ヒューズ

本発明は、ヒューズに関し、特に、車両に搭載されるヒューズに関する。

一般的に、自動車等の車両には、バッテリーから電源が供給されるようになっており、各種電子機器や配線などの短絡等から電源を保護するために、カードリッジタイプのヒューズが設けられたものがある。

この種のヒューズの一例について、図8を参照しながら説明する。図8に示すように、ヒューズ100は、可溶体111の両側に一対の電気接続部112が設けられたヒューズ本体110と、ヒューズ本体110を収容する絶縁性のケース120と、ケース120の上側開口121に装着される透明性のカバー130と、ケース120の下側開口(不図示)を塞ぐスペーサ140とによって構成されている。

このようなヒューズ100では、ヒューズ本体110の可溶体111に定格以上の電流が通電されると、可溶部111に設けられた低融点金属111Aが溶融して、溶融した低融点金属111Aが可溶部111に拡散して、可溶部111の融点を低下させる。これにより、可溶部111の発熱が促進され、可溶部111の一部が溶断して通電が遮断される。

特開平5−274995号公報

特開平10−27537号公報

しかしながら、上述した従来のヒューズ100では、ヒューズ容量(定格)を変更する場合、可溶体111の長さや幅、厚みを変更する必要があり、複数のヒューズ容量に対応するヒューズ本体110を用意する必要があった。この複数のヒューズ容量に対応するヒューズ本体110を製造するためには、プレス機における複数の金型等が必要であり、製造コストの増大を招いてしまう。

そこで、本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、ヒューズ容量(定格)を変更する場合であっても、可溶体の形状を変更することなく、製造コストを低減できるヒューズの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第1の特徴は、導電性のヒューズ本体と、前記ヒューズ本体を収容するケースと、前記ケース内に回転自在に支持されたシャフトとを備え、前記ヒューズ本体は、互いに離間位置に配置された第1導電部材及び前記第2導電部材と、前記第1導電部材に一端側が接続され、前記シャフトの回転中心を支点とする円周上に沿って配置された可溶体と、前記第2導電部材と前記可溶体とを電気的に接続し、前記シャフトの回転に連動して前記可溶体上を摺動する可動接点が設けられた回転子とを備え、前記第1導電部材、前記第2導電部材及び前記回転子には、前記シャフトが挿入される孔が形成されていることを要旨とする。

その他の特徴としては、前記可溶体は、前記回転子の回転範囲を規制する回転規制部を有していてもよい。

その他の特徴としては、前記ケースの外部には、前記シャフトを回転する操作部が設けられていてもよい。

その他の特徴としては、前記第1導電部材と前記回転子との間に絶縁性のスペーサを介在すると共に、前記第2導電部材及び前記回転子との間を密接させる方向に付勢するバネ部材を配置してもよい。

本発明の特徴によれば、回転子の可動接点がシャフトの回転に連動して可溶体上を摺動することで、可溶体の長さが変化するため、ヒューズ容量(定格)を変更できる。以上により、ヒューズ容量を変更する場合であっても、可溶体の形状を変更することなく、製造コストを低減できる。

図1は、本発明の一実施形態を示し、ヒューズを示す組立斜視図である。

図2は、本発明の一実施形態を示し、ヒューズを示す組立四面図である。

図3は、本発明の一実施形態を示し、ヒューズを示す分解斜視図である。

図4は、本発明の一実施形態を示し、第1バスバ、第2バスバ及び回転子を示す分解斜視図である。

図5は、本発明の一実施形態を示し、第1バスバ及び第2バスバに対する回転子の高定格位置及び低底角位置を示す斜視図である。

図6は、本発明の一実施形態を示し、可溶体の回路図である。

図7は、本発明の一実施形態を示し、回転子の角度に対する電流の抵抗値を示すグラフである。

図8は、背景技術の一例を示し、ヒューズを示す分解斜視図である。

次に、本発明に係るヒューズの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。

(ヒューズの構成) まず、本実施形態に係るヒューズ1の構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係るヒューズ1を示す組立斜視図である。図2は、本実施形態に係るヒューズ1を示す組立四面図である。図3及び図4は、本実施形態に係るヒューズ1を示す分解斜視図である。

図1〜図4に示すように、ヒューズ1は、バッテリー等の電源の電気接続部(不図示)に接続される導電性のヒューズ本体10と、ヒューズ本体10を収容するケース20と、ケース20内に回転自在に支持されたシャフト30とを備えている。

(ヒューズ本体) ヒューズ本体10は、バッテリー等の電源から各種電子機器への通電を遮断するものである。ヒューズ本体10は、互いに離間位置に配置された第1導電部材としての第1バスバ11及び第2導電部材としての第2バスバ12と、通電を遮断可能な可溶体13と、第2バスバ12と可溶体13とを電気的に接続する回転子14とを備えている。

第1バスバ11は、電気接続部(不図示)と接続されて電流が入力される部分であり、板状の導電性部材(例えば、金属)によって形成されている。第1バスバ11と回転子14との間には、絶縁性のスペーサ40が介在されている。

第1バスバ11は、ケース20内に配置される内部領域11Aと、ケース20外に配置される外部接続部11Bとによって構成されている。内部領域11Aは、平面視で略半円状に形成されている。この内部領域11Aには、シャフト30が挿入されるシャフト挿入部11Cが形成されている。一方、外部接続部11Bは、内部領域11Aと連なり、平面視で略矩形状に形成されている。この外部接続部11Bには、電気接続部(不図示)に取り付けるためのボルト等の締結手段(不図示)が挿入される取付孔11Dが形成されている。

第2バスバ12は、電気接続部(不図示)と接続されて電流が出力する部分であり、板状の導電性部材(例えば、金属)によって形成されている。第2バスバ12の上方には、該第2バスバ12及び回転子14との間を密接させる方向に付勢するバネ部材としてのスプリング50が配置されている。

第2バスバ12は、平面視で略矩形状に形成されている。第2バスバ12には、シャフト30が挿入されるシャフト挿入孔12Aと、電気接続部(不図示)に取り付けるためのボルト等の締結手段(不図示)が挿入される取付孔12Bが形成されている。

可溶体13は、第1バスバ11と一体に設けられている。可溶体13は、シャフト30の回転中心を支点とする円周上に沿って配置されている。すなわち、可溶体13は、シャフト30の周囲で弧状に形成されている。

可溶体13の一端13Aは、第1バスバ11の内部領域11Aに接続されている。可溶体13の他端13Bは、第1バスバ11の内部領域11Aから僅かに離間されている。これらの可溶体13の一端13A及び他端13Bの両方には、回転子14の回転範囲を規制する回転規制部としてのストッパ13C,13Dがそれぞれ設けられている。

回転子14は、板状の導電性部材(例えば、金属)によって形成されている。回転子14は、スペーサ40と第2バスバ12との間に配置され、第2バスバ12と可溶体13とを電気的に接続している。回転子14は、可溶体13が高定格電流を遮断する高定格位置(図5(a)参照)と、可溶体13が低定格電流を遮断する低定格位置(図5(b)参照)との間を移動することによって、可溶体13が遮断する電流の容量(以下、ヒューズ容量)を変更する。

回転子14は、シャフト30の周囲で回転する枠体14Aと、枠体14Aから突出した可動片14Bとを備えている。枠体14Aには、シャフト30が挿入されるシャフト挿入孔14Cが形成されている。このシャフト挿入孔14Cの周縁には、シャフト30側に突出してシャフト30の孔部(不図示)に固定される固定部14Dが設けられている。一方、可動片14Bの先端には、可溶体13側に突出して可溶体13上を摺動する可動接点14Eが形成されている。

(ケース) ケース20は、筒状をなしており、絶縁性を有する合成樹脂等によって形成されている。ケース20は、アンダーケース21と、アンダーケース21の上部開口21Aに装着されるアッパーケース22とによって構成されている。

アンダーケース21及びアッパーケース22内には、シャフト30がケース軸方向に沿って設けられている。このシャフト30の下端31は、アンダーケース21に支持され、シャフト30の上端32は、アッパーケース22を貫通する。

アンダーケース21の上部開口21Aには、第1バスバ11が配置される切欠部21Bが形成されている。一方、アッパーケース22の下部開口22Aには、第2バスバ12が配置される切欠部22Bが形成されている。アッパーケース22の上面22Cには、ケース20の外部からシャフト30を介して回転子14の回転を操作する操作部60が設けられている。

操作部60には、アッパーケース22を貫通したシャフト30の上端32(頭部)が固定されている。この操作部60が作業者により回転操作されることによって、シャフト30が回転し、このシャフト30に固定された回転子14が回転するようになっている。

(回転子の動き) 次に、上述した回転子14の動きについて、図面を参照しながら説明する。図5(a)は、第1バスバ11及び第2バスバ12に対する回転子14の高定格位置を示す斜視図であり、図5(b)は、第1バスバ11及び第2バスバ12に対する回転子14の高定格位置を示す斜視図である。図6は、可溶体13の回路図である。図7は、回転子14の角度に対する電流の抵抗値を示すグラフである。

図5(a)に示すように、回転子14の高定格位置では、可動片14Bの可動接点14Eが可溶体13の一端13A側に位置することによって、可溶体13の一端13Aから可動片14Bまでの距離が短くなるように構成されている。これにより、可溶体13を流れる電流の抵抗値が低くなり、可溶体13を通電する高定格以上の電流を遮断可能となる。

図5(b)に示すように、回転子14の低定格位置では、可動片14Bの可動接点14Eが可溶体13の他端13B側に位置することによって、可溶体13の一端13Aから可動片14Bまでの距離が長くなるように構成されている。これにより、可溶体13を流れる電流の抵抗値が高くなり、可溶体13を通電する低定格以上の電流を遮断可能となる。

このように、図6に示すように、電流入力側の第1バスバ11から電流出力側の第2バスバ12までの間で、可溶体13を通電する電流抵抗値を変化させることによって、ヒューズ容量(定格)を変更できる。

例えば、図7に示すように、第2バスバ12の側縁12Eに対する回転子14の角度(以下、回転子角度)が約15度の場合には、可溶体13を通電する電流抵抗値が約0.300となり、140アンペアのバッテリーに対応する。なお、その他の回転子角度に対する電流抵抗値については、図7に示す通りである。図7に示すように、回転子角度を変化させることで、電流抵抗値が変化して、ヒューズ容量を変更できるため、様々な容量のバッテリーに対応できる。

(作用・効果) 以上説明した実施形態では、回転子14の可動接点14Eがシャフト30の回転に連動して可溶体13上を摺動することで、可溶体13の長さが変化するため、ヒューズ容量(定格)を変更できる。つまり、ヒューズ容量を変更するために、可溶体13の長さや幅、厚み等を変更する必要がなくなり、複数のプレス機の金型等も必要がないため、製造コストを低減できる。以上により、ヒューズ容量を変更する場合であっても、可溶体13の形状を変更することなく、製造コストを低減できる。

実施形態では、可溶体13の一端13A及び他端13Bには、ストッパ13C,13Dがそれぞれ設けられている。これにより、可動接点14Eがストッパ13C,13Dと当接するため、回転子14の回転範囲を規制できる。

実施形態では、操作部60は、ケース20の外部に設けられている。これにより、ケース20の外部からヒューズ容量(定格)を容易に変更できる。

実施形態では、第1バスバ11と回転子14との間には、スペーサ40が介在される。これにより、第1バスバ11と第2バスバ12とを確実に非接続にできる。

実施形態では、第2バスバ12の上方には、第2バスバ12と回転子14との間を密接させる方向に付勢するスプリング50が配置されている。これにより、また、第1バスバ11と回転子14との間や、第2バスバ12と回転子14との間で生じる振動等を防止できる。

実施形態では、可溶体13は、第1バスバ11と一体に設けられている。これにより、可溶体13が第1バスバ11と別体に設けられる場合と比較して、部品点数の削減に寄与する。

実施形態では、第1バスバ11にシャフト挿入部11Cが形成され、第2バスバ12にシャフト挿入孔12Aが形成され、回転子14にシャフト挿入孔14Cが形成されている。つまり、各部材にシャフト30が挿入される孔が形成されている。これにより、シャフト30に対して各部材を正確な位置で配置でき、精度の高いヒューズ1を製造できる。

(その他の実施形態) 上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、第1バスバ11が電流入力側であり、第2バスバ12が電流出力側であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、第1バスバ11が電流出力側であり、第2バスバ12が電流入力側であってもよい。

また、可溶体13は、第1バスバ11と一体に形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、第2バスバ12と一体に形成されていてもよい。なお、可溶体13は、必ずしも第1バスバ11や第2バスバ12と一体に形成される必要はなく、例えば、溶接等によって第1バスバ11や第2バスバ12と接続されるものであってもよい。

また、可溶体13の一端13A及び他端13Bの両方には、ストッパ13C,13Dがそれぞれ設けられるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、ストッパ13C,13Dが設けられていなくてもよく、或いは何れか一方に設けられていてもよい。なお、ストッパ13C,13Dは、必ずしも可溶体13に設けられる必要もなく、回転子14の回転範囲を規制できることを条件に、例えばケース20の内周面に設けられていてもよい。

また、回転子14の回転に連動して可溶体13の長さが変化するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、回転子14の回転に連動して可溶体13と可動接点14Eとの接触面積が変化するものであってもよい。

また、操作部60は、アッパーケース22の上面22Cに設けられるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、シャフト30を介して回転子14を回転操作できればよく、例えば、アンダーケース21の底面に設けられていてもよく、ケース20の外周面に設けられていてもよい。

ここで、操作部60が設けられたアッパーケース22の上面22Cには、回転子14の角度に対応してアンペア等が表示されていてもよい。また、回転子14の角度毎に、回転子14が位置決めされる位置決手段(例えば、僅かな凹凸など)が可溶体13に設けられていてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

1…ヒューズ 10…ヒューズ本体 11…第1バスバ(第1導電部材) 12…第2バスバ(第2導電部材) 13…可溶体 13A…一端 13B…他端 13C,13D…ストッパ 14…回転子 14E…可動接点 20…ケース 21…アンダーケース 22…アッパーケース 30…シャフト 40…スペーサ 50…スプリング(バネ部材) 60…操作部