(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細径導線を薄肉絶縁外皮で被覆してなる素線を複数本密に集束することで溶断部を構成し、該溶断部の両端に端子部を設けたことを特徴とするヒューズ。
【請求項２】
請求項１記載のヒューズであって、
前記素線の束の中心部に配設する素線として、前記細径導線と薄肉絶縁外皮との間に細径導線よりも低融点の低融点金属層を形成してなる２層構造の素線を用いたことを特徴とするヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶断特性を改良したヒューズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヒューズは、規定以上の電流が流れたとき、金属製の溶断部がジュール発熱で溶断することにより、電流を遮断して電気回路を保護するものである。
【０００３】
図６に従来のヒューズ（ヒュージブルリンク）の一例の斜視図を示し、図７にその展開図を示す。このヒューズ１は、一枚の金属板を曲げ加工したもので、細幅に形成した可溶部２の一部の断面積を更に削って線状体化させ、その部分を溶断部３としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のヒューズ１では、溶断部３が１本の線状体により構成されているので、放熱性が良過ぎてしまい、許容値よりわずかに大きな電流（低電流）による発熱の場合に、溶断部３が溶融温度まで達する時間が長くなり、敏速な回路保護機能を発揮できない可能性があった。また、スライスショート等によりパルス電流が流れたときには、ＯＮ時の発熱量とＯＦＦ時の放熱量の差が小さいため、溶断部の温度上昇が遅くなり、溶断までの時間が延びて、敏速な回路保護機能を発揮できない可能性があった。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮し、許容値をわずかに超える低電流の場合、あるいはスライスショート等によるパルス電流が流れた場合にも、敏速に溶断して回路を保護することのできるヒューズを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のヒューズは、細径導線を薄肉絶縁外皮で被覆してなる素線を複数本密に集束することで溶断部を構成し、該溶断部の両端に端子部を設けたことを特徴とする。
【０００７】
このヒューズは、溶断部が相互に絶縁された素線の束よりなるので、低電流、パルス電流によって溶断部の素線が発熱したとき、中心部の素線が周囲の素線の放熱の影響を受ける。このため、外周部の素線の温度が下がっても、中心部は温度上昇を続け、束の中心部から素線が溶断し始める。そして、中心部の素線の溶断により、外周部の素線を流れる電流値が増加して、最終的には全ての素線が溶断して、電流を遮断する。
【０００８】
請求項２の発明のヒューズは、請求項１記載のヒューズであって、前記素線の束の中心部に配設する素線として、前記細径導線と薄肉絶縁外皮との間に細径導線よりも低融点の低融点金属層を形成してなる２層構造の素線を用いたことを特徴とする。
【０００９】
２層構造の素線では、発熱時に外側の低融点金属層が先に溶解し、溶解した金属が細径導線内部に拡散することで、細径導線自体の融点降下作用をもたらす。従って、溶断部を構成している束の中心部の素線は低い温度で確実に早期に溶断する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１はヒューズ１０の全体構成を示す斜視図である。このヒューズ１０は、多数の素線１２を密に集束することで溶断部１４を構成したものであり、素線１２の束の両端に端子部１５、１５を設け、これら端子部１５、１５に各素線１２を導通させたものである。素線１２は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、数十μｍの細径導線２１を、エナメル等の樹脂からなる数μｍ厚の薄肉絶縁外皮２２で被覆してなるものであり、溶断部１４において各素線１２は、それぞれ薄肉絶縁外皮２２により相互に絶縁されている。
【００１２】
この場合、素線１２の束の中心部に配設する素線としては、図３（ｂ）に示すような、細径導線２１と薄肉絶縁外皮２２との間に、細径導線２１よりも低融点の錫や鉛からなる低融点金属層２３を形成してなる２層構造の特殊タイプの素線１２Ｂが用いられている。また、素線１２の束の外周部の素線としては、図３（ａ）に示すような、細径導線２１を直接薄肉絶縁外皮２２で被覆した通常タイプの素線１２Ａが用いられている。
【００１３】
次に作用を説明する。
【００１４】
このヒューズ１０は、溶断部１４が、相互に絶縁された素線１２の束により構成されているので、許容値に近い低電流によって溶断部１４の素線１２が発熱したとき、中心部の素線１２が、外周部の素線１２の放熱の影響を受ける。このため、外周部の素線１２の温度が下がっても中心部の素線１２は温度上昇を続け、束の中心部から素線１２が溶断し始める。そして、中心部の素線１２の溶断により、外周部の素線１２を流れる電流値が増加して、最終的には全ての素線１２が溶断して、電流を遮断する。
【００１５】
この場合、特に束の中心部の素線は、図３（ｂ）に示した２層構造の素線１２Ｂであるため、発熱時に外側の低融点金属層２３が先に溶解し、溶解した金属が細径導線２１の内部に拡散することで、細径導線２１自体の融点降下作用をもたらす。従って、中心部の素線１２Ｂは低い温度で確実に早期に溶断し、その結果溶断部１４全体が速やかに溶断することになる。
【００１６】
また、スライスショート等によりパルス電流が流れる場合は、図５（ｂ）に示すような電流波形となる。従って、図５（ａ）に示すように、従来のヒューズでは、パルス波電流のＯＮ時の発熱、ＯＦＦ時の放熱で収支の均衡が図られてしまうため、温度上昇が遅いが、本発明のヒューズでは、パルス波電流のＯＦＦ時でも束の中央部の素線１２は外周部の素線１２の放熱の影響を受けて温度上昇するため、大きな熱損失を受けずに、確実に温度上昇し溶断する。
【００１７】
図４は、あるサンプルにて実験して得た溶断特性の結果を示す。この図は、本発明のヒューズに定常波電流を流した場合、本発明のヒューズにパルス波電流を流した場合、従来のヒューズに定常波電流を流した場合の各場合毎の通電電流と溶断までの時間の関係を示している。
【００１８】
この図から、本発明のヒューズは、従来のヒューズよりも低い通電電流値で確実に溶断し、同じ溶断電流での溶断までの時間を比較して見ると、従来よりも本発明のヒューズの方が時間が短いことが分かる。特に、パルス波電流の場合、従来ヒューズでは溶断しにくいケースがあるが、本発明のヒューズの場合、定常波電流の場合によく近似し、低い電流値でも確実に短い時間で溶断することが分かる。
【００１９】
以上の結果、本発明のヒューズによれば、許容値に近い低電流の場合も、パルス電流の場合も、確実且つ敏速に溶断して、回路保護を行うことができる。
【００２０】
なお、上記実施形態では、素線束の中心部に、二重構造の素線１２Ｂを用いているが、必ずしもそうする必要はなく、中心部と外周部に同じ素線１２Ａを配設してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、溶断部が複数本の素線の束よりなるので、スライスショート時や許容電流に近い低電流値のショートでも、従来のヒューズより敏速且つ確実な電流の遮断を行うことができる。また、溶断部の素線の太さや本数を変えることで、幅広い範囲の許容電流値を簡単に実現することができる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、束の中心部の素線が早期に確実に溶断するので、全体の溶断速度が早くなり、より一層敏速な回路保護機能を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態としてのヒューズの斜視図である。
【図２】図１のヒューズを溶断部で切断した状態を示す斜視図である。
【図３】図１のヒューズの溶断部に用いる素線の構造を示し、（ａ）は束の外周部に配設する素線１２Ａの構造を示す部分斜視図、（ｂ）は束の中心部に配設する素線１２Ｂの構造を示す部分斜視図である。
【図４】本発明のヒューズと従来のヒューズの溶断特性を比較して示す図である。
【図５】（ａ）は本発明のヒューズと従来のヒューズのパルス電流時の溶断部温度上昇特性を比較して示す図、（ｂ）はスライスショート等によるパルス電流波形を示す図である。
【図６】従来のヒューズの一例を示す斜視図である。
【図７】図６のヒューズの展開図である。
【符号の説明】
１０  ヒューズ
１２  素線
１２Ａ  束の外周部の素線
１２Ｂ  束の中心部の素線
１４  溶断部
２１  細径導線
２２  薄肉絶縁外皮
２３  低融点金属層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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