JP5308908B2

JP5308908B2 - ヒューズユニット

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Publication number: JP5308908B2
Application number: JP2009113430A
Authority: JP
Inventors: 真山口; 康宏高橋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2029-05-08
Also published as: JP2010262847A

Description

本発明は、ヒューズユニットに係り、特に、ヒンジ部で所定の角度に曲げられて使用されるものに関する。

図８は、従来の電気接続箱２００の概略構成を示す図である。

電気接続箱２００は、ケース本体２０２に複数のバスバー２０４およびこれらのバスバーに接続した２つのヒュージブルリンク２０６，２０８を備え、ケース本体２０２にアッパーカバー２１０とロアカバー２１２とを被せて結合し、バッテリーボックスの上に搭載している（たとえば、特許文献１参照）。

ケース本体２０２にアッパーカバー２１０とロアカバー２１２とを被せて結合した状態について説明すると、アッパーカバー２１０をケース本体の上面に被せ、アッパーカバー２１０のロック部２１４とロアカバー２１２の被ロック部とをロック係合している。このとき、アッパーカバー２１０の全周壁２１６の内面は、ロアカバー２１２の全周壁２１８の外面と接触している。

特開２００６−７４９８８号公報

ところで、従来の電気接続箱２００の構成では、ロック部と被ロック部とを樹脂で構成し、樹脂同士を係止させているので、仕様変更に応じて樹脂の種類を変更したときに、ロック強度が低下するおそれがあるという問題がある。また、ロック部や被ロック部が電気接続箱の外面に存在しているので、電気接続箱の外形が大きくなるという問題がある。さらに、ロック部や被ロック部が電気接続箱の外面に存在しているので、外部から受けた衝撃等によってロック部（係止部）や被ロック部（被係止部）が破損するおそれがあるという問題がある。

これらの問題は、ヒンジ部で目標の角度に曲げてこの目標の曲げ角度を一定に保持するための係止部や被係止部を備えたヒューズユニットにおいても、同様に発生する問題である。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ヒンジ部で目標の曲げ角度に曲げる共にこの目標の角度を維持して使用されるヒューズユニットにおいて、ヒューズユニットを構成している樹脂ボディの種類が変更になった場合であっても、上記目標角度のロック強度を維持することができ、外形が大きくなることを防止することができると共に、外部から受けた衝撃等によって係止部や被係止部が破損するおそれを極力回避することができるヒューズユニットを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、中間部に設けられたヒンジ部と、このヒンジ部を間にした一方の側に設けられた貫通孔とを具備したバスバーと、前記ヒンジ部が露出し前記貫通孔が貫通するようにして、前記ヒンジ部を間にした前記バスバー一方の側の所定の領域を覆っている第１の樹脂ボディと、前記ヒンジ部が露出するようにして、前記ヒンジ部を間にした前記バスバー他方の側の所定の領域を覆っている第２の樹脂ボディと、前記第１の樹脂ボディを構成している樹脂材料よりも剛性の高い材料で構成され、前記貫通孔内に突出するようにして、前記第１の樹脂ボディに一体的に設けられた係止片と、前記第２の樹脂ボディに一体的に設けられ、前記ヒンジ部で前記バスバーを所定の角度曲げたときに、前記係止片に係合して、前記所定の角度を固定する被係止片とを有するヒューズユニットである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒューズユニットにおいて、前記係止片は、前記ヒューズユニットの回路とは絶縁しているヒューズユニットである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のヒューズユニットにおいて、前記係止片は、前記ヒューズユニットとは別体で構成されているヒューズユニットである。

本発明によれば、ヒンジ部で目標の曲げ角度に曲げる共にこの目標の角度を維持して使用されるヒューズユニットにおいて、ヒューズユニットを構成している樹脂ボディの種類が変更になった場合であっても、上記目標角度のロック強度を維持することができ、外形が大きくなることを防止することができると共に、外部から受けた衝撃等によって係止部や被係止部が破損するおそれを極力回避することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係るヒューズユニットの概略構成を示す図である。図１におけるＩＩ−ＩＩ断面を示す図であって、貫通孔の周辺を示す図である。図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。図３におけるＩＶ矢視図である。係止片の変形例を示す図であり、図３に対応した図である。係止片の変形例を示す図であり、図３に対応した図である。係止片の変形例を示す図であり、図３に対応した図である。従来の電気接続箱２００の概略構成を示す図である。

図１は、本発明の実施形態に係るヒューズユニット１の概略構成を示す図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ断面を示す図であり、特に、貫通孔１１，２３の周辺を示す図である。図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図であり、図４は、図３におけるＩＶ矢視図である。

ヒューズユニット１は、ヒンジ部９で目標の曲げ角度の曲げる共にこの目標の角度を維持（固定）して使用されるものであり、たとえば、自動車等のバッテリー端子に接続され、バッテリー端子の近くに設置されて使用されるものである。

ヒューズユニット１は、バスバー３と樹脂ボディ５と樹脂ボディ７とを備えて構成されている。

バスバー３の中間部には、ヒンジ部９が設けられており、このヒンジ部９を間にしたバスバー３の一方の側の部位（一方の部位）には、貫通孔１１が設けられている。

バスバー３は、たとえば、金属等の導電性を備えた材料で構成されており、金属の平板状の素材をプレス加工することによって形成されている。そして、ヒンジ部９でバスバー３を曲げることができるようになっている。バスバー３の曲げは、ヒンジ部９における直線状の曲げ線のところで、バスバー３をこの厚さ方向に曲げることによってなされる。貫通孔１１は、バスバー３の厚さ方向でバスバー３を貫通している。また、バスバー３には、バッテリー端子等に接続するための各接続部１３，１５，１７，１９や可溶部（ヒューズエレメント）２１が設けられている。

樹脂ボディ５は、絶縁性を備えた樹脂材料で構成されており、ヒンジ部９が露出し貫通孔１１が貫通するようにして、ヒンジ部９を間にしたバスバー３の一方の側（一方の部位）に一体的に設けられている。そして、樹脂ボディ５は、バスバー３の一方の部位の所定の領域を覆っている。

バスバー３の一方の部位に、スタータモータ接続部（スタータモータ接続用貫通孔）１７や機器接続部（前記機器への接続部；機器接続用貫通孔）１９や可溶部２１が設けられている場合にあっては、これらの部位およびこれらの周辺が露出するように、樹脂ボディ５が設けられている。

また、バスバー３の貫通孔１１が貫通するように樹脂ボディ５が設けられていることにより、樹脂ボディ５が設けられているバスバー３をバスバー３の厚さ方向から見た場合、バスバー３の貫通孔１１のところに（たとえば、矩形な貫通孔１１の内側に）たとえば矩形な貫通孔（樹脂ボディ５に設けられた貫通孔）２３があいている。

なお、バスバー３の貫通孔１１の形状および大きさと樹脂ボディ５にあいた貫通孔２３の形状および大きさとが同じであってよく、この場合、バスバー３の厚さ方向から見ると、バスバー３の貫通孔１１がほぼそのままの大きさで見える。すなわち、バスバー３の厚さ方向にバスバー３の貫通孔１１を移動した態様で、樹脂ボディ５に貫通孔２３が形成されている。

さらに、樹脂ボディ５は、この貫通孔２３のところで厚さが増している。すなわち、筒状のリブ２５（図３参照）が樹脂ボディ５の本体部に立設されていることにより、筒状のリブ２５の内壁が樹脂ボディ５の貫通孔２３を形成しており、樹脂ボディ５の貫通孔２３の深さが深くなっている。

樹脂ボディ７も、絶縁性を備えた樹脂材料で構成されており、ヒンジ部９が露出するようにして、ヒンジ部９を間にしたバスバー３の他方の側（他方の部位）に一体的に設けられている。そして、樹脂ボディ７は、樹脂ボディ５から離れて、バスバー３の他方の部位の所定の領域を覆っている。

バスバー３の他方の部位に、バッテリー接続部（バッテー接続用貫通孔）１３やオルタネータ接続部（オルタネータ接続用貫通孔）１５や可溶部（図示せず）が設けられている場合にあっては、これらの部位およびこれらの周辺が露出するように、樹脂ボディ７が設けられている。

各樹脂ボディ５，７は、インサート成形することによって、ヒンジ部９での折り曲げがされていない平板状のバスバー３に設けられている。これにより、樹脂ボディ５，７のバスバー３への設置が容易になる。各樹脂ボディ５，７が設置されヒンジ部９での曲げがなされていない状態では、ヒューズユニット１は、バスバー３の厚さ方向の両側の所定の部位に樹脂ボディ５、７が設けられたほぼ平板な形状に形成されている。

また、ヒューズユニット１には、係止片２７と被係止片２９とが設けられている。係止片２７は、樹脂ボディ５，７を構成している樹脂材料よりも剛性の高い材料（弾性係数と破壊に耐える強度とが大きく、クリープ現象を起こしにくい材料；たとえば、金属材料）で構成されており、貫通孔２３内に突出して、樹脂ボディ５に一体的に設けられている。すなわち、係止片２７は、樹脂ボディ５の貫通孔２３の内壁から貫通孔２３の中央に向かって突出している。なお、係止片２７は貫通孔２３の外部までは突出しておらずに、貫通孔２３の内部で止まっている。

被係止片２９は、樹脂ボディ７に一体的に設けられており（たとえば、樹脂ボディ７と一体成形されており）、ヒューズユニット１においてヒンジ部９でバスバー３を所定の角度（目標角度）に曲げたときに、係止片２７に係合して、前記所定の角度を固定するようになっている。

また、係止片２７は、ヒューズユニット１の回路（バスバー３）とは絶縁している。たとえば、係止片２７は、バスバー３とは別体で構成されている。そして、樹脂ボディ５，７をインサート成形でバスバー３に設けるときに、係止片２７が樹脂ボディ５に一体的に設置されている。このようにして一体で設置されている状態では、バスバー３と係止片２７との間には、樹脂ボディ５が存在していて（樹脂ボディ５の一部が入り込んでいて）、バスバー３に対して係止片２７が絶縁されている。

また、係止片２７は、ヒューズユニット１とは別体で構成されており、たとえば、インサート成形でバスバー３に樹脂ボディ５，７を設けるときに、係止片２７を同時に設けている。なお、係止片２７を別体で構成し、バスバー３に樹脂ボディ５，７を設けた後に、ボルト等の締結具でヒューズユニット１の樹脂ボディ５に係止片２７を後付で一体的に設けてもよい。

なお、被係止片２９を、係止片２７と同様に別体で構成し、インサート成形で同時に樹脂ボディ７に設けてもよいし、後付けする構成であってもよい。

ところで、ヒューズユニット１では、ヒンジ部９を間にして、一方の側に樹脂ボディ５を備えたユニット部３０が形成されており、他方の側に樹脂ボディ７を備えたユニット部３２が形成されている。

ここで、ヒンジ部９での曲げがなされているかいないかにかかわらず、ユニット部３０において、バスバー３の厚さ方向をユニット部３０の厚さ方向とし、ヒンジ部９の曲げ線の延伸方向をユニット部３０の幅方向（厚さ方向に直交する方向）とし、前記厚さ方向と幅方向とに直交する方向をユニット部３０の長手方向とする。同様にして、ユニット部３２において、バスバー３の厚さ方向をユニット部３２の厚さ方向とし、ヒンジ部９の曲げ線の延伸方向をユニット部３２の幅方向（厚さ方向に直交する方向）とし、前記厚さ方向と幅方向とに直交する方向をユニット部３２の長手方向とする。したがって、ヒンジ部９を曲げていない状態では、ユニット部３０の各方向とユニット部３２の各方向とはお互いに一致している。

ユニット部３０に形成されている係止片２７は、図３で示すように、バスバー３や樹脂ボディ５の貫通孔２３の幅方向の一方の内壁（ユニット部３０の幅方向の一方の内壁）から、貫通孔２３の中央部に向かって延出している係止片２７Ａと、バスバー３や樹脂ボディ５の貫通孔２３の幅方向の他方の内壁（ユニット部３０の幅方向の他方の内壁）から、貫通孔２３の中央部に向かって延出している係止片２７Ｂとで構成されている。なお、各係止片２７Ａ，２７Ｂ（２７）は、ユニット部３０の幅方向では、貫通孔２３の中心に対して対称に形成されている。また、係止片２７Ａの先端部と係止片２７Ｂの先端部とは所定の距離だけ離れている。

さらに説明すると、係止片２７Ａは、細長い矩形な平板状の金属素材の先端部側（長手方向における一方の側）を、この素材の幅方向に延びている直線状の曲げ線３１（３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ）のところで厚さ方向に折り曲げた形状に形成されている。

そして、平板状の基端部側（長手方向における他方の側）が樹脂ボディ５に埋め込まれて、弾性を備えた片持ち梁のようにして樹脂ボディ５に一体的に設けられている。この場合、折り曲げられていない素材の長手方向の中間部と折り曲げられた素材の先端部側とが貫通孔２３内に突出している。

また、樹脂ボディ５に埋め込まれている素材の平板状の部位と、貫通孔２３内に突出している素材の長手方向の平板状の中間部とは、これらの厚さ方向がユニット部３０の厚さ方向と一致し、これらの幅方向がユニット部３０の長手方向と一致している。そして、樹脂ボディ５に埋め込まれている素材の平板状の部位（素材の基端部側部位）は、バスバー３から離れて絶縁されている。

さらに、図３で示す態様では、係止片２７Ａは、平板状の素材の先端部側に存在している３箇所の曲げ線（平板状の素材の先端部側から順に、第１の曲げ線３１Ａ、第２の曲げ線３１Ｂ、第３の曲げ線３１Ｃとする。）のところで、同じ側に９０°よりも大きい角度（たとえば１１０°程度）で曲げた形状に形成されている。これにより、ユニット部３０の長手方向（係止片２７Ａの幅方向）から見た場合、係止片２７Ａの曲げられた先端部側の部位が三角形状に形成されている。係止片２７Ｂも、係止片２７Ａと同様に形成されている。そして、これらの係止片２７Ａ，２７Ｂの三角形状の部位は、ユニット部３０の厚さ方向の一方の側（被係止片２９が挿入されてくる側とは反対側）に位置している。

被係止片２９は、柱状の基端部３３と四角錐台状等の角錐台状の先端部３５とを備えて構成されており、基端部３３の中心軸と先端部３５の中心軸とがお互いに一致し、先端部３５（角錐）の外径の大きい底面が基端部３３につながっている形状である傘状に形成されている。また、先端部３５における角錐の底面の外径は、基端部３３の外径よりも大きくなっており、先端部３５における角錐の上面の外径は、基端部３３の外径や各係止片２７Ａ，２７Ｂの間の間隔よりも小さくなっている。

被係止片２９は、前述したように、たとえば、樹脂ボディ７の一部として形成されており、ユニット部３２の厚さ方向一方の面から突出している。そして、ヒンジ部９を折り曲げるときに、ユニット部３０の貫通孔２３に入り込み、先端部３５が各係止片２７Ａ，２７Ｂの間に入り込んで各係止片２７Ａ，２７Ｂに当接し、各係止片２７Ａ，２７Ｂを弾性変形させるようになっている。

ヒンジ部９をさらに曲げて、曲げ角度が目標の曲げ角度に達すると、被係止片２９の先端部３５が各係止片２７Ａ，２７Ｂを通りぬけて、被係止片２９の先端部３５の底面が各係止片２７Ａ，２７Ｂ（第２の曲げ線３１Ｂの部位）に当接し、被係止片２９の基端部３３が各係止片２７Ａ，２７Ｂの間に位置して挟まれ（第３の曲げ線３１Ｃの部位に当接して挟まれ）、各係止片２７Ａ，２７Ｂの弾性変形がほぼなくなると共に、ユニット部３２の樹脂ボディ７の一部がユニット部３０の樹脂ボディ５の一部に当接し、被係止片２９が各係止片２７Ａ，２７Ｂに固定され、ヒンジ部９の曲げ角度（各ユニット部３０，３２間の曲げ角度）が、目標値で固定され維持されるようになっている。なお、被係止片２９の先端部３５が、円錐台状でもよいし、角錐状や円錐状であってもよい。

ここで、係止片２７や被係止片２９の態様を適宜代えてもよい。すなわち、係止片２７をバスバー３と一体で形成してもよい。また、被係止片２９を、バスバー３とは別体で構成された金属等の剛性の高い材料（樹脂材料よりも剛性の高い材料）で形成し、バスバー３から絶縁するようにして、樹脂ボディ７をインサート成形で設けるときに、樹脂ボディ７に一体的に設けてもよい。なお、被係止片２９を金属等の材料で構成した場合には、被係止片２９の形態を、薄い板金で構成されたものとする等、適宜変更してもよい。また、被係止片２９をバスバー３と一体で成形してもよい。なお、被係止片２９と係止片２７とがバスバー３と一体で成形されている場合にあっては、ヒンジ部９を目標角度に曲げて係止片２７と被係止片２９とを係合させたときに、ユニット部３０のバスバー３とユニット部３２のバスバー３とがお互いに導通してしまう。しかし、係止片２７が突出しているバスバー３の部位と被係止片２９が突出しているバスバー３の部位との間に、可溶部等が設けられておらず、係止片２７が突出しているバスバー３の部位と被係止片２９が突出しているバスバー３の部位とが抵抗体を介さないで導通しているのであれば、特に問題が発生することはない。

ここで、係止片２７（２７Ａ，２７Ｂ）の変形例について、図５〜図７を用いて説明する。図５〜図７で示す態様のヒューズは、係止片２７（２７Ａ，２７Ｂ）の形状が、図３で示したものと異なり、その他の点は、図３で示したものとほぼ同様に構成されており、ほぼ同様に作用するようになっている。

図５で示す態様では、係止片２７（２７Ａ，２７Ｂ）は、平板状の素材の先端部側に存在している２箇所の曲げ線（平板状の素材の先端部側から順に、第１の曲げ線３１Ｄ、第２の曲げ線３１Ｅとする。）のところで曲げられている。なお、第１の曲げ線３１Ｄのところでは、ほぼ直角に曲げられており、第２の曲げ線３１Ｅのところでは、９０°よりも小さい角度（たとえば７０°程度）に曲げられている。

これにより、ヒンジ部９の曲げ角度が目標の曲げ角度に達すると、被係止片２９の先端部３５の底面が各係止片２７Ａ，２７Ｂ（各係止片２７Ａ，２７Ｂの先端部と第１の曲げ線３１Ｄとの間の部位）に当接し、被係止片２９の基端部３３が各係止片２７Ａ，２７Ｂの間に位置して挟まれ（第２の曲げ線３１Ｅの部位に当接して挟まれ）、目標の曲げ角度が固定されるようになっている。

図６で示す態様では、係止片２７は、平板状の素材の先端部側に存在している１箇所の曲げ線のところで曲げられている。なお、曲げ線３１Ｆのところでは、９０°よりも小さい角度（たとえば７０°程度）で曲げられている。

これにより、ヒンジ部９の曲げ角度が目標の曲げ角度に達すると、被係止片２９の先端部３５の底面が係止片２７の先端部に当接し、被係止片２９の基端部３３が係止片２７の先端部の間に位置して挟まれ、目標の曲げ角度が固定されるようになっている。

図７で示す態様では、係止片２７は、平板状の素材の先端部側に存在している２箇所の曲げ線（平板状の素材の先端部側から順に、第１の曲げ線３１Ｇ、第２の曲げ線３１Ｈとする。）のところで曲げられている。なお、各曲げ線３１Ｇ，３１Ｈのところでは、９０°よりも小さい角度（たとえば３０°〜６０°程度）で曲げられている。そして、曲げ線３１Ｇと係止片２７の先端部との間に存在している部位と、曲げ線３１Ｇよりも係止片２７の基端部側に存在している部位との交差角度が、ほぼ９０°になっている。

これにより、ヒンジ部９の曲げ角度が目標の曲げ角度に達すると、被係止片２９の先端部３５の底面が各係止片２７Ａ，２７Ｂの先端部に当接し、基端部３３が各係止片２７Ａ，２７Ｂの間に位置して挟まれ（第１の曲げ線３１Ｇと係止片２７の先端部との間の部位で挟まれ）て、目標の曲げ角度が固定されるようになっている。

なお、上述した説明では、貫通孔１１や貫通孔２３は、ユニット部３０の中央部に設けられているが、ユニット部３０の縁に設けられた凹状の切り欠き（ユニット部３０の幅方向の凹んでいる凹部）を、貫通孔１１や貫通孔２３の代わりに採用してもよい。そして、上記切り欠き内の係止片２７を設け、この係止片２７に対応する位置に被係止片２９を設けてもよい。

ヒューズユニット１によれば、係止片（係止部）２７を金属材料で構成しているので、ヒューズユニット１を構成している樹脂ボディ５，７の種類が変更になった場合であっても、ヒンジ部９における目標の曲げ角度のロック強度（係止強度）を確実に維持することができる。また、ヒンジ部９における目標の曲げ角度を維持すべく係止片２７と被係止片（被係止部）２９とをお互いに係合させて、ヒューズユニット１を使用状態にしたときに、係止片２７と被係止片２９とが、貫通孔２３の内側に位置していて、ヒューズユニット１の外側には突出していない。これにより、ヒューズユニット１の外形が大きくなることを防止することができると共に、外部から受けた衝撃等によって係止片２７や被係止片２９が破損するおそれを極力回避することができる。

また、ヒューズユニット１によれば、係止片２７が、ヒューズユニット１の回路に対して絶縁しているので、樹脂ボディ５，７で覆われておらずに露出しているバスバー３の部位と係止片２７との間のショート（短絡）のおそれを回避することができる。

また、ヒューズユニット１によれば、係止片２７をヒューズユニット１とは別体で構成してあるので、係止片２７の厚さや材質を変更することが容易であり、係止片２７のバネ力を変更することが容易になっている。また、バスバー３における回路の幅を小さくすることができる。

１ヒューズユニット
２バスバー
５、７樹脂ボディ
９ヒンジ部
１１、２３貫通孔
２７、２７Ａ、２７Ｂ係止片
２９被係止片

Claims

中間部に設けられたヒンジ部と、このヒンジ部を間にした一方の側に設けられた貫通孔とを具備したバスバーと；
前記ヒンジ部が露出し前記貫通孔が貫通するようにして、前記ヒンジ部を間にした前記バスバー一方の側の所定の領域を覆っている第１の樹脂ボディと；
前記ヒンジ部が露出するようにして、前記ヒンジ部を間にした前記バスバー他方の側の所定の領域を覆っている第２の樹脂ボディと；
前記第１の樹脂ボディを構成している樹脂材料よりも剛性の高い材料で構成され、前記貫通孔内に突出するようにして、前記第１の樹脂ボディに一体的に設けられた係止片と；
前記第２の樹脂ボディに一体的に設けられ、前記ヒンジ部で前記バスバーを所定の角度曲げたときに、前記係止片に係合して、前記所定の角度を固定する被係止片と；
を有することを特徴とするヒューズユニット。
請求項１に記載のヒューズユニットにおいて、
前記係止片は、前記ヒューズユニットの回路とは絶縁していることを特徴とするヒューズユニット。
請求項１または請求項２に記載のヒューズユニットにおいて、
前記係止片は、前記ヒューズユニットとは別体で構成されていることを特徴とするヒューズユニット。