WO2014122898A1 - ヒューズエレメント - Google Patents

Abstract

【課題】一対の端子部間を、複数のエレメントを並列させて接続したヒューズエレメントにおいて、その一部の製造工程を改善することにより、生産性が格段に向上するとともに、大幅なコストダウンが可能なヒューズエレメントを提供する。【解決手段】本発明に係るヒューズエレメント（１０）は、両端部に位置する端子部（１１、１１）が、所定の隣接間隔（Ｈ）で並列に配置された複数のエレメント（１２、１２・・・）で接続され、このエレメント（１２）の略中央部（１３）に複数の溶断部が設けられたヒューズエレメント（１０）であって、前記両端部の端子部（１１、１１）及び前記エレメント（１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）のうち、少なくとも前記エレメント（１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ）を、一枚の金属板を所定の形状に打ち抜いて所定の立体的形状に折り曲げ成形したものである。

Description

ヒューズエレメント

　本発明は、例えば自動車の各種電気回路を保護するために用いられるヒューズエレメントに関し、詳しくは一対の端子部間に複数の溶断部を並列させて配置したヒューズエレメントに関する。

　従来より、ヒューズエレメントは、電気回路に意図しない高電流が流れたときに、速やかにその回路を遮断する保護素子として種々の形式のものが採用されている。

　そのうちの一つとして、例えば図１０の車載用ヒューズ５０に組み込まれているヒューズエレメント５１が知られている（その他の同様用途のものとして、例えば特許文献１及び特許文献２に記載のものがある。）。

　この車載用ヒューズ５０は、筒状ケーシング５２の内部にヒューズエレメント５１が収納され、ヒューズエレメント５１と筒状ケーシング５２との間に消弧砂５３を封入したものである。

　ケーシング５２の中心部に位置するヒューズエレメント５１は、筒状ケーシング５２の両端部から端子部５４が突出しており、定格電流を大きく設定するために両端子部５４、５４間を、所定の隣接間隔で互いに平行に配置した４枚のエレメント５５・・・５５で一体に連結したものである。

　このタイプのヒューズエレメント５１の製造方法としては種々のものがあるが、通常、次の図１１に示すように、予め、十字状の切り欠き溝５４ａが形成された一対の端子部５４と、複数の小孔５６が打ち抜かれて小孔５６間に狭小部の溶断部５７が形成された４枚の細長のエレメント５５とを別々に準備しておき、端子部５４の切り欠き溝５４ａにエレメント５５の両端部５５ａ、５５ａをそれぞれ折り曲げて係止させ、この係止部を半田付け、蝋付け等の手段で固定している。

　しかし、この従来のヒューズエレメント５１の製造方法は、端子部５４へのエレメント５５の半田付け作業に至るまでには、端子部５４は、少なくとも、板取り→切断→折り曲げ→切り欠き部５４ａの切り起し等の多くの工程を経なければならず、また、エレメント５５についても、少なくとも、板取り→切断→溶断部５７の形成（小孔５６の打ち抜き作業）→両端部５５ａの折り曲げ作業等の多くの製造工程を経なければならなかった。

　また、エレメント５５の端子部５４への半田付け作業に際しては、図示しない冶具等を利用しての複数のエレメント５５の相互間隔、平行度の設定等の手間のかかる位置決め作業が必要であるためにその作業は熟練を要した。

　したがって、複数のエレメント５５を有する従来の車載用ヒューズ５１の製造方法は、ヒューズエレメント５１部分の製造とその組立作業に多大の手間と時間とを費やさなければならず、これが原因で車載用ヒューズ５０全体の生産性低下とコストアップとを招いていた。

米国特許第４,１０１,８６０号明細書（図８の符号８２、８４部分） 米国特許第５,０５５,８１７号明細書（図２の符号３０、３２部分）

　そこで、本発明は、このような従来の車載用ヒューズの問題点に鑑みてなされたもので、一対の端子部間の略中央部に溶断部を有する複数のエレメントで接続したヒューズエレメントにおいて、その製造工程を改善することにより、生産性が格段に向上するとともに、大幅なコストダウンが実現可能なヒューズエレメントを提供することを第１の課題とする。

　また、ヒューズエレメントの正常通電時において、エレメントからの発熱によって、ケーシングにひび割れ、焼損等のダメージが生じにくいヒューズエレメントを提供することを第２の課題とする。

　上記第１の課題を解決するため、本発明に係るヒューズエレメントは、両端部に位置する端子部が、所定の隣接間隔で並列に配置された複数のエレメントで接続され、該エレメントの略中央部に溶断部が設けられたヒューズエレメントであって、前記両端部の端子部と前記複数のエレメントのうち、少なくとも前記エレメントは、一枚の金属板を所定の形状に打ち抜いて所定の立体的形状に折り曲げ成形したものであることを特徴とする（以下、この発明を「第１発明」という。）。

　ここで、本第１発明でいう「端子部が、・・・並列に配置された」とは、端子部が「平行に配置された」ことをも含む広い概念のものである。

　また、「一枚の金属板を所定の形状に打ち抜いて所定の立体的形状に折り曲げ成形したもの」とは、必ずしも打ち抜き工程と、折り曲げ成形工程とだけによって得られたヒューズエレメントを指すのではなく、両工程に至るまでに行われる厚み調整のための打ちならし工程、延展工程や、折り曲げ成形工程後に行われる検査工程等のヒューズエレメントを製造するに必要な種々の工程が介在することは当然である。

　また、「所定の立体的形状に折り曲げ成形したもの」とは、上記工程を経て折り曲げ成形された最終的な立体的形状を指す。具体的には、ヒューズエレメントを筒状ケーシング内に容易に収納するためにコンパクトに折り曲げた立体的形状のことを意味する。この立体的形状は、特に限定するものではなく、あらゆる形状のものが含まれる。例えば溶断部の横断面形状が略「己」字形、略「Ｚ」字形、正方形、円形等のものが挙げられ、これらはそれぞれ後述する実施形態１～４のものが該当する。

　また、「端子部」は、その形状及び形式を特に限定するものではなく、例えばブレード状端子部、接続先の端子を包囲する箱形状端子部（差し込み形端子部）のように種々の形式のものが含まれる。

　また、この発明で言う「エレメント」とは、両端部に位置する端子部を接続する導電性金属部分のことであり、その略中央部には、当該エレメントに意図しない高電流が流れたときに速やかにその回路を遮断するための溶断部を含むものである。

　また、本発明では「溶断部」とは、エレメントの略中央部を指す。その形状及び形式は、本発明では特に限定するものではなく、例えば断面積を狭小にしたり、当該狭小部の上部或いはその近傍に、例えば錫、銀、鉛、ニッケル、若しくはこれらの合金等からなる低融点金属をデポジット(deposit)したものも含まれる。

　上記「端子部」と「エレメント」の材質は、導電性金属であれば良いが、本発明では前述した通り、一枚の金属板を所定の形状に打ち抜いて、ヒューズエレメントとして要求される所定の立体的形状に折り曲げ成形するので、導電性、折り曲げ性及び延展性を兼ね備えた銅又はその合金が好ましい。

　なお、本発明では、端子部とエレメントとを必ずしも同一金属（母材）で一体に成形する必要はなく、少なくとも上記「エレメント」を、一枚の金属板を所定の形状に打ち抜いて所定の立体的形状に折り曲げ成形すれば良いのである。

　そして、予め作製しておいた別体の端子部に、例えばビス、ボルト、ナット等の締結金具で一体に接続したり、半田付け、ロウ付け或いは溶接等の手段で一体に接続しても良い。

　ここで、「所定の形状に打ち抜いて」のうちの「所定の形状」とは、折り曲げ成形する前のヒューズエレメント母材の「展開図の形状」を意味し、その具体的形状は、ヒューズの用途、ヒューズエレメントの形式、要求される定格電流等に応じて特定されるものである。このようなヒューズエレメントの展開図の形状は、展開図に対応した切り刃を有する押し型工具により、板取り後の一枚の金属板から一度で打ち抜くのが好ましいが、勿論、工程省略に反しない程度で端子部、エレメント、溶断部等ごとに工程を分けて打ち抜いても良い。

　なお、端子部と複数のエレメントの全てを、一枚の金属板から所定の展開図の形状に打ち抜いて所定の立体的形状に折り曲げ成形することは、本発明の技術的思想上、最も好ましい実施形態である（以下、この発明を「第２発明」という。）。

　このような打ち抜き成形工程と、折り曲げ成形工程とを経ると、端子部間に複数のエレメントを所定の隣接間隔で互いに平行に配置したことにより、端子部間に溶断部の並列回路が形成されたヒューズエレメントが得られる（以下、この発明を「第３発明」という。）。

　本第３発明は、前述の第１発明における端子部の配列の仕方が「並列」であったのを、「平行」に限定したものである。

　前記複数のエレメントは、端子部方向と交差する方向に折り曲げ加工が施され、かつ、全てのエレメントが端子部方向に折り縮められているのが好ましい（以下、この発明を「第４発明」という。）。

　ここで、当該第４発明中の「端子部方向と交差する方向に折り曲げ加工が施され、」と、前述した第１発明中の「所定の立体的形状に折り曲げ成形」との関係は、第１発明の最終的形状に加工するためには複数工程を必要とするが、当該第４発明の折り曲げ加工は、その複数工程中の特定の一工程を示しているのである。

　この折り曲げ加工は、単に折り曲げるだけで十分であるが、例えば直線状又は曲線状の折り曲げ線を設け、この折り曲げ線に沿って折り曲げても良い。

　また、「全てのエレメントが端子部方向に折り縮められている」という成形についても、第１発明中の「所定の立体的形状に折り曲げ成形」との関係は、第１発明の最終的形状に加工するために必要とする複数工程中の特定の一工程を示しているのである。全てのエレメントを端子部方向に折り縮めるのは、エレメント通電時の昇温による端子部方向の熱膨張を当該エレメントに吸収させるためである。

　ところで、エレメントの正常通電時において、溶断部は断面積が最も狭小な部位であるために当該部位からジュール熱が発生する。したがって、長期間の使用中には、その熱影響がケーシングにまで及び、当該ケーシングが熱的ダメージを受けることがある。また、溶断部に意図しない高電流が流れ、溶断部が溶断するときは、大きな熱エネルギーを伴ったアークが発生し、消弧砂がこれを抑制するようになってはいるが、それでもケーシングが焼損したり、ひび割れが発生する場合がある。

　このような事態に対処するために、本発明に係るヒューズエレメントは、複数のエレメントを所定の立体的形状に折り曲げ成形した状態において、中央に位置するエレメントから離れた位置にあるエレメントの幅を、中央に位置するエレメントの幅よりも狭くするのが好ましい（以下、この発明を「第５発明」という。）。

　更に、前述の第５発明のヒューズエレメントを構成する複数のエレメントの全て、または一部のエレメントを、端子部方向に折り縮めると共に、中央に位置するエレメントから離れた位置にあるエレメントの溶断部の溶断幅のみを、中央に位置するエレメントの溶断部の溶断幅よりも狭くしても良い（以下、この発明を「第６発明」という。）。

　以上に説明したように、本第１発明乃至第６発明は、「ヒューズエレメント」という「物の発明」でありながら、当該発明中に「打ち抜き工程」と「折り曲げ成形工程」という２つの製造工程を含む、いわゆる「プロダクト・バイ・プロセスクレーム」の発明であり、上記２工程を本発明の必須構成要件として含むものである。

　第１発明のヒューズエレメントによれば、溶断部を含む複数のエレメントが一枚の金属板を所定の形状に打ち抜いて所定の立体的形状に折り曲げ成形したものであるので、図１０及び図１１で前述した従来のヒューズエレメント５０のエレメント５１のように、予め、一対の端子部と、溶断部を含む４本のエレメントとを個別に製造する必要がなく、両部材の同時成形が可能となる。

　また、複数本のエレメントを端子部に一々、位置決めしたうえで、正確な位置関係を確保した状態で半田付けをする等の面倒で煩雑な作業を全く必要としない。

　したがって、本第１発明のヒューズエレメントによれば、製造工程が大幅に簡略化され（工程省略）、作業員の熟練を必要とすることもなく、大量生産が可能となり、ひいては本発明のヒューズエレメントを組み込んだヒューズの生産性が格段に向上する。

　また、一対の端子部と、溶断部を含む複数本のエレメントとは、両部材の接続作業が介在しない当初から一体のものであるので、複数のエレメント間の寸法精度が格段に高い高品質のヒューズエレメントが得られる。

　更に、かかる第１発明のヒューズエレメントによれば、一対の端子部間に溶断部の並列回路が形成されているので溶断電流の分流化が生じ、したがってアークエネルギーの抑制が可能になる。

　第２発明のヒューズエレメントによれば、端子部と複数のエレメントの両方の部材を、一枚の金属板を所定の形状に打ち抜いて所定の立体的形状に折り曲げ成形するので、上記第１発明の効果に加えて、生産性と大幅なコストダウンとが、より一層実現されたヒューズエレメントが得られる。

　第３発明のヒューズエレメントによれば、端子部間に、任意の数の溶断部の並列回路が形成されたヒューズエレメントが容易に低コストで製造可能になる。

　第４発明のヒューズエレメントによれば、全てのエレメントが端子部方向に折り縮められているので、エレメント通電時の昇温による端子部方向の熱膨張を十分吸収できる。したがって、ヒューズエレメントの溶断特性が向上し、その分、ヒューズエレメントの寿命も長くなる。

　第５発明のヒューズエレメントによれば、複数のエレメントのうち、中央に位置するエレメントから離れた位置にあるエレメントの幅が、前記中央に位置するエレメントの幅よりも狭いものであって、中央に位置するエレメントから離れた位置にあるエレメントが端子部方向と交差する方向に折り曲げ加工が施されているので、結果的に全てのエレメントの幅方向の両端部からケーシング内壁面までの距離が等しくなる。

　したがって、前記第１～第４発明の効果に加えて、更に、エレメントの幅方向の端部からケーシング内壁面までに充填されている消弧砂の量が均等になり、消弧性能の向上に繋がる。よって、溶断部から発生した正常通電時のジュール熱や、溶断時のアークによるケーシング内壁面へのダメージが少なくなる。

　第６発明のヒューズエレメントによれば、第５発明のヒューズエレメントの構成エレメントの全て、または一部のエレメントを端子部方向に折り縮めたので、当該エレメント通電時の昇温による端子部方向の熱膨張を十分吸収できる。

　また、中央に位置するエレメントから離れた位置にあるエレメントの溶断部の溶断幅を、前記中央に位置するエレメントの溶断部の溶断幅よりも狭くしたので、結果的に全てのエレメントの幅方向の両端部からケーシング内壁面までの距離が等しくなり、第５発明と同様の効果が得られる他、エレメント端部からケーシング内壁面間に充填されている消弧砂の量が均等になり、その分、消弧性能が向上する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るヒューズエレメントの全体斜視図である。 図２（ａ）は、図１のヒューズエレメントの製造工程の途中工程である打ち抜き工程と厚み調整工程とを経た時点での端子部とエレメントの展開図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のヒューズエレメントを折り曲げ成形した後、図２（ａ）中のＵ―Ｕ線方向から見た拡大横断面図である。 図３は、図１のヒューズエレメントの第１変形例の全体斜視図である。 図４は、図１のヒューズエレメントの第２変形例の説明図で、このうち図４（ａ）はその全体斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のヒューズエレメントをＶ―Ｖ線方向から見た拡大横断面図である。 図５は、図１のヒューズエレメントの第３変形例の説明図で、このうち図５（ａ）はその全体斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）のヒューズエレメントをＷ―Ｗ線方向から見た拡大横断面図である。 図６（ａ）は、図５（ａ）中のえぐり部Ｋの側面図、図６（ｂ）は、その平面図である。図６（ｃ）は、えぐり部Ｋの別例の側面図、図６（ｄ）は、その平面図である。 図７（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るヒューズエレメントの製造工程中の打ち抜き工程後の展開図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のヒューズエレメントを折り曲げ成形した後、図７（ａ）中のＸ―Ｘ線方向から見た拡大横断面図である。 図８（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るヒューズエレメントの打ち抜き工程後の展開図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のヒューズエレメントを折り曲げ成形した後、図８（ａ）中のＹ―Ｙ線方向から見た拡大横断面図である。 図９（ａ）は、本発明の第４実施形態に係るヒューズエレメントの打ち抜き工程後の展開図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のヒューズエレメントを折り曲げ成形した後、図９（ａ）中のＺ―Ｚ線方向から見た拡大横断面図、図９（ｃ）は、図９（ｂ）の折り曲げ成形の別例の拡大横断面図である。 図１０は、従来の消弧砂入り車載用ヒューズのケーシング部の一部を破断した状態で見た全体斜視図である。 図１１は、図１０の車載用ヒューズに用いられているヒューズエレメントの組立工程を説明する斜視図である。

　以下、本発明の一実施形態を図１乃至図９に基づいて説明する。

＜本発明の全体構成＞
　図１は、前述した第１発明の一実施形態に係るヒューズエレメント１０の全体斜視図である。

　図１において、本実施形態のヒューズエレメント１０は、両端部に位置する一対の板状の端子部１１、１１と、この一対の端子部１１、１１間を接続するエレメント１２と、このエレメント１２の略中央部１３に位置する溶断部とで構成されている。

　両端子部１１、１１とエレメント１２の材質は、本実施形態では塑性変形がし易く、折り曲げ性及び延展性に優れた銅又は銅合金が採用されているが、勿論、他の金属であっても構わない。

　両端子部１１、１１のそれぞれには、図示しない取付先電気機器への取付孔１１ａが１個ずつ形成されている。本実施形態の端子部１１は、図のように一枚のものであるが、前述した図１０の端子部５４のように、端子部５４の厚みを大きくする必要がある場合は、同一外形形状の２つの端子部を作成し、折り曲げて重ね合わせても良い。この場合の端子部５４の展開図は、勿論、折り曲げ前のものを作成する。

　図１に戻り、エレメント１２は、両端部に位置する基端部１５、１５と、それぞれの基端部１５、１５から分岐された分岐部１２ａ、１２ｂと、各分岐部１２ａ、１２ｂ間を間隔Ｈで互い平行して連結する、下部、中央部及び上部エレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅから成る３列のエレメントとから構成されている（図２（ａ））。３列のエレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの幅は、全て同一幅であり、また、エレメント１２全体の厚みｔは、端子部１１の厚みＴよりも薄く（t＜Ｔ）形成されている。

　本実施形態ではエレメント１２の列数は、３列であるが、ヒューズエレメントの用途、形式、定格電流等により、勿論、２列であっても良いし、４列以上であっても良い。

　本実施形態１ではエレメント１２の両端部に位置する基端部１５、１５が隣接する端子部１１に、半田付け部１４により半田付けされていることにより、両端子部１１、１１とエレメント１２とが一体に形成されている。

　しかし、両端子部１１、１１と、エレメント１２との接続方法については、前述したようにビス止め等の他の手段であっても良い。

　したがって、本実施形態１のヒューズエレメント１０は、一対の端子部１１、１１と、これに接続されるエレメント１２のうち、少なくともエレメント１２を、一枚の金属板から所定の形状に打ち抜いた後、所定の立体的形状に折り曲げ成形したものである。

　略中央部１３の近傍には、端子部１１、１１方向と直交する方向に円形の小孔１３ａが例えば２個ずつ２列にパンチングされていることで、端子部１１、１１方向と直交する方向の幅が狭い狭小部の溶断部を構成している。なお、図の小孔方式による溶断部は、一例であって他の実施形態のものであっても良いことは勿論である。

　かくして得られたこの狭小部の略中央部１３に何らかの原因で高電流が流れた場合には、単位断面積当たりの通過電流が高くなるのでジュール熱及びアークが発生し、この熱で略中央部１３が溶断する。狭小部には、銅母材の低融点化を促進させるために、錫、銀、鉛、ニッケル若しくはこれらの合金からなる低融点金属をデポジット(deposit)しても良い。
＜本発明のヒューズエレメント１０の製造方法＞
　かかる図１のヒューズエレメント１０の製造方法を次の図２を用いて工程順に説明する。

　図２（ａ）は、図１のヒューズエレメント１０の製造工程の途中工程である打ち抜き工程と厚み調整工程とを経た時点での端子部１１とエレメント１２の展開図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のヒューズエレメント１０を折り曲げ成形した後、図２（ａ）中のＵ―Ｕ線方向から見た拡大横断面図である。
１．エレメント１２の板取り工程
　図示しない銅板（又は銅合金板）から、図２（ａ）の中のエレメント１２の全体寸法よりも若干大きな寸法を有する板材を板取りする。
２．打ち抜き工程
　板取りした銅板を図示しない装置により位置決めし、これに刃先形状が図２（ａ）のエレメント１２と同一形状をした例えばトムソン刃のような抜き刃（不図示）を用いて、自動位置決め打抜機（不図示）でパンチングし、図２（ａ）のエレメント１２と同一形状のエレメント１２を打ち抜く。この場合、なるべく一工程で図２（ａ）のエレメント１２の形状に打ち抜くのが好ましいが、困難な場合は、例えば小孔１３ａの打ち抜き工程は別工程にするなどして複数工程に分けて順次打ち抜いても良い。
３．折り目線形成工程
　必須ではないが、右側分岐部１２ａと左側分岐部１２ｂとに折り曲げ位置の目安となる折り目線Ｌ１、Ｌ２を付ける。図２（ａ）のエレメント１２は、この工程完了時の状態を表したものである。
４．折り曲げ工程
　エレメント１２の左右の分岐部１２ａ、１２ｂを折り目線Ｌ１、Ｌ２に沿って、図中の丸１、丸２の矢印方向に順次、９０°ずつ折り曲げ、折り曲げ後のＵ－Ｕ線位置における横断面形状が図２（ｂ）に示したように、略「己」形の立体的形状になるように折り曲げる。

　具体的には、まず、下部エレメント１２ｃ側の両側の分岐部１２ａ、１２ｂを、図２（ｂ）に示すように、分岐部の折り目線Ｌ１、Ｌ２に沿って順次、９０度ずつ反時計方向に２回折り曲げる。この処置により、中央部エレメント１２ｄに対して高さがＨの隣接間隔で互いに平行に配置された下部エレメント１２ｃが形成される。

　次に又は上記下部エレメント１２ｃと同時に、上部エレメント１２ｅ側の両側の分岐部１２ａ、１２ｂを、分岐部１２ａ、１２ｂ上の折り目線Ｌ１、Ｌ２に沿って順次、９０度ずつ反時計方向に２回折り曲げる。この処置により、中央部エレメント１２ｄに対して高さがＨの隣接間隔で互いに平行に配置された上部エレメント１２ｅが形成される。
５．両端子部１１、１１との半田付け工程
　別に準備した一対の端子部１１、１１をそれぞれエレメント１２の基端部１５、１５に半田付けする。

　以上の製造工程により、エレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの横断面が図２（ｂ）に示したように、略「己」形の立体的形状からなるヒューズエレメント１０の製造が完了する。また、その後に前述した略中央部１３への低融点金属のデポジット加工（不図示）や、検査等の必要な処置を施す。
＜本発明の作用効果＞
　図１のヒューズエレメント１０によれば、略中央部１３を含む３列に並列に配置されたエレメント１２を、一枚の金属板から所定形状に同時に打ち抜いて略「己」形状の立体的形状に折り曲げ成形するので、図１０及び図１１で前述した従来のヒューズエレメント５１のエレメント５５のように、溶断部５７を含む４枚のエレメント５５を別々に準備する必要が全くない。また、端子部５４への半田付けに際して、面倒で熟練を要する、端子部５４とエレメント５５との位置決め作業も全く必要ない。

　すなわち、本発明のヒューズエレメント１０の、略中央部１３を含むエレメント１２は、両端子部１１、１１に比べて加工の程度が高いので、エレメント１２だけでも簡易な手段で大量生産ができれば本発明の目的は十分達成されるのである。

　したがって、この第１実施形態のヒューズエレメント１０によれば、製造工程が簡略化され、ヒューズエレメント及びこのヒューズエレメントを組み込んだヒューズの生産性が格段に向上する。

　また、略中央部１３を含む３列のエレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの両端部は、分岐部１２ａ、１２ｂによって当初から平行に接続されているので、寸法精度が格段に高い高品質のヒューズエレメント１０が得られる。

　更に、かかるヒューズエレメント１０は、一対の端子部１１、１１間に、略中央部１３の並列回路が形成されるので溶断電流の分流化が生じる。したがってアークエネルギーの抑制が可能になる。
＜本発明の変形例＞
　図３は、図１に示したヒューズエレメント１０の第１変形例であるヒューズエレメント１０Ａの全体斜視図である。

　この第１変形例のヒューズエレメント１０Ａが図１のヒューズエレメント１０と異なる点は、端子部１１、１１とエレメント１２の全てを、一枚の金属板から図３のヒューズエレメント１０Ａの展開図相当の形状を打ち抜いて図の立体的形状に折り曲げ成形した点（第２発明）、及びエレメント１２を構成する三列のエレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの全てを、使用時の昇降温による端子部１１、１１方向（図の矢印方向）の熱膨張及び熱収縮を吸収させるために、端子部１１、１１方向に折り縮めた点（第４発明）にある。

　なお、図中の折り曲げ線Ｓは、折り曲げ加工の結果、形成されたものである。

　この図３の態様のヒューズエレメント１０Ａも、図１のヒューズエレメント１０と同様、端子部１１、１１間に、３列のエレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの隣接間隔がＨになるように互いに平行に折り曲げ形成したことにより、端子部１１、１１間に３列の略中央部１３の並列回路が形成されている（第３発明）。

　このように本実施形態の略中央部１３の並列配置数は、３列であるが、後述する実施形態３、４のように４列、或いはそれ以上の列数であっても良いことは勿論である。

　次に、図３のヒューズエレメント１０Ａの製造方法を図２及び図３を参照しながら説明する。
１．板取り工程
　図示しない銅板（又は銅合金板）から、図２（ａ）のヒューズエレメント１０Ａの展開図全体（すなわち端子部１１、１１とエレメント１２、１２・・・の全て）の外形寸法よりも若干大きな外形寸法を有する板材を板取りする。
２．エレメント１２の厚み調整工程
　前工程で板取りした銅板に対し、エレメント１２に相当する部分のみを図示しない機械ハンマーで打ちならし、エレメント１２の厚みtを端子部１１の厚みＴよりも薄く（t＜Ｔ）加工する（つまり一種のエンボス加工）。
３．打ち抜き工程
　厚み調整を終えた板材を図示しない自動位置決め打抜機に位置決めし、刃先の平面形状が図２（ａ）のヒューズエレメント１０Ａの全体形状を刃型とする打抜機でパンチングし、図２（ａ）のエレメント１２の基端部１５、１５に端子部１１、１１が接続された状態のヒューズエレメント１０Ａの展開図相当形状の板材を打ち抜く。この場合も、なるべく一工程で図２（ａ）のエレメント１２の基端部１５、１５に端子部１１、１１が接続された状態の形状に打ち抜くのが好ましいが、困難な場合は複数工程に分けて順次打ち抜く。
４．折り目線形成工程
　必要に応じ、左右の分岐部１２ａ、１２ｂの表面に折り目線Ｌ１、Ｌ２を付ける。
５．折り曲げ工程
　エレメント１２の左右の分岐部１２ａ、１２ｂを前述した要領で折り目線Ｌ１、Ｌ２に沿って、順次、矢印方向に折り曲げ、折り曲げ後のＵ－Ｕ線位置における横断面形状が図２（ｂ）に示すように、略「己」形の立体的形状に折り曲げ成形する。
６．エレメントの折り縮め工程
　昇降温時におけるエレメント１２の端子部１１、１１方向への熱膨張を吸収するため、下部、中央部及び上部エレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅを折り目線Ｓ（図３）を屈曲線として略中央部１３方向に折り縮める。この工程は可能であれば上記折り曲げ工程と同時に行っても良い。

　この第１変形例に係る図２のヒューズエレメント１０Ａによれば、エレメント１２の基端部１５、１５のそれぞれに、端子部１１が接続された状態で同時に打ち抜き加工が施されるので、図１のヒューズエレメント１０よりも、より一層製造工程が簡略化され、生産性が劇的に向上する。

　また、エレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅに、端子部１１、１１方向と交差する方向に折り曲げ加工が施され、各エレメントが端子部１１、１１方向に折り縮められているので、使用時の昇降温による端子部１１、１１方向の熱膨張と熱収縮とを吸収できる。したがって、熱膨張（図中の実線矢印方向）と熱収縮（図中の一点鎖線矢印方向）とを吸収できる分、ヒューズエレメントの寿命が長くなる。

　次に、図４は、図１のヒューズエレメント１０の第２変形例に係るヒューズエレメント１０Ｂの説明図であり、このうち図４（ａ）はその全体斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のヒューズエレメント１０Ｂを、略中央部１３の小孔１３ａを通過するＶ―Ｖ線方向から見た拡大横断面図である。

　この第２変形例は、図４（ｂ）の横断面図に示すように、略中央部１３における横断面形状を略「己」形に折り曲げ成形した状態において、上下位置にある二枚の平板状のエレメント１２ｃ、１２ｅの幅Ｗ１を、中央の平板状エレメント１２ｄの幅Ｗ２よりも狭く（Ｗ１＜Ｗ２）形成することにより、下部エレメント１２ｃ及び上部エレメント１２ｅの略中央部１３におけるそれぞれの幅方向の両端部１２ｃ１、１２ｃ１、１２ｅ１、１２ｅ１に、中央エレメント１２ｄの略中央部１３における両端部１２ｄ１、１２ｄ１を加えた合計６箇所の溶断部から、ケーシング内壁面５２ａまでの距離（最短距離）Ｒ、Ｒ、Ｒ、Ｒ、Ｒ、Ｒを全て等しくしたことに特徴がある。

　そのための構成条件としては、三枚のエレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの隣接間隔Ｈを等しくすると共に、下部エレメント１２ｃ及び上部エレメント１２ｅの配置を中心線Ｃに対して振り分け配置にする。

　その結果、下部エレメント１２ｃ、中央エレメント１２ｄ及び上部エレメント１２ｅのそれぞれの略中央部１３、１３、１３における両端部１２ｃ１、１２ｃ１、１２ｄ１、１２ｄ１、１２ｅ１、１２ｅ１の合計６カ所は、全てのものがケーシング５２の中心点Ｏを中心とする同心円Ｐ上に位置することになる。

　したがって、この第２変形例のヒューズエレメント１０Ｂによれば、全てのエレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅのそれぞれの略中央部１３、１３、１３における両端部１２ｃ１、１２ｃ１、１２ｄ１、１２ｄ１、１２ｅ１、１２ｅ１から、ケーシング内壁面５２ａまでの距離Ｒ、Ｒ、Ｒ、Ｒ、Ｒ、Ｒが全て等しくなるので、ケーシング５２内へのヒューズエレメント１０Ｂの収納が容易になるうえ、それぞれのエレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの略中央部１３、１３、１３がケーシング内壁面５２ａに与える通電時及び溶断時の熱的影響が均等になる。

　したがって、ケーシング内壁面５２ａは、いずれのエレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの溶断部である略中央部１３、１３、１３からも上記熱的ダメージを受けにくくなり、ヒューズエレメント全体の寿命が長くなるという作用効果を奏する。

　次に、図５は、図１のヒューズエレメント１０の第３変形例に係るヒューズエレメント１０Ｃの説明図であり、このうち図５（ａ）はその全体斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）のヒューズエレメント１０Ｃを、略中央部１３における小穴１３ａを通過するＷ―Ｗ線方向から見た拡大横断面図である。

　図５（ａ）に示すように、この第３変形例に係るヒューズエレメント１０Ｃは、前述した第２変形例に係る図４（ａ）のヒューズエレメント１０Ｂの構成エレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの全てを、端子部１１、１１方向に折り縮めたものである。その結果、図５（ｂ）に示すように、ヒューズエレメント１０Ｃは、その折り縮めた分だけ、エレメント１２の全体がケーシング５２の中心点Ｏから変位量ｅだけ図の上方に変位する。

　しかし、このままでは、上部エレメント１２ｅの略中央部１３の両端部１２ｅ１、１２ｅ１と、中央エレメント１２ｄの略中央部１３の両端部１２ｄ１、１２ｄ１とが、円Ｐからはみ出てしまい、ケーシング内壁面５２ａに接近するため、ケーシング内壁面５２ａはこれらの端部から熱的ダメージを受けやすくなる。

　よって、これを回避するため、この第３変形例は、円Ｐからはみ出た上部エレメント１２ｅ及び中央エレメント１２ｄの略中央部１３の両端部１２ｄ１、１２ｄ１、１２ｅ１、１２ｅ１にえぐり部（切り欠き部）Ｋを設け、はみ出た分を切り欠くとともに、下部エレメント１２ｃについては、図の下方に若干押し下げることにより、全てのエレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの略中央部１３、１３、１３における両端部１２ｃ１、１２ｃ１、１２ｄ１、１２ｄ１、１２ｅ１、１２ｅ１を、ケーシング５２の中心点Ｏを中心とする円Ｐ上に位置させたものである。なお、上記えぐり部Ｋの形状は、この第３変形例では図６（ａ）の側面図及び図６（ｂ）の平面図に示すように、上部エレメント１２ｅの略中央部１３位置における幅Ｗ１が、分岐部１２ａ、１２ｂの幅Ｗ３よりも狭くした平行２直線にしたものである。しかし、図６（ｃ）の側面図及び図６（ｄ）の平面図に示すように、両側面を円弧状にえぐった形状にしても良い。下部及び中央部エレメント１２ｃ、１２ｄについても同様である。

　このように端子部方向に折り縮める形状が単純な折り曲げであるか湾曲であるかによって、エレメント端部からケース内壁面までの距離を調整することができ、それによってエレメント中央部のえぐり部Ｋの形状も変化することになる。

　以上の処置により、全てのエレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの略中央部１３、１３、１３の上記両端部１２ｃ１～１２ｅ１からケーシング内壁面５２ａまでの距離は、前述したのと同様の等距離Ｒが確保できるため、ケーシング内壁面５２ａは局部的に熱的ダメージを受けることがない。

　したがって、この第３変形例に係るヒューズエレメント１０Ｃによれば、前述した第２変形例に係るヒューズエレメント１０Ｂの作用効果に加えて、使用時の昇降温による端子部１１、１１方向の熱膨張と熱収縮とにも対応できる作用効果を有する。

　なお、図５（ａ）に示すように、本実施形態１では、ヒューズエレメント１０Ｃを構成するエレメント１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの全てを端子部１１、１１方向に折り縮めたが、ヒューズエレメント１０Ｃ全体の配置上の姿勢、溶断時のアーク発生方向等を考慮して、すなわち最も熱的影響を受けるエレメントを対象として、複数のエレメントのうちのいずれかの１枚又は数枚のエレメントのみを端子部１１、１１方向に折り縮めてもよい。

　ところで、ここまでの図１～５で説明した本発明のヒューズエレメント１０～１０Ｃは、その横断面の形状が全て略「己」形をした立体的形状のものであった。

　しかし、本発明のヒューズエレメントの横断面形状は、上記略「己」形の他、種々の横断面形状を有する立体的形状に折り曲げ加工することができる。

　次に、その具体例を図７～９に基づいて説明する。

　図７（ｂ）に示すように、この実施形態２のヒューズエレメント２０は、エレメント１２Ａの横断面形状が略「Ｚ」形から成る立体的形状に折り曲げ成形したものである。

　前述の図２（ａ）で説明したように、図１及び図２の実施形態１のヒューズエレメント１０、１０Ａは、その折り曲げ線Ｌ１、Ｌ２が、左右の分岐部１２ａ、１２ｂにおける下部エレメント１２ｃ及び上部エレメント１２ｅの内側外側面１２ｃ３、１２ｅ３の延長上に形成されていた。

　しかし、図７（ａ）に示すように、この実施形態２の略「Ｚ」形の横断面形状は、ヒューズエレメント２０の折り曲げ線Ｌ３、Ｌ４をそれぞれ左右の分岐部１２ａ、１２ｂにおける下部エレメント１２ｃと中央部エレメント１２ｄの中間部の延長上及び中央部エレメント１２ｄと上部エレメント１２ｅの中間部の延長上に形成される点で実施形態１のものと異なる。

　そして、図７（ｂ）に示すように、下部エレメント１２ｃは、折り曲げ線Ｌ３を中心に中央部エレメント１２ｄから反時計方向（図７（ｂ）の丸１方向）に１３５°、上部エレメント１２ｅは、折り曲げ線Ｌ４を中心に中央部エレメント１２ｄから反時計方向（図の丸２方向）に１３５°折り曲げることにより形成することができる。なお、この実施形態２における下部エレメント１２ｃと、上部エレメント１２ｅとは、所定の隣接間隔Ｈ１で「平行」に配置されているが、中央部エレメント１２ｄは、その表面が上記２つのエレメントと平行ではなく、４５°に傾斜しているから、本第１発明で定義した「並列」関係の状態で配置されているのである。

　この横断面形状が略「Ｚ」形をしたエレメント１２Ａを有するヒューズエレメント２０によれば、実施形態１のものとエレメント１２Ａの列数は同じ３列であるが、図示しないケーシング内に、より一層コンパクトに収納できるという作用効果を奏する。

　次に、図８（ｂ）に示すように、この実施形態３のヒューズエレメント３０は、エレメントの横断面形状が「正方形」の立体的形状になるように折り曲げ成形したものである。

　この略「正方形」の立体的形状も、図８（ａ）に示すように、図７（ａ）で前述した実施形態２のヒューズエレメント２０の折り曲げ線Ｌ３、Ｌ４と同様に、左右の分岐部１２ｊ、１２ｋにおけるエレメント１２ｆ～１２ｉの各エレメント間の中間線上の折り曲げ線Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７で折り曲げることにより容易に得られる。

　折り曲げ順序は、まず左右の分岐部１２ｊ、１２ｋの中央の折り曲げ線Ｌ５で９０°折り曲げた後、次に両側の折り曲げ線Ｌ６、Ｌ７を中心に順次、丸１、丸２・・丸４と９０°ずつ、図の矢印方向の内側方向に折り曲げることで容易に成形することができる。

　この実施形態３のヒューズエレメント３０によれば、横断面形状が正方形をしたケーシング（不図示）に好適に収納することができる。

　次に、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、このヒューズエレメント４０、４０Ａは、展開図である図９（ａ）中のエレメント１２Ｃ部分の横断面形状をそれぞれ「正方形」、「略円形」の立体的形状に折り曲げ成形したものである。

　前述した実施形態１～３のヒューズエレンメント１０～３０は、展開図における端子部１１の位置が、分岐部１２ａ、１２ｂ、１２ｊ、１２ｋの長手方向の中央部に位置していたのに対し、この実施形態４のヒューズエレメント４０、４０Ａは、図７（ａ）に示すように、端子部１１の位置がエレメント１２Aの中心部に位置していた実施形態２のヒューズエレメント２０と異なり、端子部１１の位置が分岐部１２ｓ、１２ｔの最上部に位置する点で異なる。

　そして、図９（ｂ）の横断面形状が正方形をしたヒューズエレメント４０は、その折り曲げ線Ｌ８～Ｌ１０が前述した実施形態２、３と同様に、各分岐部におけるエレメント１２ｏ～１２ｒ間の中間線上に形成され、丸１・・丸３の順に９０°ずつ順次、反時計方向に折り曲げることで容易に形成することができる。

　一方、図９（ｃ）の横断面形状が略円形のヒューズエレメント４０Ａは、図９（ａ）の丸１の矢印方向（反時計方向）に徐々に円形に折り曲げることで容易に形成することができる。

　これらの実施形態４のヒューズエレメント４０、４０Ａも、横断面形状が正方形、円形をしたケーシングに好適に収納することができる。特に図９（ｃ）に示した横断面形状が略円形のヒューズエレメント４０Ａは、その略中央部１３、１３・・・から図示しないケーシング内壁面５２ａまでの距離が一様に等しいので、略中央部１３が発するジュール熱によってケーシングが受けるダメージは他の実施形態のものに比べて最も低いという優れた作用効果を奏する。

　以上に説明した実施形態１～４のヒューズエレメント１０～４０Ａは、ほんの一例であって、本発明のヒューズエレメントは、本発明の趣旨を逸脱しない限り、これらのものに限定されることなく他の変形及び組み合わせが可能であり、これらの変形例及び組み合わせ例も本発明の範囲に含むものである。

　本発明に係るヒューズエレメントの用途は、車載用ヒューズに限らず、種々の用途のヒューズに使用でき、これらのヒューズも本発明の技術的範囲に含まれることは勿論である。

　　　１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、２０、３０、４０、４０Ａ
　　　　　　　　ヒューズエレメント(本発明)
　　　１１　　　端子部
　　　１１ａ　　取付孔
　　　１２～１２Ｃ　　エレメント
　　　１２ｃ　　下部エレメント
　　　１２ｄ　　中央部エレメント
　　　１２ｅ　　上部エレメント
　　　１３　　　略中央部
　　　１３ａ　　小孔
　　　１４　　　半田付け部
　　　１５　　　基端部
　　　　Ｈ　　　隣接間隔
　　　　Ｋ　　　えぐり部

Claims (6)

1. 　両端部に位置する端子部が、所定の隣接間隔で並列に配置された複数のエレメントで接続され、該エレメントの略中央部に溶断部が設けられたヒューズエレメントであって、
   　前記両端部の端子部と前記複数のエレメントのうち、少なくとも前記エレメントは、一枚の金属板を所定の形状に打ち抜いて所定の立体的形状に折り曲げ成形したものであることを特徴とするヒューズエレメント。
2. 　前記端子部と前記複数のエレメントの全てが、一枚の金属板を所定の形状に打ち抜いて所定の立体的形状に折り曲げ成形したものであることを特徴とする請求項１記載のヒューズエレメント。
3. 　前記端子部間に、複数のエレメントを所定の隣接間隔で互いに平行に配置したことにより、前記端子部間に前記溶断部の並列回路が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒューズエレメント。
4. 　前記複数のエレメントは、端子部方向と交差する方向に折り曲げ加工が施され、かつ、全てのエレメントが端子部方向に折り縮められていることを特徴とする請求項１～請求項３のうちのいずれか１項に記載のヒューズエレメント。
5. 　前記複数のエレメントは、中央に位置するエレメントから離れた位置にあるエレメントの幅が、前記中央に位置するエレメントの幅よりも狭いものであって、前記中央に位置するエレメントから離れた位置にあるエレメントが端子部方向と交差する方向に折り曲げ加工が施されていることを特徴とする請求項１～請求項３のうちのいずれか１項に記載のヒューズエレメント。
6. 　更に、前記複数のエレメントの全て、または一部のエレメントが、端子部方向に折り縮められていると共に、前記中央に位置するエレメントから離れた位置にあるエレメントの溶断部の溶断幅を、前記中央に位置するエレメントの溶断部の溶断幅よりも狭くしたことを特徴とする請求項５項に記載のヒューズエレメント。

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