JP4394046B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、車両などに搭載される電気接続箱に関する。

電気接続箱の主たる機能に、電源分配、回路保護、ジョイント吸収、信号の中継があり、これらの機能を果たすべく、プリント基板、車両に搭載されたバッテリやオルタネータに接続される電源入力端子、リレーやヒューズ等の電子部品、車両に配索されたワイヤハーネスが接続されるコネクタ、等を備えた電気接続箱が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図６は、そのような電気接続箱の一例を示す斜視図である。
図６において、符号１はプリント基板であり、プリント基板１には、コネクタ２、リレー３、不図示のヒューズの端子が接続されるヒューズ端子４、バッテリ側電源入力端子５、およびオルタネータ側電源端子６が配設されている。

電気接続箱内には、電源を分配する回路や、コネクタ２，２間で信号を中継する回路などが設けられる。電源を分配する回路としては、バッテリ側は、バッテリ側電源入力端子５→ヒューズ端子４（→ヒューズ）→コネクタ２であり、オルタネータ側は、オルタネータ側電源入力端子６→リレー３→ヒューズ端子４（→ヒューズ）→コネクタ２である。よって、プリント基板１には、電源入力端子５または６とリレー３、リレー３とヒューズ端子４、ヒューズ端子４とコネクタ２、一方のコネクタ２と他方のコネクタ２とをつなぐ配線パターンが形成されている。

これらプリント基板１に形成された種々の回路のうち、例えば電源を分配する回路など比較的大電流が流れる回路にあっては、配線パターンの幅を大きくするか、もしくは特許文献１に開示されているように、基板１において配線パターンが形成される位置に溝を刻設し、当該溝に導体ペーストを注入して配線パターンの厚みを大きくするなどして、配線パターンの断面積を大きくしている。

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しかしながら、比較的大電流が流れる回路にあって、配線パターンの厚さを大きくして対応するには限界がある。そこで、パターン幅を大きくした場合には、高密度実装の妨げになると共に配索自由度を低下させる虞があり、そして、配索自由度が低いために回路長が長くなって電力損失や発熱の要因となる虞がある。さらに、基板サイズに制約があるような場合には、配索自由度が低いとプリント基板の多層化を行う必要が生じ、結果、電気接続箱の大型化、コストアップの要因となる。

本発明は、上述した事情を考慮し、小型化及び低コスト化を図り得る電気接続箱を提供することを目的とする。

上記した目的は、下記（１）を特徴とする電気接続箱により達成される。

（１）プリント基板の一辺に沿った縁部上の空間に複数のヒューズ端子が複数の層をなして３次元的に配設され、前記プリント基板の他の辺に沿った縁部に、車両に配索されるワイヤーハーネスとの接続を行うコネクタが配設され、前記プリント基板の表面にリレーが配設された電気接続箱であって、
前記ヒューズ端子は、ヒューズの一方の端子に接続するヒューズ端子を含む層と、当該ヒューズの他方の端子に接続するヒューズ端子を含む層とが対向するように配設され、
電源入力端子に並列に接続する複数の前記ヒューズ端子と当該電源入力端子とは、バスバーで一体的に形成され、
前記電源入力端子に接続したヒューズ端子を含む層と対向する層に含まれる複数の前記ヒューズ端子は、それぞれ、個別に接続先に接続され、前記ヒューズ端子の内で前記コネクタに直接接続するヒューズ端子は、当該ヒューズ端子と前記コネクタとを直接接続する接続回路とともに、バスバーで一体的に形成され、
前記プリント基板に接続した前記リレー端子、一部の前記ヒューズ端子、及び、前記コネクタの一部の端子を相互に接続する小電流回路が、前記プリント基板に形成された配線パターンによって構成されていることを特徴とする電気接続箱。

上記（１）記載の電気接続箱によれば、プリント基板に配線パターンとして形成された際にはパターン幅が大きくなりがちな大電流回路を、プリント基板を介さずに厚さを自由に設定し得る複数のバスバーによって構成し、且つ、当該バスバーをワイヤーハーネス用コネクタに接続する端子を延長して構成し、また、これらのバスバーをプリント基板の上方空間に配索するようにしている。これにより、大電流回路にバスバーを使用した分だけ、プリント基板における小電流回路の配線パターンの高密度実装を行うことができると共に、その配索自由度を高めることができる。そして、コネクタに接続する端子を延長してバスバーを構成することで部品点数を削減することができる。よって、回路長を短くして電力損失や発熱を低減することができ、さらには、プリント基板の多層化を回避して電気接続箱の小型化・コストダウンを図ることができる。また、電気接続箱内の空間を効率良く有効に活用して、電気接続箱のさらなる小型化を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施形態である電気接続箱のアセンブリー過程を順に示す斜視図、図５は電気接続箱の概略回路図である。

図１〜４に示すように、本実施形態の電気接続箱１０は、不図示の筐体の内部に、プリント基板１１と、車両に搭載されたバッテリやオルタネータに接続される電源入力端子１２，１３と、リレー１４やヒューズ１５等の電子部品と、車両に配索されたワイヤハーネスが接続されるコネクタ１６ａ，１６ｂと、当該電源入力端子１２，１３、リレー１４やヒューズ１５等の電子部品、およびコネクタ１６ａ，１６ｂを相互に接続する複数の回路とを備えている。

ここで、これら回路について、電源入力端子１２，１３から伸びて複数に分岐する回路において分岐する手前にあっては比較的大電流が流れており、また、分岐した後も、図５に示す各ヒューズ１５の定格からも分かるように、コネクタ１６ａ，１６ｂに接続されるシステム（負荷）によって各回路に流れる電流値が異なる。

本発明では、この電流値を基に、各回路を、比較的小電流が流れる第１のグループと、比較的大電流が流れる第２のグループという具合に分類し、第１のグループの小電流回路については、プリント基板１１に形成される配線パターンで構成し、第２のグループの大電流回路については、プリント基板１１の上方空間に配索されるバスバーによって構成する。

図１に示すように、プリント基板１１は略矩形状に形成されており、プリント基板１１の表面において、対向する２辺に沿った縁部にコネクタ１６ａ，１６ｂがそれぞれ配設され、これら一組のコネクタ１６ａ，１６ｂ間に複数のリレー１４が配設されている。コネクタ１６ａ，１６ｂの一部の端子および各リレー１４の端子は、プリント基板１１に形成された配線パターンにそれぞれ接続されている。

プリント基板１１の表面において、他の対向する２辺のうちの１辺に沿った縁部には、ヒューズ１５の一方の端子が接続される第１層の複数のヒューズ端子１８ａが配設され、また、バッテリに接続される電源入力端子１２が配設されている。いくつかのヒューズ端子１８ａは電源入力端子１２に並列に接続されており、この回路において各ヒューズ端子１８ａに分岐する手前にあっては比較的大電流が流れる。よって、これらのヒューズ端子１８ａおよび電源入力端子１２は、バスバー１７ａに一体に形成され、互いに接続されている。換言すれば、バスバー１７ａは各種電子部品に接続する端子を延長して構成されている。続他のヒューズ端子１８ａは、その基端部をプリント基板１１に形成された配線パターンに接続されている。

図２に示すように、第２層の複数のヒューズ端子１８ｂが第１層のヒューズ端子１８ａの上方に配設されている。これら第２層のヒューズ端子１８ｂは、第１層のヒューズ端子１８ａに一方の端子を接続されるヒューズ１５の他方の端子と接続され、そして、その基端部をプリント基板１１に形成された配線パターンに接続されている。

図３に示すように、第３層の複数のヒューズ端子１８ｃが第２層のヒューズ端子１８ｂの上方に配設されている。これら第３層の複数のヒューズ端子１８ｃは、コネクタ１６ａ，１６ｂの端子にそれぞれ接続される。本実施形態においては、これらヒューズ端子１８ｃとコネクタ１６ａ，１６ｂの端子とを接続する回路のうち、コネクタ１６ａ，１６ｂの下流側に短期負荷大電流のような通常電流は小さいが突入電流（瞬間的な大電流）が流れ得るシステムが接続されている回路をも、バスバー１７ｃで構成するようにしている。

即ち、バスバー１７ｃの一端にヒューズ端子１８ｃが形成され、当該バスバー１７ｃの他端はコネクタ１６ａ，１６ｂのハウジング内に導入されてコネクタ１６ａ，１６ｂの端子と接続されるか、もしくは直接コネクタ１６ａ，１６ｂの端子とされている。換言すれば、バスバー１７ｃは各種電子部品に接続する端子を延長して構成されている。尚、コネクタ１６ａ，１６ｂの下流側に長期負荷大電流が流れるシステムが連なっている回路は、上述のように、バスバー１７ｃで構成されていることはいうまでもない。

図４に示すように、第４層の複数のヒューズ端子１８ｄが第３層のヒューズ端子１８ｃの上方に配設されている。これら第４層のヒューズ端子１８ｄは、第３層のヒューズ端子１８ｃに一方の端子を接続されるヒューズ１５の他方の端子と接続されている。そして、第４層のいくつかのヒューズ端子１８ｄは、オルタネータに接続される電源入力端子１３に並列に接続されており、この回路において各ヒューズ端子１８ｄに分岐する手前にあっては比較的大電流が流れる。よって、これらのヒューズ端子１８ｄおよび電源入力端子１３は、バスバー１７ｄに一体に形成され、互いに接続されている。換言すれば、バスバー１７ｄは各種電子部品に接続する端子を延長して構成されている。他のヒューズ端子１８ｄは、その基端部をプリント基板１１に形成された配線パターンにそれぞれ接続されている。

このように、本実施形態の電気接続箱１０によれば、プリント基板１１に配線パターンとして形成された際にはパターン幅が大きくなりがちな大電流回路を、厚さを自由に設定し得るバスバー１７ａ，１７ｃ，１７ｄで構成し、これらのバスバー１７を、プリント基板１１を介さずにプリント基板１１の上方空間に配索するようにしている。また、これらのバスバー１７を各種電子部品に接続する端子を延長して構成するようにしている。これにより、大電流回路にバスバー１７を使用した分だけ、プリント基板１１における小電流回路の配線パターンの高密度実装を行うことができると共に、その配索自由度を高めることができる。また、各種電子部品に接続する端子を延長してバスバー１７を構成することで部品点数を削減することができる。よって、回路長を短くして電力損失や発熱を低減することができ、さらには、プリント基板１１の多層化を回避して電気接続箱１０の小型化・コストダウンを図ることができる。

さらに、大電流回路を構成する複数のバスバー１７ａ，１７ｃ，１７ｄを、プリント基板１１の上方空間において層をなして３次元的に配索している。これにより、電気接続箱１０内の空間を効率良く有効に活用して、電気接続箱のさらなる小型化を図ることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、バスバーで構成する第２のグループの大電流回路の選定にあたっては、上述した実施形態に限定されるものではなく、比較的大電流が流れる回路においてバスバーで構成することによりプリント基板１１の小型化に寄与する一部の回路だけバスバーで構成するようにしてもよく、また、例えばジョイントが無いなどバスバーで構成しやすい回路を選択してバスバーで構成するようにしてもよい。

本発明の一実施形態である電気接続箱のアセンブリー過程を示す斜視図である。 本発明の一実施形態である電気接続箱のアセンブリー過程を示す斜視図である。 本発明の一実施形態である電気接続箱のアセンブリー過程を示す斜視図である。 本発明の一実施形態である電気接続箱のアセンブリー過程を示す斜視図である。 電気接続箱の概略回路図である。 従来の電気接続箱の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 電気接続箱
１１ プリント基板
１２ 電源入力端子
１３ 電源入力端子
１４ リレー（電子部品）
１５ ヒューズ（電子部品）
１６ａ，ｂ コネクタ
１７ａ，ｃ，ｄ バスバー
１８ａ〜ｄ ヒューズ端子

Claims (1)

1. プリント基板の一辺に沿った縁部上の空間に複数のヒューズ端子が複数の層をなして３次元的に配設され、前記プリント基板の他の辺に沿った縁部に、車両に配索されるワイヤーハーネスとの接続を行うコネクタが配設され、前記プリント基板の表面にリレーが配設された電気接続箱であって、
   前記ヒューズ端子は、ヒューズの一方の端子に接続するヒューズ端子を含む層と、当該ヒューズの他方の端子に接続するヒューズ端子を含む層とが対向するように配設され、
   電源入力端子に並列に接続する複数の前記ヒューズ端子と当該電源入力端子とは、バスバーで一体的に形成され、
   前記電源入力端子に接続したヒューズ端子を含む層と対向する層に含まれる複数の前記ヒューズ端子は、それぞれ、個別に接続先に接続され、前記ヒューズ端子の内で前記コネクタに直接接続するヒューズ端子は、当該ヒューズ端子と前記コネクタとを直接接続する接続回路とともに、バスバーで一体的に形成され、
   前記プリント基板に接続した前記リレー端子、一部の前記ヒューズ端子、及び、前記コネクタの一部の端子を相互に接続する小電流回路が、前記プリント基板に形成された配線パターンによって構成されていることを特徴とする電気接続箱。

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