JP6190187B2 - ヒューズユニット - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載されたヒューズユニットは、可溶体部を含む導電性のヒューズエレメントと、ヒューズエレメントをインサート成形した絶縁性の樹脂ボディとで構成されている。
また、特許文献2に記載されたバッテリ直付けヒューズユニットは、バッテリ接続板部とタブ端子板部とをヒューズハウジングのインサート成形により一体化した後、可溶体保持溝に溶融状態の可溶体用母材を流し込んで、バッテリ接続板部とタブ端子板部との間を導通接続する可溶体部を形成することで、可溶体部の定格変更を容易にすることができる。
このため、必要とされるFL(ヒュージブルリンク)定格毎に可溶体形状を設計し、必要とされる溶断特性を求めていた。例えば、100A、80A、60AのFLが必要となった場合は、図8(b)に示す可溶体部509の可溶体部位(α、β、γ)毎に異なる3形状の可溶体を設計する必要がある。即ち、それぞれの定格に応じた可溶体部位(α、β、γ)毎に、形状の異なるそれぞれの可溶体を形成する必要がある。
(1) バッテリ端子に導通接続されるバッテリ接続板部と、外部回路の電線が導通接続される端子接続板部との間が、定格以上の電流が流れた時に通電発熱で溶断する単一の可溶体部により導通接続されるヒューズエレメントと、
前記ヒューズエレメントをインサート成形した絶縁性の樹脂ボディと、を備えたヒューズユニットであって、
前記ヒューズエレメントは、
前記バッテリ接続板部と前記可溶体部との間に、第1の複数の連結部で前記バッテリ接続板部と前記可溶体部とを導通接続するバッテリ側導通部を有し、
前記端子接続板部と前記可溶体部との間に、第2の複数の連結部で前記端子接続板部と前記可溶体部とを導通接続する端子側導通部を有し、
前記ヒューズエレメントを前記第1の複数の連結部及び前記第2の複数の連結部を含む所定形状に打ち抜き形成後、前記可溶体部の定格を設定するために前記第1の複数の連結部及び前記第2の複数の連結部を選択的に切断する切断加工が施されることを特徴とするヒューズユニット。
そこで、ヒューズエレメントをバスバー金型内でプレス加工した後、要求定格または要求特性に合わせて連結部を適宜切断するので、バスバー金型を共用して金型費を低減できる。
前記ヒューズエレメントをインサート成形した絶縁性の樹脂ボディと、を備えたヒューズユニットであって、
前記バッテリ接続板部は、帯状に延びる延在部を有し、
前記各可溶体部が、同一の可溶体形状を有すると共に、前記延在部の幅方向の一側端部における延在方向の異なる位置にてそれぞれ導通接続され、
前記ヒューズエレメントを帯状の前記延在部を含む所定形状に打ち抜き形成後、前記各可溶体部の定格を設定するために、前記延在部の幅方向の前記一側端部における隣接する前記可溶体部間の位置にて、前記延在部の幅方向の他側に向けて窪む切欠きを形成する切欠き加工が施されることを特徴とするヒューズユニット。
そこで、ヒューズエレメントをバスバー金型内でプレス加工した後、複数の端子接続板部との間における要求定格または要求特性に合わせてバッテリ接続板部に切欠き加工を施すので、バスバー金型を共用して金型費を低減できる。
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係るヒューズユニット11は、自動車のバッテリと電源供給用の電線とを接続するものであり、可溶体部13を含む導電金属製の板状のヒューズエレメント15と、ヒューズエレメント15をインサート成形した絶縁性の樹脂ボディ17とで構成されている。
本第1実施形態に係るヒューズユニット11では、可溶体部13の電気抵抗値は、範囲aにより設定される。そこで、ヒューズエレメント15は、要求定格に応じ、プレス加工成形後に、図3(b)に示す連結部33が切断設備にて適宜カットされることで、要求定格に対する可溶体部13の電気抵抗値が調整される。
また、図5に示すように、バッテリ側導通部35における連結部33のhと、端子側導通部37における連結部33のgとをカットすることで、スローブロー(発熱をバッテリ側導通部35と端子側導通部37とで同等にする)特性が得られる。
そして、ヒューズエレメント15をバスバー金型内でプレス加工した後、要求定格または要求特性に合わせて連結部33を適宜切断するので、バスバー金型を共用して金型費を低減できる。
本第2実施形態に係るヒューズユニットは、バッテリ端子に導通接続されるバッテリ接続板部41と、外部回路の電線が導通接続される複数(本実施形態では3つ)の端子接続板部43との間が、定格以上の電流が流れた時に通電発熱で溶断する可溶体部45によりそれぞれ導通接続されるヒューズエレメント39と、ヒューズエレメント39をインサート成形した絶縁性の樹脂ボディ(不図示)と、を備える。
本第2実施形態のヒューズエレメント39では、図7に示すように、バッテリ接続板部41に切欠Y,Zを設け、放熱部として機能していた領域を発熱部47として機能させることができる。これにより、各可溶体部45が同一の可溶体形状にプレス加工されたヒューズエレメント39を用いながら熱分布を制御することで、それぞれの可溶体部45の可溶体部位(α、β、γ)を異なる定格として機能させることが可能となる。例えば、FLをシリーズ追加した場合、可溶体部45の形状を流用でき、切欠Y及び切欠Zの設定にて対応が可となる。即ち、バッテリ接続板部41と各端子接続板部43との間(P−Q1間、P−Q2間、P−Q3間)の熱量を切欠Y及び切欠Zにて調整できることから、可溶体部45の変更は不要となる。
可溶体部位(α) 100A: W0>W
可溶体部位(β) 80A: W0、L0、X0 L0>L
可溶体部位(γ) 60A: W、L、X X0<X
H=H1−H2
=I2Rt−(F+G) である。
F=(D−E)AC
G=((D+273.15)4−(E+273.15)4)×A×B×σ)
であるから、
H=F+G となる。
H1:回路発熱量(W)
H2:放熱量(W)
I:電流(A)
R:抵抗(Ω)
t:時間(s)
F:対流熱損失(W)
G:放熱熱損失(W)
A:被参照物の物表面積(mm2)
B:被参照物の放射率
C:外気への対流熱伝達率(W/m2K)
D:被参照表面の温度(℃)
E:雰囲気温度(℃)
σ:補正係数
である。
また、可溶体部45の同一可溶体形状で同一定格としたい場合、熱分布が場所によって異なるため、可溶体部位(α、β、γ)毎に溶断特性が異なることがある。このような場合であっても、切欠Y及び切欠Zにより同じ溶断時間に調整できる。
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。
13…可溶体部
15…ヒューズエレメント
17…樹脂ボディ
19…バッテリ接続板部
21…端子接続板部
33…連結部
35…バッテリ側導通部
37…端子側導通部
Claims (4)
- バッテリ端子に導通接続されるバッテリ接続板部と、外部回路の電線が導通接続される端子接続板部との間が、定格以上の電流が流れた時に通電発熱で溶断する単一の可溶体部により導通接続されるヒューズエレメントと、
前記ヒューズエレメントをインサート成形した絶縁性の樹脂ボディと、を備えたヒューズユニットであって、
前記ヒューズエレメントは、
前記バッテリ接続板部と前記可溶体部との間に、第1の複数の連結部で前記バッテリ接続板部と前記可溶体部とを導通接続するバッテリ側導通部を有し、
前記端子接続板部と前記可溶体部との間に、第2の複数の連結部で前記端子接続板部と前記可溶体部とを導通接続する端子側導通部を有し、
前記ヒューズエレメントを前記第1の複数の連結部及び前記第2の複数の連結部を含む所定形状に打ち抜き形成後、前記可溶体部の定格を設定するために前記第1の複数の連結部及び前記第2の複数の連結部を選択的に切断する切断加工が施されることを特徴とするヒューズユニット。 - 前記第1の複数の連結部、及び、前記第2の複数の連結部が、複数列の格子状に形成されることを特徴とする請求項1に記載のヒューズユニット。
- バッテリ端子に導通接続されるバッテリ接続板部と、外部回路の電線が導通接続される複数の端子接続板部との間が、定格以上の電流が流れた時に通電発熱で溶断する可溶体部によりそれぞれ導通接続されるヒューズエレメントと、
前記ヒューズエレメントをインサート成形した絶縁性の樹脂ボディと、を備えたヒューズユニットであって、
前記バッテリ接続板部は、帯状に延びる延在部を有し、
前記各可溶体部が、同一の可溶体形状を有すると共に、前記延在部の幅方向の一側端部における延在方向の異なる位置にてそれぞれ導通接続され、
前記ヒューズエレメントを帯状の前記延在部を含む所定形状に打ち抜き形成後、前記各可溶体部の定格を設定するために、前記延在部の幅方向の前記一側端部における隣接する前記可溶体部間の位置にて、前記延在部の幅方向の他側に向けて窪む切欠きを形成する切欠き加工が施されることを特徴とするヒューズユニット。 - 前記バッテリ接続板部の電気抵抗値が、前記端子接続板部の電気抵抗値より小さくなるように設定されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のヒューズユニット。
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