(57)【要約】【課題】異常温度にさらされた際、線状導電体が確実に断線されるとともに、再結合の防止が図られた安全性の高い線状温度ヒューズを提供すること。【解決手段】絶縁性芯材３と、線状導電体２と、線状絶縁体４とからなるヒューズコア１と、該ヒューズコア１を被覆する絶縁被覆５からなり、上記線状導電体１が、所定の温度で溶融するものであり、上記絶縁性芯材３及び上記線状絶縁体４が、所定の温度で長さ方向に収縮するものであり、上記絶縁性芯材３が、上記所定の温度−１０℃〜＋１００℃の温度で溶融するものであり、上記絶縁性芯材３と上記線状導電体２が連続的に互いに接した状態となっており、上記線状絶縁体４が、上記線状導電体２外周に巻回されているか、上記絶縁性芯材３及び上記線状導電体２の外周に巻回されているか、上記絶縁性芯材３及び上記線状導電体２の外周に編組されている線状温度ヒューズ１０。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性芯材と、線状導電体と、線状絶縁体とからなるヒューズコアと、該ヒューズコアを被覆する絶縁被覆からなり、
上記線状導電体が、所定の温度で溶融するものであり、上記絶縁性芯材及び上記線状絶縁体が、所定の温度で長さ方向に収縮するものであり、
上記絶縁性芯材が、上記所定の温度−１０℃〜＋１００℃の温度で溶融するものであり、上記絶縁性芯材と上記線状導電体が連続的に互いに接した状態となっているとともに、
上記線状絶縁体が上記線状導電体外周に巻回されているか、上記線状絶縁体が上記絶縁性芯材及び上記線状導電体の外周に巻回されているか、又は、上記線状絶縁体が上記絶縁性芯材及び上記線状導電体の外周に編組されていることを特徴とする線状温度ヒューズ。
【請求項２】
上記絶縁性芯材が、複数の絶縁性繊維を撚り合わせてなるものか、単数の絶縁性繊維を捻回してなるものであることを特徴とする請求項１記載の線状温度ヒューズ。
【請求項３】
上記絶縁性芯材を構成する絶縁性繊維の断面形状が多角形状であることを特徴とする請求項２記載の線状温度ヒューズ。
【請求項４】
上記線状絶縁体が、上記所定の温度以上、上記所定の温度＋１００℃以下の温度で溶融するものである請求項２又は請求項３記載の線状温度ヒューズ。
【請求項５】
上記絶縁性芯材における絶縁性繊維の撚り方向と、上記線状絶縁体の巻回の方向が、逆となっている請求項２〜請求項４の何れか記載の線状温度ヒューズ。
【請求項６】
上記線状絶縁体が上記線状導電体外周に巻回されているとともに、上記線状絶縁体が上記絶縁性芯材及び上記線状導電体の外周に巻回されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか記載の線状温度ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱機器などの異常温度を検知する線状温度ヒューズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱機器の異常温度検知は従来、素子状の温度ヒューズを用いて行われていたが、安全性の向上のために、多数個の温度ヒューズを連結して用いることが多くなった。しかし、この方法では、温度ヒューズの使用量が増大して部品コストが上昇するばかりか、その連結加工にも多大な工数がかかるため作業コストも非常に高いものであった。このような問題に対しては、例えば、特許文献１，２などによって、線状の温度ヒューズが提案されたが、これらの線状温度ヒューズは検知の確実性や検知後の再結合の防止等、安全上の問題があり、実用化には至らなかった。そこで、当該出願人は先に、これらの問題点を解決した線状の温度ヒューズとして、例えば、特許文献３，４を提案した。これらの提案によって線状温度ヒューズは、一部実用化されている。
【０００３】
又、本願発明に関連する技術として、例えば、特許文献５〜１１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−８１６９５号公報：日立電線
【特許文献２】実開昭５７−１６１７１３号公報：日立電線
【特許文献３】特開平５−１２８９５０号公報：クラベ
【特許文献４】特開平６−１８１０２８号公報：クラベ
【特許文献５】特開平９−２８８９４７号公報：クラベ
【特許文献６】特開平１１−８６７０４号公報：クラベ
【特許文献７】特開２０００−７６９７２公報：クラベ
【特許文献８】特開２０１０−１２９１７２公報：クラベ
【特許文献９】特開２０００−２３１８６６公報：日星電気
【特許文献１０】特開２００４−１５２７０１公報：日星電気
【特許文献１１】特開２００８−２６９９０３公報：日星電気
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常の線状温度ヒューズにおいては、線状導電体にはフラックス加工がなされており、それによって線状導電体は溶融時に表面張力が高められ球状に分離して移動し、より確実に断線がなされるようになっている。しかし、線状温度ヒューズの使用態様によっては、高温環境に長時間晒されることがあり、それによってフラックスが失効してしまう場合がある。その場合、線状導電体は溶融時であっても形状を保持し続け、断線されずに通電を継続してしまうことがある。
【０００６】
ここで、上記特許文献８，１１には、線状導電体と併せて芯材を溶融させることで、空洞部を形成して溶融した線状導電体を引き離し、溶融した線状導電体と芯材を融合させて分離することが記載されている。しかしながら、フラックスが失効した場合には、線状導電体を引き離そうとしても、線状導電体は粘性により切断されることなく引き伸ばされ、通電を継続してしまうことがある。
【０００７】
一方、上記特許文献５〜８には、所定の温度で収縮する線状絶縁体を使用し、この線状絶縁体がその長さを縮めて直線になろうとする力で線状導電体を断線することが記載されている。しかしながら、特許文献５〜８に記載のように、単に線状導電体と線状絶縁体を絡み合わせただけの構成では、線状絶縁体の力が充分に線状導電体に作用せず、確実に線状導電体を断線に至らしめることは不十分であった。
【０００８】
本発明はこのような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、異常温度にさらされた際、線状導電体が確実に断線されるとともに、再結合の防止が図られた安全性の高い線状温度ヒューズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するべく、本発明による線状温度ヒューズは、絶縁性芯材と、線状導電体と、線状絶縁体とからなるヒューズコアと、該ヒューズコアを被覆する絶縁被覆からなり、上記線状導電体が、所定の温度で溶融するものであり、上記絶縁性芯材及び上記線状絶縁体が、所定の温度で長さ方向に収縮するものであり、上記絶縁性芯材が、上記所定の温度−１０℃〜＋１００℃の温度で溶融するものであり、上記絶縁性芯材と上記線状導電体が連続的に互いに接した状態となっているとともに、上記線状絶縁体が上記線状導電体外周に巻回されているか、上記線状絶縁体が上記絶縁性芯材及び上記線状導電体の外周に巻回されているか、又は、上記線状絶縁体及び上記線状導電体の外周に編組されていることを特徴とするものである。
又、上記絶縁性芯材が、複数の絶縁性繊維を撚り合わせてなるものか、単数の絶縁性繊維を捻回してなるものであることが考えられる。
又、上記絶縁性芯材を構成する絶縁性繊維の断面形状が多角形状であることが考えられる。
又、上記線状絶縁体が、上記所定の温度以上、上記所定の温度＋１００℃以下の温度で溶融するものであることが考えられる。
又、上記絶縁性芯材における絶縁性繊維の撚り方向と、上記線状絶縁体の巻回の方向が、逆となっていることが考えられる。
又、上記線状絶縁体が上記線状導電体外周に巻回されているとともに、上記線状絶縁体が上記絶縁性芯材及び上記線状導電体の外周に巻回されていることが考えられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による線状温度ヒューズによれば、異常温度にさらされた際、線状導電体が溶融するとともに、線状絶縁体が長さ方向に収縮し、絶縁性芯材と線状絶縁体によって線状導電体が挟圧される。さらに温度が上昇すると、絶縁性芯材の収縮とともに絶縁性芯材が溶融し、絶縁性芯材が引き伸ばされながら軟化することになる。これにより、線状絶縁体がさらに収縮して、線状導電体と絶縁性芯材を締め上げ、線状導電体が押し出されることになる。これにより、線状導電体は確実に断線されることになる。
特に、絶縁性芯材が複数の絶縁性繊維を撚り合わせてなるものか単数の絶縁性繊維を捻回してなるものである場合、絶縁性芯材が収縮することによって繊維の撚り又は捻れが戻る方向に力が働く。ここで、絶縁性芯材と線状導電体は連続的に互いに接した状態となっている。そのため、線状導電体にも絶縁性芯材の撚りや捩れの戻りの力が加わり、線状導電体は、絶縁性芯材と線状絶縁体によって挟圧された状態で、捻転されることになる。これにより、線状導電体は確実に断線されることになる。
【００１１】
又、絶縁性芯材及び線状絶縁体が、所定の温度以上上記所定の温度＋１００℃以下の温度で溶融するものであれば、絶縁性芯材と線状絶縁体が融着し、溶融して断線した線状導電体を遮断することになる。そのため、溶融した線状導電体が移動して再結合し、導電してしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による線状温度ヒューズの構造を示す切欠斜視図である。
【図２】溶断後のヒューズコアを示す写真である。
【図３】溶断後のヒューズコアを示す写真である。
【図４】本発明による線状温度ヒューズの構造を示す切欠斜視図である。
【図５】本発明による線状温度ヒューズの構造を示す切欠斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明において使用される線状導電体としては、例えば、錫、鉛、ビスマス、カドミウム、銀、インジュウム等の低融点金属及びそれらの合金を線状に加工したもの、導電材料である金属やカーボン等からなる微小繊維或いは粉末を所定の温度で溶融する材料中に分散してなる混合物を押出成形等によって線状に加工したもの、導電材料である金属やカーボン等からなる微小繊維或いは粉末を所定の温度で溶融する材料中に分散してなる混合物を所定の温度で溶融する繊維上に塗布等により配置したものなどが挙げられる。好ましくは、低融点金属及びそれらの合金を線状に加工したものが用いられる。昨今の環境汚染の問題より、鉛やカドミウムを含むものは好ましくなく、所謂、鉛フリー半田線（例えば、錫・銅系合金、融点約２２７℃）などが好ましく用いられている。尚、線状導電体としては、内部にフラックスを充填したものを使用することも考えられ、この場合には、本発明によって得られる線状温度ヒューズの感度をより一層高めることができ特に好ましい。これらは市販品も多数見られるのでそれらを使用しても良い。また、線状導電体は、１本で使用しても良いし、２本、３本、それ以上といったように複数本で使用しても良い。
【００１４】
線状導電体は所定の温度以上で溶融するものである。溶融温度は本発明によって得られる線状温度ヒューズの使用条件（例えば、検知温度）によって異なるものであり、これは使用する低融点金属及びその合金の種類、組み合わせなどを適宜に変更することによって設定される。
【００１５】
本発明においては、上記線状導電体と、後述する絶縁性芯材が連続的に互いに接した状態になっている。線状導電体と絶縁性芯材が連続的に互いに接した状態とは、例えば、線状導電体と絶縁性芯材が引き揃えられたもの、線状導電体と絶縁性芯材を撚り合わせたもの、線状導電体上に絶縁性芯材を連続的に横巻きしたもの、絶縁性芯材上に線状導電体を連続的に横巻きしたもの、線状導電体上に絶縁性芯材を編組したものなどがある。線状導電体は屈曲や押圧などの外力によって断線しやすいものであることから、絶縁性芯材によって抗張力を得る態様が望まれるため、線状導電体と絶縁性芯材が引き揃えられたもの、線状導電体と絶縁性芯材を撚り合わせたもの、又は、絶縁性芯材上に線状導電体を連続的に横巻きしたものが好ましく採用される。又、一方で、一般的に線状導電体は脆い材質のものが多い観点から、線状導電体に加工の応力が加わらない、線状導電体と絶縁性芯材が引き揃えられたものが好ましく採用される。
【００１６】
絶縁性芯材としては、十分な抗張力を有するものが用いられる。具体的な材料としては、例えば、高密度ポリエチレン（ＰＥ−ＨＤ）、低密度ポリエチレン（ＰＥ−ＬＤ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＰＥ−ＬＬＤ）、超高分子量ポリエチレン（ＰＥ−ＵＨＭＷ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリアミド１２（ナイロン１２，ＰＡ１２）、ポリアミド１１（ナイロン１１，ＰＡ１１）、ポリアミド６（ナイロン６，ＰＡ６）、ポリアミド６６（ナイロン６６，ＰＡ６６）、芳香族ポリアミド（アラミド）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡＬ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）などが用いられる。特に絶縁性芯材としては、上記のような材料からなる繊維を複数撚り合わせてなるものが好ましい。又、上記のような材料からなる繊維を単数で使用し捻回してなるものも好ましい。単数の繊維の場合は、モノフィラメントと称されることがある。
【００１７】
上記絶縁性芯材は、異常な高温にさらされた際、溶融するとともに収縮するものであることが好ましい。特に、結晶性重合体を少なくとも１０％程度含む樹脂組成物を原料としてこれを線状に押出成形し、これを該組成物のガラス転移点以上結晶融点以下の温度に加熱して、該温度での降伏硬度以上の張力をかけて長手方同に引き延ばし、その状態で冷却したものであれば、収縮率が大きくなるため好ましい。又、別の方法として、以下に示すような方法も考えられる。まず、上述した樹脂組成物を原料とし、これに架橋助剤としてのエチレン性不飽和基を複数有する化合物を必要に応じて適宜に混合したものを線状に押出成形し、電子線照射などによって架橋を施す。次いで、この架橋体を、該架橋体の結晶融点以上の温度に加熱して、該温度での降伏硬度以上の張力をかけて長手方同に引き延ばし、その状態で冷却する。尚、上記の結晶性重合体の内、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン又はこれらを混合してなる樹脂組成物など、幾つかの樹脂組成物は架橋助剤を混合しなくても良く、更に、電子線架橋以外の過酸化物架橋にも適応できる。具体的には、線状導電体が溶融する温度において、１０％以上収縮するものであることが好ましい。
【００１８】
又、上記の絶縁性芯材を構成する繊維としては、断面形状が多角形状であることが好ましい。多角形状としては、例えば、三角形、四角形、五角形、六角形等、種々の形状が考えられる。これによって、溶融した線状導電体が繊維の角に食い込み、より断線しやすくなる。そのため、角の角度がなるべく小さい方が好ましく、特に、断面形状が三角形又は四角形であることが好ましい。なお、繊維の断面形状は、一部の辺が曲線となっているものも考えられる。又、角が鋭敏なものに限られず、一部又は全部の角が取れて若干の丸みを帯びているものも考えられる。又、所謂、星形、三日月形、半円形、十字形、Ｈ形等の形状も考えられ、要するに、溶融した線状導電体が食い込むようなエッジを有するものであれば同様の効果を奏することができる。
【００１９】
上記の線状導電体及び絶縁性芯材の外周には、線状絶縁体が巻回される。又、線状導電体及び絶縁性芯材の外周に、線状絶縁体が巻回された後、更に逆方向に線状絶縁体が巻回されても良い。又、線状導電体のみに線状絶縁体が巻回されても良い。又、線状導電体に線状絶縁体が巻回されたものを絶縁性芯材と引き揃え、これらを一括して更に線状絶縁体が巻回されても良い。又、線状導電体及び絶縁性芯材の外周に、線状絶縁体が編組されても良い。勿論、これらを適宜組合せても良い。巻回や編組のピッチ等の条件は使用する材料や寸法に応じて適宜設計すればよい。線状絶縁体の具体的な材料としては、例えば、高密度ポリエチレン（ＰＥ−ＨＤ）、低密度ポリエチレン（ＰＥ−ＬＤ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＰＥ−ＬＬＤ）、超高分子量ポリエチレン（ＰＥ−ＵＨＭＷ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリアミド１２（ナイロン１２，ＰＡ１２）、ポリアミド１１（ナイロン１１，ＰＡ１１）、ポリアミド６（ナイロン６，ＰＡ６）、ポリアミド６６（ナイロン６６，ＰＡ６６）、芳香族ポリアミド（アラミド）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡＬ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）などが用いられる。上記の絶縁性芯材と同じ材料を使用しても良いし、異なる材料を使用しても良い。
【００２０】
上記線状絶縁体は、異常な高温にさらされた際、溶融するとともに収縮するものであることが好ましい。特に、結晶性重合体を少なくとも１０％程度含む樹脂組成物を原料としてこれを線状に押出成形し、これを該組成物のガラス転移点以上結晶融点以下の温度に加熱して、該温度での降伏硬度以上の張力をかけて長手方同に引き延ばし、その状態で冷却したものであれば、収縮率が大きくなるため好ましい。又、別の方法として、以下に示すような方法も考えられる。まず、上述した樹脂組成物を原料とし、これに架橋助剤としてのエチレン性不飽和基を複数有する化合物を必要に応じて適宜に混合したものを線状に押出成形し、電子線照射などによって架橋を施す。次いで、この架橋体を、該架橋体の結晶融点以上の温度に加熱して、該温度での降伏硬度以上の張力をかけて長手方同に引き延ばし、その状態で冷却する。尚、上記の結晶性重合体の内、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン又はこれらを混合してなる樹脂組成物など、幾つかの樹脂組成物は架橋助剤を混合しなくても良く、更に、電子線架橋以外の過酸化物架橋にも適応できる。具体的には、線状導電体が溶融する温度において、１０％以上収縮するものであることが好ましい。
【００２１】
上記のようにして線状導電体、絶縁性芯材及び線状絶縁体からヒューズコアが形成される。このようにして得られたヒューズコアの構成により、上記の通り、所定の温度において溶融した線状導電体は、線状絶縁体の収縮と絶縁性芯材の溶融によって確実に断線することになる。特に、絶縁性芯材が複数の繊維を撚り合わせてなるものか単数の繊維を捻回してなるものである場合、挟圧と捻転の力を受け、確実に断線することになる。又、絶縁性芯材の撚り方向や捻り方向と、線状絶縁体の巻回の方向を逆となっていれば、線状導電体が捻転される方向がより断線されやすい方向となるため好ましい。
【００２２】
なお、上記した絶縁性芯材と線状絶縁体の収縮する際の温度は、本発明によって得られる線状温度ヒューズの使用条件（例えば、検知温度）によって異なるものであり、適宜に設定すれば良い。好ましくは、線状導電体の溶融温度よりも５０℃低い温度から５０℃高い温度の範囲内、更に好ましくは、線状導電体の溶融温度よりも２０℃低い温度から２０℃高い温度の範囲内とする。収縮する際の温度が５０℃を超えて低い温度であると、通常の使用時に絶縁性芯材が収縮してしまい、線状温度ヒューズの寿命が短くなり好ましくない。一方、収縮する際の温度が５０℃を超えて高い温度であると、線状導電体が溶融しても相当高い温度になるまで絶縁性芯材が収縮せず、意図する効果が得られないため好ましくない。
【００２３】
又、絶縁性芯材及び線状絶縁体は、融点を有し溶融する材料であることが好ましく、絶縁性芯材及び線状絶縁体の材料の融点は、上記線状導電体の融点−１０℃〜＋１００℃の温度であることが好ましい。特に、線状導電体の融点以上、線状導電体の融点＋１００℃以下であるものが好ましい。これにより、線状温度ヒューズが異常な高温にさらされた際、線状導電体が溶融した後に絶縁性芯材及び線状絶縁体も溶融することとなり、絶縁性芯材と線状絶縁体が融着して、溶融して断線した線状導電体を遮断することになる。そのため、溶融した線状導電体が移動して再結合し、導電してしまうことを防止できる。このような観点より、特に線状導電体として鉛フリー半田線を使用した場合には、絶縁性芯材としてポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。
【００２４】
このようにして得られたヒューズコアを、絶縁体で連続的に被覆することによって絶縁被覆を形成し本発明の線状温度ヒューズが完成する。絶縁被覆は、従来より各種の方法が公知となっているため、それらの中から、線状導電体が溶融する温度よりも低い加工温度を実現できる方法を採用する。好ましくは、線状導電体が溶融する温度及び絶縁性芯材が溶融する温度よりも低い加工温度を実現できる方法を採用する。実例としては、線状導電体が溶融する温度及び絶縁性芯材が溶融する温度によっても異なるが、例えば、１２０℃以下の加工温度を実現できる方法としては、ポリエチレンを融点程度の低い温度で押出被覆し、その後電子線照射により架橋する方法や、ガラス繊維、有機繊維などで編組被覆し、常温で乾燥する絶縁ワニスを塗布する方法などが考えられる。
【００２５】
尚、絶縁被覆は、ヒューズコアに完全に密着させず空間層を有した状態で被覆することが好ましい。空間層が無いと、検知の確実性が低下することが有り好ましくない。このような空間層を形成する手段としては、例えば、当業者間で公知のいわゆるチュービング押し出しによる方法、内面に突起を備えた形状の絶縁体を被覆する方法、スペーサを中間層として設ける方法などが知られており、それらのいずれも適用可能である。
【００２６】
本発明においては、線状導電体が断線した後（異常温度検知後）の再結合の防止効果をより一層高めるために、ヒューズコアと絶縁被覆との間に、非溶融性繊維の横巻き及び／又は編組からなる流動防止層を更に設けても良い。この場合の横巻き及び／又は編組は、粗いものである必要がある。つまり、密であると上述した絶縁体と何ら変わらず、流動防止層としての特有の効果が発現しない。目安としては、１インチあたりのターン数又は編組目が５から１５程度である。この流動防止層は、上記の空間層を持つためのスペーサとしても当然使用することができる。非溶融性繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維などが公知であるのでこれらを用いれば良い。
【００２７】
又、絶縁被覆を予め管状に成形し、後加工により、ヒューズコアの外周に被せても良い。このような態様の絶縁被覆として、ガラス繊維などの繊維材料からなる編組スリーブの外周に、シリコーンゴムなどのゴム材料を押出被覆したものがある。これを用いることにより、柔軟性を有し、金属線が溶融した際、溶融物の飛散を防止することが可能であると共に、曲げＲが小さな場合においても保護チューブの折れを防止し、コア線と絶縁被覆間の空間を確実に確保することができる。又、シリコーンゴムを使用することにより、耐熱性、柔軟性及び成型性にも優れる。更に、編組スリーブとゴム材料からなる押出被覆が一体化しているため、熱伝導性が良く、温度ヒューズとしての熱応答性を高めることができる。ここで、絶縁被覆の外層に保護のため、柔軟性を阻害しないことを前提にシリコーンワニス処理したガラス編組層を設けてもよい。又、絶縁被覆として、シリコーンゴムなどからなるチューブの外周にガラスなどの繊維材料からなる編組を設けたものも考えられる。
【００２８】
本発明によって得られる線状温度ヒューズの便用方法は、各種用途において任意であるが、例えば、線状温度ヒューズを所定の長さに切断し、端末の絶縁体をストリップ加工して線状導電体を外部回路と接続するための端子と溶接などの方法で接続し、絶縁性芯材と絶縁体を一括してかしめることによって外部回路と接続し、任意の熱発生機器などに組み込むことなどが考えられる。勿論、端末加工の方法は従来より多数公知であり、例示された方法以外であっても良い。
【実施例】
【００２９】
以下に図面を参照して実施例を示し、本発明の内容を更に詳細に説明する。
【００３０】
実施例１は、図１に示すようなものである。まず、中央部にフラックスを入れた０．５ｍｍφの鉛フリー半田線（錫・銅系合金、融点約２２７℃）からなる線状導電体２を２本と、ポリエチレンテレフタレート（融点２６４℃）の短繊維を撚り合わせてなる絶縁性芯材３（４４８０ｄｔｅｘ、２２７℃における収縮率１７％）を１本用意し、これらを引き揃えた。これら線状導電体２及び絶縁性芯材３に、ポリエチレンテレフタレート（融点２６４℃）の短繊維を撚り合わせてなる線状絶縁体４（１６７０ｄｔｅｘ、２２７℃における収縮率１７％）をピッチ２ｍｍで巻回してヒューズコア１とした。次いで、内径２．５ｍｍのガラス繊維からなる編組スリーブ６上に、肉厚０．６ｍｍのシリコーンゴム層７を押出被覆し、外径４．２ｍｍの絶縁被覆５を成形した。この絶縁被覆５に、ヒューズコア１を挿通して、実施例１による線状温度ヒューズ１０を形成した。
【００３１】
実施例２〜６及び比較例１は、図１に示すようなものである。この実施例２〜６及び比較例１は、上記実施例１において、絶縁性芯材３を種々変更したものをとした。断面形状が円形のナイロン６（融点２２６℃、１７０℃における収縮率１３％）のモノフィラメント単線を使用したものを実施例２、断面形状が円形のナイロン６（融点２２６℃、１７０℃における収縮率１３％）のモノフィラメント２本を撚り合わせて使用したものを実施例３、断面形状が円形のＰＥＴ（融点２６４℃、２２７℃における収縮率１７％）のモノフィラメント単線を使用したものを実施例４、断面形状が円形のＰＥＴ（融点２６４℃、２２７℃における収縮率１７％）のモノフィラメント２本を撚り合わせて使用したものを実施例５、断面形状が四角形のＰＥＴ（融点２６４℃、２２７℃における収縮率１７％）のモノフィラメント２本を撚り合わせて使用したものを実施例６、ガラス繊維（軟化点８４４℃、２２７℃における収縮率０％）の短繊維を撚り合わせて使用したものを比較例１とした。
【００３２】
又、別の実施例として、実施例７は、図４に示すようなものである。中央部にフラックスを入れた０．５ｍｍφの鉛フリー半田線（錫・銅系合金、融点約２２７℃）からなる線状導電体２に、ＰＥＴ（融点２６４℃）の短繊維を撚り合わせてなる線状絶縁体４（１６７０ｄｔｅｘ、２２７℃における収縮率１７％）をピッチ２ｍｍで巻回した。この線状絶縁体４が巻回された線状導電体２を２本と、ＰＥＴ（融点２６４℃）の短繊維を撚り合わせてなる絶縁性芯材３（４４８０ｄｔｅｘ、２２７℃における収縮率１７％）を１本用意し、これらを引き揃えた。これら線状導電体２及び絶縁性芯材３に、ＰＥＴ（融点２６４℃）の短繊維を撚り合わせてなる線状絶縁体４（１６７０ｄｔｅｘ、２２７℃における収縮率１７％）をピッチ２ｍｍで巻回してヒューズコア１とした。次いで、内径２．５ｍｍのガラス繊維からなる編組スリーブ６上に、肉厚０．６ｍｍのシリコーンゴム層７を押出被覆し、外径４．２ｍｍの絶縁被覆５を成形した。この絶縁被覆５に、ヒューズコア１を挿通して、実施例７による線状温度ヒューズ１０を形成した。
【００３３】
又、別の実施例として、実施例８は、図５に示すようなものである。実施例８は、実施例１において、線状導電体２及び絶縁性芯材３に、ＰＥＴ（融点２６４℃）の短繊維を撚り合わせてなる線状絶縁体４（１６７０ｄｔｅｘ、２２７℃における収縮率１７％）を８打ちで編組してなるヒューズコア１を使用した。
【００３４】
このようにして製造された実施例１〜８及び比較例１による長さ１ｍの線状温度ヒューズ１０の両端よりリード線（図示しない）を介して、検知回路（図示しない）に接続した。温度ヒューズ１０にＤＣ５Ｖ、５ｍＡの負荷を加えた状態で、線状温度ヒューズ１０の中央部分を２５０℃に加熱して、断線までの時間の測定及び断線後の再結合の有無を確認した。結果を表１及び表２に示す。
【００３５】
又、上記の実施例１〜８及び比較例１について、１７０℃×２４０ｈの熱処理を加え、フラックスを失効させた後に、線状温度ヒューズ１０の中央部分を
昇温していき、断線する温度の測定及び断線後の再結合の有無を確認した。結果を表１及び表２に併せて示す。
【００３６】
【表１】
2014139930.tif 000003
【００３７】
【表２】
2014139930.tif 000004
【００３８】
本発明の実施例１〜８による線状温度ヒューズ１０は、断線までの時間が約６０秒であり、実使用上優れた値であった。又、溶断後の再結合も見られなかった。又、熱処理をしてフラックスを失効させた後であっても、断線する温度は３００℃以下となっており、実使用上優れた値であった。又、溶断後の再結合も見られなかった。これに対し、比較例１による線状温度ヒューズは、初期状態での断線までの時間は充分な値であったが、熱処理をしてフラックスを失効させた後には断線する温度が高くなっており、充分な値ではなかった。
【００３９】
断線後の実施例１に係る線状温度ヒューズ１０について、絶縁被覆５を切り開いてヒューズコア１の状態を確認した。図２に示す写真は、フラックスを失効させずに断線させたものである。フラックスが失効していないものでは、溶融した線状導電体２が線状絶縁体４の収縮によって挟圧され、併せて線状導電体２がフラックスによって球状に分離し、断線に至っていることが確認される。一方、図３に示す写真は、フラックスを失効させた後に断線させたものである。フラックスが失効していると、溶融した線状導電体２は球状に分離せずに粘性で引き伸ばされており、断線しにくい状態になっている。このような状態でも、本実施例では、絶縁性芯材３の収縮による撚り戻しによって線状導電体２が捻転され、更に線状導電体２が線状絶縁体４の収縮によって挟圧され、断線に至っていることが確認される。又、絶縁性芯材３と線状絶縁体４が融着して、溶融した線状導電体２を遮断し、再結合を防止していることも確認される。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上詳述したように本発明によれば、異常温度にさらされた際、線状導電体が確実に断線されるとともに、再結合の防止が図られた安全性の高い線状温度ヒューズを提供することができる。このような線状温度ヒューズは、例えば、冷蔵庫、エアコン室内外機、衣類乾燥機、ジャー炊飯器、ホットプレート、コーヒーメーカー、温水器、給湯器、セラミックヒータ、石油ヒータ、自動販売機、温熱布団、床暖房パネルヒータ、複写機、ファクシミリ、食器線状器、フライヤなど各種の熱機器や加熱を必要とする機器の安全管理に好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  ヒューズコア
２  線状導電体
３  絶縁性芯材
４  線状絶縁体
５  絶縁被覆
１０  線状温度ヒューズ
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図３】
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