JP2007173016A - ヒューズ取付構造および電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】電気接続箱内に取り付けられるヒューズの放熱性を高める。
【解決手段】溶断部を挟んで一対のボルト孔付き端子部を対向して突出させた平板状の導電材と、前記溶断部を埋設する絶縁樹脂部を備えたヒューズを用いる一方、絶縁板より一対のナット保持枠を突設し、四角柱の中心にネジ孔を設けたナットをそれぞれ前記ナット保持枠内に収容保持し、該ナットの先端面に前記絶縁板上に配置するバスバーより突設したボルト孔付き端子部を載置すると共に、これらボルト孔付き端子部にそれぞれ前記ヒューズの端子部を重ね、ボルトをヒューズの端子部およびバスバーの端子部のボルト孔を通して前記ナットにネジ締め固定する構成とし、前記ナットの保持枠の高さを前記ナットよりも低くしてバスバーの端子部との間に放熱用の空隙を設けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒューズ取付構造および電気接続箱に関し、詳しくは、発熱量が大きい大電流ヒューズの放熱性を高めたヒューズの取付構造に関するものである。

自動車に用いられる電気回路において、種々の容量のヒューズが用いられており、バッテリからオルタネータ等への大電流回路には６０〜２５０アンペアの大電流用ヒューズを介設している。この種の大電流ヒューズは発熱量も大きいため、該大電流ヒューズと接触する部位および近接部位の絶縁材が加熱され、接触部位では溶損が発生すると共に、近接部位でも熱影響を受けて歪みが発生する恐れがある。よって、大電流用ヒューズの取り付け部には放熱対策を施す必要がある。

例えば、バッテリからファンやＡＢＳモータなどへの電気回路に介在される中電流回路保護用ヒューズの放熱性を高める電気接続箱として、特開２００４−６４８７１号公報（特許文献１）において、図９に示す電気接続箱が提供されている。
前記特許文献１の電気接続箱では、ヒューズ２とハウジング３との間に溝部３ｄが放熱用空間部として形成され、また底板及び内壁にスリット３ｅを設けることにより、熱を滞留し難くさせ、ヒューズ２に過電流が流れても、ハウジング３が溶損しない構成とされている。

前記特許文献１の構成は、電気接続箱に形成された凹部に嵌合固定するタイプのヒューズには効果的ではあるが、図１０（Ａ）に示すような、絶縁樹脂部２０ａでモールドされた溶断部を挟んで一対のボルト孔２０ｄ付きの入力端子部２０ｂと出力端子部２０ｃを備えた大電流用のヒューズ２０を用い、図１０（Ｂ）（Ｃ）に示すように、入力端子部２０ｂと出力端子部２０ｃをバスバー４０上に載置してボルト固定するヒューズには適用できない。
具体的には、前記ヒューズ２０を取り付ける電気接続箱側では、絶縁板３０より一対の四角柱状のナット保持枠１を突設させ、前記ナット保持枠１の中心孔にナットＮを収容保持し、前記ヒューズ２０の入力端子部２０ｂおよび出力端子部２０ｃをバスバー４０の端子部４１の全面をナット保持枠１の上面に重ね、上方からボルトＢをナットＮにネジ込んで固定している。
このように、バスバーの端子部４１の全面をナット保持枠１の上面に載置しているのは、ボルト締め時に締付荷重をヒューズおよびバスバーの端子が安定的に受けるためである。

しかしながら、前記構造では、バスバー４０の端子部４１の全面が絶縁板３０より突設されたナット保持枠１の上面に当接し、該当接部分がボルトとナットとの締結で密着固定され、放熱空間がないため熱がたまりやすくなる。よって、通電時に発生した熱によりナット保持枠１の当接面が直接的に熱影響を受け、前記６０〜２５０アンペアの大電流用ヒューズでは発熱量も大きくなり、ナット保持枠１の当接面に溶損が発生する恐れがある。

特開２００４−６４８７１号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、ボルト固定ヒューズにおいて、該ヒューズの端子部とバスバーとの当接部の加熱を抑制することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、溶断部を挟んで一対のボルト孔付き端子部を対向して突出させた平板状の導電材と、前記溶断部を埋設する絶縁樹脂部を備えたヒューズを用いる一方、
絶縁板より一対のナット保持枠を突設し、四角柱の中心にネジ孔を設けたナットの下側部を前記ナット保持枠内に収容保持すると共に上側部をナット保持枠の上面より突出させ、該ナットの先端面に前記絶縁板上に配置するバスバーより突設したボルト孔付き端子部を載置すると共に、これらボルト孔付き端子部にそれぞれ前記ヒューズの端子部を重ね、ボルトをヒューズの端子部およびバスバーの端子部のボルト孔を通して前記ナットにネジ締め固定する構成とし、
前記ナットの保持枠の上面と前記バスバーの端子部との間に放熱用の空隙を設けていることを特徴とするヒューズ取付構造を提供している。

前記のように、絶縁板から突設するナット保持枠の高さをヒューズの端子部とバスバーの端子部を重ねてボルト締め固定するナットよりも低くし、バスバーの端子部と前記ナット保持枠とが当接しない構成とし、ナット保持枠とバスバーの端子部との間に放熱用の空隙を設けることにより、通電により生じた熱が滞留することなく放熱され、ナット保持枠に溶損が発生するのを防止できる。

また、前記ヒューズ取付構造において、前記ナット保持枠は四角枠形状で、その高さはナットの半分以下とすることが好ましい。
このように、ナット保持枠をナットの半分以下の高さとすることにより、より放熱性を高めることができる。

さらに、前記ナット保持枠の４隅より、前記ナットの各隅を嵌合する断面Ｌ状部を有する突出部を設け、これら突出部の高さもナットの高さよりも低くする構成としてもよい。
前記のようにナット保持枠の４隅より、ナットの各隅を嵌合する断面Ｌ状部を有する突出部を設けることにより、ナット保持枠の強度を高めることができ、確実にナットを収容保持できる。
また、前記突出部の高さもナットの高さより低くすることにより、バスバーの端子部と該突出部が当接しないため、該突出部が溶損することを防ぐことができる。
前記各突出部は四角筒部の外側面から突起を設けて、前記断面Ｌ状部を設けていることが好ましい。

さらにまた、本発明では、前記ヒューズ取付構造を備え、ロアケースとアッパーケース内に前記絶縁板およびバスバーを収容していると共に、前記アッパーケースにヒューズ取付部を設け、該ヒューズ取付部は前記ヒューズの絶縁樹脂部の載置部の両側に前記ナットの上面に載置したバスバーのボルト孔付き端子部を露出した開口を備え、開口を通して前記ヒューズの端子部を前記ボルト孔付き端子部に重ねてボルト締めしていることを特徴とする電気接続箱を提供している。

前記のようにアッパーケースにバスバーのボルト孔付き端子部を露出したヒューズ取付部を設けることにより、アッパーケースを取り付けた状態でヒューズの着脱が可能となり、ヒューズの溶断によりヒューズを取替える場合等にメンテナンス性を向上させることができる。
また、前記ヒューズ取付部にヒューズの絶縁樹脂部の載置部を設けることにより、ヒューズの端子部をボルト締め固定する際にヒューズを安定保持することができる。かつ、該載置部を設けることにより、ヒューズ取替え作業時に、アッパーケース内へ異物が紛入することを防ぐことができる。
前記電気接続箱は、車両のエンジンルームに搭載され、バスバーの入力端子には、電源電流（生電源）が通電され、前記ヒューズの許容電流量が６０アンペアから２５０アンペアである場合に最も好適なものとなる。

前述したように、本発明のヒューズ取付構造によれば、ヒューズの端子部およびバスバーの端子部をネジ締め固定するナットをナット保持枠より突出させていることにより、ナットの保持枠とバスバーの端子部との間に放熱用空間を設けることができる。よって、発熱時の放熱を効果的に図ってナット保持枠の溶損を防ぐことができる。

また、前記ヒューズ取付構造を備えた、本発明の電気接続箱によれば、アッパーケースにヒューズ取付部を設けることにより、アッパーケースを取り付けた状態で、ヒューズの着脱が可能となりメンテナンス性を向上させることができる。
かつ、ヒューズ取付部にヒューズの絶縁樹脂部の載置部を設けることにより、前記載置部にヒューズの絶縁樹脂部を安定保持することができ、ヒューズ取替え作業時に、アッパーケース内へ異物が紛入することを防ぐことができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図５は、本発明の第１実施形態を示し、電気接続箱内の絶縁樹脂製の絶縁板３０から突設する一対のナット保持枠１０に収容保持されているナットＮに、バスバー４０の端子部４１を載置し、その上にヒューズ２０の端子部２０ｂ、２０ｃを重ね、ボルトＢで固定している。

ヒューズ２０は、前記図１０（Ａ）に示すヒューズからなり、絶縁樹脂部２０ａでモールドされた溶断部を挟んで、それぞれボルト孔２０ｄが設けられた入力端子部２０ｂと出力端子部２０ｃが同一平面状に突出した形状としている。
本実施形態のヒューズ２０は電源電流（生電流）が導通する回路に介設され、許容電流量が６０アンペアから２５０アンペアである大電流用ヒューズとしている。

絶縁板３０から突設する一対のナット保持枠１０は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、絶縁板３０からｈ１の高さまでは四角枠部１０ａとし、該四角枠部１０ａの４隅の上面よりナットＮの各隅を嵌合する断面Ｌ状の突出部１０ｂを突出している。これら突出部１０ｂの絶縁板３０からの高さをｈ２としている。隣接する突出部１０ｂの間にはそれぞれナットＮが露出する放熱用の空間１０ｃを形成している。前記四角枠の高さｈ１はナットＮの高さｈ３の半分以下としている。

ナットＮは、図２（Ｂ）に示すように四角柱状で、中心にネジ孔Ｎａが設けられている。ナットＮの下側部はナット保持枠１０の四角枠部１０ａの内部に埋設された状態で収容し、ナットＮの上側部を四角枠部１０ａの上面より突出し、突出させたナットＮの４隅を突出部１０ｂにより囲み、これら突出部１０ｂの間の空間１０ｃに面した部分は外部に露出している。かつ、ナットＮの上端面は４隅の突出部１０ｂの上からわずかに突出させている。すなわち、絶縁板３０からの突出するナットＮの高さｈ３は、ナット保持枠１０の四角枠部１０ａの高さｈ１および突出部１０ｂの高さｈ２よりも高くして、ナットＮを収容した状態で、ナット保持枠１０の突出部１０ａからナットＮの上側部を突出させている。

前記絶縁板３０の上面には、ヒューズ２０の入力端子部２０ｂ、出力端子部２０ｃと接続する一対のバスバー４０（４０Ａ、４０Ｂ）を固定し、これらバスバー４０よりＬ字状に屈折させた端子部４１を設け、該端子部４１の先端水平部の中心にボルト孔４１ａを設けている。

前記バスバー４０の各端子部４１は、それぞれ前記ナット保持枠１０から突出したナットＮの上面に載置し、そのボルト孔４１ａをナットＮのネジ孔Ｎａと連通させている。其の際、端子部４１はナットＮの上面とのみ接触し、ナット保持枠１０の４隅の突出部１０ｂとは非接触としている。

前記ナットＮおよびバスバー４０を取り付けた絶縁板３０は、図３および図５に示す電気接続箱１００のロアケース６０内に収容固定し、該ロアケース６０にはアッパーケース５０が組み付けられる。
アッパーケース５０の上面には略長方形状のヒューズ取付部５１を設けており、本実施形態では２個のヒューズ取付部５１を並設している。

各ヒューズ取付部５１は、ヒューズ２０の絶縁樹脂部２０ａを安定保持するための載置部５１ａを中央に設け、その両側に開口５１ｂ、５１ｃを設けている。
アッパーケース５０をロアケース６０に組みつけた状態で、前記開口５１ｂ、５１ｃの内部に、前記ナットＮ上に載置したバスバー４０の端子部４１がそれぞれ露出する設定としている。
また、アッパーケース５０の外面側において、ヒューズ取付部５１の載置部５１ａにヒューズ２０の絶縁樹脂部２０ａを載置した状態で、開口５１ｂ、５１ｃにヒューズ２０の入力端子部２０ｂ、出力端子部２０ｃを配置される設定としている。

ヒューズ２０の取付作業は、アッパーケース５０のヒューズ取付部５１にヒューズ２０を載置する。この状態で、一対のナットＮの上面のバスバーの端子部４１の上面に、ヒューズ２０の入力端子部２０ｂ、２０ｃが重ねられた状態となる。かつ、ナットＮのネジ孔Ｎａ、端子部４１のボルト孔４１ａ、ヒューズの入力端子部２０ｂ、出力端子部２０ｃの各ボルト孔２０ｄが連通した状態となる。

この状態で、図４に示すように、それぞれ２枚のワッシャーＷ１、Ｗ２を挟んで、ボルトＢをアッパーケース５０の上方から前記連通したヒューズ端子部のボルト孔２０ｄ、端子部４１のボルト孔４１ａを通してナットＮのネジ孔Ｎａにねじ込み、図１に示すように、ヒューズ端子部２０ｂ、２０ｃをそれぞれバスバー４０の端子部４１に締結固定している。なお、図４ではアッパーケース５０は省略して示している。

前記ヒューズ２０の取り付け状態において、図５に示すように、ナット保持枠１０の４隅に設けられている突出部１０ｂの上面と、ナットＮの先端面と当接するバスバー４０の端子部４１との間に、放熱用空間Ｓ２が設けられる。
さらに、ナット保持枠１０の突出部１０ｂが突出していない四角枠部１０ａでは、突出部１０ｂ間の空間１０ｃも、放熱用空間Ｓ１となる。
このように放熱用空間Ｓ１、Ｓ２を設けることにより、ヒューズ２０が大電流用のヒューズで通電の発熱量がおおきな場合においても、発生した熱が滞留することなく放熱され、ナット保持枠１０に対する熱影響を最小とすることで、樹脂製のナット保持枠に溶損が発生するのを防止できる。
また、ナット保持枠１０から突出する突出部１０ａを設けることにより、ナット保持枠の強度を高めることができ、ボルト締め時の締付荷重による破損を防止できる。
かつ、アッパーケース５０のヒューズ取付部５１には、開口５１ｂ、５１ｃからバスバー４０の端子部４１が露出するため、この露出部分からも放熱を図ることができる。

また、アッパーケース５０を取り付けた状態のままで、ヒューズ２０の着脱が可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。さらに、載置部５１ａを設けることにより、ヒューズ２０の絶縁樹脂部２０ａを安定支持でき、かつ、ヒューズ交換作業等にアッパーケース内に異物が紛入することを防ぐことができる。

図６（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の第２実施形態を示す。
第２実施形態では、絶縁板３０より一対で突設される各ナット保持枠１１は、ナットＮの４隅を嵌合する断面Ｌ状の４本の突設部１１ａを絶縁板３０から突設させている。すなわち、第１実施形態で設けた閉断面の四角枠部を設けていない。
各突設部１１ａの高さはナットＮの高さより低くし、ナットＮの上側部が各突設部１１ａより突出する構成とし、各突設部１１ａの間にはそれぞれナットＮが露出する放熱用の空間１１ｂを形成している。ナットＮは前記４本の突出部１１ａで４隅を囲まれた状態でモールドあるは圧入して絶縁板３０に固定している。

前記構成とすることにより、各突設部１１ａの上面と、バスバー４０の端子部４１の間に放熱用の空隙が設けられるとともに、ナットＮが露出する空間１１ｂの部分には、ナットＮの先端面と当接するバスバー４０の端子部４１の裏面まで、放熱用空間が設けられる。
このように、ナットＮが露出する空間１１ｂの部分が、第１実施形態と比較し、大きくなるため、より放熱性を高めることができる。
他の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

図７（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の第２実施形態に係る第１変形例を示す。
第２実施形態との相違点は、絶縁板３０から突設する断面Ｌ状の突設部１２ａが、ナットＮの対角線上の２隅に設けられている点である。
このような構成とすることにより、突設部１２ａの間にナットＮが露出する空間１２ｂが形成され、放熱性を高めることができる。
尚、本実施形態では、ナットＮを嵌合する各突設部１２ａのナットＮとの当接面は、ナットＮを確実に収容保持するため、第２実施形態の突設部１１ａよりも大きくしている。
他の構成は第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。

図８は（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の第３実施形態を示す。
第３実施形態では、絶縁板３０より突設する一対のナット保持枠１３は、第１実施形態の四角枠部のみで形成し、その高さはナットＮの半分以下としている。該四角枠部１０ａ内にナットＮを圧入固定し、あるいは絶縁板３０の成形時にナットＮをモールドして成形し、ナットＮをナット保持枠１０に確実に固定している。
前記構成とすることにより、ナットＮの露出する部分が他の実施形態と比較し、大きくなるため、より放熱性を高めることができる。
他の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

本発明の第１実施形態のヒューズ取付構造を示す図である。 前記第１実施形態のヒューズ取付構造を示し、（Ａ）はナット保持枠の斜視図、（Ｂ）はナットが収容されたナット保持枠の斜視図である。 第１実施形態のヒューズを装着する電気接続箱を示し、（Ａ）は要部拡大断面図、（Ｂ）は要部拡大平面図である。 ヒューズの取り付け作業を示す斜視図である。 ヒューズの取付状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態のヒューズ取付構造を示し、（Ａ）はナット保持枠の斜視図、（Ｂ）はナットが収容されたナット保持枠の斜視図、（Ｃ）はヒューズが取り付けられた状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る第１変形例のヒューズ取付構造を示し、（Ａ）はナット保持枠の斜視図、（Ｂ）はナットが収容されたナット保持枠の斜視図、（Ｃ）はヒューズが取り付けられた状態を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態のヒューズ取付構造を示し、（Ａ）はナット保持枠の斜視図、（Ｂ）はナットが収容されたナット保持枠の斜視図、（Ｃ）はヒューズが取り付けられた状態を示す斜視図である。 従来例を示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は他の従来例を示す図面である。

符号の説明

１０ ナット保持枠（第１実施形態）
１０ａ 四角枠部
１０ｂ 突出部
１０ｃ 各突出部の間の空間
１１ ナット保持枠（第２実施形態）
１１ａ 突設部（第２実施形態）
１１ｂ 突設部の間の空間（第２実施形態）
１２ ナット保持枠（第２実施形態の第１変形例）
１２ａ 突設部（第２実施形態の第１変形例）
１２ｂ 突設部の間の空間（第２実施形態の第１変形例）
１３ ナット保持枠（第３実施形態）
２０ ヒューズ
２０ａ 絶縁樹脂部
２０ｂ 入力端子部
２０ｃ 出力端子部
３０ 絶縁板
４０ バスバー
４１ バスバーの端子部
５０ アッパーケース
５１ ヒューズ取付部
５１ａ 載置部
５１ｂ、５１ｃ 開口
６０ ロアケース
１００ 電気接続箱
Ｂ ボルト
Ｎ ナット

Claims (4)

1. 溶断部を挟んで一対のボルト孔付き端子部を対向して突出させた平板状の導電材と、前記溶断部を埋設する絶縁樹脂部を備えたヒューズを用いる一方、
   絶縁板より一対のナット保持枠を突設し、四角柱の中心にネジ孔を設けたナットの下側部を前記ナット保持枠内に収容保持すると共に上側部をナット保持枠の上面より突出させ、該ナットの先端面に前記絶縁板上に配置するバスバーより突設したボルト孔付き端子部を載置すると共に、これらボルト孔付き端子部にそれぞれ前記ヒューズの端子部を重ね、ボルトをヒューズの端子部およびバスバーの端子部のボルト孔を通して前記ナットにネジ締め固定する構成とし、
   前記ナットの保持枠の上面と前記バスバーの端子部との間に放熱用の空隙を設けていることを特徴とするヒューズ取付構造。
2. 前記ナット保持枠は四角枠状で、その高さはナットの高さの半分以下としている請求項１に記載のヒューズ取付構造。
3. 前記ナット保持枠の４隅より、前記ナットの各隅を嵌合する断面Ｌ状部を有する突出部を設け、これら突出部の高さもナットの高さよりも低くしている請求項２に記載のヒューズ取付構造。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のヒューズ取付構造を備え、ロアケースとアッパーケース内に前記絶縁板およびバスバーを収容していると共に、前記アッパーケースにヒューズ取付部を設け、該ヒューズ取付部は前記ヒューズの絶縁板樹脂部の載置部の両側に前記ナットの上面に載置したバスバーのボルト孔付き端子部を露出した開口を備え、開口を通して前記ヒューズの端子部を前記ボルト孔付き端子部に重ねてボルト締めしていることを特徴とする電気接続箱。

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