JP6513612B2 - ヒューズユニット - Google Patents

Description

本発明は、可溶部を有するヒューズエレメントと、可溶部を外部に露出させた状態にてヒューズエレメントを収容するハウジングと、可溶部を覆うようにハウジングに取り付けられるカバーと、を備えた、ヒューズユニット、に関する。

従来から、自動車用バッテリ等に直接取り付けるヒューズユニットが提案されている。

例えば、従来のヒューズユニットの一つ（以下「従来ユニット」という。）においては、ハウジングから露出したヒューズエレメントの可溶部（溶断部）を覆うように、Ｕ字型のカバー（一対の側壁部と、側壁部を繋ぐ連結部と、を有するカバー）をハウジングに装着するようになっている。このようなカバーをハウジングに装着することにより、可溶部が溶断した際に溶断物（可溶部を形成していた金属の溶融片など）が飛散することが防止される（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１０−０２１０５５号公報

従来ユニットでは、カバーをハウジングに装着する際、カバーの位置合わせが不十分な状態にてカバーをハウジングに押し込むと、カバーに変形等が生じる可能性がある。更に、ヒューズエレメントの形状等によってカバーをハウジングに対して縦方向（上下方向）に取り付ける必要がある際、カバーの係止が不完全である場合等において、重力によるカバーの位置ずれ（過度な位置ずれが生じた場合には意図しない脱落）が懸念される。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングに対するカバーの装着が容易であり且つカバーの意図しない脱落を抑制可能なヒューズユニットを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るヒューズユニットは、下記（１）及び（２）を特徴としている。
（１）
可溶部を有するヒューズエレメントと、前記可溶部を外部に露出させた状態にて前記ヒューズエレメントを収容するハウジングと、前記可溶部を覆うように前記ハウジングに取り付けられるカバーと、を備えた、ヒューズユニットであって、
前記カバーは、
前記可溶部を挟んで向かい合うように配置される一対の側壁部と、前記一対の側壁部を繋ぐ連結部と、を有し、
前記ハウジングは、
前記カバーを前記ハウジングに取り付けるときに前記可溶部に向けて前記カバーを案内する案内壁であって、前記カバーが前記ハウジングから分離するときの分離方向に交差する向きに傾斜した案内壁を有する、
ヒューズユニットであること。
（２）
上記（１）に記載のヒューズユニットにおいて、
前記ハウジングが、
前記案内壁の終端部において前記分離方向に突出した当接部であって、前記カバーの前記連結部と該当接部とが当接しているときに前記可溶部が前記カバーの前記一対の側壁部に挟まれる当接部を有する、
ヒューズユニットであること。

上記（１）の構成のヒューズユニットによれば、カバーをハウジングに取り付ける際、カバーが案内壁に案内される。そのため、従来ユニットに比べてカバーの位置合わせが不十分となる可能性が小さい。よって、ハウジングに対してカバーを容易に装着できる。

更に、案内壁がカバーの分離方向に交差する向きに傾いている。そのため、仮にカバーが意図せず分離（脱落）しようとした場合であっても、案内壁がカバーの分離方向に沿っている場合に比べ、カバーの分離が促進されることが抑えられる。よって、カバーが位置ずれした場合であっても、意図しない脱落を抑制できる。

したがって、上記構成のヒューズユニットは、ハウジングに対するカバーの装着が容易であり且つカバーの意図しない脱落を抑制可能である。

上記（２）の構成のヒューズユニットによれば、カバーが意図せず分離しようとした場合、案内壁よりも先に当接部がカバーに接触する。そのため、カバーが案内壁に沿って逆向きに案内されることが更に確実に防がれる。更に、カバーが位置ずれして当接部に接触している場合であっても、ヒューズエレメントの可溶部がカバーの側壁部に挟まれる。そのため、このような場合であっても、可溶部が溶断したときの溶融物の飛散を防止できる。

本発明によれば、ハウジングに対するカバーの装着が容易であり且つカバーの意図しない脱落を抑制可能なヒューズユニットを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、自動車用バッテリに直接取り付けられた状態にある本実施形態に係るヒューズユニットの斜視図である。 図２は、図１に示すヒューズユニットの前面図である。 図３は、カバーが取り外されてヒューズエレメントが露出した状態にある図２に対応する図である。 図４は、図３のＡ−Ａ断面図であり、図４（ａ）は、カバーが案内壁に近づけられる段階を示す断面図であり、図４（ｂ）は、カバーが案内壁に沿って案内されている段階を示す断面図である。 図５（ａ）は、カバーがハウジングに取り付けられる途中の段階を示す断面図であり、図５（ｂ）は、カバーのハウジングへの取り付けが完了した段階を示す断面図である。 図６は、カバーが意図せずハウジングから分離しようとして、カバーが当接部に当接した状態を示す断面図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るヒューズユニット１０について説明する。

図１に示すように、ヒューズユニット１０は、バッテリ２０と外部負荷（図示省略）から延びる電線（図示省略）とを電気的に接続すると共に、電線に定格を超える電流が流れたときにバッテリ２０と電線との電気的接続を断つ機能を有する。

ヒューズユニット１０は、ユニット本体３０と、ユニット本体３０（より具体的には、後述するハウジング７０）に取り付けられるカバー４０，５０と、を備える。以下、説明の便宜上、図１に示すように、互いに直交するｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を定義する。

また、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向を、それぞれ、前後方向、幅方向、及び上下方向とも呼ぶ。ｘ軸負方向側及びｘ軸正方向側が、それぞれ、前側及び後側に対応し、ｙ軸正方向側及びｙ軸負方向側が、それぞれ、左側及び右側に対応し、ｚ軸正方向側及びｚ軸負方向側が、それぞれ、上側及び下側に対応する。

図２に示すように、ユニット本体３０は、金属製の電気接続部６０と、樹脂製のハウジング７０と、を備える。電気接続部６０は主としてバスバー（板状の金属部材）で構成されている。ハウジング７０は、電気接続部６０の大部分を覆う（収容する）ように、樹脂材料により電気接続部６０と一体的に成形（モールド成形）されている。

電気接続部６０は、ハウジング７０から外部に露出している部位として、バッテリ接続部６１と、第１電線接続部６２と、複数（本例では、５つ）の第２電線接続部６３と、第１ヒューズエレメント６４と、複数の（本例では、５つ）の第２ヒューズエレメント６５と、を備えている。

図１に示すように、バッテリ接続部６１は、ユニット本体３０の右側上部から後方側に延びると共に、中継端子２１を介してバッテリ２０と電気的に接続される板状部分である。中継端子２１に設けられたスタッドボルト２２がバッテリ接続部６１の先端部（後端部）に形成された貫通孔（図示省略）に挿通され、ボルト（図示省略）によってスタッドボルト２２とバッテリ接続部６１とが締結固定される。更に、中継端子２１に設けられた締結部２３がバッテリ２０の上面に配置された円柱状の電極（バッテリポスト２４）を挟むように取り付けられ、ボルトを用いた締結機構によって締結部２３がバッテリポスト２４に締結固定される。これにより、バッテリ接続部６１が、バッテリポスト２４（従って、バッテリ２０）に対して電気的に接続された状態にて固定される。

図２及び図３に示すように、第１電線接続部６２は、ユニット本体３０の前側側面における左側上部にて前方に露出すると共に第１電線（図示省略）と電気的に接続される部分である。第１電線としては、例えば、オルタネータ等の電源系統部品に接続された電線が挙げられる。第１電線接続部６２にはスタッドボルト６２ａが配置されている。第１電線の端部に接続された端子に設けられた貫通孔が、スタッドボルト６２ａに挿通されてナット締めがなされることにより、第１電線接続部６２が第１電線と電気的に接続される。

複数の第２電線接続部６３は、ユニット本体３０の前側側面における右側下部にて前方に露出すると共に複数の第２電線（図示省略）と電気的に接続される板状部分である。本例では、５つの第２電線接続部６３が、幅方向に沿って千鳥状に並んで配置されている。第２電線としては、例えば、車両に搭載されている各種電装品に接続された電線が挙げられる。各第２電線接続部６３にはスタッドボルト６３ａが配置されている。各第２電線の端部に接続された端子に設けられた貫通孔が、スタッドボルト６３ａに挿通されてナット締めがなされることにより、各第２電線接続部６３が対応する第２電線と電気的にそれぞれ接続される。

第１ヒューズエレメント６４は、ユニット本体３０の前側側面における第１電線接続部６２の右隣にて前後両方向に露出すると共に、バッテリ接続部６１と第１電線接続部６２とを繋ぐ電気回路の途中に介在する矩形状の板状部分である。第１ヒューズエレメント６４は、自身の他の部分と比べて相対的に低融点の金属が配置された可溶部６４ａを備える。

可溶部６４ａは、第１電線接続部６２に接続されている第１電線に定格を超える電流が流れたときに、ジュール熱によって溶断されるように設計されている。可溶部６４ａが溶断されると、バッテリ接続部６１と第１電線接続部６２（第１電線）との電気的接続が断たれる。

複数の第２ヒューズエレメント６５は、ユニット本体３０の前側側面における複数の第２電線接続部６３の上隣にて前後両方向に露出すると共に、バッテリ接続部６１と第２電線接続部６３とを繋ぐ電気回路の途中に介在する矩形状の板状部分である。本例では、５つの第２ヒューズエレメント６５が、幅方向に沿って一列に並んで配置されている。各第２ヒューズエレメント６５は、自身の他の部分と比べて相対的に低融点の金属が配置された可溶部６５ａを備える。

各可溶部６５ａは、対応する第２電線接続部６３に接続されている第２電線に定格を超える電流が流れたときに、ジュール熱によって溶断されるように設計されている。可溶部６５ａが溶断されると、バッテリ接続部６１と対応する第２電線接続部６３（対応する第２電線）との電気的接続が断たれる。

図２及び図３に示すように、カバー４０は、第１ヒューズエレメント６４（特に可溶部６４ａ）を覆うように、カバー５０は、複数（本例では、５つ）の第２ヒューズエレメント６５（特にそれぞれの可溶部６５ａ）を覆うように、それぞれ、ハウジング７０に取り付けられる。このようにカバー４０，５０を装着することにより、可溶部６４ａ，６５ａが溶断した際、溶断物（可溶部を形成していた金属の溶融片など）が飛散することが防止され得る。

以下、カバー４０の構成、及び、カバー４０のハウジング７０に対する取り付けについて説明する。

図４（ａ）に示すように、カバー４０は、一対の側壁部４１と、一対の側壁部４１の一端部同士を繋ぐ連結部４２と、を有している。一対の側壁部４１の先端部（自由端部）には一対の係止部４３が設けられている。後述するように、カバー４０の取り付けが完了した状態にて、一対の係止部４３は、ハウジング７０の一対の係止部７４と係合するようになっている。カバー４０（一対の側壁部４１及び連結部４２）の幅（ｙ軸方向の寸法）は、第１ヒューズエレメント６４の幅（ｙ軸方向の寸法）と略一致している。

図３及び図４（ａ）に示すように、ハウジング７０には、第１ヒューズエレメント６４の下方にて、前後方向（ｘ軸方向）に貫通する貫通部分７５が存在すると共に、貫通部分７５の下方にて、案内壁７１が、第１ヒューズエレメント６４の下端面と向き合うように設けられている。

案内壁７１は、下方（ｚ軸負方向）に移動するにつれて壁面がより前側（ｘ軸負方向側）に位置するように（即ち、上下方向に交差する向きに）傾斜している。案内壁７１の終端部（最上端部）における幅方向（ｙ軸方向）の両端部には、上方に向けて突出する一対の当接部７２が設けられている。

案内壁７１は、カバー４０をハウジング７０に取り付けるときに第１ヒューズエレメント６４（可溶部６４ａ）に向けてカバー４０を案内する機能を果たす。以下、カバー４０をハウジング７０に取り付ける際の手順について説明する。

図４（ａ）に示すように、先ず、カバー４０における一方の側壁部４１の先端部を案内壁７１に近づける。次いで、図４（ｂ）に示すように、一方の側壁部４１の外側面を案内壁７１の壁面上で滑らせながら（即ち、案内壁７１によってカバー４０が案内されながら）、カバー４０を案内壁７１に沿う斜め上方へと移動させる。

次いで、図５（ａ）に示すように、一方の側壁部４１の先端部を、貫通部分７５を介して、ハウジング７０の第１枠体部７３（貫通部分７５を区画する上壁を構成する部分）の後方側（ｘ軸正方向側）まで移動させる。このとき、一対の側壁部４１の先端部同士が、第１枠体部７３を前後方向（ｘ軸方向）に挟んで向かい合うように配置される。

続いて、一対の側壁部４１の内側面を第１枠体部７３の前後両面上で滑らせながら（即ち、第１枠体部７３によってカバー４０が案内されながら）、カバー４０を更に上方へと移動させる。

そして、カバー４０が取付完了位置まで達すると、図５（ｂ）に示すように、カバー４０の一対の係止部４３が、ハウジング７０の第２枠体部７６（第１ヒューズエレメント６４の上隣に位置する部分）の前後両面に設けられた一対の係止部７４とそれぞれ係合することにより、カバー４０のハウジング７０に対する取り付けが完了する。

図５（ｂ）に示すように、取付完了状態では、カバー４０の一対の側壁部４１が、第１ヒューズエレメント６４（特に可溶部６４ａ）を前後両側にて覆っている。これにより、可溶部６４ａが溶断した際、溶断物が飛散することが防止され得る。取付完了状態では、一対の係止部４３と一対の係止部７４との係合により、カバー４０が、重力等によって意図せずハウジング７０から分離（脱落）することが抑制される。なお、取付完了状態では、カバー４０（より具体的には連結部４２）は当接部７２から離れている。

仮に、一対の係止部４３と一対の係止部７４との係合が意図せず解除されて、カバー４０が重力によって下方に移動した場合には、図６に示すように、カバー４０（より具体的には連結部４２）が当接部７２に当接することにより、カバー４０がそれ以上下方に移動しないようになっている。

図６から理解できるように、カバー４０（より具体的には連結部４２）が当接部７２に当接している状態においても、カバー４０の一対の側壁部４１は、第１ヒューズエレメント６４の可溶部６４ａを依然として挟んでいる（覆っている）。よって、この状態にて、可溶部６４ａが溶断しても、溶断物が飛散することが引き続き防止され得る。

以上、カバー４０は、第１ヒューズエレメント６４の下側から、可溶部６４ａを覆うようにハウジング７０に取り付けられる。一方、カバー５０は、複数の第２ヒューズエレメント６５の右側（ユニット本体３０の右側）から、複数の第２ヒューズエレメント６５（複数の可溶部６５ａ）を一括して覆うようにハウジング７０に取り付けられる。

図２に示すように、カバー５０も、カバー４０と同様、一対の側壁部５１と、一対の側壁部５１の一端部同士を繋ぐ連結部５２と、を有している。一対の側壁部５１の先端部（自由端部）には一対の係止部５３が設けられている。カバー５０の取り付けが完了した状態にて、一対の係止部５３は、ハウジング７０の一対の係止部７７と係合するようになっている。カバー５０（一対の側壁部５１及び連結部５２）の幅（ｚ軸方向の寸法）は、各第２ヒューズエレメント６５の幅（ｚ軸方向の寸法）と略一致している。

更に、カバー４０及びカバー５０が取り付けられたユニット本体３０の全体は、バッテリカバーで覆われる（図１及び図２を参照）。このように、ユニット本体３０の全体がバッテリカバー８０で覆われることにより、仮に、一対の係止部５３と一対の係止部７７との係合が意図せず解除されてカバー５０が右方に移動しようとしてもカバー５０（より具体的には連結部５２）がバッテリカバー８０の内面に当接することにより、カバー５０の脱落が抑制される。

本発明の実施形態に係るヒューズユニット１０によれば、カバー４０をハウジング７０に取り付ける際、カバー４０が案内壁７１に案内されるため、カバー４０の位置合わせが不十分となることがなく、カバー４０の破損を防止できる。

更に、案内壁７１がカバー４０の分離方向（上下方向）に交差する向きに傾いている。よって、重力等によってカバー４０が意図せず分離（脱落）しようとした場合であっても、カバー４０が案内壁７１に沿って逆方向に案内されて分離が促進されることが抑えられる。その結果、カバー４０の意図しない脱落を抑制できる。

更に、カバー４０が意図せず分離しようとした場合、案内壁７１よりも先に当接部７２がカバーに当接するため、カバー４０が案内壁７１に沿って逆向きに案内されることが更に確実に防がれる。

加えて、カバー４０が当接部７２に当接しているとき、第１ヒューズエレメント６４の可溶部６４ａがカバー４０に引き続き挟まれている。よって、可溶部６４ａが溶断したときに溶融物が飛散することが防がれる。

＜他の態様＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記実施形態では、案内壁７１の終端部（最上端部）に当接部７２が設けられている。しかし、このような当接部が設けられていなくてもよい。この場合であっても、案内壁７１がカバー４０の分離方向（上下方向）に交差する向きに傾いているため、カバー４０が案内壁７１に沿って逆方向に案内されて分離が促進されることが防がれる。

ここで、上述した本発明に係るヒューズユニットの実施形態の特徴をそれぞれ以下（１）及び（２）に簡潔に纏めて列記する。
（１）
可溶部（６４ａ）を有するヒューズエレメント（６４）と、前記可溶部（６４ａ）を外部に露出させた状態にて前記ヒューズエレメント（６４）を収容するハウジング（７０）と、前記可溶部（６４ａ）を覆うように前記ハウジング（７０）に取り付けられるカバー（４０）と、を備えた、ヒューズユニット（１０）であって、
前記カバー（４０）は、
前記可溶部（６４ａ）を挟んで向かい合うように配置される一対の側壁部（４１）と、前記一対の側壁部（４１）を繋ぐ連結部（４２）と、を有し、
前記ハウジング（７０）は、
前記カバー（４０）を前記ハウジング（７０）に取り付けるときに前記可溶部（６４ａ）に向けて前記カバー（４０）を案内する案内壁（７１）であって、前記カバー（４０）が前記ハウジング（７０）から分離するときの分離方向に交差する向きに傾斜した案内壁（７１）を有する、
ヒューズユニット（１０）。
（２）
上記（１）に記載のヒューズユニットにおいて、
前記ハウジング（７０）が、
前記案内壁（７１）の終端部において前記分離方向に突出した当接部（７２）であって、前記カバー（４０）と該当接部（７２）とが当接しているときに前記可溶部（６４ａ）が前記カバー（４０）の前記一対の側壁部（４１）に挟まれる当接部（７２）を有する、
ヒューズユニット（１０）。

１０ ヒューズユニット
４０ カバー
４１ 一対の側壁部
４２ 連結部
６４ 第１ヒューズエレメント（ヒューズエレメント）
６４ａ 可溶部
７０ ハウジング
７１ 案内壁
７２ 当接部

Claims (2)

1. 可溶部を有するヒューズエレメントと、前記可溶部を外部に露出させた状態にて前記ヒューズエレメントを収容するハウジングと、前記可溶部を覆うように前記ハウジングに取り付けられるカバーと、を備えた、ヒューズユニットであって、
   前記カバーは、
   前記可溶部を挟んで向かい合うように配置される一対の側壁部と、前記一対の側壁部を繋ぐ連結部と、を有し、
   前記ハウジングは、
   前記カバーを前記ハウジングに取り付けるときに前記可溶部に向けて前記カバーを案内する案内壁であって、前記カバーが前記ハウジングから分離するときの分離方向に交差する向きに傾斜した案内壁を有する、
   ヒューズユニット。
2. 請求項１に記載のヒューズユニットにおいて、
   前記ハウジングが、
   前記案内壁の終端部において前記分離方向に突出した当接部であって、前記カバーの前記連結部と該当接部とが当接しているときに前記可溶部が前記カバーの前記一対の側壁部に挟まれる当接部を有する、
   ヒューズユニット。

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