JP6340029B2

JP6340029B2 - ヒューズユニット、及びヒューズユニットの製造方法

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Publication number: JP6340029B2
Application number: JP2016076374A
Authority: JP
Inventors: 昌宏木村; 利尚岩倉
Original assignee: Pacific Engineering Corp
Current assignee: Pacific Engineering Corp
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2036-04-06
Also published as: WO2017175405A1; US10510505B2; US20180301307A1; CN107710373A; JP2017188318A; CN107710373B

Description

本願発明は、主に自動車用電気回路等に用いられるヒューズユニットに関し、特に、インサート成形により、バスバーと樹脂被覆体とを一体化したヒューズユニット、及びヒューズユニットの製造方法に関する。

従来から、ヒューズユニットは、自動車等に搭載されている電気回路や、電気回路に接続されている各種電装品を保護するために用いられてきた。詳しくは、電気回路中に意図しない過電流が流れた場合に、溶断部が過電流による発熱により溶断して、各種電装品に過度な電流が流れないように保護している。

そして、このヒューズユニットは用途に応じて様々な種類があり、例えば、特許文献１のヒューズユニットは、車載のバッテリーと各種電装品に電源を供給する電線とを接続するものである。そして、このような車載のヒューズユニットは、車体の振動によって、バスバーが破損する虞がある。そこで、当該バスバーを成形型内に配置した状態で、樹脂を流し込んでインサート成形することで、バスバーと樹脂被覆体とを一体化させ、バスバーが振動して破損することを回避している。

また、当該ヒューズユニットに、任意のヒューズを外部から取り付けるための音叉端子が設けられることがある。具体的には、図６のバスバー７００に示すように、バスバー７００は、バッテリー端子板７１０と接続側端子板７２０と、一対の音叉端子からなるヒューズ接続端子７３０から構成されており、このヒューズ接続端子７３０に外部からヒューズが差し込まれて取り付けられる。

ここで、このバスバー７００を備えるヒューズユニット８００の製造方法について説明すると、まず、固定側型板（不図示）の上に、図６に示すような、互いに連結されて一体となった状態のバッテリー端子板７１０と接続側端子板７２０とを配置する。そして、バッテリー端子板７１０から延びる入力側音叉端子７３１に相対するように、出力側音叉端子７３２を固定側型板の上に配置する。その状態で、固定側型板の上方から、可動側型板が型合わせされて、キャビティが形成される。次に、当該キャビティ内に樹脂を射出すると、図７に示すような、バスバー７００と樹脂被覆体８１０とが一体化したヒューズユニット８００が完成する。

図７に示すように、ヒューズ接続端子７３０の先端側は、樹脂被覆体８１０の外部に露出しており、その先端に板状のブレード型ヒューズを差し込んで取り付けることができる。具体的には、入力側音叉端子７３１と出力側音叉端子７３２には、その中央に差込溝が形成されており、それぞれの差込溝に、ブレード型ヒューズの両側の金属端子が差し込まれることになる。

ただ、ブレード型ヒューズをヒューズ接続端子７３０に差し込んで取り付けるためには、入力側音叉端子７３１と出力側音叉端子７３２とを、互いに相対するように正確に位置合わせする必要があり、入力側音叉端子７３１と出力側音叉端子７３２とが少しでもズレてしまうと、ブレード型ヒューズを差し込みにくくなってしまう。したがって、出力側音叉端子７３２を固定側型板の上に配置して、位置合わせをする作業は、高い精度が必要であり、ヒューズユニットの製造作業は非常に手間のかかるものであった。また、インサート成形時に、別部品である出力側音叉端子７３２を準備して、型板上に配置しなければならず、インサート成形時に必要なバスバーの構成部品数が、出力側音叉端子７３２の分だけ増えてしまう。

特開２００５−３３９９６５

そこで、本願発明は、バスバーの構成部品数を減らすと共に、音叉端子の位置合わせを不要とするヒューズユニット、及びヒューズユニットの製造方法を提供する。

本願発明のヒューズユニットの製造方法は、バッテリー端子と、ヒューズ接続端子と、外部接続端子とからなるバスバーを備え、当該バスバーと樹脂被覆体とをインサート成形により一体化することで製造されるヒューズユニットの製造方法であって、前記ヒューズ接続端子は、前記バッテリー端子に接続される入力側音叉端子と、前記外部接続端子に接続される出力側音叉端子とから構成され、前記入力側音叉端子と前記出力側音叉端子とは、互いに相対するように、つなぎ部により連結されており、当該ヒューズ接続端子を備える前記バスバーを、インサート成形により前記樹脂被覆体と一体化し、当該インサート成形後、前記つなぎ部を外部に露出させる前記樹脂被覆体の切除用窓から、当該つなぎ部を切除して、前記入力側音叉端子と前記出力側音叉端子とを分離することを特徴とする。

上記特徴によれば、入力側音叉端子と出力側音叉端子とが互いに相対するように連結された状態のバスバーを利用しているので、従来のように位置合わせの時に、別体の出力側音叉端子を固定側型板の上に配置する必要がなく、インサート成形時に準備するバスバーの構成部品が削減され、さらに、出力側音叉端子単体を製造するための金型も不要となるため、製造コストを削減することができる。

さらに、入力側音叉端子と出力側音叉端子とが互いに相対するように連結された状態のバスバーを、インサート成形により樹脂被覆体と一体化して製造しているので、従来のように、固定側型板の上で、入力側音叉端子と出力側音叉端子とを互いに相対するように、正確に位置合わせする必要がなくなり、ヒューズユニットの製造作業が容易となる。また、外部に面した切除用窓から、インサート成形後に、つなぎ部を容易に切除することができる。

さらに、本願発明のヒューズユニットの製造方法は、前記バスバーは、複数の前記ヒューズ接続端子を備え、当該ヒューズ接続端子は、互いに並列した状態で、互いの前記入力側音叉端子の基端部が接続されて、一体化されていることを特徴とする。

上記特徴によれば、各ヒューズ接続端子は、互いに並列した状態で、互いの基端部の連結部が接続されて、一体化されているので、インサート成形時やその他の作業工程中に、互いのヒューズ接続端子の位置関係がズレることはない。そのため、複数のヒューズを、ヒューズ接続端子に確実に差し込むことができる。

本願発明のヒューズユニットは、バッテリー端子と、ヒューズ接続端子と、外部接続端子とからなるバスバーを備え、当該バスバーと樹脂被覆体とが一体化されたヒューズユニットであって、前記ヒューズ接続端子は、前記バッテリー端子に接続される入力側音叉端子と、前記外部接続端子に接続される出力側音叉端子とから構成され、前記入力側音叉端子と前記出力側音叉端子とは、互いに相対するように、つなぎ部により連結されており、前記樹脂被覆体は、前記つなぎ部を外部に露出させた切除用窓を備え、前記つなぎ部は切除されて、前記入力側音叉端子と前記出力側音叉端子とが分離されていることを特徴とする。

上記特徴によれば、入力側音叉端子と出力側音叉端子とが互いに相対するように連結された状態のバスバーを利用しているので、従来のように位置合わせの時に、別体の出力側音叉端子を固定側型板の上に配置する必要がなく、インサート成形時に準備するバスバーの構成部品が削減され、さらに、出力側音叉端子単体を製造するための金型も不要となるため、製造コストを削減することができる。また、従来のように、固定側型板の上で、入力側音叉端子と出力側音叉端子とを互いに相対するように、正確に位置合わせする必要がなくなり、ヒューズユニットの製造作業が容易となる。また、外部に面した切除用窓から、インサート成形後に、つなぎ部を容易に切除することができる。

本願発明のヒューズユニットは、前記バスバーは、複数の前記ヒューズ接続端子を備え、当該ヒューズ接続端子は、互いに並列した状態で、互いの前記入力側音叉端子の基端部が接続されて、一体化されていることを特徴とする。

上記のように、本願発明のヒューズユニット、及びヒューズユニットの製造方法によれば、バスバーの構成部品数を減らすと共に、音叉端子の位置合わせが不要となる。

（ａ）は本願発明のヒューズユニットのバスバーの正面図、（ｂ）は当該バスバーの側面図、（ｃ）は当該バスバーの平面図である。（ａ）は図１に示すバスバーのヒューズ接続端子を拡大して示した正面図、（ｂ）は当該ヒューズ接続端子を拡大して示した側面図である。（ａ）は本願発明のヒューズユニットの正面図、（ｂ）は当該ヒューズユニットの側面図、（ｃ）は当該ヒューズユニットの平面図である。（ａ）は本願発明のヒューズユニットの樹脂被覆体のくぼみ部を拡大して示した斜視図、（ｂ）は当該くぼみ部を拡大して表側を示した平面図、（ｃ）は当該くぼみ部の裏側を拡大して示した背面図である。本願発明のヒューズユニットの樹脂被覆体のくぼみ部、及びヒューズを拡大して示した斜視図である。（ａ）は本願発明に係る従来技術のヒューズユニットのバスバーの正面図、（ｂ）は当該バスバーの側面図である。本願発明に係る従来技術のヒューズユニットの正面図である。

１００バスバー
１１０バッテリー端子
１３０ヒューズ接続端子
１３１入力側音叉端子
１３２出力側音叉端子
１４０外部接続端子
１７０つなぎ部
２００樹脂被覆体
２２０切除用窓
３００ヒューズユニット

以下に、本願発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下で説明する実施形態におけるヒューズユニットの各部材の形状や材質等は、一例を示すものであって、これらに限定されるものではない。また、本明細書に記載されている「表」とは、図１（ａ）に示すバスバー１００の正面図において、ヒューズ接続端子１３０が突出している側のことである。そして、「裏」とは、当該「表」の反対側のことである。

図１は、本願発明に係るヒューズユニットのバスバー１００を示している。このバスバー１００は、一枚の薄板状の金属板から成形されており、バッテリー端子１１０と、接続側端子板１２０と、複数のヒューズ接続端子１３０と、外部接続端子１４０とからなる。そして、このバッテリー端子１１０は回路部１１２に連結され、接続側端子板１２０は溶断部１１３を介して、回路部１１２に連結されている。そのため、バッテリー端子１１０のスタットボルト用孔１１１に接続された電源側から過電流が流れた場合は、溶断部１１３が溶断し、接続側端子板１２０の接続用ボルト孔１２１に連結された各種電装品等の負荷を保護できる。

また、ヒューズ接続端子１３０の一端は、回路部１１２に連結されており、他端は外部接続端子１４０に連結されている。そのため、バッテリー端子１１０のスタットボルト用孔１１１に接続された電源側から過電流が流れた場合は、後述するヒューズ接続端子１３０に取り付けられたヒューズが溶断し、外部接続端子１４０に接続された負荷を保護できるようになっている。

次に、このバスバー１００の成形方法について簡単に説明する。まず、銅やその合金等の導電性金属からなる、厚さが均一の平坦な板状部材を、所定形状にプレス機等で打ち抜く。次に、バッテリー端子１１０を略９０度折り曲げ、ヒューズ接続端子１３０の入力側音叉端子１３１及び出力側音叉端子１３２も略９０度折り曲げると、図１に示すバスバー１００が完成する。

では、次にヒューズ接続端子１３０の詳しい構成について、図２を参照して説明する。図２（ａ）に示すように、ヒューズ接続端子１３０Ａは一対の入力側音叉端子１３１Ａ及び出力側音叉端子１３２Ａから構成されており、この入力側音叉端子１３１Ａ及び出力側音叉端子１３２Ａは、それぞれ差込溝１３３Ａ及び差込溝１３４Ａを備えている。そして、入力側音叉端子１３１Ａと出力側音叉端子１３２Ａは、互いに相対するように、より厳密には直線Ｐの同一直線上に位置するように、つなぎ部１７０Ａによって連結されている。また、差込溝１３３Ａ及び差込溝１３４Ａも、直線Ｐの同一直線上に位置している。さらに、図２（ｂ）に示すように、入力側音叉端子１３１Ａと出力側音叉端子１３２Ａは、互いに平行な状態で立ち上がるように、つなぎ部１７０Ａにより連結されている。

また、入力側音叉端子１３１Ａの基端部１３５Ａは、隣接するヒューズ接続端子１３０Ｂの基端部１３５Ｂと、連結部１６０Ａにより連結され、一方の出力側音叉端子１３２Ａの基端部１３６Ａは外部接続端子１４０に連結されている。そして、ヒューズ接続端子１３０Ｂは隣接するヒューズ接続端子１３０Ｃに、連結部１６０Ｂにより連結されているので、回路部１１２からの電流は入力側音叉端子１３１Ａへと流れていくことができる。そして、後述するように、回路部１１２からの電流は、入力側音叉端子１３１Ａからヒューズ接続端子１３０Ａに差し込まれたヒューズを通り、出力側音叉端子１３２Ａから外部接続端子１４０へと流れていく。なお、ヒューズ接続端子１３０Ｂ及びヒューズ接続端子１３０Ｃも、ヒューズ接続端子１３０Ａと全く同じ構成となっている。

では次に、ヒューズユニット３００の製造方法について図３を参照して説明する。まず、図１に示す状態のバスバー１００を、固定側型板（不図示）の上に、当該バスバー１００の裏面側を向けて、そのまま載置する。次に、そのバスバー１００の表側から、可動側型板（不図示）を型合わせし、キャビティを形成し、当該キャビティ内に樹脂を射出する。すると、図３に示すように、バスバー１００の表側と裏側が樹脂被覆体２００によって覆われた状態で、バスバー１００と樹脂被覆体２００とが一体化される。このように、インサート成形によって、バスバー１００と樹脂被覆体２００とが一体化したヒューズユニット３００が製造される。

このヒューズユニット３００の表面には、図３に示すように、ヒューズを取り付けるための窪み部２１０が形成されており、その窪み部２１０からヒューズ接続端子１３０Ａの入力側音叉端子１３１Ａ及び出力側音叉端子１３２Ａが突出している。また、樹脂被覆体２００の下端からは、外部接続端子１４０の先端が突出している。さらに、樹脂被覆体２００の上端側では、電源側に接続するためにバッテリー端子１１０のスタットボルト用孔１１１が露出している。また、樹脂被覆体２００の表面の一部から、接続側端子板１２０が露出し、負荷を接続できるようになっている。なお、接続側端子板１２０の接続用ボルト孔１２１には、接続用ボルトＧが取り付けられている。

さらに、樹脂被覆体２００には、つなぎ部１７０Ａの表側と裏側の両方に、同一形状の切除用窓２２０Ａがそれぞれ設けられており、つなぎ部１７０Ａが切除用窓２２０Ａから外部へ露出しているのがわかる。なお、樹脂被覆体２００を構成する素材であるが、絶縁性の樹脂であって、射出時に溶融し、その後冷却硬化可能な素材とする。

では、次に図４及び図５を参照して、つなぎ部１７０の切除方法について詳しく説明する。まず、切除用窓２２０Ａから露出しているつなぎ部１７０Ａを、工具等により切除すると、図４に示す状態となる。同様に、切除用窓２２０Ｂはつなぎ部１７０Ｂの表面及び裏面の両側に設けられているので、つなぎ部１７０Ｂの表側又は裏側から、つなぎ部１７０Ｂを工具等で切除する。次に、隣接する切除用窓２２０Ｃも、つなぎ部１７０Ｃの表面及び裏面の両側に設けられているので、つなぎ部１７０Ｃの表側又は裏側から、つなぎ部１７０Ｃを工具等で切除する。

すると、すべてのつなぎ部１７０が切除されて、図５に示すように、各ヒューズ接続端子１３０の入力側音叉端子１３１と出力側音叉端子１３２とが分離した状態となる。これにより、ヒューズユニット３００の製造が完了する。なお、インサート成形後につなぎ部１７０を切除するのは、入力側音叉端子１３１と出力側音叉端子１３２とがつなぎ部１７０により連結されたままだと、電流がつなぎ部１７０に流れてしまい、後述するブレード型ヒューズ５００に電流が流れず、過電流から負荷を保護できないからである。

そして、完成したヒューズユニット３００は、図５に示すように、ヒューズボックス４００を窪み部２１０に差し込んで使用することができる。このヒューズボックス４００は複数の板状のブレード型ヒューズ５００を備えており、各ブレード型ヒューズ５００は対応するヒューズ接続端子１３０に差し込めるようになっている。例えば、このブレード型ヒューズ５００は、両側の板状金属端子５１０と、その板状金属端子５１０の間に連結された溶断部５２０から構成されており、両側の板状金属端子５１０は、ヒューズ接続端子１３０Ａの差込溝１３３Ａと差込溝１３４Ａにそれぞれ差し込むことができる。これにより、バッテリー端子１１０に接続された電源側からの電流は、ヒューズ接続端子１３０Ａの入力側音叉端子１３１Ａからブレード型ヒューズ５００を介して出力側音叉端子１３２Ａへ流れ、更に、出力側音叉端子１３２Ａに接続された外部接続端子１４０へと流れるのである。そして、バッテリー端子１１０に接続された電源側から過電流が流れた場合は、ブレード型ヒューズ５００の溶断部５２０が溶断するので、外部接続端子１４０に接続された負荷を保護できる。

なお、ヒューズ接続端子１３０Ｂ及びヒューズ接続端子１３０Ｃへも同様に、各ブレード型ヒューズ５００を差し込むことができ、各ヒューズ接続端子１３０に対応する外部接続端子１４０に接続された負荷を、過電流から保護できる。また、ヒューズボックス４００の各取付部４１０は、窪み部２１０の対応する各取付孔２３０と係合するので、ヒューズボックス４００はヒューズユニット３００に強固に取り付けられる。

このように、本願発明のヒューズユニット３００の製造方法によれば、入力側音叉端子１３１と出力側音叉端子１３２とが互いに相対するように連結された状態のバスバー１００を、インサート成形により樹脂被覆体２００と一体化して製造している。そのため、従来のように、固定側型板の上で、入力側音叉端子１３１と出力側音叉端子１３２とを互いに相対するように、正確に位置合わせする必要がなくなり、ヒューズユニット３００の製造作業が容易となる。そして、入力側音叉端子１３１と出力側音叉端子１３２とが互いに相対するように連結された状態のバスバー１００を利用しているので、インサート成形時やその他の作業工程中に、入力側音叉端子１３１と出力側音叉端子１３２とが変形したり、互いにズレたりすることがなく、不良品の発生を防ぐことができる。

また、従来のように位置合わせの時に、別体の出力側音叉端子１３２を固定側型板の上に配置する必要がないので、インサート成形時に準備するバスバー１００の構成部品が削減され、さらに、出力側音叉端子１３２単体を製造するための金型も不要となるため、製造コストを削減することができる。

さらに、インサート成形後に、入力側音叉端子１３１と出力側音叉端子１３２とを分離するために、つなぎ部１７０を切除する必要があるが、本願発明のヒューズユニット３００の製造方法によれば、外部に面した切除用窓２２０から、インサート成形後に、つなぎ部１７０を容易に切除することができる。

なお、図４に示すように、切除用窓２２０はつなぎ部１７０の両面に形成されているが、これに限定されない。例えば、つなぎ部１７０の表面又は裏面側のみに、切除用窓２２０を形成してもよい。ただ、つなぎ部１７０の両面に切除用窓２２０を形成すれば、表面又は裏面のいずれの切除用窓２２０からでも切除作業ができる。また、つなぎ部１７０の両面に形成された切除用窓２２０は、ヒューズユニット３００の表面及び裏面のそれぞれから外部へ面しているので、つなぎ部１７０が切除されているのかが、表側又は裏側から目視で容易に確認できる。

なお、図４に示すように、切除用窓２２０は、つなぎ部１７０を挟んで互いに重なるように、表側と裏側にそれぞれ配置されているので、つなぎ部１７０が切除された部分は、表側から裏側に貫通した空間となり、切除作業が完了しているのかが、確実に確認できる。また、工具等を表側から裏側に貫通させやすく、つなぎ部１７０を打ち抜くようにして、簡単に切除できる。さらに、ヒューズボックス４００をヒューズユニット３００の窪み部２１０に取り付けた状態であっても、ヒューズボックス４００が取り付けられた側の反対側、つまり図４ではヒューズユニット３００の裏面側の切除用窓２２０は、外部から目視することができる。そのため、ヒューズボックス４００を取り付けた後であっても、裏面側の切除用窓２２０から、つなぎ部１７０が切除されているかを目視で容易に確認できる。

さらに、複数のブレード型ヒューズ５００を備えたヒューズボックス４００を、ヒューズユニット３００に取り付けたい場合は、ヒューズ接続端子１３０を複数備える必要があり、インサート成形時に各ヒューズ接続端子１３０の互いの位置がズレないように並列させておかなければ、各ブレード型ヒューズ５００を差し込むことができなくなる。ただ、本願発明のバスバー１００によれば、各ヒューズ接続端子１３０は、互いに並列した状態で、互いの基端部１３５の連結部１６０が接続されて、一体化されているので、インサート成形時やその他の作業工程中に、互いのヒューズ接続端子１３０の位置関係がズレることはない。そのため、ヒューズボックス４００に備えられた複数のブレード型ヒューズ５００を、確実に差し込むことができる。

また、各ヒューズ接続端子１３０を連結する各連結部１６０は、回路部１１２からの電流を各ヒューズ接続端子１３０へと流すバスバーとしての役割も果たしている。そのため、インサート成形後に切除する必要がなく、そのまま使用することができる。

なお、本願発明のヒューズユニット及びヒューズユニットの製造方法は、上記の実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせもその権利範囲に含むものである。

Claims

バッテリー端子と、ヒューズ接続端子と、外部接続端子とからなるバスバーを備え、当該バスバーと樹脂被覆体とをインサート成形により一体化することで製造されるヒューズユニットの製造方法であって、
前記ヒューズ接続端子は、前記バッテリー端子に接続される入力側音叉端子と、前記外部接続端子に接続される出力側音叉端子とから構成され、前記入力側音叉端子と前記出力側音叉端子とは、互いに相対するように、つなぎ部により連結されており、
前記ヒューズ接続端子を備える前記バスバーを、インサート成形により前記樹脂被覆体と一体化し、
当該インサート成形後、前記入力側音叉端子の基端部と前記出力側音叉端子の基端部との間に設けられ、前記つなぎ部を外部に露出させる前記樹脂被覆体の切除用窓から、当該つなぎ部を切除して、
前記入力側音叉端子と前記出力側音叉端子とを分離することを特徴とするヒューズユニットの製造方法。
前記バスバーは、複数の前記ヒューズ接続端子を備え、
当該ヒューズ接続端子は、互いに並列した状態で、互いの前記入力側音叉端子の基端部が接続されて、一体化されていることを特徴とする請求項１にヒューズユニットの製造方法。
バッテリー端子と、ヒューズ接続端子と、外部接続端子とからなるバスバーを備え、当該バスバーと樹脂被覆体とが一体化されたヒューズユニットであって、
前記ヒューズ接続端子は、前記バッテリー端子に接続される入力側音叉端子と、前記外部接続端子に接続される出力側音叉端子とから構成され、前記入力側音叉端子と前記出力側音叉端子とは、互いに相対するように、つなぎ部により連結した状態であり、
前記樹脂被覆体は、前記入力側音叉端子の基端部と前記出力側音叉端子の基端部との間に設けられ、前記つなぎ部を外部に露出させた切除用窓を備え、
前記つなぎ部は、前記入力側音叉端子と前記出力側音叉端子とを分離するように、切除可能なことを特徴とするヒューズユニット。
前記バスバーは、複数の前記ヒューズ接続端子を備え、
当該ヒューズ接続端子は、互いに並列した状態で、互いの前記入力側音叉端子の基端部が接続されて、一体化されていることを特徴とする請求項３に記載のヒューズユニット。