JP6373893B2 - ヒューズユニット、及びヒューズユニットの製造方法 - Google Patents

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、金属部品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、金属部品が破損する虞がある。そこで、当該金属部品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、金属部品と樹脂被覆体とを一体化させ、金属部品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、外部から外部端子を取り付けるためのコネクタ部を設けることがある。具体的には、図６のヒューズユニット８００に示すように、ヒューズユニット８００は金属部品７００と樹脂被覆体８１０とがインサート成形により一体化されたもので、樹脂被覆体８１０内部の金属部品７００は、接続側端子板７１０と入力端子板７２０と外部接続端子７４０から構成されている。また、図６（ｃ）に示すように、コネクタ部９００は外部接続端子７４０の周囲を囲むように形成されている。そして、メス端子としての外部端子Ｃ１を備えた外部端子コネクタＣ２を、このコネクタ部９００に嵌め込むように取り付ければ、外部接続端子７４０が外部端子Ｃ１に差し込まれて、両端子は接続される。

ここで、金属部品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）の上に金属部品７００が配置され、その金属部品７００の上から、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６に示すような、金属部品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。その際に、コネクタ部９００も樹脂被覆体８１０と一体で成形されている。

ただ、図６（ｃ）に示すように、外部接続端子７４０の周囲はコネクタ部９００に囲まれているので、外部接続端子７４０に検査機器等を接続し難く、ヒューズユニット８００の検査が困難となる。

特開２００５−３３９９６５

そこで、本願発明は、検査等の作業が行いやすいヒューズユニット、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、入力端子と外部接続端子を備える金属部品と、当該外部接続端子に外部端子を取り付けるためのコネクタ部品とを有し、前記金属部品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、前記金属部品の外部接続端子の先端が前記樹脂被覆体から突出するように、インサート成形により前記金属部品と前記樹脂被覆体とを一体化し、その後、前記樹脂被覆体から突出した外部接続端子と前記外部端子とを接続できるように、前記樹脂被覆体とは別体の前記コネクタ部品を前記樹脂被覆体に取り付けることを特徴とする。

上記特徴によれば、金属部品の外部接続端子の先端が樹脂被覆体から突出した状態で、インサート成形により、金属部品と樹脂被覆体とが一体化されているため、樹脂被覆体から外部に突出した外部接続端子に、検査機器等を容易に接続することができる。そのため、ヒューズユニットの検査や測定作業を容易に行うことができる。さらに、ヒューズユニットの検査や測定作業を終えれば、別体のコネクタ部品を樹脂被覆体に取り付ければよいので、従来通り、外部端子コネクタを差し込んで取り付けることができる。

さらに、本願発明のヒューズユニットの製造方法は、前記金属部品は前記外部接続端子を複数備え、当該外部接続端子の先端は、互いにつなぎ部により連結されており、前記金属部品の前記外部接続端子の先端及び前記つなぎ部が、前記樹脂被覆体から突出するように、インサート成形により前記金属部品と前記樹脂被覆体とを一体化し、その後、前記樹脂被覆体から突出した外部接続端子のつなぎ部を切除することを特徴とする。

上記特徴によれば、外部接続端子の先端が互いにつなぎ部により連結されているので、インサート成形により、金属部品と樹脂被覆体とが一体化される際に、各外部接続端子が変形したり、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、インサート成形後に、つなぎ部は切除されるので、別体のコネクタ部品を樹脂被覆体に取り付ける際に、邪魔になることはない。

また、本願発明のヒューズユニットは、入力端子と外部接続端子を備える金属部品と、当該外部接続端子に外部端子を取り付けるためのコネクタ部品とを有し、前記金属部品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、前記金属部品の外部接続端子の先端が前記樹脂被覆体から突出しており、当該外部接続端子と前記外部端子とを接続できるように、前記樹脂被覆体とは別体の前記コネクタ部品が前記樹脂被覆体に取り付けられていることを特徴とする。

上記特徴によれば、樹脂被覆体から外部に突出した外部接続端子に、検査機器等を容易に接続することができて、ヒューズユニットの検査や測定作業を容易に行うことができる。さらに、ヒューズユニットの検査や測定作業を終えれば、別体のコネクタ部品を樹脂被覆体に取り付ければよいので、従来通り、外部端子コネクタを差し込んで取り付けることができる。

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、ヒューズユニットの検査等の作業が容易となる

（ａ）は本願発明のヒューズユニットの金属部品の正面図、（ｂ）は当該金属部品の側面図、（ｃ）は当該金属部品の平面図である。 （ａ）は本願発明のヒューズユニットの金属部品と樹脂被覆体とを、インサート成形により一体化する様子を側面から示した概念図、（ｂ）及び（ｃ）は本願発明のヒューズユニットの正面図である。 （ａ）は本願発明のヒューズユニットの外部接続端子周辺を拡大して示した斜視図、（ｂ）は当該外部接続端子周辺を拡大して示した底面図である。 （ａ）は本願発明のヒューズユニットに取り付けられるコネクタ部品の斜視図、（ｂ）は当該コネクタ部品の正面図、（ｃ）は当該コネクタ部品の底面図である。 （ａ）は本願発明のヒューズユニットの外部接続端子周辺に、コネクタ部品を取り付ける様子を示す斜視図、（ｂ）は当該外部接続端子周辺にコネクタ部品を取り付けた状態の底面図、（ｃ）は当該コネクタ部品に外部から外部端子コネクタを取り付ける様子を示す斜視図である。 （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コネクタ部周辺を拡大した斜視図である。

１００ 金属部品
１１０ 入力端子
１４０ 外部接続端子
２００ 樹脂被覆体
３００ ヒューズユニット
４００ コネクタ部品
Ｃ３、Ｃ５ 外部端子

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）に示す金属部品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。
さらに、本明細書に記載されている「下」とは、図１（ａ）に示す金属部品１００の正面図において、外部接続端子１４０の先端が延びる側（つなぎ部１５０が形成された側）であり、「上」とは、当該「下」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金属部品１００を示している。この金属部品１００は、一枚の薄板状の金属板から成形されており、通電可能な入力端子１１０と、接続側端子板１２０と、複数のヒューズ接続端子（１３０Ａから１３０Ｃ）と、複数の外部接続端子（１４０Ａから１４０Ｄ）とからなる。そして、この入力端子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、入力端子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、各ヒューズ接続端子（１３０Ａから１３０Ｃ）の一端は、回路部１１２に接続されており、他端は、対応する各外部接続端子（１４０Ａから１４０Ｃ）にそれぞれ接続されている。そのため、入力端子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、各ヒューズ接続端子１３０に取り付けられたヒューズの溶断部（不図示）が溶断し、各外部接続端子１４０に接続された負荷を保護できるようになっている。また、外部接続端子１４０Ｄは、溶断部１１４を介して回路部１１２に接続されている。そのため、入力端子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１１４が溶断し、外部接続端子１４０Ｄに接続された負荷を保護できるようになっている。

さらに、各外部接続端子（１４０Ａから１４０Ｄ）のすべての先端は、つなぎ部１５０により互いに連結されている。後述するが、このつなぎ部１５０は切除されて、各外部接続端子（１４０Ａから１４０Ｄ）の先端のみが、樹脂被覆体の端面から突出するように、残ることになる。

次に、この金属部品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、入力端子１１０を略９０度折り曲げ、ヒューズ接続端子１３０も略９０度折り曲げると、図１に示す金属部品１００が完成する。

では次に、ヒューズユニット３００の製造方法について図２（ａ）を参照して説明する。まず、図１に示す金属部品１００を、固定側型板Ｐ１の上に、当該金属部品１００の裏面側を向けて、そのまま載置する。次に、その金属部品１００の表側から、可動側型板Ｐ２を型合わせし、金属部品１００の周囲にキャビティＰ３を形成し、当該キャビティＰ３内に樹脂を射出する。すると、図２（ｂ）に示すように、金属部品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、金属部品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、金属部品１００と樹脂被覆体２００とが一体化したヒューズユニット３００を製造する。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。

また、図２（ａ）に示すように、固定側型板Ｐ１と可動側型板Ｐ２が型合わせされた状態で、金属部品１００の外部接続端子１４０の先端及びつなぎ部１５０の周囲にはキャビティＰ３が形成されていない。そのため、図２（ｂ）に示すように、製造されたヒューズユニット３００では、外部接続端子１４０の先端及びつなぎ部１５０が、樹脂被覆体２００の下端側から突出した状態となる。

さらに、不図示であるが、樹脂被覆体２００の上端側では、電源側に接続するために入力端子１１０のスタットボルト用孔１１１が露出している。また、図２（ｂ）に示すように、樹脂被覆体２００の表面の一部から、接続側端子板１２０が露出しており、負荷を接続できるようになっている。なお、後述するコネクタ部品を樹脂被覆体２００に取り付けるために、係止爪２４０が樹脂被覆体２００の下側の端面から突出しており、この係止爪２４０は、先に述べたインサート成形時に樹脂被覆体２００と一体で形成されている。

そして、図２（ｃ）に示すように、インサート成形後、樹脂被覆体２００が冷却固化したら、つなぎ部１５０を工具等で切除する。すると、図３に示すように、つなぎ部１５０が切除されて、外部接続端子１４０の先端のみが残り、樹脂被覆体２００の下側の端面２５０から、各外部接続端子（１４０Ａから１４０Ｄ）が突出した状態となる。

また、端面２５０の縁部には複数の係止爪２４１が形成されている。なお、外部接続端子１４０Ａ及び外部接続端子１４０Ｂは一対で、後述する外部端子コネクタＣ４に接続され、外部接続端子１４０Ｃ及び外部接続端子１４０Ｄは一対で、後述する外部端子コネクタＣ６に接続される。

ではここで、係止爪２４０及び係止爪２４１と係合するコネクタ部品４００の詳しい構成について、図４を参照して説明する。図４に示すように、コネクタ部品４００は、主に第一開口４１０、第二開口４２０、及び仕切壁４３０から構成されており、全体が、絶縁性の樹脂により一体成形されている。なお、コネクタ部品４００は樹脂被覆体２００とは別体として個別に製造している。

この第一開口４１０の内面形状は、後述する外部端子コネクタＣ４を差し込んで取り付けられるように、外部端子コネクタＣ４の外面形状と一致している。同様に、第二開口４２０の内面形状は、後述する外部端子コネクタＣ６を差し込んで取り付けられるように、外部端子コネクタＣ６の外面形状と一致している。また、仕切壁４３０は、第一開口４１０と第二開口４２０との間を仕切るもので、その中央部分に、樹脂被覆体２００の挿入部２４２（図３参照）を挿入可能な挿入口４３１が形成されている。また、コネクタ部品４００には、複数の係止孔４４１が形成され、コネクタ部品４００の両側面には係止溝４４２が形成されている。

では、次に図５を参照して、このコネクタ部品４００を樹脂被覆体２００に取り付けることについて説明する（ただし、後述する検査等の作業は、コネクタ部品４００を取り付ける前の状態のヒューズユニット３００に対して行う）。図５（ａ）に示すように、樹脂被覆体２００の端面２５０に向けてコネクタ部品４００を近づけ、樹脂被覆体２００の各係止爪２４１がコネクタ部品４００の各係止孔４４１に、樹脂被覆体２００の各係止爪２４０がコネクタ部品４００の各係止溝４４２に係止し、さらに、樹脂被覆体２００の挿入部２４２がコネクタ部品４００の挿入口４３１に挿入されるように、コネクタ部品４００の位置を合わせて、樹脂被覆体２００に取り付ける。

すると、図５（ｂ）に示すように、外部接続端子１４０Ａ及び外部接続端子１４０Ｂが、第一開口４１０に囲まれ、外部接続端子１４０Ｃ及び１４０Ｄが、第二開口４２０に囲まれた状態となる。このようにして、樹脂被覆体２００にコネクタ部品４００が取り付けられ、ヒューズユニット３００の製造が完了する。

そして、完成したヒューズユニット３００には、用途に応じて、外部端子コネクタを差し込んで使用することができる。具体的には、図５（ｃ）に示すように、外部から外部端子Ｃ３を備えた外部端子コネクタＣ４を、第一開口４１０に挿入して取り付けると、外部接続端子１４０Ａ及び外部接続端子１４０Ｂが、メス端子である外部端子Ｃ３に接続される。同様に、外部から外部端子Ｃ５を備えた外部端子コネクタＣ６を、第二開口４２０に挿入して取り付けると、外部接続端子１４０Ｃ及び外部接続端子１４０Ｄがメス端子である外部端子Ｃ５に接続される。

なお、各外部接続端子１４０と接続される外部端子Ｃ３及び外部端子Ｃ５は、外部の負荷等につながっている。そして、バッテリー電源側から過電流が流れても、対応する各溶断部（不図示）が溶断し、外部端子Ｃ３及び外部端子Ｃ５を介して接続された負荷を保護できるようになっている。

以上のように、本願発明のヒューズユニット３００の製造方法によれば、金属部品１００の外部接続端子１４０の先端が樹脂被覆体２００から突出した状態で、インサート成形により、金属部品１００と樹脂被覆体２００とが一体化されている。そのため、樹脂被覆体２００から外部に突出した外部接続端子１４０に、検査機器等を容易に接続することができるので、ヒューズユニット３００の検査や測定作業を容易に行うことができる。さらに、ヒューズユニット３００の検査や測定作業を終えれば、別体のコネクタ部品４００を樹脂被覆体２００に取り付ければよいので、従来通り、外部端子コネクタを差し込んで取り付けることができる。なお、検査とは、例えば、入力側の入力端子１１０と、出力側の外部接続端子１４０のそれぞれに検査機器を接続して、導通の確認を行う作業等が想定される。

さらに、本願発明のヒューズユニット３００の製造方法によれば、外部接続端子１４０の先端が互いにつなぎ部１５０により連結されているので、インサート成形により、金属部品１００と樹脂被覆体２００とが一体化される際に、各外部接続端子１４０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、インサート成形後に、つなぎ部１５０は切除されるので、別体のコネクタ部品４００を樹脂被覆体２００に取り付ける際に、邪魔になることはない。特に、当該つなぎ部１５０は、外部接続端子１４０の先端に設けられ、インサート成形時に樹脂被覆体２００で覆われることがないように外部に突出しているので、つなぎ部１５０を容易に切除することができるのである。

なお、本願発明のヒューズユニット３００では、樹脂被覆体２００の下端側から外部接続端子１４０が、側方に向けて突出するようになっている。そして、図２（ａ）に示すように、ヒューズユニット３００の金属部品１００の表面と裏面の両側から、固定側型板Ｐ１及び可動側型板Ｐ２を挟み込んでキャビティＰ３を形成している。このような型板の構成であるから、仮に、従来のように、コネクタ部品４００を樹脂被覆体２００と一体成形するとなると、コネクタ部品４００の側方に開口した第一開口４１０及び第二開口４２０を形成するために、樹脂被覆体２００の側方（図２（ａ）の矢印Ｕを参照）から、手作業で置き駒を取り付けなければならない。ただ、固定側型板Ｐ１及び可動側型板Ｐ２は高温になるため、置き駒の取付け及び取り外しには、危険が伴う。

なお、固定側型板Ｐ１及び可動側型板Ｐ２により、側方に向けて開口する第一開口４１０及び第二開口４２０を形成しようとすると、アンダーカット部が生じてしまうので、置き駒の設置は必須の作業となる。また、「側方」とは、固定側型板Ｐ１及び可動側型板Ｐ２が金属部品１００を挟み込むように型合わせされる方向に対して、直交する方向（図２（ａ）の矢印Ｕを参照）のことである。

しかしながら、本願発明のヒューズユニット３００の製造方法によれば、コネクタ部品４００を樹脂被覆体２００と一体成形せず、別体として製造しておき、樹脂被覆体２００の形成後、コネクタ部品４００を樹脂被覆体２００へと取り付ける方法なので、置き駒を使用しなくてもよい。そのため、危険が伴う置き駒の取付け及び取り外し作業を無くすことができる。また、置き駒の取付け及び取り外し作業が不要となることで、作業タクトが向上し、製造コストも削減できる。

また、各外部接続端子１４０の先端がつなぎ部１５０により連結された状態で、インサート成形時に、置き駒を側方から取り付けるとなると、つなぎ部１５０と置き駒が干渉してしまい、置き駒の取り付けが困難となる。つまり、従来の置き駒を使用したヒューズユニットの製造方法の場合は、つなぎ部１５０を備えることが難しいという問題がある。

しかしながら、本願発明のヒューズユニット３００の製造方法によれば、上述したように、別体のコネクタ部品４００を樹脂被覆体２００へと取り付ける方法なので、置き駒を使用しなくてもよい。そのため、つなぎ部１５０を備えることが可能となるのである。

また、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 (2)

1. 入力端子と複数の外部接続端子を備える金属部品と、当該外部接続端子に外部端子を取り付けるためのコネクタ部品とを有し、
   前記金属部品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、
   前記外部接続端子の先端は、互いにつなぎ部により連結されており、
   前記金属部品の外部接続端子の先端及び前記つなぎ部が前記樹脂被覆体から突出するように、インサート成形により前記金属部品と前記樹脂被覆体とを一体化し、
   前記樹脂被覆体は、前記コネクタ部品の挿入口に挿入される挿入部を、前記外部接続端子の間に備え、前記つなぎ部は、前記外部接続端子の先端方向へ延出し、前記外部接続端子の先端同士を、前記挿入部を跨ぐように連結しており、
   その後、前記樹脂被覆体から突出した外部接続端子のつなぎ部を切除し、
   さらに、前記樹脂被覆体から突出した外部接続端子と前記外部端子とを接続できるように、前記樹脂被覆体とは別体の前記コネクタ部品を前記樹脂被覆体に取り付けることを特徴とするヒューズユニットの製造方法。
   
2. ヒューズユニットを構成する部品であって、
   当該部品は、入力端子と複数の外部接続端子を備える金属部品と、当該金属部品に一体化された樹脂被覆体とから構成され、
   前記外部接続端子の先端は、互いにつなぎ部により連結した状態であり、
   前記金属部品の外部接続端子の先端及び前記つなぎ部が前記樹脂被覆体から突出しており、
   前記樹脂被覆体は、前記外部接続端子に外部端子を取り付けるためのコネクタ部品の挿入口に挿入される挿入部を、前記外部接続端子の間に備え、前記つなぎ部は、前記外部接続端子の先端方向へ延出し、前記外部接続端子の先端同士を、前記挿入部を跨ぐように連結しており、
   さらに、前記つなぎ部は、前記ヒューズユニットを構成する部品とは別体の前記コネクタ部品を前記樹脂被覆体に取り付けて、前記外部接続端子と前記外部端子とを接続できるように、切除可能であることを特徴とするヒューズユニットを構成する部品。

Images