JP5944787B2 - ヒューズユニット - Google Patents

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Description

本発明は、１台の自動車に２つのバッテリが搭載された場合における電力分配に用いられるヒューズユニットに関する。
ヒューズユニットは車載のバッテリに直付けされて車載の電装品等の負荷に電力を分配供給すると共に、過電流が流れた場合には、電流経路を遮断して車載の電装品を保護する。１台の自動車に２つのバッテリが搭載された場合も同様であり、ヒューズユニットは一方のバッテリに直付けされて使用される。
図４は２つのバッテリが搭載された場合における従来のヒューズユニット１００であり、図５はこのヒューズユニット１００に配置される回路体の回路図を示す。
このヒューズユニット１００は自動車に搭載された第１バッテリ及び第２バッテリ（いずれも図示省略）に対し、自動車の走行でオルタネータ（図示省略）が発電した電力を充電すると共に、第１バッテリ、第２バッテリ及びオルタネータからの電流を自動車に搭載された電装品（負荷）に供給するものである。
ヒューズユニット１００は図４に示すユニット本体１１０と、ユニット本体１００に埋設された図５に示す回路体２００とを備えている。以下、図４及び図５を参照してヒューズユニット１００を説明する。
ユニット本体１１０は全体が絶縁性樹脂によって形成されるものであり、図４に示すように、上面部分１２０と側面部分１３０とを有し、上面部分１２０の一側端部から側面部分１３０が略直角に屈曲されて連設されたＬ字形となっている。Ｌ字形のユニット本体１１０は上面部分１２０が第１バッテリの上面に載置されて固定されることにより、側面部分１３０が第１バッテリの側面に沿って配置され、これによりヒューズユニット１００が第１バッテリに吊り下げ状態で取り付けられる。
ユニット本体１１０の上面部分１２０には、第１バッテリ接続部１２１、オルタネータ接続部１２２及び第２バッテリ接続部１２３が形成されている。また、第１バッテリ接続部１２１には回路体２００の第１バッテリ接続端２０１が設けられ、オルタネータ接続部１２２には回路体２００のオルタネータ接続端２０２が設けられ、第２バッテリ接続部１２３には回路体２００の第２バッテリ接続端２０３が設けられている。
そして第１バッテリ接続端２０１には、挿入孔２０５が形成されており、この挿入孔２０５に第１バッテリの上面から突出しているバッテリポストに接続されたバッテリ端子の接続ボルト（図示省略）が挿通する。接続ボルトの挿通によって第１バッテリ接続端２１０が第１バッテリに接続される。
オルタネータ接続端２０２には、オルタネータ接続ボルト２０６が設けられている。オルタネータ接続ボルト２０６はオルタネータ接続端２０２から立設しており、これによりオルタネータ接続ボルト２０６は第１バッテリに接続されたバッテリ端子の接続ボルトと同方向となっている。オルタネータ接続ボルト２０６は電線を介して車載のオルタネータに接続され、これによりオルタネータ接続端２０２がオルタネータに接続される。
第２バッテリ接続端２０３には、第２バッテリ接続ボルト２０７が立設して設けられる。第２バッテリ接続端２０３から立設することにより、第２バッテリ接続ボルト２０７はオルタネータ接続ボルト２０６と同方向となっている。第２バッテリ接続ボルト２０７は電線を介して第２バッテリに接続され、これにより第２バッテリ接続端２０３が第２バッテリに接続される。このような第２バッテリ接続ボルト２０７はオルタネータ接続ボルト２０６と同じ径で同じ方向を向いて設けられている。
図５に示すように第１バッテリ接続端２０１とオルタネータ接続端２０２とが、第１可溶部２１１によって接続され、オルタネータ接続端２０２と第２バッテリ接続端２０３とが第２可溶部２１２によって接続されている。これらの第１可溶部２１１及び図２可溶部２１２はユニット本体１１０の上面部分１２０に配置される（図４参照）。第１可溶部２１１及び第２可溶部２１２は過電流が流れたときに溶断するヒューズであり、オルタネータから流れた過電流に対する第１バッテリ及び第２バッテリの保護を行う。
このような構造では、第１バッテリ接続端２０１、オルタネータ接続端２０２及び第２バッテリ接続端２０３の全てがユニット本体１１０の上面部分１２０に配置されるため、第１バッテリ、オルタネータ及び第２バッテリとの接続作業をユニット本体１１０の上面部分１２０だけで行うことが可能となっている。
これに対し、図４に示すようにユニット本体１１０の側面部分１３０には、車載の複数の負荷８（図５参照）に接続される負荷接続部１３１が配置されており、負荷８との接続がユニット本体１１０の側面部分１３０で行われる。この場合、図５に示すようにオルタネータ接続端２０２には、複数の負荷側端子部２１５が形成されており、それぞれの負荷側端子部２１５が第３可溶部２１３を介して車載の負荷８に接続されている。これにより車載の負荷８には、自動車走行によってオルタネータが発電した電力が分配供給される。図４に示すように、第３可溶部２１３はユニット本体１１０の側面部分１３０に配置されるものである。
特開２０１１−８６５１０号公報
ヒューズユニット１００の第１バッテリ、第２バッテリ、オルタネータとの接続は、車両組み立て工程で行われ、ヒューズユニット１００が第１バッテリに載置された状態でオルタネータ接続ボルト２０６が電線端末の端子によってオルタネータに接続され、第２バッテリ接続ボルト２０７が電線端末の端子によって第２バッテリに接続される。この接続の際、オルタネータ接続ボルト２０６及び第２バッテリ接続ボルト２０７が同じ向きで且つ同径となっているため、電線端末の端子を誤って接続することがある。これによりヒューズユニット１００の正常な動作を妨げるため、誤組み付けを防止する必要がある。
そこで、本発明は誤組み付けを防止することが可能な構造のヒューズユニットを提供することを目的とする。
請求項１記載の発明は、自動車に搭載された第１バッテリと第２バッテリとに、自動車の走行で発電する発電機が発電した電力を充電する自動車の充電回路に用いられるヒューズユニットであって、絶縁性のユニット本体と、このユニット本体に一体に埋設された導電性の回路体と、この回路体に接続されて過電流時に電流経路を遮断する可溶体とで形成され、前記回路体は、前記第１バッテリと接続される第１バッテリ接続端と、前記発電機と接続されるオルタネータ接続端と、前記第２バッテリと接続される第２バッテリ接続端とで形成され、前記可溶体は、前記第１バッテリ接続端と前記オルタネータ接続端との間に設けられた第１可溶部と、前記オルタネータ接続端と前記第２バッテリ接続端との間に設けられた第２可溶部と、前記オルタネータ接続端と前記自動車に搭載された電装品との間に設けられた第３可溶部とからなり、前記第１バッテリ接続端には、第１バッテリのバッテリポストに接続されたバッテリ端子に設けられバッテリの上面側に突設するように形成された接続ボルトが挿通される挿入孔が形成され、前記オルタネータ接続端には、前記バッテリ端子と同方向に前記ユニット本体に埋設されたオルタネータ接続ボルトが設けられ、前記第２バッテリ接続端には、前記オルタネータ接続ボルトと同方向に前記ユニット本体に埋設された第２バッテリ接続ボルトが設けられ、前記オルタネータ接続ボルトと第２バッテリ接続ボルトとが異径に設定されていることを特徴とする。
請求項１記載の発明によれば、第１バッテリのバッテリポストに接続されたバッテリ端子の接続ボルトと同方向のオルタネータ接続ボルトがオルタネータ接続端に設けられ、このオルタネータ接続ボルトと同方向の第２バッテリ接続ボルトが第２バッテリ接続端に設けられることにより、オルタネータ接続ボルト及び第２バッテリ接続ボルトは同じ向きとなっているが、オルタネータ接続ボルト及び第２バッテリ接続ボルトは径が異なった異径となっているため、電線端末の端子を誤接続することがない。このためヒューズユニットの接続の際における誤組み付けを確実に防止することができる。
また、オルタネータ接続端に第１バッテリに接続されたバッテリ端子の接続ボルトと同方向のオルタネータ接続ボルトが設けられ、第２バッテリ接続端にオルタネータ接続ボルトと同方向に第２バッテリ接続ボルトが設けられることにより、第１バッテリに接続される第１バッテリ接続端、第２バッテリに接続される第２バッテリ接続端及びオルタネータに接続されるオルタネータ接続端の全てがユニット本体の上面部分に配置されるため、第１バッテリ、第２バッテリ及びオルタネータとの接続作業をユニット本体の上面部分だけで行うことが可能となる。これにより接続作業が簡単となると共に狭い作業スペース内での接続作業を効率的に行うことができる。
本発明の一実施形態のヒューズユニットの全体を示す斜視図である。 ヒューズユニット及びヒューズユニットに取り付けられるカバー部材を示す斜視図である。 回路体を示す斜視図である。 従来のヒューズユニットを示す斜視図である。 従来のヒューズユニットに用いる回路体の回路図である。
図１〜図３は、本発明の一実施形態のヒューズユニット１を示す。
ヒューズユニット１は自動車に搭載された第１バッテリ及び第２バッテリ（いずれも図示省略）に対し、自動車の走行でオルタネータ（図示省略）が発電した電力を充電すると共に、第１バッテリ、第２バッテリ及びオルタネータからの電流を自動車に搭載された負荷（電装品）に供給する充電回路を形成する。
ヒューズユニット１は、外殻となるユニット本体３と、導電性金属板からなる回路体（バスバー）５と、可溶体７とを有している。
ユニット本体３は上面部分３１と、側面部分３２とによって形成されており、上面部分３１の一端から側面部分３２が略直角に屈曲されて連設されたＬ字形となっている。Ｌ字形のユニット本体３は上面部分３１が第１バッテリの上面に載置されて固定され、この載置状態で側面部分３２が第１バッテリの側面に沿って配置される。これによりヒューズユニット１は第１バッテリに吊り下げ状態で取り付けられる。かかるユニット本体３は絶縁性樹脂によって形成される。
ユニット本体３の上面部分３１には、第１バッテリ接続部３３、オルタネータ接続部３４及び第２バッテリ接続部３５が形成されている。後述するように、第１バッテリ接続部３３には回路体５の第１バッテリ接続端５１が設けられて第１バッテリに接続され、オルタネータ接続部３４には回路体５のオルタネータ接続端５２が設けられてオルタネータに接続され、第２バッテリ接続部３５には回路体５の第２バッテリ接続端５３が設けられて第２バッテリに接続される。すなわち、この実施形態のヒューズユニット１は、車載の２つのバッテリ及び車載のオルタネータとの接続部３３、３４、３５（すなわち後述する回路体５の接続端５１、５２、５３）の全てがユニット本体３の上面部分３１に配置されるものである。これにより２つのバッテリ及びオルタネータとの接続作業をユニット本体３の上面部分だけで行うことが可能となっている。
これに対し、ユニット本体３の側面部分３２には、車載の複数の負荷に接続される負荷接続部３６が配置されている。これによりこの実施形態のヒューズユニット１における車載の負荷との接続はユニット本体３の側面部分３２で行われる。ここで、負荷接続部３６は負荷からの相手コネクタが嵌合するコネクタ構造となっており、図１及び図２にはそのコネクタハウジング３６ａを図示している。
この実施形態のユニット本体３の上面部分３１においては、第１バッテリ接続部３３、オルタネータ接続部３４及び第２バッテリ接続部３５が三角形の各頂点に位置するように配置されているが、これらが上面部分３１に配置されるものであれば、横並び状に設けても良い。
回路体５はユニット本体３に一体に埋設されるが、電気接続に必要な部分は適宜、ユニット本体３から露出した状態となっている。図１及び図２に示すように、回路体５はユニット本体３の第１バッテリ接続部３３に対応した第１バッテリ接続端５１と、オルタネータ接続部３４に対応したオルタネータ接続端５２と、第２バッテリ接続部３５に対応した第２バッテリ接続端５３とを有している。可溶部７は回路体５に一体に形成されるものであり、第１可溶部７１、第２可溶部７２及び第３可溶部７３を有している。
図３は可溶部７が一体に形成された回路体５を示す。
第１バッテリ接続端５１は挿入孔５４が形成された板状の第１バッテリ端子部５５と、第１バッテリ端子部５５の横並び状に連設されたオルタネータ側端子部５６とを有している。挿入孔５４は第１バッテリの上面側に突出したバッテリポストに接続されたバッテリ端子の接続ボルト（図示省略）が挿通するものであり、この挿通により第１バッテリ接続端５１は第１バッテリに接続される。
オルタネータ接続端５２は板状のオルタネータ端子部５７と、オルタネータ端子部５７から第１バッテリ接続端５１のオルタネータ側端子部５６に向かって延設された第１バッテリ側端子部５８とを有している。オルタネータ端子部５７にはボルト挿入孔５９が形成されており、このボルト挿入孔５９にオルタネータ接続ボルト６０が挿通して取り付けられる。オルタネータ接続ボルト６０は第１バッテリに接続されたバッテリ端子の接続ボルト（バッテリの上面から突出するように設けられる）と同じ方向である上方に延びるようにオルタネータ端子部５７に取り付けられる。オルタネータ接続ボルト６０は下部がユニット本体３の上面部分３１に埋設されて設けられる。このオルタネータ接続ボルト６０は電線端末の端子を介して車載のオルタネータに接続され、これによりオルタネータ接続端５２はオルタネータに接続される。
オルタネータ接続端５２の第１バッテリ側端子部５８は第１バッテリ接続端５１のオルタネータ側端子部５６と対向しており、これらの端子部５８，５６が可溶体７の第１可溶部７１によって接続されている。これにより第１バッテリ接続端５１はオルタネータ接続端５２を介してオルタネータに接続されるため、第１バッテリ接続端５１に接続されている第１バッテリに対してオルタネータから充電が行われる。第１可溶部７１はオルタネータから過電流が流れると溶断するため、回路体５の保護と第１バッテリへの過電流の流入防止とを行う。
第２バッテリ接続端５３はオルタネータ接続端５２のオルタネータ端子部５７と横並び状となっている板状の第２バッテリ端子部６１を有しており、第２バッテリ端子部６１にはボルト挿入孔６３が形成されている。ボルト挿入孔６３には第２バッテリ接続ボルト６４が挿通して取り付けられる。第２バッテリ接続ボルト６４は下部がユニット本体３の上面部分３１に埋設して設けられる。第２バッテリ接続ボルト６４はオルタネータ接続ボルト６０と同方向となるように、すなわち第１バッテリのバッテリ端子と同方向となるように第２バッテリ端子部６１に取り付けられる。第２バッテリ接続ボルト６４は電線端末の端子を介して第２バッテリに接続され、これにより第２バッテリ接続端５３は第２バッテリに接続される。なお、第２バッテリ接続ボルト６４には、ナイロン（商標名）等の絶縁性樹脂からなる締結ナット１５が螺合することにより、第２バッテリからの電線が第２バッテリ接続ボルト６４に接続される。
このようにオルタネータ接続ボルト６０が第１バッテリの上面側から突設されるバッテリ端子と同方向となり、第２バッテリ接続ボルト６４がオルタネータ接続ボルト６０と同方向となることにより、オルタネータ接続ボルト６０及び第２バッテリ接続ボルト６４の双方が第１バッテリのバッテリ端子と同方向となり、これによりオルタネータ接続端５２、第２バッテリ接続端５３が第１バッテリ接続端５１と同様にユニット本体３の上面部分３１に配置された構造となる。
オルタネータ接続端５２には、オルタネータ端子部５７から略直角状に屈曲して垂下する板状の負荷側端子部６５が一体に形成されている。また、第２バッテリ接続端５３には、第２バッテリ端子部６１から略直角状に屈曲して垂下する板状の接続端子部６６が一体に形成されている。これらの負荷側端子部６５及び接続端子部６６はユニット本体３の側面部分３２に配置される。
また、オルタネータ接続端５２の負荷側端子部６５と第２バッテリ接続端５３の接続端子部６６とには相互に接近する方向に延びる第２バッテリ側端子部６７及びオルタネータ側端子部６８が形成されており、これらの端子部６７，６８が可溶体７の第２可溶部７２によって接続されている。これにより第２バッテリ接続端５３はオルタネータ接続端５２を介してオルタネータに接続されるため、第２バッテリ接続端５３に接続されている第２バッテリに対してオルタネータから充電が行われる。第２可溶部７２はオルタネータから過電流が流れると溶断するため、回路体５の保護と第２バッテリへの過電流の流入防止とを行う。
オルタネータ接続端５２の負荷側端子部６５には複数の接続端子６９が一体に形成されており、それぞれの接続端子６９にはユニット本体３における負荷側端子部６５のコネクタハウジング３６ａ内に設けられたコネクタ接続端子部３７が対向している。そして、それぞれの接続端子６９とコネクタ接続端子部３７とが可溶体７の第３可溶部７３によって接続されている。コネクタ接続端子部３７は相手コネクタを介して車載の負荷８（図５）に接続されるものであり、これにより車載の負荷８にオルタネータからの電流が供給される。第３可溶部７３はオルタネータから過電流が流れると溶断するため、過電流に対する負荷の保護を行う。
この実施形態では、図１〜図３に示すように、オルタネータ接続ボルト６０が太く、第２バッテリ接続ボルト６４が細くなっており、オルタネータ接続ボルト６０の径と第２バッテリ接続ボルト６４の径とが異径となっている。これにより、オルタネータ接続ボルト６０及び第２バッテリ接続ボルト６４を誤接続する誤組み立てが防止できる。
上述したように、この実施形態のヒューズユニット１は、オルタネータに接続されるオルタネータ接続ボルト６０が第１バッテリの上面側から突設されるバッテリ端子と同方向に延び、第２バッテリに接続される第２バッテリ接続ボルト６４がオルタネータ接続ボルト６０と同方向に延びることにより、オルタネータ接続ボルト６０及び第２バッテリ接続ボルト６４が同じ向きとなっており、このことによりオルタネータ接続ボルト６０を有するオルタネータ接続端５２、第２バッテリ接続ボルト６４を有する第２バッテリ接続端５３が第１バッテリ接続端５１と同様にユニット本体３の上面部分３１に配置された構造となる。
このため第１バッテリ、第２バッテリ及びオルタネータとの接続作業をユニット本体３の上面部分だけで行うことが可能となっており、接続作業が簡単となると共に狭い作業スペース内での接続作業を効率的に行うことができる。
かかる接続作業においては、上述したように、オルタネータ接続ボルト６０が太く、第２バッテリ接続ボルト６４が細くなってこれらが異径となっているため、電線端末の端子をこれらの接続ボルト６０，６４に誤って組み付けると、電線端末の端子が組み付け不可能となるか、組み付けカタが大きくなる。このため電線端末の端子の誤組み付けを防止することができ、ヒューズユニット１を確実に接続することができる。
また、第１バッテリ接続端５１と、オルタネータ接続ボルト６０が挿通されるオルタネータ接続端５２のオルタネータ端子部５７と、第２バッテリ接続ボルト６４が挿通される第２バッテリ接続端５３の第２バッテリ端子部６１とがユニット本体３の上面部分３１に位置するため、ヒューズユニット１を車載に搭載した状態では、これらの第１バッテリ接続端５１、オルタネータ端子部５７、第２バッテリ端子部６１が第１バッテリの上面側に位置する。これにより第１バッテリ接続端５１とオルタネータ接続端５２とを接続する第１可溶部７１が第１バッテリの上面側（ユニット本体３の上面部分３１）に位置し、第２バッテリ接続端５３とオルタネータ接続端５２とを接続する第２可溶部７２が第１バッテリの側面側（ユニット本体３の側面部分３２）に位置し、オルタネータ接続端５２と負荷８とを接続する第３可溶部７３が第１バッテリの側面側（ユニット本体３の側面部分３２）に位置した構造となる。これにより第１可溶部７１、第２可溶部７２、第３可溶部７３をカバーするカバー部材を簡単な形状とすることができる。
すなわち、図２に示すように第１可溶部７１をカバーする第１カバー部材１１を簡単なコ字形状とすることにより、ユニット本体３の上面部分３１における第１可溶部７１の配置部分に差し込んで第１可溶部７１をカバーすることができる。第２可溶部７２に対しては、一対の簡単な板状の第２カバー部材１２をユニット本体３の側面部分３２における第２可溶部７２の配置部分を挟み込むことにより第２可溶部７２をカバーすることができる。第３可溶部７３に対しては、第３カバー部材１３を横長の簡単なボックス形状とし、この第３カバー部材１３をユニット本体３の側面部分３２を覆うように配置することにより第３可溶部７３をカバーすることができる。
なお、上記実施形態ではオルタネータ接続ボルト６０が太く、第２バッテリ接続ボルト６４が細くなっているが、オルタネータ接続ボルト６０が細く、第２バッテリ接続ボルト６４が太くなっていても良い。
１ ヒューズユニット
３ ユニット本体
５ 回路体
７ 可溶体
８ 負荷
３１ 上面部分３１
３２ 側面部分
５１ 第１バッテリ接続端
５２ オルタネータ接続端
５３ 第２バッテリ接続端
５４ 挿入孔
５６ オルタネータ側端子部
５７ オルタネータ端子部
５８ 第１バッテリ側端子部
５９ ボルト挿入孔
６０ オルタネータ接続ボルト
６１ 第２バッテリ端子部
６３ ボルト挿入孔
６４ 第２バッテリ接続ボルト
６５ 負荷側端子部
６７ 第２バッテリ端子部
７１ 第１可溶部
７２ 第２可溶部
７３ 第３可溶部

Claims (1)

  1. 自動車に搭載された第１バッテリと第２バッテリとに、自動車の走行で発電する発電機が発電した電力を充電する自動車の充電回路に用いられるヒューズユニットであって、
    絶縁性のユニット本体と、このユニット本体に一体に埋設された導電性の回路体と、この回路体に接続されて過電流時に電流経路を遮断する可溶体とで形成され、
    前記回路体は、前記第１バッテリと接続される第１バッテリ接続端と、前記発電機と接続されるオルタネータ接続端と、前記第２バッテリと接続される第２バッテリ接続端とで形成され、
    前記可溶体は、前記第１バッテリ接続端と前記オルタネータ接続端との間に設けられた第１可溶部と、前記オルタネータ接続端と前記第２バッテリ接続端との間に設けられた第２可溶部と、前記オルタネータ接続端と前記自動車に搭載された電装品との間に設けられた第３可溶部とからなり、
    前記第１バッテリ接続端には、第１バッテリのバッテリポストに接続されたバッテリ端子に設けられバッテリの上面側に突設するように形成された接続ボルトが挿通される挿入孔が形成され、
    前記オルタネータ接続端には、前記バッテリ端子と同方向に前記ユニット本体に埋設されたオルタネータ接続ボルトが設けられ、
    前記第２バッテリ接続端には、前記オルタネータ接続ボルトと同方向に前記ユニット本体に埋設された第２バッテリ接続ボルトが設けられ、
    前記オルタネータ接続ボルトと前記第２バッテリ接続ボルトとが異径に設定されていることを特徴とするヒューズユニット。
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