JP2019033001A - 電子ユニットの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】組付け作業が容易な電子ユニットの取付構造を提供すること。【解決手段】電子ユニットの取付構造は、複数のコネクタ接続部３３，３４を有する電子ユニット３０と、複数のコネクタ接続部３３，３４に対応した複数のコネクタＣ１，Ｃ２が取り付けられた電子ユニット取付部２０と、を備える。この取付構造は、電子ユニット３０を電子ユニット取付部２０に取り付けるとき、複数のコネクタＣ１，Ｃ２の一部Ｃ２が複数のコネクタ接続部３３，３４の一部３４に接続された後、複数のコネクタＣ１，Ｃ２の他部Ｃ１が複数のコネクタ接続部３３，３４の他部３３に接続される、ように構成される。この取付構造は、複数の電子部品が取り付けられる電気接続箱１０に電子ユニット３０を取り付ける箇所に用いられる。【選択図】図３

Description

本発明は、電子ユニットの取付構造に関する。

従来から、半導体が内蔵された電子ユニットを自動車のリレーボックス等に取り付けるための取付構造が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照。）。

例えば、従来の取付構造の一つでは、リレーボックスから引き出された電線の端部に設けられたコネクタを電子ユニットに取り付けた後、電子ユニットと電線とを一纏めにリレーボックスに組み付けるようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１５−００８５７１号公報 特開平６−１１１８８２号公報 特開２００２−０３４１３１号公報 特開平１１−０５４２１０号公報

従来の取付構造では、電子ユニットをリレーボックスに取り付ける際、引き出された電線の端部のコネクタを電子ユニットに取り付ける工程と、電子ユニットと電線とをリレーボックスに取り付ける工程と、が必要となる。このような複数の工程を経ることから、従来の取付構造では、組付け作業が煩雑となる。そこで、電子ユニットの組付け作業を容易化し、同作業を更に効率良く行うことが望まれる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組付け作業が容易な電子ユニットの取付構造を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電子ユニットの取付構造は、下記（１）及び（２）を特徴としている。
（１）
複数のコネクタ接続部を有する電子ユニットと、前記複数のコネクタ接続部に対応した複数のコネクタが取り付けられた電子ユニット取付部と、を備えた電子ユニットの取付構造であって、
該取付構造は、
前記電子ユニットを前記電子ユニット取付部に取り付けるとき、前記複数のコネクタの一部が前記複数のコネクタ接続部の一部に接続された後、前記複数のコネクタの他部が前記複数のコネクタ接続部の他部に接続される、ように構成された、
電子ユニットの取付構造であること。
（２）
上記（１）に記載の取付構造であって、
該取付構造は、
複数の電子部品が取り付けられる電気接続箱に電子ユニットを取り付ける箇所に用いられる、
電子ユニットの取付構造であること。

上記（１）の構成の取付構造によれば、電子ユニット取付部にあらかじめ複数のコネクタが取り付けられており、この電子ユニット取付部に対して電子ユニットを組み付けることで、電子ユニットへの複数のコネクタの接続が完了する。そのため、上述した従来の取付構造と比べ、作業工程を低減できる分、組付け作業が容易となる。

更に、上記構成の取付構造では、複数のコネクタの一部が電子ユニットに接続するタイミングと、複数のコネクタの他部が電子ユニットに接続するタイミングと、が異なるタイミングとなっている。そのため、複数のコネクタを電子ユニットに接続する場合であっても、コネクタ接続に要する力を各タイミングごとに分散できる。そのため、複数のコネクタ全てを同時に接続する場合に比べ、電子ユニットを電子ユニット取付部に取り付けるために必要な外力の最大値を小さくでき、取り付け作業を容易化できる。また、過度に大きな外力が電子ユニットに及ぶことを回避し得るため、電子ユニットに内蔵された半導体等の電子部品への予期しない影響等も回避できる。

更に、上記構成の取付構造は、別の効果も有する。具体的には、上述した従来の取付構造では、リレーボックスから電線を引き出す分、電線に余長が必要となり、その余長の文だけリレーボックスの重量も増大する。しかし、上記構成の取付構造では、そのような電線の余長を必要としない。そのため、上記構成の取付構造をリレーボックス等に採用すれば、リレーボックス等を軽量化し得ることになる。

上記（２）の構成の取付構造によれば、多数の電子部品が取り付けられており作業スペースが限られた電気接続箱に対し、従来の取付構造のように電線を引き出すことなく電子ユニットを取り付けられる。よって、電気接続箱への電子ユニットの取り付け作業を効率良く行うことができる。

本発明によれば、組付け作業が容易な電子ユニットの取付構造を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る電子ユニットの取付構造が採用された電気接続箱の分解斜視図である。 図２（ａ）は、本発明の実施形態に係る電子ユニットの取付構造の分解斜視図であり、図２（ｂ）は、取り付け完了後の電子ユニットの取付構造の側面図である。 図３（ａ）〜図３（ｃ）は、電子ユニットを電子ユニット取付部に取り付ける際の手順を説明するための、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電子ユニットの取付構造が採用された電気接続箱１０について説明する。電気接続箱１０は、リレーボックスとも呼ばれる。電気接続箱１０は、典型的には、車両に搭載され、種々の車載電装品と電気的に接続されて使用される。

先ず、図１を参照しながら、電気接続箱１０について説明する。図１に示すように、電気接続箱１０は、上下方向に開口する矩形筒状の樹脂製の本体１１と、本体１１の下端縁に取り付けられて本体１１の下面を覆う樹脂製の下カバー１２と、本体１１の上端縁に取り付けられて本体１１の上面を覆う樹脂製の上カバー１３と、を備える。

本体１１の内部には、基板１４が固定配置されており、基板１４の上面側には、複数（本例では、４つ）のリレー１５と、複数（本例では、３つ）のヒューズ１６とが取り付けられている。また、本体１１の内部には、上方に開口する箱状の電子ユニット取付部２０（図２参照）が固定配置されており、電子ユニット取付部２０に電子ユニット３０（図２参照）が挿入されて取り付けられている。電子ユニット取付部２０及び電子ユニット３０については、後に詳述される。

電子ユニット３０の下面側に設けられたコネクタ接続部３３，３４（図３参照）には、電線Ｗ１の一端部に接続されたコネクタＣ１（図２参照）、及び、電線Ｗ２の一端部に接続されたコネクタＣ２（図２参照）がそれぞれ接続されている。本例では、電線Ｗ１は、単一の電線であり、電線Ｗ２は、複数の電線からなる電線束である。よって、コネクタＣ１内の端子収容孔には、電線Ｗ１に接続された単一の雌端子（図示省略）が配置され、コネクタＣ２内の端子収容孔には、電線Ｗ２を構成する複数の電線にそれぞれ接続された複数の雌端子（図示省略）が配置されている。

基板１４の下面側に設けられた２箇所のコネクタ接続部（図示省略）には、電線Ｗ３の一端部に接続されたコネクタ（図示省略）、及び、電線Ｗ４の一端部に接続されたコネクタ（図示省略）がそれぞれ接続されている。本例では、電線Ｗ３，Ｗ４はそれぞれ、複数の電線からなる電線束である。

電線Ｗ１〜Ｗ４は、一纏めに束ねられて、下カバー１２に設けられた開口１７を介して下カバー１２から下側に向けて導出されている。電線Ｗ１〜Ｗ４の他端部は、例えば、種々の車載電装品と電気的に接続される。

次いで、図２及び図３を参照しながら、本発明の実施形態に係る電子ユニットの取付構造について説明する。

図２及び図３に示すように、電子ユニット取付部２０は、上方に開口する箱状の樹脂製の筐体２１を有する。筐体２１の内部には電子ユニット３０が挿入されるため、筐体２１の内部空間は、電子ユニット３０の外形状に対応する形状を有している。

図３に示すように、筐体２１の底面には、上方に延びる側壁で囲まれて上下方向に貫通するコネクタ取付孔２２及びコネクタ取付孔２３がそれぞれ形成されている。コネクタ取付孔２２は、電線Ｗ１の一端部に接続されたコネクタＣ１を取り付けるための孔であり、コネクタＣ１の外形状に対応する形状を有している。同様に、コネクタ取付孔２３は、電線Ｗ２の一端部に接続されたコネクタＣ２を取り付けるための孔であり、コネクタＣ２の外形状に対応する形状を有している。

筐体２１の底面におけるコネクタ取付孔２２，２３とは異なる複数箇所には、水抜き孔（貫通孔）２４が形成されている。筐体２１の上端縁の対向位置には、互いに近付く方向に延びる一対の係止爪２５が形成されている。

電子ユニット３０は、上端部が半円筒状の形状を有する略直方体状の樹脂製の筐体３１を有する。図３に示すように、筐体３１の内部には、複数の半導体３２が内蔵されている。筐体３１の底面には、上方に向けて窪んだ凹状のコネクタ接続部３３及びコネクタ接続部３４がそれぞれ形成されている。コネクタ接続部３３は、コネクタＣ１を接続するための凹部であり、コネクタＣ１の外形状に対応する形状を有している。同様に、コネクタ接続部３４は、コネクタＣ２を接続するための凹部であり、コネクタＣ２の外形状に対応する形状を有している。

コネクタ接続部（凹部）３３の底面からは、コネクタＣ１内の単一の雌端子と嵌合する単一の雄端子３５が下方に向けて突出しており、コネクタ接続部（凹部）３４の底面からは、コネクタＣ２内の複数の雌端子とそれぞれ嵌合する複数の雄端子３６が下方に向けて突出している。雄端子３５，３６は、複数の半導体３２と電気的に接続されている。筐体３１の対向する一対の側壁の外面には、一対の係止爪２５に対応して、一対の係止突起３７が形成されている。

以下、図３を参照しながら、電子ユニット３０を電子ユニット取付部２０に取り付ける際の手順について説明する。上述のように、電子ユニット取付部２０は、電気接続箱１０における本体１１の内部に予め固定配置されている。

先ず、図３（ａ）に示すように、電線Ｗ１に接続されたコネクタＣ１を、電子ユニット取付部２０のコネクタ取付孔２２に下方から挿入して取り付ける。コネクタＣ１は、所定の機構により、着脱可能、且つ、上下方向に相対移動不能に、コネクタ取付孔２２の第１所定位置に固定される。コネクタＣ１がコネクタ取付孔２２の第１所定位置に固定された状態では、コネクタＣ１の上端部が、コネクタ取付孔２２を構成する側壁の上端部から突出している。

同様に、図３（ａ）に示すように、電線Ｗ２に接続されたコネクタＣ２を、電子ユニット取付部２０のコネクタ取付孔２３に下方から挿入して取り付ける。コネクタＣ２は、所定の機構により、着脱可能、且つ、上下方向に相対移動可能に、コネクタ取付孔２３の第２所定位置に固定される。コネクタＣ２がコネクタ取付孔２３の第２所定位置に固定された状態では、コネクタＣ２の上端部が、コネクタ取付孔２３を構成する側壁の上端部から突出している。

ここで、コネクタＣ２がコネクタ取付孔２３に「相対移動可能に固定」とは、例えば、コネクタＣ２の外面とコネクタ取付孔２３を構成する側壁との間の擦動摩擦抵抗のみでコネクタＣ２が固定される態様であっても、コネクタＣ２をコネクタ取付孔２３に相対移動不能に係止すると共にその係止を解除可能な係止解除機構付き係止機構が採用された態様であってもよい。

このように、コネクタＣ１，Ｃ２が電子ユニット取付部２０に取り付けられた状態で、図３（ａ）に示すように、電子ユニット取付部２０の筐体２１の上部開口を介して、電子ユニット３０を電子ユニット取付部２０の内部空間に挿入していく。電子ユニット３０の電子ユニット取付部２０への挿入が進行するにつれて、コネクタ接続部３３，３４がコネクタＣ１，Ｃ２にそれぞれ近づいていく。

このように、電子ユニット３０の電子ユニット取付部２０への挿入が進行していくと、先ず、図３（ｂ）に示すように、コネクタＣ２がコネクタ接続部３４に対して接続完了状態となる。コネクタＣ２のコネクタ接続部３４に対する接続完了状態では、コネクタＣ２内の複数の雌端子が複数の雄端子３６とそれぞれ電気的に接続され、且つ、コネクタＣ２の上端面がコネクタ接続部（凹部）３４の底面と接触している。なお、この段階では、コネクタＣ１は、コネクタ接続部３３に対して未だ接続されていない。換言すれば、コネクタＣ１の上端面とコネクタ接続部３３の底面との間に隙間が存在している（図３（ｂ）を参照）。

なお、上述した係止解除機構付き係止機構によりコネクタＣ２がコネクタ取付孔２３に対して固定されている場合、コネクタＣ２がコネクタ接続部３４に対して接続完了状態になると、係止解除機構により係止が解除されて、コネクタＣ２がコネクタ取付孔２３に対して、上記第２所定位置から相対移動可能となる。

このように、コネクタＣ２がコネクタ接続部３４に対して接続完了状態になった後、電子ユニット３０の電子ユニット取付部２０への挿入が更に進行すると、コネクタＣ２の上端面がコネクタ接続部３４の底面から押圧されることで、コネクタＣ２が、コネクタ接続部３４との接続完了状態を維持しながら、電子ユニット３０と一体で、電子ユニット取付部２０に対して相対移動するようになる。換言すれば、コネクタＣ２が、コネクタ取付孔２３に対して、上記第２所定位置から相対的に下方へ移動していく。

そして、図３（ｃ）に示すように、電子ユニット３０が電子ユニット取付部２０に対して挿入完了状態になると、コネクタＣ１がコネクタ接続部３３に対して接続完了状態となる。コネクタＣ１のコネクタ接続部３３に対する接続完了状態では、コネクタＣ１内の単一の雌端子が単一の雄端子３５と電気的に接続され、且つ、コネクタＣ１の上端面がコネクタ接続部（凹部）３３の底面と接触している。なお、コネクタＣ２のコネクタ接続部３４に対する接続完了状態も維持されている。

また、図３（ｃ）に示すように、電子ユニット３０が電子ユニット取付部２０に対して挿入完了状態になると、電子ユニット３０の一対の係止突起３７が電子ユニット取付部２０の一対の係止爪２５と係合することで、電子ユニット３０の電子ユニット取付部２０からの離脱が防止され、電子ユニット３０の電子ユニット取付部２０に対する挿入完了状態が維持される。このように、一対の係止突起３７と一対の係止爪２５との係合により、コネクタＣ１とコネクタ接続部３３との接続完了状態、及び、コネクタＣ２とコネクタ接続部３４との接続完了状態が維持される。以上、電子ユニット３０が電子ユニット取付部２０に対して挿入完了状態になることで、本発明の実施形態に係る電子ユニットの取付構造の組み付けが完成し、電子ユニット３０へのコネクタＣ１，Ｃ２の組み付けが完了する。

以上に説明したように、本実施形態に係る電子ユニットの取付構造によれば、電子ユニット取付部２０にあらかじめ複数のコネクタＣ１，Ｃ２が取り付けられており、この電子ユニット取付部２０に電子ユニット３０を組み付けることで、電子ユニット３０への複数のコネクタＣ１，Ｃ２の接続が完了する。そのため、上述した従来の取付構造と比べて組付け作業が容易となる。

更に、複数のコネクタＣ１，Ｃ２の一部（コネクタＣ２）が電子ユニット３０に接続するタイミングと、複数のコネクタＣ１，Ｃ２の他部（コネクタＣ１）が電子ユニット３０に接続するタイミングと、が異なるタイミングとなっている。そのため、複数のコネクタＣ１，Ｃ２を電子ユニット３０に接続する場合であっても、コネクタ接続に要する力を分散できるため、複数のコネクタを同時に接続する場合に比べ、電子ユニット３０を電子ユニット取付部２０に取り付ける作業を容易化できる。また、過度に大きな外力が電子ユニット３０に及ぶことを回避し得るため、電子ユニット３０に内蔵された半導体３２の故障等も回避できる。

更に、上述した従来の取付構造では、電気接続箱（リレーボックス）から電線を引き出す分、電線に余長が必要となり、リレーボックスの重量も増大する。これに対し、本実施形態に係る取付構造では、そのような電線の余長を必要としないため、本実施形態に係る取付構造を採用する電気接続箱１０などの軽量化に貢献する。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記実施形態では、２つのコネクタＣ１，Ｃ２が電子ユニット３０に接続されている。これに対し、３つ以上のコネクタが電子ユニット３０に接続されてもよい。この場合、３つ以上のコネクタの全てについて、電子ユニット３０に接続するタイミングが異なっていてもよいし、３つ以上のコネクタの一部に、電子ユニット３０に接続するタイミングが同じとなる２つ以上のコネクタが含まれていてもよい。

更に、上記実施形態では、一対の係止突起３７と一対の係止爪２５との係合により、コネクタＣ１とコネクタ接続部３３との接続完了状態、及び、コネクタＣ２とコネクタ接続部３４との接続完了状態が維持される。換言すれば、コネクタＣ１とコネクタ接続部３３との間の離脱のみを防止する係合機構、及び、コネクタＣ２とコネクタ接続部３４との間の離脱のみを防止する係合機構が個別に設けられていない。これに対し、このような係合機構が個別に設けられてもよい。

ここで、上述した本発明に係る電子ユニットの取付構造の特徴をそれぞれ以下（１）及び（２）に簡潔に纏めて列記する。
（１）
複数のコネクタ接続部（３３，３４）を有する電子ユニット（３０）と、前記複数のコネクタ接続部（３３，３４）に対応した複数のコネクタ（Ｃ１，Ｃ２）が取り付けられた電子ユニット取付部（２０）と、を備えた電子ユニットの取付構造であって、
該取付構造は、
前記電子ユニット（３０）を前記電子ユニット取付部（２０）に取り付けるとき、前記複数のコネクタの一部（Ｃ２）が前記複数のコネクタ接続部の一部（３４）に接続された後、前記複数のコネクタの他部（Ｃ１）が前記複数のコネクタ接続部の他部（３３）に接続される、ように構成された、
電子ユニットの取付構造。
（２）
上記（１）に記載の取付構造であって、
該取付構造は、複数の電子部品（１５，１６）が取り付けられる電気接続箱（１０）に電子ユニット（３０）を取り付ける箇所に用いられる、
電子ユニットの取付構造。

１０ 電気接続箱
１５ リレー（電子部品）
１６ ヒューズ（電子部品）
２０ 電子ユニット取付部
３０ 電子ユニット
３３ コネクタ接続部
３４ コネクタ接続部
Ｃ１ コネクタ
Ｃ２ コネクタ

Claims (2)

1. 複数のコネクタ接続部を有する電子ユニットと、前記複数のコネクタ接続部に対応した複数のコネクタが取り付けられた電子ユニット取付部と、を備えた電子ユニットの取付構造であって、
   該取付構造は、
   前記電子ユニットを前記電子ユニット取付部に取り付けるとき、前記複数のコネクタの一部が前記複数のコネクタ接続部の一部に接続された後、前記複数のコネクタの他部が前記複数のコネクタ接続部の他部に接続される、ように構成された、
   電子ユニットの取付構造。
2. 請求項１に記載の取付構造であって、
   該取付構造は、
   複数の電子部品が取り付けられる電気接続箱に電子ユニットを取り付ける箇所に用いられる、
   電子ユニットの取付構造。
   
   

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