JP5258623B2 - 電気接続箱 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等に搭載される電気接続箱に係り、特に電気接続箱本体に対して制御装置等の別体の取付体が回動操作で組み付けられてコネクタ接続される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には、例えば電子部品を実装した配線基板やバスバーを装着した絶縁基板等が収容されている。その一種として、制御回路を収容したECU等の電子制御ユニットを別体の取付体として、この取付体を電気接続箱本体に対して着脱可能にしたものが知られている。このような電気接続箱によれば、電子制御ユニットを別体構造とすることによって、電子制御ユニットの交換や変更を容易に行うことが出来る等の利点がある。
具体的には、例えば特許文献1に記載されているものがそれであり、特許文献1に記載の電気接続箱は、着脱作業性を考慮して、取付体がその一つの端縁部において、電気接続箱本体に対して回動可能に組み付けられている。
ところで、このような電気接続箱本体と取付体の組付構造体からなる電気接続箱には、電気接続箱本体の取付面とそこに重ね合わされる取付体の重ね合わせ面との対応する位置にコネクタが設けられている。そして、電気接続箱本体に取付体を組み付ける際にコネクタを接続することにより、電気接続箱本体に設けられた電気回路と取付体に設けられた電気回路とを相互に接続するようになっている。
しかし、上述のように取付体が電気接続箱本体に対して回動操作で組み付けられるようになっていると、組み付けに際してコネクタの接続部がかみ合わずに連結し難いという問題があった。更に、コネクタ同士がこじることにより、コネクタの接続端子が変形して不良品が発生するおそれもあった。
特開2008−172889号公報
ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題は、電気接続箱本体に対して回動操作で組み付けられる取付体を備えた電気接続箱であって、それら電気接続箱本体と取付体とのコネクタ接続を容易に且つ精度良く行なうことが出来る、改良された構造の電気接続箱を提供することにある。
前記目的を達成するに際して、本発明者は、取付体の電気接続箱本体に対する組み付け精度を向上させて、相互のガタツキを小さく設定することも検討した。しかし、電気接続箱本体に対して取付体を回動操作で組み付ける場合には、コネクタ同士の直線的な嵌合を可能にするために、取付体の回動部分において回動軸の軸直角方向に多少のガタツキを持たせる必要がある。このガタツキが小さ過ぎると、コネクタ同士の接続が極めて困難となるのであり、一方、このガタツキが大き過ぎると、電気接続箱本体に対して取付体が位置決めされ難く、コネクタの嵌合操作に支障が出易くなる。要するに、コネクタ接続を採用する以上、取付体の回動部分のガタツキによるコネクタ嵌合作業の困難さは避けられないものであった。
そこで、本発明者は、取付体の回動部分のガタツキを小さくすることとは異なるアプローチによってコネクタ嵌合作業を容易とすることを試み、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は、電気接続箱本体に対して別体の取付体がその端縁部に形成された回動軸で回動可能に組み付けられており、電気接続箱本体に対する取付体の回動により電気接続箱本体の取付面に対して取付体が重ね合わされると共に電気接続箱の取付面と取付体の重ね合わせ面とにそれぞれ設けられたコネクタが互いに連結されるようになっている電気接続箱において、電気接続箱本体および取付体におけるコネクタを、回動軸と反対側で回動軸と並行に延びる長手形状とすると共に、電気接続箱本体におけるコネクタの長手方向両側外方においてそれぞれ取付面側から突出して取付体の両側面を覆う外壁を形成し、取付体の側面と電気接続箱の外壁との対向面の一方にはガイド突起を設けると共に他方にはガイド突起を案内するガイド溝を設けて、ガイド突起とガイド溝をコネクタ近傍に位置させて、電気接続箱本体に対する取付体の回動による重ね合わせに際してコネクタ同士の嵌合開始に先立ってガイド突起ガイド溝に入り込ませることによりコネクタ同士を嵌合位置に案内するガイド機構構成されており、且つ、ガイド突起とガイド溝が、コネクタの長手方向延長線上に位置して形成されていることを、特徴とする。
本発明によれば、回動部分のガタツキを許容しつつ、両コネクタを嵌合位置に案内することが出来る。特にガイド突起をコネクタ同士の嵌合開始に先立ってガイド溝に入り込ませることにより、コネクタの干渉前の早期の段階で、電気接続箱本体と取付体との相対的な位置合わせを行なうことが出来、コネクタの端子の変形を完全に防止しつつ、容易且つ精度の良い確実なコネクタ接続をもって取付体を電気接続箱本体に組付けることが可能となる。
すなわち、取付体を電気接続箱本体に組付けるに際して、取付体は、回動軸による回動動作と、回動軸に直交する方向での動作の組合せによって、電気接続箱本体の取付面の広がり方向に対して略垂直となる方向の取付体の変位が許容されて、電気接続箱本体の取付面と取付体の重ね合わせ面とにそれぞれ略垂直に突設された端子(雄端子と雌端子)を有するコネクタ同士の着脱が実現される。そこにおいて、本発明では、取付体の回動部分において回転嵌合に必要なガタツキを許容する。その上で、コネクタ接続部分では、電気接続箱本体に対する取付体の相対変位を、コネクタの着脱方向のみに規制することで、回動部分でのガタツキを担保にしてコネクタ着脱方向での直線的な変位を高精度に実現することを可能と為し得たのである。特に、回動軸における位置決め機能と併せて、ガイド機構による位置決め機能を、取付体の相互に反対側の端部側で発揮させることにより、各一方の位置決め機能において発生するガタツキを、相互の離隔距離を大きく取ることで極めて効率的に抑えることが可能となるのである。
また、電気接続箱本体と電子制御ユニットの製品公差が大きく、電気接続箱本体と電子制御ユニットに回転嵌合に必要なクリアランスを設けているため、そのガタツキをコネクタだけでは吸収出来ず、コネクタの相互干渉で位置合わせを行なう場合には、端子が変形し易い。また、コネクタの位置決めが完全になされないことも要因の一つに挙げられる。これに対して、本発明によれば、ガタツキを許容しつつ、コネクタ相互を精度良く位置決めすることによって、端子の変形を抑えることが出来る。
また、本発明においては、ガイド溝の開口部分には、開口方向に向かって次第に拡開する誘い込みテーパが付されている態様も、好適に採用され得る。このようにすれば、ガイド突起をガイド溝内により容易に案内することが出来る。
さらに、本発明においては、ガイド突起とガイド溝が、コネクタの長手方向延長線上に位置して形成されている。即ち、取付体を電気接続箱本体に対して回動させて組み付ける作業時には、コネクタを直接に目視することは困難である。そこにおいて、コネクタの長手方向延長線上に位置してガイド機構を設けることによって、ガイド突起やガイド溝を目視することで、コネクタ位置を精度良く容易に想定することが可能となる。その結果、コネクタの着脱のために力を入れる位置を的確に捉えることが可能となり、コネクタ着脱を一層容易に出来ると共に、その作業に際しての偏倚力等に起因するこじりも防止され得ることとなり、一層安定したコネクタ着脱が実現可能となる。
また、本発明においては、電気接続箱本体におけるコネクタが設けられた側の端縁部において、取付面側から突出する端壁が形成されていると共に、端壁の突出先端部の内側面が傾斜案内面とされており、電気接続箱本体に対する取付体の回動による重ね合わせに際して取付体が傾斜案内面に当接することにより取付体の電気接続箱に対する位置ずれを補正する位置補正機構が構成されている態様も、好適に採用され得る。
前述のように、両コネクタ同士の接続は、取付体の回動軸に直交する方向での動作を含んで実現される。そこにおいて、本態様によれば、傾斜案内面で取付体を電気接続箱に対して回動軸直交方向で位置決めすることによって、コネクタ接続をより容易且つ確実に行なうことが可能となる。なお、本態様における位置補正機構も、電気接続箱本体に対する取付体の回動操作による組み付けに際して、コネクタ同士の嵌合に先立って機能することはガイド機構と同様である。但し、本態様における位置補正機構とガイド機構の何れが取付体の回動操作による組み付けに際して先に機能するか、或いは同時に相互補完的に機能するかは、任意に設定可能である。
本発明の一実施形態としての電気接続箱の組付途中状態を示す斜視図。 電気接続箱本体の上面図。 同電気接続箱本体の側面図。 取付体の上面図。 同取付体の下面図。 同取付体の側面図。 電気接続箱本体への取付体の組み付けを説明するための断面説明図。 図7における領域Aの拡大説明図。 図7における領域Bおよび領域Cの拡大説明図。
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
先ず、図1に、本発明の一実施形態としての電気接続箱10を示す。電気接続箱10は、本体12と、本体12に取り付けられる取付体としての電子制御ユニット14を含んで構成されている。なお、本発明における電気接続箱とは、ジャンクションブロックやヒューズボックス、リレーボックス等を含む。
図2および図3に、本体12を示す。本体12は絶縁性の合成樹脂等で構成されたアッパケース15とロアケース16を備えている。ロアケース16には、全体として略正方形を有する取付面18が形成されている。なお、特に本実施形態における取付面18の一部は、升目状に形成されたリブの端面によって形成されており、強度の確保が図られているが、リブは必ずしも必要ではなく、取付面18の全体を平坦な板状に形成しても良い。
アッパケース15とロアケース16には、図示しない回路基板が収容されるようになっている。回路基板はリレー等を搭載した周知の回路基板であって、取付面18と略平行となる向きで収容される。回路基板には、電子制御ユニット14と電気的に接続するためのコネクタ20が実装されている。コネクタ20は、回路基板に形成された回路パターンと接続する棒状の雄端子22と、略矩形筒状に形成されて雄端子22を囲む合成樹脂製のコネクタハウジング24を含んで構成されている。そして、回路基板のロアケース16への取付状態において、コネクタ20の先端部分が、取付面18の一端側に貫設された略矩形状のコネクタ挿通孔26を通じて取付面18の上方(図2中、手前方向)に突出されている。そこにおいて、コネクタ20は、その長手方向が取付面18の一端と略平行に位置されるようになっている。
さらに、ロアケース16には、取付面18の外周縁部を囲むようにして、取付面18側から突出する一対の立設壁28a,28bと、一対の側壁30a,30bが一体形成されている。立設壁28aは、取付面18においてコネクタ20が位置される外周縁部側に形成されている一方、立設壁28bは、取付面18において立設壁28aと相対する外周縁部側に形成されている。そして、取付面18において立設壁28aと立設壁28bの間に位置する外周縁部の一方で、ロアケース16の外周縁部と共通する外周縁部側に側壁30aが形成される一方、他方の外周縁部側に側壁30bが形成されており、これら側壁30a,30bがコネクタ20の長手方向両側外方に位置されている。なお、立設壁28a、28bおよび側壁30aは、取付面18の一端の略全体に亘る長手方向寸法をもって形成されているが、側壁30bは、取付面18の一端の両端部分にのみ形成されている。
そして、コネクタ20と反対側の端縁部に位置する立設壁28bの両端部には、軸受部32がそれぞれ形成されている。軸受部32には、立設壁28bの内外を貫通して、略矩形断面形状をもってコネクタ20の長手方向に直交して延びる収容空所33(図1等参照)が形成されており、収容空所33は、立設壁28bの外方に突出して形成されている。
また、側壁30aにおいてコネクタ20の近傍には、ガイド溝34が形成されており、本実施形態においては、側壁30aにおいてコネクタ20の長手方向外方で、コネクタ20の長手方向の延長線と重なる位置に形成されている。ガイド溝34は、側壁30aの突出方向(図2中、紙面の手前方向)に開口する凹形状とされており、略一定の幅寸法(図2中、上下方向寸法)をもってコネクタ20の着脱方向(図3中、左右方向)に直線的に延び出されている。また、ガイド溝34の開口端部には、開口方向に向けて次第に拡開する誘い込みテーパ36(図7等参照)が形成されている。ここにおいて、側壁30aの取付面18からの突出高さ寸法は、コネクタ20の取付面18からの突出高さ寸法よりも大きくされている。これにより、誘い込みテーパ36は、取付面18に対して、コネクタ20の突出先端部よりも離れて位置されている。
一方、図4乃至図6に、電子制御ユニット14を示す。電子制御ユニット14は、本体12とは別体形成されて、絶縁性の合成樹脂等で構成されたハウジング38と、ハウジング38内に収容された図示しない回路基板を備えている。ハウジング38は、一方に開口する略矩形箱体形状のアッパケース40およびロアケース42が、互いの開口部分を他方で覆蓋した状態で重ね合わされて、互いにロック固定されることによって形成された中空の略矩形箱体形状とされている。ハウジング38において相対する上面44aおよび下面44bは取付面18と略同様の略正方形状とされており、本体12への組付状態において、下面44bが取付面18に重ね合わされる重ね合わせ面とされている。
ハウジング38に収容される回路基板は、本体12の回路基板に搭載されたリレー等を制御する制御回路を搭載した周知の回路基板であり、回路基板には、本体12の回路基板に設けられたコネクタ20と接続するコネクタ46が設けられている。コネクタ46は、回路基板に形成された回路パターンと接続する雌端子48と、略矩形筒状に形成されて雌端子48を囲む合成樹脂製のコネクタハウジング50を含んで構成されている。そして、回路基板のハウジング38への収容状態において、コネクタ46の先端部分が、下面44bの一端側に貫設された略矩形状のコネクタ挿通孔52を通じて下面44bから突出されている。
また、ハウジング38においてコネクタ46の長手方向両側に位置する側壁54a、54bには、コネクタ46と反対側の端部に回動軸56がそれぞれ形成されている。回動軸56は、側壁54a、54bそれぞれの外方に突出して形成されており、コネクタ46から離隔する方向に延びる軸足58と、軸足58の延出先端部に形成されてコネクタ46の長手方向(図4中、左右方向)と並行して延びる軸部60とを有している。
さらに、側壁54aの外面において回動軸56に対するコネクタ46の近傍には、本体12への組付状態において本体12の側壁30aに向けて突出するガイド突起62が設けられており、本実施形態においては、側壁54aの外面において、コネクタ46の長手方向延長線と重なり合う位置に側壁54aと一体形成されている。また、ガイド突起62は、側壁54aの外面において、下面44b寄りの位置に形成されている。ガイド突起62は、ガイド溝34の幅寸法よりも小さな径寸法を有する略円柱形状とされている。
なお、これら本体12および電子制御ユニット14は、それぞれ、コネクタ20、46の長手方向寸法および長手方向に直交する方向の公差が、コネクタ20、46の位置を基準に設定されている。従って、本体12におけるコネクタ20の長手方向の公差は、コネクタ20の長手方向中央部分を基準とした両側についてそれぞれ設定されている一方、コネクタ20の長手方向に直交する方向の公差は、コネクタ20の長手方向に直交する方向の中央部分を基準とした両側についてそれぞれ設定されている。同様に、電子制御ユニット14におけるコネクタ46の長手方向の公差は、コネクタ46の長手方向中央部分を基準をした両側についてそれぞれ設定されている一方、コネクタ46の長手方向に直交する方向の公差は、コネクタ46において長手方向に直交する方向の中央部分を基準とした両側についてそれぞれ設定されている。
このような構造とされた本体12と電子制御ユニット14が互いに組み付けられることによって、本体12に設けられたコネクタ20と、電子制御ユニット14に設けられたコネクタ46が互いに嵌合されるようになっている。本体12と電子制御ユニット14の組み付けは、先ず、図7(a)に示すように、電子制御ユニット14の下面44bを本体12の取付面18と対向させた向きで、回動軸56が、軸受部32の収容空所33に挿入される。ここにおいて、両コネクタ20,46は、その長手方向が回動軸56に対して並行に延在している。そして、回動軸56で電子制御ユニット14を回動させることによって、電子制御ユニット14をロアケース16の立設壁28a,28bおよび側壁30a,30bで囲まれた領域内に収容するようにして、下面44bを取付面18に接近させる。また、電子制御ユニット14の回動操作において、電子制御ユニット14は、回動軸56による回動動作と共に、回動軸56が収容空所33の奥方に次第に挿入されることによって、回動軸56の軸部60の軸直角方向(図7中、左右方向)のスライド動作を伴って回動操作される。これにより、電子制御ユニット14の取付面18の広がり方向に対して略垂直となる方向の変位が許容される。
図8に示すように、ロアケース16においてコネクタ20を挟んで軸受部32と反対側に位置する立設壁28aの突出先端部の内面には、取付面18に近づくに連れて次第に内方に向かう傾斜案内面64が形成されている。傾斜案内面64によって、ハウジング38の回動軌跡が正規の軌跡から外れて立設壁28aに当接した場合には、ハウジング38を正規の回動軌跡に案内する位置補正機構が構成されている。
それと共に、図9(a)に示すように、電子制御ユニット14を回動操作して取付面18に近づけることによって、コネクタ20とコネクタ46とが嵌合される前に、ガイド突起62が、ガイド溝34内に入り込む。これらガイド突起62とガイド溝34で構成されるガイド機構により、電子制御ユニット14が、軸部60の軸直角方向で本体12に対して位置合わせされて、コネクタ20とコネクタ46が軸部60の軸直角方向で位置合わせされる。そこにおいて、ガイド溝34に誘い込みテーパ36が形成されていることによって、ガイド突起62をガイド溝34内により容易に入り込ませることが出来る。また、電子制御ユニット14が正規の回動軌跡から大きく外れている場合には、ガイド突起62がガイド溝34に入らずに側壁30aに当たりそれ以上の回動操作が不能とされることによって、電子制御ユニット14を正規の回動軌跡に案内して、無理な回動操作を防止することも出来る。
そして、ガイド突起62がガイド溝34の延出方向に案内されることによって、電子制御ユニット14が、コネクタ20,46の嵌合方向となる取付面18に対する略垂直方向に案内される。それと共に、電子制御ユニット14が取付面18に向けて更に回動操作されることによって、電子制御ユニット14の下面44bが取付面18に重ね合わされて、図9(b)に示すように、両コネクタ20,46が互いに嵌合される。そして、電子制御ユニット14において回動軸56と反対の端縁部側に設けられたロックアーム66と本体12の立設壁28aに設けられたロック68が係合することによって、電子制御ユニット14が本体12に固定されて、組み付けが完了する。
このような構造とされた電気接続箱10によれば、ガイド突起62をガイド溝34で案内することによって、回動軸56のガタツキを許容しつつ両コネクタ20,46を嵌合位置に案内すると共に、両コネクタ20,46の接続部分では、電子制御ユニット14を両コネクタ20,46の嵌合方向に直線的に変位させることが出来る。これにより、より容易且つ精度の良いコネクタ接続をもって電子制御ユニット14を本体12に組み付けることが出来る。また、取付面18に対するガイド溝34の突出高さ寸法をコネクタ20よりも大きくすると共に、ガイド突起62を下面44aに対してコネクタ46の突出端部と略等しく位置させることによって、電子制御ユニット14の回動方向でのコネクタ20,46の離隔距離に比してガイド溝34の開口部分とガイド突起62の離隔距離を小さく設定したことによって、コネクタ20,46の嵌合前にガイド突起62をガイド溝34に入り込ませることが出来、ガイド突起62とガイド溝34による電子制御ユニット14の案内作用を、コネクタ20,46の嵌合に先立って確実に実現させることが出来る。
さらに、回動軸56による位置決め機能に併せて、ガイド突起62とガイド溝34による位置決め機能を相互に反対の端部側で発揮させることによって、各一方の位置決め機能において発生するガタツキを、相互の離隔距離を大きく取ることで極めて効率的に抑えることが可能とされる。
更にまた、本体12と電子制御ユニット14が何れも、コネクタ20,46の位置を基準として公差が設定されているため、ガイド突起62およびガイド溝34がそれぞれコネクタ46、20の長手方向延長線上に位置されていることによって、電子制御ユニット14の本体12への組み付けに際して、ガイド突起62とガイド溝34を指標として両コネクタ46,20の位置を容易且つ精度良く把握することが出来て、コネクタの着脱をより容易且つ確実に行なうことが出来る。
そして、電子制御ユニット14の本体12への組み付け状態においては、本体12に設けられた側壁30a,30bが電子制御ユニット14の両側面を覆う外壁とされる。それと共に、これら側壁30a,30bと立設壁28aによってコネクタ20,46の外周部分が覆われる。これにより、水等や異物の浸入を抑えることが出来て、コネクタ20、46を保護することが出来る。更に、ガイド溝34が側壁30aの外面に開口することの無い凹溝形状とされていることから、異物の侵入をより効果的に抑止することが出来る。
以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、前記実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではなく、例えば、ガイド溝を取付体側に設けて、ガイド突起を本体側に設けても良い。また、ガイド溝とガイド突起の組を複数設けても良く、前記実施形態においては電子制御ユニット14の一方の側壁54aにガイド突起62が形成されていたが、これに加えて、他方の側壁54bにおいてコネクタ46の長手方向延長線と重なる位置にガイド突起を設けると共にこれに対応する本体12の側壁30bにガイド溝を設けて、コネクタ20,46の長手方向両側にガイド機構を設ける等しても良いし、或いは、ガイド機構を回動軸に対する離隔距離が異なる位置に複数形成したりしても良い。
また、前記実施形態におけるガイド溝34は、側壁30bに形成された凹溝形状とされて、側壁30bの外面に開口することなく形成されていたが、側壁30bの厚さ方向に貫通されて、内外両面に開口する切欠き形状とされていても良い。また、ガイド溝の取付面への延出寸法は、取付体の電気接続箱本体への組付位置までガイド突起を案内し得るものであれば良く、必ずしも取付面にまで延出される必要は無い。
また、電気接続箱本体と取付体に設けられるコネクタの具体的な形状は特に限定されるものではなく、従来公知のものが適宜に採用可能である。従って、コネクタの端子は単列に限定されるものではなく、回動軸と並行な方向に複数列の並設された端子等であっても良い。更に、コネクタそのものを複数設けること等も可能である。
10:電気接続箱、12:本体、14:電子制御ユニット(取付体)、18:取付面、20:コネクタ、30a:側壁(外壁)、30b:側壁(外壁)、34:ガイド溝、44b:下面(重ね合わせ面)、46:コネクタ、54a:側壁(取付体の側面)、54b:側壁(取付体の側面)、56:回動軸、62:ガイド突起

Claims (2)

  1. 電気接続箱本体に対して別体の取付体がその端縁部に形成された回動軸で回動可能に組み付けられており、前記電気接続箱本体に対する前記取付体の回動により前記電気接続箱本体の取付面に対して前記取付体が重ね合わされると共に前記電気接続箱の前記取付面と前記取付体の重ね合わせ面とにそれぞれ設けられたコネクタが互いに連結されるようになっている電気接続箱において、
    前記電気接続箱本体および前記取付体における前記コネクタを、前記回動軸と反対側で前記回動軸と平行に延びる長手形状とすると共に、前記電気接続箱本体における前記コネクタの長手方向両側外方の少なくとも一方において取付面側から突出して前記取付体の側面を覆う外壁を形成し、前記取付体の側面と前記電気接続箱の外壁との対向面の一方にはガイド突起を設けると共に他方には前記ガイド突起を案内するガイド溝を設けて、前記ガイド突起と前記ガイド溝を前記コネクタ近傍に位置させて、前記電気接続箱本体に対する前記取付体の回動による重ね合わせに際してコネクタ同士の嵌合開始に先立って前記ガイド突起前記ガイド溝に入り込ませることにより前記コネクタ同士を嵌合位置に案内するガイド機構構成されており、且つ、
    前記ガイド突起と前記ガイド溝が、前記コネクタの長手方向延長線上に位置して形成されていることを特徴とする電気接続箱。
  2. 前記電気接続箱本体における前記コネクタが設けられた側の端縁部において、前記取付面側から突出する端壁が形成されていると共に、前記端壁の突出先端部の内側面が傾斜案内面とされており、前記電気接続箱本体に対する前記取付体の回動による重ね合わせに際して前記取付体が前記傾斜案内面に当接することにより前記取付体の前記電気接続箱に対する位置ずれを補正する位置補正機構が構成されている請求項1に記載の電気接続箱。
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