JPH04259720A - 合金型温度ヒュ−ズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は合金型温度ヒュ−ズに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】合金型温度ヒュ−ズにおいては、リ−ド
導体間に低融点可溶合金片を橋設し、該低融点可溶合金
片上にフラックスを塗布し、このフラックス塗布低融点
可溶合金片を絶縁ケ−ス又は絶縁被覆層で気密に包囲し
ている。

【０００３】この合金型温度ヒュ−ズの作動機構は、当
該温度ヒュ−ズによって保護する電気機器が過電流によ
り発熱すると、その発生熱により温度ヒュ−ズが加熱さ
れ、該温度ヒュ−ズの低融点可溶合金片が溶融し、該溶
融金属の表面張力に基づく球状化により溶融金属が分断
され、該分断後の球状化の進行によって分断間ギャップ
が分断間ア−スを遮断し得る距離に達すると、通電が実
質上遮断されることにある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】合金型温度ヒュ−ズに
おいては、電気機器が過電流により発熱した後、上記実
質上の通電遮断までの時間が短いこと、すなわち、作動
迅速性に優れていることが不可欠な要件である。

【０００５】而るに、本発明者においては、ヒュ−ズエ
レメントに実質的にバリを残存させることが、温度ヒュ
−ズの作動迅速性の向上に極めて有効であることを知っ
た。

【０００６】例えば、融点１１２℃のＩｎ−Ｓｎ−Ｂｉ
合金からなる外径０．７ｍｍの線状体を２っ割れ金型で
圧縮し、高さ０．１ｍｍ，幅０．１ｍｍのバリを２ヵ所
に形成したヒュ−ズエレメントを使用せる合金型温度ヒ
ュ−ズとバリを形成しないヒュ−ズエレメントを使用せ
る合金型温度ヒュ−ズのそれぞれを、１２０℃に保持し
たシリコンオイル中に浸漬し、該浸漬直後からヒュ−ズ
エレメントが溶断するまでの時間を測定したところ、バ
リを形成したものにおいては、バリを形成しなかったも
のに比べ、上記時間Ｔを約２０％短縮でき、作動迅速性
を飛躍的に向上できることを知った。

【０００７】本発明の目的はかかる知見に基づき合金型
温度ヒュ−ズの作動迅速性を簡易な手段によって飛躍的
に向上させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の合金型温度ヒュ
−ズは、低融点可溶合金から成形し、成形時のバリを残
存させてなるヒュ−ズエレメントを用いたことを特徴と
する構成である。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明する
。図１は本発明の実施例を示す説明図であり、図２は図
１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。

【００１０】図１並びに図２において、１，１は一対の
リ−ド導体である。２はリ−ド導体１，１間に溶接によ
り橋設したヒュ−ズエレメントであり、低融点可溶合金
片から成形され、周方向に１８００隔てた２ヵ所にバリ
２１，２１が形成されている。３はヒュ−ズエレメント
２上に塗布したフラックス層である。４は筒状絶縁ケ−
スであり、ヒュ−ズエレメント２上に挿通してある。 ５，５は筒状絶縁ケ−ス４と各リ−ド導体との間を封止
する接着剤、例えば、エポキシ樹脂である。上記におい
て、バリ２１の高さ並びに幅はヒュ−ズエレメント直径
の５〜３０％とされている。

【００１１】上記合金型温度ヒュ−ズのヒュ−ズエレメ
ント２においては、平常時の通電電流によりジュ−ル熱
を発生し、当該ヒュ−ズエレメント２の両端部において
、リ−ド線１を経ての放熱があるので、ヒュ−ズエレメ
ント２の中央部温度がヒュ−ズエレメント両端部の温度
よりも高くなっている。

【００１２】而るに、上記合金型温度ヒュ−ズにおいて
、保護すべき電気機器が過電流のために発熱し、該温度
ヒュ−ズが加熱されてヒュ−ズエレメント２が温度上昇
すると、上記平常時での高温部であるヒュ−ズエレメン
ト中央部の表面が最高温度部分となって、最初に液相化
する。この液相化は通常の場合（ヒュ−ズエレメントに
バリがない場合）、ヒュ−ズエレメント中央部から端部
に次第に進行していくのであるが、上記したバリの存在
下では、このバリの熱容量が小さいためにバリが速く温
度上昇して液相化するので、このバリに沿っての液相化
が優先し、このバリの液相化の後に、図３（班点部分は
液相を示す）に示すように、ヒュ−ズエレメント中央部
から両端部に向かう液相化ａとバリのヒュ−ズエレメン
ト周方向に向かう液相化ｂとの同時進行により全体の液
相化が進んでいく。

【００１３】他方、上記ヒュ−ズエレメント表面の液相
化と共にヒュ−ズエレメント中心（内部）に向かう液相
化も同時に進行していき、ヒュ−ズエレメント中央部に
おいて中心にまで達する液相化が最初に発生し、この場
合、リ−ド導体とこの液相化ヒュ−ズエレメント中央部
との間が上記バリの早期液相化のために液相でつながっ
ているので、この液相化金属とリ−ド導体（銅）との間
に作用する界面エネルギ−Ｅ１２（張力）が液相を伝っ
てヒュ−ズエレメント中央部に伝達され、この界面エネ
ルギ−Ｅ１２と液相自体の表面エネルギ−Ｅ２とのため
に溶融ヒュ−ズエレメント中央部に分断力が作用し、こ
の結果、悠々ヒュ−ズエレメントが分断するに至る。

【００１４】これに対して、ヒュ−ズエレメントにバリ
を存在させない場合、ヒュ−ズエレメント中央部におい
て、中心に達する液相化が終了してもリ−ド導体の近傍
部分の液相化が遅く、この近傍部分が液相化して上記界
面エネルギ−Ｅ１２がそのヒュ−ズエレメント中央部に
作用するのが遅延するために、上記ヒュ−ズエレメント
の分断が遅くなる。

【００１５】而して、ヒュ−ズエレメントにバリを残存
させている本発明の合金型温度ヒュ−ズにおいては、バ
リを設けていない従来の合金型温度ヒュ−ズに比べ、作
動迅速性に優れている。

【００１６】このことは、次の実施例と比較例との対比
からも確認できる。 実施例 直径０．７ｍｍ，長さ６．０ｍｍのＩｎ−Ｓｎ−Ｂｉ系
共晶合金線（融点：１１２℃）を２っ割り金型で加圧し
て外周上の１８００隔てた２ヵ所に高さ０．１ｍｍ，幅
０．１ｍｍのバリを有する直径０．６８ｍｍのヒュ−ズ
エレメントに成形した。このヒュ−ズエレメントを直径
０．７ｍｍの一対の銅リ−ド導体間に溶接により橋設し
、このヒュ−ズエレメントにロジンを主成分とするフラ
ックスを塗布し、その上に、内径１．５ｍｍ，厚み０．
３ｍｍのセラミックス筒を挿通し、このセラミックス筒
と各リ−ド導体との間をエポキシ樹脂接着剤で封止した
。

【００１７】比較例 実施例で使用した直径０．７ｍｍ，長さ６．０ｍｍのＩ
ｎ−Ｓｎ−Ｂｉ系共晶合金線をヒュ−ズエレメントとし
て使用し、バリは形成しなかった。これ以外は実施例に
同じとした。

【００１８】上記実施例並びに比較例をそれぞれ５０箇
づつ製作し、これらのそれぞれにつき、１２０℃に保持
したシリコンオイル中に浸漬し、２Ａの通電下、シリコ
ンオイル中に浸漬したのちヒュ−ズエレメントが溶断す
るまでの時間を測定したところ、実施例品においては、
平均２．２０秒であったのに対し、比較例品においては
、２．８秒であった。

【００１９】本発明において使用するヒュ−ズエレメン
トは、２つ割りの鋳造金型を使用し、金型鋳造法によっ
て作成することもできる。

【００２０】低融点可溶合金片には、通常共晶合金が使
用されるが、非共晶合金も使用可能であり、この場合、
液相線と固相線との差が５℃以内の範囲の組成を使用す
ることが好ましい。

【００２１】本発明の合金型温度ヒュ−ズは前記したケ
−ス型以外に、絶縁樹脂モ−ルド型（互いに並行なリ−
ド導体の先端にヒュ−ズエレメントを橋設し、該ヒュ−
ズエレメントにフラックスを塗布し、このフラックス塗
布ヒュ−ズエレメントを硬化性樹脂でモ−ルドしたもの
）、基板型（絶縁基板の片面に一対の層状電極を設け、
これらの電極間にヒュ−ズエレメントを橋設し、各電極
にリ−ド導体を接続し、ヒュ−ズエレメントにフラック
スを塗布し、絶縁基板の片面上を硬化性樹脂のモ−ルド
等によって被覆したもの）等にも適用できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の合金型温度ヒュ−ズは上述した
通りの構成であり、低融点可溶合金線材等から成形した
ヒュ−ズエレメントのバリが合金型温度ヒュ−ズの作動
の迅速化に有効であることに着目し、ヒュ−ズエレメン
トのバリを積極的に利用しており、合金型温度ヒュ−ズ
の作動性をよく向上できる。また、バリ取り作業が不要
となり、製造能率上も有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す説明図である。

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】本発明のヒュ−ズエレメントのバリの作用を示
す説明図である。

【符号の説明】

１　　　　リ−ド導体 ２　　　　ヒュ−ズエレメント ２１　　バリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】低融点可溶合金から成形し、成形時のバリ
   を残存させてなるヒュ−ズエレメントを用いたことを特
   徴とする合金型温度ヒュ−ズ。