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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024150995
(43)【公開日】2024-10-24
(54)【発明の名称】ヒューズユニット
(51)【国際特許分類】
   H01M 50/583 20210101AFI20241017BHJP
   H01H 85/20 20060101ALI20241017BHJP
   H01M 50/543 20210101ALI20241017BHJP
   H01M 50/50 20210101ALI20241017BHJP
【FI】
H01M50/583
H01H85/20 D
H01M50/543
H01M50/50 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023064092
(22)【出願日】2023-04-11
(71)【出願人】
【識別番号】000006895
【氏名又は名称】矢崎総業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001771
【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】松村 記夫
(72)【発明者】
【氏名】岡田 隆
【テーマコード(参考)】
5G502
5H043
【Fターム(参考)】
5G502AA01
5G502AA20
5G502BA01
5G502BD11
5G502CC33
5G502FF08
5H043AA19
5H043DA04
5H043DA09
5H043GA03
5H043HA06D
5H043JA01D
(57)【要約】
【課題】電気機器と接続し易いヒューズユニットを提供すること。
【解決手段】ヒューズユニット1は、バッテリ10に設けられるバッテリポスト12に取り付けられ、スタッドボルト23を有するバッテリ端子部2と、スタッドボルト23の隣りに並べて設けられ、外部との接続に用いられる外部出力部4と、過電流により溶断されるヒューズ部313Aを含み、スタッドボルト23と外部出力部4を電気的に接続するバスバー部3と、を備え、バスバー部3は、バッテリ端子部2を跨ぐように形成されるように構成されている。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリに設けられるバッテリポストに取り付けられ、端子接続部を有するバッテリ端子部と、
前記端子接続部の隣りに並べて設けられ、外部との接続に用いられる外部出力部と、
過電流により溶断されるヒューズ部を含み、前記端子接続部と前記外部出力部を電気的に接続するバスバー部と、を備え、
前記バスバー部は、前記バッテリ端子部を跨ぐように形成されている、
ヒューズユニット。
【請求項2】
前記バッテリ端子部は、前記バッテリポストに装着される装着部を有し、
前記バスバー部は、前記バッテリ端子部の前記装着部を跨ぐように形成されている、
請求項1に記載のヒューズユニット。
【請求項3】
前記端子接続部、及び、前記外部出力部は、前記バッテリポストと比べて前記バッテリの外側に設けられ、
前記バスバー部は、前記ヒューズ部を形成し前記端子接続部と前記外部出力部を電気的に接続するバスバーを有し、
前記バスバーは、
前記端子接続部と接続される第一接続片と、
前記外部出力部と接続される第二接続片と、
前記装着部を跨ぐように配置され、前記ヒューズ部を形成し、前記第一接続片及び前記第二接続片と接続される架設片と、
前記バッテリポストの軸方向に沿って設けられ、前記第一接続片と前記架設片と接続する第一起立片と、
前記軸方向に沿って設けられ、前記第二接続片と前記架設片と接続する第二起立片と、を有する、
請求項2に記載のヒューズユニット。
【請求項4】
前記バッテリは、上面から窪んだ凹部の位置に前記バッテリポストが設けられ、
前記バッテリ端子部、前記外部出力部及び前記バスバー部は、前記凹部に設けられている、
請求項1又は2に記載のヒューズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヒューズユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ヒューズユニットに関するものとして、例えば、特許文献1に記載されるように、バッテリに取り付けられるヒューズユニットであって、バッテリポストに対しヒューズ部を介して外部接続端子を接続して構成されるものが知られている。このヒューズユニットは、外部接続端子に接続される電気機器に過電流が流れないように保護している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第5869789号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このようなヒューズユニットにあっては、電気機器と接続しにくい点で改善の余地がある。例えば、上述したヒューズユニットは、バッテリの側面からできるだけ突出しないように構成されているが、外部接続端子がバッテリポストと比べバッテリの内側の位置に配置されている。このため、外部接続端子に対し電気機器と接続するために電線をバッテリの内側の位置まで延ばす必要があり、電線の取り回しが悪いものとなる。また、車種によっては、電気機器の配置などによりそのヒューズユニットを採用することが難しい場合もある。
【0005】
そこで、本発明は、電気機器と接続し易いヒューズユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
すなわち、本発明に係るヒューズユニットは、バッテリに設けられるバッテリポストに取り付けられ、端子接続部を有するバッテリ端子部と、前記端子接続部の隣りに並べて設けられ、外部との接続に用いられる外部出力部と、過電流により溶断されるヒューズ部を含み、前記端子接続部と前記外部出力部を電気的に接続するバスバー部と、を備え、前記バスバー部は、前記バッテリ端子部を跨ぐように形成されている。
【発明の効果】
【0007】
本発明に係るヒューズユニットによれば、電気機器と接続を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、実施形態に係るヒューズユニット及びバッテリの構成概要を示す図である。
図2図2は、実施形態に係るヒューズユニットの分解斜視図である。
図3図3は、実施形態に係るヒューズユニットにおけるバッテリ端子部の説明図である。
図4図4は、実施形態に係るヒューズユニットにおけるバスバー部の説明図である。
図5図5は、実施形態に係るヒューズユニットの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【0010】
[実施形態]
本実施形態は、ヒューズユニットに関する。なお、以下の説明では、互いに交差する第一方向、第二方向、及び、第三方向のうち、第一方向を「短辺方向X」といい、第二方向を「長辺方向Y」といい、第三方向を「高さ方向Z」という。ここでは、短辺方向Xと長辺方向Yと高さ方向Zとは、相互に直交する。短辺方向Xは、平面形状を長方形としたバッテリの短辺に沿った方向に相当する。長辺方向Yは、バッテリの長辺に沿った方向に相当する。高さ方向Zは、バッテリの高さ方向であって、バッテリポストの軸方向に相当する。また、以下の説明で用いる各方向は、特に断りのない限り、各部が車両に搭載された状態での方向を表すものとする。なお、ここでいう直交は、ほぼ直交を含む。
【0011】
図1に示すように、ヒューズユニット1は、車両に搭載されるバッテリ10に取り付けられ、バッテリ10の電力を受ける電気機器に対し過電流保護を行うユニットである。バッテリ10は、車両に設置される電気機器に対し電力供給を行う蓄電装置であり、例えば、直方体を呈し、平面形状が長方形とされる。例えば、バッテリ10は、短辺方向Xに沿って形成される二つの側面11Aと長辺方向Yに沿って形成される二つの側面11Bを有している。ここで、直方体にはほぼ直方体を含み、長方形にはほぼ長方形を含む。
【0012】
バッテリ10には、バッテリポスト12が設けられている。バッテリポスト12は、バッテリ10から電力を取り出すための端子部材であり、バッテリ10の上面13から窪ませた凹部14に設けられている。凹部14は、例えば、上面13から一段低く形成された領域であり、バッテリ10の角部部分に二箇所形成され、一方の側面11Bの両端の位置に形成されている。二つの凹部14の床面14Aには、それぞれバッテリポスト12が立設されている。バッテリポスト12は、円柱状又は円錐台状を呈し、例えば、金属により形成されている。バッテリポスト12は、例えば、軸方向Aをバッテリ10の高さ方向Zに沿った方向として設けられている。バッテリ10として、例えば、EN(European Norm)規格のバッテリが用いられる。ヒューズユニット1は、二つのバッテリポスト12のうちの一方に対し設置される。
【0013】
図2に示すように、ヒューズユニット1は、バッテリ端子部2、バスバー部3及び外部出力部4を備えている。バッテリ端子部2は、バッテリポスト12に取り付けられる部位であり、バッテリ端子21、締付け機構22及びスタッドボルト23を有している。
【0014】
図3に示すように、バッテリ端子21は、バッテリポスト12に取り付けられる部材であり、例えば、金属などの導電性材料により構成される。図3は、バッテリ端子部2の斜視図であるが、説明の便宜上、バスバー部3及び外部出力部4の図示を省略している。バッテリ端子21は、装着部211、締付け部212及び保持部213を有している。装着部211は、バッテリポスト12の外周に装着される部位であり、バッテリポスト12を挿通するための孔211Aを形成している。例えば、装着部211は、リング状の一部を切り欠いた形状とされる。装着部211は、例えば、高さ方向Zに離間して二つ形成されている。装着部211の側面11B側には、保持部213が連なって形成されている。保持部213は、スタッドボルト23を保持する板状の部位であり、スタッドボルト23を高さ方向Zに向けて保持している。スタッドボルト23は、バスバー部3との接続に用いられる端子接続部であり、ナット24と螺合可能に構成され、ナット24の締結によりバスバー部3とバッテリ端子21を接続させる。スタッドボルト23は、バッテリポスト12と比べてバッテリ10の外側の位置に設置されている。例えば、スタッドボルト23は、バッテリポスト12と比べてバッテリ10の側面11Bに近い位置に設置されている。
【0015】
装着部211において保持部213と反対側には、締付け部212が連なって形成されている。締付け部212は、装着部211を縮径させバッテリポスト12に取り付けるための部位であり、二つの締付け片212A、212Bを有している。締付け片212A、212Bは、装着部211の切り欠かれた部分を挟んで装着部211に連なっている。すなわち、締付け片212A、212Bは離間して形成され、締付け片212A、212Bの間にはスリット212Cが形成されている。締付け片212A、212Bは、締付け機構22により互いに接近する方向へ移動させられ、装着部211に締付け力を与える。締付け片212A、212Bは、高さ方向Zに離間する二つの装着部211から側面11Bと反対側へそれぞれ延びて連結して形成され、例えば、略U型の形状に形成される。これにより、締付け片212A、212Bは、締付け機構22のナット部材221を挿通させて保持可能な形状とされる。
【0016】
締付け機構22は、装着部211を締め付けてバッテリ端子21をバッテリポスト12に取り付ける機構であり、ナット部材221、楔部材222及びボルト223を有している。ナット部材221は、ボルト223と螺合する挿入孔221Aを形成している。ナット部材221は、例えば、断面矩形の棒状を呈し、長辺方向Yに向けて配置されている。ナット部材221は、締付け片212A、212Bに対し挿通して設けられている。ナット部材221の端部は、軸方向と交差する方向に拡大される拡大部221B、拡大部221Cを形成している。拡大部221B、拡大部221Cは、締付け片212A、212Bを挿通できない大きさに形成されている。拡大部221Bは締付け片212Aと当接するように設けられ、拡大部221Cは楔部材222と当接するように設けられている。
【0017】
楔部材222は、ナット部材221の上方に設けられ、台座部222A及び楔部222Bを有している。台座部222Aは、ボルト223の頭部223Aを設置するための板状の部材であり、挿入孔221Aから高さ方向Zに向けて離間した位置に配置される。台座部222Aには、ボルト223の軸部223Bを挿通させる長孔222Cが形成されている。長孔222Cは、長辺方向Yに対し長い孔となっている。このため、楔部材222に対しボルト223が長辺方向Yへ相対的に移動可能となっている。楔部222Bは、台座部222Aの端部から垂下して設けられる三角形状の板体であり、台座部222Aの両端の位置にそれぞれ設けられている。楔部222Bは、下方に向けて先細りとなるように形成されており、拡大部221C及び締付け片212Bに当接するように設けられている。
【0018】
締付け機構22は、ナット部材221に対しボルト223を締結することにより、ボルト223の頭部223Aと共に楔部材222が押し下げ、ナット部材221の長辺方向Yの移動によって装着部211を締め付ける。すなわち、ナット部材221に対しボルト223が締結されることで、楔部材222の楔部222Bが押し下げられ、拡大部221Cと締付け片212Bの間に楔部222Bが入り込む。このため、拡大部221Cと締付け片212Bが離間していき、ナット部材221が長辺方向Yへ移動し、締付け片212Bと締付け片212Aが接近する。これにより、装着部211がバッテリポスト12を締め付け、バッテリ端子21がバッテリポスト12に対し取り付けられる。
【0019】
なお、バッテリ端子部2の締付け機構としては、締付け片212A、212Bを接近させてバッテリ端子21をバッテリポスト12へ取り付けることが可能であれば、上述した締付け機構22以外の機構を用いてもよい。
【0020】
図4に示すように、バスバー部3は、バッテリ端子21と外部出力部4を電気的に接続する部位であり、バスバー31、樹脂部32及びエレメントカバー33を有している。図4は、バスバー部3の斜視図であるが、説明の便宜上、樹脂部32の図示を省略して表している。バスバー31は、バッテリ端子21と外部出力部4を電気的に接続する部材であり、例えば、金属などの導電性材料からなる板材を屈曲して形成されている。樹脂部32は、バスバー31を覆う樹脂部材である。樹脂部32は、バスバー31の大部分を覆い、バスバー31の形状を保持している。樹脂部32は、例えば、バスバー31及び外部出力部4をインサートとするインサート成形により形成される。この場合、エレメントカバー33もインサートとして一体に成形してもよい。
【0021】
バスバー31は、第一接続片311、第二接続片312、架設片313、第一起立片314及び第二起立片315を有する。第一接続片311は、スタッドボルト23と接続される板体であり、軸方向Aと交差する方向に向けて設けられている。第一接続片311には、スタッドボルト23を挿通させる挿通孔311Aが形成されている。第一接続片311は、挿通孔311Aにスタッドボルト23を挿通させて配置され、スタッドボルト23にナット24が締結されることにより、スタッドボルト23を介してバッテリ端子21と接続される。
【0022】
第二接続片312は、外部出力部4と接続される板体であり、軸方向Aと交差する方向に向けて設けられている。外部出力部4は、バッテリ10の外部との接続に用いられる棒状の部材であり、例えば、スタッドボルトにより構成される。外部出力部4は、バッテリポスト12と比べバッテリ10の側面11B側及び側面11A側に配置されている。つまり、外部出力部4は、バッテリポスト12と比べバッテリ10の外側の位置に配置されている。このため、外部出力部4に対し電線を接続しやすくなり、電気機器との接続が容易となる。また、外部出力部4は、他部品と比べてバッテリ10の角部の位置に配置される。このため、外部出力部4に対し電線を接続しやすくなり、電気機器との接続が容易となる。第二接続片312には、外部出力部4を挿通させる挿通孔312Aが形成されている。外部出力部4は、挿通孔311Aに挿通されて第二接続片312に接合されている。外部出力部4は、例えば、スタッドボルト23の隣りに並んで設けられている。
【0023】
架設片313は、バッテリ端子部2の装着部211を跨ぐように配置される板体である。例えば、架設片313は、バッテリ端子部2の装着部211の上方を通るように配置されている。架設片313は、ヒューズ部313Aを形成し、第一起立片314及び第二起立片315を介して第一接続片311と第二接続片312を接続している。架設片313は、第一接続片311と第二接続片312が並ぶ方向に沿って配置され、例えば、長辺方向Yに沿って配置されている。架設片313は、装着部211及びバッテリポスト12の設置領域の上方を通るように配置されている。この場合、架設片313は、装着部211及びバッテリポスト12の真上を通っていてもよいし、装着部211及びバッテリポスト12の設置領域の上方を一部が通るように配置されていてもよい。ヒューズユニット1は、装着部211を跨ぐように架設片313を配置することにより、バッテリポスト12の上方をヒューズ部313Aの設置空間として有効利用し、バッテリポスト12と比べて外部出力部4をバッテリ10の外側の位置に設置することを可能としている。
【0024】
架設片313には、ヒューズ部313Aが形成されている。ヒューズ部313Aは、所定電流値以上の電流が所定時間以上流れた場合に溶断する部位であり、例えば、可溶体によって構成されヒュージブルリンク又はヒューズとして機能する。樹脂部32には、ヒューズ部313Aの周囲を覆うようにエレメントカバー33が設けられている。ヒューズユニット1は、ヒューズ部313Aが架設片313に形成されることにより、ヒューズユニット1を上から見てヒューズ部313Aの状態を視認しやすいものとなる。すなわち、ヒューズユニット1は、上から見てヒューズ部313Aが溶断しているか否かを視認しやすいものとなる。
【0025】
第一起立片314は、第一接続片311と架設片313を接続する板体であり、バッテリポスト12の軸方向Aに沿って設けられている。第一起立片314は、第一接続片311に対し屈曲して連なり高さ方向Zに沿って延び、架設片313の一方の端部に連なっている。第二起立片315は、第二接続片312と架設片313を接続する板体であり、バッテリポスト12の軸方向Aに沿って設けられている。第二起立片315は、第二接続片312に対し屈曲して連なり高さ方向Zに沿って延び、架設片313の他方の端部に連なっている。第一起立片314と第二起立片315の高さ方向Zの長さは、同じ長さ又はほぼ同じ長さとされ、架設片313は床面14Aと平行に配置される。
【0026】
次に、本実施形態に係るヒューズユニット1における接続について説明する。
【0027】
図1において、ヒューズユニット1は、車両に設置される電気機器に対し電気的に接続され、バッテリ10の電力を供給する。すなわち、ヒューズユニット1の外部出力部4には電線Wが接続され、電線Wを介してヒューズユニット1は電気機器と接続される。車種によってバッテリ10の設置位置が異なり、接続される電気機器の設置位置も異なってくる。このため、ヒューズユニット1は、異なる方向に位置する電気機器に対し接続しやすいことが要求される。
【0028】
ヒューズユニット1は、外部出力部4とスタッドボルト23を隣りに並べた状態で、バッテリ端子部2を跨ぐようにバスバー部3を設けている。このため、バスバー部3にヒューズ部313Aを形成しつつ、外部出力部4をバッテリポスト12と比べバッテリ10の外側に設けることができる。すなわち、外部出力部4とスタッドボルト23を隣りに並べた状態で、外部出力部4とスタッドボルト23の間にそのままバスバー部3を設けてしまうと、バスバー部3が短いものとなり、バスバー部3にヒューズ部313Aを形成することが難しい。これに対し、本実施形態に係るヒューズユニット1は、バッテリ端子部2を跨ぐようにバスバー部3を設けることにより、バスバー部3にヒューズ部313Aを形成しつつ、外部出力部4をバッテリポスト12と比べバッテリ10の外側に設けることを可能としている。このため、ヒューズユニット1は、電気機器との接続がしやすいものとなっている。すなわち、ヒューズユニット1は、電気機器と接続するための電線Wをバッテリ10の内側の位置まで配索する必要がなく、電線Wを外部出力部4と容易に接続することができる。この場合、ヒューズユニット1は、電線Wの配索作業も容易となる。
【0029】
また、ヒューズユニット1は、バッテリ10への搭載汎用性を向上させることができる。すなわち、ヒューズユニット1は、外部出力部4から側面11A側又は側面11B側へ異なる方向に延びる電線Wと容易に接続することができる。このため、車種によって電線Wの配索状態が異なる場合であってもバッテリ10への搭載可能性が高いものとなっている。
【0030】
また、図5に示すように、ヒューズユニット1は、バッテリ端子部2を跨ぐようにバスバー31を設けることにより、バッテリ端子部2及びバスバー部3をコンパクトに構成することができる。すなわち、本実施形態に係るヒューズユニット1は、バッテリ端子部2を跨ぐようにバスバー部3を設けることにより、ヒューズユニット1の短辺方向X及び長辺方向Yの長さを短く構成することができ、小型化を図ることができる。このため、ヒューズユニット1は、バッテリ10の凹部14に収まるように、又は、バッテリ10の凹部14にほぼ収まるように、構成することができる。従って、ヒューズユニット1は、バッテリ10の周辺の空間を他部品の設置などのために有効利用することができる。
【0031】
以上説明したように、本実施形態に係るヒューズユニット1は、外部出力部4とスタッドボルト23を隣りに並べた状態で、バッテリ端子部2を跨ぐようにバスバー部3を設けることにより、バスバー部3にヒューズ部313Aを形成しつつ、外部出力部4をバッテリポスト12と比べバッテリ10の外側に設けることができる。このため、本実施形態に係るヒューズユニット1は、外部の電気機器に容易に接続を行うことができる。また、本実施形態に係るヒューズユニット1は、バスバー部3がバッテリ端子部2を跨ぐように配置されることにより、コンパクトに構成することができる。
【0032】
また、本実施形態に係るヒューズユニット1は、バッテリ端子部2の装着部211を跨ぐようにバスバー部3を設けることにより、バスバー部3に対しヒューズ部313Aを形成する十分なスペースを設けることができる。
【0033】
また、本実施形態に係るヒューズユニット1は、第一接続片311、第二接続片312、架設片313、第一起立片314及び第二起立片315を有するバスバー31を備えることにより、スタッドボルト23と外部出力部4が並べて設けられる場合であっても、スタッドボルト23と外部出力部4の間にヒューズ部313Aを接続することができる。
【0034】
また、本実施形態に係るヒューズユニット1は、バッテリ端子部2、外部出力部4及びバスバー部3がバッテリ10の凹部14に設けられることにより、バッテリ10の周辺の空間を他部品の設置などのために有効利用することができる。
【0035】
なお、本発明に係るヒューズユニットは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係るヒューズユニットは、以上で説明した各実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。
【0036】
例えば、上述した実施形態に係るヒューズユニット1では、バッテリ10の凹部14に設けられる場合について説明したが、凹部14を形成していないバッテリに対して設けられる場合であってもよい。このようなヒューズユニットであっても、上述した実施形態に係るヒューズユニット1と同様に、外部出力部4がバッテリポスト12と比べバッテリ10の外側に設けられることにより、外部の電気機器と容易に接続することができる。
【符号の説明】
【0037】
1:ヒューズユニット
2:バッテリ端子部
3:バスバー部
4:外部出力部
10:バッテリ
12:バッテリポスト
13:上面
14:凹部
23:スタッドボルト(端子接続部)
31:バスバー
211:装着部
311:第一接続片
312:第二接続片
313:架設片
313A:ヒューズ部
314:第一起立片
315:第二起立片
A:軸方向
図1
図2
図3
図4
図5