JP6696846B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、車両において電力を分配するために用いられる電気接続箱に関する。

従来、ケースの内部に設けられたバスバーにバッテリが接続され、そのバスバーの出力側に接続されたヒューズがリレー等の電子部品にさらに別のバスバー等を介して接続している電気接続箱が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

図１０に示す電気接続箱１００においては、ケース１１０の内部に設けられた本体１１１に搭載されたヒューズ１１２やリレー１１３を本体１１１の搭載面１１１ａに搭載し、当該搭載面１１１ａとは反対側の非搭載面１１１ｂにおいて、電線（図示せず）やバスバー（図示せず）等を介して互いに接続されている。

特開２００４−３２８９５９号公報

ところで、ヒューズ１１２やリレー１１３は、本体１１１の搭載面１１１ａに並設して搭載されているため、本体１１１としては大きな搭載面積が必要となり、その結果、電気接続箱１００としても大型化していた。

さらに、近年、自動車の多機能化に伴い、電源からこれまで以上の大きな電力を供給することが必要とされつつある。そのため、例えば、大電流化に対応したリレー、及び、高容量のヒューズ等を電気接続箱１００に搭載する場合が増加していた。大電流用のリレーと高容量のヒューズとの接続には、太物の電線や、大型のバスバーを使用しなければならず、そのために電気接続箱１００の重量が増大していた。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電気接続箱の小型化及び軽量化を可能にし得る電気接続箱を提供することを目的とする。

課題を解決するために、本発明に係る電気接続箱は、リレーと、前記リレーに接続されたヒューズユニットと、前記リレー及び前記ヒューズが搭載された搭載面を有する本体と、を備え、前記リレー及び前記ヒューズユニットは、前記搭載面に対する垂直方向において、前記搭載面に対しヒューズユニット、リレーの順で配置されていることを特徴とする。

また、前記リレー及び前記ヒューズユニットは、直接接続されていることが好ましい。

また、前記リレー及び前記ヒューズユニットは、コネクタを介して接続されていることが好ましい。

また、前記ヒューズユニットは、ヒューズが内部に収容されたヒューズ保持台を備え、前記ヒューズ保持台は、前記本体に収容され、当該ヒューズ保持台の側壁部に形成された窓部の位置に、前記ヒューズの溶断部が配置されていることが好ましい。

また、前記窓部が形成された前記側壁部の位置は、前記ヒューズ保持台のうち前記リレー側に設けられていることが好ましい。

本発明によれば、従来に比して電気接続箱の小型化及び軽量化を可能にしつつ、リレーとヒューズとを容易に接続可能な電気接続箱を実現することができる。

本発明の実施の形態に係る電気接続箱の概略的な構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態においてヒューズユニット及びリレーユニットが互いに接続された状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態において本体へのヒューズユニットの搭載構造を示す部分断面図である。 ヒューズとリレーとの接続状態を説明するための部分断面図である。 他の実施の形態においてヒューズユニット及びリレーユニットが互いに接続された状態を示す正面図である。 他の実施の形態において本体へのヒューズユニットの他の搭載構造（１）を説明する図である。 他の実施の形態において箱本体へのヒューズユニットの他の搭載構造（２）を説明する図である。 ヒューズとリレーとの他の接続形式を示す図である。 他の実施の形態に係る本体を備えた電気接続箱の概略的な構成を示す斜視図である。 従来の電気接続箱の構成を示す概略図である。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、本発明の範囲において、種々の形態をとりうる。

図１は、ヒューズユニットとリレーユニットとが接続された状態で本体に搭載されている電気接続箱の概略的な構成を示す斜視図である。図２は、ヒューズユニット及びリレーユニットが互いに接続された状態を示す斜視図である。図３は、本体へのヒューズユニットの搭載構造を示す部分断面図である。

＜電気接続箱＞
電気接続箱１は、例えば、自動車に搭載されるものであり、当該自動車のフロント部分又はリア部分に設けられている。電気接続箱１は、自動車内において、バッテリ等の電源と、電気接続箱１の外部に設けられている各種外部機器（補機等）との間に配置されている。電気接続箱１は、電源と電源ラインにより電気的に接続され、また、外部機器と信号ラインにより電気的に接続されている。図１に示すように、電気接続箱１は、電源から供給される電力を外部機器に分配するものであり、カバー１１と本体１２とを備える。

[カバー]
カバー１１は、本体１２を全体として収容可能な有底角筒形状の合成樹脂等よりなるアッパカバーであり、当該本体１２全体をアッパカバーと図示しないロアカバーとの間に収容した状態で密封する。

[本体]
本体１２は、合成樹脂等よりなる略直方体形状の部材であり、電子部品を搭載する部品搭載面１３を有している。本体１２の部品搭載面１３には、ヒューズユニット２及びリレーユニット３等の電子部品が搭載されている。なお、説明の便宜上、ヒューズユニット２及びリレーユニット３以外の電子部品の図示は省略した。

図３に示すように、本体１２の部品搭載面１３には、ヒューズユニット２の一部を収容する凹状の収容部１４が凹設されている。収容部１４の寸法及び形状は、収容されるヒューズユニット２の形状及び寸法に応じて適宜設定される。

［ヒューズユニット］
図２及び図３に示すように、ヒューズユニット２は、複数のヒューズ２１と、当該複数のヒューズ２１を外部から目視可能な状態で収容するヒューズ保持台２２と、を有する。この場合、複数のヒューズ２１は、マルチヒューズ形式でヒューズ保持台２２に収容されている。

図３に示すように、ヒューズ２１は、電源から電力を供給する電源ライン（図示せず）と接続する入力側（電源側）端子２１ａと、後述するリレー３１の入力側端子（図示せず）とコネクタＣを介して接続する出力側端子２１ｂと、定格以上の電流が流れた場合に溶断する溶断部２１ｃとを有する。

ヒューズ保持台２２は、合成樹脂等よりなる略直方体形状の部材であり、電気接続箱１の本体１２の部品搭載面１３に凹設された収容部１４に部分的に挿入された状態で取り付けられる。ヒューズ保持台２２の側壁部２２ａには、部分的に凹設された平面視略矩形の窓部２３が形成されている。この場合、ヒューズ保持台２２が本体１２の収容部１４に部分的に挿入された状態において、窓部２３が本体１２の部品搭載面１３よりも上方に位置付けられる。

図２に戻ってヒューズ保持台２２では、窓部２３を画成するヒューズ保持台２２の天井面２２ｔと底面２２ｓとの間に複数のヒューズ２１が着脱自在に保持された状態で固定されている。このとき、ヒューズ２１の出力側端子２１ｂは、ヒューズ保持台２２を貫通し、リレーユニット３側へ一部突出している（図３参照。）。ここで「窓部」とは、ヒューズ保持台２２の外部から複数のヒューズ２１の溶断部２１ｃの状態を目視確認するためのものである。この窓部２３には、例えばアクリルや樹脂等より形成された当該窓部２３を覆う透明の部材を取り付けてもよい。
なお、窓部２３は、ヒューズ保持台２２の側壁部２２ａ、及び当該側壁部２２ａに対向する側壁部２２ｂを貫通した貫通孔として形成されていてもよい。

したがって、ヒューズ２１が、ヒューズ保持台２２の側壁部２２ａの窓部２３に取り付けられた場合において、ヒューズ２１の溶断部２１ｃは、窓部２３の位置に配置されている。つまり、溶断部２１ｃの状態は、窓部２３を通じてヒューズ保持台２２の外部から容易に視認可能な状態にある。

窓部２３は、ヒューズ保持台２２のうち、本体１２の収容部１４に収容される側とは反対側（上側）、すなわち換言するとリレーユニット３のリレー３１側に設けられていることが好ましい。この場合、窓部２３は、その全体が高さＨ方向においてヒューズ保持台２２の中心（半分）より上側（リレー側）に設けられている。つまり、窓部２３を画成するヒューズ保持台２２の底面２２ｓが、高さＨ方向においてヒューズ保持台２２の中心より上側に、又は、中心を含む位置より上側にある。
また、底面２２ｓが高さＨ方向におけるヒューズ保持台２２の中心により下側にあって、かつ、窓部２３の高さＨ方向における中心がヒューズ保持台２２の中心に対して上側（リレー側）にずれた位置に配置されていてもよい。つまり、窓部２３の面積が高さＨ方向においてヒューズ保持台２２の中心に部分的に重なりつつ、かつ、面積の半分以上が高さＨ方向においてヒューズ保持台２２の中心よりも上側にある。
なお、窓部２３は上記構成に限らず、当該窓部２３と同じ底面２２ｓを有する一方、天井面２２ｔの存在しない凹状の解放空間として形成されていてもよい。

［リレーユニット］
リレーユニット３は、リレー３１と、当該リレー３１と電気的かつ機械的に結合されたコネクタＣとを備えている。リレー３１は、ヒューズ２１の出力側端子２１ｂとコネクタＣを介して電気的かつ機械的に結合される入力側（ヒューズ側）端子３１ａ（図４参照。）と、外部機器と電気的に接続される出力側（外部機器側）端子（図示せず）と、を有する。リレー３１の出力側端子は、信号ラインＳＷを介して外部機器と接続されている。信号ラインＳＷについては、便宜上、一部の信号ラインＳＷのみを図示したが、各リレーユニット３から複数本の信号ラインＳＷが延出していてもよい。

コネクタＣは金属製の接続端子Ｒ、例えばレセプタクル端子を有する。接続端子Ｒは、樹脂材料又は合成樹脂材料等によってモールド加工されて、図４において二点鎖線によって示すハウジングＨによって被覆されている。

リレーユニット３は、図１から図３に示すように、本体１２の部品搭載面１３に対する垂直方向において、ヒューズユニット２の上方にコネクタＣを介して積み重ねられた状態で取り付けられている。つまり、リレーユニット３及びヒューズユニット２は、本体１２の部品搭載面１３に対する垂直方向において、部品搭載面１３に対しヒューズユニット２、リレーユニット３、特にリレー３１の順で積層されている。

リレーユニット３は、図４に示すように、ヒューズユニット２とコネクタＣを介して電気的かつ機械的に接続されている。具体的には、リレー３１の雄型の入力側端子３１ａと、ヒューズ２１の雄型の出力側端子２１ｂとが、互いに対向する側から接続端子Ｒに挿入されて間接的に接続されている。

このような構成の電気接続箱１では、本体１２の部品搭載面１３上に搭載されるヒューズユニット２とリレーユニット３とを、部品搭載面１３に対して垂直方向に積層配置することにより、従来に比して、本体１２上の部品搭載面１３の面積を縮小し、本体１２自体を全体的に小型化することができる。かくして、電気接続箱１は、従来よりも小型化及び軽量化を図ることができる。

また、電気接続箱１では、ヒューズユニット２とリレーユニット３とを部品搭載面１３の上で積層した状態で電気的かつ機械的に結合しているため、非部品搭載面（図示せず）においてヒューズユニット２とリレーユニット３とを電線等により接続する必要がない。これにより、ヒューズユニット２とリレーユニット３との接続作業を従来に比して容易に実行させることができる。

ヒューズユニットが、リレーユニットに対して上方に配置されているような場合、リレーが落下するおそれがある。これに対して、リレーユニット３が、ヒューズユニット２に対して上方に配置されている場合には、リレー３１の設置状態は安定しかつ動作も安定する。

さらに、本発明では、リレーユニット３の下方にヒューズユニット２を配置したことにより、中間接続部材が不要となる。すなわち、電気接続箱１では、ヒューズユニット２とリレーユニット３の接続用の電線又はバスバー等の重量のある中間接続部材を削減することができるので、当該電気接続箱１のさらなる軽量化を達成することができる。

また、リレーユニット３は、ヒューズユニット２に対して上方に配置されているので、リレーの出力側端子が下方を向き、他の電子部品又は外部機器との接続に用いられる信号線ＳＷを、リレーユニット３の特にヒューズユニット２側から部品搭載面１３に向かって下方に案内することができる。

さらに、電気接続箱１では、複数のヒューズ２１が収容されたヒューズ保持台２２の側壁部２２ａに、窓部２３が形成されているので、カバー１１を取り外した状態において、ヒューズ保持台２２の外部から、ヒューズ２１の溶断部２１ｃの状態を容易に目視確認することができる。かくして、ヒューズ保持台２２を本体１２の収容部１４から引き抜き、さらに、ヒューズ保持台２２からヒューズ２１を取り出すことなくヒューズ２１の状態を容易に確認することができる。また、窓部２３に透明な部材を取り付けた場合には、ヒューズ２１への水分、塵埃等の異物の侵入及び付着を防止することができる。

＜ヒューズユニット及びリレーユニットの他の実施の形態＞
次に、図５を用いて、ヒューズユニット及びリレーユニットの他の実施の形態を説明する。なお、上記実施の形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。図５は、他の実施の形態に係るヒューズユニットの正面図である。
図５に示すヒューズユニット２Ａは、複数のヒューズ２１を収容したヒューズ保持台２２（図２参照。）とは異なり、ヒューズ保持台２２Ａ内に、ヒューズ２１を１つだけ収容していてもよい。ヒューズユニット２Ａの構成に対応して、ヒューズユニット２Ａには、リレーユニット３Ａが１つだけ接続されるようになっている。

＜ヒューズユニットの他の搭載構造＞
次に図６及び図７を用いて、本体１２へのヒューズユニット２の他の搭載構造について説明する。図６は、本体の収容部にヒューズユニットを全て収容した状態を示す、ヒューズユニットの他の搭載構造（１）を説明する図である。図７は、本体の収容部にヒューズユニットを全て収容した状態を示す、ヒューズユニットの他の搭載構造（２）を説明する図である。

図６に示す搭載構造（１）において、本体１２の部品搭載面１３に形成された収容部１４は、底面１４ａ、当該底面１４ａと垂直な側壁面１４ｂ、１４ｃ、側壁面１４ｂ、１４ｃのうち一方の側壁面１４ｂの上方の所定位置から所定の傾斜角度αだけ傾斜された傾斜面１４ｂｃによって画成されている。

傾斜面１４ｂｃは、収容部１４にヒューズユニット２のヒューズ保持台２２が収容された場合に、側壁面１４ｂのうち窓部２３を画成している底面２２ｓと対応する位置から当該側壁面１４ｂと離間するように所定の傾斜角度α（例えば２０度）だけ傾斜された面である。すなわち、ヒューズ保持台２２の窓部２３が形成された側壁部２２ａと、本体１２の収容部１４の傾斜面１４ｂｃとの間には、断面三角形状の隙間Ｓ１が形成されている。

また、収容部１４は、ヒューズ保持台２２が本体１２の収容部１４に収容された場合、窓部２３が本体１２の部品搭載面１３より下側に位置するような深さに形成されている。

このヒューズ保持台２２においては、窓部２３が本体１２の部品搭載面１３より下側に位置し、かつ傾斜面１４ｂｃを臨むような状態で収容部１４内に収容されている。なお、傾斜面１４ｂｃの傾斜角度αとしては、１５度以上であることが好ましい。

かくして、ヒューズ保持台２２が全体的に本体１２の収容部１４に収容された場合に、電気接続箱１の高さを抑制し、全体的に一段と小型化することができる。さらに、窓部２３が本体１２の部品搭載面１３より下側に位置するので、当該ヒューズ保持台２２が一段と安定した状態で部品搭載面１３に装着できるとともに、隙間Ｓ１の存在により、窓部２３を介してヒューズ２１の状態を容易に目視確認することができる。

また、図６に示す搭載構造（１）と同様に図７に示す搭載構造（２）においても、ヒューズ保持台２２は、本体１２の収容部１４に収容された状態で、窓部２３が、部品搭載面１３より下側に位置した状態で取り付けられている。この場合、収容部１４の底面１４ａは、ヒューズ保持台２２よりも幅が広く形成されている。したがって、ヒューズ保持台２２の窓部２３と本体１２の収容部１４の側壁面１４ｂとの間には、断面矩形状の隙間Ｓ２が形成されている。

なお、この場合でも、収容部１４の側壁面１４ｂの部品搭載面１３側の始端縁１３ｔと、ヒューズ保持台２２の窓部２３を画成している底面２２ｓの開口側端縁２３ｐとを結ぶ仮想直線（一点鎖線で示す）と、ヒューズ保持台２２の側壁部２２ａとの間の角度は、１５度以上であることが好ましい。

なお、上述した図６及び図７に示した搭載構造（１）、（２）は、ヒューズユニット２Ａの場合にも適用することが可能である。

＜その他＞
なお、ヒューズ２１及びリレー３１は、コネクタＣを介さず、互いに直接的に接続されていてもよい。図８は、ヒューズ２１の出力側端子２１ｂと、リレー３１の入力側端子３１ａとの他の接続形式を示す図である。ヒューズ２１の出力側端子２１ｂは雌形の音叉端子により構成され、リレー３１の入力端子３１ａは雄端子により構成されている。具体的には、ヒューズ２１の出力端子２１ｂの二股部分の間に、リレー３１の入力端子３１ａが圧入されている。

ヒューズ２１の出力側端子２１ｂに、リレー３１の入力側端子３１ａが圧入されて接続されているので、出力側端子２１ｂと入力側端子３１ａとの接続は互いに安定的に固定されているが、互いの接続部をハウジング等によって覆うことで接続状態の安定を図ってもよい。これにより、外部に対して接続部は露出しなくなり、防水及び防塵に対して効果的である。
なお、ヒューズ２１の出力側端子２１ｂが雄端子として構成され、リレー３１の入力側端子３１ａが雌形の音叉端子から構成されていてもよい。

＜本体の他の実施の形態＞
次に、図９を用いて他の実施の形態に係る本体の構成について説明する。なお、上述した図１に示した本体１２と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。図９は、他の実施の形態に係る本体を備えた電気接続箱の概略的な斜視図である。

図９に示すように、本体１２Ａは、部品搭載面１３に、当該部品搭載面１３から上側に突出した突出段部１７が設けられている。突出段部１７には、上段搭載面１８が形成されており、この上段搭載面１８にヒューズユニット２Ａを装着する収容部１９が形成されている。特に、収容部１９は、上段搭載面１８だけではなく、本体１２Ａの部品搭載面１３に沿う方向に対しても開口して形成されている。これにより、隣接する他の電子部品によって視界が遮られることはなく、窓部２３を介して、ヒューズ保持台２２Ａに収容されたヒューズ２１の状態を容易に目視確認することができる。

なお、上述した図９に示した本体１２Ａに、図１に示したヒューズユニット２を適用することも可能である。

１ 電気接続箱
２ ヒューズユニット
３ リレーユニット
１１ カバー
１２ 本体
１３ 部品搭載面
１４ 収容部
２１ ヒューズ
２２ ヒューズ保持台
２２ａ 側壁部
２３ 窓部
３１ リレー
Ｃ コネクタ

Claims (7)

1. リレーと、
   前記リレーに接続されたヒューズユニットと、
   前記リレー及び前記ヒューズユニットが搭載された搭載面を有する本体と、
   を備え、
   前記リレー及び前記ヒューズユニットは、前記搭載面に対する垂直方向において、前記搭載面に対しヒューズユニット、リレーの順で配置されており、
   前記ヒューズユニットは、ヒューズが内部に収容されたヒューズ保持台を有し、
   前記ヒューズ保持台の側壁部に形成された窓部の位置に前記ヒューズの溶断部が配置されており、
   前記窓部は、前記本体に形成された収容部に前記ヒューズ保持台が収容された状態において前記搭載面より下側に位置し、
   前記収容部と前記窓部との間に前記ヒューズの溶断部の状態を目視可能にする隙間が形成されている
   ことを特徴とする電気接続箱。
2. 前記隙間は、前記搭載面から前記ヒューズ保持台に向かって延びる傾斜面によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記ヒューズ保持台の前記窓部より下側部分は、前記収容部に接した状態で収容されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気接続箱。
4. 前記隙間は、前記収容部の底面にまで延びていることを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
5. 前記リレー及び前記ヒューズユニットは、直接接続されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の電気接続箱。
6. 前記リレー及び前記ヒューズユニットは、コネクタを介して接続されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の電気接続箱。
7. 前記窓部が形成された前記側壁部の位置は、前記ヒューズ保持台のうち前記リレー側に設けられていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の電気接続箱。

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