JP4718060B2

JP4718060B2 - Fuse element

Info

Publication number: JP4718060B2
Application number: JP2001273994A
Authority: JP
Inventors: 巖村上; 英樹安藤
Original assignee: Pacific Engineering Corp
Current assignee: Pacific Engineering Corp
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2021-09-10
Also published as: JP2003086073A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用電気回路等に用いられるヒューズ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車内における各種電気機器の配線はヒューズボックスに集められ、各種電気機器の容量に応じたヒューズ素子を介してバッテリに接続されている。ヒューズボックスは回路形成用のバスバー及び接続端子等を備えており、それらには各回路の容量に合わせて電流遮断容量の異なる複数のヒューズ素子がそれぞれ接続されている。回路の短絡時においては、前記ヒューズ素子のヒューズエレメントが溶断することによって入力端子と出力端子との間の導通が遮断され、各種電気機器に過電流が流れることが防止される。ヒューズエレメントは亜鉛合金等により形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近来、車載電装品数の増大に伴って、車両全体の電気使用量も増大の一途を辿っている。このため、バッテリの大型化及びワイヤハーネスの太線化等により、車両電圧の昇圧化（４２Ｖ化等）が図られる傾向にある。前記従来のヒューズ素子においては、ヒューズエレメントの溶断時、ガス化した亜鉛合金がヒューズ素子のハウジング内面に連続的に付着すると共に、車両電圧の昇圧化によりハウジング内部においてアークが発生する。このため、ハウジングの内面は汚損され、連続した汚損面が形成される。この汚損面は清浄な面に比べて著しく低い電圧で沿面リークが発生しやすくなっている。従って、両端子間の絶縁性能が低下し、ヒューズエレメントが溶断したにもかかわらず、昇圧化されたことと相まって、リーク電流がハウジングの内面を流れて両端子間の導通が継続し、ハウジング及び端子の溶損が発生するおそれがあった。
【０００４】
本発明は前記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ヒューズエレメントの溶断時における入力端子と出力端子との間の導通継続を防止することができるヒューズ素子を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ハウジングと、同ハウジングから露出した一対の端子とを備え、両端子間に接続された可溶体を前記ハウジング内に収容するようにしたヒューズ素子において、前記ハウジング内には、可溶体と両端子との間をそれぞれ遮るように、一対の隔壁を設け、各隔壁は、その隔壁によって可溶体との間を遮る端子と離間して設けたことをその要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記可溶体には単数又は複数の湾曲部を形成し、この単数又は複数の湾曲部を両隔壁間に配置するようにしたことをその要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記単数又は複数の湾曲部の間には、さらに別の隔壁を配置するようにしたことをその要旨とする。（作用）
請求項１に記載の発明によれば、可溶体の溶断時に発生する可溶体構成金属ガス（ガス化した可溶体構成金属材料の粒子）の飛散が両隔壁により遮断される。このため、可溶体構成金属ガスが当該ハウジングの内面に連続して付着することが防止される。また、両端子間の沿面距離が確保される。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、可溶体は湾曲部において溶断しやすくなる。この湾曲部を両隔壁間に配置することにより、前記可溶体構成金属ガスの飛散が効率的に遮断される。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加えて、前記可溶体構成金属ガスの飛散が、より効率的に遮断される。また、両端子間の沿面距離が、いっそう増大する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明をブレード型のヒューズ素子に具体化した一実施形態を図１（ａ）, （ｂ）及び図２に従って説明する。
【００１１】
（ヒューズ素子）
図１（ａ），（ｂ）及び図２に示すように、ヒューズ素子１１は例えば自動車内において各種電気機器の配線が集められるヒューズボックスＦ（図１では、装着面のみ図示する）に装着されている。ヒューズ素子１１はハウジング１２、入力端子１３、出力端子１４、及び両端子１３，１４間を接続する可溶体としてのヒューズエレメント１５を備えている。
【００１２】
（ハウジング）
図１（ａ），（ｂ）に示すように、ハウジング１２は耐熱性及び絶縁性を有する合成樹脂により扁平直方体状に形成されている。同ハウジング１２内には、両端子１３，１４をそれぞれ収容する一対の端子収納部１２ａ，１２ａ、及び両端子収納部１２ａ, １２ａ間に配置されると共にヒューズエレメント１５を収容するヒューズエレメント収納部１２ｂが形成されている。
【００１３】
ハウジング１２内には、ヒューズエレメント１５と両端子１３，１４との間をそれぞれ遮るように、一対の隔壁１６，１６が設けられている。具体的には、ハウジング１２の内頂面には一対の隔壁１６，１６がそれぞれヒューズエレメント収納部１２ｂと端子収納部１２ａ，１２ａとを区画するように形成されている。両隔壁１６はそれぞれヒューズエレメント収納部１２ｂの内頂面から内底面へ向かうように延出されている。両隔壁１６とヒューズエレメント収納部１２ｂの内底面との間には、ヒューズエレメント１５の両端部がそれぞれ通過可能となる程度の間隙が形成されている。
【００１４】
（入力・出力端子）
両端子収納部１２ａ, １２ａには入力端子１３及び出力端子１４の基端部側がそれぞれ嵌合されており、両端子１３, １４の先端部はハウジング１２の所定平面（図１（ａ）における下面）から外部に突出（露出）して並列状態に並んでいる。両端子１３, １４はそれぞれ板状に形成されており、それらの先端部にはテーパ部１３ａ, １４ａが形成されている。両テーパ部１３ａ, １４ａは先端に向かうほど端子幅が小さくなるように形成されている。両端子１３，１４の外端部は、それぞれ後述するヒューズボックスＦ側に設けられた雌型端子との通電接触部となっている。
【００１５】
（ヒューズエレメント）
前記ヒューズエレメント収納部１２ｂにはヒューズエレメント１５が収納されている。ヒューズエレメント１５は例えば亜鉛合金等のヒューズ用金属により板状に、且つ上側に凸の放物線状（即ち、逆Ｕ字状）に形成されている。このヒューズエレメント１５の逆Ｕ字頂部付近は、両隔壁１６、１６間に配置された湾曲部Ｃを構成する。
【００１６】
ヒューズエレメント１５の両端部はそれぞれ両隔壁１６，１６を迂回するように延出されており、両端子１３，１４の基端部におけるヒューズエレメント収納部１２ｂに臨む部分、即ち両端子１３，１４の基端部下部に接続されている。ヒューズ素子１１の通電容量（電流遮断容量）に基づいてヒューズエレメント１５の長さ、幅、厚み等が決定されている。本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、ヒューズエレメント１５の厚みは両端子１３，１４の厚みよりも薄くなっている。
【００１７】
（ヒューズボックス）
図２に示すように、前記ヒューズボックスＦのヒューズ装着面には、一対を一組とした複数組みの挿入孔２１ａ, ２１ｂが形成されている（図１では一組のみ図示する）。両挿入孔２１ａ, ２１ｂ内にはそれぞれ雌型端子（図示略）が配設されており、両雌型端子はバッテリ（図示略）及び各種電気機器（図示略）に接続されている。両挿入孔２１ａ, ２１ｂの近傍にはそれぞれ横断面コの字状のガイド部材２２ａ, ２２ｂが挿入孔２１ａ, ２１ｂを囲むように、且つ開口側が互いに対向するように突設されている。
【００１８】
両ガイド部材２２ａ, ２２ｂの互いに対向するコの字内面はそれぞれガイド溝２３ａ, ２３ｂを構成しており、ヒューズ素子１１のヒューズボックスＦへの装着時、ハウジング１２の段部（ハウジング１２の両側縁部において、中央部の厚みよりも薄くなっている部分；図２参照）をガイド可能となっている。ヒューズ素子１１の両端子１３, １４の外端部は、それぞれ挿入孔２１ａ, ２１ｂに挿入され前記雌型端子に接続されることによってバッテリ及び各種電気機器に接続される。
【００１９】
尚、両隔壁１６，１６は、ハウジング１２の剛性を向上させるための剛性向上構造を構成する。また、両隔壁１６，１６は、ヒューズエレメント１５が溶断したときに発生する金属ガスがハウジング１２の内面に連続して付着することを防止する連続付着防止構造を構成する。さらに、両隔壁１６，１６は、両端子１３，１４間の沿面距離を増大させる沿面距離増大構造を構成する。
【００２０】
（実施形態の作用）
次に、前述のように構成したヒューズ素子の作用について説明する。
外部回路に短絡事故が発生してヒューズエレメント１５に過電流が流れると、同ヒューズエレメント１５はジュール熱により温度上昇して溶断し、高電圧下であることから瞬時にガス化する。このガス化したヒューズエレメント１５の構成金属材料、即ち亜鉛合金の粒子（以下、「金属ガス」という。）はハウジング１２の内部において溶断点を中心に放射状に飛散する。この飛散した金属ガスはハウジング１２内面の溶断点に面した部分及び隔壁１６の溶断点に面した部分に付着するものの、隔壁１６の影になる部分、即ちハウジング１２内面の溶断点に面しない部分及び隔壁１６の溶断点に面しない部分には付着しない。
【００２１】
ヒューズエレメント１５においては、放物線（逆Ｕ字）の頂部付近（湾曲部Ｃ）で最も溶断し易くなっている。この部分でヒューズエレメント１５が溶断した場合、金属ガスは放物線の頂部付近を中心として放射状に飛散する。溶断点からの距離が近い部分ほど金属ガスの付着量が多くなる。
【００２２】
本実施形態では、ハウジング１２の厚み方向（図２（ｂ）の上下方向）において互いに対向する一対の側壁の内面上部、両隔壁１６，１６におけるヒューズエレメント１５の頂部に対向する面、及び両隔壁１６，１６間におけるハウジング１２の内頂面に最も金属ガスが付着しやすい。一方、両端子１３，１４の基端部上部側における両隔壁１６，１６にそれぞれ対向する部分、及びハウジング１２の内底面には、それぞれ金属蒸気が付着しにくい。
【００２３】
ヒューズエレメント１５の溶断時において、金属ガスの飛散は両隔壁１６，１６により遮断される。このため、ハウジング１２の内面に金属ガスが連続して付着することはなく、連続した汚損面が形成されることもない。
【００２４】
ハウジング１２の内底面、及び両端子１３，１４において両隔壁１６，１６にそれぞれ対向しない部分には若干の金属ガスが付着するものの、金属ガスの付着量は両隔壁１６，１６のヒューズエレメント１５側の面及び両隔壁１６，１６間におけるハウジング１２の内頂面に比べて著しく少ない。ハウジング１２の内面に金属ガスが付着することによる沿面の絶縁抵抗の低下は、両隔壁１６，１６により沿面距離が増大されることにより補われる。
【００２５】
（実施形態の効果）
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）前記ハウジング１２内には、両端子１３，１４をそれぞれ収容する一対の端子収納部１２ａ，１２ａと、両端子収納部１２ａ，１２ａ間に配置されると共にヒューズエレメント１５を収容するヒューズエレメント収納部１２ｂと、をそれぞれ区画するように一対の隔壁１６，１６を設けた。言い換えれば、前記ハウジング１２内には、ヒューズエレメント１５と両端子１３，１４との間をそれぞれ遮るように、一対の隔壁１６，１６を設けた。
【００２６】
このため、ヒューズエレメント１５の溶断時おける金属ガスの飛散が両隔壁１６，１６により遮断され、ハウジング１２の内面に金属ガスが連続して付着することが防止される。また、両端子１３，１４間の沿面距離が確保される。従って、ハウジング１２内における両端子１３, １４間の絶縁性能が向上し、ヒューズエレメント１５の溶断時又は溶断後、過電流がハウジング１２の内面（汚損面）を流れて、両端子１３, １４間の導通が継続することを防止できる。
【００２７】
（２）前記ヒューズエレメント１５には湾曲部Ｃを形成し、この湾曲部Ｃを両隔壁１６，１６間に配置するようにした。ヒューズエレメント１５に過電流が流れた際、同ヒューズエレメント１５は湾曲部Ｃにおいて溶断しやすくなる。この湾曲部Ｃを両隔壁１６、１６間に配置することにより、前記金属ガスの飛散を効率的に遮断することができる。
【００２８】
（３）両隔壁１６，１６を設けたことにより、ハウジング１２の剛性が向上する。
（４）両隔壁１６，１６を設けたことにより、両端子１３，１４の引張り離脱性が向上する。即ち、ヒューズ素子１１のヒューズボックスＦに対する抜き差し時のハウジング１２の変形（歪み、捻れ等）が規制され、両端子１３，１４の基端部分、ひいては通電接触部（外端部）の変形が少なくなる。従って、両端子１３，１４と両挿入孔２１ａ，２１ａとの対応位置間係がそれぞれ維持され、ヒューズ素子１１のヒューズボックスＦに対する着脱作業、特に差込み作業を円滑に行うことができる。また、ヒューズエレメント１５の変形（捻れ等）を防止することができる。
【００２９】
ちなみに、両隔壁１６，１６を設けない場合、両端子１３，１４の基端部はそれぞれ熱溶着によりハウジング１２の端子収納部１２ａに対して固定されている。このため、ハウジング１２が変形すると、両端子１３，１４の基端部、ひいては通電接触部も変形し、これに伴ってヒューズエレメント１５も変形する。すると、両端子１３，１４の外端部と両挿入孔２１ａ，２１ａとのピッチがそれぞれ一致せず、差込みにくくなる。
【００３０】
（５）ヒューズエレメント１５の溶断後における両端子１３，１４間の絶縁性を十分に確保できる。このため、従来の１４Ｖ発電（１２Ｖ蓄電）システムだけでなく、車両電圧が例えば４２Ｖに昇圧されたシステムにも、ヒューズ素子１１を使用することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態はヒューズエレメントの形状及び両隔壁の配置の点において前記第１実施形態と異なる。従って、前記第１実施形態と同一の部材構成については同一の符号を付し、その重複した説明を省略する。
【００３２】
図３（ａ）, （ｂ）に示すように、可溶体としてのヒューズエレメント３１は下側に凸の放物線状（即ち、Ｕ字状）に形成されている。ヒューズエレメント３１の一方の端部は入力端子１３の基端部上部に接続されており、同じく他端は出力端子１４の基端部上部に接続されている。ヒューズエレメント３１のＵ字頂部付近は、両隔壁１６、１６間に配置された湾曲部Ｃを構成する。
【００３３】
両隔壁１６，１６は、それぞれハウジング１２の内底面に対して、ヒューズエレメント収納部１２ｂと端子収納部１２ａ，１２ａとを区画するように形成されている。両隔壁１６はそれぞれハウジング１２の内底面から内頂面へ向かうように延出されている。両隔壁１６とヒューズエレメント収納部１２ｂの内頂面との間には、ヒューズエレメント３１の両端部がそれぞれ通過可能となる程度の間隙が形成されている。
【００３４】
従って、本実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態はヒューズエレメントの形状及び両隔壁の配置の点において前記第２実施形態と異なる。
【００３５】
図４（ａ）, （ｂ）に示すように、可溶体としてのヒューズエレメント３２は蛇行状に形成されている。ヒューズエレメント３２の一方の端部は入力端子１３の基端部上部に接続されており、同じく他端は出力端子１４の基端部下部に接続されている。ヒューズエレメント３２の上下２つの蛇行頂部付近は、それぞれ両隔壁１６、１６間に配置された湾曲部Ｃを構成する。
【００３６】
両隔壁１６，１６は、ヒューズエレメント収納部１２ｂの内底面及び同じく内頂面に対して、それぞれヒューズエレメント収納部１２ｂと端子収納部１２ａ，１２ａとを区画するように形成されている。入力端子１３側の隔壁１６は、ハウジング１２の内底面から内頂面へ向かうように延出されている。出力端子１４側の隔壁１６は、ヒューズエレメント収納部１２ｂの内頂面から内底面へ向かうように延出されている。入力端子１３側の隔壁１６とヒューズエレメント収納部１２ｂの内頂面との間、及び出力端子１４側の隔壁１６とヒューズエレメント収納部１２ｂの内底面との間には、ヒューズエレメント３２の両端部がそれぞれ通過可能となる程度の間隙が形成されている。
【００３７】
従って、本実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態はヒューズエレメントの形状の点で前記第３実施形態と主に異なる。
【００３８】
図５（ａ）, （ｂ）に示すように、可溶体としてのヒューズエレメント３３はＮ字状に形成されている。ヒューズエレメント３３の一方の端部は入力端子１３の基端部（端子収納部１２ａに収容されている部分）下部に接続されており、同じく他端は出力端子１４の基端部上部に接続されている。ヒューズエレメント３３の上下２つのＮ字蛇行頂部付近は、それぞれ両隔壁１６、１６間に配置された湾曲部Ｃを構成する。
【００３９】
両隔壁１６，１６は、ヒューズエレメント収納部１２ｂの内頂面及び同じく内底面に対して、それぞれヒューズエレメント収納部１２ｂと端子収納部１２ａ，１２ａとを区画するように形成されている。入力端子１３側の隔壁１６は、ハウジング１２の内頂面から内底面へ向かうように延出されている。出力端子１４側の隔壁１６は、ヒューズエレメント収納部１２ｂの内底面から内底面へ向かうように延出されている。入力端子１３側の隔壁１６とヒューズエレメント収納部１２ｂの内底面との間、及び出力端子１４側の隔壁１６とヒューズエレメント収納部１２ｂの内頂面との間には、ヒューズエレメント３３の両端部がそれぞれ通過可能となる程度の間隙が形成されている。
【００４０】
従って、本実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態を説明する。本実施形態は、ヒューズエレメントの形状の点で前記第４実施形態と主に異なる。
【００４１】
図６（ａ），（ｂ）に示すように、可溶体としてのヒューズエレメント３４はＳ字状に形成されている。ヒューズエレメント３４の一方の端部は入力端子１３の基端部下部に接続されており、同じく他端は出力端子１４の基端部上部に接続されている。ヒューズエレメント３４の左右２つのＳ字蛇行頂部付近は、それぞれ両隔壁１６、１６間に配置された湾曲部Ｃを構成する。
【００４２】
従って、本実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
（別例）
尚、前記各実施形態は次のように変更して実施してもよい。
【００４３】
・第１及び第２実施形態では、２つの隔壁１６，１６をそれぞれヒューズエレメント収納部１２ｂと端子収納部１２ａ，１２ａとを区画するように設けたが、次のようにしてもよい。即ち、図１（ａ）及び図３（ａ）にそれぞれ二点鎖線で示すように、前記ヒューズエレメント１５の湾曲部Ｃの間に、さらに別の隔壁５１を配置する。言い換えれば、ヒューズエレメント収納部１２ｂの中央に、さらに別の隔壁５１を設ける。
【００４４】
このようにすれば、ハウジング１２内において、ヒューズエレメント１５の溶断点に面しない部分が増えることにより、前記金属ガスの飛散をより効率的に遮断することができる。また、両端子１３，１４間の沿面距離のいっそうの増大化が図られ、両端子１３，１４間の絶縁性能を、より向上させることができる。
【００４５】
・また、第３実施形態において、図４に二点鎖線で示すように、蛇行状に形成されたヒューズエレメント３２の２つの蛇行部の間に、それぞれ別の隔壁５２，５２を介在させるようにしてもよい。このようにすれば、前項と同様に両端子１３，１４間の絶縁性能を向上させることができる。
【００４６】
・第１〜第５実施形態では、隔壁１６を平板状に形成したが、隔壁１６を波状又は連続したパルス波形形状に形成するようにしてもよい。また、隔壁１６に突部若しくは凹部、又は凹条若しくは突条を形成するようにしてもよい。このようにすれば、両端子１３，１４間の沿面距離をさらに増大させることができる。
【００４７】
・第１〜第５実施形態では、隔壁１６とヒューズエレメント収納部１２ｂの内底面又は内頂面との間には、ヒューズエレメント１５の両端部がそれぞれ通過可能となる程度の間隙を形成するようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、ヒューズエレメント１５の内頂面と内底面とを隔壁１６により連結し、同隔壁１６のヒューズエレメント１５挿入側には、ヒューズエレメント１５の両端部と両端子１３，１４との接続部位を通過可能としたスリット（図示略）を形成する。このようしても、金属ガスの連続付着を防止することができる。
【００４８】
（付記）
次に前記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
・ハウジングと、同ハウジングから露出した一対の端子とを備え、両端子間に接続された可溶体を前記ハウジング内に収容するようにしたヒューズ素子において、前記ハウジング内には、両端子をそれぞれ収容する一対の端子収納部と、両端子収納部間に配置されると共に可溶体を収容する可溶体収納部と、をそれぞれ区画するように一対の隔壁を設けたヒューズ素子。
【００４９】
・ハウジングと、同ハウジングから露出した一対の端子とを備え、両端子間に接続された可溶体を前記ハウジング内に収容するようにしたヒューズ素子において、前記ハウジング内における両端子間には、同ハウジングの剛性を向上させるための剛性向上構造を設けたヒューズ素子。
【００５０】
・ハウジングと、同ハウジングから露出した一対の端子とを備え、両端子間に接続された可溶体を前記ハウジング内に収容するようにしたヒューズ素子において、前記ハウジング内における両端子間には、可溶体が溶断したときに発生する可溶体構成金属ガスが当該ハウジングの内面に連続して付着することを防止する連続付着防止構造を設けたヒューズ素子。
【００５１】
・ハウジングと、同ハウジングから露出した一対の端子とを備え、両端子間に接続された可溶体を前記ハウジング内に収容するようにしたヒューズ素子において、前記ハウジング内における両端子間には、両端子間の沿面距離を増大させる沿面距離増大構造を設けたヒューズ素子。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、可溶体の溶断時に生成される可溶体構成金属ガスがハウジング内面に連続して付着することがないことにより、ヒューズエレメントの溶断時における入力端子と出力端子との間の導通継続を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、第１実施形態におけるヒューズ素子の縦断面図、
（ｂ）は、図１（ａ）における１−１線断面図。
【図２】ヒューズ素子のヒューズボックスへの取付を示す斜視図。
【図３】（ａ）は、第２実施形態におけるヒューズ素子の縦断面図、
（ｂ）は、図３（ａ）における２−２線断面図。
【図４】（ａ）は、第３実施形態におけるヒューズ素子の縦断面図、
（ｂ）は、図４（ａ）における３−３線断面図。
【図５】（ａ）は、第４実施形態におけるヒューズ素子の縦断面図、
（ｂ）は、図５（ａ）における４−４線断面図。
【図６】（ａ）は、第５実施形態におけるヒューズ素子の縦断面図、
（ｂ）は、図６（ａ）における５−５線断面図。
【符号の説明】
１１…ヒューズ素子、１２…ハウジング、１３…入力端子、１４…出力端子、１５，３１，３２，３３，３４…ヒューズエレメント（可溶体）、１６…隔壁、５１，５２…隔壁（別の隔壁）、Ｃ…湾曲部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuse element used in, for example, an electric circuit for automobiles.
[0002]
[Prior art]
In general, wirings of various electric devices in an automobile are collected in a fuse box and connected to a battery via fuse elements corresponding to the capacities of the various electric devices. The fuse box includes a bus bar for circuit formation, connection terminals, and the like, to which a plurality of fuse elements having different current interrupting capacities according to the capacity of each circuit are connected. When the circuit is short-circuited, the fuse element of the fuse element is melted to cut off conduction between the input terminal and the output terminal, thereby preventing overcurrent from flowing to various electric devices. The fuse element is made of zinc alloy or the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, with the increase in the number of in-vehicle electrical components, the amount of electricity used by the entire vehicle has been increasing. For this reason, the vehicle voltage tends to be increased (42V, etc.) by increasing the size of the battery and increasing the thickness of the wire harness. In the conventional fuse element, when the fuse element is blown, the gasified zinc alloy continuously adheres to the inner surface of the housing of the fuse element, and an arc is generated inside the housing by increasing the vehicle voltage. For this reason, the inner surface of the housing is fouled and a continuous fouling surface is formed. This fouling surface tends to cause creeping leakage at a remarkably lower voltage than a clean surface. Therefore, although the insulation performance between the two terminals is reduced and the fuse element is blown, coupled with the boosting, leakage current flows through the inner surface of the housing, and conduction between the two terminals continues. There was a risk of melting of the terminals.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuse element that can prevent continuity between the input terminal and the output terminal when the fuse element is blown. There is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuse element comprising a housing and a pair of terminals exposed from the housing, wherein a fusible body connected between the terminals is accommodated in the housing. The gist of the present invention is that a pair of partition walls are provided so as to block between the fusible body and both terminals, and each partition wall is provided apart from the terminal blocking the fusible body by the partition wall. .
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the soluble body is formed with one or a plurality of curved portions, and the single or plural curved portions are arranged between both partition walls. This is the gist.
[0007]
The gist of the invention described in claim 3 is that, in the invention described in claim 2, another partition is arranged between the single or plural curved portions. (Function)
According to the first aspect of the present invention, the scattering of the fusible member constituent metal gas (gasified fusible constituent constituent metal material particles) generated when the fusible member is melted is blocked by both the partition walls. For this reason, it is prevented that fusible body constituent metal gas adheres to the inner surface of the housing continuously. Further, a creepage distance between both terminals is ensured.
[0008]
According to invention of Claim 2, in addition to the effect | action of invention of Claim 1, a soluble body becomes easy to cut out in a curved part. By disposing the curved portion between both the partition walls, the fusible constituent metal gas is effectively prevented from being scattered.
[0009]
According to invention of Claim 3, in addition to the effect | action of invention of Claim 2, scattering of the said soluble body constituent metal gas is interrupted | blocked more efficiently. Further, the creepage distance between both terminals further increases.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a blade-type fuse element will be described with reference to FIGS. 1 (a), 1 (b) and 2. FIG.
[0011]
(Fuse element)
As shown in FIGS. 1A, 1B, and 2, the fuse element 11 is mounted in a fuse box F (only the mounting surface is shown in FIG. 1) in which wirings of various electric devices are collected in an automobile, for example. ing. The fuse element 11 includes a housing 12, an input terminal 13, an output terminal 14, and a fuse element 15 as a fusible body that connects between the terminals 13 and 14.
[0012]
(housing)
As shown in FIGS. 1A and 1B, the housing 12 is formed in a flat rectangular parallelepiped shape from a heat-resistant and insulating synthetic resin. In the housing 12, a pair of terminal accommodating portions 12a and 12a for accommodating both terminals 13 and 14, respectively, and a fuse element accommodating portion 12b for arranging the fuse element 15 are disposed between the terminal accommodating portions 12a and 12a. Is formed.
[0013]
A pair of partition walls 16, 16 are provided in the housing 12 so as to block between the fuse element 15 and the terminals 13, 14. Specifically, a pair of partition walls 16 and 16 are formed on the inner top surface of the housing 12 so as to partition the fuse element storage portion 12b and the terminal storage portions 12a and 12a, respectively. Both the partition walls 16 extend from the inner top surface of the fuse element storage portion 12b toward the inner bottom surface. A gap is formed between both the partition walls 16 and the inner bottom surface of the fuse element storage portion 12b so that both end portions of the fuse element 15 can pass therethrough.
[0014]
(Input / output terminals)
The base end portions of the input terminal 13 and the output terminal 14 are fitted into the both terminal storage portions 12a and 12a, respectively, and the front end portions of the both terminals 13 and 14 are the predetermined planes of the housing 12 (the lower surface in FIG. 1A). ) To the outside (exposed) and lined up in parallel. Both terminals 13 and 14 are each formed in a plate shape, and tapered portions 13a and 14a are formed at the tip portions thereof. Both the taper portions 13a and 14a are formed so that the terminal width becomes smaller toward the tip. The outer end portions of both terminals 13 and 14 are energized contact portions with female terminals provided on the fuse box F side described later.
[0015]
(Fuse element)
A fuse element 15 is accommodated in the fuse element accommodating portion 12b. The fuse element 15 is formed, for example, in a plate shape with a fuse metal such as a zinc alloy and in an upwardly projecting parabolic shape (that is, an inverted U shape). The vicinity of the inverted U-shaped top portion of the fuse element 15 constitutes a curved portion C disposed between both the partition walls 16 and 16.
[0016]
Both end portions of the fuse element 15 are extended so as to bypass both the partition walls 16, 16, and a portion facing the fuse element housing portion 12 b at the base end portion of both terminals 13, 14, that is, both terminals 13, 14 Connected to the bottom of the base end. The length, width, thickness and the like of the fuse element 15 are determined based on the energization capacity (current interruption capacity) of the fuse element 11. In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the fuse element 15 is thinner than both terminals 13 and 14.
[0017]
(Fuse box)
As shown in FIG. 2, a plurality of sets of insertion holes 21a and 21b are formed on the fuse mounting surface of the fuse box F (only one set is shown in FIG. 1). Female terminals (not shown) are disposed in the insertion holes 21a and 21b, respectively, and both female terminals are connected to a battery (not shown) and various electric devices (not shown). In the vicinity of both the insertion holes 21a and 21b, guide members 22a and 22b having a U-shaped cross section are provided so as to surround the insertion holes 21a and 21b so that the opening sides face each other.
[0018]
The U-shaped inner surfaces of the guide members 22a and 22b facing each other constitute guide grooves 23a and 23b, respectively. When the fuse element 11 is mounted in the fuse box F, the step portion of the housing 12 (both side edges of the housing 12). In the portion, a portion thinner than the thickness of the central portion (see FIG. 2) can be guided. The outer ends of both terminals 13 and 14 of the fuse element 11 are inserted into the insertion holes 21a and 21b, respectively, and connected to the female terminal to be connected to the battery and various electric devices.
[0019]
Both the partition walls 16 and 16 constitute a rigidity improving structure for improving the rigidity of the housing 12. Further, both the partition walls 16 and 16 constitute a continuous adhesion preventing structure that prevents the metal gas generated when the fuse element 15 is melted from being continuously adhered to the inner surface of the housing 12. Further, both the partition walls 16 and 16 constitute a creeping distance increasing structure for increasing the creeping distance between the both terminals 13 and 14.
[0020]
(Operation of the embodiment)
Next, the operation of the fuse element configured as described above will be described.
When a short circuit accident occurs in the external circuit and an overcurrent flows through the fuse element 15, the fuse element 15 rises in temperature due to Joule heat and melts and instantaneously gasifies because it is under a high voltage. The constituent metal material of the gasified fuse element 15, that is, zinc alloy particles (hereinafter referred to as “metal gas”) scatters radially around the fusing point inside the housing 12. The scattered metal gas adheres to the portion facing the fusing point on the inner surface of the housing 12 and the portion facing the fusing point of the partition wall 16, but the portion that is a shadow of the partition wall 16, that is, the portion that does not face the fusing point on the inner surface of the housing 12. And it does not adhere to the part of the partition 16 that does not face the fusing point.
[0021]
The fuse element 15 is most easily blown near the top of the parabola (inverted U-shape) (curved portion C). When the fuse element 15 is melted at this portion, the metal gas scatters radially around the top of the parabola. The closer the distance from the fusing point, the greater the amount of metal gas attached.
[0022]
In the present embodiment, the upper surface of the inner surfaces of the pair of side walls facing each other in the thickness direction of the housing 12 (the vertical direction in FIG. 2B), the surface facing the top of the fuse element 15 in both the partition walls 16 and 16, and both partition walls. The metal gas is most likely to adhere to the inner top surface of the housing 12 between 16 and 16. On the other hand, metal vapor is unlikely to adhere to the portions facing both the partition walls 16 and 16 on the upper side of the base end portions of both terminals 13 and 14 and the inner bottom surface of the housing 12.
[0023]
When the fuse element 15 is blown, the scattering of the metal gas is blocked by both the partition walls 16 and 16. For this reason, the metal gas does not continuously adhere to the inner surface of the housing 12, and a continuous fouling surface is not formed.
[0024]
Although some metal gas adheres to the inner bottom surface of the housing 12 and the portions of the terminals 13 and 14 that do not face the partition walls 16 and 16, the amount of metal gas deposited is on the fuse element 15 side of the partition walls 16 and 16. And the inner top surface of the housing 12 between the partition walls 16 and 16 are significantly less. The decrease in the creeping insulation resistance due to the metal gas adhering to the inner surface of the housing 12 is compensated for by the creepage distance being increased by both the partition walls 16 and 16.
[0025]
(Effect of embodiment)
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the housing 12, a pair of terminal accommodating portions 12a and 12a for accommodating both terminals 13 and 14, respectively, and a fuse element which is disposed between the terminal accommodating portions 12a and 12a and accommodates the fuse element 15 A pair of partition walls 16 and 16 are provided so as to partition the storage portion 12b. In other words, a pair of partition walls 16 and 16 are provided in the housing 12 so as to block between the fuse element 15 and the terminals 13 and 14, respectively.
[0026]
For this reason, the scattering of the metal gas when the fuse element 15 is melted is blocked by both the partition walls 16, 16, and the metal gas is prevented from continuously adhering to the inner surface of the housing 12. Further, a creepage distance between both terminals 13 and 14 is ensured. Accordingly, the insulation performance between the terminals 13 and 14 in the housing 12 is improved, and an overcurrent flows through the inner surface (stained surface) of the housing 12 when the fuse element 15 is blown or blown, and between the terminals 13 and 14. Can be prevented from continuing.
[0027]
(2) A curved portion C is formed in the fuse element 15, and the curved portion C is disposed between both the partition walls 16 and 16. When an overcurrent flows through the fuse element 15, the fuse element 15 is easily melted at the curved portion C. By disposing the curved portion C between both the partition walls 16 and 16, the metal gas can be effectively prevented from being scattered.
[0028]
(3) By providing both the partition walls 16, 16, the rigidity of the housing 12 is improved.
(4) By providing both the partition walls 16 and 16, the tensile detachment property of both the terminals 13 and 14 improves. That is, the deformation (distortion, twist, etc.) of the housing 12 when the fuse element 11 is inserted into and removed from the fuse box F is restricted, and the deformation of the base end portions of the terminals 13 and 14 and the current-carrying contact portion (outer end portion) is small. Become. Therefore, the relationship between the corresponding positions of the terminals 13 and 14 and the insertion holes 21a and 21a is maintained, so that the attaching / detaching operation of the fuse element 11 with respect to the fuse box F, particularly the inserting operation can be performed smoothly. Further, deformation (twisting or the like) of the fuse element 15 can be prevented.
[0029]
Incidentally, when both the partition walls 16 and 16 are not provided, the base end portions of both terminals 13 and 14 are fixed to the terminal accommodating portion 12a of the housing 12 by thermal welding. For this reason, when the housing 12 is deformed, the base end portions of the terminals 13 and 14 and thus the current-carrying contact portion are also deformed, and the fuse element 15 is also deformed accordingly. As a result, the pitches of the outer ends of the terminals 13 and 14 and the insertion holes 21a and 21a do not coincide with each other, making it difficult to insert them.
[0030]
(5) The insulation between the terminals 13 and 14 after the fusing of the fuse element 15 can be sufficiently secured. Therefore, the fuse element 11 can be used not only in the conventional 14V power generation (12V power storage) system but also in a system in which the vehicle voltage is boosted to 42V, for example.
[0031]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in the shape of the fuse element and the arrangement of both partition walls. Therefore, the same reference numerals are given to the same member configurations as those in the first embodiment, and the duplicate description thereof is omitted.
[0032]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the fuse element 31 as a fusible body is formed in a parabolic shape (that is, a U-shape) convex downward. One end of the fuse element 31 is connected to the upper part of the base end of the input terminal 13, and the other end is connected to the upper part of the base end of the output terminal 14. The vicinity of the U-shaped top portion of the fuse element 31 constitutes a curved portion C disposed between both the partition walls 16 and 16.
[0033]
Both the partition walls 16 and 16 are formed so as to partition the fuse element storage portion 12b and the terminal storage portions 12a and 12a with respect to the inner bottom surface of the housing 12, respectively. Both partition walls 16 extend from the inner bottom surface of the housing 12 toward the inner top surface. A gap is formed between both the partition walls 16 and the inner top surface of the fuse element storage portion 12b so that both end portions of the fuse element 31 can pass therethrough.
[0034]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain the same operation and effect as the first embodiment.
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the second embodiment in the shape of the fuse element and the arrangement of both partition walls.
[0035]
As shown in FIGS. 4A and 4B, the fuse element 32 as a fusible body is formed in a meandering shape. One end of the fuse element 32 is connected to the upper part of the base end of the input terminal 13, and the other end is connected to the lower part of the base end of the output terminal 14. The vicinity of two upper and lower meandering top portions of the fuse element 32 constitutes a curved portion C disposed between both the partition walls 16 and 16, respectively.
[0036]
Both the partition walls 16 and 16 are formed so as to partition the fuse element storage portion 12b and the terminal storage portions 12a and 12a, respectively, with respect to the inner bottom surface and the inner top surface of the fuse element storage portion 12b. The partition wall 16 on the input terminal 13 side extends from the inner bottom surface of the housing 12 toward the inner top surface. The partition wall 16 on the output terminal 14 side extends from the inner top surface of the fuse element storage portion 12b toward the inner bottom surface. Both end portions of the fuse element 32 are provided between the partition wall 16 on the input terminal 13 side and the inner top surface of the fuse element storage portion 12b and between the partition wall 16 on the output terminal 14 side and the inner bottom surface of the fuse element storage portion 12b. The gaps are formed so that each can pass through.
[0037]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain the same operation and effect as the first embodiment.
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is mainly different from the third embodiment in the shape of the fuse element.
[0038]
As shown in FIGS. 5A and 5B, the fuse element 33 as a fusible body is formed in an N shape. One end portion of the fuse element 33 is connected to a lower portion of the base end portion (portion accommodated in the terminal accommodating portion 12a) of the input terminal 13, and the other end is similarly connected to an upper portion of the base end portion of the output terminal 14. ing. The vicinity of the two upper and lower N-shaped meandering top portions of the fuse element 33 constitutes a curved portion C disposed between both the partition walls 16 and 16, respectively.
[0039]
Both the partition walls 16 and 16 are formed so as to partition the fuse element storage portion 12b and the terminal storage portions 12a and 12a with respect to the inner top surface and the inner bottom surface of the fuse element storage portion 12b, respectively. The partition wall 16 on the input terminal 13 side extends from the inner top surface of the housing 12 toward the inner bottom surface. The partition wall 16 on the output terminal 14 side extends from the inner bottom surface of the fuse element storage portion 12b toward the inner bottom surface. Both end portions of the fuse element 33 are provided between the partition wall 16 on the input terminal 13 side and the inner bottom surface of the fuse element storage portion 12b and between the partition wall 16 on the output terminal 14 side and the inner top surface of the fuse element storage portion 12b. The gaps are formed so that each can pass through.
[0040]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain the same operation and effect as the first embodiment.
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is mainly different from the fourth embodiment in the shape of the fuse element.
[0041]
As shown in FIGS. 6A and 6B, the fuse element 34 as a fusible body is formed in an S shape. One end of the fuse element 34 is connected to the bottom of the base end of the input terminal 13, and the other end is connected to the top of the base end of the output terminal 14. The vicinity of the two left and right S-shaped meandering top portions of the fuse element 34 constitutes a curved portion C disposed between both the partition walls 16 and 16, respectively.
[0042]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain the same operation and effect as the first embodiment.
(Another example)
In addition, you may implement each said embodiment as follows.
[0043]
In the first and second embodiments, the two partition walls 16 and 16 are provided so as to partition the fuse element storage portion 12b and the terminal storage portions 12a and 12a, respectively, but may be as follows. That is, another partition 51 is disposed between the curved portions C of the fuse element 15 as shown by two-dot chain lines in FIGS. 1 (a) and 3 (a). In other words, another partition wall 51 is provided at the center of the fuse element storage portion 12b.
[0044]
In this way, the portion of the housing 12 that does not face the fusing point of the fuse element 15 increases, so that the scattering of the metal gas can be more efficiently blocked. In addition, the creepage distance between the terminals 13 and 14 can be further increased, and the insulation performance between the terminals 13 and 14 can be further improved.
[0045]
In the third embodiment, as shown by a two-dot chain line in FIG. 4, separate partition walls 52, 52 are interposed between the two meandering portions of the fuse element 32 formed in a meandering shape. May be. In this way, the insulation performance between the terminals 13 and 14 can be improved as in the previous section.
[0046]
In the first to fifth embodiments, the partition wall 16 is formed in a flat plate shape, but the partition wall 16 may be formed in a wave shape or a continuous pulse waveform shape. Moreover, you may make it form a protrusion or a recessed part, or a groove or a protrusion on the partition wall 16. In this way, the creepage distance between the terminals 13 and 14 can be further increased.
[0047]
In the first to fifth embodiments, a gap is formed between the partition wall 16 and the inner bottom surface or inner top surface of the fuse element storage portion 12b so that both end portions of the fuse element 15 can pass therethrough. However, it may be as follows. That is, the inner top surface and the inner bottom surface of the fuse element 15 are connected by the partition wall 16, and the fuse element 15 insertion side of the partition wall 16 passes through the connecting portion between both ends of the fuse element 15 and both terminals 13 and 14. A possible slit (not shown) is formed. Even if it does in this way, continuous adhesion of metal gas can be prevented.
[0048]
(Appendix)
Next, a technical idea that can be grasped from the embodiment and another example will be added below.
A fuse element comprising a housing and a pair of terminals exposed from the housing, wherein a fusible element connected between the terminals is accommodated in the housing, wherein both terminals are accommodated in the housing. A fuse element provided with a pair of partition walls so as to partition a pair of terminal storage portions and a soluble body storage portion that is disposed between both terminal storage portions and stores a soluble body.
[0049]
A fuse element comprising a housing and a pair of terminals exposed from the housing, wherein the fusible element connected between the terminals is accommodated in the housing, and between the two terminals in the housing; A fuse element provided with a rigidity improving structure for improving the rigidity of the housing.
[0050]
A fuse element having a housing and a pair of terminals exposed from the housing, in which a fusible element connected between the two terminals is accommodated in the housing, the gap between the terminals in the housing is acceptable. A fuse element provided with a continuous adhesion preventing structure for preventing fusible component metal gas generated when a melt is melted from continuously adhering to the inner surface of the housing.
[0051]
A fuse element comprising a housing and a pair of terminals exposed from the housing, wherein a fusible element connected between the terminals is accommodated in the housing, and the both terminals in the housing have both ends A fuse element having a creeping distance increasing structure for increasing the creeping distance between the children.
[0052]
【The invention's effect】
According to the present invention, the fusible component metal gas generated when the fusible member is blown does not continuously adhere to the inner surface of the housing, so that the continuity between the input terminal and the output terminal when the fuse element is blown is achieved. Continuation can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a longitudinal sectional view of a fuse element according to a first embodiment;
(B) is the 1-1 sectional view taken on the line in Fig.1 (a).
FIG. 2 is a perspective view showing attachment of a fuse element to a fuse box.
FIG. 3A is a longitudinal sectional view of a fuse element according to a second embodiment;
(B) is the 2-2 sectional view taken on the line in Fig.3 (a).
FIG. 4A is a longitudinal sectional view of a fuse element according to a third embodiment;
(B) is the 3-3 sectional view taken on the line in Fig.4 (a).
FIG. 5A is a longitudinal sectional view of a fuse element according to a fourth embodiment;
FIG. 5B is a sectional view taken along line 4-4 in FIG.
6A is a longitudinal sectional view of a fuse element according to a fifth embodiment; FIG.
(B) is the 5-5 sectional view taken on the line in Fig.6 (a).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Fuse element, 12 ... Housing, 13 ... Input terminal, 14 ... Output terminal, 15, 31, 32, 33, 34 ... Fuse element (soluble body), 16 ... Partition, 51, 52 ... Partition (another partition) , C ... curved portion.

Claims

ハウジングと、同ハウジングから露出した一対の端子とを備え、両端子間に接続された可溶体を前記ハウジング内に収容するようにしたヒューズ素子において、
前記ハウジング内には、可溶体と両端子との間をそれぞれ遮るように、一対の隔壁を設け、
各隔壁は、その隔壁によって可溶体との間を遮る端子と離間して設けたヒューズ素子。A fuse element comprising a housing and a pair of terminals exposed from the housing, wherein a fusible body connected between both terminals is accommodated in the housing.
In the housing, a pair of partition walls is provided so as to block between the fusible body and both terminals ,
Each partition wall is a fuse element provided apart from a terminal that blocks the fusible body by the partition wall .

前記可溶体には単数又は複数の湾曲部を形成し、この単数又は複数の湾曲部を両隔壁間に配置するようにした請求項１に記載のヒューズ素子。2. The fuse element according to claim 1, wherein one or a plurality of curved portions are formed in the fusible body, and the one or a plurality of curved portions are disposed between both partition walls.

前記単数又は複数の湾曲部の間には、さらに別の隔壁を配置するようにした請求項２に記載のヒューズ素子。The fuse element according to claim 2, wherein another partition wall is arranged between the one or more curved portions.