JP4391544B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、車両、例えば、自動車等のエンジンルームに搭載され、ワイヤハーネス等の接続に用いる電気接続箱に関する。

車両、例えば、自動車においては、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、車載電装品が増加傾向にある。

これらの車載電装品は、エンジンルーム内のバッテリー近傍に配置された電気接続箱を経由してワイヤハーネス等から電源が供給される。このとき、電気接続箱内には、何らかの不具合により前記ワイヤハーネス等とボディとが短絡した時やモータ等の負荷が故障した時等に過大な電流が流れることを防止するヒューズや、各種操作スイッチ等と連動し、車載電装品への電源供給を制御するリレー等の電気部品が搭載される。

このような電気接続箱は、例えば、下記の特許文献に記載されている。
特開昭５９−２８８１８号公報

上記特許文献に開示された電気接続箱は、放熱性を考慮して、配線板の間にバスバーで所望形状の回路が形成され、前記ヒューズやリレー等が取り付けられる構造のものである。
ここで、バスバーは、銅，銅合金或いは黄銅等からなる電気伝導性の導電板を所望の回路形状に打ち抜いて折り曲げたもので、電気回路はこれらのバスバーを互いに接触しないように配置したものである。

ところで、バスバーを用いた電気接続箱は、構成部品数が多くなることから小型化が難しく、バスバーの打ち抜き金型が必要なうえ、筐体やバスバーの間に配置する絶縁スペーサが金型を用いて合成樹脂で成形されることから、多数の金型が必要となり作製に伴う金型費が膨大であるばかりか、金型を使用していることから設計変更が容易でなく、現実的には設計変更ができない状況であった。

しかも、電気接続箱を自動車のエンジンルームに搭載する場合、エンジンルーム内には多数の車載部品が搭載され、空きスペースが極めて限られた状態にあるにもかかわらず、前記のように車載電装品は増加傾向にある。このため、電気接続箱においては、省スペースを考慮すると、設計上、車載電装品との配線まで考慮する必要があった。

従って、自動車用の電気接続箱においては、バスバーを用いたものと同等の放熱性を維持しつつ、可能な限り小型化を図ることが強く望まれていた。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、車載電装品との配線を考慮すると共に、バスバーを用いたものと同等の放熱性を有し、可能な限り小型化を図ることが可能な電気接続箱を提供することを目的とする。

本発明においては上記目的を達成するため、
自動車に搭載する電気接続箱であって、前記自動車の始動と走行に関する電源系の回路基板と、一般負荷の電源系の回路基板とを、それぞれ独立に収納し、前記自動車の始動と走行に関する、電源系の回路基板の側縁と前記一般負荷の電源系の回路基板の側縁に対向する形で、それぞれ別体のオスコネクタを設け、電源系統別に行き先が異なるワイヤーハーネスが接続されるメスコネクタを、前記別体のオスコネクタを跨いで装着することで、前記両回路基板間が接続されるとともに電源系統別に回路を一括して接続するよう構成されたことを特徴としたものである。

本発明によれば、車載電装品との配線を考慮すると共に、バスバーを用いたものと同等の放熱性を有し、可能な限り小型化を図ることが可能な電気接続箱を提供することができる。
また、電気接続箱を自動車に搭載し、回路基板を、自動車の始動と走行に関する電源系と一般負荷の電源系とに分けると、車載電装品との配線を短縮すると共に簡略化することができる。さらに、回路基板は、電源系統別に行き先が異なるワイヤハーネスの端部に設けた他のコネクタを、対応する各メスコネクタに接続することで、回路基板間が接続されると共に、ワイヤハーネスの行き先ごとに回路を一括して接続することができ、コネクタの数を低減すると共に回路基板間の接続部品を廃止することができるという効果がある。

以下、本発明の一実施形態として自動車のエンジンルームに搭載される電気接続箱を図１乃至図５に基づいて詳細に説明する。

電気接続箱１は、図１に示すように、アッパカバー２、蓋３，基板ユニット４、筐体５及びロアカバー６を有し、アッパカバー２、蓋３，基板ユニット４の後述する保持部材４３、筐体５及びロアカバー６は合成樹脂、特に電気絶縁性に優れた合成樹脂（ナイロン，ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート），ＰＰ（ポリプロピレン）等）で成形されている。

アッパカバー２は、電気接続箱１内へ水が侵入することを防止する。蓋３は、筐体５の上部に被着され、後述する各種ヒューズホルダ４４，４５の端子４４ａ，４５ａが配置される種々の形状に成形された開口３ａが設けられ、交換部品であるヒューズを保持するヒューズホルダを兼ねている。基板ユニット４は、図２に示すように、放熱性に優れた回路基板４１，４２と２つの保持部材４３とを有し、ユニット状に組み立てられる。

回路基板４１，４２は、それぞれにスローブローヒューズホルダ４４やミニヒューズホルダ４５あるいはリレー（図示せず）等が複数取り付けられ、互いに離間させて両側が保持部材４３に保持される。保持部材４３は、外側面４３ａに基板ユニット４を筐体５に挿着するときのガイド突起４３ｂが設けられ、両側には回路基板４１，４２の後述する位置決め孔４１ｆ，４２ｆと係合する係合ピン４３ｃが複数設けられている。

スローブローヒューズホルダ４４及びミニヒューズホルダ４５は、それぞれ形状が異なり、ワイヤハーネス等とボディとの短絡時やモータ等の負荷が故障した時等に過大な電流が流れることを防止するミニヒューズ（ブレードヒューズを小型化したもの）やスローブローヒューズ（共に図示せず）を回路基板４１，４２に形成された所定の回路と電気的及び機械的に接続するもので、それぞれ端子４４ａ，４５ａを有している。また、前記、リレーは、各種操作スイッチ等と連動し、車載電装品への電源供給を制御する。

ここで、回路基板４１，４２は、構成が同一であるので、回路基板４１の構成について以下に説明し、回路基板４２の構成については説明を省略する。回路基板４１は、放熱性をよくするために、例えば、図３に示すように、アルミニウム，アルミニウム合金，銅あるいは銅合金からなる厚さ0.２〜1.２ｍｍの金属板４１ａを絶縁層４１ｂで被覆し、絶縁層の表面に厚さ５０〜１２０μｍの銅箔からなる導電層４１ｃと電気絶縁性のレジスト層４１ｄとで導体パターンが所望形状に形成されている。回路基板４１は、適宜位置にスルーホール４１ｅと、位置決め孔４１ｆ（図２参照）が設けられている。

ここで、回路基板４１は、絶縁層４１ｂとして接着絶縁プリプレグにアルミナ粉等を混入して放熱性を高めると、電流容量に対する導体パターンの幅を一層狭くすることができるので、電気接続箱１の小型化を図る効果が一層向上する。また、回路基板４１，４２においては、金属板４１ａによって集められた熱は図示しない金属ブラケットを介して電気接続箱１の外部へ放熱されると共に、筐体５と前記金属ブラケットから直接外部へ放熱される。このとき、前記金属ブラケットを直接車体に取り付けるようにすれば、直接車体に放熱でき、放熱効果が向上する。さらに、前記金属ブラケットにマイクロヒートパイプ等の放熱部材を設けると、放熱効果が一層向上する。

本発明の電気接続箱１においては、回路基板４１を自動車の始動と走行等に関する電源系に、回路基板４２を一般負荷の電源系に、それぞれ２系統の電源系に分けたことに特徴を有している。即ち、本発明の電気接続箱１を搭載した自動車の電気系統の一例を、例えば、図４に基づいて説明すると、電気接続箱１は、オルタネータ１０、車載バッテリ１１及びヒュージブルリンクボックス（以下、単に「リンクボックス」という）１２とワイヤハーネス等の配線群１３で接続されている。

このとき、電気接続箱１の回路基板４１には、自動車の始動と走行等に関する、例えば、スタータモータ，ハザードランプ，ターンシグナルランプ，クラクション等の電源が車載バッテリ１１から供給される。一方、回路基板４２には、オルタネータ１０及び車載バッテリ１１から、一般負荷に関する、例えば、ミラーの曇りを加熱によって取り除くヒータ，オーディオやシートヒータ等のアクセサリ電源が供給される。

筐体５は、基板ユニット４を収納する角筒状の部材で、内側の保持部材４３のガイド突起４３ｂに対応する位置には、ガイド突起と係合する突条５ａが設けられている。ここで、筐体５は、放熱性を考慮した場合、アルミニウム等の合金で構成してもよい。ロアカバー６は、筐体５の下部に被着され、ケーブルを引き出す引出口６ａが形成されている。

以上のように構成される電気接続箱１は、図１に示したように、基板ユニット４を筐体５内に収容し、上部に蓋３を、下部にロアカバー６を、それぞれ被着し、蓋３の上にアッパカバー２を被せて組み立てられる。このとき、組み立てられた電気接続箱１は、回路基板４１，４２によって、電源系統が、自動車の始動と走行に関する電源系と一般負荷の電源系とに分けられているので、車載電装品を分散して配置することができ、また、車載電装品との配線を短縮すると共に簡略化することができる。しかも、回路基板４１，４２を使用したので、電気接続箱１は、バスバーを用いた従来の電気接続箱と同等の放熱性を有しながら、バスバータイプの電気接続箱に比べると容積が１／３〜１／２と大幅に小型化を図ることができた。

ここで、電源系統別に分けられる回路基板は、例えば、図５に示す回路基板５１，５２のように、各基板５１，５２に取り付ける複数のコネクタをワイヤハーネスの行き先ごとに分けることで、対応するワイヤハーネスを接続することにより、行き先ごとに一括して接続できるようにしてもよい。即ち、回路基板５１は、自動車の始動と走行等に関する、例えば、スタータモータ，ハザードランプ，ターンシグナルランプ，クラクション等の電源が車載バッテリ１１から供給される電源用の基板で、回路基板４１と同様に構成されている。回路基板５１は、図５に示すように、３つの挿着口５３ａ〜５３ｃ（５３ｂ，５３ｃは図示せず）を有するオスコネクタ５３が側縁上部に設けられている。

一方、回路基板５２は、オルタネータ１０及び車載バッテリ１１から、一般負荷に関する、例えば、ミラーの曇りを加熱によって取り除くヒータ，オーディオやシートヒータ等のアクセサリ電源が供給されるオルタネータ用の基板で、回路基板４２と同様に構成されている。回路基板５２は、図５に示したように、側縁に３つの挿着口５４ａ〜５４ｃを有するオスコネクタ５４が側縁下部に設けられている。

そして、回路基板５１，５２は、オスコネクタ５３，５４に跨るようにして対応する各挿着口５３ａ〜５３ｃと挿着口５４ａ〜５４ｃに挿着される第１メスコネクタ５６、第２メスコネクタ５７及び第３メスコネクタ５８が挿着されている。ここで、メスコネクタ５６〜５８は、それぞれ電源系統別に行き先が異なるワイヤハーネスの端部に設けた他のコネクタが接続され、回路基板５１，５２間の回路を接続する。このとき、各メスコネクタ５６〜５８は、メス端子（図示せず）を挿着する複数の挿着孔５６ａ〜５８ａが形成され、後部から行き先が異なる電源系統に接続される図示しないワイヤハーネスが延出している。

従って、回路基板５１，５２は、電源系統別に行き先が異なるワイヤハーネスの端部に設けた他のコネクタを、対応する各メスコネクタ５６〜５８に接続することで、回路基板５１，５２間が接続されると共に、ワイヤハーネスの行き先ごとに回路を一括して接続することができ、コネクタの数を低減すると共に回路基板５１，５２間の接続部品を廃止することができる。

尚、本発明の電気接続箱を使用することにより、エンジンルーム内の余裕のできたスペースを利用して、例えば、仕向先やグレードに対応させてＣＰＵ等の信号系回路が形成された回路基板（ガラスエポキシ系のものでも可）を搭載するようにしてもよい。更に、回路基板４１，４２にスルーホールを設けて導体を接続し、金属板４１ａ（４２ａ）を導体として用い、例えば、回路基板４１，４２間を電気的に接続したり、回路基板４１，４２によりアース電流を車体側に流すようにしてもよい。

本発明によれば、車載電装品との配線を考慮すると共に、バスバーを用いたものと同等の放熱性を有し、可能な限り小型化を図ることが可能な電気接続箱を提供することができ、また、電気接続箱を自動車に搭載し、回路基板を、自動車の始動と走行に関する電源系と一般負荷の電源系とに分けると、車載電装品との配線を短縮すると共に簡略化することができるから、産業上の利用可能性は高い。

本発明の電気接続箱の分解斜視図である。 図１の電気接続箱の筐体内に収納される回路基板の収納状態を示す斜視図である。 図２に示す回路基板の拡大断面図である。 図１の電気接続箱を搭載した自動車の電気系統の一例を示す電気回路図である。 図１の電気接続箱の筐体内に収納される回路基板の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 電気接続箱
２ アッパカバー
３ 蓋
４ 基板ユニット
５ 筐体
６ ロアカバー
１０ オルタネータ
１１ 車載バッテリ
１２ ヒュージブルリンクボックス
１３ 配線群（ワイヤハーネス等の）
４１，４２ 回路基板
５１，５２ 回路基板
５３，５４ オスコネクタ
５６ 第１メスコネクタ
５７ 第２メスコネクタ
５８ 第３メスコネクタ

Claims (1)

1. 自動車に搭載する電気接続箱であって、
   前記自動車の始動と走行に関する電源系の回路基板と、
   一般負荷の電源系の回路基板とを、
   それぞれ独立に収納し、
   前記自動車の始動と走行に関する電源系の回路基板の側縁と前記一般負荷の電源系の回路基板の側縁に対向する形でそれぞれ別体のオスコネクタを設け、
   電源系統別に行き先が異なるワイヤーハーネスが接続されるメスコネクタを、前記別体のオスコネクタを跨いで装着することで、
   前記両回路基板間が接続されるとともに電源系統別に回路を一括して接続するように構成されたことを特徴とする電気接続箱。