ヒューズエレメント及びヒューズエレメントの製造方法
【課題】製造コストの低減を図りつつ、可溶部の体積を任意に変更することができるヒューズエレメント及びヒューズエレメントの製造方法を提供する。
【解決手段】二つの通電部１１、１２と、この二つの通電部１１、１２との間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部１３とを有するヒューズエレメント１であって、前記可溶部１３の表面２３には、前記可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４が形成されている。
【解決手段】二つの通電部１１、１２と、この二つの通電部１１、１２との間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部１３とを有するヒューズエレメント１であって、前記可溶部１３の表面２３には、前記可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの通電部との間に介在されて所定の通電電流で溶断する可溶部を有するヒューズエレメント及びヒューズエレメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、移動体としての車両には、車両に搭載された様々な電子機器等の負荷側に電力を供給するバッテリが搭載されている。このバッテリと電子機器等に接続された電線とは、例えば、ヒューズ装置を介して電気的に接続されて、バッテリからの電力が負荷側に供給される。
【０００３】
このようなヒューズ装置として、例えば、特開２０１０−１８２５７８号公報（特許文献１）に記載されたヒューズ装置が提案されている。このヒューズ装置は、電源側に接続される通電部と、負荷側に接続される複数の端子部と、通電部と各端子部との間にそれぞれ介在されて各通電部よりも幅狭に形成された複数の可溶部とを有するヒューズエレメントにより、バッテリからの電力を端子部へ分配している。
【０００４】
また、ヒューズエレメントは、可溶部に所定以上の電流が通電されると、可溶部が発熱によって溶断して、負荷側に過度な電力が供給されることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８２５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した従来のヒューズエレメントは、可溶部の抵抗値を変更するために可溶部の体積を変更する場合、可溶部の形状を変更することが考えられる。しかしながら、可溶部の形状を変更するためには、ヒューズエレメントの製造工程に係る部品の全てを変更しなくてはならず、形状の変更に伴って部品点数が多くなり製造コストが高くなる。
【０００７】
また、可溶部の体積を減少する場合、可溶部の幅を狭く成形することが考えられるが、可溶部の幅を狭く成形すると、製造工程中に可溶部に応力が集中して、形状の歪みや破損のおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、製造コストの低減を図りつつ、可溶部の体積を任意に変更することができるヒューズエレメント及びヒューズエレメントの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載した本発明のヒューズエレメントは、二つの通電部と、この二つの通電部との間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部とを有するヒューズエレメントであって、前記可溶部の表面には、前記可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載した本発明のヒューズエレメントは、請求項１に記載のヒューズエレメントであって、前記凹部は、前記所定の体積に対応した深さに形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載した本発明のヒューズエレメントは、請求項１又は請求項２に記載のヒューズエレメントであって、前記凹部は、前記可溶部の表面に開口した面積が前記所定の体積に対応した面積に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載した本発明のヒューズエレメントの製造方法は、二つの通電部と、この二つの通電部間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部とを有するヒューズエレメントの製造方法であって、プレート材の打ち抜き加工によって前記通電部と前記可溶部とを成形する打ち抜き加工工程と、金型を用いて前記可溶部の表面をプレス加工して前記可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部を成形するプレス加工工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
なお、請求項４に記載のヒューズエレメントの製造方法の変更例として、プレス加工工程は、前記可溶部に対するプレス力を可変することにより前記所定の体積に対応した深さの凹部を成形することを特徴とするヒューズエレメントの製造方法としてもよい。
【００１４】
また、請求項４に記載のヒューズエレメントの製造方法やその変更例に対するさらなる変更例として、前記プレス加工工程は、前記所定の体積に応じた凸部を有する金型を選択することにより前記可溶部の表面に開口した面積を前記所定の体積に対応した面積に成形することを特徴とするヒューズエレメントの製造方法としてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載した本発明のヒューズエレメントによれば、可溶部の表面には、可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部が形成されているため、可溶部の体積を変更する際に可溶部の形状を変更する必要がない。このため、可溶部の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００１６】
また、可溶部の体積を減少するために可溶部の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００１７】
従って、製造コストの低減を図りつつ、可溶部の体積を任意に変更することができるヒューズエレメントを提供することができる。
【００１８】
請求項２に記載した本発明のヒューズエレメントによれば、凹部が所定の体積に対応した深さに形成されているため、可溶部に形成する凹部の深さを変更することにより、可溶部の体積を任意に変更することができる。
【００１９】
請求項３に記載した本発明のヒューズエレメントによれば、凹部は、可溶部の表面に開口した面積が所定の体積に対応した面積に形成されているため、開口した面積を変更することにより、可溶部の体積を任意に変更することができる。
【００２０】
請求項４に記載した本発明のヒューズエレメントの製造方法によれば、金型を用いて可溶部の表面をプレス加工して可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部を成形するため、可溶部の体積を変更する際に可溶部の形状を変更する必要がない。このため、可溶部の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００２１】
また、可溶部の体積を減少するために可溶部の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００２２】
従って、製造コストの低減を図りつつ、可溶部の体積を任意に変更することができるヒューズエレメントの製造方法を提供することができる。
【００２３】
なお、請求項４に記載した本発明のヒューズエレメントの製造方法の変更例によれば、可溶部に対するプレス力を可変することにより所定の体積に対応した深さの凹部を成形するため、一種類の金型で可溶部の体積を任意に変更することができる。このため、より製造コストの低減を図ることができる。
【００２４】
また、請求項４に記載した本発明のヒューズエレメントの製造方法やその変更例に対するさらなる変更例によれば、所定の体積に応じた凸部を有する金型を選択することにより可溶部の表面に開口した面積を所定の体積に対応した面積に成形する。このため、製造工程を大幅に変更することなく、可溶部の体積を任意に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係るヒューズエレメントを示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの可溶部を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造工程を模式的に示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係る各可溶体部の凹部を成形する金型を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る可溶部の凹部を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る可溶部の抵抗と体積との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の実施形態に係る可溶部の単位体積を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係る可溶部の寸法を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造方法に用いられる金型の凸部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントについて図面を参照して説明する。はじめに、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントについて詳細に説明する。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントを示す正面図である。図２は、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの可溶部を示す斜視図である。
【００２７】
本発明の実施形態に係るヒューズエレメントは、二つの通電部と、この二つの通電部との間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部とを有するヒューズエレメントである。
【００２８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ヒューズエレメント１は、電源側に接続される第１の通電部１１と、負荷側に接続される複数の第２の通電部（端子部）１２と、第１の通電部１１と各第２の通電部１２（二つの通電部）との間にそれぞれ介在された複数の可溶部１３とから略構成されている。
【００２９】
各可溶部１３は、第１の通電部１１及び第２の通電部１２より幅狭で、細幅のクランク状を有し、第１の通電部の長手方向に間隔をおいた箇所から連結して第１の通電部１１と複数の第２の通電部１２との間にそれぞれ介在している。
【００３０】
この各可溶部１３は、長方形の加締め部２１と、低融点金属であるすず２２とを有し、各加締め部２１にすず２２が加締め加工によって固定されている（図１（ｂ）参照）。各すず２２は、所定値以上の電流が通電されると溶断して、第２の通電部１２が接続された負荷側に過度な電力が供給されることを防止している。
【００３１】
また、図２に示すように、各可溶部１３の表面２３には、可溶部１３の抵抗値を大きくするために可溶部１３の体積を減少させる円錐形状の凹部２４が形成されている。
【００３２】
このように、可溶部１３の表面２３には、可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４が形成されているため、可溶部１３の体積を変更する際に可溶部１３の形状を変更する必要がない。このため、可溶部１３の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００３３】
また、可溶部１３の体積を減少するために可溶部１３の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部１３の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００３４】
このように構成されたヒューズエレメント１は、第１の通電部１１から入力された電力を複数の第２の通電部１２へ分配する。また、可溶部１３に所定以上の電流が通電されると、可溶部１３のすず２２が発熱によって溶断して、負荷側（図示省略）に過度な電力が供給されることを防止している。
【００３５】
次に、図３及び図４を参照して、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造方法について説明する。図３（ａ）は、従来のヒューズエレメントの製造工程を模式的に示した図である。図３（ｂ）は、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造工程を模式的に示した図である。図４は、本発明の実施形態に係る各可溶体部の凹部を成形する金型を示す斜視図である。
【００３６】
本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ヒューズエレメント１は、ブロックＡからブロックＤの製造工程を順送り方向Ｘに順送りされる。
【００３７】
ヒューズエレメント１がブロックＡからブロックＤの製造工程を順送りされるまでの間に、導電性プレート材の打ち抜き加工によって第１の通電部１１と、複数の第２の通電部１２と、複数の可溶部１３とを有するヒューズエレメント１を成形する（打ち抜き加工工程）。
【００３８】
ここで、可溶部１３の抵抗値を変更するために可溶部１３の体積を変更する場合、ブロックＡからブロックＤの製造工程を順送りされるまでの間に、可溶部１３の形状を変更することが考えられる。
【００３９】
しかしながら、可溶部１３の形状を変更するためには、ブロックＡからブロックＤの製造工程のいずれかのブロックの製造工程に係る部品や金型を変更しなくてはならない。このため、部品や金型の変更に要する時間が必要となり、作業工程数が多くなる。
【００４０】
また、可溶部１３の形状の変更に伴って部品や金型を用意する必要があるため、部品や金型の点数が多くなり製造コストが高くなる。
【００４１】
さらに、可溶部の抵抗値を大きくするために可溶部１３の体積を減少する場合、可溶部１３の幅を狭く成形することが考えられるが、可溶部１３の幅を狭く成形すると、製造工程中に可溶部１３に応力が集中して、形状の歪みや破損のおそれがある。
【００４２】
また、可溶部１３の体積を減少する場合、可溶部１３に熱加工等により孔を成形することが考えられるが、熱で溶けたプレート材が冷え固まる時間によってダレが生じるおそれがある。
【００４３】
そこで、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法では、図４に示す円錐形状の凸部３２を有する金型３１を用いて、各可溶部１３の表面２３（図２参照）をプレス加工して可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４を成形する（プレス加工工程）。
【００４４】
また、このプレス加工工程をブロックの後半の製造工程（例えば、ブロックＣ又はブロックＤ）で行うと、打ち抜き加工工程の後に可溶部１３の形状を追加することとなり、可溶部１３の形状の歪みを誘発するおそれがある。このため、プレス加工工程は、図２（ｂ）に示すＡ´のブロック製造工程で行う（ブロックの前半の製造工程で行う）。
【００４５】
図４に示すように、このプレス加工工程で用いられる金型３１は、可溶部１３に成形する円錐形状の凹部２４（図２参照）の形状に対応して円錐形状の凸部３２を有している。
【００４６】
そして、プレス加工工程（図２（ｂ）に示すＡ´のブロック製造工程）において、可溶部の体積を変更する場合、可溶部１３から減少する所定の体積に合わせて、可溶部１３に対するプレス力を変更して凹部２４の深さ（後述する図５の深さｈ参照）を変更する。
【００４７】
このように、可溶部１３に対するプレス力を可変して、可溶部１３から減少する所定の体積に対応した深さの凹部２４が形成されるため、可溶部１３に形成する凹部２４の深さを変更することにより、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００４８】
また、プレス力を変更しない場合、プレス加工工程（図２（ｂ）に示すＡ´のブロック製造工程）において、可溶部１３から減少する所定の体積に合わせて、図４に示す金型３１を他の金型へ変更する。
【００４９】
つまり、可溶部１３から減少する所定の体積に応じた凸部（減少する所定の体積に応じた底面積を有する凸部）が設けられた金型を選択することにより、凹部２４は、可溶部１３の表面２３に開口した面積（後述する図５の面積Ｓ参照）が所定の体積に対応した面積に形成されるため、開口した面積を変更することにより、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００５０】
さらに、可溶部１３から減少する所定の体積に応じた凸部の底面積と、金型に設けられた凸部の数によって、適切な金型を選択して、可溶部１３から所定の体積を減少させる凹部２４を形成することができる。
【００５１】
このプレス加工工程後、ヒューズエレメント１の各可溶部１３にすず２２を加締め等によって固定する（可溶部加工工程）。このように、ブロックＡからブロックＤへと順送りされることにより可溶部１３の形状が形成される。
【００５２】
上記の方法で製造されたヒューズエレメント１は、インサートして樹脂成形されて、バッテリと負荷側の電子機器等に接続され、バッテリからの電力を負荷側に供給する。
【００５３】
上述した製造方法によれば、金型３１を用いて可溶部１３の表面２３をプレス加工して可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４を成形するため、可溶部１３の体積を変更する際に可溶部１３の形状を変更する必要がない。このため、可溶部１３の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００５４】
また、可溶部１３の体積を減少するために可溶部１３の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部１３の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００５５】
さらに、可溶部１３に対するプレス力を可変することにより所定の体積に対応した深さの凹部２４を成形するため、一種類の金型で可溶部１３の体積を任意に変更することができる。このため、より製造コストの低減を図ることができる。
【００５６】
また、所定の体積に応じた凸部３２を有する金型３１を選択することにより可溶部１３の表面２３に開口した面積を所定の体積に対応した面積に成形する。このため、製造工程を大幅に変更することなく、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００５７】
次に、図５から図９を参照して、本発明の実施形態に係る可溶部１３の凹部２４の形状及び凹部２４の数について詳細に説明する。図５は、本発明の実施形態に係る可溶部の凹部を示す斜視図である。図６は、本発明の実施形態に係る可溶部の抵抗と体積との関係を示す特性図である。
【００５８】
また、図７は、本発明の実施形態に係る可溶部の単位体積を示す斜視図である。図８は、本発明の実施形態に係る可溶部の寸法を示す斜視図である。図９は、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造方法に用いられる金型の凸部を示す斜視図である。
【００５９】
図５に示すように、可溶部１３（図１参照）に成形される凹部２４は、円錐形状を有している。そして、上述したように、凹部２４を成形する際に、可溶部１３から減らす所定の体積（例えば、１０％）に合わせて、凹部２４の深さｈ及び可溶部１３の表面２３に開口した凹部２４の面積Ｓを変更（面積Ｓを変更するために半径ｒを変更する）して、凹部２４を形成する。
【００６０】
また、可溶部１３から減らす所定の体積（例えば、１０％）に合わせて、可溶部１３の表面２３に開口した凹部２４の面積Ｓと可溶部１３に形成する凹部２４の数を変更する。
【００６１】
図６に示すように、可溶部１３（図１参照）の抵抗Ｒは、可溶部１３の体積Ｖによって可変する。つまり、抵抗Ｒを大きくする場合には、体積Ｖを減らさなければならない。
【００６２】
このため、体積Ｖを減らすには、可溶部１３の表面２３に開口した凹部２４の面積Ｓを広く、可溶部１３に成形する凹部２４の数Ｎを多く、また、凹部の深さｈを深く成形する必要がある。
【００６３】
ここで、図７に示すように、可溶部１３の単位体積を、長さＬ＝１．０ｍｍ、高さＴ＝１．０ｍｍ、幅Ｗ＝１．０ｍｍとする。
【００６４】
この場合、可溶部１３の単位体積の抵抗Ｒ１ は、
Ｒ１ ＝ρＬ／Ｓ＝ρＬ／Ｔ×Ｗ（ρ：体積抵抗率）・・・式（１）
となる。また、単位体積Ｖは、
Ｖ＝Ｔ×Ｗ×Ｌ・・・式（２）
となる。
【００６５】
よって、式（１）は、
Ｒ１ ＝ρＬ／Ｔ×Ｗ＝ρＬ２ ／Ｖ ∝ １／Ｖ・・・式（３）
となる。
【００６６】
ここで、図８に示す可溶部１３の微調整について検討する。この時、可溶部１３の長さＬ及び高さＴは、可溶部１３の形状の設定、可溶部１３の材料の特性により、製造工程上、長さＬ及び高さＴを変更することが難しい。このため、幅Ｗを調整することにより可溶部１３の抵抗を調整する場合を検討する。
【００６７】
上述した単位体積の抵抗Ｒ１ の式（１）を参照して、可溶部１３の幅Ｗを０．９ｍｍに変更することにより体積を１０％減らして抵抗を調整する。この場合、
Ｒ２ ＝ρＬ／Ｔ×０．９Ｗ＝ρ×Ｌ２ ／０．９Ｖ・・・（４）
となり、
Ｒ２ ＝１／０．９Ｒ１ ≒１．１Ｒ１ ・・・（４）´
となる。つまり、可溶部１３の幅Ｗを１０％小さくすると（体積を１０％減らすと）、Ｒ１ よりも抵抗が約１．１倍大きくなる。
【００６８】
しかしながら、上述したように、可溶部１３の幅Ｗを狭く成形すると、製造工程中に可溶部に応力が集中して、形状の歪みや破損のおそれがあるため、可溶部１３に凹部２４を成形する。
【００６９】
つまり、幅Ｗを１０％小さくした可溶部１３と同様に抵抗を大きくするため、可溶部１３の体積を小さくして抵抗を大きくする。そして、この場合の凹部２４の形状及び数について検討する。
【００７０】
本発明の実施形態に係る可溶部１３の凹部２４（図５参照）は、円錐形状であるため、体積Ｖ３ は、
Ｖ３ ＝１／３πｒ２ ｈ・・・（５）
となる。
【００７１】
そして、凹部２４の体積Ｖ３ を０．９にする（１０％小さくする）ための凹部２４の形状及び凹部２４の数を検討する。
【００７２】
凹部２４の形状及び凹部２４の数を検討するための前提として、上述したプレス加工工程において、凹部２４の深さ（例えば、０．３ｍｍ）が可溶部１３の材料に完全に埋まる程度のプレス力で可溶部１３をプレスすることとする。このため、凹部の深さｈ＝一定、凹部２４の半径ｒ（図５参照）を可変とする。
【００７３】
はじめに、半径ｒ＝０．１ｍｍ、深さｈ＝０．３ｍｍの凹部の場合、凹部の体積は、Ｖ３ １−１ ＝０．００３ｍｍ３ となるため、この場合の可溶部１３の体積Ｖを０．９にするためには凹部を３３個成形する必要がある。
【００７４】
次に、半径ｒ＝０．２ｍｍ、深さｈ＝０．３ｍｍの凹部の場合、凹部の体積は、Ｖ３ １−２ ＝０．０１３ｍｍ３ となるため、この場合の可溶部１３の体積Ｖを０．９にするためには凹部を７．７個成形する必要があることとなる。
【００７５】
次に、半径ｒ＝０．３ｍｍ、深さｈ＝０．３ｍｍの凹部の場合、凹部の体積は、Ｖ３ １−３ ＝０．０２８ｍｍ３ となるため、この場合の可溶部１３の体積Ｖを０．９にするためには凹部を３．６個成形する必要があることとなる。
【００７６】
上述したように、凹部２４の形状の違い（半径ｒの違い）によって凹部２４の数を変更することで、可溶部１３の体積を一定の体積にすることができる。つまり、凹部２４の形状の違いによって凹部２４の数を設定することにより、可溶部１３の体積を任意の体積にすることができる。
【００７７】
また、凹部２４の形状の違い（半径ｒの違い）、凹部２４の数に違いによって、可溶部１３の体積を任意の体積に変更することができる。
【００７８】
そして、可溶部１３の体積を任意の体積に変更するために、金型３１の凸部３２を、可溶部１３に形成する凹部２４の形状（図５の半径ｒ、面積Ｓ）に対応する凸部３２、可溶部１３の体積を任意の体積に変更するために必要な数の凸部３２を有する金型３１をプレス加工工程（図２（ｂ）に示すＡ´のブロック製造工程）において用いる。
【００７９】
これにより、可溶部１３の体積から減らしたい所定の体積（例えば、１０％）に合わせて、金型３１を選択して、可溶部１３に所定の体積を減少させる凹部２４を形成することができる。
【００８０】
また、上述したように、可溶部１３（図１参照）の抵抗Ｒは、可溶部１３の体積Ｖによって可変するため（図６参照）、図９に示す凹部２４の深さｈを深さｈ´又は深さｈ´´に可変することにより、可溶部１３に所定の体積を減少させる凹部２４を形成することができる。
【００８１】
つまり、可溶部１３の体積から減らしたい所定の体積（例えば、１０％）に応じた凹部２４の深さｈを決定し、上述したプレス加工工程において、決定した深さｈに対応するプレス力を可溶部１３に加えることにより、可溶部１３に所定の体積を減少させる凹部２４を形成することができる。
【００８２】
このようにして、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１は、二つの通電部（第１の通電部１１、第２の通電部１２）と、この二つの通電部１１、１２との間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部１３とを有するヒューズエレメント１であって、可溶部１３の表面２３には、可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４が形成されている。
【００８３】
また、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１は、凹部２４は、所定の体積に対応した深さに形成されている。
【００８４】
さらに、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１は、凹部２４は、可溶部１３の表面２３に開口した面積が前記所定の体積に対応した面積に形成されている。
【００８５】
そして、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法は、二つの通電部１１、１２と、この二つの通電部１１、１２間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部１３とを有するヒューズエレメント１の製造方法であって、プレート材の打ち抜き加工によって通電部１１、１２と可溶部１３とを成形する打ち抜き加工工程と、金型３１を用いて可溶部１３の表面をプレス加工して可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４を成形するプレス加工工程とを含む。
【００８６】
また、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法は、プレス加工工程は、可溶部１３に対するプレス力を可変することにより所定の体積に対応した深さの凹部２４を成形する。
【００８７】
さらに、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法は、プレス加工工程は、所定の体積に応じた凸部３２を有する金型３１を選択することにより可溶部１３の表面２３に開口した面積を所定の体積に対応した面積に成形する。
【００８８】
そして、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１によれば、可溶部１３の表面２３には、可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４が形成されているため、可溶部１３の体積を変更する際に可溶部１３の形状を変更する必要がない。このため、可溶部１３の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００８９】
また、可溶部１３の体積を減少するために可溶部１３の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部１３の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００９０】
従って、製造コストの低減を図りつつ、可溶部１３の体積を任意に変更することができるヒューズエレメント１を提供することができる。
【００９１】
また、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１によれば、凹部２４が所定の体積に対応した深さに形成されているため、可溶部１３に形成する凹部２４の深さを変更することにより、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００９２】
さらに、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１によれば、凹部２４は、可溶部１３の表面２３に開口した面積が所定の体積に対応した面積に形成されているため、開口した面積を変更することにより、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００９３】
そして、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法によれば、金型３１を用いて可溶部１３の表面２３をプレス加工して可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４を成形するため、可溶部１３の体積を変更する際に可溶部１３の形状を変更する必要がない。このため、可溶部１３の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００９４】
また、可溶部１３の体積を減少するために可溶部１３の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部１３の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００９５】
従って、製造コストの低減を図りつつ、可溶部１３の体積を任意に変更することができるヒューズエレメント１の製造方法を提供することができる。
【００９６】
また、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法によれば、可溶部１３に対するプレス力を可変することにより所定の体積に対応した深さの凹部２４を成形するため、一種類の金型で可溶部１３の体積を任意に変更することができる。このため、より製造コストの低減を図ることができる。
【００９７】
さらに、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造方法１によれば、所定の体積に応じた凸部３２を有する金型３１を選択することにより可溶部１３の表面２３に開口した面積を所定の体積に対応した面積に成形する。このため、製造工程を大幅に変更することなく、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００９８】
以上、本発明のヒューズエレメント及びヒューズエレメントの製造方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００９９】
例えば、上述した本発明の実施形態では、凹部２４は、円錐形状の場合を図示して説明したが、これに限定されない。例えば、凹部は、多角錐形状、円柱形状、多角柱形状、ディンプルであってもよい。
【０１００】
また、実施形態では可溶部１３の片面（表面２３）に凹部２４を形成する場合について説明したが、可溶部の両面（例えば、表面と裏面）にそれぞれ凹部を形成してもよい。
【０１０１】
さらに、上述した本発明の実施形態では、低融点金属であるすず２２を加締め部２１に加締め加工によって固定した可溶部１３を有するヒューズエレメント１（ヒュージブルリンク）を例に取って説明したが、低融点金属の加締め部を有していないヒューズエレメント（ヒュージブルリンク）にも本発明は適用可能である。
【０１０２】
また、本発明が適用されるヒューズエレメントは、実施形態で説明したヒュージブルリンクに限らず一般的なヒューズも含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、製造コストの低減を図りつつ、可溶部の体積を任意に変更する上で極めて有用である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ ヒューズエレメント
１１ 第１の通電部
１２ 第２の通電部
１３ 可溶部
２１ 加締部
２２ すず
２３ 可溶部の表面
２４ 凹部
３１ 金型
３２ 凸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの通電部との間に介在されて所定の通電電流で溶断する可溶部を有するヒューズエレメント及びヒューズエレメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、移動体としての車両には、車両に搭載された様々な電子機器等の負荷側に電力を供給するバッテリが搭載されている。このバッテリと電子機器等に接続された電線とは、例えば、ヒューズ装置を介して電気的に接続されて、バッテリからの電力が負荷側に供給される。
【０００３】
このようなヒューズ装置として、例えば、特開２０１０−１８２５７８号公報（特許文献１）に記載されたヒューズ装置が提案されている。このヒューズ装置は、電源側に接続される通電部と、負荷側に接続される複数の端子部と、通電部と各端子部との間にそれぞれ介在されて各通電部よりも幅狭に形成された複数の可溶部とを有するヒューズエレメントにより、バッテリからの電力を端子部へ分配している。
【０００４】
また、ヒューズエレメントは、可溶部に所定以上の電流が通電されると、可溶部が発熱によって溶断して、負荷側に過度な電力が供給されることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８２５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した従来のヒューズエレメントは、可溶部の抵抗値を変更するために可溶部の体積を変更する場合、可溶部の形状を変更することが考えられる。しかしながら、可溶部の形状を変更するためには、ヒューズエレメントの製造工程に係る部品の全てを変更しなくてはならず、形状の変更に伴って部品点数が多くなり製造コストが高くなる。
【０００７】
また、可溶部の体積を減少する場合、可溶部の幅を狭く成形することが考えられるが、可溶部の幅を狭く成形すると、製造工程中に可溶部に応力が集中して、形状の歪みや破損のおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、製造コストの低減を図りつつ、可溶部の体積を任意に変更することができるヒューズエレメント及びヒューズエレメントの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載した本発明のヒューズエレメントは、二つの通電部と、この二つの通電部との間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部とを有するヒューズエレメントであって、前記可溶部の表面には、前記可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載した本発明のヒューズエレメントは、請求項１に記載のヒューズエレメントであって、前記凹部は、前記所定の体積に対応した深さに形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載した本発明のヒューズエレメントは、請求項１又は請求項２に記載のヒューズエレメントであって、前記凹部は、前記可溶部の表面に開口した面積が前記所定の体積に対応した面積に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載した本発明のヒューズエレメントの製造方法は、二つの通電部と、この二つの通電部間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部とを有するヒューズエレメントの製造方法であって、プレート材の打ち抜き加工によって前記通電部と前記可溶部とを成形する打ち抜き加工工程と、金型を用いて前記可溶部の表面をプレス加工して前記可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部を成形するプレス加工工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
なお、請求項４に記載のヒューズエレメントの製造方法の変更例として、プレス加工工程は、前記可溶部に対するプレス力を可変することにより前記所定の体積に対応した深さの凹部を成形することを特徴とするヒューズエレメントの製造方法としてもよい。
【００１４】
また、請求項４に記載のヒューズエレメントの製造方法やその変更例に対するさらなる変更例として、前記プレス加工工程は、前記所定の体積に応じた凸部を有する金型を選択することにより前記可溶部の表面に開口した面積を前記所定の体積に対応した面積に成形することを特徴とするヒューズエレメントの製造方法としてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載した本発明のヒューズエレメントによれば、可溶部の表面には、可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部が形成されているため、可溶部の体積を変更する際に可溶部の形状を変更する必要がない。このため、可溶部の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００１６】
また、可溶部の体積を減少するために可溶部の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００１７】
従って、製造コストの低減を図りつつ、可溶部の体積を任意に変更することができるヒューズエレメントを提供することができる。
【００１８】
請求項２に記載した本発明のヒューズエレメントによれば、凹部が所定の体積に対応した深さに形成されているため、可溶部に形成する凹部の深さを変更することにより、可溶部の体積を任意に変更することができる。
【００１９】
請求項３に記載した本発明のヒューズエレメントによれば、凹部は、可溶部の表面に開口した面積が所定の体積に対応した面積に形成されているため、開口した面積を変更することにより、可溶部の体積を任意に変更することができる。
【００２０】
請求項４に記載した本発明のヒューズエレメントの製造方法によれば、金型を用いて可溶部の表面をプレス加工して可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部を成形するため、可溶部の体積を変更する際に可溶部の形状を変更する必要がない。このため、可溶部の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００２１】
また、可溶部の体積を減少するために可溶部の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００２２】
従って、製造コストの低減を図りつつ、可溶部の体積を任意に変更することができるヒューズエレメントの製造方法を提供することができる。
【００２３】
なお、請求項４に記載した本発明のヒューズエレメントの製造方法の変更例によれば、可溶部に対するプレス力を可変することにより所定の体積に対応した深さの凹部を成形するため、一種類の金型で可溶部の体積を任意に変更することができる。このため、より製造コストの低減を図ることができる。
【００２４】
また、請求項４に記載した本発明のヒューズエレメントの製造方法やその変更例に対するさらなる変更例によれば、所定の体積に応じた凸部を有する金型を選択することにより可溶部の表面に開口した面積を所定の体積に対応した面積に成形する。このため、製造工程を大幅に変更することなく、可溶部の体積を任意に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係るヒューズエレメントを示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの可溶部を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造工程を模式的に示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係る各可溶体部の凹部を成形する金型を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る可溶部の凹部を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る可溶部の抵抗と体積との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の実施形態に係る可溶部の単位体積を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係る可溶部の寸法を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造方法に用いられる金型の凸部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントについて図面を参照して説明する。はじめに、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントについて詳細に説明する。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントを示す正面図である。図２は、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの可溶部を示す斜視図である。
【００２７】
本発明の実施形態に係るヒューズエレメントは、二つの通電部と、この二つの通電部との間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部とを有するヒューズエレメントである。
【００２８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ヒューズエレメント１は、電源側に接続される第１の通電部１１と、負荷側に接続される複数の第２の通電部（端子部）１２と、第１の通電部１１と各第２の通電部１２（二つの通電部）との間にそれぞれ介在された複数の可溶部１３とから略構成されている。
【００２９】
各可溶部１３は、第１の通電部１１及び第２の通電部１２より幅狭で、細幅のクランク状を有し、第１の通電部の長手方向に間隔をおいた箇所から連結して第１の通電部１１と複数の第２の通電部１２との間にそれぞれ介在している。
【００３０】
この各可溶部１３は、長方形の加締め部２１と、低融点金属であるすず２２とを有し、各加締め部２１にすず２２が加締め加工によって固定されている（図１（ｂ）参照）。各すず２２は、所定値以上の電流が通電されると溶断して、第２の通電部１２が接続された負荷側に過度な電力が供給されることを防止している。
【００３１】
また、図２に示すように、各可溶部１３の表面２３には、可溶部１３の抵抗値を大きくするために可溶部１３の体積を減少させる円錐形状の凹部２４が形成されている。
【００３２】
このように、可溶部１３の表面２３には、可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４が形成されているため、可溶部１３の体積を変更する際に可溶部１３の形状を変更する必要がない。このため、可溶部１３の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００３３】
また、可溶部１３の体積を減少するために可溶部１３の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部１３の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００３４】
このように構成されたヒューズエレメント１は、第１の通電部１１から入力された電力を複数の第２の通電部１２へ分配する。また、可溶部１３に所定以上の電流が通電されると、可溶部１３のすず２２が発熱によって溶断して、負荷側（図示省略）に過度な電力が供給されることを防止している。
【００３５】
次に、図３及び図４を参照して、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造方法について説明する。図３（ａ）は、従来のヒューズエレメントの製造工程を模式的に示した図である。図３（ｂ）は、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造工程を模式的に示した図である。図４は、本発明の実施形態に係る各可溶体部の凹部を成形する金型を示す斜視図である。
【００３６】
本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ヒューズエレメント１は、ブロックＡからブロックＤの製造工程を順送り方向Ｘに順送りされる。
【００３７】
ヒューズエレメント１がブロックＡからブロックＤの製造工程を順送りされるまでの間に、導電性プレート材の打ち抜き加工によって第１の通電部１１と、複数の第２の通電部１２と、複数の可溶部１３とを有するヒューズエレメント１を成形する（打ち抜き加工工程）。
【００３８】
ここで、可溶部１３の抵抗値を変更するために可溶部１３の体積を変更する場合、ブロックＡからブロックＤの製造工程を順送りされるまでの間に、可溶部１３の形状を変更することが考えられる。
【００３９】
しかしながら、可溶部１３の形状を変更するためには、ブロックＡからブロックＤの製造工程のいずれかのブロックの製造工程に係る部品や金型を変更しなくてはならない。このため、部品や金型の変更に要する時間が必要となり、作業工程数が多くなる。
【００４０】
また、可溶部１３の形状の変更に伴って部品や金型を用意する必要があるため、部品や金型の点数が多くなり製造コストが高くなる。
【００４１】
さらに、可溶部の抵抗値を大きくするために可溶部１３の体積を減少する場合、可溶部１３の幅を狭く成形することが考えられるが、可溶部１３の幅を狭く成形すると、製造工程中に可溶部１３に応力が集中して、形状の歪みや破損のおそれがある。
【００４２】
また、可溶部１３の体積を減少する場合、可溶部１３に熱加工等により孔を成形することが考えられるが、熱で溶けたプレート材が冷え固まる時間によってダレが生じるおそれがある。
【００４３】
そこで、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法では、図４に示す円錐形状の凸部３２を有する金型３１を用いて、各可溶部１３の表面２３（図２参照）をプレス加工して可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４を成形する（プレス加工工程）。
【００４４】
また、このプレス加工工程をブロックの後半の製造工程（例えば、ブロックＣ又はブロックＤ）で行うと、打ち抜き加工工程の後に可溶部１３の形状を追加することとなり、可溶部１３の形状の歪みを誘発するおそれがある。このため、プレス加工工程は、図２（ｂ）に示すＡ´のブロック製造工程で行う（ブロックの前半の製造工程で行う）。
【００４５】
図４に示すように、このプレス加工工程で用いられる金型３１は、可溶部１３に成形する円錐形状の凹部２４（図２参照）の形状に対応して円錐形状の凸部３２を有している。
【００４６】
そして、プレス加工工程（図２（ｂ）に示すＡ´のブロック製造工程）において、可溶部の体積を変更する場合、可溶部１３から減少する所定の体積に合わせて、可溶部１３に対するプレス力を変更して凹部２４の深さ（後述する図５の深さｈ参照）を変更する。
【００４７】
このように、可溶部１３に対するプレス力を可変して、可溶部１３から減少する所定の体積に対応した深さの凹部２４が形成されるため、可溶部１３に形成する凹部２４の深さを変更することにより、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００４８】
また、プレス力を変更しない場合、プレス加工工程（図２（ｂ）に示すＡ´のブロック製造工程）において、可溶部１３から減少する所定の体積に合わせて、図４に示す金型３１を他の金型へ変更する。
【００４９】
つまり、可溶部１３から減少する所定の体積に応じた凸部（減少する所定の体積に応じた底面積を有する凸部）が設けられた金型を選択することにより、凹部２４は、可溶部１３の表面２３に開口した面積（後述する図５の面積Ｓ参照）が所定の体積に対応した面積に形成されるため、開口した面積を変更することにより、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００５０】
さらに、可溶部１３から減少する所定の体積に応じた凸部の底面積と、金型に設けられた凸部の数によって、適切な金型を選択して、可溶部１３から所定の体積を減少させる凹部２４を形成することができる。
【００５１】
このプレス加工工程後、ヒューズエレメント１の各可溶部１３にすず２２を加締め等によって固定する（可溶部加工工程）。このように、ブロックＡからブロックＤへと順送りされることにより可溶部１３の形状が形成される。
【００５２】
上記の方法で製造されたヒューズエレメント１は、インサートして樹脂成形されて、バッテリと負荷側の電子機器等に接続され、バッテリからの電力を負荷側に供給する。
【００５３】
上述した製造方法によれば、金型３１を用いて可溶部１３の表面２３をプレス加工して可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４を成形するため、可溶部１３の体積を変更する際に可溶部１３の形状を変更する必要がない。このため、可溶部１３の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００５４】
また、可溶部１３の体積を減少するために可溶部１３の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部１３の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００５５】
さらに、可溶部１３に対するプレス力を可変することにより所定の体積に対応した深さの凹部２４を成形するため、一種類の金型で可溶部１３の体積を任意に変更することができる。このため、より製造コストの低減を図ることができる。
【００５６】
また、所定の体積に応じた凸部３２を有する金型３１を選択することにより可溶部１３の表面２３に開口した面積を所定の体積に対応した面積に成形する。このため、製造工程を大幅に変更することなく、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００５７】
次に、図５から図９を参照して、本発明の実施形態に係る可溶部１３の凹部２４の形状及び凹部２４の数について詳細に説明する。図５は、本発明の実施形態に係る可溶部の凹部を示す斜視図である。図６は、本発明の実施形態に係る可溶部の抵抗と体積との関係を示す特性図である。
【００５８】
また、図７は、本発明の実施形態に係る可溶部の単位体積を示す斜視図である。図８は、本発明の実施形態に係る可溶部の寸法を示す斜視図である。図９は、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造方法に用いられる金型の凸部を示す斜視図である。
【００５９】
図５に示すように、可溶部１３（図１参照）に成形される凹部２４は、円錐形状を有している。そして、上述したように、凹部２４を成形する際に、可溶部１３から減らす所定の体積（例えば、１０％）に合わせて、凹部２４の深さｈ及び可溶部１３の表面２３に開口した凹部２４の面積Ｓを変更（面積Ｓを変更するために半径ｒを変更する）して、凹部２４を形成する。
【００６０】
また、可溶部１３から減らす所定の体積（例えば、１０％）に合わせて、可溶部１３の表面２３に開口した凹部２４の面積Ｓと可溶部１３に形成する凹部２４の数を変更する。
【００６１】
図６に示すように、可溶部１３（図１参照）の抵抗Ｒは、可溶部１３の体積Ｖによって可変する。つまり、抵抗Ｒを大きくする場合には、体積Ｖを減らさなければならない。
【００６２】
このため、体積Ｖを減らすには、可溶部１３の表面２３に開口した凹部２４の面積Ｓを広く、可溶部１３に成形する凹部２４の数Ｎを多く、また、凹部の深さｈを深く成形する必要がある。
【００６３】
ここで、図７に示すように、可溶部１３の単位体積を、長さＬ＝１．０ｍｍ、高さＴ＝１．０ｍｍ、幅Ｗ＝１．０ｍｍとする。
【００６４】
この場合、可溶部１３の単位体積の抵抗Ｒ１ は、
Ｒ１ ＝ρＬ／Ｓ＝ρＬ／Ｔ×Ｗ（ρ：体積抵抗率）・・・式（１）
となる。また、単位体積Ｖは、
Ｖ＝Ｔ×Ｗ×Ｌ・・・式（２）
となる。
【００６５】
よって、式（１）は、
Ｒ１ ＝ρＬ／Ｔ×Ｗ＝ρＬ２ ／Ｖ ∝ １／Ｖ・・・式（３）
となる。
【００６６】
ここで、図８に示す可溶部１３の微調整について検討する。この時、可溶部１３の長さＬ及び高さＴは、可溶部１３の形状の設定、可溶部１３の材料の特性により、製造工程上、長さＬ及び高さＴを変更することが難しい。このため、幅Ｗを調整することにより可溶部１３の抵抗を調整する場合を検討する。
【００６７】
上述した単位体積の抵抗Ｒ１ の式（１）を参照して、可溶部１３の幅Ｗを０．９ｍｍに変更することにより体積を１０％減らして抵抗を調整する。この場合、
Ｒ２ ＝ρＬ／Ｔ×０．９Ｗ＝ρ×Ｌ２ ／０．９Ｖ・・・（４）
となり、
Ｒ２ ＝１／０．９Ｒ１ ≒１．１Ｒ１ ・・・（４）´
となる。つまり、可溶部１３の幅Ｗを１０％小さくすると（体積を１０％減らすと）、Ｒ１ よりも抵抗が約１．１倍大きくなる。
【００６８】
しかしながら、上述したように、可溶部１３の幅Ｗを狭く成形すると、製造工程中に可溶部に応力が集中して、形状の歪みや破損のおそれがあるため、可溶部１３に凹部２４を成形する。
【００６９】
つまり、幅Ｗを１０％小さくした可溶部１３と同様に抵抗を大きくするため、可溶部１３の体積を小さくして抵抗を大きくする。そして、この場合の凹部２４の形状及び数について検討する。
【００７０】
本発明の実施形態に係る可溶部１３の凹部２４（図５参照）は、円錐形状であるため、体積Ｖ３ は、
Ｖ３ ＝１／３πｒ２ ｈ・・・（５）
となる。
【００７１】
そして、凹部２４の体積Ｖ３ を０．９にする（１０％小さくする）ための凹部２４の形状及び凹部２４の数を検討する。
【００７２】
凹部２４の形状及び凹部２４の数を検討するための前提として、上述したプレス加工工程において、凹部２４の深さ（例えば、０．３ｍｍ）が可溶部１３の材料に完全に埋まる程度のプレス力で可溶部１３をプレスすることとする。このため、凹部の深さｈ＝一定、凹部２４の半径ｒ（図５参照）を可変とする。
【００７３】
はじめに、半径ｒ＝０．１ｍｍ、深さｈ＝０．３ｍｍの凹部の場合、凹部の体積は、Ｖ３ １−１ ＝０．００３ｍｍ３ となるため、この場合の可溶部１３の体積Ｖを０．９にするためには凹部を３３個成形する必要がある。
【００７４】
次に、半径ｒ＝０．２ｍｍ、深さｈ＝０．３ｍｍの凹部の場合、凹部の体積は、Ｖ３ １−２ ＝０．０１３ｍｍ３ となるため、この場合の可溶部１３の体積Ｖを０．９にするためには凹部を７．７個成形する必要があることとなる。
【００７５】
次に、半径ｒ＝０．３ｍｍ、深さｈ＝０．３ｍｍの凹部の場合、凹部の体積は、Ｖ３ １−３ ＝０．０２８ｍｍ３ となるため、この場合の可溶部１３の体積Ｖを０．９にするためには凹部を３．６個成形する必要があることとなる。
【００７６】
上述したように、凹部２４の形状の違い（半径ｒの違い）によって凹部２４の数を変更することで、可溶部１３の体積を一定の体積にすることができる。つまり、凹部２４の形状の違いによって凹部２４の数を設定することにより、可溶部１３の体積を任意の体積にすることができる。
【００７７】
また、凹部２４の形状の違い（半径ｒの違い）、凹部２４の数に違いによって、可溶部１３の体積を任意の体積に変更することができる。
【００７８】
そして、可溶部１３の体積を任意の体積に変更するために、金型３１の凸部３２を、可溶部１３に形成する凹部２４の形状（図５の半径ｒ、面積Ｓ）に対応する凸部３２、可溶部１３の体積を任意の体積に変更するために必要な数の凸部３２を有する金型３１をプレス加工工程（図２（ｂ）に示すＡ´のブロック製造工程）において用いる。
【００７９】
これにより、可溶部１３の体積から減らしたい所定の体積（例えば、１０％）に合わせて、金型３１を選択して、可溶部１３に所定の体積を減少させる凹部２４を形成することができる。
【００８０】
また、上述したように、可溶部１３（図１参照）の抵抗Ｒは、可溶部１３の体積Ｖによって可変するため（図６参照）、図９に示す凹部２４の深さｈを深さｈ´又は深さｈ´´に可変することにより、可溶部１３に所定の体積を減少させる凹部２４を形成することができる。
【００８１】
つまり、可溶部１３の体積から減らしたい所定の体積（例えば、１０％）に応じた凹部２４の深さｈを決定し、上述したプレス加工工程において、決定した深さｈに対応するプレス力を可溶部１３に加えることにより、可溶部１３に所定の体積を減少させる凹部２４を形成することができる。
【００８２】
このようにして、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１は、二つの通電部（第１の通電部１１、第２の通電部１２）と、この二つの通電部１１、１２との間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部１３とを有するヒューズエレメント１であって、可溶部１３の表面２３には、可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４が形成されている。
【００８３】
また、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１は、凹部２４は、所定の体積に対応した深さに形成されている。
【００８４】
さらに、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１は、凹部２４は、可溶部１３の表面２３に開口した面積が前記所定の体積に対応した面積に形成されている。
【００８５】
そして、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法は、二つの通電部１１、１２と、この二つの通電部１１、１２間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部１３とを有するヒューズエレメント１の製造方法であって、プレート材の打ち抜き加工によって通電部１１、１２と可溶部１３とを成形する打ち抜き加工工程と、金型３１を用いて可溶部１３の表面をプレス加工して可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４を成形するプレス加工工程とを含む。
【００８６】
また、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法は、プレス加工工程は、可溶部１３に対するプレス力を可変することにより所定の体積に対応した深さの凹部２４を成形する。
【００８７】
さらに、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法は、プレス加工工程は、所定の体積に応じた凸部３２を有する金型３１を選択することにより可溶部１３の表面２３に開口した面積を所定の体積に対応した面積に成形する。
【００８８】
そして、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１によれば、可溶部１３の表面２３には、可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４が形成されているため、可溶部１３の体積を変更する際に可溶部１３の形状を変更する必要がない。このため、可溶部１３の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００８９】
また、可溶部１３の体積を減少するために可溶部１３の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部１３の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００９０】
従って、製造コストの低減を図りつつ、可溶部１３の体積を任意に変更することができるヒューズエレメント１を提供することができる。
【００９１】
また、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１によれば、凹部２４が所定の体積に対応した深さに形成されているため、可溶部１３に形成する凹部２４の深さを変更することにより、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００９２】
さらに、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１によれば、凹部２４は、可溶部１３の表面２３に開口した面積が所定の体積に対応した面積に形成されているため、開口した面積を変更することにより、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００９３】
そして、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法によれば、金型３１を用いて可溶部１３の表面２３をプレス加工して可溶部１３の体積から所定の体積を減少させる凹部２４を成形するため、可溶部１３の体積を変更する際に可溶部１３の形状を変更する必要がない。このため、可溶部１３の形状の変更に伴って、製造工程に係る部品点数を増やす必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００９４】
また、可溶部１３の体積を減少するために可溶部１３の幅を狭く成形する必要がないため、製造過程において、可溶部１３の形状の歪みや破損を防止することができる。
【００９５】
従って、製造コストの低減を図りつつ、可溶部１３の体積を任意に変更することができるヒューズエレメント１の製造方法を提供することができる。
【００９６】
また、本発明の実施形態に係るヒューズエレメント１の製造方法によれば、可溶部１３に対するプレス力を可変することにより所定の体積に対応した深さの凹部２４を成形するため、一種類の金型で可溶部１３の体積を任意に変更することができる。このため、より製造コストの低減を図ることができる。
【００９７】
さらに、本発明の実施形態に係るヒューズエレメントの製造方法１によれば、所定の体積に応じた凸部３２を有する金型３１を選択することにより可溶部１３の表面２３に開口した面積を所定の体積に対応した面積に成形する。このため、製造工程を大幅に変更することなく、可溶部１３の体積を任意に変更することができる。
【００９８】
以上、本発明のヒューズエレメント及びヒューズエレメントの製造方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００９９】
例えば、上述した本発明の実施形態では、凹部２４は、円錐形状の場合を図示して説明したが、これに限定されない。例えば、凹部は、多角錐形状、円柱形状、多角柱形状、ディンプルであってもよい。
【０１００】
また、実施形態では可溶部１３の片面（表面２３）に凹部２４を形成する場合について説明したが、可溶部の両面（例えば、表面と裏面）にそれぞれ凹部を形成してもよい。
【０１０１】
さらに、上述した本発明の実施形態では、低融点金属であるすず２２を加締め部２１に加締め加工によって固定した可溶部１３を有するヒューズエレメント１（ヒュージブルリンク）を例に取って説明したが、低融点金属の加締め部を有していないヒューズエレメント（ヒュージブルリンク）にも本発明は適用可能である。
【０１０２】
また、本発明が適用されるヒューズエレメントは、実施形態で説明したヒュージブルリンクに限らず一般的なヒューズも含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、製造コストの低減を図りつつ、可溶部の体積を任意に変更する上で極めて有用である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ ヒューズエレメント
１１ 第１の通電部
１２ 第２の通電部
１３ 可溶部
２１ 加締部
２２ すず
２３ 可溶部の表面
２４ 凹部
３１ 金型
３２ 凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの通電部と、この二つの通電部との間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部とを有するヒューズエレメントであって、
前記可溶部の表面には、前記可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部が形成されていることを特徴とするヒューズエレメント。
【請求項２】
請求項１に記載のヒューズエレメントであって、
前記凹部は、前記所定の体積に対応した深さに形成されていることを特徴とするヒューズエレメント。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のヒューズエレメントであって、
前記凹部は、前記可溶部の表面に開口した面積が前記所定の体積に対応した面積に形成されていることを特徴とするヒューズエレメント。
【請求項４】
二つの通電部と、この二つの通電部間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部とを有するヒューズエレメントの製造方法であって、
プレート材の打ち抜き加工によって前記通電部と前記可溶部とを成形する打ち抜き加工工程と、
金型を用いて前記可溶部の表面をプレス加工して前記可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部を成形するプレス加工工程とを含むことを特徴とするヒューズエレメントの製造方法。
【請求項１】
二つの通電部と、この二つの通電部との間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部とを有するヒューズエレメントであって、
前記可溶部の表面には、前記可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部が形成されていることを特徴とするヒューズエレメント。
【請求項２】
請求項１に記載のヒューズエレメントであって、
前記凹部は、前記所定の体積に対応した深さに形成されていることを特徴とするヒューズエレメント。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のヒューズエレメントであって、
前記凹部は、前記可溶部の表面に開口した面積が前記所定の体積に対応した面積に形成されていることを特徴とするヒューズエレメント。
【請求項４】
二つの通電部と、この二つの通電部間に介在されて所定の通電電流で溶断可能な可溶部とを有するヒューズエレメントの製造方法であって、
プレート材の打ち抜き加工によって前記通電部と前記可溶部とを成形する打ち抜き加工工程と、
金型を用いて前記可溶部の表面をプレス加工して前記可溶部の体積から所定の体積を減少させる凹部を成形するプレス加工工程とを含むことを特徴とするヒューズエレメントの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４３７１５（Ｐ２０１２−２４３７１５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５６４５（Ｐ２０１１−１１５６４５）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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