CN110337705A - 温度熔断器及电气连接箱 - Google Patents

Abstract

温度熔断器呈环状，具备沿径向的内外排列的绝缘部及导电部，该导电部由热熔断体形成。电气连接箱具备：电路基板，安装有开关元件；收容体，收容该电路基板；导电板，与所述开关元件连接，并贯通设置有第一孔；端子，呈平板状，贯通设置有第二孔，并与所述导电板相对；温度熔断器，由所述导电板及端子在轴向上夹持；及轴状的插通体，插通于该温度熔断器、所述第一孔及所述第二孔。

Description

温度熔断器及电气连接箱

技术领域

本发明涉及温度熔断器及电气连接箱。本申请主张基于在2017年2月27日提出申请的日本申请第2017-35233号的优先权，并援引所述日本申请记载的全部的记载内容。

背景技术

在专利文献1中，公开了在筒状的壳体中收纳熔断体，并利用熔断体来连接导线(引线)的温度熔断器。使用该温度熔断器来构成电气连接箱的电气回路的情况下，在过电流向导线流动时温度熔断器熔断，由此切断电流，防止过电流向开关元件的流动。因此，保护开关元件免于过热。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-339617号公报

发明内容

本发明的一形态的温度熔断器呈环状，具备沿径向的内外排列的绝缘部及导电部，该导电部由热熔断体形成。

本发明的一形态的电气连接箱具备：电路基板，安装有开关元件；收容体，收容该电路基板；导电板，与所述开关元件连接，并贯通设置有第一孔；端子，呈平板状，贯通设置有第二孔，并与所述导电板相对；由所述导电板及端子在轴向上夹持的上述的温度熔断器；及轴状的插通体，插通于该温度熔断器、所述第一孔及所述第二孔。

附图说明

图1是实施方式1的电气连接箱的示意性的外观立体图。

图2是表示电气连接箱的内部结构的示意性的立体图。

图3是电气连接箱的示意性的剖视图。

图4是温度熔断器的示意性的立体图。

图5是温度熔断器的示意性的分解立体图。

图6是温度熔断器的示意性的俯视图。

图7是图4的VII-VII线的剖视图。

图8是图4的VIII-VIII线的剖视图。

图9是实施方式2的温度熔断器的示意性的立体图。

具体实施方式

[本公开要解决的课题]

在专利文献1记载的温度熔断器中，由于与导线的中途连接，因此设为简单的结构而难以进行高密度下的安装，在安装的情况下，电气连接箱可能会大型化。

本发明鉴于这样的情况而作出，其目的在于提供一种能够以简单的结构切断电流的温度熔断器及电气连接箱。

[本发明的效果]

根据本申请的公开，能够以简单的结构切断电流。

[本发明的实施方式的说明]

首先列举本发明的实施方式进行说明。也可以将以下记载的实施方式的至少一部分任意组合。

(1)本发明的一形态的温度熔断器呈环状，具备沿径向的内外排列的绝缘部及导电部，该导电部由热熔断体形成。

(2)本发明的一形态的温度熔断器中，所述绝缘部为两个，所述导电部由所述两个绝缘部夹持。

(3)本发明的一形态的温度熔断器为一部分缺损的环状。

(4)本发明的一形态的温度熔断器具备在轴向上夹持所述绝缘部及导电部并设有贯通孔的两张电极板。

(5)本发明的一形态的温度熔断器在所述电极板或所述绝缘部贯通设置有孔。

(6)本发明的一形态的电气连接箱具备：电路基板，安装有开关元件；收容体，收容该电路基板；导电板，与所述开关元件连接，并贯通设置有第一孔；端子，呈平板状，贯通设置有第二孔，并与所述导电板相对；由所述导电板及端子在轴向上夹持的上述的温度熔断器；及轴状的插通体，插通于该温度熔断器、所述第一孔及所述第二孔。

在本发明的一形态的温度熔断器中，具备呈环状并沿径向的内外排列的绝缘部及导电部，该导电部由热熔断体形成。因此，该温度熔断器在利用螺栓等轴状构件将两个导电构件连接的情况下，使温度熔断器插通于轴状构件而能够配置于两个导电构件之间，能够容易地安装。由此，能实现省空间化。

另外，在安装有温度熔断器的情况下，过电流向所述两个导电构件流动时，导电部熔融，而且，利用绝缘部能确保两个导电构件的间隔，因此两个导电构件被绝缘。因此，能够以简单的结构将电流切断。

在本发明的一形态的温度熔断器中，所述绝缘部存在两个，所述导电部由所述两个绝缘部夹持，因此能够更可靠地确保被绝缘的状态。

本发明的一形态的温度熔断器为一部分缺损的环状，因此能够容易地安装于螺栓等轴状构件。

在本发明的一形态的温度熔断器中，具备在轴向上夹持所述绝缘部及导电部并设有贯通孔的两张电极板，因此能够在该电极板上连接导电构件，容易确保经由温度熔断器的电连接。

在本发明的一形态的温度熔断器中，在所述电极板或所述绝缘部贯通设置有孔，因此在导电部熔融的情况下，能够使熔融了的热熔断体从孔流出。

在本发明的一形态的电气连接箱中，温度熔断器仅通过被插通体插通就能够容易地安装，能够实现省空间化。由此，能够实现电气连接箱的小型化。而且，在过电流向端子及导电体流动的情况下，利用温度熔断器能够将端子及导电体绝缘。因此，能够以简单的结构将电流切断。

[本发明的实施方式的详情]

以下，参照附图，说明本发明的实施方式的温度熔断器及电气连接箱的具体例。需要说明的是，本发明没有限定为这些例示，由权利要求书公开，并意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

(实施方式1)

图1是实施方式1的电气连接箱的示意性的外观立体图。

图中1为电气连接箱。电气连接箱1被车载。电气连接箱1设置在将电源(例如主蓄电池。未图示)与第一负载(例如前照灯或雨刷。未图示)连接的电气回路的中途。在电源上直接连接有第二负载(例如起动器。未图示)。电气连接箱1在较大的电流从电源向第二负载流动的情况下切断电源与第一负载的连接，由此保护第一负载免于受到大电流的恶劣影响。

电气连接箱1具备收容体2。收容体2具有框体21及盖体22。图2是表示电气连接箱的内部结构的示意性的立体图。图3是电气连接箱的示意性的剖视图。图2示出从电气连接箱1具备的框体21拆卸了盖体22后的状态。

框体21呈矩形短筒状。框体21的轴长方向为图中上下方向。

盖体22呈矩形碟状。盖体22将框体21的一方的开口(图中上侧的开口)闭塞，由此形成收容体2。

在以下的说明中，将图中的上下方向设为电气连接箱1的上下方向。

在框体21的上端面向上突出设置有2个柱头螺栓11。2个柱头螺栓11配置在隔着框体21的上侧的开口而相对的位置。

在各柱头螺栓11安装有母排12。

母排12具有导电性。母排12是例如弯折成Z型的1张金属板。母排12具有3个矩形平板121～123。矩形平板121、122在矩形平板123的彼此相对的2条边部垂直地突出设置。矩形平板121、122各自的突出方向相互为反向。

在矩形平板121贯通设置有孔12a。矩形平板121载置于框体21的上端面，在矩形平板121的孔12a插通有柱头螺栓11。矩形平板123沿着框体21的内周面。矩形平板122将框体21的下侧的开口局部性地闭塞而与框体21的下端面齐平地配置。

电气连接箱1还具备2个环状的温度熔断器4、4、2个连接端子5、5、及螺母14、14。在2个连接端子5、5分别连接有2根电线6、6。

图4是温度熔断器4的示意性的立体图。图5是温度熔断器4的示意性的分解立体图。图6是温度熔断器4的示意性的俯视图。图7是图4的VII-VII线的剖视图。而且，图8是图4的VIII-VIII线的剖视图。温度熔断器4呈环状，具备2张电极板40、41和在轴向上由该2张电极板40、41夹持并在径向的内外排列的2个圆筒状的绝缘部42、43及圆筒状的导电部44。

电极板40、41呈圆板状，在中央设有沿轴向贯通的贯通孔40a、41a。电极板40、41的一面彼此相对。电极板40、41为例如铜或铜合金制，表面被实施镍或锡等的镀敷。

在电极板40、41的相对面间，在径向的内侧配置导电部44，在径向的外侧配置绝缘部42。导电部44由作为热熔断体的可熔合金形成，外周面由熔剂440覆盖。可熔合金是例如锡及铋为主成分的低熔点合金。熔剂440包含有机酸或活性剂等作为成分，防止可熔合金的氧化并提高熔融时的流动性。

电极板40、41的内周面与导电部44的内周面相连，形成同一面。而且，电极板40、41的外周面与绝缘部42的外周面相连，形成同一面。此外，绝缘部43插通电极板40、41的贯通孔40a、41a及导电部44。

绝缘部42、43为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚苯硫醚等的高耐热性的树脂性。

电极板40、41在多个圆形的焊接部44a(图5的斜线部分，在圆上等间隔地为12个部位)处焊接于导电部44而被电连接。在电极板40贯通设置有多个孔40b(在图中，在圆上等间隔地为4个)。而且，在电极板40的下表面设有与多个圆形的孔40b相同数目的槽40c。各槽40c从所述下表面向相反侧凹陷，各槽40c的一端与各孔40b相连，另一端与电极板40的外周面相连。

需要说明的是，焊接部44a及孔40b的个数并不局限于图示的个数。而且，焊接部44a及孔40b的配置并不局限于图示的配置。此外，孔40b、槽40c的形状并不局限于图示的形状。

例如利用嵌入成形将电极板40安装于绝缘部42、43，形成为圆筒形的壳体状，将导电部44配置在绝缘部42、43之间后安装电极板41，由此制成温度熔断器4。在安装了电极板41之后，在电极板40、41中，向与焊接部44a对应的部位进行激光照射，由此对电极板40、41及导电部44进行点焊，并进行电连接。

如图1所示，连接端子5是所谓圆形的端子，具有板状的连接部50和与该连接部50相连设置的筒状的桶部51。在连接部50设有沿厚度方向贯通的孔50a。

电线6是导体部的周围被绝缘包覆覆盖的包覆电线。导体部是例如将多个金属细线绞合而成的绞合线。电线6的一端部的绝缘包覆被剥落，露出的导体部插通而压接于连接端子5的桶部51。由此，各连接端子5与电线6的一端部连接。

在一柱头螺栓11处，从下侧插通一母排12的孔12a、一温度熔断器4、一连接端子5的孔50a及一螺母14。经由与一连接端子5连接的一电线6来连接电源。在另一柱头螺栓11处，从下侧插通另一母排12的孔12a、另一温度熔断器4、另一连接端子5的孔50a及另一螺母14。经由与另一连接端子连接的另一电线6来连接第一负载。

通过利用柱头螺栓11及螺母14一并紧固于框体21而连接端子5及母排12分别以与电极板40、41相接的状态被固定，经由温度熔断器4而被电连接。

在各母排12的矩形平板122的下表面安装有吸热设备13。

吸热设备13的导热性高，例如为金属制。吸热设备13呈矩形平板状。母排12的矩形平板122的下表面和吸热设备13的上表面由例如具有热固化性的合成树脂制的粘结剂(未图示)来粘结。通过该粘结剂的固化，在母排12与吸热设备13之间形成粘结层(未图示)。该粘结层具有电绝缘性，不会妨碍从母排12向吸热设备13的导热。

在2个母排12安装的吸热设备13覆盖框体21的下端面，将框体21的下侧的开口闭塞。由此，框体21及吸热设备13形成以框体21为周壁并以吸热设备13为底壁的箱体。

需要说明的是，在吸热设备13的下表面也可以设置散热片。

电气连接箱1还具备电路基板31。电路基板31以一面向下的方式安装于各母排12的矩形平板122的上表面。

在电路基板31的上表面安装有6个开关元件32和控制元件(未图示)。6个开关元件32分别是例如FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)。6个开关元件32每2个为1组。1组开关元件32例如将源极端子彼此连接。这种情况下，1组开关元件32各自的漏极端子连接于互不相同的母排12。各开关元件32的栅极端子与控制元件33连接。

1组开关元件32沿着2个柱头螺栓11相对的一方向配置，3组开关元件32沿着所述一方向的垂直方向配置。

在全部的开关元件32接通的情况下，2个母排12相互连接。此时，电流从电源通过3组开关元件32向第一负载流动。向1组开关元件32流动的电流为向母排12流动的电流的1/3。即，通过使用3组开关元件32，能够减小向各开关元件32流动的电流。

在全部的开关元件32断开的情况下，电流不向各开关元件32流动，因此2个母排12的连接被切断。此时，电源与第一负载的连接被切断。在电源与第一负载的连接被切断的情况下，第一负载从与第一负载直接连接的辅助电源(例如副蓄电池。未图示)被供电。

在1组开关元件32中，一方的开关元件32具有的寄生二极管的正方向与另一方的开关元件32具有的寄生二极管的正方向相互相反。因而，在全部的开关元件32断开的情况下，不会出现通过6个开关元件32分别具有的寄生二极管将2个母排12连接的情况。

需要说明的是，开关元件32没有限定为FET。而且，开关元件32没有限定为6个，也可以为任意的多个。而且，开关元件32没有限定为每2个1组。只要在2个母排12之间夹有至少1个开关元件32即可。

控制元件是例如MPU(Micro Processing Unit：微处理单元)等，对各开关元件32的接通/断开进行切换。该控制元件与在电路基板31的周缘部设置的连接器34连接。经由与连接器34连接的信号线(未图示)，从电气连接箱1的外部向控制元件输入控制信号。

根据向控制元件输入的控制信号来切换各开关元件32的接通/断开。例如在输入了表示起动器开始工作的情况的控制信号的情况下，控制元件将全部的开关元件32切换为断开。在基于起动器的发动机的起动后，控制元件将全部的开关元件32切换为接通。

电气连接箱1还具备未图示的温度传感器。温度传感器检测6个开关元件32的温度。基于温度传感器的温度的检测结果向控制元件赋予，在高于规定的上限温度的情况下，将全部的开关元件32切换为断开，由此保护6个开关元件32免于过热。规定的上限温度是比过热时的6个开关元件32的温度低的温度。而且，控制元件将6个开关元件32保持为断开的状态直至至少6个开关元件32的温度低于规定的安全温度为止。规定的安全温度是充分低于规定的上限温度的温度。

需要说明的是，在电气连接箱1也可以具备电流传感器。电流传感器检测向开关元件32流动的电流。控制元件例如在高于比过电流小的上限值的电流向开关元件32流动的情况下，将开关元件32切换为断开。即，控制元件保护6个开关元件32免于遭受过电流，由此保护6个开关元件32免于过热。

在盖体22的周壁设置切口状的凹部，连接器34的一部分(具体而言，在连接器34连接前述的信号线的部分)从使用该凹部和框体21形成的开口向收容体2的外部露出。2个柱头螺栓11、各母排12的矩形平板121及吸热设备13向收容体2的外部露出。

在以上那样的电气连接箱1中，被通电的开关元件32发热。开关元件32产生的热量向电路基板31、母排12及吸热设备13传递，从吸热设备13向电气连接箱1的外部放出。在非过热时，开关元件32的温度低。

在此，对过热时进行说明。开关元件32的过热在例如控制元件产生不良情况而无法进行控制元件对开关元件32的过热保护的万一的紧急事态时产生。在过热时，开关元件32的温度高。开关元件32产生的热量经由母排12向温度熔断器4传递。

此时，过电流向电线6流动，但是由于热量向温度熔断器4传递而导电部44熔融。熔融的可熔合金从孔40b向外部流出。在此，利用绝缘部42、43而电极板40、41分离规定距离，因此被绝缘。因此，母排12及连接端子5被绝缘，电流被切断。因此，电源及负载被保护免于遭受过电流。

根据以上的结构，温度熔断器4被柱头螺栓11插通而配置于连接端子5和母排12之间，由此能够容易地安装，实现省空间化。由此，能够实现电气连接箱1的小型化。而且，过电流向连接端子5和母排12之间流动时，导电部44熔融，而且，利用绝缘部42、43确保间隔，因此连接端子5及母排12被绝缘。因此，温度熔断器4能够以简单的结构将电流切断。

导电部44由2个绝缘部42、43夹持，因此连接端子5和母排12之间在导电部44熔融的情况下，能够更可靠地确保被绝缘的状态。由于具备在轴向上夹持绝缘部42、43及导电部44并设有贯通孔40a、41a的2张电极板40、41，因此能够将连接端子5及母排12与该电极板40、41连接，容易确保经由温度熔断器4的电连接。

在电极板40贯通设置有孔40b，因此在导电部44熔融的情况下，熔融的热熔断体能够从孔40b流出。

需要说明的是，电气连接箱1没有限定为车载的结构。电气连接箱1也可以是将电源的电力向多个负载选择性地分配的结构。而且，温度熔断器4只要整体为环状即可，也可以为三角环、四角环等多边形环状或椭圆环状。

另外，也可以在电极板上不设置孔40b而在绝缘部42或绝缘部43的侧面贯通设置孔，使熔融的可熔合金从该孔流出。此时，通过将孔设置于侧面的下侧部分(母排12侧部分)，能够良好地使熔融的可熔合金流出。

此外，也可以在电极板40不设置槽40c。而且，绝缘部42、43也可以不为2个而设为仅任一方。此外，绝缘部42、43及导电部44也可以不是连续的一个构件，而由沿周向分离的多个分体来形成。

(实施方式2)

在实施方式1中，温度熔断器4为没有缺损的环状，但是温度熔断器4也可以为C字状等一部分缺损的环状。

以下，关于实施方式2，说明与实施方式1不同的点。关于除了后述的结构之外的其他的结构，与实施方式1共通，因此对于与实施方式1共通的结构部，标注与实施方式1相同的参照标号而省略其说明。

图9是实施方式2的温度熔断器的示意性的立体图。实施方式2的温度熔断器4为C字状，呈一部分缺损的环状。与实施方式1同样，温度熔断器4具备2张电极板40、41和由该2张电极板40、41夹持的2个绝缘部42、43及导电部44。它们是虽然分别与实施方式1同样地构成但是截面为C字状的筒状体。温度熔断器4的C字的两端部也可以由例如绝缘膜等覆盖、保护。

根据以上的结构，温度熔断器4呈C字状，为一部分缺损的环状，因此能够容易地安装于柱头螺栓11。而且，实施方式2的温度熔断器4同样地起到实施方式1的温度熔断器所起到的效果，能够以简单的结构将电流切断。

需要说明的是，在实施方式2中，温度熔断器4也可以为U字状等，即使是这样构成的温度熔断器4，也起到同样的效果。

应考虑的是公开的实施方式1、2在全部的点上为例示，不是限制性内容。本发明的范围不是由上述的意思而是由权利要求书公开，并意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

标号说明

1 电气连接箱

11 柱头螺栓(插通体)

12 母排(导电板)

12a 孔(第一孔)

2 收容体

31 电路基板

32 开关元件

4 温度熔断器

40、41 电极板

40a、41a 贯通孔

40b 孔

42、43 绝缘部

44 导电部

5 连接端子(端子)

50a 孔(第二孔)。

Claims (6)

1.一种温度熔断器，其中，

所述温度熔断器呈环状，

所述温度熔断器具备沿径向的内外排列的绝缘部及导电部，

该导电部由热熔断体形成。

2.根据权利要求1所述的温度熔断器，其中，

所述绝缘部为两个，

所述导电部由所述两个绝缘部夹持。

3.根据权利要求1或2所述的温度熔断器，其中，

所述温度熔断器为一部分缺损的环状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的温度熔断器，其中，

所述温度熔断器具备两张电极板，所述两张电极板在轴向上夹着所述绝缘部及导电部并设置有贯通孔。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的温度熔断器，其中，

在所述电极板或所述绝缘部贯通设置有孔。

6.一种电气连接箱，具备：

电路基板，安装有开关元件；

收容体，收容该电路基板；

导电板，与所述开关元件连接，并贯通设置有第一孔；

端子，呈平板状，贯通设置有第二孔，并与所述导电板相对；

由所述导电板及端子在轴向上夹持的权利要求1～5中任一项所述的温度熔断器；及

轴状的插通体，插通于该温度熔断器、所述第一孔及所述第二孔。