JP2024032507A - リレーユニット - Google Patents

Abstract

【課題】電気接続箱への取付作業の作業性を向上可能なリレーユニットを提供すること。【解決手段】リレーユニット２は、リレーコイル２２と、リレーコイル２２の通電状態に基づいて導通又は遮断を切替可能な接点構造２３と、リレーコイル２２及び接点構造２３を収容するケース２１と、リレーコイル２２に繋がり且つケース２１から外部に延出する一対のコイル端子２４，２５と、接点構造２３に繋がり且つケース２１から外部に延出する入力端子２６及び出力端子２７と、を有する、リレー２０Ａを備える。リレーユニット２は、更に、入力端子２６と、一方のコイル端子２４と、を導通接続するジョイントバスバ３０を備える。ジョイントバスバ３０は、入力端子２６の延出長さＰ及び一方のコイル端子２４の延出長さＰよりも板厚Ｔが薄い板状の導体から構成される。【選択図】図４

Description

本発明は、リレーとジョイントバスバとを備えるリレーユニットに関する。

従来から、自動車等に用いられる電気接続箱（例えば、リレーボックス）には、リレーやヒューズ等の種々の電子部品が収納されている。ここで、いわゆる有接点型のリレーは、一般に、リレーコイルと、リレーコイルへの導通又は遮断の切り替え（回路の開閉）が可能な接点部品と、を内蔵しており、リレーコイルへの通電時に生じる電磁作用によって接点部品を機械的に開閉させるようになっている（例えば、特許文献１，２を参照）。

特開２０２０－０４２９３２号公報 特開２００７－０４５４０４号公報

ところで、上述した種類のリレーを用いるにあたり、入力端子に印加される電圧を、リレーコイルへの通電にも利用する場合がある。この場合、一般に、いわゆるジャンパ電線を用いて、入力端子に接続される電線を分岐してリレー端子に接続させることになる。ところが、実際に上述した電気接続箱においてジャンパ電線を用いるには、電気接続箱のキャビティに上面側からリレーを収容した後に、キャビティの下面側からジャンパ電線をリレーに取り付けることになる。即ち、ジャンパ電線を取り付ける分だけ、電気接続箱にリレーを収容するための工程数が増し、収容作業の作業性が損なわれることになる。なお、本説明から理解されるように、電気接続箱とは異なる対象にリレー及びジャンパ電線を取り付ける際にも、上記同様、取付作業の作業性が損なわれることになる。

本発明の目的の一つは、電気接続箱等への取付作業の作業性を向上可能なリレーユニットを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るリレーユニットは、以下を特徴としている。

リレーコイルと、前記リレーコイルの通電状態に基づいて導通又は遮断を切替可能な接点構造と、前記リレーコイル及び前記接点構造を収容するケースと、前記リレーコイルに繋がり且つ前記ケースから外部に延出する一対のコイル端子と、前記接点構造に繋がり且つ前記ケースから外部に延出する入力端子及び出力端子と、を有する、リレーと、
前記入力端子と、前記一対の前記コイル端子の一方と、を導通接続するジョイントバスバと、を備える、リレーユニットであって、
前記ジョイントバスバは、
前記入力端子の延出長さ及び前記一方の前記コイル端子の延出長さよりも厚さが薄い導体から構成される、
リレーユニットであること。

本発明に係るリレーユニットによれば、リレーの入力端子と一対のコイル端子の一方とが、ジョイントバスバで接続される。ジョイントバスバは、板状の導体で構成され、入力端子等の延出方向におけるその導体の厚さは、入力端子のケースからの延出長さ及び一方のコイル端子のケースからの延出長さよりも薄い。これにより、例えば、一の手法として、リレーにジョイントバスバをあらかじめ取り付けてリレーユニットを構成しておけば、リレーユニットを電気接続箱のキャビティに収容するだけで、収容作業が完了することになる。よって、上述した従来の例のように、キャビティの下面側からジャンパ電線を取り付ける作業を排除することができる。更に、他の手法として、電気接続箱のキャビティにジョイントバスバを取り付けておいても、キャビティにリレーを収容するだけで、リレーユニットが構成されるとともに収容作業が完了することになる。本説明から理解されるように、電気接続箱とは別の取付対象においても、同様に、収容作業を簡略化できることになる。したがって、本構成のリレーユニットは、電気接続箱等への取付作業の作業性を向上可能である。

更に、別の効果として、上記構成のリレーユニットによれば、ジャンパ電線を用いない分だけ、電気接続箱の全体的な製造コストの低減、電気接続箱の製造に要する材料の削減、材料の削減による環境負荷の低減、及び、電気接続箱の軽量化などを図ることも可能である。

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リレーユニットを電気接続箱のキャビティに収容する際の様子を説明するための斜視図である。 図２は、図１に示すリレーユニットの分解斜視図である。 図３は、図２に示すジョイントバスバの下面図である。 図４は、図１に示すリレーユニットを下側からみた斜視図である。 図５は、図１に示すリレーユニットを電気接続箱のキャビティに収容した状態におけるリレーに関連する回路図（回路：開）である。 図６は、図１に示すリレーユニットを電気接続箱のキャビティに収容した状態におけるリレーに関連する回路図（回路：閉）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リレーユニット２（図１及び図４参照）、及び、リレーユニット２が収容されるキャビティ１４Ａを備えた電気接続箱１（図１参照）について説明する。電気接続箱１は、典型的には、車両に搭載され、リレーやヒューズ等の電子部品を収容するリレーボックスである。

以下、説明の便宜上、図１～図４に示すように、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」及び「下」を定義する。「前後方向」、「左右方向」及び「上下方向」は、互いに直交している。電気接続箱１の車両搭載時において、「上下方向」は、車両の上下方向に対応している。

図１に示すように、電気接続箱１のハウジング１０は、ハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の下面を覆うようにハウジング本体１１に組み付けられる下部ハウジングカバー１２と、ハウジング本体１１の側面を覆うようにハウジング本体１１に組み付けられる上部ハウジングカバー１３と、で構成される。ハウジング１０を構成する上記３つの部品は全て、樹脂成形体である。上記３つの部品で構成されるハウジング１０は、左右方向に長い略直方体状の形状を有している。

図１に示すように、ハウジング１０（より具体的には、ハウジング本体１１）の上面の複数箇所には、キャビティ１４がそれぞれ設けられている。複数のキャビティ１４の各々は、上方に開口し下方に窪み且つ底壁１４ａを有する凹部である。キャビティ１４には、上側から、リレーやヒューズ等の電子部品２０が挿入され収容されている。キャビティ１４に収容された電子部品２０は、電気接続箱１の内部の電気回路（例えば、図示しないバスバや相手側の端子等）と電気的に接続される。

以下、複数のキャビティ１４のうちの一つであるキャビティ１４Ａと、キャビティ１４Ａに収容されるリレーユニット２とに着目する（図１参照）。リレーユニット２は、電子部品２０の一つであるリレー２０Ａと、リレー２０Ａに装着されるジョイントバスバ３０とで構成されている。

まず、リレー２０Ａについて説明する。リレー２０Ａは、図２及び図４に示すように、略直方体状の樹脂製のケース２１を有する。ケース２１には、図５に示すように、リレーコイル２２と接点部２３とが内蔵されている。接点部２３は、固定接点（固定片）２３ａと可動接点（可動片）２３ｂとを含んでいる。接点部２３は、図５に示すように、リレーコイル２２への非通電時には、可動接点２３ｂが固定接点２３ａに接触しない遮断状態（回路：開）に維持される。一方、図６に示すように、リレーコイル２２への通電時には、リレーコイル２２への通電によってリレーコイル２２内に配置された鉄心等（図示省略）が磁化して、可動接点２３ｂが固定接点２３ａに近づくように引き寄せられることで、可動接点２３ｂと固定接点２３ａとが接触する導通状態（回路：閉）となる。即ち、リレー２０Ａは、リレーコイル２２への通電状態に基づいて接点部２３（可動接点２３ｂ）を機械的に駆動させて導通又は遮断の切り替え（回路の開閉）を行う、いわゆる有接点型のリレーである。なお、接点部２３は、本例とは逆に、リレーコイル２２への非通電時に導通状態（回路：閉）となり、リレーコイル２２への通電時に導通状態（回路：開）となるように、構成されてもよい。

図２及び図４に示すように、ケース２１の下面２１ａからは、リレーコイル２２の高電位側に繋がる高電位側コイル端子２４と、リレーコイル２２の低電位側に繋がる低電位側コイル端子２５と、接点部２３の可動接点２３ｂ側に繋がる入力端子２６と、接点部２３の固定接点２３ａ側に繋がる出力端子２７と、からなる４本の金属製の端子２４～２７が、下方に向けて外部に延出している（図５及び図６も参照）。４本の端子２４～２７のケース２１の下面２１ａから延出する部分はそれぞれ、上下方向に長い矩形平板状の形状を有している。４本の端子２４～２７のケース２１の下面２１ａからの延出長さＰ（図２参照）は、同じである。

図４に示すように、高電位側コイル端子２４と低電位側コイル端子２５とは、ケース２１の下面２１ａの後側領域にて左右方向に間隔を空けて対向するように配置され、入力端子２６と出力端子２７とは、ケース２１の下面２１ａの前側領域にて前後方向に間隔を空けて対向するように配置されている。入力端子２６及び高電位側コイル端子２４は、上下方向からみてＬ字を構成するように近接配置されている。

次いで、ジョイントバスバ３０について説明する。リレー２０Ａを用いるにあたり、入力端子２６に印加される電圧を、リレーコイル２２への通電にも併用する場合がある。ジョイントバスバ３０は、この場合にリレー２０Ａに装着される部品であり、入力端子２６及び高電位側コイル端子２４を導通接続する機能を果たす。

ジョイントバスバ３０は、金属製の平板で構成されている。ジョイントバスバ３０は、図３及び図４に示すように、入力端子２６及び高電位側コイル端子２４が構成する上記Ｌ字に対応して、左右方向に延びる第１部分３１と前後方向に延びる第２部分３２とからなる上下方向からみてＬ字状の形状を有している。ジョイントバスバ３０の板厚Ｔ（図２参照）は、入力端子２６及び高電位側コイル端子２４の延出長さＰ（図２参照）より小さい。

図３に示すように、第１部分３１には、入力端子２６を挿入するための左右方向に長い第１孔部３３（貫通孔）が形成されている。第１孔部３３の左右方向に延びる一対の孔縁には、第１孔部３３内に向けて突出する一対の圧入突起３４が、前後方向に互いに対向し且つ互いに近づくように設けられている。第２部分３２には、高電位側コイル端子２４を挿入するための前後方向に長い第２孔部３５（貫通孔）が形成されている。第２孔部３５の前後方向に延びる一対の孔縁には、第２孔部３５内に向けて突出する一対の圧入突起３６が、左右方向に互いに対向し且つ互いに近づくように設けられている。

図２及び図４から理解できるように、ジョイントバスバ３０は、リレー２０Ａのケース２１の下面２１ａに装着される。この装着作業は、入力端子２６及び高電位側コイル端子２４がそれぞれ第１孔部３３及び第２孔部３５に挿通された状態で、ジョイントバスバ３０を、リレー２０Ａのケース２１の下面２１ａに向けて、下方から、ジョイントバスバ３０の上面３０ａ（図２参照）がケース２１の下面２１ａに接触するまで、上向きに押し付けることで、完了する（図４参照）。ジョイントバスバ３０がケース２１に対して相対的に上方へ移動する過程において、入力端子２６が第１孔部３３の一対の圧入突起３４に押圧接触しながら第１孔部３３に圧入されていき、高電位側コイル端子２４が第２孔部３５の一対の圧入突起３６に押圧接触しながら第２孔部３５に圧入されていく。この結果、ジョイントバスバ３０のケース２１の下面２１ａへの装着完了状態では、ジョイントバスバ３０の上面３０ａがケース２１の下面２１ａに接触し、且つ、入力端子２６及び高電位側コイル端子２４が導通接続された状態で、ジョイントバスバ３０がリレー２０Ａに保持される（図４参照）。これにより、図１及び図４に示すリレーユニット２が完成する。

完成したリレーユニット２は、図１に示すように、上側から、電気接続箱１のキャビティ１４Ａに挿入され収容される。リレーユニット２がキャビティ１４Ａに収容された状態では、リレー２０Ａの４本の端子２４～２７が、キャビティ１４Ａの底壁１４ａ（図１参照）に４本の端子２４～２７に対応して設けられた４つの端子挿入孔（図示省略）にそれぞれ挿入されることで、電気接続箱１の内部の電気回路と電気的に接続される。これにより、図５及び図６に示す回路が得られる。

なお、以上の説明では、リレー２０Ａにジョイントバスバ３０をあらかじめ装着してリレーユニット２を構成し、リレーユニット２を電気接続箱１のキャビティ１４Ａに収容している。これに対し、電気接続箱１のキャビティ１４Ａの底壁１４ａ（図１参照）にあらかじめジョイントバスバ３０を取り付けて（載置して）おいてもよい。この場合、キャビティ１４Ａにリレー２０Ａを収容することで、上記と同様、ジョイントバスバ３０の上面３０ａがケース２１の下面２１ａに接触し、且つ、入力端子２６及び高電位側コイル端子２４が導通接続された状態にあるリレーユニット２が構成される。

図５及び図６に示す回路において、ジョイントバスバ３０により導通接続されている入力端子２６及び高電位側コイル端子２４は、例えば、車両に搭載されたバッテリの＋端子（１２Ｖ）に接続され、出力端子２７は、例えば、車両に搭載された電装品（例えば、ヘッドランプやホーン）に接続され、低電位側コイル端子２５は、接点部１５を介して接地（アース）される。接点部１５は、例えば、車両の車室内に配置されている。接点部１５は、固定接点（固定片）１５ａと可動接点（可動片）１５ｂとを含んでおり、手動により可動接点１５ｂを機械的に駆動させて導通又は遮断の切り替え（回路の開閉）が可能に構成されている。なお、接点部１５は、電子的に回路の開閉を行うように構成されてもよい。

図５に示す回路において、接点部１５の遮断状態（回路：開）では、リレーコイル２２が非通電となる。この場合、接点部２３が遮断状態（回路：開）に維持されることで、出力端子２７に接続されている電装品は作動しない。一方、図６に示す回路において、接点部１５が導通状態（回路：閉）となると、リレーコイル２２にバッテリ電圧が印加されることでリレーコイル２２が通電状態に切り替わる。この場合、リレーコイル２２への通電によって接点部２３が導通状態（回路：閉）に切り替わることで、バッテリからの電力が出力端子２７に接続されている電装品に供給されることで、当該電装品が作動する。リレーコイル２２への通電時、リレー２０Ａのケース２１の内部にて、リレーコイル２２等から熱が生じる。このように生じた熱は、ケース２１に伝達され、ケース２１に伝達された熱は、ケース２１の下面２１ａに接触している金属製のジョイントバスバ３０に伝達される。これにより、リレー２０Ａの放熱性を向上させることができる。

＜作用・効果＞
以上より、本実施形態に係るリレーユニット２によれば、リレー２０Ａの入力端子２６と高電位側コイル端子２４とが、ジョイントバスバ３０で接続されるようになっている。ジョイントバスバ３０は、板状の導体で構成され、導体の板厚Ｔは、入力端子２６及び高電位側コイル端子２４の延出長さＰよりも薄くなっている（図２参照）。これにより、例えば、リレー２０Ａにジョイントバスバ３０をあらかじめ取り付けてリレーユニット２を構成しておけば、リレーユニット２を電気接続箱１のキャビティ１４Ａに収容するだけで収容作業が完了する。よって、上述した従来の例のように、キャビティの下面側からジャンパ電線を取り付ける作業を排除することができる。一方、電気接続箱１のキャビティ１４Ａにジョイントバスバ３０を取り付けておいても、キャビティ１４Ａにリレー２０Ａを収容するだけで、リレーユニット２が構成されるとともに収容作業が完了する。電気接続箱１とは別の取付対象においても同様である。したがって、本実施形態に係るリレーユニット２は、電気接続箱１等への取付作業の作業性を向上可能である。

他の効果として、本実施形態に係るリレーユニット２によれば、ジャンパ電線を用いない分だけ、全体的な電気接続箱１の製造コストの低減、電気接続箱１の製造に要する材料の削減、材料が削減されることによる環境負荷の低減、及び、電気接続箱１の軽量化などを図ることも可能である。

更に、本実施形態に係るリレーユニット２によれば、ジョイントバスバ３０が、入力端子２６が挿通される第１孔部３３と、高電位側コイル端子２４が挿通される第２孔部３５と、を有する。第１孔部３３は、孔縁から孔内に突出する第１圧入突起３４を有し、第２孔部３５は、孔縁から孔内に突出する第２圧入突起３６を有する。これにより、第１孔部３３に入力端子２６が圧入され、第２孔部３５に高電位側コイル端子２４が圧入されることで、ジョイントバスバ３０がリレー２０Ａに保持される。よって、ジョイントバスバ３０と各端子２４，２６との電気的接続の信頼性を向上させながら、ジョイントバスバ３０をリレー２０Ａに取り付ける作業自体も容易になる。

更に、本実施形態に係るリレーユニット２によれば、ジョイントバスバ３０の板面（上面）３０ａがケース２１の外表面（下面）２１ａに接触するように、ジョイントバスバ３０が配置される。これにより、リレー２０Ａの作動時にリレーコイル２２等で生じる熱がケース２１からジョイントバスバ３０にスムーズに伝達することで、リレー２０Ａの放熱性を向上させることができる。

＜他の形態＞
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。

上記実施形態では、リレーユニット２が収容されるキャビティ１４Ａが設けられた電気接続箱１が、リレーボックスであるが、電気接続箱１が、リレーボックス以外の機能を有する構造体であってもよい。

ここで、上述した本発明に係るリレーユニット２の固定構造の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。

［１］
リレーコイル（２２）と、前記リレーコイル（２２）の通電状態に基づいて導通又は遮断を切替可能な接点構造（２３）と、前記リレーコイル（２２）及び前記接点構造（２３）を収容するケース（２１）と、前記リレーコイル（２２）に繋がり且つ前記ケース（２１）から外部に延出する一対のコイル端子（２４，２５）と、前記接点構造（２３）に繋がり且つ前記ケース（２１）から外部に延出する入力端子（２６）及び出力端子（２７）と、を有する、リレー（２０Ａ）と、
前記入力端子（２６）と、前記一対の前記コイル端子の一方（２４）と、を導通接続するジョイントバスバ（３０）と、を備える、リレーユニット（２）であって、
前記ジョイントバスバ（３０）は、
前記入力端子（２６）の延出長さ（Ｐ）及び前記一方の前記コイル端子（２４）の延出長さ（Ｐ）よりも厚さ（Ｔ）が薄い板状の導体から構成される、
リレーユニット（２）。

上記［１］の構成のリレーユニットによれば、リレーの入力端子と一対のコイル端子の一方とが、ジョイントバスバで接続される。ジョイントバスバは、板状の導体で構成され、入力端子等におけるその導体の厚さは、入力端子のケースからの延出長さ及び一方のコイル端子のケースからの延出長さよりも薄い。これにより、例えば、一の手法として、リレーにジョイントバスバをあらかじめ取り付けてリレーユニットを構成しておけば、リレーユニットを電気接続箱のキャビティに収容するだけで、収容作業が完了することになる。よって、上述した従来の例のように、キャビティの下面側からジャンパ電線を取り付ける作業を排除することができる。更に、他の手法として、電気接続箱のキャビティにジョイントバスバを取り付けておいても、キャビティにリレーを収容するだけで、リレーユニットが構成されるとともに収容作業が完了することになる。本説明から理解されるように、電気接続箱とは別の取付対象においても、同様に、収容作業を簡略化できることになる。したがって、本構成のリレーユニットは、電気接続箱等への取付作業の作業性を向上可能である。

更に、別の効果として、上記構成のリレーユニットによれば、ジャンパ電線を用いない分だけ、電気接続箱の全体的な製造コストの低減、電気接続箱の製造に要する材料の削減、材料の削減による環境負荷の低減、及び、電気接続箱の軽量化などを図ることも可能である。

［２］
上記［１］に記載のリレーユニット（２）において、
前記ジョイントバスバ（３０）は、
前記入力端子（２６）が挿通される第１孔部（３３）と、前記第１孔部（３３）の孔縁から孔内に突出して前記入力端子（２６）に押圧接触する第１圧入突起（３４）と、前記一方の前記コイル端子（２４）が挿通される第２孔部（３５）と、前記第２孔部（３５）の孔縁から孔内に突出して前記一方の前記コイル端子（２４）に押圧接触する第２圧入突起（３６）と、を有する、
リレーユニット（２）。

上記［２］の構成のリレーユニットによれば、ジョイントバスバが、入力端子が挿通される第１孔部と、一方のコイル端子が挿通される第２孔部と、を有する。第１孔部は、孔縁から孔内に突出する第１圧入突起を有し、第２孔部は、孔縁から孔内に突出する第２圧入突起を有する。これにより、第１孔部に入力端子が圧入され、第２孔部に一方のコイル端子が圧入されることで、ジョイントバスバがリレーに保持される。よって、ジョイントバスバと各端子との電気的接続の信頼性を向上させながら、ジョイントバスバをリレーに取り付ける作業自体も容易になる。

［３］
上記［１］に記載のリレーユニット（２）において、
前記ジョイントバスバ（３０）は、
当該ジョイントバスバ（３０）の板面（３０ａ）が前記ケース（２１）の外表面（２１ａ）に接触するように配置される、
リレーユニット（２）。

上記［３］の構成のリレーユニットによれば、ジョイントバスバの板面がケースの外表面に接触するように、ジョイントバスバが配置される。これにより、リレーの作動時にリレーコイル等で生じる熱がケースからジョイントバスバにスムーズに伝達することで、リレーの放熱性を向上させることができる。

２ リレーユニット
２０Ａ リレー
２１ ケース
２１ａ 下面（外表面）
２２ リレーコイル
２３ 接点部（接点構造）
２４ 高電位側コイル端子（一方のコイル端子）
２５ 低電位側コイル端子（コイル端子）
２６ 入力端子
２７ 出力端子
３０ ジョイントバスバ
３０ａ 上面（板面）
３３ 第１孔部
３４ 圧入突起（第１圧入突起）
３５ 第２孔部
３６ 圧入突起（第２圧入突起）

Claims (3)

1. リレーコイルと、前記リレーコイルの通電状態に基づいて導通又は遮断を切替可能な接点構造と、前記リレーコイル及び前記接点構造を収容するケースと、前記リレーコイルに繋がり且つ前記ケースから外部に延出する一対のコイル端子と、前記接点構造に繋がり且つ前記ケースから外部に延出する入力端子及び出力端子と、を有する、リレーと、
   前記入力端子と、前記一対の前記コイル端子の一方と、を導通接続するジョイントバスバと、を備える、リレーユニットであって、
   前記ジョイントバスバは、
   前記入力端子の延出長さ及び前記一方の前記コイル端子の延出長さよりも厚さが薄い導体から構成される、
   リレーユニット。
2. 請求項１に記載のリレーユニットにおいて、
   前記ジョイントバスバは、
   前記入力端子が挿通される第１孔部と、前記第１孔部の孔縁から孔内に突出して前記入力端子に押圧接触する第１圧入突起と、前記一方の前記コイル端子が挿通される第２孔部と、前記第２孔部の孔縁から孔内に突出して前記一方の前記コイル端子に押圧接触する第２圧入突起と、を有する、
   リレーユニット。
3. 請求項１に記載のリレーユニットにおいて、
   前記ジョイントバスバは、
   当該ジョイントバスバの板面が前記ケースの外表面に接触するように配置される、
   リレーユニット。

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