(57)【要約】表面実装型の小型ヒューズ及びその製造方法に関するもので、特に、巻取り部材の除去されたヒュージング素子を、既存のハンダ付けではなくアーク溶接によってリードワイヤーに接合させることにより、融断特性及び生産性を向上させながら、不良率及び製造コストを低減することができる。このために、所定長さの巻取り部材にヒュージング素子を所定ターン数で巻く段階と、所定ターン数で巻かれたヒュージング素子の端部を切断する段階と、切断されたヒュージング素子を巻取り部材から外す段階と、ベースに所定の間隔で形成された二つの通穴にそれぞれ挿通して設置された各リードワイヤーの上端部を、長さ方向に所定面積を持つようにそれぞれ押しつぶす段階と、巻取り部材から外されたヒュージング素子の端部を、押しつぶされたリードワイヤーの上端部にそれぞれ重ねる段階と、重ねたヒュージング素子の各端部と各リードワイヤーの上端部とをアーク溶接によって接合させる段階と、ベースをケースで覆う段階と、を含む表面実装型の小型ヒューズの製造方法を提供する。【選択図】  図３
2009540522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長さの巻取り部材にヒュージング素子を所定ターン数で巻く段階と、
前記所定ターン数で巻かれたヒュージング素子の端部を切断する段階と、
前記切断されたヒュージング素子を前記巻取り部材から外す段階と、
ベースに所定間隔で形成された二つの通穴にそれぞれ挿通して設置された各リードワイヤーの上端部を、長さ方向に所定の面積を持つようにそれぞれ押しつぶす段階と、
前記巻取り部材から外されたヒュージング素子の端部を、前記押しつぶされたリードワイヤーの上端部にそれぞれ重ねる段階と、
その重ねたヒュージング素子の各端部と各リードワイヤーの上端部とをアーク溶接によって接合する段階と、
前記ベースをケースで覆う段階と、
を含むことを特徴とする、表面実装型の小型ヒューズの製造方法。
【請求項２】
前記所定ターン数で巻かれたヒュージング素子の端部は、その切断された各端部が同一方向を向くように切断することを特徴とする、請求項１に記載の表面実装型の小型ヒューズの製造方法。
【請求項３】
二つの通穴が形成された円形のベースと、
前記二つの通穴をそれぞれ挿通して設置され、それぞれの上端部の一定部分が所定面積を持つように平らに形成された押し部をそれぞれ備えるリードワイヤーと、
前記リードワイヤーの上端部を連結するヒュージング素子と、
を含み、
前記ヒュージング素子の端部と前記リードワイヤーの上端部に形成された押し部とをアーク溶接によって接合することを特徴とする、表面実装型の小型ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装型の小型ヒューズに係り、電気製品の印刷回路基板に表面実装され、基板への過電流印加時に、基板内の部品が焼損しないように内部のヒュージング素子が融断され、電流の流れを遮断することによって、基板中の回路の損傷を防止する表面実装型の小型ヒューズ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば電話回線などに接続される通信用機器には、誘導雷によるサージ電流が流れたり、電話線が電力線と接触したりすることによって通常の時よりも非常に高い電圧が印加される場合がある。このため、通信用機器に用いられるヒューズには、通信用機器を故障させる電流を安全に遮断できるような高い遮断能力特性と共に、誘導雷によるサージ電流により融断しないような高い時間遅れ（Ｔｉｍｅ  Ｌａｇ）特性が要求される。
【０００３】
最近では、機器の小型化傾向に伴い、表面実装型の小型ヒューズにおいてもこのような高い遮断能力特性と高い時間遅れ特性が要求されている。
図１に示すように、従来の表面実装型の小型ヒューズは、支持部材１に巻かれたヒュージング素子２を、ベース３を挿通してそれぞれ取り付けられた各リードワイヤー４の端部にそれぞれ形成された環状の固定部４ａにはめ込んだ後にハンダ付けし、ヒュージング素子２と各リードワイヤー４とを接合した構成となっている。
【０００４】
すなわち、従来は、ガラス繊維からなる支持部材１にヒュージング素子２を巻いた後に、所定長さで支持部材１と一緒にヒュージング素子２をカッターで切断し、切断された支持部材１の各端部を各リードワイヤー４の固定部４ａにはめ込んだ後、ヒュージング素子２の各端部を各固定部４ａに固定させた状態でそれぞれの固定部をハンダ５でハンダ付けすることで、ヒュージング素子２とそれぞれのリードワイヤー４とを接合させる方式で製造される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来は、ヒュージング素子２とリードワイヤー４とをハンダ付けにより接合するから、表面実装型の小型ヒューズでは、基板にヒューズを実装する際に高温の鉛浴を通過することによってヒュージング素子２とリードワイヤー４間のハンダ５が溶解され、ヒュージング素子２とリードワイヤー４間に接合不良が生じる恐れがあった。なお、鉛は環境有害物質であり、環境問題を引き起こす不具合もあった。
しかも、従来、ハンダ付け時に溶解されたハンダ５が支持部材１に沿ってヒュージング素子２へ流れ、巻かれたヒュージング素子２の巻線同士を接続させると、ヒュージング素子２の全体長さが短くなり、融断性能が落ちるという問題につながる恐れもあった。
【０００６】
また、従来は、一定の線径のガラス繊維の支持部材１にヒュージング素子２を連続して巻き、ガラス繊維の一定の長さごとにヒュージング素子２をカッターで切るため、作業者または切断時ごとにヒュージング素子２の長さが標準長さよりも短くなったり長くなったりして一定にならず、よって、融断特性を決定する抵抗値ばらつきが広い他、融断特性を決定するもう一つの要因である巻きターン数の不正確性により融断ばらつきが広くなり、製品の融断特性が良好でないという問題点があった。
【０００７】
また、従来は、支持部材１に巻かれたヒュージング素子２をリードワイヤー４にハンダ付けにて接合させなければならず、リードワイヤー４に支持部材１を固定させるための固定部を別に形成しなければならないという不便さがある他、融断特性に大きい影響を与えず、単にヒュージング素子２を支持する役割しか果たさない支持部材１の存在によって、ヒュージング素子２とリードワイヤー４とのハンダ付け接合が難しくなり、ヒュージング素子２と一緒に支持部材１をリードワイヤー４にハンダ付けで接合させなければならず、ハンダ５がヒュージング素子２に流れてしまう不具合があり、これにより、不良率の増加及び生産性の低下が生じていた。
【０００８】
本発明の目的は、融断特性及び生産性を向上させながら、不良率及び製造コストを低減できる表面実装型の小型ヒューズ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明に係る表面実装型の小型ヒューズの制御方法は、所定長さの巻取り部材にヒュージング素子を所定ターン数で巻く段階と、前記所定ターン数で巻かれたヒュージング素子の端部を切断する段階と、前記切断されたヒュージング素子を前記巻取り部材から外す段階と、ベースに所定間隔で形成された二つの通穴にそれぞれ挿通して設置された各リードワイヤーの上端部を、長さ方向に所定面積を持つようにそれぞれ押しつぶす段階と、前記巻取り部材から外されたたヒュージング素子の端部を、前記押しつぶされたリードワイヤーの上端部にそれぞれ重ねる段階と、その重ねたヒュージング素子の各端部と各リードワイヤーの上端部とをアーク溶接によって接合させる段階と、前記ベースをケースで覆う段階と、を含むことを特徴とする。
前記所定ターン数で巻かれたヒュージング素子の端部は、その切断された各端部が同一方向を向くように切断することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の表面実装型の小型ヒューズは、二つの通穴が形成された円形のベースと、前記二つの通穴をそれぞれ挿通して設置され、それぞれの上端部の一定部分が所定面積を持つように平らに形成された押し部をそれぞれ備えるリードワイヤーと、前記リードワイヤーの上端部を連結するヒュージング素子と、を含み、前記ヒュージング素子の端部と前記リードワイヤーの上端部に形成された押し部とをアーク溶接によって接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、巻取り部材が外されたヒュージング素子を、既存のハンダ付けに代えてアーク溶接によってリードワイヤーに接合させることにより、融断特性及び生産性を向上させながら、不良率及び製造コストを低減できるという効果を奏する。
また、本発明は、ハンダ付けを行わずにアーク溶接によってヒュージング素子とリードワイヤーとを連結させるため、鉛使用を排除し、環境有害物質を最小化できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の表面実装型の小型ヒューズを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例による表面実装型の小型ヒューズを示す斜視図である。
【図３】図２の正断面図である。
【図４】図２の要部側面図である。
【図５】本発明の一実施例による表面実装型の小型ヒューズを製造する方法を示すフローチャートである。
【図６】図５における製造方法の細部動作をそれぞれ示す図である。
【図７】図５における製造方法の細部動作をそれぞれ示す図である。
【図８】図５における製造方法の細部動作をそれぞれ示す図である。
【図９】図５における製造方法の細部動作をそれぞれ示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施例による表面実装型の小型ヒューズを示す斜視図である。図３は、図２の正断面図である。図４は、図２の要部側面図である。
図２に示すように、表面実装型の小型ヒューズは、二つの通穴１０ａが形成されている円形のベース１０と、このベース１０の二つの通穴１０ａをそれぞれ挿通して取り付けられるそれぞれのリードワイヤー１１と、このそれぞれのリードワイヤー１１の上端部を連結するヒュージング素子１２と、各リードワイヤー１１間にヒュージング素子１２が結合された状態で、最後にベース１０に結合されるケース１３と、を含む。
ベース１０とケース１３には、図示しないが、結合のための突起とそれに対応する結合溝がそれぞれ形成されている。
【００１４】
この表面実装型の小型ヒューズでは、金属からなる巻取り部材２０（図６）にヒュージング素子１２が巻かれ、それ以降はヒュージング素子１２から巻取り部材２０が外される。その後、ヒュージング素子１２を、ベース１０を挿通してそれぞれ取り付けられた各リードワイヤー１１の端部にアーク溶接し、ヒュージング素子１２と各リードワイヤー１１とを接合する。
【００１５】
このため、図３に示すように、それぞれのリードワイヤー１１には、上端部の一定部分が所定の面積を持つように押しつぶされて平たくなった押し部１１ａが形成されている。参考として、従来と違い、それぞれのリードワイヤー１１には、ヒュージング素子１２が巻かれた巻取り部材を固定するための環状の固定部を別に設けないことによって、製造工程を単純化し、生産性を向上させる。
【００１６】
また、ヒュージング素子１２は、巻取り部材２０に抵抗値に基づいて所定ターン数で巻く方式によって完成し、巻かれた後に金属製の巻取り部材２０からヒュージング素子１２を外すことによって、ヒュージング素子１２内に巻取り部材２０が挿入されていない状態でそれぞれのリードワイヤー１１に接合されるようにする。この場合、図４に示すように、各リードワイヤー１１の押し部１１ａに、金属製の巻取り部材２０が外されたヒュージング素子１２の端部を重ねた後、二つのアーク溶接用電極に電源を印加する方式でアーク溶接することによって、ヒュージング素子１２を各リードワイヤー１１に接合させる。すなわち、金属製の巻取り部材２０に巻く方式で所望の抵抗値に基づいて所定ターン数でヒュージング素子１２を巻き、ヒュージング素子１２のそれぞれの端部を同一方向に向けた後、カッターを使ってヒュージング素子１２の各端部を切断し、切断されたヒュージング素子１２を各リードワイヤー１１の押し部１１ａに重ねた状態でアーク溶接によってヒュージング素子１２を各リードワイヤー１１に接合させる方式で、本発明による表面実装型の小型ヒューズを製造する。
【００１７】
したがって、ヒュージング素子１２を支持する支持部材を別に使用しなくてすみ、支持部材にかかる追加コストを低減でき、全体の製造コストを低減させることができる。また、ヒュージング素子１２と各リードワイヤー１１とを既存のハンダ付けではなくアーク溶接によって接合させるので、接合性が向上する。これにより、基板への表面実装時に、表面実装型の小型ヒューズを高温の鉛浴を通過させても、ヒュージング素子１２と各リードワイヤー１１間における接合不良率が低減し、製品の不良率を減少させることが可能になる。
【００１８】
以下、本発明による表面実装型の小型ヒューズを製造する方法について詳細に説明する。
図５を参照すると、まず、段階Ｓ１００で、一定の線径の金属製の巻取り部材２０にヒュージング素子１２を所望の抵抗値に基づいて所定ターン数で巻く。
そして、段階Ｓ１１０で、図６に示すように、所定ターン数で巻かれたヒュージング素子１２の端部を同一方向にし、カッターを使ってヒュージング素子１２の端部を切断する。
【００１９】
上述したように、従来の表面実装型の小型ヒューズでは、一定の線径のガラス繊維にヒュージング素子１２を巻いた後、ガラス繊維とヒュージング素子１２を共にカッターで切ったため、切断時ごとに巻取り長さが異なり、融断特性を決定する抵抗値ばらつきが広くなる他、融断特性を決定するもう一つの要因である巻取りターン数の不正確性により融断ばらつきが広くなり、製品の融断特性がよくないという不具合があった。
【００２０】
これに対し、本発明による表面実装型の小型ヒューズでは、従来のガラス繊維の支持部材から金属製の巻取り部材２０に取って代わり、ヒュージング素子１２のみを切断することによって、巻取り幅の直径を０．５〜１ｍｍまで調整でき、一個ずつ巻取り部材２０に巻くため、巻取りターン数を８〜１５ターンまで自由に調節でき、結果として、融断特性を決定する抵抗値と巻取りターン数を既存のものに比べて著しく正確に管理でき、製品の融断特性を向上させることが可能となる。
【００２１】
すなわち、従来は一定の線径のガラス繊維にヒューズ線を巻き続け、カッターで一定の長さに切り、リード線にハンダ付けにて固定する方法をとってきたが、本発明は、金属製の巻取り部材２０に１つずつヒュージング素子１２を巻いた後に、後述するが、ヒュージング素子１２を金属製の巻取り部材２０から外してリード線にアーク溶接にて固定する方法をとる。これは、ガラス繊維の存在によってハンダ付けでしかリード線とヒュージング素子１２とを結合できなかった方法をやめ、ハンダ付けとは全く違うアーク溶接という方法でリードワイヤー１１とヒュージング素子１２とを結合可能にした工夫である。
【００２２】
その後、段階Ｓ１２０で、図７に示すように、切断されたヒュージング素子１２を金属製の巻取り部材２０から外す。
金属製の巻取り部材２０から外されたヒュージング素子１２をリードワイヤー１１に、後述するアーク溶接にて容易に接合させる目的で、まず、図８に示すように、段階Ｓ１３０で、ベース１０に形成された二つの通穴１０ａをそれぞれ挿通して取り付けられたリードワイヤー１１の上端部に長さ方向に所定面積の平たい押し部１１ａが形成されるように、プレス機を用いて各リードワイヤー１１の上端部を押しつぶす。
【００２３】
そして、段階Ｓ１４０で、図９に示すように、段階Ｓ１２０で外されたヒュージング素子１２を移動させ、段階Ｓ１３０で各リードワイヤー１１の上端部に形成された押し部１１ａにヒュージング素子１２の各端部を長さ方向にそれぞれ重ねる。
続いて、段階Ｓ１５０で、重ねてあるヒュージング素子１２と各リードワイヤー１１とを接合させるべく、重ねてあるヒュージング素子１２の端部と二つのリードワイヤー１１の上端部両側に二つのアーク溶接用電極を位置させた後、二つのアーク溶接用電極に電源を印加して、ヒュージング素子１２の端部と各リードワイヤー１１の押し部１１ａとをアーク溶接する。
【００２４】
最後に、段階Ｓ１６０で、ベース１０がケース１３に覆われる。具体的には、ケース１３がベース１０に被せられ、そのベース１０に形成された突起にケース１３が嵌め込まれてしっかりと固定される。このようにして、表面実装型の小型ヒューズの製造を完了する。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上詳細に説明した如く、本発明は、巻取り部材が外されたヒュージング素子を、ハンダ付けではなくアーク溶接によってリードワイヤーに接合させることによって、融断特性及び生産性を向上させ、不良率及び製造コストを低減できるという効果を奏する。
また、本発明は、ハンダ付けを行わずにアーク溶接によってヒュージング素子とリードワイヤーとを連結するため、鉛使用を排除し、環境有害物質を最小化できるという効果を奏する。
【００２６】
以上、具体的な実施例に挙げて本発明を説明してきたが、本発明の思想及び範囲を逸脱しない限度内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者にとっては明らかである。
【符号の説明】
【００２７】
１０    ベース
１０ａ    通穴
１１    リードワイヤー
１１ａ    押し部
１２    ヒュージング素子
１３    ケース
２０    巻取り部材
【図１】
2009540522.tif 000003
【図２】
2009540522.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009540522.tif 000008
【図７】
2009540522.tif 000009
【図８】
2009540522.tif 000010
【図９】
2009540522.tif 000011
【国際調査報告】
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