JP2001213249A - かじ取ハンドル加熱用配線にリセット可能なヒューズを使用した時計ばね - Google Patents

かじ取ハンドル加熱用配線にリセット可能なヒューズを使用した時計ばね

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JP2001213249A
JP2001213249A JP2000375069A JP2000375069A JP2001213249A JP 2001213249 A JP2001213249 A JP 2001213249A JP 2000375069 A JP2000375069 A JP 2000375069A JP 2000375069 A JP2000375069 A JP 2000375069A JP 2001213249 A JP2001213249 A JP 2001213249A
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signal line
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JP2000375069A
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Patrick A Bolen
パトリック・エイ・ボーレン
Dennis D Kaufman
デニス・ディ・カウフマン
Brent E Henderson
ブレント・イー・ヘンダーソン
Bruce E Reid
ブルース・イー・リード
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Methode Electronics Inc
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04Wound springs
    • F16F1/10Spiral springs with turns lying substantially in plane surfaces
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/68Structural association with built-in electrical component with built-in fuse
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R29/00Coupling parts for selective co-operation with a counterpart in different ways to establish different circuits, e.g. for voltage selection, for series-parallel selection, programmable connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R35/02Flexible line connectors without frictional contact members
    • H01R35/025Flexible line connectors without frictional contact members having a flexible conductor wound around a rotation axis

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電流制限値あるいは温度制限値を越えた場合
には回路の電気的接続を遮断することができるととも
に、一定時間後あるいは温度低下後に遮断された回路の
電気的接続を自動的に復旧することのできる時計ばねを
提供すること。 【解決手段】 加熱されるべきかじ取ハンドルに電力を
供給するための時計ばねには、発熱体とこの発熱体に対
する電源との間において直列に接続されたリセット可能
なヒューズが設けられている。回路を流れる電流値が予
め定められた電流制限値を越えたとき、このリセット可
能なヒューズはトリップするとともに発熱体に電力を供
給する回路の電気的接続を遮断する。リセット可能なヒ
ューズが冷えると、このリセット可能なヒューズは発熱
体とこの発熱体に対する電源との間の電気的接続を自動
的に復旧する。このリセット可能なヒューズは簡単かつ
経済的に従来の時計ばねに組み入れることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に、自動車に設
けられているかじ取軸管用時計ばね、特にリセット可能
なヒューズを有する時計ばねに関するものである。
【0002】
【従来の技術】日々増加する数多くの自動車には、エア
バッグ衝突システムが設けられている。このエアバッグ
は通常、運転者の正面に位置するかじ取ハンドルに設け
られている。エアバッグは車両本体に設けられた衝撃セ
ンサと常に電気的に接続された状態になければならな
い。衝突が起きた場合、衝撃センサすなわちセンサは、
電気信号を、エアバッグを瞬時に膨らませるエアバッグ
衝突アセンブリに伝える。したがって、かじ取ハンドル
に取り付けられているエアバッグアセンブリの回転可能
な部分と、固定されたかじ取軸管に取り付けられている
エアバッグアセンブリの残りの部分との間の確実な電気
的接続が絶対不可欠である。
【0003】これら回転可能な部分と固定された部分と
の間の電気的接続は従来公知の事項である。通常、電気
ブラシが、回転可能な電気的接続を与えるのに回転する
ことができる部材の1つとともに導電性リング上に設け
られている。しかしながら、特に事故の衝撃が加わると
き、ブラシとリングシステムとの間の電気的接続が一時
的に途切れる危険性があり、エアバッグシステム衝突ア
センブリ全体が作動しないということもあり得る。
【0004】それゆえに、時計ばねの改良は以前からな
されていた。この時計ばねは通常、回転可能なハブに巻
かれる平らで可撓性を有するリボンケーブルを備えてい
る。この回転可能なハブはかじ取軸管に設けられるもの
である。リボンケーブルはハウジング内に収められてい
る。リボンケーブルの第1端部はエアバッグの展張装置
に連結されているとともに、リボンケーブルの第2端部
はハウジングを貫通する複数のインターコネクタに連結
されている。これらインターコネクタは車の非可動部に
設けられている衝撃センサすなわちセンサに連結されて
いる。このようにして、エアバッグ用の展張装置は車の
衝撃センサに確実に接続されている。
【0005】上述したように、かじ取ハンドルとエアバ
ッグ用かじ取軸管との間に確かな接続を与えるために、
当初は時計ばねが改良された。時計ばねの開発が続けら
れるとともに、ますます多くのアクセサリおよび付属機
器制御装置がかじ取ハンドルに設けられている。またそ
の結果、これらアクセサリおよび付属機器制御装置はか
じ取軸管への電気的接続のために時計ばねを利用してい
る。これら付属装置はリボンケーブル内に設けられる個
々の信号線の数を増加させている。さらに、個々の信号
線に対する電流要求事項もまた、かじ取ハンドルに組み
込まれる高電流装置のために増加される。
【0006】消費者は彼らの自動車に関してより快適な
特色を要求し続けるものである。たとえば、かじ取ハン
ドルに加えることができる高電流装置すなわち特色は、
発熱体である。従来の時計ばねではそのような高電流装
置を取り扱うことができるように構成されていなかっ
た。従来の手法ではかじ取ハンドルとかじ取軸管との間
に高電流を伝えるのにスリップリングが使用されてい
た。あいにくこのスリップリングは容認できない程のノ
イズレベルを発生する傾向を有している。さらに、スリ
ップリングは摩耗するので、規定時間使用すると性能に
悪影響を与えるようになってしまう。
【0007】通常、時計ばねには低いアンペア数のワイ
ヤを有する薄いリボンケーブルを使用しているので、高
電流を時計ばねに流すのは潜在的な危険をはらんでい
る。時計ばねにおいて制御されなかった高電流は車およ
び車の付属機器にダメージを与える。また、時計ばねに
ダメージを与えるということは、エアバッグ安全システ
ムに対して確かな電気的接続を与えるという時計ばね本
来の目的を同じくだめにすることである。さらに、その
ような制御されなかった電流により火災が発生して車を
焼損するとともに、運転者や同乗者に重大なけがを負わ
せてしまうといったおそれもある。
【0008】したがって、時計ばねを利用する高電流装
置を監視および制御するシステムが必要である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の時計ばねをわずかな変更で安全に高電流を扱えるよう
にすることである。
【0010】本発明の他の目的は、時計ばねを介して高
電流装置に流れる電流を監視することである。
【0011】本発明の別の目的は、高電流を扱うために
最小限のコストで従来の時計ばねを変更することができ
るようにすることである。本発明のさらに別の目的は、
時計ばねのある回路を流れる電流値が高電流しきい値を
越えるような場合には、時計ばねのその回路の電気的接
続を遮断し、その後その回路の電気的接続を自動的に復
旧することができるようにすることである。
【0012】さらに、本発明の特別な目的は、時計ばね
が加熱すべきかじ取ハンドルに設けられた発熱体に対し
て電気的接続を与えることができるようにすることであ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、加熱す
べきかじ取ハンドルに電力を供給するための時計ばねに
は、発熱体とこの発熱体に対する電源との間において直
列に接続されたリセット可能なヒューズが設けられてい
る。電流値が予め定められた電流制限値を越えると、リ
セット可能なヒューズはトリップするとともに発熱体へ
電力を供給する回路を断つ。リセット可能なヒューズが
冷めると、このリセット可能なヒューズは発熱体とこの
発熱体に対する電源との間の接続を自動的に回復する。
このリセット可能なヒューズは従来の時計ばねに簡単か
つ経済的に実施することができる。したがって、このリ
セット可能なヒューズは、従来の時計ばねがかじ取ハン
ドル発熱体のような高電流装置に対して電気的接続を提
供できるようにしている。さらに本発明は、時計ばねお
よび車に対するダメージと、運転者および同乗者に対す
る重大なけがとを避けるのに高い信頼性を有していると
ともにコスト的にも経済的な安全な装置を提供するもの
である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて説明する。
図1は本発明にしたがって構成された時計ばね(clocks
pring)10の横断面図である。この時計ばね10はハ
ウジング14を有するフレーム12を備えている。また
このフレーム12は取付穴18を有する取付ブラケット
16を備えている。ハウジング14の内側は、周壁20
およびその内側に位置する背面部22によってその輪郭
が決定されている。回転可能なハブ24は時計ばね10
の中心に配置されている。この回転可能なハブ24は、
リボンケーブル32の第1端部28を固定するためのバ
ックボーン26を備えている。開口部30は、時計ばね
10が自動車のかじ取軸管のまわりに位置決めできるよ
うに時計ばね10の中心に設けられている。リボンケー
ブル32は可撓性を有するものであるとともに、車の前
輪を左一杯から右一杯に必要なときにかじ取軸管が何度
でも回転させることができるよう、十分な余裕を持って
ハブ24のまわりに巻き付けられている。
【0015】図2は時計ばね10から取り外されたリボ
ンケーブル32を示す図である。このリボンケーブル3
2は比較的平らな形態を有しており、かつ多数の個別信
号線すなわちチャンネル34を有している。これらチャ
ンネルはそれぞれ絶縁されたワイヤである。図2に示す
実施形態においては、8本の信号線34を示している。
もちろん、本発明の別の実施形態では、リボンケーブル
32内に9本以上あるいは7本以下の信号線34を備え
させることができる。このリボンケーブル32の第1端
部28は、ハブ24のバックボーン26に差込可能に形
成されたコネクタプラグ36に取り付けられている。こ
のプラグ36は複数の金属製の爪37を有している。リ
ボンケーブル32の第2端部38は、むき出しとなった
複数の信号線ワイヤ40を有している。また、これら信
号線ワイヤは、複数の接点42(図1)にそれぞれ接続
されている。
【0016】再び図1を参照すると、リボンケーブル3
2の露出した信号線ワイヤ40は接点42に接続されて
いる。これら接点42は好適に、時計ばね10の回路基
板46に形成されている結線すなわち導線44に電気的
に接続されている銅製のリード線であることが望まし
い。これら導線44は好適に、回路基板46にエッチン
グされた銅製のフィラメントであることが望ましい。こ
れら導線44は回路基板46に形成されている切取部4
3,45を介して見ることができる。複数の接点48は
導線44の反対側端部に電気的に接続されているもので
ある。これら接点48は好適に、プラグあるいは他の電
気的なレセプタクル内に挿入することができる銅製のタ
ブあるいは銅製のストリップであることが望ましい。
【0017】各導線44は、リボンケーブル32の特定
のチャンネル34に対応している。これら信号線34は
自動車のかじ取ハンドルに設けられている多数の装置に
対して電気信号を伝達することができるものである。こ
れらの装置には、たとえばクルーズコントロール、方向
指示器、ワイパ、警音器、そしてもちろんエアバッグ衝
突システムに対する展張信号が含まれる。さらに、これ
ら信号線34はかじ取ハンドル用の発熱体のような高電
流装置に対しても信号を伝達することもできる。かじ取
ハンドル用の発熱体には10アンペア以上の電流が流さ
れる。したがって、この電流が制限されないままであっ
たりあるいは監視されないままであったりすると、高電
流が時計ばね、車に重大なダメージを与えるばかりでな
く、運転者や同乗者を傷つけるおそれもある。
【0018】本発明によれば、好ましくない高電流を潜
在的に流す可能性のある時計ばねの信号線のそれぞれに
直列に、リセット可能なヒューズが電気的に接続されて
いる。予め設定された電流値を超えた場合、リセット可
能なヒューズはダメージを避けるために当該信号線に対
する電気的接続を一時的に切る。本発明のさらなる特徴
によれば、リセット可能なヒューズは、一定時間後に前
もって切られた接続を自動的に再接続する。これによ
り、ヒューズを取り替えたり切れた結線を復旧させるた
めの高価で煩わしい手作業によるメンテナンスの必要を
排除することができる。
【0019】図1は(切取部54内に見えている)導線
52に電気的に接続されたリセット可能なヒューズ50
を示している。この導線52はコネクタ41の特定のコ
ネクタリード56とコネクタプラグ58の特定のコネク
タリード60とを電気的につなぐものである。プラグ5
8は電気レセプタクルに接続することができる接点6
0,62を備えるものである。
【0020】図1に示す実施形態において、導線52に
接続された信号線34は、高電流装置に電流を送るとと
もにその電流値を監視するように構成されている。本発
明にしたがって、時計ばねの必要な信号線内にリセット
可能なヒューズを組み入れることによって、従来の時計
ばねは最小限のコストで高電流装置を取り扱えるように
改良できる。信号線52を流れる電流値が予め定められ
た制限値を越えた場合、あるいはもし必要であるならば
信号線52の温度が予め定められた温度設定値を越えた
場合、リセット可能なヒューズ50は導線52の電気的
接続をトリップさせるとともにその電気的接続を断つ。
一定時間後あるいはリセット可能なヒューズ50の温度
が下がった後、リセット可能なヒューズ50は導線52
の電気的接続を回復する。
【0021】図3に本発明の他の実施形態を示す。図3
に示すように、回路基板66は9つの導線71,72,
73,74,75,76,77,78,79を有するも
のである。回路基板66は剛性を有する取付ボードすな
わち時計ネジのベース67に取り付けられている。この
取付ボード67は、プラスチック、金属、あるいはその
他の適切な材料から形成することができる。これら導線
71〜79を回路基板66の切取部80内に示す。これ
ら導線71〜79は、好適に銅からなる接点リード82
〜90に電気的に接続されている。これら接点リード8
2〜90は、適切なソケットあるいはレセプタクルに挿
入できるプラグ92に設けられている。図示したよう
に、リセット可能なヒューズ94は導線75と直列に接
続されている。
【0022】図4に本発明による時計ばねの別の実施形
態のブロック回路図96を示す。この実施形態におい
て、時計ばねは7つの信号線101〜107を有してい
る。平らなリボンケーブル97のブロック線図を示す。
エアバッグ信号線101〜104および車の警音器に対
応する信号線105を示している。図示した信号線10
6,107はかじ取ハンドルの発熱体に対応している。
図示したように、リセット可能なヒューズ98は信号線
106と直列に接続されている。
【0023】図5は本発明に用いたリセット可能なヒュ
ーズ110の一実施形態の横断面図である。このリセッ
ト可能なヒューズ110は回路基板112に形成されて
いるとともに反対側に位置する2つのターミナル11
6,118をつなぐヒューズ部114を備えている。こ
のヒューズ部114は、ポリエチレングリコールとジエ
ポキシドとを反応させてできた材料から形成させること
ができる。これらターミナル116,118はエポキシ
樹脂を充填したシルバーから形成させることができる。
本発明に使用したリセット可能なヒューズの詳細な説明
は、1999年10月5日にStygar氏らによって出願された米
国特許第 5,963,121 号明細書に開示されている。した
がって、本明細書にはこの明細書の開示内容も組み入れ
られているのである。
【0024】上述した説明は単に特定の実施形態の開示
であるとともに本発明の範囲を制限しようとするもので
はないということに留意されたい。その他の可能な変形
実施は当業者には明らかであり、それら変形実施のすべ
ては特許請求の範囲に記載している。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にしたがって構成された時計ばねの断
面図である。
【図2】 本発明にしたがって構成された可撓性を有す
るリボンケーブルの斜視図である。
【図3】 時計ばねの回路基板に組み入れられたリセッ
ト可能なヒューズを切取部を介して示す時計ばねの要部
一部切開図である。
【図4】 本発明の一実施形態による回路図である。
【図5】 本発明に適用することができるリセット可能
なヒューズの横断面図である。
【符号の説明】
10 時計ばね 14 ハウジング 24 ハブ 28 第1端部 32 リボンケーブル 34 信号線 36 プラグ 37 爪 38 第2端部 41 コネクタ 44 導線 46 回路基板 50 ヒューズ 52 導線 58 コネクタプラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス・ディ・カウフマン アメリカ合衆国・62321・イリノイ・カー トヘイジ・イースト・メイン・800 (72)発明者 ブレント・イー・ヘンダーソン アメリカ合衆国・62376・イリノイ・ウル サ・ボックス・17P・ライト・1 (72)発明者 ブルース・イー・リード アメリカ合衆国・61455・イリノイ・マコ ン・ヒルヴュー・ドライヴ・236

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも第1信号線を有するリボンケ
    ーブルと、 前記第1信号線と直列に接続されたヒューズとを備える
    ことを特徴とする時計ばね。
  2. 【請求項2】 ハウジングと、 前記リボンケーブルを巻き付けるためのハブとをさらに
    備え、 前記リボンケーブルの第1端部が前記ハブに接続されて
    いるとともに、前記リボンケーブルの第2端部が前記ハ
    ウジングに接続されていることを特徴とする請求項1に
    記載の時計ばね。
  3. 【請求項3】 前記ヒューズはリセット可能なヒューズ
    であることを特徴とする請求項1に記載の時計ばね。
  4. 【請求項4】 前記リボンケーブルは、実質的に平らで
    あるとともに可撓性を有するものであることを特徴とす
    る請求項1に記載の時計ばね。
  5. 【請求項5】 前記リボンケーブルは、少なくとも第2
    信号線をさらに備えていることを特徴とする請求項1に
    記載の時計ばね。
  6. 【請求項6】 前記少なくとも第2信号線と直列に接続
    された第2ヒューズをさらに備えていることを特徴とす
    る請求項5に記載の時計ばね。
  7. 【請求項7】 前記ハウジングは、前記リボンケーブル
    の前記第2端部に隣接した位置に、前記第1信号線を自
    身に接続する第1コネクタをさらに備えていることを特
    徴とする請求項2に記載の時計ばね。
  8. 【請求項8】 前記ハウジングは、前記第1コネクタお
    よび前記ヒューズを自身に固定するための回路基板をさ
    らに備え、 前記回路基板は、少なくとも1本の導線および第2コネ
    クタを備えており、 前記少なくとも1本の導線は、前記第1コネクタと前記
    第2コネクタとの間に電気的接続を与えるものであるこ
    とを特徴とする請求項7に記載の時計ばね。
  9. 【請求項9】 前記ヒューズは、前記少なくとも1本の
    導線を介して前記第1コネクタと第2コネクタとの間に
    直列に接続されていることを特徴とする請求項8に記載
    の時計ばね。
  10. 【請求項10】 前記ヒューズは前記回路基板上に配置
    されていることを特徴とする請求項9に記載の時計ば
    ね。
  11. 【請求項11】 前記ヒューズはリセット可能なもので
    あるとともに、このリセット可能なヒューズのヒューズ
    部は、ポリエチレングリコールとジエポキシドとの反応
    生成物の混合物からなることを特徴とする請求項10に
    記載の時計ばね。
  12. 【請求項12】 前記少なくとも1本の導線は本質的
    に、前記回路基板上に配置された銅から構成されている
    ことを特徴とする請求項11に記載の時計ばね。
  13. 【請求項13】 前記ヒューズは、前記ハブと前記リボ
    ンケーブルの前記第1端部との間に直列に接続されてい
    ることを特徴とする請求項2に記載の時計ばね。
  14. 【請求項14】 前記リボンケーブルは、多数本の信号
    線をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の時
    計ばね。
  15. 【請求項15】 前記第1信号線は、車のかじ取ハンド
    ルに設けられている発熱体に電気信号を伝達するもので
    あることを特徴とする請求項2に記載の時計ばね。
  16. 【請求項16】 前記リボンケーブルに設けられた第2
    信号線と、 前記第2信号線と直列に接続された第2のリセット可能
    なヒューズとをさらに備えていることを特徴とする請求
    項3に記載の時計ばね。
  17. 【請求項17】 前記ヒューズに電気的に接続された少
    なくとも1つの爪を有するプラグをさらに備え、 前記プラグは前記リボンケーブルの一端部に隣接して接
    続されるとともに、前記ヒューズは前記プラグ内に設け
    られていることを特徴とする請求項1に記載の時計ば
    ね。
  18. 【請求項18】 前記ヒューズは前記ハブ内に配置され
    ていることを特徴とする請求項2に記載の時計ばね。
  19. 【請求項19】 ハウジングと、 前記ハウジングに回転可能に取り付けられたハブと、 前記ハウジングと前記ハブとの間に電気的接続を与える
    多数の信号線を有し、前記多数の信号線のうち少なくと
    も1本の信号線が車のかじ取ハンドルに設けられた発熱
    体に接続されているリボンケーブルと、 前記少なくとも1本の信号線と直列に接続されるととも
    に、前記かじ取ハンドルに設けられている発熱体と該発
    熱体に対する電源との間に電気的に配置されたリセット
    可能なヒューズとを備えることを特徴とする乗物のかじ
    取軸管用時計ばね。
  20. 【請求項20】 時計ばねの1本の信号線にかけること
    のできる許容電流制限値を決定する段階と、 前記信号線と、電気装置および前記時計ばねと直列に接
    続されたリセット可能なヒューズとを介して電流信号を
    流す段階と、 前記信号線にかかる電流値が前記許容電流値を越える段
    階と、 前記電流値が前記予め定められた電流制限値を越えた結
    果、前記リセット可能なヒューズをトリップさせ、これ
    により前記信号線に与えられていた電気的接続を遮断す
    る段階と、 一定時間後、前記信号線によって与えられていた前記電
    気的接続を自動的に復旧する段階とを備えることを特徴
    とする時計ばねを介して電気装置に潜在的な高電流信号
    を与える方法。
JP2000375069A 1999-12-29 2000-12-08 かじ取ハンドル加熱用配線にリセット可能なヒューズを使用した時計ばね Pending JP2001213249A (ja)

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