JP4302656B2 - 電気接続箱及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等に搭載される電気接続箱及びその製造方法に関し、特に、ヒューズに接続されるとともに、ヒューズに電気を供給するバスバーを備えた電気接続箱及びその製造方法に関する。

近年の自動車の分野においては、乗車時の快適性に対するニーズの高まりに伴い、例えば、オーディオ機器，ナビゲーション装置，テレビ，電動アンテナ，エアコンディショナ，リアウインドヒータ，シートヒータ，パワーシート，サスペンションの硬さ制御装置等、多くの電気機器が使用されている。

これらの電気機器とバッテリ等の電源とはワイヤハーネス等により接続されており、電源からの電気は、電気接続箱によって各電気機器に分配される。電気接続箱内には、各電気機器に過大な電流が流れるのを防止するためにヒューズが搭載されている。

一般に、電気接続箱は、例えば特開平２００４−７２８８１号公報に開示されているように、アッパーケースと、ロアケースと、これらアッパーケースとロアケースによって構成されるケース内に収納された配線基板と、配線基板に設けられ、ヒューズが接続されるヒューズ端子等を有する。

また、特開２０００−２２４７３６号公報には、配線基板を横置きから縦置きに変えて、配線基板により多くの電子部品を搭載できるようにした電気接続箱が提案されている。

近年、配線基板の小型化等の要請から、ヒューズに接続されるとともに、ヒューズに電気を供給するバスバーを備えた電気接続箱が提案されている。

図６は従来の電気接続箱の内部構造を概略的に示す断面図である。

図６に示すように、従来の電気接続箱Ｂは、樹脂等で作られた中空のアッパーケース１と、樹脂等で作られた中空のロアケース２と、リレー３ａ等各種の電子部品が搭載された配線基板３と、配線基板３に設けられたヒューズ端子４と、ヒューズ５に接続されるとともに、ヒューズ５に電気を供給するバスバー６とを有する。

アッパーケース１の上部にはヒューズ５が挿入されるヒューズ挿入孔７が形成されている。

配線基板３には外部のコネクタ８と電気的に接続するためのコネクタハウジング９が設けられている。コネクタハウジング９は、ネジ１１ａによって配線基板３に固定され、ロアケース２の下部にネジ（図示せず）で締結され固定されている。

ヒューズ端子４は、略Ｌ字状に折れ曲がって形成され、配線基板３に立設固定して取り付けられた基端部４ａと、ヒューズ挿入孔７内でヒューズ５に接続される先端部４ｂとを備えている。

ヒューズ端子４の先端部４ａと基端部４ｂとの間は端子ホルダ１０に支持されている。端子ホルダ１０は、ネジ１１によって配線基板３に固定して取り付けられている。

アッパーケース１のヒューズ挿入孔７の内壁には、ガイド孔１２ａが所定の間隔を隔てて形成されたガイド部１２が形成されている。ヒューズ端子４の先端部４ｂとバスバー６の先端部６ｂは、各ガイド孔１２ａからそれぞれ突出して、ヒューズ５の接続部５ａに接続できるように構成されている。

ガイド部１２の下部には、バスバー６の位置決め用の規制壁１３が下方に垂れ下がって設けられている。バスバー６の先端部６ｂよりやや下方の部位には、規制壁１３に突出して形成された係止爪１３ａに係止されるロック孔６ｃが形成されている。

バスバー６の基端部６ａは、ロアケース２内に設けられたブラケット１４にネジ１５で締結され固定されている。ブラケット１４には、電源（図示せず）に電気的に接続された電源側バスバー１４ａが固定して取り付けられており、バスバー６の基端部６ａに接触して電源と電気的に接続される。

アッパーケース１の上部にはロアケース２のブラケット１４とバスバー６の基端部６ａとをネジ１５で締結するためのネジ締結作業用穴１６が、下方に延びて形成されている。

従来の電気接続箱Ｂを組み立てる場合には、まず、アッパーケース１の規制壁１３によって形成された溝部１３ｂ内にバスバー６の先端部６ｂを下から挿入して、バスバー６の先端部６ｂをガイド部１２のガイド孔１２ａから突出させるとともに、バスバー６のロック孔６ｃを規制壁１３の係止爪１３ａに係止させる。

次いで、配線基板３のコネクタハウジング９をロアケース２の下部にネジで締結固定する。

次いで、アッパーケース１をロアケース２内に入れ、アッパーケース１の外側面に形成されたロック部１ｂとロアケース２の内側面に形成されたロック穴２ａとを係止させることにより、アッパーケース１とロアケース２とを結合する。この工程により、ヒューズ端子４の先端部４ｂがガイド部１２のガイド孔１２ａから突出される。

次いで、ネジ締結作業用穴１６を介して、ロアケース２のブラケット１４とバスバー６の基端部６ａとをネジ１５で締結して固定する。

その後、ヒューズ５の接続部５ａを、ヒューズ端子４の先端部４ｂとバスバー６の先端部６ｂに接続する。また、コネクタ８をコネクタハウジング９に接続する。これによって、電気接続箱Ｂが完成する。

特開平２００４−７２８８１号公報 特開２０００−２２４７３６号公報

従来の電気接続箱Ｂには次のような課題があった。

バスバー６が一番しっかり固定されているのは、ネジ１５で締結された基端部６ａである（係止爪１３ｂによる係止はネジ締結に比べ結合力が弱い）。したがってバスバー６の振動は基本的には、バスバー６の先端部６ｂから位置的にかなり離れた基端部６ａを固定点とした振動である。そのため、先端部６ｂをそのような振動の自由端と考えると、先端部６ｂにおける振幅は非常に大きくなっていた。

したがって、電気接続箱Ｂが振動した場合、ヒューズ５がバスバー６の先端部６ｂから受ける応力が非常に大きかった。

その結果、電気接続箱Ｂが大きな振動を受けると、ヒューズ５に過度な応力が加わり、ヒューズ５が破損するおそれがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電気接続箱の振動によりヒューズが破損することを防止できる電気接続箱及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の電気接続箱は、
中空のロアケースと、
前記ロアケース内に収容固定された配線基板と、
前記配線基板に取り付け固定された第１の端部と、第２の端部とを備え、略Ｌ字状に折れ曲がって形成されたヒューズ端子と、
前記ロアケースに取り付け固定された第１の端部と、第２の端部とを備えたバスバーと、
前記配線基板上に固定され、前記ヒューズ端子の第１の端部及び第２の端部の間を支持するホルダ部材と、
前記ロアケースと結合され、該ロアケースとともに前記配線基板、前記ヒューズ端子、前記バスバー及び前記ホルダ部材を収納する中空のアッパーケースと、 ヒューズと
を有し、
前記アッパーケースに形成されたガイド穴から、前記ヒューズ端子の第２の端部と前記バスバーの第２の端部とが突出し、前記ヒューズとそれぞれ接続されており、
前記ロアケースから前記バスバーを介して前記ヒューズに加わる振動を抑制して、前記バスバーを前記ホルダ部材に支持固定するために、前記バスバーの第１の端部及び第２の端部の間には、前記ホルダ部材に形成された収容溝に挿入され圧入される係止部と、前記ホルダ部材に形成された突起部が挿入され圧入される圧入孔とを備えており
前記バスバーの前記ロアケースへの取り付け固定位置は、前記ロアケースに前記アッパーケースを結合する前の状態で、前記ロアケース外部から見て可視位置に形成されている、
ことを特徴とするものである。

前記ホルダ部材は、前記ヒューズの近傍に配置されていてもよい。

前記バスバーの前記ホルダ部材への固定部分から前記バスバーの第２の端部の先端までの長さＬ１と、前記ヒューズ端子の前記ホルダ部材への固定部分から前記ヒューズ端子の第２の端部の先端までの長さＬ２が略同一であってもよい。

本発明の電気接続箱の製造方法は、
前記バスバーの係止部を前記ホルダ部材に形成された収容溝に挿入し圧入するとともに、前記バスバーに形成された圧入孔に前記ホルダ部材の突起部を挿入し圧入することにより、前記バスバーの第１の端部と第２の端部の間を、前記配線基板に固定された前記ホルダ部材に支持固定するステップと、
前記配線基板をロアケースに固定するステップと、
前記配線基板に固定されたバスバーの第１の端部を前記ロアケースに固定するステップと、
前記ロアケースとアッパーケースを結合するとともに、前記バスバーの第２の端部及び前記ヒューズ端子の第２の端部を前記アッパーケースのガイド孔から突出させるステップと、
前記ヒューズを前記バスバーの第２の端部及び前記ヒューズ端子の第２の端部に接続するステップと、
を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、バスバーの第１の端部と第２の端部の間がホルダ部材によって支持されているので、ケースからバスバーの第１の端部を経由して伝達される振動がホルダ部材で遮断される。その結果、振動によりヒューズに過度な応力が加わることを防止でき、大きな振動を受けてもヒューズの破損を防止できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態例に係る電気接続箱の内部構造を概略的に示す断面図、図２は本発明の実施形態例に係る電気接続箱を示す分解斜視図、図３はバスバーをホルダ部材に取り付ける前の状態を示す斜視図、図４はバスバーをホルダ部材に取り付けた後の状態を示す斜視図、図５（Ａ）はバスバーを示す平面図、（Ｂ）はホルダ部材を示す平面図、（Ｃ）はバスバーをホルダ部材に取り付けた後の状態を示す平面図である。

なお、図６に示す従来の電気接続箱と同一の構成部材は同一の符号を付して説明を省略する。

図１に示すように、本発明の実施形態例に係る電気接続箱Ａでは、バスバー１７の先端部１７ｂと基端部１７ａとの間が、配線基板３に設けられたホルダ部材１８によって支持されている点を特徴としている。

ホルダ部材１８は、ネジ１９によって配線基板３のヒューズ５近傍に固定して取り付けられている。ホルダ部材１８は、例えば図３、図５（Ｂ）に示すように、本体部１８ａと、本体部１８ａ上に設けられ、バスバー１７を収容する収容溝１８ｂが形成された収容部１８ｃと、本体部１８ａ上に設けられ、略Ｌ字状に折り曲げて形成された突起部１８ｄとを有する。

バスバー１７は、例えば銅系合金などからなる導体平板を加工して作られている。バスバー１７は、例えば図３、図５（Ａ）に示すように、略方形に形成された平板部１７ｄと、平板部１７ｄの上辺に突出して形成され、ヒューズ５に接続されるヒューズ接続部となる先端部１７ｂと、平板部１７ｄの左右両辺を断面略コ字状に折り曲げて形成された係止部１７ｆと、平板部１７ｄの下辺に側面視略Ｌ字状に折り曲げて形成された連結部１７ｇと、連結部１７ｇの下辺を水平方向に直角に折り曲げて形成されたネジ孔部となる基端部１７ａとを有する。

バスバー１７の係止部１７ｆは、ホルダ部材１８の収容部１８ｃに形成された収容溝１８ｂに挿入され圧入される。また、バスバー１７の平板部１７ｄの下辺には圧入孔１７ｉが形成され、その圧入孔１７ｉにホルダ材の突起部１８ｄが挿入され圧入される。

バスバー１７の基端部１７ａにはバスバー１７をブラケット１４に固定するためのネジ１５が挿入されるネジ孔１７ｊが形成されている。

バスバー１７のホルダ部材１８への固定部分から先端部１７ｂの先端までの長さＬ１（以下、振動長さという）と、ヒューズ端子４のホルダ部材１８への固定部分から先端部４ｂの先端までの長さＬ２は、略同一とされている。

本発明の実施形態例に係る電気接続箱Ａを組み立てる場合には、まず、ホルダ部材１８、コネクタハウジング９、リレー３ａ等が適宜固定された配線基板３において、バスバー１７の係止部１７ｆをホルダ部材１８の収容部１８ｃに形成された収容溝１８ｂに挿入するとともに、バスバー１７の圧入孔１７ｉにホルダ部材１８の突起部１８ｄを挿入する。これによって、バスバー１７は、ホルダ部材１８によって水平方向及び垂直方向の移動が規制された状態で支持固定される（図４、図５（Ｃ）参照）。

次いで、配線基板３のコネクタハウジング９をロアケース２の下部にネジで締結固定する。

次いで、ロアケース２のブラケット１４とバスバー１７のネジ孔部１７ｊとをネジ１５で締結して固定する。

次いで、アッパーケース１をロアケース２内に入れ、アッパーケース１の外側面に形成されたロック部１ｂとロアケース２の内側面に形成されロック穴２ａとを係止させることにより、アッパーケース１とロアケース２とを結合する。この工程により、ヒューズ端子４の先端部４ｂ及びバスバー１７の先端部１７ｂがガイド部１２のガイド孔１２ａから突出される。

その後、ヒューズ５の接続部５ａを、ヒューズ端子４の先端部４ｂとバスバー１７の先端部１７ｂに接続する。また、コネクタ８をコネクタハウジング９に接続する。これによって、電気接続箱Ａが完成する。

本実施形態例に係る電気接続箱Ａによれば、バスバー１７の基端部１７ａと先端部１７ｂの間がホルダ部材１８により支持されているため、ロアケース２からバスバー１７の基端部１７ａを経由して先端部１７ｂに伝達される振動が、ホルダ部材１８への圧入箇所で遮断される。したがってバスバー１７の先端部１７ｂにおける振動が抑制され、ヒューズ５に過度な応力が加わることを防止することができる。

また、ホルダ部材１８が、配線基板３の周縁部近傍に配置されることで、ヒューズ５の近傍に配置されているため、振動長さＬ１を小さくすることができ、ヒューズ５に過度な応力が加わることを効果的に防止している。

また、バスバー１７とヒューズ端子４が同一の部材であるホルダ部材１８に固定されていることで、バスバー１７とヒューズ端子４とが同一振幅、同一位相で振動を受けることになる。したがってヒューズ５に加わる応力はさらに効果的に抑制されている。

特に、バスバー１７の振動長さＬ１とヒューズ端子４の振動長さＬ２とを略同一とすることで、さらにその効果を高めることができる。

また、本実施形態例では、バスバー１７をまず配線基板３に固定し、その配線基板３をロアケース２に固定するとともにバスバー１７の基端部１７ａをロアケース２のブラケット１４に締結固定した後にアッパーケース１とロアケース２を結合する工程をとっている。

したがって、電気接続箱Ａのアッパーケース１にネジ締結作業穴を形成する必要がないので、アッパーケース１の構造が簡素化されるとともに、そのようなネジ締結作業穴から内部に埃や塵が入ったり、浸水するおそれが少なくなり、気密性の高い電気接続箱Ａを提供できる。

また、このような工程をとることで、電気接続箱Ａの製造作業者はアッパーケース１のない状態で、すなわち非常に締結箇所を見やすい状態で、ロアケース２へのバスバー１７の基端部１７ａのネジ締結作業を行うことができるので、電気接続箱Ａの製造の作業性が向上する。

本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。例えば、電気接続箱Ａを構成する各構成部材の材質や形状は例示であり、これに限定されるものではない。また、ホルダ部材１８は、バスバー１７とともにヒューズ端子４を一緒に支持しているが、ヒューズ端子４を支持する端子ホルダを別個に設けてもよい。

また、バスバー１７のホルダ部材１８への固定方法は、ネジ止め等他の方法であってもよい。

本発明は、例えば自動車等に搭載される電気接続箱等に利用される。

本発明の実施形態例に係る電気接続箱の内部構造を概略的に示す断面図である。

本発明の実施形態例に係る電気接続箱を示す分解斜視図である。

バスバーをホルダ部材に取り付ける前の状態を示す斜視図である。

バスバーをホルダ部材に取り付けた後の状態を示す斜視図である。

（Ａ）はバスバーを示す平面図、（Ｂ）はホルダ部材を示す平面図、（Ｃ）はバスバーをホルダ部材に取り付けた後の状態を示す平面図である。

従来の電気接続箱の内部構造を概略的に示す断面図である。

符号の説明

１：アッパーケース
２：ロアケース
３：配線基板
４：ヒューズ端子
５：ヒューズ
６：バスバー
７：ヒューズ挿入孔
８：コネクタ

９：コネクタハウジング
１０：ヒューズホルダ
１１：ネジ
１２：ガイド部
１３：規制壁
１４：ブラケット
１５：ネジ
１６：ネジ締結作業用穴
１７：バスバー
１８：ホルダ部材
１９：ネジ

Claims (4)

1. 中空のロアケースと、
   前記ロアケース内に収容固定された配線基板と、
   前記配線基板に取り付け固定された第１の端部と、第２の端部とを備え、略Ｌ字状に折れ曲がって形成されたヒューズ端子と、
   前記ロアケースに取り付け固定された第１の端部と、第２の端部とを備えたバスバーと、
   前記配線基板上に固定され、前記ヒューズ端子の第１の端部及び第２の端部の間を支持するホルダ部材と、
   前記ロアケースと結合され、該ロアケースとともに前記配線基板、前記ヒューズ端子、前記バスバー及び前記ホルダ部材を収納する中空のアッパーケースと、
   ヒューズと、
   を有し、
   前記アッパーケースに形成されたガイド穴から、前記ヒューズ端子の第２の端部と前記バスバーの第２の端部とが突出し、前記ヒューズとそれぞれ接続されており、
   前記ロアケースから前記バスバーを介して前記ヒューズに加わる振動を抑制して、前記バスバーを前記ホルダ部材に支持固定するために、前記バスバーの第１の端部及び第２の端部の間には、前記ホルダ部材に形成された収容溝に挿入され圧入される係止部と、前記ホルダ部材に形成された突起部が挿入され圧入される圧入孔とを備えており、
   前記バスバーの前記ロアケースへの取り付け固定位置は、前記ロアケースに前記アッパーケースを結合する前の状態で、前記ロアケース外部から見て可視位置に形成されている、
   ことを特徴とする電気接続箱。
2. 前記ホルダ部材は、前記ヒューズの近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記バスバーの前記ホルダ部材への固定部分から前記バスバーの第２の端部の先端までの長さＬ１と、前記ヒューズ端子の前記ホルダ部材への固定部分から前記ヒューズ端子の第２の端部の先端までの長さＬ２とが略同一であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気接続箱。
4. 前記請求項１乃至３のいずれか１つの項に記載の電気接続箱の製造方法において、
   前記バスバーの係止部を前記ホルダ部材に形成された収容溝に挿入し圧入するとともに、前記バスバーに形成された圧入孔に前記ホルダ部材の突起部を挿入し圧入することにより、前記バスバーの第１の端部と第２の端部の間を、前記配線基板に固定された前記ホルダ部材に支持固定するステップと、
   前記配線基板をロアケースに固定するステップと、
   前記配線基板に固定されたバスバーの第１の端部を前記ロアケースに固定するステップと、
   前記ロアケースとアッパーケースを結合するとともに、前記バスバーの第２の端部及び前記ヒューズ端子の第２の端部を前記アッパーケースのガイド孔から突出させるステップと、
   前記ヒューズを前記バスバーの第２の端部及び前記ヒューズ端子の第２の端部に接続するステップと、
   を有することを特徴とする電気接続箱の製造方法。

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