JP2023514153A

JP2023514153A - 薄型集積ヒューズモジュール

Info

Publication number: JP2023514153A
Application number: JP2022547980A
Authority: JP
Inventors: ウレア、ジュリオ; ボールド、ギャリー; ペレス、ヘクター; ユルカニン、マット
Original assignee: リテルフューズ、インコーポレイテッド
Priority date: 2020-02-11
Filing date: 2021-02-11
Publication date: 2023-04-05
Anticipated expiration: 2041-02-11
Also published as: EP4104197A1; JP7396773B2; WO2021163250A1; EP4104197A4; CN115088052A

Abstract

電気絶縁性材料で形成された取り付けブロックであって、前記取り付けブロックは、ベースから延在する後壁を含む、取り付けブロックと、ヒューズプレートであって、前記後壁の後面に隣接して配置された導電性バスバーと、前記バスバーに電気的に接続され、前記後壁の前面に隣接して配置された可溶要素と、前記可溶要素に電気的に接続され、前記ベースの上部に延在するヒューズ端子とを有する、ヒューズプレートとを備える、ヒューズモジュール。前記ヒューズモジュールは、電気コンポーネントへの接続を容易にするために、前記ベースの前記上部から前記ヒューズ端子を通って延在する導電性端子ポストを更に備えてよい。

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１７年９月８日に出願された「ＬｏｗＰｒｏｆｉｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＦｕｓｅＭｏｄｕｌｅ」と題する米国仮特許出願第６２／５５５，７４１号、および２０１８年２月２７日に出願された「ＬｏｗＰｒｏｆｉｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＦｕｓｅＭｏｄｕｌｅ」と題する米国仮特許出願第６２／６３５，９０３号の利益を主張する、２０１８年９月１０日に出願された「ＬｏｗＰｒｏｆｉｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＦｕｓｅＭｏｄｕｌｅ」と題するＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０５０２０２号の３７１出願である、２０２０年２月１１日に出願された「ＬｏｗＰｒｏｆｉｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＦｕｓｅＭｏｄｕｌｅ」と題する米国特許出願第１６／６３８，３７８号の一部継続出願であり、その優先権の利益を主張する。これらの出願はすべてその全体が参照により本明細書に組み込まれている。

本開示は、概して、回路保護デバイスの分野に関し、より具体的には、自動車用バッテリ応用に適した薄型集積ヒューズモジュールに関する。

世界の自動車市場では、自動車エンジン室内に配置され、自動車用バッテリ端子に接続される、いわゆる「プレヒューズボックス」を実装することに向かう傾向がある。自動車におけるプレヒューズボックスの主目的は、事故発生時などに発生し得る、大電流が流れる電線における短絡により引き起こされることがある電気障害を防止することである。

既存のプレヒューズボックスは、一般的に非常に大きく、当該プレヒューズボックスと自動車用バッテリとの間の電気的接続を提供する可撓性導電性リードとともに自動車用バッテリに隣接して取り付けられる。このタイプの配置は、空間が既に非常に限られている自動車エンジン室内にかなり大きな空間を必要とする。いくつかの実装例では、プレヒューズボックスは自動車用バッテリの端子に直接に接続され、プレヒューズボックスがバッテリの上方および自動車のフードの下方にある必要な空の「歩行者保護領域」内に延在しないように、プレヒューズボックスの大部分がバッテリの側面から離れて垂れ下がっている。しかしながら、このような「垂れ下がっている」構成では、プレヒューズボックスにおける、設計の複雑さおよびコストを高める歪み緩和機能が必要となる。

これらおよび他の考慮事項に関して、本発明の改善は有用であり得る。

この概要は、発明を実施するための形態において以下で更に説明される概念の選択を簡略化した形態で導入するために提供される。この概要は、特許請求される主題の重要な特徴または本質的な特徴を特定することを意図しておらず、また特許請求される主題の範囲を定義するにあたっての助けであることも意図されない。

本開示の例示的な実施形態によるヒューズモジュールは、電気絶縁性材料で形成された取り付けブロックであって、前記取り付けブロックは、ベースから延在する後壁を含む、取り付けブロックと、ヒューズプレートであって、前記後壁の後面に隣接して配置された導電性バスバーと、前記バスバーに電気的に接続され、前記後壁の前面に隣接して配置された可溶要素と、前記可溶要素に電気的に接続され、前記ベースの上部に延在するヒューズ端子とを有する、ヒューズプレートとを備えてよい。前記ヒューズモジュールは、電気コンポーネントへの接続を容易にするために、前記ベースの前記上部から前記ヒューズ端子を通って延在する導電性端子ポストを更に備えてよい。

本開示の例示的な実施形態によるヒューズモジュールを示す正面斜視図である。

図１に示すヒューズモジュールの取り付けブロックおよび端子ポストを示す斜視図である。

図２ａに示すヒューズモジュールの取り付けブロックおよび端子ポストを示す断面図である。

図１に示すヒューズモジュールの端子ポストを示す詳細斜視図である。

図１に示すヒューズモジュールのヒューズプレートを示す平面図である。

図１に示すヒューズモジュール１０の組立中に、図３に示すヒューズプレートを曲げるまたは折り畳むことができる方法を示す一連の斜視図である。図１に示すヒューズモジュール１０の組立中に、図３に示すヒューズプレートを曲げるまたは折り畳むことができる方法を示す一連の斜視図である。図１に示すヒューズモジュール１０の組立中に、図３に示すヒューズプレートを曲げるまたは折り畳むことができる方法を示す一連の斜視図である。図１に示すヒューズモジュール１０の組立中に、図３に示すヒューズプレートを曲げるまたは折り畳むことができる方法を示す一連の斜視図である。図１に示すヒューズモジュール１０の組立中に、図３に示すヒューズプレートを曲げるまたは折り畳むことができる方法を示す一連の斜視図である。

図１に示すヒューズモジュールを示す背面斜視図である。

図１に示すヒューズモジュールが自動車用バッテリに設置されていることを示す正面図である。

本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す斜視図である。本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す斜視図である。

図１に示すヒューズモジュールの更なる代替的な実施形態を示す斜視図および断面図である。図１に示すヒューズモジュールの更なる代替的な実施形態を示す斜視図および断面図である。図１に示すヒューズモジュールの更なる代替的な実施形態を示す斜視図および断面図である。図１に示すヒューズモジュールの更なる代替的な実施形態を示す斜視図および断面図である。図１に示すヒューズモジュールの更なる代替的な実施形態を示す斜視図および断面図である。

本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図である。本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図である。本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図である。本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図である。

本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図および断面図である。本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図および断面図である。本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図および断面図である。本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図および断面図である。本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図および断面図である。

本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図である。本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図である。本開示によるヒューズモジュールの別の実施形態を示す一連の斜視図である。

図１４ａ～１４ｄに示すヒューズモジュールの代替的実施形態を示す斜視図である。図１４ａ～１４ｄに示すヒューズモジュールの代替的実施形態を示す斜視図である。

本開示による薄型集積ヒューズモジュールが、ここで、添付図面を参照してより十分に説明される。添付図面には、ヒューズモジュールの好ましい実施形態が示されている。しかしながら、ヒューズモジュールは、多くの異なる形態で具現化されてよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるものと解釈されるべきではないことが理解されるであろう。むしろ、これらの実施形態は、本開示がヒューズモジュールの特定の例示的な態様を当業者に伝えるように提供されている。

図１を参照すると、本開示の例示的で非限定的な実施形態による薄型集積ヒューズモジュール１０（以下、「ヒューズモジュール１０」）を示す斜視図が示されている。以下により詳細に説明するように、ヒューズモジュール１０は、ヒューズモジュール１０と自動車用バッテリとの間に延在する可撓性電気導体がない状態で自動車用バッテリの正極端子に直接に結合されてよく、バッテリによって給電される複数の電気負荷に対する過電流保護を提供してよい。有利には、ヒューズモジュール１０は、薄型を有し、現在市場で入手可能なプレヒューズボックスに比べてコンパクトで省スペースなフォームファクタでヒューズモジュール１０を実装することを可能にする集積された取り付け構造を含んでいる。

便宜上且つ明瞭性のために、「前部」、「後部」、「上部」、「底部」、「上」、「下」、「鉛直」、および「水平」などの用語は、本明細書において、ヒューズモジュール１０の様々なコンポーネントの相対的な配置および向きを説明するのに用いられてよく、それぞれの用語は、ヒューズモジュール１０が図１に現れているのと同様のジオメトリおよび向きを基準にしている。上記用語には、具体的に言及された単語、その派生語、および同義語が含まれてよい。

ヒューズモジュール１０は、概して、取り付けブロック１２と、複数の端子ポスト１４ａ～ｄと、ヒューズプレート１６と、カバー１８とを備えてよい。図２ａを参照すると、取り付けブロック１２および端子ポスト１４ａ～ｄを示す斜視図が示され、ヒューズプレート１６およびカバー１８は明瞭性のために省略されている。取り付けブロック１２は、電気絶縁性材料（例えば、プラスチック、ポリマなど）で形成された細長い本体であってよく、一般に、図２ｂに最もよく示されるように、実質的にＬ字型の断面を画定するために直角に互いに隣接するベース２０および後壁２２を含んでよい。複数のベース隆起（ｒｉｄｇｅ）２４ａ～ｅおよび後壁隆起２６ａ～ｅは、それぞれベース２０の上面および後壁２２の後面から、端子ポスト１４ａ～ｄの中間におよび／または端子ポスト１４ａ～ｄに隣接して水平に延在してよい。取り付けブロック１２は、その長手方向端部から延在する実質的に平面状の圧着フランジ２５ａ、ｂを更に含んでよい。

端子ポスト１４ａ～ｄは、ベース隆起２４ａ～ｅの中間に配置されてよく、ベース２０の上面から後壁２２の高さと実質的に等しい高さまで鉛直に延在してよい。端子ポスト１４ａ～ｄは、その下端から延在する、それぞれの取り付けフランジ２８ａ～ｄを有するそれぞれのねじ軸２７ａ～ｄを含んでよい。取り付けフランジ２８ａ～ｄは、図２ｂに最もよく示されるように、ベース２０におけるそれぞれの空洞３０ａ～ｄ内に配置されてよい。フランジ２８ａ～ｄの上面は露出されてよく、ベース２０の上面と実質的に同一平面上に、または僅かに上方に配置されてよい。一例において、取り付けブロック１２のベース２０は、フランジ２８ａ～ｄ上にオーバーモールドされてよい。フランジ２８ａ～ｄは、歯車の歯に類似した半径方向の突起３２（図２ｃを参照）を含んでよく、これは、空洞３０ａ～ｄ内のフランジ２８ａ～ｄの回転を防止してよい。

図３を参照すると、ヒューズプレート１６を分離して組立られていない状態で示す平面図が示されている。ヒューズプレート１６は導電性材料の単片（例えば、銅シートからプレス加工されたもの）から形成されてよく、それぞれの可溶要素３６ａ～ｄによってバスバー３４に接続された複数のヒューズ端子３２ａ～ｄを含んでよい。ヒューズプレート１６は、４つのヒューズ端子３２ａ～ｄおよび４つの可溶要素３６ａ～ｄを含むように描かれているが、これは限定することを意図しておらず、ヒューズプレート１６は本開示から逸脱せずにより少ない数（１つと同じぐらい少ない）またはより多い数のヒューズ端子および可溶要素を含み得ることが想定される。非限定的で例示的な実施形態において、ヒューズプレート１６は１ミリ厚の銅シートで形成されてよく、それぞれの可溶要素３６ａ～ｄは８０アンペアの定格を有してよい。ヒューズプレート１６はこの点で限定されず、ヒューズプレート１６は、可溶要素３６ａ～ｄにおける異なる電流定格を達成するために、様々な他の導電性材料で形成されてもよく、および／または異なる厚さを有してもよいことが理解されるであろう。

ヒューズプレート１６は、バスバー３４の後部および長手方向端部からそれぞれ延在する第１および第２の圧着タブ３８ａ、ｂを更に含んでよい。バスバー３４は、その長手方向端部に隣接してそれを通して形成された取り付け開口部４０を更に含んでよく、ヒューズ端子３２ａ～ｄは、それを通して形成されたそれぞれの取り付け開口部４２ａ～ｄを含んでよい。

ヒューズモジュール１０の組立中、ヒューズプレート１６は、その様々な表面と実質的に適合する関係で、取り付けブロック１２に巻き付けられ、固定され得るように、曲げられ、または折り畳まれてよい。例えば、図４ａ～４ｅを参照すると、ヒューズモジュール１０の組立中、ヒューズプレート１６は曲げられ、または折り畳まれてよい１つの方法を示す一連の図が提示されている。具体的には、図４ａに示す第１の組立段階において、ヒューズ端子３２ａ～ｄは、バスバー３４に平行であり且つ可溶要素３６ａ～ｄに近接する第１の折り線Ｌ１を中心に第１の方向に９０度曲げられ、または折り畳まれてよく、バスバー３４に平行であり且つ第１の折り線Ｌ１と取り付け開口部４２ａ～ｄとの中間にある第２の折り線Ｌ２を中心に第１の方向と反対の第２の方向に９０度曲げられ、または折り畳まれてよい。

図４ｂに示す第２の組立段階において、ヒューズプレート１６は、曲げられたヒューズ端子３２ａ～ｄがベース２０の上面および後壁２２の前面と係合して配置され、端子ポスト１４ａ～ｄがそれぞれ取り付け開口部４２ａ～ｄ（視界外）を通って延在している状態で取り付けブロック１２上に配置されてよい。このようにヒューズプレート１６が位置決められた状態で、ヒューズ端子３２ａ～ｄは、バスバー３４に平行であり且つ第１の折り線Ｌ１（図４ａ参照）と可溶要素３６ａ～ｄとの中間にある第３の折線Ｌ３を中心に９０度曲げられ、または折り畳まれてよい。可溶要素３６ａ～ｄは、可溶要素３６ａ～ｄが後壁２２の後面から後壁隆起２６ａ～ｅの内側方向に延在する肩部４８ａ～ｄのそれぞれのペアによって後壁２２の後面から離れて配置されている状態で、後壁隆起２６ａ～ｅのそれぞれのペアによって画定され且つそれらの中間に位置するそれぞれの凹部４６ａ～ｄを覆うように延在してよい。可溶要素３６ａ～ｄは、後壁の後面の後方に、且つ後面に隣接して配置されるものとして本明細書に示され、説明されているが、可溶要素３６ａ～ｄのうちの１または複数が後壁２２の前面の前方に、且つ前面に隣接して配置されてもよい本開示の様々な代替的実施形態が想定される。

図４ｃに示す第３の組立段階において、ヒューズプレート１６は、バスバー３４に平行であり且つ第１の折り線Ｌ１とバスバー３４との中間にある第４の折り線Ｌ４を中心に９０度曲げられ、または折り畳まれてよい。したがって、バスバー３４は、バスバー３４の取り付け開口部４０がベース２０の長手方向端部を超えて位置した状態で、ベース２０の底面と平らに当接して配置されてよい。

図４ｄおよび４ｅに示す第４の組立段階において、第１および第２の圧着タブ３８ａ、ｂは、それぞれ取り付けブロック１２の圧着フランジ２５ａ、ｂを中心に曲げられてよい。したがって、ヒューズプレート１６は取り付けブロック１２にしっかりと保持されてよい。圧着タブ３８ａ、ｂおよび圧着フランジ２５ａ、ｂの描かれた配置および構成は単なる例示であり、圧着タブ３８ａ、ｂおよび圧着フランジ２５ａ、ｂのうちの１または複数の配置、構成、位置、サイズ、および／または形状が本開示から逸脱せずに変化し得ることが理解されるであろう。また、ヒューズモジュール１０の様々な代替的実施形態において、圧着タブ３８ａ、ｂおよび圧着フランジ２５ａ、ｂのうちの１または複数が省略されてよく、および／または、ヒューズプレート１６が様々な機械的留め具、接着剤などのいずれかを使用して取り付けブロック１２に固定されてもよいと想定されることが理解されるであろう。

ここで図５を参照すると、ヒューズモジュール１０のカバー１８は、取り付けブロック１２を形成する材料と同様の電気絶縁性材料で形成されてよく、後壁４８および上壁５０によって画定される略Ｌ字形の断面形状を有する細長い部材であってよい。例えば、後壁４８を取り付けブロック１２の後壁２２と平らに当接させて配置してよく、後壁４８を後壁隆起２６ａ～ｅ（視界外）に超音波溶接するなどして、それにしっかりと固定してもよい。上壁５０は、取り付けブロック１２の後壁２２の上端を覆うように延在してよい。カバー１８は、可溶要素３６ａ～ｄ（視界外）を周囲の微粒子から保護するためだけでなく、過電流状態の間に発生し得る可溶要素３６ａ～ｄにおける電気アークを閉じ込めるために、可溶要素３６ａ～ｄを覆うように配置されてよい。

図６を参照すると、ヒューズモジュール１０が自動車用バッテリ５１上に設置されていることを示す正面図が示されている。自動車用バッテリ５１の正極端子５２がバスバー３４の取り付け開口部４０を通して延在している状態で、ヒューズモジュール１０の全体は自動車用バッテリ５１の上面に配置されてよい。ナットまたは他の締結具（図示せず）は正極端子５２上に締め付けられてよく、バスバー３４を正極端子５２に電気的に連通させて固定してよい。端子ポスト１４ａ～ｄは、ねじ軸２７ａ～ｄに締め付けられてよいナット（図示せず）を用いてヒューズ端子３２ａ～ｄに対して電気的に連通させて固定されてよい導体のリング端子（図示せず）を受けてよい。したがって、ヒューズ端子３２ａ～ｄ、可溶要素３６ａ～ｄ、およびバスバー３４を介して、自動車の様々な電気システムまたはコンポーネントは、可溶要素３６ａ～ｄが自動車用バッテリ５１とかかる電気システムまたはコンポーネントとの間の過電流保護を提供する状態で、自動車用バッテリ５１の正極端子５２に電気的に結合されてよい。

本開示のヒューズモジュール１０は、現在市場で入手可能なプレヒューズボックスに比べて、多くの利点を提供することが、当業者には理解されるであろう。例えば、ヒューズモジュール１０の全体を、自動車用バッテリの正極端子との間に延在するいずれの可撓性導体なしに、自動車用バッテリの正極端子に直接、それに対して極めて近く取り付けることができる。これにより、従来のプレヒューズボックスに比べて、大幅な省スペース化および省材料化を提供する。追加的に、ヒューズモジュール１０の薄型（すなわち、短い）フォームファクタに起因して、ヒューズモジュール１０は、（図６に示すように）全体が自動車用バッテリの上部に配置されてよく、自動車エンジン室内の他のコンポーネントの鉛直高さよりも短い鉛直高さに延在してよい。したがって、ヒューズモジュール１０は、自動車のフードの下方の必要な歩行者保護区域内には延在しない。例えば、図６に示すように、ヒューズモジュール１０は、自動車用バッテリ５１の正極端子５２の鉛直高さよりも短い鉛直高さに延在する。追加的に、ヒューズモジュール１０の全体は自動車用バッテリの上部に配置されることができるので、ヒューズモジュール１０は、自動車用バッテリの側面に垂れ下がる従来のプレヒューズボックスの実装に対して一般的に必要であるいずれの歪み緩和機能または構造体を必要としない。

図７ａを参照すると、本開示の別の例示的な実施形態によるヒューズモジュール１００が示されている。ヒューズモジュール１００は上述のヒューズモジュール１０と実質的に類似してよく、ヒューズプレート１１６が取り付けブロック１１２を中心に巻き付けられており、且つ端子ポスト１１４ａ～ｄがヒューズプレート１１６のヒューズ端子１３２ａ～ｄのそれぞれの取り付け開口部１４２ａ～ｄを通って延在している。ヒューズモジュール１００は、取り付けブロック１１２が後壁（例えば、図１に示す後壁２２）を有しない点、および可溶要素１３６ａ～ｄが取り付けブロック１１２の上面におけるトラフまたは凹部１４６を覆うように延在する点で上述したヒューズモジュール１０と相違する。

追加的に、取り付けブロック１１２は圧着タブを有せず、且つ、ヒューズプレート１１６は、ヒューズプレート１１６を取り付けブロック１１２に固定するための（例えば、図４ｄおよび４ｅに示す第１および第２の圧着タブ３８ａ、ｂならびに第１および第２の圧着フランジ２５ａ、ｂのような）圧着フランジを有しない。その代わりに、図７ｂに示すように、ヒューズプレート１１６は、可溶要素１３６ａ～ｄおよび凹部１４６（視界外）を覆うように延在して、且つ取り付けブロック１１２に（例えば、超音波溶接、熱ステーキング、接着剤などを介して）結合されるカバー１１８によって取り付けブロック１１２に固定される。

図８ａを参照すると、本開示の別の例示的な実施形態によるヒューズモジュール２００が示されている。ヒューズモジュール２００は上述のヒューズモジュール１０と実質的に類似してよく、ヒューズプレート２１６が取り付けブロック２１２を中心に巻き付けられており、端子ポスト２１４ａ～ｃがヒューズプレート２１６のヒューズ端子２３２ａ～ｃのそれぞれにおける取り付け開口部２４２ａ～ｃを通って延在している。ヒューズモジュール２００は、ヒューズプレート２１６がそのバスバーの長手方向端部に（例えば、図１に示すバスバー３４の取り付け開口部４０のような）取り付け開口部を有しない点で上述したヒューズモジュール１０と相違する。むしろ、ヒューズプレート２１６は、入力端子２３２ｄがそこから延在する端子ポストの代わりに、それを通して形成された取り付け開口部２４０を有し、上記取り付け開口部２４０はヒューズプレート２１６のバスバー２３４に形成された取り付け開口部２４２と位置合わせされている（図８ｂを参照）点を除いて、ヒューズ端子２３２ａ～ｃと実質的に類似する入力端子２３２ｄを有してよい。図８ｂに示すヒューズモジュール２００の入力端子２３２ｄおよび周囲のコンポーネントの断面図を参照すると、導電性管状スリーブ２６０は取り付けブロック２１２のベース２２０における貫通開口部２６２内に配置されてよく、入力端子２３２ｄとバスバー２３４との間に挟まれてよい。したがって、管状スリーブ２６０は入力端子２３２ｄとバスバー２３４との間の導電性経路を提供してよい。ヒューズモジュール２００の代替的実施形態において、管状スリーブ２６０は電気絶縁性材料（例えば、プラスチック、サーモセットなど）で形成されてよく、したがって、電流を強制的に対応する可溶要素２３６ｄを通して流し、且つ電流が可溶要素２３６ｄを迂回してバスバー２３４と入力端子２３２ｄとの間を直接に流れることを防止してよい。

図８ｃに示すヒューズモジュール２００の例示的な実施態様を参照すると、ヒューズモジュール２００は、その床部２７４に強固に固着され、且つその床部２７４から鉛直に延在する貫通ボルト２７２を有する電気絶縁性クレードル２７０内に配置されてよい。貫通ボルト２７２は、バスバー２３４における取り付け開口部２４２（図８ｂを参照）、ベース２２０における貫通開口部２６２（図８ｂを参照）および入力端子２３２ｄにおける取り付け開口部２４０を通して延在してよい。貫通ボルト２７２は、電力源（図示せず）から延在する導体のリング端子を受けてよく、リング端子が、貫通ボルト２７２上に締め付けられてよいナット（図示せず）を用いてそれに電気的に連通させて入力端子２３２ｄに対して固定されてよい。追加的に、端子ポスト２１４ａ～ｃは、保護されるべき電気コンポーネント（図示せず）から延在する導体のリング端子を受けてよく、リング端子が、ねじ軸２２７ａ～ｃ上に締め付けられてよいナット（図示せず）を用いてそれに電気的に連通させてヒューズ端子２３２ａ～ｃに対して固定されてよい。電流は、入力端子２３２ｄから、管状スリーブ２６０を通して、バスバー２３４に流れてよく、したがって、（視界外であるが、例えば、上述して、図３に示した可溶要素３６ａ～ｄと実質的に同一である）それぞれの可溶要素を介してヒューズ端子２３２ａ～ｃに分配されてよい。したがって、様々な電気システムまたはコンポーネントは、可溶要素が電力源とかかる電気システムまたはコンポーネントとの間に過電流保護を提供する状態で、ヒューズ端子２３２ａ～ｃ、それぞれの可溶要素（視界外）、バスバー２３４、および入力端子２３２ｄを介して電力源に電気的に結合されてよい。

図８ｄを参照すると、ヒューズモジュール２００の代替的実施形態が示されている。以下「ヒューズモジュール２００－１」と呼ばれるこの代替的実施形態は、上述したヒューズモジュール２００と同様であってもよいが、単一のヒューズ端子２３２－１のみを含んでもよい。ヒューズ端子２３２－１は、上述した入力端子２３２ｄと実質的に同様であってよく、それを通して形成された取り付け開口部２４０－１を有し、取り付け開口部２４０－１がヒューズプレート２１６－１のバスバー２３４に形成された取り付け開口部２４２－１と位置合わせされている（図８ｅを参照）。図８ｅに示すヒューズモジュール２００－１の断面図を参照すると、電気絶縁性管状スリーブ２６０－１は、取り付けブロック２１２－１のベース２２０－１における貫通開口部２６２－１内に配置されてよく、ヒューズ端子２３２－１とバスバー２３４－１との間に挟まれてよい。管状スリーブ２６０－１は、電流を強制的に可溶要素２３６－１を通して流し、且つ電流が可溶要素２３６－１を迂回してバスバー２３４－１とヒューズ端子２３２－１との間に直接に流れることを防止してよい。したがって、電気システムまたはコンポーネントは、可溶要素２３６－１が電力源とかかる電気システムまたはコンポーネントとの間の過電流保護を提供する状態で、ヒューズ端子２３２－１、それぞれの可溶要素２３６－１、バスバー２３４、およびヒューズ端子２３２－１を介して電力源に電気的に結合されてよい。

図９ａ～９ｄを参照すると、本開示の別の例示的な実施形態によるヒューズモジュール３００が示されている。ヒューズモジュール３００は、上述したヒューズモジュール１０と実質的に同様であってよく、取り付けブロック３１２、複数の端子ポスト３１４ａ～ｄ、その長手方向端部に取り付け開口部３４０を有するヒューズプレート３１６、およびカバー３１８を含んでよい。しかしながら、ヒューズモジュール１０にある場合のようにヒューズプレート３１６を取り付けブロック３１２を中心に巻き付け、または折り畳む代わりに、取り付けブロック３１２は、ヒューズプレート３１６の一部が取り付けブロック３１２内に埋め込まれるように、予め折り畳まれたヒューズプレート３１６上に（例えば、インサート成形により）成形されてよい。上述したヒューズプレート１６のヒューズ端子３２ａ～ｄおよび可溶要素３６ａ～ｄと実質的に同様であってよいヒューズプレート３１６のヒューズ端子３３２ａ～ｄおよび可溶要素３３６ａ～ｄは、露出したままであってよい。（図９ｄでは省略された）カバー３１８は、可溶要素３３６ａ～ｄを周囲の微粒子から保護するだけでなく、過電流状態の間に発生し得る可溶要素３３６ａ～ｄにおける電気アークを閉じ込めるために、可溶要素３３６ａ～ｄを覆うように取り付けブロック３１２に固定されてよい。

図１０ａ～１０ｃを参照すると、本開示の別の例示的な実施形態によるヒューズモジュール４００が示されている。ヒューズモジュール４００は、上述のヒューズモジュール３００と実質的に同様であってよく、取り付けブロック４１２、複数の端子ポスト４１４ａ、４１４ｂ、ヒューズプレート４１６、およびカバー４１８を含んでよく、取り付けブロック４１２は、ヒューズプレート４１６の一部が取り付けブロック４１２内に埋め込まれるように（例えば、インサート成形を介して）ヒューズプレート４１６に成形されてよい。ヒューズモジュール４００は、ヒューズプレート４１６がそのバスバーの長手方向端部に（例えば、図９ａに示すバスバー３３４の取り付け開口部３４０のような）取り付け開口部を有しない点で上述したヒューズモジュール３００と相違する。むしろ、ヒューズプレート４１６は、ヒューズ端子４３２ｂがそこから延在する端子ポストの代わりに、それを通して形成された取り付け開口部４４０を有し、上記取り付け開口部４４０はヒューズプレート４１６のバスバー４３４に形成された取り付け開口部４４２と位置合わせされている（図１０ｂを参照）点を除いて、ヒューズ端子４３２ａ、４３２ｃと実質的に類似するヒューズ端子４３２ｂを有してよい。追加的に、取り付け開口部４４２を囲むバスバー４３４の下側の一部４３５は、露出されてもよい（すなわち、取り付けブロック４１２によって覆われていなくてよい）。

図１０ｃに示すヒューズモジュール４００のヒューズ端子４３２ｂおよび周囲のコンポーネントの断面図を参照すると、電気絶縁性管状スリーブ４６０は、取り付けブロック４１２のベース４２０内に配置されてよく（例えば、内に成形されてよく）、ヒューズ端子４３２ｂとバスバー４３４との間に挟まれてよい。したがって、管状スリーブ４６０は、電流を強制的に可溶要素４３６ｂを通して流し、且つ電流が可溶要素４３６ｂを迂回してバスバー４３４とヒューズ端子４３２ｂとの間に直接に流れることを防止してよい。管状スリーブ４６０は、プラスチック、セラミック、サーモセットなどを含むが、これらに限定されない任意の適した電気絶縁性材料で形成されてよい。ヒューズモジュール４００の代替的実施形態では、管状スリーブ４６０は、導電性材料で形成されてよく、したがって、ヒューズ端子４３２ｂとバスバー４３４との間に、可溶要素４３６ｂを迂回するように電流がそれらの間に直接流れることを可能にするための分路を提供する。

図１０ｄおよび図１０ｅに示すヒューズモジュール４００の例示的な実施態様を参照すると、導電性バッテリクランプ４８０は、貫通ボルト４７２がバッテリクランプ４８０からバスバー４３４の取り付け開口部４４２、管状スリーブ４６０（図１０ｃ参照）およびヒューズ端子４３２ｂの取り付け開口部４４０を通して延在している状態で、バスバー４３４の露出部分４３５に結合されてよい。貫通ボルト４７２は、保護される電気コンポーネント（図示せず）から延在する導体のリング端子を受けてよく、リング端子が、貫通ボルト４７２に締め付けられてよいナット（図示せず）を用いてそれに電気的に連通させてヒューズ端子４３２ｂに対して固定されてよい。貫通ボルト４７２は、電流がバスバー４３４から貫通ボルト４７２を通してヒューズ端子４３２ｂに直接に分流する代わりに、可溶要素４３６ｂを通して流れることを確保するように、電気絶縁性材料上に形成されてよく、および／またはその他の方法でバッテリクランプ４８０から電気的に絶縁されてよい。追加的に、端子ポスト４１４ａ、４１４ｂは、保護されるべき電気コンポーネント（図示せず）から延在する導体のリング端子を受けてよく、リング端子が、端子ポスト４１４ａ、４１４ｂに締め付けられてよいナット（図示せず）を用いてそれに電気的に連通させてヒューズ端子４３２ａ、４３２ｃに対して固定されてよい。したがって、バッテリクランプ４８０は、図１０ｅに示すように、バッテリ４８２の正極端子に結合されてよく、電流はバッテリ４８２からバッテリクランプ４８０を通してバスバー４３４に流れてよく、したがって、（ここで、視界内にあるが、例えば、上述した図３に示す可溶要素３６ａ～ｄと実質的に同一である）それぞれの可溶要素を介してヒューズ端子４３２ａ～ｃに分配されてもよい。したがって、様々な電気システムまたはコンポーネントは、可溶要素がバッテリ４８２とかかる電気システムまたはコンポーネントとの間に過電流保護を提供する状態で、ヒューズ端子４３２ａ～ｃ、それぞれの可溶要素（視界外）、バスバー４３４、およびバッテリクランプ４８０を介してバッテリ４８２に電気的に結合されてよい。

図１１ａを参照すると、本開示の別の例示的な実施形態によるヒューズモジュール５００が示されている。ヒューズモジュール５００は、上述のヒューズモジュール４００と実質的に同様であってよく、取り付けブロック５１２、複数の端子ポスト５１４ａ、５１４ｂ、ヒューズプレート５１６、およびカバー５１８を含んでよく、取り付けブロック５１２は、ヒューズプレート５１６の一部が取り付けブロック５１２内に埋め込まれるように（例えば、インサート成形を介して）ヒューズプレート５１６に成形されてもよい。ヒューズモジュール５００は、図１１ｂに分離して示されたヒューズプレート５１６が、バスバー５３４と連続するバス延在部５８４を追加的に有してよい点で上述したヒューズモジュール４００と相違する。バス延在部５８４は、材料の実質的な平面シート（例えば、ヒューズプレート５１６の連続した延在部）で形成されてよく、バスバー５３４に対して実質的な直角を画定するように曲げられ、または折り畳まれてよい（これは重要でない）。

バス延在部５８４は、低－中アンペア定格（例えば、５－６０アンペア）を有するヒューズのヒューズモジュール５００への接続を容易にしてよい。例えば、バス延在部５８４の上端は、取り付けブロック５１２の上部に形成されたそれぞれの凹部５９０、５９２（図１１ａを参照）内に着座し、且つ取り付けブロック５１２の底部の開口部５９４、５９６を通して延在するそれぞれの電気導体（図示せず）に接続され得るスロット付きカート隆起ヒューズ５８６、５８８（図１１ｃを参照）への接続を容易にしてよい。

図１２ａを参照すると、本開示の別の例示的な実施形態によるヒューズモジュール６００が示されている。ヒューズモジュール６００は、上述のヒューズモジュール４００（図１０ａ～図１０ｃに示すように）と同様であってよく、取り付けブロック６１２、複数の端子ポスト６１４ａ、６１４ｂ、６１４ｃ、６１４ｄ、ヒューズプレート６１６、およびカバー６１８を含んでよく、取り付けブロック６１２は、ヒューズプレート６１６の一部が取り付けブロック６１２内に埋め込まれるように（例えば、インサート成形を介して）ヒューズプレート６１６に成形されてもよい。ヒューズモジュール６００は、図１２ｂに分離して示されたヒューズプレート６１６のバスバー６３４が、第１の部分と第２の部分との間に過電流保護を提供する可溶要素６４１によって互いに接続される第１の部分６３７および第２の部分６３９を含んでよい点で、上述したヒューズモジュール４００と相違する。ヒューズプレート６１６はヒューズ端子６３２ａ、６３２ｂ、６３２ｃ、６３２ｄ、６３２ｅを含んでよく、ヒューズ端子６３２ａ、６３２ｂがバスバー６３４の第１の部分６３７に接続され、ヒューズ端子６３２ｃ～ｅがバスバー６３４の第２の部分６３９に接続される。

ヒューズモジュール６００の通常動作の間に、電流はバスバー６３４に（例えば、ヒューズ端子６３２ｄに結合されたバッテリ端末によって）供給されてよく、ヒューズ端子６３２ａ～ｃおよび６３２ｅに分配されてよい。ヒューズ端子６３２ａ、６３２ｂの一方に接続される電気コンポーネントに過電流状態がある場合などに可溶要素６４１が溶断することが発生し得る場合において、バスバー６３４の第１の部分６３７に接続されるヒューズ端子６３２ａ、６３２ｂの両方に流れる電流は停止するが、バスバー６３４の第２の部分６３９に接続されるヒューズ端子６３２ｃ、６３２ｅには電流が依然として流れるようにしても可能である。

図１３ａを参照すると、本開示の別の例示的な実施形態によるヒューズモジュール７００が示されている。ヒューズモジュール７００は、上述した（図８ａに示す）ヒューズモジュール２００と実質的に同様であってよく、取り付けブロック７１２、複数の端子ポスト７１４ａ、７１４ｂ、７１４ｃ、ヒューズプレート７１６およびカバー７１８を含んでよく、ヒューズプレート７１６がその外面と適合した関係で取り付けブロック７１２を中心に巻き付けられ、または折り畳まれる。図１３ｂを参照すると、ヒューズモジュール７００は、取り付けブロック７１２が互いに隣接して配置され、接合される（および任意に一緒に結合／接着される）複数の個別コンポーネントを含むモジュール構造であってよい点で、上述したヒューズモジュール２００と相違する。例えば、取り付けブロック７１２は、バスバー７３４、ヒューズ端子７３２ａ、７３２ｂ、７３２ｃおよび入力端子７３２ｄの間に配置された基部７２０と、基部７２０に対して垂直に配向され、且つ可溶要素７３６ａ、７３６ｂ、７３６ｃに隣接して配置された個別の後壁部７２２とを含んでよい。基部７２０は、ヒューズ端子７３２ａ、７３２ｂ、７３２ｃおよび入力端子７３２ｄへのケーブル／ワイヤのルーティングを所望の方法で容易にするためのキーイング特徴７２３を含んでもよい。取り付けブロック７１２のモジュール構成は、取り付けブロック７１２の製造、および／またはヒューズモジュール７００の組立を、等価単構造取り付けブロックに比べて簡略化してよい。

図１４ａ～１４ｄを参照すると、本開示の別の例示的な実施形態によるヒューズモジュール８００が示されている。ヒューズモジュール８００は、（図１～図６に示す）上述したヒューズモジュール１０と実質的に同様であってよく、取り付けブロック８１２を中心に巻き付けられたヒューズプレート８１６と、ヒューズプレート８１６のヒューズ端子８３２ａ～ｄのそれぞれの取り付け開口部８４２ａ～ｄを通して延在する端子ポスト８１４ａ～ｄと、ヒューズプレート８１６の可溶要素８３６ａ～ｄを覆うように配置されたカバー８１８（図１４ｂでは明瞭性のためにカバー８１８が省略される）とを含んでよい。ヒューズモジュール１００は、ヒューズプレート８１６の実質的に平面状のバスバー８３４が、ヒューズモジュール１０のバスバー３４にある場合のように取り付けブロック８１２のベース８２０の下方に位置するのではなく、取り付けブロック８１２の後壁８２２の後面にすぐ隣接し、且つそれと平行な関係で配置される点で上述したヒューズモジュール１０と異なる。

追加的に、ヒューズプレート８１６の可溶要素８３６ａ～ｄは、ヒューズモジュール１０の可溶要素３６ａ～ｄの場合にあるように後壁８２２の後面にすぐ隣接して位置するのではなく、取り付けブロック８１２の後壁８２２の前面にすぐ隣接し、且つ平行な関係で配置されてよい。追加的に、ヒューズプレート８１６は、バスバー８３４の下縁から後方に（すなわち、端子ポスト８１４ａ～ｄから離れて）延在し、且つその中に形成された取り付け開口部８４０を有する略平面状の取り付けタブ８３９を含んでよく、取り付けタブ８３９は、バスバー８３４と略垂直な関係で、且つヒューズ端子８３２ａ～ｄと略平行な関係で配置される。

ヒューズモジュール８００の取り付けブロック８１２およびヒューズプレート８１６は、ヒューズモジュール１０の圧着タブ３８ａ、３８ｂおよび圧着フランジ２５ａ、２５ｂなどの圧着タブおよび圧着フランジを有しないが、ヒューズモジュール８００の様々な代替的実施形態にはこのような圧着タブおよび圧着フランジが提供されてよいと想定される。更に、様々な実施形態において、ヒューズプレート８１６の１または複数の部分は、上述したヒューズモジュール３００のヒューズプレート３１６および取り付けブロック３１２（図９ａ～９ｄを参照）と類似した方法で取り付けブロック８１２（例えば、オーバーモールドされ）内に埋め込まれてよい。

ヒューズモジュール８００の様々な代替的実施形態において、取り付けタブ８３９の位置および向きは変化してよい。例えば、図１５ａを参照すると、ヒューズモジュール８００の非限定的な代替的実施形態において、バスバー８３４が取り付けブロック８１２の長手方向端部を超えて長手方向に延在する延長された部分８４１を有し、取り付けタブ８３９はバスバー８３４の延長された部分８４１の上端から前方に（すなわち、端子ポスト８１４ａ～ｄに向かって）垂直に延在することが描かれている。様々な実施形態において、延長された部分８４１は、図１５ａに示すように、バスバー８３４の集積連続した延在部であってよい。あるいは、延長された部分８４１は、図１５ｂに示すように、バスバー８３４に機械的にクリンチされ、または他の方法で結合された別個の金属片であってよい。様々な実施形態において、（例えば、図１５ａおよび１５ｂに示すように）バスバー８３４は一般に露出されたものであってよい。あるいは、バスバー８３４は、プラスチックまたは別の電気絶縁性材料に（例えば、インサート成形によって）部分的にまたは全体的にカプセル化されたものであってよい。

本明細書において使用するとき、単数形で記載されていて、「ａ」または「ａｎ」という語の後にある要素または段階は、複数の要素または段階を除外しないものとして理解されるべきであるが、ただしそのような除外が明示的に記載されている場合を除く。更に、本開示の「１つの実施形態」に対する言及は、記載された特徴を同様に組み込んだ追加の実施形態の存在を除外すると解釈されることを意図していない。

本開示は特定の実施形態に言及しているが、添付の特許請求の範囲で定義されるように、本開示の領域および範囲から逸脱することなく、記載されている実施形態に対して多数の修正、改変、および変更を行うことが可能である。したがって、本開示は記載されている実施形態に限定されず、以下の特許請求の範囲の文言により規定される全範囲およびその均等物を有することが意図される。

Claims

電気絶縁性材料で形成された取り付けブロックであって、前記取り付けブロックは、ベースから延在する後壁を含む、取り付けブロックと、
ヒューズプレートであって、
前記後壁の後面に隣接して配置された導電性バスバーと、
前記導電性バスバーに電気的に接続され、前記後壁の前面に隣接して配置された可溶要素と、
前記可溶要素に電気的に接続され、前記ベースの上部に延在するヒューズ端子と
を有する、ヒューズプレートと、
電気コンポーネントへの接続を容易にするために、前記ベースの前記上部から前記ヒューズ端子を通って延在する導電性端子ポストと
を備える、ヒューズモジュール。
前記導電性バスバーは平面状であり、前記後壁の前記後面と平行な関係で配置される、請求項１に記載のヒューズモジュール。
前記導電性バスバーから垂直に延在して、その中に形成された取り付け開口部を有する取り付けタブを更に備える、請求項１に記載のヒューズモジュール。
前記取り付けタブは前記ヒューズ端子と平行な関係で配置される、請求項３に記載のヒューズモジュール。
前記取り付けタブは、前記導電性端子ポストから離れるように前記導電性バスバーから後方に延在する、請求項３に記載のヒューズモジュール。
前記取り付けタブは、前記取り付けブロックの長手方向端部を超えて延在する前記導電性バスバーの延長された部分の上端から、前記導電性端子ポストに向かって前方に延在する、請求項３に記載のヒューズモジュール。
前記導電性バスバーの前記延長された部分は、前記導電性バスバーを形成する金属シートの連続した延在部である、請求項６に記載のヒューズモジュール。
前記導電性バスバーの前記延長された部分は、前記導電性バスバーとは別体で、前記導電性バスバーに機械的に結合される金属片で形成される、請求項６に記載のヒューズモジュール。
前記ヒューズプレートの一部は前記取り付けブロック内に埋め込まれている、請求項１に記載のヒューズモジュール。
前記ヒューズ端子は第１のヒューズ端子であり、前記可溶要素は第１の可溶要素であり、前記ヒューズモジュールは、
前記導電性バスバーに電気的に接続され、前記後壁の前記前面に隣接して配置された第２の可溶要素と、
前記第２の可溶要素に電気的に接続され、前記ベースの前記上部に延在する第２のヒューズ端子と
を更に備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のヒューズモジュール。