JP2014165959A

JP2014165959A - 電気接続箱

Info

Publication number: JP2014165959A
Application number: JP2013032611A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Okuhira; 裕介奥平
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2014-09-08

Abstract

【課題】車体パネルにアース接続されるアース用バスバーをケース内部から外部へ突出させている電気接続箱において、車体の振動等によるアース用バスバーと回路部材の接続不良の発生を有利に防止できる、新規な構造の電気接続箱を提供すること。
【解決手段】ケース１６の内部に回路部材１８が収容されていると共に、アース用バスバー５２の一方の端部に設けた回路接続部１１２が、回路部材１８に接続されている一方、アース用バスバー５２の他方の端部に設けたアース接続部５６が、ケース１６の外部に露呈されて車体パネルにアース接続されるようになっている電気接続箱１０において、アース用バスバー５２が互いに直交する異なる３方向に広がってケース１６に支持される少なくとも３つの支持面５８ａ〜ｃを備えているようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車等に搭載される電気接続箱に係り、特に車体パネルにアース接続されるアース用バスバーをケース内部から外部へ突出させている電気接続箱に関するものである。

自動車等に搭載される電気接続箱において、本出願人は、例えば特開２００９−９５１９５号公報（特許文献１）に記載のような、内部の回路部材と接続されたアース用バスバーをケース内部から外側に突出させ、これを車体パネルにアース接続する構造を提案している。

具体的には、特許文献１の図１に示されるように、このような電気接続箱では、アッパーケースとロアケースで囲まれたケース内部に回路部材としてのプリント基板が収容されており、かかるプリント基板にアース用バスバーの一方の端部が半田付けにより接続されていると共に、アース用バスバーの他方の端部がケースの外部に突出されている。そして、突出されたアース用バスバーの他方の端部がブラケットの下面に延在されて、締結ボルトで車体パネルに締結固定されるようになっている。これにより、ケース固定とアース接続が同時に行われるようになっている。

しかしながら、このような従来構造の電気接続箱では、車体の振動荷重等が、車体パネルに連結されたアース用バスバーの他方の端部から、アース用バスバーの一方の端部に伝達され易く、アース用バスバーとプリント基板の半田付部に負荷が加わることが避けられなかった。その結果、半田クラック等の問題が発生して、アース用バスバーとプリント基板の接続不良が生じ、プリント基板のボデーアースが安定して確保されないという問題が生じるおそれがあった。

特開２００９−９５１９５号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、車体パネルにアース接続されるアース用バスバーをケース内部から外部へ突出させている電気接続箱において、車体の振動等によるアース用バスバーと回路部材の接続不良の発生を有利に防止できる、新規な構造の電気接続箱を提供することにある。

以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。

本発明の第一の態様は、ケースの内部に回路部材が収容されていると共に、アース用バスバーの一方の端部に設けた回路接続部が該回路部材に接続されている一方、前記アース用バスバーの他方の端部に設けたアース接続部が前記ケースの外部に露呈されて車体パネルにアース接続されるようになっている電気接続箱において、前記アース用バスバーが互いに直交する異なる３方向に広がって前記ケースに支持される少なくとも３つの支持面を備えている、ことを特徴とする。

本態様によれば、アース用バスバーにより回路部材のボデーアースが確保されていることから、アース用回路の幅寸法を確保して低インピーダンス化を図ることができ、ノイズ対策効果が確実に発揮され得る。しかも、アース用バスバーが互いに直交する異なる３方向に広がってケースに支持される少なくとも３つの支持面を備えている。それ故、車体の振動等により車体パネルに接続されたアース用バスバーのアース接続部に、あらゆる方向から振動荷重等が入力された場合にも、各種方向からの入力荷重をいずれかの支持面を介してケースで支持し、吸収分散することができる。従って、回路部材に接続されたアース用バスバーの回路接続部に生じる応力を有利に低減することができ、アース用バスバーの回路接続部と回路部材の接続安定性を有利に確保することができる。その結果、回路部材のアース接続が良好に維持されて、アース用バスバーによるノイズ対策効果等が長期に亘って安定して図られるのである。

特に、回路部材がプリント基板で、アース用バスバーの回路接続部が半田付けにより接続されている場合は、半田クラックの発生を有利に防止することができる。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載の電気接続箱において、前記アース用バスバーが、前記回路接続部を備えた基端側バスバーと、前記３つの支持面と前記アース接続部を備えた先端側バスバーに分離されている一方、前記基端側バスバーと前記先端側バスバーが、それぞれの端部に設けられた締結部において、締結部材により締結接続されて前記ケースに固定されているものである。

本態様によれば、アース用バスバーが、基端側バスバーと先端側バスバーに分割されていることから、基端側バスバーを回路部材に接続する作業、例えば、プリント基板に回路接続部を半田付けする作業を、容易に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。

しかも、基端側バスバーと先端側バスバーの各締結部が、締結部材により締結接続されて、ケースに固定されている。それ故、先端側バスバーに伝達される振動荷重等が、基端側バスバーに伝達されることを、一層有利に防止でき、アース用バスバーの回路接続部の接続安定性の更なる向上を図ることができる。加えて、アース用バスバーを基端側バスバーと先端側バスバーに分割することにより、互いに直交する３方向に広がる３つの支持面の設計自由度が向上される。

本発明の第三の態様は、前記第二の態様に記載の電気接続箱において、前記ケースは、アッパケースとロアケースが嵌合することにより構成されていると共に、前記アッパケースあるいは前記ロアケースの一方には、前記締結部材を固定するための作業穴が貫設されている一方、前記アッパケースあるいは前記ロアケースの他方には、内方に突出する遮蔽壁が設けられており、前記遮蔽壁は、前記アッパケースと前記ロアケースの嵌合状態において、前記作業穴を外部から覆蓋しているものである。

本態様によれば、アッパケース又はロアケースに作業穴が設けられていることから、基端側バスバーと先端側バスバーの締結部を相互に締結してケースに固定する作業を、ケース外部から容易に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。しかも、作業穴が遮蔽壁により外部から覆蓋されていることから、ケース外部からの水滴等の異物が回路部材に付着したり損傷を与えることを有利に防止することができる。

本発明の第四の態様は、前記第三の態様に記載の電気接続箱において、前記遮蔽壁の外面が、前記ケースの外周側に向かって傾斜しているものである。

本態様によれば、遮蔽壁の外面を利用して、遮蔽壁の外面に付着した水滴をケース外に速やかに排水することができ、作業穴を設けた電気接続箱における防水性を有利に確保することができる。

本発明の電気接続箱によれば、アース用バスバーにより回路部材のボデーアースが確保されていることから、アース用回路の低インピーダンス化が図られ、ノイズ対策効果が確実に発揮され得る。しかも、アース用バスバーが互いに直交する異なる３方向に広がってケースに支持される少なくとも３つの支持面を備えていることから、これら支持面によりあらゆる方向からの入力荷重がケース側に分散支持されて、回路部材に接続されたアース用バスバーの回路接続部に生じる応力を有利に低減することができる。従って、アース用バスバーの回路接続部と回路部材の接続安定性の向上を有利に図ることができる。

本発明の一実施形態としての電気接続箱の分解斜視図。図１のＡ矢視図であって、アース用バスバーがアッパケースに嵌められた状態を示す斜視図。図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であって、全ての部材が組み付けられた状態を表す断面図。図１に示した電気接続箱のアース用バスバーの分解斜視図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１〜４には、本発明の一実施形態としての電気接続箱１０が、示されている。図１に示すように、電気接続箱１０は、アッパケース１２とロアケース１４が嵌合することにより構成されているケース１６の内部に、回路部材を構成する第１のプリント基板１８および後述する第２のプリント基板７８が収容された構造とされている。ここで、アッパケース１２とロアケース１４は、例えばポリプロピレン（ＰＰ），ポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂により射出成形等によって形成されている。なお、以下の説明において、特に断りの無い限り、上方とは、アッパケース１２側を言い、下方とは、ロアケース１４側を言い、また前方とは、図１中の左方、後方とは、図１中の右方を言うものとする。

図１及び図２に示すように、アッパケース１２は、下方に開口する略矩形の箱体形状とされている。アッパケース１２の上面２１の一方の端部２２（図２中、右側）には、上面２１の板厚方向斜め外方に突出して延びる取付脚部２４が形成されている。取付脚部２４には貫通孔２６が貫設されており、図示しないボルトが挿通されることにより車体側に固定されるようになっている。一方、アッパケース１２の上面２１の他方の端部２８（図２中、左側）には、下方に延出する側壁３０が設けられており、側壁３０の一端側には、斜め後方に突出して延びる略長円形状の固定部３２が形成されている。固定部３２は、固定部３２の基端部３３からアッパケース１２の側壁３０の外面上に延出し且つ連接する略台形形状の第１の支持部３４と、固定部３２の底面３５の中央部から斜め前方に延出して、アッパケース１２の上面２１に連接する、略三角柱形状の第２の支持部３６、とにより支持されるようになっている。第２の支持部３６の上方には、前後方向（図３中、左右方向）に開口する作業穴３７が貫設されており、作業穴３７の奥方には、下方に開口するスリット状の挿通孔３８が貫設されている。また、作業穴３７の、挿通孔３８と対向する箇所には、凹み部３９が形成されている（図３参照）。作業穴３７のさらに奥方には、ナット４０が埋め込まれてねじ穴部４２が形成されている（図３参照）。加えて、ねじ穴部４２の下部には、下方に開口する挿通孔４４が形成されている（図３参照）。なお、固定部３２の長手方向両端部には貫通孔４６が形成されており、図示しないボルトが挿通されて車体パネルに固定されるようになっている。

さらに、図２に示すように、アッパケース１２の固定部３２の長手方向一方の端部には、板厚方向且つ側方に開口するスリット状の切欠部４９が形成されている。また、図３に示すように、アッパケース１２の第２の支持部３６の上部（図２中上側）には、ねじ穴部４２の入口の上部に開口するスリット状の開口穴５０が貫設されている。

図４には、電気接続箱１０に装着されるアース用バスバー５２が示されている。アース用バスバー５２は、先端側バスバー５３と基端側バスバー５５とから構成されており、何れも、プレス加工で打ち抜かれた例えば銅や銅合金などの金属板によって形成されている。先端側バスバー５３は、一方の端部に設けられたアース接続部５６と、互いに直交する異なる３方向に広がる３つの支持面５８ａ，５８ｂ，５８ｃと、他方の端部に設けられた締結部６０と、を備えて構成されている。また、アース接続部５６と締結部６０の中央部分にはそれぞれ貫通孔６２，６４が設けられている。このような構造とされた先端側バスバー５３は、図２及び図３に示すように、アース接続部５６と支持面５８ｂの連結部分６６を、固定部３２の切欠部４９に嵌め込むと共に、締結部６０を第２の支持部３６の開口穴５０に挿通することにより、先端側バスバー５３がアッパケース１２の所定位置に配設されようになっている。

先端側バスバー５３がアッパケース１２の所定位置に配設された状態では、先端側バスバー５３の締結部６０は、アッパケース１２に収容されたナット４０の端面に重ね合されて支持されており、締結部６０の貫通孔６４が、ナット４０のねじ穴部４２と位置合わせされている。また、先端側バスバー５３の支持面５８ａは、アッパケース１２の固定部３２の外面上（図３中、裏面側）に重ね合されており、支持面５８ａの貫通孔６２が固定部３２の貫通孔４６と位置合わせされている。先端側バスバー５３の支持面５８ｂは、支持面５８ａ側の端部が、固定部３２に設けた切欠部４９に挿し入れられて支持されている一方、支持面５８ｃ側の端部が、固定部３２を支持する第２の支持部３６の上壁３６ａに突設された補強リブ３６ｂに重ね合されて支持されている。さらに、先端側バスバー５３の支持面５８ｃは、第２の支持部３６の上壁３６ａに載置されて支持されている。このように、先端側バスバー５３に設けられた互いに直交する異なる３方向に広がる３つの支持面５８ａ，５８ｂ，５８ｃが、それぞれアッパケース１２の各所で支持されるようになっている。

一方、ロアケース１４は、図１に示すように、略矩形の板形状とされた底壁６８の外周縁部に、上方に突出する周壁７０が形成された、上方に開口する略箱体形状とされている。ロアケース１４の底壁６８の一つの角部７２には、周壁７０から略矩形平板形状で上方すなわちケース１６の内方に突出する遮蔽壁７４が設けられている。

第１のプリント基板１８は、図１に示すように、矩形の板形状を有している。第１の第１の第１のプリント基板１８の中央部分には、第２のプリント基板７８が積層配置されており、複数の基板端子８０が第２のプリント基板７８から下方に突出されて第１のプリント基板１８に挿通・半田付けされることにより、第２のプリント基板７８が第１のプリント基板１８と電気的に接続されるようになっている。第２のプリント基板７８の中央部分には、例えばリレー８２等の各種電気部品が適宜に設けられている一方、第２のプリント基板７８の一辺の外周部分８４には、上方に突出する長手形状のコネクタ８６が、外周部分８４に沿って配設されている。コネクタ８６は、アッパケース１２に貫設された開口穴８８（図２参照）を通して、外部回路と電気的に接続されるようになっている。

また、図１に示すように、第１のプリント基板１８の一辺の外周部分９０ａには、コネクタハウジング９２が配設されている。コネクタハウジング９２は、合成樹脂からなる長手形状の一体成形品とされている。コネクタハウジング９２には、第１のプリント基板１８の外側に向けて開口する矩形の凹形状とされた３つのコネクタ収容部９４，９４，９４が、長手方向及び上下方向に隣接して形成されている。これらコネクタ収容部９４，９４，９４には、Ｌ字形状に屈曲された複数の基板端子９６が挿通されており、側方接続型コネクタ９８ａ，９８ｂ，９８ｃをそれぞれ構成している。また、外周部分９０ａと直交する外周部分９０ｂには、第２のプリント基板７８と接続されたヒューズモジュール１００が搭載されている。

加えて、第１のプリント基板１８の外周部分９０ａの一方の端部には、基端側バスバー５５が立設されている。図３に示すように、基端側バスバー５５はクランク形状を有しており、略矩形平板形状とされ且つ上端部に貫通孔１０６を有する本体部１０８と、本体部１０８の下端部から垂直に屈曲して延びる平板部１１０と、平板部１１０の端部から垂直に屈曲して下方に延び且つ第１のプリント基板１８のスルーホールに挿通されて半田付けされる半田付部１１２と、を含んで構成されている。すなわち、基端側バスバー５５の一方の端部は、半田付部１１２により第１のプリント基板１８と電気的に接続されており、半田付部１１２により回路接続部が構成されている。一方、基端側バスバー５５の他方の端部には、貫通孔１０６を有する本体部１０８の上端部により締結部１１４が構成されている。そして、基端側バスバー５５は、本体部１０８が第１のプリント基板１８に対して垂直且つやや斜め外方を向くように配設されている。

上述の如き構造とされた電気接続箱１０を組み立てる場合には、先ず、第２のプリント基板７８が配設された第１のプリント基板に対して、上述の如き先端側バスバー５３が配設されたアッパケース１２を上方から組み付ける。これにより、図３に示すように、基端側バスバー５５の締結部１１４がアッパケース１２の挿通孔４４に嵌め込まれて、かかる締結部１１４が、先端側バスバー５３の締結部６０を介してナット４０の端面に重ね合される。その結果、先端側バスバー５３の締結部６０に設けられた貫通孔６４と、基端側バスバー５５の締結部１１４に設けられた貫通孔１０６とが互いに位置合わせされる。そして、アッパケース１２の作業穴３７から締結部材たる固定用ねじ１１６を、両貫通孔６４，１０６を挿通してねじ穴部４２にねじ込むことにより、先端側バスバー５３と基端側バスバー５５とが締結接続されて、アッパケース１２に固定されようになっている。

次に、このように第１のプリント基板１８等が組み付けられたアッパケース１２に対して、ロアケース１４が嵌め合わされることにより、電気接続箱１０が構成される。これにより、図３に示すように、ロアケース１４に設けられた遮蔽壁７４が、挿通孔３８を挿通して、その先端部が作業穴３７の凹み部３９に嵌め込まれる。その結果、図３に示すように、遮蔽壁７４により、作業穴３７が外部から覆蓋されるのである。なお、本実施形態では、遮蔽壁７４の外面１１８は、ケース１６の外周側に向かって所定の角度：αをもって傾斜している。これにより、遮蔽壁７４の外面１１８に付着した水滴をケース１６の外周側に速やかに導いて排水することができる。それ故、作業穴３７からケース１６内への浸水が有利に防止されるのである。

そして、先端側バスバー５３のアース接続部５６が、貫通孔６２を固定部３２の貫通孔４６と重ね合わせた状態で、固定部３２の外面上に載置されアッパケース１２の外部に露呈されている。これにより、先端側バスバー５３のアース接続部５６を、図示しない車体パネル側に直接当接して、貫通孔４６，６２を挿通する図示しない固定ボルトで車体側に固定できるのである。その結果、アース接続部５６が車体パネルにアース接続されるようになっている。

本実施形態における電気接続箱１０によれば、先端側バスバー５３と基端側バスバー５５によって構成されるアース用バスバー５２により、第１のプリント基板１８のボデーアースが確保されていることから、電気接続箱１０のアース用回路の低インピーダンス化が容易且つ確実に図られ、ノイズ対策効果が確実に発揮され得る。

また、先端側バスバー５３が互いに直交する異なる３方向に広がってアッパケース１２の各所に支持される３つの支持面５８ａ，５８ｂ，５８ｃを備えている。これにより、車体の振動等により車体パネルに接続された先端側バスバー５３のアース接続部５６に、あらゆる方向から振動荷重等が入力された場合にも、各種方向からの入力荷重をいずれかの支持面５８ａ，５８ｂ，５８ｃを介してアッパケース１２で支持し、吸収分散することができる。従って、第１のプリント基板１８に接続された基端側バスバー５５の半田付部１１２に生じる応力を有利に低減することができ、基端側バスバー５５の半田付部１１２と第１の第１のプリント基板１８の接続安定性を有利に確保することができる。さらに、先端側バスバー５３と基端側バスバー５５の各締結部６０，１１４が、固定用ねじ１１６により締結接続されて、アッパケース１２に固定されていることから、先端側バスバー５３に伝達される振動荷重等が、基端側バスバー５５に伝達されることを、一層有利に防止でき、基端側バスバー５５の半田付部１１２の接続安定性の更なる向上と半田クラックの発生の防止を有利に図ることができる。

加えて、本実施形態では、アース用バスバー５２が、互いに直交する異なる３方向に広がる支持面５８ａ，５８ｂ，５８ｃを有する複雑な構造の先端側バスバー５３と、一般的な基板立設用端子と同様の形状の基端側バスバー５５に分割されている。従って、基端側バスバー５５の半田付部１１２を第１のプリント基板１８に半田付けする作業を、通常の基板立設用端子と同様の作業で容易に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。また、先端側バスバー５３においては、半田付け性等を考慮する必要がないことから、互いに直交する３方向に広がる３つの支持面５８ａ，５８ｂ，５８ｃの設計自由度が向上される。そして、先端側バスバー５３と基端側バスバー５５の各締結部６０，１１４が、固定用ねじ１１６により締結接続されて、アッパケース１２に固定されている。それ故、先端側バスバー５３に伝達される振動荷重等が、基端側バスバー５５に伝達されることを、一層有利に防止でき、アース用バスバー５２の第１のプリント基板１８への接続安定性の更なる向上を図ることができる。

さらにまた、アッパケース１２に作業穴３７が設けられていることから、先端側バスバー５３と基端側バスバー５５の締結部６０，１１４を相互に締結してアッパケース１２に固定する作業を、アッパケース１２外部から容易に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。しかも、作業穴３７とアッパケース１２外面との間に遮蔽壁７４が配設されていることから、アッパケース１２外部から作業穴３７を通して水滴等の異物が第１の第１のプリント基板１８に付着したり損傷を与えることを有利に防止することができる。加えて、遮蔽壁７４の外面１１８がケース１６の外周側に向かって傾斜している。これにより、遮蔽壁７４の外面１１８に付着した水滴をケース１６の外に排水することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、アース用バスバー５２は、必ずしも先端側バスバー５３と基端側バスバー５５に分割されていなくてもよく、互いに直交する異なる３方向に広がる支持面５８ａ，５８ｂ、５８ｃと、半田付部１１２を一体的に備えて、単一のバスバー部品によりアース用バスバーを構成してもよい。この場合でも、本実施形態と同様、互いに直交する異なる３方向に広がる支持面５８ａ，５８ｂ、５８ｃにより、アース用バスバー５２の第１のプリント基板１８への接続安定性が向上され得る。

また、回路部材は、第１のプリント基板１８および第２のプリント基板７８に限定されないことは勿論であって、バスバーや単芯線による内部回路等、任意の公知の回路部材により構成することができる。

加えて、アッパケース１２に作業穴３７が貫設される一方、ロアケース１４に遮蔽壁７４が突設されていたが、アッパケース１２に遮蔽壁７４が突設される一方、ロアケース１４に作業穴３７が貫設されていてもよい。

１０：電気接続箱、１２：アッパケース、１４：ロアケース、１６：ケース、１８：第１のプリント基板（回路部材）、３７：作業穴、５２：アース用バスバー、５３：先端側バスバー、５５：基端側バスバー、５６：アース接続部、５８ａ〜ｃ：支持面、６０，１１４：締結部、７４：遮蔽壁、１１２：半田付部（回路接続部）、１１６：固定用ねじ（締結部材）、１１８：外面

Claims

ケースの内部に回路部材が収容されていると共に、アース用バスバーの一方の端部に設けた回路接続部が該回路部材に接続されている一方、前記アース用バスバーの他方の端部に設けたアース接続部が前記ケースの外部に露呈されて車体パネルにアース接続されるようになっている電気接続箱において、
前記アース用バスバーが互いに直交する異なる３方向に広がって前記ケースに支持される少なくとも３つの支持面を備えている、
ことを特徴とする電気接続箱。
前記アース用バスバーが、前記回路接続部を備えた基端側バスバーと、前記３つの支持面と前記アース接続部を備えた先端側バスバーに分離されている一方、
前記基端側バスバーと前記先端側バスバーが、それぞれの端部に設けられた締結部において、締結部材により締結接続されて前記ケースに固定されている請求項１に記載の電気接続箱。
前記ケースは、アッパケースとロアケースが嵌合することにより構成されていると共に、前記アッパケースあるいは前記ロアケースの一方には、前記締結部材を固定するための作業穴が貫設されている一方、前記アッパケースあるいは前記ロアケースの他方には、内方に突出する遮蔽壁が設けられており、
前記遮蔽壁は、前記アッパケースと前記ロアケースの嵌合状態において、前記作業穴を外部から覆蓋している請求項２に記載の電気接続箱。
前記遮蔽壁の外面が、前記ケースの外周側に向かって傾斜している請求項３に記載の電気接続箱。