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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schmelzsicherungsblock, der vorwiegend zwischen eine Fahrzeugbatterie und Einrichtungen der Lastseite eingesetzt wird, und insbesondere eine Sammelschiene zum Ausbildung einer Schaltung für einen Schmelzsicherungsblock, einen Schmelzsicherungsblock sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Schmelzsicherungsblocks.
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Technischer Hintergrund
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Dieser Typ Schmelzsicherungsblock enthält im Allgemeinen eine Vielzahl von Abzweig-Schaltungen bzw. -Stromkreisen, die mit einer Vielzahl von Lasten verbunden sind, wobei jede Abzweig-Schaltung unter Verwendung einer Sicherung geschützt wird. In diesem Fall besteht ein Stromkreis von einer Anschlussplatte an einer Stromversorgungsseite (die einer Anschlussplatte der vorgelagerten Seite entspricht, die sich in einer Stromflussrichtung an der vorgelagerten Seite befindet) über Schmelzelemente, die jeweils Sicherungsfunktionen erfüllen, zu einer Anschlussplatte an der Seite einer mehrfach verzweigten Last (die einer Anschlussplatte einer nachgelagerten Seite entspricht, die sich in der Stromflussrichtung an der nachgelagerten Seite befindet) aus einer gepressten Sammelschiene, und nur der erforderliche Abschnitt derselben ist mit einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse abgedeckt, so dass die Schaltung als ein Block ausgebildet ist.
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5 bis 7 zeigen ein Beispiel der herkömmlichen Technik. Das heißt, 5 ist eine Perspektivansicht einer herkömmlichen Sammelschiene zum Ausbilden eines Schmelzsicherungsblocks, die die Form derselben nach dem Pressen zeigt, 6 ist eine Vorderansicht einer herkömmlichen Sammelschiene eines Schmelzsicherungsblocks, die den Aufbau desselben zeigt, und 7 ist eine Voransicht eines Schmelzsicherungsblocks, der ausgebildet wird, indem die Sammelschiene in 6 mit einem Kunststoffgehäuse integral verbunden wird.
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Der Schmelzsicherungsblock enthält eine Sammelschiene 110, die als ein Element zum Ausbilden einer Schaltung bzw. eines Stromkreises dient, sowie ein Kunststoffgehäuse 120, das den Außenumfang der Sammelschiene 110 und dergleichen teilweise abdeckt. Die Sammelschiene 110 enthält eine Anschlussplatte 111 der Stromzuführseite, die mit einer Batterie verbunden wird, sowie eine Vielzahl von Anschlussplatten 112 einer Lastseite, die jeweils über ihre Schmelzelemente 113 (Abschnitte, deren Stromfluss-Querschnittsflächen verkleinert sind und die daher aufgrund von Stromwärme leicht zum Schmelzen gebracht werden) mit der Anschlussplatte 111 an der Stromzuführseite verbunden sind. Da bei der Sammelschiene 110, die derartige Abzweig-Schaltungen bzw. -Stromkreise enthält, eine Vielzahl von Schmelzelementen 113 zusammen und integral angeordnet sein können, kann die Sammelschiene 110 sehr kompakt ausgebildet sein. Dieser Typ Sammelschiene wird in dem Patent-Bezugsdokument 1 offenbart.
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Dieser Typ Sammelschiene 110 wird ausgebildet, indem eine Metallplatte gepresst wird, und kann durch Umspritzen (insert molding) integral mit dem Kunststoffgehäuse 120 verbunden werden. Des Weiteren kann die Sammelschiene 110 integral mit dem Kunststoffgehäuse verbunden werden, indem die Sammelschiene 110 in ein zuvor geformtes Kunststoffgehäuse eingepresst wird.
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Jedes Schmelzelement 113 enthält einen Abschnitt 114 zum Positionieren eines Metalls mit niedrigem Schmelzpunkt in seinem Mittelabschnitt in einer Stromflussrichtung, wobei ein Plättchen (chip) aus Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, wie beispielsweise einer Zinn-Legierung, an dem Positionierabschnitt 114 angebracht ist, um die Schmelzeigenschaften des Schmelzelementes 113 zu stabilisieren. Ein Beispiel, bei dem Metall mit niedrigem Schmelzpunkt auf diese Weise in der Mitte des Schmelzelementes positioniert wird, ist in den Patent-Bezugsdokumenten 2 und 3 offenbart.
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Bei der Sammelschiene 110, bei der Metall mit niedrigem Schmelzpunkt an dem Schmelzelement 113 angebracht ist, schmilzt, wenn ein starker Strom fließt, der einem vorgegebenen Strom entspricht oder stärker ist als dieser, das Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, und des Weiteren werden dieses Metall mit niedrigem Schmelzpunkt und das Schmelzelement 113 eutektisch und bilden eine Legierungsschicht mit hohem Widerstandswert, so dass die Erzeugung von Wärme durch Strom gefördert wird und dadurch das Schmelzelement 113 schmilzt. Das so zum Schmelzen gebrachte Schmelzelement 113 unterbricht die Zufuhr eines zu hohen Stroms zu den Einrichtungen an der Lastseite. Das Schmelzen des Schmelzelementes 113 findet an der stromauf oder nachgelagerten Seite des Abschnitts 114 zum Positionieren eines Metalls mit niedrigem Schmelzpunkt statt. Um den Schmelzabschnitt zu bestimmen, wird an dem Schmelzelement 113, das sich in der Nähe des Abschnitts 114 zum Positionieren des Metalls mit niedrigem Schmelzpunkt befindet, in der Phase des Pressens der Sammelschiene 110 ein schmaler Abschnitt 113a ausgebildet, der hergestellt wird, indem die Breite des begrenzten Abschnitts des Schmelzelementes 113 verringert wird. Obwohl der schmale Abschnitt 113a ein Abschnitt ist, der direkten Einfluss auf den Widerstandswert hat, der das Schmelzverhalten des Schmelzelementes 113 beeinflusst, kann das Schmelzelement 113, da er aufgrund der geringen Materialbreite geringe Festigkeit aufweist, leicht verformt werden, wenn Kraft von außen darauf ausgeübt wird.
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Daher sind, um zu verhindern, dass ungeeignete Kraft auf das Schmelzelement 113 in einer Phase ausgeübt wird, in der die Sammelschiene 110 als ein einzelnes Teil gehandhabt wird, zwei aneinandergrenzende Anschlussplatten 112 der Lastseite über eine Verbindungsrippe 115 miteinander verbunden. In der Phase, in der die Verbindungsrippe 115 als einzelner Teil gehandhabt wird, bleibt sie unzertrennt, sie wird jedoch vor dem Formen des Kunststoffgehäuses 120 bzw. vor dem Einpressen der Sammelschiene 110 in das Kunststoffgehäuse 120 zertrennt. Des Weiteren wird, da die Verbindungsrippe 115, wenn das Erzeugnis fertiggestellt ist, auf jeden Fall durchtrennt sein muss, zusätzlich zu dem Trennschritt als ein Hilfsschritt ein Schritt durchgeführt, in dem die Durchtrennung der Verbindungsrippe 115 bestätigt wird.
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Bezugnahme auf Technologie nach dem Stand der Technik
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Patent-Bezugsdokumente
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- Patent-Bezugsdokument 1 JP-A-2004-127698
- Patent-Bezugsdokument 2 JP-A-2010-27545
- Patent-Bezugsdokument 3 JP-A-2004-127701
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Offenbarung der Erfindung
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Mit der Erfindung zu lösende Probleme
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Bei der oben beschriebenen Technologie nach dem Stand der Technik werden, da die Verbindungsrippe 115 an einer Position (Anschlussplatte 112 der Lastseite) angeordnet ist, die keine Beziehung zu dem schmalen Abschnitt 113 hat, ein Abschnitt zum Pressen des schmalen Abschnitts 113a und ein Abschnitt zum Pressen der Verbindungsrippe 115 separat in einer Metallform zum Pressen der Sammelschiene ausgebildet. Auch wenn kein Problem in dem Abschnitt zum Pressen der Verbindungsrippe 115 auftritt, wenn eine einheitliche Form zum Einsatz kommt, muss in dem schmalen Abschnitt 113a immer dann, wenn das Schmelzverhalten (auch als Auslegung bezeichnet) des Schmelzelementes geändert wird, die Form der Pressform geändert werden, wodurch sich dahingehend ein Problem ergibt, dass die Last der Pressform zunimmt.
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Die Erfindung wurde angesichts der oben erwähnten Umstände des Standes der Technik gemacht. Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung für eine Schmelzsicherung, einen Schmelzsicherungsblock sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Schmelzblocks zu schaffen, bei dem, sofern kein anderer Abschnitt als ein Abschnitt verändert wird, der dem schmalen Abschnitt eines Schmelzelementes entspricht, die Form einer Pressform nicht geändert werden muss und so eine einheitlich ausgebildete Pressform eingesetzt werden kann, mit der die Produktivität verbessert werden kann.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Die Aufgabe der Erfindung wird mittels der im Folgenden aufgeführten Strukturen gelöst.
- 1) Eine Sammelschiene zum Ausbilden einer Schmelzsicherungsblock-Schaltung, die integral eine Anschlussplatte der vorgelagerten Seite sowie eine Anschlussplatte der nachgelagerten Seite umfasst, die in einer Stromflussrichtung der Anschlussplatte der vorgelagerten Seite nachgelagert ist und über ein Schmelzelement mit der Anschlussplatte der vorgelagerten Seite verbunden werden kann, wobei ein Punkt zum vorübergehenden Verbinden in einem Zwischenabschnitt des Schmelzelementes in der Stromflussrichtung angeordnet ist, der Punkt zum vorübergehenden Verbinden und die Anschlussplatte der vorgelagerten Seite oder die Anschlussplatte der nachgelagerten Seite über eine Verbindungsrippe miteinander verbunden werden, die in einem späteren Schritt durchtrennt wird, und ein Schmelzverhalten des Schmelzelementes geändert werden kann, indem eine Durchtrennungsposition der in dem späteren Schritt zu durchtrennenden Verbindungsrippe geändert wird.
- 2) Ein Schmelzsicherungsblock, der eine Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung umfasst, die integral eine Anschlussplatte einer vorgelagerten Seite sowie eine Vielzahl von Anschlussplatten einer nachgelagerten Seite enthält, die in einer Stromflussrichtung jeweils der Anschlussplatte an der vorgelagerten Seite nachgelagert sind und über ihre jeweiligen Schmelzelemente mit der Anschlussplatte der vorgelagerten Seite verbunden werden können, um Abzweig-Schaltungen von der Anschlussplatte der vorgelagerten Seite auszubilden, wobei die Formen der Schmelzelemente einheitlich sind, Punkte zum vorübergehenden Verbinden an den Zwischenabschnitten der Schmelzelemente in der Stromflussrichtung angeordnet sind, die Punkte zum vorübergehenden Verbinden der aneinandergrenzenden Schmelzelemente miteinander über Verbindungsrippen verbunden sind, die in einem späteren Schritt durchtrennt werden, und durch Ändern der Durchtrennungspositionen der in dem späteren Schritt zu durchtrennenden Verbindungsrippen das Schmelzverhalten der Schmelzelemente geändert werden kann.
- 3) Schmelzsicherungsblock gemäß dem oben stehenden Punkt 2), wobei Metall mit niedrigem Schmelzpunkt in der Mitte der Schmelzelemente in der Stromflussrichtung positioniert ist, die Punkte zum vorübergehenden Verbinden in der Nähe der Positionierungsabschnitte des Metalls mit niedrigem Schmelzpunkt angeordnet sind und die Punkte zum vorübergehenden Verbinden der aneinandergrenzenden Schmelzelemente über die Verbindungsrippen miteinander verbunden sind.
- 4) Ein Verfahren zum Herstellen eines Schmelzsicherungsblocks, das umfasst:
einen Schritt zum Herstellen der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung nach einem der oben stehenden Punkte 1) bis 3) mittels Pressen; einen Schritt zum Montieren eines Gehäuses, in dem ein Kunststoffgehäuse integral mit der in dem Pressschritt erzeugten Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung verbunden wird und bewirkt wird, dass die Schmelzelemente dem Fensterabschnitt des Kunststoffgehäuses zugewandt sind, sowie einen Durchtrennungsschritt, in dem ein Durchtrennungswerkzeug durch den Fensterabschnitt des Kunststoffgehäuses hindurch eingeführt wird, nach dem Schritt zum Montieren eines Gehäuses, in dem die Verbindungsrippen durchtrennt werden und dabei die Breite der Schmelzelemente so angepasst wird, dass bewirkt wird, dass die Abschnitte des Schmelzsicherungsblocks von den Schmelzelementen bis zu den Anschlussplatten an der nachgelagerten Seite unabhängig voneinander sind.
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Mit der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schmelzsicherungsblock-Schaltung, die den Aufbau gemäß dem oben stehenden Punkt 1 hat, sind die folgenden Vorgänge möglich. Beispielsweise besteht in einer Phase, in der die Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung als ein einzelnes Teil gehandhabt wird, wenn die Anschlussplatte der nachgelagerten Seite, die über das Schmelzelement über die Anschlussplatte der vorgelagerten Seite verbunden ist, getrennt wird und unabhängig von der Anschlussplatte der vorgelagerten Seite oder anderen Anschlussplatten der nachgelagerten Seite ist, eine Gefahr dahingehend, dass, wenn das Schmelzelement, das einen Abschnitt geringer Festigkeit aufweist, aufgrund einer Kraft von außen verformt wird, die gesamte Anordnungsbeziehung der Sammelschiene gestört wird. Hingegen kann bei der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schmelzsicherungsblock-Schaltung mit dem Aufbau gemäß dem oben stehenden Punkt 1), da das Schmelzelement mit der Anschlussplatte der vorgelagerten Seite oder Anschlussplatten an der nachgelagerten Seite über die in dem späteren Schritt zu durchtrennenden Verbindungsrippen verbunden ist, die Verformung des Schmelzelementes aufgrund der Kraft von außen weitestgehend verhindert werden, und damit kann Störung der gesamten Anordnungsbeziehung verhindert werden.
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Des Weiteren kann, da beim durch Durchtrennen der Verbindungsrippen in dem späteren Schritt die Breitenabmessung des Abschnitts, der dem schmalen Abschnitt jedes Schmelzelementes entspricht, entsprechend der Position und Abmessung des Stanzwerkzeugs, das als ein Werkzeug zum Durchtrennen dient, beliebig reguliert werden kann, das Schmelzverhalten des Schmelzelementes, das hauptsächlich durch die Abmessung des Abschnitts bestimmt wird, der dem schmalen Abschnitt entspricht, in dem späteren Schritt einfach angepasst werden, das heißt, in dem Durchtrennungs-Schritt und nicht in dem Schritt zum Pressen der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung. Daher müssen beim Pressen der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung eingesetzte Pressformen nicht separat entsprechend dem unterschiedlichen Schmelzverhalten der Schmelzelemente hergestellt werden, sondern die Pressformen können vereinheitlicht werden.
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Weiterhin können, da das Schmelzverhalten der Schmelzelemente in dem Durchtrennungs-Schritt, wie beispielsweise einem Stanzschritt, der nach dem Press-Schritt ausgeführt wird, angepasst werden kann, bei Standardisierung der Formen der Schmelzelemente in dem Press-Schritt viele Abwandlungen der Schmelzelemente mit unterschiedlichem Schmelzverhalten in dem Durchtrennungs-Schritt hergestellt werden, der der spätere Schritt ist. Dadurch kann der Zwischenbestand an Sammelschienen vor dem Durchtrennungs-Schritt erheblich reduziert werden.
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Des Weiteren kann, da sich die Verbindungsrippen an den Positionen der Schmelzelemente befinden, wenn die Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung durch Umspritzen oder Einpressen an dem Kunststoffgehäuse montiert wird, der Durchtrennungsabschnitt der Verbindungsrippen dem Fensterabschnitt des Kunststoffgehäuses zugewandt sein, so dass der Durchtrennungs-Schritt zum Durchtrennen der Verbindungsrippen so eingerichtet sein kann, dass er in einer Phase nach dem Montieren der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung an dem Kunststoffgehäuse ausgeführt wird. Daher können die Verbindungsfunktionen bzw. -eigenschaften der Verbindungsrippen bis zum Ende des Schritts zum Herstellen eines Schmelzsicherungsblocks unverändert bleiben, wodurch die Verformung des Schmelzelementes wirkungsvoll so lange verhindert werden kann, bis die Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung sicher an dem Kunststoffgehäuse befestigt ist, so dass die Qualität des Schmelzsicherungsblocks verbessert werden kann.
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Mit dem Schmelzsicherungsblock mit dem Aufbau gemäß dem oben stehenden Punkt 2) sind die im Folgenden aufgeführten Vorgänge möglich. Beispielsweise besteht, in einer Phase, in der die Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung als einzelnes Teil gehandhabt wird, wenn die Vielzahl von Anschlussplatten der nachgelagerten Seite, die über die Schmelzelemente mit der Anschlussplatte der vorgelagerten Seite verbunden sind, getrennt werden und unabhängig voneinander sind, eine Gefahr dahingehend, dass das Schmelzelement, das einen Abschnitt geringer Festigkeit aufweist, aufgrund von Kraft von außen verformt wird, so dass die gesamte Anordnungsbeziehung des Schmelzsicherungsblocks gestört wird. Bei dem Schmelzsicherungsblock mit dem Aufbau gemäß dem oben stehenden Punkt 2) kann jedoch, da die Schmelzelemente über die Verbindungsrippen miteinander verbunden ist, die in dem späteren Schritt durchtrennt werden, die Verformung der Schmelzelemente aufgrund der Kraft von außen weitestgehend verhindert werden, und damit kann die Störung der gesamten Anordnungsbeziehung des Schmelzsicherungsblocks verhindert werden.
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Des Weiteren können beim Durchtrennen der Verbindungsrippen in dem späteren Schritt, das heißt in dem Durchtrennungs-Schritt, die Breitenabmessungen der Abschnitte, die den schmalen Abschnitte der Schmelzelemente entsprechen, entsprechend der Position und der Abmessung des Stanzwerkzeugs, das als das Werkzeug zum Durchtrennen dient, uneingeschränkt reguliert werden. Daher kann das Schmelzverhalten der Schmelzelemente, das hauptsächlich durch die Abmessungen der Abschnitte bestimmt wird, die den schmalen Abschnitten entsprechen, in dem späteren Schritt einfach angepasst werden, das heißt, in dem Durchtrennungs-Schritt und nicht in dem Schritt zum Pressen der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung. So können die Abschnitte der Form zum Pressen der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung, mit denen die Schmelzelemente bearbeitet werden, standardisiert werden.
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Des Weiteren können in dem späteren Schritt, d. h. In dem Durchtrennungs-Schritt, da das Schmelzverhalten der Schmelzelemente in dem Durchtrennungs-Schritt angepasst werden kann, der nach dem Press-Schritt ausgeführt wird, obwohl die Formen der Schmelzelemente in dem Press-Schritt standardisiert werden, viele Abwandlungen der Schmelzelemente mit unterschiedlichem Schmelzverhalten hergestellt werden. So kann der Zwischenbestand der Schmelzelemente vor dem Durchtrennungs-Schritt erheblich reduziert werden.
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Des Weiteren kann, da sich die Verbindungsrippen an den Positionen der Schmelzelemente befinden, wenn die Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung durch Umspritzen oder Einpressen an dem Kunststoffgehäuse montiert wird, die Durchtrennungsabschnitte der Verbindungsrippen dem Fensterabschnitt des Kunststoffgehäuses zugewandt sein, so dass der Durchtrennungs-Schritt zum Durchtrennen der Verbindungsrippen so eingerichtet sein kann, dass er in einer Phase nach dem Montieren der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung an dem Kunststoffgehäuse ausgeführt wird. Daher kann die Verbindungsfunktion der Verbindungsrippe bis zum Ende des Schritts zum Herstellen eines Schmelzsicherungsblocks unverändert bleiben, wodurch die Verformung der Schmelzelemente wirkungsvoll so lange verhindert werden kann, bis die Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung sicher an dem Kunststoffgehäuse befestigt ist, so dass die Qualität des Schmelzsicherungsblocks verbessert werden kann.
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Bei dem Schmelzsicherungsblock mit dem Aufbau nach dem oben stehenden Punkt 3) kann das Schmelzverhalten der Schmelzelemente stabilisiert werden, da das Metall mit niedrigem Schmelzpunkt in der Mitte der Schmelzelemente angeordnet wird.
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Des Weiteren kann, da die Verbindungsrippen mit der näheren Umgebung der in den Schmelzelemente ausgebildeten Abschnitte zum Positionieren von Metall mit niedrigem Schmelzpunkt verbunden sind, ein Widerstandswert, das heißt, das Schmelzverhalten der Schmelzelemente, das hauptsächlich durch die Breitenabmessungen der Schmelzelemente bestimmt wird, die sich in der Nähe der Abschnitte zum Positionieren von Metall mit niedrigem Schmelzpunkt befinden, einfach angepasst werden, indem die Durchtrennungs-Positionen der Verbindungsrippen geändert werden.
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Bei dem Verfahren zum Herstellen eines Schmelzsicherungsblocks, das die Struktur gemäß dem oben stehenden Punkt 4) aufweist, kann durch Ändern der Durchtrennungs-Position der Verbindungsrippe entsprechend der Position und Abmessung des Werkzeug zum Durchtrennen das Schmelzverhalten der Schmelzelemente in dem späteren Schritt einfach angepasst werden, das heißt, in dem Durchtrennungs-Schritt und nicht in dem Schritt zum Pressen der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung. So können Abmessungen der Form standardisiert werden, die beim Pressen der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung eingesetzt wird. Des Weiteren kann, da das Durchtrennen der Verbindungsrippen mit dem Werkzeug zum Durchtrennen in einer Phase nach dem Schritt zum Montieren des Gehäuses ausgeführt wird, in dem Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung an dem Kunststoffgehäuse montiert wird, die Verbindungsfunktion, die die Verbindungsrippen erfüllen, bis zum Ende des Schritts zum Herstellen des Schmelzsicherungsblocks beibehalten werden, so dass wirkungsvoll die Verformung der Schmelzelemente verhindert werden kann, bis die Schaltung zum Ausbilden einer Schaltung sicher mit dem Kunststoffgehäuse fixiert wird, so dass die Qualität des Schmelzsicherungsblocks verbessert werden kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Vorderansicht einer Sammelschiene zum Ausbilden einer Schmelzsicherungsblock-Schaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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2 ist eine Vorderansicht der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung in 1 sowie eines Kunststoffgehäuses, das mittels Umspritzen integral an dieser Sammelschiene montiert wird.
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3 ist eine Vorderansicht eines Schmelzsicherungsblocks, die einen Zustand zeigt, in dem in 2 gezeigte Verbindungsrippen durchtrennt sind, um die jeweiligen Schaltungen an der Lastseite elektrisch unabhängig voneinander zu machen, womit der Schmelzsicherungsblock fertiggestellt ist.
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4A bis 4C sind jeweils Teil-Vorderansichten des Schmelzsicherungsblocks, die Beispiele zeigen, bei denen durch Ändern der Durchtrennungs-Positionen der Verbindungsrippen die Breiten dieser Abschnitte, die den schmalen Abschnitten der Schmelzelemente entsprechen, entsprechend Ha, Hb und Hc geändert werden.
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5 ist eine Perspektivansicht eines herkömmlichen Schmelzsicherungsblocks, die die Form seiner Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung nach dem Pressen zeigt.
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6 ist eine Vorderansicht des herkömmlichen Schmelzsicherungsblocks, die einen Zustand zeigt, in dem Plättchen aus Metall mit niedrigem Schmelzpunkt (Plättchen aus Zinn-Legierung) in Abschnitten der Schmelzelemente der Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung in 5 zum Positionieren von Metall mit niedrigem Schmelzpunkt positioniert sind und von ihnen umschlossen werden.
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7 ist eine Vorderansicht des herkömmlichen Schmelzsicherungsblocks, die einen Zustand zeigt, in dem die Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung in 6 durch Umspritzen fest mit einem Kunststoffgehäuse verbunden ist.
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Ausführungsweise der Erfindung
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Ein Schmelzsicherungsblock gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält, wie in 1 bis 3 gezeigt, eine Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung (Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung) 10, die durch Pressen einer Metallplatte hergestellt wird, sowie ein Kunststoffgehäuse 20, mit dem die Sammelschiene 10, nachdem sie in eine Form eingelegt worden ist, so umspritzt wird, dass sie den Außenumfang der Sammelschiene 10 teilweise abdeckt oder dergleichen.
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Die Sammelschiene 10 enthält, wie in 1 gezeigt, eine Anschlussplatte 11 der Stromzuführseite, die mit einer Batterie verbunden ist, und eine Vielzahl von Anschlussplatten 12 einer Lastseite, die mit der Anschlussplatte 11 einer Stromzuführseite über die jeweiligen Schmelzelemente (deren Stromfluss-Querschnitte verkleinert sind und die daher aufgrund von Stromwärme leicht zum Schmelzen gebracht werden) verbunden sind, um Abzweig-Schaltungen von der Anschlussplatte 11 an einer Stromzuführseite auszubilden. Dabei entspricht die Anschlussplatte 11 an einer Stromzuführseite einer Anschlussplatte einer vorgelagerten Seite, die sich an der vorgelagerten Seite in einer Stromflussrichtung befindet, und die Anschlussplatten 12 an einer Lastseite entsprechen Anschlussplatten einer nachgelagerten Seite, die jeweils der Anschlussplatte einer vorgelagerten Seite in der Stromflussrichtung nachgelagert sind.
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Die Anschlussplatte 11 einer Stromzuführseite enthält ein Verbindungsloch 11a zum Verbinden eines an der Stromzuführseite vorhandenen Anschlusses, und jede Anschlussplatte 12 einer Lastseite enthält ein Verbindungsloch zur Verbindung mit einem an der Lastseite vorhandenen Anschluss. Die Abschnitte der Sammelschiene, an denen die Verbindungslöcher 11a, 12 und Schmelzelemente 13 jeweils ausgebildet sind, liegen von dem Kunststoffgehäuse 20 her nach außen frei. Das heißt, die Abschnitte, an denen die Verbindungslöcher 12a der Anschlussplatten 12 einer Lastseite vorhanden sind, liegen jeweils in dem ersten Fensterabschnitt 22 des Kunststoffgehäuses 20 nach außen frei, während die Abschnitte, an denen die Schmelzelemente 13 vorhanden sind, jeweils in dem zweiten Fensterabschnitt 21 des Kunststoffgehäuses 20 nach außen freiliegen (siehe 2).
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Die Anschlussplatten 12 einer Lastseite und die Schmelzelemente 13 sind in einer Reihe angeordnet, und die Formen der Schmelzelemente 13 sind zu der gleichen Form vereinheitlicht. Jedes Schmelzelement 13 enthält einen Punkt zum vorübergehenden Verbinden in seinem Zwischenabschnitt in der Stromflussrichtung, wobei die Punkte zum vorübergehenden Verbinden der aneinandergrenzenden Schmelzelemente 13 über Verbindungsrippen 15 miteinander verbunden sind, die in einem späteren Schritt durchtrennt werden. Des Weiteren sind die Punkte zum vorübergehenden Verbinden der Schmelzelemente 13, die an den rippenförmig gebogenen Abschnitt der Anschlussplatte 11 einer Stromzuführseite angrenzen, und die Anschlussplatte 11 einer Stromzuführseite über eine Verbindungsrippe 15 miteinander verbunden, die in einem späteren Schritt durchtrennt wird. Weiterhin sind die Verbindungsrippen 15 auf einer geraden Linie angeordnet.
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Darüberhinaus enthalten die Schmelzelemente 13 jeweils Abschnitte 14 zum Positionieren von Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, und Plättchen aus Zinnlegierung (ohne Bezugszeichen), die als Plättchen aus Metall mit niedrigem Schmelzpunkt dienen, werden durch Verstemmen oder Schweißen an den jeweiligen Positionierabschnitten 14 angebracht. Die Punkte zum vorübergehenden Verbinden der Schmelzelemente 13 sind in der Nähe der vorgelagerten Seite der Abschnitte 14 zum Positionieren von Metall mit niedrigem Schmelzpunkt angeordnet.
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Beim Herstellen des Schmelzsicherungsblocks der vorliegenden Ausführungsform wird zunächst in einem Pressschritt die Sammelschiene 10 mit der in 1 gezeigten Form mittels Pressen hergestellt, und die Plättchen aus Metall mit niedrigem Schmelzpunkt werden an den Abschnitten 14 zum Positionieren von Metall mit niedrigem Schmelzpunkt angebracht. Dann wird, um das Kunststoffgehäuse 20 mit der in dem Press-Schritt hergestellten Sammelschiene 10 zu verbinden, in einem Gehäuse-Montageschritt Umspritzen mit dem Kunststoffgehäuse 20 durchgeführt, wobei die Sammelschiene 10 in eine Form eingelegt ist. Dadurch sind, wie in 2 gezeigt, die Schmelzelemente 13 dem Fensterabschnitt 21 des Kunststoffgehäuses 20 zugewandt. Dann werden in einem Stanz-Schritt, der ein Durchtrennungs-Schritt ist, in dem ein Stanzwerkzeug 17, das als Werkzeug zum Durchtrennen dient, über den zweiten Fensterabschnitt 21 des Kunststoffgehäuses 20 eingeführt wird, die Verbindungsrippen 15 durchtrennt und dabei die Breite der Schmelzelemente 13 angepasst, so dass die Bereiche des Schmelzsicherungsblocks, die sich jeweils von den Schmelzelemente 13 zu den Anschlussplatten 12 einer Lastseite erstrecken, elektrisch unabhängig voneinander werden. So kann der in 3 gezeigte Schmelzsicherungsblock hergestellt werden. In 3 ist der Durchtrennungs-Abschnitt der Verbindungsrippe 15 mit Bezugszeichen 16 gekennzeichnet.
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Wenn die Verbindungsrippen 15 auf diese Weise mit den Stanzwerkzeugen 17 durchtrennt werden, können, wie in 4A bis 4C gezeigt, indem die Positionen und Formen der Stanzwerkzeuge 17 angepasst werden, die Breitenabmessungen der den schmalen Abschnitten entsprechenden Abschnitte auf Ha, Hb und Hc (wobei Hb < Ha < Hc) geändert werden, und so kann das Schmelzverhalten der Schmelzelemente 13 beliebig angepasst werden. So entspricht beispielsweise die Breitenabmessung Ha einem normalen Nennstrom, Hb entspricht einem niedrigen Nennstrom, und Hc entspricht einem hohen Nennstrom. Von den drei Schmelzelemente 13, die in 3 von links nach rechts angeordnet sind, wird das Schmelzelement an der linken Seite in 3 für den normalen Nennstrom (Breitenabmessung Ha) eingesetzt, das mittlere Schmelzelement für den niedrigen Nennstrom (Breitenabmessung Hb), und das rechte Schmelzelement für den hohen Nennstrom (Breitenabmessung Hc).
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Mit der oben beschriebenen Sammelschiene 10 können die folgenden funktionalen Effekte erzielt werden. Beispielsweise besteht in einer Phase, in der die Sammelschiene 10 als einzelnes Teil gehandhabt wird, wenn die Anschlussplatten 12 einer Lastseite, die über die Schmelzelemente 13 mit der Anschlussplatte 11 einer Stromzuführseite verbunden sind, von den anderen Platten getrennt werden und damit unabhängig von ihnen sind, dahingehend eine Gefahr, dass, wenn die Schmelzelemente 13, die geringe Festigkeit aufweisen, durch Kraft von außen verformt werden, die Anordnungsbeziehung der gesamten Sammelschiene gestört wird. Jedoch kann bei der Sammelschiene 10 mit dem oben beschriebenen Aufbau, da die Schmelzelemente 13 miteinander über die Verbindungsrippen 15 verbunden sind, die in einem späteren Schritt, d. h. Einem Stanzschritt, durchtrennt werden, und sie auch mit der Anschlussplatte 11 einer Stromzuführseite verbunden sind, die Verformung der Schmelzelemente 13 aufgrund von Kraft von außen weitestgehend verhindert werden, so dass Störung der gesamten Anordnungsbeziehung der Sammelschiene verhindert werden kann.
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Weiterhin können beim Durchtrennen der Verbindungsrippen 15 in dem Stanz-Schritt die Breitenabmessungen der den schmalen Abschnitten der Schmelzelemente 13 entsprechenden Abschnitte entsprechend der Position und Abmessung des Stanzwerkzeugs 17, das als ein Werkzeug zum Durchtrennen dient, beliebig angepasst werden. So kann das Schmelzverhalten der Schmelzelemente 13, das hauptsächlich durch die Abmessungen der den schmalen Abschnitten entsprechenden Abschnitte bestimmt wird, in dem Stanz-Schritt, der ein späterer Schritt ist, und nicht in dem Schritt zum Pressen der Sammelschiene 10, beliebig angepasst werden.
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Daher müssen Pressformen zum Pressen der Sammelschiene 10 nicht separat entsprechend dem unterschiedlichen Schmelzverhalten der Schmelzelemente 13 hergestellt werden, sondern die Pressformen können vereinheitlicht werden. Darüberhinaus können die Abmessungen der Abschnitte der Pressformen zum Bearbeiten von Schmelzelementen vereinheitlich werden. Des Weiteren können, da das Schmelzverhalten der Schmelzelemente in dem Stanz-Schritt angepasst werden kann, der nach dem Press-Schritt ausgeführt wird, obwohl die Formen der Schmelzelemente in dem Press-Schritt standardisiert werden, viele Abwandlungen der Schmelzelemente 13 mit unterschiedlichem Schmelzverhalten in dem späteren Schritt, das heißt, in dem Stanz-Schritt hergestellt werden. Damit kann der Zwischenbestand der Schmelzelemente vor dem Stanz-Schritt erheblich verringert werden.
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Des Weiteren können, da sich die Verbindungsrippen 15 an den Positionen der Schmelzelemente 13 befinden, beim Montieren der Sammelschiene 10 an dem Kunststoffgehäuse 20 durch Umspritzen oder durch Einpressen die Durchtrennungsabschnitte der Verbindungsrippen 15 dadurch dem zweiten Fensterabschnitt 21 des Kunststoffgehäuses 20 zugewandt sein, so dass der Stanz-Schritt zum Durchtrennen der Verbindungsrippen 15 so eingerichtet sein kann, dass er in einer Phase nach einem Gehäuse-Montage-Schritt zum Montieren der Sammelschiene 10 an dem Kunststoffgehäuse 20 ausgeführt wird. So können die von den Verbindungsrippen 15 erfüllten Verbindungsfunktionen bis zum Ende des Schrittes zum Herstellen des Schmelzsicherungsblocks beibehalten werden, so dass die Verformung des Schmelzelementes 13 verhindert werden kann, bis die Sammelschiene sicher an dem Kunststoffgehäuse 20 befestigt ist, und damit die Qualität des Schmelzsicherungsblocks verbessert werden kann.
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Weiterhin kann, da das Metall mit niedrigem Schmelzpunkt in der Mitte der Schmelzelemente 13 positioniert wird, das Schmelzverhalten der Schmelzelemente 13 stabilisiert werden. Des Weiteren kann, da die Verbindungsrippen 15 mit der näheren Umgebung der Abschnitte 14 zum Positionieren von Metall mit niedrigem Schmelzpunkt verbunden sind, die in den Schmelzelementen 13 ausgebildet sind, ein Widerstandswert, der durch Breitenabmessungen der Schmelzelemente 13 bestimmt wird, die sich in der Nähe der Abschnitte 14 zum Positionieren von Metall mit niedrigem Schmelzpunkt befinden, das heißt, das Schmelzverhalten der Schmelzelemente 13 auf einfache Weise angepasst werden, indem die Durchtrennungs-Positionen der Verbindungsrippen 15 geändert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern es sind, je nach Situation, verschiedene Veränderungen, Verbesserungen und dergleichen möglich. Auch können die Materialien, Formen, Abmessungen, die Anzahl, die Positionen sowie dergleichen der jeweiligen Einzelteile der oben beschriebenen Ausführungsform beliebig gewählt werden, und sie unterliegen keinen Einschränkungen, sofern die Erfindung umgesetzt werden kann.
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So ist in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Beispiel dargestellt, bei dem eines der drei Schmelzelemente 13 über die Verbindungsrippe 15 mit seiner aneinandergrenzenden Anschlussplatte 11 an der Stromzuführseite verbunden ist. Wenn jedoch eine an das Schmelzelement 13 angrenzende Platte die Anschlussplatte 12 einer Lastseite ist, kann das Schmelzelement 13 über die Verbindungsrippe 15 auch mit dieser Anschlussplatte 12 einer Lastseite verbunden sein.
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Des Weiteren ist bei der oben beschriebenen Ausführungsform ein Beispiel beschrieben worden, bei dem eine Vielzahl von Schmelzelementen 13 und eine Vielzahl von Anschlussplatten 12 einer Lastseite zum Einsatz kommen. Die Erfindung kann jedoch auch in dem Fall eingesetzt werden, in dem ein einzelnes Schmelzelement 13 sowie eine einzelne Anschlussplatte 12 einer Lastseite, die mit dem Schmelzelement 13 verbunden wird, zum Einsatz kommen. In diesem Fall können ein Punkt zum vorübergehenden Verbinden, der in dem einzelnen Schmelzelement 13 ausgebildet ist, und eine Anschlussplatte 11 einer Stromzuführseite oder einer Anschlussplatte einer Lastseite über die Verbindungsrippe 15 miteinander verbunden werden.
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Des Weiteren ist in der oben beschriebenen Ausführungsform das Plättchen aus Metall mit niedrigem Schmelzpunkt an dem Schmelzelement 13 angebracht. Das Plättchen aus Metall mit niedrigem Schmelzpunkt ist jedoch möglicherweise nicht immer angebracht.
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Die vorliegende Anmeldung basiert dabei auf der am 31. März 2011 eingereichten japanischen Patenanmeldung (
JP A 2011-079573 ), deren Inhalt hiermit durch Verweis einbezogen wird.
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Industrielle Einsatzmöglichkeiten
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Bei einer Sammelschiene zum Ausbilden einer Schmelzsicherungsblocks-Schaltung, einem Schmelzsicherungsblock und einem Verfahren zum Herstellen eines Schmelzsicherungsblocks der Erfindung muss, sofern keine andere Abschnitte als die schmalen Abschnitte der Schmelzelemente verändert werden, die Form der Pressform nicht geändert werden, sondern es kann die vereinheitlichte Form eingesetzt werden, so dass die Produktivität für den Schmelzsicherungsblock verbessert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Sammelschiene (Sammelschiene zum Ausbilden einer Schaltung)
- 11
- Anschlussplatte einer Stromzuführseite (Anschlussplatte einer vorgelagerten Seite)
- 12
- Anschlussplatte einer Lastseite (Anschlussplatte einer nachgelagerten Seite)
- 13
- Schmelzelement
- 14
- Abschnitt zum Positionieren von Metall mit niedrigem Schmelzpunkt
- 15
- Verbindungsrippe
- 17
- Stanzwerkzeug (Werkzeug zum Durchtrennen)
- 20
- Kunststoffgehäuse
- 21
- zweiter Fensterabschnitt (Fensterabschnitt)
