(57)【要約】【課題】車両の振動が作用しても、ヒューズユニットに作用する曲げモーメントを低減させて良好な電気的な接続性を維持することが可能なヒューズユニットを提供する。【解決手段】バッテリ端子接続部１３を通りバッテリ８の側壁８ｂに向う中心線２７を中心とする左右の曲げモーメントが等しくなるようにヒューズユニット１の重心位置を設定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの上壁に載置される上壁側本体部と、該上壁側本体部と一体に形成されバッテリの側壁に沿って配置される側壁側本体部とからなるユニット本体と、
このユニット本体に内蔵されて前記上壁側本体部と共にバッテリの上壁に載置されてバッテリ端子と接続される上壁側エレメントと、前記ユニット本体に内蔵されて前記側壁側本体部と共にバッテリの側壁に沿って配置されて負荷側端子と接続される側壁側エレメントとからなる導電性のヒューズエレメントとを有するヒューズユニットであって、
前記上壁側エレメントは、バッテリ端子と接続されるバッテリ端子接続部を備え、
前記側壁側エレメントは、電流供給端と、複数の負荷側端子がそれぞれ接続される複数の負荷接続端子からなる負荷側端子部と、前記電源供給端と前記負荷側端子部との間に設けられて過電流により溶断可能な可溶体部とを備え、
前記バッテリ端子接続部を通り前記バッテリの前記側壁に向う中心線を中心とする左右の曲げモーメントが等しくなるように前記ヒューズユニットの重心位置を設定したことを特徴とするヒューズユニット。
【請求項２】
請求項１記載のヒューズユニットであって、
前記中心線を挟んで左右の重量バランスが等しくなるように前記複数の負荷接続端子へそれぞれ接続される複数本の径寸法が異なる電線を接続することを特徴とするヒューズユニット。
【請求項３】
請求項１又は２記載のヒューズユニットであって、
オルタネータ用電線が接続されるオルタネータ端子接続部と、前記バッテリ端子接続部と前記オルタネータ端子接続部との間に配置され過電流により溶断可能なオルタネータ用可溶体部とが前記上壁側エレメントに設けられ、前記中心線を挟んで該オルタネータ端子接続部の反対側に位置する負荷接続端子に、他の電線より大径の電線端末の負荷側端子を接続することを特徴とするヒューズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載のバッテリに直付けされてバッテリと車内の負荷とを接続するヒューズユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒューズユニットは、車載のバッテリと車内の負荷からの電線とを接続してバッテリの電流を車内の負荷に分配供給するために用いられるものであり、バッテリに直付けされて用いられる。
【０００３】
図６は、特許文献１に記載された従来のヒューズユニット１００を示す。ヒューズユニット１００は、略直角に屈曲されたＬ字形に形成されており、バッテリの上壁に載置される上壁側本体部１１０と、バッテリの側壁に沿って配置される側壁側本体部１２０と備えている。このヒューズユニット１００においては、図示を省略した導電性のヒューズエレメント（バスバー）の略全体が絶縁性樹脂に覆われた状態となっている。
【０００４】
ヒューズエレメントは、バッテリに接続されるバッテリ端子接続部を備えた上壁側エレメントと、車内の負荷からの電線に接続される側壁側エレメントとを備え、これらのエレメントが電気的に接続された状態となっている。上壁側エレメントは、上壁側本体部１１０の樹脂内に内蔵され、側壁側エレメントは、側壁側本体部の樹脂に内蔵されている。符号１３０は、上壁側エレメントのバッテリ端子接続部であり、ボルトからなるバッテリのバッテリポストが貫通するバッテリポスト孔１３１が形成されている。
【０００５】
車内の負荷に接続される側壁側エレメントは、過電流によって溶断可能な複数の可溶体部（ヒューズ）と、それぞれの可溶体部の先端部分に接続された複数の負荷接続端子を有している。それぞれの可溶体部は、バッテリ側の上壁側エレメントに接続され、それぞれの負荷接続端子は車内の負荷側からの電線に接続される。この接続によってヒューズエレメントはバッテリからの電流を車内の負荷に分配供給する。符号１５０は、それぞれの負荷接続端子が内部に設けられる端子収容室であり、この端子収容室内に負荷からの電線端末の負荷側端子が挿入されて負荷接続端子との電気的な接続が行われる。
【０００６】
以上のようなヒューズユニット１００は、上壁側本体部１２０をバッテリの上壁に載置した状態でバッテリポスト孔１３１にバッテリポストを挿入し、バッテリポストにナットを締め付けることにより、上壁側本体部１２０をバッテリの上壁に固定する。これにより、ヒューズユニット１００がバッテリに直付けされた状態で取り付けられる。すなわち、ヒューズユニット１００のバッテリへの取り付けは、上壁側本体部１２０のバッテリ取付部１３０に対するバッテリポストの貫通だけでなされるものであり、負荷からの電線との接続が行われる側壁側本体部１２０は、バッテリの側壁に沿った吊り下げ状態となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３２９４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のヒューズユニット１００においては、側壁側本体部１２０がバッテリの側壁に沿って吊り下げ状態となっているため、車両の振動が側壁側本体部１２０に作用すると、側壁側本体部１２０内の負荷接続端子に大きな曲げモーメント（回転モーメント）が作用する。これにより、負荷接続端子と電線との接続が切断され、信頼性が低下する問題が発生する場合がごく稀にあるかもしれない。この曲げモーメントは、負荷接続端子に接続された電線の重量に起因するものである。以下、この理由を図５により説明する。
【０００９】
図５に示すように、上壁側本体部１１０内にはバッテリ端子接続部１７０が設けられ、側壁側本体部１２０内には複数の可溶体部１９０及び負荷接続端子２００が設けられている。複数の可溶体部１９０はバッテリ端子接続部１７０と接続するように設けられ、それぞれの可溶体部１９０に負荷接続端子２００が接続されている。可溶体部１９０は、許容電流値が設定されており、この許容電流値に合わせた電線２１０ａ〜２１０ｄが対応した負荷接続端子２００に接続される。
【００１０】
図５においては、オルタネータからのオルタネータ電線用電線２５０に接続されるオルタネータ端子接続部２２０と、オルタネータ端子接続部２２０が接続されるオルタネータ用可溶体部２３０とが設けられており、オルタネータ用可溶体部２３０がバッテリ端子接続部１７０に接続されている。
【００１１】
負荷接続端子２００に接続される図５の電線２１０ａ〜２１０ｄにおいては、電線２１０ａがこの断面積が８ｍｍ２となる径寸法、電線２１０ｂがこの断面積が２０ｍｍ２となる径寸法、電線２１０ｃがこの断面積が８ｍｍ２となる径寸法、電線２１０ｄがこの断面積が３ｍｍ２となる径寸法になっており、それぞれの電線２１０ａ〜２１０ｄは径寸法に相応した重量となっている。この電線２１０ａ〜２１０ｄの重量が曲げモーメントに寄与する。なお、これらの径からなる電線の配置は、製品品番に応じてなされるものである。
【００１２】
図５のような製品品番に応じた電線２１０ａ〜２１０ｄの配置状態となっている側壁側本体部１２０に対して車両の振動が作用すると、電線２１０ａ〜２１０ｄの配置に基づいた曲げモーメントが側壁側本体部１２０の全体に作用する。この例では、バッテリ端子接続部１７０の延長線を境として電線２１０ａ、２１０ｂ側が大きな曲げモーメントとなるのに対し、電線２１０ｃ、２１０ｄ側が小さな曲げモーメントとなっている。このような不均一な曲げモーメントが作用することにより接続の信頼性に悪影響を及ぼすこととなる。
【００１３】
そこで、本発明は、車両の振動が作用しても、側壁側本体部に作用する曲げモーメントを低減させることができ、これにより良好な電気的な接続性を維持することが可能で信頼性が向上したヒューズユニットを提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明のヒューズユニットは、バッテリの上壁に載置される上壁側本体部と、該上壁側本体部と一体に形成されバッテリの側壁に沿って配置される側壁側本体部とからなるユニット本体と、このユニット本体に内蔵されて前記上壁側本体部と共にバッテリの上壁に載置されてバッテリ端子と接続される上壁側エレメントと、前記ユニット本体に内蔵されて前記側壁側本体部と共にバッテリの側壁に沿って配置されて負荷側端子と接続される側壁側エレメントとからなる導電性のヒューズエレメントとを有するヒューズユニットであって、前記上壁側エレメントは、バッテリ端子と接続されるバッテリ端子接続部を備え、前記側壁側エレメントは電流供給端と、複数の負荷側端子がそれぞれ接続される複数の負荷接続端子からなる負荷側端子部と、前記電源供給端と前記負荷側端子部との間に設けられて過電流により溶断可能な可溶体部とを備え、前記バッテリ端子接続部を通り前記バッテリの前記側壁に向う中心線を中心とする左右の曲げモーメントが等しくなるように前記ヒューズユニットの重心位置を設定したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のヒューズユニットであって、前記中心線を挟んで左右の重量バランスが等しくなるように前記複数の負荷接続端子へそれぞれ接続される複数本の径寸法が異なる電線を接続することを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のヒューズユニットであって、オルタネータ用電線が接続されるオルタネータ端子接続部と、前記バッテリ端子接続部と前記オルタネータ端子接続部との間に配置され過電流により溶断可能なオルタネータ用可溶体部とが前記上壁側エレメントに設けられ、前記中心線を挟んで該オルタネータ端子接続部の反対側に位置する負荷接続端子に、他の電線より大径の電線端末の負荷側端子を接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、バッテリ端子接続部を通りバッテリの側壁に向かう中心線を中心とする左右の曲げモーメントが等しくなるようにヒューズユニットの重心位置を設定しているため、側壁側本体部がバッテリの側壁に沿った吊り下げ状態となるようにヒューズユニットをバッテリに取り付けた状態で車両の振動が作用しても、側壁側本体部に作用する曲げモーメントが低減する。このため、側壁側本体部の内部の側壁側エレメントへの曲げモーメントが低減し、側壁側エレメントから負荷側からの電線との接続が切断されることを抑制することができる。これにより、良好な電気的な接続性を維持することができ、信頼性が向上する。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、ヒューズユニットの左右の重量バランスが等しくなるように側壁側エレメントの負荷接続端子に電線が接続されるため、電線の接続を調整するだけでヒューズユニットの重心の設定が可能となる。このため、ヒューズユニットの重心の設定が簡単となり、接続の信頼性を容易に向上させることができる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、請求項１及び２記載の発明の効果に加えて、オルタネータ端子接続部がヒューズユニットに設けられていても、オルタネータ接続部の反対側に大径の電線を接続するため、オルタネータに接続されるヒューズユニットであっても、ヒューズユニットの重心位置の設定を簡単に行うことができ、接続の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態のヒューズユニットにおけるユニット本体の斜視図である。
【図２】ヒューズエレメントの斜視図である。
【図３】ユニット本体の重心位置を説明する斜視図である。
【図４】一実施形態の電線の接続例を示す結線図である。
【図５】従来のヒューズユニットを示す結線図である。
【図６】従来のヒューズユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を図示する実施形態により具体的に説明する。
【００２２】
図１〜図４は、本発明の一実施形態のヒューズユニット１を示し、図１はヒューズユニット１におけるユニット本体２の斜視図、図２はヒューズエレメント３の斜視図、図３は重心位置を説明する斜視図、図４は電線接続例を示す結線図である。
【００２３】
ヒューズユニット１は、図１に示すユニット本体２と、図２に示すヒューズエレメント３（バスバー）とを備えている。
【００２４】
図１に示すように、ユニット本体２は、上壁側本体部（たとえば平板状に形成された上壁側本体部）５及び側壁側本体部（たとえば平板状に形成された側壁側本体部）７を有し、これらの本体部５，７が略直角に屈曲した連続状態となっているＬ字形に形成されている。
【００２５】
上壁側本体部５は車載のバッテリ（たとえば直方体状に形成されたバッテリ）８の上壁（たとえば矩形な平面状に形成された上壁）８ａに載置された状態で上壁８ａに固定される。側壁側本体部７は、上壁側本体部５がバッテリ８の上壁８ａに固定されることにより、バッテリ８の側壁（たとえば矩形な平面状に形成された側壁）８ｂに沿って配置される。側壁側本体部７はバッテリ８の側壁８ｂに固定されることなく側壁８ｂに沿って吊り下げられた状態となる（側壁８ｂから僅かに離れもしくは側壁８ｂに接触して吊り下げられた状態となる）。
【００２６】
なお、上壁側本体部５はバッテリ８の上壁８ａに対してほぼ平行に展開しており（上壁側本体部５の厚さ方向が上壁８ａと直交しており）、側壁側本体部７はバッテリ８の側壁８ｂに対してほぼ平行に展開している（側壁側本体部７の厚さ方向が側壁８ｂと直交している）。
【００２７】
ユニット本体２は、ヒューズエレメント３を絶縁性樹脂にインサート成形することにより形成されており、ヒューズエレメント３の略全体が絶縁性樹脂に覆われた状態となっている。この場合、後述するヒューズエレメント３のバッテリ端子接続部１３、オルタネータ端子接続部１４及び負荷接続端子２５は絶縁性樹脂から露出した状態となっている。
【００２８】
ヒューズエレメント（バスバー）３は、板状の導電性金属をプレス加工することにより形成されており、図２に示すように、上壁側エレメント１１と側壁側エレメント１２とを有している。上壁側エレメント１１は、矩形板状に形成されており、側壁側エレメント１２は、上壁側エレメント１１の一辺から直角状に折り曲げられて連設した状態となっている。
【００２９】
上壁側エレメント１１は、バッテリ８に接続されるバッテリ端子接続部１３を備えている。バッテリ端子接続部１３には、バッテリポスト用孔１７が形成されており、このバッテリポスト用孔１７にバッテリ８の上壁８ａから突出しているバッテリポスト（バッテリ端子、図示省略）が貫通するように挿入される。貫通したバッテリポストに対し、ナット（図示省略）を螺合させる。この螺合によりヒューズユニット１の全体がバッテリ８の上壁８ａに固定される。
【００３０】
この実施形態において、上壁側エレメント１１には、オルタネータ端子接続部１４がバッテリ端子接続部１３に並設された状態で設けられている。オルタネータ端子接続部１４は、車載のオルタネータ（図示省略）からの電線端末が接続されるものであり、そのためのオルタネータ接続用ポスト１５が取り付けられる。オルタネータ接続用ポスト１５は、下端に接続板１５ａを有しており、この接続板１５ａがオルタネータ端子接続部１４と接触するようにオルタネータ接続用ポスト１５をオルタネータ端子接続部１４に貫通させることにより、オルタネータ接続用ポスト１５の取り付けが行われる。
【００３１】
オルタネータ端子接続部１４とバッテリ端子接続部１３との間には、オルタネータ用可溶体部１６が一体に設けられており、過電流がオルタネータから流れた場合に溶断するようになっている。
【００３２】
側壁側エレメント１２は、電源供給端２０と、複数の可溶体部２２と、負荷側端子部２４とが一体に形成されている。電源供給端２０は、上壁側エレメント１１の一辺から直感状に折り曲げられることにより形成されている。
【００３３】
複数の可溶体部２２は、電源供給端２０から垂下するように連続しており、それぞれの可溶体部２２には、横並び状となって負荷側端子部２４を構成する負荷接続端子２５がそれぞれ連続するように形成されている。それぞれの負荷接続端子２５には、車両の負荷からの電線端末に取り付けられた負荷側端子（図示省略）が接続される。可溶体部２２は、バッテリ８から過電流が流れた場合に溶断し、この溶断により過電流による負荷の保護を行うようになっている。
【００３４】
このようなヒューズユニット１においては、バッテリ端子接続部１３を通りバッテリ８の側壁８ｂに向う中心線２７を中心とする左右の曲げモーメントがほぼ等しくなるように（中心線２７まわりの回転モーメントがほぼ「０」になるか僅かな値になるように）その重心位置２９（図３参照）を設定するものである。
【００３５】
なお、中心線２７は、バッテリポスト用孔１７の中心を通り、バッテリ８の側壁８ｂに対して直交する方向に延びているものである。重心位置３９は、ヒューズユニット１そのものの重量と、ヒューズユニット１に接続されヒューズユニット１で支持されている電線３１ａ〜３１ｄ等の重量（ヒューズユニット１で支持しているヒューズユニット１以外の物体の重量）との和における重心位置である。さらに、重心位置３９は、図２や図３で示すＸ軸方向（バッテリ８の上壁８ａとの側壁８ｂとに平行な方向）における位置である。
【００３６】
バッテリ端子接続部１３は、バッテリ８に対してヒューズユニット１を固定する固定基準となるものであり、車両からバッテリ８を介して伝達される振動がバッテリ端子接続部１３からヒューズユニット１に伝達される。振動がヒューズユニット１に伝達されることにより、ヒューズユニット１には左右への曲げモーメントが発生するが、バッテリ端子接続部１３を通る中心線２７を中心とする左右の曲げモーメントが等しくなることにより、中心線２７の左右に対する曲げモーメントを低減させることができる。このため、側壁側エレメント１２への曲げモーメントが低減し、側壁側エレメント１２の負荷接続端子２５と負荷側からの負荷側端子との接続が切断されることを抑制することができる。これにより、良好な電気的な接続性を維持することができ、電気的接続の信頼性を向上させることができる。
【００３７】
図４は、以上のヒューズユニット１の重心位置の設定を示す。この実施形態では、負荷接続端子２５に接続される電線の径寸法を調整して行うものである。図４に示すように、側壁側エレメント１２には４本の可溶体部２２が設けられ、それぞれの可溶体部２２には負荷接続端子２５が接続されており、それぞれの負荷接続端子２５に負荷側端子（図示省略）を介して電線３１ａ〜３１ｄが接続される。ここで、電線３１ａ、３１ｂは、上述したバッテリ端子接続部１３を通る中心線２７の一側（例えば、右側；図３の手前側）に位置し、電線３１ｃ、３１ｄは、中心線２７を跨いだ他側（例えば、左側；図３の奥側）に位置している。
【００３８】
このような場合、図３の表示とは電線の太さで異なるが、電線３１ａをこの断面積が８ｍｍ２となる径寸法にし、電線３１ｂをこの断面積が８ｍｍ２となる径寸法にする一方、電線３１ｃこの断面積が３ｍｍ２となる径寸法にし、電線３１ｄをこの断面積が２０ｍｍ２となる径寸法に設定する。電線３１ａ〜３１ｄの重量は、電線の径寸法に対応していることから、このように電線３１ａ〜３１ｄを配置することにより電線３１ａ〜３１ｄにおける中心線２７を挟んだ左右の重量バランスが略等しくなる。このため、中心線２７の左右の曲げモーメントを略等しくすることができ、側壁側エレメント１２に作用する曲げモーメントを低減させることが可能となる。この場合、可溶体部２２は、接続される電線の径寸法に応じた許容電流値となるように選択されるものである。
【００３９】
ところで、この実施形態では、図３で示すように、バッテリ端子接続部１３にオルタネータ端子接続部１４が並設されており、このオルタネータ端子接続部１４に対してもオルタネータからのオルタネータ用電線３３の電線端末が接続される。オルタネータ用電線３３は、電線３１ａ、３１ｂが設けられている中心線２７の一側（例えば、右側；図３の手前側）でオルタネータ端子接続部１４に接続される。オルタネータ用電線３３はこの断面積が３０ｍｍ２である径寸法になっている。
【００４０】
そして、図３では、中心線２７を挟んだオルタネータ端子接続部１４の反対側（図３の奥側）の負荷接続端子２５に大径の電線３１ｄ（径寸法２０ｍｍ２）が接続されている。この大径の電線３１ｄは、中心線２７から最も離れた負荷接続端子２５に接続されるものである。
【００４１】
このように、中心線２７を挟んでオルタネータ用電線３３の反対側に大径の電線３１ｄを接続することにより、オルタネータ用電線３３を接続する構造においても、中心線２７の左右の曲げモーメントを略等しくすることができ、側壁側エレメント１２への曲げモーメントを低減させることができ、電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
表１は、図５に示す従来の電線２１０ａ〜２１０ｄの配置と、図４に示すこの実施形態の電線３１ａ〜３１ｄの配置における重心位置２９をお互いが直交しているＸＹＺ軸の３次元座標で示している。この座標では、バッテリ端子接続部１３を（０，０，０）の座標としており、ＸＹＺ軸は図２、図３に示す方向となっている。図２、図３に示すように、重心位置２９が電線３１ａ〜３１ｄの並び方向（Ｘ方向）に移動し、この移動により曲げモーメントが低減される。なお、表１で示している数字の単位は「ｍｍ」である。表１に示したものでは、Ｘ軸方向の寸法が「５．１３ｍｍ」になっているので、中心線２７まわりの回転モーメントが極めて小さくなっている。なお、Ｘ軸方向の寸法は、「０ｍｍ」にすることが最も望ましい。
【表１】
2011258488.tif 000003
【００４３】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、種々変形が可能である。上述した実施形態では、ヒューズエレメント３がオルタネータ接続部１４を有し、このオルタネータ接続部１４にオルタネータ用電線３３を接続した場合を説明したが、オルタネータ用電線３３を接続しないヒューズユニットにも同様に適用することができる。又、側壁側エレメント１２の負荷接続端子２５に接続される電線の径寸法が異なるように接続して重心位置２９を調整したが、これに限らず、負荷接続端子２５の長さや太さを調整して重心位置２９を調整してもよい。さらには、既に理解されるように、ヒューズユニット１で支持する総ての物体の重量（ヒューズユニット１自身の重量も含む）と、ヒューズユニット１にかかる総ての力（回転モーメント）を調整して重心位置２９を調整することが望ましい。
【符号の説明】
【００４４】
１  ヒューズユニット
２  ユニット本体
３  ヒューズエレメント
５  上壁側本体部
７  側壁側本体部
８  バッテリ
８ａ  上壁
８ｂ  側壁
１１  上壁側エレメント
１２  側壁側エレメント
１３  バッテリ端子接続部
１４  オルタネータ端子接続部
１６  オルタネータ用可溶体部
２０  電源供給端
２２  可溶体部
２４  負荷側端子部
２５  負荷側端子
２７  中心線
２９  重心位置
３１ａ〜３１ｄ  電線
３３  オルタネータ用電線
【図１】
2011258488.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011258488.tif 000008
【図６】
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