JP5903407B2

JP5903407B2 - 多極型ヒュージブルリンク

Info

Publication number: JP5903407B2
Application number: JP2013149288A
Authority: JP
Inventors: 史幸川瀬; 昌宏木村
Original assignee: Pacific Engineering Corp
Current assignee: Pacific Engineering Corp
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2033-07-18
Also published as: JP2015022866A

Description

本願発明は、主に自動車用電気回路等に用いられる多極型ヒュージブルリンクに関する。

従来から、多極型ヒュージブルリンクは、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各種電装品を保護するために使用されてきた。図４（ａ）に示すように、従来から知られている多極型ヒュージブルリンク２００は、主に、入力端子部２１０と、当該入力端子部２１０から入力された電流が流れる平面視略長方形状のバスバー部２２０と、当該バスバー部２２０に可溶体部（２３０Ａから２３０Ｄ）を介して接続された複数の端子部（２４０Ａから２４０Ｄ）からなる。

そして、多極型ヒュージブルリンク２００の入力端子部２１０には、バッテリ電源等が接続され、端子部（２４０Ａから２４０Ｄ）には各種電装品が接続される。これにより、バッテリ電源等と各種電装品の間の電気回路中にヒューズが設けられる構成となる。そして、電気回路中に意図しない高電流が流れた場合には、可溶体部２３０が高電流による発熱により溶断して、各種電装品に過度な電流が流れないように保護している。

また、複数の端子部２４０を備える多極型ヒュージブルリンク２００は、各端子部２４０とバスバー部２２０との間に、様々な定格の可溶体部２３０が接続される。例えば、図４（ａ）に示す多極型ヒュージブルリンク２００では、入力端子部２１０側に、定格が５０Ａ（アンペア）の可溶体部２３０Ａが、その隣に３つ連続して定格が４０Ａの可溶体部２３０Ｂから可溶体部２３０Dが接続されている。なお、図面上では、各可溶体部の定格を、接続されている端子部２４０上に、便宜的に表示している。

ところで、これら可溶体部は、一般的に定格が小さくなると、可溶体部の抵抗値を大きくするために、可溶体部の全長を長くしている。例えば、図４（ｂ）に示すように、定格が４０Aの可溶体部２３０Eは、３本のアーム（ａｒｍ１、ａｒｍ２、ａｒｍ３）が２つのリンク（ｌｉｎｋ１、ｌｉｎｋ２）によって、接続された形状をしており、その全長は、図４（a）に示す定格が５０Aの可溶体部２３０Aより長いことがわかる。

ただ、このように可溶体部の全長が長くなると、それだけ可溶体部の高さが高くなってしまい、その結果、当該可溶体部を備える多極型ヒュージブルリンク全体の高さも高くなってしまう。そこで、可溶体部の高さを出来るだけ低くするために、図４（ｃ）に示すように、可溶体部の形状を略Z状に変更している。

具体的には、図４（ｃ）に示すように、可溶体部の全長を変えずに（つまり、各アームの長さは変えずに）、各アーム間の角度をβ（図４（ｂ）参照）より小さいα１へと変化させる。すると、角度βの場合の可溶体部２３０Eの高さHβ（図４（ｂ）参照）より、角度α１の場合の可溶体部２３０E´の高さHα１（図４（ｃ）参照）の方が、低くなるのがわかる。

そして、図４（a）に示す多極型ヒュージブルリンク２００の可溶体部２３０Ｂから可溶体部２３０Dは、図４（ｃ）に示す高さHα１の可溶体部２３０E´と同じ形状に変形してあるので、多極型ヒュージブルリンク２００の高さは、H０＝（ｃ０＋Hα１＋ｄ０）と、低くなるのである。なお、ｃ０はバスバー部２２０の高さ、ｄ０は端子部２４０の高さ（端子部２４０Aから端子部２４０Dの各高さは、全てｄ０となっている）である。

また、設計上の制約から、各アーム間の角度を小さくするにも限界があり、本明細書では、説明の都合上、可溶体部の各アーム間の角度はα１より小さくすることが出来ないこととする。さらに、各アーム間の角度がα１の場合の可溶体部の高さHα１も、これ以上低くすることが出来ないこととする。

しかしながら、このように、各アーム間の角度を小さくして可溶体部の高さが低くなるように、その形状を変形すると、それだけ可溶体部の横幅は、可溶体部２３０EのLβ（図４（ｂ）参照）から、可溶体部２３０E´のLα１（図４（ｃ）参照）へと広くなってしまう。その結果、当該可溶体部２３０E´を含む多極型ヒュージブルリンク全体の横幅は広くなる。逆に、多極型ヒュージブルリンク全体の横幅を狭くしようとして、可溶体部の横幅が狭くなるように、各アーム間の角度を大きく変形すれば、図４（ｂ）に示すように可溶体部２３０Eの高さが高くなり、結果的に多極型ヒュージブルリンク全体の高さが高くなってしまう。

このように、多極型ヒュージブルリンク全体の高さを低くしたままで、多極型ヒュージブルリンク全体の横幅を狭くすることができず、横幅の寸法規制が厳しいという問題があった。また、この多極型ヒュージブルリンクを取り付けるヒューズボックスの横幅を狭くできない等の問題もあった。

そこで、本願発明は、上記問題に鑑み、多極型ヒュージブルリンク全体の高さを高くする事無く、横幅を狭くすることのできる多極型ヒュージブルリンクを提供することを目的とする。

本願発明の多極型ヒュージブルリンクは、入力端子部と、当該入力端子部から入力された電流が流れるバスバー部と、当該バスバー部に、可溶体部を介して接続された複数の端子部とを備えた多極型ヒュージブルリンクであって、前記可溶体部が接続される前記バスバー部の下端部の形状を変更することにより、前記下端部と当該下端部の反対側の上端部との間の幅が、前記下端部に接続される前記可溶体部に応じて変更され、さらに、前記下端部に接続される可溶体部は、その横幅が狭くなるように形状が変更されていることを特徴としている。

上記特徴によれば、バスバー部の下端部と上端部の高さ方向の幅（以下、簡単に、「バスバー部の高さ」と呼ぶ）が、下端部の形状を変更することで、変更されている。つまり、下端部の形状を変更してバスバー部の高さを低くすれば、その低くなった分だけ、下端部側にスペースが確保され、そこに接続される可溶体部の形状を変更できる余裕が生まれる。そして、可溶体部の横幅が狭くなるように形状を変更することにより、当該可溶体部を含む多極型ヒュージブルリンク全体の横幅が狭くなるのである。

さらに、バスバー部の高さが低くなった分だけ、可溶体部を配置できる高さ方向のスペースも確保することができるので、多極型ヒュージブルリンク全体の高さが、従来の多極型ヒュージブルリンク全体の高さよりも高くなることを防ぐことができる。

このように、本願発明の多極型ヒュージブルリンクによれば、その全体の高さを高くする事無く、全体の横幅を狭くすることが出来るので、当該多極型ヒュージブルリンクを取り付けるヒューズボックス自体を小さくできる。また、多極型ヒュージブルリンクは、導電性の金属枚を打ち抜いて形成されているので、多極型ヒュージブルリンクの高さ高くすることなく、その横幅を狭くすれば、１枚の金属板から生産できる多極型ヒュージブルリンクの数も増え、歩留りが向上する。

さらに、本願発明の多極型ヒュージブルリンクは、前記バスバー部の前記下端部と前記上端部との間の幅が、前記入力端子部側よりも、当該入力端子部とは反対側の末端部側の方が狭くなるように、前記下端部の形状を変更したことを特徴としている。

多極型ヒュージブルリンクでは、入力端子部から入力された電流が、バスバー部を流れてゆき、下流の端子部へと分岐していく。したがって、入力端子部から離れるほど、各端子部へ電流が分岐していくので、バスバー部を流れる電流は少なくなっていく。そのため、流れる電流の減少に応じて、バスバー部の高さ方向の幅（以下、簡単に、「バスバー部の高さ」と呼ぶ）は、入力端子部側よりも、当該入力端子部とは反対側の末端部側の方を狭くできる。したがって、バスバー部の高さを流れる電流に応じて最適にすることができる。

さらに、バスバー部の高さは入力端子部側よりも末端部側の方を低くできることから、末端部側ほど、可溶体部の形状を変更するためのスペースが、より多く確保される。したがって、末端部側に接続される可溶体部ほど、その横幅が狭くなるように形状を変更することができ、その結果、多極型ヒュージブルリンク全体の横幅が狭くなる。

上記したように、本願発明の多極型ヒュージブルリンクによれば、従来の多極型ヒュージブルリンクに比べて、その高さを高くする事無く、横幅を狭くすることができる。

本願発明に係る多極型ヒュージブルリンクの平面図である。本願発明に係る多極型ヒュージブルリンクの可溶体部周辺の拡大平面図である。（ａ）は、本願発明の多極型ヒュージブルリンクの平面図、（ｂ）は、本願発明の多極型ヒュージブルリンクに絶縁ハウジングを取り付けた平面図である。（ａ）は、従来の多極型ヒュージブルリンクの平面図、（ｂ）及び（ｃ）は、多極型ヒュージブルリンクの可溶体部の形状を変更した平面図である。

以下に、本願発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、図１から図４においては、従来の多極型ヒュージブルリンクと比較検討を行いやすくするために、端子部の高さｄ０、バスバー部の入力端子部側の高さｃ０、及び同じ定格の可溶体部の全長（アームの長さ）は変更しないものとし、各端子部の下端は、全て横一列に揃えるものとする。なお、以下で説明する実施形態におけるバスバー部の形状や、可溶体部の定格や形状等は、一例を示すものであって、これらに限定されるものではない。

図１は、本願発明の多極型ヒュージブルリンク１００を示すもので、この多極型ヒュージブルリンク１００は、入力端子部１１０とバスバー部１２０と、バスバー部１２０の下端部１２２に接続された可溶体部１３０と、可溶体部１３０を介して端子部１４０が接続されている。

また、可溶体部１３０の配置順序は、従来の多極型ヒュージブルリンク２００（図４（a）参照）と同様に、入力端子部１１０側に定格が５０Ａ（アンペア）の可溶体部１３０Ａが、その隣に３つ連続して定格が４０Ａの可溶体部１３０Ｂから可溶体部１３０Dが接続されている。なお、この可溶体部１３０Ｂから可溶体部１３０Dは、従来の多極型ヒュージブルリンク２００の可溶体部２３０Ｂから可溶体部２３０Dに対して、アーム間の角度を変更しているが、その全長（アームの長さ）は同じである。

図１に示すように、本願発明の多極型ヒュージブルリンク１００では、バスバー部１２０の高さが、従来のバスバー部２２０（図４（ａ）参照）のように一定ではなく、末端部１２３に向かうにつれて低くなっている。以下では、バスバー部１２０の高さをこのように変更した理由について簡単に説明する。

多極型ヒュージブルリンク１００に流れる電流は、まず、入力端子部１１０から入力され、末端部１２３へ向けてバスバー部１２０内を流れていく。その過程で、電流は、各可溶体部１３０を介して各端子部１４０へと分岐していく。詳しく説明すると、例えば、まず、入力端子部１１０に１７０Ａの電流が入力される。そして、入力端子部１１０から末端部１２３へ進むにつれて、可溶体部１３０Ａへは、５０Ａの電流が分岐する。すると、Ａ地点から末端部１２３側へ流れる電流は、分岐した５０Ａ分だけ減るので、１２０Ａとなる。

したがって、Ａ地点より末端部１２３側のバスバー部１２０の高さは、そこに流れる１２０Ａの電流に応じて、高さｃ０より低い高さｂ１とすることができる。すなわち、上端部１２１と下端部１２２の間の高さが低くなるように、下端部１２２の形状を傾斜するように変更できる。

同様に、Ａ地点より末端部１２３側のＢ地点では、末端部１２３側へ流れる電流は、可溶体部１３０Ｂに分岐した４０Ａ分だけ減るので、８０Ａとなる。したがって、Ｂ地点より末端部１２３側のバスバー部１２０の高さは、そこに流れる８０Ａの電流に応じて、高さｂ１より低い高さｂ２することができる。

このように、入力端子部１１０から離れるにつれて、流れる電流は、各可溶体部へ分岐して少なくなることから、入力端子部１１０から最も離れた末端部１２３では、バスバー部１２０の高さｂ３は最小となる。以上のように、バスバー部１２０の高さを、流れる電流に応じて次第に低くして最適にすることができる。

そして、図１に示すように、バスバー部１２０の高さがｂ１、ｂ２、ｂ３と次第に低くなった分だけ、バスバー部１２０の下端部１２２には、各可溶体部（１３０Bから１３０D）を配置できるスペースSが確保される。したがって、後述するように、可溶体部を縦に伸ばしたように変形しても、多極型ヒュージブルリンク１００全体の高さが、従来と比較して、高くなることがないのである。

具体的には、図１に示すように、可溶体部１３０Bは、各アーム間の角度をこれ以上小さく出来ないα１に設定され、高さが最小のHα１となっている。そして、多極型ヒュージブルリンク１００の高さH１＝（ｂ１＋Hα１＋ｄ０）は、高さｂ１＜ｃ０の関係より、従来の多極型ヒュージブルリンク２００の高さH０＝（ｃ０＋Hα１＋ｄ０）より低くなる。

なお、本実施形態では、バスバー部の下端部を直線状に傾斜させることで、バスバー部の高さを低くしているが、これに限定されることはなく、段階的に高さを低くするなど、任意に変更することができる。

さらに、以下では、本願の多極型ヒュージブルリンク１００が、その横幅を狭くすることができることについて説明する。

まず、図４（a）を参照して、従来の多極型ヒュージブルリンク２００全体の横幅について説明する。この多極型ヒュージブルリンク２００では、入力端子部２１０の端部から可溶体部２３０Ｂまでの距離をＹ、可溶体部２３０Ｂと隣接する可溶体部２３０Cとの距離をZ、同様に可溶体部２３０Cと隣接する可溶体部２３０Dとの距離もZ、及び可溶体部２３０Ｄから末端部２２３までの距離をＶとしている。なお、図１から図３に示す本願の多極型ヒュージブルリンク１００の対応する各距離も同じとする。

そして、可溶体部２３０Bから２３０Dは全て同じ形状をしており、各可溶体部の横幅はLα１なので、従来の多極型ヒュージブルリンク２００の横幅Ｗ０は、Ｗ０＝（Ｙ＋Lα１＋Ｚ＋Lα１＋Ｚ＋Lα１＋Ｖ）となる。

では、次に、本願の多極型ヒュージブルリンク１００の横幅Ｗ１について説明する。

まず、図２には、図１に示す多極型ヒュージブルリンク１００の可溶体部１３０Bから可溶体部１３０Dが拡大して示してある。可溶体部１３０Bは、その高さがHα１、横幅がLα１となっている。そして、下端部１２２が末端部１２３に向けて傾斜し、バスバー部１２０の高さが次第に低くなっているので、隣接する可溶体部１３０Ｃを配置できる高さ方向のスペースが、可溶体部１３０ＢのHα１より広いHα２だけ確保されている。そのため、可溶体部１３０Ｃを縦に引き伸ばしたように（アーム間の角度がα１より大きいα２になるように）変形することができ、可溶体部１３０Ｃの横幅Lα２は、可溶体部１３０Ｂの横幅Lα１より狭くなる。

さらに、可溶体部１３０Ｃの隣に配置されている可溶体部１３０Ｄにおいては、更にバスバー部１２０の高さが低くなったことで、可溶体部１３０Ｄを配置できる高さ方向のスペースが、可溶体部１３０ＣのHα２より広いHα３だけ確保されている。そのため、可溶体部１３０Ｄを縦に引き伸ばしたように（アーム間の角度がα２より大きいα３になるように）変形することができ、可溶体部１３０Ｄの横幅Lα３は、可溶体部１３０Ｃの横幅Lα２より狭くなる。

したがって、図１に示すように、各可溶体部の横幅Lα１＞Lα２＞Lα３の関係より、多極型ヒュージブルリンク１００の横幅Ｗ１＝（Ｙ＋Lα１＋Ｚ＋Lα２＋Ｚ＋Lα３＋Ｖ）は、従来の多極型ヒュージブルリンク２００（図４（a）参照）の横幅Ｗ０＝（Ｙ＋Lα１＋Ｚ＋Lα１＋Ｚ＋Lα１＋Ｖ）より、狭くなるのである。

このように、下端部１２２の形状を変更してバスバー部１２０の高さを低くすれば、可溶体部を配置できる高さ方向のスペースSを確保しつつ、可溶体部の横幅を狭くするようにその形状を変更することができる。その結果、従来の多極型ヒュージブルリンク２００と比較して、本願の多極型ヒュージブルリンク１００の高さH１を低くするだけでなく（つまり、従来と比較して、多極型ヒュージブルリンク全体の高さを高くする事無く）、その横幅Ｗ１も狭くすることができる。

また、図１及び図２に示すように、下端部１２２が末端部１２３側に向けて傾斜しているので、末端部１２３側ほど、可溶体部１３０を配置できる高さ方向のスペースがより多く確保されている。そのため、末端部１２３側に配置される可溶体部１３０ほど、その横幅を狭くするように形状を変更することができる。

また、本実施例では、バスバー部１２０に可溶体部１３０Aから可溶体部１３０Dを４つ接続していたが、これに限られず、さらに増やすことも当然可能である。可溶体部を増やした場合においても、末端部側ほど高さ方向のスペースがより多く確保されるので、末端部側に配置される可溶体部ほど、その横幅を狭くするように形状を変更することができる。そのため、本願の多極型ヒュージブルリンク全体の横幅が狭くなる効果は、同じ数の可溶体部が複数接続された従来の多極型ヒュージブルリンクと比較して、より顕著に表れる。

では、次に、本願発明の多極型ヒュージブルリンクに、絶縁ハウジングを取り付けた態様を図３に示す。

多極型ヒュージブルリンク１００は、金属板を図３（ａ）に示すような形状に打ち抜いて、バスバー部１２０、可溶体部１３０、端子部１４０を一体的に形成している。金属板の素材としては、銅等の導電性金属を用いることができる。なお、バスバー部１２０、可溶体部１３０、及び端子部１４０は、一枚の板を打ち抜いて一体形成しなくても、各部材を個別に用意して、それらを溶接して形成してもよい。

次に、図３（ｂ）に示すように、絶縁性の合成樹脂等からなる絶縁ハウジングＨを、多極型ヒュージブルリンク１００の上下から挟み込むように装着する。ただし、多極型ヒュージブルリンク１００の入力端子部１１０と端子部１４０は、ヒューズボックス等と接続するために、露出した状態となっている。また、可溶体部１３０は、絶縁ハウジングＨの透明窓Ｗに覆われているので、可溶体部１３０を外部から視認することができる。そして、絶縁ハウジングＨが装着された状態の多極型ヒュージブルリンク１００は、ヒューズボックス等に取り付けられて使用される。

なお、本願発明の多極型ヒュージブルリンクは、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。

本願発明の多極型ヒュージブルリンクの用途は、自動車用電気回路用に限られず、種々の用途の電気回路にヒューズとして使用でき、これらも本願発明の範囲に含まれることは勿論である。

１００多極型ヒュージブルリンク
１１０入力端子部
１２０バスバー部
１２１上端部
１２２下端部
１２３末端部
１３０可溶体部
１４０端子部

Claims

入力端子部と、当該入力端子部から入力された電流が流れるバスバー部と、当該バスバー部に、可溶体部を介して接続された複数の端子部とを備えた多極型ヒュージブルリンクであって、
前記バスバー部の下端部と当該下端部の反対側の上端部との間の高さ方向の幅が、
前記入力端子部側よりも、当該入力端子部とは反対側の末端部側の方が狭くなるように、前記バスバー部の下端部の形状が変更されて、当該バスバー部の下端部に前記可容体部を配置できる前記高さ方向のスペースが設けられており、
前記末端部側に位置する可容体部は、隣接する前記入力端子部側の可容体部よりも、前記スペース分だけ、前記高さ方向に引き延ばすように形状が変更されて、隣接する前記入力端子部側の可容体部よりも横幅が狭いことを特徴とする多極型ヒュージブルリンク。