JP2015084613A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】電気部品１２と回路基板１１との接続箇所にかかる負荷を低減することができる電気接続箱１を提供する。【解決手段】電子回路を実装した回路基板１１と、回路基板１１に一端が接続され、電子回路と電気部品１２とを接続する接続部材１４ｂと、を備え、回路基板１１は、車両に直接固定される所定部材に固定されていることを特徴とする電気接続箱１。【選択図】図２

Description

本発明は、電気接続箱に関し、詳しくは、車両に搭載される電気接続箱に関する。

従来から、リレー、ヒューズ及びコネクタなどの電気部品を収容し、自動車などの車両に搭載される電気接続箱がある。この電気接続箱は、車両に取り付けられる各種電子機器への電力を分配するために用いられる。近年、この電気接続箱に関して、鋭意研究なされている。

例えば、特許文献１（従来例）には、図５に示すように、リレー２５０や高圧回路２７０、２３４による発熱やノイズの影響を制御部２１０が受けないようにするために、リレー２５０や高圧回路２７０、２３４と制御部２１０との間に合成樹脂製のミドルカバー２３０を位置させる高圧用電気接続箱２００が開示されている。

特開２００６−５０７６８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された高圧用電気接続箱２００では、制御部２１０が固定されるロアカバー２４０の係止爪（不図示）が、車両に固定されたシールドカバー２９０の係止孔（不図示）に係合して、ロアカバー２４０を固定するため、係止爪と係止孔との間でクリアランスが生じていた。このため、車両が振動すると、シールドカバー２９０とロアカバー２４０との振動のズレが生じる可能性があった。例えば特許文献１に開示されたようなロアカバー２４０の制御部２１０に電気部品（リレー２５０等）の接続端部を半田付け等で固定する場合には、シールドカバー２９０の上方に位置する電気部品とロアカバー２４０との振動のズレが生じ、電気部品と制御部２１０との接続箇所に負荷がかかる問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされるものであって、電気部品と回路基板との接続箇所にかかる負荷を低減することができる電気接続箱を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、電子回路を実装した回路基板と、前記回路基板に一端が接続され、前記電子回路と電気部品とを接続する接続部材と、を備え、前記回路基板は、車両に直接固定される所定部材に固定されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、電気部品に接続する接続部材の一端を回路基板に接続し、この回路基板を車両に直接固定される所定部材に固定することにより、回路基板の振動を低減するとともに、回路基板と接続部材との振動のズレを低減し、電気部品に接続する接続部材と回路基板との接続箇所にかかる負荷を低減することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気接続箱であって、前記所定部材は、前記電気部品を収容するケースであることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、電気部品を収容するケースに回路基板を固定することで、電気接続箱が振動した場合においても、電気部品と回路基板との振動のズレを低減し、電気部品と回路基板の接続箇所にかかる負荷をより低減することができる。

請求項３に記載の発明は、前記所定部材に対する前記回路基板の固定は、螺合部材により、前記所定部材および前記回路基板を挿通し、挿通端部を被螺合部材で螺合することにより行い、前記螺合部材の前記挿通端部は、前記所定部材よりも前記車両から離間して位置することを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、回路基板をケースに固定する螺合部材の挿通端部を車両から離間させることで、車両に対する絶縁距離を常に良好に保つことができる。

本発明によれば、電気部品と回路基板との接続箇所にかかる負荷を低減することができる。

第一実施形態の電気接続箱の斜視図である。 図１の電気接続箱を展開した斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面で切断した際の断面図である。 比較例の電気接続箱を展開した斜視図である。 従来例の縦断面図である。

（実施形態）
以下、図面を参照して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。

図１は第一実施形態の電気接続箱１の斜視図であり、図２は図１の電気接続箱１を展開した斜視図であり、図３は図１のＡ−Ａ断面で切断した際の断面図である。
なお、電気接続箱１の長手方向をｘ軸、電気接続箱１の幅方向をｙ軸、電気接続箱１の高さ方向をｚ軸とする。

電気接続箱１は、図１および２に示すように、電子回路を実装した回路基板１１と、電気部品１２と電子回路とを接続するバスバー１４ｂ（接続部材）と、車両に直接固定されるアッパカバー１３と、アッパカバー１３とで、回路基板１１を挟み込むロアカバー１４と、アッパカバー１３に回路基板１１を固定する固定部材１５と、を有する。

回路基板１１は、例えば、自動車等の車両に搭載される各種電子機器（エアコンやワイパー、パワーウィンドウなどを構成する電子機器）（不図示）への制御信号を生成するための所望パターン（不図示）を複数プリントしたプリント基板である。図２に示すように、回路基板１１には、電子部品（不図示）が実装され、外部と接続するためのコネクタ１１aが形成されている。また、回路基板１１には、バスバー１４ｂが接続する接続部１１ｂと、後述の螺合部材１５aが挿通する螺合部材挿通用孔１１ｃとが形成されている。

電気部品１２は、例えば、リレー（電流のON/OFFを制御するもの）、ヒューズ（定格電流以上の電流が流れた際に溶断し、電流の通電を遮断するもの）（不図示）などである。図２に示すように、電気部品１２の下面には電極端子１２aが形成されている。

バスバー１４ｂは、図２に示すように、例えばアルミニウム、銅等の導体をＵ字状に屈曲したものであり、ロアカバー１４に載置されている。バスバー１４ｂの一端には、中継端子１４ｃが圧着されており、この中継端子１４ｃを介して電気部品１２の電極端子１２aと接続する。

バスバー１４ｂの他端は、回路基板１１の接続部１１ｂに保持されている。この構成により、本実施形態の電気接続箱１は、車両の振動等により、回路基板１１およびバスバー１４ｂが振動した場合においても、バスバー１４ｂの振動を回路基板１１の振動に追従させて、回路基板１１とバスバー１４ｂとの接続箇所にかかる負荷を低減することができる。

アッパカバー１３は、例えば合成樹脂などの非導電性の材料からなる。アッパカバー１３は、図１および２に示すように、アッパカバー本体１３aと、電気部品１２を収容する電気部品収容部１３ｂと、コネクタ１１aが挿通するコネクタ挿通用孔１３ｃと、後述の被螺合部材１５ｂを収容する被螺合部材収容部１３ｄと、鍔部１３ｆとを有する。

アッパカバー本体１３aは、底面を開口した箱形状をしており、開口部の端部には、内側へ突出する係止爪（不図示）が形成されている。アッパカバー本体１３aの開口部には、図３に示すように、回路基板１１およびロアカバー１４が収容されている。

電気部品収容部１３ｂは、図１乃至３に示すように、電気部品１２の外周側面を覆うようにアッパカバー本体１３aの上面に立設されている。電気部品収容部１３ｂの内側底面には、電気部品１２の電極端子１２aを挿通する電極端子挿通用孔１３eが形成されている。

鍔部１３ｆは、アッパカバー１３の短手方向の両側下端から外側へ突出したものであり、車両における例えば鉄板製のバッテリケース（不図示）と固定する固定用ボルト（不図示）を挿通するボルト挿通用孔１３ｇが形成されている。

ロアカバー１４は、図２に示すように、例えば合成樹脂などの非導電性の材料からなり、例えば板状をしたものである。ロアカバー１４の長手方向の両側面には、外側へ突出した一対の被係止爪１４aが形成されている。

固定部材１５は、回路基板１１とアッパカバー１３を挿通する螺合部材１５aと、アッパカバー１３における車両側の面から挿通した螺合部材１５aの挿通端部に螺合する被螺合部材１５ｂとを有するものである。螺合部材１５aは、例えば座金およびボルトなどであり、被螺合部材１５ｂは、例えばナットなどである。

本実施形態の電気接続箱１は、螺合部材１５aおよび被螺合部材１５ｂを用いて、車両（例えばバッテリボックスなど）に固定されたアッパカバー１３に対して回路基板１１を固定することで、回路基板１１の振動を低減し、回路基板１１と電気部品１２との接続箇所にかかる負荷を低減することができる。

また、本実施形態の電気接続箱１は、回路基板１１を固定するアッパカバー１３に電気部品１２が収容されているため、仮に電気接続箱１が車両の振動等で振動し、アッパカバー１３とロアカバー１４とで振動のズレが生じた場合においても、電気部品１２および回路基板１１の振動をアッパカバー１３の振動に追従させて、電気部品１２の電極端子１２aと回路基板１１の接続部１１ｂとの接続箇所にかかる負荷をより低減することができる。このようにして、本実施形態の電気接続箱１は、回路基板１１と電気部品１２の振動のズレを少なくして、回路基板１１と電気部品１２の接続箇所にかかる負荷を低減し、回路基板１１に対する電極端子１２aの接続状態を常に良好に保つことができる。

次に、本実施形態の電気接続箱１を組み立てる作業について説明する。初期条件として、ロアカバー１４には、図３に示すようにバスバー１４ｂが載置されているものとする。

作業者は、まず被螺合部材収容部１３ｄ内に被螺合部材１５ｂを収容する。作業者は、被螺合部材収容部１３ｄの入口を抑えた状態で、アッパカバー１３の開口部を上方へ向くように反転させて、コネクタ挿通用孔１３ｃにコネクタ１１aを挿通し、回路基板１１をアッパカバー１３に対して位置決めする。

作業者は、アッパカバー１３に対して位置決めした回路基板１１の螺合部材挿通用孔１１ｃに、螺合部材１５aを挿通し、挿通端部を被螺合部材１５ｂに螺合させて、アッパカバー１３に回路基板１１を固定する。作業者は、アッパカバー１３に回路基板１１を固定した後に、アッパカバー１３の開口部を下に向けた状態にして、電気部品１２を電気部品収容部１３ｂに収容する。そして、作業者は、アッパカバー１３の開口部にロアカバー１４を挿入して、アッパカバー１３内にロアカバー１４を収容し、作業を終了する。

アッパカバー１３内にロアカバー１４を収容する際に、バスバー１４ｂの一端の中継端子１４ｃ内に電気部品１２の電極端子１２aが挿入され、バスバー１４ｂの他端が回路基板１１に接続されることで、電気部品１２と回路基板１１とを電気的に接続する。

また、アッパカバー１３内にロアカバー１４を収容することで、アッパカバー１３に形成された係止爪がロアカバー１４に形成された被係止爪１４aに係止して、アッパカバー１３とロアカバー１４が一体的に固定される。

上記のように、本実施形態の電気接続箱１は、回路基板１１を螺合部材１５aで挿通し、螺合部材１５aの挿通端部を被螺合部材収容部１３ｄ内に収容した被螺合部材１５ｂに螺合させるだけの簡単な構成により、回路基板１１をアッパカバー１３に固定することができる。すなわち、本実施形態の電気接続箱１は、螺合部材１５aおよび被螺合部材１５ｂを用いることで、アッパカバー１３に回路基板１１を簡単に固定することができる。

また、本実施形態の電気接続箱１は、アッパカバー１３に向けて螺合部材１５aを螺合させる（螺合部材の挿通端部をケースよりも離間させて位置させる）ため、螺合部材１５aの螺合端部が、アッパカバー１３側（上側）に向き、ロアカバー１４を載置する部材に対する絶縁距離を常に良好に保つことができる。

より詳しく説明すると、回路基板１１は、螺合部材１５aおよび被螺合部材１５ｂを用いて、バッテリケースに固定されたアッパカバー１３に固定されている。バッテリケースは、鉄板製などの導電性を有するため、回路基板１１を挿通する螺合部材１５aは、バッテリケースに対して絶縁距離を十分に保つ必要がある。

図４は、螺合部材１１２の螺合端部をロアカバー１１０側へ向けて固定した比較例の電気接続箱１００を分解した斜視図である。
例えば、図４に示すような電気接続箱１００の場合、ロアカバー１１０の底面に被螺合収容部１１１が形成されているため、下向きに螺合させた螺合部材１１２の螺合端部はロアカバー１１０が載置されるバッテリケースに近接することになる。例えば、螺合部材１１２の長さが長い場合やロアカバー１１０の厚さが薄い場合において、特に顕著である。このような場合には、バッテリケースに対する螺合部材１１２の距離を十分に確保することができない。

このため、比較例の電気接続箱１００のように、ロアカバー１１０側に螺合部材１１２の端部が位置する場合には、バッテリケースとの絶縁距離を十分に確保するために、ロアカバー１１０の厚さを厚くすることや、螺合部材１１２の長さを短くするなどの設計上の制限が生じる。

これに対して、本実施形態の電気接続箱１は、螺合部材１５aがアッパカバー１３側へ向いているため、螺合部材１５aの螺合端部がロアカバー１４を載置したバッテリケースに近づくことはなく、特にロアカバー１４の厚さを薄くすることや、螺合部材１５aの長さを長くしても、バッテリケースに対する絶縁距離を十分に確保することができる。このため、本実施形態の電気接続箱１は、比較例の電気接続箱１００のように、ロアカバー１４の厚さや螺合部材１５aの長さなどの設計上の制限が生じることはない。

さらに、本実施形態の電気接続箱１は、アッパカバー１３に形成された係止爪にロアカバー１４に形成された被係止爪１４aが形成される構成であるため、アッパカバー１３の内面とロアカバー１４の外面との間に多少のクリアランスが生じる。このようなクリアランスがアッパカバー１３とロアカバー１４に生じた場合においても、アッパカバー１３に電気部品１２および回路基板１１の両方を固定するため、電気接続箱１が振動した際には、電気部品１２と回路基板１１との振動のズレが生じない。このため、本実施形態の電気接続箱１は、アッパカバー１３とロアカバー１４間にクリアランスが生じた場合においても回路基板１１と電気部品１２の接続箇所にかかる負荷を低減することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態において、アッパカバー１３とロアカバー１４の固定方法として、アッパカバー１３の内面に形成された係止爪にロアカバー１４の被係止爪１４aを係止させる構成として説明したが、アッパカバー１３の開口部内にロアカバー１４を固定することができる構成であれば特にこれに限られるものではない。

上記実施形態において、固定部材１５を螺合部材１５aおよび被螺合部材１５ｂとして説明したが、アッパカバー１３に回路基板１１を固定することができる構成であれば特にこれに限られるものではない。例えば、回路基板１１に突起部（不図示）を設けて、この突起部をアッパカバー１３に圧入して、アッパカバー１３に対する回路基板１１の固定を行っても良い。

上記実施形態において、電気接続箱１は、アッパカバー本体１３aの開口部に回路基板１１およびロアカバー１４を収容する構成として説明したが、特にこれに限られるものではなく、アッパカバー本体１３aの開口部に回路基板１１のみが収容される構成としても良い。

上記実施形態において、アッパカバー１３には、車両（例えば、バッテリケースなど）に固定され、電気部品１２を収容する構成として説明したが、特にこれに限られるものではなく、車両に固定された構成であれば良い。この場合、電気部品１２を、回路基板１１が固定されたアッパカバー１３とは別の部品に収容する構成となるが、一般的にリレー等の重い部品である電気部品１２に比べて軽い回路基板１１が車両に固定されることで、車両等の振動う回路基板１１の振動を低減し、電気部品１２と回路基板１１の接続状態を良好に保つことができる。

また、上記実施形態において、車両に直接固定されたアッパカバー１３に回路基板１１が固定されたものとして説明したが、車両に直接固定された所定部材に回路基板１１を固定するものであれば、特にこれに限るものではない。例えば、所定部材としては、車両に直接固定されるボディやバッテリケースなどであっても良い。

さらに、上記実施形態においてバスバー１４ｂをロアカバー１４に載置するものとして説明したが、特にこれに限定されるものではなく、バスバー１４ｂと回路基板１１とが一体的に固定される状態となれば良い。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

１…電気接続箱
１１…回路基板 １１a…コネクタ １１ｂ…接続部 １１ｃ…螺合部材挿通用孔 １２…電気部品 １２a…電極端子 １３…アッパカバー １３a…アッパカバー本体 １３ｂ…電気部品収容部 １３ｃ…コネクタ挿通用孔 １３ｄ…被螺合部材収容部 １３e…電極端子挿通用孔 １３ｆ…鍔部 １３ｇ…ボルト挿通用孔 １４…ロアカバー １４a…被係止爪 １４b…バスバー（接続部材） １４ｃ…中継端子 １５…固定部材 １５a…螺合部材 １５ｂ…被螺合部材
１００…電気接続箱 １１０…ロアカバー １１１…被螺合収容部 １１２…螺合部材

Claims (3)

1. 電子回路を実装した回路基板と、前記回路基板に一端が接続され、前記電子回路と電気部品とを接続する接続部材と、を備え、
   前記回路基板は、車両に直接固定される所定部材に固定されていることを特徴とする電気接続箱。
2. 請求項１に記載の電気接続箱であって、
   前記所定部材は、前記電気部品を収容するケースであることを特徴とする電気接続箱。
3. 請求項１または２に記載の電気接続箱において、
   前記所定部材に対する前記回路基板の固定は、螺合部材により、前記所定部材および前記回路基板を挿通し、挿通端部を被螺合部材で螺合することにより行い、
   前記螺合部材の前記挿通端部は、前記所定部材よりも前記車両から離間して位置することを特徴とする電気接続箱。

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