WO2015174270A1

WO2015174270A1 - チップヒューズ及びその製造方法

Info

Publication number: WO2015174270A1
Application number: PCT/JP2015/062793
Authority: WO
Inventors: 幸司中西; 智西村
Original assignee: 釜屋電機株式会社
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2015-11-19
Also published as: US20170084415A1; JP6664320B2; CN106663575B; US10553385B2; JPWO2015174270A1; CN106663575A

Abstract

　溶断時に生じる衝撃や蒸気をバランス良く放出できるように改善されたチップヒューズ及びその製造方法を提供する。このチップヒューズは、対向配置された一対の上側及び下側セラミック基板と、セラミックス基板の間に挟持され、中央に上下方向貫通穴を有するヒューズワイヤ支持体と、ヒューズワイヤ支持体の両端に間に貫通穴をわたって載架したヒューズワイヤとを有するヒューズ本体と、ヒューズ本体の両端に嵌合したメタルキャップとから形成され、上側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体、および下側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体とは、それぞれ対向する面同士が接着されて貫通穴を密閉すると共に、接着面の一部に非接着部が形成されている。

Description

チップヒューズ及びその製造方法

　本発明は、小型のチップヒューズ、その中でも一般家庭用定格電流及び電圧と同等の電源装置に用いる、本体内にヒューズワイヤを架設しているチップヒューズ及びその製造方法に関する。

　電源装置に適用される変圧器の一次側の保護回路において使用されるヒューズ（一次側ヒューズ）としては、一般的にヒューズホルダに装着する管ヒューズが使用されている。しかし、最近、電源装置の小型化かつ軽量化等の市場要求により、配線基板に直接ヒューズを表面実装する形態が用いられている。そのため、ガラス製の円筒状ケースを用いた管ヒューズではなく、セラミックス製等の箱形状ケースの中に、線状、帯状等のヒューズエレメントを両電極間に張架してなる角形チップヒューズが多用されている。箱形状ケースの先行技術例として、特開２０１２－１７４４４３号公報に示すものでは、中央に貫通穴を設けたセラミックス製のヒューズワイヤ支持体と、貫通穴を跨いでヒューズワイヤ支持体の対向する両端に直線状に架設したヒューズワイヤと、ヒューズワイヤ付きのヒューズワイヤ支持体としてのヒューズ結合体を挿嵌した筒状のセラミックス製ケースと、ヒューズワイヤ支持体の両端から突出したヒューズワイヤを導通状態にしてケースの筒状体の両端に設置したメタルキャップと、から形成したチップヒューズが知られている。

特開２０１２－１７４４４３号公報

　しかし、上記従来のチップヒューズでは、ヒューズワイヤ及びヒューズワイヤ支持体からなるヒューズ結合体を筒状のセラミックス製ケース内に挿嵌してヒューズを構成するため、ヒューズが電流遮断動作を行った時に生じる衝撃の放出場所がなく、ケースが破損したり、変形したりする恐れがあった。また、溶断時に生じるヒューズエレメント蒸発物（蒸気）等の放出場所がなく、溶断後にケース内に蒸気が残るため、溶断したヒューズの端子間若しくはヒューズワイヤの溶断端間の絶縁抵抗が確保できないという不具合があった。

　本発明は、このような従来の欠点を解決するためになされたものであり、溶断時に生じる衝撃や蒸気をバランス良く放出できるように改善されたチップヒューズ及びその製造方法を提供することを目的とする。

　本発明によれば、上記課題を解決するものとして、上下に対向配置された一対の上側及び下側セラミック基板と、前記上側及び下側セラミックス基板の間に挟持され、中央に上下方向貫通穴を有するヒューズワイヤ支持体と、前記ヒューズワイヤ支持体の両端間に貫通穴をわたって載架したヒューズワイヤとを有するヒューズ本体と、前記ヒューズワイヤ支持体の両端から突出した前記ヒューズワイヤと導通状態で前記ヒューズ本体の両端に嵌合した一対のメタルキャップとを備え、前記上側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体、および前記下側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体とは、それぞれ対向する面同士が接着されて前記貫通穴を密閉すると共に、接着面の一部に非接着部が形成されているチップヒューズが提供される。

　ある実施形態において、非接着部は、貫通穴の長手方向両側に形成されていてもよい。　

　ヒューズワイヤ支持体は、上下方向に積層された上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体とからなり、貫通穴は、上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体とを上下方向に貫通し、ヒューズワイヤは、ヒューズワイヤ支持体の長手方向に貫通穴をわたって載架されていてもよい。また、非接着部は、上側セラミック基板と上側ヒューズワイヤ支持分割体との間、上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体との間、および下側ヒューズワイヤ支持分割体と下側セラミック基板との間にそれぞれ形成されてもよい。

　別の態様として、ヒューズワイヤ支持体は単体構造を有し、ヒューズワイヤは、ヒューズワイヤ支持体の貫通穴をわたって、ヒューズワイヤ支持体の両端のうち上面の一端と、下面の他端との間に傾斜状態に載架されてもよい。

　また発明によれば、上述のチップヒューズの製造方法であって、中央に上下方向貫通穴を有するヒューズワイヤ支持体の両端間に前記貫通穴をわたってヒューズワイヤを載架し、ヒューズワイヤを載架したヒューズワイヤ支持体を、上下に対向する一対のセラミック基板間に挟持し、前記一対のセラミック基板とヒューズワイヤ支持体とを対向する面同士で接着すると共に、接着面の一部に非接着部を形成して、ヒューズ本体を形成し、該ヒューズ本体の両端にメタルキャップを、前記ヒューズワイヤと導通状態で嵌合する、チップヒューズの製造方法が提供される。

　ある実施形態において、非接着部を、貫通穴の長手方向両側に形成してもよい。

　ヒューズワイヤ支持体を、上下方向に積層される上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体とで構成し、貫通穴は、上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体とを上下方向に貫通し、上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体との間で、ヒューズワイヤをヒューズワイヤ支持体の長手方向に貫通穴をわたって載架してもよい。また、非接着部を、上側セラミック基板と上側ヒューズワイヤ支持分割体との間、上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体との間、および下側ヒューズワイヤ支持分割体と下側セラミック基板との間にそれぞれ形成してもよい。

　別の態様として、ヒューズワイヤ支持体が単体構造を有し、ヒューズワイヤを、ヒューズワイヤ支持体の貫通穴をわたって、ヒューズワイヤ支持体の対向する両端のうち上面の一端と、下面の他端との間に斜めに載架してもよい。

　また本発明によれば、上述のチップヒューズの製造方法であって、中央に上下方向貫通穴を有する上側ヒューズワイヤ支持分割体と上側セラミック基板、及び中央に上下方向貫通穴を有する下側ヒューズワイヤ支持分割体と下側セラミック基板とをそれぞれ対向する面同士で接着すると共に、接着面の一部に非接着部を形成し、下側ヒューズワイヤ支持分割体の両端間に前記貫通穴をわたってヒューズワイヤを載架し、ヒューズワイヤを載架した下側ヒューズワイヤ支持分割体と上側ヒューズワイヤ支持分割体とを上下に対向配置して、対向する面同士で接着すると共に、接着面の一部に非接着部を形成して、ヒューズ本体を形成し、該ヒューズ本体の両端にメタルキャップを、前記ヒューズワイヤと導通状態で嵌合することを特徴とする、チップヒューズの製造方法が提供される。

　ある実施形態において、各非接着部を、貫通穴の長手方向両側に形成してもよい。

　本発明によれば、一対の上側及び下側セラミック基板と、ヒューズワイヤ支持体と、ヒューズワイヤ支持体に設けたヒューズワイヤとを有するヒューズ本体を主要構成要素とし、上側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体との間、および下側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体との間は、それぞれ対向する面同士が接着されて貫通穴を密閉すると共に、接着面の一部に非接着部が形成されているため、ヒューズの溶断時に生じる衝撃及び蒸気がチップヒューズの内部から非接着部を通して外部へ放出される。よってチップヒューズの変形や破損を避けることができる。また、蒸気がチップヒューズ内に滞留しないため、溶断したヒューズ端子間若しくはヒューズワイヤの溶断端間の絶縁抵抗が確保でき、チップヒューズの性能を向上させるという効果も得られる。

　本発明は、溶断時におけるヒューズの破損をなくし、溶断後のヒューズ端子間若しくはヒューズワイヤの溶断端間の絶縁抵抗を確保したヒューズを実現し、家庭用等の比較的高い電圧、電流を用いた配電盤等に使用する電子回路の各要素を守り、火災に対する安全をより確実なものとする。

本発明の第一実施形態に係るチップヒューズのヒューズ本体を示す分解斜視図である。第一実施形態の製造工程において、素材シートからセラミック基板を切り出す工程を説明する概略斜視図である。上記実施形態の製造工程において、素材シートからヒューズワイヤ支持分割体を切り出す工程を説明する概略斜視図である。上記実施形態の製造工程において、上側ヒューズ支持分割体と下側ヒューズ支持分割体とを上下に対向配置し、両ヒューズ支持分割体の間にヒューズワイヤ及び接着剤を配置した状態を表す分解斜視図である。上記実施形態の製造工程において、下側ヒューズ支持分割体上に接着剤及びヒューズワイヤを配置した状態を示す斜視図である。上記実施形態の製造工程において、下側ヒューズ支持分割体と上側ヒューズ支持分割体とを重ねて接着した状態を示す斜視図である。図６までの工程を経て作製されたヒューズ本体の斜視図である。図７に示されたヒューズ本体の両端にメタルキャップを嵌合するときの状態を示す斜視図である。上記実施形態において、ヒューズ本体の両端に嵌合されるメタルキャップの斜視図である。上記実施形態におけるチップヒューズの完成状態を示す斜視図である。上記実施形態に係るチップヒューズの長手方向断面図である。上記実施形態に係るチップヒューズを分解して図１１と同様の断面で示す分解断面図である。本発明の第二実施形態に係るチップヒューズのヒューズ本体を示す分解斜視図である。図１３の配置においてヒューズワイヤをヒューズワイヤ支持体に配置した状態を表す斜視図である。上記第二実施形態の製造工程において、ヒューズワイヤを配置したヒューズワイヤ支持体を、下側セラミック基板の上面に接着した状態を表す斜視図である。上記実施形態の製造工程において、上側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体とを重ねて接着した状態を示す斜視図である。図１６までの工程を経て作製されたヒューズ本体の斜視図である。図１７に示されたヒューズ本体の両端にメタルキャップを嵌合するときの状態を示す斜視図である。上記実施形態におけるチップヒューズの完成状態を示す斜視図である。上記実施形態に係るチップヒューズの長手方向断面図である。上記実施形態に係るチップヒューズを分解して図２０と同様の断面で示す分解断面図である。

　図１は本発明の第一の実施形態に係るチップヒューズの本体部分（ヒューズ本体とする）を分解して示す斜視図である。このヒューズ本体は、最上部に配置される上側セラミック基板１と、この上側セラミック基板１の下面に接着剤２により接着される上側ヒューズワイヤ支持分割体３と、ヒューズ本体の最下部に配置される下側セラミック基板５と、この下側セラミック基板５の上面に接着剤６により接着される下側ヒューズワイヤ支持分割体７とを有する四層構造となっている。上側ヒューズワイヤ支持分割体３と下側ヒューズワイヤ支持分割体７とは、後に接着剤２０により接着されて一つのヒューズワイヤ支持体を構成する。また接着剤２で互いに接着された上側セラミック基板１と上側ヒューズワイヤ支持分割体３とで上側ヒューズ支持分割体４を構成し、接着剤６で互いに接着された下側セラミック基板５と下側ヒューズワイヤ支持分割体７とで下側ヒューズ支持分割体８を構成する。上側ヒューズ支持分割体４と下側ヒューズ支持分割体８との間、つまり上側ヒューズワイヤ支持分割体３と下側ヒューズワイヤ支持分割体７との間にはヒューズワイヤ９が挟装される。

　上側セラミック基板１及び下側セラミック基板５は薄い平板構造を有し、これらのセラミック基板１，５よりも大きな面積のセラミック製シートから切り出される。図２は素材となるセラミック製シート１０からセラミック基板１，５を切り出す工程を説明する斜視図である。図２（ａ）はシート１０にスリット１１を入れた状態を表す。スリット１１で画成された各区画は、セラミック基板１，５の１枚分の大きさである。シート１０にスリット１１を入れた状態で各区画にマーキング等の工程による作業を施し、図２（ｂ）に示されたようにマーク１２等を設けることができる。このような加工を行ったシート１０をスリット１１に沿って分割して、セラミック基板１，５を得る。

　上側ヒューズワイヤ支持分割体３及び下側ヒューズワイヤ支持分割体７は薄い平板構造を有し、これらのヒューズワイヤ支持分割体３，７よりも大きな面積のシート、例えばアルミナセラミックス製のシートから切り出される。図３は素材となるシート１４からヒューズワイヤ支持分割体３，７を切り出す工程を説明する斜視図である。図３（ａ）はシート１４にスリット１５を入れた状態を表す。スリットで画成された各区画はヒューズワイヤ支持分割体３，７の１枚分の大きさである。このスリット１５を入れたシート１４にプレス加工などの作業を施して、各区画に貫通穴１６を形成する。貫通穴１６を形成した各区画にさらに加工作業を施し、図３（ｂ）に示されるように各貫通孔１６の長手方向両端にヒューズワイヤ保持溝１７をダイシングにて形成する。このような加工を行ったシート１４をスリット１５に沿って分割して、ヒューズワイヤ支持分割体３，７を得る。なお、ヒューズワイヤ保持溝１７は、上側ヒューズワイヤ支持分割体３では、その下面の短手方向端面１８にわたって形成され、下側ヒューズワイヤ支持分割体７では、その上面の短手方向端面１８にわたって形成される。

　ヒューズワイヤ９は針金状または細棒状の金属材料から成り、例えば軟銅線又は鉄ニッケル合金線に銀めっきをして作製される。ヒューズワイヤ９は、電気機器或いは設備の回路内に接続され、所定の電流値で溶断するように溶断電流値が設定されている。

　各セラミック基板１、５と各ヒューズワイヤ支持分割体３、７とを接着するのに使用する接着剤２、６としては、例えばエポキシ接着剤が用いられる。接着剤２、６は、例えば図１に示すように、貫通穴１６を有する上側ヒューズワイヤ支持分割体３の上面形状に合わせて、一対のコ字状の薄板若しくは薄膜として成形されている。コ字形状の一対の腕部の長さは、一対のコ字状の接着剤をコ字形状の開口が対向するように上側ヒューズワイヤ支持分割体３の上面両端部に配置しても、上面の長手方向寸法よりも短くなるように形成されている。これにより、上側セラミック基板１と上側ヒューズワイヤ支持分割体３とを重ねて接着した場合、その接着面において、対向する一対の接着剤２のコ字形状の腕部の先端間に非接着部２６が形成される。同様に、下側ヒューズワイヤ支持分割体７の下面両端部に、一対のコ字状の接着剤６をコ字形状の開口が対向するように配置し、下側ヒューズワイヤ支持分割体７と下側セラミック基板５とを重ねて接着すると、その接着面に非接着部２８が形成される。この実施態様では、接着剤２、６はコ字状に成形されているが、接着剤２、６の形状および寸法は種々変更可能である。したがって、接着剤の形状および寸法の選択のし方によっては、非接着部が一箇所若しくは三箇所に形成される場合もある。

　図４は、上側セラミック基板１と上側ヒューズワイヤ支持分割体３とを接着剤２によって接着して得た上側ヒューズ支持分割体４と、下側セラミック基板５と下側ヒューズワイヤ支持分割体７とを接着剤６によって接着して得た下側ヒューズ支持分割体８とを上下に対向配置し、両ヒューズ支持分割体４、８間にヒューズワイヤ９及び一対のコ字状の接着剤２０を配置した状態を表す斜視図である。接着剤２０は上述した接着剤２、６と同様である。図４の状態から、下側ヒューズ支持分割体８の下側ヒューズワイヤ支持分割体７の上面両端部およびヒューズワイヤ保持溝１７上に一対の接着剤２０をコ字形状の開口が対向するように配置し、その接着剤２０が硬化する前に、ヒューズワイヤ９をその両端がヒューズワイヤ保持溝１７から外方へ延在する状態でヒューズワイヤ保持溝１７間に架設する。この状態を図５に示す。さらに接着剤２の硬化前に、ヒューズワイヤ９を配置した下側ヒューズ支持分割体８の上方から同一形状の上側ヒューズ支持分割体４を重ね合わせて接着して、本実施形態に係るヒューズ本体の中間部品２１を形成する。この際、上記と同様に、上側ヒューズ支持分割体４の上側ヒューズワイヤ支持分割体３と下側ヒューズ支持分割体８のヒューズワイヤ支持分割体７との間の接着面に、非接着部２７が形成される。なお、このように上側ヒューズワイヤ支持分割体３と下側ヒューズワイヤ支持分割体７とを接着することにより、ヒューズワイヤ９を載架したヒューズワイヤ支持体が形成される。

　上記のように非接着部２６、２８、２７が、部材１と部材３、部材７と部材５、部材３と７のそれぞれの間の接着面において貫通穴２６の長手方向両側に形成されるが、部材の各組は重ねて接着することにより全体としては密着せしめられ、ヒューズワイヤ支持分割体３及び７の貫通穴１６は内部空間をなし、常態つまり遮断前は密閉に保たれる。

　中間部品２１を図６に示す。この中間部品２１の状態では、まだ両端面からヒューズワイヤ９の端部が突出している。この突出部分を切断除去し、図７に示すヒューズ本体２２を得る。

　図８は、図７のヒューズ本体２２の両端にメタルキャップ２３を嵌合する前の状態を示す斜視図である。図８において、ヒューズ本体２２の両端部には、図９に示された構造を有する例えば銅－亜鉛合金に錫－銅めっきを施したメタルキャップ２３が、ハンダクリーム２４によってヒューズワイヤ９と導通状態に嵌合される。これにより、図１０に示されるようなチップヒューズ２５が完成する。

　図１１は本実施形態に係るチップヒューズ２５の長手方向断面図であり、図１２はこのチップヒューズ２５を分解して図１１と同様の断面で示す。これらの図に示されるように、本実施形態に係るチップヒューズ２５は四層構造である。さらにこの四つの層間の接着面において部分的に非接着部２６、２７、２８が形成されることにより、ヒューズ本体２２の長手方向両側面に非接着部が三層形成される。

　上述の構成を有するために、本実施形態においては、チップヒューズ２５に過電流が流れてヒューズワイヤ９が溶断した時に生じる衝撃（圧力）或いは蒸気が、貫通穴１６の容量により緩衝されるのみならず、側面の非接着部２６、２７、２８から放出されるので、安全に電流遮断することができる。すなわち、本実施形態では、従来のチップヒューズに見られたようなチップヒューズ本体の破損、変形が生じない。また溶断時に生じる蒸気がチップヒューズ２５の外部に放出されることにより、溶断後のヒューズ端子間若しくはヒューズワイヤの溶断端間の絶縁抵抗がきわめて高くなる。なお、非接着部２６、２７、２８を通しての蒸気の放出は、接着剤２、６、２０の形状および寸法を種々変更することにより調整することができる。

　本実施形態は、セラミック基板とヒューズワイヤ支持体とを接着してなるヒューズ支持分割体を対にして上下に配設し、これら一対のヒューズ支持分割体の間にヒューズワイヤを挟持して合体させてヒューズ本体とし、その後ヒューズ本体の両端にメタルキャップをかぶせたものであり、ヒューズの電流遮断特性と遮断後のヒューズ端子間若しくはヒューズワイヤの溶断端間の絶縁抵抗を改善することができる。

　上記の製造工程では、上側セラミック基板１と上側ヒューズワイヤ支持分割体３とを接着して上側ヒューズ支持分割体４とし、下側セラミック基板５と下側ヒューズワイヤ支持分割体７とを接着して下側ヒューズ支持分割体８としてから、両ヒューズ支持分割体４、８間にヒューズワイヤ９を挟装したが、上側ヒューズワイヤ支持分割体３と下側ヒューズワイヤ支持分割体７との間にヒューズワイヤ９を挟装した後に、上側ヒューズワイヤ支持分割体３及び下側ヒューズワイヤ支持分割体７をそれぞれ上側セラミック基板１及び下側セラミック基板５と接着しても良い。

　図１３は本発明の第二実施形態に係るチップヒューズのヒューズ本体を分解して示す斜視図である。このヒューズ本体は、最上部に配置される上側セラミック基板３１と、最下部に配置される下側セラミック基板３２と、この下側セラミック基板３２の上面に接着剤３３により接着されるヒューズワイヤ支持体３５とを有する三層構造となっている。ヒューズワイヤ支持体３５と上側セラミック基板３１との間にはヒューズワイヤ３６が挟装される。

　上側セラミック基板３１及び下側セラミック基板３２が薄い平板構造を有している点、及びこれらのセラミック基板３１，３２が、図２に示されるようにそれらよりも大きな面積のセラミック製シートに種々の加工を施してから切り出される点については、第一実施形態と同様である。ヒューズワイヤ支持体３５の作製についても、第一実施形態と同様であり、貫通穴３７が形成されている。本実施形態においては、ヒューズワイヤ保持溝はヒューズワイヤ支持体３５の上面および下面に形成されており、ヒューズワイヤ支持体３５の上面に形成されているのはヒューズワイヤ保持溝３８、下面に形成されているのはヒューズワイヤ保持溝３９である。また、ヒューズワイヤ３６の構成、材質、特性等、及び接着剤３３、４０の材質等についても、第一実施形態と同様である。さらに接着剤３３、４０が所定の形状に成形されており、そのために上側セラミック基板３１と、ヒューズワイヤ支持体３５と、下側セラミック基板３２との各接着面に部分的に非接着部４４、４５が形成される点についても、第一実施形態と同様である。さらにまた、非接着部４４，４５が部材３１と部材３５、部材３５と部材３２のそれぞれの間の接着面において貫通穴３７の長手方向両側に形成されるが、部材の各組は重ねて接着することにより全体として密着せしめられ、貫通穴３７は内部空間をなし、常態つまり遮断前は密閉に保たれる点についても第一実施形態と同様である。

　図１４は、図１３の状態からヒューズワイヤ３６をヒューズワイヤ支持体３５に配置した状態を表す斜視図である。ヒューズワイヤ３６は、ヒューズワイヤ支持体３５の貫通穴３７に差し込まれ、一方のヒューズワイヤ端部３６ａは、ヒューズワイヤ支持体３５の上面の長手方向一端部に形成されたヒューズワイヤ保持溝３８内に配置され、他方のヒューズワイヤ端部３６ｂは、ヒューズワイヤ支持体３５の下面の長手方向他端部に形成されたヒューズワイヤ保持溝３９内に配置される。

　図１５は、図１４に示すようにヒューズワイヤ３６を配置したヒューズワイヤ支持体３５を、下側セラミック基板３２の上面に接着剤３３により接着した状態を表す斜視図である。この下側セラミック基板３２とヒューズワイヤ支持体３５との接着により、ヒューズワイヤ３６の端部３６ｂがヒューズワイヤ支持体３５の下面側に固定される。

　図１６は、ヒューズワイヤ支持体３５の上面に接着剤４０を配置し、硬化前に上側セラミック基板３１を重ねて接着した状態を示す斜視図であり、これが本実施形態に係るヒューズ本体の中間部品４１である。この中間部品４１の状態では、まだ両端面からヒューズワイヤ３６の端部３６ａ、３６ｂが突出している。この突出部分を切断除去し、図１７に示すヒューズ本体４２を得る。

　図１８は、図１７のヒューズ本体４２の両端にメタルキャップ２３を嵌合する前の状態を示す斜視図である。図１８において、ヒューズ本体４２の両端部には、第一実施形態と同様に、図９に示された構造を有する例えば錫－銀－銅合金製のメタルキャップ２３が、ハンダクリーム２４によってヒューズワイヤ９と導通状態に嵌合される。これにより、図１９に示されるようなチップヒューズ４３が完成する。

　図２０は本実施形態に係るチップヒューズ４３の長手方向断面図であり、図２１はこのチップヒューズ４３を分解して図２０と同様の断面で示す。これらの図に示されるように、本実施形態に係るチップヒューズ４３は三層構造である。さらにこの三つの層間の接着面において部分的に非接着部２６が形成されることにより、ヒューズ本体４２の長手方向両側面には非接着部２６が二層形成される。

　上述の構成を有するために、本実施形態においては、チップヒューズ４３に過電流が流れてヒューズワイヤ３６が溶断した時に生じる衝撃（圧力）或いは蒸気が、貫通穴３７の容量により緩衝されるのみならず、側面の非接着部４４、４５から放出されるので、安全に電流遮断することができる。すなわち、本実施形態では、従来のチップヒューズに見られたようなチップヒューズ本体の破損、変形が生じない。また溶断時に生じる蒸気がチップヒューズ４３の外部に放出されることにより、遮断後のヒューズ端子間若しくはヒューズワイヤの溶断端間の絶縁抵抗がきわめて高くなる。なお、非接着部４４，４５を通しての蒸気の放出は、接着剤３３、４０の形状および寸法を種々変更することにより調整することができる。

　なお上記第一実施形態及び第二実施形態においては、ヒューズ本体を作製する段階において、上側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体との間、および下側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体との間は、それぞれ対向する面同士を接着して貫通穴を密閉すると共に、接着面の一部に非接着部を形成し、且つ内部の貫通穴を常態として密閉に保つ構成とした。しかし別の態様では、ヒューズ本体を作製する段階において、上側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体との間、および下側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体との間に、遮断時に生じる衝撃及び蒸気を放出する排気孔を形成してもよい。

実施例
　本発明の第一実施形態による四層構造のチップヒューズを作製した。上側及び下側セラミック基板、並びに上側及び下側ヒューズワイヤ支持分割体を、セラミック製シートから作製し、軟銅線に銀めっきをして作成したヒューズワイヤ、エポキシ接着剤、及び銅－亜鉛合金に錫－銅めっきを施したメタルキャップ、及びハンダクリームを用い、抵抗値０．０１１ΩのチップヒューズＮｏ．１～Ｎｏ．１０を得た。得られた各チップヒューズに交流１００Ｖ（位相角６０°）、１００Ａを通電して溶断させ、電流遮断実験を行った。抵抗の実測値及び遮断時間を表１に示す。次いで、溶断したチップヒューズに５００Ｖで１分間通電し、ヒューズ端子間の残留抵抗値をデジタルマルチメータ（菊水電子工業社製）で測定した。結果を表１に示す。なお表１において、残留抵抗値の欄の「Ｏ．Ｌ．」（Ｏｖｅｒ　Ｌｏａｄ）とは、残留抵抗値がマルチメータの測定可能範囲（１２００ＭΩ）を越えたことを示す。

　日本国における電気用品安全法（Electrical Appliance and Material Safety Law)の規定では、短絡遮断性能試験後の残留抵抗値は２００ｋΩ以上であることが定められている。表１より、チップヒューズＮｏ．１～Ｎｏ．１０の全ての残留抵抗値が、上記日本国における電気用品安全法の基準を満たすことが分かる。また全てのチップヒューズにおいて、遮断動作時に発生した衝撃（圧力）或いは蒸気が側面の非接着部から放出されることにより、チップヒューズの側面にはわずかな幅の三層の隙間が現われたが、ヒューズ本体は破損しなかった。

比較例
　特開２０１２‐１７４４４３号公報に開示される従来技術によるチップヒューズを作製した。上記実施例と同様に、中央貫通穴及びヒューズワイヤ保持溝を設けたヒューズワイヤ支持体を作製し、支持体のヒューズワイヤ保持溝に実施例と同じエポキシ接着剤を塗布し、貫通穴を跨いでヒューズワイヤの対向する両端に実施例と同じヒューズワイヤを直線状に架設してヒューズ結合体を得た。このヒューズ結合体を角筒状のアルミナセラミックス製ケース内に挿嵌し、その両端に上記実施例と同様にメタルキャップをハンダクリームによって固定して、抵抗値０．０１１ΩのチップヒューズＮｏ．１～Ｎｏ．５を得た。得られた各チップヒューズについて、実施例と同様に電流遮断実験を行い、遮断後の残留抵抗値を測定した。結果を表２に示す。

　表２より、比較例のチップヒューズＮｏ．１～Ｎｏ．５は全て実施例のチップヒューズよりも残留抵抗値が低かった。また電気用品安全法の基準を満たしたのはチップヒューズＮｏ．１のみであり、チップヒューズＮｏ．２～Ｎｏ．５では、基準値を超える残留抵抗があった。また全てのチップヒューズにおいて、遮断動作時に発生した衝撃（圧力）或いは蒸気による焦げが表面に確認された。

１、３１　上側セラミック基板
２、６、２０、３３、４０　接着剤
３　上側ヒューズワイヤ支持分割体
４　上側ヒューズ支持分割体
５、３２　下側セラミック基板
７　下側ヒューズワイヤ支持分割体
８　下側ヒューズ支持分割体
９、３６　ヒューズワイヤ
１６、３７　貫通穴
１７、３８，３９　ヒューズワイヤ保持溝
２２、４２　ヒューズ本体
２３　メタルキャップ
２５、４３　チップヒューズ
２６，２７，２８、４４，４５　非接着部
３５　ヒューズワイヤ支持体

Claims

　上下に対向配置された一対の上側及び下側セラミック基板と、
　前記上側及び下側セラミックス基板の間に挟持され、中央に上下方向貫通穴を有するヒューズワイヤ支持体と、
　前記ヒューズワイヤ支持体の両端間に貫通穴をわたって載架したヒューズワイヤと
を有するヒューズ本体と、
　前記ヒューズワイヤ支持体の両端から突出した前記ヒューズワイヤと導通状態で前記ヒューズ本体の両端に嵌合した一対のメタルキャップと、
を備え、
　前記上側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体、および前記下側セラミック基板とヒューズワイヤ支持体とは、それぞれ対向する面同士が接着されて前記貫通穴を密閉すると共に、接着面の一部に非接着部が形成されていることを特徴とするチップヒューズ。
　前記非接着部が、貫通穴の長手方向両側に形成されていることを特徴とする請求項１記載のチップヒューズ。
　前記ヒューズワイヤ支持体は、上下方向に積層された上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体とからなり、前記貫通穴は、上側ヒューズワイヤ指示分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体とを上下方向に貫通し、前記ヒューズワイヤは、前記ヒューズワイヤ支持体の長手方向に貫通穴をわたって載架されていることを特徴とする請求項１記載のチップヒューズ。
　前記非接着部は、上側セラミック基板と上側ヒューズワイヤ支持分割体との間、上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体との間、および下側ヒューズワイヤ支持分割体と下側セラミック基板との間にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項３記載のチップヒューズ。
　前記ヒューズワイヤ支持体は単体構造を有し、前記ヒューズワイヤは、前記ヒューズワイヤ支持体の貫通穴をわたって、前記ヒューズワイヤ支持体の両端のうち上面の一端と、下面の他端との間に傾斜状態に載架されていることを特徴とする請求項１記載のチップヒューズ。
　中央に上下方向貫通穴を有するヒューズワイヤ支持体の両端間に前記貫通穴をわたってヒューズワイヤを載架し、
　ヒューズワイヤを載架した前記ヒューズワイヤ支持体を、上下に対向する一対のセラミック基板間に挟持し、
　前記一対のセラミック基板とヒューズワイヤ支持体とを対向する面同士で接着すると共に、接着面の一部に非接着部を形成して、ヒューズ本体を形成し、
　該ヒューズ本体の両端にメタルキャップを、前記ヒューズワイヤと導通状態で嵌合することを特徴とする請求項１記載のチップヒューズの製造方法。
　前記非接着部を、貫通穴の長手方向両側に形成することを特徴とする請求項６記載の製造方法。
　前記ヒューズワイヤ支持体を、上下方向に積層される上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体とで構成し、前記貫通穴は、上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体とを上下方向に貫通し、
　前記上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体との間で、前記ヒューズワイヤを前記ヒューズワイヤ支持体の長手方向に貫通穴をわたって載架することを特徴とする請求項６記載の製造方法。
　前記非接着部を、上側セラミック基板と上側ヒューズワイヤ支持分割体との間、上側ヒューズワイヤ支持分割体と下側ヒューズワイヤ支持分割体との間、および下側ヒューズワイヤ支持分割体と下側セラミック基板との間にそれぞれ形成することを特徴とする請求項８記載の製造方法。
　前記ヒューズワイヤ支持体が単体構造を有し、
　前記ヒューズワイヤを、前記ヒューズワイヤ支持体の貫通穴をわたって、前記ヒューズワイヤ支持体の対向する両端のうち上面の一端と、下面の他端との間に斜めに載架することを特徴とする請求項６記載の製造方法。
　中央に上下方向貫通穴を有する上側ヒューズワイヤ支持分割体と上側セラミック基板、及び中央に上下方向貫通穴を有する下側ヒューズワイヤ支持分割体と下側セラミック基板とをそれぞれ対向する面同士で接着すると共に、接着面の一部に非接着部を形成し、
　下側ヒューズワイヤ支持分割体の両端間に前記貫通穴をわたってヒューズワイヤを載架し、
　ヒューズワイヤを載架した下側ヒューズワイヤ支持分割体と上側ヒューズワイヤ支持分割体とを上下に対向配置して、対向する面同士で接着すると共に、接着面の一部に非接着部を形成して、ヒューズ本体を形成し、
　該ヒューズ本体の両端にメタルキャップを、前記ヒューズワイヤと導通状態で嵌合することを特徴とする、請求項３記載のチップヒューズの製造方法。
　前記各非接着部を、貫通穴の長手方向両側に形成することを特徴とする請求項１１記載の製造方法。