WO1997033294A1

WO1997033294A1 - Fusible

Info

Publication number: WO1997033294A1
Application number: PCT/JP1997/000689
Authority: WO
Inventors: Hideo Ito; Tomohiro Shinzawa
Original assignee: Kabushiki Kaisha Sinzetto
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 1997-09-12
Also published as: JP3146012B2; US5994994A

Description

明細書

ヒューズ

技術分野

本発明は、ヒューズに関する。さらに詳述すると、本発明は、信頼性に優れ. 作業の自動化が容易なヒューズに関するものである。

背景技術

過電流より電気回路を保護する安全装置として，管形ヒューズがある。現在一般に使用されている管形ヒューズ 1は、 F i g . 1 1 に示すように、ガラス管 2 と、このガラス管 2内にその軸線に沿って配置されたヒューズエレメント 3と、ガラス管 2の両端部に嵌め込まれた一対のキャップ端子 4 (片側のみ図示〉より構成されている。ヒューズエレメント 3の両端は、各キャップ端子 4に設けられたエレメント挿通孔 4 aを介してガラス管 2の外側にそれぞれ突出し半田付けされている。これにより、ヒューズエレメント 3は、ガラス管 2の中心位にこのガラス管 2とは所定の間隙を存しながら、各キャップ端子 4により直接的に支持される。尚，半田付け作業後に半田 5から突出したヒューズエレメント 3の両端部 3 a (図中 2点鎖線で示される）は、ナイフ等により削り取られる。

しかしながら、この管形ヒューズ 1では、キャップ端子 4の表面に半田 5を盛つてキャップ端子 4とエレメン卜挿通孔 4 aから突出するヒューズエレメント 3 とを固定するようにしているので，作業の自動化が困難であり生産性に劣る問題を有している。即ち、外付半田の場合、ヒューズの品質を保持するためには、半田付作業に高度な技術が要求される。例えばキヤップの底面から外周面へ半田がはみ出せばヒューズホルダとの接触不良の原因となる。また、十分な強度を得るためにキヤップ端子 4のエレメン卜挿通孔 4 aの周りのキヤップ底面の全面を少しの欠けもなく半田付けされることも要求される。また、半田付け作業が一度で終わらず，欠けや不足分を補うため再度はんだこてを当てると、先に固まっていた半田が溶けてヒューズエレメント 3が弛む慮もある。このため、熟練作業者によってしか半田付け作業を行うことができず、自動化は今まで実現していない。しかし、半田付け作業時は、フラックス等の発生を伴う劣悪な作業環境となることから，作業者が不足している状況にある。また、キヤップ端子 4のエレメント挿通孔 4 aを塞ぐようにして半田付けを行うため、溶けた半田が空気を抱き込んで半田 5の内部、特にエレメント挿通孔 4 aの上に空洞部が生じて所望の強度を得ることができない場合がある。この空洞部は外観検査では検出が困難であることから、このような空洞部が存在しても、通常の過電流によるヒューズの溶断には特に問題ない。しかし，ヒューズの近くで短絡事故等が gきたときに大電流が流れて遮断した場合には、エレメントが爆発して半田を吹き破り、アーク炎やガスの噴出、あるいは金属粉体の放出を起こす處がある。

さらに、半田付け作業はガラス管 2を立てた状態で上から半田 5を盛るようにして行われるため、溶けた半田が固まる前にエレメント揷通孔 4 aから垂れてヒユーズエレメント 3を包み込み、ヒューズエレメント 3の 18出部分の長さ即ちヒユーズ長さを不均一にして溶断特性にばら付きを与えてしまうことがある。また、製造の自動化を可能とした管形ヒューズとして、 F i g . 1 2に示すタイブのものがある。この管形ヒューズ 6では、ヒューズエレメント 3の両端部分をガラス管 2の縁に沿って外側に折曲げ、ガラス管 2とキャップ端子 7 との間で挟み込んで固定構造とされている。このヒューズ構造によるとキヤップ端子 7を嵌め込むだけでヒューズエレメント 3を仮固定することができ、更にキャップ端子 7の内側に予め半田 5を盛っておけばその状態で加熱するだけで半田付けを行うことができ、ヒューズエレメント 3を固定できる。ここで、ヒューズエレメント 3は、その両端をガラス管 2の縁に引っ掛けて張り詰めた状態でキヤップ端子 7を嵌め込むようにしなければならないので、ガラス管 2の両端で互いに径方向逆向きに折り返すように折曲げられている。したがって、ヒューズエレメント 3 は、ガラス管 2に対して斜めに収容されている。

しかしながら、この管形ヒューズ 6では、ヒューズエレメント 3がガラス管 2 に対して直接接触しかつ斜めに支持されるので、ガラス管の縁の近くでヒューズエレメント 3がガラス管 2に接触する虞がある。ヒューズエレメント 3がガラス管 2に接触した場合には、ヒューズエレメント 3の熱がガラス管 2に逃げてしまレヒューズエレメント 3の溶断が遅れる虞がある。

また、キヤップ端子 7の内面とガラス管 2の端面との間に半田 5が満たされて直接固着されるので、キャップ端子 7を加熱してキヤップ端子 7の内面の半田 5 を溶かしてヒューズエレメント 3とキヤップ端子 7 とガラス管 2 とに固着する際に，ガラス管 2内が密閉されガス抜きができない。このため、ガラス管 2の内部の圧力の上昇によって溶融した半田の広がり具合が不均一となってヒューズエレメント 3に付着する位置にばら付きが生じ、ヒューズエレメント 3の露出部分の長さが不均一になって溶断特性にばら付きが生じてしまう。また、場合によっては、ガラス管 2の縁でヒューズエレメント 3に半田 5が付着せず、ヒューズエレメント 3とガラス管 2とが直接接触したままの状態、即ち半田でヒューズエレメント 3がサポートされない状態となり、ヒューズエレメント 3の折り曲げ部分を傷付けたり、金属疲労による断線を起こす原因とを与えることとなる。更に、ガラス管 2内が密閉されるため、短絡事故などによる遮断時に，エレメントの爆発に因る内圧上昇を逃がすことができず、ガラス管 2が破裂したり、キャップ端子 7が吹き飛ぶ虞がある。このため、ガラス管 2の強度やキャップ 7の接合力を相当大きなものとしなければならない。

また，ヒューズエレメント 3は、その両端をガラス管 2の縁で互いに径方向逆向きに引っ張った状態でキャップ端子 7を嵌め込むようにしてガラス管 2とキヤップ端子 7との間に挟み込んでいるので、ガラス管 2に対して大き目のキャップ端子 7が *fiいてガラス管 2に対して同心円状に配 gすることができない。特に、ヒューズエレメント 3の線径が太くなる程、その傾向が強くなる。このため、ガラス管 2に対する両側のキヤップ端子 7の位置がヒューズエレメント 3の太さの分だけそれぞれ径方向反対側にずれてしまう。このため、 F i g . 1 3に示すように，管形ヒューズ 6をヒューズクリップに装着した際、点接触となってキヤップ端子 7部分に熱が発生し、固まっていた半田 5が緩んで張り渡されていたヒューズエレメント 3を弛ませてガラス管 2に接触させるなどの溶断不良の原因となつたり、ヒューズクリップを溶融させてしまう虞がある。

さらに、 F i g . 1 1 に示す管形ヒューズ 1や F i g . 1 2に示す管形ヒユーズ 6をリード線付きヒューズとして、例えばプリント配線基板等へ実装する場合には、リフロー炉はんだ槽等に通してプリント配線基板へ半田付けされることがある。このとき、リフロー炉などの温度管理が恶いと，管形ヒューズが加熱されたときに、ヒューズエレメント 3を固着していた半田層 5が緩み，張られていたヒューズエレメント 3が弛んでガラス管 2に接触する虞がある。

本発明は、作業の自動化を容易にすると共に、信頼性に優れたヒューズを提供することを目的とする。

発明の開示

かかる目的を達成するために、本発明のヒューズは、非導電性の管状収容体と当該管状収容体の端部を塞ぐキヤップ端子との間に管状収容体に固着された内キヤップを設けると共に、当該内キヤップと管状収容体との間に当該管状収容体内を大気に通じさせる通路を設け、内キヤップの底板のほぼ中央に形成されたエレメント揷通孔を通してヒューズエレメントの端部をキャップ端子と内キャップとの間に取り出して少なくともキヤップ端子に電気的に接続する一方、キャップ端子を内キャップに固着したものである。

したがって、管状収容体の端部には二重のキヤップが嵌め込まれることになり，キャップ端子を内キャップに固着する手段例えば半田をこれらの間に広がらせることができると共に、管状収容体内を大気に通じさせて圧力上昇を防ぐ通路の形成が可能になる。しかも、キャップ端子によって内キャップとヒューズエレメン卜とを塞ぐ半田（固着部材）を覆っているので、半田に薄肉部分が生じても、遮断時の爆発エネルギで吹き飛ぶことがない。このため、製造作業の自動化に好都合になり、しかも管状収容体内の圧力上昇を防止して破損を防ぐことができる。また、ヒューズエレメントは管状収容体の両端に嵌め込まれた内キヤップの間に張られることになるが、このヒューズエレメントの両端はガラス管のほぼ中心に相当する位置に穿孔されたエレメント挿通孔を通っているので管状収容体に対して十分離れて配 eされる。このため、ヒューズエレメントを管状収容体から十分に離して配置することができるので、ヒューズエレメン卜の熱が管状収容体に逃げることがなく、ヒューズエレメントの溶断が遅れるという事態が回避され、ヒユーズの信頼性が向上する。さらに、ヒューズエレメントを管状収容体から離して配置できるので、ヒューズエレメントの組み付け時に管状収容体の端面等との接触に起因したヒューズエレメントの傷発生を防止することができ、製造工程の自動化に適したヒューズを提供することができる。 Γ)

また，本発明のヒューズの内キャップとキャップ端子とは固着手段の介在によつて固着されている。この面着手段としては、半田などのろう材及び導電性接着剤等が挙げられるが、ろう材特に半田の使用が好ましい。この場合、半田は，キヤップ端子の底にあらかじめ収められ、内キヤップに嵌め込んだ後の加熱で溶融されてキヤップ端子とヒューズエレメント及び内キヤップを相互に固着するものである，したがって、ヒューズを製造する際、ヒューズエレメントの部品を全て組み付けた後にヒータや高周波誘導加熱によって加熱するだけで半田付けを行うことができる。半田は、キャップ端子と内キャップとの間に広がるだけで、キヤップ端子；内キャップ及びヒューズエレメントを電気的に接続する。このため、作業の自動化に適したヒューズを提供することができ、生産性の向上に寄与できる。

また、本発明のヒューズのキャップ端子と内キャップとは、圧入によって接合されている。この場合、ヒューズエレメントの端部を内キャップに固定した伏態でキヤップ端子を内キヤップに圧入だけの簡単な作業でヒューズが製造される。このため，ヒューズが組立作業の自動化に適したものになって生産性の向上を容易に図ることができると共に、ヒューズの信頼性を向上させることができる。また、本発明のヒューズのヒューズエレメン卜はその端部が内キヤップの外側面に沿って折り曲げられて内キャップに掛けられて内キャップとキヤップ端子との間に介在されて固着されている。この場合、ヒューズを製造する際、ヒューズエレメン卜の端部を仮固定した状態でキヤップ端子を組み付けることが可能になる。そして、組付後、キャップ端子とヒューズエレメントとを一緒に内キャップにろう付けあるいは接着してヒューズを完成する。このため，ヒューズ組立作業の自動化が容易になり、生産性を向上できる。

また、本発明のヒューズは、ヒューズエレメントの端部が内キャップの底板とキャップとの間で挟みつけられて仮固定されている。したがって、ヒューズを製造する際、ヒューズエレメントの端部を内キャップに固定した状態でキャップ端子を組み付けることが可能になり、組付後、キャップ端子を内キャップにろう付けあるいは接着してヒューズを完成する。このため、上述の場合と同様に、作業を自動化するのが容易になり、生産性の向上を容易に図ることができる。また，本発明のヒューズは、ヒューズエレメントの端部が内キャップの底板に着されている。この固着手段としては、スポット溶接、ろう付け、レーザ溶接、導電性接着剤による接着等が挙げられるが、特にスポット溶接の適用が好ましい。この場合、各スポット電極を内キャップに当てた状態でこれら各スポット電極間に電流を流すと、ヒューズエレメン卜が内キヤップに固着されて電気的に接続される。即ち、ヒューズエレメントの内キャップへの固着が容易になり、生産性をより一層向上させることができる。スボット溶接によって固着されたヒューズェレメントと内キャップとの接合箇所は、はんだよりも高い融点であるため、はんだ槽などの熱管理が悪くはんだが緩んでも、ヒューズエレメントが弛むことはない。また、ヒューズエレメントの端部の固着する部位は、内キャップの底板であることが好ましく，中でも底板の管状収容体に向けて窪んだ傾斜面であることが好ましい。この場合、両端に内キャップが固着された管状収容体の中にヒューズエレメントを通した状態で当該管状収容体をヒューズエレメン卜に対して傾けると、ヒューズエレメントが内キャップの底板の傾斜面に当たる。即ち、ヒューズエレメントを大きく折り曲げることなく内キャップの底板に沿わせることができる。このため、ヒューズエレメントに操り返し作用する温度サイクルによってその折り曲げ部分に発生する金属疲労を抑制することができ、ヒューズの耐久性と信頼性を向上させることができる。

また、ヒューズエレメントの内キャップへの固着とキヤップ端子の内キャップへの固着を別々の手段によって行うことができる。このため、キャップ端子の内キヤップへの固着状態が緩んだ場合でもヒューズエレメントの内キャップへの固着状態は良好に維持され、ヒューズエレメン卜の弛みを防止することができる。さらに、本発明のヒューズでは、ヒューズエレメントの内キャップへの固着位匿よりも先端側の部分を内キヤップの底板の窪み付近に位置させている。したがつて、ヒューズエレメントの内キヤップへの固着位置よりも先端の部分が内キヤップの外周面とキヤップ端子の内周面との間に入り込むことがなく、内キャップとキャップ端子及びガラス管とが同心円状に配置される。このため、ヒューズをヒューズクリップに真っ直ぐに装着することができ、これらの接触面積を十分に広く確保することができて良好な通電状態を得ることができる。さらに，本発明のヒューズは、内キャップと管状収容体との間の大気に通じる通路を内キャップの底板に形成されたエレメント掙通孔を溢れた半田で密閉するようにしている。この場合、マイクロヒューズの製造を自動化できる。

図面の簡単な説明

F i g . 1 は本発明を適用した管形ヒューズの第 1の実施形態の要部を示す断面図である。 F i g . 2は本発明を適用した管形ヒューズの第 2の実施形態の要部を示す断面図である。 F i g. 3は本発明を適用した管形ヒューズの第 3の実施形態の要部を示す断面図である。 F i g . 4は本発明を適用した管形ヒューズの第 4の実施形態の要部を示す断面図である。 F i g. 5は本発明を適用したヒユーズの第 5の実施形態を示す断面図である。 F i g. 6は F i g. 5のヒユーズの製造工程の一部を示し、ガラス管及び各内キャップにヒューズエレメン卜を通した状態の概略構成図である。 F i g. 7は F i g. 5のヒューズの製造工程の一部を示し、ヒューズエレメントを内キャップにスポット溶接する状況を説明する概略構成図である。 F i g. 8は本発明を適用したヒューズの第 6の実施形態の要部を示す断面図である。 F i g. 9は本発明を適用したヒューズの第 7の実施形態の要部を示す断面図である。 F i g. 1 0は F i g. 9のヒューズの製造工程の一部を示し、ヒューズエレメントの先端を折り曲げる状況を説明する概略構成図である。 F i g. 1 1は従来の管形ヒューズの断面図である。 F i g. 1 2は従来の他の管形ヒューズの断面図である。 F i g. 1 3は F i g. 1 2の管形ヒューズをヒューズクリップに装着した状態の平面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の構成を図面に示す最良の実施の形態に基づいて詳細に説明する。 F i g. 1 に、本発明に係る管形ヒューズの第 1の実施形態を示す。この管形ヒューズ L 1 は、図示しないヒューズクリップに装着して使用する形式のもので、非導電性の管状収容体例えばガラス管 1 2と、このガラス管 1 2の両端に接着される内キャップ 1 4と、該内キャップ 1 4に嵌合されてヒューズ端子として機能するキヤップ端子（外キヤップ） 1 3とこのキヤップ端子 1 3と内キャップ 1 4 との間に両端が取り出されて内キャップ 1 4に引掛けられるヒューズエレメント 1 5及び内キヤップ 1 4とキヤップ端子 1 3とを電気的に接続する手段例えば半田 1 7とから成り、内キャップ 1 4とガラス管 1 2 との間にはガス抜き用の通路 2 2が設けられている。

つまり、内キャップ 1 4は、キャップ端子 1 3と同様に導電性のものであり，その底板 1 4 aが截頭円錐形状に成形されている。即ち、内キャップ 1 4の底板

1 4 aは、ガラス管 1 2の外側に向けて円錐状に突出している。内キャップ 1 4 のガラス管 1 2から離れた位置、即ち底板 1 4 aのほぼ中央位置には、エレメント挿通孔 1 4 bが設けられている。エレメント挿通孔 1 4 bは，ヒューズエレメント 1 5に比べて十分大きく形成されている。

この内キャップ 1 4はガラス管 1 2の端部に嵌め込まれ、接着剤 1 6で固着されている。接着剤 1 6は、ガラス管 1 2の周方向の一定範囲、例えば 3分の 2程度の範囲に塗布されている。従って、接着剤 1 6が塗布されていない部位においては、内キャップ 1 4とガラス管 1 2との間に隙間が発生し、この隙間がガラス管 1 2内を大気に通じさせるガス抜き用の通路 2 2 となる。ただし、接着剤 1 6 を塗布する範囲は上述の範囲に限るものではなく、内キャップ 1 4の脱落を防止し且つガラス管 1 2内を大気と連通させるのに十分な通路面積を得ることができれば特に限定されるものではない。また、接着剤 1 6を数力所に点状又は線状に塗布しても良いことは勿論である。

ヒューズエレメント（可溶金属線材） 1 5は、例えば、銅に銀メツキ処理を施したもので，ガラス管 1 2内に収容されている。ヒューズエレメント 1 5の端部

1 5 aは、内キャップ 1 4のエレメン卜揷通孔 1 4 bを通ってキヤップ端子 1 3 と内キャップ 1 4との間に取り出され、内キャップ 1 4の底板 1 4 aの外側面に沿って鋭角的に折り曲げられている。ヒューズエレメント 1 5としては、ヒユーズの用途に応じて種々の組成ないし構造のものが適宜選択される。

ガラス管 1 2の端部を塞ぐキヤップ端子 1 3は内キャップ 1 4に嵌め込まれ、ヒューズェレメン卜 1 5の端部 1 5 aと共に内キャップ I 4に例えば半田付けによって固着されている。即ち，キャップ端子 1 3の内側には、当該キャップ端子 1 3が内キャップ 1 4に嵌め合わされた後に加熱されて溶融し、キャップ端子 1 3と内キャップ 1 4との問に広がる半田が設けられている。これにより、ヒユーズエレメント 1 5の端部 1 5 aは、キヤップ端子 1 3及び内キヤップ 1 4に電気的に接続されている。

なお、内キヤップ 1 4及びキヤップ端子 1 3はガラス管 1 2の両端にそれぞれ嵌め込まれており、ヒューズエレメント 1 5の両端部 1 5 a . 1 5 aを支持している。また、ガラス管 1 2は、消費国あるいはユーザ一等が求める規格に合った所定の長さ及び径に設定されている。

この管形ヒューズ 1 1は，以下のようにして製造される。

先ず、ガラス管 1 2の両端部にそれぞれ内キャップ 1 4を嵌め込んで接着剤 1 6で固着する。次に、ヒューズェレメン卜 1 5を内キャップ 1 4のエレメント揷通孔 1 4 bに通し、その両端部 1 5 aを各内キャップ 1 4の円錐形の底板 1 4 a に沿って折り曲げる。このとき、ヒューズエレメント 1 5は必要な長さに予め切断されたものを用意しても良いし、連続的に引き出されたものを折り曲げ手段に切断しても良い。ヒューズエレメント 1 5はある程度の剛性を有しており、また、ほぼ V形に折り曲げられることで塑性変形するので、ヒューズエレメント 1 5は各内キャップ 1 4の間に張られた状態で仮固定される。即ち、この伏態では、ヒユーズエレメント 1 5は大きな外力を受けない限り外れることはなく、ヒューズエレメント 1 5を張ったままの状態で後述するようにキャップ端子 1 3を嵌め込むことができる，

—方、キャップ端子 1 3の内側には、予め所定量の半田 1 7を付けておく。そして、このキャップ端子 1 3をヒューズエレメント 1 5が仮固定されている内キヤップ 1 4に嵌め込み、次いでキヤップ端子 1 3の周辺を加熱する。加熱によつてキヤップ端子 1 3内の半田 1 7が溶けてキヤップ端子 1 3と内キャップ 1 4との間に広がり、キヤップ端子 1 3及びヒューズエレメント 1 5を内キャップ 1 4 に固着する。

このように、予め所定量だけ供給された半田 1 7を各部品組み付け後に外部の熱源を利用して溶かすことで半田付けが行われるので、組立作業の自動化が容易になる。また、作業を自動化した場合でも、ヒューズエレメント 1 5を各内キヤップ 1 4間に張って両端を固定しているので、ガラス管 1 2の端面との接触による傷の発生を防止することができる。更に、半田付けは，キャップ端子 1 3と内キャップ 1 4 との間の空間を満たすだけなので確実に所期の目的を達成できると共に、半田 1 7の膜に薄い部分ができても外側をキヤップ端子 1 3で覆っているので遮断爆発時に吹き飛ぶことがない。

また、内キャップ 1 4のエレメント挿通孔 1 4 bは、ヒューズェレメント 1 5 に比べて大きく形成されているので，同一の内キャップ 1 4 , キャップ端子 1 3 及びガラス管 1 2に対して、各種の太さのヒューズエレメント 1 5を使用することができる。

この管形ヒューズ 1 1では、内キャップ 1 4によってガラス管〗 2のほぼ中央にガラス管 1 2から十分に離してヒューズエレメント 1 5が配置できるため、ヒユーズエレメント 1 5とガラス管 1 2 との接触が防止され、通電時において、ヒユーズエレメント 1 5の熱がガラス管 1 2に逃げることを防止し、電流値が規定電流値に達してもヒューズエレメント 1 5が溶け切れないという事態が回避される。

また、ガラス管 1 2内は、前述したように、通路 2 2を通じて大気に連通されている。このため、管形ヒューズ 1 1に過！;流が流れヒューズエレメント 1 5が瞬時に高温になって溶断する場合（遮断爆発）に、ガラス管 1 2内の圧力が異常に上昇するのを防止し、ガラス管 1 2の破損を防ぐことができる，

また、 F i g . 2に本発明の管形ヒューズの他の実施形態を示す。この実施形態のヒューズ 1 8は、内キャップ 1 4の底板 1 4 aを截頭円錐形状に成形しないで平坦な面としたものである。この管形ヒューズ 1 8の場合，底板 1 9 aが平坦な円盤状を成す内キャップ 1 9を採用し、ヒューズエレメント 1 5の両端を直角に折り曲げて内キャップ 1 9の底板 1 9 aに引っ掛けるようにしている。ヒュ一ズエレメント 1 5は、半田 1 7の溶 K後には、内キャップ 1 9 と底板 1 9 aとキヤップ端子 1 3の底との間で挟まれる。したがって、ヒューズ実装時などにリフロー炉などの熱で半田 1 7が僅かに溶けて緩んでも、ヒューズエレメント 1 5は弛むことがない。

また、 F i g . 3に示す本発明の第 3の実施形態を示す。実施形態の管形ヒューズ 2 0は，キャップ端子 1 3を内キャップ 1 9に嵌め込む前に、ヒューズエレメント 1 5の端部 1 5 aを内キャップ 1 9の底板 1 9 aに予め固着させるようにしたものである。ヒューズエレメント 1 5の端部 1 5 aを内キャップ 1 9に固着させる方法としては，例えばィンバータスポッ卜溶接機やトランジスタスポッ卜溶接機などを使用したスポット溶接、あるいはレーザを照射した溶着、若しくは導電性接着剤を使用した接着などが実施可能である。ただし，半田 1 7の融点より高い温度まで固着状態が解除されないことが必要である。なお、図中符号 Sは、スボット溶接を行っている部位を示している。

また、キャップ端子 1 3と内キャップ 1 9 との接合は、半田付けによる必要はなく、例えば F i g. 4に示す管形ヒューズ 2 1のように、ヒューズエレメント

1 5の端部 1 5 aを底板 1 9 aにスポット溶接した内キャップ 1 9にキャップ端子 1 3を圧入によって固定するようにしても良い。この場合、上述したように内キャップ 1 9とガラス管 1 2 との間の接着剤 1 6が塗布されていない部位を通路

2 2としても良く、又は、キヤップ端子 1 3の内側面又は内キヤップ 1 9の外側面に溝を設けてキャップ端子 1 3と内キャップ 1 9との間に通路 2 2を形成しても良い。

また、上述の各内キャップ 1 4， 1 9では、底板 1 4 a, 1 9 aのほぼ中央にエレメント挿通孔 1 4 b, 1 9 bを形成しているが、エレメント挿通孔 1 4 b， 1 9 bの形成位 gは、底板 1 4 a , 1 9 aの中央に限るものではなく、ヒューズエレメント 1 5をガラス管 1 2から十分に離して配 Sすることが可能であれば、中央から倀つた位置に形成しても良いことは勿論である。

また、上述の説明では、内キャップ 1 4， 1 9にキャップ端子 1 3を固着する方法として半田付けを行っているが、半田付けに限るものではなく，硬ろう付け、導電性接着剤の使用等でも良い。即ち、内キャップ 1 4， 1 9に嵌め込む前のキヤップ端子 1 3の内側に、当該キャップ端子 1 3が内キャップ 1 4 , 1 9に嵌め込まれた後に当該キヤップ端子 1 3と内キャップ 1 4, 1 9との間に広がる硬ろうや導電性接着剤を設けても良い。

また，内キャップ 1 4, 1 9は導電性であることが好ましいが、必ずしも導電性である必要はない。

さらに. 上述の説明では、ヒューズエレメント 1 5の端部 1 5 aを半田付けによりキャップ端子 1 3及び内キヤップ 1 4に電気的に接続しているが、端部 1 5 aは少なくともキヤップ端子 1 3に電気的に接続されていれば良い。また、 F i g . 5に本発明のヒューズの第 5の実施形態を示す。この実施形態の管形ヒューズ 3 1は、内キャップ 3 4の底板 3 4 aをガラス管 3 2の内側に向けて円錐状に突出させ、内キャップ 3 4の底に窪みを設けるようにしている。即ち、各内キャップ 3 4の底板 3 4 aはガラス管 3 2内に向けて円錐状に突出しており、傾斜面 3 4 cが形成されている。ヒューズエレメント 3 5の端部 3 5 aは、この傾斜面 3 4 じに、例えばスポット溶接によって固着されている。ただし、必ずしもスポット溶接に限るものではなく、例えば導電性接着剤による接着やろう付け等であっても良い。また、ヒューズエレメント 3 5の内キャップ 3 4への固着位 S Sよりも先端側の部分は、例えば短く切断されて内キャップ 3 4の底板 3 4 aの外径よりも内側に配置されている。したがって，ヒューズエレメント 3 5 の内キャップ 3 4への固着位置 Sよりも先端側の部分は、内キャップ 3 4の外周側にはみ出すことがない。

なお、キャップ端子 3 3は、半田 3 7によって内キャップ 3 4に固着されている。ただし、キャップ端子 3 3と内キャップ 3 4との固着方法は半田 3 7に限るものではなく、導電性接着剤等を使用しても良い。ヒューズエレメント 3 5の端部 3 5 aの傾斜面 3 4 cへの固着と、キャップ端子 3 3の内キャップ 3 4への固着とを共にろう付けによって行う場合には、内キャップ 3 4とヒューズエレメント 3 5とを接合するろう材はキャップ端子 3 3と内キャップ 3 4とを接合するろぅ材よりも融点の高いものを使用することが好ましい。

このヒューズ 3 1は、例えば以下のようにして製造される。

先ず、ガラス管 3 2の両端部にそれぞれ内キャップ 3 4を嵌め込んで接着剤 3 6で固着する。この場合、内キャップ 3 4のはめ込み量を調整することで、ガラス管 3 2の長さのばら付きを吸収してヒューズ 3 1 の長さを一定にすることがでさる。

次に、ヒューズエレメント 3 5を各内キャップ 3 4のエレメント揷通孔 3 4 b 及びガラス管 3 2に通す。ヒューズエレメント 3 5は、 F i g . 6に示すように、チャック 3 9， 4 0で把持され真っ直ぐに張られている。その後、 F i g . 7に示すように、ヒューズエレメント 3 5に対してガラス管 3 2を傾け，ヒューズェレン卜 3 5を内キャップ 3 4の底板 3 4 aに沿わせるようにして当てる。この状態で --方のスポット電極 4 1 を内キャップ 3 4の外周面に、他方のスポット電極 4 2をヒューズエレメント- 3 5に当てスポット溶接を行う。これにより，ヒューズエレメント 3 5 と導電性の内キャップ 3 4とが固着され電気的に接続される。次に、ヒューズエレメント 3 5にテンションをかけた状態で、このヒューズエレメント 3 5の内キャップ 3 4への固着位置 Sよりも先端側の部分を切断する。このとき，固着位置 S寄りの部分を切断することで固着位匱 Sよりも先のヒューズエレメント 3 5部分を短くして内キャップ 3 4の底板 3 4 aの窪みの内側に配置している。しかし、これに限られるものではなく、例えば F i g . 8に示すように、ヒユーズエレメント 3 5の切断に使用するカツ夕一 4 3でヒューズエレメント 3 5を内側に折り曲げることによって固着位置 Sよりも先のヒューズエレメント部分を内キャップ 3 4の底板 3 4の外径の内側、より好ましくは底板 3 4 aの窪んだ部分に収まるようにしても良い。即ち、カッター 4 3で挟んでヒューズェレメント 3 5を折り曲げ、その後カッター 4 3でヒューズエレメント 3 5を切断する力、あるいは、先にカッター 4 3でヒューズエレメント 3 5を切断した後，当該カッター 4 3でヒューズエレメント 3 5の自由端を押して折り曲げても良い。この場合，ヒューズエレメント 3 5の先端側は、 F i g . 9に示す第 7の実施形態のように，内キャップ 3 4の底板 3 4 aの中央側に向けて折り曲げられることで底板 3 4 aの外径よりも内側に配匱され、キャップ端子 3 3が内キャップ 3 4 に対して傾くのを防止することができる。そして、ヒューズエレメント 3 5の反対側の端部 3 5 aについても同様にスポット溶接と切断を行う。

一方、キャップ端子 3 3の内側には，予め所定量の半田 3 7を設けておく。そして、このキヤップ端子 3 3をヒューズエレメント 3 5が固着されている内キヤップ 3 4に嵌め込み、次いで、ガラス管 3 2を立てた状態で下側のキャップ端子 3 3を加熱する。加熱方法としては，例えばヒータを使用する方法や高周波誘導加熱を利用する方法等がある。加熱によってキヤップ端子 3 3内の半田 3 7が溶融し、キャップ端子 3 3と内キャップ 3 4との間に広がる。同時に半田 3 7は，ガラス管 3 2内のガスを通路 3 8から追い出しながらガラス管 3 2側へも移動し、キャップ端子 3 3 と内キャップ 3 4 との間隔を詰めて両者を固着する。これにより、キャップ端子 3 3と内キャップ 3 4及びヒューズエレメント 3 δ とが電気的に接続される。

ここで、予めキャップ端子 3 3の内側に設けておく半田 3 7の量を、当該半田 3 7が底板 3 4 aのエレメン卜揷通孔 3 4 bから溢れることがない程度に定めておくことで、ヒューズエレメント 3 5の固着状態を -定にすることができる。即ち、ガラス管 3 2を立ててキヤップ端子 3 3を下側に位置させた状態で半田 3 7 を溶かすので、溶けた半田 3 7が溜まる高さ（液位）は一定になり、ヒューズェレメント 3 5の g出部分の高さを一定にすることができる。また，たとえキヤップ端子 3 3の内側に設けておく半田 3 7の量に多少のばら付きが有ったとしても、エレメント挿通孔 3 4 bから溢れた半田 3 7は重力によって内キャップ 3 4の内側に溜まり、ヒューズエレメント 3 5の g出部分を必要以上に包み込むことがなく、ヒューズエレメント 3 5の SI出部分の長さを一定にすることができる。

また、このように、ヒューズエレメント 3 5をガラス管 3 2の両端に接着された内キャップ 3 4にスポット溶接した後に、キャップ端子 3 3を嵌め込んでその内側に予め収められた所定量の半田 3 7を組み付け後に外部の熱源を利用して溶かすことで半田付けが行われるので、作業の自動化が容易になり、生産性を向上させることができる。しかも、半田付けは、キャップ端子 3 3と内キャップ 3 4 との間の空間を満たすことによって完了するので、所期の目的を達成できる。また，半田に薄い部分が生じても、キャップ端子 3 3で覆われているので遮断爆発で吹き飛ぶともない。

さらに、半田 3 7内に気泡が残ることがなく、空洞の発生を防止して内キヤップ 3 4とキャップ端子 3 3との固着状態を良好なものにすることができる。そして、作業を自動化した場合でも、ヒューズエレメント 3 5を各内キャップ 3 4間に張っているので、このヒューズエレメント 3 5がガラス管 3 2の端面に接触して損傷するのを防止することができる。このため、製造工程の自動化に適したヒユーズ 3 1 を提供することができる。

また、キャップ端子 3 3を内キャップ 3 4に固着するための半田付けとは別個に、ヒューズエレメント 3 5の端部 3 5 aをスポッ卜溶接により内キャップ 3 4 の傾斜面 3 4 c に固着しているので，固まっていた半田 3 7に後から熱が加えられてこの半田 3 7が緩んだとしても、ヒューズエレメント 3 5は弛むことがない。例えば，リード線付きヒューズとして実施した場合、ヒューズ 3 1 はプリント配線基板等に載せられた状態でリフロー炉に流され実装される。このとき. 半田槽の熱管理が悪いと半田 3 7が緩む虞がある。しかしながら、本発明のヒューズ 3 1では、たとえ半田 3 7が緩んだとしてもヒューズエレメント 3 5の端部 3 5 a はスポッ卜溶接により内キャップ 3 4に固着されているので、ヒューズエレメント 3 5が弛むことがなく当該ヒューズエレメント 3 5とガラス管 3 2 との接触が防止される。これに加え、ヒューズエレメント 3 5をガラス管 3 2から十分に離して配置することができるので、ヒューズエレメント 3 5とガラス管 3 2との接触を防止してヒューズ 3 1の作動を確実なものとし、その信頼性が向上する。また、内キャップ 3 4の傾斜面 3 4 cにヒューズエレメント 3 5をスポット溶接しているので，ヒューズエレメント 3 5を大きく折り曲げることなく内キヤップ 3 4に固着することができ、しかも半田 3 7は良好に広がりヒューズエレメント 3 5の端部 3 5を包み込むので、ヒューズエレメント 3 5に繰り返し作用する温度サイクルによってその折り曲げ部分に発生する金属疲労を抑制することができ、ヒューズ 3 1の耐久性と信頼性を向上させることができる，

また、ヒューズエレメント 3 5の内キャップ 3 4への固着位置 Sよりも先端側の部分は短く切断されており、この先端側の部分を内キャップ 3 4の外周面とキャップ端子 3 3の内周面との間に挟み込むことがないので、耐ラッシュヒューズ (巻き線で太いヒューズ）等の太いヒューズエレメント 3 5の使用も可能であり、この場合であっても組み付けの自動化が可能になる。

また、ヒューズエレメント 3 5の端部 3 5 aを内キャップ 3 4の外周面とキヤップ端子 3 3の内周面との間に挟み込むことがないので、キャップ端子 3 3、内キャップ 3 4及びガラス管 3 2を同心円状に配 gすることができる。このため、両方のキヤップ端子 3 3が同軸上に配置されることになり、ヒューズクリップに対して真っ直ぐに装着することができて、これらの接触部分を面接触にすることが可能になる。

このヒューズ 3 1では，内キャップ 3 4によってガラス管 3 2のほぼ中央にガラス管 3 2から十分に離してヒューズエレメント 3 5を配置できるため、ヒユーズエレメント 3 5 とガラス管 3 2 との接触が防止され、通電時において、ヒユーズエレメント 3 5の熱がガラス管 3 2に逃げることを防止し、電流値が規定電流値に達してもヒューズエレメン卜 3 5の溶断が遅れるという事態が回避される。また，ガラス管 3 2内は、前述したように、内キャップ 3 4 とガラス管 3 2との間の通路 3 8を通じて大気に連通されている。このため、短絡事故などによつてヒューズ 3 1 に過電流が流れヒューズエレメント 3 5が爆発するように溶断しても、ガラス管 3 2内の空気が通路 3 8を通って抜けるので、ガラス管 3 2内の圧力の異常上昇が防止される。

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく，本発明の要 gを逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の各実施形態では、ガラス管 1 2 , 3 2と内キャップ 1 4 , 3 4 との間にガス抜き用の通路 2 2 , 3 8を設けたタイプのヒューズについて主に説明したが、これに特に限られるものではない。 F i g . 9に示す本発明の第 6の実施形態のように、キャップ端子 3 3の内側に予め設けておく半田 3 7の量を、 F i g . 5に示すヒューズ 3 1の半田 3 7の！:よりも多くすることで、内キヤップ 3 4とキャップ端子 3 3とを半田付けした後にガラス管 3 2内を密封することで、密閉タイプのヒューズとすることも可能である。このヒューズはプリント配線基板上に表面実装されるもので、一般にマイクロヒューズと呼ばれている。このマイク口ヒューズは、ガラス管に代えて例えばセラミックス製の小さな四角简を採用し、実装後の洗浄工程に備えて密閉構造を採っている。このヒューズは回路側即ち二次側で使用されるため、遮断時の過電流が流れないため、遮断ほ発の虞がなく、密閉しても支障がない。このヒューズでは、キャップ端子 3 3の内側に予め設けておく半田 3 7の量を内キャップ 3 4とキヤップ端子 3 3とを嵌合させたときにエレメント挿通孔 3 4 bから溢流してガス抜き用の通路 3 8に達してこれを塞ぎ得る程度に設定されている。このキヤップ端子 3 3をヒューズエレメント 3 5をスポッ卜溶接した両端の内キャップ 3 4に嵌め込んだ状態で、ガラス管 3 2を立てて下側のキャップ端子 3 3のみを加熱する。すると、ガラス管 3 2 の中のガスがガス抜き用の通路 3 8から流出しながら溶融した半田 3 7が内キヤップ 3 4の底面 3 4 aの窪みを満たしながら上昇しエレメント揷通孔 3 4 bから溢れる。この溢れた半田 3 7は，内キャップ 3 4の傾斜面 3 4 cの内側面を伝わつて垂れ、通路 3 8に流入する。即ち、溶融した半田 3 7がエレメント挿通孔 3 4 bから底板 3 4 aの内側に流入して通路 3 8を塞ぐ。この状態で半田 3 7が固まると、ガラス管 3 2内が密封される。このとき，半田 3 7は底板 3 4 aのエレメント揷通孔 3 4 bから底板 3 4 aの内側に流入して、ヒューズェレメント 3 5 と内キャップ 3 4との固着部分 Sを底板 3 4 aの内外両側より固定することになり、ヒューズエレメント 3 5 と内キャップ 3 4との固着状態をより一層強固なものにすることができる。

また、エレメン卜揷通孔 3 4 bを必ずしも内キャップ 3 4の底板 3 4 aのほぼ中央に形成する必要はなく，ヒューズエレメント 3 5をガラス管 3 2から十分に離して、好ましくはガラス管 3 2の中心位匿に通すことが可能であれば、底板 3 4 aの偏心した位置にエレメント挿通孔 3 4 bを形成しても良い。

また、管状収容体としては、本実施形態の場合、主にガラス管を例示したが、これに限定されるものではなく、非導電性であれば，実施可能である。

さらに、上述の説明では、ヒューズクリップに装着して使用するタイプのヒュ —ズについて説明したが、本発明が適用可能なヒューズはこのタイプのヒューズに限るものではなく、例えば、リード線を直接キャップ端子に接銃することで、プリント配線基板等へ直接実装可能なリード線付きヒューズとしても実施可能であることは勿論である。

Claims

請求の範囲

1 . 非導電性の管伏収容体と当該管状収容体の端部を塞ぐキヤップ端子との間に前記管状収容体に固着された内キヤップを設けると共に，当該内キャップと前記管状収容体との間に当該管状収容体内を大気に通じさせる通路を設け、前記内キャップの底板のほぼ中央に形成されたエレメント揷通孔を通してヒューズェレメン卜の端部を前記キヤップ端子と前記内キヤップとの閉に取り出して少なくとも前記キヤップ端子に電気的に接続する一方、前記キヤップ端子を前記内キヤップに固着したことを特徴とするヒューズ。

2 . 前記内キャップとキヤップ端子とは固着手段の介在によって固着されていることを特徴とする請求項 1記載のヒューズ。

3 . 前記固着手段は半田であり，前記キャップ端子の底にあらかじめ収められ前記内キャップに嵌め込んだ後の加熱で溶敏されて前記キヤップ端子とヒユーズエレメント及び前記内キャップを相互に固着することを特徴とする請求項 2記載のヒューズ。

4 . 前記キヤップ端子と前記内キャップとは圧入によって固着されていることを特徴とする請求項 1記載のヒューズ。

5 . 前記ヒューズエレメントはその端部が前記内キャップの外側面に沿って折り曲げられて前記内キヤップに掛けられていることを特徴とする請求項 1から 4のいずれかに記載のヒューズ。

6 . 前記ヒューズエレメントはその端部が前記内キヤップの底板と前記キヤップ端子との間で挟み付けられて仮固定されていることを特徴とする請求項 1から 4のいずれかに記載のヒューズ。

7 . 前記ヒューズエレメントはその端部が前記内キヤップの底板に固着されていることを特徴とする請求項 1から 4のいずれか記載のヒューズ。

8 . 前記各内キヤップは底板が前記管状収容体内に向けて窪んだ傾斜面を有し、当該傾斜面に前記ヒューズエレメン卜の端部を固着していることを特徴とする請求項 7記載のヒューズ。

9 . 前記固着手段は、スポット溶接であることを特徴とする請求項 7または 8記載のヒューズ。

1 0 . 前記ヒューズエレメントの前記内キヤップへの固着位置よりも先端側の部分は、前記内キャップの底板の窪み付近に位置していることを特徴とする請求項 8記載のヒューズ

1 1 . 前記内キャップと前記管状収容体との間の大気に通じる通路を前記内キヤップの底板に形成されたエレメント揷通孔を溢れた半田で密閉したことを特徴とする請求項 1から 4及び 5から 1 0のいずれかに記載のヒューズ。