JP5356982B2 - ヒューズエレメントの製造方法及びブレード形ヒューズ - Google Patents

Description

本願発明は、主に自動車用電気回路等に用いられるヒューズエレメントの製造方法及び差込式のブレード形ヒューズに関するものである。

従来から、ブレード形ヒューズは、自動車などにおいてバッテリと各種電装品との間に過電流が流れた場合に回路を保護するために使用されてきた。

本願発明の背景技術の一例として、図４に示す特許文献１のブレード形ヒューズ２０が知られている。図４の（ａ）は、中央部に長手方向に沿って一定幅の薄肉部が設けられているヒューズ材料を示し、（ｂ）は、ヒューズ材料から溶断部等を形成し、個々のヒューズエレメントに切り離す前の状態、及び絶縁ハウジングが固定され、その絶縁ハウジングの中央における断面図を示している。

図４の（ｂ）に示すように、ブレード形ヒューズ２０は、一対の平行な板状導電端子１４ａと該板状導電端子１４ａ間に掛けられる溶断部１２を備えたヒューズエレメント１４に、前記板状導電端子１４ａの一部と前記溶断部１２とを覆うように絶縁ハウジング１５が取り付けられている。また、前記絶縁ハウジング１５がヒューズエレメント１４に固定されるために、前記板状導電端子１４ａに貫通孔１３が設けられており、その貫通孔１３を塞ぐように絶縁ハウジング１５は冷間カシメされている。

次に、従来のブレード形ヒューズ２０の製造工程について簡単に説明する。まず、図４の（ａ）に示す長尺状の１枚の亜鉛（Zn）合金製導電板からなるヒューズ材料１１を、長手方向に沿って一定幅の薄肉部１１ａを切削により形成する。この薄肉部１１ａの厚さが、溶断部１２の厚さとなる。そして、そのヒューズ材料１１を間欠的に移送しつつ所定長さに打ち抜きヒューズエレメント１４を形成する。更に、前記板状導電端子１４ａに設けられた貫通孔１３を利用して絶縁ハウジング１５が取り付けられ、ブレード形ヒューズ２０が製造される。なお、ヒューズ材料１１は、亜鉛（Zn）合金に限定されず、導電性を有する他の素材であってもよい。

実際に使用する際は、前記ブレード形ヒューズ２０をヒューズボックス側に設けられた板状導電端子１４ａに対応するヒューズ用メス端子（不図示）に差し込む。そして、前記絶縁ハウジング１５に覆われていない前記板状導電端子１４ａの部分と、ヒューズ用メス端子が接触し導通可能となる事により、ヒューズとしての機能が発揮できる状態となる。

特開２００３−３１７６０５号公報

近年、科学技術の発達により自動車等は更なる電子化が進み、搭載する電装品が増加傾向にある。そして、それらの電装品を過電流から保護するために用いられるヒューズの数も多くなり、ヒューズが占める割合も大きくなりつつある。そのため、ヒューズの定格はそのままに保ち、ヒューズ全体の大きさを小型化することが求められている。

そこで、前記従来のブレード形ヒューズ２０を小型化する場合、板状導電端子１４ａの幅を狭くすることが第一に考えられる。しかし、板状導電端子１４ａは、ブレード形ヒューズをヒューズボックス側に設けられた板状導電端子１４ａに対応するヒューズ用メス端子に差し込んだときに、ヒューズ用メス端子と接触する幅を確保すると共に、貫通孔１３を設ける幅も確保しなければならず、幅を狭くすることには限界があった。

本願発明は、絶縁ハウジングを固定するために、板状導電端子１４ａに貫通孔１３等を設ける必要がなく、板状導電端子１４ａの幅を狭くしてヒューズを小型化することができるヒューズエレメントの製造方法及びブレード形ヒューズを提供することを目的とする。

そこで、上記問題を解決するために、本願発明のヒューズエレメントの製造方法は、
一枚の導電板からなる長尺状ヒューズ材料を間欠的に移送しつつ所定長さに打ち抜いて、一対の平行な板状導電端子と該板状導電端子間に掛けられる溶断部を備えたヒューズエレメントの製造方法であって、前記ヒューズエレメントに取付けられる絶縁ハウジングとの固定に用いるために、前記溶断部の上下空間に位置するヒューズ材料を残したまま、前記溶断部は、局所的な穿孔と押圧の塑性加工を繰り返して、形成されることを特徴としている。

上記特徴により、溶断部の上下空間に位置するヒューズ材料を残したまま、溶断部を局所的な穿孔と押圧の塑性加工を繰り返すことによって形成するので、溶断部の上下空間に位置するヒューズエレメントの形状及び厚さは任意にすることができる。従来では、ヒューズ材料を長手方向に沿って一定幅の薄肉部を切削により形成していたので、溶断部の上下空間に位置するヒューズエレメントの厚さは、溶断部と同じ厚さとなり、そこに貫通孔等を設けてハウジングの固定に利用するには、薄すぎて不向きになる場合もあった。

しかし、本願発明の上記特徴によれば、溶断部の上下空間に位置するヒューズエレメントの形状及び厚さを任意にすることができるので、当該部分を厚くして、貫通孔を設ける又は他の方法で、絶縁ハウジングの固定に利用することができる。よって、従来のように貫通孔を板状導電端子に設ける必要がないので、板状導電端子の幅を狭くすることができ、ブレード形ヒューズを小型化することができる。

また、局所的な穿孔と押圧の塑性加工を繰り返しているので、押圧による歪み等を抑えつつ、溶断部を所望の厚さ及び形状に形成することができる。つまり、先に押圧をすると、押圧によって押し出された材料の逃げる場所がなく、押圧された箇所の周辺が隆起して歪みが生じてしまう。しかし、上記記載のように先に穿孔をすることにより、次工程の押圧によって押し出された材料の逃げる場所を設けることができるので、歪みを抑えることが可能となる。

さらに、本願発明のヒューズエレメントの製造方法は、前記ヒューズ材料の長手方向と前記板状導電端子の長手方向が一致するように、間欠的に移送しつつ所定長さに打ち抜いて製造されることを特徴としている。

さらに、本願発明のブレード形ヒューズは、本願発明のヒューズエレメントの製造方法により製造したヒューズエレメントの前記板状導電端子の一部と、前記溶断部を覆うように絶縁ハウジングが取り付けられるブレード形ヒューズであって、
前記板状導電端子の長手方向における前記溶断部の上下空間に、前記ヒューズ材料の残余部分に、前記板状導電端子の内側から延設される延設部を有し、前記溶断部は、前記板状導電端子に比べ薄肉に形成されていることを特徴としている。

上記特徴によれば、絶縁ハウジングを固定するために用いられる貫通孔等を板状導電端子に設けるのではなく、今まで使用されていなかった溶断部の上下空間のヒューズ材料の残余部分に延設部を設け、絶縁ハウジングを固定するために、該延設部を利用する。
これにより、板状導電端子に貫通孔を設けるための幅を確保する必要がなく、板状導電端子の幅を小さくできる。

また、本願発明のブレード形ヒューズは、延設部の厚さが、板状導電端子の厚さ以下で、溶断部の厚さ以上であることを特徴としている。

上記特徴により、使用形態に応じて、延設部の厚さを任意に形成することができる。つまり、延設部の厚さを絶縁ハウジングの固定に適するように、溶断部の厚さより少し厚く、尚且つ板状導電端子の厚さより少し薄くするなど変更が可能である。

例えば、前記延設部の厚さが溶断部の厚さと同じであれば、従来のように長尺状ヒューズ材料の中央部を、長手方向に沿って一定幅の薄肉部を切削により形成した場合に、溶断部を穿孔により形成するとともに、その溶断部の上下空間にも延設部を穿孔により形成する実施形態が考えられる。

また、前記延設部の厚さが板状導電端子の厚さと同じであれば、溶断部のみを薄く形成する実施形態が考えられる。さらに、延設部の厚さが、板状導電端子より薄くて、溶断部より厚くなるようであれば、その他の実施形態も考えられる。

さらに、本願発明のブレード形ヒューズは、前記延設部に前記絶縁ハウジングが係合固定されるための係合部を設けていることを特徴としている。

上記特徴によれば、延設部に係合固定されるための係合部を設けているので、ブレード形ヒューズを抜き差しする際にも、絶縁ハウジングとヒューズエレメントを、がたつきなく固定することができ、さらに抜け防止等の効果を奏している。

上記に記したように、本願発明によれば、従来に比べてブレード形ヒューズを小型化することができる。

本願発明のヒューズエレメントの製造方法の一例を示すもので、（ａ）はヒューズ材料を示し、（ｂ）と（ｃ）は、ヒューズ材料から溶断部を形成する過程を示している。 図１の溶断部を有するヒューズエレメント単体のみを示すもので、（ａ）はヒューズエレメントの平面図、（ｂ）は、Ａ−Ａにおける断面図、（ｃ）は、Ｂ−Ｂにおける断面図である。 図２のヒューズエレメントに、絶縁ハウジングを取り付けたブレード形ヒューズを示すもので、（ａ）は、ブレード形ヒューズを示す斜視図、（ｂ）は、絶縁ハウジングの中央における断面図である。 本願発明の背景技術の一例としてのブレード形ヒューズを示すもので、（ａ）は、中央部に長手方向に沿って一定幅の薄肉部が設けられているヒューズ材料を示し、（ｂ）は、ヒューズ材料から溶断部等を形成し、個々のヒューズエレメントに切り離す前の状態、及び絶縁ハウジングが固定され、その絶縁ハウジングの中央における断面図を示している。

以下に、本願発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１は、本願発明のヒューズエレメントの製造方法の一例を示すもので、（ａ）はヒューズ材料を示し、（ｂ）と（ｃ）は、ヒューズ材料から溶断部を形成する過程を示している。

図１の（ａ）に示すように、ヒューズ材料１は薄肉部が設けられておらず、凹凸のない板状をしている。また、ヒューズ材料１の材料としては、亜鉛（Zn）合金などが用いられる。

図１の（ｂ）は、溶断部２を形成する過程を示しており、下端から上端に向けて形成工程が進んでいく。まず、工程aでは、ヒューズ材料１を穿孔し、溶断部２が形成される。次に、工程ｂでは、溶断部２は押圧されることにより、周辺のヒューズ材料１より薄くなる。また、押圧によって押し出された材料が、穿孔によって形成された溶断部２の上下空間に逃げて、溶断部２の表面積が広がっている。次に、工程ｃでは溶断部２を穿孔し、さらに、工程ｄでは溶断部２を押圧する。このように、穿孔と押圧を繰り返しながら、溶断部２を所望の厚さに薄くしていく。そして、工程ｅで穿孔を行い、薄くされた溶断部２を、最終的に求められる溶断部２の形状に形成する。

なお、図１の（ｂ）では、前記ヒューズ材料の長手方向と前記板状導電端子の長手方向が一致するように、ヒューズエレメントを製造しているが、図１の（ｃ）のように、前記ヒューズ材料の長手方向と前記板状導電端子の長手方向が直交するようにしてもよい。

図２は、図１の溶断部２を有するヒューズエレメント４単体のみを示すもので、（ａ）はヒューズエレメント４の平面図、（ｂ）は、Ａ−Ａにおける断面図、（ｃ）は、Ｂ−Ｂにおける断面図である。

図２の（ａ）に示すように、ヒューズエレメント４は、板状導電端子４ａと、前記板状導電端子４ａの長手方向における前記溶断部２の上下空間に、前記板状導電端子４ａの内側から延設される延設部４ｂが形成されている。また、延設部４ｂに絶縁ハウジング５が係合固定されるための係合部４ｃが設けられている。このような構成とすることで、前記板状導電端子４ａの幅は、ブレード形ヒューズ１０をヒューズボックス側に設けられた板状導電端子４ａに対応するヒューズ用メス端子（不図示）に差し込めるだけの幅であればよく、ブレード形ヒューズ１０の小型化が可能となる。

図２の（ｂ）に示すように、溶断部２の上下空間に位置する延設部４ｂ及び板状導電端子４ａの厚さは等しく、溶断部２は、延設部４ｂと板状導電端子４ａに比べて薄い。図２の（ｃ）においても、同様である。
このように、ヒューズエレメント４の表面は、延設部４ｂ及び板状導電端子４ａと溶断部２によって凹凸形状となる。

また、延設部４ｂ及び板状導電端子４ａの厚さが等しくなるのは、ヒューズ材料１に薄肉部を設けず、溶断部２のみ薄く形成しているからである。これにより、延設部４ｂが厚く形成されるので、絶縁ハウジングの固定に利用することができる。

図３は、図２のヒューズエレメント４に、絶縁ハウジング５を取り付けたブレード形ヒューズ１０を示すもので、（ａ）は、ブレード形ヒューズ１０を示す斜視図、（ｂ）は、絶縁ハウジング５の中央における断面図である。

図３の（ａ）に示すように、中央で分離可能な絶縁ハウジング５は、板状導電端子４ａの一部と溶断部２を覆うように取り付けられ、溶断部２は外部から密閉された状態となる。また、板状導電端子４ａの両端は絶縁ハウジング５に覆われていないが、これはヒューズボックス側に設けられたヒューズ用メス端子（不図示）に差し込むためである。

図３の（ｂ）に示すように、絶縁ハウジング５の中央の上端及び下端に突起５ａと５ｂが設けられている。これは、ヒューズエレメント４に絶縁ハウジング５を取り付ける際に、突起５ａと５ｂがヒューズエレメント４の上端及び下端の延設部４ｂの間に差し込まれるようになっており、取り付けにおける位置決めが容易で確実となる。
また、絶縁ハウジング５が係合固定されるために、ヒューズエレメント４の延設部４ｂに係合部４ｃ、絶縁ハウジング５に突起５ｃが設けられている。これにより、ブレード形ヒューズ１０を抜き差しする際にも、絶縁ハウジング５とヒューズエレメント４を強固に固定できる。

なお、上記実施形態においては、延設部と板状導電端子の厚さが同じであったが、使用形態に合わせて、延設部の厚さを板状導電端子の厚さ以下で溶断部の厚さ以上の範囲で、任意に設定できる。
また、上記実施形態においては、薄肉部を設けていないヒューズ材料を用いているが、延設部の厚さを溶断部の厚さと同じであってもよい場合は、薄肉部を設けたヒューズ材料でブレード形ヒューズを製造することもできる。

さらに、上記実施形態において、前記絶縁ハウジングが係合固定されるための係合部を設けているが、この係合部の形状は、前記絶縁ハウジングが係合固定できる形状であればよく、その他の形状であってもよい。

なお、本願発明のヒューズエレメントの製造方法及びブレード形ヒューズは、上記の実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせもその権利範囲に含むものである。

本願発明のヒューズエレメントの製造方法及びブレード形ヒューズは、ブレード形ヒューズ自体を小型化することが要請される産業分野に、例えば、自動車用の電気回路や、電化製品等に用いることができる。

１ ヒューズ材料
２ 溶断部
４ ヒューズエレメント
４ａ 板状導電端子
４ｂ 延設部
４ｃ 係合部
５ 絶縁ハウジング
５ａ 突起（上端）
５ｂ 突起（下端）
５ｃ 突起
１０ ブレード形ヒューズ
１１ ヒューズ材料（従来）
１１ａ 薄肉部（従来）
１２ 溶断部（従来）
１３ 貫通孔（従来）
１４ ヒューズエレメント（従来）
１４ａ 板状導電端子（従来）
１５ 絶縁ハウジング（従来）
２０ ブレード形ヒューズ（従来）

Claims (5)

1. 一枚の導電板からなる長尺状ヒューズ材料を間欠的に移送しつつ所定長さに打ち抜いて、一対の平行な板状導電端子と該板状導電端子間に掛けられる溶断部を備えたヒューズエレメントの製造方法であって、
   前記ヒューズエレメントに取付けられる絶縁ハウジングとの固定に用いるために、前記溶断部の上下空間に位置するヒューズ材料を残したまま、
   前記溶断部は、局所的な穿孔と押圧の塑性加工を繰り返して、形成されることを特徴とするヒューズエレメントの製造方法。
2. 請求項１に記載のヒューズエレメントの製造方法であって、
   前記ヒューズ材料の長手方向と前記板状導電端子の長手方向が一致するように、間欠的に移送しつつ所定長さに打ち抜いて製造されることを特徴とするヒューズエレメントの製造方法。
3. 請求項１または２のいずれかに記載のヒューズエレメントの製造方法により製造したヒューズエレメントの前記板状導電端子の一部と、前記溶断部を覆うように絶縁ハウジングが取り付けられるブレード形ヒューズであって、
   前記板状導電端子の長手方向における前記溶断部の上下空間に、前記ヒューズ材料の残余部分に、前記板状導電端子の内側から延設される延設部を有し、
   前記溶断部は、前記板状導電端子に比べ薄肉に形成されていることを特徴とするブレード形ヒューズ。
4. 前記延設部の厚さは、前記板状導電端子の厚さ以下で、前記溶断部の厚さ以上であることを特徴とする請求項３に記載のブレード形ヒューズ。
5. 前記延設部に前記絶縁ハウジングと前記ヒューズエレメントが係合固定されるための係合部を設けていることを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載のブレード形ヒューズ。

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