WO2002043097A1 - Fusible a lame - Google Patents

Description

明細書 '

ブレード形ヒューズ 技術分野

本発明はヒューズに関し、 詳しくは自動車に搭載される電気回路用のブレード 形ヒューズに関する。 背景技術

一般的に自動車にはパッテリと各種電装品との間に過電流保護用のヒユーズが 設けられている。 従来のヒューズは例えば米国特許第 4 0 2 3 2 6 4号に開示さ れている。

図 1 5は従来のヒユーズ 5 0を示す。 ヒユース、 5 0は、 絶縁性ヒユーズハゥジ ング 5 4と、 平らな導電板から形成されたほぼ H形のヒューズエレメント 5 3と 備える。 ヒューズエレメント 5 3は、 互いに平行な一対の平らな基板 5 1と、 両基板 5 1を連結するヒユーズ溶断部 5 2とを有する。 各基板 5 1の先端には端 子 5 1 aが形成されている。 端子 5 1 aはヒューズハウジング 5 4から露出して おり、 ヒューズエレメント 5 3において端子 5 1 aを除く部分がヒューズハウジ ング 5 4に収容されている。 言い換えると、 図 1 5において、 端子 5 l aはヒュ ーズハウジング 5 4の下端から下方に突出した部分である。

図 1 6に示すように、 一つのヒューズボックス 5 5には複数のヒューズ 5 0が 取り付けられる。 図 1 7に示すように、 ヒューズボックス 5 5には複数のヒユー ズ 5 0の端子 5 1 aと接続される複数のバスバー 5 6が設けられている。 各バス バー 5 6は折り曲げにより形成されたタブ 5 7を有する。 図 1 8に示すように、 タブ 5 7の先端には、 互いに対向するように分岐した 2つの分割接触片 5 7 aが 形成されている。 図 1 8に示すように、 2つの分割接触片 5 7 aの間にヒューズ 5 0の端子 5 1 aが揷入され、 各端子 5 1 aが対応するタブ 5 7に電気的に接続 される。 このようにして、 ヒューズ 5 0はヒューズボックス 5 5に取り付けられ る。 近年では、 車両に搭載される電装品の増加に応じて、 多数の保護用ヒューズ 5 0が車両に搭載される。 多数のヒューズ 5 0を収容可能なヒューズボックス 5 5 は比較的大型である。 一方、 車両の快適性の向上のために、 より大きな車室空間 が要求されている。 車室空間の拡大と、 大型のヒューズボックス 5 5の搭載とは 相反するものであり、 2つの要求を共に成立させることは難しい問題である。 図 1 7， 1 8に示すように、 従来のヒューズ 5 0をヒューズボックス 5 5に取 り付けた場合、 パスバー 5 6のレベルからヒューズ 5 0の上端までの高さ （L ) は、 タブの長さ （M) とヒューズノ、ウジング 5 4の高さ （N) との合計値より大 きい値である。 .

上記高さ （L) はヒューズボックス 5 5の寸法に関連するため、 ヒューズボッ クス 5 5の小型化は、 ヒューズ 5 0の構造によって阻害されていた。

—方、 最近では、 自動車のパッテリ電圧の高圧化が検討されている。 従来のヒ ユーズハウジング 5 4の材料はポリエーテルサルフォンであった。しかしながら、 そのようなヒューズハゥジング 5 4では、 例えば、 5 8 Vのヒユーズ規格試験後 には、 所望の絶縁抵抗が確保できない。 そのため、 将来的なパッテリ電圧の高圧 化に対応可能なヒューズが望まれている。 発明の開示

本発明の第 1の目的はコンパク トな自動車用のヒューズを提供することにある。 本発明の第 2の目的は、組立の容易な自動車用のヒユーズを提供することにある。 本発明の第 3の目的は、 より高い電圧に対応可能な自動車用のヒユーズを提供す ることにある。

上記の目的を達成するために、 本発明はヒューズエレメントと、 ヒューズエレ メントを固定するための絶縁性材料製のハウジングとを備えるブレード形ヒユー ズを提供する。ヒューズエレメントは同一平面上に配置された一対の板状基板と、 —対の板状基板を連結する溶断部と、 互いに対向するように一対の板状基板にそ れぞれ形成された一対の凹部と、 一対の DA部にそれぞれ連続するように形成され •た一対のカバー支持部とを有する。 ハウジングは溶断部を収容する中空部と、 折 り曲げられることによって中空部を閉鎖する力パーとを有する。 カバーは一対の 凹部間に配置される。 板状基板の全長は、 実質的に、 板状基板の長手方向に沿つ た溶断部の長さと、 板状基板の長手方向に沿った凹部の寸法と、 板状基板の長手 方向に沿ったカバー支持部の長さとの和である。

各板状基板は、 前記平面に平行な第 1面及び第 2面と、 前記第 1面と第 2面と の間に区画される外端面とを有しており、 第 1面¾び第 2面の一部と、 外端面と の少なくとも一^ ^は、 ハウジングから露出し、 かつ、 メツキ処理されていること が好ましい。

.一態様では絶縁性材料は透明な樹脂である。 ハゥジングは一対の板状基板の一 端をそれぞれ受承する一対の圧入部を有する天部と、 中空部を区画する溶断部覆 い面と、 溶断部覆い面に連続して形成され、 各板状基板の一部を露出するための 切り欠きを有する板状基板を固定するための固定面とから一体形成された一つの 部材であることが好ましい。

—態様では、 固定面の切り欠きは、 板状基板の長手方向に沿って形成されたス リットである。

一態様では、 ハウジングは、 板状基板の外端面が露出されるように形成された 切り欠きを有する。

絶縁性材料はフッ素雲母系鉱物 0 . 2〜 2 0重量部と、 ポリアミ ド樹脂を形成 するモノマー 1 0 0重量部との混合物を重合して得られる強化ポリアミ ド樹脂で あることが好ましい。 図面の簡単な説明

図 1は本発明の第 1実施形態に従うヒユーズの正面図。

図 2は図 1のヒューズの底面図。

図 3は図 1のヒニーズの断面図。

図 4 ( a ) は図 3のヒューズの 4 a— 4 a ,線に沿った断面図。

図 4 ( b ) は図 3のヒューズの 4 b— 4 b線に沿った断面図。

図 5はヒユーズ材料の部分斜視図。 ， 図 6は図 1のヒユーズの個 j面図。

図 Ίは本発明の第 1実施形態に従うヒユーズの製造方法を説明するための図。 図 8 ( a ) 〜図 8 ( d ) はカバーの折り曲げ工程を示す断面図。

図 9はバスバーに装着された図 1のヒューズの正面図。

図 1 0はパスバーに装着された図 1のヒューズの側面図。

図 1 1は本発明の第 2実施形態に従うヒユーズの正面図。

図 1 2は図 1 1のヒューズの底面図。

図 1 3 aは本発明の第 2実施形態に従うヒユーズの正面図。

図 1 3 bは図 1 3 aのヒユーズの側面図。

図 1 4は図 1 3 aのヒユーズの底面図。

図 1 5は従来のヒユーズの断面図。

図 1 6は従来のヒューズボッタスに装着された従来のヒユーズの斜視図。 図 1 7はバスパーに装着された従来のヒューズの正面図。

図 1 8は図 1 7のヒユーズの側面図。

,発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の第 1実施形態のヒューズ 1を図面に基づき説明する。 図 1〜図 4に示すように、 ヒユーズ 1は、 ヒユーズエレメント 2と、 絶縁十生材料製のハウ ジング 3とからなる。

ヒユーズエレメント 2は同一平面上に配置された一対の板状基板 4と、 該一対 の板状基板 4を連結する溶新部 5と、 互いに対向するように一対の板状基板 4に それぞれ形成された一対の凹部 4 cと、 一対の凹部 4 cにそれぞれ連続するよう に形成された一対の三角状の突起 1 2を含む力.バー支持部とを有する。 溶断部 5 はハウジング 3に覆われ、 板状基板 4はハウジング 3に固定される。

図 7に示されるように、 板状基板 4の全長は、 実質的に、 板状基板 4の長手方 向に沿った溶断部 5の長さ （A) と、 板状基板 4の長手方向に沿った凹部 4 cの 寸法 （B ) と、 板状基板 4の長手方向に沿ったカバー支持部の長さ （C) との和 である。 ハウジング 3は、 溶断部 5を収容する中空部と、 折り曲げられることによって 中空部を閉鎖するカバ （フラップ） 1 1とを一体に有する扁平状の樹脂一体品 である。 ハゥジング 3は耐熱性及ぴ絶縁性を有する透明な樹脂製であることが好 ましい。 ハウジング 3の天部には、 各板状基板 4の上端を収容して固定するため の圧入部 3 aが形成されている。 ハウジング 3の横方向の中央部には、 溶断部覆 い面 3 bが形成されている。 亙いに対向する溶断部覆い面 3 bにより、 溶断部 5 を収納する中空室が区画される。 各溶断部覆い面 3 bの両側には、 板状基板を固 定するための固定面 3 cが形成されている。 2つの溶断部覆い面 3 b間の間隔は、 互いに対向する固定面 3 c間の間隔よりも大きい。 ハウジング 3の天部の横方向 の寸法はヒューズエレメント 2の横方向の幅よりやや大きい。 固定面 3 cには、 板状基板 4の一部を露出するための切り欠き 8が形成されている。 カバー 1 1は ハウジング 3の下端に設けられている。 折り曲げられたカバー 1 1は板状基板 4 の一対の凹部 4 c間に配置される。

ヒユーズェレメント 2は、 図 5に示すような 1枚の長尺状のヒユース、材料板 6 から形成される。 ヒューズ材料板 6は導電性を有する亜鉛 ( Z n ) 合金製である ことが好ましい。 ·

ヒユーズ 1は次のようにして製造される。

まず、 ヒューズ材料板 6の幅方向の中央を切削して、 ヒューズ材料板 6の長手 方向に沿って所定幅の薄肉部 6 aを形成する。

図 7に示すように、 ヒユーズ材料板 6を間欠的に移送しつつヒユーズ材料板 6 を打ち抜いて、複数のヒューズエレメント 2を含む集^体を形成する。詳しくは、 ヒューズの通電容量に応じた溶断部 5が薄肉部 6 aから打ち抜かれ、 溶断部 5の 両側に一対の板状基板 4が打ち抜かれる。 各板状基板 4には、 凹部 4 じ と、 凹部 4 cに連続する三角状の突起 1 2を含むカバー支持部と、 カシメ用の固定孔 4 a とが形成される。 · 集合体における各ヒューズエレメント 2の全長は、 溶断部 5の高さ （A) と、 凹部 4 cの寸法 （B ) と、 カバー支持部の長さ （C ) と、 連続生産の為に、 隣接 するヒューズエレメント 2間に設けられたつなぎの長さ （D ) との和である。 従 つて、 使い勝手が良く、 生産性が良く、 かつ、 所望の構造を形成できるのに必要 な最小の長さになるように、 ヒューズエレメント 2の全長は設定されている。 次に、 集合体の先端に位置するヒューズエレメント 2をハウジング 3に装着す る。 詳しくは、 ヒューズエレメント 2の上端と、 板状基板 4の長手方向における 中央部がハウジング 3に挿入される。 図 4 bに示すように、 板状基板 4が互いに 対向する固定面 3 c間に押し込まれる。 これによりハウジング 3の內面に弁さ成さ れた係合突起 3 dが固定孔 4 aに係合して、 ヒューズエレメント 2がハウジング 3に固定される。

図示しないヒユーズボックスに設けられた相手方接続端子 9に接触可能となる ように、 板状基板 4の一部はハウジング 3に形成された切り欠き 8から露出され ている。 ヒューズ 1の接続端子は当該露出した部分である。

図 1 1及び図 1 2は第 2実施形態のヒューズ 1を示し、図 1 3 ( a )、 1 3 ( b ) 及び図 1 4は第 3実施形態のヒユーズ 1を示す。 第 2実施形態のヒューズ 1は、 相手方接続端子が音叉形端子の場合に好適であり、 板状基板 4の露出部 1 0を区 画するための切り欠き 8がハウジング 3にスリット状に形成されている。 第 3実 施形態のヒユーズ 1は、 板状基板 4の露出部 1 0がヒユーズエレメント 2の両側 面に設けられており、 相手方接続端子がヒューズエレメント 2の両側面に接触さ れるように設けられた舌片形端子の場合に好適である。

相手方接続端子 9との電気的接続を良好にするため、 板状基板 4にメッキ処理 することが望ましい。 板状基板 4において、 少なくとも相手方接続端子 9と接触 される表面がメツキ処理されることが好ましい。例えば、図 1のヒューズ 1では、 切り欠き 8から露出したヒューズエレメント 2の表面 （第 1面）、裏面 （第 2面）、 右端面および左端面がメツキ処理されている。 図] 1のヒューズ 1では、 スリツ ト状の切り欠き 8から露出した露出部 1 0がメツキ処理されている。 図 1 3のヒ ユーズ 1では、 ヒューズエレメント 2の右端面および左端面がメツキ処理されて いる。 本発明のヒューズ 1では、 従来では端子として用いられていなかった板状 基板 4を接続用端子として用いるため、 板状基板 4のメツキが重要である。 本実 施形態の板状基板 4はスズメツキ処理されているが、 銅メツキまたは銀メツキさ れてもよレ、。

近年の車両電装品の搭载量の増大及び大型化に伴い、 車両全体の電気使用量は 増大している。 そのため、 車両電圧の高圧化が検討されている。 例えば 4 2 Vシ ステム対応のヒューズには、 5 8 Vの過渡電圧 （ラッシュ電圧） が要求されてい る。 その過渡電圧でヒューズが溶断する時に、 大きなアークが発生する。 そこで、 ハウジング 3の内面がアークの発生によって汚損されにくく、 かつ、 電気的に絶 縁性が充分確保できるハウジング材質として、 強ィ匕ポリアミ ド榭脂が好ましい。 その強化ポリアミ ド樹脂は、 フッ素雲母系鉱物 0 . 2 〜 2 0重量部と、 ポリアミ ド樹脂を形成するモノマー 1 0 0重量部との混合物を重合して得られるものであ るのが好ましい。 ハウジング 3はそのような強化ポリアミ ド榭脂から一体成形さ れるのが好ましい。

ヒューズエレメント 2が挿入された後、 カバー 1 1を折り曲げることによって 中空部は塞がれる。

以下に、 カバー 1 1の折り曲げ工程について説明する。

カバー 1 1は、 ヒューズエレメント 2をハウジング 3に揷入する工程と同期し て折り曲げられる。 詳しくは、 図 8 a 〜 8 dに示すように、 ヒューズエレメント 2をハウジング 3に揷入する際、 溶断部 5の下端がカバー 1 1の下端を通過し、 かつ、 突起 1 2がカバー 1 1の先端と同じレベルに到達する前に、 曲げツーノレ 1 3が作動する。 曲げツール 1 3は、カバー 1 1が凹部 4 c間に配置されるように、 突起 1 2と溶断部 5との間に区画される空間に滑り込まれる。 突起 1 2は力パー 1 1が開くのを防止するストッパとして作用する。. このようにして、 カバー 1 1 が折り曲げられ、 ハウジング 3の中空部が塞がれる。

ヒューズエレメント 2がハウジング 3に完全に挿入された後に、 固定孔 4 aに ハゥジング 3の係合突起 3 dが係合するように、 ハゥジング 3の外面が冷間力シ メされる。 このようにして、 ヒユーズエレメント 2がハウジング 3に固定される。 本発明のヒューズ 1によれば、 以下の利点が得られる。

本発明によれば、 所定幅の薄肉部 6 aを有する 1枚の長尺状のヒユーズ材料板 6を間欠的に移送しながら、 一対の板状基 fe 4と、 溶断部 5とを有するヒユーズ エレメント 2が打ち抜かれるので、 ヒューズ 1は効率よく製造きれる。 ' 本楽明のヒユーズ 1は従来とは異なり、 接続端子がハゥジング 3から下方へ突 出することなく、 ハウジング 3とほぼ同じ寸法レベルに形成された露出部 1 0が 端子するため、 ヒューズ 1の全高は従来のヒューズ 5 0に比べて低くなる。

ヒューズ 1力 M、型化されるので、 ヒューズ 1が装着されるヒューズボックスの 高さを小さくできる。

本発明のヒューズ 1のハウジング 3は透明なポリアミ ド樹脂製であるので、 溶 断部 5が溶断された後でも十分な絶縁性が確保される。 そのため、 従来の 1 4 V 発電一 1 2 V蓄電システムに加え、 4 2 Vシステムのような高圧化されたシステ ムにも本発明のヒューズ 1は搭載可能である。

ヒューズエレメント 2が比較的小型であり、 また、 ハウジング 3が一つの部材 から形成されているので、 ヒューズ 1の材料費は低減される。 また、 分割された ハウジング部品を組立てる工程が省略されるので、組立費及び時間が低減される。 本発明のヒューズ 1では、 端子の大部分がハウジング 3の下方から突出せず、 また、 ハウジング 3に収容されるエレメント 2の高さを必要最低限に設定したの で、 ヒューズ 1の高さは必要最低限となっている。

溶断部 5は絶縁樹脂製のハウジング 3の中空部に収容される。 従^て、 溶融し た溶断部 5の飛散は防止される。

本発明のヒューズ 1では、 ハウジング 3の切り欠き 8から露出した露出部 （端 子） 1 0がスズメツキされているので、 ヒューズ 1は相手方端子 9と良好に導通 される。

ハウジング 3は概略扁平な四角筒状の透明樹脂成形品であり、 その下面にはェ レメント 2を受承可能な揷入口が形成されている。 また、 折り曲げられた力パー 1 1により中空部が密閉される。 溶断部 5に対面する覆い面 3 bは、 中空部の容 積が大きくなるように、 外側に膨らむように形成されている。 これにより、 溶断 部 5が溶断される際のエネルギーは効率良く吸収される。

ハゥジング 3に形成された切り欠き 8により、 板状基板 4の一部は、 相手方端 子 9に確実に接触される。 産業上の利用可能性

本努明によれば、 コンパク トで、 組立が容易で、 より高い電圧に対応可能な自 動車用のヒユーズが提供される。

Claims

請求の範囲

1 . プレード形ヒューズ （1 ) であって、

同一平面上に配置された一対の板状基板 （4 ) と、 前記一対の板状基板を連結 する溶断部 （5 ) と、 互いに対向するように前記一対の板状基板にそれぞれ形成 された一対の凹部 （4 c ) と、 前記一対の凹部にそれぞれ連続するように形成さ れた一対のカバー支持部 （1 2 ) とを有するヒューズエレメント （2 ) と、 前記ヒューズエレメントを固定するための絶縁性材料製のハウジング （3 ) と を備え、 前記ハウジングは前記溶断部を収容する中空部と、 折り曲げられること によって前記中空部を閉鎖する力パー （1 1 ) とを有することと、 前記カバーは 前記一対の囬部間に配置されることと、 前記板状基板の全長は、 実質的に、 前記 板状基板の長手方向に沿った前記溶断部の長さ （A) と、 前記板状基板の長手方 向に沿った前記凹部の寸法 （B ) と、 前記板状基板の長手方向に沿った前記カバ 一支持部の長さ （C) との和であることを特徴とするブレード形ヒューズ。

2 . 前記各板状基板は、 前記平面に平行な第 1面及ぴ第 2面と、 前記第 1面と第 2面との間に区画される外端面とを有し、 前記第 1面及び第 2面の一部と、 前記 外端面との少なくとも一つは、 前記ハウジングから露出し、 つ、 メツキ処理さ れていることを特徴とする請求項 1に記載のプレード形ヒューズ。

3 . 前記絶縁性材料は透明な樹脂であり、 前記ハウジングは、 前記一対の板状基 板の一端をそれぞれ受承する一対の圧入部 （3 a ) を有する天部と、 前記中空部 を区画する溶断部覆い面 （3 b ) と、 前記各板状基板の一部を露出するための切 り欠き （8 ) を有し、 かつ、 前記溶断部覆い面に連続して形成され、 板状基板を 固定するための固定面 （3 c ) とから一体形成された一つの部材であることを特 徴とする請求項 1又は請求項 2に記載のプレード形ヒューズ。

4 . 前記固定面の切り欠きは、 前記板状基板の長手方向に沿って形成されたスリ ットを含むことを特徴とする請求項 3に記載のブレード形ヒューズ。

5 . 前記ハウジングは、 前記板状基板の外端面が露出されるように形成された切 り欠きを有することを特徴とする請求項 3に記載のブレード形ヒューズ。

6 . 前記絶縁性材料は強化ボリアミ ド樹脂であり、 前記強化ポリアミ ド樹脂は、 フッ素雲母系鉱物 0 . 2〜2 0重量部と、 ポリアミ ド樹脂を形成するモノマー 1 0 0重量部との混合物を重合して得られるものであること特徴とする請求項 1〜 5のいずれか一項に記载のプレード形ヒューズ。