 2에서 보는 바와 같이 회로와 연결된 한 쌍의 금속 시트단자(10A, 10B)가 가용 합금시트(20)를 통해 통전되어 회로의 연결상태를 형성한다.
그리고, 과열에 의해 가용 합금시트(20)가 열간 용융되면 도 3에서 보는 바와 같이 가용 합금시트(20)는 열간 용융하여 구형으로 응집되면서 금속 시트단자(10A, 10B) 사이를 단선시켜서 회로의 연결을 차단한다.
이때, 상기 과열에 의해 가용 합금시트(20)가 용융된 가용 합금물(20a)은, 유동 공간부(13) 내에 충진된 플럭스(22)에 의해 유동성이 증대되어 표면장력에 의해 구형으로 응집되면서 신속히 회로를 단선하게 된다.
한편, 도 4 내지 도 9는 본 발명에서 바람직한 실시형태로 제안하고 있는 시트형 퓨즈 성형체 및 이를 포함하여 구성된 온도퓨즈의 제조과정을 순차적으로 보여주는 것으로, 하기에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법을 각 공정별로 상술하기로 한다.
[성형틀 형성공정]
본 공정에서는 도 4 내지 도 5에서 보는 바와 같이 한 쌍의 금속 시트단자(10A, 10B)를 이격되게 배치하고, 이들 마주하는 금속 시트단자(10A, 10B) 사이에 사방과 저면이 폐쇄된 상부 개방형의 성형틀(12)을 형성한다.
여기서, 상기 금속 단자시트(10)는 얇은 두께의 동판이나 알루미늄 등이 채택되며, 본 실시예에서는 접착을 통해 하부 베이스 필름(31)의 표면에 금속 단자시트(10A, 10B)들을 정형화되게 배열하고 있다.
그리고, 본 실시예에서는 상기 하부 베이스 필름(31)에 이격하여 배치된 한 쌍의 금속 단자시트(10A, 10B)의 양측편에 차폐가드(15)를 배치하여, 이격하여 배치된 각 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측단을 내벽의 일부로 하는 성형틀(12)을 형성한다.
본 발명에 따르면, 상기 하부 베이스 필름(31)은 후술되는 가용 합금물(20a) 보다 상대적으로 용융온도가 높은 열가소성, 또는 열경화성 수지로 제작된다.
본 실시예에서는 PET 재질로 이루어진 하부 베이스 필름(31)을 접착하여, 성형틀(12)의 바닥을 폐쇄하고 있다.
또 다른 실시형태로, 평판의 지그 베이스(미도시)에 금속 시트단자(10A, 10B)를 이격되게 배치하고 이격된 금속 시트단자(10A, 10B)의 양측편에 차폐가드(15)를 배치하여서, 지그 베이스에 의해 바닥이 폐쇄되고 차폐가드에 의해 양측부가 폐쇄된 성형틀을 형성하는 것도 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위로 예정한다.
여기서, 상기 차폐가드(15)는 열간 용융된 용융 합금물(20b)이 융착되지 아니하는 재질로 제작되며, 후술되는 가용 합금시트(20)를 구성하는 용융 금속물(20b)은 차폐가드(15)에는 융착되지 아니하고 성형틀(12)을 구성하는 금속 단자시트(10A, 10B)의 내측단(11)에만 열간 융착되도록 한다.
그리고, 본 실시예에서는 도 5b와 같이 상기 성형틀(12)을 형성하는 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측단에 절입 단차구간(11a)을 형성하여, 후술되는 용융 합금물(20b) 및 이를 통해 성형되는 가용 합금시트(20)의 단부는 도 7b와 같이 절입 단차구간(11a)의 상부면과 내측면에 열간 융착된다.
즉, 본 발명은 후술되는 가용 합금시트 성형공정에서 성형틀(12) 내에서 열간 융착하여 성형된 가용 합금시트(20)는 성형틀(12)의 내벽을 구성하는 금속 시트단자(10A, 10B)의 절입 단차구간(11a)에 안정되게 열간 융착되고, 또 가용 합금시트(20)의 상부에는 도 9b와 같이 유동 공간부(13)가 형성되도록 한다.
여기서, 상기 절입 단차구간(11a)은 도 1b와 같이 프레스 등을 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측단을 압착시켜 내측단(11)의 두께를 얇게 성형하여 절입 단차구간(11a)을 형성하는 것도 가능하다.
다만, 본 실시예에서는 도 5b와 같이 상기 금속 시트단자(10A, 10B)의 표면에 보조필름(14)를 적층시켜 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측단에 절입 단차구간(11a)을 형성하고 있다.
그리고, 본 실시예에서는 PET 재질로 이루어진 보조필름(14)을 금속 시트단자(10A, 10B)의 상부면에 접착시켜, 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측단(11)에 절입 단차구간(11a)을 형성하고 있다.
또한, 상기 보조필름(14)과 차폐가드(15)의 상부면은 동일한 높이로 이루어져, 후술되는 바와 같이 퓨즈 성형체(F)의 상부면은 차폐가드(15)에 의해 상부 베이스 필름(32)이 평면으로 전개된 상태로 접합되는 평면의 접합면을 형성한다.
[용융 합금물 형성공정]
본 공정에서는 도 6 내지 도 7과 같이 상기 각 성형틀(12)을 형성한 금속 시트단자(10A, 10B)를 열간 성형장치(미도시) 등지에 투입시켜 가열하여, 금속 시트단자(10A, 10B)를 예열하고 성형틀(12) 내에 가용 합금물(20a)이 용융된 용융 합금물(20b)이 성형틀(12) 내에 형성된다.
본 실시예에서는, 상기 성형틀 내에 비용융된 가용 합금물(20a)을 충진한 다음, 성형틀(12) 내에 가용 합금물(20a)을 충진시킨 금속 시트단자(10A, 10B)를 열간 성형장치에 투입시켜서, 성형틀(12) 내에 가용 합금물(20a)이 용융된 융융 합금물(20b)을 형성한 것을 예시하고 있다.
필요에 따라, 가열 성형로에서 가열된 성형틀(12) 내에, 가용 합금물을 열간 용융시킨 용융 합금물을 충진하는 것도 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위로 예정한다.*** 도면상에 미설명 부호 11b는 용융 합금물이 고착되는 고착공을 표시한 것임 ***
여기서, 상기 성형틀(12) 내에 가용 합금물(20a)을 충진시킨 금속 시트단자(10A, 10B)의 가열온도나 가열시간 등을 포함하는 열간조건은, 성형틀(12) 내에 충진된 가용 합금물(20a)의 충진량 및 용융온도와, 금속 시트단자(10)의 두께나 열전도률에 따라 적의 선택된다.
그리고, 상기 성형틀(12) 내에 충진된 가용 합금물(20a)과 금속 시트단자(10A, 10B)의 가열은 외부에서 열기를 제공하여 가열하는 간접 가열방식뿐 아니라, 금속 시트단자에 전류를 통전시키거나, 고주파를 통해 금속 시트판과 가용 합금물(20a)을 가열하는 등 금속 시트단자와 가용 합금물(20a)이 자체 발열되는 직접 가열방식을 통해서도 구현이 가능하다.
이와 같이 성형틀(12)에 충진되어 열간 용융된 가용 합금물(20a)은, 표면장력에 의해 성형틀(12)의 내측면을 형성하며 예열된 금속 시트단자(10A, 10B)의 내측단(11)에 형성된 절입 단차구간(11a)에 열간 융착되어, 소정 두께의 용융 합금물(20b)을 형성한다.
[가용 합금시트 성형공정]
본 공정에서는, 도 8에서 보는 바와 같이 상기 열간 용융된 용융 합금물(20b)을 압착부재(100)를 통해 압착시켜, 내측단에 형성된 절입 단차구간(11a)에 열간 융착하여 형성된 용융 합금물(20b)을 성형틀(12) 내로 유동시켜, 성형틀(12) 내에 열간 용융된 용융 합금물이 시트형으로 성형된 가용 합금시트(20)를 성형한다.
본 실시예에서는 상기 압착부재(100)에 성형틀(12) 내에 잔류된 공기를 배출하는 배기구(110) 등의 배기구조를 형성하여, 압착부재(100)에 의해 압착되는 용융 합금물(20b)은 성형틀(12)로 유동하여 유입되면서 성형틀(12) 내에 잔류된 공기를 배기구(110)를 통해 배기시켜서, 성형틀(12) 내에 용융 합금물(20b)이 신속히 유동하여 가용 합금시트(20)로 성형되도록 한다.
여기서, 상기 압착부재(100)에 의해 용융 합금물(20b)의 압착과정은 열간 성형장치에서 이루어져, 용융 합금물(20b)은 경화되지 아니한 상태에서 압착부재(100)에 의해 압착되어, 성형틀(12) 내로 신속히 유동하여 시트형으로 성형된 가용 합금시트(20)를 형성하도록 한다.
본 실시예에서는 압착코어로 이루어진 압착부재(100)를 통해 용융 합금물(20b)을 수직으로 압착시켜, 용융 합금물(20b)을 성형틀(12) 내로 유동시켜 가용 합금시트(20)를 성형하고 있다.
필요에 따라서는, 압착코어를 대체하여 압착롤러나 스크래퍼 등으로 이루어진 압착부재를 채택하여, 압착롤러나 스크래퍼 등을 통해 용융 합금물을 성형틀 내로 유동시켜 시트형의 가용 합금시트를 성형하는 것도 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위로 예정한다.
이와 같이 압착부재(100)에 의한 압착에 의해, 성형틀(12)의 하층부에는 가용 합금시트(20)가 형성되고 상기 성형틀(12)의 상층부에는 유동 공간부(13)가 형성된다.
그리고, 본 실시예에서는 상기 성형틀(12)의 상층부에 형성된 유동 공간부(13)에, 과열에 의해 용융된 가용 합금시트(20)의 유동성을 증대시키는 플럭스(22)를 충진시킨 다음, 후술되는 상부 베이스 필름(32) 등의 밀폐층부(30)를 통해 성형틀(12)의 상부를 폐쇄하여서, 플럭스(22)의 외부 누출을 방지한다.
따라서, 본 발명에 의해 제조된 시트형 퓨즈 성형체(F)를 구비한 온도퓨즈(1, 1')는, 과열 발생시 도 3에서 보는 바와 같이 용융하여 표면장력에 의해 구형으로 응집되는 가용 합금시트(20)에 의해 금속 단자시트(10A, 10B) 사이의 신속한 단선이 이루어진다.
[ 밀폐층부 형성공정(시트형 온도퓨즈 제조공정)]
이와 같이 성형된 시트형 퓨즈 성형체(F)에는 도 9와 같이 밀폐층부(30)를 형성하여, 가용 합금시트(20)와 상기 가용 합금시트(20)에 의해 열간 융착된 한 쌍의 금속 단자시트(10A, 10B)의 내측부위는 밀폐되어 외부와 차폐된다.
본 실시예에서는 시트형 퓨즈 성형체(F)의 상부면에 상부 베이스 필름(32)을 접착하여, 하부 베이스 필름(31)과 상부 베이스 필름(32)으로 이루어진 밀폐층부(30)를 형성하고 있다.
이때, 상기 시트형 퓨즈 성형체(F)의 상부면과 하부면은, 도 9a와 같이 퓨즈 성형체(F)의 내측부위의 양측에 배치된 차폐가드(15)에 의해 평면의 접합면이 형성된 관계로, 상기 하부 베이스 필름(31)과 상부 베이스 필름(32)은 외측부의 급격한 굽힘 없이 평면으로 전개된 상태로 시트형 퓨즈 성형체(F)의 상부면과 하부면에 안정되게 각각 접합되어 가용 합금시트(20)를 안정되게 밀폐하고, 특히 전체적으로 동일한 두께를 갖는 평판체를 형성하여 유연성 및 내구성이 확보된다.
필요에 따라서는, 상기 시트형 퓨즈 성형체(F)에 실리콘이나 에폭시 수지 등으로 몰딩(미도시)처리하여 가용 합금시트(20)와 상기 가용 합금시트(20)에 의해 열간 융착된 한 쌍의 금속 단자시트(10A, 10B)의 내측부위를 밀폐하는 밀폐층부를 형성할 수도 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 일련의 공정들을 통해 시트형 퓨즈 성형체, 및 상기 퓨즈 성형체를 구비한 시트형 온도퓨즈의 제작이 완료된다.
1, 1'. 시트형 온도퓨즈
10. 금속 시트판 10A, 10B. 금속 시트단자
11. 내측단 11a. 절입 단차구간
12. 성형틀 13. 유동 공간부
14. 보조필름 15. 차폐가드(평판시트)
20. 가용 합금시트 20a. 가용 합금물
20b. 용융 합금물 22. 플럭스
30. 밀폐층부
31. 하부 베이스 필름 32. 상부 베이스 필름
100. 압착부재 110. 배기구

Claims (12)

  1. 이격하여 배치된 금속 단자시트 사이에, 상기 각 금속 단자시트의 내측벽을 내벽의 일부로 하는 성형틀을 형성하는 성형틀 형성공정과;
    열간 가열을 실시하여, 예열된 금속 단자시트 사이에 형성된 성형틀 내에 가용 합금물이 열간 용융된 용융 합금물을 형성하는 용융 합금물 형성공정; 및
    상기 열간 용융된 용융 합금물을 압착부재를 통해 압축시켜, 성형틀 내에 용융 합금물이 시트형으로 성형된 가용 합금시트를 일체로 성형하는 가용 합금시트 성형공정을 포함하여 구성되고,
    상기 성형틀은,
    하부 베이스 필름에 한 쌍의 금속 단자시트를 이격되게 배치한 다음, 하부 베이스 필름에 이격하여 배치된 한 쌍의 금속 단자시트의 양측편에 차폐가드를 배치하여 형성되고,
    상기 성형틀을 형성하는 금속 단자시트의 내측단에는 하향 절입된 절입 단차구간이 형성되어, 상기 용융 합금물 형성공정에 생성된 용융 합금물은 표면장력에 의해 절입 단차구간의 상부면과 내측면에 각각 열간 융착되는 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 용융 합금물 형성공정에서, 용융 합금물은 가용 합금물을 성형틀 내에 충진한 다음, 열간 가열을 통해 가용 합금물이 용융시켜 용융 합금물을 성형틀 내에 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 용융 합금물 형성공정에서, 열간 가열을 통해 금속 단자시트가 예열된 성형틀 내에 열간 용융된 용융 합금물을 주입하여, 성형틀 내에 열간 용융된 용융 합금물을 충진하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 용융 합금물 형성공정에서 성형틀 내에서 열간 용융된 용융 합금물은, 표면장력에 의해 예열된 성형틀의 내벽에 열간 융착하여 형성되고,
    상기 가용 합금시트 성형공정에서, 성형틀의 내벽에 열간 융착된 용융 합금물은 압착부재에 의한 압착에 의해 성형틀 내로 유동하여서, 시트형의 가용 합금시트로 성형되는 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 상기 압착부재에는 성형틀 내에 잔류된 공기를 성형틀에서 배출하는 배기구조가 형성되어,
    상기 압착부재에 의한 압착에 의해 성형틀 내에 잔류된 공기는 배기되면서 용융 합금물은 공기가 배기된 성형틀 내로 유동하여 가용 합금시트로 성형되도록 구성한 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 절입 단차구간은 금속 단자시트의 표면에 보조필름을 단차구조로 접합시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 가용 합금시트 성형공정에 의해 성형틀의 하부층에는 가용 합금시트가 형성되고, 상기 하부층에 가용 합금시트가 형성된 성형틀의 상부층에는 과열에 의해 용융하여 구형으로 응집되는 가용 합금시트의 응집공간인 유동 공간부가 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 유동 공간부에는 용융된 가용 합금시트의 유동성을 증진시키는 플럭스가 충진하여 형성된 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
  11. 제 1항 내지 제 4항 및 제 7항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 의해 제조된 시트형 퓨즈 성형체와, 상기 퓨즈 성형체를 구성하는 가용 합금시트와 상기 가용 합금시트의 양단과 열간 융착하여 연결된 금속 단자시트의 내측부에 밀폐층부를 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 시트형 온도퓨즈.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 시트형 퓨즈 성형체의 양측편에는 차폐가드가 배치되어 차폐가드에 의해 퓨즈 성형체의 상부면과 하부면에는 평면의 접합면이 각각 형성되고,
    상기 밀폐층부를 형성하는 각 필름은, 차폐가드에 의해 형성된 평면의 접합면을 통해 퓨즈 성형체의 상부면과 하부면에 평면 접착되는 것을 특징으로 하는 시트형 온도퓨즈.
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