JP7023270B2 - ヒューズキャリアおよび断路モジュール - Google Patents

Description

本発明は、ヒューズキャリアおよび断路モジュールに関するものである。

従来、高圧のヒューズはヒューズ管、ヒューズ管の両端に取り付けられたキャップ、ヒューズ管の中でキャップ間を接続する可溶体、ヒューズ管の中に充填された消弧剤を備える。たとえば下記特許文献１のヒューズホルダにヒューズが取り付けられる。過電流が流れたとき、可溶体が溶断され、電気回路が保護される。可溶体がアーク放電したときに、消弧剤がアーク放電を消弧する。消弧剤は砂等である。

可溶体が溶断されても、その溶断は消弧剤に隠されて確認できない。そのため、可溶体にバネを取り付け、そのばねの先端に表示部材を取り付ける。可溶体が溶断されたときにバネがキャップから飛び出す。表示部材およびバネがキャップから飛び出しているのを確認することで、可溶体の溶断を確認できる。

しかし、ヒューズをヒューズホルダから取り外すときに、バネおよび表示部材がヒューズホルダに接触すると、それらが切断されるおそれがある。バネおよび表示部材が電気回路の中に紛れ、それらで電気回路が短絡するおそれがある。

特開２０１１－１８７３１４号公報

本発明の目的は、ヒューズの取り外しが簡単であり、バネ等の部品を紛失しにくいヒューズキャリアおよび断路モジュールを提供することにある。

本発明のヒューズキャリアは、ヒューズホルダにヒューズを取り付けるためのものである。ヒューズキャリアは、第１保持部と、前記第１保持部に並べられ、ヒューズの長さ方向において、第１保持部よりも短い第２保持部と、前記第１保持部と第２保持部の間に設けられたスリットと、第１保持部および第２保持部に対向して配置され、第１保持部および第２保持部とでヒューズを保持する第３保持部とを備える。

断路モジュールは、前記ヒューズキャリアと、前記ヒューズキャリアに保持されたヒューズと、前記ヒューズに接続されるコンタクタを備えたヒューズホルダとを備える。

本発明によると、第１保持部よりも第２保持部を短くすることで、第２保持部が第１保持部よりも弾性変形しやすくなっている。ヒューズが第２保持部のある部分から取り外ししやすい。ヒューズのバネおよび表示部材が任意の部材に引っかかりにくく、バネおよび表示部材がヒューズから外れにくい。バネおよび表示部材が紛失されにくい。

本発明のヒューズキャリアがヒューズホルダにはめられた断面図である。 ヒューズを示す図であり、（ａ）はヒューズの正面図であり、（ｂ）はヒューズの表示部材が飛び出した図であり、（ｃ）はヒューズがコンタクタに接続された図である。 ヒューズキャリアの正面図である。 ヒューズキャリアの底面図である。 爪部の形状を示す図であり、（ａ）は円弧部を備えた爪部を示し、（ｂ）は方形の爪部を示す図である。 ヒューズキャリアがヒューズホルダにはめられた正面図である。 左右対称形のヒューズホルダにヒューズキャリアがはめられた断面図である。 第５保持部を備えたヒューズキャリアを示す断面図である。

本発明のヒューズキャリアおよび断路モジュールについて図面を使用して説明する。各図面において、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は互いに直行する方向である。

[実施形態１]
図１に示す本発明のヒューズキャリア１０は、ヒューズ１２を保持し、そのヒューズ１２をヒューズホルダ１４に取り付けるための部材である。断路モジュール１５はヒューズキャリア１０、ヒューズ１２およびヒューズホルダ１４を備える。

ヒューズ１２は第１端部１６および第２端部１８を有するヒューズ管２０、ヒューズ管２０の第１端部１６に取り付けられた第１キャップ２２、ヒューズ管２０の第２端部１８に取り付けられた第２キャップ２４を備える（図２（ａ））。ヒューズ管２０は絶縁性の管である。ヒューズ管２０の断面形状は円形または多角形になっている。第１キャップ２２と第２キャップ２４は導電性部材で構成されている。ヒューズ管２０の中に可溶体と消弧剤が備えられる。可溶体はヒューズ管２０の中で第１キャップ２２と第２キャップ２４を接続する。可溶体は導電性の材料で形成された線状体である。その断面形状は円形または多角形になっている。可溶体は所定値以上の電流が流れると所定時間内に溶断される。消弧剤は砂等であり、消弧剤は可溶体で生じるアーク放電を消弧する。

第１キャップ２２にバネ２６および表示部材２８が配置されている（図２（ｂ））。バネ２６の一端は可溶体に取り付けられていて、表示部材２８はバネ２６の他端に取り付けられている。可溶体が溶断されることで、第１キャップ２２からバネ２６が伸び出し、バネ２６の先端に取り付けられた表示部材２８が第１キャップ２２から飛び出す。

ヒューズホルダ１４は、ホルダ本体３０、コンタクタ３２および固定部材３４を備える。ホルダ本体３０は耐熱および絶縁性の樹脂、陶器または碍子等で構成された箱体である。少なくともホルダ本体３０の上部が開口しており、ホルダ本体３０の上部から内部にヒューズ１２を保持したヒューズキャリア１０が差し込まれる。ホルダ本体３０に切り欠き３６が設けられ、ヒューズキャリア１０の位置決めができるようになっている。

コンタクタ３２は２つである。各コンタクタ３２は湾曲部３８を有する２つの導体片４０を備える（図２（ｃ））。この２つの導体片４０の湾曲部３８でヒューズ１２の第１キャップ２２と第２キャップ２４を挟み込む。導体片４０で各キャップ２２、２４を挟み込むとき、導体片４０同士の間にキャップ２２、２４を挿入する。その際、互いの導体片４０が離れるように弾性変形する。各コンタクタ３２と各キャップ２２、２４が電気接続される。導体片４０から各キャップ２２、２４を外すときも、互いの導体片４０が離れるように弾性変形する。

コンタクタ３２はホルダ本体３０の中で圧入等されて固定されている。電線または端子をはじめとする電気回路が固定部材３４に固定される。たとえば、固定部材３４はボルト４２とナット４４である。ナット４４がホルダ本体３０の中に取り付けられていて、ボルト４２がナット４４に締結されている。電線または端子をはじめとする電気回路がボルト４２とナット４４で挟まれて固定され、コンタクタ３２がその電気回路に接する。コンタクタ３２は固定部材３４でホルダ本体３０に固定されてもよい。電気回路はコンタクタ３２を介してヒューズ１２が電気接続される。

ヒューズホルダ１４を複数並べてもよい。各ヒューズホルダ１４にヒューズ１２を取り付けたヒューズキャリア１０が取り付けられる。

図３、図４に示すヒューズキャリア１０は、第１保持部４６、第２保持部４８、第１保持部４６と第２保持部４８の間のスリット５０、第１保持部４６と第２保持部４８に対向して配置された第３保持部５２を備える。さらに、ヒューズキャリア１０は、第４保持部５４、第１端部５６、第１端部５６に設けられた表示部５８、第２端部６０、第２端部６０に設けられたストッパ６２を備える。ヒューズキャリア１０は耐熱および絶縁性の樹脂、陶器または碍子等で構成される。

第１保持部４６と第２保持部４８は板状になっている。第１保持部４６の平面と第２保持部４８の平面が同一面にある。第１保持部４６と第２保持部４８がヒューズ１２の長さ方向（ｘ方向）に並べられている。第１キャップ２２が配置される方に第１保持部４６、第２キャップ２４が配置される方に第２保持部４８が配置されている。

第３保持部５２は板状になっている。第３保持部５２は第１保持部４６および第２保持部４８に対して一定間隔を空けて配置されている。第３保持部５２の平面が第１保持部４６の平面および第２保持部４８の平面に対して平行に配置されている。第１保持部４６と第３保持部５２の間および第２保持部４８と第３保持部５２の間にヒューズ管２０が保持される。各保持部４６、４８、５２とヒューズ管２０との間に隙間が形成されても形成されなくてもよい。

第４保持部５４は板状になっている。第１保持部４６、第２保持部４８および第３保持部５２は第４保持部５４に固定されている。第１保持部４６、第２保持部４８および第３保持部５２の各平面は第４保持部５４の平面に対して垂直になっている。

ヒューズキャリア１０の幅方向（ｘ方向）において、第４保持部５４の一端に第１端部５６、他端に第２端部６０が固定されている。第１端部５６と第２端部６０は板状である。第１端部５６の平面と第２端部６０の平面は第４保持部５４の平面に対して垂直になっている。

ヒューズ１２は、第１キャップ２２が第１端部５６側に配置され、第２キャップ２４が第２端部６０側に配置される。第１保持部４６と第１端部５６の間および第２保持部４８と第２端部６０の間は空間６４、６６になっており、その空間６４、６６にコンタクタ３２が通される。ヒューズキャリア１０の中で少なくとも第１保持部４６と第２保持部４８はホルダ本体３０の中に入れられる。

第１保持部４６および第３保持部５２の互いの対向部分に第１爪部６８が備えられる。第２保持部４８および第３保持部５２の互いの対向部分に第２爪部７０が備えられる。各爪部６８、７０は各保持部４６、４８、５２から突出した部分である。各爪部６８、７０の形状は、ヒューズ管２０の外形に合わせた円弧部７２を備えた形状（図５（ａ））、方形（図５（ｂ））、その他の任意の形状であってもよい。第１保持部４６の第１爪部６８と第３保持部５２の第１爪部６８の距離はヒューズ管２０の直径または対角線長よりも短い。第２保持部４８の第２爪部７０と第３保持部５２の第２爪部７０の距離はヒューズ管２０の直径または対角線長よりも短い。各爪部６８、７０によってヒューズ管２０が第１保持部４６と第３保持部５２の間および第２保持部４８と第３保持部５２の間に保持される。

第１爪部６８は第１保持部４６または第３保持部５２の少なくとも一方に設けられればよい。この場合、第１爪部６８から第１保持部４６または第３保持部５２までの距離はヒューズ管２０の直径または対角線長よりも短い。第２爪部７０は第２保持部４８または第３保持部５２の少なくとも一方に設けられればよい。この場合、第２爪部７０から第２保持部４８または第３保持部５２までの距離はヒューズ管２０の直径または対角線長よりも短い。

第１保持部４６と第２保持部４８は一辺を第４保持部５４に固定されている以外、他の辺は固定されていない。第１保持部４６と第２保持部４８は第３保持部５２に対して離れる方向に湾曲しながら弾性変形することができる。第１保持部４６と第２保持部４８の弾性変形を利用して、第１保持部４６と第３保持部５２の間および第２保持部４８と第３保持部５２の間にヒューズ管２０を出し入れすることができる。

第１保持部４６と第２保持部４８の間にスリット５０が形成されている。第１保持部４６と第２保持部４８が一体になっていないことで、各保持部４６、４８が弾性変形しやすくなっている。ヒューズ１２の長さ方向において、第２保持部４８は第１保持部４６よりも短くなっている。ヒューズ管２０の第２端部１８付近を指で押すと、ヒューズ１２が第２保持部４８を第３保持部５２に対して反対方向に変形させる。その後、ヒューズ１２が第１保持部４６を第３保持部５２に対して反対方向に変形させる。先に第２保持部４８がたわむことで、ヒューズ管２０の第２端部１８付近からヒューズ１２を取り外すことができる。

第１爪部６８の高さは第２爪部７０の高さよりも高くなっている。ヒューズ１２をヒューズキャリア１０に取り付けまたは取り外すとき、第２保持部４８のたわみ量は第１保持部４６のたわみ量よりも小さくなる。ヒューズ１２はヒューズ管２０の第２保持部４６と第３保持部５２に挟まれた部分から取り外しやすくなっている。

第４保持部５４に開口７４が設けられている。この開口７４からヒューズキャリア１０の中に指を入れることで、ヒューズ管２０を押すことができる。開口７４のある部分はヒューズ管２０の第２端部１８の近辺である。その部分は上記のように第２保持部４８がある部分であり、ヒューズ１２を取り外す時に、先に第２保持部４８をたわませることができる。

第１端部５６の表示部５８は、円錐台形をした凸部である。ヒューズキャリア１０は、少なくとも表示部５８が透明になっている。ヒューズ１２の可溶体が溶断されたとき、バネ２６および表示部材２８が第１キャップ２２から飛び出し、表示部５８の中に入る。バネ２６および表示部材２８が表示部５８の中にあるか否かを目視で確認することで、ヒューズ１２の可溶体の溶断を確認することができる。

ストッパ６２が第２端部６０と第２キャップ２４との間に配置される。ストッパ６２は板状になっており、第２端部６０に固定されている。ストッパ６２によってヒューズ１２の長さ方向の移動を制限している。第１キャップ２２と第２キャップ２４がコンタクタ３２のある位置からずれないようになっている。

第４保持部５４における第１保持部４６と第２保持部４８がある辺に凸部７６を設ける。凸部７６はヒューズホルダ１４の切り欠き３６と同じ形状である。凸部７６は切り欠き３６にはめ込まれる。ヒューズホルダ１４に対するヒューズキャリア１０の位置決めが可能である。

第３保持部５２における第１保持部４６の反対側に把持部７８を設ける。把持部７８を持って、図６のように、ヒューズキャリア１０をヒューズホルダ１４にはめることができる。ヒューズホルダ１４にヒューズキャリア１０をはめたとき、キャップ２２、２４がコンタクタ３２に挟み込まれる。電気回路にヒューズ１２が接続される。

また、把持部７８を持って、ヒューズキャリア１０をヒューズホルダ１４から外すことができる。ヒューズキャリア１０がヒューズホルダ１４から取り外されるときに、キャップ２２、２４がコンタクタ３２から外れる。電気回路からヒューズ１２が取り外される。

断路モジュール１５はヒューズホルダ１４の固定部材３４に取り付けられた配線によって電気回路に接続される。電気回路はヒューズ１２によって過電流から保護される。

本願はヒューズキャリア１０からヒューズ１２を取り外すとき、開口７４に指を入れ、ヒューズ管２０を押す。ヒューズ管２０の押される部分は第２端部１８の近辺である。そのため、ヒューズ１２は第２キャップ２４から取り外される。ヒューズ１２の取り外しが簡単になっているため、バネ２６および表示部材２８が任意の部材に接触して外れることを防止しやすい。ヒューズ１２が第１キャップ２２から取り外されないため、バネ２６および表示部材２８が表示部５８に引っかかりにくくなっている。

[実施形態２]
図７に示すようにヒューズホルダ８０が左右対称になった形状であってもよい。図７のヒューズキャリア８２はストッパ６２が省略されている。ただし、ヒューズ１２が長さ方向に移動しようとした場合、第２端部６０によって動きが規制される。そのため、第２端部６０が実施形態１で示したストッパ６２と同じ機能を有する。第４保持部５４の中央部にあった開口７４は実施形態１と比較して第２端部６０側に移動している。第１保持部４６および第２保持部４８も実施形態１と比較して第２端部６０側に移動している。断路モジュール８３はヒューズ１２、ヒューズホルダ８０およびヒューズキャリア８２を備える。

[実施形態３]
図８に示すように、ヒューズキャリア８４の第１保持部８６と第２保持部８８に並べられた第５保持部９０を備えてもよい。第５保持部９０は板状であり、第１保持部８６と第２保持部８８と平面が一致するように並べられている。第２保持部８８と第５保持部９０の間にスリット９２を備える。ヒューズ管２０の長さ方向において、第５保持部９０は第２保持部８８よりも短くなっている。第５保持部９０、第２保持部８８、第１保持部８６の順に弾性変形しやすくなっている。第５保持部９０と第３保持部５２の対向部分に第３爪部９４を備える。第３爪部９４は第２爪部７０よりも低くなっている。ヒューズ１２は第２キャップ２４側から取り出しやすくなっている。断路モジュール８５は、ヒューズ１２、ヒューズホルダ１４およびヒューズキャリア８４を備える。

[実施形態４]
図１では切り欠き３６はヒューズホルダ１４の幅方向（ｘ方向）の中央に配置され、凸部７６はヒューズキャリア１０の幅方向（ｘ方向）の中央に配置されている。切り欠き３６をヒューズホルダ１４の幅方向の中央と異なる位置に配置し、凸部７６を切り欠き３６に合うようにヒューズキャリア１０に配置されてもよい。ヒューズキャリア１０がヒューズホルダ１４に対して逆向きに挿入できなくなる。

[実施形態５]
ヒューズ１２は消弧剤、バネ２６および表示部材２８を備えない構成であってもよい。本発明は高圧および低圧のいずれのヒューズ１２にも適用できる。低圧のヒューズ１２の場合、ヒューズ管２０は内部の可溶体を視認できる構成であってもよく、表示部５８が省略されることも可能である。

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

１０、８２、８４：ヒューズキャリア
１２：ヒューズ
１４、８０：ヒューズホルダ
１５、８３、８５：断路モジュール
１６、１８：ヒューズ管の端部
２０：ヒューズ管
２２、２４：キャップ
２６：バネ
２８：表示部材
３０：ホルダ本体
３２：コンタクタ
３４：固定部材
３６：切り欠き
３８：コンタクタの湾曲部
４０：導体片
４２：ボルト
４４：ナット
４６、４８、５２、５４、８６、８８、９０：保持部
５０、９２：スリット
５６、６０：ヒューズキャリアの端部
５８：表示部
６２：ストッパ
６４、６６：空間
６８、７０、９４：爪部
７２：円弧部
７４：開口
７６：凸部
７８：把持部

Claims (5)

1. ヒューズホルダにヒューズを取り付けるためのヒューズキャリアであって、
   第１保持部と、
   前記第１保持部と並べられ、ヒューズの長さ方向において、第１保持部よりも短い第２保持部と、
   前記第１保持部と第２保持部の間に設けられたスリットと、
   前記第１保持部および第２保持部に対向して配置され、第１保持部および第２保持部とでヒューズを保持する第３保持部と、
   を備えたヒューズキャリア。
2. 前記第１保持部の前記第３保持部との対向部分又は前記第３保持部の前記第１保持部との対向部分のいずれか一方又は双方に設けられた第１爪部と、
   前記第２保持部の前記第３保持部との対向部分又は前記第３保持部の前記第２保持部との対向部分のいずれか一方又は双方に設けられ、前記第１爪部よりも低い第２爪部と、
   を備えた請求項１のヒューズキャリア。
3. 前記第１保持部および第２保持部と第３保持部の間に設けられた第４保持部と、
   前記第４保持部に設けられた開口と、
   を備えた請求項１または２のヒューズキャリア。
4. 前記ヒューズの長さ方向の移動を規制するストッパを備えた請求項１から３のいずれかのヒューズキャリア。
5. 請求項１から４のいずれかのヒューズキャリアと、
   前記ヒューズキャリアに保持されたヒューズと、
   前記ヒューズに接続されるコンタクタを備えたヒューズホルダと、
   を備えた断路モジュール。

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