JPS6330729B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6330729B2 JPS6330729B2 JP55017449A JP1744980A JPS6330729B2 JP S6330729 B2 JPS6330729 B2 JP S6330729B2 JP 55017449 A JP55017449 A JP 55017449A JP 1744980 A JP1744980 A JP 1744980A JP S6330729 B2 JPS6330729 B2 JP S6330729B2
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- JP
- Japan
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- temperature
- alloy
- parts
- tin
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
- H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
- H01H2037/768—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material characterised by the composition of the fusible material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
- H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
- H01H37/761—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit
Landscapes
- Fuses (AREA)
Description
本発明は表面張力型温度ヒユーズの改良に関す
るものである。 表面張力型温度ヒユーズは第１図または第２図
に示すように、リード線２，２の間に低融点合金
１を接合し、低融点合金１をフラツクス３で被覆
し、このフラツクス被覆合金を絶縁ケース４とシ
ール樹脂５とにより気密に包囲した構成である。
而して、保護すべき電気機器が発熱すると、低融
点合金１が溶融し、既に溶融しているフラツクス
との共存下、溶融合金が分断してその表面張力に
より球状化し、この球状化により分断距離が増大
し、分断箇所に所定の絶縁ギヤツプ耐圧が付与さ
れて完全な電気的遮断が達成される。 耐るに、Ｅ種（許容温度120℃）絶縁機器に対
する温度ヒユーズにおいては、融点105乃至115℃
の合金を使用する必要がある。従来、かかる温度
範囲の温度ヒユーズとして、インジウム51.4重量
％、スズ47.3重量％、金または銀1.3重量％から
なる合金（ヒユーズエレメント）（融点約114℃）
を使用するもの、スズ25.9重量％、ビスマス53.9
重量％、カドミウム20.2重量％からなる合金（融
点約103℃）を使用するものが公知である。 しかしながら、前者においては、金または銀の
融点が高温であり、３種の金属（インジウム、ス
ズ、金または銀）の溶解混合に高温度を要し、雰
囲気を不活性とする等の措置をしなければ、ヒユ
ーズエレメントに酸化物が形成され易く、ヒユー
ズエレメンの製作が困難である。 他方、後者の合金においては、硬く、脆い性質
をもち、取扱い使用中において僅かな衝撃によつ
ても砕け易いといつた不利がある。 本発明の目的は、ヒユーズエレメントの製作が
容易であり、取扱い作業中の振動や衝撃による破
損を受け難い表面張力型の温度ヒユーズを提供す
ることにある。 本発明によればスズとインジウムとの二元共晶
合金（スズ：48重量％、インジウム：52重量％）
100重量部にビスマスを（3.85／96.1）×100重量
部（ほぼ４重量部）添加してなる融点110℃なる
合金組成を基本とし、上記融点（固相から液相へ
の変化点。以下同じ）を105乃至115℃にする量の
ビスマスを添加せる合金をヒユーズ素子として用
いることにより、ヒユーズ素子の製作が容易で取
扱い作業中の振動や衝撃による破損やヒビ割れを
受け難く、しかも、例えばヒユーズ素子径0.8mm、
長さ４mmといつた小型にして、今日求められる電
子機器用の熱容量の小なる高感度の作動性を有す
る温度ヒユーズが得られる。 本発明において、合金の融点を105乃至115℃に
限定する理由は、Ｅ種絶縁（許容温度120℃）機
器用の温度ヒユーズを提供するためである。 本発明において使用するスズとインジウムの二
元共晶合金の融点は118℃であり、共晶点組成は
スズ：48重量％、インジウム：52重量％である。 しかし、スズ：47〜49重量％、インジウム：51
〜53重量％の範囲内であれば、金属学的性質を実
質上同一に保持でき、この範囲内での使用は本発
明の目的、効果上何ら支障はない。 この二元共晶合金100重量部にビスマスを添加
（重量部）した場合の融点は第１表の通りである。
るものである。 表面張力型温度ヒユーズは第１図または第２図
に示すように、リード線２，２の間に低融点合金
１を接合し、低融点合金１をフラツクス３で被覆
し、このフラツクス被覆合金を絶縁ケース４とシ
ール樹脂５とにより気密に包囲した構成である。
而して、保護すべき電気機器が発熱すると、低融
点合金１が溶融し、既に溶融しているフラツクス
との共存下、溶融合金が分断してその表面張力に
より球状化し、この球状化により分断距離が増大
し、分断箇所に所定の絶縁ギヤツプ耐圧が付与さ
れて完全な電気的遮断が達成される。 耐るに、Ｅ種（許容温度120℃）絶縁機器に対
する温度ヒユーズにおいては、融点105乃至115℃
の合金を使用する必要がある。従来、かかる温度
範囲の温度ヒユーズとして、インジウム51.4重量
％、スズ47.3重量％、金または銀1.3重量％から
なる合金（ヒユーズエレメント）（融点約114℃）
を使用するもの、スズ25.9重量％、ビスマス53.9
重量％、カドミウム20.2重量％からなる合金（融
点約103℃）を使用するものが公知である。 しかしながら、前者においては、金または銀の
融点が高温であり、３種の金属（インジウム、ス
ズ、金または銀）の溶解混合に高温度を要し、雰
囲気を不活性とする等の措置をしなければ、ヒユ
ーズエレメントに酸化物が形成され易く、ヒユー
ズエレメンの製作が困難である。 他方、後者の合金においては、硬く、脆い性質
をもち、取扱い使用中において僅かな衝撃によつ
ても砕け易いといつた不利がある。 本発明の目的は、ヒユーズエレメントの製作が
容易であり、取扱い作業中の振動や衝撃による破
損を受け難い表面張力型の温度ヒユーズを提供す
ることにある。 本発明によればスズとインジウムとの二元共晶
合金（スズ：48重量％、インジウム：52重量％）
100重量部にビスマスを（3.85／96.1）×100重量
部（ほぼ４重量部）添加してなる融点110℃なる
合金組成を基本とし、上記融点（固相から液相へ
の変化点。以下同じ）を105乃至115℃にする量の
ビスマスを添加せる合金をヒユーズ素子として用
いることにより、ヒユーズ素子の製作が容易で取
扱い作業中の振動や衝撃による破損やヒビ割れを
受け難く、しかも、例えばヒユーズ素子径0.8mm、
長さ４mmといつた小型にして、今日求められる電
子機器用の熱容量の小なる高感度の作動性を有す
る温度ヒユーズが得られる。 本発明において、合金の融点を105乃至115℃に
限定する理由は、Ｅ種絶縁（許容温度120℃）機
器用の温度ヒユーズを提供するためである。 本発明において使用するスズとインジウムの二
元共晶合金の融点は118℃であり、共晶点組成は
スズ：48重量％、インジウム：52重量％である。 しかし、スズ：47〜49重量％、インジウム：51
〜53重量％の範囲内であれば、金属学的性質を実
質上同一に保持でき、この範囲内での使用は本発
明の目的、効果上何ら支障はない。 この二元共晶合金100重量部にビスマスを添加
（重量部）した場合の融点は第１表の通りである。
【表】
而して、上記二元合金100重量部にビスマスを
添加して融点115℃にする当該ビスマス量は１重
量部であり、融点を105℃にする当該ビスマス量
は６重量部である。 以下実施例により本発明を詳述する。 実施例 １ スズ46.1重量部、インジウム50重量部、及びビ
スマス3.85重量部を加え合せ、加熱溶融して、融
点110℃なる合金を得た。これを用い図２に示す
構造の小型の温度ヒユーズを10個製作した。この
場合ビスマス量は、スズ、インジウム二元合金
100重量部に対し、（3.85×100）／96.1（約４）重
量部となる。 また、第２図における絶縁ケース４には、タテ
×ヨコ寸法が5.7mm×6.6mm、厚み高さが2.5mmのセ
ラミツク容器（容器壁の厚みは0.5mm）を用い、
シール樹脂５にはエポキシ樹脂を用いた。 比較例 １ 一方スズ25.9重量部、ビスマス53.9重量部、及
びカドミウム20.2重量部を加え合せ、加熱溶融し
て、融点103℃なる合金を得た。これを用いて実
施例１と同一構造寸法をもつ温度ヒユーズを10個
製作した。 次に、実施例１及び比較例１において得られた
温度ヒユーズに、エアオーブン中で加熱し、１
℃／分の温度上昇速度にて、0.1Aの交流を、作
動温度より20℃低い温度から通電し加熱し初め温
度ヒユーズを作動させ、その作動溶融温度を測つ
た。その結果を第２表に示す。
添加して融点115℃にする当該ビスマス量は１重
量部であり、融点を105℃にする当該ビスマス量
は６重量部である。 以下実施例により本発明を詳述する。 実施例 １ スズ46.1重量部、インジウム50重量部、及びビ
スマス3.85重量部を加え合せ、加熱溶融して、融
点110℃なる合金を得た。これを用い図２に示す
構造の小型の温度ヒユーズを10個製作した。この
場合ビスマス量は、スズ、インジウム二元合金
100重量部に対し、（3.85×100）／96.1（約４）重
量部となる。 また、第２図における絶縁ケース４には、タテ
×ヨコ寸法が5.7mm×6.6mm、厚み高さが2.5mmのセ
ラミツク容器（容器壁の厚みは0.5mm）を用い、
シール樹脂５にはエポキシ樹脂を用いた。 比較例 １ 一方スズ25.9重量部、ビスマス53.9重量部、及
びカドミウム20.2重量部を加え合せ、加熱溶融し
て、融点103℃なる合金を得た。これを用いて実
施例１と同一構造寸法をもつ温度ヒユーズを10個
製作した。 次に、実施例１及び比較例１において得られた
温度ヒユーズに、エアオーブン中で加熱し、１
℃／分の温度上昇速度にて、0.1Aの交流を、作
動温度より20℃低い温度から通電し加熱し初め温
度ヒユーズを作動させ、その作動溶融温度を測つ
た。その結果を第２表に示す。
【表】
第２表から明らかなように、実施例１によに温
度ヒユーズは、従来よりある比較例１の温度ヒユ
ーズに比べ、その作動溶融温度の個別的バラ付き
の小なることが判る。即ち、この発明によると、
均一な性能の製品、即ち従来品にみられる溶接面
損傷より招来される抵抗値のバラ付き（従来製品
中約30％がクラツクの為抵抗値増大）のない均一
な性能の製品が得られることが判る。 次に、実施例１比較例１による製品ヒユーズを
鉄製の１Kg重量の枠ブロツク内にそれぞれ取り付
けて、これを１ｍの高さからコンクリート床面に
落下せしめてこれら温度ヒユーズの損傷の様子を
チエツクした。その結果は次の通りである。 実施例１の製品では抵抗値の変化なく、作動性
に異状は来さず、比較例２の製品ではその30％が
溶接面がクラツク発生的に損傷し、その抵抗値が
増大した。 実施例 ２ 実施例１に対し、スズ並びにインジウムの量を
変えずにビスマス量を増大し、その他の点は実施
例１に同じとし、実験例と同様に作動溶融温度を
測定した。作動溶融温度の平均値、並びにバラツ
キは第３表の通りであつた。第３表の作動溶融温
度平均値が同一ビスマス添加量のもとにて、第１
表の融点より高い理由は、後者が合金の溶融開始
温度（固相から液相への変化点）であり、前者が
合金の完全溶融温度（完全に液体になる温度）で
あることによる。
度ヒユーズは、従来よりある比較例１の温度ヒユ
ーズに比べ、その作動溶融温度の個別的バラ付き
の小なることが判る。即ち、この発明によると、
均一な性能の製品、即ち従来品にみられる溶接面
損傷より招来される抵抗値のバラ付き（従来製品
中約30％がクラツクの為抵抗値増大）のない均一
な性能の製品が得られることが判る。 次に、実施例１比較例１による製品ヒユーズを
鉄製の１Kg重量の枠ブロツク内にそれぞれ取り付
けて、これを１ｍの高さからコンクリート床面に
落下せしめてこれら温度ヒユーズの損傷の様子を
チエツクした。その結果は次の通りである。 実施例１の製品では抵抗値の変化なく、作動性
に異状は来さず、比較例２の製品ではその30％が
溶接面がクラツク発生的に損傷し、その抵抗値が
増大した。 実施例 ２ 実施例１に対し、スズ並びにインジウムの量を
変えずにビスマス量を増大し、その他の点は実施
例１に同じとし、実験例と同様に作動溶融温度を
測定した。作動溶融温度の平均値、並びにバラツ
キは第３表の通りであつた。第３表の作動溶融温
度平均値が同一ビスマス添加量のもとにて、第１
表の融点より高い理由は、後者が合金の溶融開始
温度（固相から液相への変化点）であり、前者が
合金の完全溶融温度（完全に液体になる温度）で
あることによる。
【表】
この測定結果から明らかな通り、ビスマス添加
量6.0重量部を越えると作動温度のバラツキが±
３℃以上にも達し、作動特性の確保が困難とな
る。 実施例 ３ 実施例１に対し、スズ並びにインジウムの量を
変えずにビスマス量を減少していき、実施例１と
同様にして落下試験を行つた。ビスマス量の減少
と共に温度ヒユーズの衝撃伸びが増大し、（温度
ヒユーズの径が減少する）落下試験後での径の最
大減少率を測定したところ第４表の通りであつ
た。
量6.0重量部を越えると作動温度のバラツキが±
３℃以上にも達し、作動特性の確保が困難とな
る。 実施例 ３ 実施例１に対し、スズ並びにインジウムの量を
変えずにビスマス量を減少していき、実施例１と
同様にして落下試験を行つた。ビスマス量の減少
と共に温度ヒユーズの衝撃伸びが増大し、（温度
ヒユーズの径が減少する）落下試験後での径の最
大減少率を測定したところ第４表の通りであつ
た。
【表】
この測定結果から明らかな通り、ビスマス添加
量1.0重量部以下では衝撃による伸び（径の減少
率）が大であり、取扱いがやつかいになる。 次に、従来公知の温度ヒユーズ用合金、インジ
ウム51.4重量％、スズ47.3重量％、金または銀1.3
重量％の温度ヒユーズエレメントを得るために、
これら３種の金属を空気雰囲気中で加熱溶解しつ
つ混合し、冷却した。この場合、加熱溶解には金
添加の場合で、約500℃、銀添加の場合で約400℃
の温度を必要とし、酸化物の混在があつた。 これに対し、本発明において使用する合金にお
いては、200℃前後で加熱溶解でき、酸化被膜の
生成はほとんどなかつた。従つて、ヒユーズエレ
メントを通常の空気雰囲気中で容易に製造でき
る。 上述した通り、本発明によれば作動温度のバラ
ツキが僅少である優れた作動機能を有し、衝撃に
対し安全で取扱いが容易であり、しかも、ヒユー
ズエレメントの製造が容易な表面張力型の温度ヒ
ユーズを提供できる。
量1.0重量部以下では衝撃による伸び（径の減少
率）が大であり、取扱いがやつかいになる。 次に、従来公知の温度ヒユーズ用合金、インジ
ウム51.4重量％、スズ47.3重量％、金または銀1.3
重量％の温度ヒユーズエレメントを得るために、
これら３種の金属を空気雰囲気中で加熱溶解しつ
つ混合し、冷却した。この場合、加熱溶解には金
添加の場合で、約500℃、銀添加の場合で約400℃
の温度を必要とし、酸化物の混在があつた。 これに対し、本発明において使用する合金にお
いては、200℃前後で加熱溶解でき、酸化被膜の
生成はほとんどなかつた。従つて、ヒユーズエレ
メントを通常の空気雰囲気中で容易に製造でき
る。 上述した通り、本発明によれば作動温度のバラ
ツキが僅少である優れた作動機能を有し、衝撃に
対し安全で取扱いが容易であり、しかも、ヒユー
ズエレメントの製造が容易な表面張力型の温度ヒ
ユーズを提供できる。
第１図並びに第２図はそれぞれ通常の温度ヒユ
ーズの構造を示す説明図である。 図において、１は合金、２，２はリード線、３
はフラツクス、４は絶縁ケース、５はシール樹脂
である。
ーズの構造を示す説明図である。 図において、１は合金、２，２はリード線、３
はフラツクス、４は絶縁ケース、５はシール樹脂
である。
Claims (1)
- １ 表面張力の作用に伴い作動する形式の温度ヒ
ユーズであつて、スズとインジウムとの二元共晶
合金（スズ：48重量％、インジウム：52重量％）
100重量部にビスマスを（3.85／96.1）×100重量
部添加してなる融点110℃なる合金組成を基本と
し、上記融点を105乃至115℃にする量のビスマス
を添加せる合金をヒユーズ素子としたことを特徴
とする温度ヒユーズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1744980A JPS56114237A (en) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | Temperature fuse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1744980A JPS56114237A (en) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | Temperature fuse |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56114237A JPS56114237A (en) | 1981-09-08 |
| JPS6330729B2 true JPS6330729B2 (ja) | 1988-06-20 |
Family
ID=11944324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1744980A Granted JPS56114237A (en) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | Temperature fuse |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56114237A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6041631Y2 (ja) * | 1981-05-23 | 1985-12-18 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 温度ヒユ−ズ |
| JPS58113935U (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-04 | 内橋金属工業株式会社 | 温度ヒユ−ズ |
| JPS58120541U (ja) * | 1982-02-10 | 1983-08-17 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 温度ヒユ−ズ |
| JPS58188026A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 温度ヒユ−ズ |
| JP4064217B2 (ja) | 2002-11-26 | 2008-03-19 | 内橋エステック株式会社 | 合金型温度ヒューズ及び温度ヒューズエレメント用材料 |
| JP4204852B2 (ja) | 2002-11-26 | 2009-01-07 | 内橋エステック株式会社 | 合金型温度ヒューズ及び温度ヒューズエレメント用材料 |
| JP4230251B2 (ja) | 2003-03-04 | 2009-02-25 | 内橋エステック株式会社 | 合金型温度ヒューズ及び温度ヒューズエレメント用材料 |
-
1980
- 1980-02-14 JP JP1744980A patent/JPS56114237A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56114237A (en) | 1981-09-08 |
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