JP4651092B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、電気接続箱に関するものである。

自動車等に搭載される電気接続箱として、特許文献１に記載のものが知られている。この電気接続箱は、バスバーが接着された回路基板と、この回路基板を収納するケースとを備えている。そして、バスバーには複数本のヒューズ接続端子および信号用端子が形成されている。ヒューズ接続端子は、回路基板の上端から延出されてケース内に設けられた中間ケースの上端面に沿うように配されるとともにその先端が上向きに突出するようにされている。一方、信号用端子は、回路基板の下端から延出されて中間ケース内の底面に沿うように配されるとともにその先端が下向きに突出するようにされている。
特開２００４−４０８７３公報

しかしながら、上記のような構造では、降雨や洗浄等による水滴がケース内に浸入すると、その水滴が中間ケースの上面もしくは中間ケース内の底面を濡らすことがある。すると、その上面もしくは底面に配された複数の端子同士が短絡してしまうおそれがある。特に、この複数の端子は、スペースの都合等により端子間の間隔をできるだけ狭くして配されることが多く、このような場合には前記の問題が顕著となる。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ケース内に配された端子が水滴によって短絡するのを防ぐことを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、回路構成体と、この回路構成体を内部に収容するケーシングと、このケーシング内を水平方向に横切る配索経路をとって配され前記回路構成体と外部コネクタとの間を電気的に接続する複数本のバスバー端子と、この複数本のバスバー端子において前記ケーシング内を水平方向に横切る水平部を下側から支持する端子支持部とを備えた電気接続箱であって、前記複数本のバスバー端子は、前記回路構成体を構成するバスバーに配されており、前記複数本のバスバー端子には、前記水平部のうち前記回路構成体に接続されている側とは逆側の端部から、前記水平部と交差する方向に延びるとともに前記外部コネクタと接続可能な接続部が形成されており、前記水平部には、他の領域よりも幅が狭い幅狭部が、前記水平部の配索方向における両端部を残して設けられており、前記幅狭部によって隣り合う前記バスバー端子の前記水平部間における距離が大きくなっており、前記幅狭部と前記両端部との間には、前記両端部から前記幅狭部に向かって徐々に幅が狭くなるテーパ部が設けられているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、バスバー端子の水平部に幅狭部が設けられている。このような構成によれば、幅が狭くされている分だけ隣り合うバスバー端子の水平部間における距離は大きくなる。したがって、一の水平部に付着した水分が隣接する水平部に到達しにくくなり、バスバー端子間の短絡が回避される。ところで、水平部間の距離を大きくとるためには、バスバー端子全体にわたってその幅を狭くすることも考えられる。しかし、回路構成体の電力回路中には比較的大きな電流が流れ、それに応じて回路構成体に接続されているバスバー端子にも比較的大きな電流が流れる。このため、バスバー端子全体にわたって幅を狭くすると、必要な電流量を確保できないおそれがある。また、バスバー端子が全体にわたって細くなると、外部コネクタとの接続時等に過度な変形が生じたり折損してしまったりするおそれがある。そこで、本発明では水平部に限って幅狭部を設けることとした。これにより、バスバー端子の剛性や電力量をある程度確保しつつ、バスバー端子間の短絡を防止できる。

また、水平部に幅狭部を設けた構成を、水平部において回路構成体に接続されている側とは逆側の端部からこの水平部と交差方向に延びるとともに外部コネクタと接続可能な接続部が備えられたバスバー端子に適用している。ここで、バスバー端子の接続部には、外部コネクタの着脱等に伴って押圧力もしくは引張力が作用する。すると、この力がバスバー端子と回路構成体との接続部分に作用し、この接続部分を損傷させてしまうおそれがある。しかし、本発明の構成によれば、幅狭部が設けられることにより水平部が弾性撓みしやすくなっているから、接続部に作用する力が水平部の弾性撓みにより緩和され、バスバー端子と回路構成体との接続部分の損傷が回避される。

また、幅狭部は水平部の配索方向における両端部を残して設けられている。ここで、この両端部は、外部コネクタの着脱等に伴って大きな応力が生じる部分であるから、この両端部の強度が不足するとバスバー端子が折損してしまうおそれがある。しかし、本発明の構成によれば、この両端部は元のバスバー端子の幅を維持しており、十分な強度を備えているから、折損を回避できる。

また、幅狭部と両端部との間には、両端部から幅狭部に向かって徐々に幅が狭くなるテーパ部が設けられている。このような構成によれば、テーパ部において剛性は徐々に変化する。したがって、水平部の撓み変形時に両端部と幅狭部との境目に過度に応力が集中し、この境目でバスバー端子が折損してしまうことを回避できる。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図５によって説明する。
図１には、第１実施形態における電気接続箱１の外観斜視図を、図２には、カバー３０装着前の電気接続箱１の分解斜視図を示した。

以下、各構成部材において、図１の左手前側（カバー３０側）を正面側、右奥側（ケース２０側）を背面側、上側を上方、下側を下方とし、また、右側を右方、左側を左方として説明する。

電気接続箱１は、回路基板１１とバスバー１２とを備えた回路構成体１０を、枠体２１と放熱板２２とからなるケース２０内に縦置きに収容するとともに、その正面側をカバー３０で覆ったものである。このケース２０およびカバー３０が本発明のケーシングを構成している。

回路構成体１０を構成している回路基板１１は、図２に示すように、全体として長方形の板状をなし、その下端縁のうち略左半分の領域は上端縁に対して斜めをなす傾斜縁部１１Ｓとされている。この回路基板１１の正面には、制御回路を構成する導体パターン（図示せず）が形成されているとともに、リレー等のスイッチング部材１３が実装されている。

この回路基板１１の背面にはバスバー１２が接着されている。バスバー１２は、導電性に優れた金属板を打ち抜いて形成され、電力回路となる所定の導電路を形成するとともに、外部回路接続用端子となる複数本のバスバー端子１４,１５,１６を備えている。このバスバー１２は回路基板１１とほぼ整合した外形形状をなし、その上側および下側に複数本のバスバー端子１４,１５,１６が配されている。上側に配されているバスバー端子１４,１５のうち、その右端に配されている１本の右端バスバー端子１５を除く上側バスバー端子１４は、回路基板１１に対して略直角をなして正面側に立ち上がる、すなわち回路基板１１から水平方向に延出する水平部１４Ａと、この水平部１４Ａの延出端から上方へ向けて回路基板１１とほぼ平行に延びる接続部１４Ｂとから構成されている。なお、この接続部１４Ｂの先端にはヒューズ差し込み用のスリットが切られている。また、右端バスバー端子１５は、回路基板１１から水平方向に延出する水平部１５Ａと、この水平部１５Ａの延出端から上方へ向けて回路基板１１とほぼ平行に延びたのち右方へ、ついで正面側へと折れ曲がる形状の中継部１５Ｂと、その中継部１５Ｂの正面側の端縁から下方に向かって突出する接続部１５Ｃとから構成されている。一方、回路基板１１の下縁において傾斜縁部１１Ｓよりも右側の領域、つまり上縁と略平行な領域において左右方向に並列している複数本の下側バスバー端子１６は、回路基板１１から水平方向に延出する水平部１６Ａと、この水平部１６Ａの延出端（回路構成体１０に接着されている側とは逆側の端）から下方へ向けて回路基板１１とほぼ平行（水平部１６Ａと交差方向）に延びる接続部１６Ｂとから構成されている。この下側バスバー端子１６については後ほど詳しく説明する。なお、複数本の上側バスバー端子１４および下側バスバー端子１６は、スペースの都合等によりできるだけ狭い間隔で配されている。

回路構成体１０を収容するケース２０は枠体２１と放熱板２２とを備えている。図３には、枠体２１の斜視図を示した。

枠体２１は合成樹脂等の絶縁材料により、回路基板１１の周縁のうち下縁および左右両縁に沿うように形成され、全体として「コ」字形をなす。詳しくは、この枠体２１は、回路基板１１の傾斜縁部１１Ｓに沿う傾斜枠部２１Ｓと、回路基板１１の下縁のうち傾斜縁部１１Ｓよりも右方の領域に沿う下枠部２１Ｂと、回路基板１１の左右両縁に沿う左右両枠部２１Ｌ,２１Ｒとを備えている。

この枠体２１の上部には、左右両枠部２１Ｌ,２１Ｒを連結した形態の連結部２３が設けられている（図２を併せて参照）。この連結部２３は、左右両枠部２１Ｌ,２１Ｒの上端よりもやや下側位置に配されている。連結部２３は四角柱状をなし、その上面は水平部１４Ａ,１５Ａの下面において回路基板１１寄りの部分に当接することで水平部１４Ａ,１５Ａを支持している（図４を併せて参照）。また、この連結部２３の正面には、正面側に向かって張り出されたフランジ部２４が設けられているとともに、板面方向が連結部２３の長さ方向に対し略直交方向をなす板状の補強部２５が複数形成されている。この補強部２５は、連結部２３において上側バスバー端子１４および右端バスバー端子１５の水平部１４Ａ,１５Ａに対応する位置毎に設けられている。そして、各補強部２５の上面は連結部２３の上面と面一とされている。

この枠体２１には、放熱板２２が装着されている。放熱板２２は熱伝導率の高い金属により、回路基板１１よりも一回り大きく形成されている（図２を併せて参照）。この放熱板２２は、枠体２１に対してその背面側の開口を塞ぐように組み付けられているとともに、バスバー１２の背面に絶縁性の接着剤を介して貼付されている。また、この放熱板２２の上縁からは、背面側上方へ段差上に延出した取付片２６が形成されている。電気接続箱１は、この取付片２６を介し、後述する下部コネクタ４０を下方に向けた縦向きの姿勢で車両パネルに取り付けられる。

ケース２０の正面側の開口を覆うように装着されているカバー３０は合成樹脂製であって、全体として回路基板１１とほぼ同じ形状をなすとともに回路基板１１の正面側を覆う板状の蓋板部３１と、この蓋板部３１の左右両端縁に沿って背面側へ立ち上げられた側壁部３２とを備え、全体として背面側に開口する浅皿状に形成されている（図１を併せて参照）。カバー３０の上面および下面は開口されており、上面側の開口にはヒューズボックス（図示せず）が取り付けられ、このヒューズボックス内に上側バスバー端子１４の接続部１４Ｂが下方から挿入されるようになっている。また、下面側の開口には下部コネクタ４０が取り付けられている。

図４には、電気接続箱１の側断面図を、図５には、下側バスバー端子１６の水平部１６Ａが第１リブ４３と第２リブ５７とによって挟まれた状態を表す部分拡大断面図を示した。

カバー３０の下側に組み付けられている下部コネクタ４０は、横長で下面側に開口した合成樹脂製のハウジング４１を備え、下方から外部コネクタ（図示せず）を嵌合することができるようになっている。この下部コネクタ４０は、下側バスバー端子１６の水平部１６Ａの下側に備えられ、ハウジング４１の天井部４２（本発明の端子支持部に該当する）によって水平部１６Ａを下側から支持するようになっている。この天井部４２の上面には、水平部１６Ａに対応する位置毎に第１リブ４３が設けられている（図５参照）。この第１リブ４３は、それぞれ天井部４２の上面から上方に突設され、各水平部１６Ａに対し下側から当接している。また、天井部４２において各下側バスバー端子１６の接続部１６Ｂに対応する位置には、上下方向に貫通する貫通孔４４が設けられ、接続部１６Ｂはそれぞれこの貫通孔４４を貫通してハウジング４１内に収容されている。この接続部１６Ｂは、その先端が左右幅方向及び厚み方向に先細りしたタブ状をなしており、外部コネクタに取り付けられた相手側端子（図示せず）に挿入接続されるようになっている。なお、下部コネクタ４０の左右両側面には、この下部コネクタ４０を枠体２１に固定するための取付け部４５が設けられている。

この下部コネクタ４０の上方位置には、防水壁５０が設けられている（図２および図３を併せて参照）。この防水壁５０は、枠体２１の下枠部２１Ｂと略平行をなす板状とされ、その左右両側には防水壁５０と枠体２１とを連結する繋ぎ部５１が設けられている。詳しくは、この繋ぎ部５１は、枠体２１における右枠部２１Ｒの下端寄りの位置と防水壁５０の右端とを、また傾斜枠部２１Ｓのほぼ中央位置と防水壁５０の左端とをそれぞれ連結している。防水壁５０の幅は、複数の下側バスバー端子１６の水平部１６Ａが配設されている領域および下部コネクタ４０の幅よりも左右にわずかに広くされている。また、この防水壁５０のカバー３０側の端縁は蓋板部３１の背面近くまで達し、一方、回路構成体１０側の端縁は、回路基板１１の正面を被覆しているポッティング材（図示せず）に埋め込まれている。そして、防水壁５０の上面は、左右方向のほぼ中心位置を山の頂点として左右両端側に向かって下方に傾斜するテーパ面５２とされている。また、防水壁５０の左右両端には防水側壁部５３が垂下され、その下端部は下部コネクタ４０の天井部４２に至る位置まで延設されている。この防水側壁部５３は、下部コネクタ４０の上面に並列されている下側バスバー端子１６の水平部１６Ａのうち最も外側に配された水平部１６Ａの側方を覆っている。また、カバー３０側の端縁には、上方に突設された止水壁５４が備えられ、この止水壁５４は、後述するカバー３０の背面に設けられた誘導片３３の下面にほぼ当接する位置まで突出されている。この止水壁５４は、防水壁５０の左右全幅にわたって形成されている。

この防水壁５０の下部には、変位規制部５５が防水壁５０と一体的に設けられている。この変位規制部５５は板状をなし、その左右方向の幅は水平部１６Ａが並列されている範囲にわたっている。そして、変位規制部５５の左右方向幅における略中央部と枠体２１の下枠部２１Ｂとの間には架橋部５６が差し渡されている。この変位規制部５５の下面には、各水平部１６Ａに対応する位置毎に第２リブ５７が設けられている。第２リブ５７は、それぞれ変位規制部５５の下面から下方に突設され、各水平部１６Ａに対し上側から当接している。各第２リブ５７は、図３に示すように、それぞれ各水平部１６Ａの延出方向に沿う細長い形状をなしている。

カバー３０の背面において止水壁５４の上方には、誘導片３３が設けられている。この誘導片３３は、蓋板部３１の背面から背面方向に向けて突出され、その突出端は止水壁５４の上方を背面方向に越えた位置に達している。この誘導片３３の上面は、誘導片３３の突出端側に向かって下方に傾斜する誘導面３４とされている。

さて、下側バスバー端子１６の水平部１６Ａには、左右両側縁に切り欠き部１７が設けられることによって他の部分よりも幅が狭い幅狭部１８が形成されている。切り欠き部１７は、水平部１６Ａの配索方向における両端縁からそれよりもやや中央寄りの位置にかけての領域を残して、それよりも中央の領域に設けられている。水平部１６Ａにおいて切り欠き部１７が設けられていない両端部１９は、元の幅を維持したまま残されている。また、切り欠き部１７の両端部は水平部１６Ａの配索方向中央側に行くほど内側（幅方向中心側）に傾く傾斜部１７Ａとされている。これにより、水平部１６Ａにおいてこの傾斜部１７Ａが設けられた部分は、配索方向両端側に向かって徐々に幅が広くなるテーパ部１８Ａとされている。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用および効果について説明する。
降雨や車両の洗浄等によって電気接続箱１内に水滴が浸入すると、その水滴が、下部コネクタ４０の上面に至り、水平部１６Ａ周辺に付着してしまうことがある。すると、一の水平部１６Ａ周辺に付着した水滴は、天井部４２の上面において水平方向に広がる。ここで、水平部１６Ａ間の距離が小さいと、この水平部１６Ａ周辺に付着した水滴は、隣りに配されている水平部１６Ａに達しやすい。特に、スペースの都合等により下側バスバー端子１６間ができるだけ狭く配されている場合においては、水平部１６Ａ間の距離は十分に確保されず、少量の水分が付着しただけであっても隣り合う下側バスバー端子１６が短絡してしまう可能性がある。しかし、本実施形態においては、各水平部１６Ａに幅狭部１８が設けられている分だけ、隣り合う水平部１６Ａ間における距離は大きくなっている。これにより、一の水平部１６Ａ周辺に付着した水分が隣接する水平部１６Ａに到達しにくくなり、下側バスバー端子１６間の短絡が回避される。

また、近年、自動車に搭載される電装品の急増に伴い、回路構成体１０に流れる電流量も増えているから、これに応じて、下側バスバー端子１６においてもある程度大きな電流量に耐えられるように設計する必要がある。このため、本実施形態では、下側バスバー端子１６の全長にわたって幅を細くするのではなく、水滴が溜まりやすい天井部４２に接している水平部１６Ａのみに幅狭部１８を設けている。これにより、電流量を確保しつつ下側バスバー端子１６間の短絡を回避することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、下側バスバー端子１６の水平部１６Ａに幅狭部１８が設けられている。これにより、幅が狭くされている分だけ隣り合う下側バスバー端子１６の水平部１６Ａ間における距離は大きくなる。したがって、一の水平部１６Ａに付着した水分が隣接する水平部１６Ａに到達しにくくなり、下側バスバー端子１６間の短絡が回避される。また、水平部１６Ａに限って幅狭部１８を設けることとしたから、下側バスバー端子１６の電力量をある程度確保しつつ、下側バスバー端子１６間の短絡を防止できる。

＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態について図６を参照しつつ説明する。
図６には、第２実施形態に係る電気接続箱６０の側断面図を示した。この電気接続箱６０に設けられている防水壁６１には変位規制部が設けられておらず、下側バスバー端子１６の水平部１６Ａが上側からは支持されていない点で第１実施形態と相違する。なお、その他の構成は第１実施形態と同様であるので同一符号を付して重複する説明を省略する。

この電気接続箱６０の下部コネクタ４０に外部コネクタが嵌合される際には、下側バスバー端子１６の接続部１６Ｂと相手側端子とが擦れ合うことにより接続部１６Ｂに上向きの押圧力が作用する。ここで、本実施形態では第１実施形態と異なり水平部１６Ａを上側から押さえる構成となっていないため、接続部１６Ｂに加えられた押圧力は水平部１６Ａを介してバスバー１２と放熱板２２との接着部分（下側バスバー端子１６と回路構成体１０との接続部分）に作用し、この接着部分に剥がれ等の損傷を生じさせてしまうおそれがある。しかし、本実施形態では水平部１６Ａに幅狭部１８を設ける構造を適用したことにより、水平部１６Ａが弾性撓みしやすくなっているから、接続部１６Ｂに作用する力は水平部１６Ａの弾性撓みにより緩和される。これにより、水平部１６Ａの根元部分においてバスバー１２と放熱板２２との接着部分に剥がれが生じることを回避できる。このように、外部コネクタの着脱等に伴って下側バスバー端子１６に作用する力の影響が大きい場合に、水平部１６Ａに幅狭部１８を設ける構成を適用すると、幅狭部１８は、下側バスバー端子１６間の短絡を回避するだけでなく、下側バスバー端子１６に作用する力を緩和する役割も果たす。

なお、このような応力緩和作用を持たせるためには下側バスバー端子１６の幅を全長にわたって細くすることも考えられるが、これでは下側バスバー端子１６に過度の変形が生じ、ひいては折損してしまうおそれもある。しかし、本実施形態では幅狭部１８が設けられているのは水平部１６Ａのみであるから、下側バスバー端子１６全体として剛性をある程度確保しつつ、応力緩和作用を持たせることができる。

さらに、水平部１６Ａの両端部１９は外部コネクタの嵌合に伴って特に大きな応力が生じる部分であるから、この部分の強度が不足すると下側バスバー端子１６が折損してしまうおそれがある。しかし、本実施形態では、水平部１６Ａの両端部１９が元の下側バスバー端子１６の幅を維持しており、十分な強度を備えているから、下側バスバー端子１６が折損してしまうことを回避できる。加えて、この両端部１９と幅狭部１８との間には、両端部１９から幅狭部１８に向かって徐々に幅が狭くなるテーパ部１８Ａが設けられている。このため、テーパ部１８Ａにおいて剛性は徐々に変化しているから、水平部１６Ａの撓み変形時に両端部１９と幅狭部１８との境目に過度に応力が集中し、この境目で下側バスバー端子１６が折損してしまうことを回避できる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では、バスバー１２の下側に配されている複数本の下側バスバー端子１６の水平部１６Ａに幅狭部１８を設けることにより下側バスバー端子１６間の短絡を防止しているが、バスバー端子はケース内を水平方向に横切る配索経路をとるものであればバスバーのどの位置に配されているものであっても構わず、例えば、バスバーの上側に配されている複数本の上側バスバー端子の水平部に幅狭部を設けることにより、その隣り合うバスバー端子間の短絡を防止することもできる。

（２）上記実施形態では、幅狭部１８は各水平部１６Ａの左右両側縁に切り欠き部１７が設けられることによって形成されているが、これに限らず、幅狭部は他の部分よりも幅が狭くされていればよく、例えば、幅狭部は各水平部の左右両端縁のうちどちらか一方の端縁に切り欠き部が設けられることによって形成されていてもよい。

（３）上記実施形態では、幅狭部１８が設けられている下側バスバー端子１６はバスバー１２を正面側に折り曲げて形成されたものであるが、バスバー端子はバスバーを折り曲げて形成されたものに限らず、例えば、バスバー端子は半田付けにより回路構成体に接続されたものであってもよい。

（４）上記実施形態では、下側バスバー端子１６の接続部１６Ｂは水平部１６Ａの延出端から下方へ向けて回路基板１１とほぼ平行に延びているものとされているが、これに限らず、接続部は水平部と交差方向に延びているものであればよく、例えば、接続部は水平部の延出端から上方へ向けて回路基板に対して斜め方向に延びているものであってもよい。

第１実施形態における電気接続箱の外観斜視図 カバー装着前の電気接続箱の分解斜視図 枠体の斜視図 電気接続箱の側断面図 下側バスバー端子の水平部が第１リブと第２リブとによって挟まれた状態を表す部分拡大断面図 第２実施形態に係る電気接続箱の側断面図

符号の説明

１…電気接続箱
１０…回路構成体
１６…下側バスバー端子（バスバー端子）
１６Ａ…水平部
１６Ｂ…接続部
１８…幅狭部
１８Ａ…テーパ部
１９…両端部
２０…ケース（ケーシング）
３０…カバー（ケーシング）
４２…天井部（端子支持部）

Claims (1)

1. 回路構成体と、この回路構成体を内部に収容するケーシングと、このケーシング内を水平方向に横切る配索経路をとって配され前記回路構成体と外部コネクタとの間を電気的に接続する複数本のバスバー端子と、この複数本のバスバー端子において前記ケーシング内を水平方向に横切る水平部を下側から支持する端子支持部とを備えた電気接続箱であって、
   前記複数本のバスバー端子は、前記回路構成体を構成するバスバーに配されており、
   前記複数本のバスバー端子には、前記水平部のうち前記回路構成体に接続されている側とは逆側の端部から、前記水平部と交差する方向に延びるとともに前記外部コネクタと接続可能な接続部が形成されており、
   前記水平部には、他の領域よりも幅が狭い幅狭部が、前記水平部の配索方向における両端部を残して設けられており、前記幅狭部によって隣り合う前記バスバー端子の前記水平部間における距離が大きくなっており、
   前記幅狭部と前記両端部との間には、前記両端部から前記幅狭部に向かって徐々に幅が狭くなるテーパ部が設けられていることを特徴とする電気接続箱。

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