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▶ メルセン フランス エスベー ソシエテ パ アクシオンス シンプリフィエの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-08-17
(54)【発明の名称】ヒューズ及び関連製造方法
(51)【国際特許分類】
H01H 85/05 20060101AFI20230809BHJP
H01H 85/10 20060101ALI20230809BHJP
H01H 69/02 20060101ALI20230809BHJP
【ＦＩ】
H01H85/05
H01H85/10
H01H69/02
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023506036
(86)(22)【出願日】2021-07-28
(85)【翻訳文提出日】2023-03-07
(86)【国際出願番号】 EP2021071152
(87)【国際公開番号】W WO2022023418
(87)【国際公開日】2022-02-03
(31)【優先権主張番号】2008034
(32)【優先日】2020-07-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】515017094
【氏名又は名称】メルセン フランス エスベー ソシエテ パ アクシオンス シンプリフィエ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100108903
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 和広
(74)【代理人】
【識別番号】100123593
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 宣夫
(74)【代理人】
【識別番号】100208225
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 修二郎
(74)【代理人】
【識別番号】100217179
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 智史
(72)【発明者】
【氏名】ローラン ミリエール
(72)【発明者】
【氏名】フランク サリュス
(72)【発明者】
【氏名】ジャン－フランソワ ドゥ パルマ
【テーマコード（参考）】
5G502
【Ｆターム（参考）】
5G502AA01
5G502AA09
5G502AA20
5G502BA04
5G502BB01
5G502BB07
5G502BB09
5G502BC03
5G502BD06
5G502CC26
5G502JJ01
(57)【要約】
ヒューズであって、ブレードヒューズの長手方向軸（Ａ２）に沿って延びる２つの対向する主面を有するシートで形成されている、少なくとも１つのブレードヒューズ（４）を備え、各ブレードヒューズは、ブレードヒューズに横断面（Ｐ４）を画定する縮小部分が形成されている部分を含む。ヒューズはまた、予め形成された弾性材料で作られ、対（６０）で関連付けられたアークガード（６）を含み、同じ対のアークガードはそれぞれ、同じブレードヒューズのそれぞれの主面上に互いに対向している。アークガード（６）の少なくとも第１の対（６０）について、接着剤の層（７２）が、ブレードヒューズ（４）と、この対の各アークガード（６）の内面（６６）との間に介在され、ブレードヒューズに各アークガードを固定するように、内面がブレードヒューズの一方の主面に向けられている。
【選択図】図３
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
－少なくとも１つのブレードヒューズ（４）であって、前記ブレードヒューズの長手方向軸（Ａ２）に沿って延びる２つの対向する主面を有するシートで形成され、各ブレードヒューズが、前記ブレードヒューズに横断面（Ｐ４）を画定する縮小部分（４６、４６Ａ）が形成されている部分を含む、少なくとも１つのブレードヒューズ（４）と、－２つの接続端子（２２）であって、各端子が、各ブレードヒューズに接続されている、２つの接続端子（２２）と、
－予め形成された弾性材料で作られ、対（６０）になっているアークガード（６）であって、前記同じ対の前記アークガードが、前記同じブレードヒューズの１つの主要な側のそれぞれで互いに対向している、アークガード（６）と、
を備える、ヒューズ（２）であって、
少なくとも第１の対（６０）のアークガード（６）について、前記ブレードヒューズに各アークガードを固定するように、接着剤層（７２）が、前記ブレードヒューズ（４）と、この対の各アークガード（６）の内面（６６）との間に介在し、前記内面が、前記ブレードヒューズの一方の前記主面に向けられていることを特徴とする、
ヒューズ（２）。
【請求項2】
前記ヒューズが、前記第１の対（６０）のアークガード（６）に加えて、第２の対（６０）のアークガードを備え、前記第１及び前記第２の対のアークガードが、少なくとも１つの縮小部分（４６、４６Ａ）によって互いに分離されている、請求項１に記載のヒューズ（２）。
【請求項3】
各アークガード（６）が、縮小部分（４６、４６Ａ）に向けられた前面（６２）と、前記前面と対向する後面（６４）と、を含み、各アークガードの前記前面及び前記後面が、５ｍｍ～３０ｍｍの長さ（Ｌ６）で分離されている、請求項１又は２に記載のヒューズ（２）。
【請求項4】
前記前面と、対向している前記縮小部分（４６Ａ）の境界線（７０）との間の距離（Ｌ８）が、０．５ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～１５ｍｍ、より好ましくは２ｍｍ～１２ｍｍである、請求項３に記載のヒューズ（２）。
【請求項5】
各アークガード（６）が、前記内面（６６）と対向する外面（６８）を含み、各アークガードの、前記内面（６６）と前記外面（６８）を隔てる距離として画定される厚さ（Ｌ２）が、０．２ｍｍ～２０ｍｍである、請求項１～４のいずれか一項に記載のヒューズ（２）。
【請求項6】
前記アークガード（６）がエラストマー材料で作られており、ショアＡスケールで測定した硬度が、２０～９０、好ましくは４０～７０である、請求項１～５のいずれか一項に記載のヒューズ（２）。
【請求項7】
前記アークガード（６）がシリコーンで作られている、請求項１～６のいずれか一項に記載のヒューズ（２）。
【請求項8】
少なくとも１つの穿孔（８０）が、前記縮小部分（４６Ａ）の１つの側で前記ブレードヒューズ（４）に作られ、前記穿孔の各々が、同じ対（６０）の前記２つのアークガード（６）の前記内面（６６）によって少なくとも部分的に閉鎖されている、請求項１～７のいずれか一項に記載のヒューズ（２）。
【請求項9】
前記穿孔（８０）が、リアベント（８２）を形成するように、前記アークガード（６）の前記後面（６４）を越えて前記ブレードヒューズ（４）の前記長手方向（Ａ２）と平行に延びている、請求項８に記載のヒューズ（２）。
【請求項10】
前記リアベント（８２）が、０．１ｍｍ～１０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ～８ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ～５ｍｍの長さ（Ｌ８２）を有している、請求項９に記載のヒューズ（２）。
【請求項11】
前記穿孔（８０）が、フロントベント（８４）を形成するように、前記アークガード（６）の前記前面（６２）を越えて前記ブレードヒューズ（４）の前記長手方向（Ａ２）と平行に延びており、前記フロントベント（８４）が、０．１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍの長さ（Ｌ８４）を有している、請求項８～１０のいずれか一項に記載のヒューズ（２）。
【請求項12】
前記ヒューズが、前記ヒューズの本体（２０）の空洞（Ｖ２０）に収容され、スペーサー（５２）及び／又はシム（５８）によって前記本体に関する前記ブレードヒューズ（４）の動きを制限する、フレーム（４８）を含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載のヒューズ（２）。
【請求項13】
前記ヒューズ（２）が組み立てられると、前記アークガード（６）が、前記ブレードヒューズ（４）の前記主面に直交する方向に圧縮され、各アークガード（６）が、このアークガード（６）が外部応力を受けていないときのこの同じアークガード（６）の厚さ（Ｌ７）の９９％未満、好ましくは９８％未満、より好ましくは９５％未満の前記厚さ（Ｌ７）を有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載のヒューズ（２）。
【請求項14】
ヒューズ（２）の製造方法であって、前記ヒューズが、少なくとも１つのブレードヒューズ（４）に横断面（Ｐ４）を画定する縮小部分（４６、４６Ａ）を有する前記少なくとも１つのブレードヒューズ（４）を含み、前記方法が、－第１の対（６０）の２つのアークガード（６）を製造する工程（８００）であって、前記アークガード（６）が、弾性架橋材料で作られ、平坦な内面（６６）を有する、工程（８００）と、
－前記第１の対（６０）の各アークガード（６）を、各アークガード（６）の前面（６２）と、対向する前記縮小部分の境界線（７０）との間の距離（Ｌ８）が１ｍｍ～１５ｍｍとなるように、各アークガードの前記内面（６６）と、前記ブレードヒューズのそれぞれの主面との間に接着剤の層（７２）を介在させることによって、前記縮小部分（４６、４６Ａ）近傍の前記ブレードヒューズ（４）のそれぞれの主面に接着させる、工程（８０２）と、
を含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載のヒューズ（２）の製造方法。
【請求項15】
前記方法が、前記接着工程（８０２）の前に、前記横断面（Ｐ４）の両側に少なくとも１つの穿孔（８０）を前記ブレードヒューズ（４）に設けること（８０４）である工程を含み、前記接着工程の間に、前記第１の対（６０）の前記アークガード（６）が、各穿孔（８０）が前記アークガード（６）によって少なくとも部分的に遮断されるように、前記ブレードヒューズに接着される、請求項１４に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヒューズ及び関連製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ヒューズは、２つの端子を含み、ヒューズ定格と呼ばれる限度を超える過電流の場合に、２つの端子間の電流を遮断することが可能な電気部品である。２つの端子は、絶縁体に固定され、絶縁体に形成された空洞内に配置された少なくとも１つのブレードヒューズによって、互いに電気的に接続されている。１つ以上のブレードヒューズは、ヒューズの大きさに応じて２つの端子に並列に接続されてもよい。ブレードヒューズについて説明した内容は、複数ある場合には、他のブレードヒューズに置き換えてもよい。
【0003】
ブレードヒューズは、所定の電気抵抗と所定の溶断温度を有する導電材料で作られている。通常の動作では、電流は、ブレードヒューズを通過し、ブレードヒューズの温度は、溶断温度未満に保たれる。過電流の場合、ブレードヒューズの温度が上昇し、ブレードヒューズの１箇所以上で溶断温度を超え、少なくとも一部が溶断し、電流が不可逆的に遮断される。ブレードヒューズは、２つの極との接続部の間に、縮小した表面部分を有する少なくとも１つの中間部分を含む。このような中間部分は、「縮小部分」と呼ばれる。各縮小部分は、ブレードの残りの部分よりも電流に対してより大きい抵抗を与える。ブレードを流れる電気の強度が増加すると、各縮小部分の温度は、ブレードの残りの部分の温度よりも上昇する。過電流の場合、ブレードは、好ましくは縮小部分で溶断する。
【0004】
縮小部分が溶断すると電気アークが発生し、電気アークが消えるまで電気が流れ続ける。物質のプラズマ状態と定義される電気アークは、ブレードヒューズの融合を促進する強力な局部加熱を引き起こす。熱的及び電気的条件により、このブレードヒューズの材料の状態変化は、電気アークの維持及び延長を順番に促進させる。
【0005】
アークの伝播を制限するために、弾性材料のアークガードをブレードヒューズに配置することは既知の慣行である。例えば、シリコーンをペースト状にしてブレードヒューズに適用し、シリコーンが架橋して完全に硬化するまでには数時間待つ必要がある。この方法では、このようにして作られたアークガードの形状は、近似的なものである。待機時間は生産性を低下させ、有害な溶剤が蒸発することも多い。
【0006】
ＵＳ－２０１５ ２９４ ８２８－Ａ１では、ブレードヒューズに硬化したシリコーンストリップをリベットで留めることを教示している。リベットの組み立ては、工業的に非常に精密であり、ブレードヒューズを損傷する危険性がある。
【発明の概要】
【0007】
本発明は、より詳細には、より性能が良く、組み立てがより簡単なヒューズを提案することによって、これらの問題を改善することを意図している。
【0008】
この目的のために、本発明は、
－少なくとも１つのブレードヒューズであって、ブレードヒューズの長手方向軸に沿って延びる２つの対向する主面を有するシートで形成され、各ブレードヒューズは、ブレードヒューズに横断面を画定する縮小部分が形成されている部分を含む、少なくとも１つのブレードヒューズと、
－２つの接続端子であって、各端子は、各ブレードヒューズに接続されている、２つの接続端子と、
－予め形成された弾性材料で作られ、対になっているアークガードであって、同じ対のアークガードは、同じブレードヒューズのそれぞれの主面に配置されている、アークガードと、
を備える、ヒューズに関する。
－少なくとも１つのブレードヒューズであって、ブレードヒューズの長手方向軸に沿って延びる２つの対向する主面を有するシートで形成され、各ブレードヒューズは、ブレードヒューズに横断面を画定する縮小部分が形成されている部分を含む、少なくとも１つのブレードヒューズと、
－２つの接続端子であって、各端子は、各ブレードヒューズに接続されている、２つの接続端子と、
－予め形成された弾性材料で作られ、対になっているアークガードであって、同じ対のアークガードは、同じブレードヒューズのそれぞれの主面に配置されている、アークガードと、
を備える、ヒューズに関する。
【0009】
本発明によれば、少なくとも第１の対のアークガードについて、ブレードヒューズに各アークガードを固定するように、接着剤の層が、ブレードヒューズと、この対の各アークガードの内面との間に介在し、内面が、ブレードヒューズの一方の主面に向けられている。
【0010】
本発明のおかげで、アークガードは、ブレードヒューズへの組み立てが容易であり、製造時の時間節約の源となる。組み立て時の破損の危険性を低減する。
【0011】
本発明の有利ではあるが必須ではない態様によれば、このようなヒューズは、単独で、又は任意の技術的に実現可能な組み合わせで以下の特性の１つ以上を組み込むことができる。
－ヒューズは、第１の対のアークガードの他に、第２の対のアークガードを備え、第１及び第２の対のアークガードは、少なくとも１つの縮小部分によって互いに分離されている。
－各アークガードは、縮小部分に向けられた前面と、前面と対向する後面と、を含み、各アークガードの前面及び後面は、５ｍｍ～３０ｍｍの長さで分離されている。
－前面と、対向する縮小部分の境界線との間の距離は、０．５ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～１５ｍｍ、より好ましくは２ｍｍ～１２ｍｍである。
－各アークガードは、内面と対向する外面を含み、各アークガードは、内面と外面を隔てる距離として画定する厚さが、０．２ｍｍ～２０ｍｍである。
－アークガードは、エラストマー材料で作られており、ショアＡスケールで測定した硬度が、２０～９０、好ましくは４０～７０である。
－アークガードは、シリコーンで作られている。
－少なくとも１つの穿孔は、縮小部分の片側でブレードヒューズに作られ、前記穿孔の各々は、同じ対の２つのアークガードの内面によって少なくとも部分的に閉鎖されている。
－穿孔は、リアベントを形成するように、アークガードの後面を越えてブレードヒューズの長手方向と平行に延びている。
－リアベントは、０．１ｍｍ～１０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ～８ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ～５ｍｍの長さを有している。
－穿孔は、フロントベントを形成するように、アークガードの前面を越えてブレードヒューズの長手方向と平行に延びており、フロントベントは、０．１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍの長さを有している。
－ヒューズは、ヒューズの本体の空洞に収容され、スペーサー及び／又はシムによって本体に関するブレードヒューズの動きを制限する、フレームを含む。
－ヒューズが組み立てられると、アークガードは、ブレードヒューズの主面に直交する方向に圧縮され、各アークガードは、このアークガードが外部応力を受けていないときに、この同じアークガードの厚さの９９％未満、好ましくは９８％未満、より好ましくは９５％未満の厚さを有する。
－ヒューズは、第１の対のアークガードの他に、第２の対のアークガードを備え、第１及び第２の対のアークガードは、少なくとも１つの縮小部分によって互いに分離されている。
－各アークガードは、縮小部分に向けられた前面と、前面と対向する後面と、を含み、各アークガードの前面及び後面は、５ｍｍ～３０ｍｍの長さで分離されている。
－前面と、対向する縮小部分の境界線との間の距離は、０．５ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～１５ｍｍ、より好ましくは２ｍｍ～１２ｍｍである。
－各アークガードは、内面と対向する外面を含み、各アークガードは、内面と外面を隔てる距離として画定する厚さが、０．２ｍｍ～２０ｍｍである。
－アークガードは、エラストマー材料で作られており、ショアＡスケールで測定した硬度が、２０～９０、好ましくは４０～７０である。
－アークガードは、シリコーンで作られている。
－少なくとも１つの穿孔は、縮小部分の片側でブレードヒューズに作られ、前記穿孔の各々は、同じ対の２つのアークガードの内面によって少なくとも部分的に閉鎖されている。
－穿孔は、リアベントを形成するように、アークガードの後面を越えてブレードヒューズの長手方向と平行に延びている。
－リアベントは、０．１ｍｍ～１０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ～８ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ～５ｍｍの長さを有している。
－穿孔は、フロントベントを形成するように、アークガードの前面を越えてブレードヒューズの長手方向と平行に延びており、フロントベントは、０．１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍの長さを有している。
－ヒューズは、ヒューズの本体の空洞に収容され、スペーサー及び／又はシムによって本体に関するブレードヒューズの動きを制限する、フレームを含む。
－ヒューズが組み立てられると、アークガードは、ブレードヒューズの主面に直交する方向に圧縮され、各アークガードは、このアークガードが外部応力を受けていないときに、この同じアークガードの厚さの９９％未満、好ましくは９８％未満、より好ましくは９５％未満の厚さを有する。
【0012】
本発明はまた、上記のようなヒューズの製造方法に関するものであり、ヒューズは、ブレードヒューズに横断面を画定する縮小部分を有する少なくとも１つのブレードヒューズを含む。当該方法は、
－第１の対の２つのアークガードを製造する工程であって、アークガードは、弾性架橋材料で作られ、平坦な内面を有する、工程と、
－第１の対の各アークガードを、各アークガードの前面と、対向する縮小部分の境界線との間の距離が１ｍｍ～１５ｍｍとなるように、各アークガードの内面と、ブレードヒューズのそれぞれの主面との間に接着剤の層を介在させることによって、縮小部分近傍のブレードヒューズのそれぞれの主面に接着させる、工程と、
を含む。
－第１の対の２つのアークガードを製造する工程であって、アークガードは、弾性架橋材料で作られ、平坦な内面を有する、工程と、
－第１の対の各アークガードを、各アークガードの前面と、対向する縮小部分の境界線との間の距離が１ｍｍ～１５ｍｍとなるように、各アークガードの内面と、ブレードヒューズのそれぞれの主面との間に接着剤の層を介在させることによって、縮小部分近傍のブレードヒューズのそれぞれの主面に接着させる、工程と、
を含む。
【0013】
有利には、当該方法は、接着工程の前に、横断面の両側に少なくとも１つの穿孔をブレードヒューズに設ける工程からなる工程を含み、接着工程の間に、第１の対のアークガードは、各穿孔がアークガードによって少なくとも部分的に遮断されるように、ブレードヒューズに接着される。
【0014】
専ら例として挙げられ、添付の図面を参照して行われる、本発明の原理に従ったヒューズの幾つかの実施形態の以下の説明に照らして、本発明はより良く理解され、その他の利点はより明確となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
ヒューズ２は、図１に示されている。ヒューズ２は、点線で図式的に示される本体２０と、２つの接続端子２２と、を含む。
【0017】
本体２０は、例えばセラミックなどの絶縁材料で作られる。本体２０は、一般に、ヒューズ２の長手方向軸Ａ２を画定する細長い円筒の形状を有する。図示の例では、本体２０は、平行六面体形状を有し、すなわち本体２０は、矩形部分の筒である。非限定的な変形例では、本体２０は、楕円形の、あるいは円形の部分を有する。横断方向は、軸Ａ２に直交する方向として画定される。したがって、ヒューズ２の横断面は、軸Ａ２に直交する平面である。
【0018】
図示の例では、端子２２は、本体２０の、対向しかつ軸Ａ２と直交する２つのそれぞれの面に配置されている。各端子２２は、卵形部分の円柱の形状を有し、軸Ａ２に概ね平行な形状を有する。長孔２４は、各端子２２を貫通して作られている。各端子２２は、ヒューズ２を、示されていないヒューズホルダーに組み立てることを意図したプレート２６を含む。
【0019】
ヒューズ２の本体２０は、空洞Ｖ２０を含み、その中にブレードヒューズ４が収容されている。各ブレードヒューズ４は、２つの対向する取り付け端部４０を含み、各端部４０は、端子２２の１つに接続されている。したがって、ブレードヒューズ４は、端子２２に対して電気的に並列に接続されている。言い換えれば、各端子２２は、各ブレードヒューズ４のそれぞれの取り付け端部４０の１つに接続されている。
【0020】
ブレードヒューズ４は、ここでは４つであるが、この数は、ヒューズ２の大きさ、特にヒューズ２が設計されている電圧及びアンペア数によって異なる場合がある。ヒューズ２が複数のブレードヒューズ４を含む場合、ブレードヒューズ４は、有利には同じ構造を有し、同じように動作する。ヒューズ２のブレードヒューズ４は、好ましくは同一である。あるブレードヒューズ４について説明したことは、他のブレードヒューズ４に置き換えてもよい。
【0021】
ブレードヒューズ４は、導電性材料で作られた構成部分であり、電気抵抗と溶断温度とを有している。ブレードヒューズ４の材料は、好ましくは金属、例えば、Ａｇと表記される銀である。ここでの各ブレードヒューズ４は、細長い長方形の形状を有し、その長辺は、軸Ａ２と平行に配置されている。各ブレードヒューズ４は、軸Ａ２に対して横方向に測定した一定の幅を有する。
【0022】
ここでの各ブレードヒューズ４は、横断面Ｐ４に関して対称な形状を有し、シート状に形成されており、このシートは、長手方向軸Ａ２に沿って延びる２つの対向する主面を有し、横断折り目４２によって分離された平坦部分を含む。図示の例では、同じブレードヒューズ４の平坦部分は、同じ平均平面に位置しており、各ブレードヒューズ４の平均平面は、相互に平行であり、Ａ４と示される主軸を画定する。軸Ａ４は、軸Ａ２に対して横方向の軸である。変形例として、同じブレードヒューズ４の平坦部分は、全て同じ平均平面内に位置していない。
【0023】
各ブレードヒューズ４の平坦部分の一部に孔４４の列が作られ、孔４４の各列は、軸Ａ２に対して横方向に向けられ、縮小部分４６を画定する。言い換えれば、各ブレードヒューズ４は、縮小部分４６が設けられた２つの締結端部４０の間の中間部分を含む。
【0024】
各ブレードヒューズ４は、各縮小部分４６のレベルにおいて、縮小部分４６のレベル以外の場所の電気抵抗よりも大きな電気抵抗を有している。したがって、端子２２間に電気が流れると、ブレードヒューズ４は、縮小部分４６において、局部加熱を有する。過電流の場合、ブレードヒューズ４の材料の溶断は、好ましくは、縮小部分４６で起こる。
【0025】
図示の例では、各ブレードヒューズ４は、複数種類の縮小部分４６を有し、例えば孔４４は、考慮される縮小部分４６に応じて異なる直径を有する。したがって、過電流が発生した場合、幾つかの縮小部分４６は、他の縮小部分４６よりも早く溶断する可能性が高い。ブレードヒューズ４が単一の種類の縮小部分４６を含む場合、その応答曲線「遮断時間／遮断電流」は、所定の態様を有する。異なる種類の縮小部分４６を組み合わせることで、各部分に対応する応答曲線のそれぞれを重ね合わせた応答曲線が得られる。この態様については、本明細書ではこれ以上詳しく説明しない。
【0026】
図示の例では、ヒューズ２はまた、本体２０の空洞Ｖ２０に収容されるフレーム４８を含む。フレーム４８は、本明細書に記載された発明の実施に必須ではないが、その実施に寄与する。フレーム４８は、とりわけ、本体２０をヒューズ２の残りの部分に組み立て、ブレードヒューズ４を保持し、例えばヒューズ２の製造中にそれらを保護することに役立つ。ブレードヒューズ４は、実際には非常に薄く柔軟であり、ブレードヒューズ４は、０．１ｍｍ又はそれ以下のオーダーの厚さを有してもよい。
【0027】
フレーム４８は、絶縁材料、好ましくは剛性材料、例えば合成材料で作られ、任意にガラス繊維などの無機繊維で補強される。非限定的な例として、補強材４８は、ポリイミド－ＰＩとも表記される－、ポリエーテルエーテルケトン－ＰＥＥＫとも表記される－、ポリテトラフルオロエチレン－ＰＴＦＥとも表記される－、ポリアミド－ＰＡとも表記される－、シリコーン又はポリフェニルスルホン－ＰＰＳＵとも表記される－で作られてもよい。
【0028】
図示の例では、フレーム４８は、互いに対向し、スペーサー５２によって互いに連結された２つのサイドパネル５０を含む。フレーム４８の構造は、非限定的ではない。
【0029】
各パネル５０は、他方のパネル５０に向けられた一方の面に、ブレードヒューズ４を保持するためのノッチ５４を含む。
【0030】
図２に図示される例では、スペーサー５２は断面で示され、一方、サイドパネル５０は、示されていない。スペーサー５２は、ここでは、それぞれ５つのスペーサー５２の２つのスタック５６に纏められており、各スタック５６は、ここでは、ブレードヒューズ４の取り付け端部４０の近傍に配置されている。ブレードヒューズ４は、このように、２つの隣接するスペーサー５２の間に、挟み込むことによって保持され、各スタック５６の端部に位置する２つのスペーサー５２は、本体２０の、空洞Ｖ２０の内側に支持される。本体２０がヒューズ２の残りの部分に組み立てられるとき、スペーサー５２は、ヒューズ２の残りの部分に対するブレードヒューズ４の動きの振幅を制限する。
【0031】
本体２０の空洞Ｖ２０に収容されたブレードヒューズ４及びフレーム４８に加えて、空洞２０には、一般に、過電流時に現れる電気アークのエネルギーの一部を吸収し、より速いアーク消滅とより速い電流遮断に寄与する役割を果たす粉末が充填される。このような粉末は、図示されていないが、マイクロメートルの粒子状であることが好ましく、例えば珪砂である。
【0032】
図示された例では、各ブレードヒューズ４の縮小部分４６のうちの１つである、参照４６Ａは、横断面Ｐ４と一致する横断面にまたがって配置されている。以下では、縮小部分４６Ａについて主に検討するが、縮小部分４６Ａについて有効なことは、一般に他の縮小部分４６に置き換えてもよいことを承知している。
【0033】
図２では断面で見え、図３では遠近法で拡大して見えるアークガード６は、各縮小部分４６Ａの近傍に配置されている。特に、各縮小部分４６Ａに対して、４つのアークガード６が、一方では横断面Ｐ４に関して対称に、他方ではブレードヒューズ４に関して対称に配置される。したがって、横断面Ｐ４の同じ側に位置する２つのアークガード６は、アークガード６の対６０を形成し、同じ対６０のアークガード６はそれぞれ、同じブレードヒューズ４のそれぞれの主面上に互いに対向している。
【0034】
図示の例では、アークガード６の２つの対６０は、単一の縮小部分４６Ａによって互いに分離されている。図示されていない変形例では、２つの対６０のアークガード６は、複数の縮小部分４６又は４６Ａによって分離されている。
【0035】
アークガード６は、類似の形状を有し、同じように動作する。特に、同じ対６０のアークガード６は、同一であることが好ましい。本明細書の残りの記述では、縮小部分４６Ａの近傍に位置する４つのアークガード６が同一であると見なされる。
【0036】
「アークサプレッサー」としても知られるアークガード６は、予め形成されたポリマー材料、すなわち既に架橋された材料で作られている。アーク６の材料は、弾性材料、すなわち、機械的応力の影響下で変形することができ、応力のない状態でその初期形状に戻ることができる材料である。図示の例では、アークガード６は、エラストマー材料で作られている。
【0037】
アーク６のエラストマー材料は、例えば、ポリシロキサンであり、シリコーンとも呼ばれる。
【0038】
既に架橋されたシリコーン材料は、形状が決まっており、取り扱いが容易な固体材料であり、特に厳しい寸法公差で切断及び／又は機械加工することができるのに対し、非架橋のシリコーン材料は、一般に、明確な形状を有しない生地の形態である。
【0039】
ヒューズ２はまた、特にヒューズ２の組み立て中又は取り扱い中に、ブレードヒューズ４に関して固定化されるように、ブレードヒューズ４又はアークガード６に接続されるシム５８を含む。したがって、ヒューズ２の組み立ての間、取り扱いによる力は、全てのブレードヒューズ４の間で分散され、ブレードヒューズ４が損傷する危険性を低減することができる。
【0040】
シム５８はまた、フレーム４８が存在するときにフレーム４８に対して、及び／又はヒューズ２が完全に組み立てられたときに本体２０に対して、ブレードヒューズ４を固定化することを可能とする。任意選択的に、フレーム４８が存在するとき、シム５８の一部は、フレーム４８に対するブレードヒューズ４の動きを制限するように、フレーム４８に形成されているノッチ５４、あるいは他の形状又は図示されていない機械加工と協働する。より一般的には、フレーム４８は、スペーサー５２及び／又はシム５８によって、ブレードヒューズ４の動きを制限する。したがって、ヒューズ２の組み立ての間、ブレードヒューズ４は、フレーム４８によって保護される。組み立て作業は、不具合の発生確率を低減しながら、より迅速に実施することができるため、これは経済的に有利である。
【0041】
図２の例では、シム５８はそれぞれ、平行六面体の形状を有している。有利には、シム５８は、アークガード６の材料と同一の材料、例えばシリコーンなどの既に架橋されたエラストマー材料で作られている。図２では、シム５８及びアークガード６が、概略的に示されている。特に、アークガード６の寸法とシム５８の寸法との比率は、限定されるものではない。
【0042】
図示の例では、ブレードヒューズ４の縮小部分４６Ａは、横断面Ｐ４上に整列され、アークガード６は、横断面Ｐ４の両側に配置されている。縮小部分４６Ａの近傍に位置するシム５８の一部は、横断面Ｐ４の同じ側に位置し、隣り合う２つのブレードヒューズ４にそれぞれ属する２つのアークガード６間に介在している。
【0043】
有利には、シム５８は、接着によって、すなわち本明細書で後述する方法に類似した方法で、ブレードヒューズ４又はアークガード６に固定され、アークガード６がブレードヒューズ４に取り付けられる。
【0044】
変形例として、アークガード６がシム５８と接触している場合、このシム５８は、このアークガード６と一体である。このようなアークガード６は、一方ではアークの消滅に寄与し、他方ではブレードヒューズ４を維持するのに寄与する。
【0045】
ヒューズ２が完全に組み立てられると、シム５８は、軸Ａ４の方向に僅かに圧縮される。特に、アークガード６は、シム５８によって軸Ａ４の方向に僅かに圧縮される。
【0046】
フレーム４８が存在する場合、シム５８の一部は、アークガード６が軸Ａ４の方向に圧縮されるように、フレーム４８と協働する。
【0047】
次に、縮小部分４６Ａを有するブレードヒューズ４と、この縮小部分４６Ａの近傍に位置する２つの対６０のアークガード６と、を含むサブアセンブリについて、特に図３を援用して説明する。
【0048】
ここでの各アークガード６は、細長い平行六面体形状を有し、縮小部分４６Ａに平行にその長さに沿って配置され、ここでの各アークガード６の長さは、ブレードヒューズ４の幅と等しくなっている。図示されていない変形例では、各アークガード６は、ブレードヒューズ４の幅よりも大きい長さを有している。各アークガード６は、このアークガード６が配置される近傍の縮小部分４６Ａに向けられた前面６２と、前面６２の反対側、言い換えれば縮小部分４６Ａから離れる方向に向けられた後面６４と、を有している。長さＬ６は、前面６２と後面６４とを隔てる長さであるとして画定される。
【0049】
各アークガード６は、ブレードヒューズ４の主面に向けられる内面６６と、内面６６に対向している外面６８と、を有している。アークガード６の厚さＬ７は、内面６６と外面６８とを隔てる距離であるとして画定される。
【0050】
縮小部分４６Ａの２本の境界線７０は、横断面Ｐ４に平行で、その面Ｐ４の両側に位置し、縮小部分４６Ａを含む２本の線であるとして画定され、２本の境界線７０は、それぞれ縮小部分４６Ａの少なくとも１つの孔４４の接線に位置している。したがって、各境界線７０は、縮小部分４６Ａと、隣接するアークガード６の前面６２との間に位置する。図３に示される例では、縮小部分４６Ａの孔４４は、全て整列して同じ直径を有しており、したがって、境界線７０は、縮小部分４６Ａの全ての孔４４に対して接線上にある。
【0051】
各アークガード６について、このアークガード６と、対向する縮小部分４６Ａとの間の距離Ｌ８は、このアークガード６の前面６２と、対向する縮小部分４６Ａの境界線７０に最も近い部分との間の、軸Ａ２に平行に測定した距離であるとして定義される。
【0052】
各アークガード６について、接着剤の層７２は、このアークガード６をブレードヒューズ４に固定するように、内面６６と、対向するブレードヒューズ４の面との間に介在している。言い換えれば、各アークガード６は、ブレードヒューズ４に接着されている。各アークガード６がブレードヒューズ４に適切に固定されることを確実にするために、各内面６６は、好ましくは、平坦である。
【0053】
同じ対６０の２つのアークガード６がブレードヒューズ４に固定されると、同じ対６０のアークガード６の内面６６は、互いに重ね合わされる。
【0054】
各接着剤層７２は、好ましくは薄層であり、すなわち１０μｍ～０．５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ未満の厚さを有する。各接着剤層７２は、好ましくは均一であり、すなわち、接着剤層７２は、内面６６全体にわたって一定の厚さを有する。
【0055】
幾つかの例によれば、接着剤層７２は、ブレードヒューズ４に直接適用され、その後アークガード６は、ブレードヒューズ４上に配置され、その後接着剤が硬化する時間を確保するために動かないように保持しながら静止状態にされる。
【0056】
好ましくは、アークガード６の内面６６は、予備接着処理され、すなわち、接着剤層７２は、アークガード６の内面６６に直接適用される。次に、予備接着処理されたアークガード６は、ブレードヒューズ４上に配置され、その後、接着剤が硬化する時間を与えるために、例えば保持クランプなどの装置によって不動に保たれたまま静止状態にされる。保持クランプは、示されていない。接着剤層７２の組成によっては、アークガード６のブレードヒューズ４の表面への取り付けが瞬間的に行われる場合がある。「瞬間的」とは、接着剤層７２の硬化に数秒、例えば１０秒未満しかかからないことを意味し、非架橋のシリコーン材料の架橋時間と比較して非常に短い時間である。
【0057】
接着剤層７２は、例えば噴霧によって適用される。変形例として、接着剤層７２は、いわゆる「両面」接着剤、すなわち、紙製又は絶縁ポリマー製のシートなどの基材を含み、両面にそれぞれの接着剤フィルムがコーティングされた接着剤層であってもよい。両面接着剤を使用することにより、ヒューズ２の組み立てが容易になる。
【0058】
使用中、ヒューズ２は電気が流れるため発熱し、このヒューズ２は、１００℃を超える温度、例えば１５０℃～２００℃の温度を有し、これが数ヶ月あるいは数年継続することがある。アークガード６をブレードヒューズ４に固定するために使用する接着剤は、これらの動作条件に耐えるものが選択される。一方、ヒューズ２が溶断して電気アークが発生した場合、接着剤が電気アークに晒されることがある。接着剤は、電気アークを受けたときに発熱反応を起こさないようなものが選択される。
【0059】
非限定的な例として、接着剤は、シリコーン接着剤などの無機接着剤、あるいはシアノアクリレート接着剤、エポキシ接着剤、更にはビニル又はアクリル、又は脂肪族、又はポリウレタン、又はネオプレン接着剤などの有機接着剤などである。使用される接着剤の種類によっては、例えばアークガード６の内面６６に表面活性化が必要な場合がある。
【0060】
次に、縮小部分４６Ａの近傍に配置されるアークガード６を含むブレードヒューズ４の動作原理を模式的に説明する。回路に接続されたこのブレードヒューズ４に過大な電気が流れると、縮小部分４６Ａが溶断し、縮小部分４６Ａに電気アークが出現する。このアークが存在する限り、ブレードヒューズ４には電気が流れ続け、ブレードヒューズ４の材料は溶断し続け、アークは縮小部分４６Ａから遠ざかるように伝播し続ける。アーク長が長くなるにつれて、アーク電圧は上昇する。最終的に、アーク電圧が回路の電位より大きい値に達すると、アークは消滅し、ブレードヒューズ４にはそれ以上電流が流れない。アークが発生した瞬間から、電気アークが消滅するまでの時間は、ヒューズ２の遮断時間を定義する。
【0061】
本発明との関連では、２つのアークガード６の対６０は、それらの間に、アークの進行に伴ってアークによって生成されるイオン生成物を流す閉じ込めゾーンを形成する。したがって、電気アークの進行は、縮小部分４６Ａから離れながら、ここでは軸Ａ２に平行な、優先的な方向に流される。このようにチャンネル化されたアークの進行は、先行技術にあるように、アークガード６がない場合よりも速くなる。アークの進行が速くなると、アーク電圧も速く上昇し、アーク消滅瞬間に速く到達する。アークガード６のおかげで、ブレードヒューズ４の切断時間は、より短くなる。言い換えれば、縮小部分４６Ａの両側にアークガード６を含むヒューズ２の切断は、切断時間がより早くなる。
【0062】
アークがアークガード６に到達していない限り、アークの進行速度は、アークガード６によって顕著な影響を受けない、すなわち、アークの進行速度は、アークガードがない場合に起こることと同様である。アークガード６が縮小部分４６Ａから離れすぎていると、アークガード６の効果が不必要に遅れる。
【0063】
逆に、アークガード６が縮小部分４６Ａに近すぎると、アークが出現したときに、後者から放出される熱が大きすぎて、例えば炭化によってアークガード６の材料が破壊される危険性がある。同様に、通常の運転では、縮小部分４６Ａは、ブレードヒューズ４の他の部分よりも加熱される。アークガード６が縮小部分４６Ａに近すぎると、アークガード６がより早く老化し、特に硬化する可能性があり、これは、本明細書で後に説明する理由から好ましくはない。したがって、アークガード６と縮小部分の境界線７０との間の距離Ｌ８は、１ｍｍ～１５ｍｍ、好ましくは３ｍｍ～１０ｍｍ、より好ましくは４ｍｍ～８ｍｍである。距離Ｌ８が６ｍｍに等しいと、良好な結果が得られる。
【0064】
アークガード６の閉じ込め効果が著しく、アークがアークガード６を迂回することができないようにするために、アークガード６は、特に十分な厚みＬ７を有していなければならない。したがって、各アークガード６は、０．２ｍｍより大きい、好ましくは０．５ｍｍより大きい、より好ましくは１ｍｍより大きい厚みＬ７を有する。厚さＬ７が２ｍｍに等しいと、良好な結果が得られる。厚さＬ７は、例えば、特にヒューズ２の組み立て時のスペースの実用的な理由を除いて、制限されない。したがって、厚さＬ７は、２０ｍｍ未満、好ましくは１０ｍｍ未満、より好ましくは５ｍｍ未満である。
【0065】
アークガード６の閉じ込め効果が著しくなるためには、アークがアークガード６の後面６４の側に現れる前に、アーク電圧が回路の電圧に達するように、電気アークが十分な長さにわたって流されることも必要である。アークガード６の長さＬ６が短すぎると、電気アークは、アークガード６の後面６４の側に現れ、その後、アークガードがない場合に起こるのと同様の速度で進行し続けることになる。したがって、各アークガード６は、５ｍｍより大きい長さＬ６、好ましくは７ｍｍより大きい長さＬ６を有する。長さＬ６は、例えばスペースの実用的な理由を除いて、限定されるものではない。したがって、長さＬ６は、３０ｍｍ未満、好ましくは２５ｍｍ未満、より好ましくは２０ｍｍ未満である。
【0066】
アークガード６の弾性材料の硬度は、ヒューズ２の遮断時間の短縮に少なからず影響を与える。アークガード６の弾性材料は、ショアＡと呼ばれるスケールで評価される硬度を有し、このスケールは、非常に柔らかい材料の０から非常に硬い材料の１００までの範囲である。ショアＡ硬度が２０未満の柔らかすぎる材料の閉じ込め効果は、不十分である。４０よりも大きい硬度が好ましい。
【0067】
逆に、硬すぎる材料で作られたアークガード６は、いずれも良好な性能が得られない。したがって、アークガード６の材料は、ショアＡ硬度が９０未満のものが選択される。一方、ヒューズ２の動作条件下では、アーク６が１００℃や１５０℃を超えるような温度に晒され、エラストマーは、経時的に硬化する傾向がある。したがって、アークガード６の材料は、経年変化後もショアＡ硬度が９０未満になるように選択される。したがって、アークガード６の新材料のショアＡ硬度は、好ましくは７０未満に選択される。
【0068】
したがって、アークガード６は、ショアＡスケールで測定される硬度が２０～９０、好ましくは４０～７０である材料で作られている。
【0069】
驚くべきことに、アークガード６の機械的圧縮の状態は、ヒューズ２の遮断時間の短縮に好影響を与える。有利には、ヒューズ２が組み立てられるとき、アークガード６は、軸Ａ４に平行な方向、すなわちこれらのアークガード６が配置される場所においてブレードヒューズ４の主面に直交する方向に僅かに圧縮される。ヒューズ２が組み立てられると、各アークガード６は圧縮され、この同じアークガード６が外部応力を受けていないときの９９％未満、好ましくは９８％未満、より好ましくは９５％未満の厚さＬ７を有する。
【0070】
同じ対のアークガード６の圧縮は、圧縮クランプなどの特定の装置によって、及び／又はフレーム４８が存在する場合には、例えばシム５８を介して行われる。
【0071】
圧縮クランプは、示されていない。アークガード６を固定し、接着剤を硬化させる時間を与えるために、組み立て中に保持クランプを使用する場合、これらの保持クランプは、有利には圧縮クランプとしても機能し、一度接着剤層７２が硬化すると、アークガード６の所定位置に残される。
【0072】
本発明の第２、第３及び第４の実施形態に従うブレードヒューズ４及びアークガード６を、それぞれ図４、５及び６に示し、本発明の第５の実施形態によるブレードヒューズ４及びアークガード６を、図９及び図１０に示す。第１の実施形態と同様の構成部分には、同じ参照を付し、同じように動作させる。以下では、各実施形態と前の実施形態との間の相違点を主に説明する。
【0073】
図４に示される第２の実施形態が第１の実施形態と大きく異なる点は、縮小部分４６Ａの両側、言い換えれば横断面Ｐ４の両側で、ブレードヒューズ４に少なくとも１つの穿孔８０が形成されていることである。第１の実施形態では、穿孔８０は、アークガード６によって覆われており、すなわちヒューズ２が溶断していない限り、穿孔８０は、アークガード６の内面６６によって軸Ａ４方向に完全に密閉される。同じブレードヒューズ４が図４のインサートａ）及びｂ）に示されており、インサートｂ）は、インサートａ）上の切断面４ｂに沿ったインサートａ）のブレードヒューズ４の部分を表す。
【0074】
アークがアークガード６の前面６２に到達すると、穿孔８０は電気アークの進行中に溶融する材料の量を減少させる。したがって、アークの進行は、図７に示されるように、本発明の第１の実施形態の場合よりも速くなる。穿孔８０は、電気アークの進行を妨げないように、ヒューズ２の軸Ａ２に平行な方向において、接着剤の層７２によって、又はアークガード６によって塞がれていない。
【0075】
有利には、穿孔８０は、それぞれ細長い形状を有し、その長さがヒューズ２の軸Ａ２に平行に、言い換えればブレードヒューズ４の長手方向に平行に配置される。模式的には、細長い形状の穿孔８０は、長手方向の軸Ａ２に平行に、電気アークの進行を促進するチャネルを提供する。本発明の第２の実施形態では、各穿孔８０は、ヒューズ２の長手方向軸Ａ２に平行に測定され、この穿孔８０を閉鎖するアークガード６の長さＬ６に実質的に等しい長さを有する。
【0076】
横断面Ｐ４の一方の側に作られた穿孔８０は、横断面Ｐ４の他方の側に作られた穿孔８０に対して対称であることが好ましい。横断面Ｐ４の同じ側に位置する穿孔８０は、穿孔８０のグループを形成する。第１の実施形態では、同じグループの穿孔８０は、したがって、同じ対６０の２つのアークガード６の内面６６によって完全に閉鎖される。
【0077】
図示の例では、穿孔８０の各グループは、３つの穿孔８０を含み、この数は制限されるものではない。変形例として、穿孔８０の各グループは、単一の穿孔８０、又は２つ、あるいは４つ以上の穿孔を含む。
【0078】
同じグループの穿孔８０は、好ましくは、ブレードヒューズ４に直交する方向、言い換えれば、軸Ａ２に直交する方向に互いに対して整列して、すなわち、列状に配置される。
【0079】
図４のインサートａ）で説明される例では、穿孔８０は、長方形の部分を有する。非限定的な変形例では、穿孔８０は、卵形の形状、あるいは菱形の形状、より一般的には長円形の形状を有する。穿孔８０の形状は、特に穿孔８０の製造方法に依存し、穿孔８０は、限定されないが、スタンピングによって、レーザー切断によって、あるいは電気分解によって製造される。同じグループの穿孔８０は、好ましくは、それぞれ同じ形状を有する。
【0080】
各穿孔８０のグループについて、穿孔８０が多数で、ブレードヒューズ４の横方向に平行に測定されるその幅が広いほど、ヒューズ２の軸Ａ２に平行に測定される電気抵抗は増加し、この穿孔８０のグループの通路は増加する。しかしながら、縮小部分４６又は４６Ａとは異なり、穿孔８０の目的は、過電流の場合に、過電流の場合における電気アークの開始を促進することではなく、一度アークがアークガード６に到達したときのアークの進行を有利にする通路を提供することである。
【0081】
各ブレードヒューズ４について、このブレードヒューズ４の長手方向軸に沿って測定した穿孔８０のグループの表面部分は、このブレードヒューズ４に設けられた縮小表面部分４６又は４６Ａの中の最小の表面部分よりも５倍、好ましくは１０倍大きい。
【0082】
同一グループの穿孔８０は、ブレードヒューズ４の材料を局所的に弱めることを避けるため、又はブレードヒューズ４に電気が流れたときにホットスポットを生じることを避けるために、ブレードヒューズ４の横方向に規則的に間隔を空けて配置されていることが好ましい。
【0083】
図５に示される第３の実施形態が第２の実施形態と大きく異なる点は、穿孔８０が縮小部分４６Ａに対向する側のアークガード６から突出していることである。インサートａ）及びｂ）には、同じブレードヒューズ４が示されており、インサートｂ）は、インサートａ）上の切断平面５ｂに沿ってインサートａ）のブレードヒューズ４の部分を表している。
【0084】
各穿孔８０は、隣接するアークガード６の後面６４を越えて、ヒューズ２の長手方向軸Ａ２と平行に延びている。したがって、各穿孔８０は、縮小部分４６Ａに対向する側に位置する後方部分を含み、この後方部分は、後面６４から突出し、穿孔８０が開口するリアベント８２を形成する。
【0085】
アークが同じ対６０のアークガード６の間で進行するとき、リアベント８２は、アークによって発生した生成物、特に溶融金属又は他のイオン化生成物をより迅速に排出することを可能とする。これらの生成物の迅速な排除は、アークを不安定にし、電流の完全な遮断に達するために必要な時間の短縮につながる。
【0086】
各穿孔８０について、長さＬ８２は、ヒューズ２の長手方向軸Ａ２に平行に測定した、縮小部分４６Ａから最も遠いこの穿孔８０の一端と、隣接するアークガード６の後面６４との間の長さであるとして画定される。したがって、長さＬ８２は、リアベント８２の長さを表している。長さＬ８２は、０．１ｍｍ～１０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ～８ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ～５ｍｍである。
【0087】
このように第３の実施形態では、同じグループの穿孔８０は、同じ対６０の２つのアークガード６の内面６６によって部分的に閉鎖されている。
【0088】
図６に示される第４の実施形態が第３の実施形態と大きく異なる点は、穿孔８０が縮小部分４６Ａに面する側のアークガード６から突出していることである。図６のインサートａ）、ｂ）には、同じブレードヒューズ４が示されており、インサートｂ）は、インサートａ）上の切断平面６ｂに沿ってインサートａ）のブレードヒューズ４の部分を示している。
【0089】
各穿孔８０は、アークガード６の前面６２を越えて、ヒューズ２の長手方向軸Ａ２と平行に延びている。したがって、各穿孔８０は、縮小部分４６Ａ側に位置する前方部分を含み、この前方部分は、前面６２から突出し、穿孔８０が開口するフロントベント８４を形成する。このように第４の実施形態では、同じ列の穿孔８０は、同じ対６０の２つのアークガード６の内面６６によって部分的に閉鎖されている。
【0090】
アークが同じ対６０のアークガード６に向かって進行するとき、フロントベント８４は、アークによって発生した溶融金属又は他のイオン化生成物の一部が縮小部分４６Ａの近傍に排出することを可能とし、空洞Ｖ２０は砂で充填されている。したがって、これらのイオン化生成物は、もはやアークの維持を促進しない。
【0091】
各穿孔８０について、長さＬ８４は、ヒューズ２の長手方向軸Ａ２に平行に測定した、縮小部分４６Ａに最も近いこの穿孔８０の一端と、隣接するアークガード６の前面６２との間の長さであるとして画定される。したがって、長さＬ８４は、フロントベント８４の１つの長さを表している。長さＬ８４は、０．１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍである。
【0092】
図７は、特性の異なるブレードヒューズ４について、縮小部分４６Ａを含むブレードヒューズ４を通過する電流の推移を示すグラフ７００を表している。ヒューズ２の性能は、特に、一度縮小部分４６Ａの溶断が開始されると電流が打ち消されるために必要な時間である、遮断時間によって評価される。
【0093】
曲線９９は、ブレードヒューズ４が縮小部分４６Ａの近傍にアークガードを含まない場合の電流の推移を説明する。電気アークは、時点ｔ０で発生する。電流は、時点ｔ９９でゼロになる。破断時間は、ｔ９９－ｔ０に等しい。
【0094】
曲線１００は、ブレードヒューズ４が上述した本発明の第１の実施形態に従ってアークガード６を含む場合、すなわち、縮小部分４６Ａの両側に２つの対６０のアークガード６が配置されている場合の電流の推移を説明する。電流は、時刻ｔ１００でゼロになる。ｔ１００－ｔ０に等しく、アークガード６を含むブレードヒューズ４の遮断時間は、アークガードを含まないブレードヒューズ４の遮断時間よりも約４０％短い。
【0095】
曲線２００は、ブレードヒューズ４が上述した本発明の第２の実施形態に従ってアークガード６を含む場合、すなわち、同じ対６０のアークガード６間のブレードヒューズ４に穿孔８０が形成されている場合の電流の推移を説明する。電流は、時点ｔ２００でゼロとなる。ｔ２００－ｔ０に等しく、穿孔を有するアークガード６を含むブレードヒューズ４の遮断時間は、アークガードを含まないブレードヒューズ４の遮断時間よりも約４５％短い。
【0096】
曲線３００は、ブレードヒューズ４が上述した本発明の第３の実施形態に従ってアークガード６を含む場合、すなわち、穿孔８０がアークガード６から縮小部分４６Ａとは反対側に突出している場合の電流の推移を説明する。電流は、時点ｔ３００でゼロとなる。ｔ３００－ｔ０に等しく、穿孔及びリアベント８２を有するアークガード６を含むブレードヒューズ４の遮断時間は、アークガードを含まないブレードヒューズ４の遮断時間よりも約５０％短い。
【0097】
曲線４００は、ブレードヒューズ４が上述した本発明の第４の実施形態に従ってアークガード６を含む場合、すなわち、穿孔８０が縮小部分４６Ａ側及び縮小部分４６Ａに対向する側の両方でアークガード６から突出している場合の電流の推移を説明する。電流は、時点ｔ４００でゼロとなる。ｔ４００－ｔ０に等しく、穿孔８０、フロントベント８４及びリアベント８２を有するアークガード６を含むブレードヒューズ４の遮断時間は、アークガードを含まないブレードヒューズ４の遮断時間よりも約６０％短い。
【0098】
図７は、先行技術によるヒューズと比較して、本発明に従ってヒューズ２の、遮断時間の短縮によって測定される性能の向上の態様を示している。縮小部分４６Ａの同じ側に位置する穿孔８０が、同じ対６０のアークガード６によって少なくとも部分的に塞がれている、本発明の第２及び第３及び第４の実施形態によるヒューズ２は、本発明の第１の実施形態と比較して、ヒューズ２の性能を更に向上させることが可能である。図示の例では、穿孔８０は、縮小部分４６Ａの両側に作られている。示されていない変形例では、１つ以上の穿孔８０は、縮小部分４６Ａの１つの側で、この縮小部分４６Ａの近傍に形成されており、少なくとも１つの穿孔８０も電気アークの消滅に寄与する。
【0099】
図示の例では、アークガード６は、本発明を説明するために、ブレードヒューズ４の中央に位置する縮小部分４６Ａの両側にのみ配置されている。当然ながら、ブレードヒューズ４が縮小部分４６Ａ以外の縮小部分４６を含む場合には、アークガード６の種類の他のアークガードを、必要に応じて、これらの縮小部分４６の近傍に配置することができる。
【0100】
示されていない変形例によれば、アークガード６の２つの対６０は、２つの、あるいは更に多くの、縮小部分４６及び／又は４６Ａの種類の縮小部分によって互いに分離されている。上述したように、穿孔８０及びアークガード６は、正確な寸法を有する形状を有し、これらの寸法は、特に、ヒューズ２の寸法及び定格、縮小部分４６Ａの孔４４の大きさに応じて変更できる。
【0101】
図示の例では、アークガード６の対６０は、ブレードヒューズ４の平坦な部分に組み立てられている。示されていない変形例では、ブレードヒューズ４が横断折り目４２のような折り目を有する場合、折り目は、平坦部、スロットなどの様々な側面を有する折り目を形成する。アークガード６は、例えば折り目やスロットのような折り目の中に直接存在してもよく、これにより、ブレードヒューズ４のネット長を短くすることが可能となる。
【0102】
特に図８を用いて説明するヒューズ２の製造方法は、したがって、第１の対６０の２つのアークガード６を製造することである工程８００を含み、アークガード６は、特に架橋エラストマーの、予め形成された弾性材料で作られ、それぞれが平面状の内面６６を有している。非限定的な方法では、アークガード６は、例えば成形によって製造され、内面６６は、任意に機械加工によって修正される。他の例によれば、例えばカレンダー仕上げによって、アークガード６が接着される予定のブレードヒューズ４の幅に等しい幅を有する弾性材料の較正されたストリップが製造され、当該ストリップは、アークガード６の厚さＬ７に等しい厚さを有する。次に、この較正されたストリップからアークガード６が切断される。アークガード６の面の１つ以上は、機械加工してその形状を修正してもよく、特に、接着剤層７２の接着を促進するために好ましくは平坦である内面６６と、縮小部分４６Ａの方に向けられた前面６２とが、機械加工される。
【0103】
次に、当該方法は、各アークガード６の内面６６と、ブレードヒューズ４のそれぞれの主面との間に接着剤の層７２を介在させることによって、縮小部分４６Ａの近傍で、同じ対６０の各アークガード６をブレードヒューズ４のそれぞれの主面に接着することからなる工程８０２を含んでいる。アークガード６は、横断面Ｐ４の同じ側に配置され、アークガード６の前面６２は、各アークガード６の前面６２と最も近い境界線７０との間の距離Ｌ８が１ｍｍ～１５ｍｍとなるように、縮小部分４６Ａに向けられている。
【0104】
ブレードヒューズ４に穿孔８０が形成される場合、製造方法は、接着工程８０２の前に、縮小部分４６Ａの近傍に少なくとも１つの穿孔８０をブレードヒューズ４に設けることからなる工程８０４を含んでいる。接着工程８０４の間、アークガード６は、穿孔８０がアークガード６によって本質的に閉鎖されるように、ブレードヒューズ４上に配置される。穿孔８０がアークガード６の長さＬ６よりも大きい長さを有する場合、フロントベント８４及び／又はリアベント８２が提供される。
【0105】
図９及び図１０に示されるブレードヒューズ４及びアークガード６の第５の実施形態は、縮小部分４６Ａの近傍に形成された穿孔８０が、アークガード６の前面６２及び後面６４から突出して、それぞれフロントベント８４及びリアベント８２を形成する点で、第４の実施形態に類似している。穿孔８０のそれぞれが、同じ対６０の２つのアークガード６の内面６６によって少なくとも部分的に閉鎖されており、各穿孔８０は、同じ対６０の２つのアークガード６の間に空洞を残している。他の実施形態と同様に、第４の実施形態のアークガード６は、弾性材料、ここではシリコーンで作られており、対６０によって関連付けられ、ブレードヒューズ４と、対応する対６０の各アークガード６の内面６６との間に介在する接着剤の層７２によって、ブレードヒューズ４に固定される。
【0106】
これまでの実施形態と比較した、第５の実施形態のブレードヒューズ４及びアークガード６の主な相違点のうち、穿孔８０は、細長い楕円形であり、その長さは、ヒューズ２の縦軸Ａ２と平行に延びている。一方、ここでのブレードヒューズ４は、アークガード６の前面６２及び後面６４に折り目８６を有している。図示の例では、折り目８６は、横断面Ｐ４と平行な面内に位置している。フロントベント８４及びリアベント８２は、これらの折り目８６の上に延びている。したがって、フロントベント８４は、縮小部分４６Ａに向けられている。図示の例では、アークガード６の各対６０のリアベント８２は、それぞれの縮小部分４６に向けられている。本明細書で使用される命名規則によれば、縮小部分４６Ａに対するリアベント８２は、したがって、縮小部分４６のうちの１つに関するフロントベントである。
【0107】
折り目８６を含む、このようなブレードヒューズ４の構造は、折り目のないブレードヒューズ４と比較して、よりコンパクトな構造を可能にする。
【0108】
図示された実施形態の全てにおいて、アークガード６は、予め形成された弾性材料、特にシリコーンなどのエラストマー材料で作られている。任意に、アークガード６は、鉱物及び／又は有機粒子を含んでもよく、これらは、粉末及び／又は繊維の形態で弾性材料に添加される。これらの粒子は、アークガード６の材料の特性を調整することに役立ち、例えば材料のショア硬度を調整することに役立ち、及び／又は機械的補強材として役立つ。次に、アークガード６の材料は、弾性材料、特にシリコーンなどのエラストマー材料で作られたマトリックスを含む、複合材料とも呼ばれる強化材料である。強化材料とは反対に、粒子が添加されていない材料は、「原材料」と言われる。
【0109】
示されていない変形例によれば、アークガードは、発泡弾性材料、すなわち、ガス気泡を含み、５０％より大きい、好ましくは６０％より大きい、より好ましくは７０％より大きい平均気孔率を有する材料で作られる。部品の平均気孔率は、その部品の総体積に対するその部品に含まれるガス気泡の体積の割合として定義される。
【0110】
示されていない他の変形例によれば、アークガード６は、積み重ねられた材料の複数の層からなる。層のうちの少なくとも１つは、上述したような弾性材料、特にシリコーンなどのエラストマー材料で作られている。例によれば、これらの層は明確な特性、特に明確な硬度特性を有し、これらの材料の層は、有利には接着によって互いに組み立てられている。
【0111】
多くのその他の実施形態が可能である。
【0112】
特に、本発明によるブレードヒューズ４及びアークガード６の特性、特にアークガードの構造特性及びその製造方法は、上述したフレーム４８を含む本体２０とは独立して実施することができ、従来のヒューズ本体に実施することができる。特に、穿孔８０は、フレーム４８とは独立して使用することができる。
【0113】
上記において、ある実施形態又は変形例について説明した特徴は、技術的に可能な限り、上記で説明した他の実施形態及び変形例について実施することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2023-03-28
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
－少なくとも１つのブレードヒューズ（４）であって、前記ブレードヒューズの長手方向軸（Ａ２）に沿って延びる２つの対向する主面を有するシートで形成され、各ブレードヒューズが、前記ブレードヒューズに横断面（Ｐ４）を画定する縮小部分（４６、４６Ａ）が形成されている部分を含む、少なくとも１つのブレードヒューズ（４）と、－２つの接続端子（２２）であって、各端子が、各ブレードヒューズに接続されている、２つの接続端子（２２）と、
－予め形成された弾性材料で作られ、対（６０）になっているアークガード（６）であって、前記同じ対の前記アークガードが、前記同じブレードヒューズの１つの主要な側のそれぞれで互いに対向している、アークガード（６）と、
を備える、ヒューズ（２）であって、
少なくとも第１の対（６０）のアークガード（６）について、前記ブレードヒューズに各アークガードを固定するように、接着剤層（７２）が、前記ブレードヒューズ（４）と、この対の各アークガード（６）の内面（６６）との間に介在し、前記内面が、前記ブレードヒューズの一方の前記主面に向けられていることを特徴とする、
ヒューズ（２）。
【請求項2】
前記ヒューズが、前記第１の対（６０）のアークガード（６）に加えて、第２の対（６０）のアークガードを備え、前記第１及び前記第２の対のアークガードが、少なくとも１つの縮小部分（４６、４６Ａ）によって互いに分離されている、請求項１に記載のヒューズ（２）。
【請求項3】
各アークガード（６）が、縮小部分（４６、４６Ａ）に向けられた前面（６２）と、前記前面と対向する後面（６４）と、を含み、各アークガードの前記前面及び前記後面が、５ｍｍ～３０ｍｍの長さ（Ｌ６）で分離されている、請求項１又は２に記載のヒューズ（２）。
【請求項4】
前記前面と、対向している前記縮小部分（４６Ａ）の境界線（７０）との間の距離（Ｌ８）が、０．５ｍｍ～２０ｍｍである、請求項３に記載のヒューズ（２）。
【請求項5】
前記前面と、対向している前記縮小部分（４６Ａ）の境界線（７０）との間の距離（Ｌ８）が、１ｍｍ～１５ｍｍである、請求項４に記載のヒューズ（２）。
【請求項6】
前記前面と、対向している前記縮小部分（４６Ａ）の境界線（７０）との間の距離（Ｌ８）が、２ｍｍ～１２ｍｍである、請求項４に記載のヒューズ（２）。
【請求項7】
各アークガード（６）が、前記内面（６６）と対向する外面（６８）を含み、各アークガードの、前記内面（６６）と前記外面（６８）を隔てる距離として画定される厚さ（Ｌ２）が、０．２ｍｍ～２０ｍｍである、請求項１又は２に記載のヒューズ（２）。
【請求項8】
前記アークガード（６）がエラストマー材料で作られており、ショアＡスケールで測定した硬度が、２０～９０である、請求項１又は２に記載のヒューズ（２）。
【請求項9】
前記アークガード（６）がエラストマー材料で作られており、ショアＡスケールで測定した硬度が、４０～７０である、請求項８に記載のヒューズ（２）。
【請求項10】
前記アークガード（６）がシリコーンで作られている、請求項１又は２に記載のヒューズ（２）。
【請求項11】
少なくとも１つの穿孔（８０）が、前記縮小部分（４６Ａ）の１つの側で前記ブレードヒューズ（４）に作られ、前記穿孔の各々が、同じ対（６０）の前記２つのアークガード（６）の前記内面（６６）によって少なくとも部分的に閉鎖されている、請求項１又は２に記載のヒューズ（２）。
【請求項12】
前記穿孔（８０）が、リアベント（８２）を形成するように、前記アークガード（６）の前記後面（６４）を越えて前記ブレードヒューズ（４）の前記長手方向（Ａ２）と平行に延びている、請求項１１に記載のヒューズ（２）。
【請求項13】
前記リアベント（８２）が、０．１ｍｍ～１０ｍｍの長さ（Ｌ８２）を有している、請求項１２に記載のヒューズ（２）。
【請求項14】
前記リアベント（８２）が、０．５ｍｍ～８ｍｍの長さ（Ｌ８２）を有している、請求項１３に記載のヒューズ（２）。
【請求項15】
前記リアベント（８２）が、１ｍｍ～５ｍｍの長さ（Ｌ８２）を有している、請求項１４に記載のヒューズ（２）。
【請求項16】
前記穿孔（８０）が、フロントベント（８４）を形成するように、前記アークガード（６）の前記前面（６２）を越えて前記ブレードヒューズ（４）の前記長手方向（Ａ２）と平行に延びており、前記フロントベント（８４）が、０．１ｍｍ～５ｍｍの長さ（Ｌ８４）を有している、請求項１１に記載のヒューズ（２）。
【請求項17】
前記フロントベント（８４）が、１ｍｍ～３ｍｍの長さ（Ｌ８４）を有している、請求項１６に記載のヒューズ（２）。
【請求項18】
前記ヒューズが、前記ヒューズの本体（２０）の空洞（Ｖ２０）に収容され、スペーサー（５２）及び／又はシム（５８）によって前記本体に関する前記ブレードヒューズ（４）の動きを制限する、フレーム（４８）を含む、請求項１又は２に記載のヒューズ（２）。
【請求項19】
前記ヒューズ（２）が組み立てられると、前記アークガード（６）が、前記ブレードヒューズ（４）の前記主面に直交する方向に圧縮され、各アークガード（６）が、このアークガード（６）が外部応力を受けていないときの、この同じアークガード（６）の厚さ（Ｌ７）の９９％未満の前記厚さ（Ｌ７）を有する、請求項１又は２に記載のヒューズ（２）。
【請求項20】
前記ヒューズ（２）が組み立てられると、前記アークガード（６）が、前記ブレードヒューズ（４）の前記主面に直交する方向に圧縮され、各アークガード（６）が、このアークガード（６）が外部応力を受けていないときの、この同じアークガード（６）の厚さ（Ｌ７）の９８％未満の前記厚さ（Ｌ７）を有する、請求項１９に記載のヒューズ（２）。
【請求項21】
前記ヒューズ（２）が組み立てられると、前記アークガード（６）が、前記ブレードヒューズ（４）の前記主面に直交する方向に圧縮され、各アークガード（６）が、このアークガード（６）が外部応力を受けていないときの、この同じアークガード（６）の厚さ（Ｌ７）の９５％未満の前記厚さ（Ｌ７）を有する、請求項２０に記載のヒューズ（２）。
【請求項22】
ヒューズ（２）の製造方法であって、前記ヒューズが、少なくとも１つのブレードヒューズ（４）に横断面（Ｐ４）を画定する縮小部分（４６、４６Ａ）を有する前記少なくとも１つのブレードヒューズ（４）を含み、前記方法が、－第１の対（６０）の２つのアークガード（６）を製造する工程（８００）であって、前記アークガード（６）が、弾性架橋材料で作られ、平坦な内面（６６）を有する、工程（８００）と、
－前記第１の対（６０）の各アークガード（６）を、各アークガード（６）の前面（６２）と、対向する前記縮小部分の境界線（７０）との間の距離（Ｌ８）が１ｍｍ～１５ｍｍとなるように、各アークガードの前記内面（６６）と、前記ブレードヒューズのそれぞれの主面との間に接着剤の層（７２）を介在させることによって、前記縮小部分（４６、４６Ａ）近傍の前記ブレードヒューズ（４）のそれぞれの主面に接着させる、工程（８０２）と、
を含む、請求項１又は２に記載のヒューズ（２）の製造方法。
【請求項23】
前記方法が、前記接着工程（８０２）の前に、前記横断面（Ｐ４）の両側に少なくとも１つの穿孔（８０）を前記ブレードヒューズ（４）に設けること（８０４）である工程を含み、前記接着工程の間に、前記第１の対（６０）の前記アークガード（６）が、各穿孔（８０）が前記アークガード（６）によって少なくとも部分的に遮断されるように、前記ブレードヒューズに接着される、請求項２２に記載の製造方法。
【国際調査報告】