(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内にイグナイタが配置されると共に、該イグナイタに対向してホルダが装着され、該ホルダにヒューズエレメントが設けられ、該ヒューズエレメントに温度検知用の温度ヒューズが設けられ、該ヒューズエレメントの端子部が該ハウジング内の中継端子に接続され、該中継端子に外部のバスバーの端子が挿入接続される電源遮断器において、
前記ハウジング内に、スイッチ手段を含む回路基板が縦置きに設けられ、前記バスバーの細幅の端子に対する接続用のコネクタが該回路基板に設けられ、該コネクタが基板回路に続き、前記温度ヒューズが該スイッチ手段に接続され、該スイッチ手段が前記イグナイタに接続されており、前記バスバーの端子が前記中継端子に挿入されると同時に、該バスバーの細幅の端子が該コネクタに挿入接続されることを特徴とする電源遮断器。
【請求項２】
前記スイッチ手段がトランジスタであることを特徴とする請求項１記載の電源遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イグナイタのガス圧力でヒューズエレメントを中継端子から離脱させて瞬時に電源回路の遮断を行う電源遮断器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、大電流回路の遮断に用いられる従来のヒューズを示すものである。
このヒューズ６１は、合成樹脂製のハウジング６２と、ハウジング６２内に収容された導電金属製のヒューズエレメント６３と、ハウジング６２の上部開口を覆う合成樹脂製のカバー６４とで構成される。
【０００３】
ヒューズエレメント６３は略逆Ｕ字状に屈曲した基板部６５と、基板部６５の両側に一体に形成された雌端子部６６と、基板部６５の上部に設けられた錫部材（蓄熱体）６７とで構成される。雌端子部６６は別体の弾性接触片６８を有し、下部開口６９からヒューズボックス等（図示せず）の雄端子が挿入されて弾性接触片６８に接触する。
【０００４】
基板部６５の外側には係止片７０が一体に形成され、係止片７０がハウジング６２の段部に当接することで、ヒューズエレメント６３の抜け出しが防止される。基板部６５は、過大な電流に対応して溶断し、それによって電源回路が遮断される。
【０００５】
図７は上記ヒューズ６１の通電電流と溶断時間の関係を示したものである。この特性は、図８に示す特性試験装置で測定される。
図８において、６１はヒューズ、７１はヒューズ６１に接続されたバスバー、７２はバスバー７１に接続された電源供給用の電線である。バスバー７１は絶縁性の基台７３の上に固定され、バスバー７１から立上げられた雄端子部７４がヒューズ６１内の雌端子部６６（図６）に接続されている。
【０００６】
図７の如く、ヒューズ６１（図８）への通電電流Ｉが増加するに伴って、ヒューズ６１の溶断時間Ｔは二次曲線的に漸減している。特にＡ部の如く、通電電流Ｉの小さな段階においては溶断時間Ｔが長くなっている。縦軸の溶断時間Ｔは対数目盛りで示してある。
【０００７】
このように、従来のヒューズ６１にあっては、図７のＡ部の如く、過電流が小さな場合に、溶断するまでに非常に長い時間がかかってしまい、瞬時に回路を遮断することが困難であった。これは、レアショートのような断続的なショートの場合でも同様である。また、ショートが負荷回路側に発生した場合、ヒューズエレメント６３の温度が溶断温度まで上昇せず、ヒューズエレメント６３が溶断しないことがあった。
【０００８】
一方、図９〜図１０に示す如く、過電流を電気的に検知して、イグナイタの発火圧力によって回路を強制的に遮断する電源遮断器が提案されている。
この電源遮断器７６は、図９の如く一対の端子７７，７８と、各端子７７，７８に組み込まれた多接点接触ばね８０（図１０参照）にスライド自在に接触した導電性のシャフト７９と、端子７８の多接点接触ばね８０の後方に配置されたイグナイタ８１とを備えている。
【０００９】
シャフト７９の基端側には操作軸８２が固定され、操作軸８２に捩りばね８３が設けられている。イグナイタ８１は内部にガス起動剤とヒータを有し、ヒータはリード線８４に接続されている。シャフト７９や操作軸８２はハウジング８５内にスライド自在に収容されている。
【００１０】
図９において両端子７７，７８はシャフト７９と多接点接触ばね８０を介して導通している。この状態で端子７７，７８に過電流が流れると、その異常をセンサが検知して、リード線８４に電流が流れ、ヒータによりガス起動剤が加熱され、発生したガスの圧力で図１０の如くシャフト７９が離脱方向に押し出され、それにより両端子７７，７８間の導通が遮断される。捩りばね８３の付勢でストッパ８６が外側に突出してハウジング８５に当接し、シャフト７９の戻りが防止される。
【００１１】
しかしながら、上記電源遮断器７６にあっても、図６に示す従来のヒューズ６１と同様に、レアショートの場合や、ショートが負荷回路側に発生した場合等、端子７７，７８に過大な電流が流れない場合、すなわちセンサの最小検知電流に達しない場合には、イグナイタが作動せず、電源回路の遮断ができないという問題があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記各従来例の問題点に鑑み、小さな過電流や負荷側のショート等に対して確実に電源回路を遮断することのできる電源遮断器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ハウジング内にイグナイタが配置されると共に、該イグナイタに対向してホルダが装着され、該ホルダにヒューズエレメントが設けられ、該ヒューズエレメントに温度検知用の温度ヒューズが設けられ、該ヒューズエレメントの端子部が該ハウジング内の中継端子に接続され、該中継端子に外部のバスバーの端子が挿入接続される電源遮断器において、前記ハウジング内に、スイッチ手段を含む回路基板が縦置きに設けられ、前記バスバーの細幅の端子に対する接続用のコネクタが該回路基板に設けられ、該コネクタが基板回路に続き、前記温度ヒューズが該スイッチ手段に接続され、該スイッチ手段が前記イグナイタに接続されており、前記バスバーの端子が前記中継端子に挿入されると同時に、該バスバーの細幅の端子が該コネクタに挿入接続されることを特徴とする（請求項１）。
前記スイッチ手段がトランジスタであることも有効である（請求項２）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明に係る電源遮断器の一実施形態を示すものである。
この電源遮断器９１は、大電流用のヒューズエレメント９２に温度検知用の温度ヒューズ９３を組み付けて、温度ヒューズ９３をスイッチ手段であるトランジスタ９４，９５（図５）に接続し、トランジスタ９５をイグナイタ９６のヒータ線９７に接続したことを特徴とするものである。
【００１５】
温度ヒューズ９３は細い円柱状のものであり、ヒューズエレメント９２の水平な基板部９８の上面に接して基板部９８の横断方向に配置され、温度ヒューズ９３の両端部にはリード線９９が接続され、リード線９９は回路基板１００（図２）にハンダ接続されて、プリント回路（図示せず）等を介して回路基板１００上のトランジスタ（スイッチ手段）９４，９５に接続されている。
【００１６】
温度ヒューズ９３の材料としてはＩｎ−Ｓｎ等の約１２０〜１８０°Ｃまで合金の組成により好ましい溶断温度を得られるものを用いる。大電流用のヒューズエレメント９２は通常使用時は定格電流表示の約５０％の通電電流となるように回路設計されている。ヒューズエレメント９２の通常使用時の温度は約１００°Ｃ前後である。
【００１７】
負荷側の回路１０１（図５）でショートが発生し、過電流が流れると、ヒューズエレメント９２の温度は１２０°Ｃ以上となり、それにより温度ヒューズ９３が溶断する。温度ヒューズ９３の溶断によってトランジスタ９５が作動する。トランジスタ９５が作動すると、イグナイタ９６のヒータ線９７に通電され、ガス起動剤１０１（図１）が加熱され、ガスの圧力によってヒューズエレメント９８が雌−雌型の中継端子（端子）１０２から離脱し、電源回路１０３（図４）が遮断される。
【００１８】
以下に上記構成を詳細に説明する。ハウジング１０４やヒューズエレメント９２や中継端子１０２やイグナイタ９６の構成は、特願平１１−５５０５４号で提案した電源遮断器（図示せず）とほぼ同様である。
【００１９】
図１，図２の如く、電源回路の接続状態において、合成樹脂製のハウジング１０４（図１）内で、ヒューズエレメント９２を装着した絶縁樹脂製のホルダ１０５が可撓性の係止ランス１０６（図１）で係止され、ヒューズエレメント９２の左右一対のタブ端子部１０７が端子収容室１０８内の中継端子１０２の上側の弾性接触部（一対の弾性接触片）１０９の内側に挿入接続されている。中継端子１０２は可撓性の係止片１１０でハウジング１０４の筒壁１１１の係合溝１１２の段部に係止されている。中継端子１０２の下側の弾性接触部（一対の弾性接触片）１０９′にはバスバー１１３（図２）の雄端子１１４が挿入接続されている。
【００２０】
また、ホルダ１０５の下側においてハウジング１０４（図１）の筒壁１１１内にイグナイタ９６が配設されている。イグナイタ９６はガス起動剤１０１の内部にヒータ線９７を有し、ヒータ線９７は外部接続用のリード端子１１５に接続している。ハウジング１０４（図１）の上部にはカバー１１６が係止手段１１７で閉止されている。
【００２１】
図２の如くヒューズエレメント９２の水平な上側の基板部９８は細幅に形成され、両側で下向きに屈曲して太幅な側板部１１８に続き、側板部１１８がタブ端子部１０７に一体に続いている。基板部９８の長手方向のほぼ中央に低融点金属部材１１９が配置され、低融点金属部材１１９の近傍において基板部９８に温度ヒューズ９３が固定されている。固定手段としてはハンダ付け等が用いられる。あるいは基板部９８に加締片（図示せず）を設け、温度ヒューズ９３を基板部９８に加締固定する様にしてもよい。
【００２２】
ハウジング１０４（図１）内において筒壁１１１の側方で一対の中継端子１０２に対向して回路基板１００（図４）が垂直方向に縦置きに配設されている。回路基板１００には、図３の如く抵抗１２０やトランジスタ９４，９５といった電子部品が配設されている。回路基板１００はハウジング１０４の垂直方向のガイド溝１２１に両端部を上から挿入して固定されている。回路基板１００の組付はガイド溝１２１に挿入するだけの操作で簡単に行われる。回路基板１００に温度ヒューズ９３のリード線９９が接続されている。温度ヒューズ９３とリード線９９とは端子１２２（図１）で接続されている。リード線９９は、図４の如くイグナイタ９６の作動でヒューズエレメント９２が離脱した際に切断されないように、コイル巻き形状の余長部１２３を有している。
【００２３】
図２で、回路基板１００の両側にはコネクタ１２４が設けられ、各バスバー１１３から立ち上げられた幅狭な雄端子１２５がコネクタ１２４を介して回路基板１００に接続されている。バスバー１１３は電源供給用のものである。ハウジング１０４（図１）の底部には、バスバー１１３の幅広な雄端子１１４に対する一対の挿通孔（図示せず）と、幅狭な雄端子１２５に対する一対の挿通孔（図示せず）とが設けられている。
【００２４】
図５は上記電源遮断器９１の回路図を示すものであり、電源１２６からの主電気回路（電源回路）１０３は温度ヒューズ９３と抵抗１２０とに直列に接続されると共に、その回路１２７と並列に大電流ヒューズであるヒューズエレメント９２を介して負荷側の回路１０１に接続されている。
【００２５】
抵抗１２０は第一トランジスタ９４を経て第二トランジスタ９５に接続されている。すなわち抵抗１２０を接続した回路が第一トランジスタ９４のベース側に接続され、第一トランジスタ９４のコレクタ側が第二トランジスタ９５のベース側に接続されると共に、それとは別の回路１２８で抵抗１２９を経てイグナイタ９６（図１）のヒータ線９７に接続され、ヒータ線９７の回路１３０は第二トランジスタ９５のコレクタ側に接続されている。二つのトランジスタ９４，９５を用いることで、第一トランジスタ９４で増幅された出力が第二トランジスタ９５でもう一度増幅され、且つ第一トランジスタ９４と第二トランジスタ９５との作動（オンオフ）が逆になる。
【００２６】
通常時においては、第一トランジスタ９４はオン、第二トランジスタ９５はオフ、ヒータ線９７はオフになっている。負荷側がショートを起こして過電流が流れると、ヒューズエレメント９２の温度は１２０°以上となり、それにより温度ヒューズ９３が溶断し、この温度ヒューズ９３の溶断信号により第一トランジスタ９４がオフ、第二トランジスタ９５がオンとなり、第二トランジスタ９５の作動によってヒータ線９７がオンしてイグナイタ９６（図４）が作動（発火）する。
【００２７】
このガス圧力で図４の如くヒューズエレメント９２がホルダ１０５及びタブ端子部１０７と一体に瞬時に中継端子１０２から離脱し、主電気回路１０３（図５）が遮断される。温度ヒューズ９３はヒューズエレメント９２と一体的に移動し、リード線９９は余長部１２３で伸びる。溶断した温度ヒューズ９３を端子１２２の脱抜によってリード線９９から容易に脱着可能とすることにより、温度ヒューズ９３の交換作業が容易化する。
【００２８】
上記電源遮断器９１によれば、ヒューズエレメント９２が溶断しにくい低温度の不溶断領域においても短時間で電流遮断が行われる。そして、レアショートや過渡的な大電流の場合のヒューズエレメント９２が切れにくくて、焼損につながりやすい条件における安全器として効果を発揮する。なお、イグナイタ９６の起動回路すなわち回路基板１００はハウジング１０４のスペース上、ハウジング１０４以外の場所に取り付けて、複数個の大電流ヒューズ（ヒューズエレメント）９２に兼用させることも可能である。
【００２９】
また、上記電源遮断器９１において、イグナイタ９６に対向してホルダ１０５の円柱状のボス部（図示せず）を筒壁１１１内に係合させる構成としてもよい。イグナイタ９６の作動圧力は、係止ランス１０６の係止力と端子部１０２，１０７の接触力との総和よりも大きいことは勿論である。また、中継端子１０２からタブ端子部１０７が離脱した状態で、ホルダ１０５を係止ランス１０６で支持させる構成としてもよい。また、ヒューズエレメント９２をホルダ１０５の挿入孔１３２（図１）に挿入係止させる構成としてもよい。また、イグナイタ９６を筒壁１１１内に圧入固定させてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、レアショートや負荷側のショート時にヒューズエレメントの温度がやや上昇した時点で、温度検知用の温度ヒューズが溶断し、それによりスイッチ手段がオンし、イグナイタが作動して瞬時に電源回路が遮断される。このように、大電流用のヒューズエレメントの僅かな温度異常を見逃すことなく、電源回路を瞬時に遮断することができる。
【００３１】
また、スイッチ手段を含む回路基板をハウジング内に配置することで、中継端子と回路基板とを外部回路であるバスバーに同時に接続させることができ、接続作業が簡素化されると共に、ユニット化により電源遮断器の商品価値が高まる。また、請求項２記載の発明によれば、温度ヒューズの溶断信号がトランジスタで増幅されてイグナイタに伝わるから、イグナイタの作動が確実化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電源遮断器の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】電源遮断器の内部構造を示す斜視図である。
【図３】電源遮断器の内部構造を示す平面図である。
【図４】電源遮断器の回路遮断状態を示す分解斜視図である。
【図５】同じく電源遮断器の接続状態を示す回路図である。
【図６】従来の大電流用のヒューズを示す縦断面図である。
【図７】同じくヒューズの電流−溶断時間の特性を示すグラフである。
【図８】同じくヒューズの特性試験装置を示す斜視図である。
【図９】従来の電源遮断器の一例を示す縦断面図である。
【図１０】同じく電源遮断器の回路遮断状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
９１        電源遮断器
９２        ヒューズエレメント
９３        温度ヒューズ
９４，９５  トランジスタ（スイッチ手段）
９６        イグナイタ
１００      回路基板
１０２      中継端子（端子）
１０４      ハウジング
１０５      ホルダ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003797590.tif 000010
【図１０】
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