(57)【要約】【課題】製造コストを低減することができるヒューズエレメント、および、ヒューズエレメントの製造方法を提供すること。【解決手段】定格以上の電流が流れると溶断される可溶部１０と、可溶部１０を回路に直列に接続するため、可溶部１０の両端に連接された一対の板状接続部２０と、を有ししてなるヒューズエレメント１において、可溶部１０は、板状接続部２０と同一の板状金属部材で板状接続部２０と一体的に形成された可溶金属部１１と、可溶金属部１１に比して低い融点の材料からなり、ヒューズエレメント１に施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された可溶金属部１１との合金層１３が可溶金属部１１との間で生成されるように可溶金属部１１の両面あるいは片面に形成された低融点メッキ層１２と、を有してなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定格以上の電流が流れると溶断される可溶部と、前記可溶部を回路に直列に接続するため、前記可溶部の両端に連接された一対の板状接続部と、を有ししてなるヒューズエレメントにおいて、
前記可溶部は、
前記板状接続部と同一の板状金属部材で前記板状接続部と一体的に形成された可溶金属部と、
前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなり、当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された前記可溶金属部との合金層が前記可溶金属部との間で生成されるように前記可溶金属部の両面あるいは片面に形成された低融点メッキ層と、
を有してなることを特徴とするヒューズエレメント。
【請求項２】
前記可溶金属部は、
銅あるいは銅合金からなり、
前記低融点メッキ層は、
錫からなる
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】
定格以上の電流が流れると溶断される可溶部と、前記可溶部を回路に直列に接続するため、前記可溶部の両端に連接された一対の板状接続部と、を有ししてなるヒューズエレメントの製造方法において、
前記可溶部の前記板状接続部と同一の板状金属部材で前記板状接続部と一体的に形成された可溶金属部の両面あるいは片面に前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなる低融点メッキ層を形成する低融点メッキ層形成工程と、
当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間を調整して、前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との間で生成される前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との合金層の生成状態を定格電流に応じて調整する合金層生成状態調整工程と、
を含むことを特徴とするヒューズエレメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定格以上の電流が流れると溶断される可溶部と、可溶部を回路に直列に接続するため、可溶部の両端に連接された一対の板状接続部と、を有ししてなるヒューズエレメント、および、ヒューズエレメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定格以上の電流が流れると溶断される可溶部と、可溶部を回路に直列に接続するため、可溶部の両端に連接された一対の板状接続部と、を有ししてなるヒューズエレメントは、可溶部に低融点金属が固定され、定格以上の電流が流れると、低融点金属が溶融することによって可溶部が溶融切断されるようになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、可溶金属導体に低融点金属を固定するためのかしめ部の酸化を防止するため、可溶金属導体と低融点金属とが他の低融点金属で溶融接続させているヒューズおよびその製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２４１７２８号公報
【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、特許文献１に記載された技術では、各種定格電流に応じて可溶金属導体の厚さ、幅、あるいは、材料導電率等を変更しなければならず、定格電流に対応してヒューズエレメントの種類が増加し、ヒューズエレメントの種類毎に成形用の金型を用意する必要があるため、製造コストが高くなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造コストを低減することができるヒューズエレメント、および、ヒューズエレメントの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係るヒューズエレメントは、定格以上の電流が流れると溶断される可溶部と、前記可溶部を回路に直列に接続するため、前記可溶部の両端に連接された一対の板状接続部と、を有ししてなるヒューズエレメントにおいて、前記可溶部は、前記板状接続部と同一の板状金属部材で前記板状接続部と一体的に形成された可溶金属部と、前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなり、当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された前記可溶金属部との合金層が前記可溶金属部との間で生成されるように前記可溶金属部の両面あるいは片面に形成された低融点メッキ層と、を有してなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係るヒューズエレメントは、上記の発明において、前記可溶金属部が、銅あるいは銅合金からなり、前記低融点メッキ層が、錫からなることを特徴とする。
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項３に係るヒューズエレメントの製造方法は、定格以上の電流が流れると溶断される可溶部と、前記可溶部を回路に直列に接続するため、前記可溶部の両端に連接された一対の板状接続部と、を有ししてなるヒューズエレメントの製造方法において、前記可溶部の前記板状接続部と同一の板状金属部材で前記板状接続部と一体的に形成された可溶金属部の両面あるいは片面に前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなる低融点メッキ層を形成する低融点メッキ層形成工程と、当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間を調整して、前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との間で生成される前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との合金層の生成状態を定格電流に応じて調整する合金層生成状態調整工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１に係るヒューズエレメントは、当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との合金層が前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との間で生成されるので、各種定格電流に応じて前記可溶金属部の厚さ、幅、あるいは、材料導電率等を変更する必要がなく、ヒューズエレメントを成形するための金型を変更せず共有化することができ、結果的に、製造コストを低減することができる。
【００１１】
本発明の請求項２に係るヒューズエレメントは、前記可溶金属部が銅あるいは銅合金からなり、前記低融点メッキ層が錫からなるので、一般的にヒューズエレメントに用いられる材料を用いて容易に製造することができる。
【００１２】
本発明の請求項３に係るヒューズエレメントの製造方法は、前記低融点メッキ層形成工程によって、前記可溶部の可溶金属部の両面あるいは片面に前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなる低融点メッキ層を形成され、前記合金層生成状態調整工程によって、当該ヒューズエレメントに施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との合金層が前記可溶金属部と前記低融点メッキ層との間で生成されるので、各種定格電流に応じて前記可溶金属部の厚さ、幅、あるいは、材料導電率等を変更する必要がなく、ヒューズエレメントを成形するための金型を変更せず共有化することができ、結果的に、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施例に係るヒューズエレメントの斜視図である。
【図２】図２は、ヒューズエレメントがハウジングに取り付けられた状態を示した図である。
【図３】図３は、（ａ）がヒューズエレメントの側面図であり、（ｂ）がヒューズエレメントに合金層が生成されるように熱処理が施されたヒューズエレメントの可溶部の断面構成図である。
【図４】図４は、（ａ）が熱処理を施さないヒューズエレメントの可溶部の断面構成図であり、（ｂ）が熱処理を施されたヒューズエレメントの可溶部の断面構成図である。
【図５】図５は、ヒューズエレメントの製造方法を説明するための図である。
【図６】図６は、（ａ）が変形例のヒューズエレメントの側面図であり、（ｂ）が変形例のヒューズエレメントに合金層が生成されるように熱処理が施された変形例のヒューズエレメントの可溶部の断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係るヒューズエレメント、および、ヒューズエレメントの製造方法の好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係るヒューズエレメント１の斜視図である。図２は、ヒューズエレメント１がハウジングＨに取り付けられた状態を示した図である。図３は、（ａ）がヒューズエレメント１の側面図であり、（ｂ）がヒューズエレメント１に合金層１３が生成されるように熱処理が施されたヒューズエレメント１の可溶部１０の断面構成図である。図４は、（ａ）が熱処理を施さないヒューズエレメント１の可溶部１０の断面構成図であり、（ｂ）が熱処理を施されたヒューズエレメント１の可溶部１０の断面構成図である。
本発明の実施例に係るヒューズエレメント１は、定格以上の電流が流れると溶断される可溶部１０と、可溶部１０を回路に直列に接続するため可溶部１０の両端に連接された一対の板状接続部２０と、を有ししてなる。
【００１６】
まず、可溶部１０について説明する。
可溶部１０は、図４に示すように、断面構成に可溶金属部１１と、低融点メッキ層１２と、を有してなり、熱処理が施されることによって可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との間に可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との合金層１３が生成される。
【００１７】
この可溶部１０は、図１に示すように、一対の板状接続部２０の間を溶断され易いように幅細の帯状をなして連結する部分であり、略中央位置に両側面から幅方向内側に向けて幅をさらに狭くするように切欠き部１０ａが形成されることによって抵抗値が増大されるようになっている。
【００１８】
可溶金属部１１は、板状接続部２０と同一の板状金属部材であり、板状接続部２０と一体的に形成された部分である。
なお、この実施例では、可溶金属部１１は、銅あるいは銅合金からなる。
【００１９】
低融点メッキ層１２は、可溶金属部１１に比して低い融点の材料からなり、ヒューズエレメント１に施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された可溶金属部１１との合金層１３が可溶金属部１１との間で生成されるように可溶金属部１１の片面に形成された錫メッキ層である。
なお、低融点メッキ層１２は、５０μｍ以上の厚さを確保するとよい。
【００２０】
合金層１３は、可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との合金からなる層であるため、この実施例では、銅と錫との合金からなる。
【００２１】
この合金層１３が、図３（ｂ）おおび図４（ｂ）に示すように、可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との間に生成されることによって、可溶金属部１１の厚さが薄くなる。
このように、可溶金属部１１に比して導電率が低い合金層１３が可溶金属部１１の厚さが薄くなるように生成され、可溶部１０の抵抗値が上昇されることによって、ヒューズエレメント１の定格電流の値が低くなる。
【００２２】
なお、本出願人は、ヒューズエレメント１に施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との間で生成される可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との合金層１３の生成状態が調整され、それによってヒューズエレメント１の定格電流が調整可能であることを実験によって確認している。
【００２３】
より具体的には、導電率３９％、板厚０．２５ｍｍの銅合金からなる可溶金属部１１の片面に錫からなる低融点メッキ層１２を０．１ｍｍの厚さで形成した可溶部１０を有してなるヒューズエレメント１に対して、熱処理を施さない場合、図４（ａ）に示すように、合金層１３が生成されず、定格電流が４０Ａとなる。
一方、同様のヒューズエレメント１に対して、温度１９０度で２５０時間の熱処理を施した場合、図４（ｂ）に示すように、可溶金属部１１の厚さを薄くするように可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との間に合金層１３が生成され、定格電流が熱処理を施さない場合に比して低い３０Ａとなる。
【００２４】
次に、一対の板状接続部２０について説明する。
一対の板状接続部２０の各板状接続部２０は、可溶部１０の可溶金属部１１と一体の板状金属部材によって可溶部１０の各端部に可溶部１０に対して直線的に連接されている。
各板状接続部２０は、回路側の不図示の端子に面接触されるように単純な平板状をなしている。
また、各板状接続部２０は、回路側の端子を接続固定するためのネジ等の固定部材を挿通する接続固定孔２０ａが形成されている。
【００２５】
このようなヒューズエレメント１は、図２に示すように、一対の板状接続部２０の各接続固定孔２０ａ周辺が外部に露出されるようにして絶縁性のハウジングＨに保持収容される。
【００２６】
次に、図５を用いて、ヒューズエレメント１の製造方法について説明する。
図５は、ヒューズエレメント１の製造方法を説明するための図である。
まず、金型プレス工程（図５（ａ）参照）によって、可溶金属部１１および可溶金属部１１と一体の一対の板状接続部２０を構成する銅あるいは銅合金からなる板状金属部材を金型プレス機によって所定の形状にプレス加工する。
これにより、ヒューズエレメント１の外形が所定の形状に加工される。
【００２７】
その後、低融点メッキ層形成工程（図５（ｂ）参照）によって、可溶部１０の可溶金属部１１の片面に可溶金属部１１に比して低い融点の材料からなる低融点メッキ層１２を形成する。
ここで、部分メッキ等の技術を用いて、ヒューズエレメント１の可溶部１０に対応する領域に低融点メッキ層１２が形成される。
【００２８】
その後、合金層生成状態調整工程（図５（ｃ）参照）によって、オーブン等の装置を用いて、ヒューズエレメント１に対して温度および熱処理時間を調整して、可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との間で生成される可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との合金層１３の生成状態を定格電流に応じて調整する。
ここで、例えば、上述した実験と同様のヒューズエレメント１に対して、熱処理を施さない場合、定格電流が４０Ａのヒューズエレメント１が製造され、１９０度で２５０時間の熱処理を施した場合、定格電流が３０Ａのヒューズエレメント１が製造される。
【００２９】
本発明の実施例に係るヒューズエレメント１は、当該ヒューズエレメント１に施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との合金層１３が可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との間で生成されるので、各種定格電流に応じて可溶金属部１１の厚さ、幅、あるいは、材料導電率等を変更する必要がなく、ヒューズエレメント１を成形するための金型を変更せず共有化することができ、結果的に、製造コストを低減することができる。
【００３０】
また、本発明の実施例に係るヒューズエレメント１は、可溶金属部１１が銅あるいは銅合金からなり、低融点メッキ層１２が錫からなるので、一般的にヒューズエレメントに用いられる材料を用いて容易に製造することができる。
【００３１】
また、本発明の実施例に係るヒューズエレメントの製造方法は、低融点メッキ層形成工程によって、可溶部の可溶金属部の両面あるいは片面に前記可溶金属部に比して低い融点の材料からなる低融点メッキ層１２が形成され、合金層生成状態調整工程によって、当該ヒューズエレメント１に施される熱処理の温度および熱処理時間が調整されることによって、定格電流に応じて調整された可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との合金層１３が可溶金属部１１と低融点メッキ層１２との間で生成されるので、各種定格電流に応じて可溶金属部１１の厚さ、幅、あるいは、材料導電率等を変更する必要がなく、ヒューズエレメントを成形するための金型を変更せず共有化することができ、結果的に、製造コストを低減することができる。
（変形例）
【００３２】
次に、図６を用いて本発明の実施例のヒューズエレメント１の変形例について説明する。
図６は、（ａ）が変形例のヒューズエレメント２の側面図であり、（ｂ）が変形例のヒューズエレメント２に合金層１３が生成されるように熱処理が施された変形例のヒューズエレメント２の可溶部３０の断面構成図である。
変形例のヒューズエレメント２は、低融点メッキ層１２が可溶部３０の可溶金属部１１の両面に形成されている点で、実施例のヒューズエレメント１と異なる。
なお、その他の構成は実施例と同様であり、実施例と同一構成部分には同一符号を付しその説明を省略している。
【００３３】
ヒューズエレメント２は、合金層１３が生成されるように熱処理が施された場合、図６（ｂ）に示すように、可溶金属部１１の両面側に合金層１３が生成される。
【００３４】
この変形例のヒューズエレメント２は実施例のヒューズエレメント１と同様の効果を奏するとともに、可溶金属部１１の両面側に合金層１３が生成されることによって、同一の熱処理条件に対してより合金層１３が生成され易くなっているので、可溶金属部１１の片面に合金層１３が生成された実施例のヒューズエレメント１に比して、定格電流の値を下げるために施す熱処理の時間を短縮することができる。
【００３５】
なお、本発明の実施例および変形例に係るヒューズエレメント１、２は、可溶金属部１１が銅または銅合金からなり、低融点メッキ層１２が錫からなるものを例示したが、これに限らず、可溶金属部１１および低融点メッキ層１２は、熱処理によって定格電流に応じた合金層１３を生成することができる種類の金属の組み合わせであれば、その他の種類の金属の組み合わせであっても構わない。
【００３６】
また、本発明の実施例および変形例に係るヒューズエレメント１、２は、一対の板状接続部２０の各板状接続部２０が、可溶部１０の各端部に可溶部１０に対して直線的に連接されているものを例示したが、これに限らず、一対の板状接続部２０の各板状接続部２０が、可溶部１０の各端部に可溶部１０に対して屈曲されて連接されるようにしてもよい。
【００３７】
以上、本発明者によってなされた発明を、上述した発明の実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上述した発明の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１、２      ヒューズエレメント
１０、３０  可溶部
１０ａ      切欠き部
１１        可溶金属部
１２        低融点メッキ層
１３        合金層
２０        板状接続部
２０ａ      接続固定孔
Ｈ          ハウジング
【図１】
2018085192.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2018085192.tif 000007
【図６】
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