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JP7535227B2 - 電気接続箱 - Google Patents

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JP7535227B2 JP2021066189A JP2021066189A JP7535227B2 JP 7535227 B2 JP7535227 B2 JP 7535227B2 JP 2021066189 A JP2021066189 A JP 2021066189A JP 2021066189 A JP2021066189 A JP 2021066189A JP 7535227 B2 JP7535227 B2 JP 7535227B2
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Description

本開示は、電気接続箱に関するものである。
特許文献1には、樹脂製の電子部品ブロックにバスバーを取り付けた電気接続箱が開示されている。バスバーは、電子部品ブロックに形成したバスバー組み付け部に収容される。電子部品ブロックの外面にはバスバー組み付け部の上面が大きく開口し、この開口部にバスバーが露出している。通電によってバスバーで発生した熱は、バスバー組み付け部の開口部から電子部品ブロックの外部へ放出される。
特開2020-080587号公報
上記の電気接続箱は、電子部品ブロックの外面にバスバーが広範囲にわたって露出しているため、バスバーに異物が干渉するおそれがある。この対策としては、バスバー組み付け部の開口部を狭くして、バスバーの露出面積を小さくすることが考えられる。しかし、バスバーの露出面積を小さくすると、バスバーの熱が電子部品ブロックの内部に籠もってしまう。
本開示の電気接続箱は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、放熱性能の向上を図ることを目的とする。
本開示の電気接続箱は、
ベース部材の外側面に側壁部材を組み付けて構成される箱本体と、
前記側壁部材のバスバー収容室に収容されたバスバーとを備え、
前記ベース部材と前記側壁部材との間には、前記バスバー収容室を前記箱本体の外部へ連通させる放熱空間が形成されている。
本開示によれば、放熱性能の向上を図ることができる。
図1は、電気接続箱の斜視図である。 図2は、電気接続箱の平面図である。 図3は、電気接続箱の底面図である。 図4は、電気接続箱をベース部材と側壁部材とに分離した状態をあらわす斜視図である。 図5は、ベース部材の斜視図である。 図6は、側壁部材を側壁本体とバスバーとに分離した状態をあらわす斜視図である。 図7は、側壁部材の抜止め孔とベース部材の抜止め突起との係止構造をあらわす正断面図である。 図8は、側壁部材の開口部とベース部材の突部との嵌合構造をあらわす正断面図である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。
本開示の電気接続箱は、
(1)ベース部材の外側面に側壁部材を組み付けて構成される箱本体と、前記側壁部材のバスバー収容室に収容されたバスバーとを備え、前記ベース部材と前記側壁部材との間には、前記バスバー収容室を前記箱本体の外部へ連通させる放熱空間が形成されている。本開示の構成によれば、箱本体の外面におけるバスバー収容室の開口面積が小さくても、バスバー収容室内の熱は放熱空間を通って箱本体の外部へ放出される。本開示の電気接続箱は、バスバーに対する異物の干渉を防止しつつ、放熱性能の向上を図ることができる。
(2)前記側壁部材は、前記バスバー収容室と前記放熱空間とを区画する内壁部を有し、前記内壁部には、前記バスバー収容室を前記放熱空間に連通させる切欠部が形成されていることが好ましい。この構成によれば、バスバー収容室内の熱は、切欠部を通って放熱空間へ放出される。この放熱経路の長さは内壁部の厚さ寸法分だけなので、放熱効率が良い。
(3)(2)において、前記ベース部材には、前記切欠部に係止することによって、前記ベース部材と前記側壁部材を組付け状態に保持する抜止め突起が形成されていることが好ましい。この構成によれば、バスバー収容室と放熱空間を連通させる切欠部が、ベース部材と側壁部材を組付け状態に保持する機能を兼ね備えているので、側壁部材の形状を簡素化することができる。
(4)(3)において、前記側壁部材には、前記切欠部の開口縁部から突出し、前記抜止め突起に係止する係止突起が形成され、前記係止突起が前記ベース部材の外側面に当接することによって、前記放熱空間が確保されていることが好ましい。この構成によれば、ベース部材と側壁部材を組付け状態に保持する係止突起が、放熱空間を確保する機能を兼ね備えているので、側壁部材の形状を簡素化することができる。
(5)前記箱本体は、周壁部で包囲され、前記箱本体の上面に開口する部品収容室を有しており、前記側壁部材のうち前記放熱空間よりも上方の部位が、前記部品収容室に臨んだ状態で前記周壁部を構成し、前記放熱空間の上端が前記部品収容室と連通していることが好ましい。この構成によれば、バスバー収容室内の熱は、放熱空間と部品収容室を順に通過して箱本体の上方外部へ放出される。側壁部材が部品収容室に臨む状態で周壁部を構成しているので、ベース部材が周壁部の全周を構成し、側壁部材が周壁部の外面に重なるものに比べると、側壁部材の厚さ方向において箱本体を小型化することができる。
[本開示の実施形態の詳細]
[実施例1]
本開示の電気接続箱を具体化した実施例1を、図1~図5を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。本実施例1において、電気接続箱Aの前後の方向については、図1,4,5における斜め左下方、図2,3における左方、及び図6における斜め左上方を前方と定義する。上下の方向については、図1,4~8にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義する。左右の方向については、図7,8にあらわれる向きを、そのまま左方、右方と定義する。
<電気接続箱Aの概要>
本実施例1の電気接続箱Aは、機能的には箱本体10(図1~3参照)と、左右対称な一対のバスバー12(図6参照)とを備えている。箱本体10の内部には、上面が方形状に開放された部品収容室11が形成されている。部品収容室11は、平面視が方形の周壁部23によって包囲され、箱本体10の上面に開放されている。部品収容室11内には、ヒュージブルリンク等の複数の電気部品73が収容されるようになっている。
図1,4に示すように、電気接続箱Aは、構造的には、1つのベース部材13と、ベース部材13とは別体の部材である左右対称な一対の側壁部材14とを組み付けて構成されている。一対の側壁部材14は、ベース部材13に対して左右から挟むように組み付けられている。ベース部材13と側壁部材14は箱本体10を構成する。バスバー12は側壁部材14を構成している。
ベース部材13の前端部には左右一対の前側嵌合部15が形成され、ベース部材13の後端部には左右一対の後側嵌合部16が形成されている。図4に示すように、側壁部材14の前端部には左右一対の前側嵌込み部17が形成され、側壁部材14の後端部には左右一対の後側嵌込み部18が形成されている。前側嵌合部15と前側嵌込み部17との嵌合、及び後側嵌合部16と後側嵌込み部18との嵌合によって、ベース部材13と側壁部材14が組付け状態に保持されている。
<ベース部材13>
ベース部材13は、合成樹脂製の保持部材19と、保持部材19とは別体の部品である合成樹脂製の端子台30と、左右対称な一対の金属製のプレート35とを備えている。図4,5に示すように、保持部材19は、長辺を前後方向に向けた直方形をなす本体部20と、本体部20の前端縁から上方へ延出した前板部21と、本体部20の後端縁から上方へ延出した後板部22とを有する単一部品である。本体部20の上面と、前板部21の後面と、後板部22の前面とで囲まれた空間は、部品収容室11として機能する。前板部21と後板部22は周壁部23を構成する。ベース部材13に側壁部材14を組み付けいない状態では、部品収容室11が、ベース部材13の上面及びベース部材13の左右両側面においてベース部材13の外部へ開放されている。
図5,8に示すように、本体部20の左右両外側面における前端部には、突部24が形成されている。突部24は、本体部20内に形成したキャビティ25の外側壁を構成する部位である。突部24は、本体部20の外側面における他の領域に対して段差状に側方へ突出ている。突部24の突出寸法は、後述する側壁部材14の内壁部42の厚さと同じ寸法である。図5,7に示すように、本体部20の左右両外側面には、前後方向に間隔を空けた抜止め突起26が一対ずつ形成されている。本体部20の外側面から側壁部材14側へ突出している。
後板部22の左右両端部には、左右対称な一対の後側嵌合部16が形成されている。後側嵌合部16には、上下方向に細長く、前方及び上方に開放されたガイド溝27が形成されている。後側嵌合部16には、ガイド溝27内と、後側嵌合部16の後面とを連通させる係止孔28が形成されている。
図5に示すように、端子台30は、保持部材19に対し前板部21の前面に重なるように組み付けられている。端子台30の左右両端部には、左右対称な一対の前側嵌合部15が形成されている。前側嵌合部15の後面には、上方及び後方へ開放された上下方向の溝部31が形成されている。端子台30には、上下に貫通するボルト孔32(図3参照)が形成されている。
図5に示すように、プレート35は、互いに直角をなして連なる板状給電部36と板状取付部37を有する単一部品である。板状取付部37は、板状給電部36の上端から前方へ水平に延出し、端子台30の上面に配置されている。プレート35は、板状給電部36を前板部21と端子台30との間に収容し、板状取付部37を端子台30の上面に載置した状態で配置されている。板状取付部37には、ボルト孔32と整合するように取付孔38が形成されている。板状給電部36には、バッテリー(図示省略)に接続された給電端子(図示省略)が接続されるようになっている。
<側壁部材14>
図6に示すように、側壁部材14は、合成樹脂製の側壁本体40と、金属製のバスバー12とを組み付けて構成されている。側壁本体40は、平面視形状が前後方向に細長く、壁厚方向を左右方向に向けた単一部品である。側壁部材14のうち上端側の部位は、周壁部23を構成する。側壁本体40は、壁厚方向を左右方向に向けた外壁部41と、壁厚方向を左右方向に向けた内壁部42とを有する。内壁部42のうち上端側部位は、部品収容室11に臨んでいる。側壁本体40の前端縁部のうち下端側の部位は、前側嵌込み部17として機能する。側壁本体40の後端縁部のうち下端側の部位は、後側嵌込み部18として機能する。側壁本体40の後端面には、突起状係止部(図示省略)が形成されている。
図7,8に示すように、側壁本体40の内部には、外壁部41と内壁部42とに挟まれた1つのバスバー収容室44が形成されている。バスバー収容室44は、前後寸法及び上下寸法に対して左右寸法の小さい幅狭の空間である。図6~8に示すように、側壁本体40の下面には、前後方向のスリット状に開口するバスバー取付口45が形成されている。バスバー取付口45は、バスバー12をバスバー収容室44に取り付けるための開口である。
図4,6,8に示すように、側壁本体40の上端部には、幅広の拡幅部46が形成されている。拡幅部46内には、側壁本体40の上面に開口する複数のヒューズ収容室47が、前後方向に一列に並ぶように配置されている。複数のヒューズ収容室47の下端部は、バスバー収容室44と連通している。ヒューズ収容室47には、側壁部材14の上方からヒューズ48(図1参照)が取り付けられる。ヒューズ48の一方のリード49は、バスバー12のタブ63に接続される。拡幅部46の下端側領域内には、側壁本体40の下面に開口する複数の収容凹部50が、前後方向に一列に並ぶように配置されている。複数の収容凹部50の上端は、複数のヒューズ収容室47の下端に対して個別に連通している。各収容凹部50内には、電線51に接続されたハーネス端子52(図1参照)が収容されている。ハーネス端子52はヒューズ48の他方のリード49に接続される。
図4,6~8に示すように、内壁部42における下端側領域、即ちベース部材13の本体部20と同じ高さ領域には、開口部54と、一対の抜止め孔55と、一対の係止突起56と、1つの連通孔57が形成されている。開口部54は、内壁部42の前端部に形成されている。開口部54は、内壁部42の下端縁に開放され、バスバー収容室44を側壁本体40の外部へ連通させる。一対の抜止め孔55は、開口部54よりも後方に配置され、互いに前後方向に間隔を空けて配置されている。抜止め孔55は、バスバー収容室44内を側壁本体40の外部へ連通させる。一対の係止突起56は、抜止め孔55の開口縁のうち下縁から突出している。係止突起56の突出方向は、側壁本体40の外部側、即ちバスバー収容室44とは反対側であり、ベース部材13に向かう方向である。連通孔57は、一対の抜止め孔55の間に配置され、バスバー収容室44内を側壁本体40の外部へ連通させる。
図6~8に示すように、バスバー12は、所定形状に打ち抜いた金属製の平板に、曲げ加工を施して成形された単一部品である。バスバー12は、板厚方向を左右方向に向けた1枚の平板状の基板部61と、1枚の平板状の放熱板部62と、複数のタブ63と、1つの平板状の接続板部64とを有する。バスバー12を左右方向から見た側面視において、基板部61と放熱板部62は長方形をなす。放熱板部62は、基板部61の内面に重なるように配置されている。基板部61の下端縁と放熱板部62の下端縁は、U字形断面の屈曲部65を介して連なっている。複数のタブ63は、基板部61の上端縁から上方へ突出し、前後方向に間隔を空けて並ぶように配置されている。接続板部64は、基板部61の前端部の支持部66の上端縁から、水平方向内側へ突出している。接続板部64には、上下方向に貫通する貫通孔67が形成されている。
バスバー12は、側壁本体40に対して下から組み付けられている。具体的には、基板部61と放熱板部62とタブ63を、バスバー取付口45からバスバー収容室44内に収容する。基板部61は外壁部41に重なるように配置される。放熱板部62は内壁部42に重なるように配置される。側壁部材14をベース部材13から外した状態では、放熱板部62が、抜止め孔55と開口部54において側壁本体40の外部へ露出する。接続板部64は、内壁部42の連通溝68(図6参照)から側壁本体40の外部へ突出させる。接続板部64は、左右方向において側壁本体40よりも内側、即ちベース部材13側へ突出している。バスバー12の下端縁の屈曲部65は、バスバー取付口45の近傍に位置する。
<電気接続箱Aの組み付け手順>
電気接続箱Aを組み付ける際には、保持部材19と端子台30を分離した状態で、プレート35の板状取付部37を端子台30に載置し、端子台30の後面に板状給電部36を重ねる。この状態で、端子台30とプレート35を組み付けると、保持部材19と端子台30との間にプレート35が保持され、ベース部材13の組付けが完了する。
ベース部材13を組み付けた後、電気部品73をベース部材13の上方から部品収容室11に収容するようにして保持部材19に取り付ける。部品収容室11は、ベース部材13の左右両側方へ開放されているので、作業者が電気部品73を左右から摘むようにすれば、電気部品73を摘んでいる指がベース部材13と干渉することはない。電気部品73を自動機で取り付ける場合も、自動機のフィンガーで電気部品73を左右から挟むように保持すれば、フィンガーがベース部材13と干渉することはない。
次に、ベース部材13に一対の側壁部材14を組み付ける。組み付けの際には、前側嵌合部15の溝部31に対して前側嵌込み部17を上から差し込むように嵌合するとともに、後側嵌合部16のガイド溝27に対して後側嵌込み部18を上から差し込むように嵌合する。側壁部材14がベース部材13に対して所定の組付け状態に至ると、突起状係止部が係止孔28に係止する。ベース部材13の突部24が開口部54に進入し、放熱板部62と対向する状態となる。前側嵌込み部17が前側嵌合部15に嵌合することによって、側壁部材14がベース部材13に対して前後方向及び左右方向に位置決めされる。
箱本体10の後端部では、突起状係止部(図示省略)と係止孔28の係止によって、側壁部材14がベース部材13に対して上方への離脱を規制される。ベース部材13と側壁部材14との間では、抜止め突起26に対して、抜止め孔55の孔縁部と、抜止め孔55の開口縁から突出した係止突起56とが係止する。抜止め突起26に対する抜止め孔55及び係止突起56の係止作用によっても、側壁部材14はベース部材13に対する上方への離脱を規制される。
側壁部材14をベース部材13に取り付けると、部品収容室11が側壁部材14によって左右両側から覆われ、電気接続箱Aの組付けが完了する。前板部21と後板部22と側壁部材14が周壁部23を構成し、部品収容室11は、前後方向及び左右方向から全周に亘って周壁部23で囲まれた状態になる。バスバー12の接続板部64がプレート35の板状取付部37の上面に重ねられる。ボルト70を、貫通孔67と取付孔38とボルト孔32に挿通し、端子台30に設けたナット71にねじ込んで締め付けると、プレート35とバスバー12が端子台30に固定される。接続板部64を端子台30に固定することによって、側壁部材14の前端部がベース部材13の前端部に固定される。
図2,3,7に示すように、ベース部材13と側壁部材14を組み付けた状態では、ベース部材13と側壁部材14との間に左右一対の放熱空間72が構成される。放熱空間72は、上下方向及び前後方向の寸法に比べて、左右方向の寸法が小さいスペースである。内壁部42から突出した係止突起56が本体部20の外側面に当接しているので、側壁部材14がベース部材13側へ押圧されても、放熱空間72の左右方向の空間が確保される。放熱空間72の下端は箱本体10の下端面の開口し、放熱空間72の上端は部品収容室11に連通している。バスバー収容室44と放熱空間72は、開口部54の上端と突部24の上端との間の空間、抜止め孔55と抜止め突起26との間の空間、及び連通孔57によって連通している。
バスバー12に通電されると、バスバー12に熱が発生してバスバー収容室44の温度が上昇する。放熱空間72内には、箱本体10の外部と内部との温度差によって、箱本体10の下端面の開口から比較的低温の外気が流入し、上向きの空気流が生成されている。放熱空間72内の空気流はバスバー収容室44内の熱を奪って部品収容室11に流入し、箱本体10の上面の開口から大気中へ放出される。
本実施例の電気接続箱Aは、ベース部材13の外側面に側壁部材14を組み付けて構成される箱本体10と、側壁部材14のバスバー収容室44に収容されたバスバー12とを備えている。ベース部材13と側壁部材14との間には、バスバー収容室44を箱本体10の外部へ連通させる放熱空間72が形成されている。箱本体10の外面におけるバスバー収容室44の開口は、箱本体10の下面のバスバー取付口45である。バスバー取付口45の開口面積は小さいので、バスバー12に対して異物が干渉するおそれがない。バスバー取付口45の開口面積は小さいが、バスバー収容室44内の熱は放熱空間72と部品収容室11を通って箱本体10の外部へ放出される。したがって、本実施例の電気接続箱Aは、バスバー12に対する異物の干渉を防止しつつ、放熱性能の向上を図ることができる。
側壁部材14は、バスバー収容室44と放熱空間72とを区画する内壁部42を有する。内壁部42には、バスバー収容室44を放熱空間72に連通させる切欠部として開口部54と抜止め孔55と連通孔57が形成されている。バスバー収容室44内の熱は、開口部54と抜止め孔55と連通孔57を通って放熱空間72へ放出される。開口部54と抜止め孔55と連通孔57における放熱経路の長さは、内壁部42の厚さ寸法分だけなので、放熱効率が良い。
ベース部材13には、抜止め孔55に係止することによって、ベース部材13と側壁部材14を組付け状態に保持する抜止め突起26が形成されている。即ち、バスバー収容室44と放熱空間72を連通させる抜止め孔55は、ベース部材13と側壁部材14を組付け状態に保持する機能を兼ね備えている。抜止め孔55とは別に、ベース部材13と側壁部材14を組付け状態に保持する部位を形成する場合に比べると、側壁部材14の形状を簡素化することができる。
側壁部材14には、抜止め孔55の開口縁部から突出して、抜止め突起26に係止する係止突起56が形成されている。係止突起56がベース部材13の外側面に当接することによって、放熱空間72が確保されている。ベース部材13と側壁部材14を組付け状態に保持する係止突起56が、放熱空間72を確保する機能を兼ね備えている。したがって、係止突起56とは別に、放熱空間72を確保するための専用の部位を内壁部42に形成する場合に比べると、側壁部材14の形状を簡素化することができる。
箱本体10は、周壁部23で包囲され、箱本体10の上面に開口する部品収容室11を有している。側壁部材14のうち放熱空間72よりも上方の部位は、部品収容室11に臨んだ状態で周壁部23を構成している。放熱空間72の上端は部品収容室11と連通している。この構成によれば、バスバー収容室44内の熱は、放熱空間72と部品収容室11を順に通過して箱本体10の上方外部へ放出される。側壁部材14が部品収容室11に臨む状態で周壁部23を構成しているので、ベース部材13が周壁部23の全周を構成し、側壁部材14が周壁部23の外面に重なるものに比べると、側壁部材14の厚さ方向、即ち左右方向において箱本体10を小型化することができる。
[他の実施例]
本発明は、上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示される。本発明には、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれ、下記のような実施形態も含まれることが意図される。
上記実施例では、バスバー収容室と放熱空間を内壁部の切欠部によって連通させたが、切欠部以外の経路によってバスバー収容室と放熱空間を連通させてもよい。
上記実施例では、係止突起が放熱空間を確保する機能を兼ね備えているが、係止突起とは別に、放熱空間を確保するための専用部位を形成してもよい。
上記実施例では、側壁部材が部品収容室に臨んでいるが、側壁部材は、部品収容室に臨まず、ベース部材の周壁部の外面に重なるように配置されていてもよい。
A…電気接続箱
10…箱本体
11…部品収容室
12…バスバー
13…ベース部材
14…側壁部材
15…前側嵌合部
16…後側嵌合部
17…前側嵌込み部
18…後側嵌込み部
19…保持部材
20…本体部
21…前板部
22…後板部
23…周壁部
24…突部
25…キャビティ
26…抜止め突起
27…ガイド溝
28…係止孔
30…端子台
31…溝部
32…ボルト孔
35…プレート
36…板状給電部
37…板状取付部
38…取付孔
40…側壁本体
41…外壁部
42…内壁部
44…バスバー収容室
45…バスバー取付口
46…拡幅部
47…ヒューズ収容室
48…ヒューズ
49…リード
50…収容凹部
51…電線
52…ハーネス端子
54…開口部(切欠部)
55…抜止め孔(切欠部)
56…係止突起
57…連通孔(切欠部)
61…基板部
62…放熱板部
63…タブ
64…接続板部
65…屈曲部
66…支持部
67…貫通孔
68…連通溝
70…ボルト
71…ナット
72…放熱空間
73…電気部品

Claims (5)

  1. ベース部材の外側面に側壁部材を組み付けて構成される箱本体と、
    前記側壁部材のバスバー収容室に収容されたバスバーとを備え、
    前記ベース部材と前記側壁部材との間には、前記バスバー収容室を前記箱本体の外部へ連通させる放熱空間が形成されている電気接続箱。
  2. 前記側壁部材は、前記バスバー収容室と前記放熱空間とを区画する内壁部を有し、
    前記内壁部には、前記バスバー収容室を前記放熱空間に連通させる切欠部が形成されている請求項1に記載の電気接続箱。
  3. 前記ベース部材には、前記切欠部に係止することによって、前記ベース部材と前記側壁部材を組付け状態に保持する抜止め突起が形成されている請求項2に記載の電気接続箱。
  4. 前記側壁部材には、前記切欠部の開口縁部から突出し、前記抜止め突起に係止する係止突起が形成され、
    前記係止突起が前記ベース部材の外側面に当接することによって、前記放熱空間が確保されている請求項3に記載の電気接続箱。
  5. 前記箱本体は、周壁部で包囲され、前記箱本体の上面に開口する部品収容室を有しており、
    前記側壁部材のうち前記放熱空間よりも上方の部位が、前記部品収容室に臨んだ状態で前記周壁部を構成し、
    前記放熱空間の上端が前記部品収容室と連通している請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電気接続箱。
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