JP7189904B2 - 電気接続箱の接続構造 - Google Patents

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Description

本発明は、電気接続箱の接続構造に関する。
従来、端子台が設けられた電気接続箱がある。特許文献１には、絶縁性の内側カバーの上面側にバスバーが配置され、該内側カバーに外側カバーが装着され、該内側カバーや外側カバーに外部電線接続用の端子台が設けられた電気接続箱が開示されている。
特開２００６－５０７７０号公報
電気接続箱において、筐体の外部で電線と接続できる構成が検討されている。例えば、電線の配索スペースが筐体よりも下方である場合に、電線と電気接続箱とを接続する作業の効率向上が可能となる。
本発明の目的は、筐体の外部で電線と接続できる電気接続箱の接続構造を提供することである。
本発明の電気接続箱の接続構造は、車両に対して固定されており、かつ貫通孔が形成されている第一筐体と、前記貫通孔に挿通されており、導体を有し、前記第一筐体によって支持されている端子台と、を備え、前記導体は、前記貫通孔に対して前記貫通孔が前記第一筐体を貫通する貫通方向の一方側に位置する第一端子部と、前記第一筐体から前記貫通方向の他方側に向けて突出しており、電線に接続される第二端子部と、を有することを特徴とする。
本発明に係る電気接続箱の接続構造は、貫通孔が形成されている第一筐体と、貫通孔に挿通されており、導体を有し、第一筐体によって支持されている端子台と、を備える。導体は、貫通孔に対して貫通孔が第一筐体を貫通する貫通方向の一方側に位置する第一端子部と、第一筐体から貫通方向の他方側に向けて突出しており、電線に接続される第二端子部と、を有する。本発明に係る電気接続箱の接続構造によれば、電気接続箱の筐体の外部で電線と接続できるという効果を奏する。
図１は、実施形態に係る電気接続箱の接続構造の斜視図である。 図２は、実施形態に係る電気接続箱の接続構造の平面図である。 図３は、実施形態に係る電気接続箱の接続構造の側面図である。 図４は、実施形態に係る電気接続箱の接続構造の分解斜視図である。 図５は、実施形態に係るアッパカバーの斜視図である。 図６は、実施形態に係る端子台の斜視図である。 図７は、筐体に対する端子台の組み付けを示す斜視図である。
以下に、本発明の実施形態に係る電気接続箱の接続構造につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものおよび実質的に同一のものが含まれる。
［実施形態］
図１から図７を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、電気接続箱の接続構造に関する。図１は、実施形態に係る電気接続箱の接続構造の斜視図、図２は、実施形態に係る電気接続箱の接続構造の平面図、図３は、実施形態に係る電気接続箱の接続構造の側面図、図４は、実施形態に係る電気接続箱の接続構造の分解斜視図、図５は、実施形態に係るアッパカバーの斜視図、図６は、実施形態に係る端子台の斜視図、図７は、筐体に対する端子台の組み付けを示す斜視図である。
図１から図４に示すように、本実施形態に係る電気接続箱の接続構造１は、電気接続箱１０における電線Ｗと接続される部分の接続構造である。電気接続箱の接続構造１は、第一筐体２と、端子台３と、を有する。電気接続箱１０は、第一筐体２と、バスバ７と、ボルト５３，５４と、電子部品６と、を有する。なお、電気接続箱１０は、端子台３を含んでいてもよい。図４に示すように、第一筐体２は、アッパカバー４およびロアカバー５を有する。以下の説明において、「上側」および「上方」は、車両上下方向Ｚにおける上側および上方を意味するものとする。また、「下側」および「下方」は、車両上下方向Ｚにおける下側および下方を意味するものとする。電気接続箱１０は、例えば、アッパカバー４がロアカバー５に対して車両上下方向Ｚの上側に位置する姿勢で車両１００に搭載される。本実施形態では、電気接続箱１０がこのような姿勢で車両１００に搭載されるものとして各部について説明する。
例示されたアッパカバー４は、略直方体の形状を有しており、かつ下方に向けて開口している。アッパカバー４は、例えば、絶縁性の合成樹脂によって成型される。図４および図５に示すように、アッパカバー４は、頂壁４０、側壁４１、仕切壁４２、および保持部４３を有する。頂壁４０は、車両上下方向Ｚにおいてロアカバー５と対向する壁部である。側壁４１は、角筒状の壁部であり、頂壁４０の縁部から下方に向けて立設されている。側壁４１は、第一側壁４１ａ、第二側壁４１ｂ、第三側壁４１ｃ、および第四側壁４１ｄを有する。
第一側壁４１ａおよび第二側壁４１ｂは、第一方向Ｘに沿って延在している。第一方向Ｘは、頂壁４０の長手方向である。本実施形態において、第一方向Ｘは、車両上下方向Ｚに対して直交している。第三側壁４１ｃおよび第四側壁４１ｄは、第二方向Ｙに沿って延在している。第二方向Ｙは、頂壁４０の短手方向である。第二方向Ｙは、車両上下方向Ｚおよび第一方向Ｘのそれぞれに対して直交している。側壁４１の下端には、側方に向けて突出した複数の固定部４１ｅが設けられている。固定部４１ｅは、ボルト等の締結部材が挿通される孔４１ｆを有する。
図５に示すように、仕切壁４２は、頂壁４０から立設されており、第二方向Ｙに沿って延在している。仕切壁４２は、第一側壁４１ａと第二側壁４１ｂとをつないでいる。アッパカバー４の内部空間は、仕切壁４２によって、第一方向Ｘの一方側の第一空間部４ａと第一方向Ｘの他方側の第二空間部４ｂとに仕切られている。第一空間部４ａは、ロアカバー５によって閉塞される。一方、第二空間部４ｂは、下方に向けて開放している。
保持部４３は、電子部品６を保持する部分である。電子部品６は、例えば、リレーである。保持部４３は、頂壁４０から上方に向けて立設された周壁４３ａを有する。頂壁４０において、周壁４３ａによって囲まれた部分には、貫通孔４０ａが形成されている。貫通孔４０ａには、バスバ７の端子部７ａが挿通される。端子部７ａは、電子部品６と電気的に接続される。
図４等に示すように、頂壁４０には、下方に向けて凹んだ凹部４４が設けられている。凹部４４は、第一方向Ｘにおいて、仕切壁４２よりも第三側壁４１ｃの側に位置している。平面視における凹部４４の形状は、例えば、矩形である。凹部４４の底壁部４４ａには、所定の方向に沿って貫通孔４５が形成されている。以下の説明では、貫通孔４５が第一筐体２を貫通する方向を「貫通方向」と称する。貫通孔４５の貫通方向は、例えば、第一筐体２の高さ方向である。貫通孔４５は、例えば、電気接続箱１０が車両１００に搭載された状態で、車両上下方向Ｚに沿って底壁部４４ａを貫通している。平面視における貫通孔４５の形状は、例えば、矩形である。貫通孔４５には、端子台３を保持する複数の突起４５ａが設けられている。頂壁４０には、凹部４４に隣接する一対の切欠き４０ｂが形成されている。切欠き４０ｂは、凹部４４に向けて開放している。
例示されたロアカバー５は、略直方体の形状を有しており、かつ上方に向けて開口している。図４に示すように、ロアカバー５は、底壁５０、側壁５１、および保持部５２を有する。底壁５０、側壁５１、および保持部５２は、例えば、絶縁性の合成樹脂によって一体に成型される。底壁５０は、車両上下方向Ｚにおいてアッパカバー４と対向する壁部である。側壁５１は、角筒状の壁部であり、底壁５０の縁部から上方に向けて立設されている。ロアカバー５は、アッパカバー４の第一空間部４ａを閉塞するようにアッパカバー４に対して嵌合する。
保持部５２は、車両上下方向Ｚにおいてアッパカバー４の切欠き４０ｂと対向している。保持部５２は、二本のボルト５３，５４を保持している。ボルト５３，５４は、雄ねじ部５３ａ，５４ａを上方に向けて回転不能に保持されている。バスバ７は、ボルト５３に対応する端子部７ｂを有する。端子部７ｂには、雄ねじ部５３ａが挿通される孔７ｃが設けられている。バスバ７は、雄ねじ部５３ａを孔７ｃに挿通させ、ロアカバー５によって保持される。
図４および図６に示すように、端子台３は、ハウジング３０と、第一導体３１と、第二導体３２と、を有する。ハウジング３０は、例えば、絶縁性の合成樹脂によって成型される。第一導体３１および第二導体３２は、ハウジング３０によって保持されている。ハウジング３０は、インサート成型により第一導体３１および第二導体３２と一体化されていてもよい。ハウジング３０は、第一導体３１と第二導体３２との間の絶縁距離を確保できるように構成されている。例示されたハウジング３０の形状は、略直方体形状である。
例示された第一導体３１および第二導体３２は、バスバである。第一導体３１および第二導体３２は、銅やアルミニウム等によって形成された導電性の金属板である。第一導体３１は、第一端子部３１ａおよび第二端子部３１ｂを有する。第二導体３２は、第一端子部３２ａおよび第二端子部３２ｂを有する。第一端子部３１ａ，３２ａは、ハウジング３０の上部から第一方向Ｘに沿って突出している。第一端子部３１ａ，３２ａは、平板状であり、貫通孔３１ｃ，３２ｃを有する。第二端子部３１ｂ，３２ｂは、ハウジング３０の下面３０ａから下方に向けて露出している。第二端子部３１ｂ，３２ｂは、平板状であり、貫通孔３１ｄ，３２ｄを有する。
図７に示すように、端子台３は、下面３０ａを下方に向けて貫通孔４５に挿通される。ボルト５３の雄ねじ部５３ａは、第一導体３１の貫通孔３１ｃに挿通される。雄ねじ部５３ａにナットが締結され、第一導体３１とバスバ７とが共締めされる。ボルト５４の雄ねじ部５４ａは、第二導体３２の貫通孔３２ｃに挿通される。雄ねじ部５４ａにナットが締結され、第二導体３２と相手方の端子とが共締めされる。端子台３は、ボルト５３，５４を介して第一筐体２によって支持される。
図１等に示すように、端子台３の第二端子部３１ｂ，３２ｂは、第一筐体２から下方に突出している。よって、第一筐体２の下方において電線Ｗを電気接続箱１０に接続することができる。
本実施形態の電気接続箱１０は、例えば、図３に示すように、車両１００に搭載された電池パック２００に収容される。電池パック２００は、第二筐体２１０と、複数の電池セル２２０と、を有する。第二筐体２１０は、例えば、アルミニウム等の金属によって形成されている。電池セル２２０は、第二筐体２１０の内部に収容されている。
電池パック２００は、車両１００の内装材１１０よりも下方に配置されている。内装材１１０は、車両１００の車室の床を構成する部材である。内装材１１０は、例えば、成形されたフロアカーペットである。電池パック２００は、内装材１１０よりも下方の収容空間１３０に配置されている。
電気接続箱１０の第一筐体２は、第二筐体２１０の内部に収容されている。第一筐体２の固定部４１ｅは、締結部材によって第二筐体２１０に対して固定される。つまり、第一筐体２は、第二筐体２１０を介して車両１００に対して固定される。本実施形態の第二筐体２１０は、底壁２１１がフロアパネル１２０で構成されている。つまり、フロアパネル１２０の一部が第二筐体２１０の底壁２１１を兼ねている。第二筐体２１０は、底壁２１１から立設された側壁２１２を有する。底壁２１１および側壁２１２によって、電池セル２２０および第一筐体２を収容する収容空間が形成されている。底壁２１１は、電池パック２００を支持する第一支持部２１１ａ、および第一筐体２を支持する第二支持部２１１ｂを有する。フロアパネル１２０の下方には、電池パック２００を保護するフレーム部材が配置される。
本実施形態の電気接続箱１０は、電池セル２２０と電線Ｗとを接続する。電線Ｗは、例えば、フロアパネル１２０の下面に沿って配索される。車両１００は、電線Ｗを下方から覆うカバーを有していてもよい。第一導体３１の第一端子部３１ａは、バスバ７および電子部品６を介して電池セル２２０の一方の極（例えば、陽極）に接続されている。電子部品６は、第一導体３１と電池セル２２０とを電気的に接続および遮断する。第二導体３２の第一端子部３２ａは、第二筐体２１０の内部において電池セル２２０の他方の極（例えば、陰極）に接続される。
第一導体３１の第二端子部３１ｂおよび第二導体３２の第二端子部３２ｂは、第一筐体２から下方に突出している。第二筐体２１０の第二支持部２１１ｂは、端子台３が挿通される貫通孔２１０ａを有する。端子台３のハウジング３０は、貫通孔２１０ａに挿通される。つまり、第一導体３１の第二端子部３１ｂおよび第二導体３２の第二端子部３２ｂは、第二筐体２１０から下方に突出する。すなわち、第一導体３１の第二端子部３１ｂおよび第二導体３２の第二端子部３２ｂは、フロアパネル１２０から下方に突出する。
貫通孔２１０ａには、筒状のハウジング６０が嵌合している。ハウジング６０は、第一筒部６１、および第二筒部６２を有する。第一筒部６１および第二筒部６２は、例えば、直交している。第一筒部６１は、貫通孔２１０ａに嵌合している。第一筒部６１の外側面と貫通孔２１０ａとの間は、シール部材１４０によってシールされる。端子台３のハウジング３０は、第一筒部６１に挿入される。電線Ｗは、第二筒部６２に挿入され、第二筒部６２によって保持される。第二端子部３１ｂ，３２ｂには、それぞれ電線Ｗが接続される。各電線Ｗの先端には、それぞれ端子７０が接続されている。端子７０は、締結部材７１によって第二端子部３１ｂ，３２ｂに対して固定される。第二筒部６２の内側面と電線Ｗとの間は、シール部材１５０によってシールされる。二本の電線Ｗは、例えば、車両１００に搭載されている負荷に接続される。一例として、電線Ｗは、インバータを介して走行用モータに接続される。
第二端子部３１ｂ，３２ｂが第二筐体２１０から突出している構成により、第二筐体２１０の外部空間において電気接続箱１０に対する電線Ｗの接続作業および取り外し作業が可能となる。従って、電池パック２００を組み上げた後に、外部より電池パック２００に対して電線Ｗを接続することが可能である。また、電池パック２００を交換するときには、電池パック２００の外部で電線Ｗを取り外すことができ、交換作業が容易である。電線Ｗを電池パック２００の内部で取り回すといった繁雑な作業が不要となり、組付け工数が削減される。また、電線Ｗが電池パック２００の外部に出ているため、電池パック２００の小型化が可能である。
また、本実施形態では、第二端子部３１ｂ，３２ｂがフロアパネル１２０から下方に突出している。よって、車両１００の外部空間において電気接続箱１０に対する電線Ｗの接続作業および取り外し作業が可能である。従って、フロアパネル１２０に対して電池パック２００を固定した後に、外部より電池パック２００に対して電線Ｗを接続することが可能である。また、電池パック２００を交換するときに車両１００の外部で電線Ｗを取り外すことができる。
なお、電気接続箱１０の姿勢は、ハウジング３０が第一筐体２から下方に向けて突出する姿勢には限定されない。例えば、電気接続箱１０は、ハウジング３０が第一筐体２から水平方向に向けて突出する姿勢で車両１００に対して固定されてもよい。この場合、第二端子部３１ｂ，３２ｂは、水平方向に沿って第二筐体２１０の外部空間に向けて突出する。また、第二端子部３１ｂ，３２ｂは、水平方向に沿って車両１００の外部空間に突出してもよい。つまり、電気接続箱１０は、貫通孔４５の貫通方向が車両上下方向Ｚと一致するように車両１００に搭載されてもよく、貫通方向が車両前後方向や車幅方向と一致するように車両１００に搭載されてもよい。電気接続箱１０は、貫通方向が任意の方向となるように車両１００に搭載可能である。
以上説明したように、本実施形態に係る電気接続箱の接続構造１は、第一筐体２と、端子台３と、を有する。第一筐体２は、車両１００に対して固定されており、かつ貫通孔４５が形成されている。端子台３は、貫通孔４５に挿通されており、第一導体３１および第二導体３２を有し、第一筐体２によって支持されている。第一導体３１および第二導体３２は、貫通孔４５に対して貫通孔４５が第一筐体２を貫通する貫通方向の一方側に位置する第一端子部３１ａ，３２ａと、第一筐体２から貫通方向の他方側に向けて突出しており、電線Ｗに接続される第二端子部３１ｂ，３２ｂと、を有する。本実施形態に係る電気接続箱の接続構造１によれば、第一筐体２の外部で電気接続箱１０を電線Ｗと接続できる。
本実施形態の車両１００は、車室の床を構成する内装材１１０よりも下方に配置された電池パック２００を有する。第一筐体２は、例えば、電池パック２００の筐体である第二筐体２１０の内部に配置され、第二筐体２１０を介して車両１００に対して固定される。端子台３は、第二筐体２１０の底壁２１１を貫通しており、第二端子部３１ｂ，３２ｂは、底壁２１１から下方に突出している。本実施形態のこのような構成により、電池パック２００の外部において電池パック２００に対する電線Ｗの接続および取り外しを行なうことが可能となる。
本実施形態において、第二筐体２１０の底壁２１１は、車両１００のフロアパネル１２０である。このような構成により、車両１００の外部において電池パック２００に対する電線Ｗの接続および取り外しを行なうことが可能となる。また、フロアパネル１２０によって第二筐体２１０が構成されることで、電池パック２００の低背化が可能となる。
［実施形態の変形例］
実施形態の変形例について説明する。第二筐体２１０は、フロアパネル１２０とは別体であってもよい。この場合、第二筐体２１０は、フロアパネル１２０に対して固定され、フロアパネル１２０によって支持されてもよい。端子台３は、第二筐体２１０の底壁２１１およびフロアパネル１２０を貫通していてもよい。この場合、第二端子部３１ｂ，３２ｂは、フロアパネル１２０から下方に突出して電線Ｗと接続される。
電気接続箱１０は、第二筐体２１０の外部に配置されてもよい。この場合、第一筐体２は、例えば、フロアパネル１２０に対して固定され、フロアパネル１２０によって固定される。端子台３は、フロアパネル１２０を貫通し、第二端子部３１ｂ，３２ｂは、フロアパネル１２０から下方に突出してもよい。
電気接続箱の接続構造１は、電池パック２００とは異なる装置に対して適用されてもよい。電気接続箱１０の第一筐体２の位置は、内装材１１０よりも下方には限定されない。第一筐体２は、例えば、内装材１１０の上面に固定されてもよい。この場合、端子台３は、内装材１１０を貫通し、第二端子部３１ｂ，３２ｂを収容空間１３０に突出させていてもよい。第一筐体２は、段差部の上段に固定されてもよい。この場合、端子台３は、段差部の下段において電線Ｗと接続されてもよい。
車両上下方向Ｚにおいて、第一導体３１の第二端子部３１ｂの位置と、第二導体３２の第二端子部３２ｂの位置とが異なっていてもよい。端子台３が有する導体の数は、二つには限定されない。一つの端子台３が一つの導体を保持していてもよい。この場合、電気接続箱の接続構造１は、複数の端子台３を有していてもよい。第一導体３１および第二導体３２は、バスバには限定されない。第一端子部３１ａ，３２ａの形状や配置、および第二端子部３１ｂ，３２ｂの形状や配置は、例示された形状や配置には限定されない。
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
１ 電気接続箱の接続構造
２ 第一筐体
３ 端子台
４ アッパカバー
５ ロアカバー
６ 電子部品
７ バスバ
７ａ，７ｂ 端子部
１０ 電気接続箱
３０ ハウジング
３０ａ 下面
３１ 第一導体
３１ａ：第一端子部、 ３１ｂ：第二端子部、 ３１ｃ，３１ｄ：貫通孔
３２ 第二導体
３２ａ：第一端子部、 ３２ｂ：第二端子部、 ３２ｃ，３２ｄ：貫通孔
４０ 頂壁
４０ａ：貫通孔、 ４０ｂ：切欠き
４１ 側壁
４１ａ：第一側壁、 ４１ｂ：第二側壁、 ４１ｃ：第三側壁、 ４１ｄ：第四側壁、
４１ｅ：固定部、 ４１ｆ：孔
４２ 仕切壁
４３ 保持部
４３ａ 周壁
４４ 凹部
４４ａ 底壁部
４５ 貫通孔
５０：底壁、 ５１：側壁、 ５２：保持部、 ５３，５４：ボルト
６０：ハウジング、 ６１：第一筒部、 ６２：第二筒部
１００ 車両
１１０：内装材、 １２０：フロアパネル、 １３０：収容空間
１４０：シール部材、 １５０：シール部材
２００ 電池パック
２１０：第二筐体、２１１：底壁、 ２１１ａ：第一支持部、
２１１ｂ：第二支持部、 ２１２：側壁 ２２０：電池セル
Ｘ：第一方向、 Ｙ：第二方向、 Ｚ：車両上下方向

Claims (5)

  1. 車両に対して固定されており、かつ貫通孔が形成されている第一筐体と、
    前記第一筐体によって保持される電子部品と、
    導体と、前記導体を保持するハウジングと、を有し、前記貫通孔に挿通される端子台と、
    前記第一筐体によって保持され、前記電子部品と前記導体とを接続するバスバと、
    前記第一筐体によって保持されるボルトと、
    を備え、
    前記導体は、前記貫通孔に対して前記貫通孔が前記第一筐体を貫通する貫通方向の一方側に位置する第一端子部と、前記第一筐体から前記貫通方向の他方側に向けて突出しており、電線に接続される第二端子部と、を有し、
    前記第一端子部は、前記ハウジングから前記貫通方向と直交する方向に突出しており、
    前記ボルトは、前記バスバおよび前記第一端子部に挿通され、かつナットと共に前記導体と前記バスバとを共締めし、
    前記端子台は、前記ボルトを介して前記第一筐体によって支持される
    ことを特徴とする電気接続箱の接続構造。
  2. 前記車両は、車室の床を構成する内装材よりも下方に配置された電池パックを有し、
    前記第一筐体は、前記電池パックの筐体である第二筐体の内部に収容され、前記第二筐体を介して前記車両に対して固定され、
    前記端子台は、前記第二筐体の底壁を貫通しており、前記第二端子部は、前記底壁から下方に突出している
    請求項１に記載の電気接続箱の接続構造。
  3. 前記底壁は、前記車両のフロアパネルである
    請求項２に記載の電気接続箱の接続構造。
  4. 前記底壁は、前記電池パックを支持する第一支持部、および前記第一筐体を支持する第二支持部を有し、
    前記第二支持部は、前記第一支持部よりも車両上下方向の上側に位置し、
    前記端子台は、前記第二支持部を貫通している
    請求項２または３に記載の電気接続箱の接続構造。
  5. 前記車両は、車室の床を構成する内装材よりも下方に配置された電池パックを有し、
    前記第一筐体は、前記内装材と前記車両のフロアパネルとの間に配置され、
    前記端子台は、前記フロアパネルを貫通しており、前記第二端子部は、前記フロアパネルから下方に突出している
    請求項１に記載の電気接続箱の接続構造。
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