JP3630364B2

JP3630364B2 - Fuse structure

Info

Publication number: JP3630364B2
Application number: JP2000086261A
Authority: JP
Inventors: 重三稲葉; 記夫松村
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2020-03-27
Also published as: JP2001273848A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に自動車のバッテリに接続され、電源を異なる定格電流で負荷側に供給するべく、定格電流に応じて異なる金属板を用いてヒューズエレメントを形成し、各ヒューズエレメントを組み合わせて樹脂モールド成形したヒューズ構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来のヒューズ構造体の一形態として、特公昭６１−１４６２５号に記載された構造を示すものである。
このヒューズ構造体は、一枚の導電金属板から打抜き形成されたヒューズエレメント５１を含むものであり、ヒューズエレメント５１は複数の並列なタブ部５２と、各タブ部５２と直交方向の連結帯５３とを繋ぐ細幅の略Ｓ字状の可溶部５４とを備えている。
【０００３】
図９のヒューズエレメント５１は加工途中のものであり、各タブ部５２は横連鎖部５５で相互に連結され、連結帯５３は直交方向の縦連鎖部５６で平行な連鎖帯５７に連結されている。各連鎖部５５，５６は後工程で切断され、連結帯５３と各タブ部５２とが各可溶部５４を介して接続され、例えば連結帯５３に流された電源電流が各可溶部５４を通って各タブ部５２に伝えられる。可溶部５４は、許容以上の電流が流れた際に加熱して切断される。
【０００４】
可溶部５４は定格電流に応じて幅や長さが決定される。例えば定格が低電流である場合は可溶部５４を狭く及び／又は長く形成して、電気抵抗を増大させ、定格が高電流である場合は可溶部５４の幅を広く及び／又は長さを短く形成して、電気抵抗を減少させる。電気抵抗が高い程、可溶部５４が加熱されやすくなる。
【０００５】
しかしながら、上記従来の構造にあっては、低電流定格に対応して可溶部５４の幅を狭くするにも限度があり、可溶部５４の長さを長くするために、可溶部５４の形状が複雑化し、打抜き成形が難しくなるという問題があった。
【０００６】
この問題を解消するものとして、特開平９−２８２９９９号には、図１０に示すようなヒューズ構造体が提案されている。
このヒューズ構造体は、複数組の前後のタブ部６１，６２の間に薄肉の可溶部６３を一体に形成したヒューズエレメント６４と、ヒューズエレメント６４を配設する合成樹脂製の絶縁板６５とを含むものである。
【０００７】
ヒューズエレメント６４は、中央に薄肉部、両側に厚肉部をそれぞれ有する一枚の図示しない導電金属板（異形材）を用いて打抜き形成される。薄肉部が可溶部６３となり、厚肉部が前後のタブ部６１，６２となる。各タブ部６１，６２は直交方向の連鎖帯６６に繋がれた状態で並列に打抜き形成され、連鎖帯６６は後工程で除去される。可溶部６３はタブ部６１，６２よりも薄く且つ幅狭に形成される。
【０００８】
絶縁板６５は中央に薄肉のヒンジ部６７を有して板厚方向に屈曲可能となっている。絶縁板６５の表面には、各タブ部６１，６２に対する固定用の突起６８が設けられ、突起６８はタブ部６１，６２の両側の凹部６９に嵌合する。これにより、ヒューズエレメント６４が絶縁板６５に固定される。ヒューズエレメント６４は可溶部６３から略Ｕ字状に屈曲され、前後のタブ部６１，６２が対向して平行に位置する。絶縁板６５もヒューズエレメント６４と一体にヒンジ部６７から屈曲されて前半部７０と後半部７１が背中合わせに接合する。このヒューズ構造体が図示しない回路基板上のコネクタ部に接続され、回路基板の回路導体が可溶部６３を介して相互に接続される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０に示すヒューズ構造体にあっては、可溶部６３を薄くすることで低電流定格には対応することができても、低電流定格と高電流定格とが混合した回路に対しては、可溶部６３の厚さや長さを変更することが困難で、可溶部６３の幅の設定にも限度があり、容易に対応することができないという問題があった。これは小電流定格と中電流定格と大電流定格を混在させた回路に対しても同様である。また、たとえ大きさの異なる定格電流に対応することができたとしても、可溶体６３の厚さや長さや幅を部分的に変えるために、構造が複雑化し、製造に手間がかかり、また、ヒューズエレメント６４自体が大型化し、コストアップするという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記した点に鑑み、小電流から大電流に至るまで各種の定格電流用の可溶部を容易に混在させることができ、構造の複雑化や製造工数の増大やヒューズエレメント自体の大型化やコストアップを解消することのできるヒューズ構造体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、定格の異なる複数の可溶部がヒューズエレメントに形成されたヒューズ構造体において、低電流用の可溶部を有するヒューズエレメントと、高電流用の可溶部を有するヒューズエレメントとが別々に形成され、各ヒューズエレメントの連結板部が重ね合わされ、各連結板部の孔部が整合して電源側に接続されることを特徴とする（請求項１）。
前記高電流用の可溶部を有するヒューズエレメントが、前記低電流用の可溶部を有するヒューズエレメントよりも導電率の高い材料で形成されたことも有効である（請求項２）。
また、前記低電流用の可溶部が、異なる定格電流の複数の可溶部で構成されたことも有効である（請求項３）。
また、前記高電流用の可溶部が、異なる定格電流の複数の可溶部で構成されたことも有効である（請求項４）。
また、前記連結板部の一側方に前記低電流用の可溶部が並列に配置され、該連結板部の他側方に前記高電流用の可溶部が並列に配置されたことも有効である（請求項５）。
また、前記各可溶部が他の基板部に続き、各基板部に給電用の端子や接続用の孔部が設けられたことも有効である（請求項６）。
また、前記各ヒューズエレメントが樹脂ボディに一体成形されたことも有効である（請求項７）。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図２は、本発明に係るヒューズ構造体を構成する各ヒューズエレメントを示すものである。図１のヒューズエレメント１は低電流回路用のもの、図２のヒューズエレメント２は高電流回路用のものであり、各ヒューズエレメント１，２は導電率の異なる金属材料で形成されている。両ヒューズエレメント１，２を組み合わせることで、低電流から高電流に至る各定格電流に対応可能となっている。
【００１３】
図１のヒューズエレメント１は、一枚の導電金属板を打ち抜き及び折り曲げ加工することで形成され、矩形状の連結板部３と、連結板部３の一側方に延長されたやや細幅な基板部４と、基板部４から直交する方向に延長された二本の細幅な可溶部５，６と、各可溶部５，６に続くやや幅広な各基板部７，８と、各基板部７，８から直交方向に屈曲された各タブ端子（端子）９とで構成されている。
【００１４】
連結板部３のほぼ中央には比較的大きな円孔（孔部）１１が一つ形成されている。基板部４の幅は連結板部３の１／３程度であり、基板部４の長さは連結板部３の長さと概ね同程度である。基板部４の先端寄りに定格４０Ａの可溶部５が配置され、基板部４の基端寄りに定格６０Ａの可溶部６が配置されている。両可溶部５，６は並列に位置している。本明細書で可溶部とは中央の溶断部を含む細幅な部分全体をいう。
【００１５】
定格４０Ａの可溶部５は定格６０Ａの可溶部６よりも少し長く形成されている。可溶部５，６の長さは基板部４，７に略スリット状の切欠部１２を設け、切欠部１２の長さを変えることで調整されている。定格４０Ａの可溶部５の基部１３は若干幅広になっている。各可溶部５，６の長手方向中間に溶断部１０が位置し、溶断部１０の前後に加締部１４が設けられている。４０Ａと６０Ａという近接した定格の可溶部５，６であるから、二つの可溶部５，６の形状は近似しており、導電率の一定な一枚の導電金属板から二つの異なる定格の可溶部５，６を容易に得ることができる。
【００１６】
図２のヒューズエレメント２は、図１の低定格電流用のヒューズエレメント１よりも導電率の高い一枚の導電金属板を打ち抜き及び折り曲げ加工することで形成され、略矩形状の連結板部１６と、連結板部１６の他側方に延長されたやや広幅な基板部１７と、連結板部１６の前端方に延長された幅広な基板部１８と、他側方の基板部１７から直交する方向に延長された二本の可溶部１９，２０と、一方の可溶部１９に続く基板部２１と、基板部２１から直交方向に屈曲されたタブ端子（端子）２２と、他方の可溶部２０に続く接続板部２３とで構成されている。本実施形態で低定格電流用のヒューズエレメント１（図１）の板厚と高定格電流用のヒューズエレメント２の板厚は同一である。
【００１７】
連結板部１６は図１のヒューズエレメント１の連結板部３と同一の大きさ形状に形成され、図１の連結板部３の円孔１１と同一位置に同一内径の円孔（孔部）２４を有している。側方の基板部１７は図１の基板部４とは１８０°反対方向に突出され、図１の基板部４よりもやや幅広に形成されている。両基板部４，１７の長さは同一である。前方の基板部１８は連結板部１６よりもやや狭く、且つやや長く形成されている。
【００１８】
側方の基板部１７の基端寄りに定格８０Ａの可溶部１９が配置され、基板部１７の先端寄りに定格１４０Ａの可溶部２０が配置されている。両可溶部１９，２０の定格電流は比較的近いものである。定格８０Ａは図１の最小定格である４０Ａと図２の最大定格である１４０Ａのほぼ中間値である。両可溶部１９，２０は平行に位置している。定格８０Ａの可溶部１９は図１の定格６０Ａの可溶部６よりも短く且つ同程度の幅に形成され、定格１４０Ａの可溶部２０は定格８０Ａの可溶部１９よりも短く且つ幅広に形成されている。定格１４０Ａの可溶部２０は基板部１７，２３から少し突出した幅広の突出部２５に続いている。突出部２５によって可溶部２０の長さが調整されている。
【００１９】
定格８０Ａの可溶部１９の長手方向中央に溶断部２６が位置し、溶断部２６の前後に加締部２７が配設されている。定格１４０Ａの可溶部２０には長手方向中央に細幅の溶断部２８が位置し、溶断部２８の前側にのみ加締部２９が配設されている。定格１４０Ａの可溶部２０に続く接続板部２３の前端側にはボルト挿通用の孔部３０が設けられている。接続板部２３は、８０Ａ側の基板部２１の二倍程度の長さを有し、連結板部１６に続く基板部１８と同程度の長さに突出している。タブ端子２２は図１の低電流用のタブ端子９よりも幅広に形成されている。
【００２０】
８０Ａと１４０Ａという高電流用（大電流用）の可溶部１９，２０を４０Ａと６０Ａという低電流用（小電流用）の可溶部５，６とは分離し、高導電率の金属材料で形成したことで、高電流用の可溶部１９，２０を低電流用の可溶部５，６と比較して形状・大きさを大して相違させることなく、似たような形状・大きさ・厚さに形成することができ、高電流用の可溶部１９，２０及びヒューズエレメント２自体の大型化が防止され、薄型化・コンパクト化が図られている。高電流用のヒューズエレメント２に低電流用のヒューズエレメント１と同じ板厚（比較的薄めの）金属材を用いることができるから、打抜き加工が容易化し、高電流用の可溶部１９，２０を正確な寸法で形成することができる。
【００２１】
図１及び図２の各ヒューズエレメント１，２の材料は基本的にＣｕ（銅）を主成分とした銅合金を用い、その中に含まれるＦｅ（鉄）、Ｓｎ（錫）、Ｐ（燐）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｎｉ（ニッケル）等の添加元素の種類や量により導電率の異なる種々の合金が存在する。材料は導電率約３０〜９０％程度の範囲で適宜選定する。本明細書でヒューズ構造体とは種々のヒューズエレメントを組み合わせた組み合わせヒューズエレメント、及び組み合わせヒューズエレメントを樹脂ボディに一体モールド成形したものをいう。
【００２２】
図３は、上記二つの異なる導電率のヒューズエレメント１，２を組み合わせた組み合わせヒューズエレメント３１を示すものである。低定格電流の二つの可溶部５，６を有し、ヒューズエレメント２よりも低電導率材料のヒューズエレメント１と、高定格電流の二つの可溶部１９，２０を有する高導電率材料のヒューズエレメント２とを組み合わせることで、可溶部５，６，１９，２０の定格に大きな幅があっても、各可溶部５，６，１９，２０の抵抗設定が容易であり、また、各可溶部５，６，１９，２０の大きさ・形状のばらつきが少なく、各ヒューズエレメント１，２の大きさ・形状のバランスのとれた、無駄のないヒューズ構造体を形成可能である。
【００２３】
両ヒューズエレメント１，２の連結板部３，１６を上下（板厚方向）に重ね合わせて、各連結板部３，１６の円孔１１，２４を同心に位置させる。本実施形態では低電流用のヒューズエレメント１の連結板部３が高電流用のヒューズエレメント２の連結板部１６の上に重なっている。両連結板部３，１６が重ね合わさることで、ボルト挿通孔である円孔１１，２４とその周辺の剛性が増す。
【００２４】
上側の連結板部３の前方に下側の高電流用のヒューズエレメント２の基板部１８が突出する。連結板部３，１６の一側方に二つの低電流用の可溶部５，６が並列に位置し、連結板部３，１６の他側方に高電流用の可溶部１９，２０が並列に位置する。基板部１８の一側方に、低電流用の可溶部５，６に続く基板部７，８と、基板部７，８から直交して下向きに突出した各タブ端子９とがそれぞれ並列に位置し、基板部１８の他側方に、高電流用の一方の可溶部１９に続く基板部２１と、他方の可溶部２０に続く接続板部２３とが並列に位置する。
【００２５】
図３の如く二枚のヒューズエレメント１，２の連結板部３，１６を重ねた状態の組み合わせヒューズエレメント３１を図４〜図７の如く略板状の樹脂ボディ３２に一体モールド成形（インサート成形）することにより、ヒューズ構造体３３が構成される。モールド成形に際しては、例えば両連結板部３，１６の円孔１１，２４に図示しない成形金型の位置決めピンを挿入して、円孔１１，２４を同心に位置決めさせると共に、少なくとも連結板部３，１６（図７）の表裏面と基板部１８（図７）の裏面と各可溶部５，６，１９，２０の周辺とタブ端子９，２２（図７）とを外部に露出させるべく、溶融樹脂材の充填対象から外す。
【００２６】
図４の如く一方の連結板部３の表面が露出し、且つ図７の如く他方の連結板部１６と基板部１８の裏面が露出して、図８の如くバッテリ端子３４に対する接続部となっている。バッテリ端子３４の孔部３５にバッテリポスト（図示せず）が挿入され、ナット３６で締め付けられる。バッテリ端子３４の垂直なスタッドボルト３７が両連結板部３，１６の円孔１１，２４に下側（裏面側）から挿通され、ナット（図示せず）で締付固定される。二枚の連結板部３，１６が重合しているから、締め付け部分の剛性（強度）が高く、締付時の変形や磨耗等が起こらず、締付接続が確実に行われる。
【００２７】
図４，図７の如く四つの可溶部５，６，１９，２０は、隔壁３８で区画された空室３９内に位置し、透明なカバー４０で被覆されている。カバー４０はヒンジで開閉可能である。可溶部５，６，１９，２０は４０Ａ，６０Ａ，８０Ａ，１４０Ａの順で並んでいる。低電流用の可溶部５，６の各空室３９とカバー４０の大きさは高電流用の可溶部１９，２０の各空室３９とカバー４０の大きさに等しい。各空室３９の大きさ形状を定格電流の大小に関係なく一定に樹脂成形できるから、構造が簡素化され、成形用金型のコストが低減される。
【００２８】
定格１４０Ａの可溶部２０に続く基板部２３の孔部３０にはスタッドボルト４１（図６）が挿入され、スタッドボルト４１の頭部４１ａは樹脂ボディ３２に埋入固定されている。基板部２３に、負荷側への電源供給用の電線付き端子（図示せず）がナットで締め付け接続される。
【００２９】
図５〜図７の如く、定格８０Ａの可溶部１９に続くタブ端子２２は直角に屈曲した状態で、樹脂ボディ３２と一体のコネクタハウジング４２のコネクタ嵌合室４３内に突出している。定格４０Ａ及び６０Ａの可溶部５，６に続くタブ端子９も同様に別のコネクタハウジング４４内に突出して位置している。両コネクタハウジング４２，４４は略板状の樹脂ボディ３２の前端寄り（バッテリ端子３４とは１８０°反対側）において裏面側に突出して並列に位置している。各コネクタハウジング４４，４２とタブ端子９，２２とで雌型のコネクタ４５，４６が構成されている。一方のコネクタ４５から低電流が負荷側に供給され、他方のコネクタ４６から高電流が負荷側に供給される。タブ端子９，２２に代えて雌型の端子（図示せず）を形成し、コネクタを雄型とすることも可能である。
【００３０】
樹脂ボディ３２の表裏面には冷却用のフィン４７が一体形成されている。連結板部３，１６のスタッドボルト３７に他の給電用の電線付き端子（図示せず）を共締めで接続することも可能である。
なお、樹脂ボディ３２を一体成形ではなく、上下に分割可能とし、上下の樹脂ボディの間に各ヒューズエレメント１，２を挟持固定させることも可能である。
【００３１】
また、図２における定格８０Ａの可溶部１９に代えて、定格８０Ａ以上で１４０Ａに一層近い、例えば定格１００Ａや１２０Ａの可溶部を設けることも可能である。また、図１及び／又は図２の各可溶部を三つないしそれ以上の数で形成することも可能である。
【００３２】
また、上記した二枚のヒューズエレメント１，２を異なる板厚の導電金属板で形成することも可能である。例えば高電流用の可溶部１９，２０を低電流用の可溶部５，６よりも厚肉に形成することで、定格電流値によっては（あまり定格に差がない場合は）同一の導電率の金属板を使用してコストを低減させることもできる。また、高電流用のタブ端子２２を厚肉に形成することで、相手接続側コネクタの比較的大型の雌端子に対してタブ端子２２を盛り形状にして厚さ調整する面倒な手間が省ける。
【００３３】
また、三枚ないしそれ以上のヒューズエレメントを組み合わせて小電流・中電流・大電流用の各可溶部を別々に形成することも可能である。この場合も各ヒューズエレメント毎に導電率を変えたり、同じ導電率で板厚のみ変えたりすることが可能である。
【００３４】
また、可溶部５，６，１９，２０の形状はストレートに限らず、クランク状やＳ字ないしＺ字に屈曲延長させることで電気抵抗を増加させて、各定格電流に対応させることも可能である。プレス加工で可溶部５，６，１９，２０の板厚を全体的又は部分的に薄くして電気抵抗を増加させることも可能である。また、上記図１〜図８の構成はヒューズ構造体の製造方法としても有効である。
【００３５】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、例えば低電流用の可溶部を有するヒューズエレメントを薄板の金属材から打抜き形成し、高電流用の可溶部を有するヒューズエンレメントを厚板の金属材から打抜き形成することができ、各定格電流に応じた可溶部を容易に形成することができる。また、各ヒューズエンレメント毎に打抜き用の成形金型を小型に且つ形状を簡単にできるから、成形金型コストが安くて済み、打抜き成形が容易であり、各ヒューズエンレメントを組み合わせて、連結して使用することで、小電流から大電流まで定格に幅のある可溶部を簡単に且つ安価に設定することができる。また、ヒューズ切れ時に、溶断した可溶部を有するヒューズエレメントのみを交換すればよく、経済的である（この場合、各ヒューズエレメントは分解可能な樹脂ボディに収容する）。また、各ヒューズエレメントの連結板部が重ね合わされることで、孔部の周辺すなわち電源側との接続部分の剛性が高まり、例えば孔部にボルトを入れてナットで締付接続した際の連結板部の磨耗や変形が起こらず、電源側との接続が確実に行われ、電気的接続の信頼性が向上する。
【００３６】
また、請求項２記載の発明によれば、高電流用の可溶部を低電流用の可溶部よりも導電率の高い材料で形成することで、高電流用の可溶部の大きさ形状を低電流用の可溶部と同程度の大きさ形状にする、ないしは低電流用の可溶部の大きさ形状に近づけることができるから、高電流用の可溶部の肥大化・構造の複雑化を解消でき、コンパクトで大きさ形状のバランスのとれた低電流用と高電流用のヒューズエレメントを得ることができ、各ヒューズエレメントを連結することで、コンパクトで各可溶部の大きさ形状のバランスのとれたヒューズ構造体を低コストで得ることができる。また、高電流用の可溶部を厚肉に形成しなくても済むから、導電金属板からの高電流用の可溶部の打抜き成形を容易に行うことができ、高電流用の可溶部の成形時の寸法精度も向上する。これにより、ヒューズ構造体の製造が容易化・高精度化する。
【００３７】
また、請求項３記載の発明によれば、同一の金属材で形状（幅や長さ）のさほど違わない近い定格の可溶部を容易に形成することができ、複数の近い定格の可溶部によって回路形態の多様化に対応可能となる。
【００３８】
また、請求項４記載の発明によれば、同一の金属材で形状（幅や長さ）のさほど違わない近い定格の可溶部を容易に形成することができ、請求項３記載の発明における低電流用の複数の定格の可溶部との組み合わせによって、回路形態のさらなる多様化に対応可能となる。
【００４１】
また、請求項５記載の発明によれば、連結板部すなわち電源側との接続部分の一側方に低電流用の可溶部、他側方に高電流用の可溶部が並列に配置されることで、メンテナンス時やヒューズ切れ時等における可溶部の確認作業が容易化・正確化する。
【００４２】
また、請求項６記載の発明によれば、各定格の可溶部を経て給電用の端子すなわちコネクタや、接続用の孔部すなわち電線付き端子に対する接続孔を介して電源が種々の電流値で負荷側に供給され、回路形態及び負荷側部品の多様化に対応可能となる。
【００４３】
また、請求項７記載の発明によれば、各ヒューズエレメントが連結された状態で樹脂ボディに一体成形されて絶縁及び固定されるから、各ヒューズエレメントの絶縁及び固定が少ない工数で容易に且つ安価に行われ、各種の定格電流の可溶部を有するヒューズ構造体が低コストで提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るヒューズ構造体を構成する低電流用のヒューズエレエントを示す平面図である。
【図２】同じく高電流用のヒューズエレエントを示す平面図である。
【図３】低電流用と高電流用の各ヒューズエレエントを組み合わせた状態を示す平面図である。
【図４】組み合わせヒューズエレメントを樹脂ボディに一体成形した状態のヒューズ構造体の一実施形態を示す平面図（上面図）である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】同じくヒューズ構造体を示す側面図である。
【図７】同じくヒューズ構造体を示す下面図である。
【図８】ヒューズ構造体をバッテリ端子に接続した状態を示す平面図である。
【図９】従来のヒューズ構造体の一形態の加工途中の状態を示す平面図である。
【図１０】従来のヒューズ構造体の他の形態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１低電流用のヒューズエレメント
２高電流用のヒューズエレメント
３，１６連結板部
５，６低電流用の可溶部
７，８，２１，２３基板部
９，２２タブ端子（端子）
１１，２４円孔（孔部）
１９，２０高電流用の可溶部
３０接続用の孔部
３２樹脂ボディ
３３ヒューズ構造体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In order to supply power to the load side with different rated currents, the present invention mainly forms fuse elements using different metal plates in accordance with the rated currents, and combines the fuse elements to form a resin. The present invention relates to a molded fuse structure.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 shows a structure described in Japanese Patent Publication No. 61-14625 as one form of a conventional fuse structure.
The fuse structure includes a fuse element 51 formed by punching from a single conductive metal plate. The fuse element 51 includes a plurality of parallel tab portions 52 and connecting bands 53 perpendicular to the tab portions 52. And a narrow, substantially S-shaped fusible portion 54.
[0003]
The fuse element 51 of FIG. 9 is in the process of processing, the tab portions 52 are connected to each other by a horizontal chain portion 55, and the connection band 53 is connected to a parallel chain band 57 by a vertical chain portion 56 in the orthogonal direction. Yes. Each of the chain portions 55 and 56 is cut in a subsequent process, and the connection band 53 and each tab portion 52 are connected to each other through each soluble portion 54. For example, a power supply current that has flowed through the connection band 53 is connected to each soluble portion 54. Is transmitted to each tab portion 52. The fusible part 54 is heated and cut when a current exceeding an allowable value flows.
[0004]
The width and length of the fusible part 54 are determined according to the rated current. For example, when the rating is low current, the fusible portion 54 is formed narrow and / or long to increase the electric resistance, and when the rating is high current, the width of the fusible portion 54 is widened and / or long. Is shortened to reduce electrical resistance. The higher the electrical resistance, the easier the soluble part 54 is heated.
[0005]
However, in the above conventional structure, there is a limit to narrowing the width of the fusible part 54 corresponding to the low current rating, and in order to increase the length of the fusible part 54, the fusible part 54 There is a problem that the shape of the material becomes complicated, and punching molding becomes difficult.
[0006]
In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-282999 proposes a fuse structure as shown in FIG.
The fuse structure includes a fuse element 64 in which a thin soluble portion 63 is integrally formed between a plurality of sets of front and rear tab portions 61, 62, and an insulating plate 65 made of synthetic resin on which the fuse element 64 is disposed. Is included.
[0007]
The fuse element 64 is punched and formed using a single conductive metal plate (unshaped material) (not shown) having a thin portion at the center and a thick portion on both sides. The thin portion becomes the soluble portion 63, and the thick portion becomes the front and rear tab portions 61, 62. The tab portions 61 and 62 are formed by being punched in parallel while being connected to the chain band 66 in the orthogonal direction, and the chain band 66 is removed in a later process. The fusible part 63 is thinner and narrower than the tab parts 61 and 62.
[0008]
The insulating plate 65 has a thin hinge portion 67 in the center and can be bent in the plate thickness direction. Protrusions 68 for fixing the tab portions 61 and 62 are provided on the surface of the insulating plate 65, and the protrusions 68 are fitted into the recesses 69 on both sides of the tab portions 61 and 62. Thereby, the fuse element 64 is fixed to the insulating plate 65. The fuse element 64 is bent in a substantially U shape from the fusible portion 63, and the front and rear tab portions 61 and 62 are opposed and positioned in parallel. The insulating plate 65 is also bent integrally with the fuse element 64 from the hinge portion 67 so that the front half portion 70 and the rear half portion 71 are joined back to back. This fuse structure is connected to a connector portion on a circuit board (not shown), and circuit conductors of the circuit board are connected to each other via a fusible portion 63.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the fuse structure shown in FIG. 10, although the low current rating can be dealt with by thinning the fusible portion 63, the circuit is a mixture of a low current rating and a high current rating. Therefore, it is difficult to change the thickness and length of the fusible part 63, and there is a limit in the setting of the width of the fusible part 63, and there is a problem that it cannot be easily handled. The same applies to a circuit in which a small current rating, a medium current rating, and a large current rating are mixed. Further, even if the rated currents having different sizes can be accommodated, the thickness, length and width of the fusible body 63 are partially changed, so that the structure becomes complicated and the manufacturing takes time. There was a problem that the element 64 itself was increased in size and increased in cost.
[0010]
In view of the above points, the present invention can easily mix various rated current soluble parts ranging from a small current to a large current, increasing the complexity of the structure, increasing the number of manufacturing steps, and the fuse element itself. An object of the present invention is to provide a fuse structure capable of eliminating an increase in size and cost.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a fuse structure in which a plurality of fusible parts having different ratings are formed in a fuse element, a fuse element having a fusible part for low current, and a high current useable part. a fuse element having a soluble portion is formed separately, connecting plate portion of the fuse element are superposed, the holes of the connecting plate portion, characterized in that it is connected in alignment with the power supply side (claim 1 ).
It is also effective that the fuse element having the fusible part for high current is formed of a material having higher conductivity than the fuse element having the fusible part for low current.
It is also effective that the low-current fusible part is composed of a plurality of fusible parts having different rated currents.
It is also effective that the high-current fusible portion is composed of a plurality of fusible portions having different rated currents .
Also, the low current fusible part is arranged in parallel on one side of the connecting plate part, and the high current fusible part is arranged in parallel on the other side of the connecting plate part. It is effective (Claim 5 ).
In addition, it is also effective that each fusible portion is connected to another substrate portion, and each substrate portion is provided with a power supply terminal and a connection hole portion (Claim 6 ).
It is also effective that the fuse elements are integrally formed with the resin body (claim 7 ).
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Specific examples of embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
1 to 2 show each fuse element constituting a fuse structure according to the present invention. The fuse element 1 in FIG. 1 is for a low current circuit, the fuse element 2 in FIG. 2 is for a high current circuit, and the fuse elements 1 and 2 are made of metal materials having different conductivities. By combining both fuse elements 1 and 2, each rated current from low current to high current can be supported.
[0013]
The fuse element 1 in FIG. 1 is formed by punching and bending a single conductive metal plate, and has a rectangular connecting plate portion 3 and a slightly narrower portion extended to one side of the connecting plate portion 3. A substrate portion 4, two narrow soluble portions 5, 6 extending in a direction orthogonal to the substrate portion 4, and slightly wider substrate portions 7, 8 following each soluble portion 5, 6, Each tab portion (terminal) 9 is bent from the substrate portions 7 and 8 in the orthogonal direction.
[0014]
A relatively large circular hole (hole) 11 is formed in the approximate center of the connecting plate portion 3. The width of the substrate portion 4 is about 1/3 of the connecting plate portion 3, and the length of the substrate portion 4 is approximately the same as the length of the connecting plate portion 3. A soluble portion 5 with a rating of 40 A is disposed near the tip of the substrate portion 4, and a soluble portion 6 with a rating of 60 A is disposed near the base end of the substrate portion 4. Both soluble parts 5 and 6 are located in parallel. In this specification, a soluble part means the whole narrow part including a melt | fusion part of a center.
[0015]
The soluble part 5 with a rating of 40A is formed slightly longer than the soluble part 6 with a rating of 60A. The lengths of the fusible portions 5 and 6 are adjusted by providing the substrate portions 4 and 7 with a substantially slit-shaped cutout portion 12 and changing the length of the cutout portion 12. The base portion 13 of the soluble portion 5 having a rating of 40A is slightly wider. A fusing part 10 is located in the middle in the longitudinal direction of each fusible part 5, 6, and a caulking part 14 is provided before and after the fusing part 10. Since the soluble portions 5 and 6 are rated close to 40A and 60A, the shapes of the two soluble portions 5 and 6 are approximate, and two different ratings can be obtained from one conductive metal plate having a constant conductivity. The soluble parts 5 and 6 can be easily obtained.
[0016]
The fuse element 2 in FIG. 2 is formed by stamping and bending a single conductive metal plate having a higher conductivity than the fuse element 1 for low rated current in FIG. And a slightly wider substrate portion 17 extended to the other side of the connecting plate portion 16, a wider substrate portion 18 extended to the front end of the connecting plate portion 16, and a substrate portion 17 on the other side. Two fusible parts 19, 20 extended in the direction, a board part 21 following one fusible part 19, a tab terminal (terminal) 22 bent in an orthogonal direction from the board part 21, and the other possible It is comprised with the connection board part 23 following the fusion | melting part 20. As shown in FIG. In this embodiment, the plate thickness of the fuse element 1 for low rated current (FIG. 1) and the plate thickness of the fuse element 2 for high rated current are the same.
[0017]
The connecting plate portion 16 is formed in the same size and shape as the connecting plate portion 3 of the fuse element 1 of FIG. 1, and is a circular hole (hole portion) having the same inner diameter at the same position as the circular hole 11 of the connecting plate portion 3 of FIG. 24. The side substrate portion 17 protrudes in a direction opposite to the substrate portion 4 of FIG. 1 by 180 °, and is formed to be slightly wider than the substrate portion 4 of FIG. The lengths of both the substrate parts 4 and 17 are the same. The front substrate portion 18 is formed to be slightly narrower and slightly longer than the connecting plate portion 16.
[0018]
A soluble portion 19 having a rating of 80 A is disposed near the base end of the side substrate portion 17, and a soluble portion 20 having a rating of 140 A is disposed near the distal end of the substrate portion 17. The rated currents of both fusible parts 19 and 20 are relatively close. The rating 80A is approximately an intermediate value between the minimum rating of 40A in FIG. 1 and the maximum rating of 140A in FIG. Both soluble parts 19 and 20 are located in parallel. The fusible part 19 with a rating of 80A is shorter and the same width as the fusible part 6 with a rating of 60A in FIG. 1, and the fusible part 20 with a rating of 140A is shorter and wider than the fusible part 19 with a rating of 80A. Is formed. The fusible part 20 having a rating of 140A continues to a wide protruding part 25 protruding slightly from the substrate parts 17 and 23. The length of the soluble portion 20 is adjusted by the protruding portion 25.
[0019]
A fusing part 26 is located in the center in the longitudinal direction of the fusible part 19 having a rating of 80 A, and caulking parts 27 are arranged before and after the fusing part 26. In the fusible part 20 having a rating of 140A, a narrow fusing part 28 is located at the center in the longitudinal direction, and a caulking part 29 is disposed only on the front side of the fusing part 28. A bolt insertion hole 30 is provided on the front end side of the connecting plate portion 23 following the fusible portion 20 having a rating of 140A. The connecting plate portion 23 has a length about twice that of the substrate portion 21 on the 80A side, and protrudes to the same length as the substrate portion 18 following the connecting plate portion 16. The tab terminal 22 is formed wider than the tab terminal 9 for low current in FIG.
[0020]
80A and 140A high current ( high current ) soluble parts 19 and 20 are separated from 40A and 60A low current (small current) soluble parts 5 and 6, and high conductivity metal materials The same shape and size without making the shape and size of the soluble portions 19 and 20 for high currents different from the soluble portions 5 and 6 for low currents. The thickness can be increased, and the high-current fusible portions 19 and 20 and the fuse element 2 itself are prevented from being enlarged, and the thickness and size are reduced. Since the same thickness (relatively thin) metal material as the low-current fuse element 1 can be used for the high-current fuse element 2, the punching process is facilitated, and the high-current fusible portions 19 and 20. Can be formed with accurate dimensions.
[0021]
The fuse elements 1 and 2 shown in FIGS. 1 and 2 are basically made of a copper alloy containing Cu (copper) as a main component, and Fe (iron), Sn (tin), P (phosphorus) contained therein. ), Zn (zinc), Ni (nickel) and the like, there are various alloys having different electrical conductivity depending on the kind and amount of additive elements. The material is appropriately selected in the range of about 30 to 90% conductivity. In this specification, the fuse structure means a combination fuse element in which various fuse elements are combined, and a combination fuse element integrally molded with a resin body.
[0022]
FIG. 3 shows a combined fuse element 31 in which the fuse elements 1 and 2 having the two different conductivities are combined. A fuse element 1 having two fusible portions 5 and 6 having a low rated current, a material having a lower conductivity than the fuse element 2, and a high conductivity material having two fusible portions 19 and 20 having a high rated current. By combining with the fuse element 2, even if the rating of the fusible part 5, 6, 19, 20 has a large width, it is easy to set the resistance of the fusible part 5, 6, 19, 20; There is little variation in the size and shape of the fusible parts 5, 6, 19, and 20, and it is possible to form a useless fuse structure in which the size and shape of the fuse elements 1 and 2 are balanced.
[0023]
The connecting plate portions 3 and 16 of the fuse elements 1 and 2 are overlapped vertically (in the plate thickness direction), and the circular holes 11 and 24 of the connecting plate portions 3 and 16 are positioned concentrically. In the present embodiment, the connecting plate portion 3 of the low-current fuse element 1 overlaps the connecting plate portion 16 of the high-current fuse element 2. Since the connecting plate portions 3 and 16 are overlapped with each other, the rigidity of the circular holes 11 and 24 which are bolt insertion holes and the periphery thereof is increased.
[0024]
The board portion 18 of the lower high-current fuse element 2 protrudes in front of the upper connecting plate portion 3. Two low-current fusible portions 5 and 6 are positioned in parallel on one side of the connecting plate portions 3 and 16, and high-current fusible portions 19 and 20 are located on the other side of the connecting plate portions 3 and 16. Are located in parallel. On one side of the substrate 18, substrate portions 7 and 8 following the low current fusible portions 5 and 6 and tab terminals 9 projecting downward perpendicularly from the substrate portions 7 and 8 are arranged in parallel. Located on the other side of the substrate portion 18, a substrate portion 21 following the one soluble portion 19 for high current and a connecting plate portion 23 following the other soluble portion 20 are positioned in parallel.
[0025]
As shown in FIG. 3, the combined fuse element 31 in a state where the connecting plate portions 3 and 16 of the two fuse elements 1 and 2 are overlapped is integrally molded (insert molding) into a substantially plate-like resin body 32 as shown in FIGS. ), The fuse structure 33 is configured. At the time of molding, for example, a positioning pin of a molding die (not shown) is inserted into the circular holes 11 and 24 of both the connecting plate portions 3 and 16 to position the circular holes 11 and 24 concentrically and at least the connecting plate portion 3. 16 (FIG. 7), the back surface of the substrate 18 (FIG. 7), the periphery of each of the fusible parts 5, 6, 19, 20 and the tab terminals 9, 22 (FIG. 7) are exposed to the outside. Remove from the filling object of the molten resin material.
[0026]
As shown in FIG. 4, the surface of one connecting plate portion 3 is exposed, and the other connecting plate portion 16 and the back surface of the substrate portion 18 are exposed as shown in FIG. ing. A battery post (not shown) is inserted into the hole 35 of the battery terminal 34 and tightened with a nut 36. A vertical stud bolt 37 of the battery terminal 34 is inserted into the circular holes 11 and 24 of the connecting plate portions 3 and 16 from the lower side (back side), and is fastened and fixed by a nut (not shown). Since the two connecting plate portions 3 and 16 are superposed, the rigidity (strength) of the tightening portion is high, and deformation and wear during tightening do not occur, and the tightening connection is reliably performed.
[0027]
As shown in FIGS. 4 and 7, the four fusible parts 5, 6, 19, and 20 are located in the empty chamber 39 defined by the partition wall 38 and are covered with a transparent cover 40. The cover 40 can be opened and closed with a hinge. The soluble parts 5, 6, 19, and 20 are arranged in the order of 40A, 60A, 80A, and 140A. The sizes of the vacancies 39 and the cover 40 of the fusible portions 5 and 6 for low current are equal to the sizes of the vacancies 39 and the cover 40 of the fusible portions 19 and 20 for high current. Since the size and shape of each vacant space 39 can be uniformly molded regardless of the magnitude of the rated current, the structure is simplified and the cost of the molding die is reduced.
[0028]
A stud bolt 41 (FIG. 6) is inserted into the hole portion 30 of the substrate portion 23 following the fusible portion 20 having a rating of 140 A, and the head portion 41 a of the stud bolt 41 is embedded and fixed in the resin body 32. A terminal (not shown) with an electric wire for supplying power to the load side is fastened and connected to the board portion 23 with a nut.
[0029]
As shown in FIGS. 5 to 7, the tab terminal 22 following the fusible portion 19 rated at 80 A is bent into a right angle and protrudes into the connector fitting chamber 43 of the connector housing 42 integrated with the resin body 32. Similarly, the tab terminals 9 following the fusible portions 5 and 6 of the ratings 40A and 60A are also projected and located in another connector housing 44. Both connector housings 42, 44 are located in parallel so as to protrude toward the rear surface side near the front end of the substantially plate-like resin body 32 (180 ° opposite to the battery terminal 34). The connector housings 44 and 42 and the tab terminals 9 and 22 constitute female connectors 45 and 46. A low current is supplied from one connector 45 to the load side, and a high current is supplied from the other connector 46 to the load side. Instead of the tab terminals 9 and 22, a female terminal (not shown) may be formed, and the connector may be a male type.
[0030]
Cooling fins 47 are integrally formed on the front and back surfaces of the resin body 32. It is also possible to connect other terminals (not shown) with power supply wires to the stud bolts 37 of the connecting plate portions 3 and 16 by fastening them together.
The resin body 32 can be divided into upper and lower parts instead of being integrally molded, and the fuse elements 1 and 2 can be sandwiched and fixed between the upper and lower resin bodies.
[0031]
Further, in place of the soluble portion 19 having the rating 80A in FIG. 2, it is possible to provide a soluble portion having a rating of 80A or more and closer to 140A, for example, having a rating of 100A or 120A. Moreover, it is also possible to form each soluble part of FIG. 1 and / or FIG. 2 by three or more numbers.
[0032]
It is also possible to form the two fuse elements 1 and 2 using conductive metal plates having different plate thicknesses. For example, by forming the fusible parts 19 and 20 for high current thicker than the fusible parts 5 and 6 for low current, depending on the rated current value (if there is not much difference in rating), the same conductivity The cost can also be reduced by using a rate metal plate. Further, by forming the high-current tab terminal 22 thickly, it is possible to save the troublesome trouble of adjusting the thickness by forming the tab terminal 22 into a raised shape with respect to a relatively large female terminal of the mating connector.
[0033]
It is also possible to separately form each fusible part for small current, medium current and large current by combining three or more fuse elements. In this case as well, it is possible to change the conductivity for each fuse element, or to change only the plate thickness with the same conductivity.
[0034]
In addition, the shape of the fusible parts 5, 6, 19, and 20 is not limited to a straight shape, and it is possible to increase the electric resistance by bending and extending to a crank shape or S-shape or Z-shape to correspond to each rated current. It is. It is also possible to increase the electric resistance by thinning the plate thickness of the fusible parts 5, 6, 19, and 20 entirely or partially by pressing. 1 to 8 is also effective as a method for manufacturing a fuse structure.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, for example, a fuse element having a fusible portion for low current is formed by stamping from a thin metal material, and the fuse element having the fusible portion for high current is thickened. It can be formed by punching from a metal material of the plate, and a soluble portion corresponding to each rated current can be easily formed. In addition, since the die for punching can be made small and the shape can be simplified for each fuse element, the die cost is low, punching is easy, and each fuse element is combined and connected. Therefore, it is possible to easily and inexpensively set a soluble part having a wide range of ratings from a small current to a large current. Further, when the fuse is blown, only the fuse element having the melted fusible portion needs to be replaced, which is economical (in this case, each fuse element is accommodated in a decomposable resin body). In addition, the connection plate portion of each fuse element is overlapped, so that the rigidity of the connection portion with the periphery of the hole portion, that is, the power supply side is increased. For example, the connection plate when a bolt is inserted into the hole portion and tightened with a nut The parts are not worn or deformed, and the connection with the power source is reliably performed, and the reliability of the electrical connection is improved.
[0036]
According to the second aspect of the present invention, the size of the soluble portion for high current is formed by forming the soluble portion for high current with a material having higher conductivity than the soluble portion for low current. The shape can be made as large as the low-current fusible part, or close to the size of the low-current fusible part. The fuse elements for low current and high current that are compact and well-balanced in size and shape can be obtained, and by connecting each fuse element, the size of each fusible part is compact. A fuse structure having a balanced shape can be obtained at low cost. In addition, since it is not necessary to form the high current soluble portion thickly, the high current soluble portion from the conductive metal plate can be easily punched and molded, and the high current soluble portion can be easily formed. The dimensional accuracy during molding of the part is also improved. This facilitates the manufacture of the fuse structure and increases the accuracy.
[0037]
Further, according to the invention described in claim 3, it is possible to easily form a soluble portion having a similar rating that is not so different in shape (width and length) from the same metal material, and a plurality of similar rated soluble components. Depending on the part, it becomes possible to cope with diversification of circuit forms.
[0038]
Further, according to the invention described in claim 4, it is possible to easily form a soluble portion having a similar rating that is not so different in shape (width and length) from the same metal material. By combining with a plurality of rated rated fusible parts for low current, it becomes possible to cope with further diversification of circuit forms.
[0041]
According to the invention described in claim 5 , the low current soluble portion is arranged in one side of the connecting plate portion, that is, the connecting portion to the power source side, and the high current soluble portion is arranged in parallel on the other side. This makes it easier and more accurate to check the fusible part during maintenance or when the fuse is blown.
[0042]
Further, according to the invention described in claim 6, the power source is supplied with various current values through the power supply terminal, that is, the connector, and the connection hole, that is, the connection hole with respect to the terminal with electric wire, through the soluble portion of each rating. It is supplied to the load side, and can cope with diversification of circuit forms and load side components.
[0043]
According to the seventh aspect of the invention, since each fuse element is integrally molded and insulated and fixed to the resin body in a connected state, the insulation and fixing of each fuse element can be easily and inexpensively with less man-hours. Thus, a fuse structure having a soluble portion of various rated currents is provided at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a fuse element for low current constituting a fuse structure according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a fuse element for high current.
FIG. 3 is a plan view showing a state in which fuse elements for low current and high current are combined.
FIG. 4 is a plan view (top view) showing an embodiment of a fuse structure in which a combination fuse element is integrally formed with a resin body.
5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 6 is a side view showing the fuse structure.
FIG. 7 is a bottom view showing the fuse structure.
FIG. 8 is a plan view showing a state in which a fuse structure is connected to a battery terminal.
FIG. 9 is a plan view showing a state in the middle of processing of one embodiment of a conventional fuse structure.
FIG. 10 is an exploded perspective view showing another form of a conventional fuse structure.
[Explanation of symbols]
1 Fuse element for low current 2 Fuse element for high current 3,16 Connecting plate part 5,6 Soluble part 7,8,21,23 for low current Substrate part 9,22 Tab terminal (terminal)
11,24 Round hole (hole)
19, 20 Soluble part 30 for high current 30 Hole 32 for connection Resin body 33 Fuse structure

Claims

In a fuse structure in which a plurality of fusible parts having different ratings are formed in a fuse element, a fuse element having a fusible part for low current and a fuse element having a fusible part for high current are separately formed. The fuse structure is characterized in that the connecting plate portions of the fuse elements are overlapped, and the holes of the connecting plate portions are aligned and connected to the power source side .

2. The fuse structure according to claim 1 , wherein the fuse element having the fusible portion for high current is formed of a material having higher conductivity than the fuse element having the fusible portion for low current. .

3. The fuse structure according to claim 1, wherein the low-current fusible part is composed of a plurality of fusible parts having different rated currents.

The fuse structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the high-current fusible portion includes a plurality of fusible portions having different rated currents.

The low current fusible part is arranged in parallel on one side of the connecting plate part, and the high current fusible part is arranged in parallel on the other side of the connecting plate part, The fuse structure according to any one of claims 1 to 4 .

The fuse structure according to any one of claims 1 to 5, wherein each fusible portion is connected to another substrate portion, and each substrate portion is provided with a power supply terminal and a connection hole portion. .

The fuse structure according to any one of claims 1 to 6, wherein each fuse element is formed integrally with a resin body .