JP6175273B2 - ヒューズエレメント - Google Patents

Description

本発明は、定格以上の電流が流れると溶断するように抵抗値が設定される可溶部と、前記可溶部を回路に直列に接続するために前記可溶部の両端に設けられる接続板部と、を備えるヒューズエレメントに関する。

図１１は下記特許文献１に開示されたヒュージブルリンク１００を示し、図１２は下記特許文献２に開示されたヒュージブルリンク２００を示している。
これらのヒュージブルリンク１００，２００は、車両等の電気回路に直列に接続されるヒューズエレメント１１０，２１０と、これらのヒューズエレメント１１０，２１０を収容するヒューズハウジング１２０，２２０と、を備えている。

ヒュージブルリンク１００のヒューズハウジング１２０は、下方からヒューズエレメント１１０が挿入される角筒状のハウジング本体１２１と、ハウジング本体１２１の底部に連結されてハウジング本体１２１内のヒューズエレメント１１０を押さえる底部部材１２２と、ハウジング本体１２１の上部開口を覆う上部カバー１２３と、を備えている。

ヒュージブルリンク２００のヒューズハウジング２２０は、上方からヒューズエレメント２１０が挿入される略角筒状のハウジング本体２２１と、このハウジング本体２２１の上部開口を覆う上部カバー２２３と、を備えている。

ヒュージブルリンク１００，２００におけるヒューズエレメント１１０，２１０は、可溶部１１１，２１１と、可溶部１１１，２１１の両端に設けられる接続板部１１２，２１２と、を備える。可溶部１１１，２１１は、定格以上の電流が流れると溶断するように抵抗値が設定される。

可溶部１１１，２１１は、幅の狭い帯状の可溶部基材板１１１ａ，２１１ａに、低融点金属粒１１１ｂ，２１１ｂを加締め付けた構成である。低融点金属粒１１１ｂ，２１１ｂは、可溶部基材板１１１ａ，２１１ａに一体形成された加締め片１１１ｃ，２１１ｃにより可溶部基材板１１１ａ，２１１ａに固定されている。各低融点金属粒１１１ｂ，２１１ｂは、定格以上の電流が流れた時の可溶部基材板１１１ａ，２１１ａの発熱によって溶融して、可溶部基材板１１１ａ，２１１ａを溶断させる。

接続板部１１２，２１２は、回路の接続端子部にねじ止めするタイプで、ねじ止め用の孔１１２ａ，２１２ａが形成されている。

いずれのヒューズエレメント１１０，２１０も、可溶部基材板１１１ａ，２１１ａは接続板部１１２，２１２と一体で、金属板材のプレス成形により図示の形状に成形される。

特許文献１及び特許文献２におけるヒューズエレメント１１０，２１０は、溶断する定格を変更するには、可溶部基材板１１１ａ，２１１ａの幅寸法や厚さ寸法を変更して、可溶部１１１，２１１の抵抗値を変える。

特開平１０−０２７５３７号公報 特開平０５−２７４９９５号公報

ところが、特許文献１及び特許文献２のヒューズエレメント１１０，２１０は、定格の変更には、可溶部基材板１１１ａ，２１１ａの幅寸法や厚さ寸法が変更されるため、可溶部基材板１１１ａ，２１１ａや接続板部１１２，２１２を所定の形状に成形するためのプレス成形型も製作し直さなければならない。即ち、プレス成形型の作り直しのためにコストがかかるという問題が生じた。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消することに係り、定格の変更に際して、プレス成形型の変更が必要なく、定格変更を安価に実現することのできるヒューズエレメントを提供することにある。

本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。
（１） 定格以上の電流が流れると溶断するように抵抗値が設定される可溶部と、前記可溶部を回路に直列に接続するために前記可溶部の両端に設けられる一対の接続板部と、を備えるヒューズエレメントであって、
前記可溶部は、一方の前記接続板部と一体に形成された帯板状の第１可溶部板材と、他方の前記接続板部と一体に形成されると共に先端部が前記第１可溶部板材の先端部に重ねられて、前記第１可溶部板材に重なる積層面の内の一部の領域が前記第１可溶部板材に接合される帯板状の第２可溶部板材と、を備え、
前記積層面の面積を変更することなく前記積層面の一部である接合部分の面積の変更によって溶断する定格を変更することを特徴とするヒューズエレメント。

（２） 一方の前記接続板部の一縁の略中心から該一縁と直交する方向に前記第１可溶部板材が延出した第１プレス部品と、他方の前記接続板部の一縁の略中心から該一縁と直交する方向に前記第２可溶部板材が延出した第２プレス部品と、を備え、
前記第１プレス部品と第２プレス部品とが、略同一の構造であることを特徴とする上記（１）に記載のヒューズエレメント。

上記（１）の構成によれば、定格の変更は、可溶部を構成する第１可溶部板材と第２可溶部板材との間の互いに重なり合う積層面の内の接合する面積を変更することによって行い、第１可溶部板材及び第２可溶部板材における幅や厚さ等の寸法は変更する必要がない。そのため、第１可溶部板材や第２可溶部板材、及びこれらの可溶部板材に繋がる接続板部を所定の形状に成形するプレス成形型を作り直す必要が生じない。
即ち、定格の変更に際して、プレス成形型の変更が必要なく、定格変更を安価に実現することができる。

上記（２）の構成によれば、一方の接続板部の一縁から第１可溶部板材が延出した第１プレス部品と、他方の接続板部の一縁から第２可溶部板材が延出した第２プレス部品と、が略同一の構造である。そのため、これらの二つの部品は、同一のプレス成形型、あるいは構造が略同一の二つのプレス成形型で製造することができ、ヒューズエレメントの製造に必要なプレス成形型の製造コストを低減させることができる。

本発明によるヒューズエレメントによれば、定格の変更に際して、プレス成形型の変更が必要なく、定格変更を安価に実現することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は本発明に係るヒューズエレメントの第１実施形態の斜視図である。 図２は図１に示したヒューズエレメントの平面図である。 図３は図２のＡ−Ａ断面図である。 図４は図３のＢ部の拡大図である。 図５は図４に示した接合部を形成する溶接機の説明図である。 図６は第１実施形態における可溶部の接合面積の大きさと抵抗値との相関図である。 図７は図４に示した接合部が形成する抵抗回路の説明図である。 図８は本発明に係るヒューズエレメントの第２実施形態の斜視図である。 図９は本発明に係るヒューズエレメントの第３実施形態の斜視図である。 図１０は本発明に係るヒューズエレメントの第４実施形態の斜視図である。 図１１はヒューズエレメントが組み込まれるヒュージブルリンクの従来例の分解斜視図である。 図１２はヒューズエレメントが組み込まれるヒュージブルリンクの別の従来例の分解斜視図である。

以下、本発明に係るヒューズエレメントの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１〜図７は本発明に係るヒューズエレメントの第１実施形態を示したもので、図１は本発明に係るヒューズエレメントの第１実施形態の斜視図、図２は図１に示したヒューズエレメントの平面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図３のＢ部の拡大図、図５は図４に示した接合部を形成する溶接機の説明図、図６は第１実施形態における可溶部の接合面積の大きさと抵抗値との相関図、図７は図４に示した接合部が形成する抵抗回路の説明図である。

この第１実施形態のヒューズエレメント１０は、可溶部１１と、該可溶部１１の両端に設けられる一対の接続板部１２，１３と、を備える。

可溶部１１は、定格以上の電流が流れると溶断するように抵抗値が設定される部位である。本実施形態の可溶部１１は、一方の接続板部１２と一体に形成された帯板状の第１可溶部板材１２ａと、他方の接続板部１３と一体に形成された帯板状の第２可溶部板材１３ａと、から構成されている。

また、第２可溶部板材１３ａは、その先端部１３ｂが、図３及び図４に示すように、第１可溶部板材１２ａの先端部１２ｂの下面に重ねられている。それぞれの先端部１２ｂ，１３ｂは、基端側よりも細幅に形成されている。更に、第２可溶部板材１３ａは、図４に示すように、第１可溶部板材１２ａに重なる先端部１３ｂの積層面Ｓａの内の少なくとも一部の領域Ｓｂが、溶接によって、第１可溶部板材１２ａに接合される。

積層された先端部１２ｂ，１３ｂ間の溶接には、例えば、図５に示すシーム溶接を利用することができる。この溶接は、積層された先端部１２ｂ，１３ｂを一対のローラ電極２１，２２で挾持し、溶接電源２３からそれぞれのローラ電極２１，２２に通電しつつ、それぞれのローラ電極２１，２２を回転駆動させることで、連続的に抵抗溶接を行う溶接法である。

本実施形態の場合、図４に示す積層面Ｓａの内の接合する面積を変更すると、図６に示すように、可溶部１１としての抵抗値が変化する。従って、本実施形態の可溶部１１は、電気的には、図７に示すように一つの可変抵抗Ｒｚを直列に接続した抵抗回路を形成している。本実施形態のヒューズエレメント１０では、積層面Ｓａの内の接合する面積を変更することで、溶断する定格を変更する。

接続板部１２，１３は、可溶部１１を例えば車載の回路に直列に接続するために可溶部１１の両端に設けられる板部である。本実施形態の場合、各接続板部１２，１３は、図１に示すように、回路側の端子板に面接触させられる単純な平板状である。

本実施形態のヒューズエレメント１０は、部品構成としては、第１プレス部品Ｐ１と、第２プレス部品Ｐ２と、の二つの部品から構成される。第１プレス部品Ｐ１と第２プレス部品Ｐ２は、いずれも、板厚ｔの銅合金の板材からプレス成形によって図示の形状に製造される。

第１プレス部品Ｐ１は、一方の接続板部１２の一縁（図１では、上縁）１２ｄの略中心から、その一縁１２ｄと直交する方向に第１可溶部板材１２ａが延出した部品である。接続板部１２の一縁１２ｄは、その下方の板部１２ｅに対して直角に折り曲げられている。そのため、第１プレス部品Ｐ１は、正面視では、図３に示すように、Ｌ字形を呈している。

第２プレス部品Ｐ２は、他方の接続板部１３の一縁（図１では、上縁）１３ｄの略中心から、その一縁１３ｄと直交する方向に第１可溶部板材１３ａが延出した部品である。接続板部１３の一縁１３ｄは、その下方の板部１３ｅに対して直角に折り曲げられている。そのため、第２プレス部品Ｐ２も、正面視では、図３に示すように、Ｌ字形を呈している。

本実施形態の場合、図３に示すように、第１プレス部品Ｐ１における接続板部１２の高さ寸法Ｈ１は、第２プレス部品Ｐ２における接続板部１３の高さ寸法Ｈ２よりも、板厚ｔの分だけ、大きい。第１プレス部品Ｐ１と第２プレス部品Ｐ２は、前述の接続板部１２，１３の高さ寸法以外は、各部の寸法が同一である。即ち、本実施形態の場合、第１プレス部品Ｐ１と第２プレス部品Ｐ２とは、略同一の構造である。

なお、以上に説明したヒューズエレメント１０は、可溶部１１が保護されるように樹脂製ハウジングに収容することで、カートリッジ式のヒュージブルリンクとして利用することも可能である。

以上に説明したヒューズエレメント１０では、定格の変更は、可溶部１１を構成する第１可溶部板材１２ａと第２可溶部板材１３ａとの間の互いに重なり合う積層面Ｓａの内の接合する面積を変更することによって行い、第１可溶部板材１２ａ及び第２可溶部板材１３ａにおける幅や厚さ等の寸法は変更する必要がない。そのため、第１可溶部板材１２ａ、第２可溶部板材１３ａ、及びこれらの可溶部板材１２ａ，１３ａに繋がる接続板部１２，１３を所定の形状に成形するプレス成形型を作り直す必要が生じない。

即ち、定格の変更に際して、プレス成形型の変更が必要なく、定格変更を安価に実現することができる。

また、以上に説明したヒューズエレメント１０では、一方の接続板部１２の一縁１２ｄから第１可溶部板材１２ａが延出した第１プレス部品Ｐ１と、他方の接続板部１３の一縁１３ｄから第２可溶部板材１３ａが延出した第２プレス部品Ｐ２と、が略同一の構造である。そのため、これらの二つの部品は、同一のプレス成形型、あるいは構造が略同一の二つのプレス成形型で製造することができ、ヒューズエレメントの製造に必要なプレス成形型の製造コストを低減させることができる。

［第２実施形態］
図８は、本発明に係るヒューズエレメントの第２実施形態の斜視図である。
この第２実施形態のヒューズエレメント１０Ａは、第１実施形態のヒューズエレメント１０の一部を改良したもので、第１実施形態と共通する部位には、同番号を付して説明を省略、又は簡略化する。

この第２実施形態のヒューズエレメント１０Ａは、可溶部１１の両端の接続板部１２，１３に、ねじ止め用の切り欠き孔１５を追加したものであり、それ以外の構成は第１実施形態と共通である。

この第２実施形態のヒューズエレメント１０Ａの場合は、各接続板部１２，１３が、ねじ止めにより回路側の端子部に接続される。

［第３実施形態］
図９は、本発明に係るヒューズエレメントの第３実施形態の斜視図である。
この第３実施形態のヒューズエレメント１０Ｂは、可溶部１１の両端に装備される接続板部１２，１３に、舌片状の雄タブ部１６が一体形成されている。

第３実施形態のヒューズエレメント１０Ｂの場合、接続板部１２，１３に雄タブ部１６が一体形成された点以外の構成は、第１実施形態と共通である。
この第３実施形態のヒューズエレメント１０Ｂの場合は、接続板部１２，１３を、雄タブ部１６の差し込みによるタブ接続によって簡単に回路に接続することができる。

［第４実施形態］
図１０は、本発明に係るヒューズエレメントの第４実施形態の斜視図である。
この第４実施形態のヒューズエレメント１０Ｃは、可溶部１１の両端に装備される接続板部１２，１３に、舌片状のタブ端子を嵌合接続可能な雌タブ部１７が一体形成されている。

第４実施形態のヒューズエレメント１０Ｃの場合、接続板部１２，１３に雌タブ部１７が一体形成された点以外の構成は、第１実施形態と共通である。

この第４実施形態のヒューズエレメント１０Ｃの場合も、第３実施形態の場合と同様に、接続板部１２，１３を、タブ接続により簡単に回路に接続することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、可溶部の両端の接続板部の形状は、前述した各実施形態以外の構造とすることも可能である。

また、前述した各実施形態では、第１可溶部板材１２ａの先端部１２ｂと、第２可溶部板材１３ａの先端部１３ｂとは、垂直方向に重ねられていた。しかし、第１可溶部板材１２ａの先端部１２ｂと、第２可溶部板材１３ａの先端部１３ｂとが、水平方向に重なるようにしても良い。この場合には、接続板部１２の一縁１２ｄから第１可溶部板材１２ａが延出する第１プレス部品Ｐ１と、接続板部１３の一縁１３ｄから第２可溶部板材１３ａが延出する第２プレス部品Ｐ２とを、完全な同一構造とすることができる。その結果、二つのプレス部品Ｐ１，Ｐ２を、１種類の成形金型で製造することが可能になり、金型の製造コストを低減させることができる。

また、本発明のヒューズエレメントは、車載のバッテリに直付けの、Ｌ字型のヒュージブルリンクに適用することも可能である。その場合には、可溶部の両端の接続板部の内の一方の接続板部は車載のバッテリのバッテリポストに直接ねじ止めされるねじ止め端子板となり、両端の接続板部間にはバッテリの角部に沿ってＬ字型に曲がる曲げ部が形成される。本発明のヒューズエレメントをバッテリに直付けのヒュージブルリンクに適用した場合には、バッテリ直付けヒュージブルリンクにおける定格の変更を容易にすることができる。

ここで、上述した本発明に係るヒューズエレメントの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［２］に簡潔に纏めて列記する。

［１］ 定格以上の電流が流れると溶断するように抵抗値が設定される可溶部（１１）と、前記可溶部（１１）を回路に直列に接続するために前記可溶部（１１）の両端に設けられる一対の接続板部（１２，１３）と、を備えるヒューズエレメント（１０）であって、
前記可溶部（１１）は、一方の前記接続板部（１２）と一体に形成された帯板状の第１可溶部板材（１２ａ）と、他方の前記接続板部（１３）と一体に形成されると共に先端部（１３ｂ）が前記第１可溶部板材（１２ａ）の先端部（１２ｂ）に重ねられて、前記第１可溶部板材（１２ａ）に重なる積層面（Ｓａ）の内の少なくとも一部の領域（Ｓｂ）が前記第１可溶部板材（１２ａ）に接合される帯板状の第２可溶部板材（１３ａ）と、を備え、
前記積層面（Ｓａ）の内の接合する面積の変更によって溶断する定格を変更することを特徴とするヒューズエレメント（１０）。

［２］ 一方の前記接続板部（１２）の一縁（１２ｄ）の略中心から該一縁（１２ｄ）と直交する方向に前記第１可溶部板材（１２ａ）が延出した第１プレス部品（Ｐ１）と、他方の前記接続板部（１３）の一縁（１３ｄ）の略中心から該一縁（１３ｄ）と直交する方向に前記第２可溶部板材（１３ａ）が延出した第２プレス部品（Ｐ２）と、を備え、
前記第１プレス部品（Ｐ１）と第２プレス部品（Ｐ２）とが、略同一の構造であることを特徴とする上記［１］に記載のヒューズエレメント（１０）。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ ヒューズエレメント
１１ 可溶部
１２ 接続板部
１２ａ 第１可溶部板材
１２ｂ 先端部
１２ｄ 一縁
１３ 接続板部
１３ａ 第２可溶部板材
１３ｂ 先端部
１３ｄ 一縁
Ｐ１ 第１プレス部品
Ｐ２ 第２プレス部品
Ｓａ 積層面
Ｓｂ 一部の領域

Claims (2)

1. 定格以上の電流が流れると溶断するように抵抗値が設定される可溶部と、前記可溶部を回路に直列に接続するために前記可溶部の両端に設けられる一対の接続板部と、を備えるヒューズエレメントであって、
   前記可溶部は、一方の前記接続板部と一体に形成された帯板状の第１可溶部板材と、他方の前記接続板部と一体に形成されると共に先端部が前記第１可溶部板材の先端部に重ねられて、前記第１可溶部板材に重なる積層面の内の一部の領域が前記第１可溶部板材に接合される帯板状の第２可溶部板材と、を備え、
   前記積層面の面積を変更することなく前記積層面の一部である接合部分の面積の変更によって溶断する定格を変更することを特徴とするヒューズエレメント。
2. 一方の前記接続板部の一縁の略中心から該一縁と直交する方向に前記第１可溶部板材が延出した第１プレス部品と、他方の前記接続板部の一縁の略中心から該一縁と直交する方向に前記第２可溶部板材が延出した第２プレス部品と、を備え、
   前記第１プレス部品と第２プレス部品とが、略同一の構造であることを特徴とする請求項１に記載のヒューズエレメント。

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