JP5582347B2 - 回路構成体及び電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、回路構成体及び電気接続箱に関する。

従来、ケース内に回路構成体が収容された電気接続箱として、特許文献１に記載のものが知られている。この電気接続箱の箱本体には中底が形成されている。中底にはバスバーが配されている。バスバーの一方の端部はヒューズブロック内に配されてヒューズと接続されている。バスバーの他方の端部にはリレー接続用端子が設けられている。このリレー接続用端子はリレーキャビティに収容されている。このリレーキャビティには小型リレーが接続されている。

特開平１１−２７８２９号公報

従来技術においては、リレーキャビティはヒューズブロックから離れた位置に配されている。このため、ヒューズブロックとリレーキャビティとを接続するバスバーの配索経路は、比較的に長いものとなっている。この結果、リレーの通電時に、ヒューズブロックとリレーキャビティとの間を接続するバスバーからの発熱量が大きくなってしまうという問題があった。ヒューズには比較的に大きな電流が流れるので、特に問題となる。

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、ヒューズに接続されるバスバーからの発熱が抑制された回路構成体及び電気接続箱を提供することを目的とする。

本発明は、回路構成体であって、表面及び裏面を有して前記表面側からヒューズが装着されるヒューズブロックと、相手側コネクタが嵌合されるコネクタブロックと、前記ヒューズブロックと前記コネクタブロックとを接続する電線と、前記電線を保持する保持部が設けられると共に前記電線が配索される電線配索部材と、を備え、前記ヒューズブロックには前記ヒューズに接続されるヒューズ用バスバーの一方の端部が配設されており、前記ヒューズ用バスバーの他方の端部は第１リレーが実装されたリレー実装基板に接続されており、前記リレー実装基板は前記ヒューズブロックの前記裏面に沿わせて配されており、前記電線配索部材と対向して回路基板が配されており、前記リレー実装基板は前記電線配索部材及び前記回路基板の側方において前記電線配索部材及び前記回路基板に対して略垂直な姿勢で配されており、前記リレー実装基板と前記回路基板とは中継端子によって接続されている。

また、本発明は、前記回路構成体をケース内に収容してなる電気接続箱である。

本発明によれば、リレー実装基板はヒューズブロックの裏面に沿わせて配されているから、ヒューズブロックと、リレー実装基板とを比較的に近接して配することができる。これにより、ヒューズブロックとリレー実装基板との間を接続するヒューズ用バスバーの長さを比較的に短くすることができる。この結果、通電時におけるヒューズ用バスバーからの発熱を抑制できる。
また、リレー実装基板は、電線配索部材及び回路基板の側方において、電線配索部材及び回路基板に対して略垂直な姿勢で配されている。これにより、リレー実装基板を、電線配索部材及び回路基板の側方の位置に、電線配索部材及び回路基板に対して平行に配する場合に比べて、電線配索部材及び回路基板の板面に平行な方向について回路構成体を小型化できる。

本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。

前記第１リレーのリード端子及び前記ヒューズ用バスバーは、前記リレー実装基板のうち前記ヒューズブロックの裏面と対向する対向面から、前記リレー実装基板に形成されたスルーホールに挿通されており、前記リレー実装基板のうち前記対向面と反対側の面からフローはんだ付けされていることが好ましい。

上記の態様によれば、第１リレーのリードと、ヒューズ用バスバーとを同時にフローはんだ付けできるので、回路構成体の製造工程を短縮できる。

前記電線配索部材のうち前記回路基板側の面には、前記電線配索部材と前記回路基板との間の空間に第２リレーが配設されていることが好ましい。

上記の態様によれば、電線配索部材と回路基板との間の空間にも第２リレーが配設されるので、回路構成体の配線密度を向上させることができる。

前記第１リレーに通電される電流値は、前記第２リレーに通電される電流値よりも大きいことが好ましい。

上記の態様によれば、第１リレーには、第２リレーよりも大きな電流が流される。すると、ヒューズと第１リレーとを接続するヒューズ用バスバーからの発熱量は、比較的に大きなものとなる。本発明は、第１リレーに通電される電流値が比較的に大きな場合に、ヒューズ用バスバーからの発熱を抑制することができるので特に有効である。

本発明によれば、ヒューズ用バスバーからの発熱を抑制できる。

本発明の一実施形態に係る電気接続箱を示す正面図 本発明の一実施形態に係る回路構成体を示す平面図 回路構成体を示す背面図 リレー実装基板を示す背面図 リレー実装基板を示す側面図 リレー実装基板を示す平面図 ヒューズブロックにリレー実装基板を配設した状態を示す背面図 ヒューズブロックにリレー実装基板を配設した状態を示す側面図 ヒューズブロックにリレー実装基板を配設した状態を示す平面図 第２リレーに電力用バスバー及び制御用バスバーを接続した状態を示す斜視図 第２リレーに電力用バスバー及び制御用バスバーを接続した状態を示す正面図 第２リレーが電線配索部材に配設された状態を示す要部切欠側面図

本発明に係る回路構成体１０を車載用の電気接続箱１１に適用した一実施形態を、図１ないし図１２を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電気接続箱１１は、合成樹脂製のケース１２内に回路構成体１０が収容されてなる。電気接続箱１１は、電源（図示せず）と、ワイパー、ライト等の車載電装品（図示せず）との間に配設されて、車載電装品に対して電源からの電力のオンオフを実行する。以下の説明においては、図１における上方を上方とし、下方を下方とする。また、図２における下方を前方とし、上方を後方として説明する。

回路構成体１０は、ヒューズ（図示せず）が装着される合成樹脂製のヒューズブロック１３と、図示しないワイヤーハーネスを介して車載電装品又は電源に接続された相手側コネクタ（図示せず）が嵌合される合成樹脂製のコネクタブロック１４と、ヒューズブロック１３とコネクタブロック１４とを接続する電線１５と、電線１５を保持する保持部１６が設けられると共にこの電線１５が配索される合成樹脂製の電線配索部材１７と、を備える。

ヒューズブロック１３は、前後方向（図１における左右方向、図２における上下方向）に扁平なブロック状をなしている。ヒューズブロック１３の前面は表面１３Ａとされ、後面が裏面１３Ｂとされる。ヒューズはヒューズブロック１３の表面１３Ａ側から、図示しないヒューズ装着部内に装着される。

ヒューズブロック１３の裏面１３Ｂには、ヒューズ用バスバー１８が配設されている。ヒューズ用バスバー１８は金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。ヒューズ用バスバー１８の一方の端部はヒューズブロック１３に組み付けられて、ヒューズ装着部内に配される。ヒューズ用バスバー１８は、ヒューズ装着部内に装着されたヒューズと電気的に接続されるようになっている。ヒューズ用バスバー１８の一方の端部は二股に分かれて形成されており、ヒューズのリード端子（図示せず）を挟持可能になっている。また、ヒューズ用バスバー１８の他方の端部は、ヒューズブロック１３の裏面１３Ｂから後方に突出している。

図９に示すように、ヒューズブロック１３の後方には、ヒューズブロック１３の裏面１３Ｂに沿うようにして、第１リレー１９が実装されたリレー実装基板２０が配されている。リレー実装基板２０は、ヒューズブロック１３の裏面１３Ｂと間隔を空けて、対向して配されている。図７に示すように、リレー実装基板２０は長方形状をなしている。リレー実装基板２０の表面及び裏面にはプリント配線技術により図示しない導電路が形成されている。

リレー実装基板２０には複数のスルーホール２１Ａが形成されている。スルーホール２１Ａの内部には、ヒューズ用バスバー１８の他方の端部が、リレー実装基板２０のうちヒューズブロック１３の裏面１３Ｂと対向する対向面２２側から挿通されている。ヒューズ用バスバー１８の他方の端部は、リレー実装基板２０のうち対向面２２と反対側の面から、フローはんだ付けされている。

図４に示すように、リレー実装基板２０の対向面２２には、複数（本実施形態では５つ）の第１リレー１９が実装されている。第１リレー１９は、リレー実装基板２０に上部寄りの位置に、横並びに配されている。図５に示すように、第１リレー１９のリード端子１９Ａは、リレー実装基板２０に形成されたスルーホール２１Ａ内に、対向面２２側（図５における左側）から挿通されている。第１リレー１９のリード端子１９Ａは、リレー実装基板２０のうち対向面２２と反対側の面から、フローはんだ付けされている。また、リレー実装基板２０の対向面２２には、抵抗等の電子部品２３Ａが実装されている。

ヒューズ用バスバー１８のうち、第１リレー１９の電力端子（入力端子及び出力端子の双方又は一方）と接続されるヒューズ用バスバー１８Ａは、ヒューズブロック１３の裏面１３Ｂから導出された後、クランク状に曲げ加工されて第１リレー１９との干渉を回避しつつ、リレー実装基板２０に接続されている。

リレー実装基板２０には、上下方向（図５における上下方向）の中央付近に、直線状をなすヒューズ用バスバー１８Ｂが配設されている。これらのヒューズ用バスバー１８Ｂは、上下方向に２段に並ぶと共に、横並びに配されている。また、これらのヒューズ用バスバー１８Ｂの下方には、クランク状に曲げ加工されたヒューズ用バスバー１８Ｃが、横並びに配されている。

図５に示すように、リレー実装基板２０の下端部寄りの位置には、側方から見てＬ字状をなす中継端子２５が、上下方向に２段に並ぶと共に、横並びに配されている。中継端子２５は、リレー実装基板２０の対向面２２に配された合成樹脂製の台座２６に貫通して配設されている。台座２６は略直方体形状をなしている。中継端子２５の一方の端部は、リレー実装基板２０の対向面２２側から、スルーホール２１Ａ内に挿通されて、対向面２２と反対側からフローはんだ付けされている。中継端子２５の他方の端部は、下方に直角に曲げ加工されており、後述する回路基板２７に形成されたスルーホール２１Ｂ内に挿通されて、回路基板２７に対して下方からフローはんだ付けされている。

電線配索部材１７は、概ね板状をなしており、ヒューズブロック１３の裏面１３Ｂと略垂直な姿勢で配されている。電線配索部材１７の上面には、複数の保持部１６が、上方に突出して形成されている。保持部１６は２股に分かれて形成されており、電線１５を挟持可能になっている。電線１５は、単芯線（図示せず）の外面を絶縁被覆（図示せず）で被覆してなる。

図１２に示すように、電線配索部材１７には、電線１５が圧接される圧接刃２８を有する電力用バスバー２９が配設されている。電力用バスバー２９は、電線配索部材１７に対して圧入又はインサート成型されている。上述したように、電力用バスバー２９の端部には、上方に突出すると共に先端が２股に分かれて電線１５を圧接可能な圧接刃２８が形成されている。圧接刃２８は、電線配索部材１７の保持部１６の内部に収容される。電線１５が、保持部１６の内部に挿通されると、圧接刃２８が絶縁被覆を切欠し、絶縁被覆から露出した単芯線と圧接刃２８とが接触することにより、電線１５と電力用バスバー２９とが電気的に接続される。

図１２に示すように、電力用バスバー２９は、第２リレー３０のリード端子３０Ａとリフローはんだ付けされている。詳細には、第２リレー３０の入力端子及び出力端子に対応するリード端子３０Ａ，３０Ａは、それぞれ、電力用バスバー２９と接続されている。

一方、第２リレー３０のコイル端子３０Ｂは、制御用バスバー３１とリフローはんだ付けされている。制御用バスバー３１は、第２リレー３０のコイル端子３０Ｂと接続された状態で、第２リレー３０の側方に延出された後、下方に略直角に曲げ加工されている。

電線配索部材１７の下方には、電線配索部材１７と対向して回路基板２７が配されている。回路基板２７は、電線配索部材１７と間隔を空けて、上下に並んで略平行に配されている。回路基板２７の上面及び下面には、プリント配線技術により図示しない導電路が形成されている。回路基板２７の上面には半導体リレー、マイコン等の電子部品２３Ｂが実装されている。また、回路基板２７の上面には、第３リレー３２が実装されている。なお、上述したリレー実装基板２０は、電線配索部材１７及び回路基板２７の側方の位置において、電線配索部材１７及び回路基板２７の双方に対して略垂直な姿勢で配されている。

回路基板２７にはスルーホール２１Ｂが形成されている。このスルーホール２１Ｂ内には、上記した制御用バスバー３１の先端が挿入された状態で、回路基板２７の導電路に対してフローはんだ付けされている。

図３に示すように、電線配索部材１７と回路基板２７との間の空間には、第２リレー３０が配設されている。第２リレー３０は、第３リレー３２の上方に位置して配されている。すなわち、第２リレー３０と第３リレー３２とは上下に並んで配されている。

上述した電力用バスバー２９は、電線配索部材１７のうち回路基板２７側の面（下面）に露出して配されており、この電力用バスバー２９の下面に、第２リレー３０のリード端子３０Ａが接続されている。なお、第１リレー１９に通電される電流値は、第２リレー３０に通電される電流値よりも大きく設定されている。

回路基板２７の周縁部には複数（本実施形態では２つ）のコネクタブロック１４が取り付けられている。コネクタブロック１４には、図示しない相手側コネクタと嵌合可能なフード部１４Ａが形成されており、フード部１４Ａの内部には端子金具３３が配設されている。端子金具３３はフード部１４Ａを貫通して上方又は下方に曲げ加工される。下方に曲げ加工された端子金具３３は、回路基板２７に形成されたスルーホール２１Ｂ内に挿通されて、回路基板２７の導電路に対してフローはんだ付けされる。端子金具３３のうち上方に曲げ加工されたものは、コネクタ用配索板３４に配設される。

コネクタ用配索板３４は合成樹脂材からなる。コネクタ用配索板３４の上面には保持部３５が突出して形成されている。保持部３５は２股に分かれて形成されており、電線１５を挟持可能になっている。保持部３５の内部には、上記した端子金具３３のうちコネクタ用配索板３４に配された端部が収容されている。保持部３５内に収容された端子金具３３の端部には、２股に分かれて電線１５を挟持可能な圧接刃３６が形成されている。電線１５が、保持部３５の内部に挿通されると、圧接刃３６が絶縁被覆を切欠し、絶縁被覆から露出した単芯線と圧接刃３６とが接触することにより、電線１５と端子金具３３とが電気的に接続される。

また、ヒューズブロック１３の裏面１３Ｂには、上端部寄りの位置に、ヒューズブロック１３の裏面１３Ｂと対向するようにして、合成樹脂製のヒューズ用配索板３７が配されている。ヒューズ用配索板３７の裏面には保持部３８が突出して形成されている。保持部３８は２股に分かれて形成されており、電線１５を挟持可能になっている。保持部３８の内部には、ヒューズ用バスバー１８の他方の端部が収容されている。保持部３８内に収容されたヒューズ用バスバー１８の端部には、２股に分かれて電線１５を挟持可能な圧接刃３９が形成されている。電線１５が、保持部３８の内部に挿通されると、圧接刃３９が絶縁被覆を切欠し、絶縁被覆から露出した単芯線と圧接刃３９とが接触することにより、電線１５とヒューズ用バスバー１８とが電気的に接続される。

続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態によれば、リレー実装基板２０はヒューズブロック１３の裏面１３Ｂに沿わせて配されているから、ヒューズブロック１３と、リレー実装基板２０とを比較的に近接して配することができる。これにより、ヒューズブロック１３とリレー実装基板２０との間を接続するヒューズ用バスバー１８の長さを比較的に短くすることができる。この結果、通電時におけるヒューズ用バスバー１８からの発熱を抑制できる。

また、本実施形態によれば、電線配索部材１７と対向して回路基板２７が配されており、リレー実装基板２０は電線配索部材１７及び回路基板２７の側方において電線配索部材１７及び回路基板２７に対して略垂直な姿勢で配されており、前記リレー実装基板２０と前記回路基板２７とは中継端子２５によって接続されている。これにより、リレー実装基板２０は、電線配索部材１７及び回路基板２７の側方において、電線配索部材１７及び回路基板２７に対して略垂直な姿勢で配されている。これにより、リレー実装基板２０を、電線配索部材１７及び回路基板２７の側方の位置に、電線配索部材１７及び回路基板２７に対して平行に配する場合に比べて、電線配索部材１７及び回路基板２７の板面に平行な方向について回路構成体１０を小型化できる。

また、本実施形態によれば、第１リレー１９のリード端子１９Ａ及びヒューズ用バスバー１８は、リレー実装基板２０のうちヒューズブロック１３の裏面１３Ｂと対向する対向面２２から、リレー実装基板２０に形成されたスルーホール２１に挿通されており、リレー実装基板２０のうち対向面２２と反対側の面からフローはんだ付けされている。上記の構成によれば、第１リレー１９のリード端子１９Ａと、ヒューズ用バスバー１８とを、リレー実装基板２０のうち対向面２２と反対側の面から、同時にフローはんだ付けできるので、回路構成体１０の製造工程を短縮できる。

また、本実施形態によれば、電線配索部材１７のうち回路基板２７側の面には、電線配索部材１７と回路基板２７との間の空間に第２リレー３０が配設されている。これにより、電線配索部材１７と回路基板２７との間の空間にも第２リレー３０が配設されているので、回路構成体１０の配線密度を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、第１リレー１９には、第２リレー３０よりも大きな電流が流されるようになっている。この結果、ヒューズと第１リレー１９とを接続するヒューズ用バスバー１８からの発熱量は、比較的に大きなものとなる。本発明は、第１リレー１９に通電される電流値が比較的に大きな場合に、ヒューズ用バスバー１８からの発熱を抑制することができるので特に有効である。

＜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）本実施形態においては、電線配索部材１７には第２リレー３０が配設される構成としたが、第２リレー３０は、必要に応じて省略できる。また、第３リレー３２も必要に応じて省略できる。
（２）本実施形態においては、第１リレー１９のリード端子１９Ａはリレー実装基板２０にフローはんだ付けされる構成としたが、これに限られず、第１リレー１９のリード端子１９Ａはリレー実装基板２０の表面に形成されたランドにリフローはんだ付けする構成としてもよい。
（３）本実施形態においては、第１リレー１９とヒューズ用バスバー１８とは、リレー実装基板２０のうちヒューズブロック１３と対向する面からスルーホール２１に挿通される構成としたが、これに限られず、第１リレー１９とヒューズ用バスバー１８とが、リレー実装基板２０の異なる面からスルーホール２１内に挿通されて、リレー実装基板２０の導電路と接続される構成としてもよい。
（４）本実施形態においては、リレー実装基板２０は、電線配索部材１７及び回路基板２７に対して垂直に配される構成としたが、参考例として、リレー実装基板２０は、電線配索部材１７及び回路基板２７と平行に配してもよく、また、電線配索部材１７及び回路基板２７に対して間隔を空けて積層する構成としてもよく、必要に応じて任意の位置に配設することができる。
（５）本実施形態においては、リレー実装基板２０には５つの第１リレー１９が実装される構成としたが、これに限られず、リレー実装基板２０には、１つ、又は、２〜４若しくは６つ以上の第１リレー１９が実装される構成としてもよい。
（６）本実施形態においては、電線配索部材１７の下面に第２リレー３０が配設される構成としたが、これに限られず、第２リレー３０は電線配索部材１７の上面に配設される構成としていもよい。
（７）本実施形態においては、電線配索部材１７の上面に電線１５が配索される構成としたが、これに限られず、電線１５は、電線配索部材１７の下面に配索されてもよく、また、上面及び下面の双方に配索される構成としてもよい。
（８）本実施形態に係る電気接続箱については、図１における上下方向を基準にして説明したが、本実施形態に係る電気接続箱は、例えばヒューズブロック１４を下側に向けた姿勢で配するなど、必要に応じて任意の姿勢で配することができる。

１０…回路構成体
１１…電気接続箱
１２…ケース
１３…ヒューズブロック
１４…コネクタブロック
１５…電線
１６…保持部
１７…電線配索部材
１８…ヒューズ用バスバー
１９…第１リレー
１９Ａ…リード端子
２０…リレー実装基板
２１…スルーホール
２２…対向面
２７…回路基板
２５…中継端子
３０…第２リレー

Claims (5)

1. 表面及び裏面を有して前記表面側からヒューズが装着されるヒューズブロックと、相手側コネクタが嵌合されるコネクタブロックと、前記ヒューズブロックと前記コネクタブロックとを接続する電線と、前記電線を保持する保持部が設けられると共に前記電線が配索される電線配索部材と、を備え、
   前記ヒューズブロックには前記ヒューズに接続されるヒューズ用バスバーの一方の端部が配設されており、前記ヒューズ用バスバーの他方の端部は第１リレーが実装されたリレー実装基板に接続されており、
   前記リレー実装基板は前記ヒューズブロックの前記裏面に沿わせて配されており、
   前記電線配索部材と対向して回路基板が配されており、前記リレー実装基板は前記電線配索部材及び前記回路基板の側方において前記電線配索部材及び前記回路基板に対して略垂直な姿勢で配されており、前記リレー実装基板と前記回路基板とは中継端子によって接続されている回路構成体。
2. 前記第１リレーのリード端子及び前記ヒューズ用バスバーは、前記リレー実装基板のうち前記ヒューズブロックの裏面と対向する対向面から、前記リレー実装基板に形成されたスルーホールに挿通されており、前記リレー実装基板のうち前記対向面と反対側の面からフローはんだ付けされている請求項１に記載の回路構成体。
3. 前記電線配索部材のうち前記回路基板側の面には、前記電線配索部材と前記回路基板との間の空間に第２リレーが配設されている請求項１または請求項２に記載の回路構成体。
4. 前記第１リレーに通電される電流値は、前記第２リレーに通電される電流値よりも大きい請求項３に記載の回路構成体。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の回路構成体と、前記回路構成体を収容するケースと、を備えた電気接続箱。

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