(57)【要約】  互いに結合してキャビティを画定する、第１のハウジング部および第２のハウジング部、上記キャビティ内に配置されたヒューズエレメント、上記ヒューズエレメントの第１の端部から上記ハウジングの外へ延びる第１の端子、並びに上記ヒューズエレメントの第２の端部から上記ハウジングの外へ延びる第２の端子を含み、上記ハウジングが、蒸気を上記キャビティから逃がすために、上記ハウジングの外面から上記キャビティへ延びる通気通路を有することを特徴とする、ヒューズ。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに結合してキャビティを画定する、第１のハウジング部および第２のハウジング部を含むハウジング、
キャビティ内に配置されたヒューズエレメント、
該ヒューズエレメントの第１の端部から該ハウジングの外へ延びる第１の端子、並びに
該ヒューズエレメントの第２の端部から該ハウジングの外へ延びる第２の端子
を含み、
該ハウジングが、蒸気を該キャビティから逃がすために、該ハウジングの外面から該キャビティへ延びる通気通路を有することを特徴とする、ヒューズ。
【請求項２】
前記第１のハウジング部が前記通気通路の第１の部分を画定し、前記第２のハウジング部が前記通気通路の第２の部分を画定する、請求項１記載のヒューズ。
【請求項３】
前記ハウジングが、前記ハウジングの対向する外面から前記キャビティまで延びる２つの通気通路を有する、請求項１記載のヒューズ。
【請求項４】
前記ハウジングが、前記ハウジングの隣接する外面から前記キャビティまで延びる４つの通気通路を有する、請求項１記載のヒューズ。
【請求項５】
前記通気通路が、前記キャビティへの外部汚染物質の侵入を軽減するために、前記ハウジングの外面および前記キャビティの間に非直線状経路を画定する、請求項１記載のヒューズ。
【請求項６】
前記第１のハウジング部および前記第２のハウジング部は、所望の方法で互いに嵌合して前記第１のハウジング部を前記第２のハウジング部と位置合わせする相補的位置合わせ部分を有する、請求項１記載のヒューズ。
【請求項７】
前記ヒューズエレメントが少なくとも１つの湾曲部分を含む、請求項１記載のヒューズ。
【請求項８】
前記第１のハウジング部および前記第２のハウジング部の内の少なくとも１つは、前記キャビティ内に延び、かつ前記ヒューズエレメントの前記少なくとも１つの湾曲部分を支持する突出部を有する、請求項７記載のヒューズ。
【請求項９】
前記第１のハウジング部と前記第２のハウジング部との接合部に、超音波溶接シームを更に含む、請求項１記載のヒューズ。
【請求項１０】
前記通気通路は、前記キャビティ内への外部汚染物質の侵入を防止するために、前記ハウジングの前記外面に配置された壁部分を含む、請求項１記載のヒューズ。
【請求項１１】
前記ハウジングの前記外面に取り付け可能であり、前記キャビティ内への外部汚染物質の侵入を防ぐために前記通気通路を覆うように構成された外部バリアを更に含む、請求項１記載のヒューズ。
【請求項１２】
互いに結合してキャビティを画定する、第１のハウジング部および第２のハウジング部、並びに
蒸気を該キャビティから逃がすために、ハウジングの外面から該キャビティへ延びる通気通路
を含む、ヒューズハウジング。
【請求項１３】
前記第１のハウジング部が前記通気通路の第１の部分を画定し、前記第２のハウジング部が前記通気通路の第２の部分を画定する、請求項１２記載のヒューズハウジング。
【請求項１４】
前記ハウジングは、前記ハウジングの対向する外面から前記キャビティまで延びる２つの通気通路を有する、請求項１２記載のヒューズハウジング。
【請求項１５】
前記ハウジングは、前記ハウジングの隣接する外面から前記キャビティまで延びる４つの通気通路を有する、請求項１２記載のヒューズハウジング。
【請求項１６】
前記通気通路が、前記キャビティへの外部汚染物質の侵入を軽減するために、前記ハウジングの前記外面と前記キャビティとの間に非直線状経路を画定する、請求項１２記載のヒューズハウジング。
【請求項１７】
前記第１のハウジング部および前記第２のハウジング部は、所望の方法で互いに嵌合して前記第１のハウジング部を前記第２のハウジング部と位置合わせする相補的位置合わせ部分を有する、請求項１２記載のヒューズハウジング。
【請求項１８】
前記通気通路は、前記キャビティ内への外部汚染物質の侵入を防止するために、前記ハウジングの前記外面に配置された壁部分を含む、請求項１２記載のヒューズハウジング。
【請求項１９】
前記ハウジングの前記外面に取り付け可能であり、前記キャビティ内への外部汚染物質の侵入を防ぐために前記通気通路を覆うように構成された外部バリアを更に含む、請求項１２記載のヒューズハウジング。
【請求項２０】
第１のハウジング部を第２のハウジング部に接合してキャビティを画定するハウジングを形成すること、および
蒸気を該キャビティから逃がすために、該ハウジングの外面から該キャビティへ延びる通気通路を該ハウジングに提供すること
を含む、ヒューズを製造する方法。
【請求項２１】
前記ヒューズエレメントを前記キャビティ内に配置することを更に含み、第１の端子が前記ヒューズエレメントの第１の端部から前記ハウジングの外へ延び、第２の端子が前記ヒューズエレメントの第２の端部から前記ハウジングの外へ延びる、請求項２０記載のヒューズを製造する方法。
【請求項２２】
前記ヒューズエレメントを支持するために、前記第１のハウジング部および前記第２のハウジング部のうちの少なくとも１つに、前記キャビティ内に延びる突出部を設けることを更に含む、請求項２１記載のヒューズを製造する方法。
【請求項２３】
前記第１のハウジング部の前記第２のハウジング部への接合には、所望の方法で前記第１ハウジング部の位置合わせ部分を前記第２ハウジング部の位置合わせ部分と一致させて、前記第１のハウジング部を前記第２のハウジング部と位置合わせすることが含まれる、請求項２０記載のヒューズを製造する方法。
【請求項２４】
前記第１のハウジング部および前記第２のハウジング部を、超音波溶接によって接合する、請求項２０記載のヒューズを製造する方法。
【請求項２５】
前記通気通路は、前記キャビティ内への外部汚染物質の侵入を防止するために、前記ハウジングの前記外面に配置された壁部分を含む、請求項２０記載のヒューズを製造する方法。
【請求項２６】
前記ハウジングの前記外面に取り付け可能であり、前記キャビティ内への外部汚染物質の侵入を防ぐために前記通気通路を覆うように構成された外部バリアを更に含む、請求項２０記載のヒューズを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般にヒューズの分野に関し、より具体的には通気式ヒューズハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒューズは、回路保護装置として一般的に使用される。ヒューズは、電源と保護されるべき回路部品との間に電気的接続を提供することができる。一般に「ボルトダウン」ヒューズまたは「ストリップ」ヒューズと呼ばれる１つのタイプのヒューズは、中空ヒューズ本体内に配置された可融性要素を含む。平面導電端子は、可融性要素の両端から延びてもよく、また、電源と保護されるべき回路部品との間にヒューズを接続する手段を提供するために、ヒューズ本体から突出してもよい。
【０００３】
ボルトダウンヒューズは、より高い定格電圧が必要とされる自動車用途において一般的に使用されている。過電流状態などの回路内に特定の故障状態が発生すると、ボルトダウンヒューズの可融性要素が溶融するか、そうでなければ分離して、回路経路内の電流の流れを遮断する。それによって回路の部分は電気的に絶縁され、そのような部分への損傷は防止されるか、または少なくとも軽減される。
【０００４】
ヒューズエレメントが溶融すると、ヒューズのアーク放電部分が開く間にヒューズエレメント材料が急速に蒸発し、大量のエネルギーが急速に放出されて、ヒューズ本体内が高圧になる。このエネルギー放出量および発生する圧力は、回路電圧が増加するにつれて増加する。圧力が十分に軽減されないと、ヒューズ本体が破裂する可能性があり、これはヒューズ性能に関するほとんどの工業規格において許容不可状態である。ヒューズハウジングの設計は、エレメントのアーク放電時の高圧に耐えるのに十分な強度を有するものでなければならないが、それでも破裂することなく圧力を安全に放散させるものでなければならない。ハウジング部を互いに超音波溶接する製造技術は、効率的で、低コストであり、比較的高い内圧に耐えることができる非常に強度の高い最終ハウジングを形成することが可能である。しかしながら、この技術はヒューズ本体の内部を効果的にシールし、そこからガスが漏れるのを防ぎ、故障状態が生じた場合に破裂の可能性を増大させる。
【０００５】
このような改良が有用であるのは、これらおよび他の考慮事項に関してである。
【発明の概要】
【０００６】
この概要は、詳細な説明において以下に更に説明される概念の選択を簡略化された形で紹介するために提供される。この概要は、特許請求の範囲の要件の重要な特徴または本質的な特徴を識別することを意図するものではなく、特許請求の範囲の要件の範囲を決定する際の補助とすることも意図しない。
【０００７】
本発明の例示的な実施形態は、互いに結合してキャビティを画定する、第１のハウジング部および第２のハウジング部を含むハウジングを備えるヒューズである。ヒューズエレメントをキャビティ内に配置する。第１の端子は上記ヒューズエレメントの第１の端部から上記ハウジングの外へ延び、第２の端子は上記ヒューズエレメントの第２の端部から上記ハウジングの外へ延びる。上記ハウジングは、蒸気を上記キャビティから逃がすために、上記ハウジングの外面から上記キャビティへ延びる通気通路（ｖｅｎｔ ｃｈａｎｎｅｌ；ベントチャネル）を有する。
【０００８】
本発明の例示的な実施形態は、互いに結合してキャビティを画定する、第１のハウジング部および第２のハウジング部を含むヒューズハウジングである。通気通路は、蒸気をキャビティから逃がすために、上記ハウジングの外面から上記キャビティへ延びる。
【０００９】
本発明によるヒューズを形成するための例示的な方法は、第１のハウジング部を第２のハウジング部に接合してキャビティを画定するハウジングを形成する工程、および
蒸気を上記キャビティから逃がすために、上記ハウジングの外面から上記キャビティへ延びる通気通路を上記ハウジングに提供する工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
例として、開示された装置の具体的実施形態を、添付の図面を参照してここに説明する。
【図１】本開示に従ったヒューズの例示的実施形態を説明する斜視図である。
【図２】図１で説明したヒューズの分解斜視図である。
【図２Ａ】本開示に従ったヒューズの別の例示的実施形態を説明する分解斜視図である。
【図２Ｂ】本開示の実施形態に従ったヒューズの例示的な通気通路を説明する斜視図である。
【図２Ｃ】本開示の実施形態に従ったヒューズの例示的な通気通路を説明する斜視図である。
【図２Ｄ】本開示の実施形態に従ったヒューズの例示的な通気通路を説明する斜視図である。
【図３Ａ】本開示の別の実施形態に従った例示的なヒューズエレメントを説明する斜視図である。
【図３Ｂ】本開示の別の実施形態に従った例示的なヒューズエレメントを説明する斜視図である。
【図４Ａ】本開示の実施形態に従ったヒューズエレメントが溶融する前後のヒューズの一例を説明する切り欠き図である。
【図４Ｂ】本開示の実施形態に従ったヒューズエレメントが溶融する前後のヒューズの一例を説明する切り欠き図である。
【図５】本開示に従ったヒューズの製造方法を説明する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示によるヒューズを、ヒューズのいくらかの例示的な実施形態が提示されている添付の図面を参照して、以下に更に詳しく説明する。上記ヒューズは、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書中に記載の実施形態に限定されると解されるべきではない。これらの実施形態は、この開示が徹底的かつ完全であり、かつヒューズの範囲を当業者に十分に伝えるように提供される。図面において、特記しない限り、全体を通して同じ番号は同じ要素を表す。
【００１２】
図１および図２はそれぞれ、本開示の例示的実施形態によるヒューズ１００の組み立て斜視図および分解斜視図を示す。上記ヒューズ１００は、端子１１０、１１５、ヒューズエレメント１６０、およびハウジング１４０を含む。上記ヒューズの挙動に影響を及ぼすために、他の材料をヒューズエレメントまたは内部ヒューズキャビティに加えてもよい。これには、それらに限定されないが、上記ヒューズエレメントに付着したハンダ、上記ヒューズエレメント上に成形されたシリコーン（または類似の材料）、または上記ヒューズキャビティ内に配置されたインサート（シリコーンまたはシリコーンフォームなどの固体または多孔質材料からなる）が含まれる。端子１１０、１１５は、それらに限定されないが、銅、錫、銀、亜鉛、アルミニウム、このような材料を含む合金、またはそれらの組み合わせを含む様々な導電性材料から製造されてもよい。上記端子は、例えば第１の端部１２０に配置された第１の端子１１０および第２の端部１３０に配置された第２の端子１１５を用いて、上記ヒューズ１００の端部に配置されてもよい。上記端子１１０、１１５は、隙間１４５ａ、１４５ｂを介してハウジング１４０を通って延び、ヒューズエレメント１６０に電気的に接続されている。例えば、上記第１の端子１１０は上記ハウジング１４０の隙間１４５ａを通って延び、上記第２の端子１１５は上記ハウジング１４０の隙間１４５ｂを通って延びる。
【００１３】
いくつかの実施形態においては、上記端子１１０、１１５はそれぞれの接続穴１２５、１３５を有してもよい。例えば、上記接続穴１２５は第１の端部１２０に配置され、上記接続穴１３５は第２の端部１３０に配置される。接続穴１２５、１３５は、ヒューズ１００を電源および回路部品に物理的かつ電気的に接続するように構成されてもよい。例えば、上記穴１２５、１３５は、ボルトまたは支柱を受けるように構成されてもよい。上記穴１２５、１３５は、例えば、標準的なボルトまたは支柱を受けるために円形であってもよい。しかしながら、上記穴１２５、１３５は、任意の形状のボルト、ポスト、または他の保持／接続構造を受けるために任意の形状に構成されてもよい。
【００１４】
上記端子１１０、１１５は、ヒューズを電源（図示せず）および保護されるべき回路部品（図示せず）に電気的に接続するように構成される。以下に詳細に説明されるヒューズエレメント１６０は、端子１１０、１１５を橋絡し、電気的に接続する。いくつかの実施形態において、上記ヒューズエレメント１６０は、例えば、銅、錫、銀、亜鉛、アルミニウムを含む、前述のような端子１１０、１１５と同じ導電材料から形成されてもよい。他の実施形態では、上記端子１１０、１１５は、ヒューズエレメント１６０とは異なる材料から形成されてもよい。上記ヒューズエレメント１６０は、それらに限定されないが、複数の屈曲部および／または湾曲部に形作られるワイヤ、金属連結具、および要素を含む、回路遮断を提供するための任意の既知の構成であってもよい。
それらに限定されないが、打ち抜き、切断、および印刷を含む、端子１１０、１１５およびヒューズエレメント１６０を共に形成するための様々な技術が知られており、上記ヒューズエレメント１６０および端子１１０、１１５を別々にまたは一体として形成してもよい。上記ヒューズエレメント１６０および端子１１０、１１５が別々に（即ち、別々のピースに）形成される場合、このようなピースは、その後、例えば、ハンダ付け、溶接、および他の既知の接合方法を含む様々な技術を用いて共に接合されてもよい。
【００１５】
上記ハウジング１４０は、プラスチック、複合材、エポキシなどを含む様々な材料から製造されてもよい。いくつかの例では、上記ハウジング１４０はヒューズエレメント１６０の周りに形成されてもよい。いくつかの実施形態では、上記ハウジング１４０は多部品構造体であってもよく、上記ヒューズ１００は別々の上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂをヒューズエレメント１６０の周りに互いに接続することによって組み立てられてもよく、それによって、上記ヒューズエレメント１６０を組み立てたハウジング１４０のキャビティ１８０内に配置する。上記キャビティ１８０は上記ハウジング１４０内の中空空間となってもよく、そして、キャビティ部分１８０ａ、１８０ｂは上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂそれぞれに含まれる。上記ハウジング１４０は、以下で詳細に説明されるように、上記キャビティ１８０内でヒューズエレメント１６０を支持するように構成されてもよい。
【００１６】
いくつかの実施形態では、上記ハウジング１４０は、キャビティ１８０を画定するために互いに接合される複数のセグメントまたは部分を含んでもよい。例えば、上記ハウジング１４０は、更に後述するように、連続した実質的に密封体を形成するために、超音波溶接シームによって互いに接合してもよい上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂを含んでもよい。それらの間に密封された接合部を形成するために、ハウジング部の上側および下側１４０ａ、１４０ｂを互いに接合するのに他の溶接または接合技術を用いてもよいと考えられる。超音波溶接によって上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂを互いに接合することによって、上記ハウジング１４０の適切な製造を容易にし、他の既知の組立技術（例えば、熱かしめ、リベット留めなど）に比較して上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂ間により強い接合部を提供し、そして、このような技術よりも費用対効果が高い。
【００１７】
上記ヒューズ１００の通常動作中、電流は端子１１０からヒューズエレメント１６０を通って端子１１５へ（またはその逆に）流れる。異常（即ち、過電流状態）時、ヒューズエレメント１６０は溶融して分離する可能性があり、電気アークがヒューズエレメント１６０の分離された端部間を伝播する可能性がある。上記電気アークはヒューズエレメント１６０の一部を蒸発させる可能性があり、従って上記ハウジング１４０内の圧力がかなり増加する可能性がある蒸気を生成する。前述のように、この圧力の増加は、ヒューズエレメントが急速に蒸発する高電圧の自動車用ヒューズにおいて特に顕著になる可能性がある。ハウジング１４０内の圧力が緩和されない場合、上記ヒューズ１００を破裂させる可能性があり、それは周囲の回路要素への損傷をもたらす可能性がある。従って、ハウジング１４０には、上記キャビティ１８０から上記ハウジング１４０の１つ以上の外面に延びる通気通路１５０ａ〜１５０ｄが設けられてもよい。蒸発した材料およびガスが通気通路１５０ａ〜１５０ｄを通ってハウジング１４０から逃げてもよく、それによってハウジング内の圧力上昇を軽減し、故障状態時の破裂の可能性を低減する。具体的には、蒸発した材料およびガスは、図１に示す矢印の方向１５５ａ〜１５５ｄにハウジング１４０から外に出てもよい。
【００１８】
上記ヒューズ１００は、ハウジング１４０の隣接する側面に配置された４つの通気通路１５０ａ〜１５０ｄを有するように示されているが、通気通路１５０ａ〜１５０ｄの数、構成、向き、およびサイズは、本開示から逸脱することなく変更されてもよいと考える。例えば、上記ヒューズ１００はまた、ハウジング１４０の反対側に配置された２つの通気通路のみ（例えば通気通路１５０ａ、１５０ｃのみ、または通気通路１５０ｂ、１５０ｄのみ）を有して実施されてもよい。通気通路１５０ａ〜１５０ｄの数、構成、向き、およびサイズは、ヒューズ１００の定格電圧、キャビティ１８０のサイズ、ヒューズ１００が実装される環境、並びに製造コストおよび作業時間などの様々な要因に依存してもよい。上記通気通路は、隣接するまたは近くの部品への通気の悪影響を最小限に抑えるように特定の方向に向けてもよい。例えば、上記通気通路は、ヒューズの接続点からの上記要素の蒸気を分散させて、蒸気が再利用可能な電気端子またはワイヤを汚染するのを防止するように設計されてもよい。
【００１９】
１つまたは複数の通気通路１５０ａ〜１５０ｄは、上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂの隣接する隣接部分に形成されたキャビティまたは開口によって画定されてもよい。例えば、上記通気通路１５０ａは、上側ハウジング部１４０ａに形成された上側通気通路部分１５０ａ’および下側ハウジング部１４０ｂに形成された下側通気通路部分１５０ａ”によって画定されてもよい。上記ハウジング１４０を図１に示されるように組み立てると、上側通気通路部分１５０ａ’および下側通気通路部分１５０ａ”は、互いと位置合わせして通気通路１５０ａを形成してもよい。通気通路１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄの内の１つ以上は、追加的または代替的に、ハウジング部１４０ａ、１４０ｂに形成された上側通気通路部分および下側通気通路部分によって同様に画定されてもよい。上記ヒューズ１００の全ての側面および表面は図面中では見えないが、ヒューズ部品が表示された図面によって十分に理解されるように、示されていない図は対称的および／または相補的であると一般に解される。図１および図２に示すように、ハウジング１４０の長手方向両端部の通気通路１５０ａ、１５０ｃは、上側通気通路部分１５０ａ’、１５０ｃ’および下側通気通路部分１５０ａ”、１５０ｃ”によってそれぞれ画定され、上側ハウジング部１４０ａと下側ハウジング部１４０ｂとに延びる端子１１０、１１５によって二分されてもよい。
【００２０】
上側通気通路部分１５０ａ’〜１５０ｄ’は上側ハウジング部１４０ａの合わせ面１９０ａに形成され、下側通気通路部分１５０ａ”〜１５０ｄ”は下側ハウジング部１４０ｂの合わせ面１９０ｂに形成されてもよい。上側通気通路部分１５０ａ’〜１５０ｄ’および下側通気通路部分１５０ａ”〜１５０ｄ”は、それぞれの表面１８５ａ’〜１８５ｄ’および表面１８５ａ”〜１８５ｄ”からキャビティ１８０まで延び、それによってキャビティ１８０から逃がすための蒸気のための経路を提供してもよい。上側通気通路部分１５０ａ’〜１５０ｄ’および下側通気通路部分１５０ａ”〜１５０ｄ”は、長さ、幅、および深さが等しくてもよく、その結果、これが重要ではないが、上記ハウジング１４０を組み立てる場合に、上記ヒューズ１００は概して対称である。
【００２１】
いくつかの実施形態では、上記通気通路部分１５０ａ’〜１５０ｄ’、１５０ａ”〜１５０ｄ”は、破片や外部の汚染物質がハウジング１４０に入るのを防ぎながら、気体蒸気をハウジング１４０から逃がすための、傾斜部分、湾曲部分、またはさもなければ蛇行部分および／または非直線状部分を含んでもよい。他の実施形態では、上記通気通路１５０ａ〜１５０ｄ内に１つ以上のバリアを形成してもよい。例えば、図２Ｂ〜図２Ｃは、バリアを含む通気通路部分１５０ａ’〜１５０ｄ’、１５０ａ”〜１５０ｄ”の実施形態を示す。いくつかの実施形態では、通気通路部分１５０ａ”〜１５０ｄ”は壁部分２０５ａ〜２０５ｄを含んでもよい。上記壁部分２０５ａ〜２０５ｄは、表面１８５ａ”〜１８５ｄ”に向かって通気通路１５０ａ〜１５０ｄの端部に形成され、ハウジング１４０に一体的な薄い壁であってもよい。上記壁部分２０５ａ〜２０５ｄは、通気通路部分１５０ａ’〜１５０ｄ’における上側ハウジング部１４０ａおよび通気通路部分１５０ａ”〜１５０ｄ”における下側ハウジング部１４０ｂの一方または両方から延びてもよい。上記壁部分２０５ａ〜２０５ｄは、破片および汚染物質が通気通路１５０ａ〜１５０ｄを経由してヒューズ内に移行するのを防ぐためのバリアを提供する。上記壁部分２０５ａ〜２０５ｄの厚さは、ハウジング１４０内に成形されるのに十分に厚いが、過負荷または短絡状態時に破裂するのに十分なほど薄いと解されてもよく、そして、上記通気通路が蒸発した材料およびガスを放出させ、それによって破裂を防ぐ。例えば、壁部分２０５ａ〜２０５ｄは、ハウジング１４０の周囲部分よりも薄くてもよい。
【００２２】
図２Ｄに示す別の実施形態では、上記通気通路を覆うために、外部バリア２１０ａ〜２１０ｄをハウジング１４０ａ〜１４０ｄの表面１８５ａ〜１８５ｄ上に配置してもよい。上記外部バリア２１０ａ〜２１０ｄは、それらに限定されないが、ピン、ヒンジ、ダボ、接着剤などを含む既知の結合機構によって、表面１８５ａ〜１８５ｄにおいて上記通気通路１５０ａ〜１５０ｄに取り付け可能であってもよい。外部バリア２１０ａ〜２１０ｄは、キャビティ内への外部汚染物質の侵入を防ぐためにそれぞれの通気通路１５０ａ〜１５０ｄを覆ってもよい。過負荷または短絡状態時に、外部バリア２１０ａ〜２１０ｄは、蒸発した材料およびガスをヒューズ１００の外に逃がすために、通気通路１５０ａ〜１５０ｄから少なくとも部分的に取り外してもよい。
【００２３】
実施形態では、通気通路１５０ａ〜１５０ｄを、使用時に破片や環境汚染物質にさらされる可能性が低いハウジング１４０の一部内に形成してもよい。特に、本明細書中に記載された種類のヒューズは自動車およびその他の産業環境で利用されているので、油、潤滑剤、および汚れが通常存在する。上記ヒューズ１００を電源および回路部品に接続する時に、ヒューズエレメント１６０が汚染物質のない状態に保たれるように、油および／または汚れが通気通路１５０ａ〜１５０ｄを通ってキャビティ１８０の中へ移動する可能性が低いように、通気通路１５０ａ〜１５０ｄはハウジング１４０の一部内に形成されてもよい。
【００２４】
前述のように、上記ハウジング１４０は、ヒューズ１００を形成するために組み立てられる上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂを含んでもよい。図示のように、上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂはそれぞれキャビティ１８０ａ、１８０ｂを含んでもよい。キャビティ１８０ａ、１８０ｂは、ヒューズエレメント１６０を受け入れるための空間を画定してもよい。キャビティ１８０ａ、１８０ｂは、上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂ内の中空の空間であってもよい。
【００２５】
実施形態において、図２Ａに示されるように、上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂの少なくとも一方は、それぞれの壁、またはキャビティ１８０内に延びヒューズエレメント１６０を支持する突出部１９５を含んでもよい。上記突出部１９５は、キャビティ１８０の片側、例えばキャビティ１８０ｂ内に存在するように構成されてもよい。実施形態では、上記突出部１９５は、ヒューズエレメント１６０の異なる部分を支持および保護するために、上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂの両方から延びてもよい。以下に詳細に記載するように、上記ヒューズエレメント１６０は少なくとも１つの湾曲を含んでもよく、そしてキャビティ１８０内にヒューズエレメント１６０を支持および位置合わせするために、突出部１９５は湾曲とヒューズエレメント１６０の真下との間に延びるように構成されてもよい。突出部１９５は、ハウジング１４０と同じ材料から形成されてもよく、ヒューズエレメント１６０を受け入れ、かつ支持するために任意の形状に構成されてもよい。
【００２６】
隙間１４５ａ、１４５ｂは、ハウジング１４０を組み立てる時に、端子１１０、１１５がハウジング１４０を通過するのを可能にするように構成されてもよい。即ち、上側ハウジング部１４０ａを下側ハウジング部１４０ｂと共に組み立てる場合、ヒューズ１００の電源および回路部品への電気的接続を容易にするために、隙間１４５ａ、１４５ｂによって端子１１０、１１５がハウジング１４０の外側に延びることを可能にしてもよい。
【００２７】
端子１１０、１１５は、位置合わせ穴１６５ａ〜１６５ｄを更に有してもよい。位置合わせ穴１６５ａ〜ｄは、ヒューズ１００を組み立てる時にハウジング１４０ｂの位置合わせ部分１７０ａ”〜１７０ｄ”と位置合わせするように構成されてもよい。例えば、下側ハウジング部１４０ｂ上の位置合わせ部分１７０ａ”〜１７０ｄ”は、ハウジング１４０ａ上のそれぞれの位置合わせ受け部分１７０ａ’〜１７０ｄ’と位置合わせするように構成されている。相補的な位置合わせ部分１７０ａ’〜１７０ｄ’および１７０ａ”〜１７０ｄ”は、互いにスナップ式嵌合するように、および／または一旦組み立てられたハウジング１４０を固定するために接着剤（例えば、エポキシなど）のための空間を提供するように構成されてもよい。実施形態では、位置合わせ部分１７０ａ'〜１７０ｄ 'および１７０ａ”〜１７０ｄ”はそれぞれ柱および穴であってもよく、それにより柱が穴に嵌合して（ｔｈｅ ｐｏｓｔｓ ｆｉｔ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｈｏｌｅｓ；柱を穴に嵌め込んで）上側ハウジング部１４０ａおよび下側ハウジング部１４０ｂを固定する。図２は、下側ハウジング部１４０ｂ上の突出部として位置合わせ部分１７０ａ”〜１７０ｄ”を示しているが、上記位置合わせ部分１７０ａ’〜１７０ｄ’および１７０ａ”〜１７０ｄ”は、各ハウジング部１４０ａ、１４０ｂ上の突出部および受け穴の任意の組み合わせであってもよい。上記位置合わせ部分１７０ａ’〜１７０ｄ’および１７０ａ”〜１７０ｄ”は、円形、矩形、または多角形の突出部および対応する細長い溝（スロット）または受け穴であってもよい。上記位置合わせ穴１６５ａ〜ｄおよび位置合わせ部分１７０ａ’〜１７０ｄ’は、ヒューズ１００を組み立てる時に、ハウジング１４０をヒューズエレメント１６０上に保持することができる。
【００２８】
上記ハウジング１４０は、位置合わせブロック１７５ａ”〜１７５ｄ”および受け部分１７５ａ’〜１７５ｄ ’を更に含んでもよい。上記位置合わせブロック１７５ａ”〜１７５ｄ”は、上側ハウジング部１４０ａと下側ハウジング部１４０ｂとの間の正確な位置合わせを提供するので、ハウジング１４０が、例えば超音波溶接によって組み立てられると、上記ハウジング１４０はしっかりと接続されて密封型ヒューズを提供する。位置合わせ部分１７０ａ’〜１７０ｄ’および１７０ａ”〜１７０ｄ”によるハウジング１４０内での端子１１０、１１５およびヒューズエレメント１６０の位置合わせによって、過電流状態に応答してアーク放電が発生することができるように、ヒューズエレメント１６０をキャビティ１８０内に適切に配置することを保証する。上記ヒューズエレメントの正確な位置合わせによって、ヒューズエレメント１６０の周りに組み立てられる時にハウジング１４０の密封性をより良好にする。正しく組み立てられたヒューズは、過電流状態の場合にヒューズが回路部品を保護するというユーザに対するより高い信頼性を提供する。位置合わせブロックによって提供される比較的広い領域にわたってハウジング部品を共に取り付けることはまた、ピンだけに依存する設計よりも大きな機械的強度を付与する。
【００２９】
前述のように、ヒューズエレメント１６０は少なくとも１つの湾曲を含んでもよい。上記ヒューズエレメント１６０は、ハウジング１４０のキャビティ１８０内に収容することができる任意の形状に形成してもよい。図３Ａおよび図３Ｂは、ヒューズエレメント１６０の様々な実施形態を示している。例えば、図３Ａに示すヒューズエレメント１６０’は、複数の屈曲部および湾曲部を含む。上記ヒューズエレメント１６０’は、端子１１０、１１５の間に配置され、ヒューズ１００に組み立てられると、ハウジング１４０内に収容される（図１および図２）。図３Ｂを参照すると、ヒューズエレメント１６０”は、Ｚ字形の形態を含む。当然のことながら、ヒューズエレメント１６０、１６０’、１６０”のいずれの形状も、アーク放電中にヒューズエレメント１６０、１６０’、１６０”が保護回路部品を速やかに蒸発および分離して、このような部品への損傷を防ぐか、または軽減するように、所望の用途に適するように変えることが可能である。
【００３０】
図４Ａ、４Ｂには、ヒューズエレメントが溶融する前後のヒューズ１００の破断図を示す。特に、図４Ａはヒューズエレメント１６０が溶融する前のヒューズ１００を示すのに対して、図４Ｂは溶融したヒューズエレメント１６０を含むヒューズ１００を示す。端子１１０、１１５は、ハウジング１４０から延出し、電流がヒューズエレメント１６０を通って流れる経路を提供する。上記ヒューズエレメントは、上記ハウジングのキャビティ１８０内に配置されている。
【００３１】
過電流および／または過電圧状態が発生すると、上記ヒューズエレメント１６０は前述のように溶融および蒸発する。蒸発した材料４１０を、矢印１５５ａ〜１５５ｄの方向に通気通路１５０ａ〜１５０ｄを経て、ハウジング１４０から排出して、キャビティ１８０の内圧を解放する。
【００３２】
図５を参照すると、本開示によるヒューズを形成するための例示的な方法５００が示されている。上記例示的な方法は、ここで、図１および図２に示されるヒューズ１００の表現と組み合わせて詳細に説明する。
【００３３】
ステップ５０５において、ヒューズハウジング内に１つ以上の通気通路が形成される。上記通気通路の一部は、上側ハウジング部と下側ハウジング部のそれぞれに形成されてもよく、それにより、ハウジングが組み立てられる時に、通気通路部分が位置合わせされる。上記通気通路は、過電流状態でのアーク放電時に内圧を低減させるために蒸発した材料および空気がキャビティから逃げることができるように、ヒューズハウジングの外面からヒューズハウジングの内部キャビティまで形成されている。蒸発した材料が各方向に逃げることができるように、上記通気通路はヒューズハウジングの全側面に形成されてもよい。通気通路は、蒸発した材料を特定の方向に逃がすように、ハウジングの反対側にのみ形成されてもよい。
【００３４】
ステップ５１０において、ヒューズエレメントを端子間に配置し、ヒューズハウジングのキャビティ内に配置する。ステップ５１５において、上側ハウジング部および下側ハウジング部は、ヒューズエレメントを封入するように位置合わせされる。前述のように、上記ハウジング部は、柱およびブロックなどの位置合わせ突出部、並びに対応する受け穴を含むことができる。ステップ５１５は、ハウジング部どうしを正確に位置合わせするように、および端子中の位置合わせ穴に対して、これらの対象を位置合わせすることを含んでもよい。ヒューズエレメントから蒸発した材料が通気通路を経てキャビティから逃げてもよいように、適切に位置合わせすることにより、ヒューズエレメントが上記ハウジングのキャビティ内および通気通路部分内に適切に配置されることを保証する。
【００３５】
ステップ５２０において、上記ハウジング部を互いにシールして上記ハウジングを形成する。実施形態では、上記ハウジングを全ての縁部の周りでシールする。実施形態では、ハウジングを超音波溶接によってシールする。これにより、ハウジング部がしっかりと結合され、しっかりとシールされることを保証する。ステップ５０５で前述したように、通気通路部分を上側ハウジング部に配置し、通気通路部分を下側ハウジング部に配置してもよい。上側ハウジング部と下側ハウジング部が互いに接合される時に、通気通路部分を位置合わせする。動作中、ヒューズエレメントのアーク放電が過電流状態で起こり、その結果、大量のエネルギーおよび材料が放出される。ヒューズハウジングの超音波溶接により、内圧がハウジングのキャビティ内に蓄積するように、強力なシールを提供する。通気通路は、内圧が解放されるように、蒸発した材料をヒューズハウジングから逃がす。
【００３６】
本明細書中で使用される、「実施形態」、「実施」、「実施例」、および／またはその同等語により、列挙された特徴も組み込んでいる更なる実施形態の存在を除外するものとして解されるものではない。
【００３７】
本開示は、本明細書に記載の特定の実施形態によって範囲が限定されるべきではない。実際、本明細書中に記載のものに加えて、本開示の他の様々な実施形態および本開示に対する変更が、前述の説明および添付の図面から当業者には明らかである。従って、このような他の実施形態および変更は、本開示の範囲内に含まれることが意図されている。更に、本開示は、特定の目的のための特定の環境における特定の実施という面で本明細書に記載されているが、その有用性がそれに限定されず、様々な目的のための様々な環境において本開示が有益に実施され得ることを当業者は認識している。従って、以下に記載される特許請求の範囲は、本明細書中に記載されるような本開示の全範囲および意図を考慮して解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３８】
１００ … ヒューズ
１１０ … 第１の端子
１１５ … 第２の端子
１２０ … 第１の端部
１２５、１３５ … 接続穴
１３０ … 第２の端部
１４０ … ハウジング
１４０ａ … 上側ハウジング部
１４０ｂ … 下側ハウジング部
１４５ａ、１４５ｂ … 隙間
１５０ａ〜１５０ｄ … 通気通路
１５０ａ’〜１５０ｄ’ … 上側通気通路部分
１５０ａ”〜１５０ｄ” … 下側通気通路部分
１５５ａ〜１５５ｄ … 方向
１６０ … ヒューズエレメント
１６５ａ〜１６５ｄ … 位置合わせ穴
１７０ａ’〜１７０ｄ’ … 位置合わせ受け部分
１７０ａ”〜１７０ｄ” … 位置合わせ部分
１７５ａ”〜１７５ｄ” … 位置合わせブロック
１８０ … キャビティ
１８０ａ〜１８０ｂ … キャビティ部分
１８５ａ’〜１８５ｄ’ … 表面
１８５ａ”〜１８５ｄ” … 表面
１９０ａ、１９０ｂ … 合わせ面
１９５ … 突出部
２０５ａ〜２０５ｄ … 壁部分
２１０ａ〜２１０ｄ … 外部バリア
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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