JP2010108786A - 大電流用ヒューズ - Google Patents
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Abstract
【課題】サーマルショック評価時のヒューズリンクの破断を防止するとともに、組み付け時の応力吸収と、溶断時の二次ショートを防止する大電流用ヒューズを提供する。
【解決手段】一対の肉厚部11、11と、一対の架設部12、12とからなり、略ロ字の枠状をなす補強部材10に周囲四方を囲まれた可溶性のヒューズリンク5を有する大電流用ヒューズにおいて、タブ状端子板2、2のボルト組付貫通孔2d、2dと、肉厚部11との間に、肉厚部11に沿って、応力集中を吸収させる応力吸収部40を形成した。応力吸収部40を形成を形成することにより、サーマルショック評価時に、評価用ボックスとタブ状端子板2、2との熱膨張率の差により発生する応力集中を吸収させ、ヒューズリンク5の破断を防止する。
【選択図】図1
【解決手段】一対の肉厚部11、11と、一対の架設部12、12とからなり、略ロ字の枠状をなす補強部材10に周囲四方を囲まれた可溶性のヒューズリンク5を有する大電流用ヒューズにおいて、タブ状端子板2、2のボルト組付貫通孔2d、2dと、肉厚部11との間に、肉厚部11に沿って、応力集中を吸収させる応力吸収部40を形成した。応力吸収部40を形成を形成することにより、サーマルショック評価時に、評価用ボックスとタブ状端子板2、2との熱膨張率の差により発生する応力集中を吸収させ、ヒューズリンク5の破断を防止する。
【選択図】図1
Description
本発明は自動車に使用される大電流用ヒューズに関するもので、特にヒューズエレメントに加わる応力を吸収させたヒューズに関するものである。
自動車に使用される大電流用ヒューズとしては、従来より、図6の示すものが提案されている(特許文献1参照)。
この大電流用ヒューズは、図で左右に対をなすタブ状端子板2、2の相対向する一端2a、2a間に架設された可溶性のヒューズリンク5を有し、ヒューズリンク5の中間部にはヒューズ自身の発熱で溶解する可溶体部6が設けられている。端子板2の他端部2c側にはネジやボルト等(図示せず)を挿入するためのボルト組付孔2d、2dがそれぞれ形成されている。
特開平11−213853号公報
この大電流用ヒューズは、図で左右に対をなすタブ状端子板2、2の相対向する一端2a、2a間に架設された可溶性のヒューズリンク5を有し、ヒューズリンク5の中間部にはヒューズ自身の発熱で溶解する可溶体部6が設けられている。端子板2の他端部2c側にはネジやボルト等(図示せず)を挿入するためのボルト組付孔2d、2dがそれぞれ形成されている。
また、ヒューズリンク5の周囲には、略ロ字の枠状に樹脂製の補強部材10が一体成形されている。補強部材10はヒューズリンク5の長手方向と交差する方向の強度を向上させる一対の肉厚部11、11と、ヒューズリンク5の長手方向と平行に設けられ、ヒューズリンク5の長手方向の強度を向上させる一対の架設部12、12とからなる。断面コ字状の透明カバー30がヒューズリンク5を覆うようにP方向から取り付けられる。断面コ字状の透明カバー30の一対の側壁板31、31も透明であるから、側壁板31を通してヒューズリンク5を直接目視できる。そのため、ヒューズリンク5の可溶体部6の状態を一目で確認することができる。
このような大電流用ヒューズは、温度変化が問題となる場所において使用されることから、ヒューズが温度変化に対応する性能を有しているかを評価するサーマルショック評価が行われている。
サーマルショック評価の方法は図7に示すように行われる。
まず、サーマルショック評価の対象となっている大電流用ヒューズ1(図6)を評価用ボックス50内に載置する。評価用ボックス50の底面には2本の直立するボルト51、51が設けられており、ヒューズの端子板の他端部2c(図6)側に設けられたボルト組付孔2d、2d(図6)を利用し、ボルト51にヒューズの端子板のボルト組付孔2dを貫通させながらテーブル50Tの上に大電流用ヒューズ1を載置し、評価用ボックス50と大電流用ヒューズ1を螺着させる。
その後、評価用ボックス50を常温から−30℃まで温度を低下させ、さらに100℃まで温度を上昇させることによって、大電流用ヒューズのサーマルショック評価を行なう。
まず、サーマルショック評価の対象となっている大電流用ヒューズ1(図6)を評価用ボックス50内に載置する。評価用ボックス50の底面には2本の直立するボルト51、51が設けられており、ヒューズの端子板の他端部2c(図6)側に設けられたボルト組付孔2d、2d(図6)を利用し、ボルト51にヒューズの端子板のボルト組付孔2dを貫通させながらテーブル50Tの上に大電流用ヒューズ1を載置し、評価用ボックス50と大電流用ヒューズ1を螺着させる。
その後、評価用ボックス50を常温から−30℃まで温度を低下させ、さらに100℃まで温度を上昇させることによって、大電流用ヒューズのサーマルショック評価を行なう。
ところが、大電流用ヒューズのサーマルショック評価を行なう際に、ヒューズリンク5や透明カバー30の原因不明の破損が時どき発生し、正確なサーマルショック評価が行えないという不具合があった。
本出願人はその原因を究明したところ、ヒューズのタブ状端子板2、2の熱膨張率と評価用ボックス50の熱膨張率との差に起因していることが判明した。
すなわち、この熱膨張率の差から加熱や冷却にともなう熱変形が発生すると、評価用ボックス50への螺着部であるボルト組付孔2d、2dを支点とした寸法変化が発生する。そうすると、寸法変化はヒューズ自体に圧縮応力あるいは引張応力を発生させ、評価用ボックス50の熱変形による寸法変化量がヒューズのタブ状端子板2、2の熱変形による寸法変化量を上回った場合、ボルト組付孔2d、2dの部分でヒューズリンク5や透明カバー30を引っ張ったり(加熱時)、圧縮したり(冷却時)して、その力が大きくなるとヒューズリンク5や透明カバー30が破損することを突き止めた。
すなわち、この熱膨張率の差から加熱や冷却にともなう熱変形が発生すると、評価用ボックス50への螺着部であるボルト組付孔2d、2dを支点とした寸法変化が発生する。そうすると、寸法変化はヒューズ自体に圧縮応力あるいは引張応力を発生させ、評価用ボックス50の熱変形による寸法変化量がヒューズのタブ状端子板2、2の熱変形による寸法変化量を上回った場合、ボルト組付孔2d、2dの部分でヒューズリンク5や透明カバー30を引っ張ったり(加熱時)、圧縮したり(冷却時)して、その力が大きくなるとヒューズリンク5や透明カバー30が破損することを突き止めた。
また、大電流用ヒューズ1は端子板2の他端部2c側にそれぞれ形成されたボルト組付孔2d、2dにネジやボルトを挿入して組み付けられるが、組み付け部分は必ずしも平らではなく、製品自体も製造誤差に基づく凹凸を有しているから、ネジやボルト等でタブ状端子板2、2を組み付けた際に、大電流用ヒューズ1に変形やそれに伴う応力が発生した状態のまま組み付けられる場合があった。
大電流用ヒューズ1の使用時において、特に組み付けにより発生した圧縮応力がかかっている状態でヒューズリンク5の溶断が発生すると、溶断した部分が接触することにより、二次ショートが発生する恐れがあった。
本発明は上記した問題点を解決するためになされたもので、サーマルショック評価時においてヒューズリンク5や透明カバー30の破損を防止し、また組み付け時や使用時にもこのような問題の発生しない大電流用ヒューズ1を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1の発明は、大電流用ヒューズ1において、タブ状端子板のボルト組付孔と肉厚部との間に、応力吸収部を形成したことを特徴としている。
また、第2の発明は第1の発明において、その応力吸収部がヒューズリンクの幅方向に肉厚部に沿って設けられたことを特徴としている。
第3の発明は第2の発明において、応力吸収部としては複数の貫通孔を形成することを特徴とし、その複数の貫通孔は千鳥状に設けるようにしている(第4発明)。
また、貫通孔は真円でも(第5発明)、またヒューズの長手方向に長軸を有する楕円(第6発明)でも良く、また、貫通孔に換えて、スリット(第7発明)や、薄肉部(第8発明)を形成してもよい。
また、第2の発明は第1の発明において、その応力吸収部がヒューズリンクの幅方向に肉厚部に沿って設けられたことを特徴としている。
第3の発明は第2の発明において、応力吸収部としては複数の貫通孔を形成することを特徴とし、その複数の貫通孔は千鳥状に設けるようにしている(第4発明)。
また、貫通孔は真円でも(第5発明)、またヒューズの長手方向に長軸を有する楕円(第6発明)でも良く、また、貫通孔に換えて、スリット(第7発明)や、薄肉部(第8発明)を形成してもよい。
以上の構成により、一対のタブ状端子板2、2の相対向する一端2a、2aに架設された可溶性のヒューズリンク5を有する大電流用ヒューズにおいて、タブ状端子板2、2のボルト組付貫通孔2d、2dと、ヒューズリンク5を補強する肉厚部11との間に、肉厚部11に沿って、応力集中を吸収させる応力吸収部40を形成したから、サーマルショック評価時に、ヒューズのタブ状端子板2、2と、評価用ボックス50の熱膨張率の差から、加熱や冷却にともなう熱変形が発生し、大電流用ヒューズ1に評価用ボックス50への螺着部であるボルト組付貫通孔2d、2dを支点とした寸法変化による引張応力や圧縮応力が生じても、応力吸収部40がその変形を吸収することができ、ヒューズリンク5や透明カバー30の破損を防止するとともに、応力吸収部40によって大電流用ヒューズ1の組み付け時の変形や二次ショートの発生を防止することができる。
以下、本発を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
〈実施例1〉
図1は本発明に係る大電流用ヒューズ1の実施例1を示すものであり、ヒューズリンク5部分に設けられた透明カバー30を外した状態である。なお、本発明に係る大電流用ヒューズ1について、先の図6で説明した部分と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
〈実施例1〉
図1は本発明に係る大電流用ヒューズ1の実施例1を示すものであり、ヒューズリンク5部分に設けられた透明カバー30を外した状態である。なお、本発明に係る大電流用ヒューズ1について、先の図6で説明した部分と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図1において、応力吸収部40は、タブ状端子板2、2のボルト組付孔2d、2dと肉厚部11との間に、幅方向に肉厚部11に沿って設けられる。
図2には、複数の貫通孔40を千鳥状に設けた例が示されている。
これら複数の貫通孔40は、プレスによってタブ状端子板2、2の形成時に一体形成することができる。
図2には、複数の貫通孔40を千鳥状に設けた例が示されている。
これら複数の貫通孔40は、プレスによってタブ状端子板2、2の形成時に一体形成することができる。
肉厚部11は架設部12とともに、ヒューズリンク5の補強部材10となり、高い剛性を有する。剛性を有する肉厚部11と比較すると、複数の貫通孔40からなる応力吸収部は、相対的に剛性が低い部分となって変形することができるから、サーマルショック評価時に、ヒューズのタブ状端子板2、2と、評価用ボックス50の熱膨張率の差から、加熱や冷却にともなう熱変形が発生しても、その変形を吸収することができる。
図4は、応力吸収部として千鳥状に設けられた複数の貫通孔40がどのように変形を吸収するかを示したものである。
(a)の「引張応力の発生時」には、千鳥状に設けられた貫通孔40(図2)が引張応力により横長の楕円形40’に変形し、これにより応力を吸収する。
また、(b)の「圧縮応力の発生時」には、千鳥状に設けられた貫通孔40(図2)が圧縮応力により縦長の楕円形40”に変形し、これにより応力を吸収する。
(a)の「引張応力の発生時」には、千鳥状に設けられた貫通孔40(図2)が引張応力により横長の楕円形40’に変形し、これにより応力を吸収する。
また、(b)の「圧縮応力の発生時」には、千鳥状に設けられた貫通孔40(図2)が圧縮応力により縦長の楕円形40”に変形し、これにより応力を吸収する。
〈実施例2〉
図5は本発明の実施例2に係る大電流用ヒューズを示す平面図で、(a)は常温時、(b)は加熱・膨張時である。
実施例1の貫通孔40(図2)の形状は真円であったが、必ずしも真円でなくてもよく、実施例2はヒューズの長手方向に長軸を有する楕円孔400(図5a)で形成している。このような形状にすることにより、圧縮応力時に楕円孔400は図5(b)で示すように、長手方向に大きく変化することができ、したがってより高い応力吸収能力を発揮することができる。
図5は本発明の実施例2に係る大電流用ヒューズを示す平面図で、(a)は常温時、(b)は加熱・膨張時である。
実施例1の貫通孔40(図2)の形状は真円であったが、必ずしも真円でなくてもよく、実施例2はヒューズの長手方向に長軸を有する楕円孔400(図5a)で形成している。このような形状にすることにより、圧縮応力時に楕円孔400は図5(b)で示すように、長手方向に大きく変化することができ、したがってより高い応力吸収能力を発揮することができる。
〈実施例3〉
応力吸収部の構成としては、貫通孔40、400に代えて、実施例3として長方形孔のスリット部を形成するようにしてもよい。実施例3では長方形孔スリットによって実施例2と比べてさらに圧縮応力時に長手方向に大きく変化することができ、したがってより高い応力吸収能力を発揮することができる。
応力吸収部の構成としては、貫通孔40、400に代えて、実施例3として長方形孔のスリット部を形成するようにしてもよい。実施例3では長方形孔スリットによって実施例2と比べてさらに圧縮応力時に長手方向に大きく変化することができ、したがってより高い応力吸収能力を発揮することができる。
〈実施例4〉
また、実施例4として貫通孔ではなくて薄肉有底部を形成するようにしてもよい。実施例4では薄肉有底部を電流が通るので実施例1〜3と比べて抵抗値を低くすることができる。いずれも、圧縮応力、引張応力の双方に対する変形を十分に吸収することができる形状となっている。
また、実施例4として貫通孔ではなくて薄肉有底部を形成するようにしてもよい。実施例4では薄肉有底部を電流が通るので実施例1〜3と比べて抵抗値を低くすることができる。いずれも、圧縮応力、引張応力の双方に対する変形を十分に吸収することができる形状となっている。
さらに、ボルト組付貫通孔2d、2d自体も真円でなく、ヒューズの長手方向に長軸を有する楕円形状にすることにより、評価用ボックス50のボルトとの間に生じたクリアランスを第二の応力吸収部とすることもできる。
これらの応力吸収部40を設けることによって、大電流用ヒューズ1をネジやボルト等でタブ状端子板2、2を組み付けた際に、大電流用ヒューズ1の変形やそれに伴う応力の発生が防止される。
また、使用時において、組み付けにより発生した圧縮応力がかかっている状態でヒューズリンク5の溶断が発生すると、溶断した部分が接触することにより、二次ショートが発生する恐れがあるが、応力吸収部40が設けられていることにより、圧縮応力が吸収されるので、溶断した部分の接触が防止され、二次ショートが発生する恐れがない。
以上のように、一対のタブ状端子板2、2の相対向する一端2a、2aに架設された可溶性のヒューズリンク5を有する大電流用ヒューズにおいて、タブ状端子板2、2のボルト組付貫通孔2d、2dと、ヒューズリンク5を補強する肉厚部11との間に、肉厚部11に沿って、応力集中を吸収させる応力吸収部40を形成したから、サーマルショック評価時に、ヒューズのタブ状端子板2、2と、評価用ボックス50の熱膨張率の差から、加熱や冷却にともなう熱変形が発生し、大電流用ヒューズ1に評価用ボックス50への螺着部であるボルト組付貫通孔2d、2dを支点とした寸法変化による引張応力や圧縮応力が生じても、応力吸収部40がその変形を吸収することができ、ヒューズリンク5や透明カバー30の破損を防止するとともに、応力吸収部40によって大電流用ヒューズ1の組み付け時の変形や二次ショートの発生を防止することができる。
1 大電流用ヒューズ
2 端子板
5 ヒューズリンク
10 補強部材
11 肉厚部
12 架設部
30 透明カバー
40、400 応力吸収部
2 端子板
5 ヒューズリンク
10 補強部材
11 肉厚部
12 架設部
30 透明カバー
40、400 応力吸収部
Claims (8)
- 一対のタブ状端子板の相対向する一端に架設された可溶性のヒューズリンクを有し、前記ヒューズリンクの周囲に樹脂製の肉厚部と架設部よりなる補強部材を形成し、前記ヒューズリンクを覆うように前記肉厚部に透明カバーを取付けた大電流用ヒューズにおいて、
前記タブ状端子板のボルト組付孔と前記肉厚部との間に応力吸収部を形成したことを特徴とする大電流用ヒューズ。 - 前記応力吸収部が前記ヒューズリンクの幅方向に前記肉厚部に沿って設けられることを特徴とする請求項1記載の大電流用ヒューズ。
- 前記応力吸収部が複数の貫通孔により形成されることを特徴とする請求項1又は2記載の大電流用ヒューズ。
- 前記複数の貫通孔が千鳥状に設けられたことを特徴とする請求項3記載の大電流用ヒューズ。
- 前記複数の貫通孔が真円であることを特徴とする請求項3又は4記載の大電流用ヒューズ。
- 前記複数の貫通孔がヒューズの長手方向に長軸を有する楕円であることを特徴とする請求項3又は4記載の大電流用ヒューズ。
- 前記応力吸収部が貫通スリットにより形成されることを特徴とする請求項1又は2記載の大電流用ヒューズ。
- 前記応力吸収部が薄肉部により形成されることを特徴とする請求項1又は2記載の大電流用ヒューズ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008280420A JP2010108786A (ja) | 2008-10-30 | 2008-10-30 | 大電流用ヒューズ |
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2008
- 2008-10-30 JP JP2008280420A patent/JP2010108786A/ja active Pending
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