JP5811986B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、電気接続箱に関する。

従来、車両の車体にグランド接続される電気接続箱が知られている。

特許文献１の電気接続箱は、ケース及びカバーからなるケースの内部にＦＥＴ及び制御回路基板が収容され、それらが熱伝導性の高い金属を押し出し成形してなる放熱部材の上に配されている。

特開２００２−３１５１４８号公報

ところで、ケース内の電子部品のノイズ放射防止のために電気接続箱のケース及び放熱部材をグランドに接続してケース及び放熱部材にシールド機能を生じさせることが考えられる。この場合、ケースと放熱部材を個別にグランドに接続する構成を設けると電気接続箱の構成が複雑になりやすいという問題がある。

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、電気接続箱の構成を簡素化することを目的とする。

本発明は、車両に搭載される電気接続箱であって、電子部品が実装された回路部と、前記回路部の熱を放散する導電性の放熱部材と、前記回路部を前記放熱部材との間に収容する導電性のケースと、前記車両のグランドに接続されるグランド接続部を有する中継グランド端子と、を備え、前記中継グランド端子は、前記放熱部材に接続される第１接続部と、前記ケースに接続される第２接続部と、を備える。

本構成によれば、車両のグランドに接続される中継グランド端子が第１接続部及び第２接続部によって放熱部材及びケースに接続されるため、放熱部材及びケースの双方を車両のグランドに電気的に接続することが可能になる。よって、ケースと放熱部材を個別にグランドに接続する場合と比較して電気接続箱の構成を簡素化することが可能になる。

上記構成の実施態様として以下の構成を有すれば好ましい。
・前記ケースには、外方に突出するシールド接続部が設けられており、前記第２接続部は前記シールド接続部に接続される。
電気接続箱のケースを、本構成のように、外方に突出させたシールド接続部を第２接続部に接続することで、簡素な構成でケースをグランド電位に接続することが可能になる。

・前記放熱部材は押し出し成形で形成されており、前記放熱部材の前記回路部側の面に前記第１接続部が接続されている。
押し出し成形により放熱部材が形成されている場合には、第１接続部と接続する部分を突出させる等の形状の加工が容易ではない。本構成によれば、放熱部材が押し出し成形されたものであっても、中継グランド端子の第１接続部と放熱部材の回路部側の面が接続されるため、簡素な構成で放熱部材をグランド電位に接続することが可能になる。

・前記放熱部材側には、枠状部材が組付けられており、前記枠状部材には、前記第１接続部が挿通される挿通部が形成されている。
枠状部材が放熱部材に組付けられる場合には、枠状部材があるために中継グランド端子の放熱部材への組付けが容易ではない場合が考えられるが、本構成によれば、枠状部材を有する構成においても、挿通部に第１接続部を挿通することで中継グランド端子の組付けを可能とすることができる。

・前記枠状部材は、前記車両の取付部に取り付けられる被取付部を有し、前記被取付部に前記グランド接続部が配されている。

・前記中継グランド端子は、金属板材を屈曲させて形成されている。
このようにすれば、中継グランド端子の構成を簡素化することができる。

本発明によれば、電気接続箱の構成を簡素化することが可能になる。

電気接続箱を示す斜視図 電気接続箱の一部を拡大して示す平面図 図２のＡ−Ａ断面図 ケースを外した状態の電気接続箱を示す平面図 図４のＢ−Ｂ断面図 図４のＣ−Ｃ断面図 図４のＤ−Ｄ断面図 図４のＥ−Ｅ断面図 電気接続箱の分解斜視図 放熱部材に中継グランド端子が組付けられた状態を抜き出して示す図 放熱部材に枠状部材を組み付ける様子を説明するための図 グランド端子の組付けを説明するための図 放熱部材の上に１枚の回路基板を有さない状態の回路部が装着された状態を示す図

＜実施形態１＞
実施形態１の電気接続箱１０を図１ないし図１３を参照しつつ説明する。
電気接続箱１０（図１）は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両（図示せず）においてバッテリ（電源）から負荷に至る経路上に搭載されるものである。以下では、上下方向については、図３を基準とし、前後方向については、図４の左方を前方、右方を後方として説明する。

電気接続箱１０は、図９に示すように、一対の回路基板１３Ａ，１３Ｂを有する回路部１１と、回路部１１の下に配され回路部１１の熱を放散する導電性の放熱部材２０と、回路部１１を放熱部材２０との間に収容する導電性のケース２５と、放熱部材２０の上に装着される枠状部材４５と、車両のグランドに接続されるグランド接続部３４を有する中継グランド端子３３とを備える。

回路部１１は、互いに対向配置された２枚の回路基板１３Ａ，１３Ｂを備えている。回路部１１（回路基板１３Ａ，１３Ｂ）には、複数の電子部品１２が実装されている。

下側の回路基板１３Ａには、金属板材からなるバスバー１４が重ねられている。
電子部品１２は、図１３に示すように、チョークコイル、キャパシタ、リレー等から構成されており、回路基板１３Ａの導電路やバスバー１４に各電子部品１２の端子が接続されている。
回路部１１の周縁部からは、複数の端子部１５が突出している。

複数の端子部１５は、フード状に開口するコネクタハウジング５１が装着されて外部の電源側コネクタの接続されるコネクタを構成する一対のコネクタ端子１６Ａ，１６Ｂと、２枚の回路基板１３Ａ，１３Ｂの間を接続する基板中継端子１９とを備える。

コネクタ端子１６Ａ，１６Ｂは、コネクタハウジング５１の内部を閉塞する奥壁を貫通してコネクタハウジング５１内に突出している。
一対のコネクタ端子１６Ａ，１６Ｂは、コネクタ端子１６Ｂがバッテリ等の電源のプラス側に接続され、コネクタ端子１６Ａが電源のマイナス側に接続される。

コネクタ端子１６Ａとバスバー１４との間は、コネクタ端子１６Ａと直交方向に延びるとともにクランク状に屈曲されており、その下端部は、回路基板１３Ａ，１３Ｂから露出するようにバスバー１４から延出された延出部１７の端縁から立ち上げられている。
延出部１７には、放熱部材２０のネジ孔２２にネジ留めして接続するための円形状の接続孔１８が貫通形成されている。これにより、コネクタ端子１６Ａは、放熱部材２０を介して中継グランド端子３３と電気的に接続される。

放熱部材２０はアルミニウム合金や銅合金等の熱伝導性が高い金属材料で全体が一体に形成されたものであり、図１０に示すように、上面は回路部１１が載置される載置面２１であって、全面に亘って平坦に形成されている。底面側は、櫛刃状の放熱フィン２０Ａが多数形成されており、放熱部材２０の全体が押し出し成形によって一体に形成されている。

載置面２１には、バスバー１４の接続孔１８と連通するネジ孔２２と、中継グランド端子３３の第１接続部４０の貫通孔４１，４１と連通する一対のネジ孔２３，２３と、枠状部材４５を固定するための固定用ネジ孔２４とが形成されている。

バスバー１４の接続孔１８を通したネジ（図示しない）をネジ孔２２にネジ留めすることで延出部１７が放熱部材２０に固定されるとともに、コネクタ端子１６Ａと放熱部材２０とが電気的に接続される。
一対のネジ孔２３，２３は、放熱部材２０の前端部に形成されている。
固定用ネジ孔２４は、載置面２１の四隅の位置に形成されている。

ケース２５は、電気亜鉛めっき鋼板等の金属板材を絞り加工あるいは、打ち抜き加工及び曲げ加工を施して形成したものであり、図９に示すように、下方が開放された箱形であって、略長方形状の天板部２６の端縁から下方に４つの側壁２７が延びている。

４つの側壁２７には、外方側に撓み変形可能な係止片２８が側壁２７を切欠いて形成されている。
係止片２８には、周方向に長い長方形状の係止穴２９が貫通している。

前方側の側壁２７の幅方向の中間部は、被取付部５２の形状に応じて矩形状に切欠いた切欠部２７Ａが形成されているとともに、切欠部２７Ａの近傍における側壁２７の下端には、外方側に突出するシールド接続部３０が形成されている。
シールド接続部３０は、矩形状であって、側壁２７の下端縁から直交する外方に向けて延びており、中心部に円形状の貫通孔３１が形成されている。

中継グランド端子３３は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金の金属板材を展開形状に打ち抜き、曲げ加工（プレス加工）を施したものであり、車両のグランド電位に接続されるグランド接続部３４と、放熱部材２０に接続される第１接続部４０と、グランド接続部３４と第１接続部４０を連結する連結部３７と、第１接続部４０に連なりケース２５に接続される第２接続部４２と、が一体に形成されている。

グランド接続部３４は、前方側に長い矩形状であって、前端側に円形状の取付孔３５が貫通形成されている。
取付孔３５の後方には、中継グランド端子３３の所定の位置に位置決めするための矩形状の位置決め孔３６が貫通形成されている。

連結部３７は、平板状のグランド接続部３４の側縁からＬ字状に立ち上がる第１側縁部３８と、第１側縁部３８の後端からグランド接続部３４側とは反対側の側方に延びる第２側延部３９と、を備えており、第２側延部３９の上端部から後方に直角に延びる第１接続部４０が形成されている。

第１接続部４０は、放熱部材２０における載置面２１の前端部に載置されるものであり、左右方向に長い長方形状をなす。
第１接続部４０には、左右一対の円形状の貫通孔４１，４１が形成されている。中継グランド端子３３が放熱部材２０の組付位置に配されると（図１０）、一対の貫通孔４１，４１は、放熱部材２０の一対のネジ孔２３，２３に重ねられる。

第２接続部４２は、Ｌ字状をなしており、第１接続部４０の側縁から側方に延出された後、前方側に延びており、その前端部（先端部）には、円形状の貫通孔４３が形成されている。

枠状部材４５は、図１１に示すように、放熱部材２０の外周部に被せられる枠本体４６と、枠本体４６の周縁から外方側に突き出て車両の取付部（図示しない）に固定される被取付部５２と取付固定部５８とを備える。

枠本体４６は、角形であって、電子部品１２が配される部分が区画されるとともに、四隅の位置に、回路基板１３Ｂをネジ留めするためのボス部４７が形成されている。

枠本体４６には、中継グランド端子３３を第１接続部４０側から挿し込むためのスリット状の挿通孔４８（「挿通部」の一例）が前後方向に貫通している。挿通孔４８は、第１接続部４０のほぼ全体及び第２接続部４２の基端側を枠本体４６の内側へ差し込み可能な大きさ（上下方向及び左右方向の寸法）とされている。

枠本体４６の外周には、係止片２８の係止穴２９に係止してケース２５を閉じた状態に保持する係止凸部４９が全周に亘って間隔を空けて形成されている。
係止凸部４９は、下端が外方側に段差状に突出し、上方に向けて傾斜状に突出寸法が小さくなる形状をなす。

ケース２５を被せると、係止片２８が係止凸部４９の傾斜部分に当接して係止片２８を撓ませ、係止穴２９が段差部分に至ると、係止片２８が弾性復元して、係止凸部４９の段差部分が係止穴２９の孔縁に係止される。

枠本体４６は、放熱部材２０のフィン２０Ａを覆うカバー部５０が下方に櫛刃状に形成されている。
また、枠本体４６には、端子１６Ｃが上面に保持される端子保持部が形成されている。
枠本体４６のうち、放熱部材２０のネジ孔２３，２３に対応する位置は、ネジ留めのための工具を挿通可能な通し孔４６Ａが形成されている。

前方側の側壁６１には、やや張り出して放熱部材２０の下端部の高さまで下方に延出される基部５３が形成されており、基部５３の下端部には、外方側に延びる被取付部５２が設けられている。
被取付部５２は、車両の取付部に取り付けられる部分であり、前方側の側壁６１における左右方向の中間部に配されており、被取付部５２の底面に密着するようにグランド接続部３４が配される。

被取付部５２には、取付孔５３が形成されており、取付孔５３には円筒形状の金属からなるカラー５４が嵌め入れられている。
被取付部５２の底面には、図５に示すように、グランド接続部３４の位置決め孔３６に係止して中継グランド端子３３を抜け止めする位置決め突部５５が形成されている。

位置決め突部５５は、後端が段差状に下方に突出する段差部５５Ａと、前方側に向けて傾斜状に突出寸法が小さくなる傾斜面５５Ｂとを有する。中継グランド端子３３が挿通孔４８に挿入すると、位置決め突部５５の傾斜面５５Ｂにグランド接続部３４の上面が摺接するとともに、中継グランド端子３３が前止止まりする位置まで挿入すると、位置決め孔３６が段差部５５Ａに至り、離脱方向の力に対して位置決め孔３６の孔縁が段差部５５Ａに係止して抜け止めされることで中継グランド端子３３が位置決めされる。

基部５３の第２接続部４２側には、図９に示すように、第２接続部４２及びナット４４が保持される保持部５６が基部５３の側方に一体に連なっている。
保持部５６には、六角形のナット４４が収容される収容凹部５７が形成されている。

収容凹部５７は、ナット４４の形状に応じて六角形状に形成されており、ナット４４が収容凹部５７に収容されると、収容凹部５７の内周形状によりナット４４の回転（ネジ留めの際の共回り）が規制される。

取付固定部５８は、枠本体４６における被取付部５２を有する側とは反対側の側壁６１から斜め上方側に延出された部分の先端部に設けられている。
取付固定部５８は、取付孔５９が形成されており、取付孔５９には円筒形状の金属からなるカラー６０が嵌め入れられている。

電気接続箱１０の組付けについて説明する。
放熱部材２０の載置面２１のうち、ネジ孔２２，２３及び固定用ネジ孔２４の近傍（第１接続部４０等が配される領域）を除いた領域に、接着剤を塗布し、熱硬化させ、絶縁層を形成する。

そして、絶縁層の上に接着剤を塗布し、放熱部材２０に枠状部材４５を被せ（図１１）、枠状部材４５を放熱部材２０にネジ留めする（図１２）。
そして、中継グランド端子３３を第１接続部４０側から枠状部材４５の挿通孔４８に挿し込む（図１３）。

すると、枠状部材４５の挿通孔４８に差し込まれた中継グランド端子３３は、第１接続部４０が枠状部材４５の通し孔４６Ａ内に配された位置で連結部３７が側壁６１に前止まり状態で当接するとともに、位置決め突部５５が位置決め孔３６に入って係止され、グランド接続部３４が被取付部５２の下に重なり、中継グランド端子３３が枠状部材４５に対して正規位置で取付けられる（図５）。
このとき、第２接続部４２の貫通孔４３が収容凹部５７に収容されたナット４４のネジ孔に連なるとともに（図６）、接続孔１８の貫通孔４１，４１が一対のネジ孔２３，２３に連なる（図８，図１０））。
そして、各貫通孔４１，４３を通してナット４４及びネジ孔２３，２３をネジ留め（又はボルト締め）する。これにより、中継グランド端子３３が放熱部材２０に電気的に接続される。

次に、他方の回路基板１３Ｂを回路部１１の一方の回路基板１３Ａに対向させて基板中継端子１９に接続する。
ケース２５を放熱部材２０の上に被せると、ケース２５の係止片２８が係止凸部４９に係止される。このとき、ケース２５のシールド接続部３０は、貫通孔３１が第２接続部４２の貫通孔４３に連なるように保持部５６及びナット４４の上に重ねられる（図１，図３）。

そして、シールド接続部３０と第２接続部４２とをネジを貫通孔３１，４３に通してナット４４にネジ留めする。
これにより、ケース２５と中継グランド端子３３とが電気的に接続される。このとき、中継グランド端子３３がケース２５と放熱部材２０の双方に電気的に接続された状態となっている。
そして、被取付部５２が車両の取付部に取り付けられると、グランド接続部３４が車両の車体に接触してグランド電位に接続される。

本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
車両のグランドに接続される中継グランド端子３３が第１接続部４０及び第２接続部４２によって放熱部材２０及びケース２５に接続されるため、放熱部材２０及びケース２５の双方を車両のグランドに電気的に接続することが可能になる。 よって、ケース２５と放熱部材２０を個別にグランドに接続する場合と比較して電気接続箱１０の構成を簡素化することが可能になる。

また、ケース２５には、外方に突出するシールド接続部３０が設けられており、第２接続部４２はシールド接続部３０に接続される。
電気接続箱１０のケース２５を、本構成のように、外方に突出させたシールド接続部３０を第２接続部４２に接続することで、簡素な構成でケース２５をグランド電位に接続することが可能になる。

さらに、放熱部材２０は押し出し成形で形成されており、放熱部材２０の回路部１１側の面に第１接続部４０が接続されている。
押し出し成形により放熱部材２０が形成されている場合には、第１接続部４０と接続する部分を突出させる等の形状の加工が容易ではない。本構成によれば、放熱部材２０が押し出し成形されたものであっても、中継グランド端子３３の第１接続部４０と放熱部材２０の回路部側の面が接続されるため、簡素な構成で放熱部材２０をグランド電位に接続することが可能になる。

また、放熱部材２０側には、枠状部材４５が組付けられており、枠状部材４５には、第１接続部４０が挿通される挿通孔４８（挿通部）が形成されている。
枠状部材４５が放熱部材２０に組付けられる場合には、枠状部材４５があるために中継グランド端子３３の放熱部材２０への組付けが容易ではない場合が考えられるが、本構成によれば、枠状部材４５を有する構成においても、挿通孔４８に第１接続部４０を挿通することで中継グランド端子３３の組付けを可能とすることができる。

また、中継グランド端子３３は、金属板材を屈曲させて形成されているため、中継グランド端子３３の構成を簡素化することができる。

＜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）上記実施形態では、ナット４４を収容凹部５７に収容することでナット４４の共回りを規制する構成としたが、これに限られず、第２接続部４２の底面にナット４４を固定してもよい。このナット４４の固定は、インサート成形や溶接等種々の公知の手段を用いることができる。また、ナット４４を用いずに、シールド接続部３０と第２接続部４２を接続するようにしてもよい。例えば、貫通孔の周縁にバーリング加工を施すことでナット４４を用いずにシールド接続部３０と第２接続部４２をネジ留めするようにしてもよい。

１０…電気接続箱
１１…回路部
１２…電子部品
２０…放熱部材
２１…載置面
２２，２３…ネジ孔
２５…ケース
２７…側壁
２８…係止片
２９…係止穴
３０…シールド接続部
３１…貫通孔
３３…中継グランド端子
３４…グランド接続部
３５…取付孔
３６…位置決め孔
４０…第１接続部
４１…貫通孔
４２…第２接続部
４３…貫通孔
４４…ナット
４５…枠状部材
４８…挿通孔（挿通部）
４９…係止凸部
５２…被取付部
５５…位置決め突部
５６…保持部
５７…収容凹部
５９…取付孔

Claims (6)

1. 車両に搭載される電気接続箱であって、
   電子部品が実装された回路部と、
   前記回路部の熱を放散する導電性の放熱部材と、
   前記回路部を前記放熱部材との間に収容する導電性のケースと、
   前記車両のグランドに接続されるグランド接続部を有する中継グランド端子と、を備え、
   前記中継グランド端子は、前記放熱部材に接続される第１接続部と、前記ケースに接続される第２接続部と、を備える電気接続箱。
2. 前記ケースには、外方に突出するシールド接続部が設けられており、
   前記第２接続部は前記シールド接続部に接続される請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記放熱部材は押し出し成形で形成されており、
   前記放熱部材の前記回路部側の面に前記第１接続部が接続されている請求項１又は請求項２に記載の電気接続箱。
4. 前記放熱部材側には、枠状部材が組付けられており、前記枠状部材には、前記第１接続部が挿通される挿通部が形成されている請求項３に記載の電気接続箱。
5. 前記枠状部材は、前記車両の取付部に取り付けられる被取付部を有し、
   前記被取付部に前記グランド接続部が配されている請求項４に記載の電気接続箱。
6. 前記中継グランド端子は、金属板材を屈曲させて形成されている請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電気接続箱。

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