JP5632672B2 - ヒューズユニット - Google Patents

Description

本発明は、可溶部を有するバスバーの外周に絶縁樹脂部をインサート成形によって形成するヒューズユニットに関する。

近年、自動車に搭載されるヒューズユニットは、電装品の増加に伴って多数の可溶部を備えたものが種々提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。かかる従来のヒューズユニットとして図８〜図１０に示すものがある。

図８において、ヒューズユニット５０は、導電性の金属板より形成されたバスバー５１と、バスバー５１の外周の適所に配置された絶縁樹脂部６０とを備えている。バスバー５１は、図９に詳しく示すように、電源側端子５２を有する導通プレート部５３と、複数の負荷側端子５４と、導通プレート部５３と各負荷側端子５４の間に介在された複数の可溶部５５とを備えている。一部の負荷側端子５４は、絶縁樹脂部６０によって固定された固定ボルト５６を有する。各可溶部５５は、各負荷側端子５４の幅に較べて細く、且つ、クランク状に折曲されている。各可溶部５５の幅寸法は、それぞれの定格電流・電圧値に基づいて設定されている。

絶縁樹脂部６０は、図８に示すように、電源側端子５２を含む導通プレート部５３の外周に配置された第１樹脂部６１と、複数の負荷側端子５４の外周に配置された第２樹脂部６２と、複数の可溶部５５の外側位置で第１樹脂部６１と第２樹脂部６２の間を連結する複数の連結部６３とを備えている。

各連結部６３によって各可溶部５５を露出する窓部６４がそれぞれ設けられている。これにより、可溶部５５の溶断の有無を目視できる。

尚、特許文献２には、前記従来例と同様の構成のヒューズユニットが開示されている。

特開２００７−５９２５５号公報 特開２００１−２９７６８３号公報

しかしながら、前記従来のヒューズユニット５０では、絶縁樹脂部６０がインサート成形によって形成されるため、樹脂成形後の熱収縮に起因する応力がバスバー５１に作用する。特に、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、各連結部６３が樹脂材より形成されているので、図１０（ｄ）にて仮想線で示すように、大きく変形する。そのため、連結部６３の近傍に位置し、且つ、他の箇所に較べて機械強度が弱い可溶部５５、特に、可溶部５５の内の最も幅が狭い最狭部に大きな応力集中が発生する。可溶部（特に、最狭部）５５に応力集中が発生すると、溶断特性にバラツキが生じる恐れがある。ここで、可溶部５５の幅狭部は、溶断特性をクイックブロー化するため必要であり、幅広に形成することができない。

また、各連結部６３は、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、樹脂材のみより形成されているので、機械的強度が弱いという問題がある。そのため、固定ボルト５６を有する負荷側端子５４に相手端子（図示せず）を締結する際、その締結力によって連結部６３が破損する恐れがある。ここで、連結部６３の強度をアップするため、その肉厚寸法を大きくすることが考えられる。しかし、連結部６３の肉厚寸法を大きくすると、樹脂成形後の樹脂収縮量が大きくなって可溶部５５の応力集中も大きくなる。従って、連結部６３を肉厚にすることはできない。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、樹脂成形後の熱収縮に起因する可溶部の応力集中を極力小さく、しかも、連結部の機械的強度が向上するヒューズユニットを提供することを目的とする。

本発明は、電源側端子と複数の負荷側端子との間にそれぞれ介在された複数の可溶部を有するバスバーと、前記バスバーをインサート部品としてインサート成形によって形成された絶縁樹脂部とを備え、前記絶縁樹脂部は、複数の前記可溶部より前記電源側端子側の外周に配置された第１樹脂部と、複数の前記可溶部より前記負荷側端子側の外周に配置された第２樹脂部と、前記各可溶部の外側位置で前記第１樹脂部と前記第２樹脂部の間を連結する複数の連結部とを有するヒューズユニットであって、前記連結部は、前記絶縁樹脂部より熱収縮率が低く、且つ、前記絶縁樹脂部より強度が強い補強部をインサート部品として形成され、前記補強部は、前記可溶部から離れて、隣り合う前記可溶部の間に配置されていることを特徴とする。

前記補強部は、前記連結部と同じ幅であり、前記補強部の両側の側端面は、前記連結部の両側の側端面と同一面であることが好ましい。前記補強部は、前記電源側端子から前記負荷側端子側に向かって延びており、前記補強部は、自身の幅方向で、隣り合う前記負荷側端子に跨って設けられていることが好ましい。

本発明によれば、連結部は低熱収縮材である補強部と樹脂材より形成されるため、連結部における樹脂成形後の熱収縮量が小さくなる。又、連結部は、機械的強度が強い補強部と樹脂材より形成されるため、樹脂材のみの場合より機械的強度が強くなる。以上より、樹脂成形後の熱収縮に起因する可溶部の応力集中を極力小さく、しかも、連結部の機械的強度が向上する。

本発明の一実施形態を示し、ヒューズユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、ヒューズユニットの正面図である。 本発明の一実施形態を示し、バスバーの斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、バスバーの正面図である。 本発明の一実施形態を示し、図２のＭ部拡大図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は連結部の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ１線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ１−Ｂ１線断面図、（ｄ）は連結部の樹脂成形後の収縮状態を説明する断面図である。 本発明の一実施形態の変形例を示し、（ａ）は連結部の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ２−Ａ２線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ２−Ｂ２線断面図、（ｄ）は連結部の樹脂成形後の収縮状態を説明する断面図である。 従来例を示し、ヒューズユニットの正面図である。 従来例を示し、バスバーの斜視図である。 従来例を示し、（ａ）は連結部の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ３−Ａ３線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ３−Ｂ３線断面図、（ｄ）は連結部の樹脂成形後の収縮状態を説明する断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（一実施形態）
図１〜図６は本発明の一実施形態を示す。図１及び図２に示すように、ヒューズユニット１は、車両搭載用であり、いわゆるバッテリー（図示せず）に直付けされる。ヒューズユニット１は、導電性の金属板より形成されたバスバー２と、バスバー２の外周の適所を被うように配置された絶縁樹脂部１０とを備えている。

バスバー２は、図３及び図４に詳しく示すように、所定形状の導電性の金属板を折り曲げ加工して形成される。バスバー２は、電源側端子３を有する導通プレート部４と、複数の負荷側端子５ａ，５ｂと、導通プレート部４と各負荷側端子５ａ，５ｂの間に介在された複数の可溶部６と、隣り合う可溶部６の間に配置された複数の補強部７とを備えている。尚、図３及び図４では、バスバー２のインサート成形前の形態が示され、隣り合う負荷側端子５ａ，５ｂ間がジョイント部８によって連結されている。

電源側端子３は、ボルト挿通孔３ａを有する。電源側端子３には、ボルト挿通孔３ａを利用してボルト・ナット締めによってバッテリーポストやバッテリ接続端子等の相手端子（図示せず）が接続される。

導通プレート部４は、中間位置でほぼ直角に折曲されている。これにより、ヒューズユニット１は、バッテリー（図示せず）の上面と側面の双方に沿って配置する。

複数の負荷側端子５ａ，５ｂは、互いに間隔を開けて並列位置に配置されている。複数の負荷側端子５ａ，５ｂは、その中央位置の２つがタブ端子形態であり、両外側の２つが締結端子形態である。タブ端子形態の各負荷側端子５ａには、絶縁樹脂部１０のインサート成形によってコネクタハウジング部１２ａが付設される。タブ端子形態の各負荷側端子５ａには、コネクタ接続によって負荷側の各相手端子（図示せず）が接続される。締結端子形態の負荷側端子５ｂは、ボルト挿通孔１５を有する。締結端子形態の負荷側端子５ｂは、ボルト挿通孔１５を利用して絶縁樹脂部１０のインサート成形によって固定ボルト９が付設される。この負荷側端子５ｂには、ナット締めによって負荷側の相手端子（図示せず）が接続される。

各補強部７は、図５及び図６に詳しく示すように、導通プレート部４から延設され、各負荷側端子５ａ，５ｂに向かって延びている。各補強部７は、各負荷側端子５ａ，５ｂには連結されていない。各補強部７は、絶縁樹脂部１０の各連結部１３ｂ〜１３ｄに対応する位置に位置し、絶縁樹脂部１０のインサート成形の際にはインサート部品とされる。各補強部７は、絶縁樹脂部１０より熱収縮率が低く、且つ、絶縁樹脂部１０より強度が強い。各補強部７は、連結部１３ｂ〜１３ｄの幅より小さな幅寸法に設定されている。これにより、各補強部７の側端面は、連結部１３ｂ〜１３ｄの側端面よりＤ（図６（ｃ）に示す）だけ内側に位置する。

複数の可溶部６は、互いに間隔を開けて並列位置に配置されている。各可溶部６は、各負荷側端子５ａ，５ｂの幅に較べて細く、且つ、クランク状に折曲されている。各可溶部６の幅寸法は、それぞれの定格電流・電圧値に基づいて設定されている。３つの可溶部６には、加締め部６ａが設けられている。この各加締め部６ａに低融点金属（例えば、すず）６ｂが加締め加工によって固定されている。

絶縁樹脂部１０は、図１及び図２に示すように、電源側端子３を含む導通プレート部４の外周に配置された第１樹脂部１１と、複数の負荷側端子５ａ，５ｂの外周に配置された第２樹脂部１２と、複数の可溶部５ａ，５ｂの外側位置で第１樹脂部１１と第２樹脂部１２の間を連結する複数の連結部１３ａ〜１３ｅとを備えている。

第２樹脂部１２には、タブ端子形態の負荷側端子５ａの周囲に、コネクタハウジング部１２ａが設けられている。

隣り合う連結部１３ａ〜１３ｅの間には、各可溶部６を露出する窓部１４がそれぞれ設けられている。これにより、可溶部６の溶断の有無を目視できる。両端を除く３つの連結部１３ｂ〜１３ｄには、図６に示すように、バスバー２の補強部７がそれぞれ内蔵されている。つまり、３つの連結部１３ｂ〜１３ｄは、補強部７と樹脂材の二重構造である。

又、３つの連結部１３ｂ〜１３ｄは、図５に詳しく示すように、第１樹脂部１１の下端面と第２樹脂部１２の上端面の間Ｌを連結している。ここで、連結部１３ｂ〜１３ｄの下端側は、第２樹脂部１２の上端面よりＬ１寸法を限度として第２樹脂部１２に入り込むよう設ける。

次に、上記ヒューズユニット１の製造方法を簡単に説明する。先ず、図３及び図４に示すように、所定形状のバスバー２を導電性金属材の打ち抜き加工によって作製する。

次に、バスバー２の各可溶部６に低融点金属６ｂを加締めによって固定する。次に、バスバー２の各ジョイント部８をカットする。

次に、樹脂成形の金型（図示せず）内にバスバー２と固定ボルト９をセットし、これらバスバー２及び固定ボルト９をインサート部品としてインサート成形を行う。これにより、バスバー２の外側の適所を被覆し、且つ、各可溶部６を露出させる複数の窓部１４を有する絶縁樹脂部１０を形成する。これで、図１及び図２に示すヒューズユニット１の製造が完了する。

以上、ヒューズユニット１は、各可溶部６の外側位置で第１樹脂部１１と第２樹脂部１２の間を連結する複数の連結部１３ａ〜１３ｅとを有し、連結部１３ｂ〜１３ｄは、絶縁樹脂部１０より熱収縮率が低く、且つ、絶縁樹脂部１０より強度が強い補強部７をインサート部品として形成されている。このように連結部１３ｂ〜１３ｄは低熱収縮材である補強部７と樹脂材より形成されるため、連結部１３ｂ〜１３ｄにおける樹脂成形後の熱収縮量が小さくなる。つまり、従来例の連結部の熱収縮寸法がｄ寸法（図１０（ｄ）に示す）であれば、これより小さいｄ１寸法（ｄ１＜ｄ、図６（ｄ）に示す）となる。又、連結部１３ｂ〜１３ｄは、機械的強度が強い補強部７と樹脂材より形成されるため、樹脂材のみの場合より機械的強度が強くなる。以上より、樹脂成形後の熱収縮に起因する可溶部６の応力集中を極力小さく、しかも、連結部１３ｂ〜１３ｄの機械的強度が向上する。

補強部７は、バスバー２を利用して設けられているので、補強部７のための専用部材が必要ないため、コストダウンになる。

（変形例）
次に、前記実施形態の変形例を説明する。この変形例は、前記実施形態と比較するに補強部７Ａの構成のみが相違する。つまり、補強部７Ａは、図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、バスバー２より構成されているが、その幅寸法が連結部１３ｂ，（図示せず）の幅と同じに設定されている。従って、補強部７Ａの両側の側端面は、連結部１３ｂ（図示せず）の側端面と面一である。

他の構成は、前記実施形態と同一であるため、重複説明を省略する。図７（ａ）〜（ｄ）において、同一構成箇所には同一符号を付して明確化を図る。

この変形例においても、前記実施形態と同様に、樹脂成形後の熱収縮に起因する可溶部６の応力集中を極力小さく、しかも、連結部１３ｂ（図示せず）の機械的強度が向上する。

また、補強部７Ａは、連結部１３ｂと同じ幅であるので、図７（ｄ）に示すように、連結部１３ｂの樹脂成形後の熱収縮量ｄ２（ｄ２＜ｄ１）が前記実施形態より小さくなる。これにより、樹脂成形後の熱収縮に起因する可溶部６の応力集中を更に小さくできる。

（その他）
前記実施形態では、補強部７，７Ａは、バスバー２を利用して設けたが、絶縁樹脂部１０より熱収縮率が低く、且つ、絶縁樹脂部より強度が強い部材であれば、バスバー２以外の別部材より設けても良いことはもちろんである。

前記実施形態では、補強部７，７Ａは、隣り合う可溶部６の間に位置する連結部１３ｂ〜１３ｄ内にのみ設けたが、両端に位置する連結部１３ａ，１３ｅ内にも設けても良い。

１ ヒューズユニット
２ バスバー
３ 電源側端子
５ａ，５ｂ 負荷側端子
６ 可溶部
７，７Ａ 補強部
１０ 絶縁樹脂部
１１ 第１樹脂部
１２ 第２樹脂部

Claims (3)

1. 電源側端子と複数の負荷側端子との間にそれぞれ介在された複数の可溶部を有するバスバーと、前記バスバーをインサート部品としてインサート成形によって形成された絶縁樹脂部とを備え、
   前記絶縁樹脂部は、複数の前記可溶部より前記電源側端子側の外周に配置された第１樹脂部と、複数の前記可溶部より前記負荷側端子側の外周に配置された第２樹脂部と、前記各可溶部の外側位置で前記第１樹脂部と前記第２樹脂部の間を連結する複数の連結部とを有するヒューズユニットであって、
   前記連結部は、前記絶縁樹脂部より熱収縮率が低く、且つ、前記絶縁樹脂部より強度が強い補強部をインサート部品として形成され、
   前記補強部は、前記可溶部から離れて、隣り合う前記可溶部の間に配置されていることを特徴とするヒューズユニット。
2. 請求項１記載のヒューズユニットであって、
   前記補強部は、前記連結部と同じ幅であり、
   前記補強部の両側の側端面は、前記連結部の両側の側端面と同一面であることを特徴とするヒューズユニット。
3. 請求項１又は請求項２記載のヒューズユニットであって、
   前記補強部は、前記電源側端子から前記負荷側端子側に向かって延びており、
   前記補強部は、自身の幅方向で、隣り合う前記負荷側端子に跨って設けられていることを特徴とするヒューズユニット。

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