JP5437689B2

JP5437689B2 - ヒュージブルリンクユニット

Info

Publication number: JP5437689B2
Application number: JP2009100959A
Authority: JP
Inventors: 秀典木伏
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2029-04-17
Also published as: JP2010251190A

Description

本発明は、ヒュージブルリンクユニットに係り、特に、自動車等のバッテリー端子の近傍に設置されて使用されるヒュージブルリンクユニットに関する。

図６は、従来のヒュージブルリンクユニット（自動車用大電流ヒューズ）２００の概略構成を示す斜視図である。

特許文献１に示すヒュージブルリンクユニット２００は、可溶ヒューズ（可溶部）２０２を有すると共に、端子接続部２０４，２０６を両端に有する導体板を樹脂ケース２１０にインサート成形してなるものである。

ヒュージブルリンクユニット２００では、樹脂ケース２１０の外面に、通電時に可溶ヒューズ２０２および導体板２０８で発生した熱を外気へ放出する放熱部２１２を設けてある。放熱部２１２は、樹脂ケース２１０に等間隔で配置された複数の薄板（フィン）２１４で構成されている。また、樹脂ケース２１０の強度を向上させるために、薄板２１４が通電方向（Ｊ方向）に平行に配置されている。

そして、可溶ヒューズ２０２を導体板２０８の両端部から遠ざけるために、導体板２０８の中間部に相対向する一対の補助板を一体で形成すると共に、一体の補助板の間に可溶ヒューズ２０２を架設してある。一体の補助板の間に架設された可溶ヒューズ２０２は、導体板２０８への通電方向に対して直交している。

特開２０００−１６４１１１号公報

ところで、従来のヒュージブルリンクユニット２００では、温度上昇を抑制するために、樹脂ケース２１０にフィン２１４を設け、ヒュージブルリンクユニット２００で発生する熱をフィン２１４により外気に逃がしている。

そして、ヒュージブルリンクユニット２００のほぼ全体を冷却することにより、ヒュージブルリンクユニット２００の発熱部で生じた熱で、ヒュージブルリンクユニット２００に設けられている温度上昇抑制部位（温度上昇を抑制すべき部位；温度上昇を低減させたい領域）の温度が上昇することを防いでいる。

しかしながら、樹脂ケース２１０にフィン２１４を設けることによって、ヒュージブルリンクユニット２００の構成が煩雑になるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ヒュージブルリンクユニットに設けられている温度上昇抑制部位における温度の上昇を、簡素な構成で抑制することができるヒュージブルリンクユニットを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、バッテリー端子に接続されるヒュージブルリンクユニットにおいて、第１の部位と、発熱部を備えた第２の部位と、前記各部位をお互いに接続し前記第２の部位の発熱部で発生した熱が前記第１の部位へ伝導することを抑制する熱抵抗部とを備えた平板状のバスバーと、前記バスバーを覆っている樹脂ボディとを有し、前記第１の部位と前記第２の部位との境界部で前記バスバーは曲げられており、前記熱抵抗部は、前記第１の部位と前記第２の部位との境界部の厚さ方向で前記境界部を貫通している孔で構成されており、前記熱抵抗部を構成する孔は、前記境界部の延伸方向に長く延びており、前記熱抵抗部を構成する孔によって、前記第１の部位と前記第２の部位とは、これらの幅方向の両端部に存在する幅の狭い接続部でつながっているヒュージブルリンクユニットである。

本発明によれば、ヒュージブルリンクユニットに設けられている温度上昇抑制部位における温度の上昇を、簡素な構成で抑制することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係るヒュージブルリンクユニットの概略構成を示すと共に、ヒュージブルリンクユニットをバッテリーのバッテリー端子に接続した状態を示す図である。ヒュージブルリンクユニットに使用されているバスバーの概略構成を示す斜視図である。熱抵抗部である貫通孔を設けた場合におけるバスバーの熱分布を示す図である。熱抵抗部を設けていない場合におけるバスバーの熱分布を示す図である。発熱部による空気の対流を示す図である。従来のヒュージブルリンクユニットの概略構成を示す斜視図である。

図１は、本発明の実施形態に係るヒュージブルリンクユニット１の概略構成を示すと共に、ヒュージブルリンクユニット１をバッテリー３のバッテリー端子５に接続した状態を示す図である。

なお、図１では、ヒュージブルリンクユニット１は、バッテリー端子接続用スタッドボルト７を用いてバッテリー端子５に設置されている。また、ヒュージブルリンクユニット１には、スタータモータ端子（スタータモータ用配線）９とオルタネータ端子（オルタネータ用配線）１１と、その他の電気機器の配線１３とが接続されている。

図２は、ヒュージブルリンクユニット１に使用されているバスバー１５の概略構成を示す斜視図である。

ヒュージブルリンクユニット１は、自動車等のバッテリー３のバッテリー端子５に接続されて固定され、たとえば、バッテリー３の近傍に配置されて使用されるものであり、第１のヒュージブルリンク１９と第２のヒュージブルリンク２３と熱抵抗部２５とを備えて構成されている（図１参照）。

第１のヒュージブルリンク１９には、温度上昇を避けたい部位（温度上昇抑制部位；温度上昇を抑制すべき部位；温度上昇を低減させたい領域）１７が設けられており、第２のヒュージブルリンク２３には、発熱部２１が設けられている。熱抵抗部２５は、各ヒュージブルリンク１９，２３同士をお互いに電気的におよび機械的に接続していると共に、第２のヒュージブルリンク２３の発熱部２１で生じた熱が、第１のヒュージブルリンク１９の温度上昇抑制部位１７へ熱伝導することを抑制するものである。

さらに詳しく説明すると、ヒュージブルリンクユニット１は、バスバー１５とこのバスバー１５の所定の領域を覆っている樹脂ボディ２７，２９とを備えて構成されている。

バスバー１５は、図２で示すように、金属等の導電性を備えた材料で構成されており、温度上昇抑制部位である第１の部位（たとえば、スタータモータ側平板状部）１７と、発熱部２１の例である可溶部（ヒューズエレメント）３１を備えた第２の部位（たとえば、タブ端子側平板状部）３３と、各部位１７，３３の間に設けられて各部位１７，３３をお互いに電気的におよび機械的に接続し、第２の部位３３の発熱部２１（可溶部３１）で発生した熱が第１の部位１７へ伝導することを抑制する熱抵抗部２５とを備えて構成されている。

なお、第２の部位の例であるタブ端子側平板状部３３は、基端部側平板状部３５と先端部側平板状部３７とを備えており、基端部側平板状部３５と先端部側平板状部３７とを可溶部３１がお互いにつないでいる。基端部側平板状部３５は、スタータモータ側平板状部１７側に位置しており、先端部側平板状部３７は、電気機器の配線が接続されるタブ端子３９を構成している。熱抵抗部２５は、スタータモータ側平板状部１７と基端部側平板状部３５との間に設けられている。

また、バスバー１５には、バッテリー側平板状部４１とオルタネータ側平板状部４３とが設けられている。バッテリー側平板状部４１とスタータモータ側平板状部１７とは可溶部４５によって接続されている。バッテリー側平板状部４１とオルタネータ側平板状部４３とは可溶部４７によって接続されている。

バッテリー側平板状部４１の先端部側には、電気機器の配線が接続されるタブ端子３９を構成する平板状部４９が設けられており、この平板状部４９とバッテリー側平板状部４１とは、可溶部５１によって接続されている。

なお、バスバー１５では、バッテリー側平板状部４１と可溶部５１と平板状部４９とを間にして、一方の側に、可溶部４５とスタータモータ側平板状部１７と熱抵抗部２５と第２の部位３３とが位置しており、他方の側に可溶部４７とオルタネータ側平板状部４３とが位置している。

また、スタータモータ側平板状部１７と基端部側平板状部３５との間、および、バッテリー側平板状部４１の中間部には、屈曲部５３が形成されており、この屈曲部５３の内に存在している直線状の曲げ線５５の箇所で、バスバー１５が曲げられるようになっている。

また、バスバー１５は、平板状の金属等の素材をプレス成形することによって形成されており、絶縁性の樹脂材料で構成された樹脂ボディ２７，２９は、たとえばインサート成形によって、バスバー１５に一体的に設けられて、屈曲部５３やたとえば熱抵抗部２５が露出するように、バスバー１５の所定の領域を覆っている。

なお、バスバー１５への樹脂ボディ２７，２９の設置は、バスバー１５が曲げ線５５の箇所で曲げられておらず、プレス成形によってスタータモータ側平板状部１７等が形成されてバスバー１５が平板状になっている状態でなされる。これにより、インサート成形を容易に行うことができる。

なお、すでに理解されるように、樹脂ボディ２７と樹脂ボディ２９とは熱抵抗部２５や屈曲部５３のところで、お互いに離れている。

ところで、バスバー１５のバッテリー側平板状部４１の中央部には、バッテリー端子接続部（バッテリー端子接続用貫通孔；バッテリー側平板状部４１の厚さ方向を貫通している孔）５７が設けられており、スタータモータ側平板状部１７の中央部には、スタータモータ端子接続部（スタータ端子接続用貫通孔；スタータモータ側平板状部１７の厚さ方向を貫通している孔）５９が設けられており、バスバー１５のオルタネータ側平板状部４３の中央部には、オルタネータ端子接続部（オルタネータ端子接続用貫通孔；オルタネータ側平板状部４３の厚さ方向を貫通している孔）６１が設けられている。

そして、樹脂ボディ２７は、可溶部４５，４７と各貫通孔５７，５９，６１およびこの周辺部と、熱抵抗部２５や屈曲部５３のところでバスバー１５が露出するようにして、バスバー１５の一方の側でバスバー１５を覆っている。

また、樹脂ボディ２９は、可溶部３１，５１とタブ端子３９，４９と熱抵抗部２５や屈曲部５３のところでバスバー１５が露出するようにして、バスバー１５の他方の側でバスバー１５を覆っている。

さらに、説明すると、バスバー１５は、屈曲部５３内に位置している曲げ線５５のところで、バスバー１５をこの厚さ方向に曲げた形状（たとえば、「Ｌ」字状）に形成される。なお、曲げ線５５のところで、曲げる前にあっては、樹脂ボディ２７，２９が設けられたヒュージブルリンクユニット１は、ほぼ平板状に形成されており、曲げ線５５のところで曲げることにより、ヒュージブルリンク１９とヒュージブルリンク２３とで、ヒュージブルリンクユニット１が「Ｌ」字状になる。

熱抵抗部２５は、第１の部位（スタータモータ側平板状部）１７と第２の部位３３（基端部側平板状部３５）との境界部（屈曲部５３の箇所もしくはこの近傍の箇所）に設けられた孔（たとえば、境界部の厚さ方向を貫通している貫通孔）６３で構成されている。この貫通孔６３が設けられていることにより、スタータモータ側平板状部１７と基端部側平板状部３５とは、これらの幅方向の両端部に存在する幅の狭い接続部６５Ａ，６５Ｂでつながっている。

そして、スタータモータ側平板状部１７と基端部側平板状部３５とをお互いに結ぶ方向に対して直交している平面による境界部の断面積（貫通孔６３等が設けられている箇所６５Ａ，６５Ｂの断面積）が、前記平面によるスタータモータ側平板状部１７の断面積や基端部側平板状部３５の断面積よりも小さくなっている。つまり、基端部側平板状部３５からスタータモータ側平板状部１７に流れる熱の流路を構成している前記境界部では、貫通孔６３が設けられていることによって、前記境界部における熱流路の断面積が他の部位におけるものよりも小さくなっており、熱の伝導が抑制されている。

貫通孔６３は、細長い長方形状に形成されており、長手方向が曲げ線５５の延伸方向でと一致するようにして、曲げ線５５の近傍に設けられており、曲げ線５５から僅かに離れていて曲げ線５５とは干渉していないが、貫通孔６３と曲げ線５５とが干渉していてもよい。たとえば、貫通孔６３の幅方向の中央部を曲げ線５５が通っていてもよい。また、貫通孔６３は、樹脂ボディ２７，２９で覆われていないが、貫通孔６３の総てもしくは一部が、樹脂ボディ２７もしくは樹脂ボディ２９で覆われていてもよい。

なお、貫通孔６３に代えてもしくは加えて、切り欠き（前記境界部の厚さ方向を貫通している切り欠き孔）を設け、もしくは、前記境界部を熱伝導率の悪い別の材料で構成してもよい。境界部を熱伝導率の悪い別の材料で構成した場合には、スタータモータ側平板状部１７と前記境界部とを溶接等の接合手段でお互いに接続し、前記境界部と基端部側平板状部３５とを溶接等の接合手段でお互いに接続すればよい。

また、ヒュージブルリンクユニット１がバッテリー端子５に設置された状態では、発熱部２１が第１の部位（スタータモータ側平板状部）１７や熱抵抗部２５よりも、重力が作用する方向で下方に位置している。さらに、平面視においては、発熱部２１が第１の部位１７からたとえば僅かではあるが離れており、発熱部２１の上に第１の部位１７が位置していることはない。

次に、ヒュージブルリンクユニット１をバッテリー端子５に設置して使用したときにおける熱の伝導について説明する。

図３は、熱抵抗部２５である貫通孔６３を設けた場合におけるバスバー１５における熱分布を示す図であり、図４は、熱抵抗部２５を設けていない場合におけるバスバー１５Ｚにおける熱分布を示す図である。なお、図３、図４は、平衡状態を示している。

また、図３や図４のおけるエリアＡ１の温度が最も高く、エリアＡ１からエリアＡ５に向かうにしたがって温度が低くなる。

図３や図４から理解されるように、貫通孔６３を設けたことによって、第１の部位（温度上昇抑制部位）１７（図３の示すＸの部位）における温度の上昇が抑制されている。

ヒュージブルリンクユニット１によれば、第１のヒュージブルリンク１９と発熱部２１を備えた第２のヒュージブルリンク２３との間に熱抵抗部２５を設けたことにより、従来のヒュージブルリンクユニット２００のようにフィン２１４を設けることがなくなり、第１のヒュージブルリンク１９の温度上昇抑制部位（第１の部位）１７における温度の上昇を簡素な構成で抑制することができる。

ヒュージブルリンクユニット１の構成が簡素になることで、ヒュージブルリンクユニット１が軽量化され、また、ヒュージブルリンクユニット１の製作に必要な材料費の上昇を抑えることができる。

また、ヒュージブルリンクユニット１によれば、発熱部２１が第１の部位１７および熱抵抗部２５よりも下方に位置しているので、図５に矢印で示すような外気（大気）の対流によって冷却がなされ、第１の部位１７の温度上昇抑制部位における温度上昇を一層効率良く抑制することができる。すなわち、発熱部２１によりこの周辺の空気が暖められて対流が発生し、この対流による影響で第１の部位１７と発熱部２１との間で発熱部２１の上方に存在している部位（熱抵抗部２５を含む部位であって、温度上昇抑制部位である第１の部位１７と第２の部位の発熱部２１との間の部位）３５も冷却され、第１の部位１７における温度上昇が一層効率良く抑制されるようになっている。

また、ヒュージブルリンクユニット１によれば、熱抵抗部２５が貫通孔６３で構成されているので、バスバー１５を変更するだけで（たとえば、バスバー１５を成形する金型の一部を変更して、貫通孔６３を設けるだけで）、熱抵抗部２５を形成することができ、第１の部位１７の温度上昇抑制部位における温度が上昇することを抑制することができる。

１ヒュージブルリンクユニット
３バッテリー
５バッテリー端子
１５バスバー
１７第１の部位；温度上昇抑制部位
１９、２３ヒュージブルリンク
２１発熱部
２５熱抵抗部
２７、２９樹脂ボディ
６３貫通孔

Claims

バッテリー端子に接続されるヒュージブルリンクユニットにおいて、
第１の部位と、発熱部を備えた第２の部位と、前記各部位をお互いに接続し前記第２の部位の発熱部で発生した熱が前記第１の部位へ伝導することを抑制する熱抵抗部とを備えた平板状のバスバーと；
前記バスバーを覆っている樹脂ボディと；
を有し、前記第１の部位と前記第２の部位との境界部で前記バスバーは曲げられており、前記熱抵抗部は、前記第１の部位と前記第２の部位との境界部の厚さ方向で前記境界部を貫通している孔で構成されており、前記熱抵抗部を構成する孔は、前記境界部の延伸方向に長く延びており、前記熱抵抗部を構成する孔によって、前記第１の部位と前記第２の部位とは、これらの幅方向の両端部に存在する幅の狭い接続部でつながっていることを特徴とするヒュージブルリンクユニット。