(57)【要約】本発明は、少なくとも３つの、同じ厚さであって共平面を有する部材、即ち、−錫製の芯（16）と、この芯を取り囲む銀製の鞘（18）とを有する中央金属部材（12）、及び−２つの、銅製の側方部材（14）を肉盛溶接して一体化した条片（10）を有するヒューズ要素に関する。この条片の３つの部材は圧延によって形成され、肉盛溶接されて一体化される。
2005505110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つの、同じ厚さであって共平面を有する部材、即ち、
−高融点を有する部分と、該高融点を有する部分に埋め込まれた低融点を有する部分とを有する中央金属部材（12）、及び
−２つの、高融点を有する側方金属部材（14）
を融合によって肉盛溶接して一体化した条片（10、10'）を有することを特徴とするヒューズ要素。
【請求項２】
前記条片（10'）が、直列に接続された、複数の中央部材（12）と該中央部材（12）を取り囲む複数の側方部材（14）とを有することを特徴とする請求項１に記載のヒューズエレメント。
【請求項３】
前記中央部材（12）が、低融点を有する芯（16）と、該芯（16）を取り囲む高融点の鞘（18）とを有して形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒューズ要素。
【請求項４】
前記中央部材（12）が、低融点を有する素線（20）の束と、該素線を取り囲む高融点の母材（22）とを有して形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒューズ要素。
【請求項５】
前記中央部材（12）の低融点を有する部分が主として錫で作られていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のヒューズ要素。
【請求項６】
前記低融点を有する部分が、80〜98％の錫を含有する錫−銀合金又は錫−亜鉛合金であることを特徴とする請求項５に記載のヒューズ要素。
【請求項７】
前記低融点を有する部分が、中央部材（12）の15〜60重量％を占めることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のヒューズ要素。
【請求項８】
前記中央部材（12）の高融点を有する部分が銅又は銀で作られていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のヒューズ要素。
【請求項９】
前記側方部材（14）が銅又は銀で作られていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のヒューズ要素。
【請求項１０】
前記側方部分（14）が銅で作られ、前記中央部材（12）の高融点を有する部分が銀で作られていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒューズ要素。
【請求項１１】
その各部材が圧延によって形成され、肉盛溶接されて一体化されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のヒューズ要素の製造方法。
【請求項１２】
前記中央部材（12）が、高融点を有する鞘によって取り囲まれた、低融点の中央芯を有するクラッド線で形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記中央部材（12）が、高融点を有する母材に埋め込まれた、低融点の素線の束によって形成される複合ワイヤからなることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヒューズの技術に関する。より詳しくは、本発明は、特に低振幅ではあるが長時間続く過荷重電流に反応する、平坦なヒューズ要素又は条片に関する。本発明は、このようなヒューズ要素の製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
この型のヒューズを製造するために、錫などの、融点の低い金属の小さな粒（「Ｍスポット」と称される）を、従来のように高い過荷重電流には反応するが長時間続く低い過荷重電流には反応しない銀のリボンの中央に載置することが知られている。
【０００３】
低い過荷重電流が銀のリボンを長時間流れると、錫の小さな粒を溶かすまでその温度は漸次上昇し続ける。錫と銀とを混ぜると、銀よりは融点がはるかに低いが、条片を融点に到達させるのに十分なほど高い電気抵抗を有する共晶を生成する。銀の通常の融点が962℃であるのに対し、この「Ｍスポット」構造体によると、200〜300℃で溶融が起こるのが普通である。
【０００４】
例えば、CH 587,559、US 4,134,094及びGB 2,120,027のような文献はこのタイプの構造体について記載している。
【０００５】
【特許文献１】
スイス特許公開公報第587,559号
【特許文献２】
米国特許第4,134,094号
【特許文献３】
英国特許公開公報第2,120,027号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、「Ｍスポット」効果の効率を著しく向上させ、その製造を大幅に単純化する、条片の形状をしたヒューズ要素構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明のヒューズ要素は、少なくとも３つの、同じ厚さであって共平面を有する部材、即ち、
−高融点を有する部分と、該高融点を有する部分に埋め込まれた低融点を有する部分とを有する中央金属部材、及び
−２つの、高融点を有する側方金属部材
を融合によって肉盛溶接して一体化した条片構造体を有する。
【０００８】
前記条片が、それぞれが２つの側方部材の間に配置された中央部材を直列に複数有する構造を採用すると、効果的である。
【０００９】
第一の効果的な態様において、前記中央部材は低融点を有する芯と、該芯を取り囲む高融点を有する鞘とによって構成されている。
【００１０】
第二の効果的な態様においては、前記中央部材は、低融点を有する素線の束と、該素線を取り囲む高融点を有する母材とによって構成されている。
【００１１】
本発明によるヒューズ要素は、以下の主要な特徴を有している。
−中央部材の低融点を有する部分は、主として錫で構成されている。
−低融点を有する部分は、錫の含有量が80〜98％の錫−銀合金又は錫−亜鉛合金である。
−低融点を有する部分は、中央部材の15〜60重量％を占める。
−中央部材の高融点を有する部分は、銅又は銀で形成されている。
−側方部材は銅又は銀で形成されている。そして、
−側方部材が銅で形成されており、中央部材の高融点を有する部分は銀で形成されていると、特に効果的である。
【００１２】
本発明による方法は、圧延によってヒューズ要素の各部が形成され、肉盛溶接されることである。
【００１３】
前記中央部材は、低融点を有する中央部の芯が高融点を有する鞘によって取り囲まれている構造のクラッド線か、又は低融点を有する素線の束が高融点を有する母材に埋め込まれている構造の複合線から形成されていると、効果的である。
【００１４】
本発明の更なる特徴及び効果は、添付の図面を参照してなされる、続く記載から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず、図１を参照すると、ヒューズ要素10は、通常、長さ10〜100 mm、幅２〜15 mm、厚さ0.02〜0.5 mmの薄く細長い条片の形態を有している。従来の設計では、面積を小さくしてヒューズの短絡動作を最適化するように、通常、この条片はその断面に切り欠き又は穴を有している。
【００１６】
リボンから切り出された条片10は、その長手方向に沿って並べられ、融合によって肉盛溶接された３つの共平面部材、即ち
−通常、２〜10 mmの長さを有する中央部材12、及び
−２つの側方部材14
からなっている。
【００１７】
側方部材14は、銅又は銀などの、良好な電気伝導性と高融点を示す金属で形成されている。
【００１８】
図１の態様においては、中央部材12は、略長方形の断面を有する芯16と、該芯を取り囲む鞘18とを有してなっている。芯は中央部材12の15〜60重量％を占め、鞘18は、したがって、40〜85重量％を占める。
【００１９】
芯16は主として低融点の金属、好ましくは錫で形成されている。例として、80〜98％の錫を含有する錫−銀合金又は錫−亜鉛合金を挙げることができる。
【００２０】
鞘18は、銅又は銀などの、良好な電気伝導性及び高融点を示す金属で主として形成されている。
【００２１】
図２に示されている態様によると、条片10は、やはり、中央部材12と２つの側方部材14とを有している。これらは図１の態様の部材と全く同じであるが、中央部材12は、高融点を有する母材22中に分散された低融点の素線20の束からなっている。
【００２２】
素線20は中央部材12の15〜60重量％を占め、母材は、したがって、40〜85重量％を占める。
【００２３】
素線20は芯16と同じ性質のものであり、母材22は鞘18と同じ性質のものである。
【００２４】
このように、図１及び２に示された２つの異なる態様によるヒューズ要素は、「Ｍスポット」が高過荷重電流に敏感な銅又は銀で出来ている部分の内部に一体化されている。
【００２５】
本発明の特に効果的な態様では、２つの側方部材が銅で形成されていると共に、中央部材の高融点の部分が銀で形成されていることを特筆したい。
【００２６】
錫と銀又は銅との接触面積を著しく増大させたこの構造体においては、低融点を有する共晶の形成によって、錫の小さな粒を単にヒューズ上に配した従来技術の構造体の場合よりも、より急速に動作状態になる。このように、「Ｍスポット」の効率は著しく増大する。これに伴って、必要とされる材料の量は減少し、引いては、ヒューズの製造コストの削減にもつながる。さらに、この感応性要素は錫の粒によって形成されるこぶを持たないので、取り扱いが容易である。
【００２７】
前記ヒューズ要素の製造には、当業者にはよく知られている圧延技術を活用する。したがって、２枚の銅又は銀のリボンを使用して側方部材14を構成し、中央部材12には、銀もしくは銅の鞘で囲まれた錫製の芯を有するクラッド線か、又は銀もしくは銅の母材に埋め込まれた錫の素線の束によって形成される複合線が使用されることを述べれば、ここでは十分である。このように、圧延によって、２本のリボンと前記ワイヤとを押しつぶして融合し、必要な厚さになるまで押し延ばすことができる。このような操作から得られるリボンを、最終的に、厚さ方向を横切るように切断して、図に示されているような条片を得る。
【００２８】
圧延された構造体が外側に銅を有し、内側に銀を有する場合は、銀製の中央部材12との接合部において、２つの銅製側方部材14が凸状端部を有するのは、興味深いことである。このことは、単に、中央部材の銀が側方部材の銅よりも柔らかいという事実に起因する。したがって、圧延工程の間に側方部材が中央部材に入り込むのである。
【００２９】
最後に、図３を参照すると、この図は、いくつかの中央部材12を有する、本発明の条片10'を示している。図示されている態様においては、３つの中央部材があり、それぞれが２つの側方部材の間に差し挟まれている。これらの中央部材12は、図３に示されているように、芯16とそれを取り囲む鞘18とによって形成されていても、また、図２に示されているように、母材22に分散させた素線20の束を有して形成されていてもよい。この型の構造体は、特に、過荷重へのそのより速い応答故に、ある種の適用において好適に用いられる場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、ヒューズ要素の一態様を示している。
【図２】図２は、ヒューズ要素の別の態様を示している。
【図３】図３は、いくつかの中央部材を有するヒューズ要素を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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2005505110.tif 000007
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【国際調査報告】
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