JP2016006738A - ヒューズ用可溶体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】レアショート時におけるヒューズ用可溶体の溶断時間を早める。【解決手段】導電金属製で帯板状の可溶体１の全幅に渡って上向きの一つ又は二つの凸部２，３が設けられ、凸部は、内側の熱溜め用の空間１２と、空間に連通する下側の開口１２ａとを有し、空間１２は、可溶体１にレアショート時のジュール熱が生じた際における凸部の内面４ｃ，５ｄ，４ｄ，５ｃからの放熱Ａを溜めるものである。凸部２，３に隣接して低融点金属部材１４を配置した。【選択図】図１

Description

本発明は、ヒューズの溶断電流よりも小さなレアショートを生じた場合に対応可能なヒューズ用可溶体構造に関するものである。

従来、例えば自動車用の回路に、規定値よりも大きな電流が流れることを防止するために、種々のヒューズ用可溶体構造が提案されている。

例えば特許文献１には、図３に示すような車両用多連型ヒューズ装置が記載されている。

この車両用多連型ヒューズ装置３１は、バッテリ側バスバー３２とオルタネータ側バスバー３３と、両バスバー３２，３３の一側方を連結する充電電流保護用溶断部３４と他側方を連結する仮つなぎ部３５と、両バスバー３２，３３にそれぞれに個別溶断部３６を介して連結された複数の入出力端子３８とを備えている。

両バスバー３２，３３は不図示の絶縁体ハウジングで覆われ、その状態で仮つなぎ部３５が除去される。両バスバー３２，３３は銅合金の板材を打ち抜いて形成されている。個別溶断部３６は、鋭角的に屈曲した略クランク状の細幅の可溶体３７の中央に形成され、可溶体３７よりも幅広な略円形の交差部３７ａを介して可溶体３７に続いている。バッテリ側バスバー３２は不図示のバッテリ接続用端子を備え、オルタネータ側バスバー３３は不図示のオルタネータ接続端子を備えている。

また、特許文献２には、図４に示すようなヒューズ回路構成体が記載されている。

このヒューズ回路構成体４１は、導電金属製の連結プレート部４２と、連結プレート部４２の一端側に設けられたバッテリ用端子部４３と、連結プレート部４２の他端側に細幅直線状の可溶体（図示せず）を介して設けられたオルタネータ用端子部（図示せず）と、連結プレート部４２の長手方向に並列に配置された複数の端子部４４と、各端子部４４と連結プレート部４２とを連結する各可溶体４５とを備えている。各可溶体４５はクランク状に屈曲形成され、可溶体４５の中央には低融点金属４６が加締め固定されている。

また、特許文献３には、図５に示すような低融点金属付きヒューズ（ヒューズリンク）が記載されている。

この低融点金属付きヒューズ５１は、一対の箱状端子５２と、各箱状端子５２から相手端子挿入方向に突出した幅広の各延在部５２ａと、各延在部５２ａを連結する略コの字状の高融点の可溶金属エレメント５３と、可溶金属エレメント５３の中間部に設けられた錫等の低融点の可溶金属エレメント５４とを備えている。

ヒューズリンク５１に定格電流を大きく超える電流が流れると、高融点の可溶金属エレメント５３が瞬時に溶断する。この時、低融点の可溶金属エレメント５４はその温度が融点に達しないため溶断することがない。

また、ヒューズリンク５１に定格電流を若干超えるか超えないか程度の電流が流れると、低融点の可溶金属エレメント５４にジュール熱が発生し、通電電流が所定値以上になると、低融点の可溶金属エレメント５４の温度が融点に達して溶融する。溶融した低融点の可溶金属エレメント５４は高融点の可溶金属エレメント５３に溶着し、これにより高融点の可溶金属エレメント５３が遅動的に溶断する。

また、特許文献４には、図６に示すようなブレード型の端子を有するヒューズが記載されている。

このヒューズ６１は、絶縁樹脂製のハウジング６２と、ハウジング６２から突出した一対の端子６３と、ハウジング６２内で各端子６３の第１延在部（図示せず）を連結した可溶体（図示せず）とを備えている。可溶体（図示せず）は、第１延在部に交差した第２延在部と、第２延在部よりも薄板状の中央部とで構成されている。中央部（図示せず）は、各端子６３の突出方向に向かう縦方向の一対の第３延在部と、各第３延在部を連結する横方向の連結部とで略凹字状に構成されている。

また、特許文献５（図示せず）には、電気接続箱から導出されたワイヤハーネスの絶縁被覆が車両の振動で車両ボディに接触して破れて、露出した芯線が車両ボディに接触する場合に、電流が流れたり流れなかったりするレアショートの状態となることが記載されている。レアショート時に流れる電流は、電気接続箱内のヒュージブルリンクが溶断する電流よりも低く、レアショート時にはヒュージブルリンクが溶断することがなく、無駄に電力が消費される。

レアショートとは、本来はコイルの同相の層（layer）間短絡のことであるが、異相間の短絡であっても、ヒュージブルリンクの溶断電流よりも低い短絡電流が流れることをレアショートと呼んでいる。

特許文献６（図示せず）には、デッドショート時にはヒューズは溶断するが、ヒューズが溶断しない程度の小さい連続的なショート又は大きくても短時間の断続的なショート（これらのショートをレアショートという）の領域ではヒューズが溶断しないことが記載されている。

特開２００８−２２６７４３号公報（図１） 特開２００４−２１３９０６号公報（図８） 特開平９−２３１８９９号公報（図１） 特開２００１−２８３７０８号公報（図１〜図３） 特開平７−９５７２０号公報（図７〜図８） 特許第４００９７９３号公報

しかしながら、例えば、上記特許文献１に記載された従来のヒューズ用可溶体構造（図３）にあっては、個別溶断部３６の溶断直前に発生する熱が、個別溶断部３６以外の放熱部すなわち個別溶断部３６の両側の略円形の交差部３７ａ等で放熱されることにより、特にレアショート域での溶断時間が遅くなるという懸念があった。

また、可溶体３７の形状が小さくなればなる程、バスバー部３２，３３すなわち可溶体３７に続く導体部分への放熱が大きくなり、上記溶断時間の遅れが顕著になるという懸念もあった。

レアショートとは、例えば、上記特許文献６の説明で記述したように、ヒューズが溶断しない程度の小さい連続的なショート又は大きくても短時間の断続的なショートのことである。

本発明は、上記した点に鑑み、レアショート時における可溶体の溶断時間を早めることのできるヒューズ用可溶体構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るヒューズ用可溶体構造は、導電金属製で帯板状の可溶体の全幅に渡って上向きの凸部が設けられ、該凸部は、内側の熱溜め用の空間と、該空間に連通する下側の開口とを有し、該空間は、該可溶体にレアショート時のジュール熱が生じた際における該凸部の内面からの放熱を溜めるものであることを特徴とする。

上記構成により、可溶体に接続された回路等でレアショートを生じた際に、可溶体に溶断温度以下のジュール熱が発生し、そのジュール熱が凸部の内面から放熱されて上昇し、凸部内の熱溜め用の空間の上部に溜まる。これにより、凸部の上部の温度が上昇し、凸部を含む可溶体の溶断が促進される。例えば、凸部の上部の温度が溶断温度に達した際に、凸部の上部が溶断する。たとえ可溶体が小さくても、凸部が発熱するので、放熱の影響を受けにくくすることができる。

請求項２に係るヒューズ用可溶体構造は、請求項１記載のヒューズ用可溶体構造において、前記凸部に隣接して低融点金属部材が配置されたことを特徴とする。

上記構成により、熱溜め用の空間内へのジュール熱の放出で凸部の上部が加熱され、凸部が全体的に加熱された際に、凸部に隣接した低融点金属部材が溶融して可溶体に溶着し、可溶体の温度が急激に上昇して、可溶体が溶断する。この可溶体の溶断は、低融点金属部材の融点にもよるが、請求項１の凸部の上部の溶断とは別に（例えば凸部の上部の溶断よりも早く）又はほぼ同時に行われる。要は、凸部と低融点金属部材とで二重の溶断（安全）機能が発揮される。

請求項３に係るヒューズ用可溶体構造は、請求項１記載のヒューズ用可溶体構造において、前記凸部が前記可溶体の長手方向に二つ並列に配設されたことを特徴とする。

上記構成により、並列な二つの凸部が各空間内の蓄熱により同時に加熱される。二つの凸部の間の可溶体部分は、加熱された各凸部で各凸部側への放熱が阻止されると共に、二つの凸部の発熱で加熱される。このように、二つの凸部とその間の可溶体部分というように、可溶体が広い範囲で加熱されることで、放熱が抑制されて、レアショート時における可溶体の溶断時間が早められる。

請求項４に係るヒューズ用可溶体構造は、請求項３記載のヒューズ用可溶体構造において、前記二つの凸部の間に低融点金属部材が配置されたことを特徴とする。

上記構成により、二つの凸部が各空間内の蓄熱で加熱されると共に、二つの凸部の間の低融点金属部材が可溶体のジュール熱で加熱される。低融点金属部材の両側に温度の高い凸部が配置されているので、低融点金属部材の放熱が抑えられ、それと同時に両側の凸部で低融点金属部材が加熱されて、低融点金属部材が早期に溶断する。

請求項１記載の発明によれば、可溶体の凸部内に蓄熱して凸部の上部を加熱することで、レアショート時における可溶体の溶断時間を早めることができる。

請求項２記載の発明によれば、蓄熱による凸部の温度上昇で隣接の低融点金属部材を溶融させて、レアショート時における可溶体の溶断時間を早めることができる。

請求項３記載の発明によれば、二つの凸部をそれぞれの蓄熱により同時に加熱することで、広い範囲で放熱を抑制して、レアショート時における可溶体の溶断時間を早めることができる。

請求項４記載の発明によれば、低融点金属部材の両側の各凸部をそれぞれの蓄熱で加熱することで、低融点金属部材の放熱を抑止しつつ、低融点金属部材を各凸部で加熱して、レアショート時における可溶体の溶断時間を早めることができる。

本発明のヒューズ用可溶体構造の一実施形態を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 同じくヒューズ用可溶体構造の作用を示す要部正面図である。 従来のヒューズ用可溶体構造の第一の形態を示す正面図である。 従来のヒューズ用可溶体構造の第二の形態を示す正面図である。 従来のヒューズ用可溶体構造の第三の形態を示す斜視図である。 従来のヒューズ用可溶体構造の第四の形態を含むヒューズを示す斜視図である。

図１（ａ）（ｂ）〜図２は、本発明のヒューズ用可溶体構造の一実施形態を示すものである。

図１（ａ）（ｂ）に示す如く、ヒューズ用可溶体１は、導電金属板を材料として、長手方向中央寄りに左右一対の上向きの凸部２，３を形成したものである。可溶体１は、各凸部２，３を上方に向けて水平（横置き）に配置される。各凸部２，３は、左右一対の縦方向の垂直な側壁（縦壁）４，５と、一対の側壁４，５を連結する水平な上壁（横壁ないし上部）６とで、それぞれ縦断面（正面視）略矩形状に形成されている。

左側の凸部２の左側（外側）の側壁４は可溶体１の左側の水平な基板部７に略直交して続き、左側の凸部２の右側（内側）の側壁５は可溶体１の中央の水平な基板部８に略直交して続いている。同様に、右側の凸部３の左側（内側）の側壁４は可溶体１の中央の水平な基板部８に略直交して続き、右側の凸部３の右側（外側）の側壁５は可溶体１の右側の水平な基板部９に略直交して続いている。左右の基板部７，９と中央の基板部８とは同一水平面上に位置している。

各側壁４，５の下部（付根部ないし基端部）は各基板部７〜９に小径の湾曲部１０を介して滑らかに続いている。各側壁４，５の上部は各上壁６に小径の湾曲部１１を介して滑らかに続いている。湾曲部１０，１１は側壁４，５の一部である。各凸部２，３の形成は、導電金属板（母材）からの可溶体１の打ち抜きと同時に又は打ち抜き後に、プレス加工で容易に行われる。

可溶体１は左右方向に長く、前後方向に短い帯板状に形成され、可溶体１の上下方向の板厚は前後方向の長さよりも薄く形成されている。左右方向とは可溶体１の長手方向であり、前後方向とは可溶体１の幅方向であり、上下方向とは可溶体１の板厚方向である。可溶体１は前後に平行な端面１ａを有している。図１の可溶体１の左右の端面１ｂは便宜上示すものであり、実際には端子やバスバー等といった不図示の導電部材に一体に続いている。可溶体１を図１の左右の端面（切断面）１ｂのある状態に切断し、端子やバスバー等といった不図示の導電部材に別体に接続することも可能である。

左右の各凸部２，３は、可溶体長手方向外側の各側壁４，５の外面４ａ，５ａと、可溶体長手方向内側の対向する各側壁４，５の外面４ｂ，５ｂと、内側と外側の各一対の側壁４，５の外面４ａ〜５ｂに上側の湾曲面１１ａを介して続く上壁６の上面６ａとを有している。

また、各凸部２，３は、可溶体長手方向外側の各側壁４，５の内面４ｃ，５ｃと、可溶体長手方向内側の各側壁４，５の内面４ｄ，５ｄと、内側と外側の各一対の側壁４，５の内面４ｃ〜５ｄに上側の湾曲面１１ｂを介して続く上壁６の下面６ｂとを有している。

長手方向外側の各側壁４，５の外面４ａ，５ａは下側の湾曲面１０ａを介して左右両側の基板部７，９の上面７ａ，９ａに続き、長手方向内側の各側壁４，５の外面４ｂ，５ｂは下側の湾曲面１０ａを介して中央の基板部８の上面８ａに続いている。また、長手方向外側の各側壁４，５の内面４ｃ，５ｃは下側の湾曲面１０ｂを介して左右両側の基板部７，９の下面７ｂ，９ｂに続き、長手方向内側の各側壁４，５の内面４ｄ，５ｄは下側の湾曲面１０ｂを介して中央の基板部８の下面８ｂに続いている。

各凸部２，３の下部は各基板部７〜９の間で開口している。凸部２，３の下部開口を符号１２ａで示す。各凸部２，３は可溶体１の幅方向（前後方向）に均一な断面形状で続いており、各凸部２，３は前後端１ａにそれぞれ側部開口を有している。

なお、実施形態の説明で、「前後左右」の方向性は説明の便宜上のものであり、必ずしも可溶体１の取付方向と一致するものではない。「上」は可溶体１の取付方向と一致する。

各凸部２，３は左右の側壁４，５と上壁６とで囲まれた略矩形状の各空間１２を有している。各空間１２は下部開口１２ａと側部開口とに連通している。この空間１２が熱溜め部として作用する。本例において、空間１２の高さは空間１２の左右方向の内幅よりも大きい。また、空間１２の高さよりも空間１２の前後方向の幅すなわち可溶体１の前後方向の幅の方が大きい。このため、図２で後述する空間１２内に溜められた熱が外部に逃げにくくなっている。図１（ｂ）においては熱溜め部である空間１２を点線の円で示している。

左右一対の上向きの凸部２，３の間に下向きの凹部１３が形成され、凹部１３内に低融点金属部材１４が配設されている。低融点金属部材１４としては、例えば、錫や亜鉛等やそれらの合金やハンダ等を使用可能である。低融点金属部材１４の融点は可溶体１の融点よりも低い。低融点金属部材１４はヒューズすなわち可溶体１の温感材料として作用する。可溶体１の材質は、例えば可溶体１に一体に接続されるバスバーや端子等といった不図示の導電金属部材と同じ銅合金やアルミ合金等である。図１，図２において低融点金属部材１４を便宜上ハッチングで示している。

凹部１３は、水平な横壁である中央の基板部８と、左右の各凸部２，３の内側の対向する側壁（縦壁）４，５とで、断面（正面視）略矩形状に形成されている。内側の側壁４，５は凹部１３と左右の凸部２，３とで共通な壁部である。本例の凹部１３内の空間（低融点金属部材１４を装着する前の空間）は、凸部２，３内の空間１２よりも少し広い。本例の凹部１３内の空間の深さ寸法は凸部２，３内の空間１２の高さ寸法と同じであるが、凹部１３内の空間の左右方向の内幅が凸部２，３内の空間１２の内幅よりも少し大きい。

凹部１３内に装着された低融点金属部材１４の水平な底面は、凹部１３の下壁である基板部８の上面８ａに密着し、低融点金属部材１４の左右の垂直な側面は、凹部１３の左右の側壁４，５の面４ｂ，５ｂに接触ないし若干の隙間を存して近接している（図１では隙間のある例を示し、図２では隙間のない例を示している）。低融点金属部材１４は例えばその底面等が可溶体１の基板部８の上面等に接着ないしハンダ付け等で固定されている。凹部１３の左右の側壁４，５で低融点金属部材１４を加締めるように挟持固定させることも可能である。その場合、例えば低融点金属部材１４を上方から凹部１３内に圧入することも可能である。

低融点金属部材１４は凹部１３内で可溶体１の前後方向幅と略同じ長さを有して収容されている。低融点金属部材１４の高さは凹部１３の深さよりも低く、低融点金属部材１４の水平な上面１４ａは左右の凸部２，３の各上壁６の板厚の範囲に位置している。すなわち、低融点金属部材の上面１４ａは、凸部２，３の上壁６の上面（外面）６ａよりも低く、上壁６の下面６ｂすなわち熱溜め用の空間１２の上面よりも高く位置している。

また、低融点金属部材１４の下面すなわち凹部１３の下壁である基板部８の上面８ａは、左右の凸部２，３内の空間１２の高さ方向中間部の高さに位置している。すなわち、低融点金属部材１４の下面は、凸部内の空間１２の上面（上壁６の下面）６ｂよりも低く、空間１２の下部開口１２ａよりも高く位置している。左右一対の凸部２，３を有する可溶体１と、一対（二つ）の凸部２，３の間に配置される低融点金属部材１４とで、可溶体組付体１５が構成される。

図１で可溶体１の左右端（一端と他端）１ｂは切断して示しているが、実際には、例えば従来技術の図３，図４におけるように、可溶体１の一端１ｂが導電金属製の端子３８，４４に一体に連結され、可溶体１の他端１ｂが導電金属製のバスバー３２，３３や連結プレート部４２に一体に連結される。

あるいは、従来技術の図５におけるように、可溶体１の一端１ｂがヒューズリンク５１の一方の箱型端子５２に一体に連結され、可溶体１の他端１ｂが他方の箱型端子５２に一体に連結される。

あるいは、従来技術の図６におけるように、可溶体１の一端１ｂをヒューズ６１のブレード状の一方の端子６３に一体に連結し、可溶体１の他端１ｂをブレード状の他方の端子６３に一体に連結することも可能である。実際には、従来技術の図６の形態よりも上記図３，図４や図５の形態に適用することが、可溶体１の大きさの観点から好ましい。大きなヒューズ６１であれば、従来技術の図６の形態にも可溶体１を適用可能である。

それ以外に、例えば従来技術の図３における左右のバスバー３２，３３を相互に連結する溶断部３４として、可溶体１の一端１ｂを一方のバスバー３２に一体に連結し、可溶体１の他端１ｂを他方のバスバー３３に一体に連結することも可能である。

また、従来技術の図４におけるバスバーである連結プレート部４２の不図示の右端側に可溶体１の一端１ｂを一体に連結し、不図示の右側の端子部（オルタネータ用端子部）に可溶体１の他端１ｂを一体に連結することも可能である。可溶体１は、上記以外においても種々の導電金属部材との接続に適用可能である。

以下に、図２を用いて上記ヒューズ用可溶体構造の作用を説明する。

図１〜図２で示す如く、可溶体１はその左右一対の凸部２，３が上向きに凸となるように配置される。可溶体１に接続した不図示の導電部材や導電部材に続く回路や電気部品等にレアショートが発生した場合、可溶体１に、可溶体１の溶断電流よりも低い短絡電流が連続的に又は断続的に流れる。

それにより、可溶体１にジュール熱が発生し、可溶体１の左右の各凸部２，３内の空間（熱溜め部ないし蓄熱部）１２において、矢印Ａで示すように、各凸部２，３の左右両側の各側壁４，５の内面４ｃ，５ｄ，４ｄ，５ｃから斜め上向きないし上向きに熱が上昇する（上昇熱ないし放熱を符号Ａで示す）。各内面４ｃ〜５ｄは下側の各湾曲面１０ｂを含むものである。

上昇熱Ａは、熱溜め用の空間１２の上面すなわち凸部２，３の上壁６の下面６ｂに集中的に突き当たる。そのため、上昇熱Ａが当たった部分６ｂとその上側すなわち点線Ｂで囲んだ凸部２，３の上壁６の中央部分（空間１２の上側の壁部分）の温度が上昇する。それにより、熱溜め用の空間１２のない場合に比べて、可溶体１が早く溶断する。

ジュール熱とは、抵抗のある導体（可溶体１）に電流が流れた際に発生する熱のことであり、その熱量は、流れる電流の二乗と導体の抵抗及び電流の流れた時間の積に比例する。図２において、可溶体１のジュール熱で、左右の各凸部２，３内の空間１２に上昇熱Ａがほぼ同時に発生する。

例えば、図２において、左右の各凸部２，３の上壁６が、上昇熱Ａによって加熱されると同時に、左右の凸部２，３の間に配置された低融点金属部材１４が、凹部１３の基板部８のジュール熱や低融点金属部材１４に電流が流れた際のジュール熱で加熱される。回路のレアショートの場合は、低融点金属部材１４の溶融・溶着によって可溶体１が加熱されて溶断するのが一般的であるので、低融点金属部材１４に生じたジュール熱、あるいは可溶体１のジュール熱が低融点金属部材１４に伝熱された際の熱は放熱されないことが好ましい。

この点、低融点金属部材１４の左右両側に蓄熱部としての凸部２，３があり、低融点金属部材１４が両側の蓄熱部である凸部２，３で挟まれ、各凸部２，３の上壁６が上昇熱Ａで加熱されているので、低融点金属部材１４から各凸部２，３の上壁６への放熱、すなわち低融点金属部材１４から可溶体１の長手方向に沿って逃げる放熱が防止される。

これにより、低融点金属部材１４が、凸部２，３のない場合よりも短時間で加熱されて融点に達し、溶融して凹部１３に溶着することで、凹部１３の基板部８や左右の側壁４，５が規定時間内に迅速に溶断されることになる。

各凸部２，３（特にレアショート時の上流側の凸部２又は３）の内側（凹部１３）の側壁４，５の上部は、上昇熱Ａで加熱される上壁６に続いているので、溶断しやすい部位と言える。可溶体１の溶断箇所は左右両側ではなく一箇所でよいことは言うまでもない。

低融点金属部材１４の上面１４ａは各凸部２，３の上壁６の上面６ａよりも低く位置し、低融点金属部材１４は凹部１３内に収容されているので、低融点金属部材１４が溶融した際に凸部２，３を越えて外側に溢れ出ることが防止され、低融点金属部材１４の溶融熱が可溶体１に確実に伝播される。

低融点金属部材１４は凹部１３内に収容され、凹部１３の下壁である基板部８の上面８ａと左右の側壁４，５の面４ｂ，５ｂとから凹部１３内に上昇しようとするジュール熱で効率良く加熱される。低融点金属部材１４の下面と左右の側面とは凹部１３の各面８ａ，４ｂ，５ｂに接触しているので、凹部１３のジュール熱が効率良く低融点金属部材１４に伝達される。

例えば、図２の凸部２，３の空間１２内の上昇熱Ａで凸部２，３の上壁６が溶断に近い温度まで過熱され、それに加えて低融点金属部材１４が凹部１３のジュール熱等で溶融され、その溶融熱が加わったことで上壁６が溶断する場合もあり得る。

また、低融点金属部材１４の溶融熱で可溶体１が溶断する以外に、図２の凸部２，３の空間１２内の上昇熱Ａで凸部２，３の上壁６が溶断に近い温度まで過熱され、可溶体１に生じたジュール熱と凸部２，３内の上昇熱Ａとの総和で凸部２，３の上壁６が溶断する場合もあり得る。この場合、低融点金属部材１４はその材料にもよるが（例えば可溶体１との融点の差異が小さい場合）、溶融しないこともあり得る。凸部２，３と低融点金属部材１４とで二重の溶断（安全）機能が発揮される。

また、低融点金属部材１４を用いない場合は、図２の凸部２，３の空間１２内の上昇熱Ａで凸部２，３の上壁６が溶断に近い温度まで過熱され、可溶体１に生じたジュール熱と凸部２，３内の上昇熱Ａとの総和で凸部２，３の上壁６が溶断する。あるいは、凸部２，３の空間１２内の上昇熱Ａで凸部２，３の上壁６が溶断温度まで過熱されて、上壁６が溶断する場合もあり得る。低融点金属部材１４を用いなくても、凸部２，３内の上昇熱Ａで凸部２，３の上壁６を溶断させ得るので、低融点金属部材１４の部品コストや組付コストの削減が可能となる。

以下に、上記ヒューズ用可溶体構造の適用例について説明する。

例えば、従来技術の図３，図４におけるバスバー３２，３３や連結プレート部４２と端子３８，４４との間に上記可溶体１を適用する場合は、例えば、バスバー３２，３３、連結プレート部４２と端子３８，４４とを垂直（鉛直）に配置し、垂直なバスバー３２，３３、連結プレート部４２と端子３８，４４とを、正面視クランク状に屈曲させた可溶体１で連結し、可溶体１の水平な中間部に上向きの各凸部２，３を形成する。両凸部２，３の間の凹部１３には低融点金属部材１４を配置する。

あるいは、図３，図４におけるバスバー３２，３３や連結プレート部４２と端子３８，４４とを水平に配置し、水平なバスバー３２，３３、連結プレート部４２と端子３８，４４とを図２の水平な可溶体１で連結する。可溶体１の上向きの凸部２，３の間の凹部１３には低融点金属部材１４を配置する。

また、従来技術の図５におけるヒューズリンク５１の左右一対の垂直な箱型端子５２を、正面視逆凹字状に屈曲させた可溶体１で連結し、可溶体１の水平な上辺部に左右一対の上向きの凸部２，３を形成する。各凸部２，３の間の凹部１３には低融点金属部材１４を配置する。

また、従来技術の図６におけるヒューズ６１の左右一対のブレード状の垂直な端子６３の上部に図２の水平な可溶体１を連結する。例えば、一対の端子６３と可溶体１とを金属板から打ち抜き、端子６３の板厚方向に対して可溶体１を９０°捩って水平に配置し、可溶体１の水平部に図２の左右一対の上向きの凸部２，３を形成する。各凸部２，３の間の凹部１３には低融点金属部材１４を配置する。

なお、上記図３〜図６の各従来技術に可溶体１を適用した構造において、可溶体１の凹部１３への低融点金属部材１４の配置を省略することも可能である。低融点金属部材１４を用いない場合、凸部２，３の上壁６を幅方向（前後方向）に溶断させるために、凸部２，３の側壁４，５は可溶体１の全幅に渡って（幅方向に沿って）形成されることが必要である。低融点金属部材１４を用いる場合は、凸部２，３の側壁４，５は可溶体１の全幅に渡って（幅方向に沿って）形成されてもよく、可溶体１の長手方向（左右方向）に沿って形成されてもよい。

また、上記図１〜図２の実施形態においては、凸部２，３を垂直な一対の側壁４，５と水平な上壁６とで断面（正面視）矩形状に構成したが、例えば一対の側壁４，５をその上部を互いに近づける方向に傾斜させて、一対の傾斜状の側壁４，５と水平な上壁６とで凸部２，３を断面（正面視）台形状に形成することも可能である。この場合、一対の凸部２，３の間の凹部１３は断面逆台形状に形成される。凹部１３に装着される低融点金属部材１４は断面逆台形状に形成することが好ましい。

また、一対の凸部２，３の内側（隣接対向した側ないし凹部１３側）の側壁４，５を垂直に形成し、一対の凸部２，３の外側（遠く離れた側）の側壁４，５を略ハの字状ないし逆ハの字状に傾斜させ、内側の垂直な側壁４，５と外側の傾斜状の側壁４，５と水平な各上壁６とで異形台形状の凸部２，３を形成することも可能である。一対の凸部２，３の間の凹部１３や凹部１３内に配置される低融点金属部材１４は、図２の例と同様に断面（正面視）矩形状に形成される。また、何れの場合でも、上壁６は水平に限らず、湾曲状（山型）や傾斜状に形成することも可能である。

また、凸部２，３の左右の各側壁４，５をその上部を近づける方向に傾斜させて上部（頂部）で交差させ、凸部２，３を断面（正面視）三角状に形成することも可能である。一対の凸部２，３の間の凹部１３と、凹部１３内に配置される低融点金属部材１４とは、逆三角形状ないし逆台形状に形成される。また、上記したこれら一対（二つ）の凸部２，３の断面形状を左右の凸部２，３で変化させる（異形とする）ことも可能である。

また、図１（ｂ）の実施形態において、例えば各凸部２，３の左右何れか一方の側壁４（５）の前後端に突片（図示せず）を形成し、突片を折り曲げて各凸部２，３の前後端の開口（側部開口）を塞ぐことも可能である。これにより、凸部の前後端の開口からの蓄熱の放出を防ぐことができる。突片を上壁６の前後端に設けると、上壁６が幅方向（前後方向）に溶断されにくくなるので好ましくない。

また、図１の実施形態において、凸部２，３を左右一対ではなく、低融点金属部材１４の左側又は右側に隣接して一つ形成することも可能である。この場合でも、凸部２（３）の一方の側壁４（５）の外面４ｂ（５ｂ）は低融点金属部材１４の外面（側面）に接触させることが好ましい。但し、低融点金属部材１４の左右両側に蓄熱部としての凸部２，３がある場合に比べて、凸部２（３）を設けない側に低融点金属部材１４の蓄熱が放熱されやすい懸念はある。

何れの場合でも、低融点金属部材１４は、凸部２，３の側壁４，５の外面や基板部８の上面にハンダ等で固定してもよく、側壁４，５等の前後端に突出させた加締め片（図示せず）で加締め固定してもよい。

また、凸部２，３を一対（二つ）ではなく三つないしそれ以上に並列に可溶体１に配設することも可能である。これら複数（三つ以上）の凸部は一対（二つ）の凸部２，３を含むものである。但し、凸部２，３を三つないしそれ以上並列に配置した場合は、可溶体１に生じるジュール熱が三つ以上の凸部に分散されて、凸部ごとの温度上昇が低く抑えられ兼ねない懸念があるので、凸部２，３は二つであることが好ましい。

以下に、本発明のヒューズ用可溶体構造の特徴をまとめて説明する。

第一の特徴として、導電金属製で帯板状の可溶体１の全幅に渡って上向きの凸部２（３）が設けられ、凸部２（３）は、内側の熱溜め用の空間１２と、空間１２に連通する下側の開口１２ａとを有し、空間１２は、可溶体１にレアショート時のジュール熱が生じた際における凸部２（３）の内面４ｃ，５ｄ（４ｄ，５ｃ）からの放熱Ａを溜めるものであることが挙げられる。

上記構成により、可溶体１に接続された回路等でレアショートを生じた際に、可溶体１に溶断温度以下のジュール熱が発生し、そのジュール熱が凸部２（３）の内面４ｃ，５ｄ（４ｄ，５ｃ）から放熱されて上昇し、凸部内の熱溜め用の空間１２の上部に溜まる。これにより、凸部２（３）の上部の温度が上昇し、凸部２（３）を含む可溶体１の溶断が促進される。例えば、凸部２（３）の上部の温度が溶断温度に達した際に、凸部２（３）の上部が溶断する。たとえ可溶体１が小さくても、凸部２（３）が発熱するので、放熱の影響を受けにくくなる。

第二の特徴として、上記第一の特徴に加えて、凸部２（３）に隣接して低融点金属部材１４が配置されたことが挙げられる。符号２（３）とは２又は３の意味である。

上記構成により、熱溜め用の空間１２内へのジュール熱の放出で凸部２（３）の上部が加熱され、凸部２（３）が全体的に加熱された際に、凸部２（３）に隣接した低融点金属部材１４が溶融して可溶体１に溶着し、可溶体１の温度が急激に上昇して、可溶体１が溶断する。この可溶体１の溶断は、低融点金属部材１４の融点にもよるが、上記第一の特徴における凸部２（３）の上部の溶断とは別に（例えば凸部の上部の溶断よりも早く）又はほぼ同時に行われる。要は、凸部２（３）と低融点金属部材１４とで二重の溶断（安全）機能が発揮される。この場合、凸部２（３）は可溶体１の全幅に渡って（幅方向に沿って）形成されてもよく、可溶体１の長手方向に沿って形成されてもよい。

第三の特徴として、上記第一の特徴に加えて、凸部２，３が可溶体１の長手方向に二つ並列に配設されたことが挙げられる。

上記構成により、並列な二つの凸部２，３が各空間１２内の蓄熱により同時に加熱される。二つの凸部２，３の間の可溶体部分である基板部８は、加熱された各凸部２，３で各凸部側への放熱が阻止されると共に、二つの凸部２，３の発熱で加熱される。このように、二つの凸部２，３とその間の可溶体部分８というように、可溶体１が広い範囲で加熱されることで、放熱が抑制されて、レアショート時における可溶体１の溶断時間が早められる。この場合、凸部２，３は可溶体１の全幅に渡って（幅方向に沿って）形成されてもよく、可溶体１の長手方向に沿って形成されてもよい。

第四の特徴として、第三の特徴に加えて、二つの凸部２，３の間に低融点金属部材１４が配置されたことが挙げられる。

上記構成により、二つの凸部２，３が各空間１２内の蓄熱で加熱されると共に、二つの凸部２，３の間の低融点金属部材１４が可溶体１のジュール熱で加熱される。低融点金属部材１４の両側に温度の高い凸部２，３が配置されているので、低融点金属部材１４の放熱が抑えられ、それと同時に両側の凸部２，３で低融点金属部材１４が加熱されて、低融点金属部材１４が早期に溶断する。

その他、従来公知の知見に従い、本発明のヒューズ用可溶体構造を適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明のヒューズ用可溶体構造の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

本発明のヒューズ用可溶体構造は、レアショート時における可溶体の溶断時間を早めるために利用することができる。

１ 可溶体
２，３ 凸部
４，５ 側壁
４ｃ，５ｄ、４ｄ，５ｃ 内面
６ 上壁（上部）
１２ 熱溜め用の空間
１２ａ 開口
１４ 低融点金属部材
Ａ 上昇熱（放熱）

Claims (4)

1. 導電金属製で帯板状の可溶体の全幅に渡って上向きの凸部が設けられ、該凸部は、内側の熱溜め用の空間と、該空間に連通する下側の開口とを有し、該空間は、該可溶体にレアショート時のジュール熱が生じた際における該凸部の内面からの放熱を溜めるものであることを特徴とするヒューズ用可溶体構造。
2. 前記凸部に隣接して低融点金属部材が配置されたことを特徴とする請求項１記載のヒューズ用可溶体構造。
3. 前記凸部が前記可溶体の長手方向に二つ並列に配設されたことを特徴とする請求項１記載のヒューズ用可溶体構造。
4. 前記二つの凸部の間に低融点金属部材が配置されたことを特徴とする請求項３記載のヒューズ用可溶体構造。

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