JP3691805B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気接続箱に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気接続箱においては、搭載するべきリレーモジュールが電気接続箱とは異なるメーカーにより別個に設計および製造されてケース内に納められていた。そして、リレーモジュールは、回路構成上、電源から供給される電気の流れ方向から見てヒューズ群の下流側に配置され、図７に示すように、リレーモジュール２は、専用の接続端子１ａを有する電気接続箱１にプラグインにより後付けで取り付けられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため従来、電気接続箱１及びリレーモジュール２が個別にケース１ｂ，２ａを有しており、その分、全体として電気接続箱が大型化して重くなるうえ、その設計や部材の構成、組み付け作業等のいずれにおいても無駄が多く、製造コストが高価になるという問題があった。特に、電気接続箱にリレーモジュールを後付けで接続する構成であると、図７に示したように、専用の接続端子１ａを用いてリレーモジュール２を電気接続箱１に取り付ける必要があるので、接続点が多くなって、接触抵抗に伴う発熱が大きくなるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、リレーモジュールを有していても、小型、軽量で、設計上、構成部材上並びに組み付け作業上において無駄が低減され、安価で、接触抵抗に伴う発熱が小さい電気接続箱を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、ヒューズ群及びリレー群が搭載されたアッパケースと、このアッパケースとの間にバスバーモジュールを収納するケース本体を備えた電気接続箱において、前記アッパケースと前記ロアケースとの間に前記バスバーモジュールとともに収納され、前記バスバーモジュール及び前記ヒューズ群中の所定のヒューズに電気的に接続されるべきリレーモジュールを備え、このリレーモジュールは、多重通信用の通信制御部と、この通信制御部により制御されるパワー制御部と、前記パワー制御部に設けられ、絶縁体でモールドされた複数のバスバーと、これらバスバーと前記ヒューズ群中の前記所定のヒューズとを接続する中継端子と、アッパケース及びロアケースの一方にリレーモジュールを固定するための設けられた複数のねじとを含み、これらねじの一部が前記リレーモジュールと前記バスバーモジュールとの機械的な締結及び電気的な接続をなした電気接続箱を提供する。
【０００７】
具体的には、前記パワー制御部の前記バスバーにはタブが形成され、このタブが前記中継端子と接続されている。
更に好ましくは、前記ヒューズ群及びリレー群は、発熱量の大きいグループと、前記ヒューズを含んだ発熱量の小さいグループとに分けて配置され、そして、前記リレーモジュールが発熱量の小さいグループ側に配置されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気接続箱に係る各種の実施形態について詳細に説明する。
図１は、第１実施形態の電気接続箱１０の構成を具体的に示しており、この電気接続箱１０はアッパカバー１１、アッパケース１２、リレーモジュール１３、バスバーモジュール１４、ロアケース１５、ロアカバー１６、ヒューズ群１７及びリレー群１８を有している。
【０００９】
アッパカバー１１は、アッパケース１２に被せて装着される合成樹脂製のカバーであり、その適宜位置に係合部１１ａが形成されている。
アッパケース１２には、その上側にハウジング１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが形成されており、これらは後述するヒューズ群１７及びリレー群１８を取り付けるために各種形状のものが適切な位置に配列されている。またアッパケース１２は、その長手方向でみて一端が部分的に側方に突出しており、この突出部分に電線Ｗを取り付けるための凹溝状の取付部１２ｅが形成されている。
【００１０】
リレーモジュール１３は、図１に示すように、通信制御部１３ａとパワー制御部１３ｂとを備えている。通信制御部１３ａは、多重通信を制御する機能を有しており、具体的にはガラスエポキシ樹脂等から成る基板上にマイコンピュータ等の電子部品が搭載されたものとなっている。なお通信制御部１３ａは、スペーサ１３ｇを介してパワー制御部１３ｂの上部に設置されている。
【００１１】
またパワー制御部１３ｂは通信制御部１３ａに作動が制御される電子ユニットであり、このパワー制御部１３ｂは合成樹脂からなる絶縁体にモールドされた複数のバスバー（図示されていない）を有している。パワー制御部１３ｂの上面には、前述したバスバーの端部にそれぞれ形成された複数のタブ１３ｃが突き出ており、また、この上面には基板リレー１３ｆが取り付けられている。複数のタブ１３ｃは、それぞれリセプタクル１３ｈを介して後述するミニヒューズ１７ｂと接続される。リレーモジュール１３は、パワー制御部１３ｂの四隅に形成されたねじ孔に挿通されるねじ１３ｉによってアッパケース１２の下部もしくはロアケース１５の上部に固定される。
【００１２】
バスバーモジュール１４は複数のバスバー１４ａを有しており、これらバスバー１４ａは所定の回路パターンに従って所望の形状に形成されている。またバスバー１４ａは複数の層に分けて構成されており、その各層間は絶縁板１４ｂにより絶縁されている。
ロアケース１５は、アッパケース１２との間にリレーモジュール１３及びバスバーモジュール１４を配置してアッパケース１２と一体化される。またロアカバー１６は、その適宜位置に形成された係合部１６ａを対応する係合部（図示せず）と係合させることでアッパケース１２と嵌合され、これによりケース内への雨水等の浸入が防止されている。
【００１３】
ヒューズ群１７及びリレー群１８は、アッパケース１２のそれぞれ対応するハウジング１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに嵌合させることでアッパケース１２に取り付けられる。このとき、ヒューズ群１７及びリレー群１８は、それぞれ発熱量の大きいグループ（第１ヒューズ１７ａ，高背リレー１８ｂ）と、発熱量の小さいグループ（ミニヒューズ１７ｂ，低背リレー１８ａ）とに分けてアッパケース１２に配置されており、このうち発熱量の小さいグループはそのミニヒューズ１７ｂがリレーモジュール１３の近傍に位置するように配置されている。これにより、ヒューズ群１７及びリレー群１８のうち、より発熱量の小さいグループ側にリレーモジュール１３が配置される構成となる。
【００１４】
以上のように構成される電気接続箱１０の組立は、先ず、各タブ１３ｃにリセプタクル１３ｈを取り付けておいたリレーモジュール１３をバスバーモジュール１４に組み付けると共に、ねじ孔に挿通するねじ１３ｉを締め付けてリレーモジュール１３及びバスバーモジュール１４をアッパケース１２の下部に固定する。これにより、リレーモジュール１３とバスバーモジュール１４とが互いに機械的に締結されると共に、接続部１３ｊ，１３ｊにて電気的にも接続される。なお、ここではねじ１３ｉの締め付けにより、リレーモジュール１３が機械的及び電気的に接続されるものとなっているが、リレーモジュール１３が単に機械的又は電気的にのみ接続される態様であってもよい。
【００１５】
次に、アッパケース１２をロアケース１５と組み付けると共に、ヒューズ群１７及びリレー群１８を、アッパケース１２のそれぞれ対応するハウジング１２ａ〜１２ｄに嵌合させる。
次いで、リレーモジュール１３における前記バスバーの各タブ１３ｃをリセプタクル１３ｈを介してミニヒューズ１７ｂと接続する。
【００１６】
そして、アッパケース１２の上方からアッパカバー１１を、ロアケース１５の下方からロアカバー１６をそれぞれ被せると電気接続箱１０の組立が完了する。以上のように、第１実施形態の電気接続箱１０は、リレーモジュール１３をアッパケース１２とロアケース１５との間、つまり、ケース内部に収納しているので、リレーモジュール１３専用のケースが不用となる。このため、電気接続箱１０は、その分小型となって軽量化されるうえ、その設計や部材の構成、組み付け作業等のいずれにおいても無駄が少なくなるため、製造コストを安価なものにすることができる。例えば、互いに同程度の性能を有する第１実施形態の電気接続箱１０と従来構造の電気接続箱とを比較したところ、第１実施形態の電気接続箱１０は従来のものに対し、サイズでは９５％に、重量では９８％に、価格では９８％にそれぞれ低減されていた。
【００１７】
しかも、電気接続箱１０は、従来バスバーモジュール側に搭載されていたミニヒューズのうち、リレーモジュールに接続されるべきミニヒューズをリレーモジュールにリセプタクル１３ｈを介して間接的に実装することにしたため、バスバーモジュールとリレーモジュールとの電気的な接続箇所を極端に減らすことができる。具体的には、従来、接続個所が７個であったのに対し、本実施形態の電気接続箱１０では２箇所の接続部１３ｊとすることができた。
【００１８】
更に、電気接続箱１０は、リレーモジュール１３を発熱量の小さいミニヒューズ１７ｂ，低背リレー１８ａのグループ側に配置するので、リレーモジュール１３がヒューズ群１７及びリレー群１８側の発熱の影響を受け難くなっている。また、電気接続箱１０では、アッパケース１２の延出部１２ｇを箱型とし、この延出部１２ｇによりリレーモジュール１３を覆う構造としたことによっても、リレーモジュール１３がヒューズ群１７及びリレー群１８からの熱を受け難いものとなっている。この結果、電気接続箱１０は、熱に弱い電子部品の温度上昇を避けることができる。
【００１９】
次に、本発明の第２及び第３実施形態に係る電気接続箱を図２及び図３に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施形態の電気接続箱２０，３０においては、第１実施形態の電気接続箱１０と対応する構成部材には対応する符号（例えば、第２実施形態でいう符号２１，２２等は第１実施形態でいう符号１１，１２等に対応する。）を付すことによって重複した説明を省略し、各実施形態に関して特徴となる構成部材についてのみ説明する。
【００２０】
第２実施形態の電気接続箱２０は、図２に示すように、アッパカバー２１、アッパケース２２、リレーモジュール２３、バスバーモジュール２４、ホルダＨ、電流検出ユニットＹｃ、ロアケース２５、ロアカバー２６、ヒューズ群２７及びリレー群２８を有している。
リレーモジュール２３は、図２に示すように、上下方向に配置され、通信制御部２３ａとパワー制御部２３ｂとを備えている。通信制御部２３ａは、多重通信を制御する機能を有しており、具体的にはガラスエポキシ樹脂等から成る基板上にマイコンピュータ等の電子部品が搭載されたものとなっている。なお通信制御部２３ａは、スペーサ（図示せず）を介してパワー制御部２３ｂに設置されており、それゆえ通信制御部２３ａとパワー制御部２３ｂとの間に所定の間隔が確保されている。
【００２１】
パワー制御部２３ｂは、通信制御部２３ａに作動が制御される電子ユニットであり、合成樹脂からなる絶縁体にモールドされた複数のバスバー（図示されていない）を有している。これらバスバーの端部にはそれぞれ、タブ２３ｃが形成されており、これらタブ２３ｃはパワー制御部２３ｂより上方に突き出ている。また、パワー制御部２３ｂの実装面には複数の基板リレー２３ｆが取り付けられている。複数のタブ２３ｃは、リセプタクル２３ｈを介してミニヒューズ２７ｂと、リセプタクル２３ｉを介してリレー２８ａ，２８ｂと、それぞれ接続される。
【００２２】
バスバーモジュール２４は複数のバスバー２４ａを有しており、これらバスバー２４ａは所定の回路パターンに従って所望の形状に形成されている。バスバー２４ａは絶縁板２４ｂにより絶縁されており、この絶縁板２４ｂは略中央の部位が段状に折り曲げられている。また絶縁板２４ｂの一端部には、リレーモジュール２３の各タブ２３ｃを挿通するための複数の挿通孔２４ｃが形成されている。
【００２３】
電流検出ユニットＹｃは電流量を検出する機能を有した電子ユニットであり、この電流検出ユニットＹｃはホルダＨを介してアッパケース２２に取り付けられ、この状態でホルダＨに支持される。
そして、電気接続箱２０は、以下のようにして組み立てられる。
先ず、複数のタブ２３ｃのそれぞれを対応する挿通孔２４ｃに挿通し、リレーモジュール２３とバスバーモジュール２４とを治具で仮に固定する。そして、挿通孔２４ｃから突出した各タブ２３ｃにリセプタクル２３ｈ，２３ｉを取り付ける。
【００２４】
次いで、リレーモジュール２３とバスバーモジュール２４並びにホルダＨと電流検出ユニットＹｃをアッパケース２２に下方から取り付ける。
そして、アッパケース２２をロアケース２５に組み付けると共に、この際、ヒューズ群２７及びリレー群２８をそれぞれ対応するハウジング２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに嵌合させ、図示しない電線を適宜箇所に接続しておく。
【００２５】
これにより、リレーモジュール２３は、前記バスバーの各タブ２３ｃがリセプタクル２３ｈ，２３ｉを介してミニヒューズ１７ｂやリレー２８ａ，２８ｂと接続された状態となる。
そして、アッパケース２２の上方からアッパカバー２１をロアケース２５に被せ、それぞれ対応する係合部２１ａと係合部２５ａとを互いに係合させる。
【００２６】
次いで、ロアケース２５の下方からロアカバー２６を組み付けると、電気接続箱２０の組立が完了する。
従って、第２実施形態の電気接続箱２０は第１実施形態の電気接続箱１０と同様に、リレーモジュール２３を有していても、小型かつ軽量なものとなる。また電気接続箱２０はその設計や部材の構成、組み付け作業等のいずれにおいて無駄が低減されるため、製造コストが安価なものとなるし、その機能上も接触抵抗に伴う発熱が小さいという効果を奏することができる。
【００２７】
しかも、電気接続箱２０の場合、上述のようにリレーモジュール２３がヒューズ群２７及びリレー群２８における発熱量の小さいグループ側に配置されているので、リレーモジュール２３が熱的な影響を受けることはない。このため、通信制御部２３ａに作動が制御されるパワー制御部２３ｂの作動をより安定させることができる。
【００２８】
図３は、第３実施形態の電気接続箱３０を示しており、この場合、第２実施形態の電気接続箱２０に比べて、ヒューズ群２７及びリレー群２８の配置やアッパケース３２、リレーモジュール３３及びバスバーモジュール３４の構成が異なっている。
ヒューズ群２７及びリレー群２８の配置の変更に伴い、アッパケース３２には、これらを取り付けるための各種形状のハウジング３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが適切な配置で形成されている。
【００２９】
またリレーモジュール３３は、通信制御部３３ａとパワー制御部３３ｂ，３３ｄとを備えている。通信制御部３３ａは、多重通信を制御する機能を有しており、具体的にはガラスエポキシ樹脂等から成る基板上にマイコンピュータ等の電子部品が搭載されたものとなっている。なお通信制御部３３ａは、スペーサ（図示せず）を介してパワー制御部３３ｂに設置されており、それゆえ通信制御部３３ａとパワー制御部３３ｂとの間に所定の間隔が確保されている。
【００３０】
パワー制御部３３ｂ，３３ｄは、通信制御部３３ａに作動が制御される電子ユニットであり、これらパワー制御部３３ｂ，３３ｄは合成樹脂からなる絶縁体にモールドされた複数のバスバー（図示されていない）を有している。これらバスバーの端部にはそれぞれ、タブ３３ｃが形成されており、これらタブ３３ｃはパワー制御部３３ｄの上面に突き出ている。また、パワー制御部３３ｂの実装面には複数の基板リレー３３ｆが取り付けられている。複数のタブ３３ｃは、リセプタクル３３ｈを介してミニヒューズ２７ｂと接続される。図３中、リセプタクル３３ｉは、リレー２８ａ，２８ｂと接続される。
【００３１】
バスバーモジュール３４は複数のバスバー３４ａを有しており、これらバスバー３４ａは回路パターンに従って所望の形状に形成されている。またバスバー３４ａは絶縁板３４ｂにより絶縁されており、その略中央の部位が段状に折り曲げられている。なお絶縁板３４ｂには、リレーモジュール３３の各タブ３３ｃを挿通するための複数の挿通孔３４ｃが形成されている。
【００３２】
従って、第３実施形態の電気接続箱３０は上述した第１及び第２実施形態の場合と同様に、リレーモジュール３３を有していても、小型かつ軽量なものとなる。また電気接続箱３０はその設計や部材の構成、組み付け作業等のいずれにおいて無駄が低減されるため製造コストが安価なものとなるし、その機能上も接触抵抗に伴う発熱が小さいという効果を奏することができる。
【００３３】
しかも、電気接続箱３０では、リレーモジュール３３のパワー制御部３３ｄが上記のようにヒューズ群２７及びリレー群２８における発熱量の小さいミニヒューズ２７ｂ側に配置されているので、パワー制御部３３ｄの作動をより安定させることができる。
なお、上述した各実施形態では、リレーモジュールが多重通信用の通信制御部とパワー制御部とを備えたものとなっているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【００３４】
以下に図４から図６を追加して、リレーモジュールの構成が異なる電気接続箱の実施形態について説明する。なお以下の説明においても、既述の構成部材については図中に同一の参照符号を付し、その重複した説明を省略する。
図４は、第４実施形態の電気接続箱１００を示している。この電気接続箱１００は上述した第１実施形態の電気接続箱１０とリレーモジュール１３０の構造が異なり、その他の構造は同様のものとなっている。
【００３５】
具体的には、リレーモジュール１３０は多重通信機能を有しないため、前述の通信制御部が不要となり、よってパワー制御部１３ｂのみを有する構成となる。この場合にもリレー１３ｆはパワー制御部に搭載されているが、リレーが不要である場合にはこれらを搭載しない場合もある。この例の場合にも前述のリレーモジュールと同様に、リレーモジュール１３０は同様の手段（ねじ１３ｉ等）でバスバーモジュール１４に接続されるものである。また多重通信機能がないため、この場合のパワー制御部１３ｂは、通常のバスバーモジュール部と同様の制御となる。
【００３６】
第４実施形態の電気接続箱１００にあっても、リレーモジュール１３０がアッパケース１２とロアケース１５との間、つまり、ケース内に収納されるので、リレーモジュール１３０専用のケースが不用となる。このため、電気接続箱１００はその小型化及び軽量化が容易であり、また設計や部材の構成、組み付け作業等において無駄を省くことで製造コストを低く抑えることができる。その他、リレーモジュール１３０の配置やアッパケース１２の構造に基づく機能上の効果については第１実施形態の場合と同様である。
【００３７】
次に図５は、第５実施形態の電気接続箱２００を示している。この電気接続箱２００は、第２実施形態の電気接続箱２０とリレーモジュール２３０の構造が異なり、その他の構造は同様のものとなっている。
具体的には、リレーモジュール２３０はパワー制御部２３ｂのみを備え、通信制御部を備えていないため、その実装面に配置された複数の基板リレー２３ｆが露出している。なお第５実施形態の電気接続箱２００においても、パワー制御部２３ｂの構成やその制御等については第４実施形態と同様である。
【００３８】
第５実施形態の電気接続箱２００の場合、リレーモジュール２３０をケース内に収納することで、その小型化及び軽量化が容易であるし、各種の無駄を省略することで製造コストの低減が実現される。また、リレーモジュール２３０の配置や構造に基づく機能上の効果については第２実施形態の場合と同様である。
図６は、第６実施形態の電気接続箱３００を示している。この電気接続箱３００は、第３実施形態の電気接続箱３０とリレーモジュール３３０の構造が異なり、その他の構造は同様のものとなっている。
【００３９】
具体的には、リレーモジュール３３０はパワー制御部３３ｂのみを備え、通信制御部を備えていないため、その実装面に配置された複数の基板リレー３３ｆが露出している。なお第６実施形態の電気接続箱３００においても、パワー制御部３３ｂの構成やその制御等については上述した第３及び第４実施形態の場合と同様である。
【００４０】
第６実施形態の電気接続箱３００についても同様に、リレーモジュール３３０をケース内に収納することで、その小型化及び軽量化が容易であるし、各種の無駄を省略することで製造コストの低減が実現される。また、リレーモジュール３３０の配置や構造に基づく機能上の効果については第３実施形態の場合と同様である。
【００４１】
以上、具体例を挙げて本発明の各種実施形態を説明したが、本発明はこれらに制約されることなく、種々に変形して実施可能である。例えば、各実施形態において図示とともに説明した各種部材の形状や仕様、配置関係等はあくまで好ましい例であり、これらは本発明の実施に際して適宜変形や置き換え等が可能であることはいうまでもない。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、リレーモジュールを有していても、小型、軽量で、設計上、構成部材上並びに組み付け作業上において無駄が低減され、安価で、接触抵抗に伴う発熱が小さい電気接続箱を提供することができる。
更に、多重通信機能を有しない場合、リレーモジュールがパワー制御部のみを有する構成（図４〜図６を参照）とすることで、リレーモジュール以外の部品（カバー、ケース、バスバー、モジュール類）をそのまま流用することができるため、安価な電気接続箱を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の電気接続箱を示す分解斜視図である。
【図２】第２実施形態の電気接続箱を示す分解斜視図である。
【図３】第３実施形態の電気接続箱を示す分解斜視図である。
【図４】第４実施形態の電気接続箱を示す分解斜視図である。
【図５】第５実施形態の電気接続箱を示す分解斜視図である。
【図６】第６実施形態の電気接続箱を示す分解斜視図である。
【図７】従来の電気接続箱の構造の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 電気接続箱
１１ アッパカバー
１２ アッパケース
１３ リレーモジュール
１３ｈ リセプタクル（中継端子）
１４ バスバーモジュール
１４ａ バスバー
１４ｂ 絶縁板
１５ ロアケース
１６ ロアカバー
１７ ヒューズ群
１８ リレー群
２０ 電気接続箱
２１ アッパカバー
２２ アッパケース
２３ リレーモジュール
２３ｈ，２３ｉ リセプタクル（中継端子）
２４ バスバーモジュール
２４ａ バスバー
２４ｂ 絶縁板
２５ ロアケース
２６ ロアカバー
２７ ヒューズ群
２８ リレー群
３０ 電気接続箱
３２ アッパケース
３３ リレーモジュール
３４ バスバーモジュール
１００ 電気接続箱
１３０ リレーモジュール
２００ 電気接続箱
２３０ リレーモジュール
３００ 電気接続箱
３３０ リレーモジュール
Ｈ ホルダ
Ｙｃ 電流検出ユニット

Claims (3)

1. ヒューズ群及びリレー群が搭載されたアッパケースと、このアッパケースとの間にバスバーモジュールを収納するロアケースとを備えた電気接続箱において、
   前記アッパケースと前記ロアケースとの間に前記バスバーモジュールとともに収納され、前記バスバーモジュール及び前記ヒューズ群中の所定のヒューズに電気的に接続されるべきリレーモジュールを備え、
   前記リレーモジュールは、
   多重通信用の通信制御部と、
   前記通信制御部により制御されるパワー制御部と、
   前記パワー制御部に設けられ、絶縁体でモールドされた複数のバスバーと、
   前記バスバーと前記ヒューズ群中の前記所定のヒューズとを接続する中継端子と、
   前記アッパケース及び前記ロアケースの一方に前記リレーモジュールを固定するために設けられた複数のねじとを含み、
   前記ねじの一部が前記リレーモジュールと前記バスバーモジュールとの機械的な締結及び電気的な接続をなすことを特徴とする電気接続箱。
2. 前記バスバーはその端部に形成されたタブを有し、前記タブが前記中継端子と接続される、請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記ヒューズ群及び前記リレー群は、発熱量の大きいグループと、前記ヒューズを含んだ発熱量の小さいグループとに分けて配置され、前記リレーモジュールが発熱量の小さいグループ側に配置されている、請求項１に記載の電気接続箱。

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