JP4990635B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、本体と、本体に取り付けられる取付体と、を備え、本体と取付体との一端側同士がヒンジを介して回動自在かつ脱着可能に取り付けられた電気接続箱に関する。

移動体としての自動車には、一般に、ヘッドランプ及びテールランプなどのランプ類、スタータモータ及びエアコンディショナ用モータ等のモータ類等の多種多様な電子機器が搭載されている。これら電子機器に電力を供給するために、自動車は、ジャンクションブロックを適宜箇所に配置している。ジャンクションブロックは、多数のヒューズやリレー等の各種の電気回路ユニットを集約して構成されている。

なお、ジャンクションブロックは、ヒューズ、リレーやバスバーなどを有することもあることから、ヒューズブロック、リレーボックス、又は総称して電気接続箱とも呼ばれる。本明細書では、前述したヒューズブロック、リレーボックスやジャンクションブロックを、総称して以下電気接続箱と呼ぶ。

電気接続箱内には、前述したリレーやヒューズ等の電気部品や、該電気部品が実装された回路基板等が収容されている。さらに、該電気部品を制御する回路基板を備えたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が収容されている（例えば、特許文献１参照）。

また、電気接続箱には、別部品として製造されたＥＣＵが本体に組み付けられることがある。ＥＣＵを別部品にすることによって、ＥＣＵの故障時のメンテナンス性を向上させることができる。この場合、本体とＥＣＵとは、それぞれ、回路基板に実装されたコネクタを備えている。コネクタは、それぞれ、端子金具を備えている。コネクタ同士が嵌合して端子金具同士が接続することによって、回路基板同士が接続してＥＣＵからの制御信号等が本体に伝達される。

別部品としてのＥＣＵは、例えばヒンジやロック等によって本体に取り付けられる（例えば、特許文献２参照）。ヒンジは、ＥＣＵの一端に連設されたフックと、本体の一端に連設されかつフックを回動自在かつ着脱自在に収容するフック収容凹部と、を備えている。ロックは、ＥＣＵの他端に連設されたロックアームと、本体の他端に連設されかつロックアームと係合可能なロックアーム差し込み穴と、を備えている。電気接続箱は、フックをフック収容凹部内に引っ掛けてフックを起点にＥＣＵを本体に近付ける方向に回動させて、ロックアームをロックアーム差し込み穴に係合させてＥＣＵを本体に固定する。
特開２００６−１８７０５２号公報 特開平９−１６３５５２号公報

前述した特許文献２等に記載された電気接続箱は、作業性の問題や製造誤差等を考慮して予めＥＣＵと本体との間にクリアランス（隙間）を設定していることから、ＥＣＵが本体に取り付けられた後にがたつきが生じてしまうという問題があった。

また、前述した特許文献２等に記載された電気接続箱は、ヒンジを起点にしてＥＣＵを回動させながら本体に取り付けるので、ＥＣＵと本体とを直線的に近付けて取り付ける電気接続箱よりもクリアランスを大きく取る必要があり、それだけがたつきも大きくなってしまうという問題があった。

このようながたつきは、例えばＥＣＵを本体に取り付けた後、両者をねじで固定するなどして対処することが可能であるが、この場合、部品点数の増加や作業工数の増加などの新たな問題が生じることになる。

したがって、本発明の目的は、本体に着脱自在に設けられた取付体を容易に本体に取り付けることができ、かつ、取付体が本体に取り付けられた後にこれらにがたつきが生じることを防止できる電気接続箱を提供することにある。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の電気接続箱は、本体と、前記本体に取り付けられる取付体と、を備え、前記本体と前記取付体との一端側同士がヒンジを介して回動自在かつ着脱自在に取り付けられた電気接続箱において、前記ヒンジが、前記本体と前記取付体とのうち一方に設けられた軸部と、他方に設けられかつ前記軸部を収容して回動自在に軸支する軸受け部と、を備え、前記軸受け部が、前記軸部を内側に位置付けるとともに、その内面から凸に設けられた係止突部を有する収容凹部を備え、前記係止突部には、前記内面と平行な当接面と、前記内面と前記当接面とを繋ぐとともに前記内面及び前記当接面に対して傾斜したガイド面と、が設けられ、前記軸部が前記収容凹部内に挿入されて回動されていくにしたがって、該軸部が前記ガイド面側から前記当接面側に移動し、前記軸部が前記収容凹部内に挿入されてから前記取付体が前記本体に取り付けられるまでは、前記軸部における軸方向の外面と前記当接面とが当接せず、前記取付体が前記本体に取り付けられると前記軸部における軸方向の外面と前記当接面とが当接することを特徴としている。

請求項２に記載の本発明の電気接続箱は、請求項１記載の電気接続箱において、前記本体と前記取付体とが、それぞれの内部にコネクタを実装した回路基板を備えるとともに、前記当接面が、前記コネクタ同士が互いに嵌合するタイミングで前記軸部における軸方向の外面と当接することを特徴としている。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明は、軸受け部が、取付体が本体に取り付けられるまでは軸部における軸方向の外面と当接せずかつ取付体が本体に取り付けられると軸部における軸方向の外面と当接する当接面を備えている。このため、取付体が本体に取り付けられるまでは取付体は容易に回動して、取付体が本体に取り付けられると軸部における軸方向の外面が当接面と当接して固定されて取付体が固定される。したがって、取付体を容易に本体に取り付けることができるとともに、取付体と本体とのがたつきを防止することができる。

また、請求項１に記載の本発明は、軸受け部が、軸部を当接面に導くガイド面を備えている。このため、取付体が本体に取り付けられる際に、軸部は容易に当接面へと導かれる。したがって、取付体を容易に本体に取り付けることができるとともに、軸部と軸受け部とを容易に固定することができる。

請求項２に記載の本発明は、本体と取付体とがそれぞれの内部にコネクタを実装した回路基板を備えるとともに、当接面が、コネクタ同士が互いに嵌合するタイミングで軸部における軸方向の外面と当接する。このため、軸部が軸受け部に固定されることによってコネクタ同士の嵌合を妨げることがない。したがって、コネクタ同士を嵌合させる際に端子金具の製造誤差や組付交差等に対応することができ、コネクタ同士を確実に嵌合させて取付体と本体とを固定することができる。

以下、本発明の一実施形態にかかる電気接続箱を、図１ないし図１４を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかる電気接続箱１は、自動車の車体を構成するパネル等に固定され、この自動車に搭載される多種多様な電子機器同士を予め定められたパターンにしたがって電気的に接続するものである。

電気接続箱１は、図１ないし図４に示すように、本体２と、本体２に取り付けられる取付体としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、電子制御ユニット）３と、本体２とＥＣＵ３とを回動自在かつ着脱自在に取り付けるヒンジ８と、本体２とＥＣＵ３とを互いに固定する固定部９と、を備えている。

本体２は、絶縁性の合成樹脂等で構成されたハウジング２０と、ハウジング２０に取り付けられた回路基板２１（図６ないし図８）と、を備えている。

ハウジング２０は、図１等に示すように、正方形の板状に形成された取付面２ａと、取付面２ａの一端、即ち取付面２ａの一つの外縁、に連なったブロック状の連結部２６と、取付面２ａの他端、即ち取付面２ａ前記連結部２６と相対する外縁、から立設した立設壁２ｃと、取付面２ａの連結部２６と立設壁２ｃとの間に位置する外縁から立設したガイド壁２ｆと、を備えている。

連結部２６は、取付面２ａの平面方向と直交する方向に延びるとともに取付面２ａの前記他端と交わる外面２６ｅと、外面２６ｅの図１中取付面２ａの上側に位置する端部に連なるとともに取付面２ａの平面方向と平行に延びた外面２６ａと、を備えている。

ガイド壁２ｆは、取付面２ａの前記外縁から図１中取付面２ａの上方に向かって立設しているとともに取付面２ａの平面方向と直交する方向に沿って配置されている。

回路基板２１は、リレーやヒューズ等を搭載した周知の回路基板である。回路基板２１は、図６ないし図８に示すように、取付面２ａと平行になる向きで、取付面２ａの図６中下側に配置されている。また、回路基板２１には、ＥＣＵ３の後述する回路基板３１と電気的に接続するためのコネクタ２４が実装されている。

コネクタ２４は、回路基板２１に形成された回路パターンと接続するとともに取付面２ａに向かって立設した棒状の雄型端子２２と、筒状に形成されるとともに雄型端子２２を包囲する合成樹脂製のコネクタハウジング２３と、を有している。コネクタ２４は、取付面２ａに設けられた貫通孔に挿入されてその一部が取付面２ａの図６中上側に突出している。

ＥＣＵ３は、絶縁性の合成樹脂等で構成されたハウジング３０と、ハウジング３０に収容された回路基板３１（図６ないし図８）と、を備えている。

ハウジング３０は、前述した取付面２ａと略同一形状の正方形の板状に形成された上面３ａと、この上面３ａの外縁それぞれから立設した側面３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆと、上面３ａと間隔をあけて相対するとともに側面３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆの上面３ａから離れた側の端部に連なった下面３ｂと、を備えている。ハウジング３０は、平板箱状に形成され、内部に回路基板３１を収容する空間を有している。ハウジング３０は、下面３ｂが取付面２ａと当接するとともに側面３ｆがガイド壁２ｆと当接する向きで本体２に取り付けられる（図３及び図４）。

回路基板３１は、本体２の回路基板２１に搭載されたリレーやヒューズ等を制御する制御回路を搭載した周知の回路基板である。この回路基板３１は、図６ないし図８に示すように、ハウジング３０の上面３ａ及び下面３ｂと平行になる向きでハウジング３０内に収容されている。また、回路基板３１は、前述した本体２の回路基板２１と電気的に接続するためのコネクタ３４を実装している。

コネクタ３４は、回路基板３１に形成された回路パターンと接続するとともに下面３ｂに向かって立設した筒状の雌型端子３２と、筒状に形成されるとともに雌型端子３２を収容する合成樹脂製のコネクタハウジング３３と、を備えている。また、下面３ｂのコネクタ３４と相対する箇所には貫通孔が形成されており、前述したコネクタ２４は、この貫通孔に挿入されてコネクタ３４と嵌合する。また、前記「嵌合」とは、本明細書においては、雄型端子２２が雌型端子３２の内側に挿入されてこれらが電気的に接続することを意味する。

ヒンジ８は、ＥＣＵ３の一端に設けられた回転部７と、本体２の一端に設けられた軸受け部６と、を備えている。

回転部７は、図５に示すように、側面３ｅから立設するとともに側面３ｃから離れる方向に延びた軸足７１と、軸足７１の先端に設けられるとともに側面３ｄと側面３ｆとが相対する方向に沿って延びた軸部７２と、を備えている。回転部７はＥＣＵ３に一対設けられている。一方の回転部７は、側面３ｅの長手方向の側面３ｄ側の端部に設けられている。他方の回転部７は、側面３ｅの長手方向の側面３ｆ側の端部に配置されている。一対の回転部７は、軸部７２が互いに近付く方向に延びている。即ち、前述した側面３ｅは、特許請求の範囲に記載した取付体としてのＥＣＵ３の一端をなし、側面３ｃは、取付体としてのＥＣＵ３の他端をなす。

軸受け部６は、図１及び図６等に示すように、連結部２６に設けられるとともに回転部７を内側に位置付ける収容凹部６０と、回転部７の回動時に軸部７２がこの収容凹部６０から外れることを規制する第１の規制壁６１及び第２の規制壁６２と、を備えている。軸受け部６は、本体２の連結部２６に一対設けられているとともに、一対の回転部７に対応して連結部２６の両端部それぞれに互いに間隔をあけて配置されている。

収容凹部６０は、連結部２６の外面２６ｅから立設壁２ｃと離れる方向に向かって延びた空隙である。収容凹部６０は、外面２６ｅと外面２６ａとの２方向に開口している。収容凹部６０は、係止突部６４を備えている。

係止突部６４は、図１０等に示すように、収容凹部６０の図１中本体２の内側に位置する内面６０ａから凸に設けられている。係止突部６４は、図９等に示すように、内面６０
ａの幅方向（図９中、左右方向）に沿って設けられている。係止突部６４は、内面６０ａの前記幅方向に直交する方向の断面形状が略台形状に形成されている。係止突部６４は、内面６０ａの第２の規制壁６２（外面２６ａ）寄りに設けられ、一端が第２の規制壁６２に連なるように形成されている。係止突部６４は、当接面６５と、ガイド面６６と、を備えている。

当接面６５は、係止突部６４の前記一端側（第２の規制壁６２寄り）の外面である。当接面６５は、コネクタ２４、３４同士が嵌合し始める時点で軸部７２の外面７２ａの上端（図１２中、上側）が位置する高さから、前記一端に亘って設けられている。当接面６５は、内面６０ａ及び内面６０ａと相対する内面６０ｂのそれぞれと平行になるように設けられている。一対の軸受け部６のそれぞれに設けられた当接面６５同士の間隔は、一対の回転部７のそれぞれに設けられた外面７２ａ同士の間隔より若干広くなるように設けられている。

ガイド面６６は、係止突部６４の他端側（第２の規制壁６２から離れた側）の外面である。ガイド面６６は、当接面６５の第２の規制壁６２から離れた端部に連なって設けられている。ガイド面６６は、前記端部から離れるにしたがって内面６０ａに近づくように傾斜したテーパ面である。

前述した構成の係止突部６４は、回転部７が収容凹部６０に挿入されると、軸部７２の近傍に配置される。この時、図１０に示すように、軸部７２の外面７２ａは内面６０ａと相対する。

そして、軸部７２が収容凹部６０内で回動していくと外面７２ａは徐々にガイド面６６と相対する。さらに軸部７２が回動してコネクタ２４、３４同士が互いに嵌合し始めると、図１２に示すように、外面７２ａは当接面６５と当接し始める。この時、軸部７２は内面６０ａから離れる側に若干撓むことになるが、ガイド面６６があるので引っ掛かったりすることなくスムーズに当接面６５へ導かれる。

そしてＥＣＵ３が本体２に取り付けられてコネクタ２４、３４同士が互いに嵌合すると、図１４に示すように、外面７２ａの大部分が当接面６５に当接する。軸部７２は内面６０ａに近づく方向に弾性復元力を生じて収容凹部６０内でがたつくことなく安定して固定される。

なお、特許請求の範囲に記載した「コネクタ同士が互いに嵌合するタイミング」とは、コネクタ２４、３４同士が互いに嵌合し始める時点（本実施形態）や、嵌合を完了した時点、さらには前記２つの時点の間を指す。即ち当接面６５は、コネクタ２４、３４同士が全く接触しない段階では、外面７２ａと当接することはない。

第１の規制壁６１は、板状に形成されかつ外面２６ｅと同一平面上に配置されているとともに、収容凹部６０の外面２６ｅ側の開口面を一部塞ぐように配置されている。第１の規制壁６１は、上記開口面のうち図１中本体２の内側かつ外面２６ａ側を塞ぐように配置されている。第１の規制壁６１は、回転軸７の回動時に収容凹部６０内に位置付けられた軸部７２が上記開口面から収容凹部６０外に出ることを規制する。

第２の規制壁６２は、板状に形成されかつ外面２６ａと同一平面上に配置されているとともに、収容凹部６０の外面２６ａ側の開口面を一部塞ぐように配置されている。第２の規制壁６２は、上記開口面のうち図１中本体２の内側を塞ぐ格好に配置されている。第２の規制壁６２は、回転軸７の回動時に収容凹部６０内に位置付けられた軸部７２が上記開口面から収容凹部６０外に出ることを規制する。

固定部９は、側面３ｃから連設されたロックアーム５と、立設壁２ｃから連設されるとともにロックアーム５に係合可能に設けられたロック４と、を備えている。ロックアーム５とロック４とは、ＥＣＵ３の下面３ｂが本体２の取付面２ａに当接するのと同時に互いに係合し、ＥＣＵ３と本体２とを互いに固定する。

上述した構成の電気接続箱１は、図２、図６、図９、図１０に示すように、ＥＣＵ３が取付面２ａに対し傾いた状態で軸部７２が収容凹部６０の奥側に向かって取付面２ａ上を摺接することにより、回転部７が収容凹部６０内に位置付けられる。

そして、ＥＣＵ３の側面３ｅが第１の規制壁６１に当接するまで回転部７を収容凹部６０内に侵入させた状態で、図７、図１１、図１２に示すように、軸部７２を起点にしてＥＣＵ３の前記他端側、即ち側面３ｃ側を取付面２ａに近付けるようにＥＣＵ３を回動させていく。すると、コネクタ２４、３４同士が互いに嵌合し始め（図７）、前述したように軸部７２の外面７２ａは当接面６５に当接し始める（図１２）。

さらにＥＣＵ３を回動させていくと、図８に示すようにＥＣＵ３の下面３ｂが取付面２ａに重ねられるとともに、ロックアーム５とロック４とが互いに係合してＥＣＵ３が本体２に固定される。即ちＥＣＵ３が本体２に取り付けられる。また、この状態で、軸部７２は第１の規制壁６１及び第２の規制壁６２により収容凹部６０外に出ることが規制されている。また、ＥＣＵ３が本体２に取り付けられると同時に、図１３、図１４に示すように、軸部７２が当接面６５と当接してＥＣＵ３と本体２とのがたつきを防止する。また、ＥＣＵ３が本体２に取り付けられると同時にコネクタ２４、３４同士が互いに嵌合し、回路基板２１、３１同士が互いに電気的に接続される。

本実施形態によれば、軸受け部６が、ＥＣＵ３が本体２に取り付けられるまでは軸部７２と当接せずかつＥＣＵ３が本体２に取り付けられると軸部７２と当接する当接面６５を備えている。このため、ＥＣＵ３が本体２に取り付けられるまではＥＣＵ３は容易に回動して、ＥＣＵ３が本体２に取り付けられると軸部７２が当接面６５と当接して固定されてＥＣＵ３が固定される。したがって、ＥＣＵ３を容易に本体２に取り付けることができるとともに、ＥＣＵ３と本体２とのがたつきを防止することができる。

軸受け部６が、軸部７２を当接面６５に導くガイド面６６を備えている。このため、ＥＣＵ３が本体２に取り付けられる際に、軸部７２は容易に当接面６５へと導かれる。したがって、ＥＣＵ３を容易に本体２に取り付けることができるとともに、軸部７２と軸受け部６とを容易に固定することができる。

本体２とＥＣＵ３とがそれぞれの内部にコネクタ２４、３４を実装した回路基板２１、３１を備えるとともに、当接面６５が、コネクタ２４、３４同士が互いに嵌合するタイミングで軸部７２と当接する。このため、軸部７２が軸受け部６に固定されることによってコネクタ２４、３４同士の嵌合を妨げることがない。したがって、コネクタ同士２４、３４を嵌合させる際に端子金具２２、３２の製造誤差や組付交差等に対応することができ、コネクタ２４、３４同士を確実に嵌合させてＥＣＵ３と本体２とを固定することができる。

また、この電気接続箱１は、上述したようにＥＣＵ３と本体２とのがたつきを確実に防止できることから、コネクタ２４、３４の端子２２、３２の摩耗を防止できるとともにこの端子２２、３２同士の接続信頼性即ち回路基板２１、３１同士の接続信頼性を確保することができる。

前述した本実施形態においては、回転部７はＥＣＵ３の一端に設けられ、軸受け部６は本体２の一端に設けられていた。しかしながら、本発明では、回転部７が本体２の一端に設けられ、軸受け部６がＥＣＵ３の一端に設けられていてもよい。

また、前述した本実施形態では、取付体としてＥＣＵ３を例に挙げて説明したが、本発明の取付体はこれに限らず、本体２に取り付けられるケース、部品等であれば、ＥＣＵ３以外の如何なるものであってもよい。また、本発明の本体及び取付体は必ずしも回路基板やコネクタを有していなくてもよい。

なお、前述した実施形態は、本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施の形態にかかる電気接続箱を示す斜視図であり、本体と取付体とが互いに分離している状態を示す図である。 図１に示された電気接続箱の取付体が本体に取り付けられる過程を示す斜視図である。 図２に示された取付体が本体に取り付けられた状態を示す斜視図である。 図３に示された電気接続箱の正面図である。 図１に示された電気接続箱の取付体を示す斜視図である。 図２に示された状態の電気接続箱を図４中のＫ−Ｋ線に沿って切った断面図である。 図２に示された状態の電気接続箱の取付体がさらに本体に近づけられた状態を示す断面図である。 図４中のＫ−Ｋ線に沿った断面図である。 図６に示された電気接続箱のＢ部を拡大して示す断面図である。 図６中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図７に示された電気接続箱のＤ部を拡大して示す断面図である。 図７中のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図８に示された電気接続箱のＦ部を拡大して示す断面図である。 図８中のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。

符号の説明

１ 電気接続箱
２ 本体
３ ＥＣＵ（取付体）
６ 軸受け部
８ ヒンジ
２１、３１ 回路基板
２４、３４ コネクタ
６５ 当接面
６６ ガイド面
７２ 軸部

Claims (2)

1. 本体と、前記本体に取り付けられる取付体と、を備え、前記本体と前記取付体との一端側同士がヒンジを介して回動自在かつ着脱自在に取り付けられた電気接続箱において、
   前記ヒンジが、前記本体と前記取付体とのうち一方に設けられた軸部と、他方に設けられかつ前記軸部を収容して回動自在に軸支する軸受け部と、を備え、
   前記軸受け部が、前記軸部を内側に位置付けるとともに、その内面から凸に設けられた係止突部を有する収容凹部を備え、
   前記係止突部には、前記内面と平行な当接面と、前記内面と前記当接面とを繋ぐとともに前記内面及び前記当接面に対して傾斜したガイド面と、が設けられ、
   前記軸部が前記収容凹部内に挿入されて回動されていくにしたがって、該軸部が前記ガイド面側から前記当接面側に移動し、
   前記軸部が前記収容凹部内に挿入されてから前記取付体が前記本体に取り付けられるまでは、前記軸部における軸方向の外面と前記当接面とが当接せず、前記取付体が前記本体に取り付けられると前記軸部における軸方向の外面と前記当接面とが当接する
   ことを特徴とする電気接続箱。
2. 前記本体と前記取付体とが、それぞれの内部にコネクタを実装した回路基板を備えるとともに、
   前記当接面が、前記コネクタ同士が互いに嵌合するタイミングで前記軸部における軸方向の外面と当接することを特徴とする請求項１記載の電気接続箱。

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