JP4509405B2

JP4509405B2 - 筒形ヒューズ及びヒューズホルダ

Info

Publication number: JP4509405B2
Application number: JP2001026017A
Authority: JP
Inventors: 巖村上; 宗睦富田; 浩市水谷; 智洋池田
Original assignee: Toyota Motor Corp; Pacific Engineering Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Pacific Engineering Corp
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2021-02-01
Also published as: JP2002231122A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用の電気回路等に使用される筒形ヒューズ及びヒューズホルダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の筒形ヒューズとしては次のような構成が知られている。即ち、図９に示すように、筒形ヒューズ６１は絶縁筒６２、同絶縁筒６２内に収納されたヒューズエレメント６３、及び絶縁筒６２の両端にそれぞれ被冠されたヒューズキャップ６４を備えている。筒形ヒューズ６１は例えば自動車内に配置されたヒューズホルダ７１の両端子７２, ７２間に取着されている。
【０００３】
図１０に示すように、ヒューズエレメント６３の両端部はヒューズキャップ６４の外端面中央に形成された挿通孔６４ａに挿通されており、ヒューズキャップ６４の外端面からの突出部分６３ａは、その基端部にて側方に折り曲げられている（図１１参照）。突出部分６３ａは半田付けによりヒューズキャップ６４の外端面に固定されている。半田６５はヒューズキャップ６４の外端面全体において半球状に盛られており、その外面は端子７２との電気的な接触面６６となっている。
【０００４】
図９に示すように、筒形ヒューズ１１の両外端面を挟圧保持する両端子７２，７２は、それぞれ導電性及び弾性を有する板状の金属材料の一端部が折り返されることにより形成されている。この折り返された部分はバネ部７３となっており、同バネ部７３の上部外面（筒形ヒューズ１１側側面）には半球状の突部７４が形成されている。両突部７４，７４の頂点間距離は筒形ヒューズ６１の長さ（両接触面６６，６６の頂点間距離）よりも若干小さくされており、接触面６６にはバネ部７３の弾性力により突部７４が所定の接触荷重にて点接触している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の筒形ヒューズ６１及びそのヒューズホルダ７１には次のような問題があった。即ち、筒形ヒューズ６１が通電されると、ヒューズホルダ７１の突部７４と筒形ヒューズ６１の接触面６６との接触部分がジュール発熱し、これにより半田６５が軟化する。そして、接触面６６には端子７２の突部７４が所定の接触荷重にて接触していることから、この突部７４が軟化した接触面６６に徐々にめり込み、これに伴って突部７４と接触面６６との間の接触圧が低下する。
【０００６】
これは、端子７２は突部７４と接触面６６とが点接触したときに所定の接触圧が得られるように設計されており、突部７４が接触面６６にめり込むと両者７４，６６間の接触面積は増大するものの単位面積当たりの接触荷重は小さくなるからである。このため、筒形ヒューズ６１の使用継続に伴って突部７４の接触面６６に対する接触荷重が徐々に低下し、接触不良となるおそれがあった。
【０００７】
本発明は前記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、筒形ヒューズの電気的な接触面とヒューズホルダの端子との間における接触不良を防止することができる筒形ヒューズ及びヒューズホルダを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ヒューズエレメントが収納された絶縁筒と、同絶縁筒の両端部に被冠されたヒューズキャップとを備え、同ヒューズキャップの外端面に凹部及び凹条の少なくとも一方を設け、同凹部及び凹条の少なくとも一方の内部をヒューズエレメントの外端部とヒューズキャップとの半田付け部位として半田をヒューズキャップの外端面から突出させないよう構成した筒形ヒューズを保持してなるヒューズホルダであって、前記ヒューズホルダは前記筒形ヒューズの両端部を保持する一対の端子を備え、前記ヒューズキャップの外端面に設けられた前記凹部及び凹条の少なくとも一方を除くヒューズキャップの外端面部分である外部に露出した部分を電気的接触面とし、前記端子を電気的接触面に対して接触可能に構成し、前記端子には前記筒形ヒューズの電気的接触面に対して直接接触可能な接点部を形成し、同接点部は、前記筒形ヒューズの電気的接触面に対して点接触する単数又は複数の突部、あるいは筒形ヒューズの電気的接触面に対して線接触する単数又は複数の凸条であることをその要旨とする。
【００１４】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、ヒューズキャップの外端面に設けられた凹部及び凹条の少なくとも一方を除くヒューズキャップの外端面部分である外部に露出した部分が電気的接触面とされる。半田に覆われている部分を電気的な接触面とした場合と異なり、通電時において接触面が軟化することがなく、クリープ変形のおそれもない。このため、接触面のクリープ変形に起因する接触荷重の低下が防止される。
【００１５】
また、ヒューズエレメントは半田付け部位にて半田付けされ、半田がヒューズキャップの外端面から突出することはない。
【００１６】
また、ヒューズホルダの接点部は筒形ヒューズの外端面における外部に露出した部分（電気的接触面）に対して接触する。
【００１７】
また、筒形ヒューズの電気的な接触面に対して単数又は複数の突部が点接触する。あるいは筒形ヒューズの電気的な接触面に対して単数又は複数の凸条が線接触する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を筒形ヒューズ及びそのヒューズホルダに具体化した第１実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００２１】
（全体）
図１に示すように、筒形ヒューズ１１は例えば自動車内に配置されたヒューズホルダ２１の両端子２２，２２間に配置されている。一方の端子２２は各種電装品（図示略）に負荷側リード線を介して接続されており、他方の端子２２は電源であるバッテリ（図示略）に電源側リード線を介して接続されている。
【００２２】
（筒型ヒューズ）
図１に示すように、筒形ヒューズ１１は絶縁筒１２、同絶縁筒１２内に収納されたヒューズエレメント１３、及び絶縁筒１２の両端にそれぞれ被冠されたヒューズキャップ１４を備えている。絶縁筒１２はガラス等の絶縁材料にて両端が開口した円筒状に形成されている。ヒューズエレメント１３は亜鉛合金等のヒューズ用金属にて線状に形成されている。ヒューズキャップ１４は導電性を有する金属材料にて一端が開口した円筒状に形成されている。
【００２３】
図１及び図２に示すように、ヒューズキャップ１４の外端面中央には円筒状の凹部１５が形成されている。凹部１５の内底面には挿通孔１５ａが形成されており、同挿通孔１５ａの内径はヒューズエレメント１３の外径（線径）よりも若干大きくなっている。また、ヒューズキャップ１４の外端面には２つの凹条１６ａ, １６ｂが凹部１５を間に挟んで互いに反対方向に延びるように且つ凹部１５と同じ深さとなるように形成されており、両凹条１６ａ, １６ｂはそれぞれ凹部１５に連通している。両凹条１６ａ, １６ｂの幅はそれぞれヒューズエレメント１３の外径よりも大きくされている。尚、凹部１５及び両凹条１６ａ, １６ｂは半田付け部位を構成する。
【００２４】
図１に示すように、両挿通孔１５ａ，１５ａ間にはヒューズエレメント１３が挿通されている。ヒューズエレメント１３の凹部１５内への突出部１３ａは、その基端部にて凹条１６ｂ側に折り曲げられている（図２参照）。この突出部１３ａは凹部１５及び凹条１６ｂ内において半田付けされることによりヒューズキャップ１４に対して固定されている。半田１７はその外面が凹部１５及び両凹条１６ａ, １６ｂの内部に位置するように盛られている。即ち、半田１７の外面はヒューズキャップ１４の外端面から突出していない。そして、ヒューズキャップ１４の外端面における凹部１５及び両凹条１６ａ, １６ｂを除く部分、即ち外部に露出した部分は、ヒューズホルダ２１の端子２２との電気的接触面Ｓとされている。
【００２５】
（ヒューズホルダ）
図１に示すように、ヒューズホルダ２１は、筒形ヒューズ１１の両端部を挟圧保持する一対の端子２２，２２を備えている。両端子２２, ２２はそれぞれ導電性及び弾性を有する板状の金属材料の一端部が折り返されることにより形成されている。この端子２２の折返し部分はヒューズキャップ１４の外端面に対する所定の接触荷重を発生させるバネ部２３とされている。
【００２６】
図３に示すように、バネ部２３は円形に形成されており、その中央には貫通孔２４が形成されている。バネ部２３の外面（筒形ヒューズ１１接触側）における貫通孔２４の周囲には、それぞれ円環状且つ断面円弧状（図１参照）の凸条２５が形成されている。凸条２５の外径はヒューズキャップ１４の外径よりも小さく、且つ凹部１５の内径よりも大きくされており、凸条２５はヒューズキャップ１４の外端面に対して直接接触可能となっている。両凸条２５, ２５間の距離は筒形ヒューズ１１の長さ（両ヒューズキャップ１４, １４の外端面間の距離）よりも若干小さくされており、両ヒューズキャップ１４の外端面にはそれぞれバネ部２３の弾性力により凸条２５が所定の接触荷重にて接触している（図１参照）。
【００２７】
従って、本実施形態によれば、以下の作用及び効果を得ることができる。
・凹部１５及び凹条１６ａ, １６ｂの内部でヒューズエレメント１３の突出部１３ａを半田付けすると共に、この半田１７の外面がヒューズキャップ１４の外端面から突出しないようにした。また、端子２２のバネ部２３に円環状の凸条２５を形成した。このため、端子２２の凸条２５は半田１７を介することなくヒューズキャップの外端面に対して直接接触する。従って、従来と異なり、半田１７のクリープに起因する接触不良が防止され、凸条２５とヒューズキャップ１４外端面との電気的接続を良好に確保できる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図４（ａ）, （ｂ）に従って説明する。本実施形態は前記ヒューズホルダ２１の端子２２の構成において前記第１実施形態と異なる。従って、前記第１実施形態と同一の部材構成については同一の符号を付し、その重複した説明を省略する。
【００２９】
図４（ａ）, （ｂ）に示すように、前記端子２２において、バネ部２３に対向する面とバネ部２３との間には、単一の圧縮コイルバネ３１が介装されている。バネ部２３は圧縮コイルバネ３１の弾性力により外方に付勢されている。圧縮コイルバネ３１は付勢手段を構成する。
【００３０】
従って、本実施形態によれば、以下の作用及び効果を得ることができる。
・圧縮コイルバネ３１の弾性力により凸条２５のヒューズキャップ１４外端面に対する接触荷重が増大する。また、仮に、バネ部２３の弾性力が経時的に低減しても、凸条２５のヒューズキャップ１４外端面に対する接触荷重は圧縮コイルバネ３１の弾性力にて補われる。このため、凸条２５とヒューズキャップ１４外端面との間の良好な電気的接続状態を維持することができる。
【００３１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図５及び図６に従って説明する。本実施形態は前記突部７４の形状において前記従来の技術と異なる。従って、前記従来技術と同一の部材構成については同一の符号を付し、その重複した説明を省略する。
【００３２】
図５及び図６に示すように、端子７２のバネ部７３の上部外面には円錐状の突部４１が形成されている。このため、筒形ヒューズ６１をヒューズホルダ７１（図９参照）の両端子７２, ７２間に取着した状態において、バネ部７３の弾性力よる荷重は突部４１の先端部に集中し、これにより突部４１が積極的に半田６５（接触面６６）へ食い込む。そして、突部４１が半田６５に食い込んだとき、同突部４１の接触面６６（筒形ヒューズ６１の両端面）に対する所定の接触荷重が得られるように、突部４１のバネ部７３外面からの突出高さ及び円錐の頂角等が設定されている。従って、本実施形態によれば、より簡単な構成で突部４１とヒューズキャップ外端面との接触荷重を確保し、接触不良を防止することができる。
【００３３】
尚、前記各実施形態は次のように変更して実施してもよい。
・第１実施形態においては、バネ部２３の外面に円環状の凸条２５を形成したが、この凸条２５を図７及び図８に示すように、複数（図７では６個）の球面状の突部５１に置き換えてもよい。図８に示すように、各突部５１は貫通孔２４の周囲に且つ同心円上に配置されている。尚、両端子２２，２２間に筒形ヒューズ１１を装着したとき、凹条１６ａ, １６ｂに対応する部分には、突部５１は設けられていない。また、突部５１の数は適宜変更してもよい。さらに、円環状の凸条２５を例えば複数の円弧状の凸条に置き換えてもよい。このようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
・第１実施形態では、筒形ヒューズ１１の両端面（ヒューズキャップ１４の外端面）に凹部１５及び凹条１６ａ, １６ｂを形成すると共に、端子２２のバネ部２３外面に凸条２５を形成したが、いずれか一方のみ形成するようにしてもよい。このようにしても、半田１７がヒューズキャップ１４の外端面から突出していないことから、凸条２５をヒューズキャップ１４外端面に対して直接接触させることができる。
【００３５】
・第１実施形態においては、ヒューズキャップ１４の外端面に凹部１５及び凹条１６ａ, １６ｂを形成したが、いずれか一方のみを形成するようにしてもよい。凹部１５のみとする場合は、凹部１５の内径をヒューズエレメント１３の突出部１３ａが配置可能な程度に、即ち凹部１５の内径を少なくとも突出部１３ａの長さ以上とする。半田１７はヒューズキャップ１４の外端面から突出しないようにする。このようにしても、凸条２５をヒューズキャップ１４外端面に対して直接接触させることができる。
【００３６】
・第１及び第２実施形態においては、突出部１３ａを凹条１６ｂ側に折り曲げたが、凹条１６ａ側に折り曲げるようにしてもよい。このようにしても、第１及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
・第２実施形態においては、端子２２におけるバネ部２３と同バネ部２３に対向する面との間に圧縮コイルバネ３１を介在させたが、この圧縮コイルバネ３１を他の弾性体（例えばスポンジ、ゴム等）に置き換えてもよい。このようにしても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。尚、弾性体（例えばスポンジ、ゴム等）は付勢手段を構成する。
【００３８】
・第２実施形態においては、端子２２におけるバネ部２３と同バネ部２３に対向する面との間に単一の圧縮コイルバネ３１を介在させたが、複数（２つ、３つ及びそれ以上）の圧縮コイルバネ３１を介在させてもよい。この場合、例えば圧縮コイルバネ３１の内径を貫通孔２４より大きくすると共に、圧縮コイルバネ３１の外径をバネ部２３の外径より小さくする。このようにしても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
・第３実施形態においては、突部５１を円錐状に形成したが、例えば円錐台状に形成してもよい。このようにしても、筒形ヒューズをヒューズホルダの両端子間に装着したとき、突部４１が積極的に半田部へ食い込む。
【００４０】
・第１〜第３実施形態においては、ヒューズエレメント１３，６３の両端部をそれぞれヒューズキャップ１４，６４の外端面に対して半田付けするようにしたが、一方の端部をヒューズキャップ１４，６４の内端面にて半田付けするようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、筒形ヒューズの電気的な接触面とヒューズホルダの端子との間における接触不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態におけるヒューズホルダに装着した状態の筒形ヒューズの正断面図。
【図２】第１実施形態における筒形ヒューズの側面図。
【図３】第１実施形態におけるヒューズホルダの端子の要部正面図。
【図４】（ａ）は第２実施形態におけるヒューズホルダに装着した状態の筒形ヒューズの要部正断面図、（ｂ）は第２実施形態におけるヒューズホルダの端子の要部側断面図。
【図５】第３実施形態におけるヒューズホルダに装着した状態の筒形ヒューズの要部正断面図。
【図６】第３実施形態におけるヒューズホルダの端子の要部正面図。
【図７】別の実施形態におけるヒューズホルダに装着した状態の筒形ヒューズの要部正断面図。
【図８】別の実施形態におけるヒューズホルダの端子の要部正面図。
【図９】従来のヒューズホルダに装着した状態の筒形ヒューズの正面図。
【図１０】従来のヒューズホルダに装着した状態の筒形ヒューズの要部正断面図。
【図１１】従来の筒形ヒューズの側面図。
【図１２】従来のヒューズホルダの端子の要部正面図。
【符号の説明】
１１…筒形ヒューズ、１２…絶縁筒、１３…ヒューズエレメント、
１４…ヒューズキャップ、１５…半田付け部位を構成する凹部、
１６ａ, １６ｂ…半田付け部位を構成する凹条、２１…ヒューズホルダ、
２２…端子、２５…接点部を構成する凸条、５１…接点部を構成する突部、
３１…付勢手段を構成する圧縮コイルバネ、４１…突部、
６５, Ｓ…電気的な接触面（露出部位）。

Claims

ヒューズエレメントが収納された絶縁筒と、同絶縁筒の両端部に被冠されたヒューズキャップとを備え、同ヒューズキャップの外端面に凹部及び凹条の少なくとも一方を設け、同凹部及び凹条の少なくとも一方の内部をヒューズエレメントの外端部とヒューズキャップとの半田付け部位として半田をヒューズキャップの外端面から突出させないよう構成した筒形ヒューズを保持してなるヒューズホルダであって、
前記ヒューズホルダは前記筒形ヒューズの両端部を保持する一対の端子を備え、前記ヒューズキャップの外端面に設けられた前記凹部及び凹条の少なくとも一方を除くヒューズキャップの外端面部分である外部に露出した部分を電気的接触面とし、前記端子を電気的接触面に対して接触可能に構成し、
前記端子には前記筒形ヒューズの電気的接触面に対して直接接触可能な接点部を形成し、同接点部は、前記筒形ヒューズの電気的接触面に対して点接触する単数又は複数の突部、あるいは筒形ヒューズの電気的接触面に対して線接触する単数又は複数の凸条であるヒューズホルダ。