JPH07501178A - フューズの製造方法 - 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】 フユーズの製造方法 技術分野 本発明はワイヤーおよび少なくとも１つのターミナルてなるフユーズ部材てあっ で、ターミナルかフユーズ部１オより大きな断面積を有するフユーズ部材を含ん て構成されたフユーズを製造する方法に関する。

背景の技術 フユーズは、大電流によって加熱溶融されてフユーズかとび、そのフユーズか保 護する要素を遮断するようにする例えばワイヤーの形状をしたフユーズ部［オを 含む。

パワーキャパシタのキャパシタ部を才を保護するフユーズのような或種の応用例 において、フユーズはフユーズ部材オの他にそのフユーズ部事Ａよりも断面積の 大きいターミナルも含んでいる。

フユーズ部材はワイヤー、好ましくは銅、アルミニウム、銀、これらの金属基合 金、並びにニッケル銀、または応用例に好適な固在抵抗および融点を有する池の 材料で作られた金属ワイヤーで一般に構成されている。

ターミナルを備えたフユーズに関しては、従来技術では通常はハンダ、溶接また はＢｌ賊的な圧力結合によって行われるターミナルとフユーズ部を才との間の接 合（ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ）、すなわち継ぎ（ｔｒａｎｓ　ｉ　ｔ　１ｏｎ）は 重要な工程である。ハンダ／溶接による熱影響、または圧力結合による接合で生 じる機械的ｔ１１傷かフユーズを、特にターミナルとフユーズ部材との間の継ぎ において弱化させる。これは、フユーズに弱点または池の異質性をもたらすこと てフユーズおよび保護機能に不利な影響を有する。

キャパシタ部を才におけるフユーズ、またはｒ狭＜」ｆｌ−″）電気的負荷材料 に接近してフユーズか取り付けられる池の要素におけるフユーズに関しては、あ らゆる機陳的な圧力点は避けられねはならない。この理由て、電気的負荷材料と 接合されるか、または接近して取り付けられるフユーズ、例えはキャパシタの内 部または近くに取り付けられるフユーズのターミナルとフユーズ部を才との間の 継ぎは、ターミナルと本質的に同一寸法でなければならず、すなわちターミナル 寸法を超えたり圧力点を形成するようなハンダの塊、溶接材料、機械的クランプ 等は全く許されない。

本発明は、細いワイヤー形状のフユーズ部材と、このフユーズ部材よりも大きな 断面積を有する少なくとも１つのターミナルとを有して構成されるフユーズが経 済的且つ合理的に製造でき、同時にターミナルとフユーズ部材との間の接合すな わち継ぎに関係して生しる上述の問題点を回避することかできる方法の提供を目 的とする。

発明の要約 本発明は細いワイヤー形状のフユーズ部材と、このフユーズ部材よりも大きな断 面積を存する少なくとも１つのターミナルとを有して構成されるフユーズの製造 方法に関する。このフユーズ部材およびターミナルは同一ワイヤーから、それか 少なくとも１つのリングすなオ）ちループを形成するように部分的に前後に複数 回移動されて、一体形成される。形成されたリングは次ぎに多数のワイヤーを撚 り合わせた形状のターミナルを形成するように撚られ、これによりターミナルの 一部に含まれた１本のワイヤーか部分的にフユーズ部材をも構成するように形成 される。本発明の方法は周知技術に関してフユーズの製造を簡単化する。何故な ら別の部材を互いに結合することか全く不要てあり、また全ての材料すなわちワ イヤーは同一ロールから得られるからである。

本発明の好ましい実施例によれば、２つのターミナルおよび中間のフユーズ部材 を有して構成されたフユーズか同一ワイヤーから製造できる。この実施例によれ は、ワイヤーは少なくとも１つのリングすなわちループを形成するように部分的 に前１麦に複数回移動される。このようにして形成されたリングは、ワイヤーよ りも大きな断面積を有する部分を形成するように撚られる。複数ワイヤーを撚り 合わせたこのような部分と交互に単一ワイヤーの部分か配置され、これにより複 数ワイヤーを撚り合オ）せなこのような部分と長手方向に交互に配置された単一 ワイヤー部分を含んで構成されるワイヤーで形成された本体か切断されてフユー ズとなされる。撚られた部分にて切断することにより、２つのターミナルおよび 中間のフユーズ部材を有して構成されるフユーズか得られる。

本発明による方法ではフユーズの製造にハンダ、溶接または機械的結合か必要と されないので、ターミナルとフユーズ部材との間の重大な継ぎに関連して生じる 問題は回避される。

本発明の方法を使用してフユーズ部材を製造する場合、フユーズ部材およびター ミナルは０．５ｍｍより小さい直径の細い金属ワイヤーから始めて製造すること か好ましい。フユーズ部材およびターミナルが銅、アルミニウム、銀、これらの 金属基合金、並びに電気メッキのニッケル銀、または応用例に好適な固有抵抗お よび融点を存する他の金属または合金のワイヤーから一体部材に作られることか 特に有利である。

保護ａ能の観点から、細い金属からフユーズを構成することがＦＴ利である。フ ユーズ部材およびターミナルの間の接合か溶接、ハンダまたはｖｍ、的な圧力接 合で行われる従来設計のフユーズによれは、０．３ｍｍより細い直径の金属ワイ ヤーは通常は使用てきない。本発明の方法によるフユーズの製造においては、０ ゜３ｍｍより小さい直径の金属ワイヤーか有利に使用てきる。

本発明の方法により製造されたフユーズは、フユーズ部材および少なくとも１つ のターミナルを融点構成された内部フユーズと各々直列に接続されている複数の キャパシタ部材を含むパワーキャパシタに有利に使用され、本発明によるフユー ズ部を才を構成する細いワイヤーは複数の付加されたワイヤーと一緒に撚られて 形成したターミナルに一部含まれるようになされる。

本発明はいわゆる内部フユーズて保護された多数のり゛ブキャパシタまたはキャ パシタ部材を含むパワーキャパシタに使用することを意図されたフユーズの製造 に特に役立つ。何故ならこれらのパワーキャパシタては各キャバノタ部参オかそ れ自体のフユーズと直列に接続されるからである。フユーズか最少限の空間を占 めるようにするために、フユーズはキャパシタ内部に、好ましくは個々のキャパ シタ部材の内部またはそれに接近して取りｆｌけられる。フユーズは従って電気 的負荷材料の間にクランプされて取り付けられ、これによりハンダの塊、溶接材 料または機械的な結合部材のようなｌｉｔ的な圧力点の如何なる形成も否定され る。本発明による方法で製造されたフユーズは、細いワイヤーから始まって有利 に製造てき、フユーズとターミナルとの間の接合点にハンダ、溶接または機械的 な連結具かない。

パワーキャパシタの内部フユーズの１法は２つの相反する寸法基準、すなわち− 直列に接続されたサブキャパシタが短絡したときにフユーズを通して流れると予 測される電流による電流負荷かワイヤーを溶融する程に大きくなければならない こと、および −同時にフユーズは、全キャパシタ、従って全キャパシタ部材が放電されたとき に生じる電流負荷に耐えねばならないこと、によって決定される。フユーズにお けるエネルギー負荷を制限するために、放電エネルギーの一部をターミナルで展 開させるようにターミナルを寸法法めできるならば有利である。本発明により設 ３Ｉされたフユーズは、フユーズ部材の抵抗およびエネルギー吸収容量に関係し て導電体の抵抗およびエネルギー吸収容量に関する上述した要求に合うように簡 単且つ合理的に最適化できる。ターミナルのエネルギー吸収容量および抵抗は、 ワイヤーの；１法および材料に加えて４電体の長さ、ターミナルの撚られたワイ ヤー本数、スＩ・ランド本数、並びに撚り作業時のピッチに依存する。上述の要 求に基づいて、パワーキャパシタの内部フユーズとして使用されるフユーズにお ける１または２のリングすなわちループに対応する３または５本のストランドの ターミナルか特に好適であることか立証された。フユーズ部材の抵抗およびエネ ルギー吸収容量に関係してターミナルの抵抗およびエネルギー吸収容量を最適化 するために、現行技術により製造されたフユーズてはワイヤー、プラスチック等 の別個の部品として設計されたターミナルか多くの異なる寸法にて製造されて異 なる寸法および定格電流のフユーズ部材と組み合わされるようになされることが 要求されている。

本発明により製造されたフユーズをパワーキャパシタの内部フユーズとして使用 することは、以下の利点を生む。すなわち、−ターミナルとフユーズ部材との間 の継ぎにおける溶接／ハンダ時の熱作用またはクランプ結合具での接合による機 械的損傷によって生しる材料特性上の異質性の影響か否定的である、 −電気的な負荷材料による、またターミナルとフユーズ部材との間の継ぎにおけ る例えばハンダの塊、溶接ＦＡＪ４、機械的クランプなとの１上刃点による一点 集中の機械的負荷か回避されること、 −ターミナルの抵抗およびエネルギー吸収容量かフユーズ部［才の対応する特性 に関係して簡単且つ合理的に最適化できること、−フユーズ部材に細いワイヤー を使用することで保護機能の改善か達成されること、および −一層細いフユーズのキャパシタ設計か選択可能となること。

上述の列挙した利点に加えて、一般的な場合に合理的なフユーズの製造ら達成さ れる。

図面の簡単な説明 本発明は添（：１図面を参照して以下に非常に訂細に説明される。第１図および 第２図は本発明の方法により製造されたフユーズを示す。第３ａ図および第３ｂ 図はフユーズを製造する本発明の方法を示し、第４ａ図および第４ｂ図は本発明 の方法により製造されたフユーズのパワーキャパシタにおける使用を示す。

好ましい実施例の説明 第１図は細いワイヤーのフユーズ部材ｌＯおよび少なくとも１つのターミナル１ １を含んてなるフユーズを示す。接合Ｉ２すなわちターミナルＩＩとフユーズ部 ｔ第１０との間の継ぎに生しる問題は、フユーズ部材を構成するワイヤーか付１ ＞Ｄされた本数のワイヤーと共に撚り合わせて形成されるターミナルＩＩの部分 を形成することにも応用されるということで、回避される。導電体１１は、〕」 −ズ部材１０をも構成するワーイヤーを、ターミナルを構成する部分において前 後に複数回程移動させて少なくとも１つのリングすなわちループを形成し、この リングすなわちループをフユーズ部材オｌＯをも構成するワイヤーと一緒に撚り 合わせてターミナルＩＩを形成することにより、製造された。

第２図は２つのターミナルｌｌａ、ｌｌｂを含み、中間のフユーズ部材ｌＯがワ イヤーとされたフユーズを示している。ターミナルＩｌａ、ｌｌｂはフユーズ部 （オｌＯよりも大きな断面積を仔する。フユーズ部材ｌＯを構成する細いワイヤ ーはまたターミナルの一部を形成するようにも応用されており、ターミナルは付 加された複数本のワイヤーと一緒に撚り合わされている。ターミナルＩｌａ、１ １ｂは中間のフユーズ部材」０を構成するワイヤーを、ターミナルを構成する部 分において前後に複数回移動して少なくとも１つのリングすなわちループを形成 し、このリングすなわちループをフユーズ部ｔ第１０をも構成する少なくとも１ つ本のワイヤーと共に撚り合わせることて、製造された。

第１図および第２図によるフユーズにおける接合１２すなオ）ち継ぎのためにノ １ンダ、溶接または機械的な結合か使用されていないことから、ターミナルＩＩ 、１１ａ、ｌｌｂおよびフユーズ部ｔ第１０の間の重大な継ぎに関連して生じる 問題は回避される。

フユーズ部材ｌＯおよびターミナル１１、Ｉｌａ、ｌｌｂは０．５ｍｍより小さ い直径の細い金属ワイヤーで作られることか好ましい。フユーズ部材ｌＯおよび ターミナル１１、Ｉｌａ、Ｉｌｂか銅、アルミニウム、銀、これらの金属の基合 金、並びに電気メッキされたニッケル銀、または応用例に好適な固有抵抗および 融点を存する他の何れかの金属または合金の細いワイヤーで一体部材として作ら れたフユーズか特に有利である。

保護機能の観点から、細い金属ワイヤーで作られたフユーズか有利である。フユ ーズ部材ｌＯおよびターミナル１１、ｌｌａ、ｌｌｂの間の接合１２か溶接、ハ ンダ、または機械的な圧力接合により行われる通常設ｄ１のフユーズによれば、 ０．３ｍｍより小さな直径の金属ワイヤーは通常使用てきないが、本発明による 設計のフユーズは０．３ｍｍより小さな直径の金属ワイヤーで有利に設計できる 。

第３ａ図は第１図によるフユーズの製造に関する本発明の方法を示しており、フ ユーズ部材１０および導電体１１は少なくとも１つのリング２１すなわちループ を形成するように前後に同一ワイヤーを移動させて作られている。こうして形成 された１本または複数つ複数のリング２１は撚り合わされてターミナル１１を形 成され、これによりフユーズ部を才ＩＯを構成するようになされたワイヤーの部 分もまたそのリングに含まれるワイヤーと一緒に撚り合わされる。本発明の方法 によるフユーズの製造は周知技術に関するフユーズの製造を簡単化する。何故な ら異なる要素を一緒に結合する必要か全くなく、全ての材料、ワイヤーか同一ロ ールから取り出されるからである。

２つのターミナルおよび中間の単一ワイヤーであるフユーズ部を才を含んでなる フユーズが同一ワイヤーで製造される本発明の好ましい実施例か第３ｂ図に示さ れている。材料ロール２５から給送されることか好ましいワイヤーが部分的に前 後に複数回移動されて少なくとも１つのリング２１すなわちループを形成するよ うにされる。形成されたこのリング２１は一緒に撚り合わされてワイヤーよりも 大きな断面積を存する部分２６を形成される。これらの撚り合わされたワイヤー の部分と交互に単一ワイヤーの部分２７が配置される。この複数のワイヤーか撚 り合わされた部分２６と長手方向に交互に配置された単一ワイヤーの部分２７を 含んて構成される本体をワイヤーが形成した後、この本体は撚り合わされた部分 ２６において切断される。切断部分は、２つのターミナルＩｌａ、Ｉｌｂおよび 中間のフユーズ部材ＩＯを含んでなる第２図のフユーズを形成するように配置さ れる。

第４ａ図および第４ｂ図は上述した方法で製造したフユーズのパワーキャパシタ における使用を示している。

本発明の方法で製造されたフユーズは、フユーズ部材およびターミナルを含んで なる中間のフユーズ３】と各々か直列に接続されている複数のキャパシタ部材３ ０を含み、またフユーズ部材を構成する細いワイヤーが付加された複数本のワイ ヤーと共に撚り合わされて形成されたターミナルに部分的に含まれるようにもな されているパワーキャパシタにおける使用が特に有利である。

複数のサブキャパシタ３０すなわちキャパシタ部材を含んでなるパワーキャパシ タか第４ａ図および第４ｂ図に示されている。キャパシタ部材３０は巻筒キャパ シタと呼はれ、電極として作用する金属箔の複数の回旋部と、この回旋部の間に 配置された重合体フィルムまたはペーパーとされることか好ましい誘電固体とを 含んで構成されている。この巻筒キャパシタは互いに上に重ねて配置され、共に 電気的に接続されている。キャパシタ部材３０のスタックは容器３５内に配置さ れ、この容器はパワーキャパシタの接続用の電気ブツシュ３６を備えている。

パワーキャパシタの放電のために放電抵抗器３７か配置されている。

キャパソタ部Ｆ第３０はフユーズ３１て保護される。内部フユーズ３１を備えた キャパシタでは、各キャパシタ部ｔ第３０は自体の内部フユーズ３１と直列に接 続される。このことはフユーズ３１か空間使用を最少限に抑えてキャパシタ部材 ３０の内部またはその近くに取り付けられることを意味する。フユーズ３は２つ のキャパシタ部材３０の間に好ましく取り付けられる。これに代えて、第４ｂ図 に示されるように、多数のフユーズが電気的絶縁材料のブレート、例えばブレス ボードプレートの間に互いに接近させて取り付けられる。

フユーズ３１はこのようにして電気的負荷材料の間に取り付けられてクランプさ れ、これによりハンダの塊、溶接材料、または機械的結合具のような何れの機械 的な圧力点も否定的となる。本発明の方法によれば、フユーズ３１は細いワイヤ ーから始まり、ハンダ、溶接巻機械的な結合具がフユーズとターミナルとの間の 接合点に存在しないで作れる。

パワーキャパシタの内部フユーズ３１の寸法は２つの相反する寸法基準、すなわ ち −直列に接続されたサブキャパシタ３０が短絡したときにフユーズ３１を通して 流れると予測される電流による電流負荷がワイヤーを溶融する程に大きくなけれ ばならないこと、および −同時にフユーズ３１は、全キャパシタ、従って全キャノ（シタ部材３０が放電 されたときに生じる電流負荷に耐えねばならないこと、によって決定される。

フユーズ３１におけるエネルギー負荷を制限するために、放電エネルギーの一部 をターミナルで展開させるようにターミナルを寸法法めできるならば有利である 。

本発明により設計されたフユーズ３Ｉは、フユーズ部材の抵抗およびエネルギー 吸収容量に関係して導電体の抵抗およびエネルギー吸収容量に関する上述した要 求に合うように簡単且つ合理的に最適化できる。ターミナルのエネルギー吸収容 量および抵抗は、ワイヤーの寸法および材料に加えて導電体の長さ、ターミナル の撚られたワイヤー本数、ストランド本数、並びに撚り作業時のピ・ソチに依存 する。上述の要求に基づいて、パワーキャパシタの内部フユーズ３Ｉとして使用 されるフユーズにおける１または２のリングすなわちループに対応する３まｔこ は５本のストランドのターミナルか特に好適であることが立証された。フユーズ 部材の抵抗およびエネルギー吸収容量に関係してターミナルの抵抗およびエネル ギー吸収容量を最適化するために、現行技術により製造されたフユーズてはワイ ヤー、プラスチック等の別個の部品として設計されたターミナルが多くの異なる ｊ法にて製造されて異なる寸法および定格電流のフユーズ部材と組み合わされる ようになされることか要求されている。

本発明により製造されたフユーズをパワーキャパシタの内部フユーズとして使用 することは、以下の利点を生む。すなわち、−ターミナルとフユーズ部材との間 の継ぎにおける溶接／ハンダ時の熱作用またはクランプ結合具での接合による機 械的損傷によって生じる材料特性上の異質性の影響が否定的である、 −電気的な負荷材料による、またターミナルとフユーズ部材との間の継ぎにおけ る例えばハンダの塊、溶接材料、機械的クランプなとの圧力点による一点集中の 機械的負荷か回避されること、 −　ターミナルの抵抗およびエネルギー吸収容量かフユーズ部材の対応する特性 に関係して簡単且つ合理的に量適化できること、−　フユーズ部材に細いワイヤ ーを使用することで保護機能の改善か達成されること、および 一一層細いフユーズのキャパシタ設計か選択可能となること。

本発明による方法で製造したフユーズをパワーキャパシタで使用することを、い わゆる巻層キャパシタのキャパシタ部材から作り上げたパワーキャパシタを参照 したたけて上述した。本発明によるフユーズは勿論池の形式のパワーキャパシタ に対しても好適である。

Ｆｉｇ、　１

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．複数のワイヤーが撚り合わされた少なくとも１つのターミナル（１１、１１ ａ、１１ｂ）と共に一体部材として形成された単一ワイヤーのフューズ部材（１ ０）を含んでなるフューズの製造方法であって、前記フューズ部材および前記タ ーミナル（単数または複数）が同一ワイヤーで作られ、前記ワイヤーの一部が複 数回前後に移動されて少なくとも１つのリング（２１）すなわちループを形成し ていること、前記リングすなわちループが複数のストランドを撚り合わせた形状 のターミナル（１１、１１ａ、１１ｂ）を形成するように撚り合わされ、これに より撚り合わされた１本のストランドは一部が付加された複数のワイヤーと共に 撚り合わされた前記ターミナル（１１、１１ａ、１１ｂ）に含められ且つまた一 部がフューズ部材（１０）を構成するようになされることを特赦とするフューズ の製造方法。
2. ２．請求項１による方法であって、 複数のワイヤーを撚り合わされた２つのターミナル（１１、１１ａ、１１ｂ）お よび単一ワイヤーのフューズ部材（１０）を含んでなるフューズが同一ワイヤー から作られ、これにより前記ワイヤーは少なくとも１つのリング（２１）すなわ ちループを形成するように前後に複数回移動され、前記リングが前記ワイヤーよ りも大きな断面積の部分（２６）を形成するように撚り合わされ、 単一ワイヤーの前記部分（２７）がワイヤーを撚り合わせた前記部分（２６）と 交互に配置され、 前記ワイヤーで形成されたホ体が、ワイヤーの撚り合わされた部分と長手方向に 交互に配置された単一ワイヤーの部分を含むようになされ、および前記本体が撚 り合わされた部分で切断され、これにより切断部分が２つのターミナルおよび中 間のフューズ部材を含んでなるフューズを形成することを特徴とするフューズの 製造方法。
3. ３．請求項１または請求項２による方法であって、フューズ部材（１０）および ターミナル（１１、１１ａ、１１ｂ）が０．５ｍｍより小さい直径の金属ワイヤ ーて形成されることを特徴とするフューズの製造方法。
4. ４．前掲請求項の何れか１項による方法であって、フューズ部材（１０）および ターミナル（１１、１１ａ、１１ｂ）が０．３ｍｍより小さい直径の銅、銅合金 、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金、または電気メッキしたニッケ のし銀の細いワイヤーで形成されることを特徴とするフューズの製造方法。
5. ５．前掲請求項の何れか１項による方法であって、少なくとも３木のワイヤーが 共に撚り合わされてターミナル（１１、１１ａ、１１ｂ）を構成することを特徴 とするフューズの製造方法。
6. ６．複数のキャパシタ部材（３０）を含み、各キャパシタ部材は内部フューズと 直列に接続されるキャパシタに内部フューズ（３１）として使用されることを意 図されたフューズを接続するための前掲請求項の何れか１項による方法であって 、フューズ部材（１０）および少なくとも１つのターミナル（１１、１１ａ、１ １ｂ）が同一ワイヤーから形成され、これにより前記ワイヤーは一部が前記フュ ーズ部材を構成するように、且つまた一部が前記少なくとも１つのターミナルに 含まれるように形成され、これにより前記少なくとも１つのターミナルにおける 前記ワイヤーは付加された複数のワイヤーと共に撚り合わされることを特徴とす るフューズの製造方法。