JP2021087314A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】他の部品の組付を必要とすることなく、基体からのボルトの脱落を抑制可能にした電気接続箱を提供する。【解決手段】電機接続箱１は、頭部２１及び頭部２１から延びるねじ部２２を有するボルト２０と、ボルト２０を支持する基体１０と、を備えている。電機接続箱１は、ねじ部２２に対するナット７の装着によって電線の端子３が基体１０に締結される。基体１０は、ボルト２０の軸方向両側への頭部２１の移動を規制する規制部３２を備えている。【選択図】図２

Description

本開示は、電気接続箱に関する。

従来、電線同士を接続する電気接続箱として、例えば特許文献１に記載の電気接続箱は、下側ケース及び上側ケースからなるケースと、ケースに設けられた一対のボルトと、各ボルトに装着されるナットと、各ボルトに貫通される一対の貫通孔を有するバスバーとを備える。各ボルトは、バスバー及び下側ケースに頭部が挟まれることにより、ケースに支持されている。そして、複数の電線の各々の端部に設けられた端子を、ボルト及びナットによってバスバーと共に下側ケースに締結固定することで、複数の電線同士がバスバーを介して電気的に接続される。

特開２０１５−１３９２８７号公報

上記の電気接続箱では、基体となるケースにボルトを保持するために、バスバーの組み付けを行う必要があるため、この点においてなお改善の余地があった。
本開示は、他の部品の組付を必要とすることなく、基体からのボルトの脱落を抑制可能にした電気接続箱を提供することを目的とする。

本開示の電気接続箱は、頭部及び前記頭部から延びるねじ部を有するボルトと、前記ボルトを支持する基体と、を備え、前記ねじ部に対するナットの装着によって電線の端子が前記基体に締結される電気接続箱であって、前記ねじ部は、前記頭部から前記ボルトの軸方向の両側にそれぞれ延びており、前記基体は、前記軸方向に沿って前記基体を貫通する嵌合孔を有し、該嵌合孔には、前記頭部が嵌合され、前記基体は、前記軸方向の両側への前記頭部の移動を規制する規制部を備えている。

本開示によれば、他の部品の組付を必要とすることなく、基体からのボルトの脱落を抑制可能にした電気接続箱を提供することが可能となる。

図１は、一実施形態の端子を取り付けた状態の電気接続箱の斜視図である。 図２は、同形態において端子を取り付けた状態の電気接続箱の断面図である。 図３は、同形態における基体及びボルトを互いに離間して示す分解斜視図である。 図４は、同形態における基体にボルトを組み付けた状態を示す断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の電気接続箱は、
［１］頭部及び前記頭部から延びるねじ部を有するボルトと、前記ボルトを支持する基体と、を備え、前記ねじ部に対するナットの装着によって電線の端子が前記基体に締結される電気接続箱であって、前記ねじ部は、前記頭部から前記ボルトの軸方向の両側にそれぞれ延びており、前記基体は、前記軸方向に沿って前記基体を貫通する嵌合孔を有し、該嵌合孔には、前記頭部が嵌合され、前記基体は、前記軸方向の両側への前記頭部の移動を規制する規制部を備えている。

上記態様によれば、ボルトにおける一対のねじ部の各々に対して端子を締結固定する構成にできる。また、基体に設けた規制部によって、嵌合孔に嵌合する頭部の移動を規制するので、ナットやバスバーなどの他の部品の組付を必要とすることなく、基体からのボルトの脱落を抑制することができる。

［２］前記頭部は、前記嵌合孔から前記軸方向の両側に突出していることが好ましい。
上記態様によれば、各端子同士を、頭部を介して電気的に接続することが可能となる。その結果、各端子同士を電気的に接続するための導通部材を別途設けなくて済むので、部品点数の増加を抑えることが可能となる。

［３］前記頭部は、その外周面に溝部を備え、前記規制部は、前記嵌合孔の内周面から前記嵌合孔内に突出し、前記溝部に挿入されていることが好ましい。
上記態様によれば、溝部に挿入された規制部によって、ボルトの軸方向両側への移動を規制する。これにより、規制部によってボルトを基体に好適に保持させることが可能となる。また、規制部が嵌合孔の内部に設けられるので、基体に締結固定される端子などに対して規制部が干渉しない構成にできる。

［４］前記頭部は、前記軸方向に直交する断面形状が円形の円柱部と、前記軸方向に直交する断面形状が多角形の多角柱部と、を備え、前記嵌合孔は、前記円柱部が嵌合された第１嵌合部と、前記多角柱部が嵌合された第２嵌合部と、を備えていることが好ましい。

上記態様によれば、非円形である多角柱部が嵌合孔の第２嵌合部に嵌合している。これにより、基体に対するボルトの相対回転が規制される。そのため、ボルトにナットを締結し易く、端子の組み付け性を向上できる。

［５］前記溝部は、前記円柱部の外周面に対してその全周に亘って形成され、前記規制部は、前記第１嵌合部の内周面に設けられていることが好ましい。
上記態様によれば、規制部が挿入される溝部を、円柱部の外周面に容易に形成することができる。

［６］前記規制部は、前記嵌合孔の周方向において部分的に設けられていることが好ましい。
上記態様によれば、ボルトの頭部を嵌合孔に挿入するに際し、頭部と規制部との摩擦を軽減できる。これにより、嵌合孔に対する頭部の挿入にかかる荷重を軽減でき、ひいては、基体に対するボルトの組み付け性向上に寄与できる。

［７］前記規制部における前記軸方向の端面には、前記軸方向に対して傾斜した傾斜面が形成されていることが好ましい。
上記態様によれば、嵌合孔への頭部の挿入時において頭部が規制部の傾斜面に当たることで、頭部の挿入にかかる荷重を軽減でき、ひいては、基体に対するボルトの組み付け性向上に寄与できる。

［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示の電気接続箱の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

図１に示すように、電気接続箱１は、複数の電線２同士を電気的に接続するものであり、例えば車両に搭載される。電線２は、例えばそれぞれバッテリや、車載の電気機器などに接続されている。電気接続箱１は、車両において、バッテリと電気機器とを電気的に接続する。各電線２には、その一端に例えば圧着などによって端子３が設けられている。本実施形態の端子３は、例えば丸形端子である。電気接続箱１は、端子３を介して取り付けられた複数の電線２を互いに接続する。

電気接続箱１は、基体１０と、基体１０に支持されるボルト２０とを備えている。基体１０は、例えば絶縁性の樹脂材からなる。ボルト２０は、例えば金属材からなる。電気接続箱１では、ボルト２０に対してナット７を装着することによって、端子３を基体１０に締結固定する。本実施形態の場合、ボルト２０は、基体１０に２つ設けられている。

基体１０には、端子３の取り付け部分を保護するためのカバー４が取り付けられる。カバー４は、基体１０を挟んで、上側に配置される上側カバー５と、下側に配置される下側カバー６とを有している。電気接続箱１は、例えばカバー４を介して車両に組み付けられる。

図２に示すように、基体１０は、ボルト２０の軸線Ｌに沿って、基体１０を貫通する嵌合孔１１を備えている。ボルト２０は、嵌合孔１１に設けられ、嵌合孔１１を通って基体１０を貫通している。以下の説明では、単に「軸方向」、「径方向」、「周方向」と記載した場合には、軸線Ｌの軸方向、径方向、周方向をそれぞれ意味するものとする。また、軸方向において、一方側を軸方向Ｌ１、他方側を軸方向Ｌ２と記載する。

ボルト２０は、頭部２１と、頭部２１から延びたねじ部２２とを備えている。頭部２１及びねじ部２２は、一体に形成されている。頭部２１は、嵌合孔１１に嵌合されている。頭部２１は、嵌合孔１１から軸方向両側へ突出している。頭部２１は、ねじ部２２よりも大径に設けられている。ねじ部２２は、頭部２１から軸方向の両側に、それぞれ延びている。各ねじ部２２には、ナット７が装着され、端子３が基体１０に締結固定される。すなわち、１つのボルト２０には、基体１０を挟んで２つの端子３が取り付けられる。なお、ナット７の外径は、嵌合孔１１よりも大きく形成されている。

図３に示すように、ボルト２０の頭部２１は、円柱部２３と、多角柱部２４とを備えている。円柱部２３は、軸方向に直交する断面形状が円形である。多角柱部２４は、軸方向に直交する断面形状が多角形状である。本実施形態の多角柱部２４は、断面矩形状に設けられ、円柱部２３よりも大径に設けられている。頭部２１において、軸方向Ｌ２側に円柱部２３が設けられ、軸方向Ｌ１側に多角柱部２４が設けられている。

頭部２１は、その外周面に溝部３１を有している。溝部３１は、円柱部２３の外周面の全周に亘って連続して設けられている。溝部３１は、円柱部２３の外周面より径方向内側に向かって凹んでいる。

基体１０の嵌合孔１１の内周面は、頭部２１を挿入可能にするとともに、頭部２１の外周面より僅かに大きい径で形成されている。嵌合孔１１は、円柱部２３が嵌合する第１嵌合部１２と、多角柱部２４が嵌合する第２嵌合部１３とを有している。第１嵌合部１２及び第２嵌合部１３は、連通している。また、第１嵌合部１２及び第２嵌合部１３の間には、多角柱部２４と軸方向において対向する座面１４が設けられている。

基体１０は、頭部２１の軸方向両側への移動を規制する規制部３２を備えている。規制部３２は、嵌合孔１１において、第１嵌合部１２の内周面に設けられている。規制部３２は、周方向において、第１嵌合部１２の内周面に部分的に設けられ、第１嵌合部１２の内周面から径方向内側へ向かって突出している。また、規制部３２は、基体１０に一体に形成され、弾性変形可能に構成されている。

図４に示すように、規制部３２は、周方向において、第１嵌合部１２の対向する位置に２つ設けられている。また、規制部３２の軸方向Ｌ１側の端面には、軸方向に対して傾斜した傾斜面３２ａを有している。本実施形態の傾斜面３２ａは、規制部３２の突出した先端に向かって、軸方向Ｌ２へ傾斜している。

ボルト２０の基体１０への組み付けについて説明する。本実施形態の場合、ボルト２０は、軸方向Ｌ２に沿って基体１０の嵌合孔１１内に挿入される。このとき、頭部２１において円柱部２３が、規制部３２の傾斜面３２ａに接する。規制部３２は、弾性変形可能であり、円柱部２３の挿入を許容する。頭部２１が嵌合孔１１に嵌合する位置まで挿入されていくと、溝部３１内に規制部３２が挿入され、頭部２１が基体１０へ組み付けられた状態となる。この組付状態において、ボルト２０の頭部２１において軸方向の両端が、嵌合孔１１から突出している。

本実施形態の作用について説明する。
ボルト２０が基体１０に組み付けられた状態において、規制部３２は、溝部３１内へ挿入されている。すなわち、規制部３２の突出した先端は、円柱部２３の外周面よりも径方向の内側に位置している。ボルト２０が基体１０に対して軸方向に移動する場合、溝部３１と規制部３２とが軸方向で接触する。そのため、頭部２１は、基体１０に対する軸方向両側への移動が規制される。これにより、ボルト２０が基体１０に保持される。

嵌合孔１１の座面１４は、多角柱部２４と軸方向で対向している。頭部２１は、基体１０に対して軸方向Ｌ２側へ移動する場合、嵌合孔１１内の座面１４に多角柱部２４が接触するので、それ以上軸方向Ｌ２へ向かって移動することができない。すなわち、頭部２１は、嵌合孔１１から軸方向Ｌ２側へは引き抜くことができない。

本実施形態の場合、頭部２１は、軸方向Ｌ１側へは引き抜き可能となっている。溝部３１及び規制部３２が係合した状態で保持する保持力を超える荷重によってボルト２０が引き抜かれた場合、頭部２１は、嵌合孔１１から引き抜かれる。この場合も、規制部３２は、弾性変形することにより、円柱部２３の動作を許容する。すなわち、ボルト２０は、基体１０に対して着脱可能になっている。なお、頭部２１の軸方向Ｌ１側への引き抜きにかかる荷重、すなわち保持力は、例えば１００Ｎ以上であることが好ましい。なお、ここでいう荷重とは、頭部２１の動作に伴い、規制部３２の弾性変形にかかる力や、ボルト２０側及び基体１０側の間で生じる摩擦などの動作抵抗などに基づき、ボルト２０にかかる力を含む。

溝部３１及び規制部３２による上記保持力は、規制部３２の径方向における突出長に関係する。本実施形態の規制部３２は、径方向において、嵌合孔１１の内周面から０．３ｍｍ突出するように設定されている。また、溝部３１の径方向における溝深さは、規制部３２に対して長く設定され、例えば０．５ｍｍに設定される。

規制部３２には、軸方向に対して傾斜した傾斜面３２ａが設けられている。頭部２１が嵌合孔１１に挿入される際、円柱部２３が規制部３２の傾斜面３２ａに接触する。そのため、傾斜面３２ａによって、規制部３２を押し広げるように、径方向外側へ力がはたらく。沿って挿入され、挿入にかかる荷重が軽減される。軸方向Ｌ２に沿った嵌合孔１１への頭部２１の挿入にかかる荷重は、軸方向Ｌ１に沿った嵌合孔１１からの頭部２１の引き抜きにかかる荷重、すなわち保持力よりも小さい。例えば、頭部２１の挿入にかかる荷重は、５０Ｎ以下であることが好ましい。

規制部３２は、嵌合孔１１において、第１嵌合部１２の周方向において部分的に設けられている。規制部３２を第１嵌合部１２の全周に亘って設けた場合と比較して、頭部２１の挿入時、挿入にかかる荷重が軽減される。

頭部２１は、組付状態において、非円形である多角柱部２４が基体１０の第２嵌合部１３に嵌合している。頭部２１が基体１０に対して回転した場合、多角柱部２４の外周面と第２嵌合部１３の内周面とが接触するため、基体１０に対するボルト２０の相対回転が規制される。ボルト２０が、基体１０に相対回転不能に組み付けられていることにより、例えばナット７の締結時にボルト２０が基体１０に対して回転することがない。

ボルト２０は、軸方向の両側にねじ部２２を有している。基体１０に端子３を取り付ける際、基体１０を挟んでボルト２０の両側に、ナット７が螺合される。ボルト２０にとって、両側に螺合されたナット７は、基体１０からの抜け止めとなる。

ボルト２０の頭部２１は、嵌合孔１１よりも軸方向の両側に突出している。そのため、ボルト２０の両側に締結される端子３は、頭部２１の端部にそれぞれ接する。すなわち、各端子３は、頭部２１の両端にそれぞれ接するように締結される。これにより、ボルト２０の両側に取り付けられた２つの端子３同士が、頭部２１を介して電気的に接続する。すなわち、ボルト２０は、端子３を基体１０に固定するとともに、両側に取り付けられた端子３同士を電気的に接続する。

本実施形態の効果について説明する。
（１）ねじ部２２は、頭部２１からボルト２０の軸方向の両側にそれぞれ延びている。基体１０は、軸方向に沿って基体１０を貫通する嵌合孔１１を有している。この嵌合孔１１には、頭部２１が嵌合されている。基体１０は、ボルト２０の軸方向両側への頭部２１の移動を規制する規制部３２を備えている。これによれば、ボルト２０における一対のねじ部２２の各々に対して端子３を締結固定する構成にできる。また、基体１０に設けた規制部３２によって、嵌合孔１１に嵌合する頭部２１の移動を規制するので、ナット７などの他の部品の組付を必要とすることなく、基体１０に設けた規制部３２によって基体１０からのボルト２０の脱落を抑制することができる。

（２）頭部２１は、嵌合孔１１から軸方向両側に突出している。これによれば、各ねじ部２２に対して締結固定される各端子３を、嵌合孔１１からの頭部２１の突出部位に接触させることができる。これにより、頭部２１の両側に接触した端子３同士を、頭部２１を介して電気的に接続することができる。その結果、端子３同士の電気接続のための導通部材を別途設けなくて済むので、部品点数の増加を抑制できる。

（３）頭部２１は、その外周面に溝部３１を備えている。また、規制部３２は、嵌合孔１１の内周面から嵌合孔１１内に突出し、溝部３１に挿入されている。この構成によれば、溝部３１に挿入された規制部３２によって、ボルト２０の軸方向両側への移動を規制できる。従って、規制部３２によってボルト２０を基体１０に好適に保持させることが可能となる。また、規制部３２が嵌合孔１１の内部に設けられるので、嵌合孔１１の外部に設けられたねじ部２２に締結固定される端子３などに対して規制部３２が干渉しないように構成できる。

（４）頭部２１は、軸方向に直交する断面形状が、円形の円柱部２３と、多角形の多角柱部２４と、を備えている。嵌合孔１１は、円柱部２３が嵌合された第１嵌合部１２と、多角柱部２４が嵌合された第２嵌合部１３とを備えている。これによれば、非円形である多角柱部２４が基体１０の第２嵌合部１３に嵌合しているため、基体１０に対するボルト２０の相対回転が規制される。よって、ナット７の装着時にボルト２０が基体１０に対して回転することがないので、ナット７を締結し易く、端子３の組み付け性を向上できる。

（５）溝部３１及び規制部３２は、それぞれ円柱部２３及び第１嵌合部１２に設けられている。これによれば、多角柱部２４の外周面に設けるのと比較して、円柱部２３の外周面に溝部３１を容易に設けることができる。

（６）規制部３２は、嵌合孔１１の周方向の一部に設けられている。頭部２１の挿入時、第１嵌合部１２において規制部３２を設けていない部分と円柱部２３との間には、円柱部２３のがたつきを許容する隙間がある。これによって、頭部２１の挿入時に、円柱部２３と第１嵌合部１２とが接触して、基体１０へ過大な荷重がかかるといった事態の発生が抑制される。これは、基体１０へのボルト２０の組み付け性の向上に寄与する。

（７）規制部３２は、軸方向の端面に、軸方向に対して傾斜した傾斜面３２ａが形成されている。これによれば、頭部２１が嵌合孔１１に挿入される際、円柱部２３が規制部３２の傾斜面３２ａ当たることで、頭部２１の挿入にかかる荷重が軽減できる。これは、基体１０に対するボルト２０の組み付け性向上に寄与する。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・多角柱部２４は、断面矩形状に設けることに限定されず、五角形でもよいし、六角形でもよい。すなわち、断面多角形であればよい。

・頭部２１は、全体が断面矩形状でもよいし、断面円形状でもよいし、断面多角形状でもよい。
・嵌合孔１１は、円筒状に設けることに限定されず、断面多角形状の筒状でもよい。これは、仕様に応じて適宜変更可能である。

・溝部３１は、頭部２１の全周に連続して設けることに限定されず、複数に分割されていてもよいし、周方向において一部に設けられていてもよい。また、軸方向に並んで複数設けられていてもよい。

・規制部３２の傾斜面３２ａは、省略可能である。
・規制部３２は、周方向において、嵌合孔１１の一部に設けることに限定されず、全周に設けてもよい。

・規制部３２の突出長は、本実施形態に限定されない。また、溝部３１の深さ長は、本実施形態に限定されない。これらは、仕様に応じて適宜変更可能であり、例えば必要とされる保持力や、ボルト２０の挿入にかかる荷重に応じて設定される。

・溝部３１及び規制部３２が係合した状態で保持する保持力は、本実施形態に限定されず、１００Ｎ以上であってもよいし、１００Ｎ未満でもよい。また、頭部２１の挿入にかかる荷重は、５０Ｎ以下であってもよいし、５０Ｎを超えてもよい。

・規制部３２は、嵌合孔１１に凹状に設けられてもよい。この場合、頭部２１に規制部３２に挿入される凸状のリブを設けてもよい。
・規制部３２は、嵌合孔１１内に設けられることに限定されず、例えば基体１０の上面及び下面の少なくとも一方から突出するように設けられていてもよい。

・頭部２１の基体１０への係合は、溝部３１に規制部３２が挿入されるものに限定されず、種々の構成を用いてもよい。また、頭部２１は、基体１０に対して着脱可能に保持されることに限定されない。

・基体１０及びボルト２０の組み付け方法は、嵌合孔１１にボルト２０を一方から挿入してもよいし、ボルト２０を基体１０で挟み込むように組み付けてもよい。
・頭部２１は、端子３に接触するように構成することに限定されず、端子３同士を電気接続するバスバーなどの他の部材が用いられてもよい。

・端子３は、特に限定されない。丸形端子でもよいし、Ｕ型端子でもよく、種々の形状とすることができる。
・カバー４は、特に限定されず、省略可能である。

・基体１０は、特に限定されず、例えば隣り合うボルト２０の間に隔壁を設けてもよい。これは、仕様に応じて適宜変更可能である。
・ボルト２０の個数は、本実施形態に限定されず、１つだけでもよいし、３つ以上であってもよい。

・電気接続箱１に接続される電線２は、特に限定されない。電気接続箱１は、電線２同士を接続することによって、バッテリと車載の電気機器とを接続していてもよいし、電気機器同士を接続してもよいし、コンバータなどの他の機器と電気機器とを接続してもよい。

・電気接続箱１は、車両に搭載されるものに限定されない。種々の装置に搭載可能である。

Ｌ…軸線
Ｌ１…軸方向
Ｌ２…軸方向
１…電気接続箱
２…電線
３…端子
４…カバー
５…上側カバー
６…下側カバー
７…ナット
１０…基体
１１…嵌合孔
１２…第１嵌合部
１３…第２嵌合部
１４…座面
２０…ボルト
２１…頭部
２２…ねじ部
２３…円柱部
２４…多角柱部
３１…溝部
３２…規制部
３２ａ…傾斜面

Claims (7)

1. 頭部及び前記頭部から延びるねじ部を有するボルトと、
   前記ボルトを支持する基体と、を備え、
   前記ねじ部に対するナットの装着によって電線の端子が前記基体に締結される電気接続箱であって、
   前記ねじ部は、前記頭部から前記ボルトの軸方向の両側にそれぞれ延びており、
   前記基体は、前記軸方向に沿って前記基体を貫通する嵌合孔を有し、該嵌合孔には、前記頭部が嵌合され、
   前記基体は、前記軸方向の両側への前記頭部の移動を規制する規制部を備えている電気接続箱。
2. 前記頭部は、前記嵌合孔から前記軸方向の両側に突出している、請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記頭部は、その外周面に溝部を備え、
   前記規制部は、前記嵌合孔の内周面から前記嵌合孔内に突出し、前記溝部に挿入されている、請求項１又は２に記載の電気接続箱。
4. 前記頭部は、前記軸方向に直交する断面形状が円形の円柱部と、前記軸方向に直交する断面形状が多角形の多角柱部と、を備え、
   前記嵌合孔は、前記円柱部が嵌合された第１嵌合部と、前記多角柱部が嵌合された第２嵌合部と、を備えている、請求項３に記載の電気接続箱。
5. 前記溝部は、前記円柱部の外周面に対してその全周に亘って形成され、
   前記規制部は、前記第１嵌合部の内周面に設けられている、請求項４に記載の電気接続箱。
6. 前記規制部は、前記嵌合孔の周方向において部分的に設けられている、請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の電気接続箱。
7. 前記規制部における前記軸方向の端面には、前記軸方向に対して傾斜した傾斜面が形成されている、請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の電気接続箱。

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