JP4690139B2

JP4690139B2 - 電源ボックスのバスバー構造

Info

Publication number: JP4690139B2
Application number: JP2005221385A
Authority: JP
Inventors: 一宏清水; 銀佐久那須; 正己田辺
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2025-07-29
Also published as: JP2007037375A

Description

この発明は電源ボックスのバスバー構造に係り、特に、バスバーに電装品を仮組みした状態で組み付けする電源ボックスのバスバー構造に関するものである。

電源ボックスは、発熱するため、比較的換気のよい所、例えば、エンジンルーム内や電池の搭載スペース周辺に配設される。一方、漏電の可能性から水気を嫌ってインストルメントパネルの内部空間に配設されることもある。

また、電源ボックスは、シール性の確保や電源ボックスのケーシングの成形容易性から、ケーシング同士、例えば、本体及び蓋の合わせ面を平坦に形成し、また、搭載後の整備性が必要であることから、その面に沿ってヒューズやリレー等の電装品を並べて設けている。

特許第３４８０８１４号公報特許第３４８９７１８号公報特開２００３−１５３４１４号公報実公平６−３４６９４号公報

ところで、従来の電源ボックスにおいて、車両各部の自動化、電子制御化が進むのに伴い、電装品は増加の一途となり、限られた搭載スペースでは、そのような平坦状に配設する電源ボックスを車体の開口部に対して大きく占有面積を採ることは避けたい。

そこで、電源ボックスを電線の配索に沿って長い扁平形状とするなどして、他の艤装品のためのスペースを確保したコンパクトなものとしている。これは、板状金属のバスバーの配設を簡素化し、数も少なくする上で好ましい。

しかし、過度に長くなれば、やはり搭載可能な車両が限定されてしまうため、やはり、できるだけコンパクト化する更なる工夫が必要である。

そして、従来の電源ボックスでは、電源をフューズ、スローブローフューズ等に分配するとき、金属バスバーを使用している。

車両仕様用件で電流センサを使用する場合、電流センサ内部にバスバーを貫通させなければならず、これにより従来の一体型バスバーではバスバーの複雑化、大型化が生じるという不都合がある。

この対策として、現在の方策では、バスバーを分割して対応している。

つまり、図１２に示す如く、電流センサ１１４を設けるとともに、この電流センサ１１４に貫通させた状態で取り付けるバスバー１１６を設ける。このとき、バスバー１１６は、電源ボックス１０２側に取り付けられる２個の第１、第２電源バスバー部１５２−１、１５２−２と、前記電流センサ１１４を貫通し、第１、第２電源バスバー部１５２−１、１５２−２を連絡する貫通バスバー部１５４とからなる。

そして、貫通バスバー部１５４の両端には、図１２に示す如く、第１、第２電源バスバー部１５２−１、１５２−２を夫々取り付けるための孔部状の第１、第２ねじ締め部１５６−１、１５６−２を設け、締付用ねじ１５８により、図１２及び図１３に示す如く、貫通バスバー部１５４の両端を前記電源ボックス１０２の上方から第１、第２電源バスバー部１５２−１、１５２−２に取り付けている。

このとき、バスバー１１６を分割して貫通バスバー部１５４の両端と第１、第２電源バスバー部１５２−１、１５２−２とを電気的に接続するために、ねじ締め部を新たに１箇所以上設定する必要があり、電源ボックスが大型化してしまうという不都合がある。

また、電流センサの貫通バスバー部は、平坦な板状の金属片となるため、ねじ締め作業前に容易にバスバーが抜けることがあり、作業性が悪いという不都合がある。

参考までに、前記電流センサに関して記載すると、電流センサは、図１４に示す如く、バスバーを電流Ｉが流れ、その電流Ｉが流れることにより発生する磁界にて電流値を検出するものである。

更に、前記バスバーにおいては、バスバーの延設方向と、バスバー同士の接続構造と、電装品の配設を考慮して、更なる収容効率の向上を図る必要がある。

また、上述した電源ボックス及びバスバーの製造時等の組付性にも配慮する必要がある。このとき、電源ボックスをアッセンブリする際には、ヒューズやリレー等の電装品とともに、電流センサを組み付ける作業を容易とするものである。

更に、各種電装品と隣接する端子が平置き状態であったため、母線が広い面積で露出していて、メンテナンスを適切な状態で行わないと、ショートする恐れがあった（メンテナンスの基本として、バッテリ端子を外すなど電気回路を開放して作業を行うので、基本を守れば、ショートを起こす可能性は非常に低い）。

この発明の目的は、バスバーに電装品を仮組みした状態での取り扱いを容易とするとともに、端子の占有面積を小さくし、しかも同面積でも他の電装品の並ぶ設置面積を増大し、スペース効率を向上し得る電源ボックスのバスバー構造を実現するにある。

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、各種電装品を略面状に並べて収容し、電流センサと、この電流センサに貫通させた状態で取り付けるバスバーを有する電源ボックスにおいて、前記バスバーをバスバーの貫通部の近傍に前記電流センサを仮支持可能な折り曲げ部を前記電流センサの端面に沿って形成するとともに、これら貫通部と折り曲げ部を挟んだバスバー両端の夫々の端子を夫々接続する母線への接続方向が夫々折り曲げ部と交差しかつ互いに交差する方向とし、前記バスバーの折り曲げ部に対して貫通部と同じ側の端子を前記各種電装品の並びと略並行に取り付ける一方、バスバーの折り曲げ部に対して貫通部とは反対側の端子を電源ボックスの側壁面の内側に対向させて設け、前記バスバーの折り曲げ部に対向しかつ前記電流センサと反対側の空間に少なくとも前記各種電装品の一部を近接させて収容し、母線のうちバスバーの折り曲げ部に対して貫通部とは反対側の端子に接続する母線をバスバーとして電源ボックスの側面から締結可能とし、前記バスバーを電源ボックスの一側面に沿って配設し、バスバーの両端子のうち、一方を電源ボックスの蓋側から、他方を電源ボックスの一側面に表出する側から締結して結線するとともに、電源ボックスの蓋に延出部を設けてこの延出部により一側面に表出する締結部を閉塞することを特徴とする。

以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、電流センサにバスバーを貫通させた仮組み状態での取り扱いが容易になるとともに、電装品の並びから一方の端子の占有面積が極狭小となり、占有面積が小さくなり、しかも、同面積でも、他の電装品の並ぶ設置面積が増大し、スペース効率を向上し得る。

上述の如く発明したことにより、貫通部と折り曲げ部を挟んだバスバー両端の夫々の端子を、夫々接続する母線への接続方向が夫々折り曲げ部と交差しかつ互いに交差する方向とし、電流センサにバスバーを貫通させた仮組み状態での取り扱いを容易とするとともに、電装品の並びから一方の端子の占有面積が極狭小とし、占有面積が小さくし、しかも、同面積でも、他の電装品の並ぶ設置面積を増大させ、スペース効率を向上している。

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。

図１〜図１１はこの発明の実施例を示すものである。図２〜図９において、２は電源ボックスである。

この電源ボックス２は、発熱するため、比較的換気のよい所であり、かつ漏電の可能性から水気を嫌って、図２に示す如く、エンジンルーム４内の周辺部位、例えば、後部である車室側に配設される。

そして、前記電源ボックス２は、図５〜図９に示す如く、ベースブロック６と、このベースブロック６の上部に取り付けられるロアカバーである本体８と、この本体８の上部に取り付けられるアッパカバーである蓋１０とからなる。

また、前記電源ボックス２は、図５に示す如く、ヒューズやリレー等の各種電装品１２を略面状に並べて収容し、電流センサ１４と、この電流センサ１４に貫通させた状態で取り付けるバスバー１６を有している。

ここで、前記電源ボックス２の回路図について追記すると、図１０に示す如く、前記電流センサ１４に対して、多数、例えば１５本の第１〜第１５電線１８−１〜１８−１５が並列状態に設けられる。

そして、第１電線１８−１はアンチスキッド・ブレーキ・システム（「ＡＢＳ」ともいう。）用として機能し、第２電線１８−２はＰ／Ｓ用として機能し、第３電線１８−３は４輪駆動（「４ＷＤ」ともいう。）用として機能し、第４電線１８−４は第２ランプ（「ＬＡＭＰ２」ともいう。）用として機能し、第５電線１８−５は第１ランプ（「ＬＡＭＰ１」ともいう。）用として機能し、第６電線１８−６はＲＤＴＲ用として機能し、第７電線１８−７はイグニション（「ＩＧＮ」ともいう。）用として機能し、第８電線１８−８はＦＲＢＬＷ用として機能し、第９電線１８−９は第２イグニション（「ＩＧＮ２」ともいう。）用として機能し、第１０電線１８−１０はＣＰＲＳＲ用として機能し、第１１電線１８−１１はＨ／Ｌ−Ｌ用として機能し、第１２電線１８−１２はＨ／Ｌ−Ｒ用として機能し、第１３電線１８−１３はフューエル・インジェクション（「ＦＩ」ともいう。）用として機能し、第１４電線１８−１４はリヤ・ドア（「ＲＲＤＯＯＲ」ともいう。）用として機能し、第１５電線１８−１５はスタート（「ＳＴ」ともいう。）用として機能する。

このとき、第６電線１８−６の途中にＲＤＴＲ用リレー１２−１を配設し、第８電線１８−８の途中にＦＲＢＬＷ用リレー１２−２を配設し、第１０電線１８−１０の途中にＣＰＲＳＲ用リレー１２−３を配設し、第１３電線１８−１３の途中にＦＩ用メインリレー１２−４を配設するとともに、この第１３電線１８−１３の途中を分岐させた第１６電線１８−１６の途中にＦ／Ｐ用リレー１２−５を配設し、第１５電線１８−１５の途中にＳＴ用リレー１２−６を配設する。

前記バスバー１６を、バスバー１６の貫通部２０の近傍に電流センサ１４を仮支持可能な折り曲げ部２２を形成するとともに、これら貫通部２０と折り曲げ部２２を挟んだバスバー１６両端の夫々の端子である第１、第２端子２４−１、２４−２を、夫々接続する母線Ｍ１、Ｍ２への接続方向が夫々折り曲げ部２２と交差しかつ互いに交差する方向に構成する。

詳述すれば、図１及び図１１に示す如く、前記バスバー１６は、ほぼ一様な断面積を有する板状部材からなり、水平状態かつ水平方向に延び、前記電流センサ１４を貫通する貫通部２０と、この貫通部２０の近傍にて下方向に垂直状態に折曲された後、この垂直状態を維持しつつ、垂直軸を基点として側部を外側方向に折曲し、電流センサ１４の端面と面一あるいは少々突出した状態とした折り曲げ部２２と、この折り曲げ部２２の貫通部２０と同じ側の面部に形成される電流センサ仮支持面２６と、前記電装品１２に接続するバスバー１６と共締めする際の相対位置を合わせるために後述するバスバー１６の他端１６ｂに形成したテーパ部２８とを有している。

そして、前記貫通部２０と同じ側のバスバー１６の一端１６ａに対して、前記折り曲げ部２２と同じ側のバスバー１６の他端１６ｂの部材幅を大きく形成し、前記バスバー１６の一端１６ａに端子である第１端子２４−１として機能させるべく第１孔部３０−１を設けるとともに、前記バスバー１６の他端１６ｂに端子である第２端子２４−２として機能させるべく第２孔部３０−２を設ける。

このとき、前記バスバー１６の一端１６ａ側は水平状態にあり、母線Ｍ１が水平状態にあるため、バスバー１６の一端１６ａ側の母線Ｍ１は垂直状態にある前記折り曲げ部２２と交差する。

また、前記バスバー１６の他端１６ｂは垂直状態にあるが、図１及び図１１から明らかなように、バスバー１６の他端１６ｂと折り曲げ部２２とは直交する状態にあり、前記バスバー１６の他端１６ｂの母線Ｍ２は前記折り曲げ部２２と交差する。

更に、前記バスバー１６の一端１６ａ側は水平状態にあるとともに、前記バスバー１６の他端１６ｂは垂直状態にあるため、前記バスバー１６の両端１６ａ、１６ｂも交差する。

更にまた、前記バスバー１６の折り曲げ部２２に対して貫通部２０と同じ側の端子である第１端子２４−１を、各種電装品１２の並びと略並行に取り付ける一方、バスバー１６の折り曲げ部２２に対して貫通部２０とは反対側の端子である第２端子２４−２を、電源ボックス２の側壁面２ｆの内側に対向させて設け、母線Ｍ１、Ｍ２のうち、バスバー１６の折り曲げ部２２に対して貫通部２０とは反対側の端子である第２端子２４−２に接続する母線Ｍ２をバスバー１６とし、電源ボックス２の側面から締結可能とする。

また、前記バスバー１６を電源ボックス２の一側面に沿って配設し、バスバー１６の両端子２４−１、２４−２のうち、一方である第１端子２４−１を電源ボックス２の蓋１０側である上方から、他方である第２端子２４−２を電源ボックス２の一側面たる側壁面２ｆに表出する側から締結して結線するとともに、電源ボックス２の蓋１０に延出部３２を設けてこの延出部３２により一側面に表出する締結部３４を閉塞する構成とする。

つまり、前記電源ボックス２は、図５〜図９に示す如く、側壁面２ｆに外側方向に突出する延出部３２を形成し、図４に示す如く、この延出部３２の下部に凹部３６を形成し、この凹部３６に前記締結部３４を形成するものである。

そして、前記電源ボックス２には、図３及び図５に示す如く、絶縁する前記電流センサ１４を保持するための保持枠３８と、この保持枠３８に形成され、前記電流センサ１４を係止する係止爪４０とが形成されている。このとき、前記電流センサ１４の外形、特に、上面と２つの側面との３面は、他の電装品１２の並びとほぼ面一状態となる。

また、前記電源ボックス２には、図５に示す如く、他の電装品１２をほぼ直線状に並べて繋ぐための第２、第３バスバー４２、４４が併設される。

更に、前記電源ボックス２には、その側面の夫々、ほぼ全ての面に配線が配索され、内部で接続されるものである。

なお、符号４６は、前記第１端子２４−１に接続される電源用第１ハーネス、４８は第１、第２端子２４−１、２４−２を電源用第１ハーネス４６とともに前記電源ボックス２に締め付ける締付ねじである。

次に作用を説明する。

先ず、前記電源ボックス２を、図２に示す如く、エンジンルーム４内の周辺部位、例えば、後部である車室側に、車幅方向に指向するように配設する。このとき、前記電源ボックス２の第１〜第１５電線１８−１〜１８−１５の配索方向と、電源ボックス２の長手方向と、前記バスバー１６の配設方向とを一致させるようにする。

次に、前記前記電流センサ１４及びバスバー１６の組付時には、図１に示す如く、電流センサ１４にバスバー１６の貫通部２０を貫通させ、折り曲げ部２２の電流センサ仮支持面２６に電流センサ１４を接触させて仮支持を行う。

そして、前記電源ボックス２へ電装品１２及び前記電流センサ１４、バスバー１６を取り付ける際には、図３及び図４に示す如く、電源ボックス２の保持枠３８内に前記電流センサ１４を保持させ、保持枠３８に形成される係止爪４０により電流センサ１４を係止する。

この電流センサ１４を係止した後に、前記バスバー１６の第１端子２４−１を電源用第１ハーネス４６とともに、締付ねじ４８によって前記電源ボックス２に締め付ける。同様に、第２端子２４−２側も締め付ける。

前記電源ボックス２へ前記電流センサ１４、バスバー１６を取り付けることにより、バスバー１６の折り曲げ部２２に対向し、電流センサ１４と反対側の空間に前記電装品１２を近接させて収容する。

このとき、電装品１２は、図５に示す如く、ほぼ平面状に並べて配設し、その上方から差し込むなどして取り付ける。そして、その平面及び前記蓋１０は、前記電源ボックス２の上面ないし上部に位置する。

これにより、前記バスバー１６を、バスバー１６の貫通部２０の近傍に電流センサ１４を仮支持可能な折り曲げ部２２を形成するとともに、これら貫通部２０と折り曲げ部２２を挟んだバスバー１６両端の夫々の端子である第１、第２端子２４−１、２４−２を、夫々接続する母線Ｍ１、Ｍ２への接続方向が夫々折り曲げ部２２と交差しかつ互いに交差する方向としたことによって、電流センサ１４にバスバー１６を貫通させた仮組み状態での取り扱いが容易になるとともに、電装品１２の並びから一方の端子、つまり折り曲げ部２２に対して貫通部２０とは反対側の端子である第２端子２４−２の占有面積が極狭小となり、占有面積が小さくなり、しかも、同面積でも、他の電装品の並ぶ設置面積が増大し、スペース効率を向上し得る。

また、前記バスバー１６の折り曲げ部２２に対して貫通部２０と同じ側の端子である第１端子２４−１を、各種電装品１２の並びと略並行に取り付ける一方、バスバー１６の折り曲げ部２２に対して貫通部２０とは反対側の端子である第２端子２４−２を、電源ボックス２の側壁面２ｆの内側に対向させて設け、母線Ｍ１、Ｍ２のうち、バスバー１６の折り曲げ部２２に対して貫通部２０とは反対側の端子である第２端子２４−２に接続する母線Ｍ２をバスバー１６とし、電源ボックス２の側面から締結可能としたことにより、電源ボックス２の電装品１２が並ぶ中央付近にて、端子、つまり折り曲げ部２２に対して貫通部２０とは反対側の端子である第２端子２４−２の占有面積が極狭小となり、スペース効率を向上し得るとともに、第２端子２４−２の面積を大きく確保することができ、そして、締結時に、干渉し難いので、電装品１２への接続による傷付きの可能性を少なくし、また、治具の作業スペースも確保し易いものである。また、二つの端子の締結方向が互いに異なることで、振動に対して強く固定することができる。

更に、前記バスバー１６を電源ボックス２の一側面に沿って配設し、バスバー１６の両端子２４−１、２４−２のうち、一方である第１端子２４−１を電源ボックス２の蓋１０側である上方から、他方である第２端子２４−２を電源ボックス２の一側面たる側壁面２ｆに表出する側から締結して結線するとともに、電源ボックス２の蓋１０に延出部３２を設けてこの延出部３２により一側面に表出する締結部３４を閉塞したことにより、組付方向が異なる２つの面に振り分けられるいずれの端子も単一の蓋１０で閉塞可能となり、実用上有利であるとともに、バスバー１６及び電流センサ１４を取り去った電源回路を構成しても、ケースである電源ボックス２を共用することができる。

なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の実施例においては、バスバーの両端子が、電源ボックスに対して逆の配置となっても良いものである。

すなわち、貫通側（電源センサと同じ側）の端子を、電源ボックスの側壁に対向させ、折り曲げ部側（電流センサと反対側）と端子を、電装品の並び側とすることも可能である。この場合、電流センサは実施例と比べて横倒しになる。バスバーの端子がボックスの中央寄りになるので、端子接続で締結する必要からスペース効率で若干劣る。各種電装品の並びを含めて、配置を検討し直せば、やはり従来の平置き構造よりコンパクトとなる。また、端子が露出し難いメリットも残る。

この発明の実施例を示すバスバーと電流センサとの組付後の斜視図である。車両のエンジンルーム内に配置した電源ボックスの概略斜視図である。電源ボックスへ電装品及び電流センサ、バスバーを取り付ける際の斜視図である。電源ボックスへ電装品及び電流センサ、バスバーを取り付けた後の斜視図である。蓋を取り除いた電源ボックスの平面図である。電源ボックスの正面図である。電源ボックスの底面図である。電源ボックスの蓋の正面図である。電源ボックスの蓋の底面図である。電源ボックスの回路図である。バスバーを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は左側面図、（ｆ）は右側面図である。この発明の従来技術を示すバスバーと電流センサとの組付時の斜視図である。電装品及びバスバー、電流センサを組み付けた状態の電源ボックスの概略平面図である。電流センサの検出原理を示す概略説明図である。

符号の説明

２電源ボックス
２ｆ側壁面
４エンジンルーム
６ベースブロック
８本体
１０蓋
１２電装品
１４電流センサ
１６バスバー
１６ａ一端
１６ｂ他端
１８−１〜１８−１５第１〜第１５電線
１８−１６第１６電線
２０貫通部
２２折り曲げ部
２４−１、２４−２第１、第２端子
２６電流センサ仮支持面
２８テーパ部
３０−１第１孔部
３０−２第２孔部
３２延出部
３４締結部
３６凹部
３８保持枠
４０係止爪
４２第２バスバー
４４第３バスバー
４６電源用第１ハーネス
４８締付ねじ

Claims

各種電装品を略面状に並べて収容し、電流センサと、この電流センサに貫通させた状態で取り付けるバスバーを有する電源ボックスにおいて、前記バスバーをバスバーの貫通部の近傍に前記電流センサを仮支持可能な折り曲げ部を前記電流センサの端面に沿って形成するとともに、これら貫通部と折り曲げ部を挟んだバスバー両端の夫々の端子を夫々接続する母線への接続方向が夫々折り曲げ部と交差しかつ互いに交差する方向とし、前記バスバーの折り曲げ部に対して貫通部と同じ側の端子を前記各種電装品の並びと略並行に取り付ける一方、バスバーの折り曲げ部に対して貫通部とは反対側の端子を電源ボックスの側壁面の内側に対向させて設け、前記バスバーの折り曲げ部に対向しかつ前記電流センサと反対側の空間に少なくとも前記各種電装品の一部を近接させて収容し、母線のうちバスバーの折り曲げ部に対して貫通部とは反対側の端子に接続する母線をバスバーとして電源ボックスの側面から締結可能とし、前記バスバーを電源ボックスの一側面に沿って配設し、バスバーの両端子のうち、一方を電源ボックスの蓋側から、他方を電源ボックスの一側面に表出する側から締結して結線するとともに、電源ボックスの蓋に延出部を設けてこの延出部により一側面に表出する締結部を閉塞することを特徴とする電源ボックスのバスバー構造。