JP2005295724A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気接続箱のケース内部に収容するＥＣＵと他の電気部品や内部回路等との間に絶縁板を介在させず、空気絶縁により絶縁する構成とすることにより、部品点数の低減および電気接続箱の薄型化、軽量化を図る。
【解決手段】 ロアケース１１とアッパーケース１２との間の対向する両側外面にコネクタモジュール５０、５１を外部に面して配置し、これら各コネクタモジュール５０、５１のアッパーケース側端面の両側にＥＣＵ基板取付用の突起部５７を設けている一方、ＥＣＵ６０の基板６１の対向する両側端面にそれぞれ突起部５７と係合して固定される取付部となる貫通孔６６を設け、ＥＣＵ基板６１をコネクタモジュール５０、５１で支持して、ロアケース１１とアッパーケース１２の内部に配置している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電気接続箱に関し、特に、ケース内部に収容するＥＣＵ（電子制御ユニット）の支持構造を改良するものである。

従来、本出願人は、特開２００２−８４６３０号（特許文献１）等において、ケース内部にＥＣＵ（電子制御ユニット）を収容した電気接続箱を提供している。
特開２００２−８４６３０号において提供する電気接続箱１は、図７に示すように、アッパーケース２とロアケース３よりなるケース内部に導電性金属板を打ち抜いて形成したバスバー４と絶縁板５を重ねて配置すると共に、これらバスバー４との間に絶縁板６を介在させてＥＣＵ７を収容している。

しかしながら、ＥＣＵ７とバスバー４や他の電気部品等との間に絶縁板６を設ける構成とすると、部品点数が増加すると共に、電気接続箱１が大型化、重量化する問題がある。

特に、自動車の前席の前方のインストルメントパネル内部で、乗員の膝と対向する位置に電気接続箱が搭載される場合、前記パネルと電気接続箱との間にスペースをあけて乗員が急ブレーキ等によりパネルに衝突したときに、パネルが十分に凹んで乗員への衝撃を低減させることが望まれている。しかしながら、前記電気接続箱は十分に薄型化できないため、パネルとの間に十分なスペースを設けることができず、パネルが十分に凹まずに乗員が大きな衝撃を受けてしまうおそれがある。
特開２００２−８４６３０号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、電気接続箱のケース内部に収容するＥＣＵと他の電気部品や内部回路等との間に絶縁板を介在させず、空気絶縁により絶縁する構成とすることにより、部品点数の低減および電気接続箱の薄型化、軽量化を図ることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、対向配置するロアケースとアッパーケースとの間にコネクタモジュール、ヒューズモジュール、リレーモジュールのうち少なくとも１つのモジュールを外部に面して配置し、該モジュールのアッパーケース側端面にＥＣＵ基板取付用の突起部を設けている一方、
ＥＣＵの基板の対向する端面にそれぞれ前記突起部と係合して固定される取付部を設け、前記ＥＣＵの基板を前記モジュールで支持して、前記ロアケースとアッパーケースの内部に配置していることを特徴とする電気接続箱を提供している。

前記構成によれば、ケース内に収容するＥＣＵをコネクタモジュール、ヒューズモジュール、リレーモジュールのうち少なくとも１つのモジュールにより支持して所要の高さ位置に配置しているため、ケースに収容している他の電気部品や内部回路との間に所要の空間を設けて空気絶縁することができ、従来必要としていた絶縁板を不要とすることができる。これにより、部品点数及びコストを低減できると共に、電気接続箱の薄型化及び軽量化を図ることができる。
また、コネクタモジュール、ヒューズモジュール、リレーモジュールのうち少なくとも１つのモジュールのアッパーケース側端面に設けたＥＣＵ基板取付用の突起部にＥＣＵの基板に設けた取付部を係合させるだけで簡単にＥＣＵをケース内に固定することができる。

前記ＥＣＵの導体と接続させた端子を突出させているＥＣＵコネクタ部をＥＣＵ基板の周縁より突設し、該ＥＣＵコネクタ部を前記コネクタモジュールに形成した凹部に嵌合させて該コネクタモジュールとＥＣＵコネクタ部とを連設してケース側面位置で外部に露出させて配置していることが好ましい。

前記構成によれば、ＥＣＵ基板の周縁より突設したＥＣＵコネクタ部をコネクタモジュールに形成した凹部に嵌合させているため、ＥＣＵの位置決め固定をより確実にすることができる。
また、ＥＣＵコネクタ部をコネクタモジュールの凹部に嵌合させているため、ＥＣＵコネクタ部とコネクタモジュールとを上下に積み重ねた場合と比較して電気接続箱を薄型化できる。
さらに、ＥＣＵコネクタ部をケース側面位置に外部に露出させて配置しているため、所要のコネクタをＥＣＵコネクタ部に嵌合するだけで容易にコネクタ内の端子をＥＣＵの導体と接続でき、かつ、側方からのコネクタ接続となるため、嵌合したコネクタが上下方向に突出せず電気接続箱を薄型化できる。

前記ロアケース内の中央部に、絶縁基板上に導体と溶接して多数のリレーを搭載したリレーモジュールあるいはプリント基板上に実装したリレーモジュールを配置し、該リレーモジュールの外周に沿って前記コネクタモジュールおよびヒューズモジュールを配置し、該コネクタモジュールあるいは／およびヒューズモジュールでアッパーケース側に保持された前記ＥＣＵ基板を前記リレーモジュールと前記アッパーケースとの間に配置し、かつ、該ＥＣＵ基板に取り付けられる電子部品は前記リレーモジュール側に実装し、該電子部品を前記リレーモジュールの複数のリレーの間の空間部に突出させていることが好ましい。

前記構成によれば、ケースの外周に沿って配置したコネクタモジュールあるいは／およびヒューズで囲まれた内部空間にリレーモジュールを配置しているため、ケース外面に突出させて搭載していたリレーをなくすことができ、電気接続箱を薄型化できる。
また、ＥＣＵ基板に取り付けられる電子部品はリレーモジュール側に実装し、該電子部品をリレーモジュールの絶縁基板より突設される複数のリレーの間の空間部に突出させているため、リレーモジュールの絶縁基板とＥＣＵ基板との間隔を小さくでき、電気接続箱を薄型化できる。

前記ロアケース内に電線を導体とする内部回路体を配置し、該内部回路体の上方に前記リレーモジュールを配置し、該リレーモジュールの周縁を囲むように前記コネクタモジュールとヒューズモジュールとを外部に露出させて配置し、前記リレーモジュールの上方に前記ＥＣＵを配置し、該ＥＣＵの上部にアッパーケースを配置し、
前記ロアケースとアッパーケースとは略四角形状とし、ロアケースの４隅より突設する連結枠を介してアッパーケースと結合し、ケース全体を薄い略四角形状としていることが好ましい。

前記構成によれば、リレーモジュールをケース内部の中央位置に配置すると共に、ヒューズモジュールとコネクタモジュールをリレーモジュールを囲む外周位置に配置し側面位置で外部に露出させているため、アッパーケースの上面及びロアケースの下面にリレー、ヒューズ及びコネクタの収容部を設けておらず、ケースの上下面に突出する電気部品をなくすことができ、電気接続箱を薄型化することができる。
特に、前記電気接続箱を自動車の乗員の前方位置に配置する場合には、電気接続箱を薄型化したことにより、パネルと電気接続箱との間にスペースを設けることができるため、乗員が急ブレーキ等によりパネルに衝突したときにパネルを十分に凹ませて乗員への衝撃を低減して乗員を保護することができる。
また、ＥＣＵと内部回路体との間にリレーモジュールを配置しているため、もし、ＥＣＵがコネクタモジュールあるいは／およびヒューズモジュールの上面の固定位置から脱落してもリレーモジュールによりＥＣＵと内部回路体を絶縁することができる。

前述したように、本発明によれば、ケース内に収容するＥＣＵをコネクタモジュール、ヒューズモジュール、リレーモジュールのうち少なくとも１つのモジュールにより支持して所要の高さ位置に配置しているため、ケースに収容している他の電気部品や内部回路との間に所要の空間を設けて空気絶縁することができ、従来必要としていた絶縁板を不要とすることができる。これにより、部品点数を低減できると共に、電気接続箱の薄型化及び軽量化を図ることができる。
また、コネクタモジュール、ヒューズモジュール、リレーモジュールのうち少なくとも１つのアッパーケース側端面に設けたＥＣＵ基板取付用の突起部にＥＣＵの基板に設けた取付部を係合させるだけで簡単にＥＣＵをケース内に固定することができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図６は、本発明の実施形態を示し、電気接続箱１０は、ロアケース１１の上面側に内部回路体２０を配置し、該内部回路体２０の上部で且つケース中央位置にリレーモジュール３０を配置し、該リレーモジュール３０を囲む外周位置にヒューズモジュール４０とコネクタモジュール５０、５１を配置し、リレーモジュール３０の上方にＥＣＵ（電子制御ユニット）６０を配置し、さらにアッパーケース１２を被せて形成している。

先ず、ＥＣＵ（電子制御ユニット）６０の配置構造について説明する。
ＥＣＵ６０を下方から支持しているコネクタモジュール５０、５１は、それぞれ電気接続箱１０の右側面、左側面に配置するものであり、コネクタモジュール５０、５１にそれぞれ設けた複数のコネクタ収容部５２、５３をロアケース１１とアッパーケース１２の間の側面位置で外部に露出させている。
また、一方のコネクタモジュール５０の上面にはＥＣＵ６０のＥＣＵコネクタ部６３を嵌合する凹部５５を設けている。

コネクタモジュール５０、５１のアッパーケース側端面の両側には、図１及び図２に示すように、ＥＣＵ基板取付用の突起部５７を設けると共に、該突起部５７の近傍には固定するＥＣＵ基板６１の周縁に沿うリブ５８を突設している。

一方、ＥＣＵ６０のＥＣＵ基板６１には、コネクタモジュール５０、５１の突起部５７に対向する位置に取付部となる貫通孔６６を穿設すると共に、コネクタモジュール５０の凹部５５に対向する位置にＥＣＵコネクタ部６３をＥＣＵ基板６１の下面周縁より突設している。
よって、ＥＣＵ６０の貫通孔６６にコネクタモジュール５０、５１の突起部５７を貫通させると、ＥＣＵコネクタ部６３がコネクタモジュール５０の凹部５５に嵌合され、ＥＣＵコネクタ部６３とコネクタモジュール５０のコネクタ収容部５２が連設してケース側面位置で外部に露出される。

また、アッパーケース１２の下面には所要箇所に押圧用突起１５を突設しており、ＥＣＵ６０の上面側にアッパーケース１２を被せると押圧用突起１５がＥＣＵ基板６１をコネクタモジュール５０、５１側へ押圧し、ＥＣＵ基板６１の貫通孔６６に貫通されたコネクタモジュール５０、５１の突起５７が抜けなくなり、ＥＣＵ６０がコネクタモジュール５０、５１上に位置決め固定される。

上記のように、ＥＣＵ６０がコネクタモジュール５０、５１上に位置決め固定された状態で、ＥＣＵ基板６１の下面側の導体に半田付けにより取り付けられている電子部品６２がリレーモジュール３０の絶縁基板３１より突設している複数のリレー３３間の空間部に突出している。
なお、コネクタモジュール５０、５１に設けた突起部５７は、外周位置に設けたヒューズモジュール４０に設けてもよい。

次に、内部回路体２０、リレーモジュール３０、ヒューズモジュール４０、コネクタモジュール５０、５１及びＥＣＵ６０の接続構造について説明する。
前記内部回路体２０の導体は電線ｗとし、該電線ｗを下面開口のボックス形状のケース２１の下面側に配線してケース２１の内部に収容している。ケース２１の上壁２２には、図３に示すように、リレーモジュール３０、ヒューズモジュール４０及びコネクタモジュール５０、５１の配置位置近傍に複数の端子孔２３、２４、２５を穿設しており、該端子孔２３、２４、２５にリレーモジュール３０のバスバー３２、ヒューズモジュール４０、コネクタモジュール５０、５１の各接続用端子４３、５４を貫通させてケース２１内部の電線ｗと接続している。
また、ヒューズモジュール４０及びコネクタモジュール５０、５１を配置しない周縁より雄コネクタ部２６を突設し、ＥＣＵ６０の雌コネクタ部６５と嵌合させて電線ｗをＥＣＵの導体と接続している。
内部回路体２０のケース２１の上壁２２の中央には、上壁２２の上面に載置するリレーモジュール３０の絶縁板３１の４隅を位置決め固定するためのＬ字状の位置決め突起２７を所要の４箇所に突設している。
なお、内部回路体２０の下面側には、絶縁板２８を配置している。

前記リレーモジュール３０は、内部回路体２０の上部かつケース中央位置に配置されるものであり、絶縁板３１の上面に導電性金属板を所要形状に打ち抜いて形成したバスバー３２を固定しており、該バスバー３２にリレー３３の端子部を溶接してリレー３３を絶縁板３１に固定している。

リレーモジュール３０には図４に示す入力側バスバー３２ａを介して電力が供給されている。該入力側バスバー３２ａは一端３２ａ−１をコネクタモジュール５０の電源入力部となるコネクタ収容部５６内に突出させており、電源コネクタ内の端子と接続される。入力側バスバー３２ａの他端にはリレー３３の入力端子部を溶接により接続している。
一方、リレーモジュール３０の出力側は、ヒューズモジュール４０のヒューズ４４と接続する出力側バスバー３２ｂは絶縁板３１から側方に突出させて、先端の圧接タブ３２ｂ−１をヒューズモジュール４０のヒューズ収容部４１内に突出させてヒューズ４４の入力側の端子部に圧接する一方、ヒューズ４４と接続しない出力側バスバー３２ｃは絶縁板３１から下方に突出させて内部回路体２０のケース２１に設けた端子孔２３を貫通させて内部回路の電線ｗに圧接している。
なお、リレーモジュール３０は、プリント基板上に複数のリレーを実装したものであってもよい。

前記ヒューズモジュール４０は、電気接続箱１０の前側面（図３中の下側）に配置されるものであり、上下２段のヒューズ収容部４１を水平方向に並設し、該ヒューズ収容部４１をロアケース１１とアッパーケース１２の間の側面位置で外部に露出させている。上下のヒューズ収容部４１はそれぞれ水平方向に位置をずらして千鳥配置としている。

ヒューズ収容部４１に収容するヒューズ４４の入力側の端子部と接続するバスバー４２は、図４に示すように、一端に圧接タブ４２ａを設けてヒューズ４４の端子部に圧接する一方、他端の接続部４２ｂを電気接続箱１０の右側面に配置するコネクタモジュール５０側に突出させて、該接続部４２ｂを前記リレーモジュール３０の入力側バスバー３２ａから分岐した接続部３２ａ−２に抵抗溶接により接続し、溶接部４５を形成している。よって、コネクタモジュール５０の電源入力部となるコネクタ収容部５６に電源コネクタを嵌合すると、リレーモジュール３０と共にヒューズモジュール４０にも電力が供給される。また、入力側の端子を前記バスバー４２に接続しないヒューズ４４は、リレーモジュール３０から突出させた前記出力側バスバー３２ｂの圧接タブ３２ｂ−１に入力側の端子部を接続している。
ヒューズ４４の出力側の端子部には、図５に示すように、両端に圧接部を設けたＬ字状の接続用端子４３を接続しており、一端の圧接部４３ａをヒューズ収容部４１内に突出させてヒューズ４４の端子部に圧接する一方、他端側を下方に折り曲げて内部回路体２０のケース２１に設けた端子孔２４に貫通させて他端の圧接部４３ｂを電線ｗに圧接している。

コネクタモジュール５０、５１は、前記のように、コネクタモジュール５０、５１にそれぞれ設けた複数のコネクタ収容部５２、５３をロアケース１１とアッパーケース１２の間の側面位置で外部に露出させている。また、右側面に配置するコネクタモジュール５０には、電源入力部となるコネクタ収容部５６を設けて、側面位置で外部に露出させている。

コネクタ収容部５２、５３に嵌合する相手方コネクタ内の端子と接続する接続用端子５４は、すべてＬ字状とし、一端を雄タブ５４ａとしてコネクタ収容部５２、５３内に突出させて相手方コネクタ内の端子と接続する一方、他端側を下方に屈折させて延在させ、内部回路体２０のケース２１に設けた端子孔２５に貫通させて先端の圧接部５４ｂを内部回路の電線ｗに圧接している。

図６は、内部回路体２０、リレーモジュール３０、ヒューズモジュール４０、コネクタモジュール５０、５１により形成される回路図を示す。負荷側へ電力を供給する電源回路７０は電源入力部からリレーモジュール３０、ヒューズモジュール４０及び内部回路体２０を介してコネクタモジュール５０、５１に接続されている。電源回路７０を制御する制御回路７１は、電源入力部からリレーモジュール３０及び内部回路体２０を介してコネクタモジュール５０、５１に接続されている。また、他の回路７２は、リレーモジュール３０のリレー３３を介さずに電源入力部に溶接部４５で接続し、直接ヒューズモジュール４０及び内部回路体２０を介してコネクタモジュール５０、５１に接続している。

前記ＥＣＵ６０には、図１に示すように、電気接続箱１０の後面側にＥＣＵ基板６１の下面周縁に沿って雌コネクタ部６５を突設し、内部回路体２０の雄コネクタ部２６と嵌合させて、各コネクタ内の端子同士を接続し、内部回路の電線ｗとＥＣＵ６０の導体とを接続し、ＥＣＵ６０へ電力を供給している。
また、ＥＣＵコネクタ部６３には、一端をＥＣＵ６０の導体と接続させた接続用端子６４の他端を突出させており、ＥＣＵコネクタ部６３に嵌合する相手方コネクタ内の端子と接続される。

前記ロアケース１１は略四角形状の底板の４隅より連結枠１３を突設し、略四角形状のアッパーケース１２と連結枠１３を介して連結し、ロアケース１１とアッパーケース１２との間の前面側にヒューズモジュール４０を配置すると共に左右側面にコネクタモジュール５０、５１を直交配置している。また、絶縁板３１上に搭載する多数のリレー３３を上方から搭載するのに対して、ヒューズモジュール４０のヒューズ取付方向およびコネクタモジュール５０、５１のコネクタ収容部に嵌合するコネクタの取付方向を側方からとして直交方向としている
前記連結枠１３はＬ字状とし、両端に各モジュールの両側をスライドさせてガイドするガイド溝１４を設けている。

次に、電気接続箱１０の製造方法について説明する。
先ず、ロアケース１１内に下方から絶縁板２８と内部回路体２０を収容する。
次いで、リレーモジュール３０の入力側バスバー３２ａの一端３２ａ−１をコネクタモジュール５０のコネクタ収容部５６内に突出させると共に、出力側バスバー３２ｂの圧接タブ３２ｂ−１をヒューズモジュール４０のヒューズ収容部４１内に突出させ、入力側バスバー３２ａの接続部３２ａ−２とヒューズモジュール４０のバスバー４２の接続部４２ｂを重ねて抵抗溶接により接続する。このようにして一体となったリレーモジュール３０、ヒューズモジュール４０、コネクタモジュール５０とコネクタモジュール５１を内部回路体２０の上部に配置する。このとき、各モジュールの接続用端子やバスバーの圧接タブを内部回路体２０のケース２１の端子孔に貫通させて内部回路を構成する電線ｗに圧接している。
次いで、これらモジュールの上部にＥＣＵを配置し、雌コネクタ部６５を内部回路体２０の雄コネクタ部２６と嵌合させて、内部回路の電線ｗとＥＣＵ６０の導体とを接続している。また、ＥＣＵコネクタ部６３をコネクタモジュール５０の凹部５５に嵌合させている。
最後に、アッパーケース１２を被せ、連結枠１３を介してロアケース１１と連結している。

前記構成とすると、ケース内に収容するＥＣＵ６０をケースの左右両側に設けたコネクタモジュール５０、５１により支持して所要の高さ位置に配置しているため、ケースに収容しているリレーモジュール３０との間に所要の空間を設けて空気絶縁することができ、従来必要としていた絶縁板を不要とすることができる。これにより、部品点数を低減できると共に、電気接続箱１０の薄型化及び軽量化を図ることができる。

また、各コネクタモジュール５０、５１のアッパーケース１２側端面の両側に設けたＥＣＵ基板取付用の突起部５７をＥＣＵ基板６１の貫通孔６６に貫通させるだけで簡単にＥＣＵ６０をケース内に固定することができる。
さらに、ＥＣＵ基板６１に取り付けられる電子部品６２をリレーモジュール３０の絶縁基板３１より突設される複数のリレー３３の間の空間部に突出させているため、リレーモジュール３０の絶縁基板３１とＥＣＵ基板６１との間隔を小さくでき、電気接続箱１０を薄型化できる。

特に、前記電気接続箱１０を自動車の乗員の前方位置に配置する場合には、電気接続箱１０を薄型化したことにより、パネルと電気接続箱１０との間にスペースを設けることができるため、乗員が急ブレーキ等によりパネルに衝突したときにパネルを十分に凹ませて乗員への衝撃を低減して乗員を保護することができる。
なお、本実施形態では、コネクタモジュールによりＥＣＵを下方から支持しているが、ヒューズモジュールやリレーモジュールにより支持する構成としてもよい。

本発明の実施形態の電気接続箱の分解斜視図である。 ＥＣＵの配置構造を示す断面図である。 内部回路体の平面図である。 電気接続箱の水平方向の断面図である。 電気接続箱のＡ−Ａ線断面図である。 リレーモジュール、ヒューズモジュール、内部回路体及びコネクタモジュールにより形成される回路図である。 従来例を示す図面である。

符号の説明

１０ 電気接続箱
１１ ロアケース
１２ アッパーケース
１５ 押圧用突起
２０ 内部回路体
３０ リレーモジュール
３３ リレー
４０ ヒューズモジュール
５０、５１ コネクタモジュール
５５ 凹部
５７ 突起部
６０ ＥＣＵ
６３ ＥＣＵコネクタ部
６６ 貫通孔
ｗ 電線

Claims (4)

1. 対向配置するロアケースとアッパーケースとの間にコネクタモジュール、ヒューズモジュール、リレーモジュールのうち少なくとも１つのモジュールを外部に面して配置し、該モジュールのアッパーケース側端面にＥＣＵ基板取付用の突起部を設けている一方、
   ＥＣＵの基板の対向する端面にそれぞれ前記突起部と係合して固定される取付部を設け、前記ＥＣＵの基板を前記モジュールで支持して、前記ロアケースとアッパーケースの内部に配置していることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記ＥＣＵの導体と接続させた端子を突出させているＥＣＵコネクタ部をＥＣＵ基板の周縁より突設し、該ＥＣＵコネクタ部を前記コネクタモジュールに形成した凹部に嵌合させて該コネクタモジュールとＥＣＵコネクタ部とを連設してケース側面位置で外部に露出させて配置している請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記ロアケース内の中央部に、絶縁基板上に導体と溶接して多数のリレーを搭載したリレーモジュールあるいはプリント基板上に実装したリレーモジュールを配置し、該リレーモジュールの外周に沿って前記コネクタモジュールおよびヒューズモジュールを配置し、該コネクタモジュールあるいは／およびヒューズモジュールでアッパーケース側に保持された前記ＥＣＵ基板を前記リレーモジュールと前記アッパーケースとの間に配置し、かつ、該ＥＣＵ基板に取り付けられる電子部品は前記リレーモジュール側に実装し、該電子部品を前記リレーモジュールの複数のリレーの間の空間部に突出させている請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
4. 前記ロアケース内に電線を導体とする内部回路体を配置し、該内部回路体の上方に前記リレーモジュールを配置し、該リレーモジュールの周縁を囲むように前記コネクタモジュールとヒューズモジュールとを外部に露出させて配置し、前記リレーモジュールの上方に前記ＥＣＵを配置し、該ＥＣＵの上部にアッパーケースを配置し、
   前記ロアケースとアッパーケースとは略四角形状とし、ロアケースの４隅より突設する連結枠を介してアッパーケースと結合し、ケース全体を薄い略四角形状としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電気接続箱。

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