JPH06302260A - 基板型温度ヒュ−ズ - Google Patents

基板型温度ヒュ−ズ

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JPH06302260A
JPH06302260A JP11005293A JP11005293A JPH06302260A JP H06302260 A JPH06302260 A JP H06302260A JP 11005293 A JP11005293 A JP 11005293A JP 11005293 A JP11005293 A JP 11005293A JP H06302260 A JPH06302260 A JP H06302260A
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Mitsuaki Uemura
充明 植村
Kazuo Ariyama
和男 有山
Toshihiko Kawamoto
敏彦 川元
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Uchihashi Estec Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】作動温度以下の温度で加熱されてフラックスが
溶融されても、低融点可溶合金片上のフラックス量を充
分に保持させ、良好な作動を保障できる基板型温度ヒュ
−ズを提供する。 【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2の先端部間に低融点可溶
合金片3を橋設し、該低融点可溶合金片3にフラックス
4を塗布し、各電極後端側からリ−ド線5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、低融点可溶合金片両端31のそれぞれを各
電極先端部縁端22から突出させた。

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
融点可溶合金片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片を用い
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、電極間に低
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との
共存下、表面張力により球状化し、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。この場合、溶融
金属の球状化には、溶融金属の電極への濡れ性が主に関
与し、濡れ性が良好なほど球状化がよく促進され、迅速
な分断が期待できる。而るに、溶融フラックスにおいて
は、溶融金属の濡れ性を良好にするから、溶融金属の球
状化分断の促進に寄与する。
【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、図3の(イ)並びに
図3の(ロ)〔図3の(イ)のロ−ロ断面図〕に示すよ
うに、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’,2’を設け、これら電極の先端部間に低融
点可溶合金片3’を橋設し、該低融点可溶合金片3’上
にフラックス4’を塗布し、各電極2’に後端側からリ
−ド線先端部52’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】
【発明が解決しようとする課題】温度ヒュ−ズにおいて
は、定格電流を流しつづけても作動しない温度としてホ
−ルディング温度が設定されている。(例えば、公称動
作温度115℃の温度ヒュ−ズのホ−ルディング温度は
89℃、公称動作温度130℃の温度ヒュ−ズのホ−ル
ディング温度は102℃、公称動作温度133℃の温度
ヒュ−ズのホ−ルディング温度は108℃、公称動作温
度150℃の温度ヒュ−ズのホ−ルディング温度は12
3℃である) 而して、温度ヒュ−ズが作動温度以下であっても、ホ−
ルディング温度近傍にまで加熱されると、フラックスの
溶融が避けられない。
【0007】上記基板型温度ヒュ−ズにおいては、低融
点可溶合金片両端31’のそれぞれを各電極先端部の巾
中間に位置させてある(フラックスが塗布された部分で
は絶縁被覆層と絶縁基板並びに層状電極との接着が行わ
れず、この非接着部分の面積が多くなるほど、絶縁被覆
層の封止性が低下するので、フラックスの塗布量は低融
点可溶合金片を包囲するに足る最小限度に抑えてあ
る)。
【0008】また、電極2’面とリ−ド線先端部52’
との境に、深い微細間隙の入隅箇所n’が存在し、この
入隅箇所を絶縁被覆層の材料で完全に埋めることは困難
であり(この絶縁被覆層には、低融点可溶合金片に塗布
したフラックスを溶融させることのないように、常温硬
化性のエポキシ樹脂が使用されるが、低融点可溶合金片
が機械的に弱く、切断され易いので、絶縁被覆に加圧成
形法を使用することは無理であり、滴下塗装等の実質上
無加圧方式を使用せざるを得ないので、入隅箇所に被覆
材料を完全に圧入することは困難である)、その入隅箇
所に毛細管通路が形成され易い。
【0009】而して、かかる毛細管通路の形成のもとで
は、温度ヒュ−ズが上記ホ−ルディング温度近傍にまで
加熱され、フラックスが溶融されると、該溶融フラック
スが熱膨張圧力のために図4に示すように毛細管通路に
向かって流動し、低融点可溶合金片上のフラックス量の
減少が余儀なくされる。この場合、低融点可溶合金片
3’の両側隣接箇所a1,a2のうち、リ−ド線5’側と
は反対側の片側隣接箇所a2の大部分のフラックスは低
融点可溶合金片各端31’を廻って毛細管通路に向い流
動する。
【0010】かかる状態で、温度ヒュ−ズが加熱されて
低融点可溶合金片が溶融されても、溶融合金と共存する
溶融フラックス量が不足し、溶融合金の球状化分断に対
する溶融フラックスの促進作用が達成されず、低融点可
溶合金片の迅速な分断が期待できず、温度ヒュ−ズの作
動性低下が避けられない。
【0011】本発明の目的は、作動温度以下の温度で加
熱されてフラックスが溶融されても、低融点可溶合金片
上のフラックス量を充分に保持させ、良好な作動を保障
できる基板型温度ヒュ−ズを提供することにある。
【0012】
【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片
を橋設し、該低融点可溶合金片にフラックスを塗布し、
各電極後端側からリ−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、低融
点可溶合金片両端のそれぞれを各電極先端部縁端から突
出させたことを特徴とする構成である。
【0013】
【作用】低融点可溶合金片の各端を各電極先端部の縁端
から突出させてあるから、低融点可溶合金片の上記片側
隣接箇所のフラックスに対しては、当該フラックスが温
度ヒュ−ズの作動温度以下の温度で溶融され膨張加圧さ
れても、低融点可溶合金片各端を廻ってのリ−ド線側へ
の流動を防止できる。
【0014】而るに、作動温度以下の温度で加熱されて
フラックスが溶融されても、低融点可溶合金片に隣接す
るフラックス量のある程度の確保を保障できる。従っ
て、温度ヒュ−ズの作動時、溶融合金の球状化分断に対
する溶融フラックスの促進作用が達成され、低融点可溶
合金片の良好な分断が期待でき、温度ヒュ−ズ作動性が
充分に保障される。
【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の(イ)は本発明の実施例を示す平面説明図、
図1の(ロ)は図1の(イ)におけるロ−ロ断面図であ
る。図1の(イ)並びに図1の(ロ)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。
【0016】3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片であり、各端31を各電極
先端部縁端22から突出させてある。bは突出距離を示
している。4はフラックスであり、低融点可溶合金片3
上に塗布してある(低融点可溶合金3全体に塗布して
も、片端31においては、下面がフラックスに濡れ難い
セラミックスであるために、該端31にフラックスが付
着されないこともある)。5はリ−ド線であり、単線導
体51にプラスチック絶縁層を押出被覆した絶縁被覆線
を使用し、口出導体52をその先端521を低融点可溶合
金片3に接近させて(間隔cが0.2mm〜1.5mm程度とされ
る)電極2に半田付け、溶接等により接続してある。
【0017】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、実質上の無加圧方式により被覆して
ある。例えば、エポキシ樹脂液の滴下塗装により被覆す
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。この場合、作動
温度以下の温度での加熱により、低融点可溶合金片3は
溶融されずにフラックス4のみが溶融されることがあ
る。而るに、リ−ド線口出導体52と層状電極2との境
のコ−ナnには、深い微細な間隙が存在し、上記絶縁被
覆材6の無加圧被覆、例えば、滴下塗装では、このコ−
ナを完全に充填することが困難であるから、このコ−ナ
に毛細管通路が形成され易い。
【0019】而して、フラックス4のみが溶融される
と、低融点可溶合金片3直上のフラックス並びに低融点
可溶合金片両側隣接箇所a1,a2のうちリ−ド線側隣接
箇所a 1のフラックスにおいては、その膨張圧力のため
に、リ−ド線5に向かって流動するが、リ−ド線側と反
対側の隣接箇所a2のフラックスにおいては、低融点可
溶合金片各端31が突出されているために、低融点可溶
合金片各端31を廻り難く、リ−ド線5に向かっての流
動が阻止される。従って、作動温度以下の温度での加熱
によりフラックスのみが溶融されても、従来例よりも、
低融点可溶合金片に接するフラックス量をある程度多量
に確実に保持でき、従って、温度ヒュ−ズの作動時、低
融点可溶合金片の溶融合金に溶融フラックスを充分に共
存させ得、溶融合金の球状化分断に対する溶融フラック
スの促進作用をよく達成させ得る。
【0020】上記において、低融点可溶合金片各端31
の突出距離bは、後述する距離eの確保上、絶縁基板1
の巾の増加をもたらすので、0.1mm〜1.0mm程度とされ
る。電極2,2間の距離dは、低融点可溶合金片の球状
化分断を保障するのに必要な距離に設定され、250V定格
で0.9mm〜1.5mmに設定される。また、電極先端23と絶
縁基板先端13までの間隔f並びに低融点可溶合金片端
31から絶縁基板横端12までの間隔e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
外部に圧出するのを防止するのに必要な間隔に設定さ
れ、250V定格の温度ヒュ−ズの場合、e=0.4mm〜1.6m
m,f=1.3mm〜1.6mm設定される。aは0.2mm〜1.0mmに
設定される。
【0021】図2は本発明の別実施例の基板型温度ヒュ
−ズを示し、低融点可溶合金片3を橋設する電極先端部
2aの巾をリ−ド線口出導体52を接続する電極部分2
bの巾に較べて狭くし、低融点可溶合金片端31から絶
縁基板横端12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eに設定し、電極部分2
bと絶縁基板横端12までの間隔g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
縁に必要な間隔に設定してあり、他の寸法a,b,c,
d,f等は、図1に示した実施例と同じである。
【0022】本発明の基板型温度ヒュ−ズにおいては、
この作動以前にフラックスが溶融されて熱膨張により加
圧されても、低融点可溶合金片に隣接するフラックス量
を充分に確保できる。このことは次の試験結果からも確
認できる。 試験結果 実施例品は、図2において、a=0.5mm,d=1.1
mm,e=1.2mm,f=1.4mm,電極先端部2a巾=
0.8mm,電極部分2b巾=1.5mm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、口出導体の長さを
2.6mmとし、低融点可溶合金片に厚み0.3mm,巾
0.4mmの断面四角形,融点98℃のものを使用し、低
融点可溶合金片各端の突出距離bを0.5mmとし、口出
導体先端から低融点可溶合金片までの距離c=0.5mm
とし、厚み1.8mmのエポキシ樹脂の滴下塗装により絶
縁被覆を施した定格電圧250V用の基板型温度ヒュ−ズで
ある。これに対し、比較例品は低融点可溶合金片各端を
電極先端部2aの巾中央に位置させ、これ以外は実施例
品と同じとした。
【0023】比較例品並びに実施例品をそれぞれ50個
づつ製作し、温度80℃で100時間加熱したのち、冷
却後、解体して、低融点可溶合金片に隣接しているフラ
ックス量を測定したところ、実施例品では、当初量の7
0%以上であったが、比較例品では60%〜50%であ
った。
【0024】
【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、作動以前に加熱によりフラックスが
溶融され、その熱膨張で加圧されても、低融点可溶合金
片に隣接するフラックス量を充分に保持させ得、温度ヒ
ュ−ズの作動性を充分に保障できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1の(イ)は本発明の実施例を示す説明図、
図1の(ロ)は図1の(イ)のロ−ロ断面図であるであ
る。
【図2】本発明の別実施例を示す説明図である。
【図3】図3の(イ)は従来例を示す説明図、図3の
(ロ)は図3の(イ)のロ−ロ断面図であるである。
【図4】図3に示す従来例の作動温度以下での溶融フラ
ックスの流動状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 絶縁基板 2 層状電極 22 電極先端部縁端 3 低融点可溶合金片 31 低融点可溶合金片端 4 フラックス 5 リ−ド線 52 リ−ド線の電極接続部分 6 絶縁被覆層

Claims (1)

    【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
    金片を橋設し、該低融点可溶合金片にフラックスを塗布
    し、各電極後端側からリ−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、
    低融点可溶合金片両端のそれぞれを各電極先端部縁端か
    ら突出させたことを特徴とする基板型温度ヒュ−ズ。
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