JPS6356661B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は所定温度に達したとき電路を遮断して
機器を保護する温度ヒユーズに関するものであつ
て、従来から使用されている感温物質を形状記憶
合金よりなる感温素子に置きかえることにより、
構成が簡単で、動作が確実で製造し易すく、か
つ、安価な温度ヒユーズを提供することを目的と
する。

いわゆる形状記憶合金は変態点近くでの加熱冷
却により金属内部で相変態が生じ、形状が変化す
ると同時に強い変態力を発生することが知られて
いる。即ち、この合金を所定の記憶させたい状態
に整形したのち、その形状を保持したまゝ加熱処
理をしてその形状を記憶させておくと、これを変
態点以下の温度でどの様に変形してもその後の加
熱により変態点（変態温度）になると、元の記憶
させておいた形状に強い変態力を伴つて復帰する
ものである。この性質を持つ合金は一般にTi・
Niの合金か、又は、Cu・Zn・ｘ（ｘは記憶合金
の性質に影響を与える金属元素）で作られてお
り、その配合割合により合金の物理的性質が種々
変えられる。

本発明は主としてこの形状記憶合金の変態点に
おける形状変化の性質を温度ヒユーズに応用した
ものであつて、以下従来例と比較し乍ら図に従つ
て説明する。

第１図は従来の温度ヒユーズの一例であつて、
１は金属などで形成した筒型ケース、２，３は筒
型ケース１の両端から挿入し、内部で端部が絶縁
間隔を保つて対向固定したリードで、低融点合金
４，４′を介して筒型の接続子５に電気的に接続
され、電流は一方のリード２から接続子５へ経て
他方のリード３へと流れる。６は低融点合金４，
４′よりも高い温度で溶融する非導電性の感温物
質で、中心部はリード２が貫通する孔があいてい
る。７は筒型ケース１の内部に装入されたスプリ
ングで、前記低融点合金４，４′が溶融し、かつ、
感温物質６が溶融したときに接続子５をリード３
から引離す方向に作用している。こゝで接続子５
の底部８は鍔を有し、スプリング７が作動すると
同時に接続子５も動作させる働きを持つていると
ともに、感温物質６への集中荷重を防止する働き
を持つている。９，１０はリード２，３を固定絶
縁するための絶縁物で、一方の絶縁物１０はスプ
リング７の位置決めする為の溝１１を備えてい
る。１２，１２′は筒状ケース１と絶縁物９，１
０及びリード２，３を固定、かつ、密封する耐熱
性樹脂である。

上記構成において、周囲温度が所定の温度に達
すると、感温物質６は急激に溶融しスプリング７
の作用にて接続子５がリード３から引離され、リ
ード３からリード２に至る電路が遮断される。こ
のとき低融点合金４，４′は感温物質６が溶融す
る以前にすでに溶融状態となつており、前記感温
物質６が溶けることによつてリード２，３は上記
の如く断たれる。

上記の如き構成の従来の温度ヒユーズにおいて
は、その動作温度は感温物質６によつて正確に決
められている。例えば２・４ジアミノトルエンで
は99℃、アセトアニリドでは115℃、コハク酸イ
ミドでは126℃、Ｐ−トルエンスルホンアミドで
は139℃等である。ところでこの種の感温物質の
中には吸湿性を有するものであり、例えば上記コ
ハク酸イミドはそれであり、吸湿することにより
溶融温度が変化し、予定されている正常な動作温
度で動作せず、実験によれば数度低い温度で動作
する例がみられる。

温度ヒユーズは機器の使用中に偶発する異常な
温度上昇による種々な危険の防止と機器の保護を
目的にしているものであり、経時中の吸湿等によ
る動作温度の変化はゆるされないものである。そ
のために従来例においては感温物質の吸湿を防止
するために耐熱性樹脂１２，１２′で筒状ケース
１と絶縁物９，１０及びリード２，３を固定し、
かつ、密封している。この密封のための作業は各
部品の表面処理、耐熱性樹脂塗布、予備乾燥、焼
成、並に焼成時の温度時間管理、等その作業は慎
重な管理を必要とする。又、感温物質は粉末状の
原料を成型して作るのであるが、前述の吸湿に関
する管理、秤量、成型条件等生産時の管理にも慎
重を要する。

本発明は上記の如き従来例の欠点を除去するた
めに感温物質にかえて形状記憶合金で形成した感
温素子を用いて温度ヒユーズを得たもので、以
下、その構成を第２図、第３図によつて説明す
る。

図において、１３は金属などで形成した筒型ケ
ース１４，１５は筒型ケース１３の両端から挿入
した棒状のリードで、このリード１４，１５は筒
型リース１３の内部で端部が所定の絶縁間隔を保
つように対向しており、かつ低融点合金１６，１
６′を介してリード１４，１５の軸方向に移動自
在で、一端に鍔部１７′を有する筒状の接続子１
７により電気的に接続され、電流は一方のリード
１４から接続子１７を経て他方のリード１５へと
流れるように構成されている。１８は筒形ケース
１３の内部に装入され、かつ接続子１７に外装さ
れたコイル状のスプリングで、このスプリング１
８の自由端部は接続子１７の鍔１７′に当接し、
この接続子１７をリード１５から引離す方向に作
用している。

２２は筒型ケース１３の内部に装入され、かつ
両端を接続子１７および絶縁物１９に非固定で他
方のリード１４に外装された形状記憶合金よりな
るコイル状の感温素子で、変態温度になると第３
図に示すように圧縮状態の形状になるよう形状記
憶させてあり、常温においては第２図のように伸
張状態に形成されており、スプリング１８の力と
釣合つて接続子１７を支承している。尚この変態
温度は低融点合金１６，１６′の溶融温度より高
い温度に設定されている。

１９，２０は筒型ケース１３にリード１４，１
５を固定絶縁するための絶縁物である。２１，２
１′は筒状ケース１３と絶縁物１９，２０及びリ
ード１４，１５を固定する耐熱性樹脂であるが、
筒状ケース１３と絶縁物１９，２０及びリード１
４，１５を相互に機械的に固定する手段を採用す
ればこの耐熱性樹脂２１，２１′は不要となるこ
とは云うまでもない。上記において、形状記憶合
金で作られたコイル状の感温素子２２は、第３図
に示す電路遮断状態の圧縮状態に整形したのち、
その形状を保持したまゝ加熱処理をしてその形状
を記憶させたものである。

上記の構成において周囲温度が所定の温度に達
すると形状記憶合金で作られた感温素子２２はそ
の変態点における形状変化の性質により第３図に
示すように圧縮状態に形状変化し、接続子１７が
スプリング１８の発条力によりリード１５から引
離されリード１４からリード１５に至る電路は遮
断される。このとき低融点合金１６，１６′は感
温素子２２の変態温度より低い融点を有するた
め、感温素子２２が圧縮状態に形状変化する以前
にすでに溶融状態となつており、前記感温素子２
２の形状変化によつてスプリング１８の発条力で
リード１４，１５は上記の如く断たれる。

以上のように本発明によれば、従来例にみられ
る感温物質にかえて形状記憶合金で作られた感温
素子を用い、この感温素子の変態温度における形
状変化によつて、スプリングの力で棒状のリード
間を電気的に接続する筒状の接続子を一方のリー
ドから引離すようにしているため、動作が確実で
あるとともに、従来の感温物質の吸湿による動作
温度の変化といつた問題もなくなり、その結果、
筒状ケース、絶縁物、リードを密封するという作
業を無くすことができる。また従来の感温物質を
形状記憶合金で作られた感温素子に置きかえるだ
けであるため、その構造が簡単になつて、生産性
のよい安価な温度ヒユーズを提供することがで
き、しかも筒型ケースの両端に内部で端部が絶縁
間隔を保つよう対向させて棒状のリードを固定
し、このリード間をリードの軸方向に移動自在な
筒状の接続子で電気的に接続した構成としている
ため、温度ヒユーズを小型化することができ、さ
らにリードの端子部分は筒型ケースの両端に位置
しているため、機器の内部配線との接続や、温度
ヒユーズの配設においても、制約を受けることが
ない。しかも形状記憶合金で形成されたコイル状
の感温素子は、その両端を非固定にして他方のリ
ードに外装するようにしているため、感温素子を
接続子あるいは一対のリードを固定する絶縁物に
固定する必要はなくなり、したがつてこの感温素
子固定のための特別の加工手段や工数も必要とせ
ず、歩溜りも高く、かつ工程管理も容易となり、
その結果、安価に確実な温度ヒユーズを生産する
ことができる等、種々のすぐれた効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の温度ヒユーズの断面図、第２
図は本発明の一実施例による温度ヒユーズの断面
図、第３図は同温度ヒユーズの動作後の断面図で
ある。 １３……筒形ケース、１４，１５……リード、
１７……接続子、１８……スプリング、２２……
感温素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒型ケースの両端に内部で端部が絶縁間隔を
   保つよう対向させて固定した一対のリードと、こ
   の一対のリード間を電気的に接続し、かつリード
   の軸方向に移動自在に設けられた筒状の接続子
   と、この接続子を一方のリードから引離す方向へ
   附勢するコイル状のスプリングと、このスプリン
   グに抗して前記接続子を支承し、所定温度時に圧
   縮状態に変形する形状記憶合金で形成されたコイ
   ル状の感温素子とからなり、前記感温素子はその
   両端を非固定にして他方のリードに外装した温度
   ヒユーズ。