【手続補正書】
【提出日】平成16年9月17日(2004.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のリード導体と、このリード導体と一体成形した樹脂成形ケースと、この樹脂成形ケースに収納され、前記リード導体の電極部に接続された可溶合金と、この可溶合金を球状化させるフラックスと、前記樹脂成形ケースの開口部を気密シールするキャップとを具備し、前記樹脂成形ケース内に延びる前記リード導体の電極部は樹脂成形ケースの底部に密着または埋設することを特徴とする薄型温度ヒューズ。
【請求項２】
前記樹脂成形ケース内に延びる前記リード導体の幅は、前記リード導体と樹脂成形ケースとの一体成形部分より広くしたことを特徴とする請求項１に記載の薄型温度ヒューズ。
【請求項３】
前記キャップおよび前記樹脂成形ケースは、成形材料が熱可塑性樹脂であり、両者間のシール面を熱溶着したことを特徴とする請求項１に記載の薄型温度ヒューズ。
【請求項４】
前記リード導体を一体成形した前記樹脂成形ケースは、その開口部の上面側程開口面積が大きくすることを特徴とする請求項１に記載の薄型温度ヒューズ。
【請求項５】
前記リード導体を一体成形した前記樹脂成形ケースは、その開口部の一部に突起部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の薄型温度ヒューズ。
【請求項６】
前記樹脂成形ケースまたは前記キャップは、そのいずれか一方のシール面にリブを形成し、接着剤により気密シールしたことを特徴とする請求項１に記載の薄型温度ヒューズ。
【請求項７】
前記リード導体は前記樹脂成形ケースとの接合部に外部より樹脂を塗布したことを特徴とする請求項１に記載の薄型温度ヒューズ。
【請求項８】
前記リード導体はその一部に穴を形成し前記樹脂成形ケースの樹脂材を食い込ませたことを特徴とする請求項１に記載の薄型温度ヒューズ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
以下、本発明の第１の実施形態について、構成および作用効果について図面を参照しつつ説明する。本発明の温度ヒューズは図１および図２に示すように、リード導体と樹脂成形ケースを一体成形した薄型温度ヒューズである。この薄型温度ヒューズは、一対の帯状リード導体が一体成形して樹脂成形ケースの側壁部を貫通してケース底板上に組み込まれる。樹脂成形ケースの開口部はキャップが配置され、底面上に固定された両リード導体の電極部間に可溶合金を接合し、この可溶合金にフラックスを塗布する。そして、樹脂成形ケースの開口部をキャップシールすることを特徴とした温度ヒューズである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、一対の帯状リード導体を樹脂成形ケースと一体成形する際、ケース開口部におけるリード導体の一部を埋設させることを特徴とした薄型温度ヒューズである。このように、リード導体を樹脂ケース外壁と一体成形で埋設するのみではなくキャビティ内においてもその樹脂成形ケース内に密着または埋設させることによってリード導体の先端の曲がりや浮き等を未然に防ぐことが出来るので良好な可溶合金付けが可能となる。このため埋設させるリード導体は上記目的が達成されればよく、必ずしも両辺が樹脂中になくてもよい。また、これによって樹脂成形ケース材とリード導体を密着させることができるので小型化・薄型化にとって有利である。更に樹脂成形ケースとリード導体間に空気層の介在が無いため熱応答性に優れた薄型温度ヒューズが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
ここで、キャップおよび樹脂成形ケースの成形材料に熱可塑性樹脂を用いてシール面を熱溶着したことも本発明の特徴である。このように、成形ケース材料に熱可塑性樹脂を用いることでリード導体と樹脂成形ケースとの一体成形に要する時間を短縮できるだけでなく、その後のケースとキャップのシール時に熱溶着法を採用することができるため接着剤等を使用せずに樹脂シールすることが可能となる。本発明に使用できる熱可塑性樹脂の例として次のものを使用することが出来る。キャップおよび樹脂成形ケースの材料にポリエチレンテレフタレート(以下略ＰＥＴ)、ポリエチレンナフタレート(以下略ＰＥＮ)、ポリフェニレンスルフィド（以下略ＰＰＳ）、ポリカーボネート（以下略ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（以下略ＰＢＴ）、アクリロニトリルーブタジエンースチレン樹脂（以下略ＡＢＳ）、ポリアリレート（以下略ＰＡＲ）、ポリ四フッ化エチレン（以下略ＰＴＦＥ）、ポリアセタール（以下略ＰＯＭ）および液晶ポリマー（以下略ＬＣＰ）を主成分とした単一あるいはアロイ化させた熱可塑性樹脂を使用することが出来る。また、この時に使用する材料は、リード導体の樹脂成形ケースとキャップは必ずしも同一である必要は無く、異種材料によって接合されていても構わない。このように材料を選択してやることで使用雰囲気温度、湿度等に応じた成形品を得ることが出来るようになる。さらに透明な熱可塑性樹脂を選択することにより、断線有無を視認できる温度ヒューズを得ることが可能となる。例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣ等の透明グレードを選択することが出来る。また、充填材として各種フィラや老化防止剤、銅害防止剤等の各種特性改善材を添加してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、本発明はリード導体の少なくとも、可溶合金片の接合部分および球状化させるために必要とされる電極部に、部分めっき処理が施されていることを特徴としたリード導体と樹脂成形ケースとを一体成形した薄型温度ヒューズである。このように、可溶合金接合部分にめっき処理をすることではんだ付け性の向上と動作時の球状化を促すことが可能となる。本発明に使用できるめっき種としては、次のものを挙げることが出来る。はんだを主成分としたＳｎ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｎｉ及びＣｕの１種または２種以上の組み合せを行って各種可溶合金片の融点や濡れ性等を考慮した組み合わせを選ぶことができる。このように、めっき種にはんだを主成分としためっきを施すことではんだ濡れ性を改善し可溶合金球状化を助けることができるため電極間距離を短くした低抵抗な薄型温度ヒューズを提供することが出来る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
一方、本発明の樹脂成形ケースの一体成形では、そのケースは開口部にいくにつれて開口面積が大きくなることを特徴とするリード導体と樹脂成形ケースとを一体成形した薄型温度ヒューズである。このように開口面積を開口部にいくにしたがって大きくすることによって可溶合金片の振込み時の位置出しがしやすくなり、作業性向上の効果がある。また、開口面積を広く取ることで内部空間を広く取ることが出来るため断面積の大きい可溶合金片を組み込むことが出来るようになり、その結果、低抵抗な薄型温度ヒューズを提供できるようになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明の樹脂成形ケースの一体成形では、そのケースの開口部の一部に突起を設けたことを特徴とした薄型温度ヒューズが提供できる。このように開口部の一部に突起を設けることによって可溶合金片を固定しやすくなり、可溶合金片溶接時における位置出し精度を上げることが出来る。このため安定した溶接を行うことができる。ここで、本発明は温度ヒューズ用途であることからこの突起の位置は電極間にあることが好ましいが、本発明の目的の許す範囲で、どこに突起を形成してもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
さらに、本発明は樹脂成形ケースまたはキャップのシール面のどちらか一方の面にリブを形成したことを特徴としたリード導体と樹脂成形ケースとを一体成形した薄型温度ヒューズを提供する。このようなリブをシール面に設けることによって超音波溶着における発熱時間を短縮することが出来るため温度ヒューズに与える影響を軽減することが可能な温度ヒューズを提供することが出来る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
さらにまた、本発明はリード導体と樹脂成形ケースとの接合部に外部より樹脂を塗布したことを特徴とするリード導体と樹脂成形ケースとを一体成形した薄型温度ヒューズを提供する。使用環境によっては更なる気密性を要求される場合も考えられるが、成形後に樹脂を塗布することで射出成形時に生じた熱膨張係数の違いによる界面剥離等による密着不足からくる気密性低下を防ぐことが出来る。また、リードにかかるストレス等によるクラックの発生を防止・軽減することができる。使用することのできる樹脂としてはエポキシ系樹脂やＵＶ樹脂等を用いることが出来る。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
さらにまた、本発明はリード導体の一部に穴ａを形成したことを特徴とするリード導体と樹脂成形ケースとを一体成形した薄型温度ヒューズを提供する。リード導体上に穴ａを所定の場所に形成することによりそれぞれ次の効果を期待することが出来る。まず、樹脂成形ケース枠内に設けた場合には、樹脂成形ケースとリード導体とを固定させる効果がある。また、図４に示すように、樹脂成形ケース外に設けることでリード導体に加わるストレスを緩和させることができる。次に、この穴ａをケースの一部にかかるように形成してやれば上記２点の効果を併せ持った薄型温度ヒューズとなる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【実施例１】
図１および図２は本発明に係る実施例の薄型温度ヒューズであり、一対のリード導体１と、このリード導体１と一体成形した樹脂成形ケース３と、この樹脂成形ケース３に収納され、一対のリード導体１に接続された可溶合金４と、この可溶合金４を球状化させるフラックス５と、樹脂成形ケースの開口部を気密シールするキャップ２とを具備し、一対のリード導体の樹脂成形ケース内に延びた先端電極部１ａに可溶合金４を接合して構成される。この実施例１ではリード導体１にりん青銅を使用しているが、他にも銅線、鉄線、真鍮等の純物質あるいは合金を使用することができ、表面にめっき処理を施すことが出来る。リード導体の形状は、平板状あるいは丸線でもよくまた、これらに変形やプレス加工等を加えることができる。リード導体と樹脂との接触面には密着強度改善のために物理的・化学的な方法により凹凸あるいは貫通穴等を設けてもよい。キャップ２はアルミナセラミックであるが、樹脂成形ケースと同じ樹脂材を使用してもよい。樹脂成形ケース３は熱硬化性のエポキシ樹脂を選択して使用した。可溶合金４は易溶金属の配合によって各種温度ヒューズを作ることができる。一例として１８３℃に融点を持つ配合としてＳｎＰｂ（１８３℃品：Ｓｎ６３ｗｔ％、Ｐｂ残）を可溶合金片として使用している。形状は、薄型品ということから楕円から平角片を用いるのがよいが丸線の可溶合金片を使用しても本発明の趣旨に影響を及ぼさない。また、リード導体１と樹脂成形ケース３とは密着して底部に接していることから可溶合金４の溶接時に位置ずれや上から加圧するような溶接方法として熱圧着等を用いた場合においても安定した溶接が可能となる。さらに、製品としては、樹脂成形ケース３とリード導体１が空気層を介さずに密着していることから熱応答性のよい温度ヒューズとなる。フラックス５は、ロジン、ワックス、活性剤等からなる材料を選択することが出来る。めっき層６は、リード導体上に形成されためっきでありここでは錫−銅めっきを使用している。めっきの種類と場所については溶接方法、コスト、使用場所および使用成形樹脂材料等によって任意に選ぶことが出来る。実施例１では、はんだ付け品であるため全面にはんだめっき層を設けているが抵抗溶接によって相手部材と接合させる場合にはリード導体の材料を選ぶだけでなくめっき位置も部分めっき等にすることができる。めっき種にＳｎＣｕを用いることによって樹脂成形時に金型の温度を高くする必要のある熱硬化性エポキシ樹脂を使用した場合でもめっきの再溶融を防ぐことが出来る。接着剤７は、ＵＶ樹脂であり実施例１ではキャップ２と樹脂成形ケース３とを接合させている。次に、この実施例の製造法について述べる。リード導体用線材をめっき処理によりめっき層６を形成し、プレス加工によって短冊状に打ち抜く。次に、射出成形機にかけてリード導体と熱硬化性樹脂との一体成形品を作り、可溶合金４をめっき処理されたリード導体上に置きめっき金属と接合させる。次いで可溶合金４上にフラックスを塗布し、アルミナセラミックキャップ２の周囲四辺に接着剤を塗布し、これをリード導体と樹脂成形ケースとの一体成形品の開口部に被せ接着剤を硬化させ、最後にリード導体のフレームを切断して薄型温度ヒューズを得る。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
【実施例２】
図３および図４は本発明に係る別の実施例の薄型温度ヒューズであり、実施例１と同一部分は同じ符号を付して詳細説明を省略する。ここで、一対のリード導体１はニッケル材を使用し、リード導体の折り曲げ性や樹脂成形品にクラック等を与えないためにリード導体折り曲げ部に穴や狭めるといった加工を施した。また、キャップ２および樹脂成形ケース３は熱可塑性樹脂としてＬＣＰ（液晶ポリマー）を用いたが熱可塑性樹脂であれば用途目的に応じて各種の材料を使用することができる。なお、特性改善として行われる熱可塑性樹脂のアロイ化は熱溶着性、耐熱性等の各種特性改善を行うことができる。可溶合金４はＳｎＰｂＩｎ（１３０℃；Ｓｎ４９ｗｔ％、Ｐｂ１７ｗｔ％、Ｉｎ残）を使用した。フラックス５は実施例１と同じものを用いた。めっき層６は錫めっきであるが、めっき場所は、抵抗溶接により接合されることを考えているため可溶合金片接合部分およびその周辺にのみに設けている。しかし、価格的な問題から抵抗溶接品であっても全面に錫めっきを施してもよい。ここで、めっきの部位について更に説明すればめっき面積は、可溶合金片の体積Ｖと電極面積Ｓおよびキャビティ高さｈの組み合わせで異なる。さらにここで、電極面積Ｓは、図４に６‘で示す電極片側の面積である。製品高さに余裕があり、キャビティ高さｈが高ければ電極面積は小さくてよいが逆に薄型化を求められる本発明に関しては総じてｈは小さければ小さい方が好ましい。この場合、Ｖが同じであれば電極面積Ｓを広くとる必要が生じてくる。以上の関係を数式化すれば次のような関係式（１）を導くことができる。
Ｓ  ｘ  ｈ  ≧  Ｖ…（１）
また、低抵抗の薄型温度ヒューズを作製する場合にはＶを大きくする必要が有りこの場合、Ｓ  ≧  Ｖ／ｈ  といった関係式を満足する電極面積を取ることによって実現できることが分かる。リブ８はキャップあるいはケース側熱可塑性樹脂のシール面に設けることによって接着剤を使用しない溶接方法として超音波溶着により気密シールすることができる。これは、材料費および工数削減にもつながる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
次にこの実施例２の製造方法について述べる。先ず、リード導体１を部分めっき処理によりめっき層６を形成し、プレス加工によって短冊状に打ち抜く。次に、リード導体1を射出成形機にかけてリード導体1と熱可塑性樹脂との一体成形品を作る。そして、可溶合金片をめっき処理されたリード導体１上に置きめっき金属と接合させ、上面の開口部の可溶合金４上にフラックスを塗布する。最後に、熱可塑性樹脂キャップ２を上記リード導体と一体成型した樹脂成形ケースの開口部Ｋに合わせ熱融着させ、その後にフレーム切断を行い薄型温度ヒューズを得る。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
【実施例３】
図５および図６は本発明に係る更に別の実施例の薄型温度ヒューズであり、実施例１と同一部分は同じ符号を付して詳細説明を省略する。ここでは、一対のリード導体１にニッケル板を使用して表面を荒し、更に樹脂成形ケース３内に丸穴ａを形成し、それにより樹脂成形ケース３とニッケルリード導体１との密着強度を高めている。キャップ２と樹脂成形ケース３は熱可塑性樹脂として、キャップ２にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の透明グレードそして樹脂成形ケース３にＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を用いている。このように成形部分に成形性の高いＰＢＴを用いキャップ部分に透明のシート成形品として入手しやすいＰＥＴを用いることでお互いの特性を活かした組み合わせとすることができる。また、樹脂成形ケース３のリード導体1間に段状の突起ｂを設けているがこれは、可溶合金片供給時の位置決め精度を高める効果があり、溶接状態を安定させることができる。また、リード導体１の位置は、実施例１および２のように樹脂成形ケース３の開口部においてその底辺部の上面にくる必要は必ずしもなく、この実施例のように埋設させてもよい。すなわち、リード導体1が樹脂成形ケース３と空気層を介さずに密着している状態を指し、リード導体１の一部が平面のみならず厚さ方向においても樹脂中にある状態を指すものである。このようにリード導体1を樹脂成形ケース３中に埋設させることで可溶合金４は、リード導体1からの伝達熱だけでなく樹脂成形ケース３からの熱を直接伝えることができるため熱応答性に優れている。また、内部の空間を広くとることができるため小型化・薄型化に有利である。リード導体1の曲げ等によって生じる樹脂成形品のクラックについては、実施例２で示したようにリード導体に穴加工やリード導体の一部を狭くするといった加工以外にここでは接着剤９を樹脂成形ケース３とリード導体1の接続部分に塗布することで防止してもよい。なお、可溶合金４はＳｎＰｂＢｉ（９８℃；Ｓｎ１６ｗｔ％、Ｐｂ３２ｗｔ％、Ｂｉ残）を、めっき層６はＰｂＳｎめっきを使用した。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
次にこの実施例３の製造方法について述べる。先ず、リード導体１を部分めっき処理によりめっき層６を形成し、プレス加工によって短冊状に打ち抜く。次に、リード導体1を射出成形機にかけてリード導体1と樹脂成形ケース３との一体成型品を作る。そして、可溶合金４をめっき処理されたリード導体１上に置きめっき金属と接合させ、上面の開口部の可溶合金４上にフラックス５を塗布する。最後に、超音波溶着により樹脂成形ケース３とキャップ２を熱融着させる。リード導体１上に接着剤９を塗布しこれを硬化させて実施例３の製品を得る。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例１のキャップ付き薄型温度ヒューズの断面図である。
【図２】同じく実施例１のキャップを除去した薄型温度ヒューズの平面図である。
【図３】本発明に係る実施例２のキャップ付き薄型温度ヒューズの断面図である。
【図４】同じく実施例２のキャップシール前の薄型温度ヒューズの平面図である。
【図５】本発明に係る実施例３のキャップ付き薄型温度ヒューズの断面図である。
【図６】同じく実施例３のキャップシール前の薄型温度ヒューズの平面図である。
【図７】本発明の作用効果を説明するための概念図である。
【図８】従来の温度ヒューズを示す断面図である。
【図９】従来の温度ヒューズを示す断面図である。
【図１０】同じく図９の温度ヒューズの一部切り欠き平面図である。