JP5074989B2 - ヒュージブルリンクの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂製のブロック本体とヒュージブルリンクの金属製の端子との熱膨張率の相違に起因する可溶部への応力負荷を軽減し得るヒュージブルリンクの取付構造に関するものである。

図６〜図７は、従来のヒュージブルリンクの取付構造の一形態を示すものである（特許文献１参照）。

この構造は、合成樹脂製のアッパケース６１とロアケース（図示せず）とで接続箱本体を構成し、アッパケース６１にヒュージブルリンク収容部としての周壁６２を立設し、アッパケース６１とロアケースとの間にバスバー配線板６３（図７）を水平に配置し、周壁６２内にヒュージブルリンクを配置し、ヒュージブルリンク６４の一対の導電金属製の端子６５と、バスバー配線板６３の一対の導電金属製のバスバー６６と合成樹脂製の絶縁板６７との各孔部を貫通してボルト６８を挿通し、ナット６９で締め付けて各端子６５と各バスバー６６とを接続固定したものである。

一方（上流側）のバスバー６６はバッテリからの電線（図示せず）にコネクタ接続され、他方（下流側）のバスバー６６はオルタネータからの電線や負荷側の回路（図示せず）にコネクタ接続される（特許文献２参照）。特許文献２の従来例には、ヒュージブルリンクを電線付きの端子に接続し、この電線を接続箱本体内のバスバーにコネクタ接続し、バスバーを各負荷に接続することが記載されている。
特開２００５−２１０８８１号公報（図１，図５） 特開平１０−１７４２５４号公報（図１，図７）

上記電気接続箱においては、接続箱本体をアッパケース６１とロアケースとで構成したが、例えば、接続箱本体をヒューズブロック本体等の一体物で構成し、そのブロック本体側の各バスバーにヒュージブルリンクの各端子をボルトとナットで締付接続した場合には、合成樹脂製のブロック本体の熱膨張率がヒュージブルリンクの導電金属製の端子やバスバーの熱膨張率と較べて格段に大きいために、例えばエンジンルーム内に電気接続箱を配置したり、電気接続箱内のヒューズやリレー等の温度で接続箱本体が高温になった際に、ヒュージブルリンクの一対の端子がブロック本体の膨張によって逆方向（１８０°方向）に強く引っ張られ、一対の端子の間の可溶部（ヒューズ本体）に過大な応力がかかったり、最悪の場合は切断され兼ねないという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、合成樹脂で一体に形成されたブロック本体にヒュージブルリンクの各端子をねじ締め固定した場合でも、熱膨張率の相違に起因するヒュージブルリンクへの過大な応力負荷を防止することのできるヒュージブルリンクの取付構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るヒュージブルリンクの取付構造は、合成樹脂製のブロック本体にヒュージブルリンクの一対の端子を相手側回路と共にボルトとナットで固定するヒュージブルリンク取付構造において、前記ブロック本体に、各ナットを収容する一対のブロック本体部分が分離して配置され、該一対のブロック本体部分が細長の連結壁で一体に連結されたことを特徴とする。

上記構成により、外気や内部の温度上昇により、ヒュージブルリンクに較べてブロック本体が連結壁と共に大きく熱膨張した際に、連結壁の断面積が小さく、且つ剛性が低いから、ヒュージブルリンクの端子に続く可溶部を切れ方向に引っ張る強度が弱まり、可溶部への過大な応力負荷が防止される。同様に、ブロック本体の膨張収縮の繰り返しによる可溶部の疲労も防止される。連結壁は一対のブロック本体部分の位置精度を高めるために必要であり、連結壁がないと、一対のブロック本体部分が樹脂成形後の反り等で位置ずれし、ブロック本体部分に収容されたナットや相手側回路であるバスバー等の位置精度が低下する。連結壁の引張強度は可溶部の引張強度よりも低く設定される。

請求項２に係るヒュージブルリンクの取付構造は、請求項１記載のヒュージブルリンクの取付構造において、前記連結壁が長手方向の溝部を有して中空に形成されたことを特徴とする。

上記構成により、連結壁の断面積がさらに減少して引張強度が弱まり、熱膨張時におけるヒュージブルリンクの引張負荷が一層軽減される。溝部によって連結壁の曲げ強度や捩り強度は逆にある程度高められ、両ブロック本体部分の位置精度は向上する。

請求項３に係るヒュージブルリンクの取付構造は、請求項１又は２記載のヒュージブルリンクの取付構造において、前記連結壁に可撓部が形成されたことを特徴とする。

上記構成により、ブロック本体が熱膨張して、ヒュージブルリンクの可溶部に切れ方向の引張力が作用した際に、連結壁の可撓部が伸び方向に柔軟に撓んでこの引張力を吸収する。可撓部は連結壁の長手方向の一部に形成してもよく全体に形成してもよい。可撓部の形状は略Ｓ字や矩形状等、樹脂成形の容易な種々の形状に設定可能である。

請求項４に係るヒュージブルリンクの取付構造は、請求項１又は２記載のヒュージブルリンクの取付構造において、前記一対のブロック本体部分が前記連結壁を含めて略Ｓ字状の可撓壁を成すことを特徴とする。

上記構成により、一対のブロック本体部分が膨張収縮した際に、連結壁の長手方向のみならず長手直交方向（連結壁の幅方向）にも柔軟に撓み可能となるから、ヒュージブルリンクの端子（可溶部）の長手方向のみならず長手直交方向（可溶部の板厚方向）の応力が吸収緩和されて、可溶部の溶断の信頼性が高まる。

請求項１記載の発明によれば、合成樹脂製のブロック本体とヒュージブルリンクの金属製の可溶部との熱膨張率が大きく異なっても、熱膨張時に細長の連結壁が可溶部の引張力を弱めて可溶部の応力を緩和し、膨張収縮の繰り返しにおいても同様に可溶部の応力を緩和するから、可溶部の品質特性が常に安定に確保されて、ヒュージブルリンクの溶断の信頼性が高まる。

請求項２記載の発明によれば、溝部によって連結壁の断面積が減少して、熱膨張時に連結壁が可溶部の引張力をさらに弱めて可溶部の応力をさらに緩和し、膨張収縮の繰り返しにおいても同様に可溶部の応力を一層緩和するから、請求項１記載の発明の効果が促進される。

請求項３記載の発明によれば、連結壁の可撓部がヒュージブルリンクの切れ方向の引張力を積極的に吸収するから、ブロック本体の熱膨張収縮時における可溶部の応力が確実に緩和されて、請求項１記載の発明の効果が促進される。

請求項４記載の発明によれば、ブロック本体の可撓壁によって、ヒュージブルリンクの引張以外に曲げや捩り等の応力が緩和されて、可溶部の品質特性がさらに安定に確保されて、ヒュージブルリンクの溶断の信頼性がさらに高まる。

図１〜図５は、本発明に係るヒュージブルリンクの取付構造の一実施形態を示すものである。

図１〜図２の如く、この構造は、合成樹脂製のヒューズブロック本体１の垂直な壁部２に、ヒュージブルリンク３を収容する横長矩形状の開口６を設け、開口６の左右内側にヒュージブルリンク固定部としての一対のナット収容部７，８（図４）を分割（分離）して配設し、各ナット収容部７，８に金属製の各ナット９を収容し、ヒューズブロック本体１内に導電金属製の各バスバー（相手側回路）１０〜１２を収容し、ヒュージブルリンク３の左右一対の導電金属製の端子４と各バスバー１０〜１２とを金属製のボルト１３とナット９で締付接続するヒューズブロック１４におけるものである。

そして、ヒューズブロック本体１の開口６の下端側を横方向に細長い壁部（連結壁）１５で連結することで、開口６側の左右に分離されたナット収容部７，８（図４）を含むブロック本体部分１７，１８を補強しつつ、連結壁１５の低剛性化によって、ブロック本体部分１７，１８の熱膨張時に発生するヒュージブルリンク長手方向（横方向）の引張力をヒュージブルリンク３の可溶部（図示せず）の切断荷重以下に低減させて、ブロック本体１とリンク端子４との熱膨張係数の違いによる可溶部の切断を防止している。

すなわち、ナット収容部７，８が分離されているので、ヒューズブロック本体１の熱膨張によるヒュージブルリンク３への引張力は低減される。しがしながら、分離されたナット収容部７，８によりヒューズブロック本体１の強度が低下する。これを補強するために連結壁１５を設けるのだが、ヒューズブロック本体１の熱膨張によりヒュージブルリンク３に生じる引張力を小さくするために、連結壁１５を細くして、連結壁１５の膨張を少なくしている。さらに、後述のように連結壁１５を含むヒューズブロック本体部分１７，１８を略Ｓ字状とすることで、ヒューズブロック本体１の膨張を吸収するようにしている。

連結壁１５の引張強度は可溶部の引張（切断）強度よりも小さく設定されている。可溶部は一対の平板状の端子４に連続して一体に且つ端子４の幅よりも極めて細くほぼ直線的に形成されている。一対の端子４は絶縁樹脂製のケース部５にインサート成形等で固定されている。

一例としてヒュージブルリンク３の定格は１２５Ａ、５８Ｖ程度である。各端子４にはボルト挿通用の円孔４ａが設けられている。ボルト１３は頭部１３ａ側にワッシャ１３ｂを有し、ナット９は頭部１３ａとは反対側に廻り止め用の矩形状の鍔部９ａを有している。ボルト２は＋ドライバでねじ込まれる。

図３は図２の要部拡大図、図４，図５は、図３を下側から見た下面図である。

図３の如く、ブロック本体１の矩形状の開口６内にヒュージブルリンク３が横長に収容配置され、中央のケース部５が、左右に分離されたブロック本体部分１７，１８の間の空間１６内に位置して、ブロック本体１の水平な突片１９で支持され、各端子４が、左右のブロック本体部分１７，１８に沿う各バスバー１０〜１２の表面に接した状態で、ボルト１３で締付固定されている。

図４，図５の如く、各ナット９は左右のブロック本体部分１７，１８の垂直な溝部２０内に下方から挿入配置され、溝部２０はナット部本体９ｂ（図１）を収容する前側の切欠開口部２０ａと、鍔部９ａ（図１）を収容する幅広のガイド部２０ｂとで成り、左右一対の垂直な壁部２１と後側の垂直な壁部２２とで囲まれて構成されている。

一方の溝部２０を成す左右の壁部２１の前方に隙間２３を存して細長の連結壁１５が対向して位置し、他方の溝部２０を成す左側（内側）の壁部２１は前方に延長され、その延長された壁部２１ａに連結壁１５の幅広な基部１５ｂが一体に続いている。連結壁１５は幅広な基部１５ｂと幅狭な細長部１５ａとで略Ｌ字状に形成されている。幅広な基部（基壁）１５ｂをブロック本体部分１８の一部と見ることもできる。

連結壁１５の先端１５ｃは左側のブロック本体部分１７のコネクタハウジング２４の側壁２４ａに直交して一体に続いている。コネクタハウジング２４には相手コネクタ２５が嵌合接続されている（相手コネクタ２５からの導出電線は図示を省略している）。連結壁１５の下面側には長手方向の溝部２６が形成され、特に細長部１５ａが溝部２６によって中空化されて体積が減少され、細長部１５ａの長手方向の熱膨張収縮（引張圧縮）に対する柔軟性（追従性）が増し、且つ前後上下方向の曲げや捩りに対する強度が高められている。

一方の溝２０に係合したナット９には二枚のバスバー１０，１１が重なって接し、他方の溝２０に係合したナット９には一枚のバスバー１２が接している。二枚のバスバー１０，１１のうちの前側のバスバー１１は、図１で下側左の長いバスバーであり、後側のバスバー１０は図１で上側の短いバスバーであり、一枚のバスバー１２は図１で下側右の長いバスバーである。各バスバー１０〜１２の端部の垂直な板部１０ａ〜１２ａにボルト挿通用の孔部２７が設けられている。

図１で下側右のバスバー１２は二枚の垂直な側板１２ｂを下側連結板１２ｃを介して対向させ、下側左右の各バスバー１１，１２の各側板１１ｂ，１２ｂにはヒューズ接続用の挟持端子２８とコネクタ接続用のタブ端子２９が上向きに形成されている。挟持端子２８やタブ端子２９は他のヒューズ等（図示せず）を介して負荷側に接続される。

下側右のバスバー１２の前端の板部１２ａにはバッテリからの電源接続用のタブ端子１２ｄが上向きに設けられ、タブ端子１２ｄは右側のブロック本体部分１８の上側のコネクタハウジング３０内に収容され、コネクタハウジング３０に上方から電源接続用の端子付き電線（図示せず）がコネクタ接続される。上側のバスバー１０にはオルタネータないしコンバータ接続用の端子付き電線（図示せず）がボルト３１とナット３２で共締め接続される。上側のバスバー１０は左側のブロック本体部分１７の垂直な溝３３内に上方から挿着される。

図４，図５において、左前側のバスバー１１は、前端の板部１１ａから後方に側板部１１ｂが屈曲してブロック本体１のほぼ中央の垂直な溝３４内を通り、右側のバスバー１２は、前端の板部１２ａから後方に側板部１２ｂが屈曲してブロック本体１の右端側の垂直な溝３５内を通ってそれぞれ収容配置されている。

左側のブロック本体部分１７においてナット収容溝２０の壁部２１，２２とハウジング壁２４ａと連結壁１５の細幅部１５ａとが平面視で略コの字状に屈曲しつつ一体に連続し、右側のブロック本体部分１８においてナット収容溝２０の壁部２１，２２と前側の延長壁２１ａと連結壁１５の幅広の基部（基壁）１５ｂとが略Ｌ字ないしコの字状に屈曲しつつ一体に連続している。

すなわち、左側のブロック本体部分１７のナット収容溝２０の壁部２１，２２とハウジング壁２４ａと連結壁１５の細幅部１５ａと、右側のブロック本体部分１８のナット収容溝２０の壁部２１，２２と前側の延長壁２１ａと連結壁１５の幅広の基部１５ｂとで、略Ｓ字状ないし略クランク状の可撓壁（可撓部）が構成されている。可撓壁は撓んだ後、荷重を解除することで弾性的に復元する性質を有する。

可撓壁（２１，２１ａ，２２，１５）によってブロック本体１の剛性が低下し、ブロック本体１の熱膨張・収縮時に、可撓壁がブロック本体１の左右（幅）方向に柔軟に撓むことで、上記細長の連結壁１５の伸縮動作と相まって、ブロック本体１の膨張収縮がスムーズに吸収され、特に熱膨張時のブロック本体１の引張力に抗してヒュージブルリンク３（図１）の可溶部の強度が打ち勝って、可溶部の切断が確実に防止される。また、膨張収縮の繰り返しに起因する可溶部の疲労強度の低下も防止され、可溶部の品質が初期状態と同等に維持され、溶断の信頼性が高まる。

なお、図４，図５において可撓壁の特性をさらに顕著に発揮させるべく、連結壁１５の幅広な基部１５ｂを細幅に形成して連結壁１５を細幅部１５ａのみで構成したり、幅広な基部１５ｂに前後方向のスリット（図示せず）を設けて、右側の溝壁２１，２１ａと基部１５ｂとを狭い範囲で連結したりすることも有効である。また、細長の連結壁１５の一部分ないし全体を略Ｓ字状等に屈曲させて可撓部（弾性部）とすることで、連結壁１５に可撓部を形成することも有効である。

図２において、ブロック本体１の上側にはヒュージブルリンク３６やブレード型ヒューズ３７や電子基板ユニット３８等が装着されて、ヒューズブロック１４が構成されている。ヒューズブロック１４は図示しない合成樹脂製のフレーム内に装着され、フレームには上下のカバー（図示せず）が被着されて、全体として電気接続箱（図示せず）が構成される。ヒューズブロック１４のみを電気接続箱と呼称することも可能である。

本発明に係るヒュージブルリンクの取付構造の一実施形態を示す分解斜視図である。 同じくヒュージブルリンクの取付状態を示す全体斜視図である。 ヒュージブルリンクの取付状態を示す要部斜視図である。 ヒュージブルリンクの取付構造を下側から見た斜視図である。 同じくヒュージブルリンクの取付構造を下側から見た平面図である。 従来のヒュージブルリンクの取付構造の一形態を示す分解斜視図である。 同じく従来のヒュージブルリンクの取付構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１ ブロック本体
３ ヒュージブルリンク
４ 端子
９ ナット
１０〜１２ バスバー（相手側回路）
１３ ボルト
１５ 連結壁
１７，１８ ブロック本体部分
２６ 溝部

Claims (4)

1. 合成樹脂製のブロック本体にヒュージブルリンクの一対の端子を相手側回路と共にボルトとナットで固定するヒュージブルリンク取付構造において、前記ブロック本体に、各ナットを収容する一対のブロック本体部分が分離して配置され、該一対のブロック本体部分が細長の連結壁で一体に連結されたことを特徴とするヒュージブルリンクの取付構造。
2. 前記連結壁が長手方向の溝部を有して中空に形成されたことを特徴とする請求項１記載のヒュージブルリンクの取付構造。
3. 前記連結壁に可撓部が形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のヒュージブルリンクの取付構造。
4. 前記一対のブロック本体部分が前記連結壁を含めて略Ｓ字状の可撓壁を成すことを特徴とする請求項１又は２記載のヒュージブルリンクの取付構造。

Images