JP4254601B2

JP4254601B2 - 電気接続箱

Info

Publication number: JP4254601B2
Application number: JP2004109893A
Authority: JP
Inventors: 雄次阪
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2024-04-02
Also published as: US7252519B2; US20050221640A1; JP2005295735A

Description

本発明は、電気接続箱に関し、詳しくは、リレーモジュール、ヒューズモジュール、コネクタモジュールの配置位置を改良して、電気接続箱の低背化を図るものである。

従来、自動車に搭載する電気接続箱として、本出願人は特開２０００−９２６６０号（特許文献１）等を提供している。前記特許文献１の電気接続箱１は、図７に示すように、アッパーケース２とロアケース３よりなるケース内部に、水平バスバー５Ａ〜５Ｄを絶縁板４Ａ〜４Ｄと交互に積層配置すると共に、該水平バスバー５Ａ〜５Ｄの所要箇所を屈折してタブ５ａを設け、該タブ５ａをアッパーケース２とロアケース３の外面に突出させて設けたコネクタ収容部６、リレー収容部７、ヒューズ収容部８内に突出させている。

しかしながら、特開２０００−９２６６０号で提供している電気接続箱１では、アッパーケース２とロアケース３の外面にコネクタ収容部６、リレー収容部７、ヒューズ収容部８等を上下方向に突出させて設け、これら収容部にコネクタ、リレー、ヒューズ等の電気部品を搭載しているため、これら電気部品が電気接続箱１の上下外面に突出され、電気接続箱１を低背化しにくい不具合があった。

また、特開２００２−２７６３４号（特許文献２）において、図８に示すように、複数のリレー１０１を基板１０２に固定し、ケース内部に収容すると共に、電子基板１０３の導体と接続されたタブ１０４を側方に突出させたコネクタ収容部１０５内に突出させている電気接続箱１００が提供されている。

しかしながら、特開２００２−２７６３４号で提供されている電気接続箱１００でも、内部回路の電線ｗに接続されたタブ１０６は、アッパーケース１０７の外面に設けたコネクタ収容部１０８内に突出されており、内部回路の電線ｗと接続するコネクタはアッパーケース１０７の上方（図８中、下方）から嵌合させるため、前記電気接続箱１と同様に、電気接続箱の薄型化（低背化）することができない問題がある。

特に、自動車の前席の前方のインストルメントパネルの内部で、乗員の膝と対向する位置に電気接続箱が搭載される場合、該電気接続箱とパネル表面との間にスペースをあけて乗員が急ブレーキ等により前記パネルに衝突したときに、該パネルが十分に凹んで乗員への衝撃を低減させることが望まれている。しかしながら、インストルメントパネルの内部のスペースも限られているため、電気接続箱を薄型化してパネル表面との間に隙間を確保せざるを得ないが、前記したように、電気接続箱の薄型化が図れらていない問題がある。
特開２０００−９２６６０号公報特開２００２−２７６３４号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、電気接続箱のケース上下面に突出させて設けていたヒューズ収容部、コネクタ収容部をケース側方に突出させて設けると共に、リレーをケース内部に収容することにより電気接続箱の低背化を図ることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、ロアケースの上面に内部回路体を配置し、該内部回路体の上部で且つケース中央位置に、絶縁板上に複数のリレーを搭載したリレーモジュールを配置し、該リレーモジュールでは、前記絶縁板に固定したバスバーにリレーの端子を溶接して実装し、あるいはプリント基板上にリレーを実装して導体と半田付けしており、
前記リレーモジュールを囲む外周位置に、複数のヒューズを搭載するヒューズモジュールと、複数のコネクタ収容部を設けたコネクタモジュールを配置し、
前記リレーモジュール、ヒューズモジュール、コネクタモジュールの上方にアッパーケースを被せ、前記リレーモジュールとアッパーケースとの間にＥＣＵ（電子制御ユニット）を配置し、該ＥＣＵの実装部品と前記リレーモジュールのリレーを対向配置させ、前記ＥＣＵの導体と接続させた端子を突出させているＥＣＵコネクタ部をＥＣＵ基板の周縁より突設させ、
前記ヒューズモジュールおよびコネクタモジュールは前記ロアケースとアッパーケースの間の側面位置で外部に露出させて配置し、前記ＥＣＵコネクタ部を前記コネクタモジュールの上側に設けた凹部に嵌合させて連設していることを特徴とする電気接続箱を提供している。

従来はケース外面に搭載されて電気接続箱の背を高くしているリレーを、本発明ではロアケースとアッパーケースに挟まれたケース中央内部に収容し、ヒューズモジュールとコネクタモジュールをリレーモジュールを囲む外周位置に配置した側面位置としている。このように、アッパーケースの上面及びロアケースの下面にリレー、ヒューズ及びコネクタの収容部を設けておらず、ケースの上下面から突出する電気部品を無くすことで電気接続箱の薄型化（低背化）している。
よって、電気接続箱を前記したように、乗員の前方位置のインストルメントパネル内部に配置すると、電気接続箱を薄型化したことにより、該電気接続箱とパネル表面との間にスペースを設けることができ、乗員が急ブレーキ等によりパネルに衝突したときにパネルを十分に凹ませて乗員への衝撃を低減して乗員を保護することができる。

前記のように、リレーモジュールでは、前記絶縁板に固定したバスバーにリレーの端子を溶接して実装し、あるいはプリント基板上に実装して導体と半田付けしている。
該実装するリレーの搭載方向に対して、前記ヒューズモジュールのヒューズ取付方向およびコネクタモジュールのコネクタ収容部に嵌合するコネクタの取付方向を直交方向としている。

本発明の電気接続箱では、ケース内部にリレーを収容しているため、プラグインタイプとせずに、前記のように絶縁板あるいは基板上に溶接した実装タイプとしている。
また、リレーモジュールを囲む外周位置に配置するヒューズおよびコネクタの取付方向をリレー搭載方向に対して直交方向とし、即ち、リレーをロアケースとアッパーケースとの間に上下方向に配置し、その外周に、ヒューズ、コネクタを左右横向き方向に配置すると、ヒューズ収容部、コネクタ収容部を上下複数段で配置することができ、電気接続箱の薄型化を促進しながら、ヒューズ、コネクタの接続箇所も充分にとることができる。

前記のように、リレーモジュールとアッパーケースとの間にＥＣＵ（電子制御ユニット）を配置し、該ＥＣＵの実装部品と前記リレーモジュールのリレーを対向配置させ、前記ＥＣＵの導体と接続させた端子を突出させているＥＣＵコネクタ部をＥＣＵ基板の周縁より突設し、該ＥＣＵコネクタ部を前記コネクタモジュールに連設している。

前記のように、コネクタモジュールとヒューズモジュールの高さをリレーモジュールの高さより高くし、リレーモジュール上にできるスペースを利用してＥＣＵの実装部品をリレーモジュールのリレーに対向させて配置している。このように、リレーモジュール上のスペースを有効に利用してＥＣＵの実装部品を配置しているため、電気接続箱が大型化して背が高くなってしまうこともない。

前記ロアケースの上面に配置する内部回路体の導体は電線より形成し、該電線に接続する圧接端子を前記コネクタモジュールに設けているコネクタ収容部の端子孔より突設していることが好ましい。

主としてリレーやヒューズの負荷側と接続する内部回路は中、小電流回路で良いため電線で内部回路を形成しており、電線を用いることにより、バスバーと比較して製作コストを安価にできると共に、回路変更や追加に容易に対応できる。

前記ロアケースは略四角形状の底板の４隅より連結枠を突設し、略四角形状のアッパーケースと前記連結枠を介して連結し、前記ロアケースとアッパーケースとの間の一側面に前記ヒューズモジュールを配置すると共に他側面に前記コネクタモジュールを直交配置していることが好ましい。

前記構成によれば、偏平な略平板からなるロアケースとアッパーケースとの間には、４隅の連結枠を除く部分に、外面に露出させた側面部を形成でき、該側面にヒューズモジュールやコネクタモジュールを配置することができる。

前記ヒューズモジュールの各ヒューズ収容部には、前記リレーモジュールに接続するバスバーの一端と前記内部回路体の電線に接続するヒューズ接続用端子の一端を突出させ、前記ヒューズ収容部に取り付けるヒューズと接続させていることが好ましい。
前記構成によれば、リレーモジュールと内部回路の電線との間にヒューズを容易に介設することができる。

前述したように、本発明によれば、リレーモジュールをケース内部の中央位置に配置すると共に、ヒューズモジュールとコネクタモジュールをリレーモジュールを囲む外周位置に配置し側面位置で外部に露出させ、アッパーケースの上面及びロアケースの下面にリレー、ヒューズ及びコネクタの収容部を設けず、ケースの上下面に突出する電気部品をなくしているため、電気接続箱の薄型化（低背化）することができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図６は、本発明の実施形態を示し、電気接続箱１０は、ロアケース１１の上面側に内部回路体２０を配置し、該内部回路体２０の上部で且つケース中央位置にリレーモジュール３０を配置し、該リレーモジュール３０を囲む外周位置にヒューズモジュール４０とコネクタモジュール５０、５１を配置し、リレーモジュール３０の上方にＥＣＵ（電子制御ユニット）６０を配置し、さらにアッパーケース１２を被せて形成している。

前記内部回路体２０の導体は電線ｗとし、該電線ｗを下面開口のボックス形状のケース２１の下面側に配線してケース２１の内部に収容している。ケース２１の上壁２２には、図２に示すように、リレーモジュール３０、ヒューズモジュール４０及びコネクタモジュール５０、５１の配置位置近傍に複数の端子孔２３、２４、２５を穿設しており、該端子孔２３、２４、２５にリレーモジュール３０のバスバー３２、ヒューズモジュール４０、コネクタモジュール５０、５１の各接続用端子４３、５４を貫通させてケース２１内部の電線ｗと接続している。
また、ヒューズモジュール４０及びコネクタモジュール５０、５１を配置しない周縁より雄コネクタ部２６を突設し、ＥＣＵ６０の雌コネクタ部６５と嵌合させて電線ｗをＥＣＵの導体と接続している。
内部回路体２０のケース２１の上壁２２の中央には、上壁２２の上面に載置するリレーモジュール３０の絶縁板３１の４隅を位置決め固定するためのＬ字状の位置決め突起２７を所要の４箇所に突設している。
なお、内部回路体２０の下面側には、絶縁板２８を配置している。

前記リレーモジュール３０は、内部回路体２０の上部かつケース中央位置に配置されるものであり、絶縁板３１の上面に導電性金属板を所要形状に打ち抜いて形成したバスバー３２を固定しており、該バスバー３２にリレー３３の端子部を溶接してリレー３３を絶縁板３１に固定している。
なお、リレーモジュール３０はプリント基板上にリレーを実装して、プリント基板の導体とリレーの端子部を半田付けすることにより形成してもよい。

リレーモジュール３０には図３に示す入力側バスバー３２ａを介して電力が供給されている。該入力側バスバー３２ａは一端３２ａ−１をコネクタモジュール５０の電源入力部となるコネクタ収容部５６内に突出させており、電源コネクタ内の端子と接続される。入力側バスバー３２ａの他端にはリレー３３の入力端子部を溶接により接続している。
一方、リレーモジュール３０の出力側は、ヒューズモジュール４０のヒューズ４４と接続する出力側バスバー３２ｂは絶縁板３１から側方に突出させて、先端の圧接タブ３２ｂ−１をヒューズモジュール４０のヒューズ収容部４１内に突出させてヒューズ４４の入力側の端子部に圧接する一方、ヒューズ４４と接続しない出力側バスバー３２ｃは絶縁板３１から下方に突出させて内部回路体２０のケース２１に設けた端子孔２３を貫通させて内部回路の電線ｗに圧接している。

前記ヒューズモジュール４０は、電気接続箱１０の前側面（図３中の下側）に配置されるものであり、上下２段のヒューズ収容部４１を水平方向に並設し、該ヒューズ収容部４１をロアケース１１とアッパーケース１２の間の側面位置で外部に露出させている。上下のヒューズ収容部４１はそれぞれ水平方向に位置をずらして千鳥配置としている。

ヒューズ収容部４１に収容するヒューズ４４の入力側の端子部と接続するバスバー４２は、一端に圧接タブ４２ａを設けてヒューズ４４の端子部に圧接する一方、他端の接続部４２ｂを電気接続箱１０の右側面に配置するコネクタモジュール５０側に突出させて、該接続部４２ｂを前記リレーモジュール３０の入力側バスバー３２ａから分岐した接続部３２ａ−２に抵抗溶接により接続し、溶接部４５を形成している。よって、コネクタモジュール５０の電源入力部となるコネクタ収容部５６に電源コネクタを嵌合すると、リレーモジュール３０と共にヒューズモジュール４０にも電力が供給される。また、入力側の端子を前記バスバー４２に接続しないヒューズ４４は、リレーモジュール３０から突出させた前記出力側バスバー３２ｂの圧接タブ３２ｂ−１に入力側の端子部を接続している。
ヒューズ４４の出力側の端子部には、図４に示すように、両端に圧接部を設けたＬ字状のヒューズ接続用端子４３を接続しており、一端の圧接部４３ａをヒューズ収容部４１内に突出させてヒューズ４４の端子部に圧接する一方、他端側を下方に折り曲げて内部回路体２０のケース２１に設けた端子孔２４に貫通させて他端の圧接部４３ｂを電線ｗに圧接している。

コネクタモジュール５０、５１は、それぞれ電気接続箱１０の右側面、左側面に配置するものであり、コネクタモジュール５０、５１にそれぞれ設けた複数のコネクタ収容部５２、５３をロアケース１１とアッパーケース１２の間の側面位置で外部に露出させている。なお、右側面に配置するコネクタモジュール５０には、電源入力部となるコネクタ収容部５６を設けて、側面位置で外部に露出させている。
また、コネクタモジュール５０の上面にはＥＣＵ６０のＥＣＵコネクタ部６３を嵌合する凹部５５を設けている。

コネクタ収容部５２、５３に嵌合する相手方コネクタ内の端子と接続する接続用端子５４は、すべてＬ字状とし、一端を雄タブ５４ａとしてコネクタ収容部５２、５３内に突出させて相手方コネクタ内の端子と接続する一方、他端側を下方に屈折させて延在させ、内部回路体２０のケース２１に設けた端子孔２５に貫通させて先端の圧接部５４ｂを内部回路の電線ｗに圧接している。

図６は、内部回路体２０、リレーモジュール３０、ヒューズモジュール４０、コネクタモジュール５０、５１により形成される回路図を示す。負荷側へ電力を供給する電源回路７０は電源入力部からリレーモジュール３０、ヒューズモジュール４０及び内部回路体２０を介してコネクタモジュール５０、５１に接続されている。電源回路７０を制御する制御回路７１は、電源入力部からリレーモジュール３０及び内部回路体２０を介してコネクタモジュール５０、５１に接続されている。また、他の回路７２は、リレーモジュール３０のリレー３３を介さずに電源入力部に溶接部４５で接続し、直接ヒューズモジュール４０及び内部回路体２０を介してコネクタモジュール５０、５１に接続している。

前記ＥＣＵ６０には、図５に示すように、ＥＣＵ基板６１の下面側の導体（図示せず）に複数の電子部品（実装部品）６２を半田付けにより接続し、該電子部品６２をＥＣＵ６０の下方に配置しているリレーモジュール３０のリレー３３と対向配置している。
電気接続箱１０の後面側には、ＥＣＵ基板６１の下面に周縁に沿って雌コネクタ部６５を突設し、内部回路体２０の雄コネクタ部２６と嵌合させて、各コネクタ内の端子同士を接続し、内部回路の電線ｗとＥＣＵ６０の導体とを接続し、ＥＣＵ６０へ電力を供給している。
また、ＥＣＵ基板６０の周縁よりＥＣＵコネクタ部６３を突設し、該ＥＣＵコネクタ部６３をコネクタモジュール５０の凹部５５に嵌合させて連設している。ＥＣＵコネクタ部６３には、一端をＥＣＵ６０の導体と接続させた接続用端子６４の他端を突出させており、ＥＣＵコネクタ部６３に嵌合する相手方コネクタ内の端子と接続される。

前記ロアケース１１は略四角形状の底板の４隅より連結枠１３を突設し、略四角形状のアッパーケース１２と連結枠１３を介して連結し、ロアケース１１とアッパーケース１２との間の前面側にヒューズモジュール４０を配置すると共に左右側面にコネクタモジュール５０、５１を直交配置している。また、絶縁板３１上に搭載する多数のリレー３３を上方から搭載するのに対して、ヒューズモジュール４０のヒューズ取付方向およびコネクタモジュール５０、５１のコネクタ収容部に嵌合するコネクタの取付方向を側方からとして直交方向としている
前記連結枠１３はＬ字状とし、両端に各モジュールの両側をスライドさせてガイドするガイド溝１４を設けている。

次に、電気接続箱１０の製造方法について説明する。
先ず、ロアケース１１内に下方から絶縁板２８と内部回路体２０を収容する。
次いで、リレーモジュール３０の入力側バスバー３２ａの一端３２ａ−１をコネクタモジュール５０のコネクタ収容部５６内に突出させると共に、出力側バスバー３２ｂの圧接タブ３２ｂ−１をヒューズモジュール４０のヒューズ収容部４１内に突出させ、入力側バスバー３２ａの接続部３２ａ−２とヒューズモジュール４０のバスバー４２の接続部４２ｂを重ねて抵抗溶接により接続する。このようにして一体となったリレーモジュール３０、ヒューズモジュール４０、コネクタモジュール５０とコネクタモジュール５１を内部回路体２０の上部に配置する。このとき、各モジュールの接続用端子やバスバーの圧接タブを内部回路体２０のケース２１の端子孔に貫通させて内部回路を構成する電線ｗに圧接している。
次いで、これらモジュールの上部にＥＣＵを配置し、雌コネクタ部６５を内部回路体２０の雄コネクタ部２６と嵌合させて、内部回路の電線ｗとＥＣＵ６０の導体とを接続している。また、ＥＣＵコネクタ部６３をコネクタモジュール５０の凹部５５に嵌合させている。
最後に、アッパーケース１２を被せ、連結枠１３を介してロアケース１１と連結している。

前記構成によれば、リレーモジュール３０をケース内部の中央位置に配置すると共に、ヒューズモジュール４０とコネクタモジュール５０、５１をリレーモジュール３０を囲む外周位置に配置し側面位置で外部に露出させているため、アッパーケース１２の上面及びロアケース１１の下面にリレー、ヒューズ及びコネクタの収容部を設けておらず、ケースの上下面に突出する電気部品をなくすことができ、電気接続箱１０を低背化することができる。
特に、前記電気接続箱１０を自動車の乗員の前方位置に配置する場合には、電気接続箱１０を薄型化（低背化）したことにより、パネルと電気接続箱１０との間にスペースを設けることができるため、乗員が急ブレーキ等によりパネルに衝突したときにパネルを十分に凹ませて乗員への衝撃を低減して乗員を保護することができる。また、電気接続箱１０を乗員に触れない位置に搭載することで、乗員が電気接続箱に衝突するのを防止して乗員を保護することができる。

本発明の実施形態の電気接続箱の分解斜視図である。内部回路体の平面図である。電気接続箱の水平方向の断面図である。電気接続箱のＡ−Ａ線断面図である。電気接続箱のＢ−Ｂ線断面図である。リレーモジュール、ヒューズモジュール、内部回路体及びコネクタモジュールにより形成される回路図である。従来例を示す図面である。他の従来例を示す図面である。

符号の説明

１０電気接続箱
１１ロアケース
１２アッパーケース
２０内部回路体
３０リレーモジュール
３３リレー
４０ヒューズモジュール
５０、５１コネクタモジュール
６０ＥＣＵ
ｗ電線

Claims

ロアケースの上面に内部回路体を配置し、該内部回路体の上部で且つケース中央位置に、絶縁板上に複数のリレーを搭載したリレーモジュールを配置し、該リレーモジュールでは、前記絶縁板に固定したバスバーにリレーの端子を溶接して実装し、あるいはプリント基板上にリレーを実装して導体と半田付けしており、
前記リレーモジュールを囲む外周位置に、複数のヒューズを搭載するヒューズモジュールと、複数のコネクタ収容部を設けたコネクタモジュールを配置し、
前記リレーモジュール、ヒューズモジュール、コネクタモジュールの上方にアッパーケースを被せ、前記リレーモジュールとアッパーケースとの間にＥＣＵ（電子制御ユニット）を配置し、該ＥＣＵの実装部品と前記リレーモジュールのリレーを対向配置させ、前記ＥＣＵの導体と接続させた端子を突出させているＥＣＵコネクタ部をＥＣＵ基板の周縁より突設させ、
前記ヒューズモジュールおよびコネクタモジュールは前記ロアケースとアッパーケースの間の側面位置で外部に露出させて配置し、前記ＥＣＵコネクタ部を前記コネクタモジュールの上側に設けた凹部に嵌合させて連設していることを特徴とする電気接続箱。
前記中央位置に配置するリレーモジュールの高さは、該リレーモジュールを囲んで配置する前記ヒューズモジュールおよびコネクタモジュールの高さ以下であり、該ヒューズモジュールおよびコネクタモジュールで囲まれると共に上記リレーモジュールの上側空間に前記ＥＣＵを配置している請求項１に記載の電気接続箱。
前記リレーモジュールに実装するリレーの搭載方向に対して、前記ヒューズモジュールのヒューズ取付方向およびコネクタモジュールのコネクタ収容部に嵌合するコネクタの取付方向を直交方向としている請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
前記ロアケースの上面に配置する内部回路体の導体は電線より形成し、該電線に接続する圧接端子を前記コネクタモジュールに設けているコネクタ収容部の端子孔より突設している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電気接続箱。
前記ロアケースは略四角形状の底板の４隅より連結枠を突設し、略四角形状のアッパーケースと前記連結枠を介して連結して、前記ロアケースとアッパーケースとの間の一側面に前記ヒューズモジュールを配置すると共に他側面に前記コネクタモジュールを直交配置している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電気接続箱。
前記ヒューズモジュールの各ヒューズ収容部には、前記リレーモジュールに接続するバスバーの一端と前記内部回路体の電線に接続するヒューズ接続用端子の一端を突出させ、前記ヒューズ収容部に取り付けるヒューズと接続させている請求項４または請求項５に記載の電気接続箱。