JP6212317B2

JP6212317B2 - ヒューズ及びヒューズの溶断特性調整方法

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Publication number: JP6212317B2
Application number: JP2013154903A
Authority: JP
Inventors: 小野田　伸也; 伸也小野田; 青木　達也; 達也青木; 尚也秋山
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2033-07-25
Also published as: WO2015012393A1; JP2015026498A

Description

本発明は、過電流から電線や機器等を保護するためのヒューズに関するものである。

自動車等の電気回路には、過電流から電線や機器等を保護するためのヒューズが用いられている。
図５は特許文献１に記載の従来のヒューズの一例を示す。図５に示すように、このヒューズ５０は、両端に一対の端子接続板部５２、５３を有し、一対の端子接続板部５２、５３の間に、両端子接続板部５２、５３を導通接続し且つ過電流が流れた時に溶断する可溶部５４を有し、可溶部５４の一部に、溶着された低融点金属チップ５６を有している。

特開平５−１６６４５３号公報

ところで、ヒューズ５１の端子接続板部５２、５３には多種の端子が接続される可能性があるが、それら端子の大きさや厚さ、材質などによって、ヒューズの溶断特性が微妙に変わることが判明した。

例えば、図６（ａ）〜図６（ｃ）の３種の端子２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを端子接続板部５２、５３に接続した場合、図７に示すように、電流値に対する溶断時間の変化曲線（溶断特性）が、端子の種類によって変動することが分かった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消することに係り、端子接続板部に接続される端子の種類によらず、溶断特性を均一に揃えることができるようにした、ヒューズ及びヒューズの溶断特性調整方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）両端に一対の端子接続板部を有し、該一対の端子接続板部の間に該両端子接続板部を導通接続し且つ過電流が流れた時に溶断する可溶部が形成されたヒューズであって、
前記一対の端子接続板部のうちの少なくとも一方の前記端子接続板部に、該端子接続板部の放熱量を調整し前記可溶部の溶断特性を調整するために、該端子接続板部に接続される端子の放熱量が大きいほど個数が増加される一定サイズのスリットが設けられていることを特徴とするヒューズ。

（２）前記スリットが、前記端子接続板部の外周縁の内側に穿設された一定サイズのスリットであることを特徴とする上記（１）に記載のヒューズ。

（３）両端に一対の端子接続板部を有し、該一対の端子接続板部の間に該両端子接続板部を導通接続し且つ過電流が流れた時に溶断する可溶部が形成されたヒューズの溶断特性調整方法であって、
前記一対の端子接続板部のうちの少なくとも一方の前記端子接続板部に、プレス金型の駒を利用して一定サイズのスリットを穿設し、
前記端子接続板部に接続される端子の放熱量が大きい場合は、前記端子接続板部の放熱量を減らすために前記駒を取り替えて前記スリットの個数を増やし、前記端子接続板部に接続される端子の放熱量が小さい場合は、前記端子接続板部の放熱量を増やすために前記駒を取り替えて前記スリットの個数を減らすことを特徴とするヒューズの溶断特性調整方法。

上記（１）及び上記（２）の構成のヒューズによれば、切欠部の個数を増減することにより、端子接続板部の放熱量を調整することができ、それにより、可溶部の溶断特性を調整することができる。従って、端子接続板部に接続する端子の種類によらず、ヒューズの溶断特性の均一化を図ることが可能になる。

加えて、上記（１）及び上記（２）の構成のヒューズによれば、端子接続板部のプレス成形時にプレス金型の駒を取り替えてスリットの個数を増減するだけで、簡単に溶断特性を調整することができる。

上記（３）の構成のヒューズの溶断特性調整方法によれば、スリットの個数を増減するだけで、端子接続板部に接続する端子の種類によらず、ヒューズの溶断特性の均一化を図ることができる。

本発明によれば、切欠部の個数や大きさを増減するだけで、端子接続板部に接続する端子の種類によらず、ヒューズの溶断特性の均一化を図ることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は本発明の実施形態のヒューズの主要部の構成を示す平面図である。図２は同実施形態のヒューズにおいてスリットの個数を変えた場合に溶断特性がどのように変わるかを調べた結果を示す溶断特性図である。図３は種類の違う端子ごとに、スリットの個数を違えたヒューズを組み合わせた組み合わせパターンを示す図である。図４は図３のパターン毎の溶断特性を調べた結果を示す特性図である。図５は従来のヒューズの一例を示す斜視図である。図６（ａ）〜図６（ｃ）は、ヒューズの端子接続板部に接続する端子の種類の例を示す図である。図７はヒューズの端子接続板部に種類の違う端子を接続した場合に溶断特性が変動することを示す溶断特性図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は実施形態のヒューズの主要部の構成を示す平面図である。

このヒューズ１は、両端に一対の端子接続板部２、３を有し、これら一対の端子接続板部２、３の間に、両端子接続板部２、３を導通接続し且つ過電流が流れた時に溶断する細帯状の可溶部４を有している。可溶部４は、一対の端子接続板部２、３と同一の可溶金属導体で、一対の端子接続板部２、３と一体にプレス成形された細帯板部４ａと、細帯板部４ａに溶着された低融点金属チップ６とから構成されている。

細帯板部４ａの長手方向の中間部には、過電流による温度上昇で溶融切断する溶断部４ｂが設けられている。溶断部４ｂは、断面積を他の部分より局部的に小さくすることで、大電流が流れた際に瞬断するように設定された部分である。低融点金属チップ６は、細帯板部４ａを構成する可溶金属導体より融点が低く過電流により溶融し溶断部４ｂに拡散して合金相を形成するものであり、溶断部４ｂに近接する位置に、加締片５で加締められた上で溶着されている。このように溶着されることにより、細帯板部４ａと低融点金属チップ６との間に広い接触面が確保され、この広い接触面を介して電流及び熱が低融点金属チップ６に有効に伝導されるようになる。

ここで、端子接続板部２、３及び細帯板部４を構成する可溶金属導体（母材）は、導電線と同じ銅合金よりなる。一方、低融点金属チップ６は、銅（Ｃｕ）よりも融点の低いスズ（Ｓｎ）よりなり、通電による温度上昇で溶融し溶断部４ｂ内に拡散して合金相を形成するようになっている。

一対の端子接続板部２、３のうちの一方の端子接続板部３（例えば、電流の流れる方向の下流側の端子接続板部）の外周縁の内側には、端子をボルト締めする取付孔３ａの他に、単数または複数個の一定サイズのスリット１０が穿設されている。スリット１０は、端子接続板部３の放熱量を調整し可溶体４の溶断特性を調整するために個数が増減される切欠部である。スリット１０の個数は、端子接続板部３をプレス成形する金型に取り付ける駒Ｓを取り替えることにより管理される。

図２は、スリット１０の個数によって溶断特性が変化することを示す溶断特性図である。

この図２から分かるように、スリット１０の数が増加する（例えば４個になる）と、端子接続板部３の放熱量が減り、その結果、溶断時間が早くなる。また、スリット１０の数を減少する（例えば１個になる）と、端子接続板部３の放熱量が増え，その結果、溶断時間が遅くなる。

この結果を用いて、図３に示すように、端子２０Ａ〜２０Ｃの種類ごとに、スリット１０の個数を違えたヒューズを組み合わせる。例えば、端子接続板部３に接続される端子の放熱量が大きくなるほど、端子接続板部３の放熱量を減らすために、スリット１０の個数を増やす。こうすることで、放熱量が大きい端子２０Ｃを接続することによりヒューズの溶断時間が遅れ気味になるのを補正することができる。また、端子接続板部３に接続される端子の放熱量が小さくなるほど、端子接続板部３の放熱量を増やすために、スリット１０の個数を減らす。こうすることで、放熱量が小さい端子２０Ａを接続することによりヒューズの溶断時間が早まり気味になるのを補正することができる。

図３に示すパターンＡでは、放熱量の小さな端子２０Ａを用いるとき、スリット１０の個数が１個の放熱量が大きなヒューズを組み合わせる。また、パターンＢでは、放熱量の中くらいの端子２０Ｂを用いるとき、スリット１０の個数が２個の放熱量が中くらいのヒューズを組み合わせる。また、パターンＣでは、放熱量の大きな端子２０Ｃを用いるとき、スリット１０の個数が４個の放熱量が小さなヒューズを組み合わせる。

こうすることにより、図４に示すように、パターンＡの場合もパターンＢの場合もパターンＣの場合も、溶断特性を一定の範囲に揃えることができる。即ち、端子接続板部３のプレス成形時にプレス金型の駒Ｓを取り替えてスリット１０の個数を増減するだけで、簡単に端子接続板部３に接続する端子２０Ａ〜２０Ｃの種類によらず、ヒューズ１の溶断特性の均一化を図ることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記実施形態では、切欠部として一定サイズのスリット１０を設ける場合を例に挙げ、スリット１０の個数の増減により、ヒューズの溶断特性を調整する場合について述べたが、本発明はどのような切欠部を用いてもよく、また、切欠部の個数の代わりに切欠部の大きさを増減させること、あるいは、切欠部の個数と大きさを共に増減させることによっても、ヒューズの溶断特性を調整することができる。

ここで、上述した本発明に係るヒューズ及びヒューズの溶断特性調整方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［３］に簡潔に纏めて列記する。

［１］両端に一対の端子接続板部（２、３）を有し、該一対の端子接続板部（２、３）の間に該両端子接続板部（２、３）を導通接続し且つ過電流が流れた時に溶断する可溶部（４）が形成されたヒューズ（１）であって、
前記一対の端子接続板部（２、３）のうちの少なくとも一方の前記端子接続板部（３）に、該端子接続板部（３）の放熱量を調整し前記可溶部（４）の溶断特性を調整するために個数及び大きさの少なくとも一方が増減される切欠部（１０）が設けられていることを特徴とするヒューズ（１）。

［２］前記切欠部（１０）が、前記端子接続板部（３）の外周縁の内側に穿設された一定サイズのスリット（１０）であり、該スリット（１０）の個数の増減によって、前記端子接続板部（３）の放熱量が調整されることを特徴とする上記［１］に記載のヒューズ。

［３］両端に一対の端子接続板部（２、３）を有し、該一対の端子接続板部（２、３）の間に該両端子接続板部（２、３）を導通接続し且つ過電流が流れた時に溶断する可溶部（４）が形成されたヒューズ（１）の溶断特性調整方法であって、
前記一対の端子接続板部（２、３）のうちの少なくとも一方の前記端子接続板部（３）に一定サイズのスリット（１０）を穿設し、
前記端子接続板部（３）に接続される端子（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）の放熱量が大きい場合は、前記端子接続板部（３）の放熱量を減らすために前記スリット（１０）の個数を増やし、前記端子接続板部（３）に接続される端子（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）の放熱量が小さい場合は、前記端子接続板部（３）の放熱量を増やすために前記スリット（１０）の個数を減らすことを特徴とするヒューズ（１）の溶断特性調整方法。

１ヒューズ
２，３端子接続板部
４可溶部
１０スリット

Claims

両端に一対の端子接続板部を有し、該一対の端子接続板部の間に該両端子接続板部を導通接続し且つ過電流が流れた時に溶断する可溶部が形成されたヒューズであって、
前記一対の端子接続板部のうちの少なくとも一方の前記端子接続板部に、該端子接続板部の放熱量を調整し前記可溶部の溶断特性を調整するために、該端子接続板部に接続される端子の放熱量が大きいほど個数が増加される一定サイズのスリットが設けられていることを特徴とするヒューズ。
前記スリットが、前記端子接続板部の外周縁の内側に穿設された一定サイズのスリットであることを特徴とする請求項１に記載のヒューズ。
両端に一対の端子接続板部を有し、該一対の端子接続板部の間に該両端子接続板部を導通接続し且つ過電流が流れた時に溶断する可溶部が形成されたヒューズの溶断特性調整方法であって、
前記一対の端子接続板部のうちの少なくとも一方の前記端子接続板部に、プレス金型の駒を利用して一定サイズのスリットを穿設し、
前記端子接続板部に接続される端子の放熱量が大きい場合は、前記端子接続板部の放熱量を減らすために前記駒を取り替えて前記スリットの個数を増やし、前記端子接続板部に接続される端子の放熱量が小さい場合は、前記端子接続板部の放熱量を増やすために前記駒を取り替えて前記スリットの個数を減らすことを特徴とするヒューズの溶断特性調整方法。