JP3179115U

JP3179115U - 大電流定格値を有する小形ヒューズ

Info

Publication number: JP3179115U
Application number: JP2012004898U
Authority: JP
Inventors: 紀男長内
Original assignee: 株式会社アサヒ電機製作所
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2012-10-18
Anticipated expiration: 2022-07-25

Abstract

【課題】銅製の薄板からなる短冊状のヒューズ素子の中央部の小穴に低融点金属を点着することで、ヒューズ容器の容量に見合った大電流定格容量を得ることができる小形ヒューズを提供する。
【解決手段】ヒューズ素子１０は短冊状で、中央部に所定寸法の小穴を穿ち、この小穴からそれぞれの左右の端部までの等位置の各一か所に弧状を有するような金型によりプレスされ、かつ、表面を無電解ニッケルめっきされた銅製の薄板からなり、さらに、前記ヒューズ素子１０中央部に穿った所定寸法の小穴を低融点金属で点着するとともにこれを絶縁筒３０内に配置し、両端の金属端子４０にはんだ付け固定したことを特徴としている。
【選択図】図２

Description

本考案は、電気回路の保護に使用される小形ヒューズの内、特に定格電流値の大きい容量のヒューズの改良に関する。

従来、この種の小形ヒューズの定格電流値の大きい容量というのは１０，１２，１５，２０，２５，３０アンペアのものを総称しているのであるが、構造としては、図３に示すように、ヒューズ素子１には同図（イ）の金属線の太い線径のものや同図（ロ）の比較的溶融点の低い板厚の金属板をリボン状にプレスしたものを絶縁筒２内に配置し、両端の金属端子３にはんだ４で接合したものが公知とされている。

上記の小形ヒューズにはそれぞれ次のような問題を有していた。
（１）図３（イ）および（ロ）のものにおいては、定格電流値が大きくなるとそれに伴って金属線の線径が太くなることや板厚が厚くなることから、金属端子との接合面が少なくなりはんだ付けの作業性が極めて悪くなる。
（２）電気的性能からはヒューズ素子の断面積が増加することから短絡電流による遮断が難しくなる。また、金属端子のはんだ付け部分がヒューズ素子から発生するジュール熱の蓄積によりヒューズ素子の溶融より先に溶融してしまうという欠点がある。
（３）さらに、図３（ロ）のものでは、ヒューズ素子に溶融点の低い亜鉛板をプレスして用いられているが、この材料は経年的に酸化され易く、特に金属端子との接合面でのいわゆるイモ付け接合が生じる懸念がある。

本考案は前述の欠点を解決するためになされたものである。
本考案においては、ヒューズ素子は短冊状で、中央部に所定寸法の小穴を穿ち、この小穴からそれぞれの左右の端部まての等位置の各一か所に弧状を有するような金型によりプレスされ、かつ、表面を無電解ニッケルめっきされた銅製の薄板からなり、さらに、前記ヒューズ素子中央部に穿った所定寸法の小穴を低融点金属で点着するとともにこれを絶縁筒内に配置し、両端の金属端子にはんだ固定した小形ヒューズを提供する。

ヒューズ素子には良導体金属の銅板を使用することで亜鉛板の厚みの約１／２ないし１／３の薄板で各電流値に対応できる。

銅薄板は無電解ニッケルめっきで表面処理を施し均一な膜厚が得られることから、電気的性能は満足できる。

本考案品に用いるヒューズ素子の平面図及び側面図本考案のヒューズの一部断面斜視図従来品のヒューズの一部断面斜視図

本考案のヒューズに用いられるヒューズ素子の中央部に穿った小穴と設定定格電流値及び低融点金属には次のような相関関係がある。
先ず、小穴の直径と定格電流容量の関係

低融点金属に関しては、銅薄板の融点約１０８０℃，低融点金属の融点１５０℃で過電流で低融点金属がジュール熱で溶融することでこの部分の銅薄板内部に浸透しある種の共晶温度の合金を造りこれで銅自体の融点が低下させ、規定の時間内で溶断することができる。

以下、添付図面にしたがって一実施例を説明する。１０はプレス加工した銅薄板の短冊状のヒューズ素子、２０は錫を主体とした低融点金属、３０は絶縁筒、４０はカップ状の金属端子、５０は接着剤、６０ははんだである。

図１は、本考案に用いるヒューズ素子の平面図及び側面図であるが、ヒューズ素子１０は、幅Ｗｍｍ，長さＬｍｍ，厚みｔｍｍの短冊状でその中央部に所定寸法ｄの小穴１０ａを穿ち、この小穴１０ａからそれぞれの左右の端部にいたる１／２の位置に弧状を形成する１０ｂ，１０ｃの切欠部をプレス加工してなる。このヒューズ素子は無電解ニッケルめっきで表面処理され、さらに中央部の小穴１０ａに低融点金属を点着させている。

図２は、本考案のヒューズの一部断面斜視図であるが、前図１のヒューズ素子１０を予めガラス又は磁器等の耐熱性絶縁材からなる絶縁筒３０とその両端にカップ状の金属端子４０を接着剤５０で一体化したものに、前記カップ状の金属端子４０の一方の端面穴４０ａから挿通させ、ヒューズ素子１０の中央部が絶縁筒３０の位置ではんだ６０により接合される。

本考案のヒューズにおいては、ヒューズ素子の銅自体の溶融点は約１０８０°Ｃ、これを覆っている無電解ニッケルめっきの溶融点が約８９０°Ｃ、さらに前記ヒューズ素子の中央部の小穴に点着された低融点金属の溶融点が１５０°Ｃで構成されており、電流の通過による溶断、不溶断をこれにより設定が可能となる。つまり、ヒューズ素子に流れる電流が許容範囲内ではこれら溶融点は殆ど溶断することはない。
しかし、ヒューズ素子に許容範囲以上の過大電流が流れた場合、つまり、過負荷状態においては、発生するジュール熱による低融点金属の溶融現象が無電解ニッケルめっきを介しての銅薄板の銅自体へ溶融波及し、ある種の合金を共晶して経時的に熱劣化を誘発させ、規定時間内に溶断させる。
また、短絡電流のような大電流の通過状態においては、ヒューズ素子の切欠部が瞬時に溶断して回路を遮断する。
したがって、本考案品では一個のヒューズ素子で二箇所の溶断パターンが有ることから、溶断品も目視でその断線原因等が容易にわかるので好都合となる。

本考案の一実施例は上述のように、ヒューズ素子に良導体金属の銅材で構成されることから従来の亜鉛材等の厚さの１／２〜１／３の板厚に置換できることから短絡遮断電流に対しても余裕をも足ることができる。

１０ヒューズ素子
２０低融点金属
３０絶縁筒
４０金属端子
５０接着剤
６０はんだ

Claims

導電性の金属線材、又は板材で形成されたヒューズ素子を絶縁筒内に配置し、その両端を金属端子にはんだ付けで接合してなるヒューズにおいて、ヒューズ素子は短冊状で、中央部に所定寸法の小穴を穿ち、この小穴からそれぞれの左右の端部までの等位置の各一か所に弧状を有するような金型によりプレスされ、かつ、表面を無電解ニッケルめっきされた銅製の薄板からなり、さらに、前記ヒューズ素子中央部に穿った所定寸法の小穴を低融点金属で点着するとともにこれを絶縁筒内に配置し、両端の金属端子にはんだ付け固定したことを特徴とする大電流定格容量値を有する小形ヒューズ。