JP5407449B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等に搭載される電気接続箱に関する。

従来より、回路構成体をケース内に収容してなる電気接続箱が知られている（例えば特許文献１参照）。回路構成体は、リレーやスイッチング素子等の電子部品、回路基板、またバスバー等により構成されている。

特開２０００−４５２１号公報

ところで、電気接続箱は、一般にエンジンルーム内に格納されるものであり、このエンジンルーム内のスペースには限りがあるため小型化が要望されている。そこで、電子部品の配置密度を高めると、回路構成体の発熱密度が高くなってケース内に熱が蓄積されやすくなる。ケース内に熱が蓄積されると、回路構成体の電子部品に悪影響を与えるおそれがあるから放熱性を高めたいという要望がある。しかし、降雨や洗浄等による水滴がケース内に侵入することを防ぐべくケースの密閉性を高めることが、ケース内に熱が蓄積しやすくなる要因となる等、放熱性を高めることを難しくする様々な事情があり対策が望まれていた。

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、放熱性を高めることが可能な電気接続箱を提供することを目的とする。

本発明の電気接続箱は、回路構成体と、前記回路構成体を収容するケースとを有し、前記回路構成体に接続した電線を前記ケースの内周面に接触させた状態で、前記ケースの内周面から内側へ突出する形状の挟持片により固定したものであり、前記ケースは、前記電線を外部に導出する電線導出口を有するとともに、前記電線導出口よりも下方に突出する形状の下底部を有しており、前記電線を、前記下底部に固定したものである。このような構成によれば、回路構成体の熱が電線からケースに伝達し、ケースから外部に放散される。したがって、放熱性を高めることができる。

また、前記回路構成体には複数本の電線が接続されており、前記電線を前記ケースに１本ずつ固定したものとしてもよい。ここで、電線を束ねてケースに固定する場合には、ケースに接触しない電線の熱はケース内に放散されることになる。しかし、電線を１本ずつケースに固定することで、各電線の熱を確実にケースに伝達させることができる。

また、前記ケースのうち前記電線が固定される固定部の前記電線との接触面に凹凸形状を形成したものとしてもよい。このような構成によれば、固定部の凹凸形状が電線に食い込むから、その分接触面積が増えて電線の熱が固定部へ伝達しやすくなり、また電線を保持する力が向上する。

また、前記電線を、前記ケースのうち他の部分よりも相対的に表面温度が低い部分に固定したものとしてもよい。このような構成によれば、電線をケースの他の部分に固定する場合に比べて、回路構成体とケースとの温度差が大きくなるから、回路構成体の熱を効率よくケースに伝達することができる。

また、前記ケースのうち前記電線が固定される固定部と前記電線との間に伝熱材を塗布したものとしてもよい。このような構成によれば、電線と固定部との間の隙間が埋められるから、電線の熱が固定部へ伝達しやすくなる。

本発明によれば、放熱性を高めることが可能な電気接続箱を提供することができる。

実施形態１に係る電気接続箱においてインナーケースの配置位置を表す概略断面図 同側断面図 図２のＡ−Ａ位置における固定部の拡大断面図 実施形態２に係る固定部の拡大断面図 実施形態３に係る固定部の拡大断面図 実施形態４に係る固定部の拡大断面図

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１について、図１〜図３を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態における電気接続箱１０は、車両のタイヤハウジング（図示せず）上に取り付けられるものであって、回路構成体１１をインナーケース１２内に収容するとともに、そのインナーケース１２をアウターケース３０（本発明のケースに該当する）内に収容してなるものである。
以下、各構成部材において、図１の上側を上面、下側を下面とする。また、車両に取り付けられたときに進行方向前方を向く側（図１の左側）を前方、後方を向く側（図１の右側）を後方として説明する。

回路構成体１１は、図２に示すように、回路基板１３と、この回路基板１３の一方の面に実装されたリレー等の電子部品１４と、回路基板１３の他方の面に貼り付けられたバスバー（図示せず）とで構成されている。バスバーは、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している。

インナーケース１２は合成樹脂製であり、下向きに開口するコネクタ嵌合部１５を有している。インナーケース１２は、コネクタ嵌合部１５が下側に開口する姿勢で、アウターケース３０の前側部分に装着されている。
インナーケース１２には、複数本の内部端子１６が保持されている。内部端子１６は略Ｌ字状をなし、その一端はコネクタ嵌合部１５内に突出して複数本並んで配置され、他端は回路基板１３に開口されたスルーホール１７に挿入されて半田付けされている。

コネクタ嵌合部１５には、外部コネクタ２０が嵌合可能とされ、コネクタ嵌合部１５内に突出した各内部端子１６の一端には、外部コネクタ２０に保持された外部端子２１が接続可能とされている。外部端子２１は、外部回路（例えば電源回路や負荷側回路）に電気的に接続された電線２２の端末部に固着されており、内部端子１６と外部端子２１とが接続することで、外部回路と回路構成体１１とが電気的に接続する。なお、電線２２は、導体２２Ａを絶縁被覆２２Ｂで覆ってなるものである。

アウターケース３０は合成樹脂製であり、インナーケース１２の下方を覆うロアケース３１と、インナーケース１２の周囲を覆うミドルケース３２と、インナーケース１２の上方を覆うアッパーケース３３とからなる。アウターケース３０には、電気接続箱１０を車両に取り付けるための車両取付部３９が複数設けられている。

ロアケース３１は、底壁３１Ａとその周縁から上方に向かって立つ側壁３１Ｂとを備えて上面側が開口した容器状に形成され、平面的には前後方向に長い略長方形状をなしている。ロアケース３１の底壁３１Ａは、タイヤハウジングの円弧形状に沿った形状に形成され、具体的には、前方に向かって下がる曲面とされている。

ロアケース３１の底壁３１Ａには、電線２２を外部に導出する電線導出口３４が設けられている。電線導出口３４は、ロアケース３１の底壁３１Ａの後端寄りの位置（インナーケース１２の取り付け位置よりも後側の位置）に設けられている。外部コネクタ２０に接続している電線２２は、この電線導出口３４から外部へ導出される。

ロアケース３１は、電線導出口３４よりも下方に突出する形状をなす下底部３５を有している。下底部３５は、ロアケース３１のうち電線導出口３４よりも前側の部分であり、電気接続箱１０を設置したときに最も低い位置に配置される。下底部３５は、アウターケース３０のうち他の部分よりも相対的に表面温度が低い部分となっている。

ロアケース３１の上縁部には、ミドルケース３２の下縁部の図示しないロック突起に係止するロック片３６が、複数箇所に設けられている。また、ロアケース３１の上縁部には、その開口の略全周にわたって突条３７が形成され、ミドルケース３２の下縁部には突条３７の外側に被さる被覆壁３８が設けられている。

ミドルケース３２には、インナーケース１２、各種電気部品、また電子ユニット等を収容する複数の収容室（図示せず）が設けられ、インナーケース１２は収容室に収容されて固定されている。
アッパーケース３３は、ミドルケース３２の上側の開口の全体を覆う形状をなしている。アッパーケース３３とミドルケース３２との間は、図示しないパッキンによりシールされている。

さて、回路構成体１１に電気的に接続した電線２２は、アウターケース３０の内周面に接触した状態で固定されている。アウターケース３０のうち電線２２が固定される固定部４０には、内側へ突出する形状の挟持片４１が一対、アウターケース３０に一体に設けられている。一対の挟持片４１は、アウターケース３０の内周面から片持ち状をなして延出し、互いに対向方向に弾性変位可能とされている。各挟持片４１は、その全長にわたり略一定の厚さ寸法とされている。

固定部４０には、電線２２を挟持する挟持部４０Ａと、挟持部４０Ａに電線２２を案内する案内部４０Ｂとが形成されている。
挟持部４０Ａは、１本の電線２２の外周に沿うとともに一部分が開口した略環状をなし、挟持部４０Ａと電線２２との間には、図示しない高熱伝導グリース等の伝熱材が塗布されている。挟持部４０Ａの開口寸法は、挟持片４１が自然状態のときに、電線２２の外径寸法よりも小さくなるように設定され、本実施形態では、電線２２の外径寸法の半分以下の寸法とされている。挟持片４１のうち挟持部４０Ａを構成する部分は、根元部分から先端に向かって電線２２の周面に沿う弧状をなしている。

案内部４０Ｂは、挟持部４０Ａの開口端から挟持部４０Ａの外側に突出して設けられている。案内部４０Ｂは、その突出端に向かって少しずつ開口寸法が大きくなる形態をなしている。挟持片４１のうち案内部４０Ｂを構成する部分は、挟持部４０Ａを構成する部分から先端に向かって、対向する挟持片４１から離れる向きに斜めに延出している。

固定部４０は、ロアケース３１の下底部３５（側壁３１Ｂのうち下底部３５を構成する部分、および底壁３１Ａのうち下底部３５を構成する部分）に設けられている。固定部４０は、回路構成体１１に接続された電線２２の取り回し経路上の複数箇所に設けられている。

側壁３１Ｂに設けられた固定部４０のうちいくつかの固定部４０は、ロアケース３１の側壁３１Ｂのうち上縁寄りの位置（インナーケース１２の下縁に沿う位置）に設けられている。この固定部４０は、回路構成体１１に接続された電線２２と同数あるいはそれよりも多い数が、ほぼ同じ高さ位置において電線２２の並び方向と同方向に並んで配置されている。ロアケース３１の側壁３１Ｂに設けられた固定部４０は、一対の挟持片４１が水平方向に対向する向き、すなわち挟持部４０Ａの中心線が上下方向に延びる向きとなっている。また、ロアケース３１の底壁３１Ａに設けられた固定部４０は、挟持部４０Ａの中心線が底壁３１Ａの傾斜に沿って延びる向きとなっている。

そして、回路構成体１１に接続された全ての電線２２は、固定部４０に１本ずつ固定されている。電線２２を固定する際には、各電線２２を各固定部４０の案内部４０Ｂに押し込む。すると、一対の挟持片４１が離間方向に弾性変位し、電線２２は、案内部４０Ｂにより挟持部４０Ａ側へ案内される。やがて、電線２２は挟持部４０Ａ内に収まり、一対の挟持片４１が接近方向に弾性復帰して電線２２の周面に沿った状態になる。こうして、各電線２２は、挟持部４０Ａの内周面（アウターケース３０および挟持片４１の内周面）に接触した状態で固定される。そして、回路構成体１１に接続された全ての電線２２は、電線導出口３４に至るまでの途中部分が、複数箇所においてアウターケース３０の下底部３５に接触した状態に保持される。

次に、上記のように構成された実施形態１の作用および効果について説明する。
本実施形態の電気接続箱１０は、回路構成体１１に接続した電線２２をアウターケース３０の内周面に接触させた状態で、アウターケース３０の内周面から内側へ突出する形状の挟持片４１により固定している。

この電気接続箱１０において、通電時に電子部品１４から発生する熱は、回路基板１３の導電路、内部端子１６および外部端子２１を介して電線２２に伝わり、電線２２のアウターケース３０との接触部分からアウターケース３０に伝わって、アウターケース３０から外部に放散する。ここで、電線２２がアウターケースに接触していない場合には、電線２２を伝わる熱は、アウターケース内において空気中に放散し、アウターケース内に蓄積されやすくなる。しかしながら、本実施形態では、電線２２がアウターケース３０の内周面に接触した状態になっているから、電線２２の熱は、アウターケース３０内に放散するより先にアウターケース３０に伝わってそこから外部に放散する。したがって、アウターケース３０内に熱が蓄積されにくくなり、放熱性を高めることができる。

また、電線２２をアウターケース３０に１本ずつ固定している。ここで、例えば回路構成体１１に接続された複数本の電線２２を束ねてアウターケースに固定する場合には、いく本かの電線２２はアウターケースに接触しない状態になり、その電線２２の熱はアウターケース内に放散されることになる。しかし、本実施形態では、電線２２を１本ずつアウターケース３０に固定しているから、各電線２２の熱を確実にアウターケース３０に伝達させることができ、もって確実にアウターケース３０の外部に放散することができる。

また、アウターケース３０は電線２２を外部に導出する電線導出口３４を有するとともに、電線導出口３４よりも下方に突出する形状の下底部３５を有しており、電線２２は、下底部３５に固定されている。この下底部３５は、アウターケース３０のうち他の部分よりも相対的に表面温度が低い部分であり、このような部分に電線２２を固定することにより、電線２２をアウターケース３０の他の部分に固定する場合に比べて、回路構成体１１とアウターケース３０との温度差が大きくなるから、回路構成体１１の熱を効率よくアウターケース３０に伝達することができる。

また、固定部４０と電線２２との間には伝熱材が塗布されている。これにより、電線２２と固定部４０との間の隙間が埋められるから、電線２２の熱が固定部４０へ伝達しやすくなり、もってアウターケース３０への伝熱性をより高めることができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２に係る電気接続箱１０を図４によって説明する。
本実施形態の電気接続箱１０は、固定部４０のうち電線２２の接触面に凹凸形状を形成した点で、実施形態１とは相違する。なお、実施形態１と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態に係る電気接続箱１０は、実施形態１と同様に、回路構成体１１をインナーケース１２内に収容するとともに、そのインナーケース１２をアウターケース３０内に収容してなるものであり、回路構成体１１に接続した電線２２は、アウターケース３０の内周面に接触した状態で、固定部４０に固定されている。

固定部４０には、実施形態１と同様、アウターケース３０の内周面から片持ち状をなして延出する一対の挟持片４１が設けられ、電線２２を挟持する挟持部４０Ａと、挟持部４０Ａに電線２２を案内する案内部４０Ｂとが形成されている。

そして、固定部４０のうち電線２２と接触する接触面、すなわち挟持部４０Ａの内周面（アウターケース３０および挟持片４１の内周面）には、複数の凸部５０が設けられている。凸部５０は、略台形断面をなして挟持部４０Ａの内周面から内側へ突出している。複数の凸部５０は、挟持部４０Ａの周方向に所定の間隔（本実施形態では略一定の間隔）をあけて配置されている。このように複数の凸部５０が設けられることで、挟持部４０Ａの内周面のうち隣り合う凸部５０の間には凹部５１が形成されている。
固定部４０に電線２２が固定された状態では、凸部５０が電線２２の絶縁被覆２２Ｂに食い込み、凹部５１には電線２２の絶縁被覆２２Ｂが嵌まって、そのほぼ全面に接触した状態になる。

以上のように本実施形態においては、回路構成体１１に接続した電線２２をアウターケース３０の内周面に接触させた状態で固定しているから、回路構成体１１の熱が電線２２からアウターケース３０に伝達し、アウターケース３０から外部に放散される。したがって、実施形態１と同様、放熱性を高める効果を得ることができる。

また、固定部４０のうち電線２２と接触する接触面には、凸部５０および凹部５１が形成されている。これにより、固定部４０の凸部５０が電線２２に食い込むから、その分固定部４０と電線２２との接触面積が増えて電線２２の熱が固定部４０へ伝達しやすくなり、電線２２からアウターケース３０への伝熱性をより高めることができる。また、固定部４０の凸部５０が電線２２に食い込むから、電線２２をアウターケース３０に接触した状態に保持する力が増し、振動等に対して有利なものとすることができる。

＜実施形態３＞
次に、本発明を具体化した実施形態３に係る電気接続箱１０を図５によって説明する。
本実施形態の電気接続箱１０は、固定部６０の形態を異なるものとした点で、実施形態１とは相違する。なお、実施形態１と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態に係る電気接続箱１０は、実施形態１と同様に、回路構成体１１をインナーケース１２内に収容するとともに、そのインナーケース１２をアウターケース３０内に収容してなるものであり、回路構成体１１に接続した電線２２は、アウターケース３０の内周面に接触した状態で、固定部６０に固定されている。

挟持片６１は、実施形態１と同様、アウターケース３０に一体に設けられている。挟持片６１は、アウターケース３０の内周面から片持ち状をなして延出し、アウターケース３０の内周面に対して接近・離間方向に弾性変位可能とされている。挟持片６１は、その全長にわたり略一定の厚さ寸法とされている。

固定部６０は、実施形態１と同様、電線２２を挟持する挟持部６０Ａと、挟持部６０Ａに電線２２を案内する案内部６０Ｂとを有している。挟持部６０Ａは、１本の電線２２の外周に沿うとともに一部分が開放された形状をなしている。挟持部６０Ａの開口寸法は、挟持片６１が自然状態のときに、電線２２の外径寸法よりも小さくなるように設定されている。

挟持片６１のうち挟持部６０Ａを構成する部分は、アウターケース３０の内周面から垂直に突出した後、電線２２の周面に沿って周方向に延びる形状をなしている。挟持片６１のうち挟持部６０Ａを構成する部分の先端（根元とは反対側の端）は、アウターケース３０の内周面に接近している。

挟持片６１のうち案内部６０Ｂを構成する部分は、挟持部６０Ａを構成する部分の先端からアウターケース３０の内周面に沿って、アウターケース３０の内周面と略平行をなして延出している。挟持片６１のうち案内部６０Ｂを構成する部分の長さ寸法は、電線２２の外径寸法と同等とされている。

以上のように本実施形態においては、回路構成体１１に接続した電線２２をアウターケース３０の内周面に接触させた状態で、固定部６０に固定しているから、回路構成体１１の熱が電線２２からアウターケース３０に伝達し、アウターケース３０から外部に放散される。したがって、実施形態１と同様、放熱性を高める効果を得ることができる。

＜実施形態４＞
次に、本発明を具体化した実施形態４に係る電気接続箱１０を図６によって説明する。
本実施形態の電気接続箱１０は、固定部７０の形態を異なるものとした点で、実施形態１とは相違する。なお、実施形態１と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本実施形態に係る電気接続箱１０は、実施形態１と同様に、回路構成体１１をインナーケース１２内に収容するとともに、そのインナーケース１２をアウターケース３０内に収容してなるものであり、回路構成体１１に接続した電線２２は、アウターケース３０の内周面に接触した状態で、固定部７０に固定されている。

固定部７０は、電線２２を挟持する挟持部７０Ａと、アウターケース３０と挟持片７１とが係合する係合部７０Ｂとを有している。挟持部７０Ａは、１本の電線２２の外周に沿う形状をなしている。

挟持片７１は、実施形態１と同様、アウターケース３０に一体に設けられている。挟持片７１は、アウターケース３０の内周面から片持ち状をなして延出し、アウターケース３０の内周面に対して接近・離間方向に弾性変位可能とされている。

挟持片７１のうち挟持部７０Ａを構成する部分は、アウターケース３０の内周面から電線２２の周面に沿って周方向に延びる弧状をなしている。また、挟持片７１のうち係合部７０Ｂを構成する部分は、挟持部７０Ａを構成する部分の先端からアウターケース３０の内周面に沿って、アウターケース３０の内周面と略平行をなして延出している。挟持片７１は、根元側の部分の厚さ寸法が最も小さくされ、先端に向けて少しずつ厚さ寸法が大きくなり、挟持部７０Ａを構成する部分の途中から係合部７０Ｂの先端にかけての部分は、略一定の厚さ寸法とされている。

挟持片７１のうち係合部７０Ｂを構成する部分には、係合孔７３が設けられている。係合孔７３は、挟持片７１を厚さ方向に貫通する孔である。一方、アウターケース３０には、係合孔７３に係合する係合突部７２が突出して設けられている。係合突部７２は、その突出端側が開くＶ字形をなし、弾性的に縮径変形（幅寸法が小さくなる方向の変形）が可能とされている。

係合突部７２の突出端には、外側に突出する爪部７４が設けられている。係合突部７２が縮径変形したときには、爪部７４を含む係合突部７２の全体が係合孔７３を通過可能になり、係合突部７２が拡径方向に弾性復帰したときには、爪部７４が係合孔７３の周縁部に係合するようになっている。なお、爪部７４の上面（係合突部７２の突出端面）は、緩い弧状をなす案内面７５とされている。

そして、電線２２を固定する際には、挟持片７１をアウターケース３０の内周面から離間方向に弾性変位させ、電線２２を挟持部７０Ａ内に収めた状態にする。次いで、挟持片７１をアウターケース３０の内周面に接近方向に変位させ、係合孔７３に係合突部７２が挿入されるようにして押し付ける。すると、係合孔７３の周縁部が係合突部７２の案内面７５に接触し、案内面７５が押されることで係合突部７２が縮径方向に弾性変形する。やがて、係合孔７３が係合突部７２の爪部７４を乗り越えてその根元側に至ると、係合突部７２は弾性復帰して爪部７４が係合孔７３の周縁部に係合した状態になる。こうして、固定部７０の挟持部７０Ａは閉じた状態に保持され、各電線２２は、挟持部７０Ａの内周面に接触した状態で、固定部７０に固定される。

以上のように本実施形態においては、回路構成体１１に接続した電線２２をアウターケース３０の内周面に接触させた状態で、固定部７０に固定しているから、回路構成体１１の熱が電線２２からアウターケース３０に伝達し、アウターケース３０から外部に放散される。したがって、実施形態１と同様、放熱性を高める効果を得ることができる。

＜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る。

（１）上記実施形態では、電気接続箱１０はタイヤハウジング上に取り付けられるものとされているが、これに限らず、自動車等に取り付けられる電気接続箱について広く適用が可能である。
（２）上記実施形態では、固定部４０（６０）（７０）を下底部３５に設けたが、これに限らず、例えば冷却される等の理由で他の部分よりも相対的に表面温度が低くなる部分がアウターケースに存在するのであれば、そのような部分に設けるようにしてもよい。

（３）実施形態２では、凸部５０は、略台形断面をなして挟持部４０Ａの内周面から突出しているが、凸部は、電線に食い込み可能な形状であればどのような形状としてもよく、例えば略三角形断面をなして突出する形状としてもよい。
（４）実施形態２では、凸部５０は、アウターケース３０および挟持片４１の内周面に設けられているが、これに限らず、凸部を、アウターケースの内周面のみ、または挟持片の内周面のみに設けてもよい。

１０…電気接続箱
１１…回路構成体
２２…電線
３０…アウターケース（ケース）
３４…電線導出口
３５…下底部
４０，６０，７０…固定部
４１，６１，７１…挟持片

Claims (7)

1. 回路構成体と、前記回路構成体を収容するケースとを有し、
   前記回路構成体に接続した電線を前記ケースの内周面に接触させた状態で、前記ケースの内周面から内側へ突出する形状の挟持片により固定したものであり、
   前記ケースは、前記電線を外部に導出する電線導出口を有するとともに、前記電線導出口よりも下方に突出する形状の下底部を有しており、
   前記電線を、前記下底部に固定した電気接続箱。
2. 前記回路構成体には複数本の電線が接続されており、
   前記電線を前記ケースに１本ずつ固定した請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記ケースのうち前記電線が固定される固定部の前記電線との接触面に凹凸形状を形成した請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
4. 前記電線を、前記ケースのうち他の部分よりも相対的に表面温度が低い部分に固定した請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電気接続箱。
5. 前記ケースのうち前記電線が固定される固定部と前記電線との間に伝熱材を塗布した請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電気接続箱。
6. 回路構成体と、前記回路構成体を収容するケースとを有し、
   前記回路構成体に接続した電線を前記ケースの内周面に接触させた状態で、前記ケースの内周面から内側へ突出する形状の挟持片により固定したものであり、
   前記ケースのうち前記電線が固定される固定部の前記電線との接触面に凹凸形状を形成した電気接続箱。
7. 回路構成体と、前記回路構成体を収容するケースとを有し、
   前記回路構成体に接続した電線を前記ケースの内周面に接触させた状態で、前記ケースの内周面から内側へ突出する形状の挟持片により固定したものであり、
   前記ケースのうち前記電線が固定される固定部と前記電線との間に伝熱材を塗布した電気接続箱。

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