(57)【要約】【課題】感温ペレット型温度ヒュ−ズにおける外囲器の絶縁性と共に耐湿性耐ガス性を向上させ変形変質を抑止し、保管及び使用中の特性安定化を図る。【解決手段】所定温度で溶融する感温ペレット３を収容する筒状金属ケ−ス１と、金属ケ−ス１の一端側に固定して装着する第１リ−ド２と他端開口に装着した絶縁ブッシング９を貫通配置してその内方先端部１１に固定接点を有する第２リ−ド１０と、金属ケ−ス１に収容されその内周壁面と電気的に接続する可動接点体７およびこの金属ケ−ス１に収容され感温ペレット３の溶融時に可動接点体７に作用して第１及び第２電極間を遮断または導通状態に切換える強弱の圧縮ばね６，８のスイッチ機能部品とを具備する感温ペレット型温度ヒュ−ズにおいて、筒状金属ケース１の外表面に弗素系樹脂を含むコーティング材の被膜を形成した絶縁性被膜２０を有する温度ヒューズ。【選択図】  図１
2004172054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温の初期状態と所定温度の作動状態で導通・非導通に関与する感温材と、この感温材を介在して電極導出するリード部材と、前記感温材を包容し前記リード部材を装着する外囲器とを具備した温度ヒューズにおいて、前記外囲器はその外表面に弗素系樹脂を含むコーティング材の被膜を形成したことを特徴とする絶縁性被膜を有する温度ヒューズ。
【請求項２】
前記外囲器が導電面を有するケースからなり、前記リード部材は前記ケースの導電面と絶縁して装着した第１リードと前記導電面に直接装着した第２リードとからなることを特徴とする請求項１に記載の絶縁性被膜を有する温度ヒューズ。
【請求項３】
所定の温度で溶融する感温材を成形加工した感温ペレットと、この感温ペレット、可動導電部材およびスプリング部材を含むスイッチ機能部品を収容する両端にリード部材を設けた金属ケースとを具備する感温ペレット型温度ヒューズにおいて、前記金属ケースはその外表面に弗素系樹脂を含むコーティング材の被膜を形成したことを特徴とする絶縁性被膜を有する温度ヒューズ。
【請求項４】
前記リード部材は前記金属ケースに取付けた第１電極を形成する第１リードと前記金属ケースに挿着の絶縁ブッシングを介在して取付けた第２電極を形成する第２リードとからなり、前記第１リ−ドは前記金属ケ−スにかしめ固定により電気的に接続して前記金属ケ−ス内壁面を前記第１電極とし、前記第２リ−ドは前記絶縁ブッシングを貫通した先端部を前記第２電極とし、前記可動導電部材は前記感温ペレットに係留して前記第１と第２電極の間で移動する可動接点体であり、前記スプリング部材は前記可動接点体に係留して押圧力を付与する強圧縮ばねと弱圧縮ばねであり、前記感温ペレットの非動作時は前記強圧縮ばねが前記弱圧縮ばねの弾性力に抗して前記可動接点体を前記第２電極に当接させることを特徴とする請求項３に記載の絶縁性被膜を有する温度ヒュ−ズ。
【請求項５】
前記コーティング材は前記感温ペレット型温度ヒューズの組立後に前記金属ケースの外表面に被着形成し絶縁性、ガスバリア性、撥水性および耐薬品性を付与するようにしたことを特徴とする請求項３ないし４に記載の絶縁性被膜を有する温度ヒューズ。
【請求項６】
前記金属ケースは前記コーティング材を表面側に被着した金属板を用いて成形加工したことを特徴とする請求項３または４に記載の絶縁性被膜を有する温度ヒューズ。
【請求項７】
前記コーテイング材がＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン―ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン―パーフルオロアルキルビニールエーテル共重合体）およびＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン―エチレン共重合体）などの弗素系加工塗料材から選択されることを特徴とする請求項１ないし６に記載の絶縁性被膜を有する温度ヒューズ。
【請求項８】
前記コーティング材が無機材料に弗素樹脂の有機系材料を組み合わせた超耐久性複合有機コーティング材であることを特徴とする請求項１ないし６に記載の絶縁性被膜を有する温度ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】本発明は、耐湿性を向上し高温保管中の特性改善を図るよう絶縁性被膜を外囲器の外表面全体に形成した温度ヒューズ、詳しくは弗素系樹脂のコ―ティング材を物理的蒸着方法により外囲器金属ケースの外面に形成した絶縁性被膜を有する温度ヒューズに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気電子機器を過熱損傷から保護するために機器の異常過熱を正確に検知し、速やかに回路を遮断または導通させるる保護部品として温度ヒューズが知られている。従来、温度ヒューズは可溶体である感温材により大きく２つに分類され、導電性の低融点合金を使用するものと非導電性で特定の融点を持つ感温物質を使用するものがあって周囲温度の異常上昇時に作動して機器の電流遮断あるいは通電路の導通状態を形成して機器類を保護する。作動する温度は６０℃から２５０℃、定格電流が０．５Ａから１５Ａの範囲で機能する保護部品として品揃えされており、初期の常温状態における導通または遮断状態を所定温度で逆転させて遮断または導通状態にする電気的保護手段である。通常、外囲器の主要部は金属製ケースか絶縁性パッケージでこれに一対のリード部材を導出しており、その導出法でアキシャルタイプとラジアルタイプに分類される。例えば、アキシャルタイプには、感温材をペレット状に成形加工した感温ペレットを圧縮ばね部材と共に筒状金属ケースに収容して両端側に導出リードを装着した感温ペレット型温度ヒューズが周知である（特開平０５−１３５６４９号および特開平１１−１１１１３５号公報参照）。
【０００３】上述する感温ペレット型温度ヒューズは筒状金属ケースが電流経路となりその内面側が一方の電極を構成している。金属ケースを導通経路として用いる温度ヒューズの場合、電子・電気機器の異常温度を検出したい個所がスペース的に狭いとか、他の回路部品と接触するとかで設置上の問題が生ずることがあり、その際に金属ケースを外部から絶縁して使用しなければならない。そのために、金属ケースを外部から絶縁するように温度ヒューズをシリコン樹脂で囲繞したり絶縁チューブにはめ込んだりしたり、あるいは絶縁樹脂のケースに埋め込んでエポキシ樹脂等で固定するなどしてこの種問題を解決していた。
【０００４】また、この金属ケースの外面には品名やその作動温度と許容される定格電流・電圧値など使用条件のほか製造者や製造ロットの表示があり、金属表面に捺印やエッチングなどのマーキングが施されている。こうしたマーキングは製品の保管中、あるいは使用中に湿気・温度の厳しい条件やガソリンやオイルなどの雰囲気ガスとの反応で消去され判別不能や見難くなったりする。そのために温度ヒューズのマーキングを部分的にカバーしたりするが、コストパフォーマンスで満足な成果が得られない。一方では温度ヒューズの使用条件と経時的変化で環境の影響を受け易く、厳しい外気条件、例えば高温高湿やガソリン・オイルなど特殊な有害ガスを浴びる環境下において、絶縁低下やマーキング不良が生じてその対応が必要とされ、あるいは被着した水分や有害ガスが金属ケースと反応してヒューズ機能自体に欠陥を生じたりする。また、絶縁対策では工数のかかる絶縁処理を要すると共に、高温高湿で有害ガスの存在する厳しい雰囲気中に曝されることで満足な電気的絶縁特性を維持することに問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述する温度ヒューズの外囲器金属ケースに絶縁処理が要求される場合、絶縁チューブや絶縁樹脂によるケースカバーの使用に伴う煩わしさや処理工数の軽減・回避が望まれていた。また、金属ケースの表面が曝される外部環境の影響を受けて絶縁劣化やマーキング不鮮明化の悪影響を防止する対策が求められていた。それゆえに、温度ヒューズの保管中や機器に装着した使用中に水分や有害ガス雰囲気などで付随して生ずる所望しない金属ケースの表面の絶縁悪化を除去し且つ設置場所の悪条件に耐えて常に温度ヒューズを安定状態で維持することが課題として挙げられていた。
【０００６】したがって、本発明の目的は、上記欠点を解消するために提案されたものであり、絶縁性の向上に加えて耐湿性や耐ガス性を付与するために弗素系樹脂のコーティングを外囲器金属ケースに施した新規かつ改良された絶縁性被膜を有する温度ヒューズの提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、常温の初期状態と所定温度の温度ヒューズ作動状態で導通・非導通に関与する感温手段と、この感温手段を介在して電極導出するリード部材と、感温手段を包容しリード部材を装着する金属外囲器とを具備した温度ヒューズにおいて、金属外囲器はその外表面に弗素系樹脂を含むコーティング材の被膜で囲繞した絶縁性被膜を有する温度ヒューズが提供される。特に、金属外囲器の外部の全表面に水分の遮蔽効果を有する撥水性に優れ超薄膜化と透明化の可能な弗素系樹脂材のコーティング材を物理的蒸着により被膜形成するもので、絶縁性と共に耐湿・耐ガソリン・耐油・耐ガス性等を高めて製品の保管・使用中を問わず常に安定状態を維持する温度ヒューズを開示する。
【０００８】本発明の別の観点によれば、所定の温度で溶融する感温材を成形加工した感温ペレットと、これを収容する両端側にリード部材を設けた筒状金属ケースと、このケース内で感温ペレットに係留する可動導電部材やこの可動導電部材に押圧作用させるスプリング部材などのスイッチ機能部品とを具備する感温ペレット型温度ヒューズにおいて、金属ケースはその外表面に弗素系樹脂を含むコーティング材の被膜を形成したことを特徴とする絶縁性被膜を有する温度ヒューズを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の温度ヒューズは、所定の温度で溶融する感温材を成形加工した感温ペレットと、これを収容する両端にリード部材を設けた筒状金属ケースと、このケース内で感温ペレットに係留する可動導電部材と、この可動導電部材に押圧作用させるスプリング部材とを具備する感温ペレット型温度ヒューズにおいて、金属ケースはその外表面に弗素系樹脂を含むコーティング材の被膜を形成したことを特徴とする絶縁性被膜を有する温度ヒューズを提供する。
ここでリード部材は筒状金属ケースに取付けた第１電極を形成する第１リードと筒状金属ケースの開口に挿着した絶縁ブッシングを介在して取付けた第２電極を形成する第２リードとからなり、第１リ−ドは筒状金属ケ−スにかしめ固定で電気的に接続して第１電極を金属ケ−ス内壁面に形成し、第２リ−ドは絶縁ブッシングを貫通した先端部に第２電極を形成し、可動導電部材はこれら第１電極と第２電極の間で移動するようにした可動接点体であり、スプリング部材は可動接点体に係留する強圧縮ばねと弱圧縮ばねからなる圧縮ばね部材であり、感温ペレットの非動作時は強圧縮ばねが弱圧縮ばねの弾性力に抗して可動接点体を第２電極に当接させて構成する。
【００１０】上記構成の温度ヒューズにおいて、弗素系樹脂を含むコーテイング材はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン―ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン―パーフルオロアルキルビニールエーテル共重合体）およびＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン―エチレン共重合体）などの加工塗料材から適宜選択して使用される。また、コーティング材の金属表面への被着は、温度ヒューズの組立完成後にその筒状金属ケースの外表面にコーティングしたり、あるいは金属ケースの加工前の金属板材に予め表面側にコーティング処理することができる。これらのコーティング材による被膜形成は０．５μｍ以下の超薄膜でも透明性を保ちつつ優れた耐水性・耐熱性・耐磨耗性に加えて撥水性や撥油性と共に防汚性として効果をも奏する。さらには、上記コーティング材が無機材料に弗素樹脂の有機系材料を組み合わせた超耐久性複合有機コーティング材を使用して絶縁性被膜を有する温度ヒューズとすることもできる。
【００１１】
【実施例１】図１および図２は本発明に係る実施例の絶縁性被膜を有する感温ペレット型温度ヒュ−ズであり、それぞれ常温の平常時と異常過熱の動作時の部分断面図を示す。この感温ペレット型温度ヒュ−ズは、銅、黄銅などの良導体で熱伝導性良好な筒状金属ケ−ス１と、その一方の開口側にかしめ固定した第１リード２と、この金属ケ−ス１内に収容された感温ペレット３、一対の押圧板４、５、強圧縮ばね６、良導電性で適度の弾性を有する銀合金の可動接点体７および弱圧縮ばね８を含むスイッチ機能部品と、金属ケ−ス１の他方の開口に挿入された絶縁ブッシング９と、この絶縁ブッシング９を貫通して金属ケ−ス１から絶縁配置された第２リ−ド部材１０とを具備して構成され金属ケース１の表面には本発明の特徴である弗素系樹脂を含むコーティング材の絶縁性被膜２０が形成される。ここで、金属ケース１の内面は第１電極として、また、第２リード１０の内方先端１１は固定接点で第２電極として機能する。この固定接点は、図１の常温時状態Ａでは可動接点体７と接触し、図２の異常温度上昇状態Ｂで離隔してカットオフする。一方、金属ケース１の開口には絶縁ブッシング９を貫通する第２リード１０が配置されるが、それぞれの部材間の隙間を封止する封止樹脂部材１２があり、この封止樹脂材１２を金属ケース１の開口に十分に盛上げて封止させるための絶縁碍管１３が配置されている。なお、感温ペレット３は化学薬品または熱可塑性樹脂からなる感温材をペレット状に形成したものである。
【００１２】このような構成の感温ペレット型温度ヒューズにおいて、金属ケース１の外表面の全面に形成した被膜２０は４弗化エチレンとも呼ばれているＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）のコーティング材加工塗料が使用される。一方、このような絶縁性被膜２０の形成は、感温ペレット型温度ヒューズの組立最終工程で金属ケースの全外表面およびリード部材装着部分を含めて感温材の動作温度以下の温度、例えば８０℃位の温度でコーティング処理され、その被膜の厚さは絶縁性を得るに満足な膜厚にする。この結果、電気的絶縁性はと共に耐湿耐ガス性が向上でき、完成品の保管中および使用中の経時変化に対しても安定化が確保された。なお、コーティング材には、上述のＰＴＦＥ以外にもＦＥＰ（テトラフルオロエチレン―ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン―パーフルオロアルキルビニールエーテル共重合体）およびＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン―エチレン共重合体）などの加工塗料材があり、これらの内から適宜選択して使用できる。さらに、コーティング材としては無機材料に弗素樹脂の有機系材料を組み合わせた超耐久性複合有機コーティング材も使用できる。
【００１３】
【実施例２】本発明の別の実施例は、金属ケースの製作加工に先立ち金属板材の表面に弗素系樹脂を含むコーティング材を被着形成するものである。すなわち、金属板材から筒状金属ケースに加工する際、金属板の一方の面にコーティング材として無機材料に弗素樹脂の有機系材料を組み合わせた超耐久性複合有機コーティング材を使用して絶縁性被膜を形成する。この場合使用する感温材、すなわち感温ペレットの動作温度に関係なく高温下の被膜形成ができるほか、組み立て加工を含めて寸法精度が高くてかつ表面が非常に硬くて傷つきにくくなるなどの効果が発揮される。
【００１４】前述の実施例で金属ケースの表面にはマーキングが施される場合があるが、本発明の特徴とする絶縁性被膜は組み立て完了後温度ヒューズの金属ケースの外表面にマーキングし、その後コーティング処理することで絶縁性被膜付き温度ヒューズは長期間に亘って使用環境に存在する有害ガスや水分から防護され、所望する電気的特性を維持し、マーキングの経時変化による消失もなく常に透明な被膜で満足な表示機能を達成できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の絶縁性被膜を有する温度ヒューズによれば、密閉収容した感温材を一対の電極を介してリード部材で引出してなる金属外囲器の外部表面に弗素系樹脂を含むコーテイング材の絶縁性被膜を形成したから絶縁性を得ると共に高温・高湿度や有害ガスの雰囲気中に置かれても長期にわたり高度な遮蔽効果を発揮し、表面の変色やマーキングの退色や消失による劣化を防ぐことができる。また、金属ケースをコーティング材で囲繞するので金属腐食や絶縁度の劣化を防ぎ保管中はもとより機器での実装使用中でも電気的特性を含む性能低下を防止して本来の機能を持続する。特に、温度ヒューズが曝される外表面の全ての部分が撥水性およびガスバリア性の優れたコーテイング材で被覆されるので経年変化もなく常に所定の動作温度で正確に作動する安定性と信頼性の向上に役立つなどの実用的効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である絶縁性被膜を有する感温ペレット型温度ヒューズの常温時Ａにおける縦断面図。
【図２】本発明の実施例である絶縁性被膜を有する感温ペレット型温度ヒューズの動作後Ｂにおける縦断面図。
【符号の説明】
１        金属ケ−ス（外囲器）
２        第１リード（第１電極）
３        感温ペレット
４、５        押圧板
６        強圧縮ばね（スプリング部材）
７        可動接点体（可動導電部材）
８        弱圧縮ばね（スプリング部材）
９        絶縁ブッシング
１０        第２リ−ド
１１        先端部（第２電極）
１２        封止樹脂材
１３        絶縁碍管
２０        絶縁性被膜
【図１】
2004172054.tif 000003
【図２】
2004172054.tif 000004