(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平ケースに低融点金属片が垂直方向に貫通され、該低融点金属片の両端がそのケースの両平面の各電極に接続され、前記ケース内に環状弾性材が前記低融点金属片のせんだん反力に抗して納められていることを特徴とする薄型温度ヒューズ。
【請求項２】
扁平ケースが円形ケースであり、環状弾性材がケース内径よりも小なる外径の環状体であり、この環状弾性体が低融点金属片のせんだん反力で弾性的に変形されている請求項１記載の薄型温度ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は合金タイプの薄型温度ヒュ−ズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器・電子機器を過電流に基づく異常発熱から保護するための温度ヒュ−ズとして合金タイプが周知されている。
周知の通り、この合金タイプの温度ヒュ−ズにおいては、ヒュ−ズエレメントである低融点金属片が機器の異常発生熱で溶断されて機器への通電が遮断され、機器の許容温度に応じて設定された融点の低融点金属片がヒュ−ズエレメントとして使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近来、電気・電子機器の小型化に伴い、これらの機器に装着して使用される温度ヒュ−ズにおいても、小型化、特に、薄厚化が要求されている。
従来の合金タイプの温度ヒュ−ズにおいては、一対のリ−ド導体の先端間に低融点金属片を接続し、この低融点金属片をケ−スで包囲し、このケ−スからリ−ド導体を封止剤中を通して気密に引き出した構成であり、ケ−ス内空間をリ−ド導体を受入れ得る厚みとする必要があるので、薄型化に限度がある。
尤も、電流ヒュ−ズにおいて、扁平ケ−スの両蓋板を電極板で構成し、この扁平ケ−ス内に収容した低融点金属片の両端のそれぞれを各電極板に接続する構成が公知である（実開昭５０−６０５３０号公報）。しかしながら、この構成においても、扁平ケ−ス内の空間厚みをヒュ−ズエレメントの線径以上にする必要があり、低融点金属片の断面積を大きくしなければならない高電流容量用（定格電流１０アンペア以上）の合金タイプ温度ヒュ−ズの場合、低融点金属片の線径が太くなるために、ケ−スのかなりの厚型化が余儀なくされる。また、扁平ケ−ス内の低融点金属片とケ−ス蓋板内面との間隙が微小の場合、低融点金属片が溶融されてもその溶融金属が両蓋板内面間にブリッジして即時に溶断され難く、従って、低融点金属片が溶融されたのち分断されるまでそれだけ長い時間がかかり、作動迅速性を保証し難い。
【０００４】
従来、低融点金属片にスプリングやバネにより荷重を作用させておき、低融点金属片を溶融と同時に強制的に破断させて作動迅速性を確保することが公知であるが、従来の強制作動構造では、スプリングやバネの収容に広いケ−ス内スペ−スを必要とし、薄型温度ヒュ−ズには適用困難である。
【０００５】
本発明の目的は、高電流容量でも充分に薄型で、作動迅速性を保証できる合金タイプの薄型温度ヒュ−ズを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る薄型温度ヒューズは、扁平ケースに低融点金属片が垂直方向に貫通され、該低融点金属片の両端がそのケースの両平面の各電極に接続され、前記ケース内に環状弾性材が前記低融点金属片のせんだん反力に抗して納められていることを特徴とし、扁平ケースに円形ケースを使用し、環状弾性材にケース内径よりも小なる外径の環状体を使用することができる。
【０００７】
【作用】
平常時においては、低融点金属片が未溶融であり、低融点金属片のせんだん破断強度が大であるために、弾性材の反力に基づくせんだん力の作用にもかかわらず、低融点金属片が安定に保持されている。機器の過電流に基づく発熱で低融点金属片が融点にまで加熱されると、低融点金属片のせんだん破断強度が急峻に低下し、低融点金属片が弾性材の上記反力に基づくせんだん力に耐え得ずに破断して機器への通電が直ちに遮断される。
【０００８】
この場合、定格電流が大であって、低融点金属片の断面積が大であっても、上記融点下での低融点金属片を瞬時にせんだん破断させ得る反力を弾性材に作用させておけばよく、かかる弾性材は、扁平ケ−ス内空間の厚みを薄くしても、環状弾性体の断面２次モ−メントを大きくすることによって容易に得ることができる。
従って、電流容量が大でも充分に薄型で、作動迅速性を保証できる合金タイプの薄型温度ヒュ−ズを提供できる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
図１の（イ）は本発明に係る薄型温度ヒュ−ズの一実施例を示す説明図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。
図１の（イ）及び図１の（ロ）において、１は絶縁物、例えばセラミックス製やプラスチック製の扁平ケ−スであり、胴枠部１０に上下蓋板部１１，１２が一体化されている。この扁平ケ−ス１の内・外周は通常円形とされる。２１，２２は扁平ケ−ス１の蓋板部１１，１２の外面に設けられた電極であり、導電金属板や導電金属箔の貼着、導電ペ−ストの塗布・焼付け、導電金属材の蒸着やメッキ等で形成することができる。３は扁平ケ−ス１内に収容された環状弾性体、４は扁平ケ−ス１の厚み方向に貫通された低融点金属片であり、この低融点金属片４は扁平ケ−ス１のスリットｓに沿う移動で所定の位置に配され、この位置での低融点金属片４で環状弾性体３が圧潰扁平化され、当該低融点金属片４の両端が扁平化環状弾性体３の反力に抗して各電極２１，２２に溶接等により固定されている。
【００１０】
上記の薄型温度ヒュ−ズを製造するには、例えば、図３の（イ）に示すように配置した下側電極板２２、プラスチック製下側蓋板１２、プラスチック製胴枠１０、プラスチック製上側蓋板１１並びに上側電極２１を熱融着等により積層一体化すると共に胴枠１０内に環状弾性体３を収容し、このようにして製作した環状弾性体入り扁平ケ−ス〔図３の（ロ）〕のスリットｓに、図３の（ハ）に示すように線状低融点金属４０を挿通し、この線状低融点金属４０をスリットｓに沿い移動させ図３の（ニ）に示すように環状弾性体３を圧潰扁平化し、この環状弾性体３の圧潰扁平化反力に抗して図３の（ホ）に示すように線状低融点金属４０の両端を各電極板２１，２２に溶接し、而るのち、線状低融点金属の余剰端部を図３の（ヘ）に示すようにカットする方法を使用できる。
【００１１】
本発明に係る薄型温度ヒュ−ズにおいては、平常時では、低融点金属片のせんだん破断強度が上記の弾性体反力に基づくせんだん応力に較べて充分に高いために、両電極間に安定に保持されている。
而るに、機器の過電流に基づく発熱で低融点金属片が溶融温度にまで加熱されると、その低融点金属片のせんだん破断強度が瞬時に低下して溶融低融点金属片が弾性体の反力で破断され、図２に示すように弾性体３が初期の状態に復元される。
【００１２】
平常時に低融点金属片に作用するせんだん応力τ（断面平均値）は、環状弾性体３を円形から図１の（ロ）に示す扁平形状に変形させるのに要する力をＰ、低融点金属片４の断面積をＳとすれば、
τ＝Ｐ／Ｓ         ▲１▼
で与えられ、上記低融点金属片の溶融温度時での瞬時の破断を達成するには、このせんだん応力τを低融点金属片の溶融温度下でのせんだん破断強度よりも充分に大きくしておくことが不可欠である。
而るに、上記Ｐと環状弾性体の撓み量δとの関係は、環状はりを一点作用荷重Ｐにより扁平化するときのＰと撓み量δとの関係〔Ｐ＝（δEI)／（0.149R3)、ただし、Ｒは環状はりの半径、Eははりのヤング率、Iははりの断面２次モ−メント〕より明らかな通り、
Ｐ∝Ｉδ            ▲２▼
であり、式▲１▼において、低融点金属片の断面積Ｓが大となっても、式▲２▼において環状弾性体の断面２次モ−メントＩを大としてＰを大きくすることにより、低融点金属片に作用させるせんだん応力τを所望値に保持できる。
従って、高電流容量化のために低融点金属片の断面積を増大する場合、低融点金属片の厚みや径をそのままにし、環状弾性体の巾ｂ〔巾ｂは図１の（ロ）参照〕を増大して環状弾性体の断面２次モ−メントを増加するだけで、上記の迅速破断作動を保証できる。
【００１３】
本発明に係る薄型温度ヒュ−ズにおいて、扁平ケ−ス内空間の厚み寸法ａ〔図１の（イ）参照〕は、厚いもので数ｍｍ程度、薄いもので数１００μｍ程度に設定される。環状弾性体の断面が巾ａ'(ａよりやや小)、厚みｂの方形である場合、その断面２次モ−メントＩは、
Ｉ＝ａ'ｂ3／１２        ▲３▼
で与えられ、環状弾性体の断面が巾ａ'、厚みｂの長円形である場合、その断面２次モ−メントＩは、
Ｉ＝πａ'ｂ3／４        ▲４▼
で与えられ、本発明に係る薄型温度ヒュ−ズにおいては、低融点金属片の断面積が異なっても、寸法ａ’を一定として、従って、扁平ケ−スをそのままにして環状弾性体の断面２次モ−メントＩをその厚みｂのみの変更で調整することにより、上記した迅速破断作動を保証できる。
【００１４】
本発明において、環状弾性体３には、図４の（イ）（平面図）及び図４の（ロ）（側面図）に示すような扁平なコイル状弾性体も使用できる。また、環状弾性体の外径（直径）ｄは扁平円形ケ−スの内径（直径）Ｄに対し、通常、２Ｄ／３≦ｄ＜Ｄに設定される。更に、環状弾性体の材質（ヤング率）には、バネ材の他、エンジニアリングプラスチック、シリコンゴム等も使用できる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明に係る合金タイプの温度ヒュ−ズにおいては、扁平ケ−スの厚み方向に低融点金属片を貫通しているから、扁平ケ−スの厚みをそのままにして低融点金属片の断面積を増加でき、また、低融点金属片を溶融温度下でせんだん破断するための環状弾性体の剪断反力の低融点金属片の断面積増加に応じた増加を環状弾性体の肉厚増大による断面２次モ−メントの増大のみで(従って、扁平ケ−スの厚みに左右されることなく)行うことができるから、高電流容量化のために低融点金属片の断面積を大にする場合でも、充分に薄型で、作動迅速性を保証できる合金タイプの薄型温度ヒュ−ズを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１の（イ）は本発明に係る薄型温度ヒュ−ズの一実施例を示す説明図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。
【図２】本発明に係る薄型温度ヒュ−ズの作動状態を示す説明図である。
【図３】本発明に係る薄型温度ヒュ−ズの製造方法を示す説明図である。
【図４】図４の（イ）は本発明において使用する環状弾性体の別例を示す平面図、図４の（ロ）は同じく側面図である。
【符号の説明】
１          扁平ケ−ス
２１        電極
２２        電極
３          弾性体
４          低融点金属片
【図１】
0003754726.tif 000002
【図２】
0003754726.tif 000003
【図３】
0003754726.tif 000004
【図４】
0003754726.tif 000005