JP2004079433A - 車両用電気素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】一対の接続端子を備えた車両用電気素子において、アーク抑止用材料の使用量を抑えながら相手方端子との接続または切り離し時におけるアーク放電の発生を有効に抑止する。
【解決手段】電気回路側の相手方端子にそれぞれ嵌合可能な第1の接続端子12A及び第2の接続端子12Bが素子本体から略同一方向に突出し、かつ、両接続端子12A,12Bが導通された車両用電気素子。第1の接続端子12Aを第2の接続端子12Bよりも短くして同端子12Bよりも後に相手方端子30Aと接触するようにし、その第1の接続端子12Aが相手方端子30Aと最初に接触する部位の表面をアーク抑止材料で構成し、または当該表面にアーク抑止処理を施す。
【選択図】 図1
【解決手段】電気回路側の相手方端子にそれぞれ嵌合可能な第1の接続端子12A及び第2の接続端子12Bが素子本体から略同一方向に突出し、かつ、両接続端子12A,12Bが導通された車両用電気素子。第1の接続端子12Aを第2の接続端子12Bよりも短くして同端子12Bよりも後に相手方端子30Aと接触するようにし、その第1の接続端子12Aが相手方端子30Aと最初に接触する部位の表面をアーク抑止材料で構成し、または当該表面にアーク抑止処理を施す。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用回路に組み込まれるヒューズ素子、抵抗素子、半導体素子等の車両用電気素子であって、相手方端子と接続可能な一対の接続端子を有する素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の車両の回路に組み込まれる電気素子の中には、互いに電気的に導通される一対の接続端子を備え、これらの接続端子が回路側の相手方端子に着脱可能に装着されるものがある。例えば、車両用ヒューズ素子は、過電流発生時に溶断する溶断部が一対の接続端子の間に介在するものが一般的であり、このようなヒューズ素子は前記両接続端子が例えばバスバー基板上に設けられた相手方端子にそれぞれ嵌合されることによって当該バスバー基板に形成された回路中に組み込まれる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように車載回路中に組み込まれる相手方端子に対して着脱される車両用電気素子においては、その装着時または脱着時において、相手方端子と接触または離間する際に当該相手方端子との間でアーク放電が発生するおそれがある。特に近年は、車載用電源の高圧化が進められており、かかる高圧化によって前記アーク放電の発生はより深刻なものとなる。
【0004】
このようなアーク放電の発生を抑止する手段として、例えば双方の接続端子にそれぞれアーク放電が生じにくい材料からなるめっきを施したり、両接続端子自体をアーク抑止材料で形成したりする方法が考えられるが、このようなアーク抑止用材料は比較的高価なものが多いため、その使用量を極力抑えることが望まれる。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑み、一対の接続端子を備えた車両用電気素子において、安価な構成で相手方端子との接続または切り離し時におけるアーク放電の発生を有効に抑止できる車両用電気素子を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、電気回路側の相手方端子にそれぞれ嵌合可能な第1の接続端子及び第2の接続端子が素子本体から略同一方向に突出し、かつ、両接続端子同士が電気的に導通可能な車両用電気素子において、前記第1の接続端子が前記第2の接続端子よりも短くて当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触するように構成されるとともに、当該第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が前記第2の接続端子を構成する材料よりもアーク放電が生じにくい材料(アーク抑止材料)で構成されているものである。
【0007】
この構成によれば、第1の接続端子が第2の接続端子よりも短くて当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触する(離脱時には第2の接続端子よりも後に相手方端子と離れる)ため、第2の接続端子とその相手方端子とが接触する時点(あるいは両端子が離間する時点)では当該第2の接続端子と相手方端子との間でアーク放電が発生しない。そして、前記第1の接続端子側のみアーク抑止材料を用いることによって、当該アーク抑止材料の使用量を抑えながらアーク放電の発生を有効に抑止できる。
【0008】
前記アーク抑止材料は、当該第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面のみに配されていてもよいし、当該アーク抑止材料によって第1の接続端子が形成されていてもよい。
【0009】
この車両用電気素子としては、例えば過電流発生時に溶断する溶断部が両接続端子の間に介在するヒューズ素子が好適である。その場合、当該溶断部及び前記第2の接続端子をZnを50質量%以上含有するヒューズ用材料で一体に形成することにより、安価な構成で、量産性の向上を図りながら、溶断部において車両での使用に好適な溶断特性を得ることが可能である。そして、その溶断部に前記ヒューズ用材料よりもアーク放電が生じにくい材料で形成された第1の接続端子が電気的に導通可能に接合されている構成とすることにより、溶断部及び第2の接続端子の構成材料にはZnに富んだヒューズ材料すなわち比較的アーク放電が生じ易い材料を用いながらも、第1の接続端子とその相手方端子との間でのアーク放電を有効に抑止することができる。
【0010】
また本発明は、電気回路側の相手方端子にそれぞれ嵌合可能な第1の接続端子及び第2の接続端子が素子本体から略同一方向に突出し、かつ、両接続端子同士が電気的に導通可能な車両用電気素子において、前記第1の接続端子が前記第2の接続端子よりも短くて当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触するように構成されるとともに、当該第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が前記第2の接続端子を構成する材料よりもアーク放電が生じにくくなるようにアーク抑止処理されているものである。
【0011】
この構成においても、第1の接続端子が第2の接続端子よりも短くて当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触する(離脱時には第2の接続端子よりも後に相手方端子と離れる)ため、第2の接続端子とその相手方端子とが接触する時点(あるいは両端子が離間する時点)では当該第2の接続端子と相手方端子との間でアーク放電が発生しない。従って、前記第1の接続端子の表面にアーク抑止処理を施しさえすれば、電気素子と相手方との間のアーク放電の発生を有効に抑止することが可能になる。
【0012】
前記アーク抑止処理の具体的な態様としては、例えば、前記第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が当該第1の接続端子の母材よりもアークの生じにくい材料によって被覆されているものでもよいし、前記第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面に絶縁層が形成され、この絶縁層の上に前記第1の接続端子と電気的に導通可能な状態で導電層が積層されているものでもよい。
【0013】
この電気素子についても、例えば過電流発生時に溶断する溶断部が両接続端子の間に介在するヒューズ素子が好適である。その場合、当該溶断部及び両接続端子をZnを50質量%以上含有するヒューズ用材料で一体に形成することにより、安価な構成で、量産性の向上を図りながら、溶断部において車両での使用に好適な溶断特性を得ることが可能である。そして、その第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が前記ヒューズ材料よりもアーク放電が生じにくくなるようにアーク抑止処理されている構成とすることにより、Znに富んだヒューズ材料すなわち比較的アーク放電が生じ易い材料を用いながらも、第1の接続端子とその相手方端子との間でのアーク放電を有効に抑止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0015】
図1及び図2は、本発明が適用された自動車用ヒューズ素子を示したものである。
【0016】
図示のヒューズ素子は、ヒューズ材料からなる導体部10と、合成樹脂等の絶縁材料からなるカバー部20とを有し、前記ヒューズ材料にはZnを50質量%以上含む合金が用いられている。
【0017】
導体部10は、第1の接続端子12Aと、第2の接続端子12Bと、両接続端子12A,12Bの間に介在する溶断部14とが一体に形成されたもので、例えば前記ヒューズ材料からなる板材を適当な形状に打ち抜くことにより量産可能となっている。
【0018】
両接続端子12A,12Bは互いに平行な状態で上下方向に延び、その上端部同士の間に前記溶断部14が介設されている。この溶断部14は両接続端子12A,12Bよりも断面積が小さく、かつ、正面から見て蛇行する形状に形成されており、その形状は所望の溶断特性が得られるように設定されている。そして、この溶断部14及び両接続端子12A,12Bの上端部を覆うように前記カバー部20がモールドされることにより素子本体が形成されており、この素子本体から略同一方向(図例では下方)に左右一対の接続端子12A,12Bが突出した状態となっている。
【0019】
一方、このヒューズ素子が導入される車両用回路(例えばバスバー基板に組み込まれた回路)には、前記両接続端子12A,12Bに対応して一対の相手方端子30A,30Bが組み込まれている。各相手方端子30A,30Bは、各接続端子12A,12Bがそれぞれ嵌入可能な角筒状の雌端子として構成され、その内部には図略のばね接触片が形成されており、このばね接触片に前記接続端子12A(12B)が相手方端子30A(30B)内で圧接することによって接続端子12A(12B)と相手方端子30A(30B)との電気的接続が達成されるようになっている。
【0020】
この実施の形態にかかるヒューズ素子の第1の特徴として、前記素子本体から突出する第1の接続端子12Aが、同じく素子本体から突出する第2の接続端子12Bよりも短くなっている。従って、接続端子12A,12Bとその相手方端子30A,30Bとの接続時には、まず最初に第2の接続端子12Bの先端部とその相手方端子30Bとが接触し、その後に第1の接続端子12Aの先端部とその相手方端子30Aとが接触する一方、接続端子12A,12Bとその相手方端子30A,30Bとの切り離し時には、まず最初に第1の接続端子12Aの先端部とその相手方端子30Aとが離れ、その後に第2の接続脚12Bの先端部とその相手方端子30Bとが離れるようになっている。
【0021】
そして、このヒューズ素子の第2の特徴として、前記両接続端子12A,12Bのうち、第1の接続端子12Aが相手方端子30に最初に接触する部分、すなわち、第1の接続端子12Aの先端部(図では網目部分)16にのみ、その表面で前記ヒューズ材料よりもアーク放電が生じにくくなるようなアーク抑止処理が施されている。
【0022】
このようなアーク抑止処理としては、例えば次のようなものが挙げられる。
【0023】
1)接続端子先端部16の表面を、ヒューズ材料よりもアーク放電の生じにくい金属系材料で被覆する。例えば、ヒューズ材料がZnを50質量%以上含む合金で構成されている場合、Znよりも沸点の高い金属(Cu,Ni,Sn,Ag,Au,W,Mo)や当該金属を主成分とする合金の方が当該ヒューズ材料よりもアーク放電が生じにくいことが確認されており、このようなアーク抑止材料で接続端子先端部16の表面をメッキ等で被覆することにより、当該先端部16と相手方端子30Aとの間にアーク放電が発生するのを有効に抑止することができる。ヒューズ材料にそれ以外の金属系材料が用いられる場合にも、そのヒューズ材料を基準として当該ヒューズ材料よりもアーク放電が発生しにくい材料をアーク抑止材料として採択すればよい。
【0024】
2)図3に示すように、接続端子先端部16の表面に薄い絶縁層17を形成し、さらにその絶縁層17の上に導電層18を積層する。この導電層18は前記絶縁層17からはみ出させて第1の接続端子12Aと電気的に導通されるようにする。このような構造にすると、導電層18と相手方端子30との間でアーク放電が発生しても導電層18が薄いためにアーク放電の要因となる金属蒸気の供給が速やかに遮断されるため、端子母材から金属蒸気が供給される場合に比べてアーク放電時間がきわめて短くなり、有効なアーク抑止が果たされる。
【0025】
なお、絶縁層17の種類はアークを低減できる限り特に限定されないが、例えば、金属蒸着層[Al2O3(アルマイト)層、SiO2層、Si3N4層、TiO2層など]、黒色処理層(CuO層)、クロメート処理層などの金属系絶縁層;絶縁性樹脂などの樹脂系絶縁層が挙げられる。あるいは、アルミニウムや銅からなる端子母材の表面に酸化皮膜を形成して絶縁層を構築するようにしてもよい。その他、樹脂コーティングやエナメルの焼き付けといった手段をとることも可能である。導電層18は、端子母材と同材料でもよいし、他種の金属材料を用いてもよい。
【0026】
なお、相手方端子30A,30Bの材質については、本発明では特定しないが、少なくとも相手方端子30Aはなるべくアーク放電の生じにくい材料(例えば前記第1の接続端子12Aの先端部16で用いられるアーク抑止材料と同じ材料)で形成するか、その表面を当該アーク抑止材料で被覆することが、より好ましい。
【0027】
次に、このヒューズ素子の作用を説明する。
【0028】
このヒューズ素子を車両側回路に組み込む際、その接続端子12A,12Bを相手方端子30A,30Bに差し込む作業を要するが、第2の接続端子12Bよりも第1の接続端子12Aの方が短いため、まず最初に第2の接続端子12Bがその相手方端子30Bに接触する。この時点ではまだヒューズ素子と車両側回路とが導通していないので、第2の接続端子12Bと相手方端子30Bとの間にアーク放電が発生することはない(図2の状態)。従って、第2の接続端子12Bにアーク抑止処理が施されていなくても何ら支障はない。
【0029】
その後、相手方端子30内への第2の接続端子12Bの嵌入が進行して第1の接続端子12の先端部16Aが相手方端子30Aと接触することにより、ヒューズ素子と車両側回路との導通が達成するが、第1の接続端子12Aの表面及び相手方端子30Aの表面には多数の微小な凹凸が存在するため、実際には相手方端子30Aへの第1の接続端子12Aの挿入時に両者間で細かく接触及び離間が繰り返されることになり、その離間時に第1の接続端子12Aと相手方端子30Aとの間でアーク放電が発生し得る。ところが、この第1の接続端子12Aの先端部16の表面には上述のようなアーク抑止処理が施されているので、前記アーク放電が有効に抑止され、当該アーク放電による端子の損傷が防がれる。従って、このヒューズ素子によれば、アーク放電を抑止するのに、一方の接続端子12Aにのみアーク抑止処理を施せば足りるということになる。
【0030】
なお、この実施の形態では第1の接続端子12Aの先端部16の表面のみにアーク抑止処理を施しているが、例えば第1の接続端子12Aの全体の表面にアーク抑止処理を施してもよいし、第1の接続端子12Aそのものをアーク抑止材料で形成し、これをヒューズ材料からなる溶断部14に溶接等で接合するようにしても同様の効果が得られる。ただし、図例のように第1の接続端子12Aの先端部16の表面にのみアーク抑止処理を施すようにすれば、コストアップを最小限に抑えながら有効なアーク放電の抑止を実現することが可能になる。
【0031】
また、本発明にかかる電気素子は、前記のようなヒューズ素子に限らず、素子本体から一対の接続端子が突出するもの、例えば、抵抗素子や、ダイオード等の半導体素子についても適用が可能である。その場合、車両側回路への電気素子の導入時のみならず、当該回路から電気素子を取り外す際に端子間で発生するアーク放電も有効に抑止することが可能である。
【0032】
【発明の効果】
以上のように本発明は、第1の接続端子を第2の接続端子よりも短くして当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触するようにし、その第1の接続端子の表面を第2の接続端子の材料よりもアーク放電の発生しにくい材料で構成し、あるいは当該表面にアーク抑止処理を施したものであるので、アーク抑止材料の使用量やアーク抑止処理領域を抑えた安価な構成で相手方端子との接続または切り離し時におけるアーク放電の発生を有効に抑止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかるヒューズ素子の斜視図である。
【図2】前記ヒューズ素子の正面図である。
【図3】前記ヒューズ素子の第1の接続端子の先端部に施されるアーク抑止処理の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
10 導体部
12A 第1の接続端子
12B 第2の接続端子
14 溶断部
16 第1の接続端子の先端部
17 絶縁層
18 導電層
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用回路に組み込まれるヒューズ素子、抵抗素子、半導体素子等の車両用電気素子であって、相手方端子と接続可能な一対の接続端子を有する素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の車両の回路に組み込まれる電気素子の中には、互いに電気的に導通される一対の接続端子を備え、これらの接続端子が回路側の相手方端子に着脱可能に装着されるものがある。例えば、車両用ヒューズ素子は、過電流発生時に溶断する溶断部が一対の接続端子の間に介在するものが一般的であり、このようなヒューズ素子は前記両接続端子が例えばバスバー基板上に設けられた相手方端子にそれぞれ嵌合されることによって当該バスバー基板に形成された回路中に組み込まれる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように車載回路中に組み込まれる相手方端子に対して着脱される車両用電気素子においては、その装着時または脱着時において、相手方端子と接触または離間する際に当該相手方端子との間でアーク放電が発生するおそれがある。特に近年は、車載用電源の高圧化が進められており、かかる高圧化によって前記アーク放電の発生はより深刻なものとなる。
【0004】
このようなアーク放電の発生を抑止する手段として、例えば双方の接続端子にそれぞれアーク放電が生じにくい材料からなるめっきを施したり、両接続端子自体をアーク抑止材料で形成したりする方法が考えられるが、このようなアーク抑止用材料は比較的高価なものが多いため、その使用量を極力抑えることが望まれる。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑み、一対の接続端子を備えた車両用電気素子において、安価な構成で相手方端子との接続または切り離し時におけるアーク放電の発生を有効に抑止できる車両用電気素子を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、電気回路側の相手方端子にそれぞれ嵌合可能な第1の接続端子及び第2の接続端子が素子本体から略同一方向に突出し、かつ、両接続端子同士が電気的に導通可能な車両用電気素子において、前記第1の接続端子が前記第2の接続端子よりも短くて当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触するように構成されるとともに、当該第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が前記第2の接続端子を構成する材料よりもアーク放電が生じにくい材料(アーク抑止材料)で構成されているものである。
【0007】
この構成によれば、第1の接続端子が第2の接続端子よりも短くて当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触する(離脱時には第2の接続端子よりも後に相手方端子と離れる)ため、第2の接続端子とその相手方端子とが接触する時点(あるいは両端子が離間する時点)では当該第2の接続端子と相手方端子との間でアーク放電が発生しない。そして、前記第1の接続端子側のみアーク抑止材料を用いることによって、当該アーク抑止材料の使用量を抑えながらアーク放電の発生を有効に抑止できる。
【0008】
前記アーク抑止材料は、当該第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面のみに配されていてもよいし、当該アーク抑止材料によって第1の接続端子が形成されていてもよい。
【0009】
この車両用電気素子としては、例えば過電流発生時に溶断する溶断部が両接続端子の間に介在するヒューズ素子が好適である。その場合、当該溶断部及び前記第2の接続端子をZnを50質量%以上含有するヒューズ用材料で一体に形成することにより、安価な構成で、量産性の向上を図りながら、溶断部において車両での使用に好適な溶断特性を得ることが可能である。そして、その溶断部に前記ヒューズ用材料よりもアーク放電が生じにくい材料で形成された第1の接続端子が電気的に導通可能に接合されている構成とすることにより、溶断部及び第2の接続端子の構成材料にはZnに富んだヒューズ材料すなわち比較的アーク放電が生じ易い材料を用いながらも、第1の接続端子とその相手方端子との間でのアーク放電を有効に抑止することができる。
【0010】
また本発明は、電気回路側の相手方端子にそれぞれ嵌合可能な第1の接続端子及び第2の接続端子が素子本体から略同一方向に突出し、かつ、両接続端子同士が電気的に導通可能な車両用電気素子において、前記第1の接続端子が前記第2の接続端子よりも短くて当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触するように構成されるとともに、当該第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が前記第2の接続端子を構成する材料よりもアーク放電が生じにくくなるようにアーク抑止処理されているものである。
【0011】
この構成においても、第1の接続端子が第2の接続端子よりも短くて当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触する(離脱時には第2の接続端子よりも後に相手方端子と離れる)ため、第2の接続端子とその相手方端子とが接触する時点(あるいは両端子が離間する時点)では当該第2の接続端子と相手方端子との間でアーク放電が発生しない。従って、前記第1の接続端子の表面にアーク抑止処理を施しさえすれば、電気素子と相手方との間のアーク放電の発生を有効に抑止することが可能になる。
【0012】
前記アーク抑止処理の具体的な態様としては、例えば、前記第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が当該第1の接続端子の母材よりもアークの生じにくい材料によって被覆されているものでもよいし、前記第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面に絶縁層が形成され、この絶縁層の上に前記第1の接続端子と電気的に導通可能な状態で導電層が積層されているものでもよい。
【0013】
この電気素子についても、例えば過電流発生時に溶断する溶断部が両接続端子の間に介在するヒューズ素子が好適である。その場合、当該溶断部及び両接続端子をZnを50質量%以上含有するヒューズ用材料で一体に形成することにより、安価な構成で、量産性の向上を図りながら、溶断部において車両での使用に好適な溶断特性を得ることが可能である。そして、その第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が前記ヒューズ材料よりもアーク放電が生じにくくなるようにアーク抑止処理されている構成とすることにより、Znに富んだヒューズ材料すなわち比較的アーク放電が生じ易い材料を用いながらも、第1の接続端子とその相手方端子との間でのアーク放電を有効に抑止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0015】
図1及び図2は、本発明が適用された自動車用ヒューズ素子を示したものである。
【0016】
図示のヒューズ素子は、ヒューズ材料からなる導体部10と、合成樹脂等の絶縁材料からなるカバー部20とを有し、前記ヒューズ材料にはZnを50質量%以上含む合金が用いられている。
【0017】
導体部10は、第1の接続端子12Aと、第2の接続端子12Bと、両接続端子12A,12Bの間に介在する溶断部14とが一体に形成されたもので、例えば前記ヒューズ材料からなる板材を適当な形状に打ち抜くことにより量産可能となっている。
【0018】
両接続端子12A,12Bは互いに平行な状態で上下方向に延び、その上端部同士の間に前記溶断部14が介設されている。この溶断部14は両接続端子12A,12Bよりも断面積が小さく、かつ、正面から見て蛇行する形状に形成されており、その形状は所望の溶断特性が得られるように設定されている。そして、この溶断部14及び両接続端子12A,12Bの上端部を覆うように前記カバー部20がモールドされることにより素子本体が形成されており、この素子本体から略同一方向(図例では下方)に左右一対の接続端子12A,12Bが突出した状態となっている。
【0019】
一方、このヒューズ素子が導入される車両用回路(例えばバスバー基板に組み込まれた回路)には、前記両接続端子12A,12Bに対応して一対の相手方端子30A,30Bが組み込まれている。各相手方端子30A,30Bは、各接続端子12A,12Bがそれぞれ嵌入可能な角筒状の雌端子として構成され、その内部には図略のばね接触片が形成されており、このばね接触片に前記接続端子12A(12B)が相手方端子30A(30B)内で圧接することによって接続端子12A(12B)と相手方端子30A(30B)との電気的接続が達成されるようになっている。
【0020】
この実施の形態にかかるヒューズ素子の第1の特徴として、前記素子本体から突出する第1の接続端子12Aが、同じく素子本体から突出する第2の接続端子12Bよりも短くなっている。従って、接続端子12A,12Bとその相手方端子30A,30Bとの接続時には、まず最初に第2の接続端子12Bの先端部とその相手方端子30Bとが接触し、その後に第1の接続端子12Aの先端部とその相手方端子30Aとが接触する一方、接続端子12A,12Bとその相手方端子30A,30Bとの切り離し時には、まず最初に第1の接続端子12Aの先端部とその相手方端子30Aとが離れ、その後に第2の接続脚12Bの先端部とその相手方端子30Bとが離れるようになっている。
【0021】
そして、このヒューズ素子の第2の特徴として、前記両接続端子12A,12Bのうち、第1の接続端子12Aが相手方端子30に最初に接触する部分、すなわち、第1の接続端子12Aの先端部(図では網目部分)16にのみ、その表面で前記ヒューズ材料よりもアーク放電が生じにくくなるようなアーク抑止処理が施されている。
【0022】
このようなアーク抑止処理としては、例えば次のようなものが挙げられる。
【0023】
1)接続端子先端部16の表面を、ヒューズ材料よりもアーク放電の生じにくい金属系材料で被覆する。例えば、ヒューズ材料がZnを50質量%以上含む合金で構成されている場合、Znよりも沸点の高い金属(Cu,Ni,Sn,Ag,Au,W,Mo)や当該金属を主成分とする合金の方が当該ヒューズ材料よりもアーク放電が生じにくいことが確認されており、このようなアーク抑止材料で接続端子先端部16の表面をメッキ等で被覆することにより、当該先端部16と相手方端子30Aとの間にアーク放電が発生するのを有効に抑止することができる。ヒューズ材料にそれ以外の金属系材料が用いられる場合にも、そのヒューズ材料を基準として当該ヒューズ材料よりもアーク放電が発生しにくい材料をアーク抑止材料として採択すればよい。
【0024】
2)図3に示すように、接続端子先端部16の表面に薄い絶縁層17を形成し、さらにその絶縁層17の上に導電層18を積層する。この導電層18は前記絶縁層17からはみ出させて第1の接続端子12Aと電気的に導通されるようにする。このような構造にすると、導電層18と相手方端子30との間でアーク放電が発生しても導電層18が薄いためにアーク放電の要因となる金属蒸気の供給が速やかに遮断されるため、端子母材から金属蒸気が供給される場合に比べてアーク放電時間がきわめて短くなり、有効なアーク抑止が果たされる。
【0025】
なお、絶縁層17の種類はアークを低減できる限り特に限定されないが、例えば、金属蒸着層[Al2O3(アルマイト)層、SiO2層、Si3N4層、TiO2層など]、黒色処理層(CuO層)、クロメート処理層などの金属系絶縁層;絶縁性樹脂などの樹脂系絶縁層が挙げられる。あるいは、アルミニウムや銅からなる端子母材の表面に酸化皮膜を形成して絶縁層を構築するようにしてもよい。その他、樹脂コーティングやエナメルの焼き付けといった手段をとることも可能である。導電層18は、端子母材と同材料でもよいし、他種の金属材料を用いてもよい。
【0026】
なお、相手方端子30A,30Bの材質については、本発明では特定しないが、少なくとも相手方端子30Aはなるべくアーク放電の生じにくい材料(例えば前記第1の接続端子12Aの先端部16で用いられるアーク抑止材料と同じ材料)で形成するか、その表面を当該アーク抑止材料で被覆することが、より好ましい。
【0027】
次に、このヒューズ素子の作用を説明する。
【0028】
このヒューズ素子を車両側回路に組み込む際、その接続端子12A,12Bを相手方端子30A,30Bに差し込む作業を要するが、第2の接続端子12Bよりも第1の接続端子12Aの方が短いため、まず最初に第2の接続端子12Bがその相手方端子30Bに接触する。この時点ではまだヒューズ素子と車両側回路とが導通していないので、第2の接続端子12Bと相手方端子30Bとの間にアーク放電が発生することはない(図2の状態)。従って、第2の接続端子12Bにアーク抑止処理が施されていなくても何ら支障はない。
【0029】
その後、相手方端子30内への第2の接続端子12Bの嵌入が進行して第1の接続端子12の先端部16Aが相手方端子30Aと接触することにより、ヒューズ素子と車両側回路との導通が達成するが、第1の接続端子12Aの表面及び相手方端子30Aの表面には多数の微小な凹凸が存在するため、実際には相手方端子30Aへの第1の接続端子12Aの挿入時に両者間で細かく接触及び離間が繰り返されることになり、その離間時に第1の接続端子12Aと相手方端子30Aとの間でアーク放電が発生し得る。ところが、この第1の接続端子12Aの先端部16の表面には上述のようなアーク抑止処理が施されているので、前記アーク放電が有効に抑止され、当該アーク放電による端子の損傷が防がれる。従って、このヒューズ素子によれば、アーク放電を抑止するのに、一方の接続端子12Aにのみアーク抑止処理を施せば足りるということになる。
【0030】
なお、この実施の形態では第1の接続端子12Aの先端部16の表面のみにアーク抑止処理を施しているが、例えば第1の接続端子12Aの全体の表面にアーク抑止処理を施してもよいし、第1の接続端子12Aそのものをアーク抑止材料で形成し、これをヒューズ材料からなる溶断部14に溶接等で接合するようにしても同様の効果が得られる。ただし、図例のように第1の接続端子12Aの先端部16の表面にのみアーク抑止処理を施すようにすれば、コストアップを最小限に抑えながら有効なアーク放電の抑止を実現することが可能になる。
【0031】
また、本発明にかかる電気素子は、前記のようなヒューズ素子に限らず、素子本体から一対の接続端子が突出するもの、例えば、抵抗素子や、ダイオード等の半導体素子についても適用が可能である。その場合、車両側回路への電気素子の導入時のみならず、当該回路から電気素子を取り外す際に端子間で発生するアーク放電も有効に抑止することが可能である。
【0032】
【発明の効果】
以上のように本発明は、第1の接続端子を第2の接続端子よりも短くして当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触するようにし、その第1の接続端子の表面を第2の接続端子の材料よりもアーク放電の発生しにくい材料で構成し、あるいは当該表面にアーク抑止処理を施したものであるので、アーク抑止材料の使用量やアーク抑止処理領域を抑えた安価な構成で相手方端子との接続または切り離し時におけるアーク放電の発生を有効に抑止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかるヒューズ素子の斜視図である。
【図2】前記ヒューズ素子の正面図である。
【図3】前記ヒューズ素子の第1の接続端子の先端部に施されるアーク抑止処理の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
10 導体部
12A 第1の接続端子
12B 第2の接続端子
14 溶断部
16 第1の接続端子の先端部
17 絶縁層
18 導電層
Claims (7)
- 電気回路側の相手方端子にそれぞれ嵌合可能な第1の接続端子及び第2の接続端子が素子本体から略同一方向に突出し、かつ、両接続端子同士が電気的に導通可能な車両用電気素子において、前記第1の接続端子が前記第2の接続端子よりも短くて当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触するように構成されるとともに、この第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が前記第2の接続端子を構成する材料よりもアーク放電が生じにくい材料で構成されていることを特徴とする車両用電気素子。
- 請求項1記載の車両用電気素子において、前記第1の接続端子が、前記第2の接続端子を構成する材料よりもアーク放電が生じにくい材料で形成されていることを特徴とする車両用電気素子。
- 請求項2記載の車両用電気素子において、当該車両用電気素子は過電流発生時に溶断する溶断部が両接続端子の間に介在するヒューズ素子であり、その溶断部及び前記第2の接続端子がZnを50質量%以上含有するヒューズ用材料で一体に形成され、その溶断部に前記ヒューズ用材料よりもアーク放電が生じにくい材料で形成された第1の接続端子が電気的に導通可能に接合されていることを特徴とする車両用電気素子。
- 電気回路側の相手方端子にそれぞれ嵌合可能な第1の接続端子及び第2の接続端子が素子本体から略同一方向に突出し、かつ、両接続端子同士が電気的に導通可能な車両用電気素子において、前記第1の接続端子が前記第2の接続端子よりも短くて当該第2の接続端子よりも後に相手方端子と接触するように構成されるとともに、当該第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が前記第2の接続端子を構成する材料よりもアーク放電が生じにくくなるようにアーク抑止処理されていることを特徴とする車両用電気素子。
- 請求項4記載の車両用電気素子において、前記第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が当該第1の接続端子の母材よりもアークの生じにくい材料によって被覆されていることを特徴とする車両用電気素子。
- 請求項4記載の車両用電気素子において、前記第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面に絶縁層が形成され、この絶縁層の上に前記第1の接続端子と電気的に導通可能な状態で導電層が積層されていることを特徴とする車両用電気素子。
- 請求項4〜6のいずれかに記載の車両用電気素子において、当該車両用電気素子は、過電流発生時に溶断する溶断部が両接続端子の間に介在するヒューズ素子であり、その溶断部及び両接続端子がZnを50質量%以上含有するヒューズ用材料で一体に形成され、かつ、前記第1の接続端子がその相手方端子と最初に接触する部位の表面が前記ヒューズ材料よりもアーク放電が生じにくくなるようにアーク抑止処理されていることを特徴とする車両用電気素子。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011210428A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ヒューズ装置 |
JP2013048037A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ヒューズリンクおよびヒューズ |
-
2002
- 2002-08-21 JP JP2002240960A patent/JP2004079433A/ja not_active Withdrawn
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