JP5081581B2

JP5081581B2 - ヒュージブルリンクユニット

Info

Publication number: JP5081581B2
Application number: JP2007281939A
Authority: JP
Inventors: 裕介松本; 紀弘大橋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2027-10-30
Also published as: DE102008053836A1; JP2009110807A; US7637781B2; US20090111316A1

Description

本発明は、例えば、自動車のバッテリに直付けされて、複数のヒューズ（可溶部）を介して各負荷に電源を供給するヒュージブルリンクユニットに係り、特に、ヒューズ回路構成板部を有するブスバーを金型に組み付けた状態で樹脂ハウジングをインサート成形する際には平面的に製作し、その後、バッテリ等への取り付け形態に合わせて、折り曲げられて立体的なブロック形状となすヒュージブルリンクユニットに関する。

この種のヒュージブルリンクユニットとして、例えば、特許文献１または特許文献２に記載のものが知られている。

特許文献１に記載のヒュージブルリンクユニットは、図１４に示すように、１枚のブスバー５３０の中央に折り曲げ可能なヒンジ部５３３を設け、そのヒンジ部５３３の両側にヒューズ回路構成板部（図示略）を連設し、それら両ヒューズ回路構成板部を、必要箇所を外部に露出させた状態で、樹脂ハウジング５１１、５２１でモールド成形して、ヒュージブルリンクを構成する２つのボディ５１０、５２０を形成し、成形後に、前記ヒンジ部５３３を約９０°に折り曲げることで、２つのボディ５１０、５２０をＬ字形の位置関係に配置するようにしたものである。図中５３６は可溶部を示す。

また、特許文献２に記載のヒュージブルリンクユニットは、１枚のブスバーの中央に、帯板部の両側縁を折り曲げ部とするヒンジ部を設け、そのヒンジ部の両側に、前記折り曲げ部で同じ方向に折り曲げられることにより帯板部の幅に相応する間隔をおいて並置させられる２枚のヒューズ回路構成板部を一体に連設し、各ヒューズ回路構成板部に、インサート成形により必要箇所を露出させた状態で絶縁性樹脂よりなる２つの樹脂ハウジングをそれぞれ組み付けて、それぞれヒュージブルリンクを構成する２つのボディを形成し、そして、前記折り曲げ部で２つのボディを同じ方向に折り曲げることにより、２つのボディとヒンジ部とで平面視コ字型の形状を作り、その状態で、２つの樹脂ハウジングを係合手段でロックするようにしたものである。
特開２００１−２９７６８３号公報特開２００４−１８６００６号公報

ところで、上記従来のヒュージブルリンクユニットは、ブスバー上に形成したヒンジ部で２つのボディを折り曲げて、２つのボディ間の位置関係を決めるだけであるから、ヒンジ部の曲がり方によって、ボディ間の位置関係が大きくばらつくおそれがあった。ボディ間の位置関係がばらつくと、接続相手の電線長が不足して接続できなくなったり、接続部に不要な応力がかかってユニットが変形したり、接続相手側のコネクタの防水性低下や電線抜けを誘発したりするおそれがある。

また、上記従来のヒュージブルリンクユニットでは、両ボディ間の位置関係の保持をヒンジ部に大きく依存していることから、ヒンジ部の強度により全体の強度が決まってしまうおそれがあり、そのため、車載時の振動が加わった際に、ヒンジ部に応力や疲労が集中し、その部分が破損しやすくなる可能性があった。また、外力が加わった際にヒンジ部に大きな応力がかかるため、ブスバー自体の板厚を大きくせざるを得なくなり、低定格ヒューズに対応できなくなるおそれがあった。

本発明は、上記事情を考慮し、２つのボディ間の位置関係を適正に保つことができて、ボディ間をロックする係合手段を容易に係合させることができると共に、ヒンジ部に集中する力を軽減して、全体の強度向上を図ることのできるヒュージブルリンクユニットを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、１枚のブスバーの中央に、帯板部の両側縁を折り曲げ部とするヒンジ部が設けられ、該ヒンジ部の両側に、前記折り曲げ部で同じ方向に折り曲げられることにより前記帯板部の幅に相応する間隔をおいて並置させられる２枚のヒューズ回路構成板部が一体に連設され、前記各ヒューズ回路構成板部に、インサート成形により必要箇所を露出させた状態で絶縁性樹脂よりなる２つの樹脂ハウジングがそれぞれ組み付けられることで、それぞれヒュージブルリンクを構成する２つのボディが形成され、前記折り曲げ部で前記２つのボディが同じ方向に折り曲げられることにより平面視コ字型に構成され、且つ、前記２つの樹脂ハウジングの一方と他方の前記ヒンジ部から離れた位置に設けられた係合手段が互いに係合することにより、その状態に保持されるヒュージブルリンクユニットにおいて、前記２つのボディを折り曲げたときに対向する前記２つの樹脂ハウジングの対向面の前記ヒンジ部の近傍に、前記２つのボディを折り曲げたときに互いに係合することにより、前記２つの樹脂ハウジングを適正位置に誘導する凹ガイドと凸ガイドが設けられ、前記凹ガイドと凸ガイドに、前記２つのボディの折り曲げ完了時に互いに当接する内底面と頭頂面とがそれぞれ設けられ、前記２つのボディをロックする係合手段が、前記凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面が当接したとき、自由状態において互いに距離を置き、且つ、前記ボディを撓ませることで係合可能となる位置に設けられていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ヒンジ部の近傍に凹ガイドと凸ガイドを設けたので、２つのボディを相対させる過程で、凹ガイドと凸ガイドのガイド作用により、ボディ同士の位置を規制しながら、２つのボディをロックさせることができる。従って、作業者が特別に意識しないでも、折り曲げ完了時に２つのボディを適正な位置関係に設定することができ、係合手段を確実に係合させることができる。また、ボディ間の位置関係のばらつきを無くせるので、例えば相手側コネクタとの嵌合が容易にできるようになる。その結果、接続相手の電線長が不足して接続できなくなったり、接続部に不要な応力がかかってユニットが変形したり、接続相手側のコネクタの防水性低下や電線抜けを誘発したりするおそれがなくなる。

また、ヒンジ部に近い位置にある凹ガイドと凸ガイドの係合部分で、外力の一部を受け止めることができるから、ヒンジ部への応力集中を緩和することができる。従って、振動を含む外力が作用した場合のヒンジ部の破損の可能性を大きく減らせて、全体の強度向上を図ることができるし、製品強度のヒンジ部への依存を減らせることから、ブスバー自体の板厚を薄くすることが可能で、低定格ヒューズに対応できるようになる。

さらに、凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面との当接により、２つのボディの間隔を適正に設定することができ、ヒンジ部の帯板部を不要に変形させるおそれがない。

特に、２つのボディに設けた係合手段を、凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面が当接した状態から、更にボディを撓ませることにより、係合させることができる。従って、ボディの弾性を利用して、ガタ付きの無い係合状態を得ることができ、バッテリへの装着後の耐震性の向上や異音発生の防止を図ることができる。

また、係合手段の嵌め合い寸法公差を厳密に設定する必要がなくなり、金型の製造コストの低減が可能となる。また、凹ガイドと凸ガイドの組を折り曲げ部に沿って複数配置すれば、２つのボディ間の間隔を上下の各位置ごとに適切に管理することができるので、係合手段を係合させる際の作業性の向上も図れる。さらに、係合手段を係合させた状態において、凹ガイドと凸ガイドの当接部分が支点となり、ヒンジ部には張力がかかるようになるため、帯板部の変形も防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１〜図９は本発明の実施形態のヒュージブルリンクの説明図で、図１は実施形態のヒュージブルリンクユニットのボディを折り曲げる途中の状態を示す斜視図、図２（ａ）〜（ｃ）はボディを折り曲げる前と折り曲げる途中の状態を順を追って示す平面図、図３（ｄ）、（ｅ）は折り曲げが完了する直前の段階での折り曲げ途中の状態を順を追って示す平面図、図４はボディの折り曲げが完了した状態を示す斜視図、図５は同平面図、図６は同正面図、図７は同右側面図、図８は図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図、図９は図６のＩＸ−ＩＸ矢視断面図である。

また、図１０〜図１３は上記実施形態を発展させた場合の例を示す説明図で、図１０はヒュージブルリンクユニットおけるヒンジ部と凹ガイド及び凸ガイドと係合手段との関係を模式的に示す平面図、図１１は図１０と同様の正面図及び右側面図、図１２は凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面が当接したときの力の関係を示す平面図、図１３は凹ガイドの内側面のガイド斜面に凸ガイドの先端が摺動することによりガイド作用が生じるときの状態を示す平面図である。

図１〜図９に示すこのヒュージブルリンクユニットは、１枚のブスバー３０と、そのブスバー３０の必要箇所にインサート成形により組み付けた樹脂ハウジング１１、２１と、ブスバー３０の露出部分を覆うように設けられる樹脂製のカバー（図示略）とからなる。

ブスバー３０は、１枚の導電性金属プレートをプレス成形して製作したものであり、このブスバー３０の中央には、帯板部３３の両側縁を折り曲げ部３１、３２とするヒンジ部３８が設けらている。また、ヒンジ部３８の両側には、折り曲げ部３１、３２で同じ方向に折り曲げられることにより、帯板部３３の幅に相応する間隔をおいて並置させられる２枚のヒューズ回路構成板部（図示略）が一体に連設されている。

一方のヒューズ回路構成板部の上端には、それぞれ矩形状の延出片を反対の方向へ直角に折り曲げることにより、バッテリに直付けするためのバッテリ端子接続部３５と、オルタネータに接続するためのオルタネータ端子接続部３４とが設けられている。各接続部３５、３４には、ボルトを通すための孔や切欠が設けられている。

この一方のヒューズ回路構成板部には、複数のヒューズエレメント３６が設けられると共に、図示しない負荷接続端子部が形成されている。また、他方のヒューズ回路構成板部にも、ヒューズエレメント３６や負荷接続端子部が設けられている。

また、所定寸法の幅を有する長方形の帯板部３３の上下端縁には、板厚方向に折り曲げられることにより、帯板部３３の全幅に亘る長さを有したフランジ３３ａが形成されている。上下端のフランジ３３ａは、突出幅は小さいものの、帯板部３３の曲げ剛性を高めるリブの役目を果たしている。

ヒンジ部３８の両側の２つのヒューズ回路構成板部には、インサート成形により必要箇所を露出させた状態で絶縁樹脂製の樹脂ハウジング１１、２１が組み付けられており、それにより、ヒューズ回路構成板部と樹脂ハウジング１１、２１とで、それぞれヒュージブルリンクを構成する２つのボディ１０、２０が形成されている。

これらのボディ１０、２０の自由端側には、互いに係合することで、自由端間を固定する係合部（係合手段）１４０と被係合部（係合手段）１３０とが設けられている。係合部１４０と被係合部１３０は、上下に間隔をおいて２組設けられている。

また、２つのボディ１０、２０を折り曲げたときに対向する２つの樹脂ハウジング１１、２１の対向面のヒンジ部３８の近傍領域１１０、１２０には、２つのボディ１０、２０を折り曲げたときに互いに係合することにより、２つのハウジング１１、２１を適正位置に誘導する凹ガイド１１１と凸ガイド１２１が設けられている。凹ガイド１１１と凸ガイド１２１の組は、帯板部３３の両側縁に沿って上下方向に互いに間隔をおいて複数配置されている。

なお、樹脂ハウジング１１、２１の下端部には、コネクタハウジング部１２、２２が形成されており、このコネクタハウジング部１２、２２内に負荷接続端子部が位置することで、相手コネクタと着脱自在に嵌合し得るコネクタが構成されている。

次に実施形態の構成をより発展させた場合の例について述べる。

図１０、図１２に示すように、凹ガイド１１１と凸ガイド１２１には、２つのボディ１０、２０の折り曲げ完了時に互いに当接する内底面１１１ｂと頭頂面１２１ｂとをそれぞれ形成しておくのが望ましい。

また、図１３に示すように、凹ガイド１１１の内側面と凸ガイド１２１の外側面には、当該凹ガイド１１１と凸ガイド１２１が互いに係合し始めたときに、相互に摺接して相手を適正位置に誘導する案内斜面１１１ａ、１２１ａを設けておくのが望ましい。

凹ガイド１１１と凸ガイド１２１を円形に形成した場合は、案内斜面１１１ａ、１２１ａをテーパ面として形成すればよい。また、図示例では、凹ガイド１１１の内側面と凸ガイド１２１の外側面の両方に案内斜面１１１ａ、１２１ａを設けているが、凹ガイド１１１の内側面と凸ガイド１２１の外側面の少なくともいずれか一方に案内斜面を設けておけばよい。

次に、このヒュージブルリンクユニットを製造する場合について述べる。

その際には、まず、金属製で平板状の１枚のプレート材の略中央にヒンジ部３３を配し、その両側にヒューズ回路を構成するヒューズ回路構成板部をそれぞれ配するようにプレス加工してブスバー３０を作製する。次に、ブスバー３０のヒンジ部３８の両側の各ヒューズ回路構成板部に樹脂ハウジング１１、２１を合成樹脂のインサート成形によりそれぞれ一体形成し、ボディ１０、２０を形成する。

次に、図２（ａ）〜（ｃ）及び図３（ｄ）、（ｅ）に曲げ途中の状態を順を追って示すように、ヒンジ部３８の両側縁の折り曲げ部３１、３２で、両ボディ１０、２０が互いに平行になるように平面視コ字型に折り曲げ、図４〜図９に示すように、ボディ１０、２０の自由端側に設けた係合部１４０と被係合部１３０をロックし、更にブスバー３０の露出部を図史略のカバーで覆うことにより、ヒュージブルリンクユニットを完成させることができる。

このようにボディ１０、２０をヒンジ部３８の両側縁の折り曲げ部３１、３２で折り曲げる際に、ヒンジ部３８の近傍に凹ガイド１１１と凸ガイド１２１を設けているので、折り曲げ部３１、３２で屈曲を開始し、２つのボディ１０、２０を相対させる過程で、凹ガイド１１１と凸ガイド１２１のガイド作用により、ボディ１０、２０間の位置を規制しながら、折り曲げを進めることができる。

従って、作業者が特別に意識しないでも、折り曲げ完了時に２つのボディ１０、２０を適正な位置関係に設定することができ、係合部１４０と被係合部１３０を確実に係合させることができる。また、ボディ１０、２０間の位置関係のばらつきを無くせるので、相手側コネクタとの嵌合が容易にできるようになる。その結果、接続相手の電線長が不足して接続できなくなったり、接続部に不要な応力がかかってユニットが変形したり、接続相手側のコネクタの防水性低下や電線抜けを誘発したりするおそれがなくなる。

また、ヒンジ部３８に近い位置にある凹ガイド１１１と凸ガイド１２１の係合部分で、外力の一部を受け止めることができるから、ヒンジ部３８への応力集中を緩和することができる。従って、振動を含む外力が作用した場合のヒンジ部３８の破損の可能性を大きく減らせて、全体の強度向上を図ることができるし、製品強度のヒンジ部３８への依存を減らせることから、ブスバー３０自体の板厚を薄くすることが可能で、低定格ヒューズに対応できるようになる。

また、凹ガイド１１１と凸ガイド１２１の組を、折り曲げ部３１、３２に沿って上下方向に間隔をおいて複数設けているので、折り曲げ部３１、３２の上下で屈曲度が異なっても、折り曲げが進行するに従い、所定の位置関係にボディ１０、２０を誘導することができ、適正な配置で２つのボディ１０、２０をロックすることができる。

また、図１０、図１２に示すように、凹ガイド１１１と凸ガイド１２１に、２つのボディ１０、２０の折り曲げ完了時に互いに当接する内底面１１１ｂと頭頂面１２１ｂを確保した場合は、凹ガイド１１１の内底面１１１ｂと凸ガイド１２１の頭頂面１２１ｂとの当接によって、２つのボディ１０、２０の間隔を適正に設定することができ、ヒンジ部３８の帯板部３３を不要に変形させるおそれがなくなる。

また、２つのボディ１０、２０をロックする係合部１４０と被係合部１３０の相互位置関係を、凹ガイド１１１の内底面１１１ｂと凸ガイド１２１の頭頂面１２１ｂが当接したときに、自由状態において互いに距離を置き、且つ、ボディ１０、２０を撓ませることで係合可能となるように設定しておけば、ガタ付きのない係合状態を得ることができる。

つまり、自由端側の自由状態のときの間隔が実際に係合したときの間隔ｔ３よりも若干大きくなるように、ｔ１（ヒンジ部３８側の間隔）とｔ２（凹凸ガイド１１１、１２１部分の間隔）を設定しておくことにより、凹ガイド１１１の内底面１１１ｂと凸ガイド１２１の頭頂面１２１ｂが当接した状態から、更にボディ１０、２０を撓ませることで、係合部１４０と被係合部１３０を係合させることができるようになる。従って、ボディ１０、２０の弾性を利用して、ガタ付きの無い係合状態を得ることができ、バッテリへの装着後の耐震性の向上や異音発生の防止を図ることができる。また、このように構成した場合、係合手段（係合部１４０と被係合部１３０）の嵌め合い寸法公差を厳密に設定する必要がなくなるため、金型の製造コストの低減が可能となる。

また、凹ガイド１１１と凸ガイド１２１の組を折り曲げ部３１、３２に沿って上下方向に複数配置した場合は、前述のｔ２（凹凸ガイド１１１、１２１部分の間隔）の寸法調整により、図１１に示すように、２つのボディ１０、２０間の自由端側の間隔ｔ３を、上下の各位置ごとに適切に管理することができる。よって、係合手段（係合部１４０と被係合部１３０）を係合させる際の作業性の向上も図れる。

さらに、係合部１４０と被係合部１３０を係合させた状態において、凹ガイド１１１と凸ガイド１２１の当接部分が支点となり、凹ガイド１１１と凸ガイド１２１には圧縮力Ｂがかかるものの、ヒンジ部３８の帯板部３３には張力Ａがかかるようになるため、帯板部３３の変形も防止することができる。

また、図１３に示すように、折り曲げ部３１、３２の曲げ角度が上下でばらついていても、凸ガイド１２１の先端が凹ガイド１１１の案内斜面１１１ａに摺接することで（あるいは、凹ガイド１１１の先端が凸ガイド１２１の案内斜面１２１ａに摺接することで）、曲げ姿勢が矯正されるので、最終的に適正な位置にボディ１０、２０を誘導することができ、係止手段（係合部１４０と被係合部１３０）の相互位置を適正に合わせることができて、適切なロックを行うことができる。

このヒュージブルリンクユニットをバッテリに取り付ける場合には、まず、バッテリ端子接続部３５にスタータケーブル端子（図示略）とバッテリ接続端子（図示略）とを接続し、バッテリ接続端子をバッテリの電極ポスト（図示略）に結合する。それにより、ヒュージブルリンクユニットをバッテリに直付けすることができる。そして、オルタネータ端子接続部３４にオルタネータ端子（図示略）を接続し、コネクタ（コネクタハウジング部１２、２２の部分）に相手コネクタ（図示略）を接続することで、配線を完了する。

このように接続することで、各負荷に、バッテリやオルタネータからの電源が、各ヒューズ回路構成板部のヒューズ回路を介して分配供給される。また、バッテリの電源が少なくなると、オルタネータよりバッテリに電源が供給されることによって充電が行われる。そして、負荷側の短絡事故等によっていずれかのヒューズエレメント３６に所定以上の電流が流れると、ヒューズエレメント３６が発熱によって溶断し、過電流に基づく事故が防止される。

本発明の実施形態のヒュージブルリンクユニットのボディを折り曲げる途中の状態を示す斜視図である。（ａ）〜（ｃ）はボディを折り曲げる前と折り曲げる途中の状態を順を追って示す平面図である。（ｄ）〜（ｅ）は図２の次の段階の折り曲げ途中の状態を順を追って示す平面図である。ボディの折り曲げが完了した状態を示す斜視図である。同平面図である。同正面図である。同右側面図である。図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図である。図５のＩＸ−ＩＸ矢視断面図である。実施形態のヒュージブルリンクユニットおけるヒンジ部と凹ガイド及び凸ガイドと係合手段との関係を模式的に示す平面図である。図１０と同様の正面図及び右側面図である。本実施形態における凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面が当接したときの力の関係を模式的に示す平面図である。凹ガイドの内側面のガイド斜面に凸ガイドの先端が摺動することによりガイド作用が生じるときの状態を示す平面図である。（ａ）、（ｂ）は従来例の正面図と平面図である。

符号の説明

１０，２０ボディ
１１，２１樹脂ハウジング
３０ブスバー
３１，３２折り曲げ部
３３帯板部
３８ヒンジ部
１３０係合部（係合手段）
１４０被係合部（係合手段）
１１１凹ガイド
１１１ａ案内斜面
１１１ｂ内底面
１２１凸ガイド
１２１ａ案内斜面
１２１ｂ頭頂面

Claims

１枚のブスバーの中央に、帯板部の両側縁を折り曲げ部とするヒンジ部が設けられ、該ヒンジ部の両側に、前記折り曲げ部で同じ方向に折り曲げられることにより前記帯板部の幅に相応する間隔をおいて並置させられる２枚のヒューズ回路構成板部が一体に連設され、前記各ヒューズ回路構成板部に、インサート成形により必要箇所を露出させた状態で絶縁性樹脂よりなる２つの樹脂ハウジングがそれぞれ組み付けられることで、それぞれヒュージブルリンクを構成する２つのボディが形成され、前記折り曲げ部で前記２つのボディが同じ方向に折り曲げられることにより平面視コ字型に構成され、且つ、前記２つの樹脂ハウジングの一方と他方の前記ヒンジ部から離れた位置に設けられた係合手段が互いに係合することにより、その状態に保持されるヒュージブルリンクユニットにおいて、
前記２つのボディを折り曲げたときに対向する前記２つの樹脂ハウジングの対向面の前記ヒンジ部の近傍に、前記２つのボディを折り曲げたときに互いに係合することにより、前記２つの樹脂ハウジングを適正位置に誘導する凹ガイドと凸ガイドが設けられ、
前記凹ガイドと凸ガイドに、前記２つのボディの折り曲げ完了時に互いに当接する内底面と頭頂面とがそれぞれ設けられ、
前記２つのボディをロックする係合手段が、前記凹ガイドの内底面と凸ガイドの頭頂面が当接したとき、自由状態において互いに距離を置き、且つ、前記ボディを撓ませることで係合可能となる位置に設けられていることを特徴とするヒュージブルリンクユニット。