JP5223591B2

JP5223591B2 - 電気接続箱

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Publication number: JP5223591B2
Application number: JP2008277470A
Authority: JP
Inventors: 隆司宮本
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: US20100105222A1; DE102009046017A1; CN101728799A; JP2010110058A; CN101728799B; US7771212B2

Description

本発明は電気接続箱に関し、詳しくは、自動車等の車載用の電気接続箱に収容されるバスバーをケース内部に簡単にかつ精度良く位置決め固定できるようにするものである。

車載用ジャンクションボックス等では、電気接続箱の内部にバスバーを含む回路体を高密度に収容している。通常、複数層のバスバーを絶縁板と交互に積層し、絶縁板に突設したリブをバスバーの加締め孔に通して加締め固定し、該バスバーと絶縁板とを一体的に固定した積層体をケースの内面に突設した支持部や支持枠に位置決め保持している。このように絶縁板に固定したバスバーから突設したタブは、ケースに設けたコネクタ収容部、ヒューズ収容部あるいはリレー収容部の端子孔に挿入している。このように、バスバーは絶縁板に固定すると共に、該バスバーから突設したタブはケースに設けた端子孔で位置決め保持している。

例えば、図１０に示す特開平９−２８４９５２号公報（特許文献１）で本出願人が提供した電気接続用配線板組立体の製造方法では、バスバー１００から屈折して突出させたタブ１０１と逆方向に突出させたダミータブ１０２を設け、該ダミータブ１０２を積層用下治具１１０の位置決め凹部１１１に挿通して固定し、この状態でバスバー１００の上層に配置する絶縁板１２０の端子１２１孔に挿通している。
しかしながら、該製造方法においても、段落番号００２２に記載のように、バスバー１００には必要箇所に加締め孔が予め形成されており、絶縁板１２０と加締め固定されている。また、バスバーにダミータブを設ける必要があると共に、該ダミータブを挿入固定する積層用下治具１１０を必要とする問題がある。

特開平９−２８４９５２号公報

前記にように、従来は電気接続箱の内部に収容するバスバーは絶縁板に加締め固定している。しかしながら、バスバーの位置決め固定を絶縁板に加締めしておこなうと、絶縁板に設けた多数箇所のリブをバスバーの加締め孔に通した後に加締め作業をする必要があり、作業手数がかかる問題がある。さらに、バスバーの固定のために絶縁板が必要となり、バスバー層の下層または上層に必ず絶縁板層を設ける必要があり、電気接続箱の重量が増大すると共に大型になる問題がある。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、バスバーを絶縁板に加締め固定することなく、電気接続箱のケース内部に精度良く位置決め固定できるようにすることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、ケース内部にバスバーを収容している電気接続箱において、
前記ケースの内面に接触させて前記バスバーを配置し、少なくとも１つの前記バスバーに複数の取付片を設け、これら複数の取付片を前記ケースに設けた複数の取付孔にそれぞれ挿入固定しており、
前記バスバーの前記取付片は断面矩形状としている一方、前記ケースの前記取付孔として円形孔と矩形孔を設け、
前記円形孔および矩形孔の内周面に対して各前記取付片の外周の少なくとも一部を接触させ、
前記円形孔は前記取付片の左右および前後移動を規制する一方、前記矩形孔は前記取付片の回転移動を規制して前記バスバーを前記ケースに位置決め保持していることを特徴とする電気接続箱を提供している。

前記のように、本発明では、バスバーをケースの上壁または下壁を利用し、該上壁または下壁の内面側に設けた円形孔と矩形孔とからなる取付孔に対し１本のバスバーに設けた複数の断面矩形状の取付片をそれぞれ直接に圧入固定し、ケース自体をバスバーの固定部材として利用し、絶縁板に加締め固定することなくケース内に位置決め固定している。
バスバーの取付片は断面矩形状とする一方、ケース側の取付孔は円形孔と矩形孔とし、バスバーの取付片の外周の少なくとも一部をケース側の取付孔の内周面に接触させて取付片の移動を規制しているため、バスバーを精度良く位置決め保持することができる。
これにより、少なくとも一層のバスバー固定用の絶縁板を不要とすることができる。

前記ケースに設ける取付孔の円形孔では、バスバーの取付片を断面矩形状とし、その四隅を円形孔の内周面に接触させると左右および前後移動を規制できる一方、前記矩形孔は前記取付片と同様な形状とすることにより、取付片の回転移動を規制することができる。このように、１枚のバスバーに設けた複数の取付片をケース側に設ける円形孔と矩形孔に取り付けることで、バスバーの取付片を前後左右および回転の両方を規制でき、バスバーをケース内面に確実に精度良く固定することができる。

電気接続箱のケースをアッパーケースとロアケースとで構成する場合には、アッパーケースの上壁、ロアケースの底壁のいずれか一方または両方にバスバーを前記のように直接固定している。
なお、電気接続箱のケースが１つのケースからなる場合には、該１つのケースの底壁にバスバーを直接固定している。

さらに、前記ケースの内部に前記ケースの内面に直接固定するバスバー以外の他のバスバーを収容している場合にも、該他のバスバーは積層配置する絶縁板に加締め固定しておらず、該他のバスバーに複数の取付片を屈曲させて設け、該他のバスバーの取付片を前記絶縁板に設けた取付孔に挿入固定し、または該絶縁板に設けた開口を通してケース側へ突出させ、該ケース内面に設けた取付孔に挿入固定していることが好ましい。

前記他のバスバーに設ける取付片は前記取付片と同様に断面矩形状とし、絶縁板に設ける取付孔は前記ケースに設ける取付孔と同様に円形孔と矩形孔としている。
前記構成とすると、ケース内部に複数層で配置するバスバーを全て絶縁板との加締め固定なしで、ケース内部に収容固定することができる。
なお、ケースの上壁や底壁にバスバーを直接固定できず、バスバーと絶縁板とを積層配置する場合にも、前記のように、バスバーから突設した複数の取付片を絶縁板に設けた円形孔と矩形孔からなる取付孔あるいはケース内面に設けた円形孔と矩形孔からなる取付孔に挿入固定すれば、絶縁板とバスバーとの加締め固定を全て無くすことができる。

前記バスバーの取付片を挿入する前記取付孔のうち、前記矩形孔の対向する内周面にリブを突設し、該リブを前記取付片の外周面に当接させることが好ましい。
特に、矩形孔内で取付片は長辺と直交する方向へ移動しやすいため、長辺方向の対向する２辺の対向面に前記リブを突設すると、取付片の移動を確実に防止できる。

前記バスバーの一部を屈曲させて立ち上げて電気部品と接続可能なタブ端子を設け、該タブ端子が立ち上げられる方向と同一方向に前記取付片を屈曲させていることが好ましい。
このように、バスバーの取付片をタブの突出方向と同一方向とすると、タブの位置決め精度を高めることができる。
また、アッパーケースの上壁、ロアケースの底壁にはコネクタ収容部、ヒューズ収容部、リレー収容部が設けられているため、これらケースの取付孔にバスバーの取付片を直接固定すると、該ケースに設けた前記収容部にバスバーから屈曲して突出させるタブの長さを短くできる利点がある。

また、前記円形孔に挿入固定される前記取付片は、前記タブ端子と近傍する位置に設けていることが好ましい。
これは、円形孔に取付片を挿入固定すると、取付片の前後左右の移動を規制できるので、コネクタ収容部等に設けられているタブ端子挿通孔にタブ端子が挿入された際、適正な姿勢でタブ端子を突出させることができ、タブ端子のアライメント性が向上する。

前記のように、本発明の電気接続箱では、バスバーを絶縁板に加締め固定せずに、ケース内面に直接固定しているため、絶縁板との加締め作業を不要とでき、コスト低減を図ることができる。
かつ、該ケースに固定するバスバーを固定するための絶縁板自体を不要とでき、部品点数の削減を図って、電気接続箱の軽量化、小型化を促進することができる。

以下、本発明の実施形態の電気接続箱を図面を参照して説明する。
図１に示す実施形態の電気接続箱１は自動車に搭載されもので、図１（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図であり、図２に断面図を示す。

電気接続箱１はアッパーケース２、ロアケース３とをロックしてケースを構成し、該ケース内部に、アッパーケース２の上壁２ａの内面にバスバー９を直接固定して配置している。該バスバー９の下層に絶縁板８を介して、上層プリント基板５と下層プリント基板７とを絶縁板６を介して収容している。

前記アッパーケース２の上壁２ａには、図１（Ａ）に示すように、ヒューズ収容部１２、リレー収容部１３、コネクタ収容部１４、ヒュージブルリンク収容部１５を設け、これら各収容部の周壁を上壁２ａの外面に突設すると共に、各収容部の底面となる上壁２ａにはタブ端子挿通孔１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａを設けている。ロアケース３の底壁３ａにも図１（Ｂ）に示すように、コネクタ収容部１４を設けている。

バスバー９を取り付けるアッパーケース２の上壁２ａの内面は、図３に示す形状であり、図４はバスバー９を取り付けた状態を示す。なお、図３中において、１６は補強用リブである。

アッパーケースの上壁２ａの内面には、一枚の導電板をパターンに沿って打ち抜き加工した後、切断した複数片からなるバスバー９（９−１〜９−９）を固定している。なお、図５は各バスバー９−１〜９−９の平面展開図である。

前記各バスバー９−１〜９−９は、図５に示すように、アッパーケース上壁２ａに沿って水平方向に配置する本体部２０と、本体部２０から、前記ヒューズ収容部１２、リレー収容部１３、コネクタ収容部１４、ヒュージブルリンク収容部１５のタブ端子挿通孔１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａにそれぞれ貫通させるタブ端子２４を備えており、タブ端子２４は、前記ヒューズ収容部１２のタブ端子挿通孔１２ａあるいは／およびリレー収容部１３のタブ端子挿通孔１３ａに貫通する音叉タブ端子２４ａと、コネクタ収容部１４あるいは／およびヒュージブルリンク収容部１５のタブ端子挿通孔１４ａ、１５ａに貫通するオスタブ端子２４ｂとからなる。
また、本体部２０の周縁と直交する外側方向に向けて、断面横長矩形状とした第一取付片２１および第二取付片２２を間隔をあけてそれぞれ設けており、図示しないプレス機によって、図６に示すように、前記第一および第二取付片２１、２２を同一方向へＬ形状に屈曲させて先端突出部２１ａ、２２ａを形成している。同様に、タブ端子２４を第一、第二取付片２１、２２と同一方向へ屈曲させて突設している。
なお、本実施形態では、第一取付片２１および第二取付片２２の幅および厚み寸法、および前記先端突出部２１ａ、２２ａの高さ寸法はほぼ同一としているが、これら幅および厚み、高さ寸法がそれぞれ異なっていても良く、適宜設定可能である。

前記バスバー９のうち、各バスバー９−１〜９−４、９−６、９−８においては、前記本体部２０の長さ方向の両端側のそれぞれに、音叉タブ端子２４ａおよびオスタブ端子２４ｂを有しており、音叉タブ端子２４ａの近傍には前記第二取付片２２を設け、オスタブ端子２４ｂの近傍には前記第一取付片２１を設けている。なお、バスバー９−６については、第一取付片２１が２本、第二取付片２２が１本の合計３本の取付片を用いているが、これは、バスバー全体の長さおよび面積が、バスバー９−６以外の他のバスバーよりも比較的大きい為である。

また、前記バスバー９のうち、バスバー９−５においては、前記本体部２０の長さ方向の両端側のそれぞれに、オスタブ端子２４ｂ−１、２４ｂ−２を有しており、オスタブ端子２４ｂ−１は、オスタブ端子２４ｂ−２よりも、その幅寸法および突出高さを大としている。オスタブ端子２４ｂ−１の近傍には前記第二取付片２２を設け、オスタブ端子２４ｂ−２の近傍には前記第一取付片２１を設けている。

前記バスバー９のうち、バスバー９−７においては、前記本体部の幅方向の両端側のそれぞれに、音叉タブ端子２４ａを複数有しており、最も離間して配置されている音叉タブ端子２４ａ−１、２４ａ−２の近傍に、それぞれ第一取付片２１、第二取付片２２を設けている。

前記バスバー９のうち、バスバー９−９においては、前記本体部２０の長さ方向の両端側のそれぞれに、音叉タブ端子２４ａおよびオスタブ端子２４ｂを有しているが、バスバー９−９以外の他のバスバーと異なり、音叉タブ端子２４ａおよびオスタブ端子２４ｂのぞれぞれの近傍に第一および第二取付片２１、２２を設けておらず、前記音叉タブ端子２４ａとオスタブ端子２４ｂとの略中間位置に第二取付片２２のみを設けている。これは、バスバー全体の長さおよび面積が、バスバー９−９以外の他のバスバーよりも比較的小さい為である。

上述のように、前記本体部２０からタブ端子２４が設けられるバスバー９において、バスバーの全体の長さあるいは／および面積が比較的大きいバスバーについては、前記第一および第二取付片２１、２２をなるべく離間させて、バスバーの両端側に設定することが好ましく、バスバーの全体の長さあるいは／および面積が比較的小さいバスバーについては、必ずしも前記第一および第二取付片２１、２２の両方を設ける必要はなく、いずれか一方の取付片を備えていればよい。
従って、これらバスバー全体の長さおよび面積の違い、タブ端子の形状の違いによって、取付片２１、２２の配置場所、本数、寸法等は、電気接続箱の仕様や内部回路レイアウトに準じて変更可能であることは言うまでもない。

一方、アッパーケース２の上壁２ａには内面に開口する取付孔を設けている。該取付孔はバスバー９の第一取付片２１の先端突出部２１ａが挿入固定される矩形孔３０と、第二取付片２２の先端突出部２２ａが挿入固定される円形孔３１を設けている。

図７（Ａ）に示すように、円形孔３１は第二取付片２２の先端突出部２２ａの４隅が接触する内径とし、先端突出部２２ａの前後方向および左右方向の移動を規制している。
図７（Ｂ）に示すように、矩形孔３０は第一取付片２１と略同形状とし、かつ、該矩形孔３０の長辺側の中央位置の内面に対向してリブ３０ａを突設し、第一取付片２１の外面に圧接し、第一取付片２１の前後方向の移動を規制している。

なお、円形孔３１へ第二取付片２２を挿入する際、前記先端突出部２２ａの４隅が接する為にその挿入力がやや高くなるものの、タブ端子挿通孔１２ａ〜１５ａにタブ端子２４が挿入された際、適正な姿勢でタブ端子２４を突出させることができ、タブ端子２４のアライメント性が向上する。円形孔３１に挿入される第二取付片２２は、特に、音叉タブ端子２４ａの近傍に設けられていることが好ましい。音叉タブ端子２４ａは、中央にスリットＳを備えた２本の挟持片Ｈからなる。前記音叉タブ端子２４ａが不適正な姿勢でタブ端子挿通孔に突出した場合、例えば、スリットＳの中心軸がヒューズ収容部１２あるいは／およびリレー収容部１３内で偏心して配置されると、前記電気部品の嵌合時に２本の挟持片ＨがスリットＳを介して相互に押し広げられず、一方の挟持片のみに前記電気部品の嵌合時の応力が集中してしまい、挟持片Ｈが著しく変形したり、場合によっては挟持片Ｈが破損する恐れが生じる。

また、矩形孔３０へ第一取付片２１を挿入する際は、矩形孔３０および第一取付片２１は略同一形状とすることで回転移動を規制しているが、矩形孔３０および第一取付片２１との間に微小なクリアランスが生じることで、第一取付片２１は前後左右にわずかに移動する恐れがある。しかしながら、前記リブ３０ａによって、少なくとも前後の移動を規制している。
なお、矩形孔３０に挿入される第一取付片２１は、特に、オスタブ端子２４ｂの近傍に設けられていることが好ましい。オスタブ端子２４ｂは、前記第一取付片２１および矩形孔３０によって位置決めされるが、前述のように微小なクリアランスによって、オスタブ端子２４ｂがコネクタ収容部１４あるいは／およびヒュージブルリンク収容部１５のタブ端子挿通孔１４ａ、１５ａへわずかに位置ずれした状態で突出する場合も想定されるが、
オスタブ端子２４ｂに接続される前記電気部品は、図示しないメス端子をキャビティ内に収容したメスコネクタ等であり、キャビティ先端に設けられたＣ面によって前記オスタブ端子２４ｂの姿勢が矯正される。

前記したアッパーケース２側の矩形孔３０に第一取付片２１を挿入固定し、円形孔３１に第二取付片２２を挿入固定することにより、バスバー９の回転および前後左右方向の移動を防止し、バスバー９をアッパーケース２の上壁２ａの内面に精度良く位置決め固定することができる為、特に音叉タブ端子２４ａのように、アライメント性の要求が厳しい場合においても有効である。

上述した前記バスバー９の回転移動、前後および左右の移動は、前記バスバー９に設けられたタブ端子２４に、図示しないリレー、ヒューズ、コネクタ等の電気部品が嵌合される際に発生するものである。特に、音叉タブ端子２４ａは、前記電気部品の嵌合時において、中央にあるスリットＳを介して挟持片Ｈが互いに外側へ開く力が働き、その開き方向によってバスバー９の前後左右の移動が生じる恐れがある。したがって、音叉タブ端子２４ａの近傍に設けられた第取付片２２の先端突出部２２ａは、前記円形孔３１へ挿入固定し、オスタブ端子２４ｂの近傍に設けられた第一取付片２１の先端突出部２１ａは、前記矩形孔３０へ挿入固定することにより、電気部品嵌合時の応力に起因して各バスバー９が回転および前後左右に移動することを抑止し、バスバー９をアッパーケース２へ確実に位置決め保持することができる。

前記バスバー９を固定したアッパーケース２と前記ロアケース３で形成するケース内部には、前記バスバー９と上層プリント基板７との間に絶縁板８を介在させ、かつ、上層プリント基板７と下層プリント基板５との間に絶縁板６を介在させて収容している。

前記のように、バスバー９と上層プリント基板７との間に絶縁板８を介在させているが、該絶縁板８はバスバー９と上層プリント基板７との電気絶縁を図るもので、バスバー９を固定するものではない。

このように、電気接続箱に収容するバスバーはアッパーケースの上壁内面に直接固定しているため、従来必要とされたバスバーと絶縁板との加締め固定をする必要はない。
なお、前記実施形態ではアッパーケースの上壁内面にバスバーを固定しているが、ロアケースの底壁内面にバスバーを固定してもよい。

図８に第二実施形態の電気接続箱を示す。
第二実施形態では、第一実施形態のアッパーケース内面に固定するバスバー９以外にバスバー４０、４１を備え、これらバスバー４０、４１も絶縁板に加締め固定せずに固定している。

前記バスバー４０と４１とは絶縁板４２を介して積層され、上層のバスバー４０は前記アッパーケース２に固定したバスバー９の下層に配置する絶縁板４５の下方に配置される。下層のバスバー４１は絶縁板４２を介してバスバー４０の下方に配置されると共に、該バスバー４１とロアケース３の底壁３ａとの間に絶縁板４３を配置している。

上層のバスバー４０には、前記バスバー９の第一、第二取付片２０、２１と同様な取付片４０ａ、４０ｂを設ける一方、該バスバー４０の上層に配置する絶縁板４５に前記アッパーケース内壁に設ける矩形孔３１、円形孔３２と同様な矩形孔４５ａ、円形孔４６ａを設け、バスバー４０の取付片４０ａ、４０ｂを絶縁板４５の矩形孔４５ａ、円形孔４６ａに挿入固定している。
下層のバスバー４１と上の絶縁板４２も同様にとして、バスバー４１に設けた第一、第二取付片４１ａ、４１ｂを絶縁板４２に設けた矩形孔４２ａ、円形孔４２ｂに挿入固定している。
これにより、アッパーケース２の内面に固定するバスバー９、前記上下層のバスバー４０、４１の３層のバスバーをいずれも絶縁板に加締め固定せずにケース内部に収容固定することができる。

図９に第三実施形態の電気接続箱を示す。
第三実施形態は、第二実施形態と同様に３層のバスバー９、４０、４１を備え、上層のバスバー４０の第一、第二取付片４０ａ、４０ｂを絶縁板４５に設けた貫通孔４５ｈを貫通させて、アッパーケース２の内面に設けた矩形孔３０と円形孔３１に挿入固定している。
また、下層のバスバー４１の第一、第二取付片４１ａ、４１ｂは絶縁板４３に設けた貫通孔４３ｈを通してロアケース３の底壁３ａ側へ突出させ、底壁３ａの内面に設けた矩形孔３ｃ、円形孔３ｄに挿入固定している。
これにより、アッパーケース２の内面に固定するバスバー９、前記上下層のバスバー４０、４１の３層のバスバーをいずれも絶縁板に加締め固定せずにケース内部に収容固定することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されず、バスバーの断面矩形状の取付片を挿入固定するケース側の取付孔は円形孔または矩形孔のいずれか一方としてもよい。

本発明の実施形態の電気接続箱を示し、（Ａ）は電気接続箱の平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図である。図１のＢ−Ｂ線断面図である。アッパーケースの内面図である。アッパーケースの内面にバスバーを取り付けた図面である。バスバーの平面図である。バスバーの斜視図である、（Ａ）は第二取付片と円形孔の関係を示す図面、（Ｂ）は第一取付片と矩形孔の関係を示す図面である。第二実施形態の断面図である。第三実施形態の断面図である。従来例の斜視図である。

符号の説明

１電気接続箱
２アッパーケース
３ロアケース
５下層プリント基板
６、８絶縁板
７上層プリント基板
９バスバー
２０本体部
２１第一取付片
２２第二取付片
２４タブ端子
３０矩形孔
３１円形孔

Claims

ケース内部にバスバーを収容している電気接続箱において、
前記ケースの内面に接触させて前記バスバーを配置し、少なくとも１つの前記バスバーに複数の取付片を設け、これら複数の取付片を前記ケースに設けた複数の取付孔にそれぞれ挿入固定しており、
前記バスバーの前記取付片は断面矩形状としている一方、前記ケースの前記取付孔として円形孔と矩形孔を設け、
前記円形孔および矩形孔の内周面に対して各前記取付片の外周の少なくとも一部を接触させ、
前記円形孔は前記取付片の左右および前後移動を規制する一方、前記矩形孔は前記取付片の回転移動を規制して前記バスバーを前記ケースに位置決め保持していることを特徴とする電気接続箱。
さらに、前記ケースの内部に他のバスバーおよび絶縁板を収容しており、
前記他のバスバーは前記絶縁板に加締め固定しておらず、該他のバスバーに屈曲させて設けた複数の取付片を備え、該他のバスバーの複数の取付片を前記絶縁板に設けた円形孔と矩形孔にそれぞれ挿入固定し、または該絶縁板に設けた開口を通してケース側へ突出させ、該ケース内面に設けた前記円形孔または矩形孔に挿入固定している請求項１に記載の電気接続箱。
前記矩形孔の対向する内周面にリブを突設し、該リブを前記取付片の外周面に当接させている請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
前記バスバーの一部を屈曲させて立ち上げて電気部品と接続可能なタブ端子を設け、該タブ端子が立ち上げられる方向と同一方向に前記取付片を屈曲させている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電気接続箱。
前記円形孔に挿入固定される前記取付片は、前記タブ端子と近傍する位置に設けている請求項４に記載の電気接続箱。