JPH0636180U

JPH0636180U - 温度ヒューズ

Info

Publication number: JPH0636180U
Application number: JP7087392U
Authority: JP
Inventors: 猛京田
Original assignee: テクノエナジス株式会社
Priority date: 1992-10-12
Filing date: 1992-10-12
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】化学物質の感温材を用いずに構造が簡易で動
作速度が速く、大きな電流を遮断でき、かつ動作温度を
低温から高温まで１つの方式の構成で実現する温度ヒュ
ーズである。【構成】リード線１、１’は絶縁材のケース７内に固
定部材６、６’により挿入固定され、接着剤８、８’で
接着、封止されている。リード線１、１’の両端部は所
定距離に離して円筒状の可動接点２に嵌合され、その接
合端を低融点合金３、３’により接合されている。可動
接点２のつば２ａと、可動接点２の外周に設けた絶縁筒
５との間にコイルばねから成る付勢手段４が設けられて
いる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、低圧配電盤、小形電動機あるいは電気こたつ等の各種電気機器類を保護するための温度ヒューズに関する。

【０００２】

【従来の技術】

温度ヒューズは、電気回路系にて駆動される各種電気機器類に用いられ、これらの機器が危険な温度環境に晒されたとき、その電気回路を開いて機器の動作を停止させる。この温度ヒューズには、従来大きく分けて２つの方式のものがあり、第一の方式は例えば特開昭５４−３９８４４号公報の第１図に示されている方式のようなものである。

【０００３】この公報に示された温度ヒューズは、一端が開口した金属製の円筒状ケース１１の他端にリード線１２をかしめ接続し、ケース内に所定の温度で溶融する固形ペレット状の感温材１３と、これに圧縮当接される付勢手段１６を挾んでケース内周面及びケース開口側のリード線端部に当接して移動自在な円板状の可動接点１７と、絶縁プラグ１８により固定されたケース開口側から挿入されているリード線１９端部とを備えている。

【０００４】この温度ヒューズでは、感温材１３が所定温度未満の時は固体を保っているため可動接点１７を付勢手段１６によりリード線１９端部から引き離そうとする付勢力に打ち勝って電気的導通を保持しているが、所定温度に達すると感温材１３が溶融し、付勢力により接点はリード線１９端部より解離せしめられ電気的導通が遮断される。

【０００５】第二の方式は、例えば特開昭５６−１１４２３８号公報に示されている方式のようなものである。この公報による温度ヒューズは、両端を絶縁材２２、２２’ で閉じた円筒ケース２１内にリード線２３、２３’の端部を左右均等長さ挿入し、リード線端部同士を線状の低融点合金２４で接続し、この低融点合金２４の表面をロジン系のフラックス２５等で被覆して形成されている。２６は空気である。

【０００６】この温度ヒューズでは、温度が所定の温度に達すると、低融点合金２４及びフラックス２５が溶融し、このフラックス２５の働きで低融点合金表面の汚れや酸化膜が除去される結果、この低融点合金２５の表面張力が発揮されリード線端部が球状に凝集されることによって電気的導通が絶たれる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前述した第一の公報による温度ヒューズは、電気的導通を金属ケースに接触する接点とリード線端部の間で行なっており、接点はケース内面とリード線端とに単に機械的に接触しているだけである。このため、温度ヒューズに衝撃や振動が加わると接点の姿勢や位置に少なからず微妙な変化をきたし、接触が不安定となり電気的接触抵抗も高くなりがちである。

【０００８】又、ケース両端はカシメ止めされるため、ケース端の肉厚を厚くすることができず、力が加えられると変形し接点の動きが阻害されて温度ヒューズとしての機能を果さなくなる可能性がある。温度ヒューズは、通常感熱特性を良好にするため発熱体に密着して取り付けられるから、何らかの方法で固定しなければならず、従ってケースに過剰な力が加えられることがあり得るからである。しかも、一般にケースは金属性であり樹脂性チューブをかぶせる等により電気的絶縁処理を施すのが普通であるため、ケースに変形が生じてもこれを予めチェックすることは困難であると想定される。

【０００９】前記第二の方式の温度ヒューズは、ケース内のリード線端部と端部を低融点合金で接続する方式のものであるから、構成がシンプルであるという利点があるが、低融点合金の中には堅くて脆い性質のものがあり、線状に加工するのが困難で、実現できる動作温度にある程度の制約を受けることになる。低融点合金を柔らかな加工性のものとするにはインジウムといった高価な金属を用いることとなり、結局コストアップの要因となる。

【００１０】一方、上記第二の方式の温度ヒューズの定格電流について考察すると次のような問題がある。定格電流が大きくなると、自身の持つ電気抵抗によって生ずるジュール熱も多くなり、温度ヒューズの動作温度を低下させることになる。そこでこれを緩和しようとするとリード線の断面積を大きくすると共に低融点合金の断面積も大きくしなければならない。

【００１１】ところが、低融点合金部分の断面積を大きくすると、往々にして動作速度が遅くなる、いわゆる切れ味が悪くなる傾向にある。又、溶断時に発生するアークが多くなったり、アークの発生時間が長くなり、金属蒸気が多量に生成され、当該フラックスの炭化物と共に容器内面に付着する結果、動作後の電気的絶縁性能が著しく低下する。

【００１２】従って、絶縁性能を確保するためには、温度ヒューズ素子に比べてケースを十分大きくしなければならず、温度ヒューズ全体が大きくなり不経済であって実用性に劣ることとなる。又、この温度ヒューズに用いられているロジン系のフラックスは有機物であり、大体２００℃を越える温度環境下に長時間晒されると、このフラックスに含まれる有効成分の分解が促進され、低融点合金の表面が清浄にならず、先に述べたリード線への凝集が行なわれなくなる。言い替えると、２００℃を越える動作温度の温度ヒューズを実現することは、この方式の温度ヒューズでは困難である。

【００１３】この考案は、上述した従来の温度ヒューズの種々の問題点に留意して、従来のように化学物質の感温材を用いずに構造が簡易で、動作速度が速く大きい電流を遮断でき、動作温度を低温から高温まで１つの方式で実現し得る経済的で安価な温度ヒューズを提供することを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するためこの考案は、絶縁材ケース両端からリード線端部を所定距離に離隔して挿入固定し、このリード線に対して両端部間に亘る長さの可動接点を介在させ、可動接点の両端部とリード線端部とを低融点合金でロウ付けし、この可動接点を少なくとも一方のリード線から離れる方向に付勢する手段を備えて成る温度ヒューズの構成としたのである。

【００１５】この場合、前記リード線をケース内に固定するためリード線に外嵌するカシメ止めされた固定部材を設け、この固定部材が付勢手段を保持し、可動接点、付勢手段をケース中央に容易に収容し、かつリード線とケースとを強固に封止、接着、固定する手段を兼用できるようにするのが好ましい。

【００１６】

【作用】

上記の構成としたこの考案の温度ヒューズは、予め設定された温度以下では低融点合金は溶融せず、可動接点は付勢手段を圧縮したままで移動しない。従って、一方のリード線から可動接点を経由してもう一方のリード線へ至る電路が形成されている。温度が設定温度以上になると、低融点合金が溶融し、その瞬間に可動接点は付勢手段により一方のリード線から引き離されて移動する。このため電路が遮断される。

【００１７】この温度ヒューズは、従来のように化学物質を感温材として使用しておらず、低融点合金の溶融により動作する。従って、低融点合金として低温から高温まで所望の温度で溶融する合金を選択することによって広い温度範囲に適用できる。又、付勢手段によって可動接点は移動するから動作速度が速く、従ってアークの発生が少なく大きな電流を遮断するのに使用することができる。

【００１８】

【実施例】

以下この考案の実施例について図面を参照して説明する。図１は実施例の温度ヒューズの主要縦断面図である。１、１’はリード線、２は可動接点、３、３’は低融点合金、４はコイルばねから成る付勢手段、５は絶縁筒、６、６’は固定部材、７は円筒状のケース、８、８’は接着剤である。

【００１９】図示のように、リード線１、１’はケース７内に左右から挿入され、その端部を所定距離に離して金属性でドーナツ状の固定部材６、６’によりそれぞれ電気的絶縁性を有するケース７に対してカシメ止めされている。ケース両端は接着剤８、８’で封止、接着されている。

【００２０】可動接点２は、リード線１、１’の両端部間に亘る長さの金属製の管体から成り、その一端にはつば２ａを有する。この可動接点２の開口両端部に挿入されたリード線１、１’の嵌合部分は、所定の温度で溶融する低融点合金３、３’で一定長さロウ付けされており、これによってリード線１、可動接点２、リード線１の経路を通る電気的導通が保持されている。

【００２１】可動接点２の外周には付勢手段４と電気絶縁性を有する絶縁筒５が外嵌挿され、可動接点２のつば２ａと絶縁筒５の間で圧縮されたコイルばねの付勢力で可動接点を常に軸方向に押圧しており、これら付勢手段４と絶縁筒５は可動接点に対してスムーズに動くよう寸法が設計されている。

【００２２】上記のように構成した実施例の温度ヒューズは、次のように作用する。図１は動作温度以下の通常の状態での温度ヒューズの内部構成を示している。図示の状態では、リード線１より低融点合金３、３’、可動接点２を介してリード線１’に至る電路が形成されている。

【００２３】この状態では、付勢手段４はコイルばねが圧縮された状態で拘束され、可動接点２をリード線１より引き離すような付勢力を有しているが、所定の温度に上昇するまでは可動接点２は低融点合金３、３’によってリード線１、１’に固定されているため可動接点２がリード線１より解離することはない。所定温度以上になると、低融点合金が溶融し、リード線１、１’への固定力を失うため、図２に示すように、可動接点２は付勢手段４の付勢力によってリード線１より解離され、電路が遮断される。

【００２４】上記実施例の温度ヒューズは、可動接点２にリード線１、１’を挿入して低融点合金３、３’によりロウ付けしているので衝撃や振動に強く、その位置や姿勢が変化することがなく電気抵抗値も低く安定する。リード線１、１’と可動接点２は僅かな隙間で嵌合しており、両者を接合している低融点合金はその隙間にあるので大気に触れる部分が少なく酸化による融点の変化は問題とならない。

【００２５】付勢手段４のコイルばねは圧縮状態から元の形状に復元するに要する時間は極めて短い。このため低融点合金が溶融すると、直ちに可動接点２はリード線１より素早く解離される。従って、動作時のアーク発生が極めて少なく、１０Ａを越える大きな電流が遮断できる。

【００２６】又、動作機構中には、従来例のようなフラックス、樹脂ペレット等の化学物質を用いていないので、２００℃を越える比較的高温で動作する温度ヒューズとしても適用できる。さらに、固定部材６は、付勢手段４を拘束するだけでなく、もう一方の固定部材６’と共に、これらの寸法とケース７との寸法を適切に決定することによってケースのほぼ中央に収めることが極めて容易となり組立てが簡単になる。

【００２７】ケース７は、その材質をセラミックスやガラス等の容易に変形しない電気的絶縁物質を用いれば、可動接点２の端につば２ａがあっても、ケース７の内面との間には隙間が設けられているので、外力によって可動接点２の動きが阻害されることもない。また、接着剤８、８’が固定部材６、６’とケース７の内面に入り込み接着面積が大きくなるので強固に固定され、堅牢な製品が製作できる。

【００２８】

【効果】

以上詳細に説明したように、この考案の温度ヒューズは絶縁材ケース内に挿入固定したリード線の端部同士を所定距離に離して可動接点に接合し、その接合部を低融点合金でロウ付けすると共に可動接点の外周に付勢手段を設けたものとしている。

【００２９】従って、構造が簡単で堅牢であり、動作速度が早いため１０Ａを越える比較的大きな電流が遮断でき、感温材として化学物質を用いていないため低温から高温まで所望の動作温度の設計が可能であり、振動や衝撃に強く可動接点が位置や姿勢の変化をしないため接触が安定し電気抵抗も低く安定である。

【００３０】又、高温度から低温まで１つの方式で実現できるため部品の標準化が図れ、工程管理や品質管理も含めたトータルのコストダウンが計れるので安価な温度ヒューズが提供できるなど種々の利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の温度ヒューズの縦断面図

【図２】同上の動作説明図

【図３】従来例の温度ヒューズの縦断面図

【符号の説明】

１、１’ リード線２可動接点３、３’ 低融点合金４付勢手段５絶縁筒６、６’ 固定部材７ケース

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の温度ヒューズの縦断面図

【図２】同上の動作説明図

【図３】従来例の温度ヒューズの縦断面図

【図４】他の従来例の温度ヒューズの縦断面図

【符号の説明】１、１’ リード線２可動接点３、３’ 低融点合金４付勢手段５絶縁筒６、６’ 固定部材７ケース

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】絶縁材ケース両端からリード線端部を所
定距離に離隔して挿入固定し、このリード線に対して両
端部間に亘る長さの可動接点を介在させ、可動接点の両
端部とリード線端部とを低融点合金でロウ付けし、この
可動接点を少なくとも一方のリード線から離れる方向に
付勢する手段を備えて成る温度ヒューズ。
【請求項２】前記リード線をケース内に固定するため
リード線に外嵌するカシメ止めされた固定部材を設け、
この固定部材が付勢手段を保持し、可動接点、付勢手段
をケース中央に容易に収容し、かつリード線とケースと
を強固に封止、接着、固定する手段を兼用していること
を特徴とする請求項１に記載の温度ヒューズ。