(57)【要約】【課題】  本願発明は、キャップをケーシングに取り付ける際の力に十分に耐える構造を備えたヒューズを提供する。【解決手段】  一対の端子部１１０と、当該端子部１１０の間の溶断部１２０とからなるヒューズエレメント１００と、当該溶断部１２０を収容するケーシング４００と、当該ケーシング４００の両端の開口部４１０を塞ぐキャップ３００と、を備えたヒューズ５００であって、前記ヒューズエレメント１００の少なくとも一端において、前記端子部１１０を挟む２つの保持部２００を備え、前記保持部２００は、前記端子部１１０を挟む挟部２１０と、前記開口部４１０の周縁部４２０に当接する当接部２２０を備え、前記当接部２２０は、板材が重なった構造であることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の端子部と、当該端子部の間の溶断部とからなるヒューズエレメントと、
当該溶断部を収容するケーシングと、
当該ケーシングの両端の開口部を塞ぐキャップと、を備えたヒューズであって、
前記ヒューズエレメントの少なくとも一端において、前記端子部を挟む２つの保持部を備え、
当該保持部は、前記端子部を挟む挟部と、前記開口部の周縁部に当接する当接部を備え、
当該当接部は、板材が重なった構造であることを特徴とするヒューズ。
【請求項２】
前記当接部は、一枚の板材が折り曲げられて重なった構造であることを特徴とする請求項１に記載のヒューズ。
【請求項３】
前記キャップは、前記２つの保持部によって挟まれた前記端子部を貫通させる貫通孔を備えており、
前記挟部の末端側の幅は、前記キャップの貫通孔の幅よりも広いことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、主に自動車用電気回路等に用いられるヒューズに関し、特に、ケーシング内にヒューズエレメントを張架して保持するヒューズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヒューズは、自動車等に搭載されている電気回路や、電気回路に接続されている各種電装品を保護するために用いられてきた。詳しくは、電気回路中に意図しない過電流が流れた場合に、ヒューズに内蔵されたヒューズエレメントの溶断部が過電流による発熱により溶断して、各種電装品に過度な電流が流れないように保護している。
【０００３】
そして、このヒューズは用途に応じて様々な種類があり、例えば、比較的大きい過電流から保護するための特許文献１に記載のヒューズが知られている。
【０００４】
このヒューズは、筒型のケーシング内部にヒューズエレメントを張架して保持するタイプのものである。具体的には、筒状のカバー体（ケーシング）と、前記カバー体の内部に張架される可溶体（ヒューズエレメント）と、前記カバー体の両端において前記可溶体の両端部をそれぞれ挟み込む２つの可溶体保持部と、を備えている。そして、２つの可溶体保持部の基部が、前記可溶体の両端部を挟み込んだ状態で、カバー体の両側の開口部の周縁部にそれぞれ当接している。これにより、カバー体の内部に可溶体（ヒューズエレメント）を張架して、ズレないように保持している。さらに、筒状のカバー体の両端を密閉するために、カバー体の内部に可溶体（ヒューズエレメント）を張架した状態で、両側からキャップを取り付けている。
【０００５】
そして、キャップを取り付ける際の力は、カバー体の開口部の周縁部に当接している可溶体保持部の基部が受けることになる。しかし、この特許文献１のヒューズの基部は、一枚の薄板から構成されているので、その力に十分に耐えることが出来ず、内側に湾曲することがある。すると、カバー体の内部に張架された可溶体には、両側から圧縮されるように負荷がかかり、可容体が損傷したり、形状が変わってしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−４３５７３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本願発明は、キャップをケーシングに取り付ける際の力に十分に耐える構造を備えたヒューズを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明のヒューズは、一対の端子部と、当該端子部の間の溶断部とからなるヒューズエレメントと、当該溶断部を収容するケーシングと、当該ケーシングの両端の開口部を塞ぐキャップと、を備えたヒューズであって、前記ヒューズエレメントの少なくとも一端において、前記端子部を挟む２つの保持部を備え、前記保持部は、前記端子部を挟む挟部と、前記開口部の周縁部に当接する当接部を備え、前記当接部は、板材が重なった構造であることを特徴とする。
【０００９】
上記特徴によれば、当接部は、板材が重なった構造をしているので、当接部の強度が増している。そのため、当接部は、キャップの取付時の力にも十分耐え、変形することがない。その結果、ケーシング内の溶断部に負荷がかかることを防ぐことができる。
【００１０】
さらに、本願発明のヒューズは、前記当接部は、一枚の板材が折り曲げられて重なった構造であることを特徴とする。
【００１１】
上記特徴によれば、一枚の板材を折り曲げるだけで板材が重なった構造を実現できることから、製造が非常に容易で、製造コストを抑えることができる。
【００１２】
さらに、本願発明のヒューズは、前記キャップは、前記２つの保持部によって挟まれた前記端子部を貫通させる貫通孔を備えており、前記挟部の末端側の幅は、前記キャップの貫通孔の幅よりも広いことを特徴とする。
【００１３】
上記特徴によれば、キャップをケーシングに取り付ける際に、キャップの貫通孔が挟部の末端側に圧入されて、キャップは挟部に強く固定され、キャップが外れにくい。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように、本願発明のヒューズによれば、キャップをケーシングに取り付ける際の力に十分に耐える構造を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本願発明の実施形態１に係るヒューズの保持部を展開した状態の平面図、（ｂ）は当該保持部を展開した状態の側面図、（ｃ）は当該保持部の当接部を立ち上げる様子を示した平面図、（ｄ）は当該保持部を立ち上げる様子を示した側面図である。
【図２】（ａ）は本願発明の実施形態１に係るヒューズの保持部が完成した状態を示す平面図、（ｂ）は当該保持部の側面図である。
【図３】（ａ）は本願発明の実施形態１に係るヒューズのキャップの斜視図、（ｂ）は当該キャップの側面図、（ｃ）は当該キャップの平面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は本願発明の実施形態１に係るヒューズを組み立てる様子を示した斜視図、（ｃ）は当該様子を示した正面図である。
【図５】本願発明の実施形態１に係るヒューズのケーシングにキャップを嵌める状態を示した平面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は本願発明の実施形態２に係るヒューズのケーシングにキャップを嵌める状態を示した側面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１００        ヒューズエレメント
１１０        端子部
１２０        溶断部
２００        保持部
２１０        挟部
２２０        当接部
３００        キャップ
４００        ケーシング
４１０        開口部
４２０        周縁部
５００        ヒューズ
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本願発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下で説明する実施形態におけるヒューズの各部材の形状や材質等は、一例を示すものであって、これらに限定されるものではない。なお、本明細書に記載されている「上下方向」とは、ヒューズエレメントの長尺方向に対して直角方向のことである。
【００１８】
（実施形態１）
図１及び図２では、本願発明の実施形態１に係るヒューズを構成する部品である保持部２００の製造方法について説明する。まず、銅やその合金等の導電性金属からなる、厚さが均一の平坦な板材を、図１（ａ）に示すような形状にプレス機等で打ち抜く。この図１（ａ）に示すような所定の形状にかたどられた一枚の金属板には、挟部２１０及び展開された状態の当接部２２０が形成されている。
【００１９】
次に、展開された状態の当接部２２０を、挟部２１０から立ち上がるように形成していく。まず、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、折り目Ｘ１にて、当接部２２０の一片２２１を裏面側に向けて折り曲げる。なお、当接部２２０は一枚の金属板であり、便宜的に、折り目Ｘ１を挟んで一方側の当接部２２０を一片２２１と、他方側を他片２２２と呼ぶ。
【００２０】
すると、図１（ｃ）及び（ｄ）に示すように、当接部２２０の一片２２１と他片２２２は、互いに密着して重なる。次に、折り目Ｘ２にて、互いに重なった状態の一片２２１と他片２２２を、挟部２１０に対して略直角に折り曲げる。
【００２１】
すると、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、当接部２２０は、挟部２１０から略直角に立ち上がり、保持部２００が完成する。なお、一片２２１及び他片２２２は、一枚の板材を折り曲げて、互いに重なる構造となっているが、これに限定されない。例えば、金属性の板材を２枚用意し（つまり、独立した状態の一片２２１と他片２２２を用意し）、その２枚の板材を重ねて溶接等により互いに連結してもよい。また、当接部２２０は、板材を３枚以上重ねる構造としてもよい。さらに、保持部２００は、一枚の金属板を屈曲させて形成しているが、これに限定されない。例えば、挟部２１０と当接部２２０をそれぞれ個別に形成し、挟部２１０と当接部２２０を溶接等で連結してもよい。
【００２２】
また、図２（ａ）に示すように、挟部２１０の先端側の幅Ｌ１よりも、挟部２１０の末端側の幅Ｌ２が広くなるように、挟部２１０の末端側には拡張部２１１が形成されている。なお、拡張部２１１はテーパ状になっているが、これに限定されることなく、挟部２１０の先端側の幅Ｌ１よりも、挟部２１０の末端側の幅Ｌ２が広くなるものであれば、拡張部２１１の形状は段状等、任意の形状を採用できる。
【００２３】
では、次に図３を参照して、本願発明の実施形態１に係るヒューズを構成する部品であるキャップ３００について説明する。キャップ３００は、内部が空洞の円筒形状をしており、内径Ｒ１となっている。そして、キャップ３００は、ケーシング４００の端部に取り付けて、開口部４１０を塞ぐことができる。なお、キャップ３００の取付方法であるが、既存の様々な方法を採用することができ、例えば、キャップ３００の内径Ｒ１をケーシング４００の外径Ｒ２以上にして、キャップ３００をケーシング４００の端部に被せるように取り付ける方法、また、キャップ３００の内径Ｒ１をケーシング４００の外径Ｒ２（図４（ｃ）参照）より小さくして、ケーシング４００に焼嵌を行う方法や、キャップ３００をケーシング４００に圧入する方法等を適宜採用することができる。
【００２４】
また、キャップ３００の端面３１１の中央には、直線状の貫通孔３１２が設けられている。この貫通孔３１２は、ヒューズエレメント１００の端子部１１０及び保持部２００の挟部２１０を挿通できるように、貫通孔３１２の幅Ｌ４は、端子部１１０及び挟部２１０の幅Ｌ１以上となっている。また、貫通孔３１２の高さＨ１は、重ね合わされた端子部１１０及び挟部２１０の高さＨ２（図４（ｃ）参照）以上となっている。さらに、端面３１１には、貫通孔３１３が形成されており、キャップ３００を開口部４１０に被せた際に、貫通孔３１３からケーシング４００内部に消弧剤等を入れることができる。なお、キャップ３００は、金属や樹脂等の様々な材質で製造できる。
【００２５】
では、次に本願発明のヒューズの組み立て方法（製造方法）について、図４を参照して説明する。
【００２６】
まず、図４に示すように、ケーシング４００の内部にヒューズエレメント１００を収容する。この収容された状態で、ヒューズエレメント１００の端子部１１０は、ケーシング４００の開口部４１０から突出している。なお、このケーシング４００は、既存の部品であり、両端に開口部４１０を備えた筒型形状をしており、その開口部４１０の周縁部４２０は、外径Ｒ２で、内径Ｒ３（外径Ｒ２＞内径Ｒ３）となっている。なお、ケーシング４００は、セラミックや合成樹脂等の様々な材質で製造できる。
【００２７】
また、ヒューズエレメント１００は、既存の部品であり、一枚の薄板状の金属板から成形され、一対の端子部１１０と、当該端子部１１０の間に位置する溶断部１２０とからなる。この溶断部１２０は、幅が狭くなったヒューズエレメント１００の一部に複数の小孔１２１をあけて形成したもので、電気回路等に意図しない過電流が流れた際に、発熱して溶断し、過電流を遮断するものである。なお、端子部１１０は、横幅Ｌ１となっている。
【００２８】
次に、図４（ａ）に示すように、２つの保持部２００によって、上下方向から端子部１１０を挟み込む。具体的には、端子部１１０に保持部２００の挟部２１０を重ね合わせ、両者を溶着又は接着する。なお、この挟部２１０の形状は、端子部１１０の形状に対応するように設計されているので、図４（ｂ）に示すように、重ね合わされた端子部１１０と挟部２１０の形状は、互いに一致する。
【００２９】
そして、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、保持部２００の当接部２２０が、ケーシング４００の開口部４１０の周縁部４２０に当接しているので、両端を支持されたヒューズエレメント１００は、ケーシング４００の内部で長手方向にズレないよう保持されている。なお、図４（ｃ）に示すように、保持部２００の当接部２２０の幅Ｌ３は、周縁部４２０の外径Ｒ２以下から内径Ｒ３より大きい範囲で、尚且つ、当接部２２０が周縁部４２０の外側へはみ出さない範囲に設定されている。このように設定されている理由は、当接部２２０の幅Ｌ３が、周縁部４２０の外径Ｒ２以下から内径Ｒ３より大きい範囲であれば、当接部２２０が周縁部４２０に確実に当接することができるからである。さらに、当接部２２０の幅Ｌ３を、当接部２２０が周縁部４２０の外側へはみ出さない範囲に設定すれば、開口部４１０を塞ぐようにキャップ３００を取り付ける際に、当接部２２０が邪魔にならないからである。
【００３０】
次に、図４（ｂ）に示すように、ケーシング４００の開口部４１０を塞ぐように、キャップ３００を取り付けていく。具体的には、端子部１１０及び挟部２１０が重なった部分を、キャップ３００の貫通孔３１２に挿通させて、キャップ３００の端面３１１の裏面が保持部２００の当接部２２０に接触するまで、キャップ３００を嵌め込んでいく。そして、両側のキャップ３００を取り付ければ、本願発明のヒューズ５００が完成する。なお、キャップ３００の内側面とケーシング４００の外側面との間に、接着材等を塗布して、キャップ３００を強固に取り付けてもよい。
【００３１】
ここで、作業者が、ケーシング４００の開口部４１０を塞ぐようにキャップ３００を取り付ける際、保持部２００とキャップ３００は接触するので、保持部２００にはケーシング４００の内側に向けて押し込まれる力がかかる。すると、ケーシング４００の周縁部４２０に当接している当接部２２０には負荷が集中し、当接部２２０が内側に湾曲する可能性がある。すると、保持部２００と連結したヒューズエレメント１００は、ケーシング４００内に少し押し込まれてしまい、ケーシング４００内に張架された溶断部１２０には、両側から圧縮さるように負荷がかかるため、溶断部１２０が損傷したり、形状が変わってしまう可能性がある。
【００３２】
しかしながら、本願発明のヒューズ５００の当接部２２０は、板材が重なった構造を形成しているので、当接部２２０の強度が増している。そのため、当接部２２０は、キャップ３００の取付時の力にも十分耐え、変形することがない。その結果、ケーシング４００内の溶断部１２０に負荷がかかることを防ぐことができる。
【００３３】
さらに、本願発明のヒューズ５００の当接部２２０は、一枚の板材を折り曲げて、板材が重なった構造を形成している。そのため、一枚の板材を折り曲げるだけで当該構造を実現できることから、製造が非常に容易で、製造コストを抑えることもできる。
【００３４】
ところで、本願発明の当接部２２０は、板材が重なった構造であるから、板材が重なっていない従来の構造と比較して、その厚さが厚くなる。すると、当接部２２０が厚くなった分だけ、キャップ３００はケーシング４００へ深く嵌まることができない。そのため、深く嵌まれない分だけ、キャップ３００のケーシング４００への固定力が低下する可能性がある。
【００３５】
しかしながら、本願発明の保持部２００は、図５に示すように、挟部２１０の先端側の幅Ｌ１よりも、挟部２１０の末端側の幅Ｌ２が広くなるように、挟部２１０の末端側には拡張部２１１が形成されている。そして、末端側の幅Ｌ２は、キャップ３００の貫通孔３１２の幅Ｌ４よりも広くなっている。
【００３６】
そのため、キャップ３００をケーシング４００に取り付ける際、挟部２１０をキャップ３００の貫通孔３１２に挿通させるが、挟部２１０の末端側では、キャップ３００の貫通孔３１２が、末端側の縁部である拡張部２１１に接触する。その状態で、キャップ３００を強い力で押し込むことで、拡張部２１１と貫通孔３１２との接触箇所が変形しながら、キャップ３００はケーシング４００へと深く嵌まっていく。そのため、貫通孔３１２が挟部２１０の末端側に圧入されて、キャップ３００は挟部２１０に強く固定されることになる。
【００３７】
したがって、本願発明のヒューズ５００によれば、保持部２００が厚くなっても、挟部２１０の末端側の幅Ｌ２が広くしてあるので、キャップ３００は挟部２１０に強く固定され、キャップ３００が外れにくいのである。さらに、キャップ３００を押し込む際に強い力がかかるが、当接部２２０は板材が重なった構造であるから、その力に十分に耐えることができる。なお、拡張部２１１はテーパ状になっており、貫通孔３１２を押し込みやすくなっている。
【００３８】
なお、上記実施形態では、ケーシング４００は円筒型であったが、これに限定されることはなく、例えば、内部にヒューズエレメント１００を収容可能な形状であれば、角柱型等の任意の形状を採用することができる。また、ケーシング４００は筒状の型枠等を利用して一体成形しているが、これに限定されることはなく、例えば、ケーシングを長手方向に上下に二分割し、ヒューズエレメントを上下から挟み込むようにして、内部にヒューズエレメントを収容する態様であってもよい。
【００３９】
また、図４（ｃ）に示すように、当接部２２０は正面視で長方形状であったが、これに限定されることなく、周縁部４２０に当接できる形状であれば、楕円形状や三角形状等の任意の形状を採用することができ、また、ケーシング４００の開口部４１０を完全に塞ぐ形状であってもよい。ただ、本実施例のように、当接部２２０がケーシング４００の開口部４１０を完全に塞ぐ形状でなくても、キャップ３００によって開口部４１０を塞ぐので、ケーシング４００の内部は密封される。
【００４０】
（実施形態２）
以下では、図６を参照して、本願発明の実施形態２に係るヒューズ５００Ａについて説明する。このヒューズ５００Ａは、保持部２００Ａの形状が実施形態１に係るヒューズ５００の保持部２００と異なるが、その他の点については、ヒューズ５００と共通するので、その共通する構成については説明を省略する。
【００４１】
まず、図６（ａ）に示すように、保持部２００Ａの挟部２１０Ａと当接部２２０Ａとの間の連結部２１２Ａは、挟部２１０Ａから上方又は下方に向けて斜めに屈曲している。そのため、２つの挟部２１０Ａが端子部１１０を上下から挟み込んだ状態において、その末端側の高さＨ３は、先端側の高さＨ２より高くなっている。また、末端側の高さＨ３は、キャップ３００の貫通孔３１２の高さＨ１よりも大きくなっている。
【００４２】
そして、図６（ｂ）に示すように、ケーシング４００の開口部４１０を塞ぐように、キャップ３００を取り付けていく。その際、端子部１１０及び挟部２１０Ａが重なった部分を、キャップ３００の貫通孔３１２に挿通させていくが、端子部１１０及び挟部２１０Ａが重なった部分の末端側では、キャップ３００の貫通孔３１２が、連結部２１２Ａに接触する。その状態で、キャップ３００を強い力で押し込むことで、連結部２１２Ａが中央の端子部１１０へ向けて僅かに弾性変形しながら、キャップ３００はケーシング４００へと深く嵌まっていく。すると、貫通孔３１２が、挟部２１０Ａの末端側の連結部２１２Ａに圧入されて、キャップ３００は挟部２１０Ａに強く固定されることになり、キャップ３００が外れにくくなるのである。
【００４３】
なお、本明細書ではヒューズエレメント１００の両端のそれぞれにおいて、端子部１１０を挟む２つの保持部２００を備えており、ヒューズ５００全体としては合計４つの保持部２００を備えていたが、これに限定されない。つまり、ヒューズエレメント１００の一端のみにおいて、端子部１１０を挟む２つの保持部２００を備えるように構成してもよい（つまり、ヒューズ５００全体としては合計２つの保持部２００を備える）。そして、その場合は、ヒューズエレメント１００の他端において、例えば、端子部１１０自体がケーシング４００の周縁部４２０に当接できるような構成にすれば、ヒューズエレメント１００の一端では保持部２００が周縁部４２０に当接し、ヒューズエレメント１００の他端では端子部１１０が周縁部４２０に当接して、ヒューズエレメント１００がケーシング４００内に保持されることになる。
【００４４】
また、本明細書では、ヒューズ５００は、一枚のヒューズエレメント１００を備える構造であったが、これに限定されることはなく、複数枚のヒューズエレメント１００が一枚の金属板から形成されて電気的に一体となった構造や、複数枚のヒューズエレメント１００が個別に形成され、その端子部を互いに連結した構造など適宜任意の構造を採用できる。
【００４５】
なお、本明細書では、ヒューズエレメントの中央に複数の小孔を設けて、溶断部を形成していたが、これに限定されることはなく、例えば、エレメントの中央の厚さを薄くして溶断部を形成したり、エレメントの狭小部に、錫、鉛、銀、ニッケル、又はこれらの合金等からなる低融点金属をデポジットして、溶断部を形成したものも含む。
【００４６】
また、本願発明のヒューズは、上記の実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせもその権利範囲に含むものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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