JP4588655B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等といった車両に用いられる例えばリレー・ボックス、ヒューズ・ボックス、電子制御ユニット・ボックス、等といった電気接続箱（即ち、エレクトリック・ジャンクション・ブロック）に関する。

車両に搭載される電気接続箱の一例として、図４に示されるように、互いに係合したアッパーケース１０１とロアケース１０２との内部に、絶縁板１０３とバスバー１０４とを積層した電気回路基板１０５を収容する電気接続箱１００が知られている（特許文献１参照）。

このような電気接続箱１００では、リレー１０６および電子ユニット１０７等の電気部品が、それらの端子をロアケース１０２の貫通穴を介して電気回路基板１０５に電気的に接続するように、ロアケース１０２に取り付けられる。また、アッパーケース１０１にはコネクタ１０８が設けられる。この電気接続箱１００では、ヒューズ等の電気部品１０９がアッパーケース１０１の蓋のコネクタ１０８の真下の電気回路基板１０５の部分に配置されるといった立体的な配置を実現しており、更には電気回路基板１０５とコネクタ１０８とがアッパーケース１０１の蓋の開閉に支障のないようにフレキシブル・プリント基板を介して電気的に接続されるので、電気接続箱１００の小型化が図れる。

自動車用の電気接続箱は、エンジンルーム内に配置されるのに好適な電気接続箱と、車室内に配置されるべき電気接続箱といった２種類に概ね大別できる。これらのうち、車室内に配置される電気接続箱は基本的に雨ざらし等にはならないので、防水への配慮は甘くてもよい。そのため、車室内に配置される電気接続箱には、例えばアッパーカバーだけでなくロアカバーも備えない構造のものが多い。これとは異なり、エンジンルーム内に配置される電気接続箱には、防水だけでなくエンジンルーム内の塵や埃等の進入をも防ぐために、ケースにアッパーカバーやロアカバーが取り付けられる。

ところで、エンジンルーム内に配置される電気接続箱には電気回路基板が図４に示されるように横たわって配置される構造が採用されるのが一般的である。しかし、このような電気回路基板の配置では、電気部品等が搭載される電気回路基板の占有面積の分、該電気回路基板を収容する電気接続箱の電気回路基板収容部もその内部スペースを、水平方向を含む横方向に大きくせねばならない。ところが、車両設計上、エンジンルーム内で電気接続箱に割り当てられたスペースが狭すぎて電気回路基板収容部の内部スペースを横方向に拡大できず、よって電気回路基板上での電気部品の搭載数が制限される場合、電気接続箱に車両システムの様々な機能を集約するインテグレーション化を図る上で大きな障害となる。

そこで、電気接続箱に収容される電気回路基板を絶縁板とバスバーとで構成するのではなく、ＰＣＢ（即ち、プリント回路基板）で構成することで車両システムの様々な機能を電気接続箱に集約することが考えられる。また、エンジンルーム内では、横方向よりも、垂直方向を含む縦方向のスペースを確保し易いため、電気回路基板が縦に配置される構造を備えた電気接続箱を提供すると好ましい。このような電気接続箱の構造を実現でき、そして更には、ＰＣＢを着脱自在に差し込み接続できる技術が知られている（特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献２に開示されている技術では、ＰＣＢと電気的に接続するスロットインコネクタが電気接続箱の下部側に位置することになり且つＰＣＢが必ずスロットインコネクタに接続することになるため、当該スロットインコネクタを車両仕様に合わせてＰＣＢに接続するかあるいは非接続にすることは困難であり（即ち、ＰＣＢに対して選択的に接続することは困難であり）、たとえ、そのようにできたとしても、ＰＣＢとスロットインコネクタとの接続作業を下から上に向かって行なわねばならず、作業性が非常に悪いものとなってしまう。その上、特許文献２に開示されている電気接続箱は、その複数のコネクタの嵌合部を外部に露出する形態のものであり、そしてそれ故、その外部から内部に連通する隙間を多数有しているため、上述したように車室内に配置されるべき電気接続箱であって、防水だけでなく塵や埃等の進入をも防ぐことに配慮されたものではない。

特開平１１−０１８２５２号公報（図１） 特開平１１−０４１７５２号公報（図１）

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクタを車両仕様に合わせて電気回路基板に電気的に接続し易く、且つエンジンルーム内への配置に好適な電気接続箱を提供することにある。

前述した目的を達成するため、本発明に係る電気接続箱は、下記（１）および（２）を特徴としている。
（１） 接続箱本体と、
前記接続箱本体の上部で開口するように前記接続箱本体内に形成された電気回路基板収容部と、
前記電気回路基板収容部内に電気回路基板が上下方向に沿って縦に設けられるように、前記電気回路基板が組み付けられた状態で、前記接続箱本体の上部の前記電気回路基板収容部の開口を覆いながら前記電気回路基板収容部を形成する内部側板に取り付けられるアッパーインナーカバーと、
前記接続箱本体を上下に貫通する複数の電線、および前記接続箱本体の上部の上に引き出された前記電線の上端部に電気的に接続された複数の第１コネクタ、を有するワイヤハーネスと、
前記複数の電線の上端部、前記複数の第１コネクタおよび前記アッパーインナーカバーを含めて、前記接続箱本体の上部全体を覆うように、前記接続箱本体に取り付けられるアッパーアウターカバーと、
を備え、
前記複数の第１コネクタにそれぞれ電気的に接続可能な複数の第２コネクタが前記電気回路基板に設けられ、
前記複数の第２コネクタの前記複数の第１コネクタと嵌合する部分が前記アッパーインナーカバーから露出するように、前記複数の第２コネクタそれぞれに対応して、複数のコネクタ装着口が前記アッパーインナーカバーの上板に貫通して形成され、そして
前記第１コネクタが、前記アッパーインナーカバーの上方から、前記第２コネクタに電気的に接続するように嵌合すること。
（２） 上記（１）の構成の電気接続箱が、前記接続箱本体の下部に組み付けられるロアカバーを更に備えること。

上記（１）の構成の電気接続箱では、電気回路基板が縦に配置されるので、電気回路基板収容部の内部スペースを、水平方向を含む横方向に小さくすることができる。それ故、上記（１）の構成の電気接続箱は、横方向に薄型化可能であり、よって、垂直方向を含む縦方向にスペースを確保し易いエンジンルームでの配置にも好適である。また、上記（１）の構成の電気接続箱では、ワイヤハーネスの第１コネクタを車両仕様に合わせて電気回路基板の第２コネクタに対して選択的に電気接続することができる。その上、上記（１）の構成の電気接続箱によれば、ワイヤハーネスの第１コネクタと電気回路基板の第２コネクタとの接続作業を上から下に向かって行なえるので、作業性が非常に良い。更に、上記（１）の構成の電気接続箱によれば、アッパーアウターカバーが接続箱本体の上部全体を覆うように接続箱本体に取り付けられるので、防水だけでなく塵や埃等の進入をも防ぐことができる。尚、上記（１）の構成の電気接続箱を用いた場合、電気回路基板に塵や埃等が付着することを避けるため、該電気回路基板付きのアッパーインナーカバーの電気回路基板収容部への取り付けをクリーンルームで行なった後に、通常工程で第１コネクタと第２コネクタとの嵌合によりワイヤハーネスを電気回路基板に電気的に接続してもよい。
上記（２）の構成の電気接続箱によれば、接続箱本体の下部に組み付けられるロアカバーを更に備えるので、更なる防水、防塵、等に効果的な構造のものとなる。

本発明によれば、コネクタを車両仕様に合わせて電気回路基板に電気的に接続し易く、且つエンジンルーム内への配置に好適な電気接続箱を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

以下、本発明に係る好適な実施形態を図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明に係る電気接続箱の一実施形態を斜め上から視た各部品の分解斜視図、図２は図１の電気接続箱に用いられる電気回路基板とアッパーインナーカバーの分解斜視図、そして図３は図１の電気接続箱におけるアッパーインナーカバー組体の右側面図である。

図１〜図３に示されるように、本発明の一実施形態である電気接続箱１０は、接続箱本体１１と、接続箱本体１１の上部で開口するように接続箱本体１１内に形成された電気回路基板収容部１７と、電気回路基板収容部１７内に電気回路基板３１，３２が上下方向に沿って縦に設けられるように、電気回路基板３１，３２が組み付けられた状態（即ち、アッパーインナーカバー組体１４の状態）で、接続箱本体１１の上部の電気回路基板収容部１７の開口を覆いながら電気回路基板収容部１７に取り付けられるアッパーインナーカバー３３と、接続箱本体１１を上下に貫通する複数の電線１８、および接続箱本体１１の上部の上に引き出された電線１８の上端部に電気的に接続された複数の雄型コネクタ１９、を有するワイヤハーネスと、複数の電線１８の上端部、複数の雄型コネクタ１９およびアッパーインナーカバー３３を含めて、接続箱本体１１の上部全体を覆うように、接続箱本体１１に取り付けられるアッパーアウターカバー１２と、接続箱本体１１の下部に組み付けられるロアカバー１３と、を備える。

電気回路基板３１，３２には、複数の雄型コネクタ１９にそれぞれ電気的に接続可能な複数の雌型コネクタ３８が設けられている。複数の雌型コネクタ３８の複数の雄型コネクタ１９と嵌合する部分がアッパーインナーカバー３３から露出するように、複数の雌型コネクタ３８それぞれに対応して、複数のコネクタ装着口３７がアッパーインナーカバー３３の上板３５に貫通して形成されている。そして雄型コネクタ１９が、アッパーインナーカバー３３の上方から、雌型コネクタ３８に電気的に接続するように嵌合する。

このように構成された電気接続箱１０の詳細を以下説明する。

接続箱本体１１は、絶縁性の合成樹脂で四角形の箱形状に成形されたものであり、４つの外部側板１５の内側であって上部に、複数のヒューズ装着部１６と電気回路基板収容部１７とが形成されている。ヒューズ装着部１６には、不図示の複数の上流側ヒューズホルダー端子と該上流側ヒューズホルダー端子と対になる複数の下流側ヒューズホルダー端子とが内装されている。

電気回路基板収容部１７は、接続箱本体１１の反ヒューズ装着部１６側で、４つの内部側板２０と内部底板２１とに囲まれて形成されている。この電気回路基板収容部１７は、正面側の内部側板２０の上端寄りに２つ、背面側の内部側板２０の上端寄りに１つ、そして右側面側の内部側板２０の上端寄りに１つ、合計で４つの係合突起２２を有する。電気回路基板収容部１７は、上方が開放されており、内部底板２１までが予め定められた深さ寸法を有し、対向する内部側板２０同士が予め定められた幅寸法を有する。

接続箱本体１１は、４つの外部側板１５のうちの正面側の外部側板１５の上端寄りに２つ、そして背面側の外部側板１５の上端寄りに２つ、合計４つの係合受２３を有する。また、接続箱本体１１は、正面側の外部側板１５の下端寄りに２つ、背面側の外部側板１５の下端寄りに１つ、右側面側の外部側板１５の下端寄りに２つ、そして左側面側の外部側板１５の下端寄りに１つ、合計６つの係合突起２４を有する。

アッパーアウターカバー１２は、絶縁性の合成樹脂で四角形のお盆状に成形されたものであり、天板２５と、天板２５の周囲に配置された周板２６と、を備える。アッパーアウターカバー１２は、接続箱本体１１の上部に被されるので、周板２６に、接続箱本体１１の外部側板１５の４つの係合受２３に係合される４つの係合部２７が形成されている。

ロアカバー１３は、絶縁性の合成樹脂で成形されたものであり、底板２８と、底板２８の周囲に配置された周板２９と、を備える。ロアカバー１３は、接続箱本体１１の下部に被されるため、周板２９に、接続箱本体１１の外部側板１５の６つの係合突起２４に係合される６つの係合部３０が形成されている。

アッパーインナーカバー組体１４は、第１電気回路基板３１および第２電気回路基板（図２に示す。）３２と、アッパーインナーカバー３３と、から組み立てられている。アッパーインナーカバー組体１４は、第１，第２電気回路基板３１，３２が、アッパーインナーカバー３３に備えたベース３４に背面合わせで組み付けられている。

図２に示すように、アッパーインナーカバー３３は、絶縁性の合成樹脂で断面視Ｔ字形状に成形されたものであり、天部に配置された上板３５と、上板３５の中央部から下方に向けて垂下したベース３４と、を備える。

上板３５は、周囲に、電気回路基板収容部１７の内部側板２０の４つの係合突起２２に係合される４つの係合部３６を備えているので、第１，第２電気回路基板３１，３２を固定してから、電気回路基板収容部１７に挿着されることで、それぞれの係合部３６がそれぞれの係合突起２２に係合されて電気回路基板収納部１７に組み付けられる。

上板３５は、５つのコネクタ装着口３７を有する。コネクタ装着口３７は、上下を貫通して形成されているので、第１電気回路基板３１および第２電気回路基板３２に実装されている５つの雌型コネクタ３８が下方側から挿入されることでそれら雌型コネクタ３８の外周面を支持する。

ベース３４は、両面に、不図示の絶縁板を介して第１，第２電気回路基板３１，３２を保持する。第１，第２電気回路基板３１，３２はベース３４に例えば、ねじ固定等の固定手段で固定される。

第１電気回路基板３１は、予め定められたプリント配線が形成されたＰＣＢであり、図２中の正面側である表面の上部に３つの雌型コネクタ３８が実装され、これら雌型コネクタ３８の下側に複数の基板リレー３９が実装されている。尚、基板リレー３９に加えて、各種電気部品を実装しても良い。

第１電気回路基板３１は、３つの雌型コネクタ３８をアッパーインナーカバー３３の図２中の正面側の３つのコネクタ装着口３７に挿入しながらベース３４にねじ固定されることで、アッパーインナーカバー３３に垂直に固定される。

第２電気回路基板３１は、予め定められたプリント配線が形成されたＰＣＢであり、図２中の背面側である表面の上部に２つの雌型コネクタ３８が実装され、これら雌型コネクタ３８の下側に複数の基板リレー（図３に示す。）３９が実装されている。尚、基板リレー３９に加えて、各種電気部品を実装してもよい。

第２電気回路基板３２は、２つの雌型コネクタ３８をアッパーインナーカバー３３の図２中の背面側の２つのコネクタ装着口３７に挿入しながらベース３４にねじ固定されることで、アッパーインナーカバー３３に垂直に固定される。

図３に示すように、雌型コネクタ３８がコネクタ装着口３７に挿入されてアッパーインナーカバー３３に固定された第１電気回路基板３１と第２電気回路基板３２とは、それぞれの裏面がベース３４にねじ固定されているので、裏面に表面を合わせて組付けたものと比べて、それぞれの表面に配置されている雌型コネクタ３８および基板リレー３９のそれぞれの突出寸法が大きくならない。また、基板リレー３９は、比較的安価であって小型なために、限られたスペースに複数個を高密度に配置することができる。

このような電気接続箱１０の組み立ては、まず、塵や埃等が排除されたクリーンルーム内で、第１，第２電気回路基板３１，３２をアッパーインナーカバー３３のベース３４に固定することによりアッパーインナーカバー組体１４を形成し、そしてこのアッパーインナーカバー組体１４を電気回路基板収容部１７へ組み込む。その後、この状態で電気接続箱１０の半製品は、別の通常の空気の中で行なわれるワイヤハーネス組付け工程に搬送され、雌型コネクタ３８に雄型コネクタ１９が差し込まれることで内部回路が形成される。そして、アッパーアウターカバー１１の４つの係合部２７が接続箱本体１１の外部側板１５の４つの係合受２３にそれぞれ係合され、ロアカバー１２の６つの係合部３０が接続箱本体１１の外部側板１５の６つの係合突起２４にそれぞれ係合される。

この構成の電気接続箱１０では、電気回路基板３１，３２が縦に配置されるので、電気回路基板収容部１７の内部スペースを、水平方向を含む横方向に小さくすることができる。それ故、電気接続箱１０は、横方向に薄型化可能であり、よって、垂直方向を含む縦方向にスペースを確保し易いエンジンルームでの配置にも好適である。また、電気接続箱１０では、ワイヤハーネスの雄型コネクタ１９を車両仕様に合わせて（つまり、車両のグレードやオプション装備に応じて）電気回路基板３１，３２の雌型コネクタ３８に対して選択的に電気接続することができる。その上、電気接続箱１０によれば、ワイヤハーネスの雄型コネクタ１９と電気回路基板３１，３２の雌型コネクタ３８との接続作業を上から下に向かって行なえるので、作業性が非常に良い。更に、電気接続箱１０によれば、アッパーアウターカバー１２が接続箱本体１１の上部全体を覆うように接続箱本体１１に取り付けられるので、防水だけでなく塵や埃等の進入をも防ぐことができる。尚、電気接続箱１０を用いた場合、電気回路基板３１，３２に塵や埃等が付着することを避けるため、電気回路基板３１，３２付きのアッパーインナーカバー３３の電気回路基板収容部１７への取り付けをクリーンルームで行なった後に、通常工程で雄型コネクタ１９と雌型コネクタ３８との嵌合によりワイヤハーネスを電気回路基板３１，３２に電気的に接続することができる。また、電気接続箱１０によれば、接続箱本体１１の下部に組み付けられるロアカバー１３を更に備えるので、更なる防水、防塵、等に効果的な構造のものとなる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

本発明に係る電気接続箱の一実施形態を斜め上から視た各部品の分解斜視図である。 図１の電気接続箱に用いられる電気回路基板とアッパーインナーカバーの分解斜視図である。 図１の電気接続箱におけるアッパーインナーカバー組体の右側面図である。 従来の電気接続箱の概略図である。

符号の説明

１０：電気接続箱
１１：接続箱本体
１２：アッパーアウターカバー
１３：ロアカバー
１７：電気回路基板収容部
１８：電線
１９：雄型コネクタ（第１コネクタ）
３１：第１電気回路基板（電気回路基板）
３２：第２電気回路基板（電気回路基板）
３３：アッパーインナーカバー
３４：ベース
３７：コネクタ装着口
３８：雌型コネクタ（第２コネクタ）
３９：基板リレー（電気部品）

Claims (2)

1. 接続箱本体と、
   前記接続箱本体の上部で開口するように前記接続箱本体内に形成された電気回路基板収容部と、
   前記電気回路基板収容部内に電気回路基板が上下方向に沿って縦に設けられるように、前記電気回路基板が組み付けられた状態で、前記接続箱本体の上部の前記電気回路基板収容部の開口を覆いながら前記電気回路基板収容部を形成する内部側板に取り付けられるアッパーインナーカバーと、
   前記接続箱本体を上下に貫通する複数の電線、および前記接続箱本体の上部の上に引き出された前記電線の上端部に電気的に接続された複数の第１コネクタ、を有するワイヤハーネスと、
   前記複数の電線の上端部、前記複数の第１コネクタおよび前記アッパーインナーカバーを含めて、前記接続箱本体の上部全体を覆うように、前記接続箱本体に取り付けられるアッパーアウターカバーと、
   を備え、
   前記複数の第１コネクタにそれぞれ電気的に接続可能な複数の第２コネクタが前記電気回路基板に設けられ、
   前記複数の第２コネクタの前記複数の第１コネクタと嵌合する部分が前記アッパーインナーカバーから露出するように、前記複数の第２コネクタそれぞれに対応して、複数のコネクタ装着口が前記アッパーインナーカバーの上板に貫通して形成され、そして
   前記第１コネクタが、前記アッパーインナーカバーの上方から、前記第２コネクタに電気的に接続するように嵌合することを特徴とする電気接続箱。
2. 前記接続箱本体の下部に組み付けられるロアカバーを更に備えることを特徴とする請求項１に記載した電気接続箱。

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