JP4101536B2 - 合金型温度ヒューズ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
【０００１】
本発明は、作動温度が１３５℃〜１６０℃の合金型温度ヒューズに関するものである。
【従来の技術】
【０００２】
合金型温度ヒューズにおいては、フラックスを塗布した低融点可溶合金片をヒューズエレメントとしており、保護すべき電気機器に取り付けて使用され、電気機器が異常時に発熱すると、その発生熱により低融点可溶合金片が液相化され、その溶融金属が既溶融フラックスとの共存のもとで表面張力により球状化され、球状化の進行により分断されて機器への通電が遮断される。
【０００３】
上記低融点可溶合金に要求される要件の一つは、固相線と液相線との間の固液共存域が狭いことである。
すなわち、通常、合金においては、固相線と液相線との間に固液共存域が存在し、この領域においては、液相中に固相粒体が分散した状態にあり、液相様の性質も備えているために、上記の球状化分断が発生する可能性があり、従って、液相線温度（この温度をＴとする）以前に固液共存域に属する温度範囲（ΔＴとする）で、低融点可溶合金片が球状化分断される可能性がある。而して、かかる低融点可溶合金片を用いた温度ヒューズにおいては、ヒューズエレメント温度が（Ｔ−ΔＴ）〜Ｔとなる温度範囲で動作するものとして取り扱わなければならず、ΔＴが小であるほど、すなわち、固液共存域が狭いほど、温度ヒューズの作動温度範囲のバラツキを小として、温度ヒューズをそれだけ厳格に所定の設定温度で作動させることができる。従って、温度ヒューズのヒューズエレメントとして使用される合金には、固液共存域が狭いことが要求される。
【０００４】
更に、上記低融点可溶合金に要求される要件の一つは、電気抵抗が低いことである。
すなわち、低融点可溶合金片の抵抗に基づく平常時の発熱による温度上昇をΔＴ'とすると、その温度上昇がないときに較べ、実質上、作動温度がΔＴ'だけ低くなり、ΔＴ'が高くなるほど、作動誤差が実質的に高くなる。従って、温度ヒューズのヒューズエレメントとして使用される合金には、比抵抗が低いことが要求される。
【０００５】
温度ヒューズにおいては、機器のヒートサイクルにより繰返し加熱・冷却される。そのヒートサイクルにより、ヒューズエレメントの再結晶化が促進さるが、ヒューズエレメントの延性が過多であると、合金組織内の異相界面で起こるずれ(すべり)が大きくなり、それが繰り返えされることによって極端な断面積変化やエレメント線長増大が生じる。その結果、ヒューズエレメント自体の抵抗が安定となり、耐熱安定性を保証し難い。従って、上記低融点可溶合金に要求される他の要件として、耐熱安定性も重視しなければならない。
【０００６】
作動温度１３５〜１６０℃の温度ヒューズのヒューズエレメントには、固液共存域が１４０〜１６０℃前後にあり、前記ΔＴ（固液共存域に属する温度範囲）が許容範囲内（４℃以内）であることが必要である。
かかる融点特性を充足し、前記有害金属を含まず、低比抵抗の金属としては、Ｉｎ（融点１５７℃）、１５５℃共晶のＩｎ−Ｓｂ合金（Ｉｎ９９％、Ｓｂ１％。％は質量比率である。以下、同じ）、１４１℃共晶のＩｎ−Ａｇ合金（Ｉｎ９７％、Ａｇ３％）等が存在するが、延性の大きいＩｎを主成分とするために、延性が過大であり、３００μｍφといった細線の線引き加工が困難であり、温度ヒューズの小型化に対応し難く、また、弾性限界が小さく、ヒートサイクルによりヒューズエレメントが熱応力で降伏されて合金組織内にすべりが生じ、このすべりの繰返しにより断面積及びエレメント線長が変化して、ヒューズエレメント自体の抵抗値が不安定になり、耐熱安定性を保証し難い。
【０００７】
本発明の目的は、作動温度１３５℃〜１６０℃、環境保全、低比抵抗の点からヒューズエレメントの合金組成の主成分をＩｎとするにもかかわらず、ヒューズエレメント径を３００μｍφ程度にも極細化し得、しかも耐熱安定性を良好に保証できる合金型温度ヒューズを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る合金型温度ヒューズは、低融点可溶合金をヒューズエレメントとする温度ヒューズにおいて、低融点可溶合金の合金組成が、Ｉｎの１００質量部に、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種が合計０．０１〜７質量部添加され、残部が不可避的不純物からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係る合金型温度ヒューズは、低融点可溶合金をヒューズエレメントとする温度ヒューズにおいて、低融点可溶合金の合金組成が、Ｉｎ９０〜９９．９％、Ａｇ０．１〜１０％の１００質量部に、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種が合計０．０１〜７質量部添加され、残部が不可避的不純物からなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係る合金型温度ヒューズは、低融点可溶合金をヒューズエレメントとする温度ヒューズにおいて、低融点可溶合金の合金組成が、Ｉｎ９５〜９９．９％、Ｓｂ０．１〜５％の１００質量部に、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種が合計０．０１〜７質量部添加され、残部が不可避的不純物からなることを特徴とする。
【００１１】
上記において、不可避的不純物は各原料地金の製造上及びこれら原料の溶融撹拌上含有することが避けられないものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る合金型温度ヒューズにおいて、ヒューズエレメントには、外径２００μｍφ〜６００μｍφ、好ましくは２５０μｍφ〜３５０μｍφの円形線、または当該円形線と同一断面積の扁平線を使用できる。
【００１３】
このヒューズエレメントの合金は、１００％Ｉｎ、またはＩｎ９０〜９９．９％、Ａｇ０．１〜１０％或いはＩｎ９５〜９９．９％、Ｓｂ０．１〜５％の１００質量部に、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種が合計０．０１〜７質量部添加された組成であり、作動温度を１３５℃〜１６０℃とする融点を有し、かつ固液共存巾ΔＴが４℃以内であって前記した作動温度範囲のバラツキを充分に小さくし得、有害金属を含まず環境保全に対応でき、低比抵抗のためにジュール発熱による作動誤差をよく防止できることは云うまでもなく、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種と延性の大なるＩｎとの金属間化合物を生成させ、その金属間化合物によるくさび効果で結晶間のすべりを生じ難くさせ、前記ヒートサイクルに対する耐熱安定性を保証し、線引きに対し充分な強度を付与して線径３００μｍφといった細線への線引き加工を可能としている。
【００１４】
本発明に係る温度ヒューズのヒューズエレメントは、合金母材の線引きにより製造され、断面丸形のまま、または、さらに扁平に圧縮加工して使用できる。
【００１５】
図１は、本発明に係るテ−プタイプの合金型温度ヒューズを示し、厚み１００〜３００μｍのプラスチックベ−スフィルム４１に厚み１００〜２００μｍの帯状リ−ド導体１，１を接着剤または融着により固着し、帯状リ−ド導体間に線径２５０μｍφ〜５００μｍφのヒューズエレメント２を接続し、このヒューズエレメント２にフラックス３を塗布し、このフラックス塗布ヒューズエレメントを厚み１００〜３００μｍのプラスチックカバ−フィルム４１の接着剤または融着による固着で封止してある。
【００１６】
本発明に係る合金型温度ヒューズは、ケ−スタイプ、基板タイプ、樹脂ディツピングタイプの形式で実施することもできる。
図２は筒型ケ−スタイプを示し、一対のリ−ド線１，１間に低融点可溶合金片２を接続し、該低融点可溶合金片２上にフラックス３を塗布し、このフラックス塗布低融点可溶合金片上に耐熱性・良熱伝導性の絶縁筒４、例えば、セラミックス筒を挿通し、該絶縁筒４の各端と各リ−ド線１との間を常温硬化の封止剤５、例えば、エポキシ樹脂で封止してある。
【００１７】
図３はケ−スタイプラジアル型を示し、並行リ−ド導体１，１の先端部間にヒューズエレメント２を溶接により接合し、ヒューズエレメント２にフラックス３を塗布し、このフラックス塗布ヒューズエレメントを一端開口の絶縁ケ−ス４、例えばセラミックスケ−スで包囲し、この絶縁ケ−ス４の開口をエポキシ樹脂等の封止剤５で封止してある。
【００１８】
図４は基板タイプを示し、絶縁基板４、例えばセラミックス基板上に一対の膜電極１，１を導電ペ−スト（例えば銀ペ−スト）の印刷焼付けにより形成し、各電極１にリ−ド導体１１を溶接等により接続し、電極１，１間にヒューズエレメント２を溶接により接合し、ヒューズエレメント２にフラックス３を塗布し、このフラックス塗布ヒューズエレメントを封止剤５例えばエポキシ樹脂で被覆してある。
【００１９】
図５は樹脂ディツピングタイプラジアル型を示し、並行リ−ド導体１，１の先端部間にヒューズエレメント２を溶接により接合し、ヒューズエレメント２にフラックス３を塗布し、このフラックス塗布ヒューズエレメントを樹脂液ディッピングにより絶縁封止剤例えばエポキシ樹脂５で封止してある。
【００２０】
また、通電式発熱体付きヒューズ、例えば、基板タイプの合金型温度ヒューズの絶縁基板に抵抗体（膜抵抗）を付設し、機器の異常時、抵抗体を通電発熱させ、その発生熱で低融点可溶合金片を溶断させる抵抗付きの基板型ヒューズの形式で実施することもできる。
【００２１】
上記のフラックスには、通常、融点がヒューズエレメントの融点よりも低いものが使用され、例えば、ロジン９０〜６０質量部、ステアリン酸１０〜４０質量部、活性剤０〜３質量部を使用できる。この場合、ロジンには、天然ロジン、変性ロジン（例えば、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン）またはこれらの精製ロジンを使用でき、活性剤には、ジエチルアミンの塩酸塩や臭化水素酸塩等を使用できる。
【００２２】
【実施例】
以下の実施例及び比較例の作動温度の測定においては、試料形状を基板型、試料数を５０箇とし、０．１アンペアの電流を通電しつつ、昇温速度１℃／分のオイルバスに浸漬し、溶断による通電遮断時のオイル温度を測定した。
また、自己発熱の影響の有無については、試料数を５０箇とし、通常の定格電流（２〜３Ａ）のもとで判断した。
更に、ヒートサイクルに対するヒューズエレメントの抵抗値変化の有無ついては、試料数を５０箇とし、３０分間１２０℃加熱、３０分間−４０℃冷却を１サイクルとするヒートサイクル試験を５００サイクル行なったのちの抵抗値変化を測定して判断した。
【００２３】
〔実施例１〕
Ｉｎ９９％、Ａｕ１％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、１８μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、小型の基板型温度ヒューズを作製した。フラックスには、ロジン８０質量部，ステアリン酸２０質量部，ジエチルアミン臭化水素酸塩１質量部の組成物を使用し、被覆材には、常温硬化型のエポキシ樹脂を使用した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５６℃±２℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められず、安定な耐熱性を示した。
なお、Ｉｎ１００質量部に対し、Ａｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５３℃±５℃におさめ得ることを確認した。
【００２４】
〔実施例２〕
Ｉｎ９５％、Ｂｉ５％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。この線の比抵抗を測定したところ、２７μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１４０℃±３℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ１００質量部に対し、Ｂｉ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１４１℃±５℃におさめ得ることを確認した。
【００２５】
〔実施例３〕
Ｉｎ９８％、Ｃｕ２％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。この線の比抵抗を測定したところ、１９μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５６℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ１００質量部に対し、Ｃｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５７℃±３℃におさめ得ることを確認した。
【００２６】
〔実施例４〕
Ｉｎ９７．８％、Ｎｉ０．２％、Ｃｕ２％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、１９μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５６℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ１００質量部に対し、ＮｉとＣｕとの合計０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５６℃±３℃におさめ得ることを確認した。
【００２７】
〔実施例５〕
Ｉｎ９７．８％、Ｐｄ０．２％、Ｃｕ２％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、２１μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５６℃±２℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ１００質量部に対し、ＰｄとＣｕとの合計０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５６℃±３℃におさめ得ることを確認した。
【００２８】
〔実施例６〕
Ｉｎ９５％、Ａｇ３％、Ｃｕ２％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、１７μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１４５℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９０〜９９．９％、Ａｇ０．１〜１０％の１００質量部に対し、Ｃｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１４５℃±３℃におさめ得ることを確認した。
【００２９】
〔実施例７〕
Ｉｎ９６％、Ａｇ３％、Ａｕ１％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、１７μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１４５℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９０〜９９．９％、Ａｇ０．１〜１０％の１００質量部に対し、Ａｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１４３℃±６℃におさめ得ることを確認した。
【００３０】
〔実施例８〕
Ｉｎ９２％、Ａｇ３％、Ｂｉ５％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、２４μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１４０℃±２℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９０〜９９．９％、Ａｇ０．１〜１０％の１００質量部に対し、Ｂｉ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１４０℃±５℃におさめ得ることを確認した。
【００３１】
〔実施例９〕
Ｉｎ９７％、Ｓｂ１％、Ｃｕ２％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、２０μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５５℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９５〜９９．９％、Ｓｂ０．１〜５％の１００質量部に対し、Ｃｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５５℃±２℃におさめ得ることを確認した。
【００３２】
〔実施例１０〕
Ｉｎ９８％、Ｓｂ１％、Ａｕ１％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、２０μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５５℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９５〜９９．９％、Ｓｂ０．１〜５％の１００質量部に対し、Ａｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５３℃±５℃におさめ得ることを確認した。
【００３３】
〔実施例１１〕
Ｉｎ９４％、Ｓｂ１％、Ｂｉ５％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、２７μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１４０℃±３℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９５〜９９．９％、Ｓｂ０．１〜５％の１００質量部に対し、Ｂｉ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１４０℃±５℃におさめ得ることを確認した。
【００３４】
〔比較例１〕
〔比較例１〕
Ｉｎ１００％の合金組成の母材を使用し、実施例と同様にして直径３００μｍφへの線引きを試みたが、断線が多発した。そこで、１ダイスについての引落率を５．０％として線引き率を下げ、線引き速度を２０ｍ／ｍｉｎにして線引き速度を低速にすることにより加工歪軽減のもとで線引きを試みたが、多数断線が発生し、加工できなかった。
このように、線引きによる細線加工が実質上不可であるために、回転ドラム式紡糸法により直径３００μｍφの細線を得た。
この細線の比抵抗を測定したところ、２０μΩ・ｃｍであった。
この細線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様にして基板型温度ヒューズを作製し、作動温度を測定したところ、融点（１５７℃）を大きく越えても作動しないものが多数認められた。
この理由は、回転ドラム式紡糸法のために、ヒューズエレメントの表面に厚い酸化皮膜の鞘が形成され、鞘内部の合金が溶融されても鞘が溶融されずに分断に至らないためと推定される。
【００３５】
〔比較例２〕
比較例１に対し、母材にＩｎ９７％、Ａｇ３％の合金組成を使用したが、直径３００μｍφの線引きは依然として困難であり、回転ドラム紡糸法によらざるを得ず、比較例１と同様の結果になってしまつた。
【００３６】
〔比較例３〕
比較例１に対し、母材にＩｎ９９％、Ｓｂ１％の合金組成を使用したが、直径３００μｍφの線引きは依然として困難であり、回転ドラム紡糸法によらざるを得ず、比較例１と同様の結果になってしまつた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係る合金型温度ヒューズにおいては、Ｉｎを主成分とし、０．０１〜７％の比較的少量の範囲で添加したＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ等とＩｎとの金属間化合物による結晶間すべり防止効果（くさび効果）のために優れた耐熱安定性を保証でき、かつ３００μｍφという細線への線引きを可能としたヒューズエレメントを使用しており、これらの点とＩｎを主成分とする合金の低比抵抗、融点特性と相俟って、作動温度１３５℃〜１６０℃の環境保全性、作動精度、耐熱安定性に優れた小型の合金型温度ヒューズを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る合金型温度ヒューズの一例を示す図面である。
【図２】 本発明に係る合金型温度ヒューズの上記とは別の例を示す図面である。
【図３】 本発明に係る合金型温度ヒューズの上記とは別の例を示す図面である。
【図４】 本発明に係る合金型温度ヒューズの上記とは別の例を示す図面である。
【図５】 本発明に係る合金型温度ヒューズの上記とは別の例を示す図面である。
【符号の説明】
１ リード導体または電極
２ ヒューズエレメント
３ フラックス
４ 絶縁体
５ 封止剤
【０００１】
本発明は、作動温度が１３５℃〜１６０℃の合金型温度ヒューズに関するものである。
【従来の技術】
【０００２】
合金型温度ヒューズにおいては、フラックスを塗布した低融点可溶合金片をヒューズエレメントとしており、保護すべき電気機器に取り付けて使用され、電気機器が異常時に発熱すると、その発生熱により低融点可溶合金片が液相化され、その溶融金属が既溶融フラックスとの共存のもとで表面張力により球状化され、球状化の進行により分断されて機器への通電が遮断される。
【０００３】
上記低融点可溶合金に要求される要件の一つは、固相線と液相線との間の固液共存域が狭いことである。
すなわち、通常、合金においては、固相線と液相線との間に固液共存域が存在し、この領域においては、液相中に固相粒体が分散した状態にあり、液相様の性質も備えているために、上記の球状化分断が発生する可能性があり、従って、液相線温度（この温度をＴとする）以前に固液共存域に属する温度範囲（ΔＴとする）で、低融点可溶合金片が球状化分断される可能性がある。而して、かかる低融点可溶合金片を用いた温度ヒューズにおいては、ヒューズエレメント温度が（Ｔ−ΔＴ）〜Ｔとなる温度範囲で動作するものとして取り扱わなければならず、ΔＴが小であるほど、すなわち、固液共存域が狭いほど、温度ヒューズの作動温度範囲のバラツキを小として、温度ヒューズをそれだけ厳格に所定の設定温度で作動させることができる。従って、温度ヒューズのヒューズエレメントとして使用される合金には、固液共存域が狭いことが要求される。
【０００４】
更に、上記低融点可溶合金に要求される要件の一つは、電気抵抗が低いことである。
すなわち、低融点可溶合金片の抵抗に基づく平常時の発熱による温度上昇をΔＴ'とすると、その温度上昇がないときに較べ、実質上、作動温度がΔＴ'だけ低くなり、ΔＴ'が高くなるほど、作動誤差が実質的に高くなる。従って、温度ヒューズのヒューズエレメントとして使用される合金には、比抵抗が低いことが要求される。
【０００５】
温度ヒューズにおいては、機器のヒートサイクルにより繰返し加熱・冷却される。そのヒートサイクルにより、ヒューズエレメントの再結晶化が促進さるが、ヒューズエレメントの延性が過多であると、合金組織内の異相界面で起こるずれ(すべり)が大きくなり、それが繰り返えされることによって極端な断面積変化やエレメント線長増大が生じる。その結果、ヒューズエレメント自体の抵抗が安定となり、耐熱安定性を保証し難い。従って、上記低融点可溶合金に要求される他の要件として、耐熱安定性も重視しなければならない。
【０００６】
作動温度１３５〜１６０℃の温度ヒューズのヒューズエレメントには、固液共存域が１４０〜１６０℃前後にあり、前記ΔＴ（固液共存域に属する温度範囲）が許容範囲内（４℃以内）であることが必要である。
かかる融点特性を充足し、前記有害金属を含まず、低比抵抗の金属としては、Ｉｎ（融点１５７℃）、１５５℃共晶のＩｎ−Ｓｂ合金（Ｉｎ９９％、Ｓｂ１％。％は質量比率である。以下、同じ）、１４１℃共晶のＩｎ−Ａｇ合金（Ｉｎ９７％、Ａｇ３％）等が存在するが、延性の大きいＩｎを主成分とするために、延性が過大であり、３００μｍφといった細線の線引き加工が困難であり、温度ヒューズの小型化に対応し難く、また、弾性限界が小さく、ヒートサイクルによりヒューズエレメントが熱応力で降伏されて合金組織内にすべりが生じ、このすべりの繰返しにより断面積及びエレメント線長が変化して、ヒューズエレメント自体の抵抗値が不安定になり、耐熱安定性を保証し難い。
【０００７】
本発明の目的は、作動温度１３５℃〜１６０℃、環境保全、低比抵抗の点からヒューズエレメントの合金組成の主成分をＩｎとするにもかかわらず、ヒューズエレメント径を３００μｍφ程度にも極細化し得、しかも耐熱安定性を良好に保証できる合金型温度ヒューズを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る合金型温度ヒューズは、低融点可溶合金をヒューズエレメントとする温度ヒューズにおいて、低融点可溶合金の合金組成が、Ｉｎの１００質量部に、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種が合計０．０１〜７質量部添加され、残部が不可避的不純物からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係る合金型温度ヒューズは、低融点可溶合金をヒューズエレメントとする温度ヒューズにおいて、低融点可溶合金の合金組成が、Ｉｎ９０〜９９．９％、Ａｇ０．１〜１０％の１００質量部に、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種が合計０．０１〜７質量部添加され、残部が不可避的不純物からなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係る合金型温度ヒューズは、低融点可溶合金をヒューズエレメントとする温度ヒューズにおいて、低融点可溶合金の合金組成が、Ｉｎ９５〜９９．９％、Ｓｂ０．１〜５％の１００質量部に、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種が合計０．０１〜７質量部添加され、残部が不可避的不純物からなることを特徴とする。
【００１１】
上記において、不可避的不純物は各原料地金の製造上及びこれら原料の溶融撹拌上含有することが避けられないものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る合金型温度ヒューズにおいて、ヒューズエレメントには、外径２００μｍφ〜６００μｍφ、好ましくは２５０μｍφ〜３５０μｍφの円形線、または当該円形線と同一断面積の扁平線を使用できる。
【００１３】
このヒューズエレメントの合金は、１００％Ｉｎ、またはＩｎ９０〜９９．９％、Ａｇ０．１〜１０％或いはＩｎ９５〜９９．９％、Ｓｂ０．１〜５％の１００質量部に、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種が合計０．０１〜７質量部添加された組成であり、作動温度を１３５℃〜１６０℃とする融点を有し、かつ固液共存巾ΔＴが４℃以内であって前記した作動温度範囲のバラツキを充分に小さくし得、有害金属を含まず環境保全に対応でき、低比抵抗のためにジュール発熱による作動誤差をよく防止できることは云うまでもなく、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種と延性の大なるＩｎとの金属間化合物を生成させ、その金属間化合物によるくさび効果で結晶間のすべりを生じ難くさせ、前記ヒートサイクルに対する耐熱安定性を保証し、線引きに対し充分な強度を付与して線径３００μｍφといった細線への線引き加工を可能としている。
【００１４】
本発明に係る温度ヒューズのヒューズエレメントは、合金母材の線引きにより製造され、断面丸形のまま、または、さらに扁平に圧縮加工して使用できる。
【００１５】
図１は、本発明に係るテ−プタイプの合金型温度ヒューズを示し、厚み１００〜３００μｍのプラスチックベ−スフィルム４１に厚み１００〜２００μｍの帯状リ−ド導体１，１を接着剤または融着により固着し、帯状リ−ド導体間に線径２５０μｍφ〜５００μｍφのヒューズエレメント２を接続し、このヒューズエレメント２にフラックス３を塗布し、このフラックス塗布ヒューズエレメントを厚み１００〜３００μｍのプラスチックカバ−フィルム４１の接着剤または融着による固着で封止してある。
【００１６】
本発明に係る合金型温度ヒューズは、ケ−スタイプ、基板タイプ、樹脂ディツピングタイプの形式で実施することもできる。
図２は筒型ケ−スタイプを示し、一対のリ−ド線１，１間に低融点可溶合金片２を接続し、該低融点可溶合金片２上にフラックス３を塗布し、このフラックス塗布低融点可溶合金片上に耐熱性・良熱伝導性の絶縁筒４、例えば、セラミックス筒を挿通し、該絶縁筒４の各端と各リ−ド線１との間を常温硬化の封止剤５、例えば、エポキシ樹脂で封止してある。
【００１７】
図３はケ−スタイプラジアル型を示し、並行リ−ド導体１，１の先端部間にヒューズエレメント２を溶接により接合し、ヒューズエレメント２にフラックス３を塗布し、このフラックス塗布ヒューズエレメントを一端開口の絶縁ケ−ス４、例えばセラミックスケ−スで包囲し、この絶縁ケ−ス４の開口をエポキシ樹脂等の封止剤５で封止してある。
【００１８】
図４は基板タイプを示し、絶縁基板４、例えばセラミックス基板上に一対の膜電極１，１を導電ペ−スト（例えば銀ペ−スト）の印刷焼付けにより形成し、各電極１にリ−ド導体１１を溶接等により接続し、電極１，１間にヒューズエレメント２を溶接により接合し、ヒューズエレメント２にフラックス３を塗布し、このフラックス塗布ヒューズエレメントを封止剤５例えばエポキシ樹脂で被覆してある。
【００１９】
図５は樹脂ディツピングタイプラジアル型を示し、並行リ−ド導体１，１の先端部間にヒューズエレメント２を溶接により接合し、ヒューズエレメント２にフラックス３を塗布し、このフラックス塗布ヒューズエレメントを樹脂液ディッピングにより絶縁封止剤例えばエポキシ樹脂５で封止してある。
【００２０】
また、通電式発熱体付きヒューズ、例えば、基板タイプの合金型温度ヒューズの絶縁基板に抵抗体（膜抵抗）を付設し、機器の異常時、抵抗体を通電発熱させ、その発生熱で低融点可溶合金片を溶断させる抵抗付きの基板型ヒューズの形式で実施することもできる。
【００２１】
上記のフラックスには、通常、融点がヒューズエレメントの融点よりも低いものが使用され、例えば、ロジン９０〜６０質量部、ステアリン酸１０〜４０質量部、活性剤０〜３質量部を使用できる。この場合、ロジンには、天然ロジン、変性ロジン（例えば、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン）またはこれらの精製ロジンを使用でき、活性剤には、ジエチルアミンの塩酸塩や臭化水素酸塩等を使用できる。
【００２２】
【実施例】
以下の実施例及び比較例の作動温度の測定においては、試料形状を基板型、試料数を５０箇とし、０．１アンペアの電流を通電しつつ、昇温速度１℃／分のオイルバスに浸漬し、溶断による通電遮断時のオイル温度を測定した。
また、自己発熱の影響の有無については、試料数を５０箇とし、通常の定格電流（２〜３Ａ）のもとで判断した。
更に、ヒートサイクルに対するヒューズエレメントの抵抗値変化の有無ついては、試料数を５０箇とし、３０分間１２０℃加熱、３０分間−４０℃冷却を１サイクルとするヒートサイクル試験を５００サイクル行なったのちの抵抗値変化を測定して判断した。
【００２３】
〔実施例１〕
Ｉｎ９９％、Ａｕ１％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、１８μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、小型の基板型温度ヒューズを作製した。フラックスには、ロジン８０質量部，ステアリン酸２０質量部，ジエチルアミン臭化水素酸塩１質量部の組成物を使用し、被覆材には、常温硬化型のエポキシ樹脂を使用した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５６℃±２℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められず、安定な耐熱性を示した。
なお、Ｉｎ１００質量部に対し、Ａｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５３℃±５℃におさめ得ることを確認した。
【００２４】
〔実施例２〕
Ｉｎ９５％、Ｂｉ５％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。この線の比抵抗を測定したところ、２７μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１４０℃±３℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ１００質量部に対し、Ｂｉ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１４１℃±５℃におさめ得ることを確認した。
【００２５】
〔実施例３〕
Ｉｎ９８％、Ｃｕ２％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。この線の比抵抗を測定したところ、１９μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５６℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ１００質量部に対し、Ｃｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５７℃±３℃におさめ得ることを確認した。
【００２６】
〔実施例４〕
Ｉｎ９７．８％、Ｎｉ０．２％、Ｃｕ２％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、１９μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５６℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ１００質量部に対し、ＮｉとＣｕとの合計０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５６℃±３℃におさめ得ることを確認した。
【００２７】
〔実施例５〕
Ｉｎ９７．８％、Ｐｄ０．２％、Ｃｕ２％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、２１μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５６℃±２℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ１００質量部に対し、ＰｄとＣｕとの合計０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５６℃±３℃におさめ得ることを確認した。
【００２８】
〔実施例６〕
Ｉｎ９５％、Ａｇ３％、Ｃｕ２％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、１７μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１４５℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９０〜９９．９％、Ａｇ０．１〜１０％の１００質量部に対し、Ｃｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１４５℃±３℃におさめ得ることを確認した。
【００２９】
〔実施例７〕
Ｉｎ９６％、Ａｇ３％、Ａｕ１％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、１７μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１４５℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９０〜９９．９％、Ａｇ０．１〜１０％の１００質量部に対し、Ａｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１４３℃±６℃におさめ得ることを確認した。
【００３０】
〔実施例８〕
Ｉｎ９２％、Ａｇ３％、Ｂｉ５％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、２４μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１４０℃±２℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９０〜９９．９％、Ａｇ０．１〜１０％の１００質量部に対し、Ｂｉ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１４０℃±５℃におさめ得ることを確認した。
【００３１】
〔実施例９〕
Ｉｎ９７％、Ｓｂ１％、Ｃｕ２％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、２０μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５５℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９５〜９９．９％、Ｓｂ０．１〜５％の１００質量部に対し、Ｃｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５５℃±２℃におさめ得ることを確認した。
【００３２】
〔実施例１０〕
Ｉｎ９８％、Ｓｂ１％、Ａｕ１％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、２０μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１５５℃±１℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９５〜９９．９％、Ｓｂ０．１〜５％の１００質量部に対し、Ａｕ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１５３℃±５℃におさめ得ることを確認した。
【００３３】
〔実施例１１〕
Ｉｎ９４％、Ｓｂ１％、Ｂｉ５％の合金組成の母材を線引きして直径３００μｍφの線に加工した。１ダイスについての引落率を６．５％とし、線引き速度を４５ｍ／ｍｉｎとしたが、断線は皆無であった。
この線の比抵抗を測定したところ、２７μΩ・ｃｍであった。
この線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様に基板型温度ヒューズを作製した。
この実施例品について、作動温度を測定したところ、１４０℃±３℃の範囲内であった。
また、通常の定格電流のもとで、自己発熱の影響の無いことを確認した。
更に、ヒートサイクルによるヒューズエレメントの問題となるような抵抗値変化は認められなかった。
なお、Ｉｎ９５〜９９．９％、Ｓｂ０．１〜５％の１００質量部に対し、Ｂｉ０．０１〜７質量部の範囲内であれば、上記の細線線引き性、低比抵抗性、耐熱安定性を満足に達成でき、作動温度を１４０℃±５℃におさめ得ることを確認した。
【００３４】
〔比較例１〕
〔比較例１〕
Ｉｎ１００％の合金組成の母材を使用し、実施例と同様にして直径３００μｍφへの線引きを試みたが、断線が多発した。そこで、１ダイスについての引落率を５．０％として線引き率を下げ、線引き速度を２０ｍ／ｍｉｎにして線引き速度を低速にすることにより加工歪軽減のもとで線引きを試みたが、多数断線が発生し、加工できなかった。
このように、線引きによる細線加工が実質上不可であるために、回転ドラム式紡糸法により直径３００μｍφの細線を得た。
この細線の比抵抗を測定したところ、２０μΩ・ｃｍであった。
この細線を長さ４ｍｍに切断してヒューズエレメントとし、実施例１と同様にして基板型温度ヒューズを作製し、作動温度を測定したところ、融点（１５７℃）を大きく越えても作動しないものが多数認められた。
この理由は、回転ドラム式紡糸法のために、ヒューズエレメントの表面に厚い酸化皮膜の鞘が形成され、鞘内部の合金が溶融されても鞘が溶融されずに分断に至らないためと推定される。
【００３５】
〔比較例２〕
比較例１に対し、母材にＩｎ９７％、Ａｇ３％の合金組成を使用したが、直径３００μｍφの線引きは依然として困難であり、回転ドラム紡糸法によらざるを得ず、比較例１と同様の結果になってしまつた。
【００３６】
〔比較例３〕
比較例１に対し、母材にＩｎ９９％、Ｓｂ１％の合金組成を使用したが、直径３００μｍφの線引きは依然として困難であり、回転ドラム紡糸法によらざるを得ず、比較例１と同様の結果になってしまつた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係る合金型温度ヒューズにおいては、Ｉｎを主成分とし、０．０１〜７％の比較的少量の範囲で添加したＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ等とＩｎとの金属間化合物による結晶間すべり防止効果（くさび効果）のために優れた耐熱安定性を保証でき、かつ３００μｍφという細線への線引きを可能としたヒューズエレメントを使用しており、これらの点とＩｎを主成分とする合金の低比抵抗、融点特性と相俟って、作動温度１３５℃〜１６０℃の環境保全性、作動精度、耐熱安定性に優れた小型の合金型温度ヒューズを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る合金型温度ヒューズの一例を示す図面である。
【図２】 本発明に係る合金型温度ヒューズの上記とは別の例を示す図面である。
【図３】 本発明に係る合金型温度ヒューズの上記とは別の例を示す図面である。
【図４】 本発明に係る合金型温度ヒューズの上記とは別の例を示す図面である。
【図５】 本発明に係る合金型温度ヒューズの上記とは別の例を示す図面である。
【符号の説明】
１ リード導体または電極
２ ヒューズエレメント
３ フラックス
４ 絶縁体
５ 封止剤
Claims (4)
- 低融点可溶合金をヒューズエレメントとする温度ヒューズにおいて、低融点可溶合金の合金組成が、Ｉｎの１００質量部に、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種が合計０．０１〜７質量部添加され、残部が不可避的不純物からなることを特徴とする合金型温度ヒューズ。
- 低融点可溶合金をヒューズエレメントとする温度ヒューズにおいて、低融点可溶合金の合金組成が、Ｉｎ９０〜９９．９％、Ａｇ０．１〜１０％の１００質量部に、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種が合計０．０１〜７質量部添加され、残部が不可避的不純物からなることを特徴とする合金型温度ヒューズ。
- 低融点可溶合金をヒューズエレメントとする温度ヒューズにおいて、低融点可溶合金の合金組成が、Ｉｎ９５〜９９．９％、Ｓｂ０．１〜５％の１００質量部に、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄから選ばれた少なくとも一種が合計０．０１〜７質量部添加され、残部が不可避的不純物からなることを特徴とする合金型温度ヒューズ。
- 作動温度が１３５℃〜１６０℃である請求項１〜３何れか記載の合金型温度ヒューズ。
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