JP2010146799A - ヒューズユニット及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可溶部の数に比例してヒューズエレメントの平面方向に大型化しないヒューズユニットを提供する。
【解決手段】同一平面状に配置された複数の可溶部７ａ，７ｂが２段に設けられたヒューズエレメント１と、ヒューズエレメント１の外側に配置され、且つ、下段の各可溶部７ａの下方と上段の各可溶部７ｂの上方を開口する開口部３２，３３を有する樹脂層３０と、隣り合う段の各可溶部７ａ，７ｂの間で樹脂層３０に固定され、各可溶部７ａ，７ｂを開口する開口部２２，２３を有し、且つ、樹脂層３０を形成する金型内で各可溶部７ａ，７ｂの周囲に密閉空間を形成するための絶縁材のスペーサ２０とを備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の可溶部を有するヒューズエレメントの外側に樹脂層を設けたヒューズユニット及びその製造方法に関する。

複数の可溶部を有するヒューズエレメントの外側に樹脂層を設けたヒューズユニットが、従来より種々提案されている（特許文献１参照）。図１０にはかかるヒューズユニットの一従来例が示されている。

図１０において、ヒューズユニット１００は、導電性金属板材より形成されたヒューズエレメント１０１と、このヒューズエレメント１０１を覆うようにインサート成形によって設けられた樹脂層１１０とを備えている。ヒューズエレメント１０１は、図１１に示すように、第１板部１０２と第２板部１０３とを有し、第１板部１０２と第２板部１０３の間で略直角に折り曲げられている。第１板部１０２にはボルト挿通孔１０４が設けられており、このボルト挿通孔１０４を利用して相手端子（図示せず）が接続される。第２板部１０３には複数組の可溶部１０５とタブ端子１０６が設けられている。各タブ端子１０６に各相手端子（図示せず）が接続される。樹脂層１１０には、ボルト挿通孔１０４を開口するための開口部１１１と各可溶部１０５を開口するための開口部１１２がそれぞれ設けられている。可溶部用の開口部１１２によって可溶部１０５の溶断の有無を目視で確認できる。又、樹脂層１１０にはコネクタ挿入室（図示せず）が形成され、コネクタ挿入室に各タブ端子１０６が露出状態で配置されている。

次に、ヒューズユニット１００の製造方法を説明する。先ず、導電性板材を打ち抜き・折り曲げ加工することによって図１１に示すヒューズエレメント１０１を作製する。次に、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、下側金型部材１３１と上側金型部材１３２からなる金型１３０内にヒューズエレメント１０１をセットする。この際に、ヒューズエレメント１０１のタブ端子１０６にスライダ１２０を挿入してセットする。そして、金型１３０内に溶融樹脂を注入し、インサート成形を行う。このインサート成形によってヒューズエレメント１０１の外側に樹脂層１１０が形成され、これで完了する。

ところで、上記インサート成形に使用する金型１３０は、図１２（ｂ）に詳しく示すように、下側金型部材１３１の遮蔽部１３１ａと上側金型部材１３２の遮蔽部１３２ａとヒューズエレメント１０１の一部（各遮蔽部１３１ａ，１３２ａが当接する箇所）とによって、各可溶部１０５の周囲に射出室１３３とは隔離された密閉空間１３４を形成し、インサート成形によって作製された樹脂層１１０に開口部１１２を形成している。

このような金型１３０を使用することにより、ヒューズエレメント１０１の可溶部１０５の形状が変わっても金型１３０を変更することがなく樹脂層１１０を形成できる。
特開２００１−２９７６８３号公報

しかしながら、下側金型部材１３１と上側金型部材１３２内にヒューズエレメント１０１をセットした状態で、下側金型部材１３１と上側金型部材１３２とヒューズエレメント１０１の一部（各遮蔽部１３１ａ，１３２ａが当接する箇所）とによって各可溶部１０５の周囲に密閉空間１３４を形成するため、各可溶部１０５は全て同じ平面状に配置したものでなければならない。つまり、可溶部１０５が１段のヒューズユニット１００しか作製することができない。従って、従来のヒューズユニット１００は、可溶部１０５の数に比例してヒューズエレメント１０１の平面方向に寸法が大きくなり、大型化するという問題がある。

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、可溶部の数に比例してヒューズエレメントの平面方向に大型化しないヒューズユニット及びその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、同一平面状に配置された複数の可溶部が多段に設けられた導電材のヒューズエレメントと、前記ヒューズエレメントの外側に配置され、且つ、最上段の前記各可溶部の上方と最下段の前記各可溶部の下方を開口する開口部を有する樹脂層と、隣り合う段の前記各可溶部の間で前記樹脂層に固定され、前記各可溶部を開口する開口部を有し、且つ、前記樹脂層を形成する金型内で前記各可溶部の周囲に密閉空間を形成するための絶縁材のスペーサとを備えたことを特徴とするヒューズユニットである。

請求項２の発明は、請求項１記載のヒューズユニットであって、前記スペーサは、前記樹脂層の樹脂材よりも融点が高い合成樹脂製であることを特徴とするヒューズユニットである。

請求項３の発明は、同一平面状に配置された複数の可溶部が多段に設けられた導電材のヒューズエレメントを作製し、次に、隣り合う段の前記可溶部の間に、前記各可溶部を開口する開口部を有し、且つ、前記樹脂層を形成する金型内で前記各可溶部の周囲に密閉空間を形成するための絶縁材のスペーサを配置し、次に、前記スペーサを配置した前記ヒューズエレメントを金型内にセットし、前記金型内の射出室に樹脂を充填してインサート成形を行い、前記ヒューズエレメントの外側に配置され、且つ、各段の前記各可溶部を開口する開口部を有する樹脂層を作製したことを特徴とするヒューズユニットの製造方法である。

請求項４の発明は、請求項３記載のヒューズユニットの製造方法であって、前記スペーサは、前記樹脂層の樹脂材よりも融点が高い合成樹脂製のものが使用されたことを特徴とするヒューズユニットの製造方法である。

請求項１の発明によれば、ヒューズエレメントに多段の可溶部を有し、多段の各可溶部を開口する開口部が樹脂層とスペーサによって設けられているため、可溶部の数に比例してヒューズエレメントの平面方向に大型化しないヒューズユニットを提供できる。

請求項２の発明によれば、インサート成形によって樹脂層を成形する際に、スペーサを溶融させることなくインサート成形が可能である。

請求項３の発明によれば、金型内にヒューズエレメントをセットした状態で、各段の各可溶部の周囲に金型とスペーサによって射出室から隔離された密閉空間を形成できるため、インサート成形によって全ての段の各可溶部を開口する開口部を樹脂層とスペーサによって形成できる。従って、ヒューズエレメントに多段の可溶部を有し、多段の各可溶部を開口する開口部が樹脂層及びスペーサによって設けられるため、可溶部の数に比例してヒューズエレメントの平面方向に大型化しないヒューズユニットを製造できる。

請求項４の発明によれば、インサート成形によって樹脂層を成形する際に、スペーサを溶融させることなくインサート成形が可能である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図９は本発明の一実施形態を示し、図１はヒューズユニットＡの全体斜視図、図２（ａ）はヒューズユニットＡの平面図、図２（ｂ）はヒューズユニットＡの正面図、図２（ｃ）はヒューズユニットＡの底面図、図３（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ部拡大図、図４（ａ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＤ部拡大図、図５はメインエレメント部２とサブエレメント部１１の斜視図、図６はヒューズエレメント１の斜視図、図７は金型４０でインサート成形する状態を示す分解斜視図、図８（ａ）は金型４０によるインサート成形時の断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＥ部拡大図、図９（ａ）は金型４０によるインサート成形時の断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＦ部拡大図である。

図１〜図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ヒューズユニットＡは、同一平面状に配置された複数の可溶部７ａ，７ｂが２段設けられたヒューズエレメント１と、２段の可溶部７ａ，７ｂの間に介在された複数のスペーサ２０と、ヒューズエレメント１にインサート成形によって設けられた樹脂層３０とを備えている。

ヒューズエレメント１は、図５及び図６に示すように、共に導電性金属板材より形成されたバスバーであるメインエレメント部２とサブエレメント部１１とから成り、これらが溶接、溶着、ろう付け等の接合手段で接合されている。

メインエレメント部２は、第１板部４と第２板部５とを有し、第１板部４と第２板部５の間で略直角に折り曲げられている。第１板部４にはボルト挿通孔６が設けられており、このボルト挿通孔６を利用して電源側の相手端子（図示せず）が接続される。第２板部５には複数組の可溶部７ａとタブ端子８ａが間隔を置いて平行に設けられている。メインエレメント部２の可溶部７ａの列は、この実施形態では下段の可溶部７ａを構成する。各タブ端子８ａに負荷側の各相手端子（図示せず）が接続される。

サブエレメント部１１は、接合板部１２と、接合板部１２の一端より略直角方向に延びるスペース保持用板部１３と、スペース保持用板部１３の他端より略直角方向、つまり、接合板部１２の平面方向と同じ方向に延びるヒューズ・端子用板部１４とから構成されている。接合板部１２がメインエレメント部２の第２板部５に接合されている。ヒューズ・端子用板部１４には、複数組の可溶部７ｂとタブ端子８ｂが間隔を置いて平行に設けられている。サブエレメント部１１の可溶部７ｂの列は、この実施形態では上段の可溶部７ｂを構成する。上段と下段の各可溶部７ａ，７ｂ及びタブ端子８ａ，８ｂは、同数で、且つ、同じ位置に配置されている。これによって、ヒューズエレメント１は、同一平面状に配置された可溶部７ａ，７ｂの列を２段有する。

各スペーサ２０は、絶縁材で、且つ、樹脂層の樹脂材よりも融点が高い合成樹脂製であり、２段の可溶部７ａ，７ｂの間に配置され、且つ、樹脂層３０によって固定されている。各スペーサ２０は、内部に仕切り壁２１を有する長方形状の箱形であり、このような形態によって各可溶部７ａ，７ｂを開口する開口部２２，２３（図３（ａ），（ｂ）、図４（ａ），（ｂ）参照）を形成している。又、各スペーサ２０は、樹脂層３０を形成する金型４０内で各可溶部７ａ，７ｂの周囲に密閉空間４３を形成する。金型４０及び密閉空間４３の形成については、下記に詳述する。

樹脂層３０には、ボルト挿通孔６を開口するための開口部３１が設けられている。樹脂層３０には、下段の各可溶部７ａの下方と上段の各可溶部７ｂの上方を開口する開口部３２，３３がそれぞれ設けられている。つまり、下段の可溶部７ａは、樹脂層３０の開口部３２とスペーサ２０の開口部２２によって、上段の可溶部７ｂは、樹脂層３０の開口部３３とスペーサ２０の開口部２３によってそれぞれ露出され、可溶部７ａ，７ｂの溶断の有無を目視で確認できるようになっている。又、樹脂層３０にはコネクタ挿入室３４が形成され、コネクタ挿入室３４（図３（ａ）に示す）内に各タブ端子８ａ，８ｂが配置されている。

次に、ヒューズユニットＡの製造方法を説明する。先ず、導電性板材を打ち抜き・折り曲げ加工することによって図５に示すメインエレメント部２とサブエレメント部１１を作製する。次に、メインエレメント部２とサブエレメント部１１を溶接などによって接合し、図６に示すヒューズエレメント１を作製する。

次に、下段と上段の各可溶部７ａ，７ｂの間にスペーサ２０を挿入によってそれぞれ配置する。次に、図７に示すように、ヒューズエレメント１のタブ端子８ａ，８ｂにスライダ５０を挿入し、スライダ５０を挿入したヒューズエレメント１を金型４０内にセットする。金型４０は、下側金型部材４１と上側金型部材４２から成る。

ここで、図８（ａ）、（ｂ）及び図９（ａ）、（ｂ）に示すように、金型４０内にヒューズエレメント１をセットした状態で、下段の各可溶部７ａの周囲には下側金型部材４１の遮蔽部４１ａとスペーサ２０とメインエレメント部２の一部（遮蔽部４１ａとスペーサ２０が当接する箇所）とによって射出室４３とは隔離された下側の密閉空間４４が形成され、上段の各可溶部７ｂの周囲には上側金型部材４２の遮蔽部４２ａとスペーサ２０とサブエレメント部１１の一部（遮蔽部４２ａとスペーサ２０が当接する箇所）とによって射出室４３とは隔離された上側の密閉空間４５がそれぞれ形成される。尚、上側金型部材４２の遮蔽部４２ａの両側端はバリ切り部４２ｂとされている。

金型４０内の射出室４３に溶融樹脂を注入すると、溶融樹脂が射出室４３の隅々まで充填されて樹脂層３０が形成される。又、溶融樹脂は、下側と上側の密閉空間４４，４５には流入されないため、下段と上段の各可溶部７ａ，７ｂを開口する開口部２２，３２，２３，３３が樹脂層３０とスペーサ２０によって形成される。以上によって、ヒューズユニットＡの製造が完了する。

このようにして製造されたヒューズユニットＡは、ヒューズエレメント１の平面方向の直交方向に２段の可溶部７ａ，７ｂを有し、２段の各可溶部７ａ，７ｂを開口する開口部２２，３２，２３，３３が樹脂層３０及びスペーサ２０によって設けられるため、可溶部７ａ，７ｂの数に比例してヒューズエレメント１の平面方向に寸法が大型化することがない。具体的には、略半分の寸法になる。

このような金型４０を使用することにより、ヒューズエレメント１の可溶部７ａ，７ｂの形状が変わっても金型４０を変更することがなく樹脂層３０を形成できる。

この実施形態では、スペーサ２０は、樹脂層３０の樹脂材よりも融点が高い合成樹脂製であるので、インサート成形によって樹脂層３０を成形する際に、スペーサ２０を溶融させることなくインサート成形が可能である。スペーサ２０の合成樹脂材としては、２重成形品より融点が高い熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が望ましい。

前記実施形態では、ヒューズエレメント１の可溶部７ａ，７ｂが２段の場合を説明したが、３段以上であっても本発明を適用できる。

本発明の一実施形態を示し、ヒューズユニットの全体斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はヒューズユニットの平面図、（ｂ）はヒューズユニットの正面図、（ｃ）はヒューズユニットの底面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部拡大図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ部拡大図である。 本発明の一実施形態を示し、メインエレメント部とサブエレメント部の斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、ヒューズエレメントの斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、金型でインサート成形する状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は金型によるインサート成形時の断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ部拡大図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は金型によるインサート成形時の断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ部拡大図である。 従来例のヒューズユニットの全体斜視図である。 従来例を示し、ヒューズエレメントの斜視図である。 従来例を示し、（ａ）は金型によるインサート成形時の断面図、（ｂ）は（ａ）のＧ部拡大図である。

符号の説明

Ａ ヒューズユニット
１ ヒューズエレメント
７ａ，７ｂ 可溶部
２０ スペーサ
２２，２３ 開口部
３０ 樹脂層
３２，３３ 開口部
４０ 金型
４３ 射出室
４４，４５ 密閉空間

Claims (4)

1. 同一平面状に配置された複数の可溶部が多段に設けられた導電材のヒューズエレメントと、
   前記ヒューズエレメントの外側に配置され、且つ、最下段の前記各可溶部の下方と最上段の前記各可溶部の上方を開口する開口部を有する樹脂層と、
   隣り合う段の前記各可溶部の間で前記樹脂層に固定され、前記各可溶部を開口する開口部を有し、且つ、前記樹脂層を形成する金型内で前記各可溶部の周囲に密閉空間を形成するための絶縁材のスペーサとを備えた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、
   前記スペーサは、前記樹脂層の樹脂材よりも融点が高い合成樹脂製であることを特徴とするヒューズユニット。
3. 同一平面状に配置された複数の可溶部が多段に設けられた導電材のヒューズエレメントを作製し、
   次に、隣り合う段の前記可溶部の間に、前記各可溶部を開口する開口部を有し、且つ、前記樹脂層を形成する金型内で前記各可溶部の周囲に密閉空間を形成するための絶縁材のスペーサを配置し、
   次に、前記スペーサを配置した前記ヒューズエレメントを金型内にセットし、前記金型内の射出室に樹脂を充填してインサート成形を行い、前記ヒューズエレメントの外側に配置され、且つ、各段の前記各可溶部を開口する開口部を有する樹脂層を作製したことを特徴とするヒューズユニットの製造方法。
4. 請求項３記載のヒューズユニットの製造方法であって、
   前記スペーサは、前記樹脂層の樹脂材よりも融点が高い合成樹脂製のものが使用されたことを特徴とするヒューズユニットの製造方法。

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