JP4856517B2 - 電力分配装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力分配装置に関する。

自動車に搭載される電力分配装置としては、特許文献１や特許文献２に開示されているものがある。これは、電気接続箱をボックス内に収容したものであって、電気接続箱は回路構成体をケースで包囲して構成され、ボックスは車体に固定される。
この種の電力分配装置では、回路構成体の入出力手段である端子部をケースの外面に配置しており、端子部は、ケースに設けた雄ハウジングのフード部内に収容されている。そして、フード部にハーネス側の雌ハウジングが嵌合されることで、ハーネス側の端子金具が端子部に接続されるようになっている。
特開２００６−０５０８１４公報 特開２０００−００３７４０公報

従来では、電気接続箱の端子部とハーネスの端子金具とを接続した状態に保持する手段として、フード部の内部に設けたロック手段と雌ハウジングの外面に設けたロック手段とを係合させるようになっていた。そのため、雄ハウジングが大型化し、ひいては、電気接続箱が大型化するという問題があった。
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、小型化を図ることを目的とする。

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、回路構成体をケースで包囲し、前記回路構成体の端子部を前記ケースの外面に設けた形態であって、前記端子部に対してハーネスの端子金具が接続されるようになっている電気接続箱と、前記電気接続箱を収容するボックスと、前記ボックスに設けられ、前記端子金具を抜止め状態に収容可能なハウジングと、前記ボックス内に収容した前記電気接続箱を、前記端子部が前記ハウジング内の前記端子金具と接続可能となるように固定する固定手段とを備え、前記電気接続箱側の前記固定手段を、前記ケースにおける厚さ方向と平行な外面に設けたところに特徴を有する電力分配装置。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記回路構成体への給電手段である入力端子を、前記ケースにおける前記端子部の配置されている外面とは異なる外面に配置したところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、複数の前記端子部は、前記ケースに設けたフード部内において幅方向に一列に並ぶように配置されているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記回路構成体は、回路基板と、前記回路基板に実装される実装部品とを備えて構成され、前記実装部品の前記回路基板からの突出高さは、前記ケースに設けられて前記端子部を包囲するフード部の厚さ寸法よりも小さい寸法とされているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
端子部がハウジング内の端子金具と接続可能となるように電気接続箱をボックス内に固定するとともに、ハウジング内に端子金具を収容して抜止めすると、ハーネスの端子金具と電気接続箱の端子部とが接続される。
本発明では、電気接続箱の端子部がボックスに対して固定されることに着目し、端子金具と端子部を接続状態に保持する手段として、端子金具を抜止め状態に保持するためのハウジングを、ハーネス側に設けるのではなく、端子部と同じくボックス側に設けているので、ハウジングを電気接続箱に固定するためのロック手段が不要である。したがって、電気接続箱にロック手段を設けたものに比べると、小型化が可能である。

また、電気接続箱側の固定手段はケースの厚さ方向に突出しないので、ケースの厚さ方向の大型化を回避できる。

＜請求項２の発明＞
給電用の入力端子を端子部と幅方向に並ぶように配置したものに比べると、ケースの幅寸法を小さくすることが可能である。

＜請求項３の発明＞
複数の端子部は、フード部内において幅方向に一列に並ぶように配置されているので、フード部の厚さ寸法を小さくすることができ、ひいては、ケースの小型化を図ることができる。

＜請求項４の発明＞
実装部品の回路基板からの突出高さを、フード部の厚さ寸法よりも小さい寸法としたので、電気接続箱の厚さ寸法を小さくすることができる。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図９を参照して説明する。本実施形態の電力分配装置は、電気接続箱１０をボックス３０内に収容したものであって、自動車に搭載され、バッテリ（図示せず）とランプ、オーディオ等の電装品（図示せず）との間に介設され、バッテリから供給される電力を各電装品に分配・供給するとともに、これら電力供給の切り替え等の制御を行う。
尚、以下の説明において、上下方向（高さ方向）については図１を基準とし、前後方向については図１における左方を前方とし、図１の紙面と直角な方向を左右方向（幅方向）とする。

電気接続箱１０は、回路構成体１１と、回路構成体１１を収容するケース２０とを備えて構成される。回路構成体１１は、板面を鉛直方向に向けた回路基板１２と、回路基板１２の表面側（図１における右面側）に実装されるリレーや半導体スイッチ等のスイッチング部材１３（本発明の構成要件である実装部品）と、回路基板１２の上端部に貫通するように接続したバスバーからなる入力端子１４（本発明の構成要件である固定手段）と、回路基板１２の下端部に接続された略Ｌ字形のバスバーからなる複数の出力端子１７とを備えて構成されている。スイッチング部材１３の回路基板１２からの突出寸法（図１における左右方向の寸法）は、後述するフード部２４の厚さ寸法（図１における左右方向の寸法）よりも小さい寸法とされている。入力端子１４は、水平な板状をなし、その前端の接続部１５（図１における左側の端部）には、上下方向に貫通する取付孔１６が形成されている。各出力端子１７の下向きの下端部は端子部１８となっており、この複数の端子部１８は、幅方向に一列に並ぶように配置されている。

ケース２０は、全体として、幅寸法と高さ寸法が大きく、この幅寸法及び高さ寸法に対して厚さ寸法（前後方向の寸法）の小さい扁平なブロック状をなす。ケース２０は、合成樹脂等の絶縁材料からなる略方形のベース２１と、ベース２１に対しその正面側（図１における左側）から組み付けられる合成樹脂製のカバー２２と、ベース２１の下端部に組み付けられる合成樹脂製のコネクタ２３とから構成される。コネクタ２３は、横長の角筒状をなすとともに下方へ開放された形態のフード部２４を有しており、ベース２１の下端部とカバー２２の下端部との間で前後方向に挟まれることにより、フード部２４をベース２１及びカバー２２から下方へ突出させた状態に固定されている。上記した複数の端子部１８は、フード部２４内に収容されている。また、上記した入力端子１４はカバー２２の上端部を貫通しており、入力端子１４の接続部１５は、ケース２０の外部へケース２０の正面（カバー２２の外面）と直角に突出されている。また、カバー２２の左右両外側面における上端部には、一対の係止突起２５（本発明の構成要件である固定手段）が形成されている。

ボックス３０は、車体に固定され、上下両端部が外部に開放された箱状をなす本体３１と、本体３１に対し、その上面の開口を塞ぐように組み付けられる上面蓋３２と、その下面の開口を塞ぐように組み付けられる下面蓋３３とから構成される。本体３１の内部には、電気接続箱１０を上から収容するための収容部３４が、上端部のみを開放させた形態で形成されている。同じく本体３１の内部には、収容部３４を構成する前面壁の上端部外面を前方へブロック状に張り出させた形態の端子台３５が形成されている。端子台３５の上端面と、収容部３４の前面壁の上端縁とは、面一状に連続している。また、端子部１８には、その水平な上面に開放する逃がし孔３６が形成され、逃がし孔３６の上端部には、軸線を上下方向に向けたナット３７が移動不能に固定されている。さらに、この端子部１８の上面には、屈曲したバスバーからなる給電端子３８が載置されている。

収容部３４の内部には、その下面壁をフード部２４と対応するように上方へ横長ブロック状に突出させた形態のハウジング３９が、一体に形成されている。ハウジング３９の内部には、複数のキャビティ４０が、各端子部１８と対応して幅方向に並ぶように形成されている。各キャビティ４０は、その下端面を大きく開放させているとともに、キャビティ４０の上面壁には、端子部１８を上下に貫通させるための貫通孔４１が形成されている。さらに、各キャビティ４０には、その前側の内面に沿って上方へ片持ち状に延出する形態のランス４２が一体に形成されている。また、収容部３４の上端部には、その左右両側面壁の内側面に沿うように上方へ片持ち状に延出する形態の弾性係止片４３（本発明の構成要件である固定手段）が形成されている。弾性係止片４３は、電気接続箱１０のケース２０の左右両外側面に沿うような板状をなし、弾性係止片４３におけるケース２０との対向面には係止爪４４が形成されている。かかる弾性係止片４３は、ケース２０から離間する方向へ弾性撓みし得るようになっている。

ハーネス５０は、複数本の電線５１と、各電線５１に接続した端子金具５２とによって構成される。端子金具５２は、全体として細長く、その先端側部分には角筒部５３が形成され、角筒部５３内には弾性接触片（図示せず）が収容されている。また、端子金具５２の基端側部分には電線圧着部５４が形成され、この電線圧着部５４には電線５１の端末部が導通可能に圧着されている。かかるハーネス５０は、下面蓋３３の挿通孔５５を通してボックス３０内に差し入れられ、各端子金具５２が、対応するキャビティ４０内に下から挿入されている。挿入された端子金具５２は、その角筒部５３の係止孔（図示せず）にランス４２を係止させることにより、下方への抜止めがされた状態で保持されている。尚、端子金具５２をキャビティ４０に取り付ける際には、下面蓋３３を本体３１から外しておけば、取付作業が容易となる。

電気接続箱１０をボックス３０内に収容する際には、まず、上面蓋３２を本体３１から外し、電気接続箱１０を収容部３４内に嵌め込む。嵌め込みの過程では、弾性係止片４３が係止突起２５に干渉してケース２０から離間する方向に弾性撓みする。そして、電気接続箱１０が正規位置まで嵌め込まれると、弾性係止片４３が弾性復帰してその係止爪４４を係止突起２５に対して上から係止し、この係止作用により、電気接続箱１０がボックス３０に対して上方への抜けを規制された状態にロックされる。

電気接続箱１０が収容部３４に嵌合された状態では、フード部２４がハウジング３９に対して外嵌され、各端子部１８が、貫通孔４１を通ってハウジング３９内の端子金具５２の角筒部５３に進入し、弾性接触片に対して弾性的に接触する。これにより、ハーネス５０の端子金具５２と電気接続箱１０の端子部１８とが導通可能に接続される。また、フード部２４内にハウジング３９が嵌合することにより、電気接続箱１０はボックス３０に対して前後左右方向への移動を規制された状態に保持される。

同じく電気接続箱１０が収容部３４に嵌合された状態では、出力端子１７の接続部１５が、端子台３５の給電端子３８の上面に重ね合わされるので、この状態で、ボルト５６（本発明の構成要件である固定手段）を上からナット３７に螺合する。このとき、ボルト５６の雄ネジ部が接続部１５の取付孔１６と給電端子３８の取付孔５７を貫通し、接続部１５と給電端子３８がボルト５６の頭部と端子台３５との間で上下に挟み付けられる。これにより、出力端子１７が、端子台３５に固定されるとともに、給電端子３８に対して導通可能に接続される。また、出力端子１７が端子台３５に固定されることにより、電気接続箱１０の上端側部分がボックス３０に対して上下左右前後方向への移動を規制された状態に固定される。
尚、上記説明では、電気接続箱１０をボックス３０に取り付ける前に、端子金具５２をハウジング３９に取り付けたが、これとは逆に、電気接続箱１０を収容部３４に取り付けた後で、端子金具５２をハウジング３９に挿入してもよい。収容部３４内に電気接続箱１０を収容した後は、上面蓋３２を本体３１に取り付ければ、ボックス３０に対する電気接続箱１０の取付作業が完了する。

上述のように本実施形態においては、フード部２４内にハウジング３９を嵌入させつつ電気接続箱１０をボックス３０内に収容して固定するとともに、ハウジング３９内にハーネス５０の端子金具５２を収容して抜止めすると、ハウジング３９内の端子金具５２とフード部２４内の端子部１８とが接続される。
本実施形態では、電気接続箱１０のフード部２４がボックス３０に対して固定されることに着目し、端子金具５２と端子部１８を接続状態に保持する手段として、端子金具５２を抜止め状態に保持するハウジング３９を、ハーネス５０側に設けるのではなく、フード部２４と同じくボックス３０側に設けているので、ハウジング３９とフード部２４とを固定するためのロック手段が不要である。したがって、フード部内にロック手段を設けたものに比べると、本実施形態では小型化が可能である。

また、電気接続箱１０側の固定手段である係止突起２５は、ケース２０における厚さ方向と平行な左右両外側面に設けたので、ケース２０の厚さ方向には突出しないようになっている。これにより、係止突起２５を形成することに起因してケース２０が厚さ方向に大型化することが回避されている。
また、回路構成体１１への給電手段である入力端子１４を、ケース２０におけるフード部２４の配置されている下面（外面）とは異なる正面（外面）に配置したので、入力端子１４をケース２０の下面においてフード部２４と幅方向に並ぶように配置したものに比べると、ケース２０の幅寸法を小さくすることが可能となっている。

また、複数の端子部１８は、フード部２４内において幅方向に一列に並ぶように配置されているので、フード部２４の厚さ寸法を小さくすることができ、ひいては、ケース２０の小型化を図ることができる。
また、回路構成体１１は、回路基板１２と、回路基板１２に実装されるスイッチング部材１３（実装部品）とを備えて構成されているが、スイッチング部材１３の回路基板１２からの突出高さを、フード部２４の厚さ寸法よりも小さい寸法としているので、ケース２０の厚さ寸法、即ち電気接続箱１０の厚さ寸法を小さくすることが実現されている。

＜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態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）雄ハウジングは、電気接続箱の下面に限らず、正面、背面、側面、上面に配置されていてもよい。
（２）雄ハウジングをボックスに固定するための固定手段を、電気接続箱における厚さ方向と直角な外面（正面、背面、上面、下面）に設けたものが参考例としてあげられる。
（３）給電用の入力端子は、電気接続箱における雄ハウジングが配置されている外面（下面）に設けてもよく、側面、上面、正面に設けてもよい。
（４）給電用の入力端子は、ボルト締めに限らず、雄雌嵌合によって接続してもよい。
（５）電気接続箱をボックスに固定する手段は、弾性係止片を用いずに、入力端子を固定するためのボルトのみとしてもよい。

実施形態１の断面図 上面蓋を外した状態をあらわす平面図 図２のＸ−Ｘ線断面図 図２のＹ−Ｙ線断面図 電気接続箱の断面図 電気接続箱の正面図 電気接続箱の底面図 ボックスの断面図 ハウジングに端子金具を挿入した状態をあらわす部分拡大断面図

符号の説明

１０…電気接続箱
１１…回路構成体
１２…回路基板
１３…スイッチング部材（実装部品）
１４…入力端子（固定手段）
１８…端子部
２０…ケース
２４…フード部
２５…係止突起（固定手段）
３０…ボックス
３５…端子台（固定手段）
３９…ハウジング
４３…弾性係止片（固定手段）
５０…ハーネス
５２…端子金具
５６…ボルト（固定手段）

Claims (4)

1. 回路構成体をケースで包囲し、前記回路構成体の端子部を前記ケースの外面に設けた形態であって、前記端子部に対してハーネスの端子金具が接続されるようになっている電気接続箱と、
   前記電気接続箱を収容するボックスと、
   前記ボックスに設けられ、前記端子金具を抜止め状態に収容可能なハウジングと、
   前記ボックス内に収容した前記電気接続箱を、前記端子部が前記ハウジング内の前記端子金具と接続可能となるように固定する固定手段とを備え、
   前記電気接続箱側の前記固定手段を、前記ケースにおける厚さ方向と平行な外面に設けたことを特徴とする電力分配装置。
2. 前記回路構成体への給電手段である入力端子を、前記ケースにおける前記端子部の配置されている外面とは異なる外面に配置したことを特徴とする請求項１記載の電力分配装置。
3. 複数の前記端子部は、前記ケースに設けたフード部内において幅方向に一列に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力分配装置。
4. 前記回路構成体は、回路基板と、前記回路基板に実装される実装部品とを備えて構成され、
   前記実装部品の前記回路基板からの突出高さは、前記ケースに設けられて前記端子部を包囲するフード部の厚さ寸法よりも小さい寸法とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電力分配装置。

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