JPH11285143A - 電源端子台 - Google Patents
電源端子台Info
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- JPH11285143A JPH11285143A JP10081127A JP8112798A JPH11285143A JP H11285143 A JPH11285143 A JP H11285143A JP 10081127 A JP10081127 A JP 10081127A JP 8112798 A JP8112798 A JP 8112798A JP H11285143 A JPH11285143 A JP H11285143A
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Abstract
スに収納できる電流ヒューズを備える電源端子台を提供
し、および異常発熱時には負荷回路への通電を断つとと
もに、送り側への電力供給も断つことができる電源端子
台を提供する。 【解決手段】 電源から供給される負荷側への通電経路
上に接続され、有限な設定電流値で溶断される導電性可
溶体からなり、該導電性可溶体に略U字部U1〜U4を
少なくとも4個有する電流ヒューズ6を備えている。
Description
は異常発熱による事故を早期に完全防止することができ
る電源端子台に関する。
機器が損傷することを防止するために、回路中に電流ヒ
ューズを設け、急峻な過電流に対して電流ヒューズ素子
をそのジュール熱で溶断させる装置がある。また、外部
導線が不完全に電源端子台に挿入された場合に起こる異
常発熱に対しては、回路中に形状記憶合金やバイメタル
などを用いた温度スイッチを設け、この温度スイッチの
作動によって短絡回路を形成し、急峻な過電流を電流ヒ
ューズ素子に通電させることにより、該ヒューズをその
ジュール熱で溶断させる装置がある。
異常電流をより早期に検出するためには、電流ヒューズ
の材料である導電性可溶体が単一材の場合、図5に示す
導電性可溶体50の電流方向の長さLは長く、電流方向
に垂直な断面積の幅wは細く、厚さtは薄くする必要が
ある。
の誤動作を避けるために、90℃以下では作動しないと
ともに、外部導線が不完全に電源端子台に挿入された場
合に起こる100℃以上での昇温時に確実に電流遮断さ
せるためには、形状記憶合金やバイメタルを用いたとき
は90℃以下での変形を抑える部品を新しく設けなけれ
ばならない。また、形状記憶合金またはバイメタルの動
作によって負荷回路の通電を止め、電流ヒューズを含む
短絡回路を形成して前記異常昇温時に電流ヒューズを溶
断させる方法は、負荷側への電流供給は断たれるものの
1次側の電力線は遮断されない。さらに、高価な形状記
憶合金やバイメタルを使用することはコスト高になる。
流値を下げるとともに、省スペースに収納できる電流ヒ
ューズを備える電源端子台を提供すること、および異常
発熱時には負荷回路への通電を断つとともに、送り側へ
の電力供給も断つことができる電源端子台を提供するこ
とを目的とする。
端子台は、電源から供給される負荷側への通電経路上に
接続され、有限な設定電流値で溶断される導電性可溶体
からなり、該導電性可溶体に略U字部を少なくとも4個
有する電流ヒューズを備えていることを特徴とする。
1における電源端子台であって、通電経路上の他の導体
と電気的に接続されている状態において、前記導電性可
溶体に引張応力が加えられていることを特徴とする。
1または2における電源端子台であって、前記導電性可
溶体の略U字部が広角に開口している箇所が少くとも1
箇所存在することを特徴とする。
1から3のいずれかにおける電源端子台であって、前記
導電性可溶体に流れる電流方向に垂直な金属断面積が部
分的に小さくなっていることを特徴とする。
1から4のいずれかにおける電源端子台であって、前記
導電性可溶体は、その一部に低熱伝導性物質が被覆され
ていることを特徴とする。
1から5のいずれかにおける電源端子台であって、前記
導電性可溶体は、中央部2つのU字間の距離が他の隣接
するどの組み合わせのU字間よりも短いことを特徴とす
る。
1から6のいずれかにおける電源端子台であって、前記
導電性可溶体は、電源から負荷側への通電経路上にあっ
て設定電流値以上の電流が通電された場合、負荷保護の
ため溶断するとともに、異常発熱時にも負荷を通らない
短絡回路を形成することによって溶断することを特徴と
する。
電源からの外部導線と電源端子台の電極板の接触が不完
全な場合に発生するアークの熱によって軟化する絶縁性
樹脂が、前記外部導線の挿入部または電極板近傍に固着
されていることを特徴とする。
8における電源端子台であって、前記外部導線の不良接
触による異常加熱によって軟化する絶縁性樹脂は難燃性
材が添加されていることを特徴とする。
項8または9における電源端子台であって、外部導線の
不良接触による異常加熱によって軟化する絶縁性樹脂
は、固体状態時に導線または電極板いずれかに接触して
いることを特徴とする。
項8から10のいずれかにおける電源端子台であって、
前記外部導線の不良接触による異常加熱によって軟化す
る絶縁性樹脂は、100℃以上で粘性が100cp以下
となることを特徴とする。
は、2枚の導電性金属板と該金属板に挟まれた有限な設
定温度値で軟化する熱溶融性絶縁体とからなり、前記金
属板の少なくとも一方の導電性金属板に前記熱溶融性絶
縁体が軟化した場合に導通接触する突起部を有する温度
スイッチを備えていることを特徴とする。
項12における電源端子台であって、前記導電性金属板
の少なくとも一方の導電性金属板に軟化した熱溶融性絶
縁体が溶け入る孔を有することを特徴とする。
項12または13における電源端子台であって、前記孔
が設けられた導電性金属板は、温度が上昇する要因をも
つ金属板側であることを特徴とする。
項12から14のいずれかにおける電源端子台であっ
て、前記熱溶融性絶縁体が、難燃性材もしくは難燃性材
が添加されてなることを特徴とする。
項12から15のいずれかにおける電源端子台であっ
て、前記熱溶融性絶縁体には2枚の導電性金属板により
圧縮応力が掛けられていることを特徴とする。
明の電源端子台を説明する。
展開図であって、過電流および異常発熱による事故を早
期に完全防止できる電源端子台の構成を示す一例、図2
は図1における電源端子台内の電流ヒューズを示す形状
図、図3は図1における電源端子台内の外部導線の挿入
部と電極板近傍に固着される絶縁性樹脂を示す斜視図、
図4は図1における電源端子台内の温度スイッチを示す
斜視図である。
導電性可溶体に略U字部を少なくとも4個もたせ、その
中央部での温度を最も高く、かつ、略U字部での温度勾
配を大きくしている。また、略U字部により熱変形方向
が一方向のみにならないようにしている。
電源端子台1を用いた回路図で、該端子台1は電源2か
らの2つの電力供給線の一方の端を各々間隔を開けて対
向せしめ、この2つの外部導線(導体)3a、3bと接
続する電極板4a、4bの間には不良接続時に発生する
熱により軟化し、流入できるような絶縁体樹脂5が固着
されるとともに、電極板4a、4bには電流ヒューズ6
が接続され、さらに電流ヒューズ6の先端に、通常状態
では絶縁されている導体7と導体8に挟まれた熱溶融性
絶縁体9からなる温度スイッチ10の回路が形成されて
いる。なお、1aは電源端子台1の蓋である。
は、図5に示すように、有限な設定電流値で溶断される
電流ヒューズを、電源と該電源から供給された電力によ
って動作する負荷、たとえば照明器具S1〜S4などの
間に設けられた電源端子台内に組み込まれ、負荷の異常
などの原因により、過大な電流が流れたときに、これを
導電性可溶体内のジュール熱による昇温、軟化、溶断と
いう物理的現象によって通電経路を断つようにしてい
る。
防止するために、低い設定電流値で溶断することができ
るヒューズが必要で、このために電流ヒューズの電流方
向の長さLは長く、電流の流れる方向に垂直な断面積で
は幅wは細く、厚さtは薄くしなければならないが、こ
れらはすべて溶断直前の導電性可溶体の剛性を大きく低
下させ、電源端子台に軟化した導電性可溶体が接触する
ために、電源端子台をコンパクトにすることができなか
った。
性可溶体の形状が略U字部を少なくとも4個持つように
構成している。ここでは、図2にしたがって略U字部が
4個の場合について、その作用の詳細を説明する。
の略U字部U2、U3の中間が導電性可溶体の中央部と
なり、ジュール熱によって最も温度が上がる。導電性可
溶体の軟化温度をこえると、対称性によって2番目の略
U字部U2が紙面垂直手前方向に変形すれば、3番目の
略U字部U3は奥行き方向に変形することとなるが、導
電性可溶体の中央部から導体接続部5a1、5a2まで
に2個の略U字部があるために導体接続部5a1から1
番目の略U字部U1、または4番目の略U字部U4から
他方の導体接続部5a2までの可溶体は軟化するほどに
温度が上がらず、前記変形を引き戻す力または妨げる力
を掛ける働きをする。このため、変形部分は溶断するま
で、前記力の作用によってダレが抑えられ、溶断が完了
される。また略U字部を4個もっていることにより、過
電流によるジュール熱で導電性可溶体中央部の温度が異
常に上がった場合にも、略U字部での温度急変によって
導体接続部5a1、5a2は可溶体が変形することがな
い温度を保持することができる。このため、本実施の形
態では、導体接続部(電流ヒューズ端部)から略U字部
までの可溶体は、中央部の熱変形を抑えつつ、さらに全
長を長くすることができる。これにより、設定溶断電流
値を低くできるとともに、小型に形成することができ
る。
ていると、略U字部が両導体接続部に引っ張られるた
め、さらにダレは抑えられる。これにより略U字部が広
角に開くことがあってもかまわない。または予め前記導
電性可溶体の略U字部が広角に開口している箇所を少く
とも1箇所形成することにより、熱変形時の導電性可溶
体同士の接触を防止することができるため、ダレを抑え
ることができる。また、略U字部U2とU3の間隔L23
は略U字部U1とU2の間隔L12および略U字部U3と
U4の間隔L34よりも小さくすることで、軟化まで温度
が上がる領域を小さくし、略U字部U1とU2の剛性に
より、略U字部U2とU3の熱変形時に発生する回転モ
ーメントを抑えることができ、最小の変形にとどめるこ
とができる。
の通電を断つために、100℃以上で粘性が急激に低く
なる絶縁性樹脂を外部導線の挿入部または電極板近傍に
固着し、この設定温度で絶縁性樹脂が軟化したときに外
部導線と電極板の間に流れ込み、完全絶縁層を形成する
ように構成している。図3に示すように、前記電源端子
台1への外部導線挿入部11および電源端子台1内の電
極板4aに100℃以上で粘性が急激に低下する絶縁性
樹脂5を固着させている。このような性質をもつ絶縁性
樹脂5としては、松ヤニ系のワックスなどがある。この
絶縁性樹脂5の粘度は、最適な流動性を確保するため
に、100℃以上で100cp以下であるのが好まし
い。
子台1または機器本体への外部導線挿入部11および電
源端子台1または機器本体の電極板4aの2箇所に絶縁
性樹脂5を固着させた場合のその作用の詳細を説明す
る。
に固着された絶縁性樹脂5は、たとえば外部導線3aと
電極板4aの間にアークが発生し、外部導線3aの温度
が上昇すると軟化、および液化し、図3では重力落下方
向(矢印K方向)の外部導線3aを伝って電極板4aの
わずかな隙間に流れ込む。これにより、絶縁層が形成さ
れるため通電はただちに停止される。重力作用方向が反
対の場合には、電極板側に固着された絶縁性樹脂が、同
様に電極板を伝って外部導線と電極板の間のわずかな隙
間に流れ込む。
電の停止は電源端子台の電極板近傍に固着された絶縁性
樹脂、たとえばワックスが、外部導線と電極板の不完全
接触状態での導通時に飛ばされるアークで、外部導線と
電極板の温度が上昇することにより粘性が急激に低下す
るため、ワックスが不完全接触状態部へ流れ込み、絶縁
層を形成する。これにより、1次電力供給線はもちろん
負荷側への通電も停止させることができる。
として、軟化開始温度が90℃より高い熱溶融性絶縁体
を金属板間に配置するとともに、即応答性をもたせるた
めに、金属板間により熱溶融性絶縁体に圧縮応力を掛け
て構成している。このとき、一方の金属板に突起部を設
け、他方の金属板との間隔を任意に調節できるようにす
ることにより、応答時間のコントロールを行なうことが
できる。
子台1に備えられている熱溶融性絶縁体9を用いた温度
スイッチ10について、アークが出た時点で他回路から
通電を断つ作用の詳細を説明する。
部導線3aは電極板4aに接続され、電流ヒューズ6を
介して負荷回路へ通電を行なう。しかし、電源端子台1
への外部導線挿入が不完全であると、通電中に、たとえ
ば外部導線3aと電極板4aのそれぞれの温度が上昇す
るとともに、電源端子台1内の温度が上昇し導体7と導
体8に挟まれた90℃以上の融点をもつ難燃性材である
か、もしくは難燃性材が添加されている熱溶融性絶縁体
9が軟化する。このとき、導体8は熱源側にくるように
設定しており、この導体8側に接している熱溶融性絶縁
体9は軟化および液化し、該絶縁体9よりも小さい径の
孔12に入り込み、導体7と導体8は、同一部材である
導電性の突起部13で接触することとなる。これによ
り、負荷を含まない短絡回路が形成されるため、電流ヒ
ューズ6に過大な電流が通電し瞬時に負荷への通電は停
止される。したがって、負荷には短絡電流が供給される
ことがないので事故の拡大を防ぐことができる。
圧縮応力が掛かるように配置するのが好ましい。かかる
圧縮応力が作用しているため、運搬時や設置工事中の震
動によって熱溶融性絶縁体が離れることがない。
ッチは、軟化温度が90℃以上の熱溶融性絶縁体が2枚
の金属板で圧縮応力を加えられながら構成され、熱溶融
性絶縁体が軟化した場合には金属板に設けられた小さい
孔へ該絶縁体が押し出され金属板間隔が狭くなり、一方
の金属板に設けられた突起物により確実に2枚の金属板
は接触することができる。
する導体と孔のみを有する導体に挟まれた熱溶融性絶縁
体から構成された温度スイッチについて説明したが、同
一導体に突起部と孔を有する温度スイッチであっても本
実施の形態と同様の効果を奏する。また、突起部、孔、
熱溶融性絶縁体ともに複数有する場合についても同様の
効果を有することはもちろんである。さらに、本実施の
形態では熱源側に孔を有する導体が配置された場合の例
を説明したが、高温になればなるほど電源端子台内部は
ほぼ均一温度となるために、熱源側でない方に孔を設け
た導体を設置しても同様の効果を奏する。
れた電流ヒューズについて説明したが、導電性可溶体の
中央部の線幅を細くし、部分的に抵抗を上げることによ
り高いジュール熱を局所的に発生させて溶断を早めるこ
とができる。たとえば切欠きを設けても同様の効果を奏
することができる。
流ヒューズについて説明したが、導電性可溶体の中央部
付近に低熱伝導性物質を被覆し、ジュール熱の放散を抑
え、局所的に温度を上昇させることによって早期に溶断
させることもできる。
10を配置した電源端子台の場合、今何らかの原因で予
め設定された絶縁性樹脂の融点に達すると、温度スイッ
チ10の熱溶融性絶縁体9が融解して、該熱溶融性絶縁
体9は2つの導体7、8間隔を保ちきれず、接触するた
め、瞬時に過大電流が流れる。この過大電流によって電
流ヒューズ6が溶断し、負荷回路が開放される。このた
め、負荷機器、たとえば照明器具などは突然消灯し、異
常に気付くことができる。
0および絶縁性樹脂5を配置した電源端子台の場合につ
いても、前記実施の形態と同様に、負荷機器、たとえば
照明器具などは突然消灯し、異常に気付くことができ
る。
された電流ヒューズについて説明したが、電源の1次側
に設置することもできる。この場合についても前記実施
の形態と同様の効果を奏することができる。
る発明によれば、電流ヒューズの導電性可溶体に略U字
部を少なくとも4個有するので、小さい空間に長い電路
を設置し設定溶断電流値を低くすることができるととも
に、省スペースに収納できる電流ヒューズを備える電源
端子台を得ることができる。
路上の他の導体と電気的に接続されている状態におい
て、前記導電性可溶体に引張応力が加えられているの
で、導電性可溶体の溶断直前の軟化時にも応力の作用に
よりダレを防ぎ、電源端子台の容器に接触することがな
く安全に溶断することができる。
電性可溶体の略U字部が広角に開口している箇所が少く
とも1箇所存在するので、軟化温度をこえて可溶体が変
形を始めた場合に、可溶体自身が接触することを防止で
きる。
電性可溶体に流れる電流方向に垂直な金属断面積が部分
的に小さくなっているので、部分的に抵抗を上げること
により高いジュール熱を局所的に発生させて溶断を早め
ることができる。
電性可溶体は、その一部に低熱伝導性物質が被覆され、
材料構成が均一でないので、ジュール熱の放散を抑え、
局所的に温度を上昇させることにより早期に溶断させる
ことができる。
電性可溶体は、隣接する略U字部の間隔が一定でないの
で、熱変形時に発生する回転モーメントを小さくするこ
とができる。
電性可溶体は、電源から負荷側への通電経路上にあって
設定電流値以上の電流が通電された場合、負荷保護のた
め溶断するとともに、異常発熱時にも負荷を通らない短
絡回路を形成することによって溶断するので、過電流お
よび異常発熱による事故を早期に完全防止することがで
きる。
らの外部導線と電源端子台の電極板の接触が不完全な場
合に発生するアークの熱によって軟化する絶縁性樹脂
が、前記外部導線の挿入部または電極板近傍に固着され
ているので、絶縁性樹脂が、外部導線の挿入が不完全な
場合に外部導線と電極板の間に流れ込み絶縁膜を作るこ
とにより、1次側の電力供給線での通電を断つことがで
きる。
部導線の不良接触による異常加熱によって軟化する絶縁
性樹脂は難燃性材が添加されているので、信頼性を向上
することができる。
導線の不良接触による異常加熱によって軟化する絶縁性
樹脂は、固体状態時に導線または電極板いずれかに接触
しているので、絶縁性樹脂が、外部導線の挿入が不完全
な場合に外部導線と電極板の間に流れ込み絶縁膜を作る
ことにより、1次側の電力供給線での通電を断つことが
できる。
外部導線の不良接触による異常加熱によって軟化する絶
縁性樹脂は、100℃以上で粘性が100cp以下とな
るので、絶縁性樹脂を軟化時に導線または電極板に伝わ
って導線と電極板の間に流し込み、絶縁膜を確実に形成
させることができる。
の導電性金属板と該金属板に挟まれた有限な設定温度値
で軟化する熱溶融性絶縁体とからなり、前記金属板の少
なくとも一方の導電性金属板に前記熱溶融性絶縁体が軟
化した場合に導通接触する突起部を有する温度スイッチ
を備えているので、導体の突起部分で確実に導通させる
ことができる。
導電性金属板の少なくとも一方の導電性金属板に軟化し
た熱溶融性絶縁体が溶け入る孔を有するので、絶縁体が
予め設定された温度で軟化したときに孔の方へ溶け入
り、導体の突起部分で確実に導通させることができる。
孔が設けられた導電性金属板は、温度が上昇する要因を
もつ金属板側であるので、絶縁体が予め設定された温度
で軟化したときに孔の方へ溶け入り、導体の突起部分で
確実に導通させることができる。
熱溶融性絶縁体は難燃性材もしくは難燃性材が添加され
ているので、絶縁体の難燃性を向上させることができ
る。
熱溶融性絶縁体には2枚の導電性金属板により圧縮応力
が掛けられているので、突起部と孔を有する導体によっ
て圧縮応力が加わり、絶縁体が予め設定された温度で軟
化したときに孔の方へ溶け入り、突起部で確実に導通さ
せることができる。
路の展開図である。
示す形状図である。
部と電極板近傍に固着される絶縁性樹脂を示す斜視図で
ある。
示す斜視図である。
る。
a,3b 外部導体、4 温度スイッチ、4a,4b
電極板、5 絶縁性樹脂、5a1,5a2 導体接続
部、6 電流ヒューズ、7,8 導体、9 熱溶融性絶
縁体、10 温度スイッチ、11 外部導体挿入部、1
2 孔、13 突起部。
Claims (16)
- 【請求項1】 電源から供給される負荷側への通電経路
上に接続され、有限な設定電流値で溶断される導電性可
溶体からなり、該導電性可溶体に略U字部を少なくとも
4個有する電流ヒューズを備えていることを特徴とする
電源端子台。 - 【請求項2】 通電経路上の他の導体と電気的に接続さ
れている状態において、前記導電性可溶体に引張応力が
加えられていることを特徴とする請求項1記載の電源端
子台。 - 【請求項3】 前記導電性可溶体の略U字部が広角に開
口している箇所が少くとも1箇所存在することを特徴と
する請求項1または2記載の電源端子台。 - 【請求項4】 前記導電性可溶体に流れる電流方向に垂
直な金属断面積が部分的に小さくなっていることを特徴
とする請求項1から3のいずれかに記載の電源端子台。 - 【請求項5】 前記導電性可溶体は、その一部に低熱伝
導性物質が被覆されていることを特徴とする請求項1か
ら4のいずれかに記載の電源端子台。 - 【請求項6】 前記導電性可溶体は、中央部2つのU字
間の距離が他の隣接するどの組み合わせのU字間よりも
短いことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載
の電源端子台。 - 【請求項7】 前記導電性可溶体は、電源から負荷側へ
の通電経路上にあって設定電流値以上の電流が通電され
た場合、負荷保護のため溶断するとともに、異常発熱時
にも負荷を通らない短絡回路を形成することによって溶
断することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記
載の電源端子台。 - 【請求項8】 電源からの外部導線と電源端子台の電極
板の接触が不完全な場合に発生するアークの熱によって
軟化する絶縁性樹脂が、前記外部導線の挿入部または電
極板近傍に固着されていることを特徴とする電源端子
台。 - 【請求項9】 前記外部導線の不良接触による異常加熱
によって軟化する絶縁性樹脂は難燃性材が添加されてい
ることを特徴とする請求項8記載の電源端子台。 - 【請求項10】 前記外部導線の不良接触による異常加
熱によって軟化する絶縁性樹脂は、固体状態時に外部導
線の挿入部または電極板のいずれかに接触していること
を特徴とする請求項8または9記載の電源端子台。 - 【請求項11】 前記外部導線の不良接触による異常加
熱によって軟化する絶縁性樹脂は、100℃以上で粘性
が100cp以下となることを特徴とする請求項8から
10のいずれかに記載の電源端子台。 - 【請求項12】 2枚の導電性金属板と該金属板に挟ま
れた有限な設定温度値で軟化する熱溶融性絶縁体とから
なり、前記金属板の少なくとも一方の導電性金属板に前
記熱溶融性絶縁体が軟化した場合に導通接触する突起部
を有する温度スイッチを備えていることを特徴とする電
源端子台。 - 【請求項13】 前記導電性金属板の少なくとも一方の
導電性金属板に軟化した熱溶融性絶縁体が溶け入る孔を
有することを特徴とする請求項12記載の電源端子台。 - 【請求項14】 前記孔が設けられた導電性金属板は、
温度が上昇する要因をもつ金属板側であることを特徴と
する請求項12または13記載の電源端子台。 - 【請求項15】 前記熱溶融性絶縁体が、難燃性材もし
くは難燃性材が添加されてなることを特徴とする請求項
12から14のいずれかに記載の電源端子台。 - 【請求項16】 前記熱溶融性絶縁体には2枚の導電性
金属板により圧縮応力が掛けられていることを特徴とす
る請求項12から15のいずれかに記載の電源端子台。
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