JP4707709B2 - 薄型の自動車用ヒューズ - Google Patents

Description

本出願は、特許文献１の優先権を主張するものである。

本発明は、ヒューズに関するものであり、より詳細には、自動車用ヒューズに関するものである。

従来技術においては、自動車用ヒューズが公知であり、例えば、ブレード型ヒューズが公知である。最新の電気ブレードヒューズは、本出願人である Littelfuse,Inc.社によって製造されている。ブレードヒューズは、電気自動車回路を、電流の過負荷から保護する。保護は、ヒューズのヒューズエレメントを開放することにより、したがって、ヒューズによって保護されている回路を開放することにより、行われる。所定の大きさの電流の過負荷が発生して所定時間にわたって継続した際には、ヒューズエレメントまたはリンクが、破断するまたは開く。

ブレードヒューズは、自動車において頻繁に使用される。自動車メーカーは、できる限りコストを低減する手法を、常に模索している。メーカーは、コストをできる限り低減するように努力する、例えば、材料コストや製造コストをできる限り低減するように努力する。自動車メーカーは、他方においては、自動車に対して、より多くの電気デバイスやアクセサリーを常に追加している。その結果、例えば６０ボルトといったようなますますより高い動作電圧を有した自動車回路が、実現され具現されている。より高級な規格においては、より頑丈な導電素子と、より多くの絶縁と、を必要とする。したがって、低いコストに向かう傾向は、より高い能力に向かう傾向と競合する。

公知のブレードヒューズにおいては、（ｉ）絶縁ハウジングと；（ｉｉ）自動車のヒューズブロックから延出されたメス型端子内に適合する導電性オス型端子と；（ｉｉｉ）オス型端子どうしを接続しているヒューズエレメントと；を使用している。オス型端子は、典型的には、絶縁ハウジングの下方へと延出されている。ヒューズブロック内に装着された際には、ヒューズのハウジングは、メス型端子の上方に着座する。そのような構成および配置とされたハウジングは、便利な装置を提供する、すなわち、ヒューズの取外しや交換に際してヒューズを把持したり引っ張ったりあるいは押し込んだりする場所を提供する。

公知のブレード型ヒューズにおいては、オス型端子の上部は、ハウジング内に配置され、この上部は、絶縁ハウジングを端子に対してあるいはヒューズの金属部分に対して固定するための適切な場所を提供する。端子の上部がヒューズブロックの上方に着座していることにより、上部に、穴を形成することができる。例えば、ハウジングを貫通させつつ固定するための穴を形成することができる。絶縁ハウジングを金属端子に対して取り付けるための１つの共通の方法は、『ステーキング』プロセスと称される。熱ステーキングプロセスにおいては、端子内において穴に対してオーバーラップしているポイントのところにおいてあるいは穴に対して位置合わせされたポイントのところにおいては、ハウジングに対して熱が印加される。印加された熱が、絶縁ハウジングを溶融または変形させる。これにより、絶縁性材料が穴内へと流入して、硬化され、その後、ハウジングと端子とを互いに保持する。他のステーキング方法は、一般に、『コールドステーキング』と称され、この場合には、機械的な力だけによって、材料を変形させる。熱は、一切使用されない。

最近になって、オス型端子の上部を除去することによって、ブレード型ヒューズにおける金属の量を低減しようとする試みがなされている。これにより、得られたヒューズは、主にヒューズブロックのメス型端子どうしの間に適合し、メス型端子の上方には位置しない。このような『薄型』ブレードヒューズは、特許文献２に開示されている。特許文献２によるヒューズは、端子の上部をカバーするハウジングを備えている。しかしながら、ハウジングは、端子の外側面を露出させることができる。端子の露出表面は、ヒューズブロックのメス型端子に対して係合される。

ヒューズエレメントが開く際には、すべてのブレード型ヒューズに関する１つの興味が起こる。ヒューズエレメントが開くと、音および熱を含めて、エネルギーが放出される。ハウジング内のエアが膨張し、ハウジングに対して、および、ハウジングと端子とを保持している取付機構に対して、応力を印加する。場合によって、ハウジングが端子に対して適切に取り付けられていない場合には、短絡時にハウジングが端子から外れてしまうことがあり得る。あるいは、ヒューズブロックから取り外すことが困難となり得る。

『薄型』のヒューズは、与えられた規格に関して金属の量と絶縁材料の量とを低減させるものではあるけれども、挿入と取外しとを、より煩雑なものとする。なぜなら、露出されていて把持し得る材料部分が少ないからである。さらに、金属の量と絶縁材料の量とを低減させることにより、金属と絶縁材料との間にわたってのオーバーラップ領域が低減することとなる。これにより、ステーキングプロセスまたは取付プロセスが、より困難で、より無効なものと、なる。したがって、公知の『薄型』ヒューズのハウジングは、開放時に分離を起こしやすい。これにより、ヒューズブロックのメス型端子に対して摩擦取付されているオス型端子を取り外すことが難しい状況となる。これは、特に、『薄型』ヒューズの場合に顕著である。なぜなら、オス型端子が、ヒューズブロックのメス型端子の上方へと延出されていないからである。

したがって、ヒューズエレメントが開いた際にハウジングが端子から外れてしまうという傾向を低減させ得るよう、ヒューズの端子部分に対してより安定的に取り付けられたハウジングを備えているような『薄型』タイプのヒューズが要望されている。

さらに、過電流状態が発生しヒューズエレメントが開放された後にヒューズブロックから容易に取外し可能であるような『薄型』タイプのヒューズが要望されている。
２００４年３月５日付けで出願された“LOW PROFILE AUTOMOTIVEFUSE”と題する米国特許予備出願シリアル番号第６０／５５０，６８２号明細書 米国特許第６，３５９，５４３号明細書

本発明は、改良されたヒューズと、このヒューズの製造方法と、に関するものである。一実施形態においては、ヒューズは、ブレード型ヒューズであり、自動車において使用することができる。ヒューズは、オス型端子ともまたはメス型端子ともし得るような一対の『薄型』端子を備えている。ヒューズは、さらに、端子のすべての部分をカバーしないような絶縁ハウジングを備えている。ハウジングは、端子に対して固定的に取り付けられる。これにより、ヒューズのヒューズエレメントが過電流状態に基づいて開いた際に、ハウジングが端子から外れてしまうことがない。

特に、ハウジングは、端子の内側部分をカバーし、なおかつ、端子の外側エッジと端子の上エッジの一部とを露出させる。これにより、ハウジングは、公知のヒューズと比較して、より少ない材料を使用して形成することができる。端子は、さらに、公知のブレード型ヒューズ端子と比較して、より短いものとされる。端子の『薄型』特性は、可能である。なぜなら、典型的なブレード型ヒューズの場合のように、端子を、ハウジングの下方へと延出させる必要がないからである。これにより、メス型ヒューズブロック端子と係合することができる。

本発明によるヒューズは、開放時にハウジングがヒューズの導電性部分から外れてしまうという潜在的問題点を解決する。この問題点は、ハウジングに対して端子をより堅固に固定し得るという本発明による装置および方法によって、解決される。後述するように、ヒューズの金属端子部分が、設けられる。フラットな状態においては、金属部分または導電性部分は、各端子の外側エッジから上向きに延出された一対のアームを備えている。ハウジングがヒューズの金属部分上に挿入された後に、アームは、内向きに折り曲げられる。これにより、この時点では端子の上エッジを形成している曲げられたアームと、絶縁ハウジング内に収容された導電性端子の中間エッジと、の間に、ハウジングを固定するすなわちクリンプ止めすることができる。

曲げられた上エッジは、固定機能をもたらす部分をなす。曲げられた上エッジは、さらに、使用者がヒューズの完全性をテストし得るプローブポイントを提供する。一実施形態においては、ハウジングには、曲げられた上エッジを受領するためのノッチが形成される。ノッチは、端子の曲げられた上エッジよりも鉛直方向において上方に位置した側壁を有している。これにより、端子どうしの間にわたっての偶発的なアーク形成というリスクを軽減することを補助することができる。

本明細書において説明するように、端子およびハウジングは、様々な材料から形成することができる。さらに、端子どうしを電気的に接続するヒューズリンクまたはヒューズエレメントは、端子と比較して、同じ材料からでもまた異なる材料からでも形成することができ、任意の適切な電流規格に応じたサイズのものとすることができる。

ハウジングは、堅固さを増強し得るよう、リブ付きのものまたはフランジ付きのものとされる。一実施形態においては、端子に接触しているフランジは、さらなる支持機能と安定性とを提供し得るよう、ステーキングされる。一実施形態においては、端子には、開口または凹所を設けることができる。これにより、高温でまたは低温でステーキングされたハウジング材料を、端子内へと突出させることができる。これにより、ヒューズの導電性部分に対してハウジングをさらに機械的に取り付けることができる。

一実施形態においては、一対をなす穴と、対応するステーキング領域とが、各端子に設けられる。穴とステーキング領域とは、端子に沿って鉛直方向に離間されている。この構成は、より脆弱なヒューズエレメントが不注意に曲がってしまわないことを補助する。これにより、端子をハウジング内において回転させることができる。

他の実施形態においては、各端子は、鉛直方向のグルーブを有している。ハウジングは、対応する長尺の鉛直方向リブすなわち突起を有している。突起は、グルーブ内に嵌入され、これにより、ヒューズエレメントの曲がりが防止されるとともに、ハウジングを貫通する水平方向軸線回りに端子が不注意に回転してしまうことを防止する。このグルーブ／リブ構成は、一実施形態においては、ステーキングと協働する、あるいは、ステーキングを代替する。一実施形態においては、グルーブは、端子の両側に配置される。この構成は、さらに、ボディを貫通している鉛直方向軸線回りにヒューズの端子部分が回転することを防止することを補助する。グルーブ／突起は、また、複数の方向に関してヒューズハウジング内において端子部分が並進移動してしまうことを防止することを補助する。

しかしながら、曲げられた上エッジが、公知のステーキングプロセスと比較して、より安定的な固定機構を提供すること、および、本発明においては、ヒューズの端子部分に対してハウジングを適切に固定するに際し、ステーキングが必須ではないことは、理解されるであろう。

一実施形態においては、ヒューズの端子部分は、絶縁ハウジングのフラットな側面どうしの間において中心合わせされる。この中心合わせにより、ヒューズの開放時にハウジングが位置ズレしたりあるいは溶融したりするという可能性を軽減することができる。

上記の目的のために、一実施形態においては、自動車用のブレード型ヒューズが提供される。このヒューズは、ヒューズエレメントによって互いに離間されているとともにヒューズエレメントに対して電気的に接続された一対の金属端子を具備している。各端子の内側エッジの少なくとも一部をカバーしているとともに端子の外側エッジを露出させさらに端子の上エッジの少なくとも一部を露出させている絶縁ハウジングが設けられる。端子の上エッジは、内向きに曲げられ、これにより、端子のボディ部分と、曲げられた上エッジと、の間にハウジングが固定されるすなわちクリンプ止めされる。

一実施形態においては、各端子は、開口を備え、ハウジングは、端子の開口をカバーしているところにおいて、ステーキングされる。曲げられた上エッジは、ヒューズエレメントの完全性をテストし得るプローブポイントを提供し得るように、配置することができる。

ハウジングは、頂部を備えている。頂部には、曲げられた上エッジを受領するノッチが形成されている。頂部は、ハウジングの堅固さを増強し得るよう、ハウジングの前面および背面から外向きに延在することができる。端子とハウジングとを正面から見た場合、頂部は、曲げられた上エッジよりも上方に位置しており、これにより、曲げられた上エッジどうしの間にわたっての不注意な導電経路の形成を防止することができる。ハウジングの前面および背面の少なくとも一方は、ハウジングの堅固さを増強し得る突起を備えている。

本発明の主要な他の実施形態においては、自動車用のブレード型ヒューズの製造方法が提供され、この方法においては、（ｉ）ヒューズエレメントによって互いに離間されているとともにヒューズエレメントに対して電気的に接続された一対をなす金属端子を形成し；（ｉｉ）絶縁ハウジングによって、各端子の内側エッジの少なくとも一部をカバーするとともに端子の外側エッジを露出させさらに端子の上エッジの少なくとも一部を露出させ；（ｉｉｉ）端子の上エッジを、内向きに折り曲げ、これにより、端子のボディ部分と、曲げられた上エッジと、の間にハウジングを固定する。

一実施形態においては、ハウジングは、少なくとも１つの端子に対してステーキングされる。曲げられた上エッジは、ヒューズエレメントの完全性をテストし得るプローブポイントを提供する。ハウジングには、曲げられた上エッジを受領するところにおいてノッチを形成することができる、および／または、ハウジングは、曲げられた上エッジよりも上方に位置させることができ、これにより、曲げられた上エッジどうしの間にわたっての不注意な導電経路の形成を防止することができる。

したがって、本発明の利点は、改良されたヒューズを提供し得ることである。

本発明の他の利点は、ヒューズを製造するための改良された方法を提供し得ることである。

さらに、本発明の利点は、『薄型』のヒューズであって、絶縁ハウジングが、ステーキングを必須とすることなく金属部分に対して確実に固定されたようなヒューズを提供し得ることである。

本発明のさらなる利点は、公知の『薄型』ヒューズと比較して、付加的な絶縁材料を除去し得ることである。

さらに、本発明の利点は、様々な方向の並進移動に関しおよび様々な回転軸線回りにおける回転移動に関し、絶縁ハウジング内において、ヒューズの端子部分を固定し得るような装置を提供することである。

さらに、本発明の利点は、端子部分がハウジング内において少なくとも実質的に中心合わせされているようにして、絶縁ハウジング内にヒューズの端子部分を固定し得ることである。

本発明のさらなる特徴点や利点は、添付図面を参照しつつ、以下の詳細な説明を読むことにより、明瞭となるであろう。

図１〜図１２には、本発明によるヒューズ１０の一実施形態が示されている。ヒューズ１０は、導電性部分または金属部分２０と、絶縁ハウジング５０と、を具備している。導電性部分または金属部分２０は、任意の適切な導電材料から形成することができる。例えば、金属から形成することができる。様々な実施形態においては、導電性部分２０は、銅、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、スズ、金、銀、あるいはこれらの金属の任意の合金、あるいは、これらの金属の任意の組合せ、から形成される。代替可能な実施形態においては、導電性部分２０またはその一部は、１つまたは複数の金属によってメッキすることができる、すなわち、導電性のメッキを施すことができる。

絶縁ハウジング５０は、任意の適切なプラスチック材料または非導電性材料から形成されている。例えば、ハウジング５０は、以下の材料の中の任意のものから形成することができる。すなわち、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル、ナイロン（登録商標）、フェノール、ポリスルホン、および、これらの任意の組合せ、あるいは、これらの派生物の任意の組合せ、から形成することができる。一実施形態においては、導電性部分２０は、スタンプ加工によって形成される、あるいは、ワイヤー放電加工（“ＥＤＭ”）によってカットされる、あるいは、レーザーによってカットされる、あるいは、任意の適切な金属形成プロセスによって形成される。一実施形態におけるハウジング５０は、射出成型される、あるいは、押出成型される。

金属部分２０は、一対をなす端子２２，２４を備えている。端子２２，２４は、例えば自動車のヒューズブロックといったようなヒューズブロックから延出された一対をなすメス型端子（図示せず）に対して係合し得るようなサイズおよび形状とされている。ヒューズ１０は、オス型のブレード型ヒューズとして例示されているけれども、本発明は、これに限定されるものではない。ヒューズは、（ｉ）オス型ヒューズに限定されるものでも、また、（ｉｉ）ブレード型ヒューズに限定されるものでも、ない。そうではなく、本発明は、例えばハウジング５０といったような絶縁ハウジングが例えば部分２０といったような導電性部分に対して結合または固定されるような任意のヒューズに対して適用することができる。

端子２２は、内側エッジ２６ａと、外側エッジ２８ａと、上エッジ３０ａ（図９〜図１２）と、下エッジ３２ａと、を備えている。同様に、端子２４は、内側エッジ２６ｂと、外側エッジ２８ｂと、上エッジ３０ｂ（図９〜図１２）と、下エッジ３２ｂと、を備えている。図示のように、上エッジ部分３０ａ，３０ｂは、ハウジング５０上へと曲げられ、露出されて被覆されないままとされる。上エッジ３０ａ，３０ｂは、固定デバイスを構成しているとともに、端子２２，２４を電気的に接続しているヒューズエレメント４０の完全性を使用者がチェックするための調査ポイントをも構成している。

端子２２には、上部開口３４ａと、下部開口３６ａと、が形成されている。端子２４には、上部開口３４ｂと、下部開口３６ｂと、が形成されている。開口３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂは、後述する目的のために、それぞれ、端子２２，２４の内側エッジ２６ａ，２６ｂの近傍に形成されている。図１３〜図１９に関連して後述するように、端子には、様々な機能的な目的のために、様々なタイプの開口やノッチやグルーブを形成することができる。

図１〜図４は、フラットなものとされた場合に、金属部分２０が、直線的な脚３８ａ，３８ｂを形成しているあるいは備えていることを図示している。これら脚は、ハウジング５０を金属部分２０上へと挿入した後に、ハウジング５０の一部上へと曲げられる。そのような曲げプロセスまたはクリンププロセスにより、導電性部分または端子部分２０が絶縁ハウジング５０に対して固定される。

上述したように、導電性部分２０は、端子２２，２４を互いに電気的に接続するヒューズエレメントまたはヒューズリンク４０を備えている。ヒューズエレメントまたはヒューズリンク４０は、逆“Ｕ”字形部分４２として例示されている。この場合、“Ｕ”字形の各端部が、それぞれ、導電性インターフェース４４ａ，４４ｂを介して端子２２，２４に対して連結されている。これに代えて、ヒューズリンク４０の部分４２は、任意の所望のかつ機能的に適切な形状を有することができる。例えば、“Ｖ”字形状や、“Ｍ”字形状や、“Ｎ”字形状や、他の形状、を有することができる。図示のように、リンク４０は、薄肉化することができる、あるいは、所望の外形形状とすることができる。これにより、所望の電気的特性を有したヒューズを形成することができる。図示の実施形態においては、リンク４０は、１つの表面上においてあるいは側面上において、コイニングされる、あるいは、ミリングされる、あるいは、他の機械加工が施される。これにより、図２に最も明瞭に示すように、リンク４０と導電性部分２０とを非対称なものとすることができる。後述するように、代替可能な実施形態におけるリンク４０は、導電性部分に関して対称なものとされ、導電性部分も、また、対称なものとされる。

ヒューズエレメント４０は、端子２２，２４と比較して、同じタイプの材料からでも、また、異なるタイプの材料からでも、形成することができる。ヒューズエレメント４０は、したがって、ヒューズ１０は、任意の所望のアンペア数に関する規格のものとすることができる。自動車用途においては、例えば、エレメント４０およびヒューズ１０は、１アンペア〜８０アンペアという規格のものとすることができる。自動車用途以外の用途においては、ヒューズ１０およびエレメント４０は、所望に応じた異なるアンペア数の規格のものとすることができる。

絶縁ハウジング５０は、頂部５２と、ボディ５４と、を備えている。図示のように、頂部５２には、端子部分２０の曲げられた上端エッジ３０ａ，３０ｂをそれぞれ受領するノッチ５６，５８が形成されている。図１〜図４における脚エッジ３８ａ，３８ｂは、ノッチ５６，５８がなす表面上へと、下向きにクリンプされ、上端エッジ３０ａ，３０ｂと、端子２２，２４の中間エッジ４６ａ，４６ｂと、の間において、それらの表面およびハウジング５０を拘束する。そのような機械的クリンプ操作により、金属部分２０とハウジング５０との間において、非常に安定的な取付が実施される。クリンプによる取付は、過電流状況のためにヒューズリンク４０が開く際にハウジング５０が導電性部分２０から外れてしまうという問題点を解決し得るものである。さらに、ノッチ５６，５８上への脚３８ａ，３８ｂの折曲プロセスは、標準的な道具を使用して実行し得る比較的単純なプロセスである。ノッチ５６，５８を形成している表面は、曲げプロセスを容易なものとし得るよう、図示のようなサイズおよび形状とすることができる。

１つの好ましい実施形態においては、頂部５２がなす表面は、上エッジ３０ａ，３０ｂの一部の頂面よりも上方へと、鉛直方向に延出されている。この構成は、例えばヒューズ１０の頂部上に導電性の器具を置いてしまうことによってまたはヒューズ１０を指で押してしまうことによってといったような原因によって上エッジ３０ａ，３０ｂどうしの間に人が不注意に導電経路を作ってしまうことを防止することを、を補助する。しかしながら、上端エッジ３０ａ，３０ｂが、露出されたままであることに注意されたい。これにより、両エッジを、ヒューズ１０の完全性をチェックするためのプローブとして付加的に使用することができる。

ハウジング５０は、内側エッジ２６ａ，２６ｂに沿って端子２２，２４の前面および背面の少なくとも一部をカバーしているけれども、ハウジング５０は、外側エッジ２８ａ，２８ｂに沿って端子２２，２４の前面および背面と、上エッジ３０ａ，３０ｂのところにおいて端子２２，２４の前面および背面の一部と、をカバーしていない。ハウジング５０が、上エッジ３０ａ，３０ｂを介して導電性部分２０に対して安定的に取り付けられていることにより、エレメント４０をカバーするために使用される誘電体の量と、部分２０に対してハウジング５０を固定するために使用される誘電体の量とを、低減することができる。端子２２，２４の大部分の表面は、図示の実施形態においては、その外側エッジも含めて、露出されている。これにより、ヒューズを、上記係合端子に関して、ヒューズブロックの係合端子どうしの間に主に挿入することができる。

端子２２，２４は、図示のように、ハウジング５０の下方へとわずかに延出されている。代替可能な実施形態においては、端子２２，２４は、ハウジング５０の底面に対して面一なものとすることができる、あるいは、ハウジングよりもわずかに上方に位置することができる。

ボディ５４は、（両側面上において）外向きに突出した突起６０を備えている。各突起６０は、ハウジング５０の側面上において、絶縁性フランジ部分６２ａ，６２ｂを起点として、外向きに突出している。フランジ部分６２ａは、端子２２の内側エッジ２６ａに沿って、端子２２の前面および背面をカバーしている。同様に、フランジ６２ｂは、端子２４の前面および背面をカバーしている。

フランジ６２ａ，６２ｂは、それぞれ、ステーキング領域６４ａ，６６ａ，６４ｂ，６６ｂを備えている。それらのステーキング領域は、一実施形態においては、ハウジング５０の両側面上に設けられている。それら領域は、低温ステーキングされる、あるいは、ハウジング５０をなす絶縁性材料またはプラスチック材料を溶融または変形させ得るに十分な温度にまで加熱される。絶縁性材料（低温ステーキングされる、あるいは、加熱される）は、それぞれ、端子２２，２４の開口３４ａ，３６ａ，３４ｂ，３６ｂ内へと延出されている。低温ステーキングされたあるいは高温ステーキングされた材料は、凝固され、冷却され、および／または、硬化される。これにより、端子部分２０とハウジング５０との間におけるさらなる機械的取付を提供する。

ステーキングが必須ではないこと、および、曲げられた上端エッジ３０ａ，３０ｂが、ハウジング５０と導電性部分２０とを十分に固定し得ることは、理解されるであろう。しかしながら、さらなる支持のために、および、端子２２，２４の下部のところにおいてハウジングが回転してしまうことを防止し得るよう、ステーキングを、１つまたは複数の場所において実施することができる。ステーキングは、端子と比較してより薄くかつより脆弱なエレメント４０が不注意に曲がってしまうことを防止する傾向がある。これにより、端子２２，２４が並進的にシフトすることを防止し得るとともに、端子２２，２４が、端子部分２０の幅広い側面から垂直に延出する軸線回りに内向きにまたは外向きに回転してしまうことを防止することができる。ステーキングは、また、導電性部分２０をハウジング５０内において横方向において（また、前後方向において）安定化させることを補助するとともに、ヒューズの頂面を貫通して延在する軸線回りにおいて安定化させることを補助する。

図示していないけれども、ハウジング５０は、底面にタブを備えることができる。このタブは、ハウジング５０によって規定された図示の開口を貫通して延在する。このようなタブは、過電流状況時のヒューズエレメント４０の開放に基づくすべての残留物を収集することを補助する。

図１３〜図１７に示すように、１つの好ましい導電性部分１２０と関連ハウジング１５０とが、本発明によるヒューズ１００を形成している。ヒューズ１００は、多くの点において、ヒューズ１０と類似している。特に、金属部分１２０は、一対をなす端子１２２，１２４を備えている。端子１２２，１２４は、例えば自動車のヒューズブロックといったようなヒューズブロックから延出された一対をなすメス型端子（図示せず）に対して係合し得るようなサイズおよび形状とされている。ヒューズ１００は、オス型のブレード型ヒューズとして例示されているけれども、本発明は、これに限定されるものではない。ヒューズは、（ｉ）オス型ヒューズに限定されるものでも、また、（ｉｉ）ブレード型ヒューズに限定されるものでも、ない。そうではなく、本発明は、例えばハウジング１５０といったような絶縁ハウジングが例えば部分１２０といったような導電性部分に対して結合または固定されるような任意のヒューズに対して適用することができる。

端子１２２は、内側エッジ１２６ａと、外側エッジ１２８ａと、上エッジ１３０ａ（図１３〜図１６）と、下エッジ１３２ａと、を備えている。同様に、端子１２４は、内側エッジ１２６ｂと、外側エッジ１２８ｂと、上エッジ１３０ｂ（図１３〜図１６）と、下エッジ１３２ｂと、を備えている。図示のように、上エッジ部分１３０ａ，１３０ｂは、ハウジング１５０上へと曲げられ、露出されて被覆されないままとされる。上エッジ１３０ａ，１３０ｂは、固定デバイスを構成しているとともに、端子１２２，１２４を電気的に接続しているヒューズエレメント１４０の完全性を使用者がチェックするための調査ポイントをも構成している。

端子１２２には、スロット１３４ａが形成されている。端子１２４には、スロット１３４ｂが形成されている。スロット１３４ａ，１３４ｂは、後述するように、ステーキングという目的のために、設けられている。端子には、様々な機能的な目的のために、様々なタイプの開口やノッチやグルーブを形成することができる。

図１３〜図１６は、フラットなものとされた場合に、金属部分１２０が、直線的な脚１３８ａ，１３８ｂを形成しているあるいは備えていることを図示している。これら脚は、ハウジング１５０を金属部分１２０上へと挿入した後に、ハウジング１５０の一部上へと曲げられる。そのような曲げプロセスまたはクリンププロセスにより、導電性部分または端子部分１２０が絶縁ハウジング１５０に対して固定される。

上述したように、導電性部分１２０は、端子１２２，１２４を互いに電気的に接続するヒューズエレメントまたはヒューズリンク１４０を備えている。ヒューズエレメントまたはヒューズリンク１４０は、逆“Ｕ”字形部分１４２として例示されている。この場合、“Ｕ”字形の各端部が、それぞれ、導電性インターフェース１４４ａ，１４４ｂを介して端子１２２，１２４に対して連結されている。これに代えて、ヒューズリンク１４０の部分１４２は、任意の所望のかつ機能的に適切な形状を有することができる。例えば、“Ｖ”字形状や、“Ｍ”字形状や、“Ｎ”字形状や、他の形状、を有することができる。図示のように、リンク１４０は、薄肉化することができる、あるいは、所望の外形形状とすることができる。これにより、所望の電気的特性を有したヒューズを形成することができる。図示の実施形態においては、リンク１４０は、１つの表面上においてあるいは側面上において、コイニングされる、あるいは、ミリングされる、あるいは、他の機械加工が施される。これにより、図１４および図１５に最も明瞭に示すように、リンク１４０と導電性部分１２０とを非対称なものとすることができる。上述したように、代替可能な実施形態においては、ヒューズ１０のリンク４０は、導電性部分２０に関して非対称なものとされる（図１２を参照されたい）。

ヒューズエレメント１４０は、端子１２２，１２４と比較して、同じタイプの材料からでも、また、異なるタイプの材料からでも、形成することができる。ヒューズエレメント１４０は、したがって、ヒューズ１００は、任意の所望のアンペア数に関する規格のものとすることができる。自動車用途においては、例えば、エレメント１４０およびヒューズ１００は、１アンペア〜８０アンペアという規格のものとすることができる。自動車用途以外の用途においては、ヒューズ１００およびエレメント１４０は、所望に応じた異なるアンペア数の規格のものとすることができる。

絶縁ハウジング１５０は、頂部１５２と、ボディ１５４と、を備えている。図示のように、頂部１５２には、端子部分１２０の曲げられた上端エッジ１３０ａ，１３０ｂをそれぞれ受領するノッチ１５６，１５８が形成されている。図１〜図４における脚エッジ１３８ａ，１３８ｂは、ノッチ１５６，１５８がなす表面上へと、下向きにクリンプされ、上端エッジ１３０ａ，１３０ｂと、端子１２２，１２４の中間エッジ１４６ａ，１４６ｂと、の間において、それらの表面およびハウジング１５０を拘束する。そのような機械的クリンプ操作により、金属部分１２０とハウジング１５０との間において、非常に安定的な取付が実施される。クリンプによる取付は、過電流状況のためにヒューズリンク１４０が開く際にハウジング１５０が導電性部分１２０から外れてしまうという問題点を解決し得るものである。さらに、ノッチ１５６，１５８上への脚１３８ａ，１３８ｂの折曲プロセスは、標準的な道具を使用して実行し得る比較的単純なプロセスである。ノッチ１５６，１５８を形成している表面は、曲げプロセスを容易なものとし得るよう、図示のようなサイズおよび形状とすることができる。

１つの好ましい実施形態においては、頂部１５２がなす表面は、上エッジ１３０ａ，１３０ｂの一部の頂面よりも上方へと、鉛直方向に延出されている。この構成は、例えばヒューズ１００の頂部上に導電性の器具を置いてしまうことによってまたはヒューズ１００を指で押してしまうことによってといったような原因によって上エッジ１３０ａ，１３０ｂどうしの間に人が不注意に導電経路を作ってしまうことを防止することを、を補助する。しかしながら、上端エッジ１３０ａ，１３０ｂが、（前面において、背面において、および、頂面において、）露出されたままであることに注意されたい。これにより、両エッジを、ヒューズ１００の完全性をチェックするためのプローブとして付加的に使用することができる。

ハウジング１５０は、内側エッジ１２６ａ，１２６ｂに沿って端子１２２，１２４の前面および背面の少なくとも一部をカバーしているけれども、ハウジング１５０は、外側エッジ１２８ａ，１２８ｂに沿って端子１２２，１２４の前面および背面と、上エッジ１３０ａ，１３０ｂのところにおいて端子１２２，１２４の前面および背面の一部と、をカバーしていない。ハウジング１５０が、上エッジ１３０ａ，１３０ｂを介して導電性部分１２０に対して安定的に取り付けられていることにより、エレメント１４０をカバーするために使用される誘電体の量と、部分１２０に対してハウジング１５０を固定するために使用される誘電体の量とを、低減することができる。端子１２２，１２４の大部分の表面は、図示の実施形態においては、その外側エッジも含めて、露出されている。これにより、ヒューズを、上記係合端子に関して、ヒューズブロックの係合端子どうしの間に主に挿入することができる。

端子１２２，１２４は、図示のように、ハウジング１５０の下方へとわずかに延出されている。代替可能な実施形態においては、端子１２２，１２４は、ハウジング１５０の底面に対して面一なものとすることができる、あるいは、ハウジングよりもわずかに上方に位置することができる。

ボディ１５４は、（両側面上において）外向きに突出した突起１６０を備えている。各突起１６０は、ハウジング１５０の側面上において、絶縁性フランジ部分１６２ａ，１６２ｂを起点として、外向きに突出している。フランジ部分１６２ａは、端子１２２の内側エッジ１２６ａに沿って、端子１２２の前面および背面をカバーしている。同様に、フランジ１６２ｂは、端子１２４の前面および背面をカバーしている。

フランジ１６２ａ，１６２ｂは、それぞれ、ステーキング領域１６４ａ，１６４ｂを備えている。それらのステーキング領域は、一実施形態においては、ハウジング１５０の両側面上に設けられている。それら領域は、低温ステーキングされる、あるいは、ハウジング１５０をなす絶縁性材料またはプラスチック材料を溶融または変形させ得るに十分な温度にまで加熱される。絶縁性材料（低温ステーキングされる、あるいは、加熱される）は、それぞれ、端子１２２，１２４のスロット１３４ａ，１３４ｂ内へと延出されている。低温ステーキングされたあるいは高温ステーキングされた材料は、凝固され、冷却され、および／または、硬化される。これにより、端子部分１２０とハウジング１５０との間におけるさらなる機械的取付を提供する。

ステーキングが必須ではないこと、および、曲げられた上端エッジ１３０ａ，１３０ｂが、ハウジング１５０と導電性部分１２０とを十分に固定し得ることは、理解されるであろう。しかしながら、さらなる支持のために、および、端子１２２，１２４の下部のところにおいてハウジングが回転してしまうことを防止し得るよう、ステーキングを、１つまたは複数の場所において実施することができる。ステーキングは、端子と比較してより薄くかつより脆弱なエレメント１４０が不注意に曲がってしまうことを防止する傾向がある。これにより、端子１２２，１２４が並進的にシフトすることを防止し得るとともに、端子１２２，１２４が、端子部分１２０の幅広い側面から垂直に延出する軸線回りに内向きにまたは外向きに回転してしまうことを防止することができる。ステーキングは、また、導電性部分１２０をハウジング１５０内において横方向において（また、前後方向において）安定化させることを補助するとともに、ヒューズの頂面を貫通して延在する軸線回りにおいて安定化させることを補助する。

図示の実施形態においては、端子部分１２０の端子１２２，１２４は、グルーブ１３６ａ，１３６ｂを備えている。グルーブ１３６ａ，１３６ｂは、例えば端子内へと半分までといったようにして、延在することができる。図示の実施形態におけるグルーブ１３６ａ，１３６ｂは、端子部分１２０の両側面上に設けられる。グルーブ１３６ａ，１３６ｂは、ミリングによって、あるいは、スタンピングによって、あるいは、他の任意の適切な手法によって、端子１２２，１２４内に形成することができる。

ハウジング１５０は、係合用内向き突起すなわちリブ１６６ａ，１６６ｂ（突起１６６ａは、図１７の斜視図においては図示されていないけれども、ヒューズ１００の背面上のフランジ部分１６２ａ内に形成される）を備えている。突起１６６ａ，１６６ｂは、グルーブ１３６ａ，１３６ｂ内に延在する。相互ロックすることにより、端子部分１２０が、ヒューズ１００の前面および背面を貫通する軸線に沿ってハウジング１５０内で回転してしまうことを、防止することができる。ヒューズ１００の両側面上に相互ロック用の突起／グルーブを配置しておくことにより、さらに、端子部分１２０が、ヒューズ１００の上下方向の軸線に沿ってハウジング１５０内で回転してしまうことを、防止することができる。回転を制限し得ることに加えて、グルーブおよび突起は、ハウジング内において端子が並進的に前後方向とか横方向とかに移動してしまうことを、防止する。突起／グルーブによる相互ロック構成は、頑丈なヒューズ１００を形成するものと考えられる。端子１２２，１２４は、回転しない傾向があり、これにより、エレメント１４０が曲がらない傾向がある。

グルーブ１３６ａ，１３６ｂおよび突起１６６ａ，１６６ｂは、少なくとも実質的に矩形のものとして図示されているけれども、丸められた形状や、Ｕ字形状や、Ｖ字形状や、Ｔ字形状や、スロット付きの形状や、相互ロック形状を行い得る他の任意の適切な形状のもの、とすることができる。グルーブとスロットの間のインターフェースは、嵌合インターフェースとすることができる。あるいは、所望によっては、いささか緩い態様の嵌合インターフェースとすることができる。１つのより長いグルーブ／突起インターフェースに代えて、一連をなす複数のより小さいグルーブ（例えば、矩形、あるいは、卵形）と、より小さい複数の係合用突起（矩形、あるいは、卵形）と、を設けることができる。例示されているように、グルーブおよび突起は、端子部分１２０の両サイドに設けることができる。あるいは。端子部分１２０の同じサイドに設けることができる。あるいは、端子部分の両側面上に設けることができる。１つの好ましい実施形態においては、少なくとも２つのグルーブ／突起インターフェースが設けられる。しかしながら、単一のインターフェースが、なおも有益である。

一実施形態においては、グルーブ１３６ａ，１３６ｂと突起１６６ａ，１６６ｂとが好ましいけれども、また、端子１２２，１２４に突起を設け、なおかつ、ハウジング１５０に外向き係合用突起を設けることができる。例えば、端子１２２，１２４の内側エッジ１２６ａ，１２６ｂの一部は、端子１２２，１２４から少なくとも実質的に垂直に一方向にまたは他の方向に曲げることができる。ボディ１５４から外向きに延出している突起１６０は、その後、曲げられたタブ上へと適合される。これにより、例えば、曲げられたタブに対して干渉係合する。

ステーキングは必須ではないけれども、ステーキ１６４ａ，１６４ｂに対して結合したスロット１３４ａ，１３４ｂは、さらなる堅固さと頑丈さとを提供する。端子部分１２０は、ボディ１５０内において中心合わせされる。エレメント１４０は、端子１２２，１２４間において中心合わせされる。この構成は、エレメント１４０とハウジング１５０との間のクリアランスを均等化する。これにより、エレメント１４０が開いた際に、エレメント１４０がハウジング１５０のボディ部分１５４のどちらかのサイドにおいて変形したり溶融したりする可能性を、低減することができる。外向きに延出している突起１６０は、また、この傾向を補助する。

図示していないけれども、ハウジング１５０は、底面にタブを備えることができる。このタブは、ハウジング１５０によって規定された図示の開口を貫通して延在する。このようなタブは、過電流状況時のヒューズエレメント１４０の開放に基づくすべての残留物を収集することを補助する。

上述した本発明は、装置１０，１００と、装置１０，１００の製造方法と、を備えている。上述したように、製造方法においては、個々の部材２０，１２０，５０，１５０を形成し、導電性部分２０，１２０上にわたってハウジング５０，１５０をスライドさせる。この方法においては、その後、上エッジ３０ａ，１３０ａ，３０ｂ，１３０ｂを内向きに折り曲げ、これにより、上エッジ３０ａ，１３０ａ，３０ｂ，１３０ｂと中間表面４６ａ，１４６ａ，４６ｂ，１４６ｂとの間に、ノッチ５６，１５６，５８，１５８の表面をクランプする。この方法においては、さらに、端子１２２，１２４に形成された開口または変形部分に一致したいくつかのところにおいて、ハウジング１５０をステーキングすることができる。

さらに、この方法においては、頂部５２，１５２の表面が、曲げられた上端エッジ３０ａ，１３０ａ，３０ｂ，１３０ｂよりも上方に延在しているように、ハウジング５０，１５０を構成することができる。これにより、端子２２，１２２，２４，１２４の間における不注意なアーク形成というリスクを低減することができる。さらに、この方法においては、曲げられた上エッジ３０ａ，１３０ａ，３０ｂ，１３０ｂを露出状態で配置する。これにより、上エッジが、ヒューズの完全性をテストするためのプローブポイントを兼ねることができる。

当業者であれば、上述したような現時点で好ましいいくつかの実施形態に対して、様々な変更や修正を行い得ることは、理解されるであろう。そのような変更や修正は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、また、本発明の利点を損なうことなく、行うことができる。したがって、そのような変更や修正は、特許請求の範囲内に属することが意図される。

曲げていない状態において、本発明によるヒューズの導電性部分の一実施形態を示す斜視図である。 曲げていない状態において、本発明によるヒューズの導電性部分の一実施形態を示す平面図である。 曲げていない状態において、本発明によるヒューズの導電性部分の一実施形態を示す正面図である。 曲げていない状態において、本発明によるヒューズの導電性部分の一実施形態を示す側面図である。 本発明によるヒューズの絶縁ハウジングの一実施形態を示す斜視図である。 本発明によるヒューズの絶縁ハウジングの一実施形態を示す平面図である。 本発明によるヒューズの絶縁ハウジングの一実施形態を示す正面図である。 本発明によるヒューズの絶縁ハウジングの一実施形態を示す側面図である。 本発明による図１〜図８の各部材を使用して組み立てられたヒューズを示す斜視図であって、この場合には、端子部分の脚が曲げられていて固定取付に供されている。 本発明による図１〜図８の各部材を使用して組み立てられたヒューズを示す平面図であって、この場合には、端子部分の脚が曲げられていて固定取付に供されている。 本発明による図１〜図８の各部材を使用して組み立てられたヒューズを示す正面図であって、この場合には、端子部分の脚が曲げられていて固定取付に供されている。 本発明による図１〜図８の各部材を使用して組み立てられたヒューズを示す側面図であって、この場合には、端子部分の脚が曲げられていて固定取付に供されている。 本発明によるヒューズにおける導電性部分と絶縁ハウジングと関連アセンブリとに関する他の実施形態を示す正面図である。 本発明によるヒューズにおける導電性部分と絶縁ハウジングと関連アセンブリとに関する他の実施形態を示す平面図である。 本発明によるヒューズにおける導電性部分と絶縁ハウジングと関連アセンブリとに関する他の実施形態を示す底面図である。 本発明によるヒューズにおける導電性部分と絶縁ハウジングと関連アセンブリとに関する他の実施形態を示す側面図である。 本発明によるヒューズにおける導電性部分と絶縁ハウジングと関連アセンブリとに関する他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１０ ヒューズ
２０ 金属部分
２２ 端子
２４ 端子
２６ａ 内側エッジ
２６ｂ 内側エッジ
２８ａ 外側エッジ
２８ｂ 外側エッジ
３０ａ 上エッジ
３０ｂ 上エッジ
４０ ヒューズエレメント
５０ 絶縁ハウジング
５６ ノッチ
５８ ノッチ
１００ ヒューズ
１２０ 金属部分
１２２ 端子
１２４ 端子
１２６ａ 内側エッジ
１２６ｂ 内側エッジ
１２８ａ 外側エッジ
１２８ｂ 外側エッジ
１３０ａ 上エッジ
１３０ｂ 上エッジ
１４０ ヒューズエレメント
１５０ 絶縁ハウジング
１５６ ノッチ
１５８ ノッチ

Claims (18)

1. 自動車用のブレード型ヒューズであって、
   ヒューズエレメントによって互いに離間されているとともに前記ヒューズエレメントに対して電気的に接続された複数の金属端子と；
   前記各端子の内側エッジの少なくとも一部をカバーしているとともに前記端子の外側エッジを露出させさらに前記端子の上エッジの少なくとも一部を露出させている絶縁ハウジングであるとともに、このハウジングが、頂部を備え、この頂部に、この頂部の第１サイドエッジおよび第２サイドエッジを通って延在する第１ノッチおよび第２ノッチが形成されている、ハウジングと；
   を具備し、
   前記端子の上エッジが、前記第１ノッチおよび前記第２ノッチ内へと内向きに曲げられており、これにより、前記端子のボディ部分と、曲げられた前記上エッジと、の間に前記ハウジングを固定していることを特徴とするヒューズ。
2. 請求項１記載のヒューズにおいて、
   前記端子のうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの開口を有し、
   前記ハウジングが、前記少なくとも１つの開口をカバーしているところにおいて、ステーキングされていることを特徴とするヒューズ。
3. 請求項１記載のヒューズにおいて、
   曲げられた前記上エッジが、前記ヒューズエレメントの完全性をテストし得るプローブポイントを形成するようにして、配置されていることを特徴とするヒューズ。
4. 請求項１記載のヒューズにおいて、
   前記頂部が、前記ハウジングの堅固さを増大させ得るよう、前記ハウジングの前面および背面から外向きに延出されていることを特徴とするヒューズ。
5. 請求項１記載のヒューズにおいて、
   前記端子と前記ハウジングとを正面から見た場合、前記頂部が、曲げられた前記上エッジよりも上方に位置しており、これにより、曲げられた前記上エッジどうしの間にわたっての不注意な導電経路の形成が防止されていることを特徴とするヒューズ。
6. 請求項１記載のヒューズにおいて、
   前記ハウジングの前面および背面の少なくとも一方が、前記ハウジングの堅固さを増大させ得るよう、突起を備えていることを特徴とするヒューズ。
7. 自動車用のブレード型ヒューズであって、
   ヒューズエレメントによって互いに離間されているとともに前記ヒューズエレメントに対して電気的に接続された複数の金属端子であり、各々がグルーブを備えているような、複数の金属端子と；
   前記各端子の内側エッジの少なくとも一部をカバーしているとともに前記端子の外側エッジの全体と前記各端子の上エッジの少なくとも一部とを露出させている絶縁ハウジングであり、前記端子の前記グルーブ内へと延出する突起が形成されているような、絶縁ハウジングであるとともに、この絶縁ハウジングが、頂部を備え、この頂部に、この頂部の第１サイドエッジおよび第２サイドエッジを通って延在する第１ノッチおよび第２ノッチが形成されている、絶縁ハウジングと；
   を具備し、
   前記端子の前記上エッジが、前記第１ノッチおよび前記第２ノッチ内へと内向きに曲げられており、これにより、前記端子のボディ部分と、曲げられた前記上エッジと、の間に前記ハウジングを固定していることを特徴とするヒューズ。
8. 請求項７記載のヒューズにおいて、
   前記絶縁ハウジングが、前記端子の前記上エッジの少なくとも一部を露出させていることを特徴とするヒューズ。
9. 請求項７記載のヒューズにおいて、
   前記端子のうちの１つが、前記端子の第１側面上にグルーブを備え、
   前記端子のうちの他の１つが、前記第１側面とは反対側に位置した第２側面上にグルーブを備えていることを特徴とするヒューズ。
10. 請求項９記載のヒューズにおいて、
    前記ハウジングが、前記端子の前記第１側面上の前記グルーブ内へと延出される第１突起と、前記端子の前記第２側面上の前記グルーブ内へと延出される第２突起と、を備えていることを特徴とするヒューズ。
11. 請求項７記載のヒューズにおいて、
    前記グルーブおよび前記突起が、
    （ｉ）少なくとも実質的に矩形のもの；
    （ｉｉ）少なくとも実質的に丸められたもの；
    （ｉｉｉ）少なくとも実質的にＵ字形状のもの；
    （ｉｖ）少なくとも実質的にＶ字形状のもの；
    （ｖ）少なくとも実質的にＴ字形状のもの；
    （ｖｉ）スロット付きのもの；
    （ｖｉｉ）互いに嵌合されるもの；
    （ｖｉｉｉ）前記各端子の両側面上に設けられたもの；
    （ｉｘ）２つの前記端子に関して同じ側に設けられたもの；
    のうちの少なくとも１つのものとされていることを特徴とするヒューズ。
12. 請求項７記載のヒューズにおいて、
    前記端子のうちの少なくとも１つが、一連をなす複数の長尺スロットを備え、
    前記ハウジングが、一連をなす複数の長尺の係合用突起を備えていることを特徴とするヒューズ。
13. 請求項７記載のヒューズにおいて、
    前記端子のうちの少なくとも１つが、開口を有し、
    前記ハウジングが、前記開口をカバーしているところにおいて、ステーキングされていることを特徴とするヒューズ。
14. 請求項７記載のヒューズにおいて、
    前記グルーブおよび前記突起が、
    （ｉ）少なくとも１つの軸線回りにおける回転移動に関し、および、
    （ｉｉ）少なくとも１つの方向における並進移動に関し、
    前記ハウジング内における前記端子の移動を阻止していることを特徴とするヒューズ。
15. 自動車用のブレード型ヒューズの製造方法であって、
    ヒューズエレメントによって互いに離間されているとともに前記ヒューズエレメントに対して電気的に接続された一対をなす金属端子を形成し；
    絶縁ハウジングによって、前記各端子の内側エッジの少なくとも一部をカバーするとともに前記端子の外側エッジを露出させさらに前記端子の上エッジの少なくとも一部を露出させ、ここで、前記絶縁ハウジングを、頂部を備えるものとし、この頂部に、この頂部の第１サイドエッジおよび第２サイドエッジを通って延在する第１ノッチおよび第２ノッチを設け；
    前記端子の前記上エッジの外側部分を、前記第１ノッチおよび前記第２ノッチ内へと内向きに折り曲げ、これにより、前記端子のボディ部分と、曲げられた前記上エッジと、の間に前記ハウジングを固定する；
    ことを特徴とする方法。
16. 請求項１５記載の方法において、
    前記少なくとも１つの端子に対して前記ハウジングをステーキングすることを特徴とする方法。
17. 請求項１５記載の方法において、
    前記上エッジを、折り曲げ、これにより、前記ヒューズエレメントの完全性をテストし得るプローブポイントを形成することを特徴とする方法。
18. 請求項１５記載の方法において、
    前記ハウジングを、曲げられた前記上エッジよりも上方に位置させ、これにより、曲げられた前記上エッジどうしの間にわたっての不注意な導電経路の形成を防止することを特徴とする方法。

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