JP4224005B2 - 電気接続箱のアース構造 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車等のバッテリパック内に搭載される電気接続箱のアース構造に関するものである。

図５は従来の電気接続箱のアース構造の一形態を示すものである（特許文献１参照）。

この構造は、電気接続箱７１内の導電金属製のバスバーにボルト７２を接続し、ボルト７２を絶縁樹脂製のカバー７３の膨出部７３ａの外側に突出させ、金属製の車体パネル７４の孔部７５にボルト７２を挿通し、ナット７６で締め付けて、車体パネル７４へのバスバーのアース接続と電気接続箱７１の固定とを同時に行わせるものである。

カバー７３はアッパカバーとロアカバーとで構成され、バスバーは絶縁板に積層され、ボルト７２の頭部がバスバーの折曲げ延長部に接触しつつ、カバー７３の膨出部７３ａの内部に埋め込まれて固定されている。カバー７３の表面にはリレーやヒューズ等の電気部品７７が装着されると共に、ワイヤハーネス接続用のコネクタ（図示せず）が設けられている。

図６は従来の電気接続箱のアース構造の他の形態を示すものである（特許文献２参照）。

この構造は、電気接続箱のカバーの鍔状のブラケット７９にバスバー８０の延長部を配設すると共に、バスバー８０の切欠部内に弾性の略筒状の緩衝部材８１を装着し、ボルト８２を緩衝部材８１の孔部に挿通して車体パネル８３側のナット８４に螺合させ、バスバー８０を車体パネル８３に押し付けてアース接続させたものである。

ブラケット７９は合成樹脂製のロアカバーに一体に設けられ、ロアカバーにはアッパカバーが装着され、アッパカバーはコネクタやヒューズ装着部等を有し、ロアカバー上にバスバーが所要形態に配索され、そのバスバーの一部８０が延長されてブラケット７９上に配設されている。

図７は従来の電気接続箱のアース構造のその他の形態を示すものである。

この構造は、電気自動車（ハイブリッド車を含む）の金属製のバッテリパック８５内に電気接続箱８６を装着して、バッテリパック上部のアース接続用の水平な鍔部８７に電気接続箱８６の例えば端子台をボルトで締付接続させるものである。

バッテリパック８５はバッテリ（図示せず）を収容する鉄板製のケースであり、バッテリに隣接してバッテリパック内に電気接続箱８６が装着される。バッテリパック８５の底壁８８にはスタッドボルト８９が立設され、電気接続箱８６の下端側の鍔状のブラケット９０の孔部９０ａにスタッドボルト８９を通してナットで締付固定する。

端子台は例えば絶縁樹脂製の柱部内にナットを有し、電気接続箱８６内のバスバーの延長部をナット上に配置したり、あるいは、ナットに外部ワイヤハーネスのアース端子をボルトでバッテリパック８５の鍔部８７と共締めで接続させるものである。
特開平１０−３２２８５１号公報（第３頁、図１） 特開平１０−１１６６３７号公報（第２頁、図２）

しかしながら、上記従来の図７の電気接続箱８６のアース構造にあっては、バッテリパック８５にアース用の水平な鍔部８７と垂直なスタッドボルト８９とを設けているために、電気接続箱８６を図７の如く斜めにして鍔部８７の下側に滑り込ませつつ、電気接続箱８６のブラケット９０の孔部９０ａをスタッドボルト８９に係合させなければならず、バッテリパック８５への電気接続箱８６の組付作業性が悪いという問題があった。また、バッテリパック８５の鍔部８７を支点に電気接続箱８６のブラケット９０を上側から回動させつつスタッドボルト８９に係合させるために、ブラケット９０の孔部９０ａは長孔でなければならず、それによりブラケット９０が肥大化するという問題もあった。

本発明は、上記した点に鑑み、電気接続箱をバッテリパック内に作業性良く装着することができて、バッテリパックに確実にアース接続することができ、しかも電気接続箱の固定用のブラケットをコンパクト化することのできる電気接続箱のアース構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る電気接続箱のアース構造は、バッテリを収容する導電金属製のバッテリパックに電気接続箱を装着する構造において、該電気接続箱の一側面にアース用のバスバーを設け、該バッテリパックの底壁にスタッドボルトを立設し、該スタッドボルトに該電気接続箱の底部外側のブラケットを下向きに移動して係合させつつ、該アース用のバスバーを該バッテリパックの内壁面に接触させ、該バスバーのナット部を外側からボルトで締め付けて固定することを特徴とする。

上記構成により、電気接続箱をバッテリパック内に上方から垂直に降ろして装着し、それと同時に、スタッドボルトが電気接続箱のブラケットの孔部に挿入され、電気接続箱のアース用のバスバーがバッテリパックの一側壁の内面に面接触する。このように、電気接続箱が一方向のみの移動でバッテリパック内に作業性良く確実に装着される。電気接続箱のブラケットの孔部は長形である必要がなく、孔部は円形に形成される。

請求項２に係る電気接続箱のアース構造は、請求項１記載の電気接続箱のアース構造において、前記アース用のバスバーが前記ナット部と端子板とを有し、該ナット部が前記バッテリパックの一側壁に前記ボルトで締付固定され、該端子板が前記電気接続箱の端子台に配置されたことを特徴とする。

上記構成により、アース用のバスバーがボルトでバッテリパックの一側壁に締付接続され、バスバーの端子板が電気接続箱の端子台上で外部の電線のアース端子に接続されたり、あるいは電気接続箱内のバスバー等のアース回路に接続される。端子台上でアース端子やアース回路はボルトとナットで端子板に締付接続される。アース用のバスバーのボルト締付は側方から行われ、端子台のボルトの締付は上方すなわち電気接続箱の組付方向で行われる。

請求項３に係る電気接続箱のアース構造は、請求項１又は２記載の電気接続箱のアース構造において、前記アース用のバスバーが位置決め手段と係止手段とで前記電気接続箱の所定位置に固定されたことを特徴とする。

上記構成により、アース用のバスバーが電気接続箱に位置決め手段で位置決めされつつ係止手段でワンタッチで簡単に固定される。位置決め手段としては、例えばバスバーの凹部と電気接続箱の凸部や、バスバーを受ける電気接続箱のリブ等が挙げられる。係止手段としては、例えばバスバーの凸部と電気接続箱の凹部や、バスバーの突起と電気接続箱の係合段部等が挙げられる。

請求項４に係る電気接続箱のアース構造は、請求項１〜３の何れかに記載の電気接続箱のアース構造において、前記ナット部を緩衝部材の内側に配置し、該緩衝部材を前記電気接続箱の一側面と前記アース用のバスバーとの間に配置したことを特徴とする。

上記構成により、緩衝部材がナットの外周面に弾性的に係合して位置決め兼仮固定される。アース用のバスバーのバッテリパックへの接続固定部が緩衝部材を介して電気接続箱に配置され、例えば電気接続箱の高電圧のリレーの駆動時の振動や音等がバッテリパックに伝達されず、箱状のバッテリパックの共鳴による異音等の発生が防止される。

請求項５に係る電気接続箱のアース構造は、請求項１〜４の何れかに記載の電気接続箱のアース構造において、前記ブラケットに前記電気接続箱内の導電金属製のシールドカバーの一部を前記スタッドボルトで共締めすることを特徴とする。

上記構成により、電気接続箱内のバスバー等の高電圧回路や高電圧のリレー等のノイズがシールドカバーを介してバッテリパックにアースされ、バッテリパックから車両ボディにアースされる。シールドカバー内には電子制御基板や制御部が配置される。

請求項１記載の発明によれば、電気接続箱を上方から真下に降ろしてバッテリパック内に装着することができるから、電気接続箱の組付作業性が向上する。また、アース用のバスバーをバッテリパックの内壁面に摺接させることで、バスバーの表面やバッテリパックの内壁面が清浄化されてアース接触性が高まる。また、電気接続箱のブラケットの孔部をスタッドボルトと同軸方向に移動させることができるから、円形の孔部を採用してブラケットの長さを短縮・コンパクト化させることができる。

請求項２記載の発明によれば、バッテリパックと電気接続箱とにアース用のバスバーを締め付けて確実に接触させることができ、これによりアース接続性が向上する。

請求項３記載の発明によれば、アース用のバスバーを正確に位置決めしつつ簡単且つ確実に電気接続箱に固定させることができ、バスバーの組付作業性が向上する。

請求項４記載の発明によれば、緩衝部材でバッテリパックへの電気接続箱の異音等の拡大が防止され、車両（電気自動車等）の製品品質が向上する。

請求項５記載の発明によれば、電気接続箱で生じたノイズ等をシールドカバーを経てバッテリパックにアースすることで、電気接続箱内の制御部の誤作動が防止され、制御部の機能が常に正確に発揮される。

図１は、本発明に係る電気接続箱のアース構造の一実施形態の概要を示すものである。

この構造は、電気接続箱１の垂直な外壁面３０にアース用のバスバー８を設けると共に、導電金属製のバッテリパック３５の底壁３６に固定用のスタッドボルト１２を立設し、電気接続箱１をバッテリパック３５の内側に上方から下向きに組み付けつつ、電気接続箱１のブラケット４３の孔部４３ａにスタッドボルト１２を垂直に挿通させ、電気接続箱１のアース用のバスバー８をバッテリパック３５の垂直な壁部３４の内面に接触させ、壁部３４の外面側からボルト３２でバッテリパック３５とアース用のバスバー８とを締付接続させるものである。

図２は上記電気接続箱１の詳細例を示すものである。

この電気接続箱１は、合成樹脂製のカバー４７と、カバー４７の上面に装着された大電流用のリレー１９，２０と、カバー４７の垂直な一側壁（一側面）３０に沿って並列に設けられた複数の端子台４〜７と、一側壁３０に集中して設けられた水平方向の複数のコネクタ３７〜４０と、一側壁３０の垂直な外面に配設された導電金属製のアース用のバスバー８とを少なくとも備えるものである。

本例のアース用のバスバー８は、鉄板をプレス型で打ち抜き折り曲げて形成され、図３にも示す如く、横長な板部１３と、板部１３の一方に一体に形成された略逆凹字状の膨出部１４と、膨出部１４の中央の孔部１５と同心に膨出部１４の裏面に溶着された金属製のナット（ナット部）１６と、横長な板部１３の他方において垂直に立ち上げられた短い縦板部１７と、縦板部１７に直交して続く水平な端子板１８とを備えている。

膨出部１４の傾斜状の側面１４ａに交差して固定用の幅狭な突部（係止手段）２３が設けられ、横長な板部１３の他方の下端に略逆Ｌ字状の鉤状部２６が設けられ、鉤状部２６の内側に位置決め用の矩形状の切欠孔（位置決め手段）２８が形成され、水平な端子板２６の先端にやや幅狭な延長部１８ａが形成され、延長部１８ａの両側に突起（係止手段）２９が設けられている。

図２の如く、電気接続箱１のカバー４７の一側壁３０には、アース用のバスバー８の一端の突部２３を進入係合させる溝を有する膨出部（係止手段）５１と、バスバー８の他端の切欠孔２８（図３）を係合させる矩形状の突部（位置決め手段）５２と、バスバー８の膨出部１４に続く中間部の下端を受けるリブ（位置決め手段）５４とが設けられている。バスバー８の横長な板部１３は電気接続箱１のコネクタ３９，４０を避けて高さ方向に段付きに形成されている。

バスバー８の端子板１８は電気接続箱１の片側の端子台６の上に配置され、端子板１８の延長部１８ａは端子台６の後端の低い立壁５５と端子台上面との間の隙間に挿入され、延長部両側の突起２９（図３）が隙間の両端に係合する。

また、バスバー８の一端の突部２３はカバー４７の膨出部５１の溝内に挿入され、バスバー８の他端の切欠孔２８はカバー４７の突部５２に係合し、バスバー８の横長な板部１３の下端はカバー４７のリブ５４の上面に当接する。これらによってバスバー８がカバー４７に正確に位置決めされつつ確実に固定される。

バスバー８は、先ず一端の突部２３をカバー４７の膨出部５１内に進入させ、次いで横長な板部１３をカバー４７の一側壁３０に面接触させつつ、水平な端子板１８を端子台６上にスライド式にセットすることで、カバー４７に容易に装着することができる。

バスバー８のナット１６にバッテリパック３５の外側からボルト３２を螺合させて締め付けることで、バスバー８の膨出部１４の表面がバッテリパック３５の一側壁３４の内面に面接触で密着し、バスバー８とバッテリパック３５とが確実にアース接続される。

図２の例では、バスバー８の膨出部１４の裏側に合成ゴム製の緩衝部材３３を装着している。緩衝部材３３はナット１６を嵌合ないし挿入させる孔部を有し、カバー４７の一側壁３０とバスバー８の膨出部１４の裏面とに密着して、リレー１９，２０の駆動時の振動や音等をバッテリパック３５の壁部等に伝えないようにしている。ナット１６はカバー４７の一側面３０に接触しておらず、膨出部１４は緩衝部材３３を介してカバー４７から離間している。

図４はバッテリパック３５に電気接続箱１を装着した状態を示すものである。

図２のアース用のバスバー８の膨出部１４の表面が導電金属製（鉄板製）のバッテリパック３５の垂直な壁部３４の内面に面接触しつつ、電気接続箱１の後側の左右一対のブラケット４３がバッテリパック側のスタッドボルト１２に挿通されてナット２４（図１）で締付固定される。電気接続箱１は図１の如く上方から垂直に降ろされて作業性良く装着される。ブラケット４３の孔部４３ａは円形であり、長孔を必要としないからブラケット４３の長さが短縮されている。孔部４３ａには金属製のカラーを装着することが好ましい。

図４に鎖線で示す如く、上下二本のシールド電線５３がバッテリパック３５に沿って配索され、各シールド電線５３の板状の端子９，９’が電気接続箱１の中間の端子台４，５に接続されると共に、同じくシールド電線５３のアース用の板状の端子１１が電気接続箱１の片側の端子台６においてアース用のバスバー８と接続される。各端子９，９’，１１はボルト挿通用の孔部を有しており、ボルトを端子９，９’，１１の孔部に挿通して端子台４〜６内のナットに螺合する。なお、端子台６にスタッドボルト（図示せず）を立設し、端子１１とバスバー８をナットで締付接続することも可能である。

シールド電線５３のアース線がバスバー８に接続され、バスバー８がバッテリパック３５に接続されて、シールド電線５３がバッテリパック３５にアースされ、バッテリパック３５は金属製の車体パネル（図示せず）にアースされる。電気接続箱１内のアース用のバスバー（図示せず）を端子台６上に配置しておき、シールド電線５３のアースと電気接続箱１のアースとをバッテリパック３５を介して同時に行わせることも勿論可能である。

電気接続箱１にはもう一方の片側に同様のアース用の端子台６’を設けておき、アース用のバスバー８を図３とは対称に形成して、シールド電線５３の配線方向を１８０度逆にすることも可能である。この場合も位置決め用のリブ５４（図２）や係止用の膨出部５１や突部５２をカバー４７に設けておくことが好ましい。

電気接続箱１の中間の端子台４，５はシールド電線５３でインバータ（図示せず）に接続され、インバータでバッテリ４５（図４）からの直流電流を交流に変換する。バッテリからの＋極と−極の回路は電気接続箱１の各コネクタ２２，２５に接続され、カバー４７内の各極のバスバー（図示せず）で各極のリレー１９，２０に送られ、各極のリレー１９，２０を介してバスバーが中間の＋極と−極の端子台４，５に続いている。リレー１９，２０はバッテリ４５とインバータとの間の回路を制御装置（図示せず）の指示で断続して、電気自動車のモータへの電流の供給をコントロールする。

図２，図４で、符号２１は回路遮断用のサービスプラグ、２７は内部バスバーに対する電流センサ、４４は小電流ヒューズ、３７は小電流ヒューズ４４に続くコネクタ、３８はリレー駆動用のコネクタ、７はＤＣ／ＤＣコンバータ用の端子台、３９は小電流用のコネクタ、４０はサービスプラグ検知用のコネクタ、４１，４２は車両側回路接続用のコネクタをそれぞれ示している。

電気接続箱１内には大電流用のヒューズ（図示せず）がバッテリ回路とリレー１９との間で設けられている。内部バスバーはバスバー回路板（図示せず）や内部カバー（図示せず）の上面に積層配索される。内部カバーの下側にはシールドカバー（図示せず）とその下側のロアカバー４９上の制御基板（図示せず）とが設けられ、シールドカバーはブラケット４３の下に重ねられてスタッドボルト１２でバッテリパック３５の底壁３６に共締めアースされる。

図４で、符号４５ａはバッテリ４５を構成する各セル、３１はＤＣ／ＤＣコンバータをそれぞれ示している。電気接続箱１の一側壁３０側の各コネクタ３７〜４０はバッテリパック３５の一側壁３４の切欠孔（一側壁３４の上端から下向きに切欠されている開口）に上側から挿入される。各切欠孔への各コネクタ３７〜４０の挿入は電気接続箱１を上方からバッテリパック３５内に垂直に装着すると同時に行われる。各コネクタ３７〜４０にはバッテリパック３５の外側から外部ワイヤハーネス（図示せず）の各コネクタが接続される。

本発明に係る電気接続箱のアース構造の一実施形態の概要を示す側面図である。 電気接続箱の詳細例を示す斜視図である。 アース用のバスバーの一形態を示す斜視図である。 同じく電気接続箱のアース構造の詳細例を示す平面図である。 従来の電気接続箱のアース構造の一形態を示す分解斜視図である。 従来の電気接続箱のアース構造の他の形態を示す断面図である。 従来の電気接続箱のアース構造のその他の形態を示す側面図である。

符号の説明

１ 電気接続箱
６ 端子台
８ アース用のバスバー
１２ スタッドボルト
１６ ナット部
１８ 端子板
２３，５１、２９ 係止手段
２８，５２、５４ 位置決め手段
３０ 一側壁（一側面）
３２ ボルト
３３ 緩衝部材
３４ 一側壁
３５ バッテリパック
４３ ブラケット
４５ バッテリ

Claims (5)

1. バッテリを収容する導電金属製のバッテリパックに電気接続箱を装着する構造において、該電気接続箱の一側面にアース用のバスバーを設け、該バッテリパックの底壁にスタッドボルトを立設し、該スタッドボルトに該電気接続箱の底部外側のブラケットを下向きに移動して係合させつつ、該アース用のバスバーを該バッテリパックの内壁面に接触させ、該バスバーのナット部を外側からボルトで締め付けて固定することを特徴とする電気接続箱のアース構造。
2. 前記アース用のバスバーが前記ナット部と端子板とを有し、該ナット部が前記バッテリパックの一側壁に前記ボルトで締付固定され、該端子板が前記電気接続箱の端子台に配置されたことを特徴とする請求項１記載の電気接続箱のアース構造。
3. 前記アース用のバスバーが位置決め手段と係止手段とで前記電気接続箱の所定位置に固定されたことを特徴とする請求項１又は２記載の電気接続箱のアース構造。
4. 前記ナット部を緩衝部材の内側に配置し、該緩衝部材を前記電気接続箱の一側面と前記アース用のバスバーとの間に配置したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電気接続箱のアース構造。
5. 前記ブラケットに前記電気接続箱内の導電金属製のシールドカバーの一部を前記スタッドボルトで共締めすることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電気接続箱のアース構造。

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