JP5501018B2 - バッテリに直付けされるヒュージブルリンクの斜め締め防止保護キャップ - Google Patents
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Description
図18は特許文献1記載のバッテリに直付けされるヒュージブルリンクの分解斜視図である。図18において、バッテリに直付けされるヒュージブルリンク30は、バッテリ10のバッテリポスト10Pにバッテリ端子20を介して電気的に接続される。
バッテリ10は直方体をしており、その上端部近傍にバッテリポスト10Pが立設されている。このバッテリポスト10Pにバッテリ端子20が加締められる。
バッテリ端子20は、中央部にバッテリ10のバッテリポスト10Pを挿入する加締孔20Hと、加締孔20Hの径を大小に調節する調節ネジ20Nと、ヒュージブルリンク30の電源側端子板32Aの接続孔32Ahに挿入される電源側スタッドボルト20Sとを備えている。
ヒュージブルリンク30はヒューズ本体32とこのヒューズ本体32を樹脂成形によって部分的に覆う樹脂ケース34とから構成され、その頂部は保護キャップ50で覆われている。ヒューズ本体32は1枚の導電板を打ち抜いて作られるもので、矩形状の電源側端子板32Aと、電源側端子板32Aに連接された細幅の可溶体32F(図示しないが、透明カバー30F内に存在)と、可溶体32Fに連接された略矩形状の矩形状のワイヤハーネス側端子板32Bと、から構成されている。これらの電源側端子板32Aと可溶体32Fとワイヤハーネス側端子板32Bは略同一平面上に配置されている。
電源側端子板32Aには接続孔32Ahが形成されていると共に接続孔32Ahを中心とした工具(インパクトレンチ)の入るスペースに相当する範囲まで表裏ともに樹脂形成34から除外されている。
ワイヤハーネス側端子板32Bはボルト孔32Bhを有し、このボルト孔32Bhにはスタッドボルト32Sが上向き(反バッテリ側)に突設している。
樹脂ケース34は、ヒューズ本体32のうち、電源側端子板32Aの表側と裏側と、ワイヤハーネス側端子板32Bの表側、を樹脂ケース34から露出することにより、露出部分を電気的接続部としている。また、可溶体32Fの表側及び裏側を樹脂ケース34から露出させ、可溶体32Fの表側の上方と裏側の下方とにはそれぞれ透明カバー30Fを設けて、この透明カバー30Fを通して内部の可溶体の溶断部の様子を目視できるようにしている。樹脂ケース34の表面には放熱フィンが形成されている。樹脂成形はワイヤハーネス側端子板32Bのボルト孔32Bhにスタッドボルト32Sを取付けた後に行われる。
ワイヤハーネス側端子40はそのスタッドボルト32Sに嵌め込まれ、ナットNをスタッドボルト32Sに螺着することで、スタッドボルト32Sと電気的に接続される。
保護キャップ50はヒュージブルリンク30を覆うためのもので樹脂で成形されている。これによって雰囲気の塵埃等の浸入を防止するとともに、人体が触れて感電・漏電するのを防止している。
車両への従来の組み付け手順は次のように行われる。
(1)まず、バッテリポスト10Pにバッテリ端子20を固定する。
(2)その後、バッテリ端子20の電源側スタッドボルト20Sにヒュージブルリンク30の電源側端子板32Aの接続孔32Ahを挿通し、電源側スタッドボルト20SにナットNを螺着し、締め付けて電源側端子板32Aと電源側スタッドボルト20Sとを電気的に接続する。
(3)最後に、ヒュージブルリンク30の上方から保護キャップ50をヒュージブルリンク30に嵌合させる。
この後、使用時には、ワイヤハーネス側端子40をヒュージブルリンク30のスタッドボルト32Sに嵌め込み、ナットNをスタッドボルト32Sに螺着することで、ワイヤハーネス側端子40はバッテリ10と電気的に接続されることとなる。その際、保護キャップ50は一時、取り外してもよいが、ヒュージブルリンク30のスタッドボルト32Sに対応する保護キャップ50の部位に予めヒンジを形成しておいて、接続時にその部分だけヒンジを中心に回動させて、スタッドボルト32Sの部位だけを露出できるようにしておくのがよい。
バッテリポスト10Pとバッテリ端子20との固定は、バッテリ端子20の中央部の加締孔20Hにバッテリポスト10Pを挿入して、調節ネジ(ナット)20Nを水平のボルトの横の方から締め付けるので、ナットに重力の方向が作用して傾斜した挿入が行われる可能性は小さく、また、仮にボルト・ナットの斜め締めが発生して斜め締めに気がついても加締孔20Hの径を小さくしてゆく締め付けなので締結力がまだ小さくて、ナット20Nを戻してやり直しができる。
また、ワイヤハーネス側端子40とヒュージブルリンク30のスタッドボルト32Sとの固定は、バッテリ10の端部から張り出したところで行われるため十分な目視ができるので、締結時のボルト・ナットの斜め締めが発生する可能性は小さく、また、ボルト・ナットの斜め締めが発生して斜め締めに気がついても締結力が小さいのでやり直しがきく。
これに対して、バッテリ端子20の電源側スタッドボルト20Sとヒュージブルリンク30の電源側端子板32Aの接続孔32Ahを介してのナットNとの固定は、樹脂ケース34の嵩(かさ)が邪魔になって見えにくく、またナットNを電源側スタッドボルト20Sに垂直方向に挿入するので、傾斜して挿入しても気がつきにくく、また大きな押圧力で締め付けられるので、ボルト・ナットの斜め締めが発生して斜め締めに気がついたときにはボルトやナットに異常なミゾが形成されてやり直しがききにくい。
1つは、立設するボルトの周囲に周辺壁を形成しておき、トルクレンチが作業するときにトルクレンチが斜めにならないように周辺壁がトルクレンチの斜行を規制するものである。
2つ目は、締結部のボルトの先端を棒先形状に変更して、ナットをここに仮セットするものである(特許文献2参照)。
しかしながら、斜め締め防止をするこれらの発明は、作業性が悪く、また、ボルト・ナット締結の際、工具角度がずれてしまい、やはり斜め締めの発生する可能性が依然として残っている。
前記接続孔を貫通した電源側スタッドボルトの延長上にある嵌合時の保護キャップ部位に前記電源側スタッドボルトに嵌められるナットを締結する工具の挿通する工具挿通孔を備え、かつ前記保護キャップの内側に前記ナットを水平に保持するナット保持手段を備えた保護キャップにおいて)、前記ナット保持手段を、前記工具挿通孔の周囲から前記保護キャップの内側に立設された複数のランスで形成し、前記複数のランスは長さの長い長ランスと長さの短い短ランスの2種類で構成し、前記長ランスで前記ナットの電源側スタッドボルト側の面を保持し、かつ前記短ランスで前記ナットの保護キャップ側の面を保持させることを特徴としている。
また、ナット保持手段を、接続孔の周囲から保護キャップの内側に立設された複数のランスで形成したので、ナット保持手段を保護キャップと同じ樹脂材料で保護キャップと一体に製造することができる。
さらに、長ランスでナットの電源側スタッドボルト側の面を保持し、かつ短ランスでナットの保護キャップ側の面を保持させるので、ナットを簡単にかつ安定して水平に固定することができる。
また、第2発明によれば、工具挿通孔を塞ぐ蓋とこの蓋と保護キャップを連結する連結バンドとを備えたので、工具挿通孔を塞ぐ蓋の紛失する恐れがなくなる。
また、第3発明によれば、ガタ防止ランスが、保護キャップの使用状態で、保護キャップをヒュージブルリンクから持ち上げる方向に持ち上げているので、保護キャップにクリアランスがあってもガタつきが防止できる。
そして、図1の部品で図18の部品と異なるのは、保護キャップ500(図18では保護キャップ50)である。そこで保護キャップ500について以下に説明する。
保護キャップ500はヒュージブルリンク30を覆うためのもので樹脂で成形され、これによって雰囲気の塵埃等の浸入を防止するとともに、人体が触れて感電・漏電するのを防止している。本発明では、保護キャップ500の電源側スタッドボルトの延長上にある保護キャップ部位に図2で説明するような工具挿通孔500Aを設けたのが特徴である。
図2(A)において、保護キャップ500には工具挿通孔500Aがあけられており、ナットの締結時にはこの工具挿通孔500Aに工具(インパクトレンチ)を挿通してナットを締結し、通常の使用時には工具挿通孔500Aを蓋510で塞ぐようにしている。保護キャップ500と蓋510を連結バンド520で連結して蓋510が紛失しないようにしている。
保護キャップ500の縦断面は、図2(B)のように、保護キャップハウジング500Hの上部中央近傍に工具挿通孔500Aが形成され、工具挿通孔500Aの内径はインパクトレンチの外径としている。
工具挿通孔500Aの円周下部から内部中央に向けて2種類のランス(長尺状支持体)500Lと500Sがそれぞれ延設されている。ランス500Lは長く、ランス500Sは短めに形成されている。
図3において、長いランス500LはナットNの下端側を支持し、短いランス500SはナットNの上端側を押さえるようにすることで、ナットNを水平にかつ脱落しないように保持している。そのナットNの直下には、バッテリ端子20(図1)の電源側スタッドボルト20S(図1)が電源側端子板32Aの接続孔を挿通して位置している。
図4において、保護キャップ500を降下させてヒュージブルリンク30(図1)に嵌合させると、長いランス500Lと短いランス500Sとで水平に保持されたナットNは電源側スタッドボルト20Sの直上に位置するようになる(そのようになるように、長いランス500Lと短いランス500Sの長さ方向の寸法が決められている。)。
図5のように、図4の保護キャップ500の工具挿通孔500Aの直上に工具(例えば、インパクトレンチ)ILを持ってきて、降下させる。工具挿通孔500Aの孔の径の大きさはインパクトレンチILがギリギリ通過できる大きさとなっているので、インパクトレンチILを同径の工具挿通孔500Aの中に挿入すると、図6のようにインパクトレンチILは工具挿通孔500Aに対して垂直に入ることとなり、斜行が起こり得ない。
さらに、ナットNも長いランス500Lと短いランス500Sとで水平に保持されているので、インパクトレンチILはナットNに対して垂直に向かうこととなる。
図7はインパクトレンチILが自身の内部空間にナットNを垂直に収納した状態を示している。ナットNを水平に保持していた長いランス500Lと短いランス500SはインパクトレンチILがナットNを収納した段階で、その水平保持の役割は終わり、インパクトレンチILの降下により長いランス500Lと短いランス500SはインパクトレンチILの通路から退避して、インパクトレンチILの通過を邪魔しないようになる。
そして、インパクトレンチILを回転させると、ナットNは電源側スタッドボルト20Sの表面を回転しながら降下していき、最終的に図8のように電源側端子板32Aに達し、バッテリ端子20(図1)にヒュージブルリンク30(図1)を斜め締めすることなく水平に締結することとなる。
その後は、図9のように、インパクトレンチILを保護キャップ500から抜き、図10のように工具挿通孔500Aに蓋510を嵌めれば、バッテリ端子20へのヒュージブルリンク30の取り付けおよびヒュージブルリンク30への保護キャップ500の嵌合は終了する。
〈実施例1の課題〉
実施例1において、保護キャップ500がヒュージブルリンク30に嵌合するためには、嵌合時にロック部軌跡を考慮して保護キャップ500とヒュージブルリンク30間にクリアランスを設ける必要がある。そのため、嵌合状態では保護キャップ500はヒュージブルリンク30に対してガタが生じてしまうこととなった。
図11はガタ発生の理由を説明する概念図で、図(4S)は保護キャップ500をヒュージブルリンク30に嵌合させた状態の側面図であり、図(4)は図(4S)のA−A断面図である。図(1)〜(4)は保護キャップ500をヒュージブルリンク30に嵌合させる嵌合手順を示す図で(1)は嵌合前、(2)は嵌合直前、(3)は嵌合途中、(4)は嵌合完了の図であり、図(4E)は図(4)の4E部分の拡大図である。
図11において、保護キャップ500をヒュージブルリンク30の上方から降ろしていくと(図(1))、保護キャップ500の係合突起500Kがヒュージブルリンク30の側面に接触する(図(2))。係合突起500Kがヒュージブルリンク30の側面に接触すると保護キャップ500が拡開したまま下降する(図(3))。そして、保護キャップ500の係合突起500Kがヒュージブルリンク30の側面を乗り越えて下端に達すると、保護キャップ500の材料自身の弾性により拡開状態から原形復帰して嵌合は完了する(図(4))。
この場合、図(4E)で示すように、保護キャップ500の天井内側から係合突起500Kまでの長さ500tとヒュージブルリンク30の厚さ30tとが厳密に同じ値であると、係合突起500Kとヒュージブルリンク30の下面とが接触摩擦して保護キャップ500は原形復帰できない。したがって、長さ500tの方がヒュージブルリンク30の厚さ30tよりも僅か大きなクリアランスが必要である。これにより、係合突起500Kはヒュージブルリンク30の下面とが接触摩擦しなくなるので、保護キャップ500は図(4)のように原形復帰できる。
ところが、保護キャップ500が原形復帰して嵌合が完了した状態では、長さ500tの方がヒュージブルリンク30の厚さ30tよりも僅か大きなクリアランスがあることで、保護キャップ500とヒュージブルリンク30の間にガタが生じることとなった。このガタがあると振動騒音などの問題が生じるので、ガタを生じないようにしたのが、実施例2である。
図12は実施例2に係るガタ防止のできる保護キャップを説明する縦断図である。
図12において、501は実施例2に係る保護キャップである。実施例2では、保護キャップ501側とヒュージブルリンク30側のそれぞれに以下に説明する特徴を備えている。
短いランス500Sと長いランス500Lを備えて成る実施例1の保護キャップ500と実施例2の保護キャップ501が異なるのは、さらに第3のランスであるガタ防止ランス500Gを備えていることである。ガタ防止ランス500Gは長いランス500Lよりもさらに長く、使用状態を示す図17から判るように、ガタ防止ランス500Gが拡開して真下方向に向くと、その先端G1がヒュージブルリンク30の表面と接触できる長さとなっている。このようなガタ防止ランス500Gを保護キャップ500の工具挿通孔500A(図12)の周方向に複数個所下方に向けて延設している。
ヒュージブルリンク30に戻り防止突起30Tを設けたことである。
すなわち、使用状態(後述)の図17に示すように、ガタ防止ランス500Gの先端G1がヒュージブルリンク30の表面と接触するヒュージブルリンク30のその接触部位に戻り防止突起30Tを設けている。このようにすることで、拡開して真下方向に向いたガタ防止ランス500Gはこの戻り防止突起30Tにより、元の状態に復帰することが阻止された状態となる。
以上の実施例2の保護キャップ501の動作について、図13〜図17を用いて説明する。図13において、長いランス500LはナットNの下端側を支持し、短いランス500SはナットNの上端側を押さえるようにすることで、ナットNを水平にかつ脱落しないように保持している。この状態でガタ防止ランス500Gの先端はナットNの下端からさらに斜め下方に延びている。
図14で、保護キャップ501をヒュージブルリンク30(図12)の上に降下させて、長いランス500Lと短いランス500Sとで水平に保持されたナットNの内部に電源側スタッドボルト20Sの棒先をセットする。このとき、ガタ防止ランス500Gの先端はまだナットNの下端から斜め下方に延びている。
図15で、インパクトレンチIL降下させると、実施例1により工具挿通孔500Aの孔の径の大きさはインパクトレンチILがギリギリ通過できる大きさとなっているので、インパクトレンチILは工具挿通孔500Aに対して垂直に入り、斜行が起きない。このとき、ガタ防止ランス500Gの先端はまだナットNの下端から斜め下方に延びている。
図16で、インパクトレンチILが回動されて下方に進むと、ナットNが斜行することなく電源側スタッドボルト20Sに水平に締結される。このとき、ガタ防止ランス500GがインパクトレンチILに押されてその先端は斜め下方から垂直方向に退避するようになる。そして、最終的に、ガタ防止ランス500Gの先端G1が戻り防止突起30Tを乗り越えて、戻り防止突起30Tの外側に位置するようになる。
その後、図17のように、インパクトレンチILを保護キャップ501から抜きさると、ガタ防止ランス500Gの先端G1が戻り防止突起30Tに戻りを阻止されているので、ガタ防止ランス500Gは現状に復帰することができず、ガタ防止ランス500Gは開いたままの常態でヒュージブルリンク30に当接する。この常態で、ガタ防止ランス500Gは自身の材料の有する弾性(バネ)力で保護キャップ501をヒュージブルリンク30から矢印で示すように常時上方へ押し上げているので、クリアランスがあってもガタつきが防止される。また、保護キャップ501を組み付ける前においては、ガタ防止ランス500Gは保護キャップ501の内側に位置しているので、破損を防止できる。
以上のように、実施例1に係る保護キャップを用いれば、作業性が良く、かつ、ボルト・ナット締結の際に斜め締めが発生しなくなり、さらに、実施例2のガタ防止ランスによりガタつきが防止される。
10P バッテリポスト
20 バッテリ端子
20H 加締孔
20N 調節ネジ(ナット)
20S 電源側スタッドボルト
30 ヒュージブルリンク
30F 透明保護キャップ
30T 戻り防止突起(実施例2)
32 ヒューズ本体
32A 電源側端子板
32Ah 接続孔
32B ワイヤハーネス側端子板
32Bh ボルト孔
32S スタッドボルト
34 樹脂ケース
40 ワイヤハーネス側端子
500 実施例1の保護キャップ
501 実施例2の保護キャップ
500A 工具挿通孔
500L 長いランス
500S 短いランス
500G ガタ防止ランス
G1 ガタ防止ランスの先端
510 蓋
520 連結バンド
IL 工具(インパクトレンチ)
N ナット
W ワイヤハーネス用電線
Claims (3)
- 接続孔を備えた電源側端子板と該電源側端子板に連接された細幅の可溶体と該可溶体に連接されたワイヤハーネス側端子板とが打ち抜かれた1枚の導電板から成るヒューズ本体と、前記ヒューズ本体の一部を露出した残部を樹脂成形して成る樹脂ケースと、から構成されるバッテリ直付けヒュージブルリンクを保護するための保護キャップであって、
前記接続孔を貫通した電源側スタッドボルトの延長上にある嵌合時の保護キャップ部位に前記電源側スタッドボルトに嵌められるナットを締結する工具の挿通する工具挿通孔を備え、かつ前記保護キャップの内側に前記ナットを水平に保持するナット保持手段を備えた保護キャップにおいて、
前記ナット保持手段を、前記工具挿通孔の周囲から前記保護キャップの内側に立設された複数のランスで形成し、
前記複数のランスは長さの長い長ランスと長さの短い短ランスの2種類で構成し、前記長ランスで前記ナットの電源側スタッドボルト側の面を保持し、かつ前記短ランスで前記ナットの保護キャップ側の面を保持させることを特徴とするバッテリ直付けヒュージブルリンクの斜め締め防止保護キャップ。 - 前記工具挿通孔を塞ぐ蓋と前記蓋と前記保護キャップを連結する連結バンドとを備えたことを特徴とする請求項1記載のバッテリ直付けヒュージブルリンクの斜め締め防止保護キャップ。
- 前記長ランスと前記短ランスの他にガタ防止ランスを備え、前記ガタ防止ランスは、保護キャップの使用状態で、真下方向に向いて先端がヒュージブルリンクの表面と接触して、前記保護キャップをヒュージブルリンクから持ち上げる方向に弾性力を有するものであることを特徴とする請求項2記載のバッテリ直付けヒュージブルリンクの斜め締め防止保護キャップ。
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