JP2005302330A - 車載用リレーおよび電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】 リレーに予め抵抗回路を設けず、抵抗回路を設ける必要のあるリレーにのみリードタイプの抵抗器を取り付けて、リレーを小型化、低コスト化する。
【解決手段】 自動車用電気回路中に取り付けるリレーであって、該リレー本体３３ａの内部にコイル回路に並列接続する抵抗回路を設けていないリレーを共用リレー３３とし、使用する回路においてリレー３３に抵抗回路を設ける必要がある場合には、リードタイプの抵抗器３４を用い、該抵抗器３４の両側のリード部３４ａを共用リレー３３のリレー本体３３ａより突出する端子３３ｃに溶接している。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車載用リレーおよび該リレーを設けた電気接続箱に関し、詳しくは、電気接続箱等からなる自動車の電気回路中に取り付けるリレーを改良するものである。

従来、自動車用電気接続箱には、多数のリレーを搭載している。例えば、本出願人が特開２０００−９２６６０号（特許文献１）で提供する電気接続箱１は、図１２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、水平バスバー５Ａ〜５Ｄを絶縁板４Ａ〜４Ｄと交互に積層配置すると共に、該水平バスバー５Ａ〜５Ｄの所要箇所を屈折してタブ５ａを設け、該タブ５ａをアッパーケース２とロアケース３の外面に突出させて設けたコネクタ収容部６、リレー収容部７、ヒューズ収容部８内に突出させている。この電気接続箱１では、ケース外面に設けたリレー収容部７にプラグインタイプのリレーを嵌合させている。

また、特開２００２−２７６３４号（特許文献２）では、図１３に示すように、複数のリレー１０１が基板１０２に固定され、リレー１０１の端子が内部回路の導体に接続された状態でケース内部に収容された電気接続箱１００が提供されている。

前記した車載用のリレーは、図１４に示すように、リレー１０５の内部に電源回路と接続されるリレー接点１０６と、制御回路と接続されるリレーコイル１０７を設けると共に、逆起電圧抑制のためにリレーコイル１０７と並列接続した抵抗器１０８を設けている。

リレー１０５に抵抗器１０８を設ける必要のある回路は、オン、オフ時に電圧に大きな変動が生じる回路、例えば、パワーウインドウ、ドアロック、ワイパー等のような負荷に接続された回路である。一方、オン、オフ時に電圧に大きな変動が生じない回路、例えば、ランプ等に接続された回路には抵抗器１０８は必ずしも必要ではない。このような抵抗器１０８を必要としない回路は車載用リレーに多数存在するにもかかわらず、車載用リレーはすべてのリレー１０５に抵抗器１０８が設けられているため、リレー１０５が大型化すると共に、コスト高になり、ひいては電気接続箱も大型化する問題がある。

特に、自動車の前席前方のインストルメントパネルの内部で、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、インストルメントパネルの前壁との間にスペースをあけて乗員の安全性を確保することが好ましい。すなわち、急ブレーキ等により乗員がインストルメントパネルに衝突したときに、該パネルが十分に凹んで乗員への衝撃を低減させ、乗員の安全性を確保することが望まれている。
しかしながら、インストルメントパネルの内部のスペースも限られているため、電気接続箱が大型化すると、インストルメントパネルとの間に隙間を確保できない問題があり、よって、電気接続箱の薄型化が求められている。
特開２０００−９２６６０号公報 特開２００２−２７６３４号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、車載用リレーの小型化を図ることにより、電気接続箱の薄型化、小型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、自動車用電気回路中に取り付けるリレーであって、該リレー本体の内部にコイル回路に並列接続する抵抗回路を設けていないリレーで、
使用する回路においてリレーに抵抗回路を設ける必要がある場合には、リードタイプの抵抗器を用い、該抵抗器の両側のリード部を前記リレーのリレー本体より突出する端子に接続していることを特徴とする車載用リレーを提供している。

前記構成によれば、リレーには抵抗回路を設けず、抵抗回路を設ける必要があるリレーにのみリードタイプの抵抗器をリレーの端子に溶接して抵抗回路を形成しているため、予め抵抗回路を設けているリレーと比較してリレーを小型化できると共に、コストを低減することができる。

前記車載用リレーは、電気接続箱の内部に配置して、該電気接続箱の内部回路を接続させ、あるいは、
電気接続箱のケース外面に形成したリレー収容部に取り付けて該電気接続箱の内部回路と接続させている。

前記車載用リレーは、従来から用いられている抵抗回路を内部に備えたリレーと同様、電気接続箱の内部に配置して内部回路と接続することもできるし、電気接続箱のケース外面に形成したリレー収容部に取り付けて内部回路と接続することもできる。よって、従来のリレーと同様の取付方法で電気接続箱に取り付けることができる。

本発明は、また、ロアケースとアッパーケースで囲まれたケース内部に、絶縁基板上にバスバーを固定すると共にリレーを搭載し、該リレーの本体より突出する端子を屈折させて前記バスバーと溶接しており、
前記リレーとしてコイル回路に抵抗回路を並列接続していないリレーを用い、抵抗回路を付設する必要があるリレーに、リードタイプの抵抗器の両側のリード部をリレーの本体より突出する端子と直接または前記バスバーを介して接続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、リレーの内部に予め抵抗回路を設けず、抵抗回路を設ける必要があるリレーにのみリードタイプの抵抗器をリレーの端子に接続して抵抗回路を形成することによりリレーを小型化しているため、この小型化されたリレーを搭載する電気接続箱を小型化することができる。
よって、電気接続箱内に配置したリレーを上下方向に小型化すれば、電気接続箱を薄型化（低背化）でき、この電気接続箱を前記したように、乗員の前方位置のインストルメントパネル内部に配置すると、電気接続箱とパネル表面との間にスペースを十分に設けることができ、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。

前記両側のリード部をリレーの端子にそれぞれ予め溶接して、該リレーの端子を前記バスバーに溶接していることが好ましい。
前記構成によれば、電気接続箱の組立作業を行う前に予めリレーの端子に抵抗器のリード部を溶接してリレーに抵抗器を取り付けているため、電気接続箱を組み立てる際にはリレーの端子を内部回路バスバーに溶接するだけでよく、電気接続箱の組立作業を効率良く行なうことができる。また、リレーの端子と抵抗器のリード部との接続に別部材を用いていないため、コストを低減することができる。

また、前記両側のリード部とリレーの端子の溶接位置と、該リレーの端子と前記バスバーの溶接位置を同一位置としていることが好ましい。
具体的には、前記両側のリード部を予め前記バスバーに溶接し、溶接したリード部に前記リレーの端子を重ねて、該リレーの端子を前記バスバーに溶接している。
前記構成によれば、絶縁基板に固定したバスバーと、抵抗器のリード部と、リレーの端子とを同一箇所で溶接しているため、抵抗器のリード部を接続するためのスペースを設ける必要がなく省スペース化を図ることができる。
なお、リレーの端子部に抵抗器のリード部を溶接した後、この溶接箇所にバスバーをさらに溶接してもよいし、リレーの端子と抵抗器のリード部とバスバーとを同一箇所で、かつ、一括で溶接してもよい。

前記リレー端子と共通バスバーを接続し、前記両側のリード部を共通バスバーに溶接または圧接した後、前記バスバーに接続してもよい。
前記構成によれば、リレーの端子と抵抗器のリード部とを接続しているバスバーは任意の形状とすることができるため、端子とリード部との接続位置および前記バスバーと内部回路のバスバーとの接続位置を任意の位置に設けることができ、電気接続箱のケース内の限られたスペースを有効に利用することができる。

前述したように、本発明によれば、リレーには抵抗回路を設けず、抵抗回路を設ける必要があるリレーにのみリードタイプの抵抗器をリレーの端子に溶接して抵抗回路を形成しているため、予め抵抗回路を設けているリレーと比較してリレーを小型化できると共に、コストを低減することができる。

また、リレーの内部に予め抵抗回路を設けず、抵抗回路を設ける必要があるリレーにのみリードタイプの抵抗器をリレーの端子に溶接して抵抗回路を形成することによりリレーを小型化しているため、この小型化されたリレーを搭載する電気接続箱を小型化することができる。

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８は、本発明の第１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。

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、絶縁基板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、図２に示すように、該バスバー３２に共用リレー３３の端子３３ｂ、３３ｃを溶接して共用リレー３３を絶縁基板３１に固定している。

共用リレー３３は、図３に示すように、リレー本体３３ａより電源回路と接続する端子３３ｂと制御回路と接続する端子３３ｃを突出させている。リレー本体３３ａ内には、図３（Ｃ）に示すように、端子３３ｂと接続されたリレー接点３３ｄと端子３３ｃと接続されたリレーコイル３３ｅを設けており、リレーコイル３３ｅを設けたコイル回路３３ｆに並列接続する抵抗回路３３ｇは設けていない。

抵抗回路を設ける必要のない回路では、前記共用リレー３３に抵抗器３４を取り付けることなく、リレー本体３３ａから突出する端子３３ｃを絶縁基板３１の上面のバスバー３２に溶接している。
一方、抵抗回路を設ける必要のある回路では、図４に示すように、共用リレー３３にリードタイプの抵抗器３４を取り付けており、共用リレー３３をバスバー３２に溶接する前に予め抵抗器３４の両側のリード部３４ａをリレー本体３３ａより下方に突出する端子３３ｃの側面にそれぞれ溶接し、抵抗器３４をリレー本体３３ａの下方に配置している。これにより、図４（Ｃ）に示すように、リレー本体３３ａの内部のコイル回路３３ｆに抵抗回路３３ｇが並列接続される。

リレーモジュール３０には図２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。
一方、リレーモジュール３０の出力側は、出力側バスバー３２ｂをヒューズモジュール４０のヒューズ４４と接続している、もしくは、図７に示す出力側バスバー３２ｃを絶縁基板３１から下方に突出させて内部回路体２０の導体である電線ｗに圧接している。

内部回路体２０の導体は前記のように電線ｗとし、ケース２１の内部に配線して収容している。ケース２１の上壁２２には、図５に示すように、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及びコネクタモジュール５０、５１の各接続用端子４３、５４を貫通させる端子孔２３、２４、２５を穿設している。
また、ケース前面側（図５中の上側）の周縁よりコネクタ部２６を突設し、該コネクタ部２６内に電線ｗと接続した端子を突出させている。

前記ヒューズモジュール４０は、電気接続箱１０の前側面（図２中の下側）に配置されるものであり、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。
ヒューズ収容部４１に収容するヒューズ４４の入力端子部に一端の圧接部４２ａを接続するバスバー４２は、他端の接続部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、入力端子部を前記バスバー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に入力端子部を接続している。

ヒューズ４４の出力端子部には、図６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４４の出力端子部に圧接する一方、他端の圧接部４３ｂを内部回路体２０の電線ｗに圧接している。

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、５６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、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。リレーコイル３３ｅに接続された制御回路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７に示すように、ＥＣＵ基板６１の下面側の導体（図示せず）に複数の電子部品６２を半田付けにより接続している。
電気接続箱１０の後面側には、ＥＣＵ基板６１の下面に周縁に沿ってコネクタ部６５を突設し、内部回路体２０のコネクタ部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基板６０の周縁よりＥＣＵコネクタ部６３を突設し、該ＥＣＵコネクタ部６３をコネクタモジュール５０の凹部５５に嵌合させて連設している。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。

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内に内部回路体２０を収容する。
次いで、抵抗器３４を取り付けた共用リレー３３と抵抗器３４を取り付けていない共用リレー３３を絶縁基板３１に固定したリレーモジュール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。
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。

前記構成によれば、共用リレー３３に予め抵抗器３４を設けず、抵抗回路を設ける必要があるリレーにのみリードタイプの抵抗器３４を共用リレー３３の端子３３ｃに溶接して抵抗回路を形成しているため、予め抵抗回路を設けているリレーと比較して共用リレー３３を小型化できると共に、コストを低減することができる。
また、共用リレー３３を小型化しているため、この小型化された共用リレー３３を搭載する電気接続箱１０を小型化することができる。

また、リレーモジュール３０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４０とコネクタモジュール５０、５１をリレーモジュール３０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１２の上面及びロアケース１１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、この点でも電気接続箱１０を低背化することができる。

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（低背化）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十分に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、前記リレーをリレーモジュールとして電気接続箱内に収容しているが、ケース外面に形成したリレー収容部に抵抗器を取り付けていないリレーと抵抗器を取り付けたリレーを搭載してもよい。

図９は、第１実施形態の変形例を示し、抵抗器３４の両側のリード部３４ａを屈折させて、その屈折側をリレー本体３３ａより突出する端子３３ｃの上面に溶接している。その後、抵抗器３４のリード部３４ａを溶接リレー３３の端子３３ｃの下面側をバスバー３２に溶接しており、抵抗器３４のリード部３４ａとリレー３３の端子３３ｃとバスバー３２の溶接位置を同一としている。

図１０は、本発明の第２実施形態を示し、リレーモジュール３０の絶縁基板３１に固定したバスバー３２に抵抗器３４のリード部３４ａを溶接した後、リード部３４ａのバスバー３２に接続した箇所にリレー３３の端子３３ｃを溶接している。
前記構成によれば、抵抗器３４のリード部３４ａを接続するためのスペースを設ける必要がなく省スペース化を図ることができる。

図１１は、本発明の第３実施形態を示し、リレー３３の端子３３ｃと抵抗器３４のリード部３４ａとをＬ字状の共通バスバー３５を介して接続しており、バスバー３５の一端３５ａにリレー３３の端子３３ｃを溶接すると共に、共通バスバー３５の他端の圧接部３５ｂを抵抗器３４のリード部３４ａに圧接している。
このように、リレー３３の端子３３ｃと抵抗器３４のリード部３４ａとをＬ字状の共通バスバー３５を介して接続した後、Ｌ字状の共通バスバー３５をリレーモジュール３０の絶縁基板３１に固定されたバスバー３２に溶接している。

前記構成によれば、電気接続箱１０の組立作業を行う前に予めリレー３３の端子３３ｃに抵抗器３４のリード部３４ａを共通バスバー３５を介して接続しているため、電気接続箱１０を組み立てる際には、リレー３３の端子３３ｃを内部回路のバスバー３２に溶接するだけでよいため、電気接続箱１０の組立作業を効率良く行なうことができる。
また、リレー３３の端子３３ｃと抵抗器３４のリード部３４ａとを接続している共通バスバー３５は任意の形状とすることができるため、端子３３ｃとリード部３４ａとの接続位置および共通バスバー３５と内部回路のバスバー３２との接続位置を任意の位置に設けることができる。
なお、抵抗器３４のリード部３４ａとＬ字状の共通バスバー３５との接続は、溶接により行なってもよい。

本発明の第１実施形態の電気接続箱の分解斜視図である。 電気接続箱の水平方向の断面図である。 電気接続箱に搭載する共用リレーを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は内部の回路図である。 共用リレーに抵抗器を取り付けた状態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は回路図である。 内部回路体の平面図である。 電気接続箱のＡ−Ａ線断面図である。 電気接続箱のＢ−Ｂ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。 （Ａ）（Ｂ）は本発明の第１実施形態の変形例のリレーを示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）は本発明の第２実施形態のリレーを示す図面である。 （Ａ）（Ｂ）は本発明の第３実施形態のリレーを示す図面である。 従来例を示す図面である。 他の従来例を示す図面である。 従来のリレーの内部の回路図である。

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
２０ 内部回路体
３０ リレーモジュール
３２ 内部回路のバスバー
３３ 共用リレー
３３ｃ リレーコイルと接続された端子
３４ 抵抗器
３４ａ リード部
３５ 共通バスバー
４０ ヒューズモジュール
５０、５１ コネクタモジュール
６０ ＥＣＵ
ｗ 電線

Claims (7)

1. 自動車の電気回路中に取り付けるリレーであって、該リレー本体の内部にコイル回路に並列接続する抵抗回路を設けていないリレーで、
   使用する回路においてリレーに抵抗回路を設ける必要がある場合には、リードタイプの抵抗器を用い、該抵抗器の両側のリード部を前記リレーのリレー本体より突出する端子に接続していることを特徴とする車載用リレー。
2. 電気接続箱の内部に配置して、該電気接続箱の内部回路を接続させ、あるいは、
   電気接続箱のケース外面に形成したリレー収容部に取り付けて該電気接続箱の内部回路と接続させている請求項１に記載の車載用リレー。
3. ロアケースとアッパーケースで囲まれたケース内部に、絶縁基板上にバスバーを固定すると共にリレーを搭載し、該リレーの本体より突出する端子を屈折させて前記バスバーと溶接しており、
   前記リレーとしてコイル回路に抵抗回路を並列接続していないリレーを用い、抵抗回路を付設する必要があるリレーは、リードタイプの抵抗器の両側のリード部をリレーの本体より突出する端子と直接またはバスバーを介して接続していることを特徴とする電気接続箱。
4. 前記両側のリード部をリレーの端子にそれぞれ予め溶接して、該リレーの端子を前記バスバーに溶接している請求項３に記載の電気接続箱。
5. 前記両側のリード部とリレーの端子の溶接位置と、該リレーの端子と前記バスバーの溶接位置を同一位置としている請求項３または請求項４に記載の電気接続箱。
6. 前記両側のリード部を予め前記バスバーに溶接し、溶接したリード部に前記リレーの端子を重ねて、該リレーの端子を前記バスバーに溶接している請求項３または請求項５に記載の電気接続箱。
7. 前記リレー端子と共通バスバーを接続し、前記両側のリード部を共通バスバーに溶接または圧接した後、前記バスバーに接続している請求項３に記載の電気接続箱。

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