JP6498521B2 - ヒュージブルリンク - Google Patents

Description

本発明は、ボルトの軸部が露出するようにボルトの頭部を樹脂部品によって保持するボルト保持構造及び該ボルト保持構造を備えたヒュージブルリンクに関する。

従来、樹脂製のブロック本体（樹脂部品）とインサートボルトとがインサート成形によって一体に形成され、ブロック本体によってインサートボルトが保持されたヒューズブロックが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたヒューズブロックでは、インサートボルトとともにブロック本体に埋設されるバスバが、インサートボルトの頭部に向かって突出した突起部を有していることで、バスバがインサートボルトの首下すみ肉部に当接しにくく、頭部とバスバとの間に隙間が形成されにくいようになっている。

特開２０１３−８６３６４号公報

ところで、インサート成形を用いず、別体に形成されたボルトを圧入によって樹脂部品に保持させるボルト保持構造も考えられる。例えば、図６（Ａ）に示すように、樹脂部品１００に溝部１０１を形成し、図に示す圧入方向に沿ってボルト１０２の直方体状の頭部１０３を溝部１０１に圧入し（即ち、樹脂部品１００によって紙面の手前側と奥側とから頭部１０３を挟み込み）、頭部１０３の３つの側面を溝部１０１の内壁部１０４によって取り囲む構成が考えられる。

このようなボルト１０２の軸部１０５に対してナットを反時計回りに締め付ける際、内壁部１０４によって頭部１０２の回転が抑えられるものの、締め付け完了時等に大きなトルクが加わると、図６（Ｂ）に示すように、頭部１０３がナットに従動して回転し、内壁部１０４が多少変形してしまうことがある。このとき、頭部１０２のうち圧入方向の奥側における角部１０６が、奥側の内壁部１０４に当接し、ボルト１０２全体が圧入方向の入口側に移動してしまうことが考えられる。従って、ボルト１０２が正規の位置から位置ずれしてしまい、軸部１０５に別部品を取り付ける際に取り付け不良が発生してしまう可能性がある。

本発明の目的は、ナットの締め付け時におけるボルトの位置ずれを抑制することができるボルト保持構造を備えたヒュージブルリンクを提供することにある。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、ボルトの軸部が露出するように、該ボルトの多角柱状の頭部を樹脂部品によって保持するボルト保持構造を備え、前記樹脂部品としての樹脂本体部によって、前記軸部が露出するように前記頭部が保持されるヒュージブルリンクであって、前記樹脂本体部と、前記ボルトと、前記樹脂部品に内蔵されるとともに可溶部を有する回路部と、前記回路部と電気的に接続されるとともに前記頭部の前記軸部側に重ねられる接続金具と、を備え、前記樹脂部品は、前記軸部の軸方向に交差する方向を圧入方向として前記頭部が圧入される溝部と、前記軸部が通過可能な開口部と、を有し、前記溝部は、前記頭部を前記軸方向から挟み込む一対の挟持壁部と、前記圧入方向に沿って延びるとともに前記頭部の側面に当接する内壁部と、によって形成され、前記圧入方向の入口側に開口して前記頭部が通過可能な溝開口部を有し、前記樹脂部品には、正規位置まで圧入された前記頭部における前記圧入方向の奥側の側面に対して前記圧入方向から接触しないように、空洞部が形成され、前記樹脂部品には、前記頭部を前記正規位置に位置づけるための位置決め部材が設けられ、前記位置決め部材は、前記入口側に開口した切欠き部を有し、該切欠き部の底部に前記軸部が位置づけられ、前記接続金具が、前記一対の挟持壁部のうち一方、及び、前記位置決め部材として機能することを特徴とするヒュージブルリンクである。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、前記溝部は、前記内壁部が前記軸方向及び前記圧入方向に交差する方向に対向するように一対で構成されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記頭部は、直方体状に形成されていることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、樹脂部品（樹脂本体部）の溝部を囲む内壁部が、多角柱状のボルトの頭部の側面に当接することで、軸部にナットを締め付けた際にボルト全体が回転してしまうことを抑制することができる。さらに、頭部における圧入方向の奥側の側面に対して圧入方向から接触しないように、樹脂部品に空洞部が形成されていることで、ナットの締め付け時に頭部が多少回転してしまっても、奥側の側面が圧入方向から樹脂部品と接触しにくく、ボルトの入口側への位置ずれを抑制することができる。尚、一対の挟持壁部は圧入方向に延在していてもよいし、圧入方向に間隔をあけて少なくとも１つが点在していてもよい。

また、位置決め部材が設けられていることで、頭部を正規位置に位置づけ、ボルト全体を正規位置に位置づけやすくすることができる。さらに、位置決め部材の切欠き部の底部に軸部が位置づけられる、即ち、軸部の位置が規制されて頭部が正規位置に位置づけられることで、樹脂部品と頭部とが圧入方向から接触しないように頭部を正規位置に位置づけることができる。

請求項２に記載された発明によれば、溝部が一対で構成されていることで、樹脂部材によってボルトを安定して保持することができる。

請求項３に記載された発明によれば、頭部が直方体状であり、４つの側面を有することで、頭部がさらに多くの側面を有する構成と比較して、側面と内壁部との接触面積を大きくすることができ、頭部をさらに回転しにくくすることができる。

本発明の実施形態に係るボルト保持構造を示す斜視図である。 前記ボルト保持構造を備えたヒュージブルリンクを示す断面図である。 前記ヒュージブルリンクの要部を示す正面図である。 前記ヒュージブルリンクの要部を示す上面図である。 変形例のボルト保持構造の要部を示す上面図である。 従来のボルト保持構造を示す上面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のボルト保持構造は、図１に示すように、ヒュージブルリンク１において、樹脂部品としての樹脂本体部２によって後述する軸３２が露出するようにボルト３を保持する保持構造である。ヒュージブルリンク１は、例えば車両に搭載されたバッテリと負荷との間に配置され、過電流や通電時の温度上昇を防止するものであって、樹脂本体部２と、バッテリに接続される図示しないバッテリ接続部と、それぞれボルト３〜７によって構成されて負荷に接続される複数のポスト１１〜１５と、過電流が流れると溶解する複数の可溶部を有した図示しない回路部と、を備える。尚、ポスト１１〜１５のうち１つがバッテリ接続部として用いられてもよい。また、図１に示すように、本実施形態における軸方向は、ボルト３の軸部３２に沿った方向であり、圧入方向は軸方向に交差している。

樹脂本体部２は、ボルト３〜７を保持し、バッテリと各ポスト１１〜１５とは、樹脂本体部２に内蔵された回路部を介して接続される。また、樹脂本体部２は、ボルト３を保持する保持部２０において、インサート成形によって一体に形成された板状の接続金具８を有するとともに、図３、４に示すように、ボルト３の頭部３１が圧入される一対の溝部２１が形成されている。尚、ボルト４〜７は、例えばインサート成形によって樹脂本体部２と一体に形成されていてもよいし、保持部２０と同様の保持構造によって樹脂本体部２に保持されていてもよい。

ボルト３は、適宜な金属によって形成され、図３、４に示すように、頭部３１と、軸部３２と、を有する。頭部３１は、直方体状に形成され、底面３１１と、４つの側面３１２Ａ〜３１２Ｄと、軸部３２側の上面３１３と、を有する。軸部３２は、円柱状に形成されるとともにその外周にねじ山を有する。

接続金具８は、例えば銅やアルミニウム等の導電性の板金によって構成され、回路部と電気的に接続され、頭部３１の上面３１３に重なるように配置されるとともに、圧入方向の入口側に開口したＵ字状の切欠き部８１を有する。切欠き部８１は、その底部８１１が軸部３２の外径と略等しい内径を有する半円形状に形成され、開口側において開口寸法が大きくなるようなテーパ部８１２を有している。また、樹脂本体部２がボルト３を保持した際に軸部３２が切欠き部８１を通過することから、切欠き部８１が開口部として機能する。

樹脂本体部２の一対の溝部２１は、図３、４に示すように、軸方向及び圧入方向に交差する方向に互いに対向するように配置された溝部２１Ａと溝部２１Ｂとで構成され、それぞれ、頭部３１の底面３１１が載置される底面部２１１と、圧入方向に沿って延びるとともに側面３１２Ｂ、３１２Ｄに当接する内壁部２１２Ａ、２１２Ｂと、接続金具８と、によって囲まれている。即ち、頭部３１は底面部２１１と接続金具８とによって軸方向から挟み込まれ、底面部２１１と接続金具８とが一対の挟持壁部として機能する。尚、一対の挟持壁部同士の離隔寸法は、頭部３１の軸方向寸法と同程度に設定され、溝部２１Ａ及び溝部２１Ｂのそれぞれに対応する内壁部２１２Ａと内壁部２１２Ｂとの離隔寸法は、頭部３１の側面３１２Ｂ、３１２Ｄ間の寸法と同程度かやや小さく形成されている。また、溝部２１Ａ、２１Ｂは、圧入方向の入口側に開口した溝開口部２１３を有する。一方の溝部２１Ｂにおける溝開口部２１３には、入口側において開口寸法が大きくなるようなテーパ部２１３Ａが形成されている。

樹脂本体部２は、溝部２１Ａ、２１Ｂの奥側に位置するとともに頭部３１における奥側の側面３１２Ｃに対向する奥側壁部２２を有し、図２及び図４（Ａ）に示すようにボルト３が正規位置まで圧入された際に、側面３１２Ｃと奥側壁部２２との間に空洞部Ｓが形成され、側面３１２Ｃと樹脂本体部２とが圧入方向から接触しないようになっている。空洞部Ｓの圧入方向寸法は、ボルト３の回転のしやすさと、頭部３１の平面寸法と、に基づいて設定されればよい。また、ボルト３の回転のしやすさは、樹脂の硬度と、側面３１２Ｂ、３１２Ｄと内壁部２１２Ａ、２１２Ｂとの接触面積と、軸部３２にナットが締め付けられる際のトルクと、によって決まる。

ここで、ボルト３の樹脂本体部２への圧入方法、及び、軸部３２にナットを締め付けた際の様子について説明する。まず、頭部３１を樹脂本体部２の溝部２１Ａ、２１Ｂに対して位置合わせするとともに、軸部３２を接続金具８の切欠き部８１に位置合わせし、側面３１２Ｂ、３１２Ｄがそれぞれ内壁部２１２Ａ、２１２Ｂに摺接するように、頭部３１を溝部２１に圧入方向に沿って圧入する。このとき、溝開口部２１３にテーパ部２１３Ａが形成され、切欠き部８１にテーパ部８１２が形成されていることで、多少の位置ずれにも対応することができるようになっている。図４（Ａ）に示すように軸部３２が切欠き部８１の底部８１１に位置づけられたら圧入を終了する。この位置がボルト３の正規位置となり、即ち頭部３１の正規位置となる。

このようにボルト３が圧入されることにより、ポスト１１が形成された後、負荷側の電線がポスト１１に接続される。具体的には、例えば挿通孔を有する端子金具が電線の先端に接続され、挿通孔に軸部３２が挿通されて接続金具８に端子金具が重ねられ、さらに軸部３２にナットが締め付けられることにより、接続金具８と端子金具とが電気的に接続される。ここで、ナットの締め付け方向を図４における反時計回り方向とする。頭部３１の側面３１２Ｂ、３１２Ｄがそれぞれ樹脂本体部２の内壁部２１２Ａ、２１２Ｂに当接していることから、ナットの締め付け時にボルト３が従動して回転することが抑制される。しかしながら、ナットの締め付け完了時には大きなトルクが加わり、図４（Ｂ）に示すように側面３１２Ｂ、３１２Ｄがそれぞれ内壁部２１２Ａ、２１２Ｂに食い込んで変形させ、ボルト３が回転してしまうことがある。

このとき、頭部３１の側面３１２Ｃと樹脂本体部２の奥側壁部２２との間に空洞部Ｓが形成されていることで、側面３１２Ｃ、及び、側面３１２Ｂと側面３１２Ｃとの間の角部３１２Ｅが、奥側壁部２２に当接しにくい。

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、頭部３１の側面３１２Ｃと樹脂本体部２の奥側壁部２２との間に空洞部Ｓが形成され、ナットの締め付け時にボルト３が回転してしまっても、側面３１２Ｃ及び角部３１２Ｅが奥側壁部２２に当接しにくいことで、ボルト３の入口側への位置ずれ（正規位置からの位置ずれ）を抑制することができる。

さらに、切欠き部８１を有する接続金具８によって、ボルト３全体を正規位置に位置づけやすくすることができる。さらに、切欠き部８１の底部８１１に軸部３２が位置づけられ、軸部３２の位置が規制されて頭部３１が正規位置に位置づけられることで、樹脂本体部２と頭部３１とが圧入方向から接触しないように頭部３１を正規位置に位置づけることができる。また、接続金具８が位置決め部材として機能することで、樹脂製の位置決め部材と比較して、変形しにくくボルト３をより正確に位置決めすることができる。

さらに、溝部２１が軸方向及び圧入方向に対向する一対２１Ａ、２１Ｂで構成されていることで、樹脂本体部２によってボルト３を安定して保持することができる。

さらに、頭部３１が直方体状であることで、頭部がさらに多くの側面を有する構成（例えば六角柱状等）と比較して、側面３１２Ｂ、３１２Ｄと内壁部２１２Ａ、２１２Ｂとの接触面積を大きくすることができ、頭部３１をさらに回転しにくくすることができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記実施形態では、接続金具８が位置決め部材として機能するものとしたが、樹脂製の位置決め部材が樹脂本体部２と一体に形成されていてもよい。また、位置決め部材は省略されていてもよく、例えばボルト３の正規位置を示す印等を樹脂本体部２に形成することにより、作業者が目視によってボルト３の圧入完了を判断するような構成であってもよい。

また、前記実施形態では、溝部２１が軸方向及び圧入方向に交差する方向に対向する一対２１Ａ、２１Ｂで構成されるものとしたが、溝部は１つだけで構成されていてもよい。例えば軸部３２よりも奥側において頭部３１が一対の挟持壁部によって挟み込まれ、この一対の挟持壁部と１つの溝部とによって頭部３１を保持されていてもよく、異なる方向に延びる複数の挟持壁部を用いることにより、頭部３１が安定して保持されていてもよい。

また、前記実施形態では、ボルト３の頭部３１が直方体状であるものとしたが、頭部は適宜な多角柱状に形成されていればよく、例えば図５に示すように六角柱状の頭部３１Ａを有するボルト３Ａが用いられてもよい。このとき、頭部３１Ａが、軸方向及び圧入方向に交差する方向の両側の側面３１４Ａ、３１４Ｄにおいて、それぞれ内壁部２１２Ａ、２１２Ｂに当接するとともに、奥側の側面３１４Ｂ、３１４Ｃと奥側壁部２２との間に空洞部Ｓが形成されていればよい。このとき、奥側の側面３１４Ｂ、３１４Ｃの間の角部３１４Ｅが奥側壁部２２と接触していてもよい。

また、前記実施形態では、頭部３１の奥側の側面３１２Ｃと樹脂本体部２の奥側壁部２２との間に空洞部Ｓが形成されるものとしたが、側面３１２Ｃよりも奥側に空洞部Ｓが形成されることにより、樹脂本体部２が側面３１２Ｃに対して圧入方向から接触しなければよく、樹脂本体部２は奥側壁部２２を有していなくてもよい。即ち、溝部が樹脂本体部の奥側端部まで連続し、貫通した形状を有していてもよい。

また、前記実施形態では、ヒュージブルリンク１がボルト保持構造を備えるもとしたが、ボルト保持構造は、ヒュージブルリンクに設けられるものに限定されず、樹脂部品とボルトとを備え、樹脂部品がボルトの頭部を保持する構成を有する適宜な部品に設けられていればよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１ ヒュージブルリンク
２ 樹脂本体部（樹脂部品）
３ ボルト
８ 接続金具（位置決め部材、挟持壁部）
２１ 一対の溝部
２１Ａ 溝部
２１Ｂ 溝部
２２ 奥側壁部
３１ 頭部
３２ 軸部
８１ 切欠き部（開口部）
２１１ 底面部（挟持壁部）
２１２Ａ、２１２Ｂ 内壁部
２１３ 溝開口部
３１２Ｂ〜３１２Ｄ 側面
８１１ 底部
Ｓ 空洞部

Claims (3)

1. ボルトの軸部が露出するように、該ボルトの多角柱状の頭部を樹脂部品によって保持するボルト保持構造を備え、前記樹脂部品としての樹脂本体部によって、前記軸部が露出するように前記頭部が保持されるヒュージブルリンクであって、
   前記樹脂本体部と、
   前記ボルトと、
   前記樹脂部品に内蔵されるとともに可溶部を有する回路部と、
   前記回路部と電気的に接続されるとともに前記頭部の前記軸部側に重ねられる接続金具と、を備え、
   前記樹脂部品は、前記軸部の軸方向に交差する方向を圧入方向として前記頭部が圧入される溝部と、前記軸部が通過可能な開口部と、を有し、
   前記溝部は、前記頭部を前記軸方向から挟み込む一対の挟持壁部と、前記圧入方向に沿って延びるとともに前記頭部の側面に当接する内壁部と、によって形成され、前記圧入方向の入口側に開口して前記頭部が通過可能な溝開口部を有し、
   前記樹脂部品には、正規位置まで圧入された前記頭部における前記圧入方向の奥側の側面に対して前記圧入方向から接触しないように、空洞部が形成され、
   前記樹脂部品には、前記頭部を前記正規位置に位置づけるための位置決め部材が設けられ、
   前記位置決め部材は、前記入口側に開口した切欠き部を有し、該切欠き部の底部に前記軸部が位置づけられ、
   前記接続金具が、前記一対の挟持壁部のうち一方、及び、前記位置決め部材として機能することを特徴とするヒュージブルリンク。
2. 前記溝部は、前記内壁部が前記軸方向及び前記圧入方向に交差する方向に対向するように一対で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のヒュージブルリンク。
3. 前記頭部は、直方体状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒュージブルリンク。

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