2024-30699 ヒューズ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024030699

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】ヒューズ

(51)【国際特許分類】

   H01H 85/0445 20060101AFI20240229BHJP

   H01H 85/08 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

H01H85/0445

H01H85/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022133754

(22)【出願日】2022-08-25

(71)【出願人】

【識別番号】000204044

【氏名又は名称】太平洋精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 健吾

(72)【発明者】

【氏名】土屋 穣

(72)【発明者】

【氏名】近藤 祐介

【テーマコード（参考）】

5G502

【Ｆターム（参考）】

5G502AA01

5G502AA03

5G502BA04

5G502BB05

5G502BB07

5G502BB11

5G502BB14

5G502BB15

5G502BC03

5G502BD03

5G502BE01

5G502CC26

(57)【要約】

【課題】
本願発明は、ケーシングの寸法を維持したまま、高電圧高電流に対応なヒューズを提供する。
【解決手段】
ケーシング１００と、両側の端子部３００と、ケーシング１００内に収容されたヒューズエレメント２００と、を備えるヒューズ９００であって、ヒューズエレメント２００は、谷部２２０と山部２３０を備えた波形状をしていると共に、溶断部２４０を有しており、山部２３０の先端部２３１では、端部２３４を切り欠いた切欠部２３５が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーシングと、両側の端子部と、
前記ケーシング内に収容されたヒューズエレメントと、を備えるヒューズであって、
前記ヒューズエレメントは、谷部と山部を備えた波形状をしていると共に、溶断部を有しており、
前記山部の先端部では、端部を切り欠いた切欠部が設けられていることを特徴とするヒューズ。

【請求項2】

前記溶断部は、前記ヒューズエレメントの両側の接続端部を結ぶ中心線に沿って整列していることを特徴とする請求項１に記載のヒューズ。

【請求項3】

前記溶断部は、前記ヒューズエレメントの前記谷部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒューズ。

【請求項4】

前記山部は、前記ヒューズエレメントの両側の接続端部を結ぶ中心線から片側のみにおいて、突出するように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒューズ。

【請求項5】

前記山部は、前記ヒューズエレメントの両側の接続端部を結ぶ中心線から片側のみにおいて、突出するように設けられていることを特徴とする請求項３に記載のヒューズ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、主に自動車用電気回路等に用いられるヒューズに関し、特に、ケーシング内にヒューズエレメントを挿入して収容するヒューズに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ヒューズは、自動車等に搭載されている電気回路や、電気回路に接続されている各種電装品を保護するために用いられてきた。詳しくは、電気回路中に意図しない過電流が流れた場合に、ヒューズに内蔵されたヒューズエレメントの溶断部が過電流による発熱により溶断して、各種電装品に過度な電流が流れないように保護している。

【0003】

そして、このヒューズは用途に応じて様々な種類があり、例えば、特許文献１に記載のヒューズは、筒型のケーシング内部にヒューズエレメントを挿入して保持するタイプのものである。また、近年では、高電圧高電流に対応できるヒューズが求められており、溶断部の数を増やしたり、ヒューズエレメントの全長を長くする場合がある。ただ、溶断部の数を増やしたり、ヒューズエレメントの全長を長くするなど、ヒューズエレメントの構成を複雑にすると、ヒューズエレメントの幅や長さや高さなどが、全体的に大きくなる傾向にある。そして、それに伴い、ヒューズエレメントを収容するケーシングも大きくなるという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－４３５７３号

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、本願発明は、上記問題に鑑み、ケーシングの寸法を維持したまま、高電圧高電流に対応なヒューズを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願発明のヒューズは、ケーシングと、両側の端子部と、前記ケーシング内に収容されたヒューズエレメントと、を備えるヒューズであって、前記ヒューズエレメントは、谷部と山部を備えた波形状をしていると共に、溶断部を有しており、前記山部の先端部では、端部を切り欠いた切欠部が設けられていることを特徴とする。

【0007】

上記特徴によれば、高電圧高電流に対応できるように、ヒューズエレメントの構成を複雑にしても、切欠部が設けられているので、ヒューズエレメントの山部の端部が、ケーシングの開口部や内面に干渉して、ヒューズエレメントの挿入及び収容を妨げることがないのである。その結果、ケーシングを大きくする必要がなく、ケーシングの寸法を維持できるのである。

【0008】

さらに、本願発明のヒューズは、前記溶断部は、前記ヒューズエレメントの両側の接続端部を結ぶ中心線に沿って整列していることを特徴とする。

【0009】

上記特徴によれば、溶断部は、ケーシングの内面から離れた位置に配置されることになるので、溶断部で発生したアークは、ケーシングの内面から離れた場所で、内部の消弧材等により効率的に消弧されるのである。

【0010】

さらに、本願発明のヒューズは、前記溶断部は、前記ヒューズエレメントの前記谷部に設けられていることを特徴とする。

【0011】

上記特徴によれば、溶断部は谷部に設けられているので、ケーシングの内面から離れた位置に配置されることになる。そのため、溶断部で発生したアークは、ケーシングの内面から離れた場所で、内部の消弧材等により効率的に消弧されるのである。

【0012】

さらに、本願発明のヒューズは、前記山部は、前記ヒューズエレメントの両側の接続端部を結ぶ中心線から片側のみにおいて、突出するように設けられていることを特徴とする。

【0013】

上記特徴によれば、ヒューズエレメントをケーシングの開口部から挿入しやすいのである。

【発明の効果】

【0014】

上記のように、本願発明のヒューズによれば、ケーシングの寸法を維持したまま、高電圧高電流に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本願発明のヒューズを分解した全体斜視図である。

【図2】（ａ）は、ヒューズエレメントの平面図、（ｂ）は、ヒューズエレメントの側面図、（ｃ）は、ヒューズエレメントの正面図である。

【図3】組み立てられたヒューズの全体斜視図である。

【図4】（ａ）は、ヒューズの側面図、（ｂ）は、ヒューズの平面図である。

【図5】（ａ）は、図４のＡ―Ａ断面図、（ｂ）は、図４のＢ―Ｂ断面図である。

【符号の説明】

【0016】

１００ ケーシング
２００ ヒューズエレメント
２２０ 谷部
２３０ 山部
２３１ 先端
２３４ 端部
２３５ 切欠部
２４０ 溶断部
３００ 端子部
９００ ヒューズ

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本願発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下で説明する実施形態におけるヒューズの各部材の形状や材質等は、一例を示すものであって、これらに限定されるものではない。なお、本明細書に記載されている「上下方向」とは、ヒューズエレメントの長尺方向に対して直角方向のことである。

【0018】

まず、 図１に、本願発明のヒューズ９００を示す。なお、図１は、ヒューズ９００を分解した全体斜視図である。

【0019】

図１に示すように、ヒューズ９００は、ケーシング１００と、ケーシング１００内に収容されるヒューズエレメント２００と、ヒューズエレメント２００の両端に接続される端子部３００とを備える。ケーシング１００は、両側の端部１１０に開口部１２０を備えた円筒形状をしており、内部の収容空間１３０にヒューズエレメント２００を収容可能に構成されている。なお、ケーシング１００は、セラミックや合成樹脂等の様々な材質で製造できる。また、ケーシング１００は、断面が円形の円筒形状に限定されず、内部にヒューズエレメント２００を挿入可能な開口部１２０を備えているのであれば、断面が四角形の箱形状など、任意の形状であってもよい。

【0020】

また、端子部３００は金属製であり、ケーシング１００の端部１１０に外側から嵌合するキャップ部３１０と、外部の電気回路に接続される平坦な接続部３２０とを備える。キャップ部３１０がケーシング１００の端部１１０に嵌められた状態で、キャップ部３１０の側面３１１はケーシング１００の開口部１２０を塞ぐことが出来る。

【0021】

次に、図２を参照して、ヒューズエレメント２００の構成について詳しく説明する。なお、図２（ａ）は、ヒューズエレメント２００の平面図、図２（ｂ）は、ヒューズエレメント２００の側面図、図２（ｃ）は、ヒューズエレメント２００の正面図である。

【0022】

図２に示すように、ヒューズエレメント２００は、一枚の薄板状の金属板から長尺状に成形されており、一対の平坦な接続端部２１０と、当該接続端部２１０の間に谷部２２０と山部２３０とを備え、谷部２２０と山部２３０により波形状をしている。この谷部２２０と山部２３０は、一枚の薄板状の金属板を波状に屈曲させて形成されている。そして、谷部２２０は、平坦面となっており、両側の接続端部２１０を結ぶ中心線Ｐと平行になっている。また、各谷部２２０には溶断部２４０が設けられており、この溶断部２４０は複数の小孔２２１をあけて形成されている。そして、各溶断部２４０は、両側の接続端部２１０を結ぶ中心線Ｐに沿って整列している。

【0023】

また、谷部２２０の間には、側面視で、谷部２２０から略Ｕ字状に突出した山部２３０が設けられている。この山部２３０は、先端部２３１と、先端部２３１から両側に延出して谷部２２０に接続されている側面２３２とを備える。そして、山部２３０は、図２（ｂ）に示すように、側面視で、両側の接続端部２１０を結ぶ中心線Ｐの片側（図面上では、上側）のみに突出している。

【0024】

さらに、山部２３０の先端部２３１では、先端部２３１の端部２３４が切り欠かれた切欠部２３５が設けられている。具体的には、図２（ａ）に示すように、平面視で、山部２３０の端部２３４は、中心線Ｐの両側に位置しており、さらに、端部２３４は、中心線Ｐ側、つまり内側に向けて略Ｕ字状に切り欠かれ、その切り欠かれた部分が切欠部２３５となっている。

【0025】

なお、図２に示すように、溶断部２４０は、谷部２２０のみに設けられ、山部２３０には設けられていない。また、山部２３０は、図２（ｂ）に示すように、側面視で、両側の接続端部２１０を結ぶ中心線Ｐの片側（図面上では、上側）のみに突出しているが、これに限定されず、山部２３０は、中心線Ｐの両側（図面上では、上側及び下側）に突出してもよい。また、図２（ａ）に示すように、山部２３０の先端部２３１の両側の端部２３４に、切欠部２３５が設けられているが、これに限定されず、先端部２３１の片側の端部２３４のみに、切欠部２３５を設けてもよい。

【0026】

また、図２に示すように、ヒューズエレメント２００は、複数の溶断部２４０を備えている。さらに、ヒューズエレメント２００は波形状となっているので、全長が長くなる、言い換えると、ヒューズエレメント２００を流れる電流の経路の全長が長くなっている。そのため、本願発明のヒューズ９００は、高電圧高電流に対応可能となっているのである。なお、ヒューズエレメント２００の溶断部２４０の数や、谷部２２０と山部２３０からなる波の数は、図２に示す以外にも、任意の数であってもよい。

【0027】

そして、図１に示すように、ヒューズ９００を組み立てる際は、ケーシング１００の一方の開口部１２０から、ヒューズエレメント２００をケーシング１００内部に挿入して収容する。次に、ケーシング１００の両側の端部１１０に端子部３００を取り付けて、開口部１２０を塞げば、図３から図５に示すように、ヒューズ９００の組み立てが完成するのである。なお、図３は、ヒューズ９００の全体斜視図、図４（ａ）は、ヒューズ９００の側面図、図４（ｂ）は、ヒューズ９００の平面図、図５（ａ）は、図４のＡ―Ａ断面図、図５（ｂ）は、図４のＢ―Ｂ断面図である。

【0028】

図３から図５に示すように、組み立てられた状態のヒューズ９００では、ヒューズエレメント２００の両側の接続端部２１０は、端子部３００にそれぞれ電気的に接続されている。また、ヒューズ９００は、端子部３００の接続部３２０を電気回路に電気的に接続して、実装されている。そして、電気回路に流れる電流は、一方の端子部３００からヒューズエレメント２００を介して他方の端子部３００へと流れる。電気回路等に意図しない過電流が流れた際は、ケーシング１００内に収容されたヒューズエレメント２００の溶断部２４０が発熱して溶断し、過電流を遮断するのである。なお、ケーシング１００内部には粒状の消弧材が封入されており、ヒューズエレメント２００の周囲は消弧材で充填された状態となっている。そのため、溶断部２４０が溶断した際に発生するアークは、周囲の消弧材で素早く消弧されるのである。

【0029】

また、図５に示すように、円筒形状のケーシング１００の縦断面形状は円形をしている。そして、ヒューズエレメント２００の山部２３０が、ケーシング１００の円形の内面１０１に接触するか、極めて近接するように、ヒューズエレメント２００がケーシング１００の収容空間１３０内に収容されている。このように、ヒューズエレメント２００の山部２３０を、ケーシング１００の内面１０１に接触する、又は極めて近接するまで屈曲させることで、山部２３０を限界まで上方へ大きく曲げることができ、その結果、ヒューズエレメント２００の全長をより長くすることが出来るのである。

【0030】

そして、ヒューズエレメント２００の山部２３０を、ケーシング１００の内面１０１に接触する、又は極めて近接するまで屈曲させても、山部２３０の先端部２３１の端部２３４には切欠部２３５が設けられているので、ヒューズエレメント２００をケーシング１００の開口部１２０から内部に挿入して収容する際に、山部２３０の端部２３４が、ケーシング１００の開口部１２０や内面１０１に干渉して、ヒューズエレメント２００の挿入及び収容を妨げることがないのである。このように、本願発明のヒューズ９００によれば、高電圧高電流に対応できるように、ヒューズエレメントの構成を複雑にしても、ケーシング１００との干渉を防止でき、その結果、ケーシング１００を大きくする必要がなく、ケーシング１００の寸法を維持できるのである。

【0031】

また、図５（ｂ）に示すように、溶断部２４０は谷部２２０に設けられているので、ケーシング１００の内面１０１から離れた位置に配置されることになる。そのため、溶断部２４０で発生したアークは、ケーシング１００の内面１０１から離れた場所で、内部の消弧材等により効率的に消弧されるのである。

【0032】

さらに、各溶断部２４０は、両側の接続端部２１０を結ぶ中心線Ｐに沿って整列しているので、各溶断部２４０は、ケーシング１００の内面１０１から離れた位置に効果的に配置される。そのため、溶断部２４０で発生したアークは、ケーシング１００の内面１０１から離れた場所で、内部の消弧材等により効率的に消弧されるのである。なお、各溶断部２４０は、両側の接続端部２１０を結ぶ中心線Ｐに沿って平行に整列しているが、これに限定されず、各溶断部２４０は、任意の位置で任意の姿勢で配置されてもよい。また、溶断部２４０は、谷部２２０のみに設けられ、山部２３０には設けられていないが、これに限定されず、溶断部２４０は、谷部２２０や山部２３０など、ヒューズエレメント２００の任意の箇所に設けてもよい。

【0033】

また、図５（ｂ）に示すように、山部２３０は、両側の接続端部２１０を結ぶ中心線Ｐの片側（図面上では、上側）のみに突出しているので、ヒューズエレメント２００をケーシング１００の開口部１２０から挿入しやすいのである。

【0034】

また、ヒューズエレメント２００は、一枚の薄板状の金属板から構成されているが、これに限定されず、複数の金属板から構成されてもよい。また、ヒューズ９００は、一つのヒューズエレメント２００を備えているが、これに限定されず、複数のヒューズエレメント２００を備えてもよい。また、ヒューズエレメント２００に複数の小孔を設けて、溶断部２４０を形成していたが、これに限定されることはなく、例えば、谷部２２０の厚さを局所的に薄くして溶断部を形成したり、谷部２２０の狭小部に、錫、鉛、銀、ニッケル、又はこれらの合金等からなる低融点金属をデポジットして、溶断部を形成してもよい。また、山部２３０の裏面側のＵ字状に曲がった部分に、シリコン等の素材を取り付けてもよい。

【0035】

また、本願発明のヒューズは、上記の実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせもその権利範囲に含むものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】