JP2023036628A - 電気接続箱 - Google Patents
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Abstract
Description
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)外部機器への接続端子を有する回路構成体と、挿通孔を有して前記回路構成体を収容するケースと、前記接続端子に接続され、前記挿通孔を挿通して前記ケース外に露出した外部接続部を有する中継端子と、前記挿通孔と前記中継端子の対向面間に圧縮されて、前記挿通孔をシールするシール部材とを含み、前記外部接続部が前記ケースの上面において前記ケース外に露出しており、相手側端子が上方から前記外部接続部に載置されて接続されるようになっている、電気接続箱である。
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。
以下、本開示の実施形態1について、図1から図4を参照しつつ説明する。電気接続箱10は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両(図示せず)に搭載されており、安全装置として機能する。電気接続箱10は、例えば、バッテリーを車両を走行させるモータに電力を供給する走行用バッテリーとして利用し、この走行用バッテリーを図1に示す回路構成体12を介して車両側負荷に接続するために用いられている。電気接続箱10は、任意の向きで配置することができるが、以下では、Z方向を上方、Y方向を前方、X方向を右方として説明する。また、複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材については符号を省略する場合がある。
回路構成体12は、例えば、図1に示すように、プリチャージ回路を有するリレーユニット14と、このリレーユニット14の一対の入出力電極16,16にそれぞれ電気的に接続された接続端子18、を含んでいる。回路構成体12の一方の接続端子18には、車両を走行させるモータに電力を供給する図示しない外部機器であるバッテリーの出力側が電気的に接続されている。回路構成体12の他方の接続端子18には、図示しない外部機器である車両側負荷が電気的に接続されている。
リレーユニット14の内部には、バッテリーの出力側を車両側負荷に電気的に接続する図示しないメインリレーが収容されている。加えて、このメインリレーには、図示しないプリチャージリレーおよびプリチャージ抵抗がメインリレーをバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路が接続されている。車両側負荷は、例えば、静電容量を200μF~5000μFとする大容量のコンデンサを備えていることから、コンデンサが完全に放電された状態でメインリレーがON状態に切り換えられると、コンデンサを充電するために瞬間的に極めて大きなチャージ電流が流れる。極めて大きなチャージ電流はメインリレーの接続部を損傷させる原因となることから、チャージ電流による弊害を防止するために、プリチャージ回路を設けている。なお、メインリレーとプリチャージリレーはいずれも、励磁コイルの通電状態で可動接続部を移動させて接続部をON/OFFに切り換えるリレーであり、図示しない制御回路によりON/OFF制御がなされている。
電気接続箱10は、例えば図1に示すように、回路構成体12と、回路構成体12の接続端子18に電気的に接続される中継端子66と、回路構成体12を収容するケース20と、中継端子66をケース20外に露出する挿通孔44をシールするシール部材72と、を備えている。
ケース20は、上方開口部22を有する箱状のケース本体24と、上方開口部22を密閉状態に覆う蓋体26と、を有している。ケース本体24と蓋体26は別体とされており、いずれも絶縁性の合成樹脂を所定の形状に射出成形してなる。ケース本体24と蓋体26を構成する合成樹脂は、ガラスファイバー等のフィラーを含んでいてもよい。
ケース本体24は、例えば図1および図4に示すように、全体として上方に向かって開口する略矩形箱体形状をなしており、底壁28と、底壁28の端縁部から上方に向かって突設された周壁30とを有している。本開示の実施形態1においては、ケース20の外形状は、上方から見て、略長方形状をなしている。なお、ケース20の外形状は本実施形態の形状に限定されない。
蓋体26は、例えば図1および図2に示すように、略矩形平板形状をなしている。蓋体26の外周縁部には、ケース本体24の固定部32に対応する6箇所に、略樋状の被固定部42が外方に突設されている。蓋体26の前方側には、円形断面で板厚方向に貫通して設けられた一対の挿通孔44,44が離隔配置されている。挿通孔44の周縁部には、円筒形状の二重壁46が上方に突設されている。二重壁46の内壁46Aは、下端部の内径が挿通孔44と同じとされ、上端部の内径が挿通孔44より大きくされている。これにより、下端部と上端部の間に段差が形成され、この段差により挿通孔44の内周面に開口する環状溝48が設けられている。後述するように、この環状溝48に、リング状のシール部材72が収容されている。
中継端子66は、例えば、図1に示すように、円筒形状の金属とされており、挿通孔44の径寸法よりもわずかに小さな外径寸法を有している。中継端子66は、切削加工等によって形成されている。中継端子66を構成する金属としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の電気抵抗の低い金属を適宜に選択することができる。中継端子66は、軸方向両端面の中央にボルト締結用のねじ穴68が開口して形成されている。本実施形態では、中継端子66の軸方向両端面に形成されているねじ穴68は互いに連通していないが、連通していても構わない。
続いて、電気接続箱10の組み付け工程の一例について説明する。なお、電気接続箱10の組み付け工程は、以下の記載に限定されない。
以上、本開示の具体例として、実施形態1について詳述したが、本開示はこの具体的な記載によって限定されない。本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本開示に含まれるものである。例えば次のような実施形態の変形例も本開示の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、接続端子18に対する中継端子66の接続は、ねじ止めによって行われていたが、その他のボルトとナットやボルト等の締結部材による締結や、溶接等による接続によって実現されてもよい。
(2)また、回路構成体12として、プリチャージ回路を有するリレーを例示して説明を行ったが、これに限定されない。回路構成体12として、公知の様々な種類の回路構成体が採用可能である。
(3)さらに、ケース20の上方に開口部が設けられていたが、ケースの側方に開口部が設けられ外部接続部が側方に突出されていてもよい。
(4)加えて、中継端子66の形状は円筒形に限定されず、角柱形状等の任意の形状が採用可能である。なお、挿通孔44やシール部材72等は、中継端子66の形状に応じた形状とされる。
また、本開示は、もともと以下(i)~(vi)に記載の各態様をいずれも含むものであり、その構成および作用効果に関して付記しておく。
(i)外部機器への接続端子を有する回路構成体と、挿通孔を有して前記回路構成体を収容するケースと、前記接続端子に接続され、前記挿通孔を挿通して前記ケース外に露出した外部接続部を有する中継端子と、前記挿通孔と前記中継端子の対向面間に圧縮されて、前記挿通孔をシールするシール部材とを含む電気接続箱。
(ii)上記(i)において、前記中継端子が円筒形状を有し、円形の前記挿通孔に挿通されており、前記中継端子の外周面に装着されたリング状の前記シール部材が前記挿通孔の内周面と前記中継端子の前記外周面に密着することにより、前記挿通孔がシールされていることが好ましい。
(iii)上記(ii)において、前記円筒形状の前記中継端子の軸方向一端面が前記ケース外に露出しており、前記軸方向一端面の中央にボルト締結用のねじ穴が開口して形成され、前記ねじ穴の周囲に相手側端子の載置面が形成され、前記軸方向一端面によって前記外部接続部が構成されていることが好ましい。
(iv)上記(i)から(iii)のいずれか1つにおいて、前記ケースが、前記挿通孔の内周面に開口する環状溝を有し、前記環状溝に前記シール部材が収容されていることが好ましい。
(v)上記(i)から(iv)のいずれか1つにおいて、一対の前記接続端子は、一対の前記中継端子がそれぞれ接続されており、一対の前記中継端子の前記外部接続部が、前記ケースに設けられた一対の前記挿通孔をそれぞれ挿通して前記ケース外に露出しており、前記ケースは、一対の前記外部接続部の間に絶縁壁を有し、前記外部接続部の周囲を囲うカバー部材を装着していることが好ましい。
(vi)上記(i)から(v)のいずれか1つにおいて、前記ケースが、開口部を有する箱状のケース本体と、前記ケース本体の前記開口部を密閉状態に覆う蓋体とを有し、前記蓋体に前記挿通孔が設けられていることが好ましい。
上記(i)の態様によれば、ケース内に収容された回路構成体の接続端子に接続された中継端子の一部が、ケース外に露出して外部接続部を構成している。それゆえ、電気接続箱のケース外に露出した外部接続部に対して外部機器の通電部材を接続する作業だけで、電気接続箱と外部機器の接続作業が完了する。そのため、従来必要とされた、ケースの開口を蓋体で覆蓋して密閉性を確保する作業や、ケース外に通電部材を引き出す挿通孔に防水部材を装着する作業が不要となり、電気接続箱と外部機器との接続作業を簡素化することができる。
中継端子と挿通孔との対向面間にシール部材が圧縮されており、挿通孔におけるシール性も確保されている。さらに、電気接続箱と外部機器との接続作業に際して、作業者がケースを開口させたり、シール部材に関して何らかの操作をする必要がないことから、作業者によるシール性のばらつきのおそれもなく、ケース内への浸水を安定して防止することができる。
上記(ii)の態様によれば、円形の挿通孔に内挿された円筒形状の中継端子と挿通孔との対向面間に弾性変形可能なリング状のシール部材を圧縮することにより、シール部材の圧縮状態を全周に亘って均一にすることができる。その結果、挿通孔の内周面と中継端子の外周面とに対してシール部材を安定した状態で密接させることができ、シール性の向上を有利に図ることができる。
上記(iii)の態様によれば、円筒形状の中継端子の軸方向端面を利用して、ボルト締結用のねじ穴と相手方端子の載置面をスペース効率よく設けることができる。しかも、中継端子に対して相手側端子をボルト締結することにより、高電圧の接続構造に対応でき、高電圧用の電気接続箱に対して、本開示の構造を有利に適用できる。
上記(iv)の態様によれば、環状溝を利用して、シール部材を容易に位置決め配置することができる。シール部材が中継端子と挿通孔の対向面間で圧縮されると、挿通孔の内周面に開口する環状溝の底壁にも圧縮される。これにより、電気接続箱の一層の防水性を確保することができる。
上記(v)の態様によれば、ケースと別体に設けられたカバー部材により、一対の外部接続部の間の絶縁壁と各外部接続部の周囲に囲う壁部とを、ケースに対して容易に設けることができる。これにより、外部接続部間の絶縁性の付与や、各外部接続部と他部材との不必要な接触等の防止も容易に実現できる。
上記(vi)の態様によれば、ケース本体の開口部から回路構成体を容易に組み付けることができる。しかも開口部を密閉状態に覆う蓋体に挿通孔が設けられていることから、ケース内の防水性を維持した状態で外部接続部をケース外に露出させることができる。
12 回路構成体
14 リレーユニット
16 入出力電極
18 接続端子
19 貫通孔
20 ケース
22 上方開口部
24 ケース本体
26 蓋体
28 底壁
30 周壁
32 固定部
34 防水部材
36 リレーユニット台
38 接続端子支持部
40 突条
42 被固定部
44 挿通孔
46 二重壁
46A 内壁
46B 外壁
48 環状溝
50 係合突起
52 絶縁壁部
54 相手側端子支持部
56 ガイド壁
58 カバー部材
60 円環状部
62 絶縁壁
64 被係合枠体
66 中継端子
68 ねじ穴
70 ねじ
72 シール部材
74 一端面
76 外部接続部
78 相手側端子
78A 絶縁被覆部
78B 接続部
Claims (2)
- 外部機器への接続端子を有する回路構成体と、
挿通孔を有して前記回路構成体を収容するケースと、
前記接続端子に接続され、前記挿通孔を挿通して前記ケース外に露出した外部接続部を有する中継端子と、
前記挿通孔と前記中継端子の対向面間に圧縮されて、前記挿通孔をシールするシール部材とを含み、
前記外部接続部が前記ケースの上面において前記ケース外に露出しており、相手側端子が上方から前記外部接続部に載置されて接続されるようになっている、
電気接続箱。 - 前記挿通孔の周縁部には、上方と前記挿通孔の内周面に開口する環状溝を有し、前記環状溝に前記シール部材が収容されており、
前記ケースは、前記挿通孔の前記周縁部に組み付けられて前記環状溝の上方を覆う環状部を有するカバー部材を有し、前記外部接続部が前記環状部を挿通して前記ケース外に露出している、請求項1に記載の電気接続箱。
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