KR20150038119A - 전선 퓨즈 - Google Patents

Abstract

전선 퓨즈(1)는 히트 스팟(11)을 가지는 전선부(10)와, 전선부(10)를 피복하는 피복재(20)를 구비한다. 피복재(20)는 히트 스팟(11)의 양 외측의 위치에서 전선부(10)를 향하여 돌출되어 전선부(10)에 맞닿는 돌기부(21)를 구비하고, 돌기부(21)에 의해 히트 스팟(11)과 피복재(20)가 이간된다.

Description

전선 퓨즈{ELECTRICAL WIRING FUSE}

본 발명은 정격 이상의 전류가 통전되면 차단하는 전선 퓨즈에 관한 것이다.

종래부터, 전선에 정격 이상의 전류(소위, 과전류)가 통전되면 전선의 통전을 차단하는 전선 퓨즈에 대해서, 다양한 제안이 이루어지고 있다.

예를 들면, 도전성의 전선부(소위, 접속용 전선)와, 전선부를 피복하는 절연성의 피복재를 구비한 전선 퓨즈가 개시되어 있다(일본 공개특허공보 평8-190809호 참조). 전선부는 전선부의 일부가 세경화(細徑化)된 히트 스팟을 가지고 있다. 히트 스팟은 전선부의 다른 개소보다 단면적이 작게 형성되어 있다.

이와 같은 전선 퓨즈는 양 단말에 설치된 단자를 통하여 전원측과 부하측의 회로에 개재하도록 되어 있다. 그리고, 전선 퓨즈에서는 전선부에 과전류가 통전되면, 히트 스팟이 다른 개소보다 쥴 발열량이 많아지기 때문에, 이 히트 스팟이 용단(溶斷)하여, 전선 퓨즈의 통전을 차단할 수 있다.

일본 공개특허공보 평8-190809호

그러나, 상기 서술한 종래의 전선 퓨즈에서는, 히트 스팟에 피복재가 밀착하여 피복되어 있기 때문에, 히트 스팟에 발생한 열이 피복재에 전달된다. 이 때문에, 히트 스팟에 발생한 열에 의해 피복재가 용손(溶損)되어버린다는 문제가 있었다. 또, 히트 스팟의 온도 상승에 시간이 걸려, 히트 스팟이 용단할 때까지의 시간이 늦어져버린다. 즉, 히트 스팟의 용단 특성이 악화되어버린다.

그래서, 본 발명은 피복재의 용손을 방지함과 아울러, 히트 스팟의 용단 특성의 악화를 방지할 수 있는 전선 퓨즈의 제공을 목적으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 우선, 본 발명의 제1 특징은, 히트 스팟을 가지는 전선부와, 상기 전선부를 피복하는 피복재를 구비한 전선 퓨즈로서, 상기 피복재는 상기 히트 스팟의 양 외측의 위치에서 상기 전선부를 향하여 돌출되어 상기 전선부에 맞닿는 돌기부를 구비하고, 상기 돌기부에 의해 상기 히트 스팟과 상기 피복재가 이간되는 것을 요지로 한다.

이러한 특징에 의하면, 피복재에 설치된 돌기부에 의해 히트 스팟과 피복재가 이간된다. 이것에 의해, 히트 스팟에 피복재가 밀착되어 있는 경우에 비해, 히트 스팟에 발생한 열이 피복재에 전달되기 어려워진다. 이 때문에, 피복재의 용손을 방지할 수 있다.

또, 히트 스팟의 온도 상승에 시간이 걸리지 않아, 히트 스팟이 용단할 때까지의 시간이 늦어지는 것도 방지할 수 있다. 즉, 전선부가 용단하는 시간이 빨라져, 히트 스팟의 용단 특성의 악화를 방지할 수 있다. 이 결과, 특히, 레이어 쇼트시에 있어서 전선부에 장시간(예를 들면, 1800s) 과전류가 흘렀을 때, 전선 퓨즈에 접속된 회로 등이 발연·발화되는 시간에 대하여 전선부가 용단하는 시간이 빨라지기 때문에, 전선 퓨즈에 접속된 회로 등이 발연·발화되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제2 특징은, 본 발명의 제1 특징에 따른 전선 퓨즈로서, 상기 돌기부는 상기 피복재의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 복수 배치되는 것을 요지로 한다.

이러한 특징에 의하면, 돌기부는 피복재의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 복수 배치된다. 이것에 의해, 돌기부가 피복재의 전체 둘레에 배치되는 경우에 비해, 전선부와 돌기부와의 접촉 면적을 저감할 수 있다. 이 때문에, 전선부에 발생한 열이 피복재에 전달되기 어려워져, 피복재의 용손을 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 제3 특징은, 본 발명의 제1 또는 제2 특징에 따른 전선 퓨즈로서, 상기 돌기부는 상기 전선부의 양단부와 상기 히트 스팟의 양측부에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 것을 요지로 한다.

이러한 특징에 의하면, 돌기부는 전선부의 양단부와 히트 스팟의 양측부에 각각 배치된다. 이것에 의해, 히트 스팟과 피복재가 접촉하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 이 때문에, 피복재의 용손을 방지함과 아울러, 히트 스팟의 용단 특성의 악화를 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 제4 특징은, 본 발명의 제1 내지 제3 특징에 따른 전선 퓨즈로서, 상기 히트 스팟에는 상기 전선부보다 융점이 낮은 금속으로 이루어지는 저융점 금속이 설치되는 것을 요지로 한다.

이러한 특징에 의하면, 히트 스팟에는 저융점 금속이 설치된다. 이것에 의해, 레이어 쇼트시에 있어서 전선부에 과전류가 흘렀을 때, 저융점 금속이 히트 스팟에 확산되고, 히트 스팟의 저항값이 증가하여 온도가 상승한다. 이 때문에, 레이어 쇼트시에 있어서 히트 스팟(11)이 확실하게 용단되어, 전선부의 통전을 차단할 수 있다.

본 발명의 특징에 의하면, 피복재의 용손을 방지함과 아울러, 히트 스팟의 용단 특성의 악화를 방지할 수 있는 전선 퓨즈를 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 따른 전선 퓨즈(외장 테이프 이외)를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 전선 퓨즈를 나타내고, (a)는 평면도, (b)는 측면도, (c)는 (b)의 A-A선 단면도, (d)는 (b)의 B-B선 단면도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 전선부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 실시형태에 따른 전선부를 나타내고, (a)는 평면도, (b)는 측면도, (c)는 C-C선 단면도이다.
도 5는 본 실시형태에 따른 피복재를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 실시형태에 따른 피복재를 나타내고, (a)는 전개 평면도, (b)는 전개 측면도, (c)는 D-D선 단면도, (d)는 E-E선 단면도이다.
도 7의 (a) 내지 (d)는 본 실시형태에 따른 전선 퓨즈의 제조 과정을 나타내는 사시도이다.
도 8은 변경예에 따른 전선 퓨즈를 나타내는 사시도이다.

다음에, 본 발명에 따른 전선 퓨즈의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다. 단, 도면은 모식적인 것이며, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 것에 유의해야 한다. 따라서, 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 한다. 또, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함될 수 있다.

(전선 퓨즈의 구성)

우선, 본 실시형태에 따른 전선 퓨즈(1)의 구성에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 실시형태에 따른 전선 퓨즈(1)(외장 테이프(30) 이외)를 나타내는 도면이다. 도 3 및 도 4는 본 실시형태에 따른 전선부(10)를 나타내는 도면이다. 도 5 및 도 6은 본 실시형태에 따른 피복재(20)를 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 전선 퓨즈(1)는 전원측과 부하측의 회로에 개재하도록 되어 있다. 전선 퓨즈(1)는 가용체로서의 전선부(10)와, 전선부(10)를 피복하는 피복재(20)와, 피복재(20)의 주위를 피복하는 외장 테이프(30)와, 전선부(10)에 부착되는 저융점 금속(40) 및 한 쌍의 둥근형 단자(50)를 구비하고 있다.

도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 전선부(10)는 복수개의 구리선이 꼬아지는 것에 의해 형성되어 있다. 이 전선부(10)의 중앙 개소(즉, 전선부(10)의 길이 방향의 중앙)에는 전선부(10)의 다른 개소보다 단면적이 작은 히트 스팟(11)이 설치되어 있다.

도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 피복재(20)는 폴리프로필렌(PP) 등의 수지 등에 의해 형성되어 있다. 피복재(20)는 히트 스팟(11)의 양 외측의 위치에서 전선부(10)를 향하여 돌출되어 전선부(10)에 맞닿는 돌기부(21)를 구비하고, 돌기부(21)에 의해 히트 스팟(11)과 피복재(20)가 이간된다. 돌기부(21)는 피복재(20)의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 복수 배치되어 있다. 돌기부(21)는 전선부(10)의 양단부(각 둥근형 단자(50)에 가까움)에 배치되어 있다.

저융점 금속(40)은 전선부(10)보다 융점이 낮은 금속(예를 들면, 주석 또는 그 합금)에 의해 형성되어 있다. 저융점 금속(40)은 히트 스팟(11)에 재치된 상태에서, 열이 작용(부여)됨으로써 융해되어, 히트 스팟(11)에 용착된다.

각 둥근형 단자(50)는 전선부(10)의 양 단말에 부착되어 있고, 전원측과 부하측의 회로에 각각 접속된다. 각 둥근형 단자(50)는 단자 본체(51)와, 단자 본체(51)에 연결되어 전선부(10)의 단말을 스웨이징(加締) 고정하는 스웨이징편(加締片)(52)(가용체 스웨이징편(52A) 및 피복재 스웨이징편(52B))을 구비하고 있다. 단자 본체(51)에는 부착 구멍(53)이 개구되어 있다.

(전선 퓨즈의 제조 방법)

다음에, 상기 서술한 전선 퓨즈(1)의 제조 방법에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 7은 본 실시형태에 따른 전선 퓨즈(1)의 제조 과정을 나타내는 사시도이다.

우선, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 피복재(20)의 양측부에 돌기부(21)를 형성한다. 다음에, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 돌기부(21)가 내측이 되도록 피복재(20)를 둥글게 하여 통형상으로 형성한다. 다음에, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 전선부(10)의 주위를 덮도록 피복재(20)를 부착한다. 그 후, 도 7(d)에 나타내는 바와 같이, 피복재(20)의 주위에 테이프를 둘러 감는다. 이것에 의해, 전선 퓨즈(1)가 제조된다.

이와 같이 제조된 전선 퓨즈(1)에 정격 이상의 전류(소위, 과전류)가 통전되면, 저융점 금속(40)이 히트 스팟(11)에 확산되고, 이것에 의해 히트 스팟(11)의 저항값이 증가하여 온도가 상승한다. 그리고, 히트 스팟(11)은 원래의 저항값이 다른 개소보다 크기 때문에, 저융점 금속(40)의 확산에 의한 저항 증가와 더불어 다른 개소보다 크게 발열하여, 히트 스팟(11)이 용단하고, 전선부(10)의 통전이 차단된다.

(작용·효과)

이상 설명한 본 실시형태에서는, 피복재(20)에 설치된 돌기부(21)에 의해 히트 스팟(11)과 피복재(20)가 이간된다. 이것에 의해, 히트 스팟(11)에 피복재(20)가 밀착되어 있는 경우에 비해, 히트 스팟(11)에 발생한 열이 피복재(20)에 전달되기 어려워진다. 이 때문에, 피복재(20)의 용손을 방지할 수 있다.

또, 히트 스팟(11)의 온도 상승에 시간이 걸리지 않아, 히트 스팟(11)이 용단할 때까지의 시간이 늦어지는 것도 방지할 수 있다. 즉, 전선부(10)가 용단하는 시간이 빨라져, 히트 스팟(11)의 용단 특성의 악화를 방지할 수 있다. 이 결과, 특히, 레이어 쇼트시에 있어서 전선부(10)에 장시간(예를 들면, 1800s) 과전류가 흘렀을 때, 전선 퓨즈(1)에 접속된 회로 등이 발연·발화되는 시간에 대하여 전선부(10)가 용단하는 시간이 빨라지기 때문에, 전선 퓨즈(1)에 접속된 회로 등이 발연·발화되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시형태에서는, 돌기부(21)는 피복재(20)의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 복수 배치된다. 이것에 의해, 돌기부(21)가 피복재(20)의 전체 둘레에 배치되는 경우에 비해, 전선부(10)와 돌기부(21)의 접촉 면적을 저감할 수 있다. 이 때문에, 전선부(10)에 발생한 열이 전선부(10)에 전달되기 어려워져, 전선부(10)의 용손을 확실하게 방지할 수 있다.

본 실시형태에서는, 돌기부(21)는 전선부(10)의 양단부에 배치된다. 이것에 의해, 전선부(10)의 양단부 사이에 설치된 히트 스팟(11)과 피복재(20)를 확실하게 이간할 수 있다. 이 때문에, 피복재(20)의 용손을 방지함과 아울러, 히트 스팟(11)의 용단 특성의 악화를 확실하게 방지할 수 있다.

본 실시형태에서는, 히트 스팟(11)에는 저융점 금속(40)이 설치된다. 이것에 의해, 레이어 쇼트시에 있어서 전선부(10)에 과전류가 흘렀을 때, 저융점 금속(40)이 히트 스팟(11)에 확산되고, 히트 스팟(11)의 저항값이 증가하여 온도가 상승한다. 이 때문에, 레이어 쇼트시에 있어서 히트 스팟(11)이 확실하게 용단되어, 전선부(10)의 통전을 차단할 수 있다.

(3) 변경예

다음에, 상기 서술한 실시형태에 따른 전선 퓨즈(1)의 변경예에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 8은 변경예에 따른 전선 퓨즈(1)를 나타내는 사시도이다.

상기 서술한 실시형태에서는, 돌기부(21)는 전선부(10)의 양단부(각 둥근형 단자(50)에 가까움)에 배치되어 있다. 이것에 대하여, 변경예에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 돌기부(21)는 전선부(10)의 양단부(각 둥근형 단자(50)에 가까움)와, 히트 스팟(11)의 양측부(즉, 히트 스팟(11)의 근방)에 각각 배치되어 있다. 또한, 도 8에서는, 히트 스팟(11)의 양측부에 배치된 돌기부(21)는 각각 1개 설치되어 있지만, 반드시 1개일 필요는 없고, 복수 설치되어 있어도 된다.

이와 같은 변경예에서는, 돌기부(21)는 전선부(10)의 양단부와 히트 스팟(11)의 양측부에 각각 배치된다. 이것에 의해, 히트 스팟(11)과 피복재(20)가 접촉하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 이 때문에, 피복재(20)의 용손을 방지함과 아울러, 히트 스팟(11)의 용단 특성의 악화를 확실하게 방지할 수 있다.

(그 밖의 실시형태)

상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 실시형태를 통하여 본 발명의 내용을 개시했지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시형태, 실시예 및 운용기술이 명확하게 된다.

예를 들면, 본 발명의 실시형태는 다음과 같이 변경할 수 있다. 구체적으로는 히트 스팟(11)은 전선부(10)의 다른 개소보다 작은 단면적인 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 전선부(10)의 다른 개소와 동등한 단면적이어도 된다. 또한, 히트 스팟(11)의 구성이나 배치 개소에 대해서는, 실시형태에서 설명한 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 히트 스팟(11)에 저융점 금속(40)이 설치되어 있지 않아도 된다. 또, 히트 스팟(11)이 어느 하나의 둥근형 단자(50)에 가깝게 설치되어 있어도 된다.

또, 돌기부(21)는 피복재(20)의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 복수 배치되어 있는 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 피복재(20)의 둘레 방향을 따라 환형상으로 설치되어 있어도 된다. 또한, 돌기부(21)의 형상이나 개수, 배치 개소에 대해서는, 실시형태에서 설명한 것에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이, 본 발명은 여기서는 기재하고 있지 않는 다양한 실시형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기 서술한 설명으로부터 타당한 특허청구의 범위에 따른 발명특정사항에 의해서만 정해진다.

(산업상 이용가능성)

본 발명에 의하면, 피복재의 용손을 방지함과 아울러, 히트 스팟의 용단 특성의 악화를 방지할 수 있는 전선 퓨즈를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 히트 스팟을 가지는 전선부와, 상기 전선부를 피복하는 피복재를 구비한 전선 퓨즈로서,
   상기 피복재는 상기 히트 스팟의 양 외측의 위치에서 상기 전선부를 향하여 돌출되어 상기 전선부에 맞닿는 돌기부를 구비하고, 상기 돌기부에 의해 상기 히트 스팟과 상기 피복재가 이간되는 전선 퓨즈.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 돌기부는 상기 피복재의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 복수 배치되는 것을 특징으로 하는 전선 퓨즈.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 돌기부는 상기 전선부의 양단부와 상기 히트 스팟의 양측부에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 전선 퓨즈.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 히트 스팟에는 상기 전선부보다 융점이 낮은 금속으로 이루어지는 저융점 금속이 설치되는 것을 특징으로 하는 전선 퓨즈.

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