JP2008059794A - ヒューズ及びヒューズの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】線状導体の溶断部にジュール熱が確実に集中し、温度上昇にシビアな箇所に設置された場合にも確実に動作するヒューズを提供する。
【解決手段】ヒューズ１Ａを、線状導体３と、線状導体３の中央の溶断部２に固定された低融点金属２０と、線状導体３の両端に接続された端子４とから構成し、溶断部２を線状導体３の中央を重なり合うよう屈曲し、この屈曲部をプレスして一定の厚さのフラット部とし、このフラット部を所定の形状に打ち抜くことによって形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、線状導体から形成するヒューズ及びその製造方法に関する。

ヒューズには、導電性金属プレートの打ち抜きと折り曲げ加工によって可溶体と端子を一体に形成したものと、線状導体の両端に端子を接続したもの（電線型ヒューズ）とがある。前者のヒューズは端子間ピッチ及び端子向きの変更を容易に行うことができないが、後者のヒューズは嵌合相手端子に合わせて端子間ピッチや端子向きを容易に変更できる。従来の電線型ヒューズとしては、特許文献１及び特許文献２に開示されたものがある。特許文献１及び特許文献２に開示されたヒューズは、一律の断面積の線状導体と、この線状導体の両端に接続された端子とから構成されているに過ぎない。
実開平３−１５４４８号公報 実開平１−７０２４８公報

しかしながら、前記従来のヒューズは、線状導体の断面積が一律であるため、溶断部にジュール熱が集中し難く、ヒューズ全体が発熱源となる。そのため、温度上昇がシビアな箇所に設置された場合に確実に動作しない恐れがあるという問題がある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、線状導体の溶断部にジュール熱が確実に集中し、温度上昇にシビアな箇所に設置された場合にも確実に動作するヒューズ及びその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、両端に端子がそれぞれ接続された線状導体の中央を重なり合うよう屈曲して屈曲部とし、この屈曲部をプレスして一定の厚さのフラット部とし、このフラット部を所定の形状に打ち抜いて溶断部とされたことを特徴とするヒューズである。

請求項２の発明は、請求項１記載のヒューズであって、前記線上導体可塑性のあるヒューズ材料より形成されていることを特徴とするヒューズである。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載のヒューズであって、前記屈曲部にチップ状の重量管理され、且つ前記線上導体よりも融点の低い低融点金属を載置し、前記低融点金属を前記屈曲部と共にプレスして前記低融点金属が前記溶断部に固定されたことを特徴とするヒューズである。

請求項４の発明は、請求項１又は請求項２記載のヒューズであって、前記溶断部の面にペースト状で、且つ前記線上導体よりも融点の低い低融点金属を塗布したことを特徴とするヒューズである。

請求項５の発明は、請求項３又は請求項４記載のヒューズであって、前記低融点金属を前記溶断部に溶着したことを特徴とするヒューズである。

請求項６の発明は、線状導体の中央を重なり合うよう屈曲して屈曲部を形成する屈曲工程を行い、前記屈曲工程の後に、前記屈曲部をプレスして一定の厚さのフラット部に加工するプレス工程を行い、前記プレス工程の後に、前記フラット部を所定の形状に打ち抜いて溶断部を形成する打ち抜き工程を行うことを特徴とするヒューズの製造方法である。

請求項７の発明は、請求項６記載のヒューズの製造方法であって、前記屈曲工程の後に、前記屈曲部にチップ状の重量管理された低融点金属を前記屈曲部に載置し、前記プレス工程では、前記低融点金属を前記屈曲部と共にプレスしたことを特徴とするヒューズの製造方法である。

請求項８の発明は、請求項６記載のヒューズの製造方法であって、前記打ち抜き工程の後に、前記溶断部の面にペースト状の低融点金属を塗布する低融点金属塗布工程を行うことを特徴とするヒューズの製造方法である。

請求項９の発明は、請求項７、または請求項８記載のヒューズの製造方法であって、前記打ち抜き工程の後に、前記低融点金属を前記溶断部に溶着する溶着工程を行うことを特徴とするヒューズの製造方法である。

請求項１の発明によれば、線状導体の溶断部はプレスと打ち抜きによって他の線状導体の箇所と較べて局部的に抵抗が高い箇所となり、しかも、一定の厚みで、且つ、所定の形状であることから正確な抵抗値管理が可能である。以上より、線状導体の溶断部にジュール熱が確実に集中し、温度上昇にシビアな箇所に設置された場合にも確実に動作する。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、線状導体の変形が容易であるため、製造が簡単である。又、線状導体に可塑性があるため、線状導体の両方の端部の間隔を自由に可変できるため、嵌合相手側の端子間隔に自由に合わせることができる。更に、線状導体の端部に接続される端子の接続向きを可変することにより、嵌合相手側の端子の向きに自由に合わせることができる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加え、所定重量の低融点金属を溶断部に確実に固定できる。又、折曲部をフラット部に加工する際のプレスを利用して低融点金属を溶断部に固定するため、低融点金属の固定作業が容易である。

請求項４の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加え、溶断部が所定の面積であることからほぼ一定量の低融点金属が塗布されるため、ほぼ所定重量の低融点金属を溶断部に確実に配置できる。

請求項５の発明によれば、請求項３又は請求項４の発明の効果に加え、低融点金属を溶断部に強固に固定できる。従って、振動等によって低融点金属が溶断部から脱落する事態を確実に防止できる。

請求項６の発明によれば、線状導体の溶断部にジュール熱が確実に集中し、温度上昇にシビアな箇所に設置された場合にも確実に動作するヒューズを製造できる。

請求項７の発明によれば、請求項６の発明の効果に加え、低融点金属はチップ状で重量管理可能であるため、所定重量の低融点金属を溶断部に確実に固定できる。又、折曲部をフラット部に加工する際のプレスを利用して低融点金属を溶断部に固定するため、低融点金属の固定作業が容易である。

請求項８の発明によれば、請求項７の発明の効果に加え、溶断部が所定の面積であることからほぼ一定量の低融点金属が塗布されるため、ほぼ所定重量の低融点金属を溶断部に確実に配置できる。

請求項９の発明によれば、請求項８の発明の効果に加え、低融点金属を溶断部に強固に固定できる。従って、振動等によって低融点金属が溶断部から脱落する事態を確実に防止できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本発明の第１実施形態を示し、図１はヒューズ１Ａの全体斜視図、図２（ａ）は線状導体３を屈曲させた状態を示す斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図３（ａ）はプレス加工によってフラット部１１を形成した状態を示す斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図４（ａ）は打ち抜きによって溶断部２を形成した状態を示す斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

図１に示すように、ヒューズ１Ａは、中央に溶断部２を有する線状導体３と、溶断部２の面に設けられた低融点金属４と、線状導体３の両端にそれぞれ接続された２つの端子５とから構成されている。

線状導体３は、可塑性のある純銅、銅合金等のヒューズ材料から形成されている。溶断部２は、線状導体３の中央を重なり合うよう屈曲して屈曲部１０（図２（ａ）、（ｂ）に示す）を形成し、この屈曲部１０をプレスして一定の厚さのフラット部１１（図３（ａ）、（ｂ）に示す）に加工し、このフラット部１１を所定の形状に打ち抜くことによって形成されている。各端子４は、嵌合相手端子との嵌合が可能な端子本体４ａとこれに一体に接続された加締め部４ｂとから構成され、加締め部４ｂの加締めによって線状導体３の端部に接続されている。

次に、前記ヒューズ１Ａの製造方法を説明する。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、断面が一律に円形状である線状導体３の中央を重なり合うよう屈曲して屈曲部１０を形成する（屈曲工程）。次に、線状導体３の屈曲部１０の面にチップ状の重量管理され、且つ線上導体３よりも融点の低い低融点金属２０を載置する。

次に、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、屈曲部１０をプレスし、屈曲部１０を所定の厚み寸法ｄのフラット部１１に加工する（プレス工程）。チップ状の低融点金属２０は、屈曲部１０と共にフラット状に変形され、且つ、フラット部１１に圧着される。

次に、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、線状導体３のフラット部１１を所定の形状に打ち抜いて溶断部２を形成する（打ち抜き工程）。溶断部２は、所定の厚み寸法ｄで、且つ、先端が円弧状の所定の面積を有する形状、つまり、精密な抵抗値管理が可能な形状とされる。

次に、溶断部２に圧着された低融点金属２０を加熱して低融点金属２０を溶着させる（溶着工程）。つまり、低融点金属２０が少し溶融する程度にまで加熱し、低融点金属２０と溶断部２間を溶着させる。

最後に、線状導体３の両端に端子４を加締めによってそれぞれ接続すれば完了する。

以上、前記ヒューズ１Ａによれば、線状導体３の溶断部２はプレスと打ち抜きによって他の線状導体３の箇所と較べて局部的に抵抗が高い箇所となり、しかも、一定の厚みｄで、且つ、所定の形状であることから正確な抵抗値管理が可能である。以上より、線状導体３の溶断部２にジュール熱が確実に集中し、温度上昇にシビアな箇所に設置された場合にも確実に動作する。

この第１実施形態では、ヒューズ１Ａは可塑性のあるヒューズ材料より形成されているので、線状導体３の変形等が容易であり、製造が簡単である。又、線状導体３に可塑性があるため、線状導体３の両方の端部の間隔を自由に可変できるため、嵌合相手側の端子間隔に自由に合わせることができる。更に、線状導体３の端部に接続される端子４の接続向きを可変することにより、嵌合相手側の端子の向きに自由に合わせることができる。これに関しては、下記に詳述する。

この第１実施形態では、屈曲部１０にチップ状の重量管理された低融点金属２０を載置し、低融点金属２０を屈曲部１０と共にプレスしている。従って、所定重量の低融点金属２０を溶断部２に確実に固定できる。又、屈曲部１０をフラット部１１に加工する際のプレスを利用して低融点金属２０を溶断部２に固定するため、低融点金属２０の固定作業が容易である。

この第１実施形態では、打ち抜き工程の後に、低融点金属２０を溶断部２に溶着する溶着工程を行っている。従って、低融点金属２０を溶断部２に強固に固定できるため、振動等によって低融点金属２０が溶断部２から脱落する事態を確実に防止できる。

図５〜図９は本発明の第２実施形態を示し、図５はヒューズ１Ｂの全体斜視図、図６は線状導体３を屈曲させた状態を示す斜視図、図７（ａ）はプレス加工によってフラット部１１を形成した状態を示す斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、図８は打ち抜きによって溶断部２を形成した状態を示す斜視図、図９は溶断部２の面に低融点金属２１を塗布した状態を示す線状導体３の側面図である。

図５に示すように、ヒューズ１Ｂは、中央に溶断部２を有する線状導体３と、溶断部２の面に設けられた低融点金属２１と、線状導体３の両端にそれぞれ接続された２つの端子４とから構成されている。

線状導体３は、可塑性のある純銅、銅合金等のヒューズ材料から形成されている。溶断部２は、線状導体３の中央を重なり合うよう屈曲して屈曲部１０（図６に示す）とし、この屈曲部１０をプレスして一定の厚さｄのフラット部１１（図７に示す）に加工し、このフラット部１１を所定の形状に打ち抜くことによって形成されている。各端子４は、嵌合相手端子との嵌合が可能な端子本体４ａとこれに一体に接続された加締め部４ｂとから構成され、加締め部４ｂの加締めによって線状導体３の端部に接続されている。

次に、前記ヒューズ１Ｂの製造方法を説明する。図６に示すように、断面が一律に円形状である線状導体３の中央を重なり合うよう屈曲して屈曲部１０を形成する（屈曲工程）。

次に、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、屈曲部１０をプレスし、屈曲部１０を所定の厚み寸法ｄのフラット部１１に加工する（プレス工程）。

次に、図８に示すように、線状導体３のフラット部１１を所定の形状に打ち抜いて溶断部２を形成する（打ち抜き工程）。溶断部２は、所定の厚み寸法ｄで、且つ、先端が円弧状の所定の面積を有する形状、つまり、精密な抵抗値管理が可能な形状とされる。

次に、図９に示すように、溶断部２の打ち抜き方向の下流の面に、ペースト状の低融点金属２１を塗布する（低融点金属塗布工程）。

次に、溶断部２に塗布された低融点金属２１を加熱して溶着させる（溶着工程）。つまり、低融点金属２１が少し溶融する程度にまで加熱し、低融点金属２１と溶断部２間を溶着させる。

最後に、線状導体３の両端に端子４を加締めによってそれぞれ接続すれば完了する。

この第２実施形態のヒューズ１Ｂにあっても、第１実施形態のヒューズ１Ａと同様に、線状導体３の溶断部２はプレスと打ち抜きによって他の線状導体３の箇所と較べて局部的に抵抗が高い箇所となり、しかも、一定の厚みｄで、且つ、所定の形状であることから正確な抵抗値管理が可能である。以上より、線状導体３の溶断部２にジュール熱が確実に集中し、温度上昇にシビアな箇所に設置された場合にも確実に動作する。

この第２実施形態では、溶断部２の面にペースト状の低融点金属２１を塗布する。従って、溶断部２が所定の面積であることからほぼ一定量の低融点金属２１が塗布されるため、ほぼ所定重量の低融点金属２１を溶断部２に確実に配置できる。

この第２実施形態では、溶断部２の打ち抜き方向の下流の面に低融点金属２１を塗布する。従って、図９に示すように、プレスによる段差面２ａ、及び、打ち抜き時に形成されるバリ２ｂがペースト状の低融点金属２１を溶断部２の面に保持する機能を果たすため、低融点金属２１を溶断部２の面よりはみ出すことなく塗布できる。

次に、ヒューズ１Ａに接続される端子４の接続パターンについて説明する。ヒューズ１Ａは、線状導体３と端子４が別体であるため、以下のような端子接続パターンを自由に選択できる。尚、第１実施形態のヒューズ１Ａを例に説明する。

先ず、２個のヒューズ１Ａで端子を共用できる。つまり、図１０に示すように、双方のヒューズ１Ａの各線状導体３の一方の端部に、小サイズの端子４をそれぞれ接続するが、双方の他方の端部に、ダブル加締めによって大サイズの端子５を一つ接続する。このように端子５を接続すれば、端子の数を減少でき、省スペース化を図ることができる。尚、ダブル加締めによって小サイズの端子４を接続しても良いことはもちろんである。

次に、ヒューズ１Ａの線状導体３の端部に接続する端子４の向きを自由に変更できる。つまり、図１１では、線状導体３の両端に、異なる向きで端子４を接続する。バリエーションとしては、図１２に示す４パターンが考えられる。端子４の接続向きを可変することにより、嵌合相手側の端子の向きに自由に合わせることができる。

最後に、ヒューズ１Ａの線状導体３の端部に接続する端子４，５のサイズを可変できる。つまり、図１３に示すように、線状導体３の一方の端部に小さいサイズの端子４を、他方の端部に大きいサイズの端子５をそれぞれ接続する。接続する端子４，５のサイズを可変することにより、嵌合相手の端子サイズに自由に合わせることができる。

本発明の第１実施形態を示し、ヒューズの全体斜視図である。 本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は線状導体を屈曲させた状態を示す斜視図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はプレス加工によってフラット部を形成した状態を示す斜視図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は打ち抜きによって溶断部を形成した状態を示す斜視図、（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の第２実施形態を示し、ヒューズの全体斜視図である。 本発明の第２実施形態を示し、線状導体を屈曲させた状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態を示し、（ａ）はプレス加工によってフラット部を形成した状態を示す斜視図、（ｂ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の第２実施形態を示し、打ち抜きによって溶断部を形成した状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態を示し、溶断部の面に低融点金属を塗布した状態を示す線状導体の側面図である。 ２つのヒューズを端子によって連鎖状に接続した正面図である。 両端の端子向きが異なるヒューズの斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ端子の向きが異なる端子配置パターン図である。 両端の端子サイズが異なるヒューズの斜視図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ ヒューズ
２ 溶断部
３ 線状導体
４，５ 端子
１０ 屈曲部
１１ フラット部
２０ 低融点金属
２１ 低融点金属

Claims (9)

1. 両端に端子がそれぞれ接続された線状導体の中央を重なり合うよう屈曲して屈曲部とし、この屈曲部をプレスして一定の厚さのフラット部とし、このフラット部を所定の形状に打ち抜いて溶断部とされたことを特徴とするヒューズ。
2. 請求項１記載のヒューズであって、
   前記線上導体が可塑性のあるヒューズ材料より形成されていることを特徴とするヒューズ。
3. 請求項１又は請求項２記載のヒューズであって、
   前記屈曲部にチップ状の重量管理され、且つ前記線上導体よりも融点の低い低融点金属を載置し、前記低融点金属を前記屈曲部と共にプレスして前記低融点金属が前記溶断部に固定されたことを特徴とするヒューズ。
4. 請求項１又は請求項２記載のヒューズであって、
   前記溶断部の面にペースト状で、且つ前記線上導体よりも融点の低い低融点金属を塗布したことを特徴とするヒューズ。
5. 請求項３又は請求項４記載のヒューズであって、
   前記低融点金属を前記溶断部に溶着したことを特徴とするヒューズ。
6. 線状導体の中央を重なり合うよう屈曲して屈曲部を形成する屈曲工程を行い、
   前記屈曲工程の後に、前記屈曲部をプレスして一定の厚さのフラット部に加工するプレス工程を行い、
   前記プレス工程の後に、前記フラット部を所定の形状に打ち抜いて溶断部を形成する打ち抜き工程を行うことを特徴とするヒューズの製造方法。
7. 請求項６記載のヒューズの製造方法であって、
   前記屈曲工程の後に、前記屈曲部にチップ状の重量管理された低融点金属を前記屈曲部に載置し、前記プレス工程では、前記低融点金属を前記屈曲部と共にプレスしたことを特徴とするヒューズの製造方法。
8. 請求項６記載のヒューズの製造方法であって、
   前記打ち抜き工程の後に、前記溶断部の面にペースト状の低融点金属を塗布する低融点金属塗布工程を行うことを特徴とするヒューズの製造方法。
9. 請求項７、または請求項８記載のヒューズの製造方法であって、
   前記打ち抜き工程の後に、前記低融点金属を前記溶断部に溶着する溶着工程を行うことを特徴とするヒューズの製造方法。
   

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