JP2016010259A - スイッチボックス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1回路基板40と、第1回路基板40に設けられた一対のバスバー41,61と、第1回路基板40に設けられ、バスバー41,61間の回路を開閉する第1スイッチ部SW1と、を備えたスイッチボックスであって、第1回路基板40には、第2回路基板60が着脱可能とされ、第2回路基板60は、一つのバスバー41と、このバスバー41と第1回路基板40の一方のバスバー61との間の回路を開閉する第2スイッチ部SW2と、を備える。
【選択図】図7
Description
(1) 第1回路基板と、
該第1回路基板に設けられた一対のバスバーと、
前記第1回路基板に設けられて前記一対のバスバー間の回路を開閉する第1スイッチ部と、
を備えたスイッチボックスであって、
前記第1回路基板には、第2回路基板が着脱可能とされ、
前記第2回路基板は、
一つのバスバーと、
該バスバーと前記第1回路基板の一方のバスバーとの間の回路を開閉する第2スイッチ部と、
を備えることを特徴とするスイッチボックス。
(2) 前記第1回路基板の前記一方のバスバーは、前記第2回路基板と接続可能な連結端子を備える
ことを特徴とする(1)に記載のスイッチボックス。
(3) 前記第1回路基板に前記第2回路基板が組み付けられた状態で、前記第2回路基板の前記バスバーが、前記第1回路基板の一対の前記バスバーの中間に配置される
ことを特徴とする(1)または(2)に記載のスイッチボックス。
(4) 各種の負荷へ電力を供給するメインバッテリーとサブバッテリーとを備えた車両用の電源システムにおける前記メインバッテリーと前記サブバッテリーとの間に設けられる
ことを特徴とする(1)から(3)のいずれかに記載のスイッチボックス。
例えば、電源システムの構成の変更に伴って、システムにおけるスイッチの数が変更されても、その数に対応したスイッチボックスをそれぞれ設計して製造することなく、各システムに対応することができる。これにより、部品や筺体等の共用化が可能となり、スイッチの数の変更による開発工数の増加及び製造コストアップを抑えることができ、経済的である。
上記(2)の構成のスイッチボックスでは、第1回路基板の一方のバスバーの連結端子を第2回路基板に接続することで、極めて容易に、第1回路基板の第1スイッチ部と第2回路基板の第2スイッチ部とを備えるスイッチボックスとすることができる。
上記(3)の構成のスイッチボックスでは、第2回路基板のバスバーが第1回路基板の一対のバスバーの中間に配置されるので、各バスバーの良好な放熱性を確保することができる。これにより、電流が流されてバスバーが発熱しても、その熱干渉による電子部品等への影響を極力抑えることができる。
上記(4)の構成のスイッチボックスでは、メインバッテリーとサブバッテリーとを備えた車両用の電源システムは、メインバッテリー及びサブバッテリーから各種負荷への電力供給を切り替えるためのスイッチを備えているが、このスイッチの数は、仕様の変更等によって変更されることがある。このような場合でも、第1回路基板に対して第2回路基板を着脱することでスイッチの数を容易に変更し、電源システムの変更に対応することができる。
図1は、本実施形態に係るスイッチボックスの斜視図である。
図1に示すように、本実施形態に係るスイッチボックス10は、直方体形状の筺体11を有している。このスイッチボックス10は、筺体11の前面部11aに、二つの接続端子部21A,21Bが露出されている。接続端子部21A,21Bには、接続相手の端子部がボルトによって締結されて接続される。これらの接続端子部21A,21Bには、接続相手の端子部と締結するためのボルトが挿通されるボルト挿通孔22が形成されている。
図2に示すように、スイッチボックス10には、筺体11内に第1回路基板40が収容されている。この第1回路基板40には、二つのバスバー41が実装されている。これらのバスバー41は、その端部がボルト挿通孔22を有する接続端子部21A,21Bとされている。また、コネクタ23も第1回路基板40に実装されている。また、第1回路基板40には、電子部品45が実装されている。電子部品45は、スイッチングを行う半導体素子などである。
図3及び図4(a)〜(c)に示すように、バスバー41は、例えば、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、金、ステンレス鋼(SUS)等の金属板から形成されたもので、平面視長方形状に形成されている。このバスバー41は、接続端子部21A,21Bとなる一端部以外の部分が実装部42とされており、この実装部42は、その両側部に、それぞれ同一方向へ向けて屈曲されて延在された複数の端子43を有している。
図5に示すように、スイッチボックス10は、一端が接続端子部21Aとされたバスバー41と、一端が接続端子部21Bとされたバスバー41との間に、第1回路基板40に実装された半導体素子であるMOSFETなどの電子部品45によって一つの第1スイッチ部SW1が設けられている。これにより、接続端子部21A,21Bの間の回路が第1スイッチ部SW1によって開閉可能とされている。
図6に示すように、スイッチの数を二つに変更したスイッチボックス10は、筺体11の前面部11aに、三つの接続端子部21A´,21B,21Cが露出されている。接続端子部21A´,21B,21Cには、接続相手の端子部がボルトによって締結されて接続される。これらの接続端子部21A´,21B,21Cには、接続相手の端子部と締結するためのボルトが挿通されるボルト挿通孔22が形成されている。
図7に示すように、スイッチボックス10には、筺体11内に第1回路基板40とともに、第2回路基板60が収容されている。第2回路基板60は、第1回路基板40に組み付けられている。第2回路基板60は、第1回路基板40に対して着脱可能とされている。なお、図7においては、スイッチボックス10の内部構造が容易に把握できるよう、第2回路基板60を透明に表している。
図8に示すように、第1回路基板40には、二つのバスバー41,61が実装されている。バスバー41は、その端部がボルト挿通孔22を有する接続端子部21Bとされている。バスバー61は、その端部がボルト挿通孔22を有する接続端子部21A´とされている。
図9及び図10(a)〜(c)に示すように、バスバー61は、例えば、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、金、ステンレス鋼(SUS)等の金属板から形成されたもので、平面視長方形状に形成されている。このバスバー61は、接続端子部21A´となる一端部以外の部分が実装部62とされており、この実装部62は、一側部に、一方向へ向けて屈曲されて延在された複数の端子63を有している。また、このバスバー61は、実装部62における他側部に、端子63と反対方向へ向けて屈曲されて延在された複数の連結端子64を有している。
図11に示すように、第2回路基板60には、前述したバスバー41が実装されている。第2回路基板60は、第1回路基板40に対して重ね合わされて配置される。第2回路基板60には、台座71が固定されており、この台座71によって第1回路基板40に対して所定の隙間をあけて配置される。
図12に示すように、スイッチボックス10は、一端が接続端子部21A´とされたバスバー61と、一端が接続端子部21Bとされたバスバー41との間に、第1回路基板40に実装された半導体素子であるMOSFETなどの電子部品45によって一つの第1スイッチ部SW1が設けられている。これにより、接続端子部21A´,21Bの間の回路が第1スイッチ部SW1によって開閉可能とされている。また、一端が接続端子部21A´とされたバスバー61と、一端が接続端子部21Cとされたバスバー41との間に、第2回路基板60に実装された半導体素子であるMOSFETなどの電子部品65によって一つの第2スイッチ部SW2が設けられている。これにより、接続端子部21A´、21Cの間の回路が第2スイッチ部SW2によって開閉可能とされている。また、この第2スイッチ部SW2には、第2回路基板60に実装されたラッチリレー66が並列に設けられている。
図13は、本実施形態に係るスイッチボックスを用いた電源システムを示す図であって、(a)及び(b)は、それぞれ概略構成図である。
図13(a)に示すように、この電源システム100Aは、メインバッテリー101、オルタネータ103、スタータ104及び負荷105A,105B,105Cを備えており、オルタネータ103、スタータ104及び負荷105A,105B,105Cは、メインバッテリー101に接続されている。また、電源システム100Aは、セカンドバッテリー106を備えている。
図13(b)に示すように、この電源システム100Bは、DC/DCコンバータ107が設けられていない点以外の構成は、電源システム100Aと略同一である。この電源システム100Bでは、メインバッテリー101とセカンドバッテリー106との間に、二つの第1スイッチ部SW1及び第2スイッチ部SW2を備えた本実施形態に係るスイッチボックス10が設けられており、メインバッテリー101が接続端子部21Cに接続され、セカンドバッテリー106が接続端子部21Bに接続されている。また、スイッチボックス10の接続端子部21A´には、負荷105Bが接続されている。このスイッチボックス10の第1スイッチ部SW1及び第2スイッチ部SW2は、制御部111によって開閉制御される。
[1] 第1回路基板(40)と、
該第1回路基板(40)に設けられた一対のバスバー(41,61)と、
前記第1回路基板(40)に設けられて前記一対のバスバー(41,61)間の回路を開閉する第1スイッチ部(SW1)と、
を備えたスイッチボックス(10)であって、
前記第1回路基板(40)には、第2回路基板(60)が着脱可能とされ、
前記第2回路基板(60)は、
一つのバスバー(41)と、
該バスバー(41)と前記第1回路基板(40)の一方のバスバー(61)との間の回路を開閉する第2スイッチ部(SW2)と、
を備えることを特徴とするスイッチボックス(10)。
[2] 前記第1回路基板(40)の前記一方のバスバー(61)は、前記第2回路基板(60)と接続可能な連結端子(64)を備える
ことを特徴とする上記[1]に記載のスイッチボックス(10)。
[3] 前記第1回路基板(40)に前記第2回路基板(60)が組み付けられた状態で、前記第2回路基板(60)の前記バスバー(41)が、前記第1回路基板(40)の一対の前記バスバー(41、61)の中間に配置される
ことを特徴とする上記[1]または[2]に記載のスイッチボックス(10)。
[4] 各種の負荷へ電力を供給するメインバッテリー(101)とサブバッテリー(セカンドバッテリー106)とを備えた車両用の電源システムにおける前記メインバッテリー(101)と前記サブバッテリー(セカンドバッテリー106)との間に設けられる
ことを特徴とする上記[1]から[3]のいずれかに記載のスイッチボックス(10)。
11 筐体
40 第1回路基板
41,61 バスバー
60 第2回路基板
64 連結端子
100A,100B 電源システム
101 メインバッテリー
105A,105B,105C 負荷
106 セカンドバッテリー(サブバッテリー)
SW1 第1スイッチ部
SW2 第2スイッチ部
Claims (4)
- 第1回路基板と、
該第1回路基板に設けられた一対のバスバーと、
前記第1回路基板に設けられて前記一対のバスバー間の回路を開閉する第1スイッチ部と、
を備えたスイッチボックスであって、
前記第1回路基板には、第2回路基板が着脱可能とされ、
前記第2回路基板は、
一つのバスバーと、
該バスバーと前記第1回路基板の一方のバスバーとの間の回路を開閉する第2スイッチ部と、
を備えることを特徴とするスイッチボックス。 - 前記第1回路基板の前記一方のバスバーは、前記第2回路基板と接続可能な連結端子を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のスイッチボックス。 - 前記第1回路基板に前記第2回路基板が組み付けられた状態で、前記第2回路基板の前記バスバーが、前記第1回路基板の一対の前記バスバーの中間に配置される
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスイッチボックス。 - 各種の負荷へ電力を供給するメインバッテリーとサブバッテリーとを備えた車両用の電源システムにおける前記メインバッテリーと前記サブバッテリーとの間に設けられる
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のスイッチボックス。
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