JP2011181488A - 過電流遮断素子付き端子 - Google Patents

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Abstract

【課題】加工費用を低減し、かつ、部品点数を減らすことができる過電流遮断素子付き端子を提供する。
【解決手段】本発明の過電流遮断素子付き端子１０は、端子部１７及び電線固定部１２を有する端子本体１１と、過電流遮断素子２０とを備える。過電流遮断素子２０は、端子本体１１に接続される第１のリード線２１と、電線３０の端末３０Ａに接続される第２のリード線２２とを有する。端子本体１１は、第１のリード線２１を圧着して接続する素子接続片１３を有する。第１のリード線２１に素子接続片１３を圧着するとともに、電線３０の端末３０Ａと第２のリード線２２とを共圧着端子４０を圧着し接続することで、端子本体１１、過電流遮断素子２０および電線３０を一体的に設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、過電流遮断素子付き端子に関する。
バッテリなどの電源から電装品に至る電流回路においては、電源と電装品とを接続する電線を過電流から保護するための過電流遮断素子を備える端子が用いられることがある。
過電流遮断素子は電源と電装品とを電気的に接続する電線に過電流が流れたときに、過電流を直接検知するか、あるいは過電流により生じる発熱を検知することにより過電流を間接的に検知することにより、電流を遮断する機能を有する。
このような過電流遮断素子を備えるものとしては、例えば特許文献１に記載のものなどが知られている。
特許文献１には、バッテリと過電流遮断素子（電子部品）とを接続する端子が、端子装着用のカバーによりプレート本体に装着される構成のバッテリ接続プレートが提案されている。
特許第３９９０９６０号公報
上記特許文献１に提案されているバッテリ接続プレートにおいては、過電流遮断素子と端子とは半田付けにより接続されるため、加工コストが高いという問題があった。
また、上記特許文献１のバッテリ接続プレートにおいては、バッテリと電子部品を接続するための端子をプレート本体に取り付けるための部材として、端子やプレート本体とは別体のカバーが必要であるので、部品点数が多く、バッテリへの接続に手間がかかるという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、加工費用を低減し、かつ、部品点数を減らすことができる過電流遮断素子付き端子を提供することを目的とする。
上記課題を解決するものとして、本発明は、電源に接続される端子部、及び前記電源と負荷とを電気的に接続する電線が圧着固定される電線固定部を有する端子本体と、前記電線に過電流が流れるとき、あるいは前記電線の温度が設定温度以上になったときに電流を遮断する過電流遮断素子と、を備える過電流遮断素子付き端子であって、前記過電流遮断素子は、前記端子本体に接続される第１のリード線と、前記電線の端末に接続される第２のリード線と、を有し、前記端子本体は、前記第１のリード線を圧着して接続する素子接続片を有し、前記第１のリード線に前記素子接続片を圧着するとともに、前記電線の端末と前記第２のリード線とを共圧着端子を圧着して接続することで、前記端子本体、前記過電流遮断素子および前記電線を一体的に設けたところに特徴を有する。
本発明において、過電流遮断素子の第１のリード線は端子本体に設けた素子接続片を圧着することにより端子本体と接続され、過電流遮断素子の第２のリード線と電線の端末とは、共圧着端子を圧着することにより接続される。つまり、本発明によれば、過電流遮断素子と端子本体との接続、電線の端末と過電流遮断素子との接続の際に半田付けは不要なので、加工に要する費用を低減することができる。
また、本発明においては、端子本体は、端子部と、電線固定部と、過電流遮断素子と接続される素子接続片を有しており、各部材を圧着して接続することにより、端子本体、過電流遮断素子、および電線を一体的に設けている。つまり、本発明によれば、電源と接続される端子部と、電線を固定するための電線固定部と、過電流遮断素子と接続される素子接続部が１つの部材（端子本体）に設けられており、各部材を圧着・接続することで一体化されているので、部品点数が少なくて済み、電源に接続する作業を簡易なものとすることができる。
本発明は以下の構成としてもよい。
前記端子本体には、前記電線の端末と前記第２のリード線とを接続してなる電線接続部から、前記素子接続片と前記第１のリード線とを接続してなる素子接続部に至る接続部領域に沿って、壁部を設けてもよい。
このような構成とすると、電線接続部から素子接続部に至る接続部領域に配置される、電線接続部、過電流遮断素子および素子接続部を保護することができるとともに、端子本体の剛性を高めることができる。
上記構成において、前記壁部に、当該壁部を補強する補強リブを設けてもよい。このような構成とすると端子本体の剛性を更に高めることができる。
上記構成において、前記端子部を前記壁部から延出して形成してもよい。このような構成とすると、端子部と過電流遮断素子との間には壁部が配置され、壁部が電源と過電流遮断素子との位置ずれを吸収する寸法吸収部として機能するので好ましい。
前記電線固定部を、当該電線固定部に圧着固定される前記電線の破損を防止する保護構造としてもよい。
電線を圧着固定する電線固定部の端部が、圧着の際に電線に食い込むなどにより電線の被覆を破損すると、電線固定部の端部が電線の被覆を貫通して導体に接触して、電線と過電流遮断素子との短絡が発生することがある。電線と過電流遮断素子との短絡が発生すると、検知すべき電流が過電流遮断素子を流れなくなったり、過電流遮断素子を流れる検知すべき電の量が減少するため、過電流遮断素子を設置することによる効果（過電流遮断効果）が十分に得られなくなる。
そこで、上記のような構成とすると、電線固定部による電線の破損を防止することができるので、過電流遮断素子と電線との短絡を防止することができる。
本発明によれば、加工費用を低減し、かつ、部品点数を減らすことができる過電流遮断素子付き端子を提供することができる。
実施形態１の過電流遮断素子付き端子の上面図 電線および第１のリード線を圧着する前の過電流遮断素子付き端子の斜視図 過電流遮断素子付き端子を素子接続部側から見た正面図 過電流遮断素子を接続する前の端子本体の上面図 電線および第１のリード線を圧着する前の実施形態２の過電流遮断素子付き端子の斜視図 実施形態３の過電流遮断素子付き端子の上面図 図６の要部拡大図 他の実施形態（２）で説明する過電流遮断素子付き端子の電線固定部を示した上面図 他の実施形態（２）で説明する図８とは別の形態の電線固定部を示した上面図
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４によって説明する。本実施形態の過電流遮断素子付き端子１０は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などのバッテリ（電源に相当、図示せず）とＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、負荷に相当、図示せず）とを接続する端子１０として使用される。
本実施形態の過電流遮断素子付き端子１０（以下「端子１０」という）においては、図１に示すように、端子本体１１、過電流遮断素子２０、および電線３０とが一体的に設けられている。
電線３０は、銅などの導電性金属からなる多数の撚り線３１と、当該撚り線３１を被覆する絶縁被覆３２と、を有し、端末３０Ａにおいては、図２に示すように絶縁被覆３２を剥離することより撚り線３１が露出している。電線３０の端末３０Ａは、過電流遮断素子２０の第２のリード線２２と接続され、電線３０の端末３０Ａよりも後方（図２の左上方向）の、絶縁被覆３２により撚り線３１が被覆されている部分は、一対の電線３０圧着片１２Ａ，１２Ａを圧着することにより固定される。電線３０が電線圧着片１２Ａ，１２Ａにより固定される部分は電線固定部１２である（図１を参照）。
本実施形態において、電線３０は電圧検知線として用いられ、電線３０に過電流が流れたり、電線３０の温度が設定温度以上になると、過電流遮断素子２０により電流が遮断されるようになっている。
過電流遮断素子２０の具体例としては、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子などが挙げられる。過電流遮断素子２０の図１に示す右側の端部には、第１のリード線２１が取り付けられ、図示左側の端部には第２のリード線２２が取り付けられている。第１のリード線２１は端子本体１１の素子接続片１３，１３を圧着することにより接続され、第２のリード線２２は電線３０の端末３０Ａと共圧着端子４０により圧着接続される。第１のリード線２１と素子接続片１３，１３とを接続してなる部分は素子接続部２４であり、電線３０の端末３０Ａが第２のリード線２２と接続されてなる部分は電線接続部２３である。
端子本体１１は、全体としては、図２に示すように箱型の形状をなしている。端子本体１１の底部１４（図３における下側に配される部分）には、図２に示すように、電線３０を圧着し固定する一対の電線圧着片１２Ａ，１２Ａと、過電流遮断素子２０の第１のリード線２１を圧着する一対の素子接続片１３，１３とが設けられている。端子本体１１の底部１４においては、図１に示すように、電線固定部１２から連なる一部の領域１４Ａ（図１に示す左側の端部を含む領域、第１の領域１４Ａという）と、素子接続部２４から連なる一部の領域１４Ｂ（図１に示す右側の端部を含む領域、第２の領域１４Ｂという）との間の、過電流遮断素子２０が配置される素子領域１４Ｃは、切り欠かれている。
端子本体１１には、底部１４に対して略垂直に切り立つ一対の壁部１５，１５が設けられている。本実施形態において、壁部１５，１５は、図１に示すように、電線接続部２３から素子接続部２４に至る接続部領域１４Ｄを含み、接続部領域１４Ｄよりも図１における左右に広い領域１４Ｅに沿って設けられている。領域１４Ｅを壁部形成領域１４Ｅという。一対の壁部１５，１５には、それぞれ、その長手方向に沿って形成された補強リブ１６が２本ずつ設けられている。
さらに、端子本体１１には、図３における右側の壁部１５Ａから幅方向に延出された部分を、当該壁部１５Ａに対して略垂直をなすように曲げることにより、端子部１７が設けられている。端子部１７には電源に設けた電源端子が挿通される端子挿通孔が設けられている。以下、図３における右側の壁部１５Ａを端子側壁部１５Ａとする。
次に、本実施形態の端子１０の製造方法について説明する。
まず、金属板にプレス加工と曲げ加工を施すことにより、図４に示す形状の端子本体１１を作製する。次に、過電流遮断素子２０の第１のリード線２１に、端子本体１１の素子接続片１３，１３を圧着して接続する。次に過電流遮断素子２０の第２のリード線２２と電線３０の端末３０Ａとを共圧着端子４０で共圧着して接続する。次に、電線３０に端子本体１１の電線圧着片１２Ａ，１２Ａを圧着して固定すると、本実施形態の端子１０が得られる。
次に本実施形態の作用効果を説明する。
本実施形態において、過電流遮断素子２０の第１のリード線２１は端子本体１１に設けた素子接続片１３，１３を圧着することにより端子本体１１と接続され、過電流遮断素子２０の第２のリード線２２と電線３０の端末３０Ａとは、共圧着端子４０を圧着することにより接続される。つまり、本実施形態によれば、過電流遮断素子２０と端子本体１１との接続、電線３０の端末３０Ａと過電流遮断素子２０との接続の際に半田付けは不要なので、加工に要する費用を低減することができる。
また、本実施形態においては、端子本体１１は、端子部１７、電線固定部１２、および過電流遮断素子２０と接続される素子接続片１３，１３を有しており、各部材を圧着して接続することにより、端子本体１１、過電流遮断素子２０、および電線３０を一体的に設けている。つまり、本実施形態によれば、電源と接続される端子部１７と、電線３０を固定するための電線固定部１２と、過電流遮断素子２０と接続される素子接続部２４が１つの部材である端子本体１１に設けられており、各部材を圧着・接続することで一体化されているので、部品点数が少なくて済み、電源に接続する作業を簡易なものとすることができる。
また、本実施形態によれば、端子本体１１の電線接続部２３から素子接続部２４に至る接続部領域１４Ｄを含む壁部形成領域１４Ｅに沿って壁部１５，１５が設けられているから、この壁部形成領域１４Ｅに配置される、電線接続部２３、過電流遮断素子２０および素子接続部２４を保護することができ、かつ端子本体１１の剛性を高めることができる。特に本実施形態では、壁部１５，１５に補強リブ１６を設けたから、端子本体１１の剛性を更に高めることができる。
また本実施形態によれば、端子部１７を端子側壁部１５Ａから底部１４の幅方向に延出して形成したから、端子部１７と過電流遮断素子２０との間には端子側壁部１５Ａが配置され、端子側壁部１５Ａが電源と過電流遮断素子２０との位置ずれを吸収する寸法吸収部として機能する。また、このような構成によれば、底部１４の長手方向において省スペースである。
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図５によって説明する。本実施形態は、端子部１７の位置が実施形態１と相違する。上記実施形態１と同様の構成部位については同一符号を付して重複する記載は省略する。
本実施形態では、端子部１７が端子本体１１の底部１４であって、素子接続片１３，１３（素子接続部２４）から連なる第２の領域１４Ｂから底部１４の長手方向に延出された第３の領域１４Ｆに設けられている。
本実施形態によれば、端子部１７が底部１４から長手方向に延出された第３の領域１４Ｆに設けられているから、底部１４の幅方向において省スペースである。その他の構成や作用効果は実施形態１と概ね同様である。
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図６および図７によって説明する。本実施形態の磁電変換素子付き端子１０は、電線固定部１２の構造が実施形態１と相違する。上記実施形態１と同様の構成部位については同一符号を付して重複する記載は省略する。
本実施形態において、電線固定部１２は、図６および図７に示すように、台形状をなす一対の電線圧着片５０Ａ，５０Ａを備える。２つの電線圧着片５０Ａ，５０Ａは、互いに重なりあわないように配され、かつ、２つの電線圧着片５０Ａ，５０Ａは、電線３０の絶縁被覆３２に食い込まないように圧着され、これにより電線３０の破損が防止される（本発明の保護構造５０に相当）。
実施形態によれば、電線固定部１２は電線３０の破損を防止する保護構造５０とされるので、過電流遮断素子２０と電線３０との短絡を防止することができる。
その他の構成や作用効果は実施形態１と概ね同様である。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態においては、壁部に補強リブを設けたものを示したが、補強リブを備えない壁部を設けてもよいし、補強リブを１本または３本以上設けたものであってもよい。
（２）上記実施形態３においては、台形状の電線圧着片５０Ａ，５０Ａを備えるものを示したが、電線の破損を防止する保護構造５０はこれに限定されない。
例えば、図８に示すように、電線３０に圧着した際にその一部が重なるような一対の電線圧着片５０Ａ，５０Ａを設けて電線３０の破損を防止する構造としてもよい。図８に示す形態において、電線圧着片５０Ａは方形状をなし、電線３０の表面に沿って巻きつけられる。
また図９に示すように、電線３０に樹脂または金属製の保護チューブ５０Ｂを取り付けた後に、この保護チューブ５０Ｂの上から、実施形態１の電線圧着片１２Ａと同様な形態の電線圧着片１２Ａ，１２Ａを圧着固定するような構造としてもよい。図９に示す形態のものでは、電線圧着片の形状に関係なく、電線の破損を防止することができる。例えば圧着片の形状は、図７、８に示す形状でも良い。
１０…過電流遮断素子付き端子
１１…端子本体
１２…電線固定部
１２Ａ…電線圧着片
１３…素子接続片
１４Ｄ…接続部領域
１５…壁部
１６…補強リブ
１７…端子部
２０…過電流遮断素子
２１…第１のリード線
２２…第２のリード線
２３…電線接続部
２４…素子接続部
３０…電線
３０Ａ…端末
３１…撚り線
３２…絶縁被覆
４０…共圧着端子
５０…保護構造
５０Ａ…電線圧着片
５０Ｂ…保護チューブ

Claims (5)

  1. 電源に接続される端子部、及び前記電源と負荷とを電気的に接続する電線が圧着固定される電線固定部を有する端子本体と、前記電線に過電流が流れるとき、あるいは前記電線の温度が設定温度以上になったときに電流を遮断する過電流遮断素子と、を備える過電流遮断素子付き端子であって、
    前記過電流遮断素子は、前記端子本体に接続される第１のリード線と、前記電線の端末に接続される第２のリード線と、を有し、
    前記端子本体は、前記第１のリード線を圧着して接続する素子接続片を有し、
    前記第１のリード線に前記素子接続片を圧着するとともに、前記電線の端末と前記第２のリード線とを共圧着端子を圧着して接続することで、前記端子本体、前記過電流遮断素子および前記電線を一体的に設けたことを特徴とする過電流遮断素子付き端子。
  2. 前記端子本体には、前記電線の端末と前記第２のリード線とを接続してなる電線接続部から、前記素子接続片と前記第１のリード線とを接続してなる素子接続部に至る接続部領域に沿って、壁部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の過電流遮断素子付き端子。
  3. 前記壁部に、当該壁部を補強する補強リブを設けたことを特徴とする請求項２に記載の過電流遮断素子付き端子。
  4. 前記端子部を前記壁部から延出して形成したことを特徴とする請求項２または３に記載の過電流遮断素子付き端子。
  5. 前記電線固定部を、当該電線固定部に圧着固定される前記電線の破損を防止する保護構造としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の過電流遮断素子付き端子。
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