(57)【要約】【課題】可溶体本体の構造の単純化によりコスト低減を図ることができ、また、可溶体本体に溶着される低融点金属チップの酸化を抑止して、溶断性能に対する信頼性の高いヒューズ可溶体を安定生産することのできるヒューズ可溶体、及びその製造方法を提供すること。【解決手段】筒状に形成された低融点金属チップを、可溶体本体のチップ載置部に載置するチップ位置決め工程Ｓ１と、チップ載置部に載置された低融点金属チップをチップ載置部に押圧して、低融点金属チップがチップ載置部に固定された状態にするチップ圧接工程Ｓ２と、低融点金属チップの内周、及び低融点金属チップの外周のそれぞれに高温ガスを送って低融点金属チップをチップ載置部に溶着させるチップ溶着工程Ｓ３と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の接続端子板間を導通接続する略帯板状に前記一対の接続端子板と一体に形成される可溶体本体と、該可溶体本体の長手方向の中間に溶着して設けられて前記可溶体本体に定格以上の電流が流れたときに前記可溶体本体を溶断させる低融点金属チップと、を備えるヒューズ可溶体であって、
前記可溶体本体には、チップ係合孔が備えられ、
溶着前の前記低融点金属チップは、前記チップ係合孔との係合によって前記可溶体本体に仮固定されることを特徴とするヒューズ可溶体。
【請求項２】
請求項１に記載のヒューズ可溶体を製造するヒューズ可溶体の製造方法であって、
筒状に形成された前記低融点金属チップを、前記低融点金属チップの内径よりも大径の前記チップ係合孔が貫通形成された前記可溶体本体のチップ載置部に、前記低融点金属チップの内径の中心と前記チップ係合孔の中心とが略一致するように載置するチップ位置決め工程と、
前記チップ載置部に載置された前記低融点金属チップを前記チップ載置部に押圧して、前記低融点金属チップの内周の縁部が前記チップ係合孔内に食い込んで前記低融点金属チップが前記チップ載置部に仮固定された状態にするチップ圧接工程と、
前記チップ載置部に仮固定されている前記低融点金属チップの表面を高温ガスが覆うように、前記低融点金属チップの周囲に高温ガスを供給して、前記低融点金属チップを前記チップ載置部に溶着させるチップ溶着工程と、
を備えたことを特徴とするヒューズ可溶体の製造方法。
【請求項３】
前記チップ溶着工程は、前記チップ載置部の下側から、前記低融点金属チップの内周、及び前記低融点金属チップの外周のそれぞれに前記高温ガスを送って前記低融点金属チップを前記チップ載置部に溶着させることを特徴とする請求項２に記載のヒューズ可溶体の製造方法。
【請求項４】
前記チップ圧接工程では、前記低融点金属チップの外周を位置決めする位置決め治具によって、前記低融点金属チップの径方向への移動を規制することを特徴とする請求項２又は３に記載のヒューズ可溶体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略帯板状の可溶体本体の長手方向の中間に低融点金属チップが溶着されるヒューズ可溶体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、下記特許文献１に開示されたヒューズ可溶体を示したものである。
このヒューズ可溶体１００は、略帯板状の可溶体本体１１０と、該可溶体本体１１０の長手方向の中間に溶着された低融点金属チップ１２０と、を備えている。
【０００３】
可溶体本体１１０は、不図示の一対の接続端子板間を導通接続する略帯板状の本体板部１１１と、この本体板部１１１上の中間部に設定されたチップ載置部１１１ａに低融点金属チップ１２０を仮固定するチップ加締め片１１２と、チップ載置部１１１ａから本体板部１１１の長手方向に離れた位置に装備された堰き止め片１１３と、を備えている。この可溶体本体１１０は、銅又は銅合金の板材で、不図示の一対の接続端子板と一体形成される。
【０００４】
可溶体本体１１０の堰き止め片１１３は、チップ載置部１１１ａを挟む２箇所に装備されている。それぞれの堰き止め片１１３は、図６にも示すように、本体板部１１１の側面から延出して、本体板部１１１の上に折り重ねられている。
【０００５】
低融点金属チップ１２０は、可溶体本体１１０よりも低融点の錫や鉛等の金属で形成されており、図６に示すように、チップ加締め片１１２によりチップ載置部１１１ａに固定したあと、加熱されて、チップ載置部１１１ａに溶着される。チップ載置部１１１ａの両側の堰き止め片１１３は、低融点金属チップ１２０をチップ載置部１１１ａに溶着する際に、溶融した低融点金属が想定範囲以上に流出することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−９２７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に示したヒューズ可溶体１００では、チップ加締め片１１２の装備によって可溶体本体１１０の構造が複雑化し、コストアップを招くという可能性があった。
【０００８】
また、特許文献１に示したヒューズ可溶体１００では、低融点金属チップ１２０にレーザ照射を行うことで、低融点金属チップ１２０をチップ載置部１１１ａに溶着するが、溶着時には低融点金属チップ１２０の表面の大部分が空気中に暴露しているため、低融点金属チップ１２０の表面が酸素との接触により酸化されて、規格時間内で溶断しなくなったり、あるいは、溶断する電流値が定格からずれるなど、溶断性能のばらつきを招き、溶断性能に対する信頼性が低下する可能性があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消することに係り、可溶体本体の構造の単純化によりコスト低減を図ることができ、また、可溶体本体に溶着される低融点金属チップの酸化を抑止して、溶断性能に対する信頼性の高いヒューズ可溶体を安定生産することのできるヒューズ可溶体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】
【００１０】
本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。
（１）  一対の接続端子板間を導通接続する略帯板状に前記一対の接続端子板と一体に形成される可溶体本体と、該可溶体本体の長手方向の中間に溶着して設けられて前記可溶体本体に定格以上の電流が流れたときに前記可溶体本体を溶断させる低融点金属チップと、を備えるヒューズ可溶体であって、
前記可溶体本体には、チップ係合孔が備えられ、
溶着前の前記低融点金属チップは、前記チップ係合孔との係合によって前記可溶体本体に仮固定されることを特徴とするヒューズ可溶体。
【００１１】
（２）  上記（１）に記載のヒューズ可溶体を製造するヒューズ可溶体の製造方法であって、
筒状に形成された前記低融点金属チップを、前記低融点金属チップの内径よりも大径の前記チップ係合孔が貫通形成された前記可溶体本体のチップ載置部に、前記低融点金属チップの内径の中心と前記チップ係合孔の中心とが略一致するように載置するチップ位置決め工程と、
前記チップ載置部に載置された前記低融点金属チップを前記チップ載置部に押圧して、前記低融点金属チップの内周の縁部が前記チップ係合孔内に食い込んで前記低融点金属チップが前記チップ載置部に仮固定された状態にするチップ圧接工程と、
前記チップ載置部に仮固定されている前記低融点金属チップの表面を高温ガスが覆うように、前記低融点金属チップの周囲に高温ガスを供給して、前記低融点金属チップを前記チップ載置部に溶着させるチップ溶着工程と、
を備えたことを特徴とするヒューズ可溶体の製造方法。
【００１２】
（３）  前記チップ溶着工程は、前記チップ載置部の下側から、前記低融点金属チップの内周、及び前記低融点金属チップの外周のそれぞれに前記高温ガスを送って前記低融点金属チップを前記チップ載置部に溶着させることを特徴とする上記（２）に記載のヒューズ可溶体の製造方法。
【００１３】
（４）  前記チップ圧接工程では、前記低融点金属チップの外周を位置決めする位置決め治具によって、前記低融点金属チップの径方向への移動を規制することを特徴とする上記（２）又は（３）に記載のヒューズ可溶体の製造方法。
【００１４】
上記（１）の構成によれば、低融点金属チップは、可溶体本体に形成されたチップ係合孔との係合によって可溶体本体に仮固定される。したがって、可溶体本体は、構造の複雑化を招くチップ加締め片を装備する必要がなくなり、当該可溶体本体の構造の単純化によりコスト低減を図ることができる。
【００１５】
上記（２）の構成によれば、低融点金属チップを可溶体本体のチップ載置部に溶着する際、低融点金属チップはその表面が高温ガスで覆われた状態でチップ載置部への溶着が進むため、空気中の酸素の低融点金属チップへの接触が抑えられ、溶着される低融点金属チップの表面の酸化を抑止することができる。したがって、低融点金属チップの酸化に起因した溶断性能のばらつきを抑止して、溶断性能に対する信頼性の高いヒューズ可溶体を安定生産することが可能になる。
【００１６】
上記（３）の構成によれば、低融点金属チップを可溶体本体のチップ載置部に溶着する際、低融点金属チップはその中心部及び外周のそれぞれに高温ガスが送られる。これにより、低融点金属チップの表面の大部分を高温ガスで覆った状態で低融点金属チップの溶着を進めることができ、溶着される低融点金属チップの表面の酸化を効果的に抑止することができる。
【００１７】
上記（４）の構成によれば、チップ圧接工程では、低融点金属チップの位置が位置決め治具によって規制されるため、低融点金属チップを高精度でチップ載置部に固着させることができる。その結果、チップ溶着工程における高温ガスの供給位置も、低融点金属チップに対して高精度に位置決めすることが可能になり、製造するヒューズ可溶体の品質を安定させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によるヒューズ可溶体は、可溶体本体にチップ加締め片が不要で、可溶体本体の構造の単純化によりコスト低減を図ることができる。また、本発明によるヒューズ可溶体の製造方法によれば、可溶体本体に溶着される低融点金属チップの酸化を抑止して、溶断性能に対する信頼性の高いヒューズ可溶体を安定生産することができる。
【００１９】
以上、本発明について簡潔に説明した。さらに、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明に係るヒューズ可溶体の製造方法の一実施形態で製造されるヒューズ可溶体の概略構成図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態のヒューズ可溶体の製造方法の工程の説明図である。
【図３】図３は図２に示したチップ圧接工程の説明図である。
【図４】図４は図２に示したチップ溶着工程の説明図である。
【図５】図５は従来のヒューズ可溶体の構成を示す斜視図である。
【図６】図６は図５に示したヒューズ可溶体の製造途中の状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るヒューズ可溶体の製造方法の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１〜図４は本発明に係るヒューズ可溶体の製造方法の一実施形態を示したもので、図１は本発明の一実施形態の製造方法で製造されるヒューズ可溶体の概略構成図、図２は本発明の一実施形態のヒューズ可溶体の製造方法の工程の説明図、図３は図２に示したチップ圧接工程の説明図、図４は図２に示したチップ溶着工程の説明図である。
【００２３】
本発明の一実施形態のヒューズ可溶体の製造方法で製造するヒューズ可溶体１は、図１に示すように、略帯板状の可溶体本体１０と、この可溶体本体１０の長手方向の中間に溶着して設けられる低融点金属チップ２０と、を備えている。
【００２４】
可溶体本体１０は、図１に示すように、一対の接続端子板２，３間を導通接続する略帯板状の構造である。この可溶体本体１０は、例えば、銅又は銅合金の板材から、一対の接続端子板２，３と一体に形成される。
【００２５】
可溶体本体１０によって導通接続されている一対の接続端子板２，３は、保護する回路に直列に接続される。
【００２６】
本実施形態の可溶体本体１０は、一対の接続端子板２，３間を導通接続する略帯板状の本体板部１１と、該本体板部１１の長手方向の中間に形成された略円板状のチップ載置部１２と、を備えている。チップ載置部１２には、図３に示すように、その中心部に、チップ係合孔１３が貫通形成されている。このチップ係合孔１３は、図３に示すように、その内径ｄ１が、後述する低融点金属チップ２０の内径Ｄ１よりも大きく，且つ、低融点金属チップ２０の外径Ｄ２よりも小さく設定されている。
【００２７】
本実施形態の場合、低融点金属チップ２０は、図３に示すように、内径がＤ１で、外径がＤ２の真直な円筒状に形成されている。低融点金属チップ２０の内径Ｄ１及び外径Ｄ２は、前述したように、チップ載置部１２に形成されたチップ係合孔１３の内径ｄ１に対して、Ｄ１＜ｄ１＜Ｄ２の関係に設定されている。
【００２８】
低融点金属チップ２０は、可溶体本体１０よりも低融点の錫や鉛等の金属で形成されている。本実施形態の低融点金属チップ２０は、図３に示すように、プレス用のパンチ４０によってチップ載置部１２に押圧することにより、その一部（低融点金属チップ２０の内周の縁部）がチップ係合孔１３に係合して、チップ載置部１２に仮固定される。そして、チップ載置部１２に仮固定された低融点金属チップ２０は、後述する高温ガスＧによる加熱によって、可溶体本体１０のチップ載置部１２に溶着される。この低融点金属チップ２０は、可溶体本体１０に定格以上の電流が流れたときに溶融して、可溶体本体１０を溶断させる。
【００２９】
本実施形態のヒューズ可溶体の製造方法は、図２に示すように、チップ位置決め工程Ｓ１、チップ圧接工程Ｓ２、チップ溶着工程Ｓ３の各工程を順に実施することで、図１に示したヒューズ可溶体１を製造する。
【００３０】
ここに、チップ位置決め工程Ｓ１は、筒状に形成された低融点金属チップ２０を、図３に示すように、当該低融点金属チップ２０の内径Ｄ１の中心とチップ係合孔１３の中心とが略一致するように、チップ載置部１２に載置する。その際、チップ載置部１２上に載置される低融点金属チップ２０は、位置決め治具３０によって、チップ係合孔１３の中心上に位置決めする。
【００３１】
位置決め治具３０は、図３に示すように、板厚ｔが低融点金属チップ２０の高さＨよりも小さな平板状の治具本体３１に、低融点金属チップ２０を挿通させるガイド孔３２を貫通形成したもので、ガイド孔３２により低融点金属チップ２０の外周を位置決めする。
【００３２】
位置決め治具３０は、低融点金属チップ２０の高さ方向（図３では、矢印Ｙ１方向）の中間に位置するように、可溶体本体１０に対する相対位置が設定される。
【００３３】
チップ圧接工程Ｓ２は、図３に示すように、チップ位置決め工程Ｓ１によってチップ載置部１２に載置された低融点金属チップ２０を、プレス用のパンチ４０によってチップ載置部１２に押圧して、低融点金属チップ２０をチップ載置部１２に仮固定させる。
【００３４】
このチップ圧接工程Ｓ２では、パンチ４０による押圧荷重によって、低融点金属チップ２０の内周の縁部がチップ係合孔１３内に食い込む塑性変形が起こり、低融点金属チップ２０がチップ載置部１２に仮固定された状態になる。
【００３５】
なお、チップ圧接工程Ｓ２において、パンチ４０による低融点金属チップ２０の押圧は、図３に示すように、位置決め治具３０によって低融点金属チップ２０の径方向への移動を規制した状態で行う。
【００３６】
チップ溶着工程Ｓ３は、図４に示すように、チップ載置部１２の下側から、低融点金属チップ２０の内周２０ａ、及び低融点金属チップ２０の外周の複数箇所のそれぞれに高温ガスＧを送って、低融点金属チップ２０をチップ載置部１２に溶着させる。
【００３７】
なお、低融点金属チップ２０の外周における高温ガスＧの供給位置は、低融点金属チップ２０の外周で、周方向に均等に離間配置された複数箇所である。
【００３８】
以上に説明した一実施形態のヒューズ可溶体１の場合、低融点金属チップ２０は、可溶体本体１０に形成されたチップ係合孔１３との係合によって可溶体本体１０に仮固定される。したがって、可溶体本体１０は、構造の複雑化を招くチップ加締め片を装備する必要がなくなり、当該可溶体本体１０の構造の単純化によりコスト低減を図ることができる。
【００３９】
また、以上に説明した一実施形態のヒューズ可溶体の製造方法によれば、低融点金属チップ２０を可溶体本体１０のチップ載置部１２に溶着する際、低融点金属チップ２０はその表面が高温ガスＧで覆われた状態でチップ載置部１２への溶着が進むため、空気中の酸素の低融点金属チップ２０への接触が抑えられ、溶着される低融点金属チップ２０の表面の酸化を抑止することができる。したがって、低融点金属チップ２０の酸化に起因した溶断性能のばらつきを抑止して、溶断性能に対する信頼性の高いヒューズ可溶体を安定生産することが可能になる。
【００４０】
また、一実施形態のヒューズ可溶体の製造方法によれば、低融点金属チップ２０を可溶体本体１０のチップ載置部１２に溶着する際、低融点金属チップ２０は、図４に示したように、その中心部及び外周のそれぞれに高温ガスが送られる。これにより、低融点金属チップ２０の表面の大部分を高温ガスＧで覆った状態で低融点金属チップ２０の溶着を進めることができ、溶着される低融点金属チップ２０の表面の酸化を効果的に抑止することができる。
【００４１】
また、一実施形態のヒューズ可溶体の製造方法の場合、チップ圧接工程Ｓ２では、低融点金属チップ２０の位置が位置決め治具３０によって規制されるため、低融点金属チップ２０を高精度でチップ載置部１２に固着させることができる。その結果、チップ溶着工程における高温ガスＧの供給位置も、低融点金属チップ２０に対して高精度に位置決めすることが可能になり、製造するヒューズ可溶体１の品質を安定させることができる。
【００４２】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００４３】
例えば、可溶体本体におけるチップ載置部の平面形状は、矩形や楕円形にすることも可能である。また、チップ載置部に形成するチップ係合孔の形状も、円形に限るものではなく、任意の多角形状に設定することが可能である。
【００４４】
ここで、上述した本発明に係るヒューズ可溶体及びその製造方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［４］に簡潔に纏めて列記する。
【００４５】
［１］  一対の接続端子板（２，３）間を導通接続する略帯板状に前記一対の接続端子板（２，３）と一体に形成される可溶体本体（１０）と、該可溶体本体（１０）の長手方向の中間に溶着して設けられて前記可溶体本体（１０）に定格以上の電流が流れたときに前記可溶体本体（１０）を溶断させる低融点金属チップ（２０）と、を備えるヒューズ可溶体であって、
前記可溶体本体（１０）には、チップ係合孔（１３）が備えられ、
溶着前の前記低融点金属チップ（２０）は、前記チップ係合孔（１３）との係合によって前記可溶体本体（１０）に仮固定されることを特徴とするヒューズ可溶体（１）。
【００４６】
［２］  上記［１］に記載のヒューズ可溶体（１）を製造するヒューズ可溶体の製造方法であって、
筒状に形成された前記低融点金属チップ（２０）を、前記低融点金属チップ（２０）の内径よりも大径の前記チップ係合孔（１３）が貫通形成された前記可溶体本体（１０）のチップ載置部（１２）に、前記低融点金属チップ（２０）の内径の中心と前記チップ係合孔（１３）の中心とが略一致するように載置するチップ位置決め工程（Ｓ１）と、
前記チップ載置部（１２）に載置された前記低融点金属チップ（２０）を前記チップ載置部（１２）に押圧して、前記低融点金属チップ（２０）の内周の縁部が前記チップ係合孔（１３）内に食い込んで前記低融点金属チップ（２０）が前記チップ載置部（１２）に仮固定された状態にするチップ圧接工程（Ｓ２）と、
前記チップ載置部（１２）に仮固定されている前記低融点金属チップ（２０）の表面を高温ガス（Ｇ）が覆うように、前記低融点金属チップ（２０）の周囲に高温ガス（Ｇ）を供給して、前記低融点金属チップ（２０）を前記チップ載置部（１２）に溶着させるチップ溶着工程（Ｓ３）と、
を備えたことを特徴とするヒューズ可溶体の製造方法。
【００４７】
［３］  前記チップ溶着工程（Ｓ３）は、前記チップ載置部（１２）の下側から、前記低融点金属チップ（２０）の内周、及び前記低融点金属チップ（２０）の外周のそれぞれに前記高温ガス（Ｇ）を送って前記低融点金属チップ（２０）を前記チップ載置部（１２）に溶着させることを特徴とする上記［２］に記載のヒューズ可溶体の製造方法。
【００４８】
［４］  前記チップ圧接工程（Ｓ２）では、前記低融点金属チップ（２０）の外周を位置決めする位置決め治具（３０）によって、前記低融点金属チップ（２０）の径方向への移動を規制することを特徴とする上記［２］又は［３］に記載のヒューズ可溶体の製造方法。
【符号の説明】
【００４９】
２，３  接続端子板
１０  可溶体本体
１２  チップ載置部
１３  チップ係合孔
２０  低融点金属チップ
３０  位置決め治具
Ｇ  高温ガス
Ｓ１  チップ位置決め工程
Ｓ２  チップ圧接工程
Ｓ３  チップ溶着工程
【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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