JP5603699B2 - ヒューズユニット - Google Patents

Description

本発明は、可溶部を有するバスバーの外周に絶縁樹脂部を配置したヒューズユニットに関する。

近年、自動車に搭載されるヒューズユニットは、電装品の増加に伴って多数の可溶部を備えたものが種々提案されている。かかる従来のヒューズユニットとして、図７に示すものがある（特許文献１参照）。

図７において、ヒューズユニット５０は、導電性の金属板より形成されたバスバー５１と、バスバー５１の外周の適所に配置された絶縁樹脂部６０とを備えている。バスバー５１は、タブ端子状の複数の第１端子５２と、この各第１端子５２の一端に連結された複数の可溶部５３と、この複数の可溶部５３の他端が連結された連通プレート部５４と、この連通プレート部５４に連結された音叉端子状の複数の第２端子５５とを備えている。各可溶部５３は、幅が細く、且つ、クランク状に折曲されている。各可溶部５３の幅寸法は、それぞれの定格電流値に基づいて設定されている。

絶縁樹脂部６０は、バスバー５１に樹脂一体成形されることによって設けられている。

上記従来例のヒューズユニット５０によれば、１枚のバスバー５１によって多定格で、且つ、定格差のあるものが作製される。

特開２００７−４３８２７号公報

しかしながら、１枚のバスバー５１内の複数の可溶部５３に大きな定格差がある場合に、低定格の可溶部５３に基づいてバスバー５１の導電率、板厚などを設定すると、高定格の可溶部５３に対しては熱容量が不足する事態が考えられる。高定格の可溶部５３におけるレアショート時には、可溶部５３に大きなジュール熱が発生し、その熱が直接伝達される絶縁樹脂部６０が溶損する恐れがある。

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、可溶部のレアショート時に起因する絶縁樹脂部の溶損を防止できるヒューズユニットを提供することを目的とする。

本発明は、電源側端子と負荷側端子とこれらの間に介在され、定格の異なる複数の可溶部とを有するバスバーと、前記バスバーの外周に配置された絶縁樹脂部と、前記バスバーより熱伝導率が低い材料より形成され、前記バスバーと前記絶縁樹脂部との間に介在され、且つ、高定格の前記可溶部の周囲に設けられた低熱伝導部材とを備えたことを特徴とする。

低熱伝導部材は、バスバーに小さな面積で接触することが好ましい。

本発明によれば、可溶部のレアショート時には、可溶部に大きなジュール熱が発生するが、そのバスバーの熱が低熱伝導部材によって絶縁樹脂部に伝わり難い。従って、可溶部のレアショート時に発生する熱によって絶縁樹脂部が溶損するのを防止できる。

本発明の一実施形態を示し、ヒューズユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、ヒューズユニットの正面図である。 本発明の一実施形態を示し、バスバーと低熱伝導部材の斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、バスバーと低熱伝導部材の正面図である。 本発明の一実施形態を示し、図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態の変形例を示し、ヒューズユニットの要部断面図である。 従来例のヒューズユニットの一部破断した正面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（一実施形態）
図１〜図５は、本発明の一実施形態を示す。図１及び図２に示すように、ヒューズユニット１は、車両搭載用であり、いわゆるバッテリー（図示せず）に直付けされる。ヒューズユニット１は、バスバー２と、バスバー２の外周の適所を被うように配置された絶縁樹脂部１０と、バスバー２と絶縁樹脂部１０の間に配置された複数の低熱伝導部材２０とを備えている。

バスバー２は、図３及び図４に詳しく示すように、導電性の高い材料である銅合金の板を折り曲げ加工して形成されている。バスバー２は、電源側端子３を有する導通プレート部４と、複数の負荷側端子５ａ，５ｂと、導通プレート部４と各負荷側端子５ａ〜５ｅの間に介在された複数の可溶部６ａ〜６ｅとを備えている。

電源側端子３は、ボルト挿通孔８を有する。電源側端子３には、ボルト挿通孔８を利用して絶縁樹脂部１０のインサート成形によって固定ボルト７が付設される。電源側端子３には、ナット締めによってバッテリーポストやバッテリ接続端子等の相手端子（図示せず）が接続される。

複数の負荷側端子５ａ〜５ｅは、互いに間隔を開けて並列位置に配置されている。左端の負荷側端子５ａは、ボルト挿通孔８を有する。左端の負荷側端子５ａには、ボルト挿通孔８を利用して絶縁樹脂部１０のインサート成形によって固定ボルト９が付設される。この負荷側端子５ａには、ナット締めによって負荷側の相手端子（図示せず）が接続される。左端以外の各負荷側端子５ｂ〜５ｅには、絶縁樹脂部１０のインサート成形によってコネクタハウジング部１２が付設される。左端以外の各負荷側端子５ｂ〜５ｅは、雄端子形態であり、コネクタ接続によって負荷側の各相手端子（図示せず）が接続される。

複数の可溶部６ａ〜６ｅは、互いに間隔を開けて並列位置に配置されている。各可溶部６ａ〜６ｅは、各負荷側端子５ａ〜５ｅの幅に較べて細く、且つ、クランク状に折曲されている。複数の可溶部６ａ〜６ｅは、多定格で、且つ、定格差（例えば３０Ａ〜１８０Ａ）があり、その各幅寸法は、それぞれの定格電流値に基づいて設定されている。左端の可溶部６ａは、最も高定格に設定されている。又、各可溶部６ａ〜６ｅには、加締め部１６が設けられている。この各加締め部１６に低融点金属（例えば、すず）１７が加締め加工によって固定されている。

絶縁樹脂部１０は、図１及び図２に示すように、電源側端子３の周囲、各負荷側端子５ａ〜５ｅの周囲を除くバスバー２の外周を被うように配置されている。又、絶縁樹脂部１０には、各可溶部６ａ〜６ｅを露出する窓部１１がそれぞれ設けられている。各窓部１１より、各可溶部６ａ〜６ｅの溶断の有無を目視できる。絶縁樹脂部１０には、左端以外の各負荷側端子５ｂ〜５ｅの周囲に、コネクタハウジング部１２が設けられている。

各低熱伝導部材２０は、図３及び図４に示すように、複数の可溶部６ａ〜６ｅの内で、最も高定格の可溶部６ａの両端箇所の両面とこれに対応する絶縁樹脂部１０の箇所の間に配置されている。つまり、低熱伝導部材２０は、低熱伝導部材２０自体が存在しない場合（従来例）に、可溶部６ａからの熱が絶縁樹脂部１０に対して最も多量に効率良く伝達される位置に配置されている。各低熱伝導部材２０は、バスバー２より熱伝導率の低い材料より形成されている。この実施形態では、低熱伝導部材２０は、バスバー２が銅合金（Ｃｕの合金）材であるため、これより低い熱伝導率のニッケル（Ｎｉ）材にて形成されている。各低熱伝導部材２０は、超音波接合、圧接接合、トックス接合等によってバスバー２に接合されている。

次に、上記ヒューズユニット１の製造方法を簡単に説明する。先ず、図３及び図４に示すように、所定形状のバスバー２を銅合金材の打ち抜き加工によって作製する。

次に、バスバー２の各可溶部６ａ〜６ｅに低融点金属１７を加締めによってそれぞれ固定する。又、バスバー２の可溶部６ａの上下両側の４箇所に低熱伝導部材２０をそれぞれ接合する。

次に、樹脂成形の金型（図示せず）内にバスバー２と固定ボルト７，９をセットし、これらバスバー２及び固定ボルト７，９をインサート部品としてインサート成形を行う。これにより、バスバー２の外側の適所を被覆し、且つ、複数の窓部１１及びコネクタハウジング部１２を有する絶縁樹脂部１０を形成する。これで、図１及び図２に示すヒューズユニット１の製造が完了する。

以上説明したように、ヒューズユニット１は、電源側端子３と負荷側端子５ａ〜５ｅとこれらの間に介在された可溶部６ａ〜６ｅとを有するバスバー２と、バスバー２の外周に配置された絶縁樹脂部１０と、バスバー２より熱伝導率が低い材料より形成され、バスバー２と絶縁樹脂部１０との間に介在された低熱伝導部材２０とを備えている。従って、可溶部６ａのレアショート時には、可溶部６ａに大きなジュール熱が発生するが、そのバスバー２の熱が低熱伝導部材２０によって絶縁樹脂部１０に伝わり難い。従って、可溶部６ａのレアショート時に発生する熱によって絶縁樹脂部１０が溶損するのを防止できる。

また、可溶部６ａに関しては、低熱伝導部材２０を有しない構造（従来例）に較べてほぼ低熱伝導部材２０の分だけトータル熱容量が大きくなるため、ヒューズユニット１全体としての温度上昇の防止になる。又、可溶部６ａの発熱を低熱伝導部材２０が吸熱するため、可溶部６ａの溶断特性のクイックブロー化にも供する。

バスバー２は、定格の異なる複数の可溶部６ａ〜６ｅを有し、低熱伝導部材２０は、最も高定格の可溶部６ａの周囲に設けられている。つまり、１枚のバスバー２内の複数の可溶部６ａ〜６ｅに大きな定格差がある場合、低定格に基づいてバスバー２の導電率、板厚などを設定すると、高定格の可溶部６ａに対しては熱容量が不足する事態が考えられる。しかし、高定格の可溶部６ａのレアショート時において発生するジュール熱が低熱伝導部材２０によって絶縁樹脂部１０に効率良く伝達されない。従って、高定格の可溶部６ａに対しては熱容量が不足するバスバー２であっても、絶縁樹脂部１０が溶損するのを防止できる。

（変形例）
次に、前記実施形態の変形例を説明する。図６において、前記実施形態と相違するのは、低熱伝導部材２０Ａの構造である。変形例に係る低熱伝導部材２０Ａは、バスバー２の面側に多数の突起２１を有する。低熱伝導部材２０Ａは、この多数の突起２１がバスバー２に接触する状態でバスバー２に接合されている。つまり、低熱伝導部材２０Ａは、その輪郭サイズの面積に対して十分に小さい面積でバスバー２に接触している。

他の構成は、前記実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。図６において、前記実施形態と同一構成箇所には同一符号を付して明確化を図る。

この変形例によれば、バスバー２の可溶部６ａからのジュール熱が絶縁樹脂部１０に低熱伝導部材２０Ａを介して更に伝達され難くなるため、絶縁樹脂部１０が溶損するのを更に確実に防止できる。

（その他）
前記実施形態及び変形例では、可溶部６ａ〜６ｅの数が６つであるが、可溶部の数は問わない。本発明は、可溶部６ａ〜６ｅの定格差が大きくなればなるほど有効である。

前記実施形態及び変形例では、最も定格の大きい可溶部６ａに対して低熱伝導部材２０，２０Ａを設けたが、所定値以上に大きな定格の可溶部にそれぞれ低熱伝導部材２０，２０Ａを設けても良い。

前記実施形態及び変形例では、バスバー２が銅合金材であり、低熱伝導部材２０がニッケル（Ｎｉ）材であるが、バスバー２及び低熱伝導部材２０はこれに限定されるものでないことはもちろんである。バスバー２は導電性の高い材料であれば良く、低熱伝導部材２０は、バスバー２より低い熱伝導率の材料であれば良い。

前記実施形態及び変形例では、絶縁樹脂部１０は、バスバー２の外周にインサート成形によって設けられているが、本発明は、絶縁樹脂部１０がバスバー２の外周に組み付けによって設けられる場合にも適用できる。つまり、本発明は、絶縁樹脂部１０がバスバー２の外周に接触状態で配置されるものであれば適用可能である。

１ ヒューズユニット
２ バスバー
３ 電源側端子
５ａ〜５ｅ 負荷側端子
６ａ〜６ｅ 可溶部
１０ 絶縁樹脂部
２０，２０ａ 低熱伝導部材

Claims (2)

1. 電源側端子と負荷側端子とこれらの間に介在され、定格の異なる複数の可溶部とを有するバスバーと、前記バスバーの外周に配置された絶縁樹脂部と、前記バスバーより熱伝導率が低い材料より形成され、前記バスバーと前記絶縁樹脂部との間に介在され、且つ、高定格の前記可溶部の周囲に設けられた低熱伝導部材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、
   前記低熱伝導部材は、前記バスバーに小さな面積で接触していることを特徴とするヒューズユニット。
   

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