JPH08315802A - ヒューズ内蔵端子および電池または電源機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池等の端子間の短絡が生じても必ずヒュー
ズを通して電流が流れるごとくした。 【構成】 外部機器との接続をなす端子１内に円環状の
ヒューズエレメント４を設け、ヒューズエレメント４と
内部電極６とを接続し、内部電極６には多角形の頭部６
ａとネジ部６ｂを設けて成る。 【効果】 電流が必ずヒューズを通して流れるので短絡
事故時の危険が解消され、小型化も図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯電話、ビデオカメ
ラ、ラジオ、自動車、無人搬送車などの移動する電気機
器の電源装置に適用して好適なヒューズ内蔵端子および
ヒューズ内蔵端子を組み込んだ電池または電源機器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電池、またはＤＣ−ＤＣコンバーター、
インバーターおよびそれらの複合機器などの電源機器は
電気機器に電気エネルギーを供給するという機能を持つ
が、その電気エネルギーが急激に放出されると危険な状
態になることがある。従来の技術について、図５〜図８
を参照して問題点を以下に説明する。図５にヒューズを
使用していない端子を有する電池または電源機器の例を
示す。これは、ヒューズを内蔵していないので、端子１
２ａ、１２ｂを図５（ｂ）のように導体１１によって短
絡した場合、つまり外部において短絡が起こった場合、
過大な電流が電池内または電源機器内に流れて、電池ま
たは電源機器の過熱、発煙、発火などの危険な状態に陥
ることがあった。図６は端子１２ａ、１２ｂのケース７
への取付け構造の詳細を示し、リード１０の先端が端子
１２ａ、１２ｂを構成し、ケース７との間に絶縁ワッシ
ャー５、絶縁カラー８を介在させて絶縁が図られてい
る。

【０００３】そこで、この解決策として、図７に示すよ
うなヒューズ１３を取り付けた電池または電源機器が存
在する。この装置では、図７（ｂ）に示すようにヒュー
ズ１３の外部取り出し電極１３ａと、ヒューズのない取
り出し電極１２ｂとを導体１１によって短絡した場合は
ヒューズ１３が溶断して電流が遮断されるので安全を確
保できる。

【０００４】しかし、図７（ｃ）の様にヒューズ１３の
電池または電源機器に接続されている外部取り出し電極
１３ｂと、もう一方ヒューズのない取り出し電極１２ｂ
を短絡すると、大電流がヒューズ１３を介さずに流れる
ので、回路が遮断されず、危険な状態になる。また、こ
れを解決するために図８のようにケース７内に電池素子
１５ａとヒューズ１３を内蔵し、ヒューズの一端を内部
端子１４ａに接続し、もう一端をリード１０を介して外
部端子１２ａに接続し、電池または電源機器とヒューズ
の接続部分が露出しないようにケース７で覆った電池ま
たは電源機器がある。しかし、この装置はケース７内で
電池または電源機器１５にヒューズ１３を付加する構造
であるが、ヒューズ１３は円筒型、平板型などの比較的
容積が大きく、ヒューズの占有領域によって電源機器が
大きくなるという欠点があった。

【０００５】これらの例では、ヒューズのない電極１２
ｂ、ヒューズ１３、内部端子１４ａ、を正極側、端子１
０、内部端子１４ｂ、を負極側としても、あるいはこの
正負を入れ替えても同様の欠点が生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の端子では、ヒュ
ーズを内蔵していなかったり、ヒューズを内蔵していて
もヒューズの電源側電極が露出しているために短絡する
場合があり、過電流が流れ事故の原因となっていた。ま
た、ヒューズと内部端子が内蔵されている電池または電
源機器では、ヒューズの格納領域が大きいために機器が
大型になるという欠点があった。本発明は、これらの課
題を解決しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、請求項１の発明においては、ヒューズ内蔵端子を
凹部を有する大径部と大径部の上面に小径部を設けた外
部電極を設け、外部電極の凹部内に絶縁部材を取付け、
外部電極の下面に絶縁部材と空隙を隔ててヒューズエレ
メントを設け、内部電極の一端をヒューズエレメントに
結合し、外部電極の下面に絶縁ワッシャーを設けた構成
とした。

【０００８】請求項２の発明においては、ヒューズ内蔵
端子を絶縁部材に多角形の孔を設け、内部電極の上部に
多角形の頭部と下部にネジ部を設け、絶縁部材の多角形
の孔に内部電極の頭部を嵌合して成る、請求項１記載の
ヒューズ内蔵端子の構成とした。

【０００９】請求項３の発明においては、ヒューズ内蔵
端子をヒューズエレメントを円環状とし、中央部を内部
電極が貫通することを特徴する請求項１に記載のヒュー
ズ内蔵端子の構造とした。

【００１０】請求項４の発明においては、ヒューズエレ
メントは円盤状であることを特徴とする請求項１記載の
ヒューズ内蔵端子の構造とした。

【００１１】請求項５の発明においては、電池または電
源機器をヒューズを内蔵した外部端子の大径部下面を絶
縁ワッシャーを介してケース上面に取付け、内部電極を
ケース内部のリードの上端に取付けて成る、請求項１記
載のヒューズ内蔵端子を備えたことを特徴とする電池ま
たは電源機器の構成とした。

【００１２】

【作用】請求項１の発明においては、内部電極に電池ま
たは電源機器、ヒューズ内蔵端子に負荷を接続すること
により、必ずヒューズエレメント４に電流を流すことが
できる。

【００１３】請求項２の発明においては、外部電極と内
部電極の機械的な結合がなされ、内部電極のネジ部を電
池素子等にネジ締めする際、外部電極を工具等を用いて
回転させて取付けることができる。

【００１４】請求項３の発明においては、内部電極の構
造が簡単となり、コストの低減が図れる。

【００１５】請求項４の発明においては、ヒューズエレ
メントの取付け構造が簡単となり、コストの低減が図れ
る。

【００１６】請求項５の発明においては、電流が必ずヒ
ューズ内蔵端子を通り、短絡による事故が確実に防止で
きる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について図面を
参照しながら説明する。なお以下の実施例では、従来の
技術の説明で参照した図５〜図８と同じ構成要素には同
一の参照番号を付すものとする。

【００１８】実施例１ 図１（ａ）は本発明のヒューズ内蔵端子の断面図を示
し、図１（ｂ）は同ヒュース内蔵端子の平面図を示す。
ヒューズ内蔵端子１は銅製で円筒状の大径部２ａ上に円
柱状の細径部２ｂから成る外部電極２と、外部電極２の
円柱状の凹部２ｃ内にポリプロピレン製で円盤状の絶縁
部材３が挿入されており、その下部に空隙４ａを置い
て、鉛と錫の合金製で円環状のヒューズエレメント４が
配置され、さらにその下部には円環状のポリプロピレン
製の絶縁ワッシャー５が凹部２ｃを覆うように配置さ
れ、さらに銅製で頭部６ａが六角柱状で先端にネジ部６
ｂを有するボルトから成る内部電極６が頭部６ａを絶縁
部材３に設けた六角孔（多角形孔）３ａに嵌合して設け
られている。

【００１９】絶縁部材３は外部電極２の凹部２ｃにエポ
キシ系接着剤で接着される。外部電極２とヒューズエレ
メント４、およびヒューズエレメント４と内部電極６
は、半田づけまたは超音波溶着などの方法で接続する。
絶縁ワッシャー５は外部電極２の大径部２ａの端面と内
部電極６のネジ部６ｂにエポキシ系接着剤にて接着され
る。ヒューズエレメント４の材料は鉛・錫の合金で円環
状とし、寸法は例えば厚さ約０．５ｍｍ、内径約８ｍ
ｍ、外径約１５ｍｍとした。

【００２０】内部電極６は電源機器等との接続の役目を
持ち、外部電極２は外部機器との接続の役目を持ち、絶
縁ワッシャー５は、これを取り付ける面との絶縁および
ヒューズが溶断したときの絶縁の役目をする。内部電極
６の六角状の頭部６ｂが絶縁部材３の六角孔３ａに嵌合
することによって、内部電極６を電源機器等にねじ止め
する際には、外部電極に加えられた力が絶縁部材３から
内部電極６に伝達され、ヒューズエレメント４には力が
加わらないようになされ、ヒューズエレメント４の破損
を防いでいる。

【００２１】実施例２ 次に、以上に説明したヒューズ内蔵端子１を電池または
電源機器１５（以下電源機器等と称する）に組み込んだ
例について説明する。図２（ｂ）は本発明の電源機器等
の側断面図で、図２（ａ）は同平面図である。図３は図
２（ｂ）のＣ−Ｃ断面の一部拡大図である。ヒューズ内
蔵端子１の取付け構造は、ケース７の上面に設けた挿通
孔７ａに絶縁カラー８を介して、端子１の内部電極６の
ネジ部６ａを挿通し、銅製で棒状のリード１０の上面に
設けたねじ孔１０ａにネジ部６ａをねじ締めして成る。
その結果、外部電極２の端面とリード１０の上面の間で
絶縁ワッシャ５、絶縁カラー８がケース７を挟んで締め
付け固定される。

【００２２】そして、ケース７とヒューズ１、ケース７
とリード１０は互いに絶縁される。尚絶縁カラー８は二
つの円環で構成し、その間にゴム等のＯリング９を介在
させ外部からの気体や水分の侵入を防ぎ、電池の場合は
電解液の漏洩を防ぐ。ケース７の内部では、リード１０
の他端が電池素子１５ａの電池端子１４ａまたは１４ｂ
に接続されて、電源機器等１５が構成されている。カラ
ー８、１０の材料としては、ポリカーボネート、ベーク
ライト等とし、特に電池の場合は電解液に反応しないポ
リエチレン、ポリプロピレン、テフロン等を用いると良
い。０リング９の材料としては、ゴム等とし、特に電池
の場合は電解液に反応しないパーフロロゴム、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、テフロン等を用いる。

【００２３】実施例３ 図４は本発明のヒューズ内蔵端子の他の実施例の構成を
（ａ）側断面図（ｂ）分解側断面図で示す。このヒュー
ズ内蔵端子１では、外部電極２の大径部２ａの凹部２ｃ
内に、円盤状の絶縁部材３を取付け、空隙４ａを隔てて
大径部２ａの下端に円盤状のヒューズエレメント４を取
付け、ヒューズエレメント４の中央部にはネジ部６ｂを
有する内部電極６の上端を接合し、ヒューズエレメント
４の下面に円環状の絶縁ワッシャー５を取付けてなる。

【００２４】内部電極６の頭部６ａは６角形とし、絶縁
ワッシャー５の中央孔はこの頭部６ａが嵌合する大きさ
の６角孔とする。凹部２ｃと絶縁材３およびヒューズエ
レメント４と絶縁ワッシャー５の接合は接着剤によるも
のとし、ヒューズエレメント４と外部電極２、内部電極
６との接合は半田付け、超音波溶着によるものとする。
本実施例のヒューズ内蔵端子は、内部端子６の上部をヒ
ューズエレメント４に直接接合しているので、実施例１
のものより構造が簡単である。

【００２５】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、電源機器
等の外部での短絡の際は、必ずヒューズを通して電流が
流れるので確実にヒューズが作動し、接続された回路を
破壊したり、機器自身が過熱したりするような危険な状
態が起こることが回避できる。また、ヒューズが外部電
極に内蔵されているので、ヒューズの占有領域が小さく
なり、機器を大型化せずにヒューズを付加することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒューズ内蔵端子の構成を示し、
（ａ）は側断面図、（ｂ）は平面図である。

【図２】本発明の電池または電源機器を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側断面図である。

【図３】本発明の電池または電源機器の図２（ａ）のＣ
−Ｃ側断面図である。

【図４】本発明の他の実施例のヒューズ内蔵端子の構成
を示し、（ａ）は側断面図、（ｂ）は分解側断面図であ
る。

【図５】従来の電池または電源機器の端子の構成を示し
（ａ）は通常状態での側面図、（ｂ）は短絡時の側面図
である。

【図６】従来の端子の側断面図である。

【図７】従来の外部にヒューズを取り付けた電池または
電源機器の側面図で、（ａ）は通常の状態、（ｂ）は短
絡がヒューズを通じて生じた状態、（ｃ）は短絡がヒュ
ーズを通じないで生じた状態を示す。

【図８】従来の内部にヒューズを取り付けた電池または
電源機器の側断面図である。

【符号の説明】

１ ヒューズ内蔵端子 ２ 外部電極 ２ａ 大径部 ２ｂ 小径部 ２ｃ 凹部 ３ 絶縁部材 ３ａ 多角形孔（六角孔） ４ ヒューズエレメント ４ａ 空隙 ５ 絶縁ワッシャー ６ 内部電極 ６ａ 頭部 ６ｂ ネジ部 ７ ケース ７ａ 挿通孔 ８ 絶縁カラー ９ Ｏリング １０ リード １０ａ ネジ孔 １１ 導体 １２ａ、１２ｂ ヒューズのない端子 １３ 従来のヒューズ １３ａ、１３ｂ 従来のヒューズの電極 １４ａ、１４ｂ 内部端子 １５ 電池または電源機器（電源機器等） １５ａ 電池素子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹部を有する大径部と該大径部の上面に
   小径部を設けた外部電極を設け、 該外部電極の凹部内に絶縁部材を取付け、 該外部電極の下面に該絶縁部材と空隙を隔ててヒューズ
   エレメントを設け、内部電極の一端を該ヒューズエレメ
   ントに結合し、 該外部電極の下面に絶縁ワッシャーを取付けて成る、ヒ
   ューズ内蔵端子。
2. 【請求項２】 上記絶縁部材に多角形の孔を設け、 上記内部電極の上部に多角形の頭部と下部にネジ部を設
   け、 該絶縁部材の多角形の孔に上記内部電極の頭部を嵌合し
   て成る、請求項１記載のヒューズ内蔵端子。
3. 【請求項３】 上記ヒューズエレメントは円環状で、中
   央部に内部電極を貫通したことを特徴する請求項１記載
   のヒューズ内蔵端子。
4. 【請求項４】 上記ヒューズエレメントは円盤状である
   ことを特徴とする請求項１記載のヒューズ内蔵端子。
5. 【請求項５】 上記外部端子の大径部の下面を絶縁ワッ
   シャーを介してケース上面に取付け、 上記外部電極をケース内部のリードの上端に取付けて成
   る、請求項１記載のヒューズ内蔵端子を備えたことを特
   徴とする電池または電源機器。