JPH06302257A - 基板型温度ヒュ−ズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】温度ヒュ−ズの小型化を保持しつつ、各電極か
ら絶縁基板の各横端までの絶縁距離を充分に長くとるこ
とのできる基板型温度ヒュ−ズを提供す。 【構成】絶縁基板１の片面上に巾方向に間隔を隔てて層
状電極２を設け、これら電極の先端部間に低融点可溶合
金線４を橋設し、各電極２に電極後端側からリ−ド線３
を接続し、上記絶縁基板片面の全面に絶縁層６を被覆し
た温度ヒュ−ズにおいて、各電極後端２１を絶縁基板後
端１１から間隔ａを隔てて位置させ、層状電極間２，２
の間隔を０．９ｍｍ〜１．５ｍｍにし、上記リ−ド線３
に絶縁被覆線を使用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒュ−ズエレメントに低
融点可溶合金線を使用した合金タイプの基板型温度ヒュ
−ズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気機器を過電流から保護し、電気機器
の熱的損傷、ひいては火災の発生を未然に防止する電気
部品として温度ヒュ−ズが存在する。この温度ヒュ−ズ
として、ヒュ−ズエレメントに低融点可溶合金線を用い
た合金タイプの温度ヒュ−ズが汎用されている。この合
金タイプの温度ヒュ−ズの基本的な構造は、リ−ド線間
に低融点可溶合金片を橋設し、その低融点可溶合金片上
にフラツクスを塗布し、このフラツクス塗布合金片を絶
縁体で包囲した構成であり、被保護機器における過電流
で発熱し易い箇所に取り付けて使用され、その作動過程
は次の通りである。

【０００３】すなわち、被保護機器が過電流で発熱する
と、その発生熱により低融点可溶合金片が溶融し、この
溶融金属が表面張力で既に溶融しているフラツクスを押
しのけて球状化し、この球状化が進んで分断され、機器
への通電が遮断される。

【０００４】本出願人においては、合金タイプの温度ヒ
ュ−ズとして、基板型温度ヒュ−ズを開発した。この基
板型温度ヒュ−ズの基本的構造は、絶縁基板の片面上に
巾方向に間隔を隔てて層状電極を設け、これら電極の先
端部間に低融点可溶合金線を橋設し、各電極に電極後端
側からリ−ド線を接続し、上記絶縁基板片面の全面に絶
縁層を被覆した構成であり、絶縁基板面を被保護機器に
接触させて使用される。

【０００５】この基板型温度ヒュ−ズにおいては、温度
ヒュ−ズの全表面中、絶縁基板面が占める割合が高く、
他の方式の温度ヒュ−ズに較べ機器との接触面積を広く
し得、しかも、絶縁基板例えば、セラミックス板が良好
な熱良伝導性を有するので、被保護機器からの発生熱を
高感度で受熱できる。

【０００６】図３は本出願人が初期に開発した基板型温
度ヒュ−ズの説明図であり、１’は絶縁基板を、２’，
２’は絶縁基板の片面側に設けた層状電極を、３’，
３’は電極に後端側から接続したリ−ド線を、４’は両
電極２’，２’の先端部間に橋設した低融点可溶合金線
を、５’は低融点可溶合金線に塗布したフラックスを、
６’は絶縁基板片面の全面に設けた絶縁被覆層をそれぞ
れ示している。

【０００７】図３に示した基板型温度ヒュ−ズにおいて
は、温度ヒュ−ズの作動時、溶融した低融点可溶合金が
分断された際、両電極間２’，２’に作用する回路電圧
で両電極の後端２１’，２１’間に空気との接触界面に
沿って放電導通が生じることのないように、両電極
２’，２’間の間隔ｄ’を回路電圧に耐え得る絶縁距離
に設定してある。また、溶融した低融点可溶合金がフラ
ツクスの膨張圧力下、絶縁基板と絶縁被覆層との接着界
面を剥離して絶縁被覆層端から圧出することのないよう
に、電極先端２２’と絶縁基板先端１２’との間を所定
の間隔ｂで隔て、また、電極先端２２’と絶縁基板横端
１３’との間を所定の間隔ｃで隔ててある。而して、こ
の基板型温度ヒュ−ズの巾Ｌは層状電極の巾をｆとすれ
ば、Ｌ＝（ｄ’＋２ｃ＋２ｆ）である。しかしながら、
この巾Ｌは相当に広く、基板型温度ヒュ−ズの小型化が
困難である。

【０００８】図４は本出願人がその後に提案した基板型
温度ヒュ−ズを示し、図３の基板型温度ヒュ−ズを小型
化のために改良したものである。図４に示す基板型温度
ヒュ−ズにおいては、両電極後端２１’，２１’間の間
隔を上記と同様ｄ’に設定しているが、両電極先端部２
２’，２２’間の間隔を、溶融した低融点可溶合金の球
状化分断で通電を遮断するのに必要な間隔ｄに設定して
ある。電極先端２２’と絶縁基板先端１２’との間との
間の間隔は、上記と同様、ｂに設定し、電極先端２２’
と絶縁基板横端１３’との間の間隔を上記と同様にｃに
設定し、電極の巾も上記と同様ｆに設定してある。従っ
て、基板型温度ヒュ−ズの巾ＬはＬ＝（ｄ＋２ｃ＋２
ｆ）である。

【０００９】而るに、溶融した低融点可溶合金の球状化
分断で通電を遮断するのに必要な間隔（物理的に分断し
ても、その瞬時には分断間に作用する回路電圧のもとで
ア−クが生じており、球状化の進行により分断距離が所
定の距離に達してア−クが消滅したときに、実質上通電
が遮断される）ｄは、その間が液状のフラックスで満た
されているために、同回路電圧のもとで空気との接触界
面に沿っての両電極の後端間での放電導通を防止するの
に必要な上記した距離ｄ’に較べて短い。従って、図４
に示す基板型温度ヒュ−ズは、図３に示す基板型温度ヒ
ュ−ズに較べて巾寸法を小さくできる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記した基板型温度ヒ
ュ−ズの被保護機器への取付け構造の如何によっては、
絶縁基板の各横端が接地電位になって各電極と絶縁基板
各横端との間に回路電圧の対地電圧分が作用するので、
各電極から絶縁基板各端までの距離をこの対地電圧に耐
え得るように設定しておくことが安全である。

【００１１】而るに、上記図４に示した基板型温度ヒュ
−ズにおいては、基板横端１３’と電極２’との間の最
小間隔ｃ’が極端に狭く、上記の対地電圧に耐え得ず、
その間隔を対地電圧に耐え得るように広くすると、巾寸
法が図３に示した基板型温度ヒュ−ズとほとんど異なる
ことがなく、小型化を保障できなくなってしまう。

【００１２】本発明の目的は、絶縁基板の片面上に巾方
向に間隔を隔てて層状電極を設け、これら電極の先端部
間に低融点可溶合金線を橋設し、各電極に電極後端側か
らリ−ド線を接続し、上記絶縁基板片面の全面に絶縁層
を被覆した温度ヒュ−ズにおいて、温度ヒュ−ズの小型
化を保持しつつ、各電極から絶縁基板の各横端までの絶
縁距離を充分に長くとることのできる基板型温度ヒュ−
ズを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の基板型温度ヒュ
−ズは、絶縁基板の片面上に巾方向に間隔を隔てて層状
電極を設け、これら電極の先端部間に低融点可溶合金線
を橋設し、各電極に電極後端側からリ−ド線を接続し、
上記絶縁基板片面の全面に絶縁層を被覆した温度ヒュ−
ズにおいて、各電極後端を絶縁基板後端から間隔を隔て
て位置させ、層状電極間の間隔を０．９ｍｍ〜１．５ｍ
ｍにし、上記リ−ド線に絶縁被覆線を使用したことを特
徴とする構成である。

【００１４】

【作用】一方の電極後端から他方の電極後端に至る直線
経路が、絶縁基板と絶縁被覆層との接着界面で構成さ
れ、この界面の絶縁性が、温度ヒュ−ズ作動時の溶融さ
れた低融点可溶合金の分断間の溶融フラックス空間の絶
縁性よりも高絶縁性であるから、電極全長にわたって電
極間隔を低融点可溶合金線の溶断による電流遮断に必要
な最小限の間隔（０．９ｍｍ〜１．５ｍｍ）に設定すれ
ば、低融点可溶合金の分断による通電遮断の際、両電極
後端間での放電導通を回避できる。従って、電極全長に
わたって電極間隔を０．９ｍｍ〜１．５ｍｍにして、当
該間隔を従来よりも狭くし、その分、各電極と絶縁基板
の各横端との絶縁距離を増大することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の実施例を示す平面説明図である。図
１において、１は良好な熱伝導性を有する絶縁基板であ
り、通常、セラミックス板が使用される。２，２は絶縁
基板１の片面上に巾方向に間隔を隔てて設けた層状電極
であり、銀ペ−スト等の導電性塗料の焼き付け、銅箔積
層絶縁基板の銅箔のエッチング等により形成してある。
各電極２の後端２１は絶縁基板後端１１に対し所定の距
離ａを隔てて位置させてある。ｂは電極先端２２と絶縁
基板先端１２との間隔を、ｃは電極２と絶縁基板横端１
３との間隔をそれぞれ示している。

【００１６】３は絶縁被覆リ−ド線であり、単線導体３
１にプラスチック絶縁層を押出被覆してあり、被覆層端
３２を電極後端２１にほぼ一致させた状態で口出導体３
３を半田付け、溶接等により電極２に接続してある。

【００１７】４は両電極２，２の先端部間に溶接等によ
り橋設した低融点可溶合金線である。５は低融点可溶合
金線４上に塗布したフラックスである。６は絶縁基板片
面の全面に設けた絶縁被覆層であり、例えば、エポキシ
樹脂液の滴下塗装により設けることができる。

【００１８】上記の基板型温度ヒュ−ズは、既述した通
り被保護機器に取り付けて使用される。この被保護機器
の過電流に基づく発熱で低融点可溶合金線が溶融される
と、その溶融金属が表面張力により溶融フラックスを押
しのけつつ球状化分断していき、この分断距離がア−ク
消滅距離に達すると電極間の通電が遮断され、電極間に
回路電圧が作用する。

【００１９】今、溶融金属が電極先端部上に完全に乗載
した状態で分断して通電が遮断されたとすると〔電極が
溶融金属（溶融半田）で濡れやすいために、通常の分断
態様である〕、その分断間の経路が溶融フラックスで満
たされた状態であり、その溶融フラックスが低融点可溶
合金線の酸化物を溶解した絶縁性の低いものであるた
め、この経路の単位距離当たりの絶縁強度は、絶縁基板
と絶縁被覆層との接着界面の単位距離当たりの絶縁強度
に較べて低い。

【００２０】従って、電極２，２間の間隔ｄを低融点可
溶合金線の溶断による電流遮断に必要な間隔に設定すれ
ば、溶融した低融点可溶合金の分断によるア−ク遮断後
での同一箇所での再放電導通並びに電極間が絶縁基板と
絶縁被覆層との接着界面である両電極下端２１，２１間
での放電導通を排除して確実に通電を遮断できる。この
低融点可溶合金線の溶断による電流遮断に必要な間隔
は、定格電圧250Vのもとで、0.9mm〜1.5mmであり、上記
の電極間隔ｄは0.9mm〜1.5mmに設定してある。

【００２１】基板型温度ヒュ−ズにおいて、取付け固定
上、両横端がア−ス電位に曝される場合、電極２と絶縁
基板横端１３との間には回路電圧の対地電圧が作用し、
この電圧値が相間電圧の１／√３倍であり、この対地電
圧の絶縁に必要な距離は、電極間隔の１／√３倍であ
る。而るに、上記の基板型温度ヒュ−ズにおいて、絶縁
基板横端１３と電極２との間の距離ｃは、溶融低融点可
溶合金が絶縁基板と絶縁被覆層との接着界面を剥離して
外部に圧出することのないように、所定の距離に設定し
てあり、その距離は通常、1.20mmである。従って、この
距離は、対地電圧の絶縁に必要な距離〔(0.9mm〜1.5mm)
の１／√３倍〕よりも長く、基板型温度ヒュ−ズの両横
端をア−ス電位に保持しても、絶縁上問題がない。

【００２２】本発明の基板型温度ヒュ−ズにおいては、
リ−ド線３に絶縁被覆線を使用し、電極後端２１を絶縁
基板後端１１よりも内側に位置させることにより、リ−
ド導体３１並びに電極後端２１の露出を排除し、空気と
の接触沿面に電気ストレスが作用するのを防止し、両電
極後端２１，２１間の絶縁強度を大にしているので、電
極間の間隔を低融点可溶合金線の溶断による電流遮断に
必要な間隔に設定しても、溶融した低融点可溶合金の分
断によるア−ク遮断後での同一箇所での再放電導通並び
に両電極下端間での放電導通を排除して確実に通電を遮
断できるのであり、このことは、次の試験結果からも明
らかである。

【００２３】試験結果 ａ＝０．５ｍｍ，ｂ＝１．４mm，ｃ＝１．２mm，ｄ＝
１．１mm，電極巾＝１．４mmとし、絶縁基板に厚さ０．
６ｍｍのセラミックス板を使用し、層状電極を銀ペ−ス
トの焼き付けにより設け、絶縁被覆リ−ド線に導体直径
０．５１mmのものを使用し、低融点可溶合金線に厚み
０．３mm，巾０．４mmの断面四角形，融点９８℃のもの
を使用し、絶縁被覆層に厚み１．８mmのエポキシ樹脂層
を使用して定格電圧250V用の基板型温度ヒュ-ズを５０
個製作し、定格電圧250Vを課電した状態で温度１２０℃
のオイルに浸漬して作動させ、解体したところ、低融点
可溶合金線の分断箇所以外には、放電跡は観察されなか
った。

【００２４】図２は本発明の別実施例の基板型温度ヒュ
−ズを示し、低融点可溶合金線片４を橋設する電極先端
部２ａの巾ｅをリ−ド線口出導体３３を接続する電極胴
部２ｂの巾ｆに較べて狭くし、電極先端部２ａと絶縁基
板横端１３までの間隔を溶融低融点可溶合金が絶縁基板
と絶縁被覆層との接着界面を剥離して外部に圧出するの
を防止するのに必要な間隔ｃに設定し、電極胴部２ｂと
絶縁基板横端１３までの間隔を基板型温度ヒュ−ズの両
横端をア−ス電位に保持したときの対地電圧の絶縁に必
要な間隔ｇに設定してあり、他の構成は図１に示した実
施例と同じである。この図２に示す実施例においては、
図１に示す実施例に較べ、巾を２（ｆ−ｅ）狭くでき
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明の基板型温度ヒュ−ズは上述した
通りの構成であり、絶縁基板の片面上に巾方向に間隔を
隔てて層状電極を設け、これら電極の先端部間に低融点
可溶合金線を橋設し、各電極に電極後端側からリ−ド線
を接続し、上記絶縁基板片面の全面に絶縁層を被覆した
温度ヒュ−ズにおいて、温度ヒュ−ズの通電遮断性能に
支障を来すことなく、両電極の間隔を従来例に較べて狭
くでき、その結果、電極と絶縁基板横端との間隔を広く
してその間の絶縁距離を長くできるので、巾両端を接地
電位に保持した状態で使用しても対地絶縁を充分に保障
できる。

【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】本発明の別実施例を示す説明図である。

【図３】従来例を示す説明図である。

【図４】上記とは別の従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 絶縁基板 ２ 層状電極 ３ 絶縁被覆線 ４ 低融点可溶合金線 ｄ 層状電極間の間隔

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【手続補正書】

【提出日】平成５年６月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】

【作用】一方の電極後端から他方の電極後端に至る直線
経路が、絶縁基板と絶縁被覆層との接着界面で構成さ
れ、この界面の絶縁性が、温度ヒューズ作動時の溶融さ
れた低融点可溶合金の分断間の溶融フラックス空間の絶
縁性よりも高絶縁性であるから、電極全長にわたって電
極間隔を低融点可溶合金線の溶断による電流遮断に必要
な間隔（０．９ｍｍ〜１．５ｍｍ）に設定すれば、低融
点可溶合金の分断による通電遮断の際、両電極後端間で
の放電導通を回避できる。従って、電極全長にわたって
電極間隔を０．９ｍｍ〜１．５ｍｍにして、当該間隔を
従来よりも狭くし、その分、各電極と絶縁基板の各横端
との絶縁距離を増大することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西出 律 大阪市中央区島之内１丁目11番28号 内橋 エステック株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板の片面上に巾方向に間隔を隔てて
   層状電極を設け、これら電極の先端部間に低融点可溶合
   金線を橋設し、各電極に電極後端側からリ−ド線を接続
   し、上記絶縁基板片面の全面に絶縁層を被覆した温度ヒ
   ュ−ズにおいて、各電極後端を絶縁基板後端から間隔を
   隔てて位置させ、層状電極間の間隔を溶融した低融点可
   溶合金の球状化分断で通電を遮断するのに必要な間隔に
   設定し、上記リ−ド線に絶縁被覆線を使用したことを特
   徴とする基板型温度ヒュ−ズ。
2. 【請求項２】層状電極間の間隔が0.9mm〜1.5mmである請
   求項１記載の基板型温度ヒュ−ズ。