JP5825918B2

JP5825918B2 - ヒューズ

Info

Publication number: JP5825918B2
Application number: JP2011173017A
Authority: JP
Inventors: 朝子高橋; 戸塚　光彦; 光彦戸塚
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2031-08-08
Also published as: JP2013037888A

Description

本発明は、過電流（定格値以上の電流）が通電されると溶断して通電を遮断するヒューズに関する。

この種の従来例のヒューズとしては、特許文献１に開示されたものがある。このヒューズ５０は、図８に示すように、導電材のバスバー５１と低融点金属６０とから構成されている。バスバー５１は、銅製である。バスバー５１には、他の箇所よりも小断面積の幅狭部５２が設けられている。バスバー５１には、加締片部５３と一対の堰き止め部５４が一体に設けられている。低融点金属（例えば錫）６０は、加締片部５３によって幅狭部５２上を跨るように配置されている。低融点金属６０は、バスバー５１に加締めによって固定され、且つ、バスバー５１に溶着されている。一対の堰き止め部５４は、低融点金属６０の両外側に間隔を置いて配置されている。一対の堰き止め部５４は、溶融した低融点金属６０が広い範囲に流れるのを堰き止めるためのものである。

上記構成において、バスバー５１に過電流が通電されると、幅狭部５２が他の箇所よりもジュール発熱量が多く、低融点金属６０が溶融し、溶融した低融点金属６０がバスバー（銅）５１の中に拡散して銅の融点を低下させる。これにより、幅狭部５２が溶断する。

特開２０１０−９２７２７号公報

しかしながら、前記従来のヒューズ５０では、バスバー５１の他に低融点金属６０を使用するため、そのための材料費、加工費、設備費がかかる。又、低融点金属６０をバスバー５１に溶着するため、低融点金属６０を溶着するための設備が必要である。以上より、コストが高いという問題があった。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、低コストなヒューズを提供することを目的とする。

本発明は、複数の導電材の素線が集束された電線より構成され、前記電線には他の箇所より小さな断面積のヒートスポット部と他の箇所よりも広い表面積の放熱部とが設けられ、複数の前記素線が集束された前記電線の箇所では、前記各素線間が溶着されたことを特徴とするヒューズである。

前記ヒートスポット部は、前記電線の中央に設けられ、前記放熱部は、前記電線の前記ヒートスポット部の両側にそれぞれ設けられたことが好ましい。

前記放熱部は、前記電線の前記素線間を広げて広い表面積とされていることが好ましい。

前記放熱部は、前記電線の外形形状を変形させて広い表面積とされていることが好ましい。

本発明によれば、所望の溶断特性を電線のみを使用して実現でき、従来例のように低融点金属を使用しない。従って、低融点金属の材料費、加工費、設備費が必要なく、低コストである。

本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は絶縁保護層で被う前のヒューズの斜視図、（ｂ）は絶縁保護層で被ったヒューズの斜視図である。本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は絶縁保護層で被う前のヒューズの平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその側面図である。本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は撚り電線の斜視図、（ｂ）は電線の中央箇所を圧延してヒートスポット部を作製した斜視図である。本発明の第１実施形態を示し、溶断特性線図である。本発明の第２実施形態を示し、絶縁保護層で被う前のヒューズの斜視図である。本発明の第２実施形態を示し、（ａ）は絶縁保護層で被う前のヒューズの平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその側面図である。本発明の一実施形態を示し、放熱フィン加工装置の要部概略図である。従来例のヒューズの斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図４は、本発明の第１実施形態を示す。図１及び図２に示すように、ヒューズ１Ａは、電線２と、この電線２の全外周を被覆する絶縁保護層１０（図１（ｂ）参照）と、電線２の両端に加締めによって固定された２つのＬＡ端子１１とを備えている。

電線２は、複数の導電材の素線２ａが集束された軟銅線より形成されている。電線２は、所定の長さに設定されている。電線２は、複数の素線２ａが撚り戻しによってストレートな状態である。電線２の中央箇所には、他の箇所より小さな断面積のヒートスポット部３が設けられている。ヒートスポット部３は、電線２の中央箇所を圧延することによって作製される。電線２のヒートスポット部３の両側には、他の箇所よりも広い表面積の放熱部４がそれぞれ設けられている。各放熱部４は、電線２の各素線２ａ間に隙間ができるよう円弧状に広げた形状に形成されている。これにより、放熱部４は、他の箇所より広い表面積とされている。

電線２は、放熱部４を除いて各素線２ａ間が溶着されている。この溶着によって電線２は形状固定されている。

絶縁保護層１０は、絶縁製の樹脂によって形成されている。絶縁保護層１０によって電線２は、絶縁されている。

次に、ヒューズ１Ａの製造方法を説明する。先ず、図３（ａ）に示すように、複数の導電材の素線２ａが撚られた電線２に対し、素線２ａの撚りを戻してストレートな状態とする（素線ストレート工程）。

次に、図３（ｂ）に示すように、ボンダ装置を用いて、電線２の中央箇所を圧延して他の箇所より小さな断面積のヒートスポット部３を作製する（ヒートスポット作製工程）。

次に、電線２のヒートスポット部３の両側箇所を、その各素線２ａ間に隙間ができるよう円弧状に広げ、広い表面積の放熱部４をそれぞれ作製する（放熱部作製工程）。

次に、ボンダ装置を用いて、電線２の全体を加熱する。これにより、放熱部４の各素線２ａ間を除いて各素線２ａ間を溶着し、電線２が形状固化される（図１（ａ）参照）。

最後に、電線２の両端部にＬＡ端子１１を加締めによって固定し、両端部を除いた電線２の全外周を絶縁保護層１０で被覆すれば、完了する（図１（ｂ）参照）。

このようにして製造されたヒューズ１Ａの溶断特性は、加工しない電線Ｗ１や、ヒートスポット部３を有さないが放熱部４を有し、表面積をアップさせた電線Ｗ２と比較すると、次のようになる。電線２としては、加工しない状態でレアショート領域（２００％通電）での溶断特性が規格内で溶断するものを使用する。この加工無し電線Ｗ１の溶断特性線は、図４のＷ１特性線となる。表面積をアップさせた電線Ｗ２は、放熱部４において空気と電線２が接する表面積が大きいため、電線２の温度が上昇した場合の放熱が大きい。これにより、加工無しの電線Ｗ１と較べて、過電流の全通電領域で溶断時間が遅くなる。表面積をアップさせた電線Ｗ２の溶断特性線は、図４のＷ２特性線となる。これにより、デッドショート領域（６００％通電）以外では、溶断時間が規格の範囲内になるが、デッドショート領域（６００％通電）では、溶断時間が規格よりも遅くなる。

本発明のヒューズ１Ａは、表面積をアップさせた電線Ｗ２と比較して、ヒートスポット部３での発熱量が多くなるため、特に発熱量が多くなるデッドショート領域（６００％通電）で溶断時間が早くなる。従って、本発明のヒューズ１Ａの溶断特性線は、図４の１Ａ特性線となる。これにより、デッドショート領域（６００％通電）でも溶断時間が規格の範囲内となる。本発明のヒューズ１Ａは、低融点金属無しで溶断特性５水準の保護ができるものとなっている。

以上説明したように、所望の溶断特性を電線２のみを使用して実現でき、従来例のように低融点金属を使用しない。従って、低融点金属の材料費、加工費、設備費が必要なく、低コストである。

ヒートスポット部３は、電線２の中央に設けられ、放熱部４は、電線２のヒートスポット部３の両側にそれぞれ設けられている。従って、ヒートスポット部３の両外側箇所は放熱によって温度上昇が抑制されるため、ヒートスポット部３で確実に溶断する。

電線２は、溶着によって形状固定されている。従って、電線２に振動や応力が加わっても電線２の形状が元の撚り電線の状態に戻らない。

（第２実施形態）
図５〜図７は、本発明の第２実施形態を示す。図５及び図６に示すように、この第２実施形態のヒューズ１Ｂは、前記実施形態のものと比較するに、放熱部４Ａの構成が相違する。つまり、放熱部４Ａは、電線２自体の形状加工によって形成されている。放熱部４Ａは、電線２の長手方向に沿って放熱フィン部４ａが２箇所で突設する外形形状に変形され、これによって広い表面積とされている。放熱部４Ａは、ボンダ装置を用いて作製する。ボンダ装置は、図７に示すように、凸形状の上電極２１と、凹形状の下電極２２とを有する。この上電極２１と下電極２２の間に電線２のヒートスポット部３の両側を挟み、加熱することによって放熱部４Ａを作ることができる。

この第２実施形態では、放熱部４Ａは、前記第１実施形態のように各素線２ａ間に隙間を作らないため、複数の素線をストレート状に撚り戻さなくても良い。

他の構成は、前記第１実施形態と同じであるため、図面の同一構成箇所には同一符号を付して説明を省略する。

この第２実施形態でも、前記第１実施形態と同様に、所望の溶断特性を電線２のみを使用して実現でき、従来例のように低融点金属を使用しない。従って、低融点金属の材料費、加工費、設備費が必要なく、低コストである。

１Ａ，１Ｂヒューズ
２電線
２ａ素線
３ヒートスポット部
４，４Ａ放熱部

Claims

複数の導電材の素線が集束された電線より構成され、前記電線には他の箇所より小さな断面積のヒートスポット部と他の箇所よりも広い表面積の放熱部とが設けられ、複数の前記素線が集束された前記電線の箇所では、前記各素線間が溶着されたことを特徴とするヒューズ。
請求項１記載のヒューズであって、
前記ヒートスポット部は、前記電線の中央箇所に設けられ、前記放熱部は、前記電線の前記ヒートスポット部の両側にそれぞれ設けられたことを特徴とするヒューズ。
請求項１又は請求項２記載のヒューズであって、
前記放熱部は、前記電線の前記素線間を広げて広い表面積とされていることを特徴とするヒューズ。
請求項１又は請求項２記載のヒューズであって、
前記放熱部は、前記電線の外形形状を変形させて広い表面積とされていることを特徴とするヒューズ。