JP6426056B2 - ヒューズ - Google Patents
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Description
特許文献1のヒューズは、フランジ状の膨出頭部を有する一対の導体と、導体の延びる方向において互いに対向する一対の膨出頭部の間に溶接により連結される可溶合金片と、一対の膨出頭部及び可溶合金片を収容する筒状絶縁体とを備えている。
本発明の目的は、製品間における性能差が小さくより簡単に製造できるヒューズを提供することにある。
この構成によれば、溶断部と遮蔽部材との間の距離を調整しやすい。ひいては、溶断部の溶断に伴いアークが発生したとき、溶断部が飛散する範囲を調整しやすい。また、溶断部を溶断させたい電流量も調整しやすい。なお、導電部材と遮蔽部材とが別体であるため、これらが一体となった形状が複雑であっても、容易に製造することができる。
以下、ヒューズの第1の実施形態を説明する。ヒューズは、例えばハイブリッド車両のバッテリとインバータとの間に介在される。
図1及び図2に示すように、ヒューズ1は、バスバー2と、一対のブロック3と、ケース4とを備える。
次に、ヒューズ1の組み立て方法について説明する。
図3(a)に示すように、ヒューズ1を組み立てる際、まず、第1バー21のブロック取付部21aと第2バー22のブロック取付部22aとのそれぞれにC字状態のブロック3をセットし、その後、図3(b)に示すように、切り欠き34によって離間している2つの部位が近接するようにブロック3をかしめる。これにより、一対のブロック3がバスバー2のブロック取付部21a,22aに固定される。
ヒューズ1を含む給電経路に過電流が生じると、バスバー2は、ジュール効果に伴い発熱する(以下、「ジュール熱」という)。ジュール熱の発熱量は、バスバー2の断面積に反比例する。ここでは、第1及び第2バー21,22の断面積よりもエレメント23の断面積の方が狭いため、ジュール熱の発熱量は、第1及び第2バー21,22よりもエレメント23の方が多くなる。このため、エレメント23が溶断する。この際、2つに分断された第1バー21と第2バー22との間でアークが発生する。当該アークの発生により、溶融した金属(エレメント23)が飛散する。このとき、図4に細矢印で示すように、アークの発生部分を間に挟む一対のブロック3により、溶融した金属の飛散が抑制される。なお、溶融した金属はケース4に留まるため、当該溶融した金属が他の製品に付着することも抑制される。また、アークの発生により、第1バー21及び第2バー22の互いに対向する端部が溶融し、しかもその溶融部分が拡大するおそれがある。この点、図4に太矢印で示すように、ブロック3は、バスバー2を介して伝わる熱の熱だまりとしても機能する。すなわち、熱が一対のブロック3の外側(アークの発生部分と反対側)に伝搬することが抑制される。これにより、バスバー2における一対のブロック3の外側の部分まで溶融範囲が拡大することを抑制できる。したがって、ケース4の外側においてバスバー2が溶融することも抑制される。
(1)エレメント23が一体形成されたバスバー2と、エレメント23を挟むようにバスバー2に取り付けられる一対のブロック3と、エレメント23及び一対のブロック3を覆うケース4とにより、ヒューズ1を構成した。
さらに、エレメント23は、ケース4によって覆われているため、当該エレメント23の溶断に伴い発生する溶融金属がケース4の外部に設けられる別製品に付着することが抑制される。ひいては、溶融金属により、別製品同士間で電気が導通することが抑制される。
(2)バスバー2と一対のブロック3を別体とした。これにより、エレメント23と一対のブロック3のそれぞれとの間の距離を調整しやすい。ひいては、エレメント23が溶断した際に溶融した金属が飛散する範囲を調整しやすい。
なお、バスバー2と一対のブロック3とが別体であるため、これらが一体となった形状が複雑であっても、容易に製造することができる。
<第2の実施形態>
次に、ヒューズの第2の実施形態について説明する。第2の実施形態におけるヒューズと上記第1の実施形態におけるヒューズとの主たる相違点は、ブロックとケースとを一体化させた点である。このため、上記第1の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付すこととし、その詳細な説明を割愛する。
図5(c)に示すように、ヒューズ5は、バスバー2と、一対のブロック51と、ケース52とを備える。
[作用]
次に、ヒューズ5の組み立て方法について説明する。
以上詳述したように、第2の実施形態によれば、上記第1の実施形態における(1)、(2)、(4)の各効果に加えて以下に示す効果が得られる。
・上記各実施形態のヒューズでは、ブロックがバスバーを挟持する構成を採用したが、バスバーがブロックを挟持する構成を採用してもよい。
・上記各実施形態のヒューズは、ブロックとバスバーとが別体であったが、図7に示すように、バスバー71とブロック72とが一体形成とされた一体型バスバー7のような構成を採用してもよい。このように、バスバーとブロックとが一体とされていれば、上記第1の実施形態の(1)に示す効果を得ることができる。また、一体型バスバー7にケースを取り付けるだけで、ヒューズを組み立てることができる。
なお、ブロックには、バスバーと同等又はバスバーよりも熱伝導率のよい材料が採用されることが好ましい。このように構成すれば、エレメントの溶断時、ブロックが熱だまりとして機能する。また、ブロックは、熱伝導性を有していれば非導電性の材料で構成されてもよい。
・上記各実施形態において、ケースの形状は円筒とされたが、四角筒など他の形状であってもよい。
Claims (5)
- 過電流が生じた際に溶断する溶断部が一体成形された導電部材と、
前記導電部材とは別体であり、前記溶断部を挟むように前記導電部材に設けられる一対の遮蔽部と、
電気絶縁性の材料からなり、前記溶断部及び前記一対の遮蔽部を収容するように覆うケースとを備えるヒューズ。 - 請求項1に記載のヒューズにおいて、
前記遮蔽部は、前記導電部材とは別体である遮蔽部材であって、
前記遮蔽部材及び前記導電部材の一方は、他方を挟む挟持部を有するヒューズ。 - 請求項2に記載のヒューズにおいて、
前記遮蔽部材は、前記挟持部と、前記挟持部と外部とを連通する切り欠きとを有し、前記切り欠きを介して前記挟持部に前記導電部材が挿入された状態で前記切り欠きによって離間している部位が閉じるようにかしめられることにより、前記挟持部を介して前記導電部材に取り付けられるヒューズ。 - 請求項2に記載のヒューズにおいて、
前記遮蔽部材は、第1部材と、当該第1部材との間に前記導電部材を挟む第2部材とからなり、
前記ケースは、前記第1部材の外側面を覆うとともに前記第1部材に一体化された第1ケースと、前記第2部材の外側面を覆うとともに前記第2部材に一体化された第2ケースとからなり、
前記第1部材と前記第2部材との間、前記第1ケースと前記第2ケースとの間の少なくとも一方には、互いに離間する方向への変位を規制して連結状態を維持することにより、前記第1部材及び前記第2部材を前記挟持部としても機能させる締結部を備えるヒューズ。 - 請求項2に記載のヒューズにおいて、
前記導電部材は、前記挟持部を有し、
前記挟持部は、挟み込まれる方向における前記遮蔽部材の厚みよりも短い距離で対向し且つ弾性的に前記遮蔽部材を挟む一対の対向部位を備えるヒューズ。
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