JP5062118B2 - ヒュージブルリンクユニットおよび該ヒュージブルリンクユニットを収容した電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、ヒュージブルリンクユニットおよび該ヒュージブルリンクユニットを収容した電気接続箱に関し、詳しくは、バッテリーに接続されたヒュージブルリンク一体型のバスバーを収容した電気接続箱において、車両衝突時に前記バスバーを収容したハウジングが破断して、バスバーが周辺金属等とショートすることに起因するハウジングの焼損を防止するものである。

近年、ヒュージブルリンク一体型のバスバーが車両用の電気接続箱で用いられている。このヒュージブルリンク一体型のバスバーは、入力部と複数の溶断部および出力部とを導電性金属板を打ち抜いて一体に形成しているものである。

この種のヒュージブルリンク一体型のバスバーは、専用のハウジングに収容して電気接続箱のケース内部に取り付けられる。
図１５（Ａ）に示すように、ヒュージブルリンク一体型バスバー２は、バッテリー用端子部２ｂと、複数の細幅とした溶断部２ｃと、複数の出力端子部２ｄとを共通回路部２ａを介して一体的に形成している。 図１５（Ｂ）に示すように、該バスバー２をハウジング３に収容してヒュージブルリンクユニット１を形成し、該ヒュージブルリンクユニット１を電気接続箱のケース（図示せず）に収容している。（特開２００４−２１３９０６号公報（特許文献１）参照）

しかしながら、前記従来のヒュージブルリンクユニット１は、バスバー２の最弱部とハウジング３の最弱部とが必ずしも一致していないため、車両衝突の際に、衝撃荷重が負荷されることによってバスバー２が破断する位置とハウジング３が破断する位置とがずれ、図１６に示すように、ハウジング３の破断位置からバスバー２の破断片が外部に突出して剥き出しになりやすかった。そのため、この剥き出しになったバスバー２が、近接位置に設置されているラジエータサポートのアッパー部と接触してレアショートし、火花の飛散によってハウジング３が焼損をうける恐れがある。

この問題に対し、ハウジング３の材料を難燃材とする対策が実施されていたが、難燃材は高価でコスト高となることから、非難燃材を採用してもショート発生を防止できるようにすることが要望されている。

特開２００４−２１３９０６号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、バッテリーと接続されたヒュージブルリンク一体型のバスバーを収容するハウジングを非難燃材化した場合でも、車両衝突の際に、ヒュージブルリンク一体型のバスバーを収容しているハウジングの破断位置からバスバーが突出して剥き出しとなり、周辺金属等と接触してショートしてハウジングが焼損するのを防止するヒュージブルリンクユニットおよび該ユニットを収容した電気接続箱の提供を課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、車両のエンジンルームに搭載される電気接続箱のケース内部に装着され、バッテリーと接続されるヒュージブルリンク一体型のバスバーと、
前記バスバーの少なくとも一部を収容するハウジングとを備え、
前記バスバーとハウジングとに外力により破断可能な最弱部を設け、
前記バスバーとハウジングの最弱部を、少なくとも対向する位置に設けていることを特徴とするヒュージブルリンクユニットを提供している。

このように、ヒュージブルリンクユニットにおいて、ハウジングの最弱部の位置とヒュージブルリンク一体型のバスバーの最弱部の位置とを一致させることにより、車両衝突時に破断位置が一致し、バスバーがハウジングから突き出ることを防止できる。よって、電源と接続したバスバーが突出して周辺金属材と接触してショートが発生するのを防止できる。また、ハウジングを安価な非難燃材製で形成してもショート発生により焼損するのを防止することができる。

前記衝撃荷重は、車両衝突時に負荷され、車両の前方あるいは斜め前方向から負荷される場合が多い。従って、前記バスバーおよびハウジングは、垂直方向に配置（縦置き）されている場合は車両の左右方向に屈曲して破断し、水平方向に配置（横置き）されている場合は上下方向に屈曲して破断する場合が多く、いずれの場合も破断線は車両前後方向に対して略直交方向に発生する。

前記ヒュージブルリンク一体型のバスバーの最弱部は、切欠部（ノッチ）、凹部や溝による薄肉部、細幅部、穴、あるいは、ミシン目状の不連続穴または不連続溝等によって形成している。該最弱部は、車両前後方向に対して直交方向全長に連続または不連続に形成することが好ましく、これにより、車両の前方あるいは斜め前方向から衝撃荷重が負荷された場合のバスバーの破断位置および破断形状をより確実に一定化することができる。

前記ハウジングは、ポリプロピレンやナイロン等の樹脂成形品からなる。該ハウジングの最弱部はハウジングの縦断面の略全周に連続的にあるいは不連続的に、切欠部（ノッチ）、凹部や溝による薄肉部、ミシン目状の不連続穴または不連続溝、あるいは、中空化等によって形成している。このように、ハウジングに最弱部を設けることで、車両の前方あるいは斜め前方向から衝撃荷重が負荷された場合のハウジングの破断位置および破断形状をより確実に一定化することができる。

前記バスバーは共通回路部に連続してバッテリー用端子部を形成すると共に、該共通回路部から分岐させた複数の細幅とした溶断部を介して出力端子部を形成しており、前記バスバーの共通回路部に前記最弱部を設け、該最弱部の断面積を共通回路部の他の部位よりは小とすると共に、前記溶断部よりは大としている。

前記共通回路部からの分岐回路にオルタネータ用端子部を形成する場合は、該オルタネータ用端子部と連続する共通回路部と、バッテリー用端子部と連続する共通回路部との間に第二溶断部を形成し、該第二溶断部をバスバーの前記最弱部としてもよい。

また、前記ヒュージブルリンクユニットを電気接続箱のケース内に、車両の前後方向に延在するように配置して収容していることを特徴とする電気接続箱を提供している。

さらに、車両のエンジンルームに搭載される電気接続箱であって、
バッテリーと接続され、共通回路部を介して接続されるバッテリー用端子部を含むバッテリー系回路部とオルタネータ用端子部を含むオルタネータ系回路部を有するヒュージブルリンク一体型のバスバーと、該バスバーの少なくとも一部を収容するハウジングとを備えたヒュージブルリンクユニットを、車両の前後方向に延在させて前記電気接続箱のケース内に収容し、前記バスバーの前記バッテリー系回路部が前記車両の前後方向の後方側、前記オルタネータ系回路部が前記車両の前後方向の前方側にそれぞれ位置するように配置していることを特徴とする電気接続箱を提供している。

このように、ヒュージブルリンクユニットのバスバーに、バッテリー系回路部とオルタネータ系回路部を設けている場合は、大電流が流れるバッテリー系回路部を車両後方に配置することにより、該バッテリー系回路部と車両前方に配置されている金属部品等とを離隔させることができる。従って、車両前方から衝撃荷重が負荷された際に、ハウジングの破断部分から、バッテリーと接続されたヒュージブルリンク一体型のバスバーが外部に突出したとしても、大電流が流れるバッテリー系回路部と車両前方に配置されている金属部品等とが接触してショートすることを防止でき、ハウジングの焼損を防止できる。

前記オルタネータ系回路部の共通回路部と、バッテリー系回路部の共通回路部の間に、細幅とした溶断部（第二溶断部）を介在させてもよい。

本発明が対象とする電気接続箱は、エンジンルーム内での搭載位置が、金属製のラジエータサポートのアッパー部に近接した後ろ側の位置であり、前記ハウジングが破断した際に、該ハウジング内部から前記バスバーが突出すると前記ラジエータサポートのアッパー部と接触する可能性を有するものである。
なお、前記搭載位置に搭載されるのは、電気接続箱に限定されず、ハウンジグ内に収容したヒュージブルリンク一体型のバスバーがハウンジグより突出すると、周辺の金属製部材とショートする可能性がある場合には、本発明は好適に採用できる。

上述したように、本発明によれば、バッテリーと接続されるヒュージブルリンク一体型のバスバーの最弱部の位置と、該バスバーを収容するハウジングの最弱部の位置を対向させて設けて、位置ずれを無くしている。これにより、車両衝突時等にハウジングが破断しても、該ハウジングの破断位置と前記バスバーの破断位置とが一致し、バスバーがハウジングの外部に突き出して剥き出しになることを防ぎ、バスバーと外部の金属部品とが接触してショートすることに起因するハウジングの焼損の発生を防止することができる。

また、バッテリーと接続されるヒュージブルリンク一体型のバスバーに、バッテリー系回路部とオルタネータ系回路部とを設けている場合は、バッテリー系回路部を車両前後方向の後ろ側に、オルタネータ系回路部を車両の前側に配置することにより、車両衝突時等にハウジングが破断してバスバーが外部に剥き出しになったとしても、車両前方に配置されている金属部品と前記バッテリー系回路部が離れているため、互いに接触してショートすることを防止でき、焼損の発生を防ぐことができる。

これらにより、ヒュージブルリンク一体型のバスバーを収容するハウジングを高価な難燃材で製造する必要がなく、非難燃材を採用することが可能となるため、コスト低減と安全性の向上の両方の実現が可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
いずれの実施形態も、自動車のエンジンルームに搭載される電気接続箱１０に本発明を適用している。該電気接続箱１０のエンジンルーム内での搭載位置は、図１に示すように、車両前方に配置される金属製のラジエータサポートのアッパー部５０に近接した後ろ側である。

図１乃至図５に、本発明の第一実施形態に係る電気接続箱１０を示す。
電気接続箱１０のケース１１の内部には、図２に示すヒュージブルリンク一体型のバスバー２１（以下「バスバー」と略す）を専用のハウジング３０に収容しているヒュージブルリンクユニット２０を上方から垂直に挿入し、前記バスバー２１が車両長さ方向の前後方向Ｘに延在するように取り付けている。
電気接続箱のケース１１の上面と下面には、それぞれアッパーカバーとロアカバー（図示せず）とを取り付け、互いにロック結合している。

前記ヒュージブルリンクユニット２０は、図２に示すように、バスバー２１と、該バスバー２１を収容する樹脂製のハウジング３０とからなる。ハウジング３０は、ハウジング本体３１と該ハウジング本体３１にスライド式に取り付けられるカバー３９とからなる。前記バスバー２１は、ハウジング３０の内部に垂直方向に配置される縦バスバーからなる。

前記バスバー２１は、図３に示すように、１枚の導電性金属板を打抜加工して形成され、細幅のＳ字状とした複数の第一溶断部２４Ａ、２４Ｂを設けている。
詳細には、バスバー２１の上側部を横長の共通回路部２２とし、車両長さ方向の前後方向Ｘに延在する該共通回路部２２の後ろ側Ｘｂをバッテリー系共通回路部２２Ａとし、前側Ｘａをオルタネータ系共通回路部２２Ｂとしている。
バッテリー系共通回路部２２Ａの後ろ側端にバッテリーと接続するバッテリー用端子部２３を設けると共に、該バッテリー系共通回路部２２Ａの下端から間隔をあけて複数の第一溶断部２４Ａを突設し、該第一溶断部２４Ａの先端にバッテリー系回路と接続する出力端子部２５Ａを形成している。一方、前記オルタネータ系共通回路部２２Ｂの下端からは、間隔をあけて複数の第一溶断部２４Ｂを突設し、該第一溶断部２４Ｂの先端にオルタネータ系回路と接続する端子部２５Ｂを形成している。

前記バッテリー系共通回路部２２Ａとオルタネータ系共通回路部２２Ｂとは、細幅のＳ字状とした１本の第二溶断部２６を介して連続しているが、該第二溶断部２６は、前記第一溶断部２４Ａ、２４Ｂよりは太幅として断面積を大としている。

前記第二溶断部２６は、ヒュージブルリンクユニット２０に衝撃荷重が負荷されたときに破断可能なバスバー２１の最弱部Ｃ１として設定しており、該第二溶断部２６を含むバッテリー系共通回路部２２Ａとオルタネータ系共通回路部２２Ｂの境界部（図３中、一点破線で示す）は、車両前後方向Ｘに対して直交する垂直縦方向Ｙに延在している。

前記バッテリー用端子部２３にはボルト穴２７が穿設され、バッテリーに接続している電源線端末（図示せず）がボルト締めにより接続される。
前記出力端子部２５Ｂはボルト穴２８が穿設され、オルタネータ等の電装品に接続されている電線端末（図示せず）がボルト締めにより接続される。
前記出力端子部２５Ａは、その他の電装品に接続される電線端末（図示せず）が接続される。

前記ハウジング３０のハウジング本体３１とカバー３９はポリプロピレン製の樹脂成形品からなる。
前記ハウジング本体３１は、図２に示すように、前記バスバー２１を表裏両面から挟む第一ハウジング３１Ａと第二ハウジング３１Ｂとからなる。第一ハウジング３１Ａと第二ハウジング３１Ｂには、バスバー２１の第一溶断部２４Ａ、２４Ｂに対向する位置に、窓開口３２Ａ、３２Ｂを設け、該窓開口３２Ａ、３２Ｂを通して溶断部２４Ａ、２４Ｂの溶断状態を外部から目視できるようにしている。

前記第１ハウジング３１Ａおよび第２ハウジング３１Ｂは、図４（Ａ）に示すように、内部にバスバー２１を挟んだ状態で、第一ハウジング３１Ａに設けた係止部３３Ａと第二ハウジング３１Ｂに設けた被係止部３３Ｂとをロック結合する。このように一体化したハウジング本体３１の外面側中央には、透明樹脂製で断面コの字状に折り曲げたカバー３９をスライドさせて取り付け、前記窓開口３２Ａ、３２Ｂを覆う構成としている。

第一ハウジング３１Ａと第二ハウジング３１Ｂには、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、前記バスバー２１の最弱部Ｃ１と対向する位置を含む縦断面全周に連続する断面コ字状の溝３４（３４Ａ、３４Ｂ）を内外両面に凹設して薄肉部を形成している。また、前記カバー３９の内外両面にも、前記第一ハウジング３１Ａおよび第二ハウジング３１Ｂの溝３４Ａ、３４Ｂと連続する溝３４Ｃを凹設している。これにより、ハウジング３０の縦断面周方向に前記溝３４Ａ〜３４Ｃが連続し、一筋の溝３４からなる最弱部Ｃ２を形成すると共に、該最弱部Ｃ２で前記バスバー２１の最弱部Ｃ１を囲んでいる。該最弱部Ｃ２の強度は、衝撃荷重が負荷されたときにハウジング３０が破断可能な強度に設定している。

前記構成の電気接続箱１０は、図１に示すように、金属製の前記ラジエータサポートのアッパー部５０に近接する後方に配置されているため、衝突事故等による衝撃荷重によってヒュージブルリンクユニット２０のハウジング３０からバスバー２１が外部に飛び出して剥き出しになった場合には、前記ラジエータサポートのアッパー部５０とバスバー２１が接触してショートする恐れがある。
しかしながら、前記ヒュージブルリンクユニット２０は、バスバー２１の最弱部Ｃ１の位置とハウジング３０の最弱部Ｃ２との位置を合わせているため、図５に示すように、衝撃荷重が負荷された場合にバスバー２１とハウジング３０は同じ位置で破断する。よって、屈曲したり破断して外部へ突出しようとするバスバー２１はハウンジグ３０の破断位置から外部に突き出して剥き出しになることを防止でき、前記ショートに起因するハウジング３０の焼損を防止できる。

また、バスバー２１の配置方向において、バッテリーと接続されて大電流が流れるバッテリー系回路部Ａを車両前後方向Ｘの後ろ側Ｘｂに配置し、前側Ｘａにはオルタネータ系回路部Ｂを配置しているため、万が一、バスバー２１がハウジング３０の破断箇所から剥き出しになったとしても、バッテリー系回路部Ａと前記ラジエータサポートのアッパー部５０との間にオルタネータ系回路部Ｂが介在し、バッテリー系回路部Ａと前記アッパー部５０とが直接接触して焼損が発生する原因となることを防止できる。

これらにより、ヒュージブルリンクユニット２０のハウジング３０に高価な難燃材を用いなくても該ハウジング３０の焼損を防止でき、かつ、ハウジング３０に比較的安価な非難燃材を採用してコストダウンを図ることが可能となる。
また、バスバー２１のオルタネータ系統回路Ｂとラジエータサポートのアッパー部５０とが接触した場合、第二溶断部が溶断するため、バッテリー側へ電流が流れず、バッテリー系回路部を保護できる。

図６および図７に、本発明の第二実施形態を示す。
本実施形態に係るバスバー２１は、オルタネータ系回路は備えず、バッテリー系回路専用のヒュージブルリンク一体型のバスバーとしている。
即ち、前記バスバー２１は、図６（Ａ）に示すように、上側全体を横長の共通回路部２２とし、該共通回路部２２の一端にバッテリー用端子部２３を設け、該共通回路部２２の下端から間隔をあけて細幅とした複数の溶断部２４を突設し、該溶断部の先端にバッテリー系回路と接続する出力端子部２５を設けている。

前記共通回路部２２の所要位置には、図６（Ａ）に示すように、衝撃荷重を受けると破断可能な最弱部Ｃ１を、該共通回路部２２の上下方向全長に延在させて形成している。該最弱部Ｃ１は、図６（Ｂ）（Ｃ）に示すように、共通回路部２２にミシン目状の不連続な穴２７をあけて形成している。

前記第一ハウジング３１Ａと第二ハウジング３１Ｂとカバー３９とで構成され、内部に前記バスバー２１を収容するハウジング３０は、図７に示すように、バスバー２１の最弱部Ｃ１と対向する位置の縦断面全周にわたって、ミシン目状の不連続な穴３５をあけて最弱部Ｃ２を形成している。

本実施形態においては、車両前方や車両斜め前方からの衝撃荷重が負荷された時、バスバー２１の最弱部Ｃ１とハウジング３０の最弱部Ｃ２を対向させているため、バスバー２１とハウジング３０の破断位置が一致し、バスバー２１がハウジング３０の破断箇所から飛び出して剥き出しになることを防止できる。従って、ラジエータサポートのアッパー部５０とバッテリー系回路部Ａとの直接接触を回避でき、ショートに起因する焼損発生を防止することができる。

なお、前記各バスバー２１に設ける最弱部Ｃ１は、図８（Ａ）に示すように、共通回路部２２の上下端の対向する位置に一対のノッチ２８ａ、２８ｂを形成し、該一対のノッチ２８ａ、２８ｂに挟まれた部位を最弱部Ｃ１としてもよい。
また、図８（Ｂ）に示すように、共通回路部２２に１つの丸穴２８ｃを形成し、丸穴２８ｃの形成部を最弱部Ｃ１としてもよい。
さらに、図８（Ｃ）に示すように、共通回路部２２の上下より切欠を設けて細幅部２８ｄを形成し、最弱部Ｃ１としてもよい。

また、共通回路部２２の所要位置の上下方向全長に延在する溝２９を、図９（Ａ）に示すように連続的に、あるいは、図９（Ｂ）に示すように非連続的に形成してもよい。

前記溝２９は、図１０（Ａ）に示すように、共通回路部２２の表裏両面に断面Ｕ字状に凹設しても、図１０（Ｂ）に示すように断面Ｖ字状に凹設しても、図１０（Ｃ）に示すように断面コ字状に凹設してもよい。また、図１０（Ｄ）に示すように、表裏どちらかの一面にのみ凹設してもよい。

前記ハウジング３０の最弱部Ｃ２を溝３４によって形成する場合、図１１に示すように、該溝３４をその延在方向に非連続に形成してもよい。

また、前記溝３４は、図１２（Ａ）に示すようにハウジング３０の内外両面に断面Ｕ字状に凹設しても、図１２（Ｂ）に示すように断面Ｖ字状に凹設してもよく、また、図１２（Ｃ）に示すように、内外どちらか一面にのみ凹設してもよい。

さらに、前記ハウジング３０の最弱部Ｃ２は、図１３に示すように、ハウジング３０の上下端の対向する位置に一対のノッチ３５ａ、３５ｂを形成し、該一対のノッチ３５ａ、３５ｂに挟まれた部位を最弱部Ｃ２としてもよい。

さらに、図１４に示すように、ハウジング３０の所要位置の縦断面全周に延在する中空部３６を、該周方向全長に連続的に、あるいは、非連続的に形成してもよい。

第一実施形態に係る電気接続箱（アッパーカバー取り外し）のエンジンルーム内での搭載位置を説明する平面図である。 図１に示すヒュージブルリンクユニットの分解斜視図である。 図２に示すバスバーの正面図である。 図２に示すヒュージブルリンクユニットを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面拡大図である。 図４に示すヒュージブルリンクユニットに衝撃荷重が負荷されて破断したときの状態を示す説明断面図である。 第二実施形態に係るヒュージブルリンクユニットのバスバーを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は要部拡大正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。 第二実施形態に係るヒュージブルリンクユニットの正面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はバスバーの最弱部Ｃ１の他の例を示す正面図である バスバーに溝を凹設して最弱部Ｃ１を形成した例を示し、（Ａ）は連続溝を形成した例を示す正面図、（Ｂ）は非連続溝を形成した例を示す正面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、図１１に示す溝の断面形状の例を示す要部断面図である。 ハウジングに非連続溝を凹設して最弱部Ｃ２を形成した例を示す正面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、ハウジングに凹設する溝の断面形状の例を示す要部断面図である。 ハウジングの最弱部Ｃ２の他の例を示す正面図である。 ハウジングの最弱部Ｃ２の他の例を示す断面図である。 従来例を示す図である 従来例の問題点を示す説明断面図である。

符号の説明

１０ 電気接続箱
１１ ケース
２０ ヒュージブルリンクユニット
２１ バスバー（ヒュージブルリンク一体型）
２２ 共通回路部
２４、２４Ａ、２４Ｂ 溶断部（第一溶断部）
３０ ハウジング
３１ ハウジング本体
Ａ バッテリー系回路部
Ｂ オルタネータ系回路部
Ｃ１、Ｃ２ 最弱部

Claims (5)

1. 車両のエンジンルームに搭載される電気接続箱のケース内部に装着され、バッテリーと接続されるヒュージブルリンク一体型のバスバーと、
   前記バスバーの少なくとも一部を収容するハウジングとを備え、
   前記バスバーとハウジングとに外力により破断可能な最弱部を設け、
   前記バスバーとハウジングの最弱部を、少なくとも対向する位置に設けていることを特徴とするヒュージブルリンクユニット。
2. 前記バスバーは共通回路部に連続してバッテリー用端子部を形成すると共に、該共通回路部から分岐させた複数の細幅とした溶断部を介して出力端子部を形成しており、前記バスバーの共通回路部に前記最弱部を設け、該最弱部の断面積を共通回路部の他の部位よりは小とすると共に、前記溶断部よりは大としている請求項１に記載のヒュージブルリンクユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載のヒュージブルリンクユニットを電気接続箱のケース内に、車両の前後方向に延在するように配置して収容していることを特徴とする電気接続箱。
4. 車両のエンジンルームに搭載される電気接続箱であって、
   バッテリーと接続され、共通回路部を介して接続されるバッテリー用端子部を含むバッテリー系回路部とオルタネータ用端子部を含むオルタネータ系回路部を有するヒュージブルリンク一体型のバスバーと、該バスバーの少なくとも一部を収容するハウジングとを備えたヒュージブルリンクユニットを、車両の前後方向に延在させて前記電気接続箱のケース内に収容し、前記バスバーの前記バッテリー系回路部が前記車両の前後方向の後方側、前記オルタネータ系回路部が前記車両の前後方向の前方側にそれぞれ位置するように配置していることを特徴とする電気接続箱。
5. 前記ヒュージブルリンクユニットを収容した前記電気接続箱は、前記車両のエンジンルームにおけるラジエータサポートのアッパー部後方近傍に配置されるものである請求項３または請求項４に記載の電気接続箱。

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