JP5242241B2 - ヒューズ - Google Patents

Description

本発明は、溶断特性を安定化できるヒューズに関する。

ヒューズとして、ベース部に、このベース部より融点の低い金属からなる低融点金属が加締められて可溶体が構成されたヒューズ（たとえば、特許文献１参照）が用いられている。この種の特許文献１に記載されたヒューズの可溶体は、帯板状の前記ベース部の幅方向の両端から立設して前記低融点金属を加締める一対の加締め片を、当該ベース部の幅方向に沿って相対する位置に配置している。

この種のヒューズは、低融点金属を一対の加締め片で加締めた後に、前記低融点金属を加熱して一旦溶融して、当該低融点金属を加締め片及びベース部に溶着されて製造されている。そして、前述したヒューズは、前述した可溶体に流れる電流値が所定の電流値を超えると、前記低融点金属が溶けるとともに、前記低融点金属とベース板部とが共晶化して抵抗値の大きな合金層を形成し、通電発熱を促進して、前記可溶体が溶断する。
特開２００７−２６５６５５号公報

前述した特許文献１などに記載された従来のヒューズでは、帯板状のベース部の両端から立設した一対の加締め片を、当該ベース部の幅方向に相対して配置しているために、一対の加締め片と低融点金属との接触面積が狭くなる。そのため、一旦融点近くに加熱した低融点金属がベース部と加締め片との間から漏出して、硬化してベース部と加締め片とに溶着した低融点金属の接触面積がばらつき、前述した可溶体の溶断特性に影響を及ぼしてしまうという課題があった。

したがって、本発明の目的は、上記のような課題に着目し、安定的な溶断特性を確保できるヒューズを提供することにある。

請求項１に記載の本発明のヒューズは、幅方向の両端に互いに対向する加締め片を複数対有する帯板状のベース部と、前記加締め片に把持された低融点金属と、を有するヒューズにおいて、幅方向の一端のすべての加締め片と他端のすべての加締め片とが、前記ベース部の長手方向に位置をずらして配置されているとともに、前記ベース部の長手方向の両端に位置する前記加締め片が、前記低融点金属を把持することなく放熱板として機能することを特徴としている。

以上説明したように請求項１に記載の本発明によれば、幅方向の両端に互いに対向する一対の加締め片は、ベース部の長手方向に位置をずらして配置されている。このため、ベース部に加締め片により低融点金属の外周に巻きつくように把持され、低融点金属と加締め片との接触面積を大きくすることができる。

このため、加締め片により把持されて、一旦融点近くに加熱された低融点金属が、互いの加締め片の並列する隙間に毛管現象や膨出で留まり、加締め片に密着して、これらの加締め片とベース部との間に留められることとなって、加締め片とベース部との間から漏出しなくなる。したがって、硬化してベース部と加締め片とに溶着した低融点金属の接触面積がばらつきにくくなり、可溶体の安定的な溶断特性を確保できる。

また、一対の加締め片が複数対設けられ、互いに隣り合う加締め片同士が、ベース部の長手方向に位置をずらして配置されている。このため、加締め片と低融点金属との接触面積をより一層大きくすることができ、より一層安定的な溶断特性を確保できる。

なお、一対の加締め足の数は、低融点金属の全長に合わせて設定されるのが望ましく、ベース部の長手方向の両端に位置する加締め片が低融点金属を把持することなく、放熱板として機能させることも出来る。この場合、ヒューズの溶断特性に対し、スタータモータから流れるモータロック電流に対し、溶断部の温度上昇の熱を大気中に放散し、溶断時間を延長し、溶断部のスローブロー化や耐久性の向上に寄与することができる。

以下、本発明の第１の実施形態にかかるヒューズ１を、図１ないし図２を参照して説明する。本発明の第１の実施形態にかかるヒューズ１は、図１に示すように、ハウジング５と、一対の端子４と可溶体１Ａとを備えている。

ハウジング５は、絶縁性の合成樹脂で構成されかつ扁平な箱状に形成されている。一対の端子４は、それぞれ、銅や銅合金などの金属の板材で形成されている。一対の端子４は、互いに間隔をあけて平行に配置されている。一対の端子４は、一端部がハウジング５内に収容され、かつ他端部が図示しない端子などを介して電源又は各種の電子機器と接続する。

可溶体１Ａは、図１及び図２に示すように、帯板状のベース部２と、一対の加締め片２Ａと、低融点金属３と、を備えている。

ベース部２は、銅や銅合金などの金属の板材で構成され、かつその長手方向の両端が端子４の前述した一端部に連なっている。このため、ベース部２即ち可溶体は、一対の端子４同士を連結している。

低融点金属３は、錫または錫合金などの前述した端子４や可溶体を構成する母材（金属）よりも融点の低い金属で構成され、ベース部２上に重ねられる。

一対の加締め片２Ａは、ベース部２の幅方向の両端に連なっている。また、一対の加締め片２Ａは、ベース部２の長手方向に互いに位置がずれて配置されている。さらに、一対の加締め片２Ａは、ベース部２の両端から互いに平行で、かつベース部２の長手方向と幅方向との双方に対して交差する方向に沿って直線状に延在している。前述した構成の加締め片２Ａは、そのベース部２の端から離れた側の先端が当該ベース部２に近づけられる方向に曲げられることで、このベース部２との間に低融点金属３を挟みこんで、当該低融点金属３を把持する。

なお、前述した一対の加締め片２Ａは、互いにベース部２の長手方向に位置がずらされかつ互いに平行となっているので、低融点金属３を把持した際に、互いに重なることがない。また、加締め片２Ａは、低融点金属３を把持すると、それぞれ、他方の加締め片２Ａが連なったベース部２の端に先端が届くほどの長さに形成することが好ましい。

また、前述した端子４とベース部２と一対の加締め片２Ａは、金属の板材に打ち抜き加工が施された後に、所定の曲げ加工が施されることで、得られる。前述した端子４とベース部２と一対の加締め片２Ａは、一体に形成されている。

前述した構成のヒューズ１は、以下のように組み立てられる。金属の板材に打ち抜き加工や曲げ加工を施して、一対の端子４と可溶体１Ａとを一体に成形した後、一対の加締め片２Ａで低融点金属３を把持してベース部２に固定する。そして、低融点金属３にレーザを照射することなどにより、当該低融点金属３を、一旦融点近くに加熱させて、ベース部２及び加締め片２Ａに密着させる。そして、これら一対の端子４と可溶体１Ａをハウジング５内に挿入する。こうしてヒューズ１が組み立てられる。

このように組み立てられたヒューズ１は、一方の端子４が電源に接続され、他方の端子４が電子機器に接続されて、電源から電子機器に供給される電流の電流値が予め定められた電流値を超えると、可溶体１Ａが溶断して、前記電子機器への電流の供給を遮断する。

本実施形態によれば、ベース部２の幅方向の両端に互いに対向する一対の加締め片２Ａが、このベース部２の長手方向に位置をずらして配置されている。このため、ベース部２に加締め片２Ａにより把持された低融点金属３と加締め片２Ａとの接触面積を大きくすることができる。

このため、加締め片２Ａにより把持されて、一旦融点近くに加熱された低融点金属３が、加締め片２Ａに密着して、これらの加締め片２Ａとベース部２との間に留められることとなって、加締め片２Ａとベース部２との間から漏出しなくなる。したがって、硬化してベース部２と加締め片２Ａとに溶着した低融点金属３の接触面積がばらつきにくくなり、可溶体の安定的な溶断特性を確保できる。

さらに、互いに対向する一対の加締め片２Ａを金属の板材から打ち抜いて形成する際、ベース部２の端から幅方向と長手方向の両方に交差する方向に沿って延びていることから、一対の加締め片２Ａがベース部２の長手方向に対し鉛直方向に延びているよりも、同じ板材の幅から加締め片２Ａの長さを長くすることができる。このため、加締め片２Ａと低融点金属３との接触面積をより大きくすることができ、より安定的な溶断特性を確保できる。

さらに、一対の加締め片２Ａがベース部２の端から幅方向と長手方向の両方に交差する方向に沿って延びていることから、板金を打ち抜いてベース部２や加締め片２Ａを製造する際の材料歩留まりが向上し、資材コストを削減することができる。

次に、本発明の第２の実施形態を、図３に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態のヒューズ１の可溶体１Ｂは、図３に示すように、ベース部２の幅方向の両端に互いに対向する一対の加締め片２Ｂが、このベース部２の長手方向に位置をずらして配置され、それぞれがベース部２の長手方向に対し鉛直方向に延びている。このため、ベース部２に加締め片２Ｂにより把持された低融点金属３と加締め片２Ｂとの接触面積を大きくすることができる。

このため、加締め片２Ｂにより把持されて、一旦融点近くに加熱された低融点金属３が互いの加締め片２Ｂの並列する隙間に毛管現象や膨出で留まり、加締め片２Ｂに密着して、これらの加締め片２Ｂとベース部２との間に留められることとなって、加締め片２Ｂとベース部２との間から漏出しなくなる。したがって、硬化してベース部２と加締め片２Ｂとに溶着した低融点金属３の接触面積がばらつきにくくなり、可溶体１Ｂの安定的な溶断特性を確保できる。

次に、本発明の第３の実施形態を、図４に基づいて説明する。なお、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態のヒューズ１の可溶体１Ｃは、図４に示すように、ベース部２の幅方向の両端から立設した一対のＬ字型の加締め片２Ｃを、当該ベース部２の幅方向に相対して配置している。一対の加締め片２Ｃは、Ｌ字型の長い肢が互い違いになるようにベース部２の長手方向の中間に形成されている。これにより、加締め片２Ｃにより把持された低融点金属３と加締め片２Ｃとの接触面積を大きくすることができる。

このため、加締め片２Ｃにより把持されて、一旦融点近くに加熱された低融点金属３が、互いの加締め片２Ｃの並列する隙間に毛管現象や膨出で留まり、加締め片２Ｃに密着して、これらの加締め片２Ｃとベース部２との間に留められることとなって、加締め片２Ｃとベース部２との間から漏出しなくなる。したがって、硬化してベース部２と加締め片２Ｃとに溶着した低融点金属３の接触面積がばらつきにくくなり、可溶体１Ｃの安定的な溶断特性を確保できる。

次に、本発明の第４の実施形態を、図５及び図６に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態のヒューズ１の可溶体１Ｄは、図５及び図６に示すように、ベース部２の幅方向の両端から立設した一対の三角形の加締め片２Ｄを、当該ベース部２の長手方向に位置をずらして配置している。これにより、加締め片２Ｄにより把持された低融点金属３と加締め片２Ｄとの接触面積を大きくすることができる。

このため、加締め片２Ｄにより把持されて、一旦融点近くに加熱された低融点金属３が、互いの加締め片２Ｄの並列する隙間に毛管現象や膨出で留まり、加締め片２Ｄに密着して、これらの加締め片２Ｄとベース部２との間に留められることとなって、加締め片２Ｄとベース部２との間から漏出しなくなる。したがって、硬化してベース部２と加締め片２Ｄとに溶着した低融点金属３の接触面積がばらつきにくくなり、可溶体１Ｄの安定的な溶断特性を確保できる。

次に、本発明の第５の実施形態を、図７及び図８に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態のヒューズ１の可溶体１Ｅは、図７及び図８に示すように、ベース部２の幅方向の両端から立設した一対の加締め片２Ｅが複数対設けられ、互いに隣り合う加締め片２Ｅ同士が、ベース部２の長手方向に位置をずらして配置されている。このため、加締め片２Ｅの間に低融点金属３を保持することができ、より一層安定的な溶断特性を確保できる。

なお、一対の加締め片２Ｅの数は、低融点金属３の全長に合わせて設定されるのが望ましいが、ベース部２の長手方向の両端に位置する加締め片２Ｅが低融点金属３を把持することなく、放熱板として機能させることもできる。この場合、ヒューズ１の溶断特性に対し、スタータモータから流れるモータロック電流に対し、可溶体１Ｅの温度上昇の熱を大気中に放散し、溶断時間を延長し、溶断部のスローブロー化や耐久性の向上に寄与することができる。

本発明では、加締め片２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅの形状を前述した実施形態に示された形状に限定されることなく、種々の形状としてもよいことは勿論である。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の第１の実施形態にかかるヒューズを示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかるヒューズを示す上面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるヒューズを示す上面図である。 本発明の第３の実施形態にかかるヒューズを示す上面図である。 本発明の第４の実施形態にかかるヒューズの加締め片が把持する前の状態を示す上面図である。 図５に示された加締め片が低融点金属を把持した状態を示す上面図である。 本発明の第５の実施形態にかかるヒューズの加締め片が把持する前の状態を示す上面図である。 図７に示された加締め片が低融点金属を把持した状態を示す上面図である。

符号の説明

１ ヒューズ
１Ａ 可溶体
１Ｂ 可溶体
１Ｃ 可溶体
１Ｄ 可溶体
１Ｅ 可溶体
２ ベース部
２Ａ 加締め片
２Ｂ 加締め片
２Ｃ 加締め片
２Ｄ 加締め片
２Ｅ 加締め片
３ 低融点金属

Claims (1)

1. 幅方向の両端に互いに対向する加締め片を複数対有する帯板状のベース部と、前記加締め片に把持された低融点金属と、を有するヒューズにおいて、
   幅方向の一端のすべての加締め片と他端のすべての加締め片とが、前記ベース部の長手方向に位置をずらして配置されているとともに、
   前記ベース部の長手方向の両端に位置する前記加締め片が、前記低融点金属を把持することなく放熱板として機能することを特徴とするヒューズ。

Images