JP7182095B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、電気接続箱に関する。

従来から、例えば、車両用のバッテリに組み付けられてバッテリと各種の電装品との間を接続する電気接続箱が提案されている。例えば、従来の電気接続箱の一つは、ナットが収容された孔の一端が開口するバスバ載置面を有する筐体を備え、バスバ載置面に組み付けられた板状のバスバの上に、バッテリ等に接続された板状の端子が重ねて配置され、バスバ及び端子を挟むように、バスバのボルト孔及び端子のボルト孔に挿通されたボルトとナットとが締結されることで、端子がバスバに固定されるように構成されている（例えば、特許文献１，２を参照）。

特開２０１３－３１２９３号公報 特開２０２０－５３２８号公報

バスバ載置面に一端が開口する孔として貫通孔が採用され、貫通孔の他端の開口からナットが貫通孔内に挿入されて貫通孔内に収容される場合を想定する。この場合、ボルトとナットとの締結前において、貫通孔内に収容されているナットが、貫通孔の他端の開口から意図せずに抜け落ちる可能性がある。

更に、ボルト及びナットの締結後において、貫通孔の内部に位置するボルトの脚部の先端面が、貫通孔の他端の開口を介して外部に露呈する。このため、例えば、電気接続箱の近傍に配置された周辺部品の導電性を有する筐体（車体パネル等）が、貫通孔の他端の開口に近接配置される場合、互いに対面するボルトの脚部の先端面と周辺部品の筐体との間の絶縁性が十分に確保できなくなる恐れがある。

電気接続箱の組み付け性向上の観点からは、上述したナットの抜け落ちを抑制することが望ましい。更に、周辺部品の導電性を有する筐体が貫通孔の他端の開口に近接配置される場合であっても、ボルトの脚部の先端面と周辺部品の筐体との間の絶縁性を十分に確保することが望ましい。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組み付け性が良好であり且つ周辺部品とボルトとの絶縁性が十分に確保可能な電気接続箱を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電気接続箱は、下記［１］～［３］を特徴としている。
［１］
バスバ載置面と、前記バスバ載置面に一端が開口する貫通孔と、を備えた筐体と、
前記貫通孔より孔径が小さい第１ボルト孔を有する板状のバスバであって、前記バスバ載置面に載置され且つ前記第１ボルト孔と前記貫通孔とが連通するように前記筐体に固定されるバスバと、
前記貫通孔の他端の開口から挿入されて前記貫通孔内に収容されるナットと、
前記貫通孔の他端の前記開口を塞ぐように前記筐体に装着される、絶縁性を有するキャップと、
を備え、
第２ボルト孔を有し且つ前記バスバの上に重ねて配置された板状の端子と、前記バスバとを挟むように、前記第２ボルト孔及び前記第１ボルト孔の順に挿通されたボルトと前記ナットとが締結されることで、前記端子が前記バスバに固定されることになる、電気接続箱であること。
［２］
上記［１］に記載の電気接続箱において、
前記キャップは、前記貫通孔の他端の前記開口を塞ぐ蓋部と、前記蓋部から前記貫通孔内にて前記貫通孔の一端側へ突出して前記ナットを支持する支持片と、を備える、電気接続箱であること。
［３］
上記［２］に記載の電気接続箱において、
前記筐体は、前記貫通孔を画成する筒状部を有し、
前記キャップは、前記筒状部の他端の前記開口を塞ぐ前記蓋部から前記筒状部の外周面に沿うように前記筒状部の一端側へ突出する突出部を備え、
前記突出部と前記筒状部の外周面とが、前記キャップの前記筐体からの分離を防止する係止機構を構成している、電気接続箱であること。

上記［１］の構成の電気接続箱によれば、ナットが収容された貫通孔の他端の開口が、筐体に装着されたキャップによって塞がれる。これにより、ボルトとナットとの締結前において、貫通孔内に収容されているナットが、貫通孔の他端の開口から意図せずに抜け落ちることが防止されて、電気接続箱の組み付け性が向上する。更に、ボルトとナットとの締結後において、周辺部品の導電性を有する筐体（車体パネル等）が貫通孔の他端の開口に近接配置される場合であっても、貫通孔の内部に位置するボルトの脚部の先端面と、周辺部品の筐体との間に、絶縁性を有するキャップが介在する。このため、ボルトの脚部の先端面と周辺部品の筐体との間の絶縁性が十分に確保され得る。従って、上記構成の電気接続箱によれば、組み付け性が良好であり且つ周辺部品とボルトとの絶縁性が十分に確保可能である。

上記［２］の構成の電気接続箱によれば、貫通孔に収容されたナットが、キャップの蓋部から貫通孔の一端側へ突出する支持片によって、貫通孔の一端の開口の近傍（従って、バスバの第１ボルト孔の縁部の近傍）に位置するように支持され得る。このため、ナットが貫通孔の他端の開口の近傍（従って、バスバの第１ボルト孔の縁部から離れて）位置する場合と比べて、第２ボルト孔及び第１ボルト孔の順に挿通したボルトをナットに螺号させ易くなる。

上記［３］の構成の電気接続箱によれば、キャップの突出部と筐体の筒状部の外周面とが、キャップの筐体からの分離を防止する係止機構を構成している。このため、キャップの筐体からの意図しない分離を確実に防止できる。

このように、本発明によれば、組み付け性が良好であり且つ周辺部品とボルトとの絶縁性が十分に確保可能な電気接続箱を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る電気接続箱の一部を示す斜視図である。 図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。 図３は、各部材が分離された状態の図２に対応する断面図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、図１～図３に示す本発明の実施形態に係る電気接続箱１について説明する。電気接続箱１は、例えば、車両用のバッテリに組み付けられて使用され、バッテリと車載の電装品とをバスバ及びリレー等を介して電気的に接続させる機能を果たす。

以下、説明の便宜上、図１等に示すように、「前後方向」、「幅方向」、「上下方向」、「前」、「後」、「上」及び「下」を定義する。「前後方向」、「幅方向」及び「上下方向」は、互いに直交している。上下方向は、電気接続箱１が搭載された車両の上下方向と一致している。

図１～図３に示すように、電気接続箱１は、筐体１０と、筐体１０に組み付けられる一対のバスバ２０と、筐体１０に組み付けられるリレーボックス３０と、筐体１０の後述する筒状部１３に収容されるナット４０と、筒状部１３に装着されるキャップ５０と、を備える。以下、電気接続箱１を構成する各部品の構成について順に説明する。

まず、筐体１０について説明する。筐体１０は、樹脂成形体であり、図１に示すように、前後方向及び幅方向に延び且つ幅方向に長い略矩形平板状の形状を有している。筐体１０の幅方向中央より幅方向一側の領域には、前端部にて、一対のバスバ載置面１１（図２及び図３も参照）が幅方向に間隔を空けて並ぶように形成され、一対のバスバ載置面１１の後側に隣接して、リレーボックス収容部１２が形成されている。一対のバスバ載置面１１の各々は、前後方向及び幅方向に延びて上方に露出する平面であり、リレーボックス収容部１２は、下方に窪み且つ上方に開口した凹状部分である。

図１のＡ－Ａ断面図である図２に示すように、筐体１０には、各バスバ載置面１１から下方に延びる筒状部１３が形成されている。筒状部１３は、バスバ載置面１１に上端が開口し且つ上下方向に貫通する貫通孔１８を画成している。

図２及び図３に示すように、筒状部１３は、バスバ載置面１１から下方に延びる上部筒状部１４と、上部筒状部１４の下側に連続する下部筒状部１５と、から構成されている。上部筒状部１４は、例えば、上下方向に延びる円筒状の形状を有し、下部筒状部１５は、例えば、上下方向に延びる矩形筒状の形状を有している。

上部筒状部１４の内壁面（円筒状の内壁面）と、下部筒状部１５の内壁面（矩形筒状の内壁面）との境界部には、下方を向いた段差面１６が設けられている。筒状部１３（より具体的には、下部筒状部１５）の外周面の周方向の複数箇所（例えば、矩形筒状の下部筒状部１５の４つの外壁面）にはそれぞれ、外側に突出する係止突起１７が形成されている。係止突起１７には、キャップ５０の後述する突出部５３の開口５４の上縁部が係止されることになる（図２参照）。

次いで、一対のバスバ２０について説明する。各バスバ２０は、１枚の金属板に対してプレス加工及び曲げ加工等を施すことで形成されている。各バスバ２０は、図１に示すように、前後方向且つ幅方向に延びる平板状の水平部２１を備えている。水平部２１には、上下方向に貫通するボルト孔２２が形成されている。ボルト孔２２の内径は、貫通孔１８の内径（より正確には、上部筒状部１４の内径）より小さい。

一対のバスバ２０の各々は、図１に示すように、筐体１０の対応するバスバ載置面１１に水平部２１が載置され且つボルト孔２２と貫通孔１８とが同軸的に配置される（上下に連通する）ように、筐体１０に組み付けられて固定される。

バスバ２０が筐体１０に固定された状態では、図２に示すように、バスバ２０の水平部２１の下面がバスバ載置面１１に密着している。ボルト孔２２の内径が貫通孔１８の内径（より正確には、上部筒状部１４の内径）より小さいことに起因して、バスバ２０のボルト孔２２の下側縁部が全周に亘って、貫通孔１８内に露出している。換言すれば、貫通孔１８の上端開口１８ａ（図３参照）の周縁部が全周に亘って、バスバ２０によって塞がれている。

このように筐体１０に組み付けられた一対のバスバ２０について、一方のバスバ２０の水平部２１には、車両に搭載されたバッテリから延びる電線８１の端末に接続された端子６０が接続され、他方のバスバ２０の水平部２１には、車両に搭載された電装品から延びる電線８２の端末に接続された端子６０が接続されることになる（図１参照）。これら端子６０のバスバ２０への接続・固定は、後述するように、貫通孔１８に収容されたナット４０とボルト７０との締結（図２参照、後述）によってなされる。

次いで、リレーボックス３０について説明する。リレーボックス３０は、略直方体状の形状を有し、種々のリレー及びヒューズ等（図示省略）が内蔵されている。リレーボックス３０は、筐体１０のリレーボックス収容部１２に上方から組み付けられて、筐体１０に固定される。筐体１０に組み付けられたリレーボックス３０（従って、内蔵された種々のリレー等）と、一対のバスバ２０とは、図示しない電気回路によって電気的に接続されている。

次いで、ナット４０について説明する。ナット４０は、鍛造等によって形成された金属部品である。ナット４０は、図２及び図３に示すように、上部筒状部１４の内壁面に対応する外周形状を有する上部４１と、下部筒状部１５の内壁面に対応する外周形状を有して上部４１の下側に連続する下部４２と、から構成されている。上部４１の外壁面（円筒状の外壁面）と、下部４２の外壁面（矩形筒状の外壁面）との境界部には、上方を向いた段差面４３が設けられている。ナット４０には、上下方向に貫通するメネジ部４４が形成されている。以上の形状を有するナット４０は、貫通孔１８の下端開口１８ｂから貫通孔１８内には挿入可能である一方で、貫通孔１８の上端開口１８ａから貫通孔１８内には挿入不能である。

次いで、キャップ５０について説明する。キャップ５０は、絶縁性を有する材料（典型的には、樹脂）による成形体である。キャップ５０は、筐体１０の下部筒状部１５の下端開口（即ち、貫通孔１８の下端開口１８ｂ（図３参照））に対応する形状（例えば、矩形状）を有して前後方向且つ幅方向に延びる平板状の蓋部５１を備える。

蓋部５１には、下部筒状部１５の内周面（例えば、矩形筒状の下部筒状部１５の４つの内壁面）に対応して、蓋部５１の上面の複数箇所から上方に突出する複数の支持片５２が設けられている。更に、蓋部５１には、下部筒状部１５の外周面（例えば、矩形筒状の下部筒状部１５の４つの外壁面）に対応して、蓋部５１の外周縁部の複数箇所から上方に突出する複数の突出部５３が設けられている。各突出部５３には、突出部５３の厚さ方向に貫通し且つ上下方向に延びる開口５４が形成されている。各突出部５３は、厚さ方向に弾性変形可能となっている。

ナット４０は、図２及び図３に示すように、筐体１０の下部筒状部１５の下端開口（即ち、貫通孔１８の下端開口１８ｂ）から貫通孔１８に挿入されて収容される。ナット４０の貫通孔１８への収容後、貫通孔１８からのナット４０の抜け落ちを防止するため、キャップ５０が、貫通孔１８の下端開口１８ｂを塞ぐように下部筒状部１５に装着される。

具体的には、図２に示すように、キャップ５０の複数の突出部５３が下部筒状部１５の外周面に沿うように、且つ、キャップ５０の複数の支持片５２が下部筒状部１５の内周面に沿うように、キャップ５０の蓋部５１を下方から下部筒状部１５の下端面に近づけていく。この過程において、ナット４０は、貫通孔１８の内部に進入していく複数の支持片５２によって、貫通孔１８内にて上方に押し上げられていく。

蓋部５１が下部筒状部１５の下端面に接触する直前において、係止突起１７からの押圧によって突出部５３の開口５４の上縁部が下部筒状部１５の外周面から離れる向きに一時的に弾性変形する。そして、蓋部５１が下部筒状部１５の下端面に接触すると、当該上縁部が係止突起１７を乗り越えることで、突出部５３が下部筒状部１５の外周面に近づく向きに弾性復帰して、係止突起１７と突出部５３の開口５４の上縁部とが上下方向に係止される。これにより、キャップ５０の下部筒状部１５への装着が完了し、キャップ５０の下部筒状部１５からの抜け落ちが防止される。加えて、キャップ５０の蓋部５１が貫通孔１８の下端開口１８ｂを塞いでいるので、貫通孔１８からのナット４０の抜け落ちも防止される。

キャップ５０の下部筒状部１５への装着が完了した状態では、図２に示すように、複数の支持片５２によって押し上げられたナット４０は、ナット４０の上部４１が上部筒状部１４に収容され、ナットの下部４２が下部筒状部１５に収容されている。ナット４０の下部４２が下部筒状部１５に収容されることで、ナット４０が貫通孔１８内にて相対回転不能となっている。ナット４０の上端面は、バスバ載置面１１と面一になっており、バスバ載置面１１と密着しているバスバ２０のボルト孔２２の下側縁部に接触している。なお、ナット４０の段差面４３と、筒状部１３の段差面１６とは、隙間を有して上下方向に対向している。以上、電気接続箱１の構成について説明した。

電気接続箱１の筐体１０に固定されている一対のバスバ２０のうち、一方のバスバ２０の水平部２１には、車両に搭載されたバッテリから延びる電線８１の端末に接続された端子６０が接続され、他方のバスバ２０の水平部２１には、車両に搭載された電装品から延びる電線８２の端末に接続された端子６０が接続される（図１参照）。

各端子６０の対応するバスバ２０への接続・固定は、以下のように行われる。まず、バスバ２０の水平部２１の上に、端子６０の平板部６１を重ねて配置する。次いで、ボルト７０の脚部（オネジ部）７２を、平板部６１に形成されたボルト孔６２及びバスバ２０のボルト孔２２の順に挿通し、貫通孔１８内のナット４０のメネジ部４４に螺号させる。次いで、ボルト７０を規定トルクで締め付ける。これにより、図２に示すように、バスバ２０の水平部２１と端子６０の平板部６１とをボルト７０の頭部７１とナット４０の上端面とで挟むように、ボルト７０とナット４０とが締結されることで、端子６０がバスバ２０に固定され且つ電気的に接続される。

これにより、バッテリが、電線８１、一方の端子６０、一方のバスバ２０、リレーボックス３０、他方のバスバ２０、他方の端子６０、及び、電線８２を介して、電装品と電気的に接続される。この状態にて、電気接続箱１のリレーボックス３０内のリレー等を稼働させることで、バッテリが発生する電力が電装品に供給される。

更に、電気接続箱１の近傍に配置された周辺部品の導電性を有する筐体（車体パネル等）が、貫通孔１８の下端開口１８ｂに近接配置される場合であっても、貫通孔１８の内部に位置するボルト７０の脚部７２の先端面と、周辺部品の筐体との間に、絶縁性を有するキャップ５０が介在する。このため、ボルト７０の脚部７２の先端面と周辺部品の筐体との間の絶縁性が十分に確保され得る。

＜作用・効果＞
以上、本実施形態に係る電気接続箱１によれば、ナット４０が収容された貫通孔１８の下端開口１８ｂが、筐体１０に装着されたキャップ５０によって塞がれる。これにより、ボルト７０とナット４０との締結前において、貫通孔１８内に収容されているナット４０が、貫通孔１８の下端開口１８ｂから意図せずに抜け落ちることが防止されて、電気接続箱１の組み付け性が向上する。更に、ボルト７０とナット４０との締結後において、周辺部品の導電性を有する筐体（車体パネル等）が貫通孔１８の下端開口１８ｂに近接配置される場合であっても、貫通孔１８の内部に位置するボルト７０の脚部７２の先端面と、周辺部品の筐体との間に、絶縁性を有するキャップ５０が介在する。このため、ボルト７０の脚部７２の先端面と周辺部品の筐体との間の絶縁性が十分に確保され得る。従って、本実施形態に係る電気接続箱１によれば、組み付け性が良好であり且つ周辺部品とボルト７０との絶縁性が十分に確保可能である。

更に、本実施形態に係る電気接続箱１によれば、貫通孔１８に収容されたナット４０が、キャップ５０の蓋部５１から上方へ突出する支持片５２によって、貫通孔１８の上端開口１８ａの近傍（従って、バスバ２０のボルト孔２２の縁部の近傍）に位置するように支持され得る。このため、ナット４０が貫通孔１８の下端開口１８ｂの近傍（従って、バスバ２０のボルト孔２２の縁部から離れて）位置する場合と比べて、端子６０のボルト孔６２及びバスバ２０のボルト孔２２の順に挿通したボルト７０をナット４０に螺号させ易くなる。

更に、本実施形態に係る電気接続箱１によれば、キャップ５０の突出部５３の開口５４の上縁部と、筐体１０の筒状部１３の外周面に形成された係止突起１７とが係合することで、キャップ５０の筐体１０からの分離を防止する係止機構を構成している。このため、キャップ５０の筐体１０からの意図しない分離を確実に防止できる。

＜他の形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

上記実施形態では、キャップ５０の蓋部５１の外周縁部の複数箇所から上方に突出する複数の突出部５３と、筐体１０の筒状部１３の外周面に形成された複数の係止突起１７とがそれぞれ係合することで、キャップ５０の筐体１０からの分離を防止する係止機構が構成されている。これに対し、キャップ５０の蓋部５１の外周縁部から全周に亘って上方に突出する筒状の突出部と、筐体１０の筒状部１３の外周面とが全周に亘って密着することで、キャップ５０の筐体１０からの分離を防止する係止機構が構成されてもよい。

更に、上記実施形態では、図２に示すように、バスバ２０の水平部２１の下面がバスバ載置面１１に密着している。これに対し、バスバ２０の反り等に起因して、バスバ２０の水平部２１の下面がバスバ載置面１１から僅かに浮いていてもよい。この場合、バスバ２０のバスバ載置面１１からの浮き量の分だけ、ナット４０が、ナット４０の段差面４３と筒状部１３の段差面１６との間の隙間を狭めるように、貫通孔１８に対して上方に相対移動することで、ナット４０の上端面とバスバ２０のボルト孔２２の下側縁部とが押圧接触した状態が維持され得る。

ここで、上述した本発明に係る電気接続箱１の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
バスバ載置面（１１）と、前記バスバ載置面（１１）に一端が開口する貫通孔（１８）と、を備えた筐体（１０）と、
前記貫通孔（１８）より孔径が小さい第１ボルト孔（２２）を有する板状のバスバ（２０）であって、前記バスバ載置面（１１）に載置され且つ前記第１ボルト孔（２２）と前記貫通孔（１８）とが連通するように前記筐体（１０）に固定されるバスバ（２０）と、
前記貫通孔（１８）の他端の開口（１８ｂ）から挿入されて前記貫通孔（１８）内に収容されるナット（４０）と、
前記貫通孔（１８）の他端の前記開口（１８ｂ）を塞ぐように前記筐体（１０）に装着される、絶縁性を有するキャップ（５０）と、
を備え、
第２ボルト孔（６２）を有し且つ前記バスバ（２０）の上に重ねて配置された板状の端子（６０）と、前記バスバ（２０）とを挟むように、前記第２ボルト孔（６２）及び前記第１ボルト孔（２２）の順に挿通されたボルト（７０）と前記ナット（４０）とが締結されることで、前記端子（６０）が前記バスバ（２０）に固定されることになる、電気接続箱（１）。
［２］
上記［１］に記載の電気接続箱（１）において、
前記キャップ（５０）は、前記貫通孔（１８）の他端の前記開口（１８ｂ）を塞ぐ蓋部（５１）と、前記蓋部（５１）から前記貫通孔（１８）内にて前記貫通孔（１８）の一端側へ突出して前記ナット（４０）を支持する支持片（５２）と、を備える、電気接続箱（１）。
［３］
上記［２］に記載の電気接続箱（１）において、
前記筐体（１０）は、前記貫通孔（１８）を画成する筒状部（１３）を有し、
前記キャップ（５０）は、前記筒状部（１３）の他端の前記開口を塞ぐ前記蓋部（５１）から前記筒状部（１３）の外周面に沿うように前記筒状部（１３）の一端側へ突出する突出部（５３）を備え、
前記突出部（５３）と前記筒状部（１３）の外周面（１７）とが、前記キャップ（５０）の前記筐体（１０）からの分離を防止する係止機構を構成している、電気接続箱（１）。

１ 電気接続箱
１０ 筐体
１１ バスバ載置面
１３ 筒状部
１７ 係止突起（係止機構、外周面）
１８ 貫通孔
１８ｂ 下端開口（他端の開口）
２０ バスバ
２２ ボルト孔（第１ボルト孔）
４０ ナット
５０ キャップ
５１ 蓋部
５２ 支持片
５３ 突出部（係止機構）
６０ 端子
６２ ボルト孔（第２ボルト孔）

Claims (3)

1. バスバ載置面と、前記バスバ載置面に一端が開口する貫通孔と、を備えた筐体と、
   前記貫通孔より孔径が小さい第１ボルト孔を有する板状のバスバであって、前記バスバ載置面に載置され且つ前記第１ボルト孔と前記貫通孔とが連通するように前記筐体に固定されるバスバと、
   前記貫通孔の他端の開口から挿入されて前記貫通孔内に収容されるナットと、
   前記貫通孔の他端の前記開口を塞ぐように前記筐体に装着される、絶縁性を有するキャップと、
   を備え、
   第２ボルト孔を有し且つ前記バスバの上に重ねて配置された板状の端子と、前記バスバとを挟むように、前記第２ボルト孔及び前記第１ボルト孔の順に挿通されたボルトと前記ナットとが締結されることで、前記端子が前記バスバに固定されることになる、電気接続箱。
2. 請求項１に記載の電気接続箱において、
   前記キャップは、前記貫通孔の他端の前記開口を塞ぐ蓋部と、前記蓋部から前記貫通孔内にて前記貫通孔の一端側へ突出して前記ナットを支持する支持片と、を備える、電気接続箱。
3. 請求項２に記載の電気接続箱において、
   前記筐体は、前記貫通孔を画成する筒状部を有し、
   前記キャップは、前記筒状部の他端の前記開口を塞ぐ前記蓋部から前記筒状部の外周面に沿うように前記筒状部の一端側へ突出する突出部を備え、
   前記突出部と前記筒状部の外周面とが、前記キャップの前記筐体からの分離を防止する係止機構を構成している、電気接続箱。

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