JP2006240369A - 電気接続箱 - Google Patents

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友紀貴 齋藤
Shinya Kai
慎也 甲斐
Yoshihiko Nakahama
佳彦 中浜
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Abstract


【課題】 本発明は、作業スペースを確保しつつ、収容空間を有効に利用して収容される電気接続箱を提供する。
【解決手段】 タイヤハウス40側からエンジンルーム38の上方に覆い被さるように延びたフェンダー部材41を備えると共に、エンジンルーム38の上方をフード39にて開閉可能にした車両11に取り付けられる電気接続箱10であって、その電気接続箱本体42には、リレー27A及びヒューズ25を着脱可能に取り付けるための交換部品用領域Rが片側に寄せて設けられ、その交換部品用領域Rが車両11のフード39の下方に位置し、その余の領域がフェンダー部材41の下方に位置するように配されている。この結果、フード39を開放して、リレー27A及びヒューズ25の交換作業を行うための作業スペースを確保すると共に、従来電気接続箱10が収容されなかったフェンダー部材41の下方の空間を有効に利用して、電気接続箱10を収容できる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、車両に取り付けられる電気接続箱に関する。
従来より、車両に取り付けられる電気接続箱としては、例えば特許文献1に記載のものが知られている。このものは、タイヤハウス側からエンジンルームの上方に覆い被さるように延びたフェンダー部材を備えると共に、エンジンルームの上方をフードにて開閉可能にした車両に取り付けられるものであって、スイッチング素子、ヒューズ等の電装品が配設されている。上記の電装品には、リレーのように、電気接続箱に着脱可能に装着された交換部品が含まれる。上記の電気接続箱は、交換可能な電装品の交換作業を行うスペースを確保する必要から、エンジンルームのうちフードの下方に配されていた。
特開2003−47127公報
近年、車両に搭載される電装品の数は増加しているため、電気接続箱の収容スペースの増大が求められている。
一方、安全性向上の観点から、車両のボディには衝突時の衝突を吸収するためのクラッシャブルゾーンを設ける必要があることから、エンジンルームは狭小化される傾向にある。また、乗員の快適性を向上させるために居住空間を広く確保する必要から、やはりエンジンルームは狭小化される傾向にある。
このため、電気接続箱の収容スペースを確保するために、電気接続箱の収容空間の有効利用が求められている。
上記の問題を解決するため、従来電気接続箱が収容されなかったフェンダー部材の下方の空間内に、電気接続箱を収容することが考えられる。しかしながら上記の構成によると、電気接続箱に配された電装品の交換作業を行うためには、作業者はフェンダーと電気接続箱との間の狭い空間に指を突っ込んで作業を行う必要があり、作業スペースを十分に確保できない。このため電装品交換の作業効率が著しく低下するという問題点がある。
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、作業スペースを確保しつつ、収容空間を有効に利用して収容される電気接続箱を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、タイヤハウス側からエンジンルームの上方に覆い被さるように延びたフェンダー部材を備えると共に、前記エンジンルームの上方をフードにて開閉可能にした車両に取り付けられる電気接続箱であって、その電気接続箱には、交換部品を着脱可能に取り付けるための交換部品用領域が片側に寄せて設けられ、その交換部品用領域が前記車両の前記フードの下方に位置し、その余の領域が前記フェンダー部材の下方に位置するように配されることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1記載のものにおいて、前記電気接続箱に収容される電気接続箱本体には、絶縁板に複数本のバスバーを沿わせて配設してなる配電基板がケース内に収容され、そのケースに前記交換部品を装着して前記配電基板に接続されるようになっていると共に、前記ケース内には、回路基板に電子回路が構成された制御回路基板が設けられており、前記制御回路基板は、前記フェンダー部材の下方に位置するように配されることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2記載のものにおいて、前記制御回路基板は、前記配電基板に対して略同一平面上に並んで配設されていることを特徴とする。
<請求項1の発明>
請求項1の発明によれば、交換部品用領域がフードの下方に位置する構成としたから、フードを開放することにより、交換部品の交換作業を行うための作業スペースを確保できる。
また、電気接続箱のうち、交換部品用領域と異なる領域を、フェンダー部材の下方に位置する構成としたから、従来電気接続箱が収容されなかった空間を有効に利用して、電気接続箱を収容できる。
<請求項2の発明>
制御回路基板にはCPUなどの精密部品が実装されている場合がある。このため、交換部品の交換作業において、例えば作業者が不用意にケースに工具類を衝突させるなどして振動を与えた場合、精密部品が壊れたり、制御回路基板から離脱するおそれがある。請求項2の発明によれば、制御回路基板はフェンダー部材の下方に位置するように配されるから、作業者が容易に触れられないようになっている。これにより交換部品の作業中でも、作業者が不用意に制御回路基板の収容されている領域のケースに接触して、振動を与えることを防止できるから、交換部品の交換作業中における制御回路基板の損傷を防止できる。
<請求項3の発明>
電気接続箱は、エンジンルーム内などの限られた収容空間内に収容されるようになっているから、空間を有効に利用することが求められる。請求項3の発明によれば、配電基板及び制御回路基板は略同一平面上に並んで配されているから、両基板の板面に垂直な方向について十分なスペースを確保できないような場合でも、空間を有効に利用して電気接続箱を収容することができる。
本発明の一実施形態を図1ないし図3を参照して説明する。本実施形態の電気接続箱10は車両11に搭載されるものであって(図1参照)、上面を開放した合成樹脂製のロアカバー12内に電気接続箱本体42が収容されて、その開放上面を合成樹脂製のアッパーカバー13で覆うようにして、両カバー12,13が結合されてなる(図3参照)。
電気接続箱本体42を構成するケース14は合成樹脂製であり、上面を開放したロアケース15と、その開放上面を覆うアッパーケース16とを結合させてなる。
図3において、ロアケース15の略左半分の領域は、横置きした配電基板17が収容されており、配電基板収容領域Pとされている。また、略右半分の領域は、横置きした制御回路基板18が、配電基板17と略同一平面上に並んで収容されており、制御回路基板収容領域Qとされている。配電基板収容領域Pと、制御回路基板収容領域Qとの間は、ロアケース15の底壁から立設される仕切り壁19により区分されている。仕切り壁19の高さ寸法は、配電基板収容領域Pの正規位置に配電基板17が収容された際に、仕切り壁19の上縁が、配電基板17の最上面よりも上方に位置するように設定されている。
配電基板17は、複数本のバスバー20を絶縁板21に沿うように配設して所定の回路パターンを形成してなる配線板22を、複数層積層させたものである。各バスバー20の端部は上方又は下方に曲げ加工されている。各絶縁板21には、積層時においてバスバー20の端部を逃がすための逃がし孔23が上下方向を向いて形成されている。
上方に曲げ形成されたバスバー20のうち所定のものは、逃がし孔23を貫通して配電基板17の最上面から上方に突出している。逃がし孔23を貫通して配電基板17の最上面から上方に突出したバスバー20のうち所定のものは、後述するヒューズブロック24内に突出して、後述するヒューズ25(本発明に係る交換部品に相当)と接続するヒューズ端子(図示せず)とされる。また、逃がし孔23を貫通して配電基板17の最上面から上方に突出したバスバー20のうちヒューズ端子と異なるものは、後述するリレーブロック26内に突出し、後述するリレー27A(本発明に係る交換部品に相当)と接続するリレー端子(図示せず)とされる。
一方、バスバー20の端部のうち下方に曲げ形成されたものは逃がし孔23を貫通して配電基板17の最下面から下方に突出して、後述するコネクタフード部28内に突出しており、図示しない相手方コネクタと接続する雄タブ29とされる。
ロアケース15のうち、配電基板収容領域Pの底壁には、ワイヤーハーネス(図示せず)を接続するためのコネクタフード部28が下方に開口して形成されている。コネクタフード部28の底壁には、上述した雄タブ29が貫通しており、コネクタフード部28内に突出している。このように本実施形態によれば、制御回路基板18と、電気接続箱10の外部との電流の流出入は、ケース14に一体に形成されたコネクタフード部28内に突出する雄タブ29を介して行われる。これにより、制御回路基板18上に、外部との接続用のコネクタを設けなくてもよいので、制御回路基板18を小型化できる。この結果、電気接続箱10を全体として小型化できる。また、上記の雄タブ29は配電基板17側のバスバー20と一体に形成されているので、雄タブ29と配電基板17側のバスバー20とを別体とし、両者を組み付けることによりコネクタの端子金具を構成する場合に比べて、コネクタの構造を全体として簡素化することができる。これにより、電気接続箱10を小型化することができる。
アッパーケース16の天井壁のうち、配電基板17の上方の領域には、ヒューズ25を着脱可能に装着するためのヒューズブロック24と、リレー27Aを着脱可能に装着するためのリレーブロック26とが、上方に開口して形成されている。ヒューズブロック24の底壁には、上述したヒューズ端子が貫通しており、ヒューズブロック24内に突出している。また、リレーブロック26の底壁には、上述したリレー端子が貫通しており、リレーブロック26内に突出している。アッパーケース16のうち、ヒューズブロック24及びリレーブロック26が形成された領域は、交換部品を着脱可能に装着するための交換部品用領域Rとされる。図2に示すように、この交換部品用領域Rは、アッパーケース16のうち図2の略右半分に片寄って形成されている。
制御回路基板18は、回路基板30の一方の面にプリント配線手段によって制御回路を形成すると共に、ここにリレー27B、FET31等の電装品を実装して構成され、その部品実装面とは反対側の面に複数本のバスバー20のうち所定のものを制御回路と電気的に接続した状態で沿わせてある。また、バスバー20のうち所定のものはリレー27B、FET31の端子と接続されて電力回路を構成している。なお、バスバー20は、絶縁性を有する薄い接着シート(図示せず)を介して回路基板30と一体的に貼り付けられている。また、バスバー20には、リレー27B、FET31等の電装品から発生する熱を放熱するための放熱板32が、絶縁性の接着層(図示せず)を介して接着されている。この放熱板32は熱伝導率の高いアルミニウムなどの金属により形成されている。
制御回路基板18の周囲には、上下方向を開放した枠体33が配されている。枠体33は、制御回路基板18の外形に沿った形状であって、全周に亘って切れ目無く連続して制御回路基板18を包囲するようになっている。
ロアケース15のうち、制御回路基板収容領域Qの底壁には、下方に開口する開口部34Aが形成されている。この開口部34Aには、上述した放熱板32が、開口部34Aを閉じるように取り付けられている。また、ロアカバー12にも、制御回路基板18に対応する位置に、下方に開口する開口部34Bが形成されており、放熱板32は、ロアカバー12側の開口部34Bをも閉じるように取り付けられている。このように制御回路基板18に設けられた放熱板32は、電気接続箱10の開口部34A,34B側に位置しているので、制御回路基板18に実装されたリレー27B等の電装品からの発熱を、電気接続箱10の外部へ効率よく放散することができる。これにより、電気接続箱10の放熱性を向上させることができる。
配電基板17側のバスバー20のうち所定のものは、配電基板17のうち仕切り壁19と対向する側縁から突出すると共に、上方(ロアケース15の開口面側であって、配電基板17の板面と交差する方向)に曲げ形成されて、先端が配電基板17の最上面から上方に突出しており、制御回路基板18側のバスバー20と接続するための接続片部35Aとされる。
配電基板17のうち接続片部35Aと対応する位置には、接続片部35Aを収容するための収容溝(図示せず)が上下方向に延びて形成されており、接続片部35Aが収容されている。
また、制御回路基板18側のバスバー20のうち所定のものは、制御回路基板18のうち仕切り壁19と対向する側縁から突出すると共に、制御回路基板18の上面側で曲げ加工されて、先端が上方(ロアケース15の開口面側)に突出しており、配電基板17側のバスバー20と接続するための接続片部35Bとされる。
アッパーケース16の天井壁には、図2の左右方向の略中央付近であって、両接続片部35A,35Bに対応する位置に、上下方向に貫通する複数の貫通孔36が形成されている。この貫通孔36は、図2における上下方向に並んで形成されている。両接続片部35A,35Bの先端は、この貫通孔36を貫通して、アッパーケース16の上方に突出している。両接続片部35A,35Bは、アッパーケース16の上方に突出した部分において、溶接により接続されている。
アッパーケース16には、アッパーケース16から突出した両接続片部35A,35Bを上方から覆うように、キャップ状をなす接続片部カバー37が取り付けられて一体化されている。
さて、図1に示すように、車両11には、エンジンルーム38の上方を覆うようにしてフード39が取り付けられている。フード39は例えば図示しないヒンジ機構により開閉可能になっている。車両11のエンジンルーム38内には、タイヤハウス40が左右両側壁から内方に向かって張り出して形成されている。このタイヤハウス40の上方(紙面を貫通する方向手前側)に覆い被さるようにして、フェンダー部材41が内方に張り出して形成されている。
図1における左側のタイヤハウス40の上方(紙面を貫通する方向手前側)には、本発明にかかる電気接続箱10が取り付けられている。詳細には図示しないが、電気接続箱10は、その中に収容された制御回路基板18及び配電基板17の前端(図1における下側)が、タイヤケース14の傾斜に合わせて、やや下方(紙面を貫通する方向奥側)に傾斜した状態で取り付けられている。
図2には、A−A線により、フード39が閉じられた状態におけるフード39の端縁を示す。アッパーカバー13の上面にヒューズ25及びリレー27が取り付けられた交換部品用領域Rは、図2におけるA−A線の右側、すなわちフード39の下方であって、フード39により開閉可能な位置に配されている。そして、A−A線の左側、すなわちフェンダー部材41の下方には、電気接続箱10のうち交換部品用領域Rとは異なる領域が位置するようになっており、この領域には制御回路基板18が収容されている。この制御回路基板18には、詳細には図示しないが、マイコンなどの精密部品が実装される場合がある。このため、ヒューズ25及びリレー27Aの交換作業中、例えば作業者がアッパーケース16に工具を衝突させるなどして、振動を与えることによりこれらの精密部品が故障することが懸念される。本実施形態によれば、制御回路基板18はフェンダー部材41の下方に配されているから、作業者は制御回路基板18には容易に触れられないようになっている。これにより交換作業中であっても、作業者が制御回路基板18の収容されている領域のケースに接触して、振動を与えることを防止できる。これによりヒューズ25及びリレー27Aの交換作業中における制御回路基板18の損傷を防止できる。
次に、本実施形態の作用、効果について説明する。
まず、ロアケース15の配電基板収容領域P内に、配電基板17を、配電基板17側の接続片部35Aが仕切り壁19と対向するようにして上方から組み付ける。すると、雄タブ29がコネクタフード部28の底壁を貫通して、コネクタフード部28内に突出すると共に、配電基板17の最下面がロアケース15の底壁の上面と当接して、配電基板17が正規位置に収容される。
次に、ロアケース15の制御回路基板収容領域Q内に、放熱板32及び枠体33を組み付けた状態で制御回路基板18を収容する。このとき、放熱板32がロアケース15の開口部34を上方から閉じるようにして制御回路基板18を組み付ける。すると、放熱板32の下面がロアケース15の底壁の上面と当接して、制御回路基板18が正規位置に収容される。
ロアケース15内に両基板17,18が収容された後、アッパーケース16を、ロアケース15の開口面の上方から、この開口面を覆うようにして組み付ける。
すると、配電基板17のヒューズ端子が、アッパーケース16のヒューズブロック24の底壁を貫通して、ヒューズブロック24内に突出する。また、配電基板17側の接続片部35Aと、制御回路基板18側の接続片部35Bとが、アッパーケース16の貫通孔36を貫通して、アッパーケース16の外部に露出した状態になる。
また、図3におけるアッパーケース16の左側壁が、配電基板17の左側面を左方から押圧することにより、仕切り壁19の左側面に配電基板17の右側面が左方から押し付けられる。これにより、配電基板17側の接続片部35Aが、仕切り壁19の左側面と、配電基板17の収容溝の内周壁との間に挟み付けられて固定される。また、アッパーケース16の天井壁の下面が、配電基板17の最上面を上方から押圧することにより、配電基板17は、アッパーケース16の天井面と、ロアケース15の底面との間に挟みつけられて固定される。
そして、アッパーケース16の右側面が、枠体33の右側面を右方から押圧することにより、枠体33の左側面が仕切り壁19の右側面に右方から押し付けられる。これにより、枠体33を介して、制御回路基板18が、アッパーケース16とロアケース15との間に挟み付けられて固定される。このように、両基板17,18をケース14内に収容する工程と、両基板17,18の相対位置を固定する工程とを同時に行うことができるから、電気接続箱の製造工程を合理化できる。
上記のようにして、配電基板17及び制御回路基板18のケース14内での相対位置が固定された後、配電基板17側の接続片部35Aと、制御回路基板18側の接続片部35Bとが、アッパーケース16の外部に露出した状態で抵抗溶接により溶接される。両接続片部35A,35Bが全て溶接された後、接続片部カバー37が、アッパーケース16の上方から組みつけられる。
このように両接続片部35A,35Bがアッパーケース16の外部に露出した状態で溶接できるから、両接続片部35A,35B同士をアッパーケース16の内部で溶接する場合に比べて、容易に溶接できる。しかしながら両接続片部35A,35Bがアッパーケース16の外部に露出した状態では、溶接部分に水がかかったり、異物が突き当たるおそれがある。この点を鑑み、本実施形態においては、両接続片部35A,35Bの溶接部分は接続片部カバー37で覆われるようになっているから、溶接部分の防水性を確保できると共に、異物が溶接部分に突き当たることを防止できる。
上記のようにして組みつけられた電気接続箱本体42をロアカバー12内に収容し、上方からアッパーカバー13を組み付けて一体化し、電気接続箱10を組み立てる。
上記のようにして組み立てられた電気接続箱10を、図1における左側のタイヤハウス40の前部に取り付ける。その際、交換部品用領域Rがフード39の下方に位置するように配し、その余の領域がフェンダー部材41の下方に位置するようにして組み付ける。
続いて、ヒューズ25及びリレー27Aの交換作業手順について説明する。まずフード39を開放し、電気接続箱10からアッパーカバー13を外す。すると、交換部品用領域Rが露出する。交換部品用領域Rはフード39の下方に位置するようになっているから、作業者は、フード39から手を突っ込んで、交換部品用領域Rに配されたヒューズ25及びリレー27Aを容易に交換することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、交換部品用領域Rがフード39の下方に位置する構成としたから、フード39を開放することにより、交換部品(ヒューズ25及びリレー27Aなど)の交換作業を行うための作業スペースを確保できる。さらに、電気接続箱10のうち、交換部品用領域Rと異なる領域を、フェンダー部材41の下方に位置する構成としたから、従来電気接続箱が収容されなかった空間を有効に利用して、電気接続箱10を収容できる。
さらに、電気接続箱10は、エンジンルーム内などの限られた収容空間内に収容されるようになっているから、空間を有効に利用することが求められる。本実施形態によれば、配電基板12及び制御回路基板13は略同一平面上に並んで配されているから、両基板12,13の板面に垂直な方向について十分なスペースを確保できないような場合でも、空間を有効に利用して電気接続箱10を収容することができる。
また、本実施形態によれば、アッパーケース16に取り付けられたリレー27A及びヒューズ25は、通常時はアッパーカバー13により覆われているから、異物が突き当たったり、水がかかったりすることを防止できる。そして、電気接続箱10からアッパーカバー13を取り外すと、リレー27A及びヒューズ25が露出するから、交換作業を容易に行うことができる。
さらに、本実施形態によれば、ケース14の上面にヒューズブロック24及びリレーブロック26が形成されているから、フード39を開放することにより上方からヒューズ25及びリレー27Aを交換でき、交換作業を容易に行うことができる。
また、従来の電気接続箱は、多数のリレーを内蔵し、それらのリレーが銅板等を打ち抜いて形成した多数本のバスバーからなる配電回路に接続されていた。また、上記各リレーを制御するための制御回路は、電気接続箱とは別の場所に設置される制御ボックス内に収容したプリント基板にトランジスタやIC等の電子部品を実装して構成されていた。
上記の制御ボックスは電気接続箱とは別の場所に設置されるから、制御回路からの信号を電気接続箱内に伝送するため、制御ボックスと電気接続箱の双方にコネクタを設け、これらコネクタ同士をワイヤハーネスによって接続していた。
上述の従来の構成によると、電気接続箱及び制御ボックスの双方にワイヤハーネス用のコネクタが必要となるため、その分、電気接続箱及び制御ボックスが大型化する上、ワイヤハーネスが占める容積も加わって電気接続箱関連のシステム全体として大きな設置スペースを要するという問題があった。
本実施形態によれば、配電基板17と制御回路基板18とを同一のケース14内に収容すると共に、配電基板17側の接続片部35Aと、制御回路基板18側の接続片部35Bとを溶接により接続することで、配電基板17と制御回路基板18とを、ワイヤーハーネスを介さずに接続することができるから、電気接続箱10関連のシステム全体として小型化を図ることができる。
<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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)本実施形態に係る電気接続箱10は、配電基板17と、制御回路基板18とをケース14内に収容する構成としたが、これに限られず、ケース14内に収容される基板は1枚であってもよいし、3枚以上であってもよい。
(2)本実施形態においては、リレーブロック26及びヒューズブロック24がフード39の下方に位置する構成としたが、これに限られず、交換部品でないリレーをアッパーケース16に取り付ける場合には、図4に示すように、A−A線の左側、すなわちフェンダー部材41の下方に位置するようにリレーブロック26Aを形成して、このリレーブロック26Aに、交換部品でないリレー(図示せず)を装着してもよい。
(3)本実施形態においては、リレーブロック26及びヒューズブロック24は、ケース14の上面に、上方に開口して形成されていたが、これに限られず、リレー27A及びヒューズ25の交換作業スペースを確保可能であれば、ケース14の側面に、側方に開口して形成される構成としてもよい。
(4)本実施形態によれば、配電基板17と制御回路基板18とは、板面を同じ方向に向けて同一平面上に並べて配置される構成としたが、これに限られず、例えば配電基板17と制御回路基板18とは垂直に配置されるものとしてもよい。これにより、配電基板17の板面に垂直な方向の投影面積を増大させることなく、電気接続箱10内に制御回路基板18を収容することができる。また例えば、配電基板17と制御回路基板18とが、板面を平行にして上下二段に重ねて配置される構成としてもよい。これにより電気接続箱10のスペース効率を向上させることができる。このように配電基板17と制御回路基板18とは、ケース14内において任意に配置することができる。
本実施形態に係る電気接続箱をエンジンルーム内に収容した状態を示す平面図 電気接続箱本体の平面図 電気接続箱の断面図 他の実施形態(2)に係る電気接続箱本体の平面図
符号の説明
10…電気接続箱
11…車両
14…ケース
17…配電基板
18…制御回路基板
20…バスバー
21…絶縁板
25…ヒューズ(交換部品)
27A…リレー(交換部品)
30…回路基板
38…エンジンルーム
39…フード
40…タイヤハウス
41…フェンダー部材
42…電気接続箱本体
R…交換部品用領域

Claims (3)

  1. タイヤハウス側からエンジンルームの上方に覆い被さるように延びたフェンダー部材を備えると共に、前記エンジンルームの上方をフードにて開閉可能にした車両に取り付けられる電気接続箱であって、
    その電気接続箱には、交換部品を着脱可能に取り付けるための交換部品用領域が片側に寄せて設けられ、その交換部品用領域が前記車両の前記フードの下方に位置し、その余の領域が前記フェンダー部材の下方に位置するように配されることを特徴とする電気接続箱。
  2. 前記電気接続箱に収容される電気接続箱本体には、絶縁板に複数本のバスバーを沿わせて配設してなる配電基板がケース内に収容され、そのケースに前記交換部品を装着して前記配電基板に接続されるようになっていると共に、
    前記ケース内には、回路基板に電子回路が構成された制御回路基板が設けられており、
    前記制御回路基板は、前記フェンダー部材の下方に位置するように配されることを特徴とする請求項1記載の電気接続箱。
  3. 前記制御回路基板は、前記配電基板に対して略同一平面上に並んで配設されていることを特徴とする請求項2記載の電気接続箱。
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