JP2004063428A

JP2004063428A - Thermal fuse cable

Info

Publication number: JP2004063428A
Application number: JP2002224212A
Authority: JP
Inventors: Shogo Miyata; 宮田　省吾; Nobutoshi Masui; 益井　宣年
Original assignee: Nissei Electric Co Ltd
Current assignee: Nissei Electric Co Ltd
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP4360783B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuse cable having superior operation sensitivity for surely detecting the abnormality even when the flux is not incorporated, and improved in its handling with a simple structure. <P>SOLUTION: A metallic wire 2 meltable at a specific temperature lower than a melting point of a core material is laterally wound around a non-elastic core material 1, and further the metallic wire 2 is coated with a cylindrical member composed of a contractible linear organic insulating member 5 thermally contracted at a temperature near a melting point of the metallic wire 2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度ヒューズケーブルに関し、さらに詳しくは、各種加熱装置、特に家庭で使用される給湯器内の燃焼室周辺に巻付け、該給湯器が一部でも異常加熱した場合、該異常加熱を検知可能とした線状の温度ヒューズケーブルに関する。
【０００２】
【従来技術】
本出願人は先に、線状の温度ヒューズケーブル（以下、“ヒューズケーブル”と略記する）として、非弾性芯材の周りに、所定の温度で溶融する金属線が横巻きされてなるコア線が、ガラス編組スリーブの外周にシリコーンゴムを押出被覆した保護チューブ内へ挿通された構造のものを提案した。（特開２０００−２３１８６６号公報参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなヒューズケーブルにおいては、通常溶融する金属線には溶断を容易にするためのフラックスが内蔵されている。ところが、該ヒューズケーブルが機器に取付られた状態で長期間に亘って連続加熱された場合あるいは高温で長期間保存された場合にはフラックスが蒸発してしまい、金属線が所定の温度に加熱されても溶断しなくなることが判明した。
【０００４】
本発明の課題は、上記の問題を解消し、フラックスが内蔵されていない場合でさえ、異常を確実に検知する所謂作動感度に優れ、しかも構造が簡便で取り回しの改善されたヒューズケーブルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決すべく検討を重ねた結果、金属線の溶融温度付近で熱収縮するような収縮性線状有機絶縁体からなる筒状絶縁被覆層を介在させるとき、該金属線が確実に溶断することを究明した。
【０００６】
かくして、本発明によれば、非弾性芯材の周りに、該芯材の溶融温度より低い、所定の温度で溶融する金属線を横巻きし、さらに、該金属線の溶融温度付近で熱収縮する収縮性線状有機絶縁体からなる筒状体を被覆して形成されたコア線を含むことを特徴とするヒューズケーブルが提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、上記の収縮性線状有機絶縁体の筒状体として編組を採用した場合を例にとり、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のヒューズケーブルの一例を示す一部破断側面図である。
図２は、図１の横断面図である。
図３は、本発明のヒューズケーブルにおいて、加熱初期の状態を示す上方向からの写真である。
図４は、本発明のヒューズケーブルにおいて、所定の温度で溶融する金属線が編組（筒状体）の隙間からしみ出て、小球状体（白抜きの黒い斑点状のもの）となっている状態を示す上方向からの写真である。
図５は、本発明のヒューズケーブルにおいて、所定の温度で溶融する金属線が溶断された状態を示す上方向からの写真である。
図６は、従来のヒューズケーブルの一部破断側面図である。
図７は、従来（図６）のヒューズケーブルにおいて、所定の温度で溶融する金属線の溶断状態を示す写真である。
図１〜図２において、（１）は非弾性芯材、（２）は該非弾性芯材の溶融温度よりも低い、所定の温度で溶融する金属線（以下、“金属線”と略記する）、（３）はガラス編組スリーブ、（４）はシリコーンゴム押出体、（５）は収縮性線状有機絶縁体からなる編組（以下、“筒状絶縁体”と称することがある）である。ここで、非弾性芯材（１）の周りには金属線（２）が横巻きされ、さらにその周りが編組状態の絶縁体（５）で被覆されてコア線（６）が形成され他方、ガラス編組スリーブ（３）とその外周に押出被覆されたシリコーンゴム押出体（４）とで保護チューブ（７）が形成されている。さらに、（Ｆ）はヒューズケーブル全体を示す。
上記の例で特徴的なことは、金属線（２）の作動感度を向上させるため、金属線（２）の所定温度での溶断を確実にする収縮性線状有機絶縁体からなる編組という筒状絶縁体（５）を介在させている点にある。
以下、図６に示す従来のヒューズケーブル（Ｆｃ）と比較しながら説明する。
図６に示す従来のヒューズケーブル（Ｆｃ）では、非弾性芯材（１）の周りに一定の間隔で横巻きされた金属線（２）は、外層のガラス編組スリーブ（３）の内壁面と密着しており、両者の間には金属線（２）の溶融物が移動するための空間が確保されていないばかりか、溶融した金属線（２）を分断するような対策も講じられていないため、ガラス編組スリーブ（３）の内壁面に溶融物の皮膜を形成する現象が発生する。したがって、このようなヒューズケーブル（Ｆｃ）には依然として導通状態が維持され、さらには抵抗値の上昇が無いことから、誤作動を惹起するに至る。
これに対して、本発明では、図１に示すように、金属線（２）の溶融温度付近で収縮する筒状絶縁体（５）を介在させたので、金属線（２）が溶融するのとほぼ同時に筒状絶縁体（５）である編組が断面方向（径方向）に熱収縮し、その収縮力が溶融した金属線（２）を押圧する方向に作用するので、溶融した金属線（２）は逃げ場が無くなり、最後には、その一部が編組の隙間から外側、すなわち、ガラス編組スリーブ（３）の内壁面側に突き抜けてしまう。この結果、金属線（２）が編組を境にして、何個所かで内側と外側とに分離（分断）されるとともに、編組を突き抜けた分、筒状絶縁体（５）である編組の内側に残った溶融金属線（２）の量が減少し、金属線（２）は何個所かで切断されることになる。この場合、筒状絶縁体（５）である編組は、実際にはその長さ方向および断面方向に併行的に収縮するが、その際、断面（径）方向の収縮率を上記の溶融した金属線（２）が編組を突き抜けるのに利用するのが本発明のポイントである。
さらに、本発明で、金属線（２）とガラス編組スリーブ（３）との間に筒状絶縁体（５）を介在させた付随的効果として、介在層が無い従来のヒューズケーブル（Ｆｃ）の場合あるいは、線状有機絶縁体を単に横巻とした場合と比較して、溶融した金属線（２）が移動するためのより広い空間が確保できるので、確実な溶断が実現可能となる。このことは、図３〜図５の写真に示すように、溶融前に線状であった金属線（２）が複数箇所で切断部を形成していることで実証されている。
以上のことから、金属線（２）の溶融に伴って筒状絶縁体の収縮力により金属線（２）を分離（分断）することで絶縁体（５）の溶断を確実にするために、金属線（２）の溶融温度付近で熱収縮する収縮性絶縁体を採用することが、本発明の重要なポイントになる。
この点、図６に示す従来のヒューズケーブル（Ｆｃ）では、図７の写真から分かるように、単独で存在する金属線（２）は多少変形するものの、本発明のように、収縮性筒状絶縁体である介在層を有していないので、溶融した金属線（２）を分離（分断）するような外力は何ら働かず、依然として細い線状あるいは平面状のままで導通状態が維持されてしまう。
本発明において、収縮性線状有機絶縁体としては、金属線（２）の溶融温度付近（ここでは、金属線（２）の溶融温度±４０℃程度を言う。）で収縮し易く、したがって、その融点が該溶融温度よりも高いようなものであればよい。そのなかでもとり分け、編組状態のポリアミド繊維やポリエステル繊維が好ましく用いられる。このとき、どのような熱特性の繊維を採用するかは、金属線（２）の溶融設定温度との関係で適宜決定される。例えば、該溶融設定温度が１８０℃〜２００℃である場合、融点がおよそ２１０℃のナイロン−６、融点がおよそ２６０℃のナイロン−６６ないし第三成分の共重合により融点を低下させたナイロン−６６、融点がおよそ２２８℃のポリブチレンテレフタレートないしは第三成分の共重合により融点を低下させたポリブチレンテレフタレート、融点がおよそ２６０℃のポリエチレンテレフタレートないしは第三成分の共重合により融点を低下させたポリエチレンテレフタレート、さらには融点がおよそ２６７℃のポリエチレンナフタレートないしは第三成分の共重合により融点を低下させたポリエチレンナフタレートなどの繊維が挙げられる。これらの中にあって、コストの面からはナイロン−６が特に好ましい。このような繊維は、マルチフィラメントヤーンないしは紡績糸等の線状集合体として供されるが、その要求特性は、前述のように、金属線（２）の溶融温度付近で収縮することである。この収縮性は、線状集合体を沸水１００℃で３０分間自由収縮させた際の収縮率が７％以上、好ましくは１０％以上２５％以下の状態を指す。そして、収縮性自体は、上記繊維の周知の延伸・熱処理工程で延伸倍率および／または熱処理条件の調整により、自由に変えることができる。
筒状絶縁体（５）の被覆を形成する方法としては、金属線（２）の溶融時の切断性の点で優れている編組や、編組と同程度の小孔の有るメッシュ状不織布、粗め織物や編物などによる筒状被覆が採用されるが、その中でも、取分け編組が好ましい。この編組の条件としては、打数が４〜１２であるのが適当であるが、特に打数８であることが望ましい。また、このときの素線（線状集合体）の外径は０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであることが望ましい。さらには、編組密度が３０％〜８０％の範囲であることが望ましい。なぜなら、編組密度が大きすぎると、隙間が小さくなり過ぎ編組の隙間から溶融した金属線を容易にしみ出させることが困難となり、金属線（２）の切断性に問題を生ずるからである。逆に、編組密度が小さすぎると、隙間が大きくなり過ぎ今度は溶融した金属線（２）を分離させることができなく、これまた、切断性に問題を生ずるからである。
以上に述べた絶縁体の筒状被覆に対して、前記した線状集合体のままでの横巻も考えられる。しかし、横巻きでは、巻きピッチによるが、ピッチが大き過ぎると、隣接する絶縁体（５）間の隙間も大き過ぎて、絶縁体（５）の収縮力が十分に溶融した金属線（２）に作用しないので、上述した編組の場合のように、溶融した金属線（２）を分離させることができず、金属線（２）を切断させるまでには至らない。逆にピッチが小さ過ぎる場合には、隣接する絶縁体（５）間に隙間が形成されないので、編組の場合のように、溶融した金属線（２）を分離させることができず、金属線（２）を切断させることはできない。まして、適性なピッチに設定したとしても、横巻では、隙間が連続しており、編組の場合のように、不連続な小孔が形成されないので、金属線（２）の溶融時の切断性の点で劣る。
次に、非弾性芯材（１）および金属線（２）について述べる。
前者については、金属線（２）の溶融温度を超える耐熱性を有した非弾性材料からなるものであればよい。形態的には、金属線（２）が溶融した際の溶融金属の吸収性を向上させる観点から、線状の繊維集合体が好ましい。また、該線状の繊維集合体を複数本撚り合わせて使用してもよい。繊維の種類としては、アラミド繊維、ガラス繊維、および炭素繊維等が挙げられ、特に加工性、入手性、および価格等からアラミド繊維が好ましい。
後者の金属線（２）としては、要求される所定の温度で溶融するものであって、低融点合金および半田線等の導電性を有するものから適宜採択出来るが、入手の容易さおよびコスト等を勘案すると、半田線が好ましく用いられる。また、本発明では、必ずしも必要ではないが、金属線（２）の溶融物の移動を容易にするため、表面または金属線内部にフラックス加工を施してもよい。フラックスとしては一般的に用いられている樹脂系フラックスでよい。金属線（２）の外径は、要求される特性により設定されるが、検知感度、空隙確保、加工性および設置時の取扱い易さ等を考慮すると、０．３〜２．０ｍｍ程度が好ましく、更に言えば０．６〜１．２ｍｍが特に好ましい。
これら金属線（２）と非弾性芯材（１）の外径の関係は、加工時の作業性向上の面から、芯材径≧金属線径とするのが好ましい。
この金属線（２）の横巻き間隔は、金属線（２）と芯材（１）間の外径および検知精度との関係から適宜変更できることは言うまでもないが、一般には金属線（２）の外径の５〜２５倍程度が好ましく、更に言えば１０〜２０倍が特に好ましい。その際、溶融感度を上げるため、またはヒューズケーブルの電気抵抗を下げるため、非弾性芯材（１）の周りには２本以上の金属線（２）を横巻きしてもよい。
以上、本発明のヒューズケーブル（Ｆ）のコア線（６）の基本構成について説明したが、このコア線（６）を保護するため、コア線（６）の外周にさらに保護チューブ（７）等の被覆層を設けてもよい。このとき、コア線（６）と保護チューブ（７）の内周面との間には、後述するような空間が設けられる。
保護チューブ（７）としては、ガラス編組スリーブ（３）の外周面にシリコーンゴム（４）を押出被覆したものを用いるのが好ましい。これにより、保護チューブ（７）は優れた耐熱性、柔軟性および成型性を呈するのみならず、金属線（２）が溶融した際、溶融物の飛散を防止すると共に、曲げ半径が小さな場合においても保護チューブ（７）の折れを防止し、コア線（６）と保護チューブ（７）の間の空間を確保することができる。また、このような保護チューブ（７）にあっては、ガラス編組スリーブ（３）とシリコーンゴム（４）とが一体化しているため、熱伝導性が良く、ヒューズケーブル（Ｆ）としての熱応答性をも高めることが出来る。
保護チューブ（７）の内径は、コア線（６）を容易に挿入でき、しかも金属線（２）の溶融物が流れ込めるだけの空隙が確保されるように設定される。一般には、空隙の断面積が金属線（２）断面積と同等以上とすればよいが、配線や作業性の面からは、保護チューブ（７）の内径が、コア線（６）の外径の１．１〜１．５倍程度が好ましい。
さらに、保護チューブ（７）の外層に該チューブ保護強化のため、柔軟性を阻害しない範囲でシリコーンワニス処理したガラス編組層を設けてもよい。
【０００８】
以下に、本発明のヒューズケーブル（Ｆ）の具体例を示す。
（１）　コア線（６）の作成
先ず、外径０．２５ｍｍ、長さ１ｍで太さが１０００デニールのアラミド繊維束（「ケブラー」商標名）を３本撚り合わせて、外形が０．６ｍｍの非弾性芯材（１）を形成した。次いで、この非弾性芯材（１）の外周に、金属線（２）としてＪＩＳ−Ｚ−３２８２−１９８６に規定される外径０．６ｍｍのＳｎ−Ｐｂ系Ｓｎ６３Ｐｂ半田線（フラックス無）を９ｍｍ間隔で横巻きした。
さらに、該横巻きされた金属線（２）の外周に、筒状絶縁体（５）として、２５０デニールのナイロン−６糸を２４本束ねたもの（外径：０．１６ｍｍ）を、打数８本、持数１の編組条件にて編組して得た編組チューブを被覆して、外径が２．１２ｍｍのコア線（６）を作成した。
（２）　保護チューブ（７）の作成
内径が３．０ｍｍのガラス編組スリーブ（３）の外周に、肉厚０．６ｍｍのシリコーンゴム（４）を押出被覆し、外径が４．７ｍｍのシリコーンゴム被覆ガラス編組保護チューブ（７）を成型した。なお、上記ガラス編組スリーブ（３）の内径３．０ｍｍは、コア線（６）の外径の１．４２倍に相当する。
（３）　ヒューズケーブル（Ｆ）の完成
上記の保護チューブ（７）に、（１）で得たコア線（６）を挿入して、本発明のヒューズケーブル（Ｆ）を形成した。
【０００９】
このヒューズケーブル（Ｆ）を３本（サンプル１〜３）用意し、夫々を直線状態に保持し、その両端よりリード線を介して、検知回路（図示せず。）に接続した。
該ヒューズケーブル（Ｆ）にて、回路内にＤＣ５Ｖ、５ｍＡの負荷を加えた状態で、その中央部分を２５０℃に加熱して、断線までの時間の測定及び溶断後の再接触の有無を確認した。
また、該ヒューズケーブル（Ｆ）を２本（サンプル４〜５）用意し、それぞれを直径２０ｍｍの筒（材質：アルミニウム）に巻き付けた状態で、上記と同一の条件にて試験を行い、保護チューブ（７）の曲げ特性を調べた。
結果を表１と図３〜図５に示す。
【００１０】
【表１】

【００１１】
表１に示した結果から、本発明のヒューズケーブル（Ｆ）では溶断までの時間が極めて安定していることが判る。また、図５の写真からも明らかなように、ハンダ線溶断後の再接触もまったく見受けられなかった。
さらに、サンプル４〜５のそれぞれを筒に巻き付ける際にも、保護チューブ（７）に折れ発生は認められなかった。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、異常加熱により金属線（２）が溶融した場合、介在する筒状絶縁体（５）の断面（径）方向に沿う収縮力が金属線（２）に作用する事により、金属線（２）の導通状態が複数箇所で遮断されるので、金属線の溶断を確実に検知することができる。
さらに、本発明によれば、コア線（６）の保護チューブ（７）への挿入時にも該線の引っかかりがないので、挿入作業が容易になる。しかも、得られるヒューズケーブルは、非弾性芯材（１）に金属線（２）を横巻きした従来タイプのものに編組した線状有機絶縁体を被覆しただけの簡素な構造のコア線（６）を保護チューブ（７）に挿入した構造であるため、部品点数が少なく且つ工程も簡便であるため、大幅なコストダウンが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の温度ヒューズケーブルの一例を示す一部破断側面図である。
【図２】本発明の温度ヒューズケーブルの一例を示す横断面図である。
【図３】本発明のヒューズケーブルにおいて、加熱初期の状態を示す上方向からの写真である。
【図４】本発明のヒューズケーブルにおいて、所定の温度で溶融する金属線が編組（筒状体）の隙間からしみ出て、小球状体となっている状態を示す上方向からの写真である。
【図５】本発明のヒューズケーブルにおいて、所定の温度で溶融する金属線が溶断された状態を示す上方向からの写真である。
【図６】従来の温度ヒューズケーブルの一例を示す一部破断側面図である。
【図７】図７は、従来（図６）の温度ヒューズケーブルにおいて、所定の温度で溶融する金属線の溶断状態を示す写真である。
【符号の説明】
１　　非弾性芯材
２　　金属線
３　　　　　ガラス編組スリーブ
４　　シリコーンゴム
５　　　　　収縮性線状有機絶縁体からなる筒状被覆層
６　　　　　コア線
７　　　保護チューブ
Ｆ　　　本発明の温度ヒューズケーブル
Ｆｃ　従来の温度ヒューズケーブル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermal fuse cable, and more specifically, wraps around various combustion devices, particularly around a combustion chamber in a water heater used at home. The present invention relates to a detectable linear thermal fuse cable.
[0002]
[Prior art]
The present applicant has previously described a core thermal wire as a linear thermal fuse cable (hereinafter abbreviated as “fuse cable”) in which a metal wire that melts at a predetermined temperature is horizontally wound around an inelastic core material. Proposed a structure in which the outer periphery of a glass braided sleeve was inserted into a protective tube in which silicone rubber was extrusion-coated. (See JP-A-2000-231866)
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a fuse cable, the metal wire that normally melts has a built-in flux for facilitating fusing. However, when the fuse cable is continuously heated for a long period of time while being attached to the device, or when stored at a high temperature for a long period of time, the flux evaporates, and the metal wire is heated to a predetermined temperature. It turned out that it did not melt.
[0004]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a fuse cable which has excellent so-called operation sensitivity for reliably detecting an abnormality even when no flux is built-in, has a simple structure, and has improved handling. It is in.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, as a result of repeated studies to solve the above problems, as a result of interposing a tubular insulating coating layer made of a contractible linear organic insulator that thermally contracts near the melting temperature of the metal wire, Has been found to melt reliably.
[0006]
Thus, according to the present invention, a metal wire that melts at a predetermined temperature lower than the melting temperature of the core material is horizontally wound around the inelastic core material, and further heat shrinks around the melting temperature of the metal wire. The present invention provides a fuse cable including a core wire formed by covering a tubular body made of a contractible linear organic insulator.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example a case where a braid is employed as the tubular body of the above-mentioned shrinkable linear organic insulator.
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing an example of the fuse cable of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
FIG. 3 is a photograph from the upper side showing the initial state of heating in the fuse cable of the present invention.
FIG. 4 shows that in the fuse cable of the present invention, a metal wire that melts at a predetermined temperature exudes from a gap in a braid (cylindrical body) to form a small spherical body (white spots having black spots). It is a photograph from the upper direction which shows a state.
FIG. 5 is a photograph from above showing a state in which a metal wire that melts at a predetermined temperature is blown in the fuse cable of the present invention.
FIG. 6 is a partially cutaway side view of a conventional fuse cable.
FIG. 7 is a photograph showing a blown state of a metal wire that melts at a predetermined temperature in a conventional (FIG. 6) fuse cable.
1 and 2, (1) is an inelastic core material, and (2) is a metal wire that melts at a predetermined temperature lower than the melting temperature of the inelastic core material (hereinafter, abbreviated as “metal wire”). , (3) is a glass braided sleeve, (4) is a silicone rubber extruded body, and (5) is a braid made of a shrinkable linear organic insulator (hereinafter sometimes referred to as a “cylindrical insulator”). Here, a metal wire (2) is horizontally wound around the inelastic core material (1), and the periphery thereof is covered with a braided insulator (5) to form a core wire (6). A protective tube (7) is formed by a glass braided sleeve (3) and a silicone rubber extruded body (4) whose outer periphery is extrusion-coated. (F) shows the entire fuse cable.
What is characteristic in the above example is that, in order to improve the operating sensitivity of the metal wire (2), a braided tube made of a shrinkable linear organic insulator that ensures that the metal wire (2) melts at a predetermined temperature. The point is that the insulator (5) is interposed.
Hereinafter, description will be made in comparison with the conventional fuse cable (Fc) shown in FIG.
In the conventional fuse cable (Fc) shown in FIG. 6, the metal wire (2) horizontally wound around the inelastic core material (1) at regular intervals is connected to the inner wall surface of the outer glass braided sleeve (3). They are in close contact with each other, and there is no space between them to allow the melt of the metal wire (2) to move, and no measures have been taken to cut the molten metal wire (2). Therefore, a phenomenon occurs in which a film of the molten material is formed on the inner wall surface of the glass braided sleeve (3). Therefore, such a fuse cable (Fc) is still maintained in a conductive state, and further, since there is no increase in the resistance value, a malfunction is caused.
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 1, the metal wire (2) melts because the cylindrical insulator (5) that contracts near the melting temperature of the metal wire (2) is interposed. Almost at the same time, the braid that is the cylindrical insulator (5) thermally shrinks in the cross-sectional direction (radial direction), and the shrinking force acts in the direction of pressing the molten metal wire (2), so that the molten metal wire ( In the case of 2), there is no escape area, and finally, a part thereof penetrates outside from the gap of the braid, that is, the inner wall surface side of the glass braided sleeve (3). As a result, the metal wire (2) is separated (divided) into an inner part and an outer part at several places with the braid as a boundary, and the inner part of the braid which is the cylindrical insulator (5) is penetrated through the braid. The amount of the molten metal wire (2) remaining in the metal wire (2) is reduced, and the metal wire (2) is cut at several places. In this case, the braid that is the tubular insulator (5) actually shrinks in parallel in the length direction and the cross-sectional direction, and at this time, the shrinkage in the cross-sectional (radial) direction is reduced by the above-described molten metal. It is the point of the present invention that the line (2) is used to penetrate the braid.
Further, in the present invention, as an additional effect of interposing the cylindrical insulator (5) between the metal wire (2) and the glass braided sleeve (3), the conventional fuse cable (Fc) having no intervening layer is provided. In comparison with the case where the linear organic insulator is simply wound horizontally, a wider space for the molten metal wire (2) to move can be secured, so that reliable fusing can be realized. This is demonstrated by the fact that the metal wire (2), which was linear before melting, forms cuts at a plurality of locations, as shown in the photographs of FIGS.
From the above, in order to separate (divide) the metal wire (2) by the contraction force of the cylindrical insulator with the melting of the metal wire (2), it is necessary to ensure that the insulator (5) is blown. It is an important point of the present invention to employ a shrinkable insulator that thermally shrinks near the melting temperature of the metal wire (2).
In this regard, in the conventional fuse cable (Fc) shown in FIG. 6, as can be seen from the photograph of FIG. 7, the metal wire (2) that exists alone is slightly deformed. Since there is no intervening layer which is an insulator, there is no external force acting to separate (cut) the molten metal wire (2), and the conductive state is maintained with the thin wire or flat shape still being maintained. I will.
In the present invention, the shrinkable linear organic insulator easily shrinks around the melting temperature of the metal wire (2) (here, the melting temperature of the metal wire (2) ± 40 ° C. or so). What is necessary is just to have the melting point higher than the melting temperature. Among them, a braided polyamide fiber or polyester fiber is preferably used. At this time, what kind of fiber having thermal characteristics is adopted is appropriately determined in relation to the melting temperature of the metal wire (2). For example, when the set melting temperature is 180 ° C. to 200 ° C., nylon-6 having a melting point of about 210 ° C., nylon-66 having a melting point of about 260 ° C., or nylon having a melting point lowered by copolymerization of a third component. 66, polybutylene terephthalate having a melting point of about 228 ° C. or polybutylene terephthalate having a melting point lowered by copolymerization of a third component, polyethylene terephthalate having a melting point of about 260 ° C. or polyethylene having a melting point lowered by copolymerization of a third component Fibers such as terephthalate and polyethylene naphthalate having a melting point of about 267 ° C. or polyethylene naphthalate whose melting point has been lowered by copolymerization of a third component can be mentioned. Among these, nylon-6 is particularly preferred from the viewpoint of cost. Such a fiber is provided as a linear aggregate such as a multifilament yarn or a spun yarn, and its required characteristic is that it shrinks near the melting temperature of the metal wire (2) as described above. This shrinkage refers to a state in which the linear assembly has a shrinkage of 7% or more, preferably 10% or more and 25% or less when freely shrunk at 100 ° C. in boiling water for 30 minutes. The shrinkage itself can be freely changed by adjusting the draw ratio and / or the heat treatment conditions in the well-known drawing and heat treatment step of the fiber.
As a method of forming the coating of the tubular insulator (5), there are a braid which is excellent in the cutting property at the time of melting of the metal wire (2), a mesh-like nonwoven fabric having pores equivalent to the braid, and a coarse. A tubular covering such as a woven or knitted fabric is employed, and among them, a braided braid is particularly preferred. As the conditions for this braid, it is appropriate that the number of hits is 4 to 12, but it is particularly preferable that the number of hits is 8. Further, the outer diameter of the element wire (linear assembly) at this time is desirably 0.1 mm to 0.3 mm. Furthermore, it is desirable that the braid density is in the range of 30% to 80%. This is because, if the braid density is too high, the gap becomes too small and it becomes difficult to easily extrude the molten metal wire from the gap in the braid, which causes a problem in the cutability of the metal wire (2). On the other hand, if the braid density is too small, the gap becomes too large and the molten metal wire (2) cannot be separated this time, which also causes a problem in cutability.
It is also conceivable that the above-mentioned linear assembly is horizontally wound with respect to the tubular covering of the insulator described above. However, in the case of the horizontal winding, depending on the winding pitch, if the pitch is too large, the gap between the adjacent insulators (5) is too large, and the shrinkage force of the insulator (5) is sufficiently melted into the metal wire (2). Therefore, as in the case of the above-described braid, the molten metal wire (2) cannot be separated, and the metal wire (2) cannot be cut. Conversely, if the pitch is too small, no gap is formed between the adjacent insulators (5), so that the molten metal wire (2) cannot be separated as in the case of the braid, and the metal wire ( 2) cannot be cut. Even when the pitch is set to an appropriate value, the gap is continuous in the horizontal winding and discontinuous small holes are not formed as in the case of a braid. Inferior in point.
Next, the inelastic core material (1) and the metal wire (2) will be described.
The former may be made of an inelastic material having heat resistance exceeding the melting temperature of the metal wire (2). From the viewpoint of improving the absorptivity of the molten metal when the metal wire (2) is melted, a linear fiber aggregate is preferable. Further, a plurality of the linear fiber aggregates may be used by twisting. Examples of the type of fiber include aramid fiber, glass fiber, carbon fiber, and the like. Aramid fiber is particularly preferable from the viewpoint of processability, availability, price, and the like.
The latter metal wire (2) is a material that melts at a required predetermined temperature and can be appropriately selected from conductive materials such as low melting point alloys and solder wires. In consideration of the above, a solder wire is preferably used. Further, in the present invention, although it is not always necessary, a flux process may be applied to the surface or the inside of the metal wire to facilitate the movement of the melt of the metal wire (2). The flux may be a generally used resin-based flux. The outer diameter of the metal wire (2) is set according to the required characteristics, but is preferably about 0.3 to 2.0 mm in consideration of detection sensitivity, securing a gap, workability, and ease of handling at the time of installation. In particular, 0.6 to 1.2 mm is particularly preferable.
The relationship between the outer diameter of the metal wire (2) and the outer diameter of the inelastic core material (1) is preferably such that the core material diameter ≧ the metal wire diameter from the viewpoint of improving workability during processing.
Needless to say, the horizontal winding interval of the metal wire (2) can be changed as appropriate from the relationship between the outer diameter between the metal wire (2) and the core material (1) and the detection accuracy. It is preferably about 5 to 25 times the outer diameter, more preferably 10 to 20 times the outer diameter. At this time, two or more metal wires (2) may be horizontally wound around the inelastic core material (1) in order to increase the melting sensitivity or reduce the electric resistance of the fuse cable.
The basic configuration of the core wire (6) of the fuse cable (F) of the present invention has been described above. In order to protect the core wire (6), a protective tube (7) and the like are further provided on the outer periphery of the core wire (6). May be provided. At this time, a space as described later is provided between the core wire (6) and the inner peripheral surface of the protection tube (7).
As the protective tube (7), it is preferable to use a glass braided sleeve (3) having an outer peripheral surface extruded with a silicone rubber (4). Thereby, the protective tube (7) not only exhibits excellent heat resistance, flexibility and moldability, but also prevents the molten material from scattering when the metal wire (2) is melted and has a small bending radius. Also, the protection tube (7) can be prevented from breaking, and a space between the core wire (6) and the protection tube (7) can be secured. Further, in such a protective tube (7), since the glass braided sleeve (3) and the silicone rubber (4) are integrated, the thermal conductivity is good and the thermal response as the fuse cable (F) is good. Sex can be enhanced.
The inner diameter of the protective tube (7) is set so that the core wire (6) can be easily inserted, and a gap enough to allow the molten material of the metal wire (2) to flow in is secured. Generally, the cross-sectional area of the air gap may be equal to or larger than the cross-sectional area of the metal wire (2), but from the viewpoint of wiring and workability, the inner diameter of the protective tube (7) is equal to the outer diameter of the core wire (6). It is preferably about 1.1 to 1.5 times.
Further, a glass braided layer treated with a silicone varnish may be provided on the outer layer of the protective tube (7) in order to enhance the protection of the tube.
[0008]
Hereinafter, specific examples of the fuse cable (F) of the present invention will be described.
(1) Preparation of core wire (6) First, three aramid fiber bundles (“Kevlar” (trade name)) having an outer diameter of 0.25 mm, a length of 1 m, and a thickness of 1000 deniers were twisted to form an outer shape of 0.6 mm. The inelastic core material (1) was formed. Next, a Sn-Pb-based Sn63Pb solder wire (with no flux) having an outer diameter of 0.6 mm specified by JIS-Z-3282-1986 as a metal wire (2) having a thickness of 9 mm is provided on the outer periphery of the inelastic core material (1). It was wound horizontally at intervals.
Further, a bundle of 24 pieces of 250 denier nylon-6 yarns (outer diameter: 0.16 mm) as a cylindrical insulator (5) was wound around the outer periphery of the horizontally wound metal wire (2) by 8 strokes. A core wire (6) having an outer diameter of 2.12 mm was formed by coating the braided tube obtained by braiding under the braiding conditions of the holding number of 1.
(2) Preparation of protective tube (7) The outer periphery of a glass braided sleeve (3) having an inner diameter of 3.0 mm is extrusion-coated with a silicone rubber (4) having a thickness of 0.6 mm, and a silicone having an outer diameter of 4.7 mm. A rubber-coated glass braided protective tube (7) was molded. The inner diameter of the glass braided sleeve (3) is 3.0 mm, which is 1.42 times the outer diameter of the core wire (6).
(3) Completion of Fuse Cable (F) The core wire (6) obtained in (1) was inserted into the protective tube (7) to form a fuse cable (F) of the present invention.
[0009]
Three fuse cables (F) (samples 1 to 3) were prepared, each was held in a linear state, and connected to a detection circuit (not shown) from both ends via lead wires.
While applying a load of 5 V DC and 5 mA to the circuit with the fuse cable (F), the central portion is heated to 250 ° C. to measure the time until disconnection and to confirm the presence or absence of re-contact after fusing. did.
In addition, two fuse cables (F) (samples 4 to 5) were prepared, each of which was wound around a tube (material: aluminum) having a diameter of 20 mm, and a test was performed under the same conditions as described above. The bending characteristics of (7) were examined.
The results are shown in Table 1 and FIGS.
[0010]
[Table 1]

[0011]
From the results shown in Table 1, it can be seen that the fuse cable (F) of the present invention has a very stable time until fusing. Further, as is clear from the photograph of FIG. 5, no re-contact was observed after the solder wire was blown.
Further, when each of Samples 4 and 5 was wound around a cylinder, no break was observed in the protective tube (7).
[0012]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the metal wire (2) is melted by abnormal heating, a contraction force along the cross-sectional (radial) direction of the intervening cylindrical insulator (5) acts on the metal wire (2), Since the conduction state of the metal wire (2) is interrupted at a plurality of locations, it is possible to reliably detect the fusing of the metal wire.
Furthermore, according to the present invention, even when the core wire (6) is inserted into the protective tube (7), the wire is not caught, so that the insertion operation is facilitated. Moreover, the obtained fuse cable has a simple structure in which a core wire (6) is formed by simply coating a linear organic insulator braided on a conventional type in which a metal wire (2) is horizontally wound around an inelastic core material (1). ) Is inserted into the protective tube (7), so that the number of parts is small and the process is simple, so that significant cost reduction is realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing an example of a thermal fuse cable of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing one example of the thermal fuse cable of the present invention.
FIG. 3 is a photograph from above showing a state of an initial stage of heating in the fuse cable of the present invention.
FIG. 4 is a photograph from the upper side showing a state in which a metal wire that melts at a predetermined temperature in a fuse cable according to the present invention exudes from a gap in a braid (cylindrical body) to be a small spherical body. .
FIG. 5 is a photograph from above showing a state in which a metal wire that melts at a predetermined temperature is blown in the fuse cable of the present invention.
FIG. 6 is a partially cutaway side view showing an example of a conventional thermal fuse cable.
FIG. 7 is a photograph showing a blown state of a metal wire that melts at a predetermined temperature in a conventional (FIG. 6) thermal fuse cable.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inelastic core material 2 Metal wire 3 Glass braided sleeve 4 Silicone rubber 5 Cylindrical coating layer 6 made of a contractible linear organic insulator 6 Core wire 7 Protective tube F Thermal fuse cable Fc of the present invention Conventional thermal fuse cable

Claims

A metal wire that melts at a predetermined temperature lower than the melting temperature of the core material is wound around the inelastic core material, and further, a contractible linear organic insulator that thermally shrinks near the melting temperature of the metal wire. A thermal fuse cable comprising a core wire formed by covering a cylindrical body made of:

The thermal fuse cable according to claim 1, wherein the shrinkable linear organic insulator is a polyamide fiber or a polyester fiber.

The thermal fuse cable according to claim 1 or 2, wherein the shrinkable linear organic insulator has a shrinkage of 10% or more.

4. The thermal fuse cable according to claim 1, wherein said polyamide fiber or polyester fiber has an outer diameter of 0.1 mm to 0.3 mm.

The thermal fuse cable according to any one of claims 1 to 4, wherein the tubular body of the contractible linear organic insulator is a braid.

The thermal fuse cable according to claim 5, wherein the braid obtained by the number of braids of 4 to 12 is coated.

7. The thermal fuse cable according to claim 5, wherein a braid density is in a range of 30% to 80%.

A thermal fuse cable, wherein the core wire according to any one of claims 1 to 7 is inserted into a protective tube formed by extrusion-coating silicone rubber around a glass braided sleeve.