JPH0757613A - 改良された電流制限ヒューズ - Google Patents

改良された電流制限ヒューズ

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JPH0757613A
JPH0757613A JP6086880A JP8688094A JPH0757613A JP H0757613 A JPH0757613 A JP H0757613A JP 6086880 A JP6086880 A JP 6086880A JP 8688094 A JP8688094 A JP 8688094A JP H0757613 A JPH0757613 A JP H0757613A
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housing
fuse
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axis
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Robert M Pimpis
エム． ピンピス ロバート
Richard J Perreault
ジェイ． ペロー リチャード
Jr George F Walker
エフ． ウォーカー，ジュニア ジョージ
David E Suuronen
イー． スーロネン デイビッド
Jr Edward J Knapp
ジェイ． ナップ，ジュニア エドワード
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数を少なくして、ヒューズを形成する
ための組立工程が簡略化され、熱可塑性材料で形成され
たヒューズを提供すること。 【構成】 熱可塑性材料からなる２つのハウジング部品
１２および１４からなる絶縁性ハウジングと、ハウジン
グの端部２２のスロット２４を通って延びる端子１６
と、各端子１６に端部が接続された可融性素子１８とを
有するヒューズ。ハウジングは、管状部２０と、管状部
２０の両端に位置しかつスロット２４を有する端部２２
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電流制限ヒューズに関
する。
【０００２】
【従来の技術】電流制限ヒューズは、典型的には２つの
導通端子を接続する１つ以上の可融性素子を絶縁性のハ
ウジング中に有している。
【０００３】ある種のヒューズ構成は、メラミン ガラ
ス、ボール紙、またはガラスまたは紙とのマトリックス
状の熱硬化性ポリマー樹脂を用いた管状のケーシングか
らなるハウジングを用いる。管の端部は典型的には、管
の端部の周囲に取り付けられる端部キャップまたは、該
端部において管の内部に挿入される真鍮または銅からな
る端部ブロックを用いて閉じられる。端部ブロックが使
用されるときは、端部ブロックの外面に位置する端子ブ
レード（端部ブロックと一体に形成されるかもしくは溶
接またはろう付けされる）がしばしば用いられ、可融性
素子は、例えば溝状に溶接することによって端部ブロッ
クの内面に接続される。
【０００４】Ｂａｒｒｉｃｋｌｏｗの米国特許第９７
３、２５０号に、異なるタイプの電流制限ヒューズ構成
が記載されている。この電流制限ヒューズは、２つのボ
ルト止めされた部分からなる絶縁性のハウジングを有し
ている。
【０００５】円筒形の絶縁性ヒューズケーシングを有す
るヒューズは、開口している端部を閉じるための何らか
の部材を必要とする。従来、様々な部材および端子が開
口している端部を閉じるために用いられ、また、そのよ
うな端部部材および端子を円筒型ハウジングに固定する
ために様々な技術および追加的な構成要素を必要とし
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題を
解消するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、部品点数を少なくして、ヒューズを作製するた
めの組立工程を簡略化できるヒューズを提供することで
ある。本発明の他の目的は、部品が熱可塑性材料で形成
されたヒューズを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、１１０℃を越える連続使用温度を
有しかつ充填材を２０％から４０％含有する熱可塑性材
料からなる２以上の超音波溶接されたハウジング部品か
らなり、端子を挿入するための開口部を有する絶縁性ハ
ウジングと、該ハウジングの該開口部の各々を通って延
びる端子であって、該端子の各々は、該ハウジングの内
側に位置する内部部分と、該ハウジングの外側に位置す
る外部部分と、該内部部分および該外部部分の間にあり
かつ該開口部のうちの１つの中に位置する中間部分とを
有する端子と、該端子の各々の該内部部分に接続された
端部を有する可融性素子とを備えたヒューズが提供され
る。
【０００８】前記熱可塑性材料は１２０℃を越える連続
使用温度を有してもよい。
【０００９】前記熱可塑性材料は充填材を３０％から３
５％含有してもよい。
【００１０】前記熱可塑性材料は結晶性の高いナイロン
４．６を含有してもよい。
【００１１】前記熱可塑性材料はポリフタルアミドを含
有してもよい。
【００１２】前記熱可塑性材料はポリフェニレンスルフ
ィドを含有してもよい。
【００１３】前記熱可塑性材料は液晶ポリマーを含有し
てもよい。
【００１４】前記充填材はファイバーガラスを含有して
もよい。
【００１５】前記熱可塑性材料はポリフタルアミドを含
有し、前記部品は剪断接合により接合されていてもよ
い。
【００１６】前記ハウジング部品は、前記剪断接合部中
に、超音波溶接によって接合された干渉しろを有してい
てもよい。
【００１７】前記ハウジングは、２つの末端を有する管
状部と、該管状部の該２つの末端の各々に位置する端部
とを有し、前記開口部は該端部に設けられたスロットで
あってもよい。
【００１８】前記スロットの各々が前記ハウジング部品
の各々の一部分によって規定されてもよい。
【００１９】前記２つのハウジング部品の接合部は、前
記端部の各々を２つの部分に分割する継ぎ目を形成し、
前記スロットの各々は、前記管状ハウジングの長軸に対
して垂直な平面上に第１の軸および第２の軸を有し、該
第１の軸は該第２の軸よりも長く、該第１の軸と該第２
の軸は互いに垂直であり、該第１の軸は該継ぎ目に対し
垂直であってもよい。
【００２０】前記２つのハウジング部品の接合部は、前
記端部の各々を２つの部分に分割する継ぎ目を形成し、
前記スロットの各々は、前記管状ハウジングの長軸に対
して垂直な平面上に第１の軸および第２の軸を有し、該
第１の軸は該第２の軸よりも長く、該第１の軸と該第２
の軸は互いに垂直であり、該第１の軸は該継ぎ目に対し
同方向に並んでいてもよい。
【００２１】前記端子の各々の前記内部部分は前記スロ
ットよりも大きく、そのことによる干渉によって該端子
が前記ハウジング中に保持されてもよい。
【００２２】更に２つのピンを有し、該ピンの各々は前
記端子のうちの１つおよび前記ハウジングを通って延
び、該端子が該ハウジング中に該ピンによって保持され
てもよい。
【００２３】前記ハウジング部品の各々は、該ハウジン
グ部品が互いに接合されたときにもう一方のハウジング
部品の側端面に接する側端面を有し、該側端面のうち少
なくとも一方は、３角形状の断面を有する突起部有する
部分を有し、該側端面のうち少なくとも一方は、実質的
に平坦な部分を有し、該平坦な部分および該突起部は、
該ハウジング部品が互いに接合されたときに、一方のハ
ウジング部品の該突起部が他方のハウジング部品の該平
坦な部分に接するように配置されていてもよい。
【００２４】本発明の別の局面によれば、１１０℃を越
える連続使用温度を有しかつ充填材を２０％から４０％
含有する熱可塑性材料からなるハウジング部品を、超音
波溶接することによって絶縁性ハウジングを得る工程
と、該ハウジングの開口部を通って延びる端子であっ
て、該ハウジングの内側に位置する内部部分と、該ハウ
ジングの外側に位置する外部部分と、該内部部分および
該外部部分の間にありかつ該開口部のうちの１つの中に
位置する中間部分とを有する端子を形成する工程と、可
融性素子の端部を該端子の各々の該内部部分に接続する
工程とを含むヒューズの製造方法が提供される。
【００２５】前記開口部の各々は前記ハウジング部品の
各々の一部分によって規定され、前記端子は該開口部に
前記溶接の前に配置されてもよい。
【００２６】前記端子の各々の前記内部部分は前記開口
部よりも大きく、そのことによる干渉によって該端子が
前記ハウジング中に保持されてもよい。
【００２７】前記熱可塑性材料は１２０℃を越える連続
使用温度を有してもよい。
【００２８】前記熱可塑性材料は充填材を３０％から３
５％含有してもよい。
【００２９】前記熱可塑性材料はポリフェニレンスルフ
ィドを含有してもよい。
【００３０】前記熱可塑性材料は液晶ポリマーを含有し
てもよい。
【００３１】前記熱可塑性材料は結晶性の高いナイロン
４．６を含有してもよい。
【００３２】前記熱可塑性材料はポリフタルアミドを含
有してもよい。
【００３３】本発明の他のヒューズは、互いに接合され
かつその中に可融性素子を設置するための空隙を規定す
る２以上のハウジング部品からなる絶縁性ハウジングで
あって、該ハウジングは端子を受けるための開口部を有
しており、該ハウジング部品は熱可塑性材料から成形さ
れ、該ハウジングは端部壁および各端部壁に設けられた
開口部を有し、該ハウジングは該端部壁の各々と一体に
かつ距離をおいて設けられた内部壁を有し、該空隙は該
内部壁の間に存在し、該内部壁は該開口部と並んで形成
される通路を規定する面を有する絶縁性ハウジングと、
該ハウジングの該開口部の各々および該内部壁の通路を
通って延びる端子であって、該端子の各々は、該空隙中
に内部部分、該ハウジングの外側に位置する外部部分、
および該内部部分と該外部部分との間にあり、該開口部
のうちの１つ中に位置しかつ支持され、該通路のうちの
１つ中に位置し該１つの通路を規定する該面によって支
持される中間部分を有する端子と、該端子の両方の該内
部部分に接続された端部を有する可融性素子とを有す
る。
【００３４】前記ハウジング部品は超音波溶接によって
接合されてもよい。
【００３５】同一平面上に存在しかつ前記端部壁の各々
に対応する２つの前記内部壁を有し、該内部壁の一方は
前記ハウジング部品の一方にあり、該内部壁の他方は該
ハウジング部品の他方にあり、該２つの内部壁間に空隙
が存在し、該内部壁の各々は該端子の一部を受けるため
の凹部を有していてもよい。
【００３６】前記内部壁の各々とその対応する端部壁と
を接続する横方向リブを備えていてもよい。
【００３７】前記内部壁の各々と前記端子の両側に位置
する前記端部壁との間にリブを備えていてもよい。
【００３８】前記内部壁が前記端部壁より薄くてもよ
い。
【００３９】前記ハウジング部品は、接合継ぎ目部分間
に形成されかつ階段形状を有する剪断接合部分におい
て、互いに接合されてもよい。
【００４０】前記ハウジング部品は、前記接合継ぎ目部
分において干渉部分を有してもよい。
【００４１】前記ハウジング部品は、前記接合継ぎ目部
分において更に間隙を有する部分を有してもよい。
【００４２】本発明の他のヒューズは、２以上の接合さ
れたハウジング部品からなり、２つの端部を有する管状
部および、該管状部の該２つの端部の各々に位置し、各
々がスロットを有する端部を有する絶縁性ハウジング
と、該スロットの両方を通って延び、各々が、該ハウジ
ングの内部に位置する内部部分と、該ハウジングの外側
に位置する外部部分と、該内部部分および外部部分の間
にあり該スロットの１つ中に位置する中間部分を有する
端子と、該端子の各々の内部部分に接続された端部を有
する可融性素子と、各々が該ハウジング中および該端子
中を通って延び、該端子を該ハウジング中に保持する２
つのピンと、を有する。
【００４３】前記ハウジングは、前記管状部となりかつ
端部を有する管状部材および、該管状部材の該端部の各
々に位置する該端部となりかつスロットを備えている端
部ブロックからなり、前記ピンは、該管状部材の該端部
に設けられた孔および該端部ブロックに設けられた孔を
通って延びていてもよい。
【００４４】前記端部ブロックはプラスチックからなっ
ていてもよい。
【００４５】前記管状部材は、ガラス メラミン ガラス
からなっていてもよい。
【００４６】前記端子の前記内部部分の各々は、２つの
長い面、２つの短い面および端面を有し、前記可融性素
子は、該端子の該内部部分の該２つの長い面に接続され
ていてもよい。
【００４７】前記可融性素子が波形の形状を有してもよ
い。
【００４８】前記ハウジングは、難燃充填剤を内部に有
していてもよい。
【００４９】充填孔が前記端部の各々に設けられてお
り、該充填孔が栓によってシールされていてもよい。
【００５０】前記端子の各々の内部部分に接続された第
２の可融性素子を更に有してもよい。
【００５１】
【実施例】構成、製造、および動作 図１、図２、および図３に示す例のヒューズ１０は、プ
ラスチックからなる絶縁性ハウジング部品１２および１
４、導電性材料からなる端子１６、導電性材料からなる
可融性素子１８、およびプラグ１９を有している。絶縁
性ハウジング部品１２および１４は管状部２０および端
部２２を有する。端部２２は、部品１２および１４が組
み合わされたときにスロット２４および充填孔２６を規
定する面を有する。スロット２４は、延長壁２８間に形
成されかつ延長壁２８によって規定される。延長壁２８
は、ハウジングの内方へ伸びている。各スロット２４の
長軸（各端部２２の面上において）は、２つのハウジン
グ部品１２および１４が組み合わされたときに形成され
る継ぎ目に対して垂直である。端子１６は、外部部分３
０、内部部分３２、および中間部分３４（スロット２４
内）を備えている。外部部分３０は、孔６０を有する。
可融性素子１８は、内部部分３２の両面３６に取り付け
られる。可融性素子１８は、 列状の穴によって規定さ
れる電流制限切り欠き部３３を有し、また波形の概略形
状を有することによって、真っ直ぐな場合よりもより多
くの切り欠き部３３を同じ長さのハウジング中に有する
ことができるようになっている。
【００５２】図２に示すように、各端子１６の外部部分
３０および内部部分３２は、スロット２４よりも大きい
サイズに形成され、中間部分３４はスロット２４と実質
的に同じサイズに形成される。このことにより、ハウジ
ング部品１２および１４が接合された後、内部部分３２
とスロット２４を規定する壁とが干渉し合うことにより
各端子１６はハウジング中に保持、固定される。延長壁
２８（図３）はスロット２４をより深くすることによっ
て端子１６の支持力を高めている。
【００５３】製造においては、可融性素子１８の端部
は、抵抗（点または連続）溶接または超音波溶接によっ
て各面３６に取り付けられる。端子１６と端子１６に取
り付けられた可溶素子１８とからなるサブアッセンブリ
は、ハウジング部品１４に挿入される。ハウジング部品
１２が所定の位置に設置されてハウジング部品１２およ
び１４は接合される。
【００５４】ハウジング部品１２および１４が熱可塑性
材料からなる場合は、超音波溶接により接合され得る。
図１に示すように、ハウジング部品１２および１４は同
じものであり、接合端面８２を有する。ハウジング部品
１２および１４を組み合わせたとき一方の部品の突起部
８４が他方の部品の端面８２の平坦部と組合わさる。ま
た、全ての突起部８４を一方の部品上に形成し、かつ全
ての平坦部を他方の部品上に形成してもよい。三角形状
の突起部８４が超音波溶接エネルギーを方向付け、溶接
工程の効率を高める。超音波溶接をハウジング部品の接
合に用いるときは、可融性素子が振動の方向（図１に示
す）に沿って並んでおり同方向に対し垂直（下記に説明
する図４の実施例でのように）でないことが好ましい。
【００５５】図６は、別の接合構造である剪断接合を示
す。剪断接合は、端部に沿って用いられ得、半晶質材料
を用いた場合に接合強度を確保するために特に好まし
い。上側部品１００は、下面１０４、垂直面１０６、お
よび上面１０８を有する直角部１０２を有している。下
側部品１１０の接合部分は、下面１１２、垂直面１１
４、および上面１１６を有する同様な直角部を有してい
る。部品１００および１１０のもう一方の端部も、同じ
組合せ構造を有している。部品１００は、面１０４およ
び１０６によって規定される突起部を内側に有していて
もよく（図６に右側を示す）、その場合は部品１００は
雄側となり、部品１１０は雌側となる。また、面１０４
および１０６によって規定される突起部は外側に形成さ
れてもよく、その場合両部品１００および１１０は同一
構造となる。壁面の総厚みは約０．１３インチであり、
超音波溶接のために用いられる垂直面には０．０１２イ
ンチから０．０１６インチ間の干渉しろがある。このよ
うな溶接においては、下側部品１１０を固定し、上側部
品１００を下側部品１１０に向かって移動して２０ｋＨ
ｚで振動させる。干渉垂直面の材料はお互いに寄せ合わ
せられているため、摩擦によって溶融し、良好な接合強
度の剪断溶接が得られる。エネルギー方向付け用の三角
形状突起部は、幾何学的制約のため管構造の端部にやは
り用いられる。
【００５６】熱可塑性材料は、融点未満の温度に冷却さ
れた時の性質を保ちつつ溶解し再形成されることが可能
である。このことは、予め形成されたハウジング部品の
溶接による接合および接着剤の使用の回避のため望まし
い。材料はまた、定格電流条件での動作時の熱発生によ
る昇温状態においても構造的な一定性を有するために十
分に高い連続使用温度を有することが望ましい。好まし
くは、連続使用温度（ＵＬ７４６Ｃ、１０万時間試験）
は１１０℃を越える（最も好ましくは１２０℃を越え
る）温度である。好ましくは充填剤を熱可塑性樹脂に加
えることによって、材料のコストを低減し、支持マトリ
ックスをプラスチック中に形成することによってプラス
チックの機械強度を向上させる。充填剤は、熱可塑性材
料の連続使用温度を上昇させ、昇温状態における構造的
な安定性を向上させる。しかし、樹脂材料および充填剤
によっては、充填剤含有率をある量以上に上げると強度
が減る傾向を有する。また、充填剤の含有率がある量を
越えると、超音波溶接を用いた強力な結合を得る能力に
悪影響を与え得る。従って、超音波溶接を用いて良好な
結合強度が得られる限りは、連続使用温度をできるだけ
増加させるのが望ましい。適切な充填材料としては、フ
ァイバーガラス、炭酸カルシウム、炭素繊維、セルロー
ス、および黒鉛繊維が挙げられる。一般に、１１０℃よ
り高い連続使用温度および２０％と４０％との間（最も
好ましくは３０％と３５％との間）の充填剤含有率を有
する熱可塑性材料、は、超音波溶接での処理を可能にし
ながら、昇温状態での必要な強度を提供する。さらに、
熱可塑性材料は、難燃剤を含み、無毒性（溶解したとき
に毒素を放たない）であり、絶縁耐力（４００ｖｏｌｔ
ｓ／ｍｉｌ）を有するのが好ましい。
【００５７】熱可塑性材料に適切な材料は、Amoco Perf
ormance Products, Inc., Atlanta,GA. から商品名Amod
el AF-1133 VOで入手可能な、３３％のガラス充填剤を
含有するガラス強化ポリフタルアミド半晶質樹脂であ
る。この材料は、難燃剤を含み、Underwriters Laborat
ories Inc.による現在の暫定定格で、電気連続使用温度
（本発明に該当する連続使用温度）がＵＬ７４６Ｃあた
り１１５℃であり、衝撃なしの機械連続使用温度がＵＬ
７４６Ｃあたり１３０℃である。
【００５８】他の適切な材料としては、DSM Corp.から
商品名Stanylで入手可能な、３０％のガラス充填剤を含
有する結晶性の高いナイロン4.6、Phillips Corp.から
商品名Rytonで入手可能な、３０％のガラス充填剤を含
有するポリフェニレンスルフィド、およびAmocoから入
手可能なXydar、General Electricから入手可能なSupe
c、およびHoechst Celaneseから入手可能なVectraなど
のガラス充填液晶ポリマーが挙げられる。
【００５９】本発明のある局面は、接着剤または溶剤に
よる接着によって接合された熱硬化性材料でも実施し得
る。
【００６０】同一ハウジング部品１２および１４を用い
ることで、部品点数を減らし、製造手順を簡素化するこ
とが可能になる。端子１６と可融性素子１８とのサブア
ッセンブリは、ハウジングが２つの部品から形成される
時と同時に容易に設置することが可能である。また、端
子スロット２４はハウジング部品１２および１４が対面
することによって規定され、かつ内部部分３２より小さ
く形成されているために、圧着、ステーキング、溶接、
ピン止めその他の技術を用いることなく端子が固定され
る。
【００６１】ハウジング部品１２および１４を接合する
ためのもう１つの技術は、例えば材料が熱硬化性プラス
チックまたは熱可塑材料であるときの、接着剤による接
着である。
【００６２】部品１２および１４を接合した後、ハウジ
ング中に得られる空隙には、粒状難燃充填剤（例えば５
０／７０または４０／６０石英；図示せず）を、ハウジ
ングの端部に設けた充填孔２６を介して充填する。ヒュ
ーズが珪酸ナトリウムなどの固形充填剤を使用するとき
は、ハウジング内に既に導入された充填剤は、珪酸ナト
リウム液槽に含浸され、珪酸ナトリウムが砂に浸潤しそ
して硬化する。熱可塑性材料には、ヒューズの昇温状態
での強度を増強する為、固形充填剤が好ましくは用いら
れる。
【００６３】図４に示すヒューズ４０は、プラスチック
からなる絶縁性ハウジング部品４２および４４、導電性
材料からなる端子４６、導電性材料からなるピン４８、
導電性材料からなる可融性素子１８、および栓４９を有
している。絶縁性ハウジング部品４２および４４は、管
状部５０および端部５２を有する。一方の管状部５０は
ヒューズとびインジケータ（図示せず）を受ける貫通孔
５４を有している。端部５２は、ピン孔５６および部品
５０を接合した後にスロット５８を規定する凹部を有す
る。各スロット５８の長軸（端部５２の面上での）は、
２つのハウジング部品４２および４４を接合したときに
形成される継目に平行である。端子４６は、外部部分３
０、内部部分６２、および中間部分６４（スロット５８
内に位置する）を有する。中間部分６４は、ピン孔６６
を有する。可融性素子１８は、内部部分６２の両面６８
に取り付けられる。端部５２はまた、充填剤を挿入する
ための充填孔５３を有し、孔５３は、予め形成された金
属栓４９または、非道電性のポッチング栓によってシー
ルする。
【００６４】ハウジング部品４２および４４は、合わせ
溝および突起部によって接合される。ハウジング部品４
２および４４は同一のものである。各ハウジング部品４
２および４４は、突起部８８を有する第１の側端８６と
溝９２を有する第２の側端９０とを有し、ハウジング部
品４２の突起部８８がハウジング部品４４の溝９２に嵌
合し、ハウジング部品４４の突起部がハウジング部品４
２上の溝に嵌合するように構成されている。また、溝９
２を一方のハウジング部品（このハウジング部品は雌側
となる）の両側面に形成し、突起部８８をもう一方のハ
ウジング部品（雄側となる）の両側面に形成してもよ
い。ハウジング部品４２および４４は、熱可塑性材料で
形成されている場合は超音波溶接によって接合してもよ
く、また、接着剤による接着でもよい。
【００６５】端子４６は、ハウジングのピン孔５６およ
び端子４６のピン孔６６を通るピン４８によって、ハウ
ジング中に保持される。これらピン４８は、ハウジング
の表面上のインジケータまたはセンサとの電気的な接続
をとるために用いることも可能である。
【００６６】ハウジング中に、ハウジングの管状部に位
置する充填孔５４を介して難燃充填剤（図示せず）を充
填する。充填剤は、前記のように、粒状でも固形でもよ
い。充填孔５４はその後、栓４９を用いてシールされ
る。
【００６７】図５に示すヒューズ７０は、絶縁性材料
（例えば熱硬化性材料）からなる管状ハウジング７２、
導電性または絶縁性材料からなる端部ブロック７４、導
電性材料からなる端子７６、導電性材料からなるピン４
８、導電性材料からなる可融性素子１８、および栓７５
を有している。管状ハウジング７２は、ピン孔７８（端
部近くに位置する）および充填孔９６を有している。各
端部ブロック７４は、端子スロット７７と、端部ブロッ
ク中を半径方向にかつスロット７７の長軸に垂直に延び
る１つのピン孔８０とを有する。
【００６８】端子７６および端部ブロック７４は、端部
７４のピン孔７８および８０ならびに端子７６のピン孔
９８を通るピン４８によって、管状ハウジング７２中に
保持される。
【００６９】ハウジング７２中に、管状ハウジング７２
に位置する充填孔９６を介して難燃充填剤（図示せず）
を充填する。充填剤は、前記のように、粒状でも固形で
もよい。充填孔９６はその後、栓７５を用いてシールさ
れる。
【００７０】図５に示す実施例において、管状ハウジン
グ７２は、ガラス メラミン ガラスを用いて形成しても
よい。端部ブロック７４は、プラスチックを用いて形成
してもよい。
【００７１】図７〜１０に示す例においては、図１に示
すものと同様な端子を有するヒューズケーシング１２０
を用いている。延長壁２８を用いてスロット２４を規定
しかつ端子を支持する代わりに（図１の実施例参照）、
ヒューズケーシング１２０は、対応する端部壁１２４か
ら離れて形成された内部壁１２２を使用する。また、ヒ
ューズケーシング１２０のハウジング部品１２６および
１２８は、図１０に詳しく示すように、剪断接合によっ
て管状壁１３０と端部壁１２４との継ぎ目に沿って接合
される。
【００７２】ハウジング部品１２６および１２８は、Am
oco Performance Products, Inc.,Atlanta, GA. から商
品名Amodel AF-1133 VOで入手可能な、ガラス充填材を
３３％含有するガラス強化ポリフタルアミド半晶質樹脂
を用いて射出成形される。ハウジング部品１２６および
１２８の内部壁１２２、ハウジングの管状領域を完全に
横切って延びるわけではなく、管状壁１３０から部品１
２６および１２８の継ぎ目位置の平面まで約３分の２ほ
ど延びている。可融性素子（図７中には図示せず）が、
内部壁１２２間の空隙１３２中に設置される。横方向リ
ブ１３４が、内部壁１２２を各端部壁１２４に接続して
いる。端部壁１２４は、端子（例えば図８に示す端子１
４０のような）を受けるためのスロット１３６を有し、
内部壁１２２は、スロット１３６と並んで形成されてお
りヒューズ端子を受ける通路を規定する凹面１３８およ
び側面１３９を有する。図８に示すように、端子１４０
は、部品１２６および１２８の対抗する面１３８間の距
離よりも大きな直径を有する内部部分１４２を有してお
り、端子１４０を保持する役割を果たしている。端子１
４０は、端部壁１２４のスロット１３６を規定する面お
よび内部壁１２２の面１３８および１３９によって支持
される。内部壁１２２と端部壁１２４との距離は、安定
度を高めている。端部壁１２４および管状壁１３０は
０．０９１インチの厚みを有しており、内部壁１２２は
０．０６０インチの厚みを有している。この構成によ
り、端子の良好な支持が得られ、また、成形されたプラ
スチック部品が大きなプラスチック領域を有する場合に
発生し得る歪みの問題を回避できる。
【００７３】図１０に示すように、部品１２６および１
２８は、接合継ぎ目部分１４４および１４６の間に形成
されかつ階段形状を有する剪断接合部分において互いに
接合される。同じ剪断接合構造を管状壁および端部壁の
両方に用いている。ハウジング部品１２６上の継ぎ目部
分１４４は、下面１４８（幅０．０５０インチ）、垂直
面１５０（高さ０．０９１インチ）、および上面１５２
（幅０．０５４インチ）を有する。下側部品１２８の接
合継ぎ目部分１４６は、下面１５４（幅０．０４０イン
チ）、主垂直面１５６（高さ０．０７１インチ）、干渉
しろ面１５８（幅０．０１４インチ）、短垂直面１６０
（高さ０．０２０インチ）、および上面１６２（幅０．
０５０インチ）を有する。部品１２６は雄側部品であ
り、部品１２８は雌側部品となる。厚みが約０．１０４
インチである継ぎ目部分以外は、壁面の総厚みは０．０
９１インチである。ハウジング部品１２８の短垂直面１
６０とハウジング部品１２６の垂直面１５０との間に、
０．００４インチの間隙がある。また、ハウジング部品
１２８の主垂直面１５６とハウジング部品１２６の垂直
面１５０との間には、０．０１０インチの干渉がある。
超音波溶接の間、下側部品１２８は固定し、それに向か
って上側部品１２６を移動させ、２０ｋＨｚで振動させ
る。干渉している垂直面部分の材料はお互いに寄せ合わ
せられているため摩擦によって溶融し、良好な接合強度
の剪断溶接が得られる。
【００７４】本発明の他の実施例は、以下の請求項の範
囲内にある。例えば、特定のヒューズは、１つまたは複
数の可融性素子１８を有し得る。また、図５の実施例の
端子は、端部ブロック中にインサート成形されてもよ
い。また、その他の溶接技術も用いることが可能であ
る。例えば、接合面を熱源（摩擦のかわりに）によって
熱し、その後接合してもよい。また、溶剤接着を用いて
２つのハウジング部品を接合してもよい。円筒状のヒュ
ーズハウジングに加えて、他の円筒形状、例えば、四角
形または六角形状の断面を有する形状も用いられ得る。
【００７５】
【発明の効果】上記のように、本発明によると、ヒュー
ズのハウジング部品は、熱可塑性材料でできた成形品と
なっており、超音波溶接で互いに取り付けられる。ま
た、可融性素子は、端子にはんだ付け、抵抗溶接および
超音波溶接によって取り付けられる。このため、ボルト
および留め金具などを用いる必要がなく、またその部品
点数も少ないため、組立工程が簡略化され、組立時間も
短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヒューズの分解透視図であり、円形の
中は、Ａと記した部分の拡大図である。
【図２】図１のヒューズの２−２面での断面図である。
【図３】組立中の図１のヒューズの構成要素の、部分的
に断面図を含む、平面図である。
【図４】本発明の別の実施例のヒューズの分解透視図で
ある。
【図５】本発明の更に別の実施例のヒューズの分解透視
図である。
【図６】図１のヒューズのハウジング部品の接合の様子
を示す部分断面図である。
【図７】本発明の別の実施例のヒューズのヒューズケー
シングの分解透視図である。
【図８】図７のヒューズケーシングの８−８面での断面
図であり、端子の一部を同時に示している。
【図９】図７のヒューズケーシングのハウジング部品の
平面図である。
【図１０】図７のヒューズのハウジング部品の接合の様
子を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０、４０、７０ ヒューズ １２、１４、４２、４４、１２６、１２８ ハウジング
部品 １６、４６、７６ 端子 １８ 可融性素子 ２４、５８、７７、１３６スロット ２６、５３、５４、９６ 充填孔 ３０ 外部部分 ３２、１４２ 内部部分 ３４、６４ 中間部分
フロントページの続き (72)発明者 リチャード ジェイ． ペロー アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01913，アムスバリー，バイン ストリー ト 14 (72)発明者 ジョージ エフ． ウォーカー，ジュニア アメリカ合衆国 ニューハンプシャー 03824，リー，ノース リバー ロード 240 (72)発明者 デイビッド イー． スーロネン アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01950，ニューバリーポート，シックス ブルックス コート（番地なし) (72)発明者 エドワード ジェイ． ナップ，ジュニア アメリカ合衆国 ニューハンプシャー 03885，ストラッサム，ダンバートン オ ークス 22

Claims (47)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １１０℃を越える連続使用温度を有しか
    つ充填材を２０％から４０％含有する熱可塑性材料から
    なる２以上の超音波溶接されたハウジング部品からな
    り、端子を挿入するための開口部を有する絶縁性ハウジ
    ングと、 該ハウジングの該開口部の各々を通って延びる端子であ
    って、該端子の各々は、該ハウジングの内側に位置する
    内部部分と、該ハウジングの外側に位置する外部部分
    と、該内部部分および該外部部分の間にありかつ該開口
    部のうちの１つの中に位置する中間部分とを有する端子
    と、 該端子の各々の該内部部分に接続された端部を有する可
    融性素子とを備えたヒューズ。
  2. 【請求項２】 前記熱可塑性材料は１２０℃を越える連
    続使用温度を有する請求項１に記載のヒューズ。
  3. 【請求項３】 前記熱可塑性材料は充填材を３０％から
    ３５％含有する請求項１に記載のヒューズ。
  4. 【請求項４】 前記熱可塑性材料は充填材を３０％から
    ３５％含有する請求項２に記載のヒューズ。
  5. 【請求項５】 前記熱可塑性材料は結晶性の高いナイロ
    ン４．６を含有する請求項１に記載のヒューズ。
  6. 【請求項６】 前記熱可塑性材料はポリフタルアミドを
    含有する請求項１に記載のヒューズ。
  7. 【請求項７】 前記熱可塑性材料はポリフェニレンスル
    フィドを含有する請求項１に記載のヒューズ。
  8. 【請求項８】 前記熱可塑性材料は液晶ポリマーを含有
    する請求項１に記載のヒューズ。
  9. 【請求項９】 前記充填材はファイバーガラスを含有す
    る請求項１に記載のヒューズ。
  10. 【請求項１０】 前記熱可塑性材料はポリフタルアミド
    を含有し、前記部品は剪断接合により接合されている請
    求項１に記載のヒューズ。
  11. 【請求項１１】 前記ハウジング部品は、前記剪断接合
    部中に、超音波溶接によって接合された干渉しろを有す
    る請求項１０に記載のヒューズ。
  12. 【請求項１２】 前記ハウジングは、 ２つの末端を有する管状部と、 該管状部の該２つの末端の各々に位置する端部とを有
    し、前記開口部は該端部に設けられたスロットである請
    求項１に記載のヒューズ。
  13. 【請求項１３】 前記スロットの各々が前記ハウジング
    部品の各々の一部分によって規定される請求項１２に記
    載のヒューズ。
  14. 【請求項１４】 前記２つのハウジング部品の接合部
    は、前記端部の各々を２つの部分に分割する継ぎ目を形
    成し、 前記スロットの各々は、前記管状ハウジングの長軸に対
    して垂直な平面上に第１の軸および第２の軸を有し、該
    第１の軸は該第２の軸よりも長く、該第１の軸と該第２
    の軸は互いに垂直であり、 該第１の軸は該継ぎ目に対し垂直である請求項１３に記
    載のヒューズ。
  15. 【請求項１５】 前記２つのハウジング部品の接合部
    は、前記端部の各々を２つの部分に分割する継ぎ目を形
    成し、 前記スロットの各々は、前記管状ハウジングの長軸に対
    して垂直な平面上に第１の軸および第２の軸を有し、該
    第１の軸は該第２の軸よりも長く、該第１の軸と該第２
    の軸は互いに垂直であり、 該第１の軸は該継ぎ目に対し同方向に並んでいる請求項
    １３に記載のヒューズ。
  16. 【請求項１６】 前記端子の各々の前記内部部分は前記
    スロットよりも大きく、そのことによる干渉によって該
    端子は前記ハウジング中に保持される請求項１２に記載
    のヒューズ。
  17. 【請求項１７】 更に２つのピンを有し、該ピンの各々
    は前記端子のうちの１つおよび前記ハウジングを通って
    延び、該端子は該ハウジング中に該ピンによって保持さ
    れる請求項１２に記載のヒューズ。
  18. 【請求項１８】 前記ハウジング部品の各々は、該ハウ
    ジング部品が互いに接合されたときにもう一方のハウジ
    ング部品の側端面に接する側端面を有し、 該側端面のうち少なくとも一方は、３角形状の断面を有
    する突起部有する部分を有し、 該側端面のうち少なくとも一方は、実質的に平坦な部分
    を有し、 該平坦な部分および該突起部は、該ハウジング部品が互
    いに接合されたときに、一方のハウジング部品の該突起
    部が他方のハウジング部品の該平坦な部分に接するよう
    に配置されている、請求項１に記載のヒューズ。
  19. 【請求項１９】 １１０℃を越える連続使用温度を有し
    かつ充填材を２０％から４０％含有する熱可塑性材料か
    らなるハウジング部品を、超音波溶接することによって
    絶縁性ハウジングを得る工程と、 該ハウジングの開口部を通って延びる端子であって、該
    ハウジングの内側に位置する内部部分と、該ハウジング
    の外側に位置する外部部分と、該内部部分および該外部
    部分の間にありかつ該開口部のうちの１つの中に位置す
    る中間部分とを有する端子を形成する工程と、 可融性素子の端部を該端子の各々の該内部部分に接続す
    る工程とを含むヒューズの製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記開口部の各々は前記ハウジング部
    品の各々の一部分によって規定され、前記端子は該開口
    部に前記溶接の前に配置される請求項１９に記載の方
    法。
  21. 【請求項２１】 前記端子の各々の前記内部部分は前記
    開口部よりも大きく、そのことによる干渉によって該端
    子は前記ハウジング中に保持される請求項１９に記載の
    方法。
  22. 【請求項２２】 前記熱可塑性材料は１２０℃を越える
    連続使用温度を有する請求項１９に記載の方法
  23. 【請求項２３】 前記熱可塑性材料は充填材を３０％か
    ら３５％含有する請求項１９に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記熱可塑性材料はポリフェニレンス
    ルフィドを含有する請求項１９に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記熱可塑性材料は液晶ポリマーを含
    有する請求項１９に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記熱可塑性材料は結晶性の高いナイ
    ロン４．６を含有する請求項１９に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記熱可塑性材料はポリフタルアミド
    を含有する請求項１９に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 互いに接合されかつその中に可融性素
    子を設置するための空隙を規定する２以上のハウジング
    部品からなる絶縁性ハウジングであって、該ハウジング
    は端子を受けるための開口部を有しており、該ハウジン
    グ部品は熱可塑性材料から成形され、該ハウジングは端
    部壁および各端部壁に設けられた開口部を有し、該ハウ
    ジングは該端部壁の各々と一体にかつ距離をおいて設け
    られた内部壁を有し、該空隙は該内部壁の間に存在し、
    該内部壁は該開口部と並んで形成される通路を規定する
    面を有する絶縁性ハウジングと、 該ハウジングの該開口部の各々および該内部壁の通路を
    通って延びる端子であって、該端子の各々は、該空隙中
    に内部部分、該ハウジングの外側に位置する外部部分、
    および該内部部分と該外部部分との間にあり、該開口部
    のうちの１つ中に位置しかつ支持され、該通路のうちの
    １つ中に位置し該１つの通路を規定する該面によって支
    持される中間部分を有する端子と、 該端子の両方の該内部部分に接続された端部を有する可
    融性素子とを有するヒューズ。
  29. 【請求項２９】 前記ハウジング部品は超音波溶接によ
    って接合される請求項２８に記載のヒューズ。
  30. 【請求項３０】 同一平面上に存在しかつ前記端部壁の
    各々に対応する２つの前記内部壁を有し、該内部壁の一
    方は前記ハウジング部品の一方にあり、該内部壁の他方
    は該ハウジング部品の他方にあり、該２つの内部壁間に
    空隙が存在し、該内部壁の各々は該端子の一部を受ける
    ための凹部を有している請求項２８に記載のヒューズ。
  31. 【請求項３１】 前記内部壁の各々とその対応する端部
    壁とを接続する横方向リブを備えている請求項２８に記
    載のヒューズ。
  32. 【請求項３２】 前記内部壁の各々とその対応する端部
    壁とを接続する横方向リブを備えている請求項３０に記
    載のヒューズ。
  33. 【請求項３３】 前記内部壁の各々と前記端子の両側に
    位置する前記端部壁との間にリブを備えている請求項３
    ２に記載のヒューズ。
  34. 【請求項３４】 前記内部壁が前記端部壁よりも薄い請
    求項３３に記載のヒューズ。
  35. 【請求項３５】 前記内部壁が前記端部壁よりも薄い請
    求項２８に記載のヒューズ。
  36. 【請求項３６】 前記ハウジング部品は、接合継ぎ目部
    分間に形成されかつ階段形状を有する剪断接合部分にお
    いて、互いに接合される請求項２９に記載のヒューズ。
  37. 【請求項３７】 前記ハウジング部品は、前記接合継ぎ
    目部分において干渉部分を有する請求項３６に記載のヒ
    ューズ。
  38. 【請求項３８】 前記ハウジング部品は、前記接合継ぎ
    目部分において更に間隙を有する部分を有する請求項３
    ７に記載のヒューズ
  39. 【請求項３９】 ２以上の接合されたハウジング部品か
    らなり、２つの端部を有する管状部および、該管状部の
    該２つの端部の各々に位置し、各々がスロットを有する
    端部を有する絶縁性ハウジングと、 該スロットの両方を通って延び、各々が、該ハウジング
    の内部に位置する内部部分と、該ハウジングの外側に位
    置する外部部分と、該内部部分および外部部分の間にあ
    り該スロットの１つ中に位置する中間部分を有する端子
    と、 該端子の各々の内部部分に接続された端部を有する可融
    性素子と、 各々が該ハウジング中および該端子中を通って延び、該
    端子を該ハウジング中に保持する２つのピンと、を有す
    るヒューズ。
  40. 【請求項４０】 前記ハウジングは、前記管状部となり
    かつ端部を有する管状部材および、該管状部材の該端部
    の各々に位置する該端部となりかつスロットを備えてい
    る端部ブロックからなり、前記ピンは、該管状部材の該
    端部に設けられた孔および該端部ブロックに設けられた
    孔を通って延びる請求項３９に記載のヒューズ。
  41. 【請求項４１】 前記端部ブロックはプラスチックから
    なる請求項４０に記載のヒューズ。
  42. 【請求項４２】 前記管状部材は、ガラス メラミン ガ
    ラスからなる請求項４０に記載のヒューズ。
  43. 【請求項４３】 前記端子の前記内部部分の各々は、２
    つの長い面、２つの短い面および端面を有し、前記可融
    性素子は、該端子の該内部部分の該２つの長い面に接続
    されている請求項３９に記載のヒューズ。
  44. 【請求項４４】 前記可融性素子が波形の形状を有する
    請求項３９に記載のヒューズ。
  45. 【請求項４５】 前記ハウジングは、難燃充填剤を内部
    に有している請求項３９に記載のヒューズ。
  46. 【請求項４６】 充填孔が前記端部の各々に設けられて
    おり、該充填孔が栓によってシールされている請求項４
    ５に記載のヒューズ。
  47. 【請求項４７】 前記端子の各々の内部部分に接続され
    た第２の可融性素子を更に有する請求項３９に記載のヒ
    ューズ
JP6086880A 1993-04-23 1994-04-25 改良された電流制限ヒューズ Withdrawn JPH0757613A (ja)

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