JP6002545B2 - ヒューズ組付構造 - Google Patents

Description

本発明は、主に自動車などに用いられるヒューズのヒューズホルダに対する組み付けミスを防止するためのヒューズ組付構造に関する。

従来から、自動車などの車両には、各種の電装品等により形成される電気回路、特に大電流回路に電力ヒューズが組み込まれている（特許文献１参照）。これにより、かかる回路に定格以上の大電流が流れた際に該回路を遮断し、搭乗者や電装品等の保護・安全が図られている。かかる電力ヒューズには、筒型ヒューズ、平型ヒューズ、栓型ヒューズなどの種類があり、例えば、筒型ヒューズの一つとして、ガラス管ヒューズが知られている。特許文献１に示すように、ガラス管ヒューズ（以下、単にヒューズという。）は、ヒューズ端子と接続される一対の端子接続部と、これら端子接続部の間に介在する導体を内包して端子接続部間を絶縁するガラス製の本体部（ガラス管部）を備え、全体が略円筒状をなして構成される。かかるヒューズは、ヒューズ端子を介して電気回路（一例として、バスバ）に組み込まれ、該電気回路に定格内の電流を導通させる。そして、定格外の電流が流れた場合、本体部内の導体が溶断して電気回路を遮断させる。

ヒューズ端子は、導電性を有する金属製の板材に打ち抜き加工や折り曲げ加工等を施して形成される。例えば、ヒューズ端子は、ヒューズの端子接続部を保持する円筒状のヒューズ保持部と、ヒューズ端子を電気回路と接続させる回路接続部と、これらヒューズ保持部と回路接続部を連結する連結部を備えて構成される。この場合、連結部は、保持部から外径方向へ平板状に延出されている。回路接続部は、連結部の延出端から屈曲して平板状に連続するように伸延されており、ヒューズホルダにヒューズを組み付けるための締結部材が挿通される貫通孔を有している。一例として、回路接続部と連結部は、略Ｌ字状に連続させることができる。

ヒューズをヒューズホルダに組み付ける際には、ヒューズの端子接続部をヒューズ端子のヒューズ保持部に嵌入させ、該ヒューズ端子の回路接続部をヒューズホルダに締結固定する。これにより、ヒューズ端子を介してヒューズをヒューズホルダに組み付けることができる。なお、その際、ヒューズ端子の回路接続部を電気回路側の接続端子と接続させることで、ヒューズがかかる電気回路に組み込まれ、該電気回路を導通させることができる。

特開２００２−３７３５６７号公報

ここで、ヒューズホルダに対するヒューズの適正な組み付け状態（姿勢）としては、ヒューズ端子の回路接続部に対してヒューズが下側に位置付けられた状態（下向き状態）、例えば、ヒューズホルダにおける回路接続部の組み付け面よりもヒューズがヒューズホルダへ潜り込んだ状態が一例として想定できる。このような場合、ヒューズホルダの構造によっては、ヒューズ端子の回路接続部に対してヒューズが上側に位置付けられるように、つまり、前記組み付け面に対してヒューズが凸出した状態（上記下向き状態とは天地逆向き）となるように組み付けることが物理的に可能な場合もある。したがって、誤ってヒューズが天地逆向きにヒューズホルダにセットされ、かかるヒューズをヒューズホルダに組み付けようとした場合、例えば、回路接続部をヒューズホルダに対して締結固定する際に、締結用ボルトの締結工具がヒューズのガラス管部に干渉し、該ガラス管部を破損させてしまうおそれがある。

本発明はこれを踏まえてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ヒューズのヒューズホルダに対する誤組み付けを防止するためのヒューズ組付構造を実現することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、筒型のヒューズの両端の導電部に固定された一対のヒューズ端子を介して、ヒューズホルダのヒューズ組付部にヒューズを組み付けるヒューズ組付構造であって、前記一対のヒューズ端子は、各ヒューズ端子の平板面を同一平面内に位置させて前記ヒューズの両端の導電部の外周側に固定され、前記ヒューズ組付部は、前記ヒューズが収容される収容部と、前記収容部に収容された前記ヒューズが組み付けられる組付台座部を有し、前記収容部には、前記ヒューズの長手方向が対応する一方の壁部に、前記ヒューズが収容される際に前記ヒューズと干渉する誤組付防止突起が設けられてなることを特徴とする。

これによれば、ヒューズをヒューズホルダに組み付ける際、ヒューズの姿勢を一意（下向き状態）に決定しない限り、かかるヒューズをヒューズホルダに組み付けることができない。したがって、ヒューズのヒューズホルダに対する誤組み付けを確実に防止することができる。

この場合、前記誤組付防止突起は、前記ヒューズが前記ヒューズ端子の平板面を前記組付台座部と対向させ、前記平板面よりも前記収容部に近接して位置付けられている状態において、前記ヒューズとは干渉せずに該ヒューズの前記収容部への収容を許容し、前記ヒューズが前記状態とは天地逆向きに位置付けられている状態において、前記ヒューズと干渉して該ヒューズの前記収容部への収容を規制する。これにより、誤組付防止突起が収容部への収容を許容する状態において、ヒューズをヒューズ端子の平板面よりも収容部に近接して位置付けることで、かかるヒューズを下向き状態とすることが可能となる。

本発明によれば、ヒューズのヒューズホルダに対する誤組み付けを防止するためのヒューズ組付構造を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る組付構造の分解斜視図である。 ヒューズをヒューズホルダに組み付けた状態を示す平面図である。 誤組付防止突起がヒューズと干渉して該ヒューズのヒューズホルダの組付台座部への組み付けを規制した状態を示す模式図である。

以下、本発明のヒューズ組付構造（以下、単に組付構造という。）について、添付図面を参照して説明する。かかる組付構造は、自動車などに用いられるヒューズのヒューズホルダに対する誤組み付け（組み付けミス）を防止するためのものである。なお、ヒューズとしては、自動車などの車両に搭載される各種の電装品等により形成される電気回路、特に大電流回路に組み込まれる電力ヒューズを一例として想定するが、その用途はこれに特に限定されない。

図１〜図３には、本発明の一実施形態に係る組付構造の構成を示す。図１は、かかる組付構造の分解斜視図、図２は、ヒューズをヒューズホルダに組み付けた状態を示す平面図、図３は、誤組付防止突起がヒューズと干渉して該ヒューズのヒューズホルダの組付台座部への組み付けを規制した状態を示す模式図である。

図１に示すように、本実施形態に係る組付構造は、筒型のヒューズ１の両端の導電部（以下、端子接続部という。）１１に固定された一対のヒューズ端子３ａ,３ｂを介して、ヒューズホルダ４のヒューズ組付部４０にヒューズ１を組み付けるためのものである。かかる組付構造により、ヒューズ１をヒューズホルダ４のヒューズ組付部４０に組み付け、組み付けたヒューズ１を電気回路中の２つの接続端子２ａ,２ｂ間に組み込むことで、該接続端子２ａ,２ｂ間を導通させている。

ヒューズ１は、ヒューズ端子３ａ,３ｂが固定される一対の端子接続部１１と、これら端子接続部１１の間に介在する導体（図示しない）を内包して端子接続部１１間を絶縁する本体部１２を備え、全体が略円筒状をなして構成されている。すなわち、ヒューズ１は、両端に一対をなして端子接続部１１を有し、これら端子接続部１１に挟まれた中間部に本体部１２を有した構成をなす。本体部１２は、内包する導体の状態が外部から視認可能となるように、例えば、透明もしくは半透明のガラス製の管体などで構成されている。これにより、定格外の電流が流れて導体が溶断し、電気回路が遮断された場合、その導体状態を容易に確認することができ、ヒューズ１の交換等への迅速な対応を可能としている。なお、本実施形態においては、一対のヒューズ端子３ａ,３ｂが端子接続部１１に固定され、これらのヒューズ端子３ａ,３ｂと一体化されたものをヒューズ１として扱う。

接続端子２ａ,２ｂは、バスバモジュールとして構成されている。この場合、接続端子２ａ,２ｂは、導電性を有する金属製の板材を打ち抜き加工や折り曲げ加工等してなる複数のバスバを絶縁基板上に配索して構成することができ、その形状及び端子の種類や数は特に限定されない。接続端子２ａ,２ｂは、後述するヒューズホルダ４の組付台座部４１の上に載置されるとともに、その上にヒューズ端子３ａ,３ｂが載置されるように配されている。そして、接続端子２ａ,２ｂは、接続されるヒューズ端子３ａ,３ｂとともにヒューズホルダ４に組み付けられ、ヒューズ１が組み込まれる電気回路を形成している。接続端子２ａ,２ｂには、ヒューズホルダ４（具体的には、組付台座部４１）にヒューズ１を組み付けるための締結部材（一例として、ボルト５）が挿通される貫通孔（以下、接続端子孔という。）２１が形成されている。かかる接続端子孔２１は、後述するヒューズ端子孔３１ａと連通可能に穿孔されている。一例として、接続端子孔２１を長孔形状とすることで、ヒューズ端子３ａ,３ｂを介してヒューズ１をヒューズホルダ４に組み付ける際、後述する組付台座部４１や該組付台座部４１の穴部４１ｂなどに寸法誤差が生じた場合であっても、組付誤差を長孔形状の接続端子孔２１で吸収することができ、組み付け作業の迅速化を図ることが可能となる。

一対のヒューズ端子３ａ,３ｂは、各ヒューズ端子３ａ,３ｂの接続部３１の平板面を同一平面内に位置させてヒューズ１の両端の端子接続部１１の外周側に固定される構成となっており、接続端子２ａ,２ｂに接続される平板状の接続部３１と、ヒューズ１（具体的には、端子接続部１１）を保持する筒状（一例として、円筒状）のヒューズ保持部３２と、接続部３１とヒューズ保持部３２を連結する連結部３３を備えている。なお、ヒューズ端子３ａ,３ｂは、導電性を有する金属製の板材に打ち抜き加工や折り曲げ加工等を施すことで、接続部３１、ヒューズ保持部３２及び連結部３３を一体的に形成すればよい。連結部３３は、ヒューズ保持部３２から拡径方向へ平板状に延出され、接続部３１は、該連結部３３の延出端から屈曲して平板状に連続するように伸延されている。具体的には、一対のヒューズ保持部３２から拡径方向へ同一寸法で連結部３３が延出され、一対をなすように構成されている。また、接続部３１は、一対の連結部３３の延出端から略直角に屈曲して平板状に同一寸法で連続するように伸延され、一対をなすように構成されている。その際、接続部３１は、ヒューズ１の長手方向の外側へ屈曲して伸延されており、ヒューズ保持部３２が端子接続部１１を保持した状態で、前記長手方向の両側へ離間するように一対をなして伸延される構成をなす。

この場合、接続部３１は、その幅（図２における上下方向に対する寸法）がヒューズ１（具体的には、本体部１２）の外径寸法よりも僅かに大寸となるように設定されている。また、接続部３１には、ヒューズホルダ４（具体的には、組付台座部４１）にヒューズ１を組み付けるためのボルト５が挿通される貫通孔（以下、ヒューズ端子孔という。）３１ａが形成されている。一例として、ヒューズ端子孔３１ａを長孔形状とすることで、ヒューズ端子３ａ,３ｂが取り付けられたヒューズ１をヒューズホルダ４に組み付ける際、後述する組付台座部４１や該組付台座部４１の穴部４１ｂなどに寸法誤差が生じた場合であっても、組付誤差を長孔形状のヒューズ端子孔３１ａで吸収することができ、組み付け作業の迅速化を図ることが可能となる。

また、ヒューズ保持部３２は、端子接続部１１の外径寸法よりも僅かに大寸に内径が設定された底付きの円筒状に構成されている。これにより、ヒューズ保持部３２は、端子接続部１１を嵌入保持する。なお、ヒューズ保持部３２を底抜けの円筒状に構成することも可能である。また、ヒューズ保持部３２の端子接続部１１の保持方法は嵌入に限定されず、例えば、溶接やカシメなどであっても構わない。そして、ヒューズ保持部３２は、連結部３３が同一の拡径方向へ延出するとともに、接続部３１がヒューズ１の筒軸方向の両側へ平行に伸延するようにヒューズ１を保持している。

ヒューズホルダ４は、ヒューズ１を保持するためのヒューズ組付部４０を有する樹脂製の筺体である。ヒューズ組付部４０は、ヒューズ１が収容される収容部４２と、収容部４２に収容されたヒューズ１が組み付けられる組付台座部４１を有している。一対の組付台座部４１は、ヒューズ１の長手方向の長さ寸法に応じた間隔を空けて離間するようにヒューズホルダ４の底部（図示しない）から略円柱状をなして立設されている。これにより、収容部４２内の一対の組付台座部４１間にヒューズ１の本体部１２及び端子接続部１１が落ち込む窪み部４２ａが形成される。ヒューズ１は、本体部１２及び端子接続部１１が窪み部４２ａに落ち込んだ状態で収容部４２に収容され、組付台座部４１に組み付けられる。各組付台座部４１の座面部４１ａには、ボルト５を螺合させる螺旋溝（一例として、雌ネジ）を内周部に有する穴部４１ｂが形成されている。すなわち、穴部４１ｂは、一対の組付台座部４１の座面部４１ａに一対をなして形成されている。なお、一対の座面部４１ａは、ヒューズ端子３ａ,３ｂの平板状をなす接続部３１と平行に対面可能な平面状をなして形成されている。また、一対の穴部４１ｂの形成間隔（別の捉え方をすれば、中心間隔）は、ヒューズ１に取り付けられたヒューズ端子３ａ,３ｂにおける接続部３１の貫通孔３１ａの形成間隔（中心間隔）と略一致させている。

収容部４２は、ヒューズ１を収容することが可能であれば、大きさや形状等の構成はヒューズ１の構成などに応じて任意に設定することが可能である。本実施形態において、収容部４２は、ヒューズ１の長手方向に対応して立設された一対の壁部４３を有しており、これら一対の壁部４３は、一対の組付台座部４１とともに収容部４２を囲むように対向配置されている。壁部４３には、ヒューズ端子３ａ,３ｂが固定されたヒューズ１を組付台座部４１に対して位置決めする位置決め部４４が突設されている。位置決め部４４は、壁部４３の立設方向へ連続して該壁部４３から収容部４２側へ向けて突出する突条として構成されている。図１及び図２には、対向配置された一対の壁部４３のそれぞれに２つずつ、合計４つの位置決め部４４,４５が設けられており、一方の壁部４３（同各図に示す壁部４３ａ）の位置決め部４４が他方の壁部４３（同壁部４３ｂ）の位置決め部４５と互いに対向配置されている。そして、一方の壁部４３ａの２つの位置決め部４４の配設間隔、及び他方の壁部４３ｂの２つの位置決め部４５の配設間隔は、ヒューズ１の端子接続部１１の配設間隔（換言すれば、ヒューズ端子３ａ,３ｂのヒューズ保持部３２の配設間隔）に対応して設定されている。また、対向配置された二対の位置決め部４４,４５は、その対向間隔がヒューズ端子３ａ,３ｂの接続部３１の幅（図２における上下方向に対する寸法）と略同寸、別の捉え方をすれば、本体部１２の外径寸法よりも僅かに大寸となるように互いに壁部４３から突出している。すなわち、これらの位置決め部４４,４５は、ヒューズ端子３ａ,３ｂの接続部３１とそれぞれ当接することで、位置決め部４４と位置決め部４５の間でヒューズ１を組付台座部４１に対して位置決めするようになっている（図１及び図２参照）。

本実施形態において、ヒューズホルダ４の収容部４２には、一方の壁部４３（一例として、図１に示す壁部４３ｂ）にヒューズ１が収容される際に該ヒューズ１と干渉する誤組付防止突起（以下、単に突起という。）４６が設けられている。突起４６は、ヒューズ１がヒューズ端子３ａ,３ｂの平板面を組付台座部４１と対向させ、前記平板面よりも収容部４２に近接して位置付けられている状態（以下、下向き状態という。）において、ヒューズ１とは干渉せずに該ヒューズ１の収容部４２への収容を許容し、ヒューズ１が前記状態（下向き状態）とは天地逆向きに位置付けられている状態（以下、上向き状態という。）において、ヒューズ１と干渉して該ヒューズ１の収容部４２への収容を規制する。つまり、突起４６は、接続部３１のヒューズホルダ４側の一平板面３１ｂを組付台座部４１へ対向させてヒューズ１を収容部４２へ収容させる際、ヒューズ１とは干渉せずに該ヒューズ１の組付台座部４１への組み付けを許容する。これに対し、突起４６は、接続部３１の反ヒューズホルダ４側の他平板面３１ｃを組付台座部４１へ対向させてヒューズ１を収容部４２へ収容させようとする際、ヒューズ１と干渉して該ヒューズ１の組付台座部４１への組み付けを規制する。すなわち、突起４６は、収容部４２へ収容させる際のヒューズ１の姿勢、換言すれは、その際の組付台座部４１に対する接続部３１の対向状態に応じてヒューズ１と干渉するように、壁部４３ｂからヒューズ１に向けて突設された構成となっている。

突起４６は、上述したように収容部４２へ収容させる際のヒューズ１の組付台座部４１に対する接続部３１の対向状態、つまりヒューズ１の姿勢に応じてヒューズ１と干渉させることが可能であれば、その構成は任意に設定することができる。図１〜図３には、一方の壁部４３ｂの２つの位置決め部４５に対し、壁部４３ｂの立設方向端部近傍で収容部４２の開口部分を狭めてさらに突出するように形成された突起４６の構成を一例として示している。すなわち、突起４６は、位置決め部４５と位置決め部４４の間隔が、接続部３１の幅よりも干渉部４５からの突出寸法分だけ小寸となるように構成されている。

ここで、ヒューズ１は、突起４６が収容部４２への収容（組付台座部４１への組み付け）を許容する状態において、接続部３１の平板面よりもヒューズホルダ４の収容部４２に近接して位置付けられ、突起４６が収容部４２への収容（組付台座部４１への組み付け）を規制する状態において、接続部３１の平板面よりも組付台座部４１から離隔して位置付けられている。換言すれば、ヒューズ１をヒューズホルダ４へ組み付けるにあたって、ヒューズ１に固定されたヒューズ端子３ａ,３ｂの接続部３１の一平板面３１ｂ側を組付台座部４１へ対向させた状態においては、ヒューズ１が接続部３１よりも下側（ヒューズホルダ４側）へ窪んだ状態（下向き状態）となる。一方、接続部３１の他平板面３１ｃ側を組付台座部４１へ対向させた状態においては、ヒューズ１が接続部３１よりも上側（反ヒューズホルダ４側）へ隆起した状態（上向き状態）となる。

したがって、接続部３１の一平板面３１ｂ側を組付台座部４１へ対向させてヒューズ１を収容部４２へ進入させた場合、かかるヒューズ１は、突起４６と干渉することなく、該突起４６を摺り抜けて本体部１２及び端子接続部１１が窪み部４２ａへ落ち込み、収容部４２へ収容される。この結果、ヒューズ端子３ａ,３ｂの接続部３１を組付台座部４１の座面部４１ａと正対させることができる。これにより、かかるヒューズ１をヒューズ端子３ａ,３ｂの接続部３１を介してヒューズホルダ４の組付台座部４１に組み付けることができる。その際には、接続端子孔２１が穴部４１ｂと連通するように組付台座部４１の上に接続端子２ａ,２ｂを載置する。なお、接続端子２ａ,２ｂは、壁部４３ａ,４３ｂに突設された係合部４７ａ,４７ｂと係合され、組付台座部４１に対して位置決めされる。次いで、ヒューズ端子孔３１ａが接続端子孔２１及び穴部４１ｂと連通するように、ヒューズ端子３ａ,３ｂの接続部３１を接続端子２ａ,２ｂの上に載置する。なお、ヒューズ端子３ａ,３ｂは、接続部３１を位置決め部４４,４５と当接させることで、これら位置決め部４４,４５の間で組付台座部４１に対して位置決めされる。そして、この状態で連通させたヒューズ端子孔３１ａ及び接続端子孔２１からボルト５を挿通し、穴部４１ｂへ螺合させることで、ヒューズ端子３ａ,３ｂに固定されたヒューズ１をヒューズホルダ４に組み付けることができる（図２に示す状態）。

これに対し、接続部３１の他平板面３１ｃ側を組付台座部４１へ対向させてヒューズ１を収容部４２へ進入させた場合、かかるヒューズ１は、突起４６と干渉し、該突起４６を摺り抜けることができない。この結果、本体部１２及び端子接続部１１が窪み部４２ａへ落ち込まず、ヒューズ１を収容部４２へ収容させることができない。すなわち、図３に示すように、突起４６と位置決め部４４に挟まれてヒューズ１が傾いた状態となり、ヒューズ端子３ａ,３ｂの接続部３１を接続端子２ａ,２ｂの上に載置することができない。したがって、接続部３１のヒューズ端子孔３１ａが接続端子孔２１及び穴部４１ｂと連通されず、ボルト５を穴部４１ｂへ螺合させることが不可能となる。これにより、ヒューズ１（端的には、ヒューズ端子３ａ,３ｂ）の組付台座部４１への組み付けが規制された状態となる（図３に示す状態）。

このように、本実施形態に係る組付構造によれば、ヒューズ１をヒューズホルダ４に組み付ける際、ヒューズ１の姿勢、端的には、組付台座部４１に対する接続部３１の対向状態を一意に決定しない限り、かかるヒューズ１をヒューズホルダ４に組み付けることができない。したがって、ヒューズ１のヒューズホルダ４に対する誤組み付け（組み付けミス）を確実に防止することができる。本実施形態においては、ヒューズ１を下向き状態としない限り、ヒューズホルダ４に組み付けできない構成としているため、例えば、組み付け作業時にボルト５を締結させる際、締結用工具がヒューズ１の本体部１２（ガラス管部分）に干渉し、該本体部１２を破損させてしまうような事態を有効に回避することができる。また、ヒューズ１が収容部４２に収容され、上向き状態のようにヒューズ１が接続部３１よりも上側へ隆起することがないため、組み付けスペースや組み付け作業時の作業スペースの省スペース化を図ることができる。

１ ヒューズ
３ａ，３ｂ ヒューズ端子
４ ヒューズホルダ
１１ 導電部（端子接続部）
４０ ヒューズ組付部
４２ 収容部
４３（４３ａ，４３ｂ） 壁部
４６ 誤組付防止突起

Claims (2)

1. 筒型のヒューズの両端の導電部に固定された一対のヒューズ端子を介して、ヒューズホルダのヒューズ組付部にヒューズを組み付けるヒューズ組付構造であって、
   前記一対のヒューズ端子は、各ヒューズ端子の平板面を同一平面内に位置させて前記ヒューズの両端の導電部の外周側に固定され、
   前記ヒューズ組付部は、前記ヒューズが収容される収容部と、前記収容部に収容された前記ヒューズが組み付けられる組付台座部を有し、
   前記収容部には、前記ヒューズの長手方向が対応する一方の壁部に、前記ヒューズが収容される際に前記ヒューズと干渉する誤組付防止突起が設けられてなることを特徴とするヒューズ組付構造。
2. 前記誤組付防止突起は、前記ヒューズが前記ヒューズ端子の平板面を前記組付台座部と対向させ、前記平板面よりも前記収容部に近接して位置付けられている状態において、前記ヒューズとは干渉せずに該ヒューズの前記収容部への収容を許容し、前記ヒューズが前記状態とは天地逆向きに位置付けられている状態において、前記ヒューズと干渉して該ヒューズの前記収容部への収容を規制することを特徴とする請求項１に記載のヒューズ組付構造。

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