KR20210102193A - 퓨즈 - Google Patents

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KR20210102193A
KR20210102193A KR1020217012277A KR20217012277A KR20210102193A KR 20210102193 A KR20210102193 A KR 20210102193A KR 1020217012277 A KR1020217012277 A KR 1020217012277A KR 20217012277 A KR20217012277 A KR 20217012277A KR 20210102193 A KR20210102193 A KR 20210102193A
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fused
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KR1020217012277A
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Inventor
켄지 오사다
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다이헤요 세코 가부시키가이샤
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Abstract

본원 발명은 용단 특성이 안정적이며, 제조가 용이한 퓨즈를 제공한다.
한쌍의 단자부(110) 사이에 형성되고, 복수의 용단부(120)를 가지는 퓨즈 엘리먼트(100)와, 상기 용단부(120)를 수용하는 케이싱(200)을 구비한 퓨즈(600)로서, 상기 퓨즈 엘리먼트(100)는 상기 퓨즈 엘리먼트(100)의 장척 방향(P)을 따라 굴곡한 형상임과 동시에, 상기 장척 방향(P)을 따라 직선 형상으로 연장되는 제 1 평탄면(140)과 제 2 평탄면(150)을 구비하고, 상기 제 1 평탄면(140) 및 상기 제 2 평탄면(150)에는 복수의 상기 용단부(120)가 형성되어 있고, 상기 제 1 평탄면(140)과 제 2 평탄면(150)은 상기 굴곡부(131)에서 서로 연속하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

퓨즈
본원 발명은 주로 자동차용 전기 회로나, 인프라 설비의 전기 회로 등에 이용되는 퓨즈에 관한 것으로, 특히, 케이싱 내에 퓨즈 엘리먼트를 수용하는 퓨즈에 관한 것이다.
종래부터, 퓨즈는 자동차나, 인프라 설비 등에 탑재되어 있는 전기 회로나, 전기 회로에 접속되어 있는 각종 전장품을 보호하기 위해 이용되어 왔다. 상세하게는, 전기 회로 중에 의도하지 않은 과전류가 흐른 경우에, 퓨즈에 내장된 퓨즈 엘리먼트의 용단부(溶斷部)가 과전류에 의한 발열에 의해 용단(溶斷)되고, 각종 전장품에 과도한 전류가 흐르지 않게 보호하고 있다.
그리고, 상기 퓨즈는 용도에 따라 다양한 종류가 있으며, 예를 들면, 비교적 큰 과전류로부터 보호하기 위한 특허문헌 1에 기재된 퓨즈가 알려져 있다.
이 특허문헌 1에 기재된 퓨즈는 통형의 케이싱 내부에 퓨즈 엘리먼트를 수용하는 타입의 것이며, 한쌍의 단자부와, 상기 단자부의 사이에 형성된 용단부를 가지는 퓨즈 엘리먼트를 구비한다. 상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 퓨즈 엘리먼트의 전체 길이가 줄어드는 방향으로 절곡(折曲)되어, 측면에서 봤을 때 물결치는 형상을 하고 있다.
그러나, 퓨즈 엘리먼트가 물결치는 형상을 하고 있으면, 상기 퓨즈 엘리먼트에 복수 형성되어 있는 용단부들 간의 거리가 가깝게 되어, 근접하는 용단부는 서로 전기적 또는 열적인 영향을 미쳐, 용단 특성이 나빠진다는 문제가 있었다. 또한, 퓨즈 엘리먼트가 물결치도록 절곡되어 있으므로, 퓨즈의 제조 시에 가해지는 외력 등에 의해, 퓨즈 엘리먼트가 변형되기 쉽다. 그 때문에, 케이싱 내에서의 퓨즈 엘리먼트의 위치나 자세가 안정되기 어려워, 용단 특성이 저하된다는 문제가 있었다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개 2018-26202호
따라서, 본원 발명은 용단 특성이 안정적이며, 제조가 용이한 퓨즈를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본원 발명의 퓨즈는 한쌍의 단자부의 사이에 제공되고, 복수의 용단부를 가지는 퓨즈 엘리먼트와, 상기 용단부를 수용하는 케이싱을 구비한 퓨즈로서, 상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 퓨즈 엘리먼트의 장척 방향을 따라 굴곡한 형상임과 동시에, 상기 장척 방향을 따라 직선 형상으로 연장되는 제 1 평탄면과 제 2 평탄면을 구비하고, 상기 제 1 평탄면 및 상기 제 2 평탄면에는 복수의 상기 용단부가 형성되어 있고, 상기 제 1 평탄면과 제 2 평탄면은 상기 퓨즈 엘리먼트의 굴곡부에서 서로 연속하고 있는 것을 특징으로 하는 퓨즈이다.
상기 특징에 따르면, 제 1 평탄면 및 제 2 평탄면에 형성된 복수의 용단부는 직선 형상으로 배치되게 되므로, 인접하는 용단부들이 서로 근접하지 않아, 서로 전기적 또는 열적인 영향을 미쳐, 용단 특성이 나빠지는 것을 막을 수 있다. 또한, 장척 방향을 따라 직선 형상으로 연장되는 제 1 평탄면 및 제 2 평탄면은 퓨즈 엘리먼트의 장척 방향을 따라 굴곡부에서 서로 연속하고 있으므로, 제 1 평탄면 및 제 2 평탄면은 대략 L자 형상으로 굴곡한 형상이 되기 때문에, 강성이 높아진다. 그 결과, 퓨즈의 제조 시에 가해지는 외력 등에 의해 퓨즈 엘리먼트가 변형되는 것을 막아, 퓨즈를 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 퓨즈 엘리먼트의 강성을 높게 함으로써, 케이싱 내에서의 퓨즈 엘리먼트의 위치나 자세가 안정되기 때문에, 용단 특성도 안정되는 것이다.
또한, 본원 발명의 퓨즈는, 상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 케이싱의 중심을 향하여 굴곡한 형상인 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따르면, 용단부가 케이싱의 내벽보다 케이싱의 중심측에 배치되므로, 용단부로부터 발생한 아크가, 케이싱의 내벽에 닿기 어려워지고, 그 결과, 케이싱이 파손되는 것을 방지할 수 있는 것이다. 또한, 용단부가 케이싱의 중심 가까이에 배치되므로, 용단부로부터 발생하는 아크를 소호재(消弧材)에 의해 효과적으로 소호(消弧)할 수 있는 것이다.
또한, 본원 발명의 퓨즈는 상기 용단부가, 상기 굴곡부를 사이에 끼우고, 상기 제 1 평탄면 및 상기 제 2 평탄면에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따르면, 굴곡부를 사이에 끼우고, 제 1 평탄면 및 제 2 평탄면에 각각 형성된 용단부는 케이싱의 중심에 접근할 수 있다. 그 결과, 용단부로부터 발생하는 아크를 소호재에 의해 보다 효과적으로 소호할 수 있는 것이다.
또한, 본원 발명의 퓨즈는, 상기 퓨즈 엘리먼트는 한 장의 평탄한 금속판으로 구성되어 있고, 상기 퓨즈 엘리먼트의 장척 방향을 따라 절곡됨으로써, 상기 제 1 평탄면과 상기 제 2 평탄면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따르면, 한 장의 금속판으로부터 굴곡 성형된 제 1 평탄면과 제 2 평탄면은 강성이 높고, 또한, 제조하기도 쉽다.
상기와 같이, 본원 발명의 퓨즈에 따르면, 용단 특성이 안정적이며, 제조가 용이하다.
도 1(a)은 본원 발명의 실시형태 1에 따른 퓨즈 엘리먼트를 전개한 상태의 평면도, 도 1(b)은 퓨즈 엘리먼트를 굴곡 성형한 상태의 평면도, 도 1(c)은 상기 상태의 퓨즈 엘리먼트의 정면도, 도 1(d)은 상기 상태의 퓨즈 엘리먼트의 측면도이다.
도 2는 본원 발명의 실시형태 1에 따른 퓨즈 엘리먼트의 전체 사시도이다.
도 3(a) 및 도 3(b)은 본원 발명의 실시형태 1에 따른 퓨즈 엘리먼트를 복수 조합한 상태의 전체 사시도이다.
도 4(a)는 본원 발명의 실시형태 1에 따른 퓨즈를 구성하는 각 부재를 분해하여 도시한 전체 사시도, 도 4(b)는 완성된 퓨즈의 전체 사시도이다.
도 5는 도 4(b)의 A-A 단면도이다.
도 6(a)은 본원 발명의 실시형태 2에 따른 퓨즈 엘리먼트를 전개한 상태의 사시도, 도 6(b)는 퓨즈 엘리먼트를 굴곡 성형한 상태의 사시도, 도 6(c)는 퓨즈 엘리먼트를 수용하기 위한 케이싱의 전체 사시도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)은 본원 발명의 실시형태 2에 따른 케이싱의 전체 사시도이다.
도 8(a) 및 도 8(b)은 본원 발명의 실시형태 2에 따른 케이싱의 단부 주변을 확대한 사시도, 도 8(c)은 본원 발명의 실시형태 2에 따른 완성된 퓨즈의 전체 사시도이다.
이하에, 본원 발명의 각 실시형태에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시형태에서의 퓨즈의 각 부재의 형상이나 재질 등은 일례를 나타내는 것이며, 이들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 기재되어 있는 「퓨즈 엘리먼트의 장척 방향」이란, 퓨즈 엘리먼트의 양단의 단자부들을 연결한 축에 평행한 방향을 말한다. 또한, 「상하 방향」이란, 퓨즈 엘리먼트의 장척 방향에 대하여 직각 방향을 말한다.
(실시형태 1)
도 1에서는 본원 발명의 실시형태 1에 따른 퓨즈의 퓨즈 엘리먼트(100)의 제조 공정에 대하여 설명한다. 또한, 도 1(a)은 퓨즈 엘리먼트(100)를 전개한 상태의 평면도, 도 1(b)은 퓨즈 엘리먼트(100)를 굴곡 성형한 상태의 평면도, 도 1(c)은 이 상태의 퓨즈 엘리먼트(100)의 정면도, 도 1(d)은 이 상태의 퓨즈 엘리먼트(100)의 측면도, 도 2는 퓨즈 엘리먼트(100)의 전체 사시도이다.
먼저, 구리나 그 합금 등의 도전성 금속으로 이루어지는, 두께가 균일한 평탄한 판재를, 도 1(a)에 도시하는 바와 같은 형상으로 프레스기 등으로 구멍을 뚫는다. 상기 도 1(a)에 도시하는 바와 같은 소정의 형상으로 형을 뜬 한 장의 금속판에는 양단의 단자부(110)와, 단자부(110) 사이의 평탄한 중간부(130)와, 용단부(120)가 복수 형성되어 있다. 구체적으로 설명하면, 용단부(120)는 중간부(130)에서 국소적으로 폭이 좁아진 선 형상의 용단부(120a), 용단부(120b), 용단부(120c), 및 용단부(120d)로 구성되어 있고, 각 용단부(120a∼120d)가, 전기 회로 등에 의도하지 않은 과전류가 흘렀을 때, 발열하고 용단되어 과전류를 차단하는 것이다. 또한, 용단부(120)는 폭이 좁아진 선 형상의 용단부(120a∼120d)로 구성되는 것으로 한정되지 않고, 전기 회로 등에 의도하지 않은 과전류가 흘렀을 때, 발열하고 용단되어 과전류를 차단할 수 있다면, 중간부(130)에 작은 구멍을 형성하여 폭이 좁아진 부분을 용단부(120)로 하는 구성이나, 중간부(130)에 용단되기 쉬운 금속 재료를 국소적으로 배치하는 등의 임의의 구성을 채용할 수 있다.
다음에, 도 1(b)∼도 1(d), 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(100)의 장척 방향(P)에 평행한 접음선(L1)에서, 중간부(130)를 굴곡시킨다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(100)의 장척 방향(P)은 양측의 단자부(110)를 연결한 축에 평행한 방향이다. 따라서, 접음선(L1)도 양측의 단자부(110)를 연결한 축에 평행하게 된다.
그러면, 중간부(130)는 장척 방향(P)을 따라 직선 형상으로 연장되는 제 1 평탄면(140)과, 상기 제 1 평탄면(140)으로부터 일어서도록 굴곡하고, 장척 방향(P)을 따라 직선 형상으로 연장되는 제 2 평탄면(150)을 구비하게 된다. 제 1 평탄면(140)과 제 2 평탄면(150)은 접음선(L1)에서 굴곡한 굴곡부(131)에서 서로 연속하고 있고, 제 1 평탄면(140)과 제 2 평탄면(150)은 서로 대략 직각으로 교차하고 있다. 그리고, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150) 위에 용단부(120)가 복수 형성된 상태가 된다. 보다 구체적으로는, 제 2 평탄면(150)에는 용단부(120a)가 형성되어 있고, 제 1 평탄면(140)에는 용단부(120b), 용단부(120c), 및 용단부(120d)가 형성되어 있다.
또한, 단자부(110)와 중간부(130)와의 연결 개소를, 접음선(L2)과 접음선(L3)에서, 장척 방향(P)과 직교하는 방향으로 굴곡시킨다. 그러면, 제 1 평탄면(140)과 단자부(110) 사이에, 장척 방향(P)에 대하여 직교하는 방향으로 굴곡한 단부(111)가 형성된다. 이 단부(111)는 과전류의 도통 시의 발열에 의해 제 1 평탄면(140)이 장척 방향(P)을 따라 신장했을 때, 접음선(L2)과 접음선(L3)에서의 굴곡 각도가 바뀌도록 변형하여, 신장에 의한 응력을 흡수할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(100) 전체는, 즉, 단자부(110), 제 1 평탄면(140), 및 제 2 평탄면(150)은 한 장의 평탄한 금속판으로 일체 성형되어 있다.
또한, 도 1(d)에 도시하는 바와 같이, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)은 퓨즈 엘리먼트(100)의 중앙보다 측방으로 비켜 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)은 단자부(110)의 중앙보다 측단부(112)측으로 비켜 배치되어 있다. 또한, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)은 단부(111)에 의해 단자부(110)보다 상방으로 비켜 배치되어 있다. 그 때문에, 후술하는 바와 같이, 복수의 퓨즈 엘리먼트(100)를 케이싱(200) 내에 수용할 때, 각 퓨즈 엘리먼트(100)의 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)이 서로 간섭하는 것을 방지할 수 있는 것이다.
그럼 다음에, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본원 발명의 퓨즈(600)의 조립 방법에 대하여 설명한다. 또한, 도 3(a) 및 도 3(b)은 퓨즈 엘리먼트(100)를 복수 조합한 상태의 전체 사시도, 도 4(a)는 퓨즈(600)를 구성하는 각 부재를 분해하여 도시한 전체 사시도, 도 4(b)는 완성된 퓨즈(600)의 전체 사시도이다.
도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 우선, 퓨즈 엘리먼트(100)를 4개 준비하여, 각 퓨즈 엘리먼트(100)를 상하 좌우 반전시킨 자세로 서로 중첩시킨다. 여기서, 각각의 퓨즈 엘리먼트(100)를 구별하기 위해, 가장 위에 배치되는 것부터, 퓨즈 엘리먼트(100a), 퓨즈 엘리먼트(100b), 퓨즈 엘리먼트(100c), 퓨즈 엘리먼트(100d)로 한다.
그리고, 퓨즈 엘리먼트(100b)를, 퓨즈 엘리먼트(100a)에 대하여 좌우를 반전시킨 자세로 한다. 바꿔 말하면, 퓨즈 엘리먼트(100a)의 도면 상 앞쪽의 한쪽의 단자부(110a)가, 도면 상 안쪽의 다른 한쪽의 단자부(110a)에 위치하도록, 퓨즈 엘리먼트(100a)를 수평면 상에서 180도 회전시킨 자세가, 퓨즈 엘리먼트(100b)로 되어 있다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트(100a)의 단자부(110a) 아래에 퓨즈 엘리먼트(100b)의 단자부(110b)를 중첩하도록 배치한다.
다음에, 퓨즈 엘리먼트(100c)를, 퓨즈 엘리먼트(100a)에 대하여 상하를 반전시킨 자세로 한다. 바꿔 말하면, 퓨즈 엘리먼트(100a)를 장척 방향을 따른 축(P1)을 중심으로 180도 회전시킨 자세가, 퓨즈 엘리먼트(100c)로 되어 있다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트(100b)의 단자부(110b) 아래에 퓨즈 엘리먼트(100c)의 단자부(110c)를 중첩하도록 배치한다.
또한, 퓨즈 엘리먼트(100d)는 퓨즈 엘리먼트(100c)에 대하여 좌우를 반전시킨 자세로 한다. 바꿔 말하면, 퓨즈 엘리먼트(100c)의 도면 상 앞쪽의 한쪽의 단자부(110c)가, 도면 상 안쪽의 다른 한쪽의 단자부(110c)에 위치하도록, 퓨즈 엘리먼트(100c)를 수평면 상에서 180도 회전시킨 자세가, 퓨즈 엘리먼트(100d)로 되어 있다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트(100c)의 단자부(110c) 아래에 퓨즈 엘리먼트(100d)의 단자부(110d)를 중첩하도록 배치한다. 그러면, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 각 퓨즈 엘리먼트(100a∼100d)의 제 1 평탄면(140a∼140d) 및 제 2 평탄면(150a∼150d)이, 서로 간섭하지 않고 콤팩트하게 배치되는 것이다.
다음에, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 서로 중첩된 상태의 각 퓨즈 엘리먼트(100)를, 케이싱(200)의 단부(210)의 개구부(220)로부터 내부에 삽입한다. 이 케이싱(200)은 세라믹이나 합성 수지 등으로 형성된 통형 형상을 하고 있고, 양측의 단부(210)에 개구부(220)를 구비한다. 그리고, 케이싱(200)은 퓨즈 엘리먼트(100)의 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)을 내부에 수용할 수 있는 길이를 가지고 있고, 케이싱(200)의 양측의 개구부(220)로부터는, 퓨즈 엘리먼트(100)의 단자부(110)가 돌출된 상태로 되어 있다.
다음에, 케이싱(200)의 개구부(220)로부터 돌출된 단자부(110)의 상하로부터 사이에 끼워지도록 하여, 금속제의 유지편(310) 및 유지편(320)을 단자부(110)에 장착한다. 상기 유지편(310)은 단자부(110)와 같은 형상의 협지편(311)과, 상기 협지편(311)으로부터 일어서도록 형성된 계지부(312)를 구비한다. 그리고, 협지편(311)이 나사 고정이나 용접 등에 의해 단자부(110)에 고정된다. 마찬가지로, 유지편(320)은 단자부(110)와 같은 형상의 협지부(321)와, 상기 협지부(321)로부터 일어서도록 형성된 계지부(322)를 구비한다. 그리고, 협지부(321)가, 나사 고정이나 용접 등에 의해 단자부(110)에 고정된다. 또한, 계지부(312) 및 계지부(322)의 가로폭은 케이싱(200)의 개구부(220)의 가로폭보다 길기 때문에, 계지부(312) 및 계지부(322)는 개구부(220) 둘레 가장자리의 가장자리부(211)에 계지하는 것이다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(100)의 양측의 단자부(110)에 고정된 유지편(310)의 계지부(312) 및 유지편(320)의 계지부(322)가, 케이싱(200)의 양측의 가장자리(211)에 계지하므로, 퓨즈 엘리먼트(100)는 케이싱(200) 내부로부터 누락되지 않고, 케이싱(200)의 내부에 유지된 상태가 된다.
다음에, 케이싱(200)의 개구부(220)를 막도록, 금속제 또는 합성 수지성의 뚜껑판(400)을 장착한다. 이 뚜껑판(400)은 개구부(220)를 막을 수 있도록 개구부(220)보다 큰 원판 형상을 하고 있고, 단자부(110)를 삽입 통과시킬 수 있는 긴 구멍(410)을 구비한다. 또한, 뚜껑판(400)은 개구부(220)의 내부에 후술하는 입자 형상의 소호재를 흘려 넣을 수 있는 구멍(420)도 구비한다. 그리고, 뚜껑판(400)에 의해 케이싱(200)의 개구부(220)를 막도록 장착한 후에는, 케이싱(200)의 단부(210)를 덮도록, 금속제 또는 합성 수지성의 캡(500)을 장착한다. 이 캡(500)은 단부(210)에 밖에서 끼울 수 있도록, 단부(210)보다 큰 통형 형상을 하고 있고, 단자부(110)를 삽입 통과시킬 수 있는 긴 구멍(510)과 구멍(420)에 중첩되는 구멍(520)을 구비한다.
케이싱(200)의 단부(210)를 덮도록 캡(500)을 장착하면, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 퓨즈(600)가 완성된다. 또한, 퓨즈(600)는 구멍(520)으로부터 케이싱(200) 내부에 소호재를 흘려 넣은 후에 구멍(520)을 닫아, 케이싱(200) 내부에 소호재를 봉입하고 있다. 또한, 퓨즈(600)는 캡(500)으로부터 돌출된 단자부(110)에 전기 회로의 일부를 전기적으로 접속하고, 전기 회로에 의도하지 않은 과전류가 흘렀을 때는 퓨즈 엘리먼트(100)의 용단부(120)가 용단되고 과전류를 차단하여, 전기 회로를 보호하도록 이용된다.
이와 같이, 본원 발명의 퓨즈(600)는 장척 방향을 따라 직선 형상으로 연장되는 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)을 구비하고, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)에 형성된 복수의 용단부(120)는 도 1에 도시하는 바와 같이, 직선 형상으로 배치되게 된다. 그 때문에, 인접하는 용단부(120)들이 서로 근접하지 않아, 서로 전기적 또는 열적인 영향을 미쳐, 용단 특성이 나빠지는 것을 막을 수 있다.
또한, 장척 방향을 따라 직선 형상으로 연장되는 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)은 퓨즈 엘리먼트(100)의 장척 방향을 따라 굴곡한 부분에서 서로 연속하고 있다. 그 때문에, 퓨즈 엘리먼트(100)의 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)은 대략 L자 형상으로 굴곡한 형상이 되기 때문에, 강성이 높아져 있다. 특히, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)은 장척 방향을 따라 직선 형상으로 연장되어 있으므로, 단체(單體)에서는 구부러지기 쉬워 강성이 낮다는 문제가 있지만, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)은 퓨즈 엘리먼트(100)의 굴곡부(131)에서 서로 연속하여, 대략 L자 형상으로 함으로써, 이 문제를 해결하고 있는 것이다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트(100)의 강성을 높게 함으로써, 퓨즈(600)의 제조 시에 가해지는 외력 등에 의해 퓨즈 엘리먼트(100)가 변형되는 것을 막아, 퓨즈(600)를 용이하게 제조할 수 있도록 한 것이다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(100)의 강성을 높게 함으로써, 케이싱(200) 내에서의 퓨즈 엘리먼트(100)의 위치나 자세가 안정되기 때문에, 용단 특성도 안정되는 것이다.
또한, 본원 발명의 퓨즈(600)의 퓨즈 엘리먼트(100)는 도 5를 참조하여 후술하는 바와 같이, 케이싱(200)의 중심(O)을 향하여 굴곡한 형상, 즉, 퓨즈 엘리먼트(100)는 굴곡부(131)가 케이싱(200)의 중심(O)을 향하여 배치된 형상을 하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 케이싱(200)의 내벽(201)을 향하여 굴곡한 형상, 즉, 퓨즈 엘리먼트(100)는 굴곡부(131)가 케이싱(200)의 내벽(201)을 향하여 배치된 형상을 하고 있어도 좋다. 그 경우에도, 퓨즈 엘리먼트(100)의 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)은 대략 L자 형상으로 굴곡한 형상이 되기 때문에, 강성이 높게 되어 있어, 퓨즈(600)의 제조 시에 가해지는 외력 등에 의해 퓨즈 엘리먼트(100)가 변형하는 것을 막아, 퓨즈(600)를 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 케이싱(200) 내에서의 퓨즈 엘리먼트(100)의 위치나 자세가 안정되기 때문에, 용단 특성도 안정된다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 본원 발명의 퓨즈(600)의 퓨즈 엘리먼트(100)는 한 장의 평탄한 금속판으로 구성되어, 퓨즈 엘리먼트(100)의 장척 방향(P)을 따라 절곡함으로써, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)을 형성하고 있으므로, 한 장의 금속판으로부터 굴곡 성형된 제 1 평탄면(140)과 제 2 평탄면(150)은 강성이 높고, 또한, 제조하기도 쉬운 것이다.
또한, 도 1에서는 본원 발명의 퓨즈(600)의 퓨즈 엘리먼트(100)는 한 장의 평탄한 금속판으로 구성되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 일체 성형된 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)을 준비하여, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)과는 별체의 단자부(110)를, 제 1 평탄면(140)에 용접 등에 의해 연결하고, 퓨즈 엘리먼트(100) 전체를 제조해도 좋다. 또한, 단자부(110), 제 1 평탄면(140), 및 제 2 평탄면(150)을 모두 개별적으로 제조하고, 그 후, 이들을 서로 용접 등에 의해 연결하여, 퓨즈 엘리먼트(100) 전체를 제조해도 좋다. 제 1 평탄면(140)과 제 2 평탄면(150)을 개별적으로 제조한 경우는, 그 후, 상기 제 1 평탄면(140)과 제 2 평탄면(150)을 서로 대략 직각이 되도록 용접 등으로 연결하지만, 그 연결 개소가 퓨즈 엘리먼트(100)의 굴곡부(131)가 된다.
또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 본원 발명의 퓨즈(600)에서는 케이싱(200) 내에 4개의 퓨즈 엘리먼트(100)를 수용하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 케이싱(200) 내에 퓨즈 엘리먼트(100)를 하나만 수용해도 좋고, 2 이상의 임의의 수의 퓨즈 엘리먼트(100)를 수용해도 좋다.
그럼 다음에, 도 5를 참조하여, 본원 발명의 퓨즈(600)의 내부 구조에 대하여 설명한다. 또한, 도 5는 도 4(b)의 A-A 단면도이다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 퓨즈(600)의 케이싱(200) 내에 수용된 4개의 각 퓨즈 엘리먼트(100)는 케이싱(200) 중심(O)의 주위에 배치되어 있다. 또한, 퓨즈 엘리먼트(100)의 굴곡부(131)는 케이싱(200)의 중심(O)을 향하여 배치되어 있다. 즉, 퓨즈 엘리먼트(100)는 케이싱(200)의 중심(O)을 향하여 굴곡한 형상으로 되어 있다. 그 때문에, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)에 형성된 용단부(120)는 케이싱(200)의 내벽(201)보다 케이싱(200)의 중심(O)측에 배치되게 된다.
여기서, 퓨즈 엘리먼트(100)가 굴곡하지 않고, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)이 직선 형상으로 연속하고 있는 경우를 상정하여, 도 5에는 제 1 평탄면(140')과 제 2 평탄면(150')이 직선 형상으로 연속하고 있는 퓨즈 엘리먼트(100')를 가상선으로 나타내고 있다. 이 퓨즈 엘리먼트(100')의 제 1 평탄면(140')과 제 2 평탄면(150')에는 용단부(120')가 형성되어 있지만, 이 용단부(120')는 케이싱(200)의 내벽(201)에 근접하고 있다. 그리고, 전기 회로 등에 의도하지 않은 과전류가 흘렀을 때, 퓨즈 엘리먼트(100')의 용단부(120')는 용단하여 과전류를 차단하지만, 그 후, 용단된 용단부(120') 주변에 아크가 발생하는 경우가 있다. 단, 용단부(120')는 케이싱(200)의 내벽(201)에 근접하고 있기 때문에, 용단부(120')로부터 발생한 아크가, 케이싱(200)의 내벽(201)에 도달하기 쉬워지고, 그 결과, 케이싱(200)이 파손될 우려가 있다.
따라서, 본원 발명의 퓨즈(600)의 퓨즈 엘리먼트(100)를 케이싱(200)의 중심(O)을 향하여 굴곡한 형상으로 함으로써, 용단부(120)가 케이싱(200)의 내벽(201)보다 케이싱(200)의 중심(O)측에 배치되도록 했다. 그러면, 용단부(120)와 내벽(201)과의 거리(d2)를, 용단부(120')와 내벽(201)과의 거리(d1)보다 크게 확보할 수 있어, 용단부(120)로부터 발생한 아크가 케이싱(200)의 내벽(201)에 닿기 어려워지고, 그 결과, 케이싱(200)이 파손되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
또한, 케이싱(200)의 내부에는 입자 형상의 소호재(X)가 충전되어 있지만, 일반적으로, 케이싱(200)의 중심(O)측일수록 소호재(X)가 모이기 쉬워, 밀도가 높아지는 경향이 있다. 즉, 케이싱(200)의 중심(O)측일수록 소호재(X)의 소호 성능이 높은 경향이 있다. 그 때문에, 본원 발명의 퓨즈(600)의 퓨즈 엘리먼트(100)를 케이싱(200)의 중심(O)을 향하여 굴곡한 형상으로 함으로써, 용단부(120)가 케이싱(200)의 중심(O) 가까이에 배치되어, 용단부(120)로부터 발생하는 아크를 소호재(X)에 의해 효과적으로 소호할 수 있는 것이다. 또한, 소호재(X)는 입자 형상의 양태로 한정되지 않고, 임의의 양태의 소호재를 이용할 수 있는 것이다.
또한, 퓨즈 엘리먼트(100)의 용단부(120)는 굴곡부(131)를 사이에 끼우고, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)에, 각각 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 굴곡부(131)를 사이에 끼우고, 제 2 평탄면(150)에는 용단부(120a)가, 제 1 평탄면(140)에는 용단부(120b), 용단부(120c), 및 용단부(120d)가 각각 형성되어 있다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트(100)의 굴곡부(131)가, 케이싱(200)의 중심(O)을 향하여 배치되어 있으므로, 굴곡부(131)를 사이에 끼우고, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)에 각각 형성된 용단부(120)는 케이싱(200)의 중심(O)에 상당히 접근할 수 있다. 그 결과, 용단부(120)로부터 발생하는 아크를 소호재(X)에 의해 보다 효과적으로 소호할 수 있는 것이다.
또한, 도 1(d)에 도시하는 바와 같이, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)은 퓨즈 엘리먼트(100)의 중앙보다 측방으로 비켜 배치되고, 제 1 평탄면(140) 및 제 2 평탄면(150)은 단부(111)에 의해 단자부(110)보다 상방으로 비켜 배치되어 있다. 그 때문에, 도 5에 도시하는 바와 같이, 상하 좌우가 반전한 자세의 각 퓨즈 엘리먼트(100)를 서로 간섭하지 않고, 케이싱(200) 내의 중심(O)의 주위에 정렬시켜 수용할 수 있다.
(실시형태 2)
이하에서는, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 본원 발명의 실시형태 2에 따른 퓨즈(600A)에 대하여 설명한다. 또한, 이 퓨즈(600A)는 기본적인 구성은 실시형태 1에 따른 퓨즈(600)와 공통되므로, 그 공통되는 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
우선, 도 6에는 본원 발명의 실시형태 2에 따른 퓨즈(600A)의 퓨즈 엘리먼트(100A)의 제조 공정에 대하여 설명한다. 또한, 도 6(a)은 퓨즈 엘리먼트(100A)를 전개한 상태의 사시도, 도 6(b)은 퓨즈 엘리먼트(100A)를 굴곡 성형한 상태의 사시도, 도 6(c)은 퓨즈 엘리먼트(100A)를 수용하기 위한 케이싱(200A)의 전체 사시도이다.
먼저, 구리나 그 합금 등의 도전성 금속으로 이루어지는 두께가 균일의 평탄한 판재를, 도 6(a)에 도시하는 바와 같은 형상으로 프레스기 등으로 구멍을 뚫는다. 이 도 6(a)에 도시하는 바와 같은 소정의 형상으로 형을 뜬 한 장의 금속판에는 양단의 단자부(110A)와, 단자부(110A) 사이의 평탄한 중간부(130A)와, 복수의 용단부(120A)가 형성되어 있다.
다음에, 도 6(b)에 도시하는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트(100A)의 장척 방향(P)을 따른 접음선(L4)에서, 중간부(130A)를 굴곡시킨다. 그러면, 중간부(130A)는 장척 방향(P)을 따라 연장되는 제 1 평탄면(140A)과, 상기 제 1 평탄면(140A)으로부터 일어서도록 굴곡한 제 2 평탄면(150A)을 구비하게 된다. 제 1 평탄면(140A)과 제 2 평탄면(150A)은 접음선(L4)에서 굴곡한 굴곡부(131A)에서 서로 연속하고 있고, 제 1 평탄면(140A)과 제 2 평탄면(150A)은 서로 대략 직각으로 교차하고 있다. 그리고, 제 1 평탄면(140A) 및 제 2 평탄면(150A) 위에 용단부(120A)가 복수 형성된 상태가 된다. 또한, 도 1에 도시하는 실시형태 1에 따른 퓨즈 엘리먼트(100)에서는 제 1 평탄면(140)과 제 2 평탄면(150)의 폭은 대략 동일했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시하는 바와 같이, 제 2 평탄면(150A)의 폭(d4)을 제 1 평탄면(140A)의 폭(d3)보다 크게 해도 좋다.
또한, 퓨즈 엘리먼트(100A)의 중간부(130A)는 한 장의 금속판으로 구성되어 있으므로, 접음선(L4)의 위치를 비켜 절곡하는 개소를 변경하면, 제 1 평탄면(140A)의 폭(d3)과 제 2 평탄면(150A)의 폭(d4)을 임의로 변경할 수 있다. 특히, 케이싱(200A) 내에서의 퓨즈 엘리먼트(100A)의 밸런스를 고려하여, 제 1 평탄면(140A)의 폭(d3)과 제 2 평탄면(150A)의 폭(d4)을 변경하고자 하는 경우에, 접음선(L4)의 위치를 적절히 비켜 절곡하는 개소를 변경할 수 있으므로, 형상 변경이 용이하다.
다음에, 도 6(c)에 도시하는 케이싱(200A)에 퓨즈 엘리먼트(100A)를 수용하기 위해, 퓨즈 엘리먼트(100A)의 한쪽의 단자부(110A)를 접음선(L6)에서 대략 직각으로 절곡한다. 이 단계에서는 퓨즈 엘리먼트(100) 다른 한쪽의 단자부(110A)(도면 상 안쪽)는 접음선(L7)에서 대략 직각으로 절곡되어 있지 않다. 또한, 케이싱(200A)은 세라믹이나 합성 수지 등으로 형성된 통형 형상을 하고 있고, 양측의 단부(210A)에 개구부(220A)를 구비한다. 그리고, 개구부(220A)를 덮도록, 합성 수지 등으로 형성된 내부캡(230A)이 단부(210A)에 장착되어 있다. 이 내부캡(230A)에는 십자 구멍(240A)이 형성되어 있다. 직선 형상으로 나열된 제 1 구멍(241A)에는 단부(242A)가 형성되어 있다. 또한, 제 1 구멍(241A)에 직각으로 교차하도록, 제 2 구멍(243A)이 형성되어 있다.
다음에, 퓨즈 엘리먼트(100A)를 케이싱(200A)의 내부에 수용하는 방법에 대하여, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 또한, 도 7(a) 및 도 7(b)은 케이싱(200A)의 전체 사시도, 도 8(a) 및 도 8(b)은 케이싱(200A)의 단부 주변을 확대한 사시도, 도 8(c)은 완성된 퓨즈(600A)의 전체 사시도이다.
우선, 도 7(a)에 도시하는 바와 같이, 한쪽의 내부캡(230A)의 십자 구멍(240A)(도면 상 앞쪽)으로부터, 퓨즈 엘리먼트(100A)를 케이싱(200A)을 내부에 삽입하여 수용한다. 구체적으로는, 퓨즈 엘리먼트(100A) 다른 한쪽의 단자부(110A)(도면 상 안쪽)를, 한쪽의 내부캡(230A)의 십자 구멍(240A)(도면 앞측)으로부터 삽입하여, 제 1 구멍(241A)에 퓨즈 엘리먼트(100A)의 제 1 평탄면(140A)이, 제 2 구멍(243A)에 퓨즈 엘리먼트(100A)의 제 2 평탄면(150A)이 들어가게 하도록, 퓨즈 엘리먼트(100A)를 케이싱(200A) 내부에 삽입해 간다. 그리고, 단자부(110A)를 제 1 구멍(241A)의 단부(242A)에 계지시켜, 내부캡(230A)과 단자부(110A)와의 접촉 개소를 용접 등에 의해 고정한다.
같은 방법에 의해, 다른 3개의 퓨즈 엘리먼트(100A)도 십자 구멍(240A)으로부터 케이싱(200A) 내부에 삽입하여, 단자부(110A)를 제 1 구멍(241A)의 단부(242A)에 계지시킨다. 그리고, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 내부캡(230A)과 각 단자부(110A)와의 접촉 개소를 용접 등에 의해 고정한다.
퓨즈 엘리먼트(100A)의 다른 한쪽의 단자부(110A)(도면 상 안쪽)는 아직 절곡되지 않은 상태이므로, 도 8에 도시하는 바와 같이, 각 단자부(110A)를 다른 한쪽의 내부캡(230A)의 십자 구멍(240A)까지 확실하게 삽입 통과시킬 수 있다. 또한, 도 8(a) 및 도 8(b)에서는 도 7에 도시하는 다른 한쪽의 단자부(110A)(도면 상 안쪽)를 앞쪽에 표시하고 있다. 그리고, 각 단자부(110A)를 접음선(L7)으로 직각으로 절곡하고, 십자 구멍(240A)의 단부(242A)에 계지시켜, 내부캡(230A)과 단자부(110A)와의 접촉 개소를 용접 등에 의해 고정한다.
다음에, 한쪽의 내부캡(230A) 위에서 외부캡(250)을 압입하여 장착하고, 한쪽의 십자 구멍(240A)을 닫아, 다른 한쪽의 내부캡(230A)의 십자 구멍(240A)으로부터 케이싱(200A) 내부에 입자 형상의 소호재를 흘려 넣는다. 그리고, 케이싱(200A)의 내부가 소호재로 충전되면, 다른 한쪽의 내부캡(230A) 위에서 외부캡(250A)을 압입하여 다른 한쪽의 십자 구멍(240A)을 닫으면, 퓨즈(600A)가 완성된다. 이 외부캡(250A)은 전기 회로에 접속하기 위한 금속제의 외측 단자부(252)와, 이 외측 단자부(252)에 연결되어 있는 원반 형상의 금속제의 기초부(252A)를 구비하고 있고, 기부(252A)의 이면이 단자부(110A)에 당접하여 전기적으로 접속되게 되어 있다. 그 때문에, 퓨즈(600A)는 외측 단자부(252)에 접속된 전기 회로 등에 의도하지 않은 과전류가 흘렀을 때, 퓨즈 엘리먼트(100A)의 용단부(120A)가 용단되고 과전류를 차단하여, 전기 회로를 보호하도록 이용된다.
또한, 도 7 및 도 8에 도시하는 퓨즈(600)의 구성에 따르면, 소호재를 케이싱(200A) 내부에 흘려 넣는 십자 구멍(240A)을, 외부캡(250A)에 의해 완전하게 닫아 버리므로, 케이싱(200A)으로부터 소호재가 누출되는 것을 효과적으로 막을 수 있다.
또한, 본원 발명의 퓨즈는 상기 실시예로 한정되지 않고, 특허 청구의 범위에 기재된 범위, 실시형태의 범위에서, 다양한 변형예, 조합이 가능하고, 이들의 변형예, 조합도 그 권리 범위에 포함하는 것이다.
100: 퓨즈 엘리먼트
110: 단자부
120: 용단부
131: 굴곡부
140: 제 1 평탄면
150: 제 2 평탄면
200: 케이싱
600: 퓨즈
P: 장척 방향

Claims (4)

  1. 한쌍의 단자부의 사이에 형성되고, 복수의 용단부를 가지는 퓨즈 엘리먼트와,
    상기 용단부를 수용하는 케이싱을 구비한 퓨즈로서,
    상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 퓨즈 엘리먼트의 장척 방향을 따라 굴곡한 형상임과 동시에, 상기 장척 방향을 따라 직선 형상으로 연장되는 제 1 평탄면과 제 2 평탄면을 구비하고,
    상기 제 1 평탄면 및 상기 제 2 평탄면에는 복수의 상기 용단부가 형성되어 있고,
    상기 제 1 평탄면과 제 2 평탄면은 상기 퓨즈 엘리먼트의 굴곡부에서 서로 연속하고 있는 것을 특징으로 하는 퓨즈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 퓨즈 엘리먼트는 상기 케이싱의 중심을 향하여 굴곡한 형상인 것을 특징으로 하는 퓨즈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 용단부는 상기 굴곡부를 사이에 끼우고, 상기 제 1 평탄면 및 상기 제 2 평탄면에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 퓨즈.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 퓨즈 엘리먼트는 한 장의 평탄한 금속판으로 구성되어 있고,
    상기 퓨즈 엘리먼트의 장척 방향을 따라 절곡됨으로써, 상기 제 1 평탄면과 상기 제 2 평탄면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 퓨즈.
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