JPH11238440A

JPH11238440A - 合金型温度ヒューズ

Info

Publication number: JPH11238440A
Application number: JP4168498A
Authority: JP
Inventors: Tokihiro Yoshikawa; 時弘吉川
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】合金型温度ヒューズにおいては絶縁ケースの
端部即ち開口端縁に形成される樹脂成形材料と絶縁ケー
スの樹脂成形材料が接触している界面との間に生じる熱
応力によって剥がれやクラックが生じるという問題があ
る。【解決手段】筒状の絶縁ケース１２に低融点合金から
なる感熱可溶体１４を収納し、この絶縁ケース１２の開
口を樹脂成形材料１１にて封止した合金型温度ヒューズ
１０であって、前記樹脂成形材料１１は、前記絶縁ケー
ス１２の開口端縁１２ａを、内側面１２ａｉと外側面１
２ａｏとから挟持して開口部に固着されている合金型温
度ヒューズ１０を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は温度ヒューズ、特
に筒状の絶縁ケースに低融点合金からなる感熱可溶体を
収納した合金型温度ヒューズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】温度ヒューズは温度異常の検出と回路の
遮断機能を有する小型堅牢な構造を有するものであり、
家庭用あるいは産業用の電気機器の熱の異常な上昇を検
知し速やかに回路を遮断して機器の破損や火災の未然防
止の役目を果たす。感熱素子には感温ペレットを用いた
タイプと低融点合金を用いたタイプがある。一般的な動
作温度範囲は感温ペレットを用いたものが７０℃〜２４
０℃程度、低融点合金を用いたものが７０℃〜１８０℃
乃至１９０℃程度であり、定格電流としては０．５アン
ペアから１５アンペア程度と幅広い電流範囲に対応して
いる。温度ヒューズの特徴としては小型であり周囲温度
に対する感温性に優れていること、気密構造のために特
性の経時変化が少なく高い動作精度を有すること、非復
帰型であり一旦動作すると温度が下がっても復帰しない
こと、また、用途に応じて二つの種類の温度ヒューズを
選ぶことによりその適用を最適化できることにある。

【０００３】また、特に最近においては所謂機器等に対
する安全性が高度化し、この種の温度ヒューズは産業界
において広く一般に使われるようになってきている。具
体的には電気こたつや電気ストーブ、電気カーペット、
アイロンやズボンプレッサー、ヘアドライヤ、エアコン
や換気扇、ガス風呂やガス給湯器、鉛筆削器、ミシン、
液晶テレビやゲーム器、カラーテレビやステレオ、ビデ
オ、冷蔵庫、電気炊飯器、電子レンジ、蛍光灯、電気ス
タンド、トランスや電源、インバータ、充電器や充電
池、パック電池、複写器やプリンタ等種々の製品に用い
られている。

【０００４】以下に図面を参照しながら従来の温度ヒュ
ーズについて簡単に説明する。まず、感温ペレットを用
いたタイプは、例えば図９に示すような温度ヒューズ９
０であるが、金属ケース９１内に可動電極９２、スプリ
ング９３、９４感温ペレット９５が封入されており、図
９（ａ）に示すスプリングＢ９４は圧縮されて組み込ま
れており、この伸張力が円板９６を介して可動電極９２
を押上げリード線Ａ９７と接触を保っている。平常時電
流はリード線Ａ９７、可動電極９２、金属ケース９１、
リード線Ｂ９８の経路で流れる。そして同図（ｂ）に示
すように周囲温度が上昇し動作温度を越えると感温ペレ
ットは金属ケース９１の壁面より伝わる熱によって溶融
し、液体９５ｍになり、スプリングＡ９３及びスプリン
グＢ９４が伸張し、スプリングＡ９３の伸張力により可
動電極９２はスプリングＢ９４側に押されてリード線Ａ
９７との接触が断たれる。このようにして回路が遮断さ
れる。しかしながらこのタイプのものは部品点数が多く
高価なこともあって以下のような構成のものもある。

【０００５】図１０に示す低融点合金タイプの温度ヒュ
ーズ１００である。このタイプの温度ヒューズはセラミ
ックケース１０１内のリード線Ａ１０７、リード線Ｂ１
０８間に低融点の合金に代表される可溶体１０５が溶接
等により接続されている。従って電流はこの可溶体１０
５即ち低融点合金体を通して流れ、可溶体１０５は特殊
なフラックス１０４で覆われている。同図（ｂ）に示す
ように周囲温度が上昇するとこの可溶体１０５である低
融点合金体も雰囲気温度によって昇温し、やがて溶融す
るようになる。この時、この可溶体１０５である低融点
合金体は周りを覆っている特殊フラックス１０４の作用
と可溶体１０５である低融点合金体の表面張力によって
瞬時にセラミックケース１０１内で同図（ｂ）に示すリ
ード線１０７、リード線１０８の端部に凝集し、球状化
し、回路は遮断されることとなる。

【０００６】ところでこのような合金型温度ヒューズの
封止構造は図１１に示す構成となっている。図１１は従
来の合金型温度ヒューズ１１０の樹脂成形部分１１１を
拡大して示したものである。感熱可溶体１１４は筒状の
絶縁ケース１１２の中央部に配置され、端部をリード１
１３で支えられそのリード１１３が筒状の絶縁ケース１
１２の開口部分１１２ａにおいて樹脂成形材料により固
定されて配置されている。この図を見て分かるように従
来の樹脂成形材料による樹脂成形部１１１は筒状の絶縁
ケース１１２の端部で筒状の絶縁ケース１１２の外径と
ほぼ同一の外径をなす形状に形成されている。このよう
にされるのは、一つは近年の電子部品材料の小型化等に
鑑みて樹脂成形部が筒状の絶縁ケースの外側にはみ出す
ことがないようにして全体として合金型温度ヒューズの
軽薄短小化を図っているためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように現在では
高性能化及び高信頼性化ならびに小型化が、この種の温
度ヒューズに要求される最も重要な要素となってきてい
る。しかしながらこれらのニーズに応えるために従来と
同様な製造工程及び同様な構成を採用する場合には高コ
スト化を避けることができず、又、機能も不十分となる
場合がある。以上に示してきた従来のタイプの合金型温
度ヒューズ等についてその解決すべき課題を順に示して
いくと以下のようになる。

【０００８】先ず、図９に示す感熱感温ペレットタイプ
の温度ヒューズ９０であるが、この温度ヒューズ９０は
スプリングによって接点を引き離し電流を遮断するタイ
プであり、又そのばね力の発生は感温ペレット９５の溶
融によるのもであり、多数の部品を使用するものである
ため製造工程が煩雑であり、また製造コストが高くつく
という欠点がある。そこで簡易な構成の合金型温度ヒュ
ーズ１００があるが、さらにこのタイプのものは封口樹
脂の選定や又封口工程が煩雑であり、又封口樹脂から生
じるガスないしは封口樹脂に生じる亀裂あるいは封口樹
脂の変形等も問題となっているのである。

【０００９】即ち、このような問題点を示す具体的な図
が図１２に示すものである。図１２は前述の図１１に示
した樹脂成形材料１１１の応力を矢印でもって表して課
題が明らかになるように示したものである。一般的に温
度ヒューズは、温度ヒューズが作動後に確実に絶縁を図
るためにそのケースは絶縁材料で形成されるが絶縁材料
として例えばガラスないしはセラミックスのような材料
は熱膨張係数が小さく、一方この絶縁ケースの端部に成
形される樹脂成形材料は有機材料から成るものであり、
非常に熱膨張係数が大きいという特徴がある。

【００１０】従って例えば絶縁ケース全体が昇温した場
合には熱膨張係数が比較的小さい絶縁ケースは膨張しな
いにもかかわらず樹脂成形材料は大きく熱膨張し、結果
として図１２（ａ）に示すように樹脂成形材料１２１が
ケース１２２よりも外方に向かって膨張するためにその
接続部間に大きな応力が加わることになる。一方逆に同
図（ｂ）に示すように温度が低下した場合には熱膨張係
数が小さい絶縁ケース１２２は比較的収縮が少ないもの
の熱膨張係数の大きな樹脂成形材料１２１は収縮が大き
く、結果として絶縁ケース１２２の縁部と樹脂成形材料
との間で大きな応力が働く。

【００１１】この場合リード１２３と樹脂成形材料１２
１とも接触界面を有するのであるがこの接触界面は比較
的大面積であり且つリード１２３の体積が小さいため昇
温ないしは降温に際して熱膨張係数の差による応力の問
題は比較的生じにくい。従ってこの種の合金型温度ヒュ
ーズ１２０においては絶縁ケース１２２の開口部１２２
ａに形成される樹脂成形材料１２１と絶縁ケース１２２
の端部即ち開口部１２２ａの樹脂成形材料が接触してい
る界面との間に生じる熱応力が問題となるのである。

【００１２】これを更に具体的に示したのが図１３に示
すものである。図１３に示すものはこのような熱応力に
よって生じる不具合を具体的に示すものであって同図
（ａ）は絶縁ケース１３２の開口部１３２ａ縁部付近の
絶縁ケース１３２と樹脂成形材料との界面に剥がれが生
じた場合である。この部分には大きな熱応力がかるので
剥がれが生じ易く、剥がれが生じる場合に特に絶縁ケー
ス１３２の絶縁ケース１３２と樹脂成形材料との接触表
面積が小さいことないしは接触界面の固着力が小さいこ
とからこのような現象が生じる。

【００１３】又、同図（ｂ）に示すのはクラックが生じ
た場合である。絶縁ケース１３２の端部１３２ａには前
述のように応力集中部分が生じ、この応力集中部分は絶
縁ケース開口部１３２ａの角ばった部分である。このよ
うな角ばった部分に応力が集中するため、この部分から
クラックが発生し、ここを基点として樹脂成形材料に内
部に通じるクラックが生じる場合がある。このような現
象も同図（ａ）に示すと同様熱応力による材料の破損に
起因しているものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記気課題を解
決するために、筒状の絶縁ケースに低融点合金からなる
感熱可溶体を収納し、この絶縁ケースの開口を樹脂成形
材料にて封止した合金型温度ヒューズであって、前記樹
脂成形材料は、前記絶縁ケースの開口端縁を、内側面と
外側面とから挟持して開口部に固着されている合金型温
度ヒューズを提供する。

【００１５】また、前記樹脂成形材料は、エポキシ樹脂
成形材料である合金型温度ヒューズを提供する。また、
前記絶縁ケースは、セラミック材料からなる合金型温度
ヒューズを提供する。また、前記樹脂成形材料は、フィ
ラーとしてシリカ粉末を重量％で、６０％以上７０％以
下を含む合金型温度ヒューズを提供する。また、前記絶
縁ケースの開口端縁の前記樹脂成形材料との接触側面
は、表面粗度が、５μｍ以上５０μｍ以下である合金型
温度ヒューズを提供する。

【００１６】また、前記絶縁ケースの開口端縁の前記樹
脂成形材料との接触側面は、表面に切り欠きが形成され
た合金型温度ヒューズを提供する。また、前記樹脂成形
材料の前記絶縁ケースの外側面上に形成される厚さは、
この絶縁ケースの外径が１．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下
の場合に、０．０６ｍｍ以上０．２４ｍｍ以下である合
金型温度ヒューズを提供する。また、前記樹脂成形材料
の前記絶縁ケースの外側面上に形成される表面積は、こ
の絶縁ケースの外径が１．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下の
場合に、０．２６ｍｍ平方以上０．８ｍｍ平方以下であ
る合金型温度ヒューズを提供する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下発明の実施の形態を図を参照
しながら説明する。先ず、請求項１記載の発明は、筒状
の絶縁ケースに低融点合金からなる感熱可溶体を収納
し、この絶縁ケースの開口を樹脂成形材料にて封止した
合金型温度ヒューズであって、前記樹脂成形材料は、前
記絶縁ケースの開口端縁を、内側面と外側面とから挟持
して開口部に固着されている合金型温度ヒューズであ
る。これを図をもって示したのが図１である。図１
（ａ）に示す斜線で示した部分が樹脂成形材料１１であ
り、樹脂成形材料１１はこの図から明らかのように絶縁
ケース１２の開口端縁１２ａを内側面１２ａｉと外側面
１２ａｏとから挟持するような形で開口部に固着されて
いる。又この樹脂成形材料１１の中央部には感熱可溶体
１４である低融点合金を挟持するためのリード１３が挿
通されている。

【００１８】図１（ａ）に示すものでは筒状の絶縁ケー
ス１２は両端に開口を有する筒状のものであるがこの種
の発明の特性上必ずしもこの形態に限られるものではな
く、筒の断面は円形のみならず矩形のものやその他の形
状のものでも良い。又筒の一方は開口せずに底を有する
形状のものであっても良いことは言うまでもない。この
発明の特徴的な部分は、繰り返せば絶縁ケース１２の開
口端縁１２ａを内側面１２ａｉと外側面１２ａｏとから
樹脂成形材料１１によって挟持して樹脂成形材料１１が
絶縁ケース１２に固着されていることであるが図１
（ａ）の主要部を示すのが同図（ｂ）である。このよう
に絶縁ケース１２の開口端縁１２ａを内側面１２ａｉと
外側面１２ａｏとの両側から挟持すれば結果的に絶縁ケ
ース１２と樹脂成形材料１１との接触面積がほぼ２倍に
なり固着強度が大きくなるので熱応力に対して機械的強
度が向上し前述のようにクラックが発生したり、また剥
がれが発生するというような問題を解消することができ
る。

【００１９】尚、本発明は合金型温度ヒューズに限って
特許を請求しているものの必ずしもこのようなものに限
る必要はなく絶縁ケースとその絶縁ケースの開口端縁を
樹脂成形材料によって封止する各種の電子部品に適用す
ることができるのは言うまでもない。特に本出願におい
て合金型温度ヒューズに限ったのは、この種の電子部品
は熱サイクルに曝されるのが一般的であり、熱サイクル
に曝された場合には熱膨張係数差による熱応力が非常に
問題となるためこのような構造を採用するのに最適な電
子部品だからである。

【００２０】次に請求項２記載の発明について説明す
る。請求項２記載の発明は前述のように、前記樹脂成形
材料は、エポキシ樹脂成形材料である請求項１記載の発
明である。前述のようにこの発明の特徴的な部分は合金
型温度ヒューズであって絶縁ケースの開口端縁部を樹脂
成形材料によって内側面と外側面とから挟持して固着し
ている点にある。このようにすることによって合金型温
度ヒューズの最重要部分である感熱可溶体を外気から保
護し、この部分が雰囲気によって劣化することを防止す
ることにある。

【００２１】感熱可溶体部分は外部雰囲気によって劣化
し易いのでこの部分の封止が非常に重要になる。しかし
ながらこの部分の封止を単にすれば良いというものでは
なく、この部分の封止材料から生じる各種のガスないし
は封止部分を透過するガス等をも考慮にいれなければな
らない。そこでこのような材料として最適であり、且つ
本発明の重要課題である熱応力に対しても十分な機械的
強度を確保することができるのが請求項２記載の発明の
特徴であるエポキシ樹脂を用いた合金型温度ヒューズで
ある。

【００２２】ここで簡単にエポキシ樹脂材料の製造工程
を述べる。図２に示すように先ず原材料を用意し、これ
をドライブレンドした後に混練し、急冷して、粉砕し、
篩にかけて成形材料とする。混練はロールミルまたは押
出し機によって行い、また粉砕と篩い分けの工程では篩
い分けによって荒いものは再度粉砕にかけられるリサイ
クル工程が用いられる。エポキシ樹脂成形材料は反応生
成分例えばエポキシ樹脂、硬化剤または硬化促進剤、シ
ランカップリング剤などと非反応性成分例えば無機フィ
ラーや強化材、内部離型剤や顔料等をブレンドして混練
した複合材料である。

【００２３】エポキシ樹脂には種々のエポキシ化合物を
使用することができるが最近は硬化樹脂の耐湿性、耐熱
性、成形性等を向上するためにオルトクレゾールノボラ
ックエポキシ樹脂が広く用いられている。硬化剤には、
フェノールノボラックまたはクレゾールノボラックが用
いられている。また硬化促進剤には第三級アミンまたは
イミダゾール類が多く用いられフェノール性水酸基とエ
ポキシ基の反応を促進し、第二級アルコールとエポキシ
基の反応を抑制する触媒が用いられると硬化樹脂の物性
が向上するのである。

【００２４】このようにエポキシ樹脂の成形材料を用い
て封止すると前述のように特に重要部品である感熱可溶
体の耐湿性を十分に保証することができ又エポキシ樹脂
中に含まれるイオン性不純物の量が少ないこととエポキ
シ樹脂材料とセラミックの接着力が高いことから合金型
温度ヒューズの封止材料として極めて適した材料である
ということができる。また、後にクレームするように合
金型温度ヒューズに最適化したフィラーを選択すること
でより高機能の合金型温度ヒューズを実現することがで
きるのである。

【００２５】次に請求項３記載の発明について説明す
る。請求項３記載の発明は前記絶縁ケースは、セラミッ
ク材料からなる請求項１または２のいずれか一に記載の
合金型温度ヒューズである。前述のように温度ヒューズ
はある種の条件を満たした場合に電流を遮断して機器の
安全を図ることを目的とする機能素子であるので絶縁性
を確保することは重要である。このような観点から絶縁
ケースを採用し、その材料としてはガラスやセラミック
ス材料等が考えられるが特にセラミック材料からなる場
合には熱応力等の問題に対しても十分な機械的強度を確
保することができ、又熱伝導率の調整や表面粗さの調整
等合金型温度ヒューズに必要な物性を容易にコントロー
ルすることができるという点で優れた材料である。

【００２６】図３に特に本発明に最適と思われるアルミ
ナ系のセラミック材料について簡単にまとめる。アルミ
ナが９６％から９９．７％程度のものまで誘電率や曲げ
強さ熱伝率表面粗さ等について纏めている。曲げ強さは
ほぼ３０００から６５００ｋｇ/ｃｍ平方程度ありこの
程度の機械的強度を有する場合には十分熱応力に対して
も破損する心配がない。また熱伝導率も比較的高くこの
程度の熱伝導率を有する場合には合金型温度ヒューズを
プリント基板等に実装する際のはんだ熱を有効に外部に
逃し、感熱可溶体に熱損傷を与えることを防ぐことがで
きる。また、表面粗さは種々のものを調整することが可
能であり、後の請求項で記載するように表面粗さを極め
て大きくすることも可能なのである。また熱膨張率は比
較的大きくすることも可能であり、かかる観点からセラ
ミックス材料の熱膨張率をコントロールすることにより
樹脂成形材料との熱膨張差を縮めることも可能である。

【００２７】次に請求項４記載の発明について説明す
る。請求項４記載の発明は前記樹脂成形材料は、フィラ
ーとしてシリカ粉末を重量％で、６０％以上７０％以下
を含む請求項１〜３のいずれか一に記載の合金型温度ヒ
ューズである。前述のように本発明で問題としているの
は樹脂成形材料と合金型温度ヒューズの絶縁ケースとの
間に生じる熱応力によって構造の一部が破損することで
あるが、これは樹脂成形材料と絶縁ケースとの間の熱膨
張係数の差を小さくするという手段によって解決するこ
とができる。そのための一手法として樹脂成形材料中に
フィラーを含有させるという手段がある。

【００２８】フィラーには結晶シリカ溶融シリカ合成シ
リカ等を用いるのがよい。これらの特性を示すのが図４
である。溶融シリカは熱膨張係数が非常に小さく全体と
して樹脂成形材料の熱膨張係数を小さくし絶縁ケースと
の間の熱膨張差を小さくして発生する熱応力を小さくす
ることができる。また結晶シリカは熱伝導性が優れてい
るがために全体としては樹脂成形部分の温度上昇を比較
的低く抑え、その結果熱応力の発生を小さくすることが
できるのである。尚本発明においては特に重要な要素で
はないが合成シリカはα粒子の発生が小さく仮に絶縁ケ
ース中に半導体素子のようなものが含まれる場合にはそ
の誤動作を少なくすることができるという点で優れたフ
ィラーである。

【００２９】一般に樹脂成形材料の熱膨張係数を小さく
するためにはこの種の無機フィラーを多量に添加するこ
とがよいが６０％より少ない場合には十分に有効に熱膨
張係数を下げることができず、又７０％より多い場合に
はエポキシ樹脂の含有量が小さくなって全体として機械
的強度を低下させるという問題がある。従ってシリカ粉
末は重量％で６０％以上７０％以下程度含ませるのが良
い。即ち、本請求項においては前記樹脂成形材料はフィ
ラーとしてシリカ粉末を重量％で６０％以上７０％以下
を含むことを特徴とした合金型温度ヒューズである。

【００３０】次に請求項５記載の発明について説明す
る。請求項５記載の発明は前述のように前記絶縁ケース
の開口端縁の前記樹脂成形材料との接触側面は、表面粗
度が、５μｍ以上５０μｍ以下である請求項１〜４のい
ずれか一に記載の合金型温度ヒューズである。本発明は
絶縁ケースの開口端縁部と樹脂成形材料との固着強度を
より強固にするために提案されるものであってその手段
は図５に示すように絶縁ケース５２の開口端縁部５２ａ
の表面粗度を粗くし、結果として樹脂成形材料５１がそ
の部分に強固に固着するようにして熱応力が大きくなる
場合であっても剥がれやクラックが生じないようにした
ものである。

【００３１】具体的にはその表面粗度が５μｍ以上５０
μｍ以下であるのが望ましい。５μｍ以下では十分な固
着強度が望めず一方５０μｍ以上ではその部分を基点と
して応力集中等が発生するために、かえって構造の破壊
を誘起するためである。またこの発明を請求項３記載の
発明であるセラミック材からなるものに適用した場合で
あって且つアルミナを主成分とするものに適用した場合
にはその表面粗度のコントロールが比較的容易であるの
で、容易にこの発明を実現することができる。

【００３２】次にこれと同様の発想に基づくものである
が請求項６記載の発明について説明する。請求項６記載
の発明は前述のように、前記絶縁ケースの開口端縁の前
記樹脂成形材料との接触側面は、表面に切り欠きが形成
された請求項１〜４のいずれか一に記載の合金型温度ヒ
ューズである。前述のように表面粗度を粗くすればその
部分で絶縁ケースと樹脂成形材料との間の固着強度が増
すのであるが、ケースの表面の表面粗度を粗くしたくな
い場合には本請求項記載の方法によって固着強度を増す
ことができる。

【００３３】これを示すのが図６（ａ）（ｂ）である。
図６（ａ）に示すものは絶縁ケース６２の開口端縁６２
ａの内側面６２ａｉ及び外側面６２ａｉに切り欠き６２
ｂを設け、その部分にも樹脂成形材料６１を重点配置
し、樹脂成形材料６１が結果として楔状に絶縁ケース６
２の開口端縁６２ａに固着されることによって固着強度
を増すというものである。尚、この切り欠き６２ｂは内
側面６２ａｉ及び外側面６２ａｏの両方に設ける必要は
なく内側面６２ａｉのみまたは外側面６２ａｏのみに設
けた場合であっても良い。また、切り欠きの個数は必ず
しも１本ないしは２本に限るものではなく複数本設けて
もよいことはいうまでもない。ただしこの場合に注意し
なければならないのは切り欠きをあまり深く設けすぎる
とこの開口端縁の絶縁ケースの機械的強度を減少せしめ
るという点である。

【００３４】かかる点に鑑みて提案されているのが同図
（ｂ）に示すものである。同図（ｂ）に示すものは絶縁
ケース６２の開口端縁６２ａの先端部分の一部を切り欠
いて同図（ａ）に示すものとほぼ同様な効果を得たもの
である。このようにここの部分を切り欠くと結果として
開口端縁６２ａと樹脂成形材料６１との接触面積を大き
くすることができ、固着強度を上昇することができるの
である。尚、この切り欠きも必ずしも外側面のみに設け
るものではなく内側面６２ａｉのみないしは内側面６２
ａｉ外側面６２ａｏの両者に設けても良い。また、この
ように切り欠き６２ｂを設ける手段としては切り欠きが
設けられる以前の絶縁ケース６２を多数籠等に入れ攪拌
して相互の接触により角部を減じせしめるような方法に
よって実現することができる。

【００３５】次に請求項７記載の発明について説明す
る。請求項７記載の発明は前述のように前記樹脂成形材
料の前記絶縁ケースの外側面上に形成される厚さは、こ
の絶縁ケースの外径が１．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下の
場合に、０．０６ｍｍ以上０．２４ｍｍ以下である請求
項１〜７のいずれか一に記載の合金型温度ヒューズであ
る。本請求項にかかる発明は具体的に絶縁ケースの開口
端縁部分においてどの程度の樹脂成形材料の成形厚を実
現すれば良いかの最適の値を見い出した結果を示すもの
である。

【００３６】一般的に熱膨張係数が一定であっても熱膨
張の異なる二つの材料の接触界面が大きくなればなる程
熱応力による問題は顕著になってくるが、一般的に絶縁
ケースの外径が１．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下の場合に
は図７に示すようにこの樹脂成形材料７１の絶縁ケース
７２の外側面７２ａｏ上に形成される厚さは０．０６ｍ
ｍ以上０．２４ｍｍ以下が適当である。この範囲であれ
ば樹脂成形材料７１と絶縁ケース７２の開口端縁７２ａ
との固着強度を十分に確保することができるのである。
勿論十分に確保することができるとは温度サイクルが常
温から合金型温度ヒューズの作動温度程度の範囲のもの
ではある。

【００３７】ここで樹脂成形材料７１の絶縁ケース７２
の外側面７２ａｏ上に形成される厚さが０．０６ｍｍよ
りも小さい場合には外側面７２ａｏ上に形成される樹脂
形成材料７１の機械的強度が弱くなるので実質的には本
発明の効果が認められない。一方この厚みが０．２４ｍ
ｍよりも大きくなる場合には機械的強度は十分であるが
軽薄短小化の趨勢にある電子部品の小型化を図ることが
できないという問題がある。

【００３８】次に請求項８記載の発明について説明す
る。請求項８記載の発明は前述のように、前記樹脂成形
材料の前記絶縁ケースの外側面上に形成される表面積
は、この絶縁ケースの外径が１．３ｍｍ以上２．６ｍｍ
以下の場合に、０．２６ｍｍ平方以上０．８ｍｍ平方以
下である請求項１〜７のいずれか一に記載の合金型温度
ヒューズである。前述のように絶縁ケースの開口端縁部
と樹脂成形材料との間の固着強度は絶縁ケースの外側面
上に形成される樹脂成形材料の厚みによって左右される
ものであるが、その他に絶縁ケースの内側面上に形成さ
れる樹脂形成材料の絶縁ケース外側面との接触表面積と
によっても左右されるものである。

【００３９】この接触表面積の大きさをどの程度にとる
かは絶縁ケースの大きさ等によって当然異なってくるも
のであるが１．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下の絶縁ケース
の外径を有する場合には、図８に示すように本発明者等
は０．２６ｍｍ平方以上０．８ｍｍ平方以下であること
が望ましいということを見出した。０．２６ｍｍ平方以
下の場合には十分な固着強度を実現することができず、
一方０．８ｍｍ平方以上である場合には樹脂成形材料８
１が絶縁ケース８２の外側面８２ａｏ上に分布する表面
積が大きくなり過ぎて電子部品の外径を小さくできない
という問題が生じるのである。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては筒
状の絶縁ケースに低融点合金からなる感熱可溶体を収納
し、樹脂成形材料にて封止した合金型温度ヒューズにお
いて前記樹脂成形材料は前記絶縁ケースの開口端縁を内
側面と外側面とで挟持して開口部に固着し且つ絶縁ケー
スの材料を最適化したり樹脂成形材料を最適化したりな
いしは樹脂成形材料の形成範囲を最適化することができ
たので激しい温度サイクルに曝される合金型温度ヒュー
ズのようなものであっても熱応力による機械的損傷を防
止することができ、信頼性の高い合金型温度ヒューズを
提供することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の合金型温度ヒューズの側断面図

【図２】エポキシ材料製造工程図

【図３】本発明に使用されるアルミナ系のセラミック
材料の物性をまとめた図

【図４】本発明に使用されるシリカの特性を示す図

【図５】本発明の絶縁ケースの開口端縁の表面粗度を
粗くした図

【図６】本発明の絶縁ケースの開口端縁の内側面及び
外側面に切り欠きを設けた図

【図７】絶縁ケースの外径が１．３ｍｍ以上２．６ｍ
ｍ以下の場合の樹脂成形材料厚を示す図

【図８】絶縁ケースの外径が１．３ｍｍ以上２．６ｍ
ｍ以下の場合の樹脂形成材料の絶縁ケース開口端縁外側
面との望ましい接触表面積を示す図

【図９】従来の感温ペレットタイプの温度ヒューズの
動作を示す図

【図１０】従来の低融点合金タイプの温度ヒューズの
動作を示す図

【図１１】従来の合金型温度ヒューズの樹脂成形材料
を拡大した図

【図１２】図１１に示した樹脂成形材料の応力を矢印
でもって示した図

【図１３】熱応力によって生じる温度ヒューズの不具
合を具体的に示す図

【符号の説明】

１０，５０，６０，７０合金型温度ヒューズ１１，５１，６１，７１樹脂成形材料１２，５２，６２，７２絶縁ケース１２ａ，５２ａ，６２ａ，７２ａ開口端縁１２ａｉ内側面１２ａｏ，５２ａｏ，６２ａｏ，７２ａｏ，８２ａｏ
外側面１４，５４，６４，７４感熱可溶体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の絶縁ケースに低融点合金からなる感
熱可溶体を収納し、この絶縁ケースの開口を樹脂成形材
料にて封止した合金型温度ヒューズであって、前記樹脂
成形材料は、前記絶縁ケースの開口端縁を、内側面と外
側面とから挟持して開口部に固着されている合金型温度
ヒューズ。
【請求項２】前記樹脂成形材料は、エポキシ樹脂成形材
料である請求項１記載の合金型温度ヒューズ。
【請求項３】前記絶縁ケースは、セラミック材料からな
る請求項１又は２いずれか一に記載の合金型温度ヒュー
ズ。
【請求項４】前記樹脂成形材料は、フィラーとしてシリ
カ粉末を重量％で、６０％以上７０％以下を含む請求項
１〜３のいずれか一に記載の合金型温度ヒューズ。
【請求項５】前記絶縁ケースの開口端縁の前記樹脂成形
材料との接触側面は、表面粗度が、５μｍ以上５０μｍ
以下である請求項１〜４のいずれか一に記載の合金型温
度ヒューズ。
【請求項６】前記絶縁ケースの開口端縁の前記樹脂成形
材料との接触側面は、表面に切り欠きが形成された請求
項１〜４のいずれか一に記載の合金型温度ヒューズ。
【請求項７】前記樹脂成形材料の前記絶縁ケースの外側
面上に形成される厚さは、この絶縁ケースの外径が１．
３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下の場合に、０．０６ｍｍ以上
０．２４ｍｍ以下である請求項１〜７のいずれか一に記
載の合金型温度ヒューズ。
【請求項８】前記樹脂成形材料の前記絶縁ケースの外側
面上に形成される表面積は、この絶縁ケースの外径が
１．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下の場合に、０．２６ｍｍ
平方以上０．８ｍｍ平方以下である請求項１〜７のいず
れか一に記載の合金型温度ヒューズ。