JP5074782B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、移動体としての自動車などに搭載される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のモータ等のモータ類、などの多種多様な電子機器が搭載されている。

前述した多種多様な電子機器に電力を供給するために、前記自動車は、ジャンクションブロックを適宜箇所に配置してきた。前記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、ブ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（例えば、特許文献１及び２参照）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、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。

前述した特許文献１及び２に示された電気接続箱は、外郭を形成する箱本体と、配線ブロックとを備えている。箱本体は、絶縁性の合成樹脂で構成されて、箱状に形成されている。箱本体には、リレーやヒューズなどの電気部品と、電源分配ユニットとしてのパワーインテグレーションとが装着される装着部と、ワイヤハーネスのコネクタが嵌合するコネクタ嵌合部とが設けられている。

配線ブロックは、箱本体内に収容される。配線ブロックは、第１の電源としてのバッテリと接続される第１のバスバと、第２の電源としての発電機と接続される第２のバスバと、前記第１のバスバと前記第２のバスバとを接続するヒューズと、接続用端子と、を備えている。

前記第１のバスバと前記第２のバスバは、それぞれ、導電性の板金で構成されている。前記第１のバスバと前記第２のバスバは、それぞれ、前記バッテリや発電機と接続する電源接続部と、前記配線ブロックが前記箱本体内に収容されると前記装着部内に位置して前記リレーやヒューズなどの電気部品及びパワーインテグレーションと接続される端子部と、を備えている。前記リレーやヒューズなどの電気部品と接続される端子部は、複数設けられ、パワーインテグレーションと接続される端子部は、一つのみ設けられている。

前記ヒューズは、前記第１のバスバと前記第２のバスバの前記電源接続部から離れた箇所同士を接続している。前記接続用端子は、一部が装着部内に位置して前記リレーやヒューズなどの電気部品と接続され、他の一部がコネクタ嵌合部内に位置してワイヤハーネスのコネクタと接続する。

パワーインテグレーションは、箱状に形成されかつ絶縁性の合成樹脂で構成された筐体と、該筐体に取り付けられた複数のヒューズと、該筐体内に収容された複数のリレーと、前記ヒューズとリレーとを予め定められたパターンにしたがって接続するバスバと、を備えている。

パワーインテグレーションのバスバには、前述した第１のバスバ又は第２のバスバの端子部と電線を介して接続して、これらの第１のバスバ又は第２のバスバを介して前述した電源などから電力が供給される電力入力部と、複数の電力出力部とが設けられており、電力入力部に入力した電力をヒューズ及びリレーを通して複数の電力出力部に分岐する。パワーインテグレーションのバスバの電力出力部には、ワイヤハーネスを介して、種々の電子機器が接続される。

前述した電気接続箱は、配線ブロックが電源と電気部品とパワーインテグレーションとワイヤハーネスの各電線とを予め定められたパターンにしたがって互いに電気的に接続する。そして、電気接続箱は、ワイヤハーネスが接続した各電子機器に所望の電力を供給する。
特開平１０−２４１５４７号公報 特開２００１−１５５６１８号公報

前述した電気接続箱は、パワーインテグレーションのバスバの電力入力部と、配線ブロックの端子部とを、電線を介して接続している。この種のパワーインテグレーションのバスバの電力入力部と配線ブロックの端子部とを接続する電線は、流れる電力が大きいので、太くなってしまう傾向であった。

また、前述した自動車にはより多種多様な電子機器が搭載されるため、ワイヤハーネスを構成する電線が増大する傾向であった。このため、前述した電気接続箱は、より高密度で各種の電気部品を実装することが求められ、勿論、パワーインテグレーションのバスバの電力入力部と、配線ブロックの端子部との間隔も狭くなる傾向であった。このため、従来のように、パワーインテグレーションのバスバの電力入力部と、配線ブロックの端子部とを比較的太い電線で接続するには、狭い空間内で太い電線を屈曲させる必要が生じて、組み立てが困難になる傾向であった。

したがって、本発明の目的は、電源分配ユニットを備えていても、容易に組み立てることが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、
外壁により筒状に形成され、内部を仕切る隔壁が設けられた本体部と、前記本体部内に収容されるカセットブロックと、を備えた箱本体と、前記カセットブロックに取り付けられるとともに、電源からの電力が供給されるバスバと、前記本体部内の隔壁間に取り付けられるとともに、前記バスバを介して前記電力が供給される電源分配ユニットと、を備えた電気接続箱において、前記カセットブロックに、前記バスバと前記電源分配ユニットの電力入力部とを接続するコネクタ部が設けられてい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、前記コネクタ部は、前記バスバと前記電源分配ユニットの電力入力部との双方に接続する端子金具と、前記カセットブロックに設けられて前記端子金具を収容するハウジングと、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載した本発明の電気接続箱によれば、カセットブロックに、電源からの電力が供給されるバスバと電源分配ユニットの電力入力部とを接続するコネクタ部が設けられているので、バスバと電源分配ユニットとを電線を介して接続する必要が生じない。

請求項２に記載した本発明の電気接続箱によれば、コネクタ部が、バスバと電源分配ユニットの電力入力部との双方と接続する端子金具と、該端子金具を収容するハウジングとを備えているので、該コネクタ部が、バスバと電源分配ユニットとを確実に直接接続できる。

以上説明したように請求項１に記載の本発明は、バスバと電源分配ユニットとを電線を介して接続する必要が生じないので、バスバと電源分配ユニットとを接続する電線自体、この電線を接続する接続構造及び電線を接続するための工数が不必要となる。よって、狭い空間内で電線を屈曲させる必要が生じなくなり、容易に組み立てることが可能となる。したがって、電気接続箱は、電源分配ユニットを備えていても、容易に組み立てることができる。

請求項２に記載の本発明は、コネクタ部がバスバと電源分配ユニットとを確実に直接接続できるので、狭い空間内で電線を屈曲させる必要が確実に生じない。したがって、電気接続箱は、電源分配ユニットを備えていても、より一層容易に組み立てることができる。

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８に基づいて説明する。本実施形態にかかる図１に示す電気接続箱１は、移動体としての自動車に搭載される。

電気接続箱１は、図１に示すように、箱本体２と、配線ブロック３と、電源分配ユニットとしてのパワーインテグレーション（以下、単にインテグレーションと呼ぶ）７と、コネクタ部２０（図２に示す）とを備えている。

箱本体２は、図１に示すように、本体部４と、カセットブロック５と、図示しないアッパカバーと、ロアカバー６とを備えている。本体部４は、絶縁性の合成樹脂で構成され、周知の射出成型によって成型される。本体部４は、図２に示すように、互いに連なる複数の外壁８により筒状に形成されている。また、本体部４には、該本体部４内を仕切る隔壁９が設けられている。

さらに、本体部４の図２中の上方側の表面（以下、上面と呼ぶ）には、電気部品としてのリレーやヒューズなどが装着される装着部が設けられ、図２中の下方側の表面（以下、下面と呼ぶ）には、図示しないワイヤハーネスのコネクタが嵌合するコネクタ嵌合部が設けられている。

また、本体部４は、前述した装着部に装着された電気部品と、コネクタ嵌合部に嵌合したワイヤハーネスのコネクタの端子と、を予め定められたパターンにしたがって、電気的に接続するバスバなどを収容している。

カセットブロック５は、絶縁性の合成樹脂で構成され、図２に示すように、本体部４内に収容可能な大きさの箱状に形成されている。カセットブロック５は、本体部４の図２中の下方側の開口を通して、本体部４内に収容される。カセットブロック５は、配線ブロック３の後述するバスバ２１，２２を収容するスリット状のバスバ収容溝が設けられている。

カセットブロック５の図２及び図３中の上方側の表面（以下、上面と呼ぶ）には、電気部品としてのリレーやヒューズなどが装着される装着部が設けられ、図２及び図３中の下方側の表面（以下、下面と呼ぶ）には、前述したワイヤハーネスのコネクタや端子金具が嵌合する嵌合部が設けられている。

ワイヤハーネスは、勿論、複数の電線と、該電線の端末に取り付けられたコネクタなどを備えている。コネクタは、前述したコネクタ嵌合部、嵌合部、後述するコネクタ嵌合部４２や自動車に搭載される各種の電子機器に嵌合する。

また、カセットブロック５の上面には、端子取付部１２が二つ設けられている。端子取付部１２は、前述したバスバ収容溝の端に位置しているとともに、その表面が平坦に形成されている。端子取付部１２には、図示しないナットが埋設されている。

端子取付部１２は、その表面にバスバ２１，２２の後述する接続片３０と後述する電源と接続した端子金具１１（図４に示す）の電気接触部１３とが順に重ねられて、当該接続片３０に設けられた貫通孔３３と電気接触部１３の孔１３ａ内を通ったボルト１０が前記ナットにねじ込まれることで、端子金具１１の電気接触部１３を接続片３０とボルト１０の頭との間に挟んで、該端子金具１１を取り付ける。

アッパカバーは、絶縁性の合成樹脂で構成され、周知の射出成型によって成型される。アッパカバーは、互いに連なる複数の外壁を備えて、有底筒状に形成されている。アッパカバーは、本体部４の上面を覆う状態で、該本体部４に取り付けられる。

ロアカバー６は、絶縁性の合成樹脂で構成され、周知の射出成型によって成型される。ロアカバー６は、図１に示すように、互いに連なる複数の外壁１４を備えて、有底筒状に形成されている。ロアカバー６は、本体部４の下面を覆う状態で、該本体部４に取り付けられる。

また、前述した箱本体２は、図２及び図３に示すヒューズ収容室１７が設けられている。ヒューズ収容室１７は、箱本体２内に設けられた空間であり、カセットブロック５に取り付けられた配線ブロック３の後述するヒューズ２３を収容する空間である。ヒューズ収容室１７は、カセットブロック５の端子取付部１２の近傍に位置する複数の壁１８（図２及び図３に示す）と、本体部４の外壁８によって囲まれて形成されている。さらに、ヒューズ収容室１７を構成する本体部４の外壁８には、図２に示すのぞき孔１９が貫通している。

のぞき孔１９は、前述したボルト１０の長手方向に沿って直線状に延在した長孔であり、ヒューズ収容室１７内に収容されたヒューズ２３を本体部４即ち箱本体２の外側から視認可能としている。また、のぞき孔１９は、図２中の上方から前記ヒューズ２３を本体部４即ち箱本体２の外側から視認可能としている。

箱本体２は、本体部４及び当該本体部４に装着されたカセットブロック５に前述したリレーやヒューズなどの電気部品を装着するとともに、ワイヤハーネスのコネクタを嵌合して、前述した端子取付部１２に端子金具１１を取り付けて、本体部４に前述したようにアッパカバーとロアカバー６とを取り付けることで、前述したリレーやヒューズなどの電気部品や端子金具１１を収容する。

配線ブロック３は、図３及び図４に示すように、第１のバスバ２１と、第２のバスバ２２と、これらのバスバ２１，２２同士を接続したヒューズ２３と、図示しない接続用端子と、を備えている。なお、バスバ２１，２２は、特許請求の範囲に記載されたバスバに相当する。

第１のバスバ２１と第２のバスバ２２は、それぞれ、導電性の板金で構成されている。これらのバスバ２１，２２は、互いに構成が略等しいので、以下、同一部分には同一符号を付して説明する。

バスバ２１，２２は、図３及び図４に示すように、それぞれ、電気部品接続部２４と、電源接続部２５とを備えている。電気部品接続部２４は、互いに平行な一対の平行部２６と、該平行部２６の端同士を連結した連結部２７とを備えて、平面形状がコ字状に形成されている。平行部２６には、カセットブロック５の装着部内に位置して、前述したリレーやヒューズなどと接続する端子部２８が複数設けられている。電気部品接続部２４は、その幅Ｈが全長に亘って一定に形成されている。

電源接続部２５は、ヒューズ接続部としてのヒューズ接続片２９と、接続部としての接続片３０とを一体に備えている。ヒューズ接続片２９は、帯板状に形成されており、電気部品接続部２４の連結部２７に重ねられて取り付けられている。ヒューズ接続片２９には、ヒューズ固定用のボルト３１が螺合するナット３２が一体に形成されている。

接続片３０は、ヒューズ接続片２９の図３中の上方に位置する縁から立設している。このため、ヒューズ接続片２９は、接続片３０とボルト１０の長手方向に沿って重なる位置に配置されている。即ち、ヒューズ接続片２９は、接続部としての接続片３０の近傍に配置されている。接続片３０には、ボルト１０を通す貫通孔３３が設けられている。

前述した電源接続部２５の長さＬ（ヒューズ接続片２９の長さともいう）は、前述した電気部品接続部２４の幅Ｈよりも大きく形成されている。第１のバスバ２１の電源接続部２５の接続片３０には、電源としての発電機と電線３４を介して接続した端子金具１１が取り付けられる。第２のバスバ２２の電源接続部２５の接続片３０には、電源としてのバッテリと電線３４を介して接続した端子金具１１が取り付けられる。このように、バスバ２１，２２には、端子金具１１を介して電源からの電力が供給される。

ヒューズ２３は、可溶体を含んだ本体部３５と、この本体部３５から互いに離れる方向に延在した一対の端子部３６とを備えている。端子部３６には、各々、ヒューズ接続用のボルト３１を通す孔が設けられている。一対の端子部３６は、勿論、可溶体と連結している。

ヒューズ２３は、一方の端子部３６が第１のバスバ２１の電源接続部２５のヒューズ接続片２９に重ねられ、他方の端子部３６が第２のバスバ２２の電源接続部２５のヒューズ接続片２９に重ねられて、孔を通ったボルト３１がナット３２に螺合することで、バスバ２１，２２同士を接続して、これらのバスバ２１，２２に取り付けられる。ヒューズ２３は、バスバ２１，２２間を流れる電流が、予め定められた電流値を超えると、可溶体が溶断して、バスバ２１，２２間の電流の流れを遮断する。

接続用端子は、一部がカセットブロック５の装着部内に位置して前記リレーやヒューズなどの電気部品と接続され、他の一部がカセットブロック５の嵌合部内に位置してワイヤハーネスの端子と接続する。

前述した配線ブロック３は、バスバ収容溝内にバスバ２１，２２の主に電気部品接続部２４が収容され、電源接続部２５のヒューズ接続片２９及びヒューズ２３がヒューズ収容室１７内に収容され、電源接続部２５の接続片３０が端子取付部１２上に重ねられて、カセットブロック５に取り付けられる。即ち、第１のバスバ２１と第２のバスバ２２は、箱本体２のカセットブロック５内に収容される。そして、配線ブロック３は、端子取付部１２に端子金具１１が取り付けられることで、端子金具１１及び電線３４を介して、発電機及びバッテリと接続される。

インテグレーション７は、図５及び図６に示すように、ケース３７と、一対のバスバ３８（図６に示す）と、複数のリレー３９（図６に一つのみ示す）と、複数のヒューズ４０（図６に一つのみ示す）とを備えている。

ケース３７は、絶縁性の合成樹脂で構成され、かつ扁平な箱状に形成されている。ケース３７の図５中上方に位置する上面には、ヒューズ４０が装着されるヒューズ装着部４１が設けられている。ケース３７の図５中の下方に位置する下面には、前述したワイヤハーネスのコネクタが嵌合するコネクタ嵌合部４２（図６に示す）が設けられている。また、ケース３７即ちインテグレーション７は、箱本体２の本体部４の隔壁９間に位置付けられて、当該本体部４内に収容される。

一対のバスバ３８は、導電性の板金で構成されている。バスバ３８には、各々、前述したヒューズ装着部４１内に位置してヒューズ４０と接続するヒューズ接続端子部４３と、コネクタ嵌合部４２内に位置してワイヤハーネスのコネクタと接続するコネクタ接続端子部４４とが設けられている。

さらに、一方のバスバ３８には、インテグレーション７が本体部４内に収容されると、コネクタ部２０の後述する端子金具４７と接続する電力入力部としての接続片４５（図８に示す）が一体に設けられている。

リレー３９は、前述した一方のバスバ３８に取り付けられている。ヒューズ４０は、ヒューズ装着部４１に取り付けられて、一対のバスバ３８のヒューズ接続端子部４３同士を接続する。ヒューズ４０と、リレー３９とは、互いに１対１で対応している。

前述したインテグレーション７は、箱本体２の本体部４に収容されると、コネクタ部２０の端子金具４７を介して、一方のバスバ３８の接続片４５に前述した電源からの電力が供給される。そして、インテグレーション７は、一方のバスバ３８が前述した電力を分岐して、リレー３９を介してヒューズ４０、他方のバスバ３８に順に当該電力を流す。そして、インテグレーション７は、コネクタ嵌合部４２に嵌合したワイヤハーネスのコネクタを介して、分岐してリレー３９、ヒューズ４０に順に流した電力を各電子機器に供給する。このように、インテグレーション７は、前述した電源から供給された電力を各電子機器に分配する。

コネクタ部２０は、図７に示すように、カセットブロック５に一体に設けられたハウジング４６と、端子金具４７とを備えている。即ち、コネクタ部２０は、箱本体２に設けられている。ハウジング４６は、カセットブロック５と同様に絶縁性の合成樹脂で構成されている。ハウジング４６は、筒状に形成されている。ハウジング４６の軸芯は、カセットブロック５及びインテグレーション７の本体部４への装着方向（装着する際に、本体部４に近づけられる方向である）と平行である。

端子金具４７は、導電性の板金を折り曲げるなどして形成されている。端子金具４７は、一対の電気接触部４８と、当該電気接触部４８同士を連結した連結片４９とを一体に備えている。電気接触部４８は、四角筒状の本体部５０と、該本体部５０内に配置されたばね片５１とを備えている。電気接触部４８は、本体部５０内に侵入したバスバ２１，２２のうち一方の接続片５２（図３に示す）及び一方のバスバ３８の接続片４５をばね片５１が本体部５０の内面に向かって押圧して、バスバ２１，２２のうち一方の接続片５２及び一方のバスバ３８の接続片４５と接続する。連結片４９は、平板状に形成されて、一対の電気接触部４８同士を連結している。

前述したコネクタ部２０は、箱本体２の本体部４にカセットブロック５及びインテグレーション７が装着されると、端子金具４７が、配線ブロック３のバスバ２１，２２のうち一方の接続片５２と、インテグレーション７の一方のバスバ３８の接続片４５とを接続して、前述した電源からの電力をインテグレーション７に供給する。

前述した電気接続箱１は、カセットブロック５及びインテグレーション７が本体部４に取り付けられ、かつ装着部及びヒューズ装着部４１に各種の電気部品及びヒューズ４０が装着されるとともに、嵌合部及びコネクタ嵌合部４２にワイヤハーネスのコネクタが嵌合すると、前述した電源と電気部品とヒューズ４０とリレー３９とワイヤハーネスが接続した各種の電子機器とをあらかじめ定められたパターンにしたがって電気的に接続する。そして、電気接続箱１は、電源からの電力を、電気部品とヒューズ４０とリレー３９とを介して各種の電子機器に供給する。

本実施形態によれば、箱本体２に電源からの電力が供給されるバスバ２１，２２と、インテグレーション７の電力入部としての接続片４５とを接続するコネクタ部２０が設けられているので、バスバ２１，２２のうち一方とインテグレーション７とを電線を介して接続する必要が生じない。このため、バスバ２１，２２のうち一方とインテグレーション７とを接続する電線自体、この電線を接続する接続構造及び電線を接続するための工数が不必要となる。よって、狭い空間内で電線を屈曲させる必要が生じなくなり、容易に組み立てることが可能となる。したがって、電気接続箱１は、インテグレーション７を備えていても、容易に組み立てることができる。

また、コネクタ部２０が、バスバ２１，２２のうち一方とインテグレーション７の電力入力部としての接続片４５との双方と接続する端子金具４７と、該端子金具４７を収容するハウジング４６とを備えているので、該コネクタ部２０が、バスバ２１，２２のうち一方とインテグレーション７とを確実に直接接続できる。このため、狭い空間内で電線を屈曲させる必要が確実に生じない。したがって、電気接続箱１は、インテグレーション７を備えていても、より一層容易に組み立てることができる。

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。

本発明の一実施形態に係る電気接続箱の斜視図である。 図１に示された電気接続箱の分解斜視図である。 図１に示された電気接続箱のカセットブロックと配線ブロックなどを示す斜視図である。 図３に示された配線ブロックの平面図である。 図１に示された電気接続箱のインテグレーションを示す斜視図である。 図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 図１中のＶＩＩ−ＶＩＩ線で示す断面図である。 図５に示されたインテグレーションの要部を下方からみた斜視図である。

符号の説明

１ 電気接続箱
２ 箱本体
７ パワーインテグレーション（電源分配ユニット）
２０ コネクタ部
２１ 第１のバスバ（バスバ）
２２ 第２のバスバ（バスバ）
４５ 接続片（電力入力部）
４６ ハウジング
４７ 端子金具

Claims (2)

1. 外壁により筒状に形成され、内部を仕切る隔壁が設けられた本体部と、前記本体部内に収容されるカセットブロックと、を備えた箱本体と、
   前記カセットブロックに取り付けられるとともに、電源からの電力が供給されるバスバと、
   前記本体部内の隔壁間に取り付けられるとともに、前記バスバを介して前記電力が供給される電源分配ユニットと、を備えた電気接続箱において、
   前記カセットブロックに、前記バスバと前記電源分配ユニットの電力入力部とを接続するコネクタ部が設けられていることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記コネクタ部は、前記バスバと前記電源分配ユニットの電力入力部との双方に接続する端子金具と、前記カセットブロックに設けられて前記端子金具を収容するハウジングと、を備えたことを特徴とする請求項１記載の電気接続箱。

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