KR101954888B1

KR101954888B1 - 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 통해 제조된 퓨즈 성형체를 구비한 시트형 온도퓨즈

Info

Publication number: KR101954888B1
Application number: KR1020170074844A
Authority: KR
Inventors: 이율우
Original assignee: 이율우
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2019-05-17
Also published as: KR20180136207A

Abstract

본 발명은 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 통해 제조된 퓨즈 성형체를 구비한 시트형 온도퓨즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가용 합금시트와 금속 시트단자 사이의 안정된 연결상태가 확보된 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 통해 제조된 퓨즈 성형체를 구비한 시트형 온도퓨즈에 관한 것이다.

Description

시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 통해 제조된 퓨즈 성형체를 구비한 시트형 온도퓨즈{Method of manufacturing a sheet type fuse molded body, and a sheet type thermal fuse consisting of fuse molded body manufacturing of them}

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 특허 제0540579호 공보에는, 도 12에서 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)를 제안하고 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, 금속 시트판에 가용 합금시트를 독특한 열간 융착공정을 통해 형성한 다음, 상기 금속 시트판을 가용 합금시트를 기준으로 절취하여 분할시켜서, 가용 합금시트에 의해 한 쌍의 금속 시트단자가 융착하여 연결된 형태의 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 통해 제조된 퓨즈 성형체를 구비한 시트형 온도퓨즈를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법은,

금속 시트판에 성형틀을 형성하는 성형틀 형성공정과;

상기 금속 시트판을 가열시켜, 예열된 금속 시트판 내에 형성된 성형틀에 가용 합금물이 열간 용융된 용융 합금물을 형성하는 용융 합금물 형성공정과;

상기 열간 용융된 용융 합금물을 압착부재를 통해 압착시켜, 성형틀 내에 용융 합금물이 열간 융착에 의해 시트형으로 성형된 가용 합금시트를 일체로 형성하는 가용 합금시트 성형공정; 및

상기 금속 시트판의 성형틀을 가용 합금시트를 기준으로 절취 분할시켜, 한 쌍의 금속 시트단자가 가용 합금시트에 의해 융착된 시트형의 퓨즈 성형체를 성형하는 절취 분할공정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 용융 합금물 형성공정에서 성형틀 내에서 열간 용융된 용융 합금물은, 표면장력에 의해 예열된 금속 시트판의 성형틀의 내측 가장자리부에 융착하여 형성되고,

상기 가용 합금시트 성형공정에서, 성형틀의 내측 가장자리부에 융착된 용융 합금물은 압착부재에 의한 압착에 의해 성형틀의 내로 유동하여서, 시트형의 가용 합금시트로 성형된다.

보다 바람직하게는, 상기 성형틀은 금속 시트판에 성형공을 관통되게 형성하고, 상기 성형공이 형성된 금속 시트판의 저면에 하부 베이스 필름을 적층시켜서, 하부 베이스 필름에 의해 성형공의 바닥이 밀폐된 성형틀을 형성하도록 구성된다.

그리고, 상기 성형틀의 내측 테두리부에는 하향 절입된 절입 단차림이 형성되어, 상기 용융 합금물은 표면장력에 의해 절입 단차림의 상부면과 내측면에 각각 열간 융착하여 형성된다.

또한, 상기 압착부재에는 성형틀 내에 잔류된 공기를 성형틀에서 배출하는 배기구조가 형성되어, 압착부재에 의한 압착에 의해 성형틀 내에 잔류된 공기는 배기되면서 용융 합금물은 공기가 배기된 성형틀 내로 유동하여 가용 합금시트로 성형되도록 구성한다.

한편, 본 발명에 따른 시트형 온도퓨즈는,

본 발명에 의해 제조된 시트형 퓨즈 성형체의 가용 합금시트와 상기 가용 합금시트의 양단과 열간 융착하여 연결된 금속 단자시트의 내측부에 밀폐층부를 형성한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 밀폐층부는 시트형 퓨즈 성형체의 저면에 적층되는 하부 밀폐필름과, 상기 시트형 퓨즈 성형체의 상부면에 적층되게 형성되어 하부 밀폐필름과 융착되는 상부 밀폐필름을 포함하여 구성된다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 금속 시트단자 사이에 가용 합금시트를 열간 성형하여, 열기가 외부에서 제공되거나 저항 발열에 의해 과열이 이루어지면 가용 합금물이 용단되어서 회로가 차단되도록 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법과, 이를 구비한 시트형 온도퓨즈를 제안하고 있다.

본 발명에서는 금속 시트판에 형성된 성형틀 내에 가용 합금물을 용융시켜, 성형틀의 내측 테두리부에 용융된 가용 합금물이 표면장력에 의해 융착된 용융 합금물을 형성하고, 상기 용융 합금물을 압착시켜 성형틀 내에 시트형의 가용 합금시트를 형성하고 있다.

특히, 본 발명에서는 상기 성형틀의 내측 테두리부에 절입 단차림을 형성하고 있다.

따라서, 내측 테두리부에 형성된 절입 단차림에 의해 용융된 가용 합금물의 충분한 융착면적 및 융착공간이 제공되고, 특히 압착부재를 통한 압착에 의해 성형틀의 하부층에는 가용 합금시트가 성형되고 상부층에는 유동 공간부가 형성된다.

또한, 본 발명은 압착부재를 통한 용융 합금물의 압착과정에 성형틀 내에 잔류된 공기를 배기하는 배기구조가 형성되어, 압착부재를 통한 압착에 의해 용융 합금물은 성형틀 내로 신속히 유동하여 시트형의 가용 합금시트로 정형화되게 성형된다.

그리하여, 본 발명에 의해 제조된 시트형 퓨즈 성형체, 및 이를 포함한 온도퓨즈는 금속 시트단자와 가용 합금시트 사이의 연결상태가 형성되어 외부 충격이나 굽힘 등에 의해 금속 시트단자와 가용 합금시트 사이가 물리적으로 단선되는 현상을 방지되고, 또 두께가 얇은 시트형으로 제작되어 설치면이 곡면을 형성하거나 협소한 설치공간을 갖는 초슬림한 전자제품에도 설치 및 적용이 가능하다.

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 11은 본 발명에서 바람직한 실시형태로 제안하고 있는 시트형 온도퓨즈의 제조과정을 순차적으로 보여주는 것이고,
도 12는 종래 시트형 온도퓨즈의 단면 구성을 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.

먼저, 본 발명에 따른 시트형 온도퓨즈(1, 1')는 외부에서 가해지는 열기나 과전류에 의한 저항 발열에 의해 설정이상의 온도로 가열되면 금속 시트단자(10A, 10B) 사이에 형성된 가용 합금시트(20)가 열간 용융되면서 단선되어, 과열 발생시 전류를 차단하는 전기 안전 부품이다.

그리고, 본 발명에 의해 제조되는 시트형 온도퓨즈(1, 1')용 퓨즈 성형체(F)는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 한 쌍의 금속 시트단자(10A, 10B) 사이에 가용 합금시트(20)가 형성된 형태로 이루어지며, 본 발명에서는 상기 퓨즈 성형체(F)의 가용 합금시트(20)와 금속시트 단자(10A, 10B)의 내측부위를 밀폐층부(30)를 통해 밀폐시켜 시트형 온도퓨즈(1, 1')를 형성하고 있다.

상기 시트형 온도퓨즈(1, 1')는 도 1에서 보는 바와 같이 하나의 퓨즈 성형체(F)로 구성될 수도 있고, 도 2와 같이 복수의 퓨즈 성형체(F)가 직렬된 연결된 패드형으로 구성되어 기기에 내장되거나 표면에 부착되어서 외부 열기에 의해 단선되도록 구성할 수도 있다.

특히, 본 발명에서는 이격된 금속 시트단자들 사이에 성형된 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 용융시켜 시트형으로 성형한 가용 합금시트(20)를 일체로 형성함으로써, 열간 용융 성형에 의해 금속 시트단자(10A, 10B) 사이에 가용 합금시트(20)가 일체로 형성된 시트형 퓨즈 성형체(F)를 구현하고 있다.

그리고, 상기 가용 합금시트(20)는 열간 성형을 통해 금속 시트단자(10A, 10B)와 수평으로 배열된 상태로 성형되어 금속 시트단자(10A, 10B)의 표면에 돌출되지 아니하며, 상기 시트형 퓨즈 성형체(F)를 포함하는 시트형 온도퓨즈(1, 1')는 0.1mm 내지 1mm의 초슬림한 두께를 갖는다.

따라서, 본 발명에 따른 시트형 온도퓨즈(1, 1')는 F-PCB와 같이 얇은 시트형으로 이루어져 제품에 형성된 좁은 설치공간에서도 설치가 가능하고, 또 제품의 표면에 다양한 형태로 접합 등을 통해 고정되어, 제품 자체에서 생성된 열기나 자체 저항 발열작용에 의해 생성된 열기에 의해 과열이 발생되면, 회로를 단선하여 해당 제품의 전기적 안전성을 확보한다.

한편, 본 발명에 따른 온도퓨즈의 시트형 퓨즈 성형체(F)의 제조방법은, 금속 시트판(10)에 성형틀(12)을 형성하는 성형틀 형성공정과; 상기 성형틀(12) 내에 가용 합금물(20a)을 투입하는 가용 합금물 충진공정과; 상기 성형틀(12) 내에 가용 합금물(20a)을 충진시킨 금속 시트판(10)을 가열시켜, 표면장력에 의해 열간 용융된 가용 합금물(20a)이 예열된 금속 시트판(10)의 성형틀(12) 내측 테두리부에 열간 융융하여 융착된 용융 합금물(20b)을 형성하는 용융 합금물 형성공정과; 상기 열간 용융된 용융 합금물(20b)을 압착부재(100)를 통해 압착시켜, 성형틀(12)의 내측 테두리부에 열간 융착하여 형성된 용융 합금물(20b)을 성형틀(12) 내로 유동시켜, 성형틀(12) 내에 용융 합금물(20b)이 열간 융착에 의해 시트형으로 성형된 가용 합금시트(20)를 일체로 형성하는 가용 합금시트 성형공정; 및 상기 금속 시트판(10)의 성형틀(12)을 가용 합금시트(20)를 기준으로 절취 분할시켜, 한 쌍의 금속 시트단자(10A, 10B)가 가용 합금시트(20)에 의해 융착된 시트형의 퓨즈 성형체(F)를 성형하는 절취 분할공정을 포함한다.

특히, 본 발명에서는 금속 시트판(10)에 성형틀(12)을 형성한 다음, 상기 성형틀(12) 내에 가용 합금물(20a)을 충진 및 가열을 통해 용융시켜, 예열된 성형틀(12)의 내측 테두리부에 열간 용융된 가용 합금물(20a)이 융착된 용융 합금물(20b)을 1차적으로 형성한 다음, 상기 용융 합금물(20b)을 압착부재(100)를 통해 압착하여 압착에 의해 성형틀(12) 내로 유동된 용융 합금물(20b)이 시트형으로 성형된 가용 시트부재(20)를 일체로 형성하고 있다.

한편, 도 4 내지 도 11은 본 발명에서 바람직한 실시형태로 제안하고 있는 시트형 온도퓨즈의 제조과정을 순차적으로 보여주는 것으로, 하기에서는, 도 4 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 시트형 퓨즈 성형체 제조방법을 각 공정별로 상술하기로 한다.

[ 성형공 형성공정]

본 공정에서는 도 4에서 보는 바와 같이 금속 시트판(10)에 상하 관통된 성형공(11)을 형성하는 공정으로, 상기 금속 시트판(10)은 얇은 두께의 동판이나 알루미늄 등이 채택되며, 상기 성형공(11)은 프레스 가공, 레이저 가공, 와이어 커팅 가공 등 다양한 가공방식으로 형성된다.

본 실시예에서는 전폭의 금속 시트판(10)에 복수의 성형공(11)들을 등간격으로 형성하여, 후술되는 절취 분할공정을 통해 금속 시트판(10)을 절개시켜 분할시켜서 하나의 금속 시트판(10)을 통해 복수의 퓨즈 성형체(F)들을 일괄하여 제조하도록 한다.

그리고, 상기 성형틀(12)을 형성하는 성형공(11)의 내측 테두리부에는 절입 단차림(12a)을 형성하여, 성형틀(12) 내에서 열간 융착하여 성형된 가용 합금시트(20)는 성형틀(12)의 내측 테두리부에 안정된 융착상태를 형성하고, 또 가용 합금시트(20)의 상부에는 유동 공간부(13)가 형성되도록 한다.

여기서, 상기 절입 단차림(12a)은 도 1b와 같이 프레스 등을 통한 성형공(11)의 천공 가공시 성형공(11)의 내측 테두리부를 국부적으로 압착시켜 형성, 즉 금속 시트판(10)을 직접적으로 가압하여 성형할 수도 있고, 후술되는 바와 같이 보조필름(14)을 통해서도 형성이 가능하다.

[ 성형틀 형성공정]

본 공정에서는 도 5와 같이 상기 복수의 성형공(11)들이 형성된 금속 시트판(10)의 저면에 하부 베이스 필름(31)을 적층되게 배치하여, 하부 베이스 필름(31)을 통해 금속 시트판(10)에 형성된 성형공(11)의 바닥을 폐쇄시켜 바닥이 폐쇄된 성형공(11)으로 이루어진 성형틀(12)을 형성한다.

여기서, 상기 하부 베이스 필름(31)은 후술되는 가용 합금물 보다 상대적으로 용융온도가 높은 열가소성, 또는 열경화성 수지로 제작되고, 본 실시예에서는 PET 재질로 이루어진 하부 베이스 필름(31)을 성형공(11)들이 형성된 금속 시트판(10)의 저면에 접착시켜 배치하고 있다.

또 다른 실시형태로, 평판의 지그 베이스(미도시)에 성형공(11)이 형성된 금속 시트판(10)을 안착시켜, 지그 베이스에 의해 금속 시트판(10)에 형성된 각 성형공(11)의 바닥이 폐쇄된 성형틀(12)을 형성하는 것도 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위로 예정하기로 한다.

그리고, 본 실시예에서는 도 5와 같이 상기 성형공(11, 성형틀(12))이 형성된 금속 시트판(10)에, 성형공(11, 성형틀(12))과 대응하여 형성되며 성형공(11, 성형틀(12)) 보다 너비가 넓은 단차 형성공(14a)이 형성된 보조필름(14)을 적층시켜서, 상기 소정의 두께를 갖는 보조필름(14)에 의해 성형공(11, 성형틀(12))의 내측 테두리부에 절입 단차림(12a)을 형성하고 있다.

본 실시예에서는 PET 재질로 이루어진 보조 필름(14)을 성형공(11)들이 형성된 금속 시트판(10)의 상부면에 접착시켜, 상대적으로 너비가 넓은 단차 형성공(14a)과 성형공(11, 성형틀(12)) 사이의 너비편차에 의해 성형공(11, 성형틀(12))의 내측 테두리부는 상부에 융착공간이 형성된 절입 단차림(12a)을 형성하도록 한다.

또한, 상기 성형공(11, 성형틀(12))의 내측 테두리에 형성된 절입 단차림(12a)에 융착공(12b)을 형성하여, 후술되는 용융 합금물 형성공정에서 상기 절입 단차림(12b)에 형성된 용융 합금물(20b)은 융착공(20b)에 유입하여 융착되도록 한다.

[용융 합금물 형성공정]

본 공정에서는 도 7과 같이 상기 금속 시트판(10)을 가열로 등에 투입시켜 가열하여 금속 시트판(10)을 예열하고, 성형틀(12) 내에 투입된 가용 합금물(20a)을 열간 용융시켜 성형틀 내에 용융 합금물(20b)을 형성하거나, 예열된 금속 시트판에 형성된 성형틀(12) 내에 열간 용융된 용융 합금물(20b)을 충진한다.

바람직한 실시예를 보여주는 도 6에서는, 상기 하부 베이스 필름(31), 또는 지그 베이스에 의해 성형공(11)의 바닥을 폐쇄시켜 형성된 금속 시트판(10)의 각 성형틀(12) 내에 가용 합금물(20a)을 충진한 다음, 이를 가열로에 투입시켜 성형틀 내에 가용 합금물(20a)이 열간 용융된 용융 합금물(20b)을 형성하고 있다.

본 실시예에서는 가용 합금납과 플럭스를 혼입시킨 가용 합금물(20a)을 금속 시트판(10)의 각 성형틀(12)에 충진시킨 다음, 금속 시트판(10)의 표면을 스크래퍼(S)를 통해 긁어 금속 시트판(10)의 표면을 세정하면서 각 성형틀(12) 내에 투입된 가용 합금물(20a)을 평탄시킨다.

여기서, 상기 성형틀(12) 내에 가용 합금물(20a)을 충진시킨 금속 시트판(10)의 가열온도나 가열시간 등을 포함하는 열간조건은, 성형틀(12) 내에 충진된 가용 합금물(20a)의 용융온도와, 금속 시트판(10)의 두께나 열전도률에 따라 적의 선택될 수 있다.

그리고, 상기 성형틀(12) 내에 가용 합금물(20a)을 충진시킨 금속 시트판(10)의 가열은 외부에서 열기를 제공하여 가열하는 간접 가열방식뿐 아니라, 금속 시트판에 전류를 통전시키거나, 고주파를 통해 금속 시트판과 가용 합금물(20a)을 가열하는 등 금속 시트판(10)과 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 내측 테두리부에 형성된 절입 단차림(12a)의 상부면과 내측면에 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, 내측 테두리부에 형성된 절입 단차림(12b)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 일체로 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 가열로에서 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 있으나, 필요에 따라서는 압착롤러나 스크래퍼 등로 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.

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.

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)이나 상부 밀폐필름(34) 등의 밀폐층부(30)를 통해 성형틀(12)의 상부를 폐쇄하여서, 플럭스(22)의 외부 누출을 방지한다.

[절취 분할공정]

본 공정에서는, 도 10에서 보는 바와 같이 상기 금속 시트판(10)을 가용 합금시트(20)를 중심으로 절취를 통해 분할시켜, 금속 시트판(10)이 분할하여 형성된 한 쌍의 금속 시트단자(10A, 10B)가 가용 합금시트(20)에 의해 일체로 연결된 시트형의 퓨즈 성형체(F)를 완성한다.

여기서, 상기 절취 분할공정은 유동 공간부(13) 형성공정 보다 선행하여 실시될 수 있으며, 이때 상기 상부 베이스 필름(32)은 상부 밀폐 필름(34)으로 대체하여 구성할 수 있다.

[밀폐층부 형성공정(시트형 온도퓨즈 제조공정)]

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이와 같이 성형된 시트형 퓨즈 성형체(F)에는 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 도 11에서 보는 바와 같이 시트형 퓨즈 성형체(F)의 저면과 상부면에 하부 밀폐필름(33)과 상부 밀폐필름(34)을 접착을 통해 형성하여서, 하부 밀폐필름(33)과 상부 밀폐필름(34)으로 이루어진 밀폐층부(30)를 형성하고 있다.

특히, 성형틀 형성공정에서 소정의 두께를 갖는 보조필름(14)에 의해 성형공(11, 성형틀(12))의 내측 테두리부에 절입 단차림(12a)을 형성한 경우, 도 9b에서와 같이 평면으로 접합된 밀폐층부(30)가 형성되어, 전체적으로 동일한 두께를 갖는 평판체를 형성하여 유연성 및 내구성을 갖는다.

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또 다른 실시형태에서는, 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. 시트형 온도퓨즈
10. 금속 시트판 10A, 10B. 금속 시트단자
11. 성형공 12. 성형틀
12a. 절입 단차림 12b. 융착공
13. 유동 공간부 14. 보조필름
14a. 단차 형성공 15. 평판시트
20. 가용 합금시트 20a. 가용 합금물
20b. 용융 합금물 22. 플럭스
30. 밀폐 시트층부
31. 하부 베이스 필름 32. 상부 베이스 필름
33. 하부 밀폐필름 34. 상부 밀폐필름

Claims

금속 시트판에 성형틀을 형성하는 성형틀 형성공정과;
상기 금속 시트판을 가열시켜, 예열된 금속 시트판 내에 형성된 성형틀에 가용 합금물이 열간 용융된 용융 합금물을 형성하는 용융 합금물 형성공정과;
상기 열간 용융된 용융 합금물을 압착부재를 통해 압착시켜, 성형틀 내에 용융 합금물이 열간 융착에 의해 시트형으로 성형된 가용 합금시트를 일체로 형성하는 가용 합금시트 성형공정; 및
상기 금속 시트판의 성형틀을 가용 합금시트를 기준으로 절취 분할시켜, 한 쌍의 금속 시트단자가 가용 합금시트에 의해 융착된 시트형의 퓨즈 성형체를 성형하는 절취 분할공정을 포함하여 구성되고,
상기 성형틀은,
금속 시트판에 성형공을 관통되게 형성하고, 상기 성형공이 형성된 금속 시트판의 저면에는 하부 베이스 필름을 적층시켜서, 하부 베이스 필름에 의해 성형공의 바닥이 밀폐된 성형틀을 형성하도록 구성되고,
상기 성형틀의 내측 테두리부에는,
하향 절입된 절입 단차림이 형성되어, 상기 용융 합금물 형성공정에 생성된 용융 합금물은 표면장력에 의해 절입 단차림의 상부면과 내측면에 각각 열간 융착하여 형성된 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 용융 합금물 형성공정에 성형틀 내에 열간 용융하여 형성되는 용융 합금물은, 성형틀 내에 가용 합금물을 충진시킨 다음 가열에 의해 성형틀 내에서 열간 용융하여 형성되는 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 용융 합금물 형성공정에 성형틀 내에 열간 용융하여 형성되는 용융 합금물은, 예열된 금속 시트판 내에 형성된 성형틀에, 열간 용융된 용융 합금물을 충진하여 형성되는 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 용융 합금물 형성공정에서 성형틀 내에서 열간 용융된 용융 합금물은, 표면장력에 의해 예열된 금속 시트판의 성형틀의 내측 가장자리부에 융착하여 형성되고,
상기 가용 합금시트 성형공정에서, 성형틀의 내측 가장자리부에 융착된 용융 합금물은 압착부재에 의한 압착에 의해 성형틀 내로 유동하여서, 시트형의 가용 합금시트로 성형되는 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
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제 1항에 있어서, 상기 성형틀의 내측 테두리에 형성된 절입 단차림에는 융착공이 형성되어, 상기 절입 단차림에 융착된 용융 합금물은 융착공에 유입되어 융착되도록 구성한 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 압착부재에는 성형틀 내에 잔류된 공기를 성형틀에서 배출하는 배기구조가 형성되어, 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.
제 1항에 있어서, 상기 성형공이 형성된 금속 시트판에는, 성형틀과 대응되는 위치에 형성되며 성형틀 보다 너비가 넓은 단차 형성공이 형성된 보조필름이 적층되어, 상기 성형틀의 내측 테두리부는 적층되는 보조필름의 단차 형성공을 통해 절입 단차림을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
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.
제 10항에 있어서, 상기 유동 공간부에는 용융된 가용 합금시트의 유동성을 증진시키는 플럭스가 충진하여 형성된 것을 특징으로 하는 시트형 퓨즈 성형체의 제조방법.
제 1항 내지 제 4항 및 제 7항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따라 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.
제 12항에 있어서, 상기 밀폐층부는 시트형 퓨즈 성형체의 저면에 적층되는 하부 밀폐필름과, 상기 시트형 퓨즈 성형체의 상부면에 적층되게 형성되어 하부 밀폐필름과 융착되는 상부 밀폐필름을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시트형 온도퓨즈.
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