JP2013123342A - 電気接続箱 - Google Patents

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章 原口
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Abstract

【課題】回路ユニットを有する電気接続箱の構成を簡素化する。
【解決手段】電気接続箱10は、電子部品24が装着された回路基板21を有する回路ユニット20と、回路ユニット20と対向配置され電線Wが配索される電線配策板28と、回路基板21の導電路に電気的に接続されるとともに電線W配索部材に配策された電線Wを圧接刃52,52で圧接して電線Wと接続される第1接続端子50と、回路ユニット20、電線配策板28及び第1接続端子50を収容する第1ケース11と、を備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、電気接続箱に関する。
従来より電力の通電・断電を行う回路が収容されてなる電気接続箱が知られており、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両の内部の所定の箇所に搭載されている。
ところで、下記特許文献1に示されるように、車両には、DC−DCコンバータ等がユニット化された回路ユニット(電子ユニット)が配されることがあるが、この回路ユニットを電気接続箱に効率的に収容することができれば、回路ユニットを有する電気接続箱の構成を簡素化することができるため好適である。
実開平6−70424号公報
特許文献1では、回路ユニット(電子ユニット)を電気接続箱内でコネクタ接続しているが、このように電気接続箱内でコネクタ接続する場合には、電子ユニットや電気接続箱にコネクタ嵌合を可能とするためのコネクタハウジング等の構成が必要となり、電気接続箱の構成が複雑になりやすいという問題がある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、回路ユニットを有する電気接続箱の構成を簡素化することを目的とする。
本発明に係る電気接続箱は、電子部品が装着された回路基板を有する回路ユニットと、前記回路ユニットと対向配置され電線が配索される電線配索部材と、前記回路基板の導電路に電気的に接続されるとともに前記電線配索部材に配策された電線を圧接刃で圧接して前記電線と接続される第1接続端子と、前記回路ユニット、前記電線配策部材及び前記第1接続端子を収容する第1ケースと、を備えるところに特徴を有する。
本構成によれば、電気接続箱内に収容された回路ユニットは、当該回路ユニットにおける回路基板の導電路と電線配策部材に配策された電線とが第1接続端子を介して電気的に接続されるため、複雑な構成を設けることなく電気接続箱内に回路ユニットを収容することが可能になる。よって、回路ユニットを有する電気接続箱の構成を簡素化することが可能になる。
上記構成の実施態様として以下の構成を有すれば好ましい。
・前記第1接続端子は、前記回路基板のスルーホールに挿通される挿通部を有し、前記挿通部が前記スルーホールにろう接(ろう付け又は半田付け)されて接続されている。
このようにすれば、例えば、電子部品の端子を第1接続端子として電線配策板側に延出する場合と比較して、汎用品して使用されている端子を第1接続端子として用いることが容易になる。
・前記回路基板には、前記電子部品を覆うシールドカバーが被せられており、前記第1ケースには、前記シールドカバーを露出させる開口部が設けられている。
このようにすれば、シールドカバー内の電子部品のノイズによる影響を防止できるとともに、シールドカバーを第1ケース外に露出させることで、シールドカバー内で発生した熱をシールドカバーを介して外部に放熱させることができる。
・前記回路基板は、前記シールドケースの外部に延出されており、この延出された部分にメカニカルリレーが装着されている。
このようにすれば、メカニカルリレーのオンオフ時の音がシールドカバー内に響くことによる不快な音や振動の発生を防止することができる。
・前記第1ケースのうち、前記電線配策部材に対して前記電線が配策される側と対向する部分には、外部接続部材を装着するためのハウジングが設けられており、一端側が前記電線に圧接されるとともに他端側が前記ハウジング内に設けられる第2接続端子を備える。
このようにすれば、簡素な構成で、第1ケースのうち電線配策部材に対して前記電線が配策される側と対向する部分に外部接続部材を装着することが可能になる。
・前記第1ケースは、第1アッパーケースと前記第1アッパーケースに組み付けられるロアケースとからなり、前記回路ユニットの非装着時には、前記第1アッパーケースに代えて第2アッパーケースと前記ロアケースとにより第2ケースが構成される。
このようにすれば、回路ユニットを装着する電気接続箱と、回路ユニットを装着しない電気接続箱について、アッパーケース以外の部品を共用することが可能になる。また、回路ユニットを装着しない電気接続箱について、回路ユニットの搭載スペースをなくすことで電気接続箱における電線配策部材と回路ユニットとの重ね方向の寸法を小さくすることが可能になる。
本発明によれば、回路ユニットを有する電気接続箱の構成を簡素化することが可能になる。
実施形態の電気接続箱を示す斜視図 図1とは異なる方向から電気接続箱を示す斜視図 電気接続箱を示す側断面図 電気接続箱の分解斜視図 回路ユニットを示す斜視図 回路基板に電子部品が実装された状態を示す平面図 回路基板に電子部品及び第1接続端子が組み付けられた状態を示す側面図 回路ユニットを装着しない電気接続箱を示す斜視図 第1接続端子が組み付けられた状態を概略的に拡大して示した図
実施形態を図1〜図9を参照しつつ説明する。
本実施形態における電気接続箱10は、車両におけるバッテリー等の電源と、ヘッドランプ、ワイパー等の車載電装品との間に接続されて、各種車載電装品への電力の供給及び供給電力の制御等を行うものである。この電気接続箱10は、車両においてヒューズブロック43が下側になる向きで配置されるものであるが、以下では、上下方向については図4を基準とし、前後方向については図4の右斜め上方を前方、左斜め下方を後方として説明する。
電気接続箱10は、図1に示すように、相手側コネクタ(図示しない)を接続可能なコネクタブロック36及びヒューズFUを接続可能なヒューズブロック43が第1ケース11から露出しており、図4に示すように、ロアケース12Aと、ロアケース12Aに被せられる第1アッパーケース12Bと、回路基板21を有する回路ユニット20と、回路ユニット20と対向配置され電線Wが配策される電線配索板28(本発明の構成である「電線配策部材」の一例)と、電線配策板28の周縁部に取り付けられる外部接続ブロック35とを備えている。
ロアケース12Aと第1アッパーケース12Bからなる第1ケース11は、回路ユニット20、電線配策板28及び回路ユニット20と電線配策板28との間に介設される第1接続端子50を収容する。
ロアケース12Aは、矩形状の平板の周縁から周壁13が起立する形状であって、外部接続ブロック35が外部に露出する部分は周壁13が切欠かれた切欠部14とされている。
ロアケース12Aの電線配策板28と対向する部分には、外方側(ロアケース12Aの下方側)から外部接続部材としてのプラグインリレー56を装着可能とする外部接続部15が設けられている。
外部接続部15は、4個(複数)の外部接続ハウジング15A(本発明の構成である「ハウジング」の一例)が並んで設けられており、各外部接続ハウジング15Aは、その外面側からプラグインリレー56を装着可能とされ、後述する第2接続端子53を挿通可能な挿通孔15Bが各外部接続ハウジング15Aを貫通して設けられている。挿通孔15Bの電線配策板28側は、傾斜状に孔径が拡径された傾斜面を有し、この傾斜面を第2接続端子53の挿入の際のガイドとすることができる。
ロアケース12Aの周縁部には、ネジ孔を有する複数の留め部16が形成されている。
また、ロアケース12Aには、車両に取り付けて固定するための取付部11Aが設けられている。取付部11Aには、ボルト孔が形成されている。
第1アッパーケース12Bは、矩形状であって、左右方向に長い長方形状の開口部17を有しており、その周縁部に周壁12Cが起立するとともにこの周壁12Cは、外部接続ブロック35に応じて切欠かれた切欠部12Dを有する。
第1アッパーケース12Bの角部には、ネジ孔を有する複数の留め部18が形成されている。開口部17の後方には、回路ユニット20のメカニカルリレー26が収容される箱形のリレー収容部19が上方に突出している。
回路ユニット20は、図6に示すように、導電路がプリント配線された回路基板21に複数の電子部品24が実装されて構成されており、DC−DCコンバータ25と、DC−DCコンバータ25を覆うシールドカバー27と、DC−DCコンバータ25をオンオフするメカニカルリレー26とを備えている。
回路基板21は、長方形状をなし、この回路基板21を貫通するスルーホール22が多数形成されている。多数のスルーホール22のうち、扁平な長円形状のスルーホールに後述する第1接続端子50が挿通されて半田付けされる。
また、回路基板21の周縁部には、複数のネジ孔23が設けられており、このネジ孔23及び電線配索板28のネジ孔33(及び外部接続ブロック35)にネジ留めして回路基板21と電線配索板28の相対的位置を固定することができる。
この回路基板21は、シールドカバー27内においてDC−DCコンバータ25の導電路を構成する回路本体部21Aと、回路本体部21Aと面一にシールドカバー27の外部に延出された回路延出部21Bとからなる。
DC−DCコンバータ25は、直流の電圧を異なる直流の電圧に変換する回路であって、例えば、車両においてユーザの希望に応じてオプション機能として付加されるアイドリングストップ機能の作動後のセルモータ始動時における電圧降下を補償するために設けられる。
DC−DCコンバータ25は、周知の回路構成を用いることができ、このDC−DCコンバータ25を構成する電子部品24としては、例えば、抵抗、コイル、コンデンサ、MOSFET等のスイッチング素子等からなり、これら電子部品24の端子が回路基板21のうち回路本体部21Aの導電路に接続されている。
このDC−DCコンバータ25が設けられる領域に、シールドカバー27が被せられる。
メカニカルリレー26は、機械式のリレーであって、回路基板21のうち回路本体部21Aとは異なる回路延出部21Bに設けられており、アイドリングストップ後のセルモータ始動(エンジン始動)の際にDC−DCコンバータ25をオンし、セルモータ停止後にDC−DCコンバータ25をオフする。
シールドカバー27は、例えば亜鉛鋼板製(金属製)であり、図3に示すように、扁平箱状に形成されており、矩形状の天板27Aの四辺から4つの壁部27Bが回路基板21側に延出されている。このシールドカバー27は、回路本体部21Aの上面の全体を隙間なく覆うとともに、回路基板21に被せられてネジ留め等の固定手段により回路基板21に固定されている。
電線配索板28は、合成樹脂製であって、回路基板21とほぼ同じ大きさの長方形状をなし、裏面側は電線Wが配策されるとともに、電線Wを保持する複数の電線保持部29が設けられている。
電線保持部29は、図9に示すように、電線配索板28の裏面側に突出する一対の凸部29A,29A間に電線Wを挿通可能な電線通し溝31を有する構成である。
電線Wは、銅又は銅合金の単芯線の導体(一様な一本の導体)の外周が絶縁被覆(絶縁層)で覆われてなる被覆電線である。
電線配索板28には、電線通し溝31に連なる位置に、第1接続端子50が挿通される挿通孔32が形成されている。
挿通孔32は、第1接続端子50を挿通可能な大きさで形成されており、電線配索板28を厚み方向に貫通している。なお、本実施形態では、挿通孔32の孔径は一定であるが、他の実施形態として、挿通孔32のうち回路ユニット20側については、第1接続端子50の挿入を案内するために回路ユニット20側を傾斜状に拡径したガイドテーパを設けるようにしてもよい。
電線配索板28の周縁部には、図4に示すように、複数のネジ孔33が形成されている。
また、電線配索板28の外周には、外部接続ブロック35が装着されている。
外部接続ブロック35は、電線配策板28の左右にそれぞれ設けられるコネクタブロック36と、電線配策板28の後方に設けられるヒューズブロック43とからなる。
コネクタブロック36は、多数のコネクタ端子37と、多数のコネクタ端子37を保持する端子保持部39と、端子保持部39が嵌め込まれるコネクタハウジング40とを備えている。
コネクタハウジング40は、角筒状に開口する筒状部が並んで設けられており、筒状部の閉塞された奥壁には、コネクタ端子37が挿通される端子挿通孔が形成されている。端子挿通孔に挿通されたコネクタ端子37は、一端側が筒状部内に突出し、他端側は、電線Wの端末部分に圧接するための圧接刃が設けられており、この圧接刃により電線配策板28に配策された電線Wを圧接して接続する。
端子保持部39は、多数のコネクタ端子37をインサートモールド成形している。端子保持部39には、電線配策板28や第1ケース11にネジ留めして固定するための留め部39Aが設けられている。
端子保持部39及びコネクタハウジング40は、互いに嵌め合わされて一体とされることで、コネクタブロック36が構成されるようになっており、端子保持部39及びコネクタハウジング40には、互いに係止してコネクタハウジング40の互いの嵌合状態を保持する係止部41及び被係止部42が設けられている。
ヒューズブロック43は、扁平な長方形状のヒューズハウジング44と、ヒューズハウジング44に保持されてヒューズFUが接続される多数のヒューズ接続端子46と、電源側から電力の供給を受ける平板状の電源側端子38と、を備えている。
ヒューズハウジング44は、その内部にヒューズ接続端子46が固定されるようになっており、外面側から多数のヒューズFUを複数段に亘って装着可能な装着凹部45と、側方から電源側コネクタ(図示しない)と嵌合可能な電源コネクタ部44Aとが設けられている。
装着凹部45は、ヒューズFUを装着する装着凹部45が上下3段、横並びに配列されている。
電源コネクタ部44A内には、電源側端子38が配される。
ヒューズ接続端子46は、一端側にヒューズFUの端子を挟持する一対の挟持片を備え、他端側(内方側)には、ヒューズハウジング44の背面側に固定される圧接刃を有しており、電線配策板28に配策された電線Wの端末が、この圧接刃により圧接される。
第1接続端子50は、銅又は銅合金の金属板材を打ち抜いた後、スズめっきを施した圧接端子(音叉端子)であって、図9に示すように、一端側に回路基板21のスルーホール22に挿通される棒状の挿通部51を有し、他端側に一対の圧接刃52,52を有している。
この第1接続端子50は、挿通部51が回路基板21のスルーホール22にフロー半田付けされ、電線配策板28の挿通孔32に挿通された他端側の圧接刃52,52が電線Wを圧接して電線Wと電気的に接続される。
電線Wには、図3に示すように、第1接続端子50とともに、第2接続端子53が圧接されている。
第2接続端子53は、銅又は銅合金の金属板材を打ち抜いた後、スズめっきを施した圧接端子(音叉端子)であって、図4に示すように、一端側に電線Wを圧接する一対の圧接刃54,54を有し、他端側にプラグインリレー56の端子を挟持して接続する一対の挟持片55,55を有する。
第2接続端子53の一対の挟持片55,55は、ロアケース12Aの外部接続部15内に配される。これにより、ロアケース12Aの外面側から外部接続部15にプラグインリレー56を装着するとプラグインリレー56の端子が一対の挟持片55,55に挟持されて第2接続端子53とプラグインリレー56の端子とが電気的に接続される。
電気接続箱10の構成は、上記した通りであるが、図8に示すように、この電気接続箱10は、回路ユニット20を装着せず、第1アッパーケース12Bを第2アッパーケース62に変えることにより、回路ユニット20を有さない電気接続箱60とすることができる。即ち、電気接続箱60のうち、ロアケース12A、電線配策板28、外部接続ブロック35については電気接続箱10と共用し、第2アッパーケース62のみ第1アッパーケース12Bと異なる構成としている。以下では電気接続箱60について、第2アッパーケース62のみ説明し、他の構成については説明を省略する。
第2アッパーケース62は、長方形状の平板である。即ち、電気接続箱60内に回路ユニット20が収容されない分だけ電気接続箱60上下方向(回路ユニット20の電線配策板28への重ね方向)の寸法が小さくなっている。また、回路ユニット20が収容されないため、第2アッパーケース62には、開口部17及びリレー収容部19も設けられていない。この第1アッパーケース12Bの角部には、ネジ孔を有する留め部63が形成されている。そして、ロアケース12Aと第2アッパーケース62とにより第2ケース61が形成される。
次に電気接続箱10の組付方法について説明する。
電線配索板28に電線Wを配策するとともに、図4に示すように、ヒューズブロック43及びコネクタブロック36を形成するとともに、コネクタ端子37、ヒューズ接続端子46の各圧接刃を電線Wに圧接し、ヒューズブロック43及びコネクタブロック36を電線配策板28にネジ留めして固定する。
回路基板21に、電子部品24をリフロー半田付けし、第1接続端子50をスルーホール22に挿通してフロー半田付けする。
次に、回路基板21にシールドカバー27を装着してネジ留めする。
これにより、回路ユニット20が形成される。
次に、図5に示すように、回路ユニット20の回路基板21側から突き出た第1接続端子50の圧接刃52,52側を、電線配策板28の挿通孔32に挿通し、電線Wに圧接した回路構成体を形成する(図9)。
そして、回路構成体をロアケース12Aに載置してネジ留めして固定し、第1アッパーケース12Bをロアケース12Aに被せてネジ留めことにより電気接続箱10が形成される。
次に、電気接続箱60の組付方法について説明する。
電線配索板28に電線Wを配策するとともに、ヒューズブロック43及びコネクタブロック36を形成するとともに、コネクタ端子37、ヒューズ接続端子46の各圧接刃を電線Wに圧接し、ヒューズブロック43及びコネクタブロック36を電線配策板28にネジ留めして固定する。
そして、回路構成体をロアケース12Aに載置してネジ留めして固定し、第2アッパーケース62をロアケース12Aに被せてネジ留めことにより電気接続箱60が形成される(図8)。
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)電気接続箱10は、電子部品24が装着された回路基板21を有する回路ユニット20と、回路ユニット20と対向配置され電線Wが配索される電線配策板28(電線配策部材)と、回路基板21の導電路に電気的に接続されるとともに電線配策板28に配策された電線Wを圧接刃52,52で圧接して電線Wと接続される第1接続端子50と、回路ユニット20、電線配策板28及び第1接続端子50を収容する第1ケース11と、を備える。
本実施形態によれば、電気接続箱10内に収容された回路ユニット20は、当該回路ユニット20における回路基板21の導電路と電線配策板28に配策された電線Wとが第1接続端子50を介して電気的に接続されるため、複雑な構成を設けることなく電気接続箱10内に回路ユニット20を収容することが可能になる。よって、回路ユニット20を有する電気接続箱10の構成を簡素化することが可能になる。
(2)第1接続端子50は、回路基板21のスルーホール22に挿通される挿通部51を有し、挿通部51がスルーホール22にろう接されて接続されている。
このようにすれば、例えば、電子部品24の端子を第1接続端子として電線配策板28側に延出する場合と比較して、汎用品して使用されている端子を第1接続端子50として用いることが容易になる。
(3)回路基板21には、電子部品24を覆うシールドカバー27が被せられており、第1ケース11には、シールドカバー27を露出させる開口部17が設けられている。
このようにすれば、シールドカバー27内の電子部品24のノイズによる影響を防止できるとともに、シールドカバー27を第1ケース11外に露出させることで、シールドカバー27内で発生した熱をシールドカバー27を介して外部に放熱させることができる。
(4)回路基板21は、シールド第1ケース11の外部に延出されており、この延出された部分にメカニカルリレー26が装着されている。
このようにすれば、メカニカルリレー26のオンオフ時の音がシールドカバー27内に響くことによる不快な音や振動の発生を防止することができる。
(5)第1ケース11のうち、電線配策板28(電線配策部材)に対して電線Wが配策される側と対向する面には、プラグインリレー56(外部接続部材)を装着するための外部接続ハウジング15A(ハウジング)が設けられており、一端側が電線Wに圧接されるとともに他端側が外部接続ハウジング15A内に設けられる第2接続端子53を備える。
このようにすれば、簡素な構成で、第1ケース11のうち電線配策板28に対して電線Wが配策される側と対向する部分にプラグインリレー56を装着することが可能になる。
(6)第1ケース11は、第1アッパーケース12Bと第1アッパーケース12Bに組み付けられるロアケース12Aとからなり、回路ユニット20の非装着時には、第1アッパーケース12Bに代えて第2アッパーケース62とロアケース12Aとにより第2ケース61が構成される。
このようにすれば、回路ユニット20を装着する電気接続箱10と、回路ユニット20を装着しない電気接続箱60について、第1アッパーケース12B以外の部品を共用することが可能になる。また、回路ユニット20を装着しない電気接続箱60について、回路ユニット20の搭載スペースをなくすことで電気接続箱10における電線配策板28と回路ユニット20との重ね方向の寸法を小さくすることが可能になる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、第1接続端子50は、回路基板21のスルーホール22に半田付けされていたが、これに限られず、第1接続端子50をろう付けにより回路基板21の導電路に接続してもよい。
(2)上記実施形態では、電子部品24とは別体の第1接続端子50を備えていたが、電子部品24と一体の第1接続端子を設けるようにしてもよい。例えば、回路基板21に実装された電子部品24の端子を第1接続端子として電線配策板28の電線Wまで延出し、電線Wと接続するようにしてもよい。
10,60…電気接続箱
11…第1ケース
12A…ロアケース
12B…第1アッパーケース
15…外部接続部
15A…外部接続ハウジング(ハウジング)
17…開口部
19…リレー収容部
20…回路ユニット
21…回路基板
21A…回路本体部
21B…回路延出部
22…スルーホール
24…電子部品
25…DC−DCコンバータ
26…メカニカルリレー
27…シールドカバー
28…電線配策板(電線配策部材)
31…電線通し溝
32…挿通孔
35…外部接続ブロック
36…コネクタブロック
43…ヒューズブロック
50…第1接続端子
51…挿通部
52,52…圧接刃
53…第2接続端子
54,54…圧接刃
55,55…一対の挟持片
56…プラグインリレー(外部接続部材)
61…第2ケース
62…第2アッパーケース
FU…ヒューズ
W…電線

Claims (6)

  1. 電子部品が装着された回路基板を有する回路ユニットと、
    前記回路ユニットと対向配置され電線が配索される電線配索部材と、
    前記回路基板の導電路に電気的に接続されるとともに前記電線配索部材に配策された電線を圧接刃で圧接して前記電線と接続される第1接続端子と、
    前記回路ユニット、前記電線配策部材及び前記第1接続端子を収容する第1ケースと、を備える電気接続箱。
  2. 前記第1接続端子は、前記回路基板のスルーホールに挿通される挿通部を有し、前記挿通部が前記スルーホールにろう接されて接続されている請求項1に記載の電気接続箱。
  3. 前記回路基板には、前記電子部品を覆うシールドカバーが被せられており、前記第1ケースには、前記シールドカバーを露出させる開口部が設けられている請求項1又は請求項2に記載の電気接続箱。
  4. 前記回路基板は、前記シールドケースの外部に延出されており、この延出された部分にメカニカルリレーが装着されている請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の電気接続箱
  5. 前記第1ケースのうち、前記電線配策部材に対して前記電線が配策される側と対向する部分には、外部接続部材を装着するためのハウジングが設けられており、
    一端側が前記電線に圧接されるとともに他端側が前記ハウジング内に設けられる第2接続端子を備える請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電気接続箱。
  6. 前記第1ケースは、第1アッパーケースと前記第1アッパーケースに組み付けられるロアケースとからなり、前記回路ユニットの非装着時には、前記第1アッパーケースに代えて第2アッパーケースと前記ロアケースとにより第2ケースが構成される請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の電気接続箱。
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