JP4188866B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、電気接続箱に関し、詳しくは、内部回路を縦バスバーと平バスバーにより形成し、これら縦バスバーと平バスバーを接続することにより、特にコネクタへのスプライス回路を簡単に形成できるようにするものである。

従来、自動車に搭載する電気接続箱として、本出願人は特開２０００−９２６６０号等において種々の電気接続箱を提供している。
特開２０００−９２６６０号（特許文献１）で提供した電気接続箱１は、図１０に示すように、アッパーケース２とロアケース３よりなるケース内部に、回路パターンに沿って導電性金属板を打抜加工した平バスバー５Ａ〜５Ｄを絶縁板４Ａ〜４Ｄと交互に積層し、内部回路は平バスバーで構成している。該平バスバー５Ａ〜５Ｄの所要箇所を屈折してタブ５ａを設け、該タブ５ａをアッパーケース２とロアケース３に設けたコネクタ収容部６、リレー収容部７、ヒューズ収容部８内に突出させている。
なお、内部回路材として単芯線より構成し、該単芯線に圧接端子を接続している場合や、あるいはバスバーと単芯線を組み合わせている場合もある。

しかしながら、前記特許文献１で提供している電気接続箱１の場合、異なるコネクタ収容部６に収容するコネクタ内の端子同士をスプライス接続する必要がある場合、特に、異層のバスバーの端子をスプライス接続する場合等は内部回路が複雑化し、回路の配置効率が悪くなる。其のため、バスバー積層数の増加を招き、コストアップ及び電気接続箱が大型化する問題がある。
内部回路を単芯線で構成する場合、単芯線とバスバーを組み合わせる場合にも同様な問題がある。
特開２０００−９２６６０号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、特に、コネクタへのスプライス回路を簡単に構成できる構成とし、多様な分岐接続を電気接続箱の内部で出来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、ロアケースにアッパーケースを組みつけて結合されるケース内部を、一半側領域を平バスバー配置領域とすると共に他半側領域を縦バスバー配置領域とし、該平バスバー配置領域と前記アッパーケースまたはロアケースとの間にプリント基板を収容し、
前記縦バスバー配置領域に複数の縦バスバー収容室を並設し、これら縦バスバー収容室に固定する各縦バスバーの前記平バスバー配置領域側の先端を整列させる一方、前記平バスバー配置領域に収容する平バスバーの縦バスバー配置領域側先端に音叉端子を形成し、該音叉端子を千鳥配置としていると共に、これら音叉端子を別体の保護樹脂ブロックで覆い、該保護樹脂ブロックに各音叉端子を収容する端子収容室を設け、該端子収容室に連通する縦バスバー挿入用端子孔に前記縦バスバーを挿入し、該縦バスバーの先端と前記音叉端子を圧接させて前記平バスバーと縦バスバーとを回路接続し、
前記各縦バスバーの両面より長さ方向に間隔をあけて複数のタブを上下に突出させる一方、前記縦バスバー配置領域の上記アッパーケースおよびロアケースにコネクタ収容部を集中配置し、前記縦バスバーから突設した前記タブを前記コネクタ収容部に配置して、該コネクタ収容部に嵌合するコネクタの端子と接続させる構成と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、電気接続箱の内部回路は平バスバーと縦バスバーとから形成して、これらバスバーを圧接して接続し、かつ、縦バスバー配置領域のケース外面にコネクタ収容部を集中的に配置し、コネクタと嵌合するタブは縦バスバーのタブから形成しているため、これら縦バスバーと接続する平バスバーに設けるコネクタ接続用タブを減少できる。よって、平バスバーの回路パターンを簡単とすることが出来ると共に回路設計の自由度が高まり、かつ、平バスバーの積層枚数を低減することができる。
かつ、縦バスバーは同一箇所の両面からタブを突設できるため、高密度でコネクタと接続することができる。

前記コネクタ収容部は前記縦バスバーの長さ方向に沿って分割して複数個設け、異なるコネクタ収容部あるいは／および１つのコネクタ収容部の端子孔に前記縦バスバーの複数のタブを夫々突出させ、コネクタ内の端子と接続することにより前記縦バスバーを介してスプライス接続している。

前記のように、１枚の縦バスバーから突出させる複数のタブを、１つのコネクタ収容部の複数の端子孔に突出させた場合、該コネクタ収容部に嵌合する１つのコネクタ内で端子同士をスプライス接続することができる。また、縦バスバーの長さ方向に並設した異なるコネクタ収容部の端子孔に突出させておくと、異なるコネクタ間でスプライス回路を形成することができる。
このように、縦バスバーより突設した複数のタブをコネクタと接続することで、簡単にコネクタのスプライス接続することができ、従来の平バスバーのみを内部回路として用いた場合と比較して、部品点数の大幅な低減と平バスバーの回路パターンの設計の自由度を高めることができる。

前記縦バスバーに形成したタブは９０度屈曲させ、前記コネクタ収容部の端子孔に突出させ、該コネクタ収容部の長辺方向と前記タブの長辺方向（幅方向）を一致させている。
即ち、縦バスバーの上端面あるいは／および下端面から突出させたタブは、その幅広面が縦バスバーの長さ方向と一致する。よって、該縦バスバーの長さ方向に分割して並設するコネクタ収容部に対して、該コネクタ収容部の長辺側に対して前記タブの長辺側が直交位置となる。通常、コネクタ収容部の端子孔は、その長辺方向がコネクタ収容部の長辺方向と平行となるように形成されており、電線端末に接続されて前記コネクタ収容部に嵌合されるコネクタも同様に、その長辺方向に端子の長片方向を位置させている。
そのため、前記縦バスバーの端子の向きと、嵌合されるコネクタの端子の向きとが直交方向となり、汎用されている通常のコネクタと嵌合させることができなくなる。
よって、本発明では、縦バスバーのタブを９０度屈曲させて、汎用されている通常のコネクタと嵌合できるようにし、新たに専用コネクタを設ける必要を無くしている。

前記のように平バスバーは絶縁板と交互に積層配置し、これら平バスバー先端を屈折させて前記音叉端子を設け、これら音叉端子を別体の保護樹脂ブロックで覆い、該保護樹脂ブロックは各音叉端子を収容する端子収容室を備えると共に、該端子収容室に連通する縦バスバー挿入用端子孔を備え、かつ、該保護樹脂ブロックを前記絶縁板に固定している。

前記構成とすると、平バスバーの音叉端子を保護樹脂ブロックで覆って保護しているため、縦バスバーと接続されるまでに外部干渉材に干渉して音叉端子が損傷するのを防止できる。また、保護樹脂ブロックの端子収容室に連通する端子孔に縦バスバーを挿入して音叉端子と圧接させる構成であるため、音叉端子と縦バスバーとの一括圧接時にスムーズな圧接が行え、音叉端子および縦バスバーに変形や損傷が生じるのを防止できる。

上下異なる層の前記平バスバーの音叉端子を、１枚の縦バスバーに圧接して、平バスバーを前記縦バスバーを介して層間接続している。
前記構成とすると、平バスバーの層間接続が縦バスバーにより行えるため、異層の平バスバーの層間接続を中継端子を用いて行う必要がなく、部品点数および組みつけ手数を省くことが出来ると共に、平バスバーの回路設計の自由度を高めて、効率の良い回路パターンとでき、平バスバーの積層枚数の低減にも寄与できる。

前記平バスバーの先端に複数の音叉端子を形成し、これら音叉端子を複数の縦バスバーに圧接させ、複数の縦バスバーを平バスバーを介して接続してもよい。
即ち、前記と逆に、平バスバーを縦バスバー同士のジョイントに利用でき、該縦バスバーのタブを介して接続するコネクタ間のスプライス接続の多様化を図ることができる。

前記平バスバーからもタブを突出させ、ロアケースあるいは／およびアッパーケースの平バスバー配置領域に形成したコネクタ収容部、ヒューズ収容部、リレー収容部あるいは／およびコネクタ収容部の端子孔に前記タブを突出させ、ヒューズ、リレー、コネクタと接続している。
前記したように、縦バスバーの配置領域に高密度でコネクタ収容部を配置しているため、ヒューズ収容部やリレー収容部を、平バスバーのタブ位置との関係から設定する余裕ができ、この点からも、平バスバーの回路設計の自由度を高めることができる。

以上の説明より明らかなように、本発明によれば、内部回路を縦バスバーと平バスバーにより形成し、縦バスバーは多数枚を並列配置して、平バスバーと一括で圧接しているため、コネクタと接続される縦バスバーをヒューズやリレーと接続している平バスバーと簡単に回路接続することができる。
かつ、縦バスバーの上端面あるいは／および下端面より突出するタブをコネクタと接続する構成としているため、縦バスバーの配置領域に集中的にコネクタ収容部を設けることができる。よって、平バスバー側にコネクタ接続用のタブをさほど形成する必要がないため、平バスバーの回路パターンが簡単となり、設計の自由度を高めて回路密度を高めることができ、その結果、平バスバーの層数の低減を図ることができる。

特に、縦バスバーの長さ方向に複数のタブを突設し、これらタブをコネクタの端子と接続することで、同一コネクタ内および異なるコネクタでのスプライス回路を縦バスバーを介して簡単に形成することができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図５は、本発明の第１実施形態を示し、電気接続箱１０は、アッパーケース１１とロアケース１２からなるケース内部には、縦バスバー２０と、平バスバー３０と絶縁板３１を交互に積層配置した積層体３２と、プリント基板４０とを内部回路として収容している。

図３に示すように、電気接続箱１０の一半側領域を縦バスバー配置領域Ｓ１（図３中、一点鎖線で囲んだ領域）として複数の縦バスバー２０を並列配置する一方、他半側領域を平バスバー配置領域Ｓ２（図３中、二点鎖線で囲んだ領域）として平バスバー３０と絶縁板３１からなる積層体３２を配置している。

ロアケース１２の縦バスバー配置領域Ｓ１には、縦バスバー配置領域Ｓ１と平バスバー配置領域Ｓ２との境界から縦バスバー配置領域Ｓ１の他側先端側にかけて延在する縦バスバー収容室１３を間隔をあけて複数並設し、該縦バスバー収容室１３に縦バスバー２０の基部２３を圧入固定している。
前記縦バスバー収容部１３に圧入した多数の縦バスバー２０は、平バスバー配置領域Ｓ２側に先端を整列させて、該先端側に平バスバー３０の音叉端子３３と圧接するバスバー接続用タブ２１を上方に向けて突設している。

一方、平バスバー配置領域Ｓ２に配置する平バスバー３０の一端は、縦バスバー配置領域Ｓ１との境界位置に配置し、縦バスバー２０のバスバー接続用タブ２１に対向する位置に平バスバー３０の先端から下方に屈折させた音叉端子３３を設けている。該音叉端子３３は縦バスバー２０のバスバー接続用タブ２１に対して直交とし、積層体３２をロアケース１２に収容すると、図２に示すように、所要のバスバー接続用タブ２１が音叉端子３３のスリット内に挿入されて圧接される構成としている。
前記音叉端子３３は千鳥配置として、縦バスバー２０を狭ピッチで配置できるようにしている。

前記平バスバー３０の音叉端子３３は、縦バスバー２０のバスバー接続用タブ２１と圧接接続させる前に、予め別体の保護樹脂ブロック５０で覆って保護している。保護樹脂ブロック５０は、図４（Ａ）に示すように、音叉端子３３と同様に千鳥配置とした端子収容室５１を設け、該端子収容室５１の下端に縦バスバー２０のバスバー接続用タブ２１を挿入する縦バスバー挿入用端子孔５２を端子収容室５１に連続して設けている。保護樹脂ブロック５０は最下層の絶縁板３１の下面に固定し、その端子収容室５１内に上方から平バスバー３０の音叉端子３３を圧入固定している。

前記各縦バスバー２０には、電気接続箱内に垂直方向（縦方向）に配置される基部２３の上下いずれかの片面あるいは両面の所要箇所から間隔をあけて複数のタブ２２を突設している。基部２３から上方に突設するタブ２２はアッパーケース１１のコネクタ収容部１４内に突出する一方、基部２３から下方に突設するタブ（図示せず）はロアケース１２のコネクタ収容部１５内に突出している。

前記縦バスバー２０の基部２３の上下端面から突出するタブ２２は、基部２３に対して屈曲させずに、タブ２２の幅方向を縦バスバー２０の長さ方向と同一方向としている。
これらタブ２２を内部に突出させるコネクタ収容部１４、１５は、アッパーケース１１およびロアケース１２に縦バスバー２０の長さ方向に複数個（１４Ａ，１４Ｂ、１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）を並設させている。これらコネクタ収容部１４、１５は長方形状とし、その長辺方向を前記タブ２２の幅方向と直交する方向としている。
前記複数列に設けたコネクタ収容部１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ〜１５Ｃには、同一の縦バスバー２０に突設したタブ２２を内部に突出させている。コネクタ収容部１４、１５の底壁１４ａ、１５ａに設けた端子孔１４ｂ、１５ｂは貫通させるタブ２２の向きに対応させて、図３に示すように、端子孔１４ｂ、１５ｂの長さ方向をコネクタ収容部１４、１５の長辺方向と直交する方向としている。また、該端子孔１４ｂ、１５ｂは千鳥配置として、タブ２２と接続する相手方端子を狭ピッチで配置できるようにしている。

コネクタ収容部１４に嵌合するコネクタ６０は、図５に示すように、コネクタ収容部１４内に突出するタブ２２に対応させて相手方端子（図示せず）を収容する端子収容室６１を千鳥配置で複数設けている。
前記コネクタ６０の端子収容室６１内の相手方端子は、前記アッパーケースのコネクタ収容部１４内に突出させるタブ２２の向きに対応させて設定している。
即ち、通常のコネクタ収容部に突出するタブは、その幅方向とコネクタ収容部の長辺方向とを一致させているが、タブ２２は縦バスバー２０の基部２３より突出させた状態のままで９０度屈曲させていないため、コネクタ収容部の長辺方向に直交方向となり、それに伴い、相手方コネクタの端子を通常のコネクタとは相違し、端子収容室の端子の長辺方向をコネクタハウジングの長辺方向に対して直交配置している。
なお、ロアケース１２の縦バスバー配置領域Ｓ１に設けたコネクタ収容部１５も同様としているため、説明を省略する。

縦バスバー配置領域Ｓ１において、並設するコネクタ収容部１４Ａと１４Ｂ（１５Ａと１５Ｂと１５Ｃ）には、１本の縦バスバー２０から間隔をあけて突出した複数個のバスバー接続用タブ２２と接続されるため、コネクタ収容部１４Ａと１４Ｂ（１５Ａと１５Ｂと１５Ｃ）にそれぞれ嵌合するコネクタ６０は縦バスバー２０を介してスプライス接続されることとなる。

一方、平バスバー３０は所要箇所を上方または下方に屈折させて端子部３４を設け、アッパーケース１１に設けたリレー収容部１６、ヒューズ収容部１７、又は、ロアケース１２に設けたコネクタ収容部１７、ヒューズ収容部１８内のいずれかに突出させている。

また、図２に示すように、アッパーケース１１の所要箇所に上壁を突出させてプリント基板収容部１９を設け、該プリント基板収容部１９内に積層体３２との間に絶縁板４１を介在させてプリント基板４０を収容している。該プリント基板４０に対向する箇所の平バスバー３０からは、上方に向けて長尺な導体接続用タブ３５を突出させ、該導体接続用タブ３５を絶縁板４１から上方に突設した接続用タブ収容部４２を通して、上方に配置したプリント基板４０の導体に半田付けして接続している。なお、プリント基板４０は、平バスバー３０から固定用タブ収容部４３を通して突出させた基板固定用タブ３６に半田付けされて所要高さで支持されている。

前記構成とすると、ケース内部を縦バスバー配置領域Ｓ１と平バスバー配置領域Ｓ２とに分割して、内部回路を縦バスバー２０と平バスバー３０により形成し、スプライス接続するコネクタを縦バスバー配置領域Ｓ１に集中配置して縦バスバー２０のタブ２２と接続しているため、平バスバー３０の回路パターンを簡単とすることができると共に回路設計の自由度を高めることができる。よって、平バスバー３０と絶縁板３１からなる積層体３２の積層数を減らしてコストの低減及び電気接続箱１０の小型化を図ることができる。

平バスバー３０の音叉端子３３を保護樹脂ブロック５０で覆って保護しているため、縦バスバー２０と接続されるまでに外部干渉材に干渉して音叉端子３３が損傷するのを防止できる。また、音叉端子３３と接続されるバスバー接続用タブ２１は、保護樹脂ブロック５０の端子孔５２で正規挿入位置に規制されるため、音叉端子３３とバスバー接続用タブ２１との圧接時に生じる圧入力でバスバー接続用タブ２１及び音叉端子３３が過度に撓むことが防止できると共に、これらの接触圧をあげることができることより、タブ２１を小さくすることもできる。

図６及び図７は、本発明の第２実施形態を示し、第１実施形態とは縦バスバーから突出するタブの向きを相違させている。
即ち、縦バスバー２０’の基部２３’からタブ２２’を突設し、該タブ２２’を基端側で水平方向に９０度屈曲させて、コネクタ収容部１４’の長辺方向とタブ２２’の長辺方向（幅方向）を一致させている。

前記構成とすると、コネクタ収容部の長辺方向と端子孔の長辺方向とを一致させたコネクタ収容部に収容する従来のコネクタを用いて、縦バスバー２０’のタブ２２’とコネクタ内の端子とを接続することができ、専用コネクタを設ける必要がない。
なお、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

図８及び図９は、本発明の第３実施形態を示し、本実施形態では前記第１実施形態の構成に加えて、縦バスバー２０”を平バスバー３０”’の層間接続用の中継バスバーとして、また、異なる箇所では、平バスバー３０”を縦バスバー２０”同士を接続するための中継バスバーとして用いている。

即ち、平バスバー３０”の音叉端子３３”を第１実施形態のように千鳥配置とせず、図８に示すように、異なる層の平バスバー３０Ａ”、３０Ｂ”を屈折して設けた音叉端子３３Ａ”、３３Ｂ”を前後対向位置に配置して、これら対向位置に配置した音叉端子３３Ａ”、３３Ｂ”を同一の縦バスバー２０”のバスバー接続用タブ２１”に圧接している。これにより、縦バスバー２０”を介して異なる層の平バスバー３３Ａ”と平バスバー３３Ｂ”とが層間接続される。

また、図９に示すように、基部から音叉端子３３”のみを複数突設した平バスバー３０Ｃ”を設け、該平バスバー３０Ｃ”の音叉端子３３Ｃ”を縦バスバー２０”のバスバー接続用タブ２１”に圧接している。これにより、平バスバー３０Ｃ”を介して異なる縦バスバー２０”同士が接続される。
なお、本実施形態では、平バスバー３０Ｃ”に音叉端子３３Ｃ”のみ設けているが、コネクタの端子等と接続する端子部を設けてもよい。

前記構成とすると、縦バスバー２０”と平バスバー３０”のいずれか一方を中継バスバーとして用いて他方のバスバーを層間接続することで、バスバーを効率的に配置できる。
なお、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

本発明の第１実施形態の電気接続箱の分解斜視図である。 前記電気接続箱の断面図である。 前記電気接続箱を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図である。 （Ａ）は保護樹脂ブロックの平面図、（Ｂ）は保護樹脂ブロックに平バスバーの音叉端子及び縦バスバーのバスバー接続用タブを挿入して圧接した状態を示す断面図である。 縦バスバー配置領域に設けたコネクタ収容部に嵌合するコネクタの平面図である。 本発明の第２実施形態の縦バスバーを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。 縦バスバーのタブとコネクタ収容部との関係を示す図面である。 本発明の第３実施形態を示し、縦バスバーを介して平バスバーを層間接続している図面である。 縦バスバー同士の接続に用いる平バスバーの平面図である。 従来例を示す図面である。

符号の説明

１０ 電気接続箱
１１ アッパーケース
１２ ロアケース
１４、１５ コネクタ収容部
２０ 縦バスバー
２１ バスバー接続用タブ
２２ タブ
３０ 平バスバー
３３ 音叉端子
４０ プリント基板
５０ 保護樹脂ブロック
６０ コネクタ
Ｓ１ 縦バスバー配置領域
Ｓ２ 平バスバー配置領域

Claims (5)

1. ロアケースにアッパーケースを組みつけて結合されるケース内部を、一半側領域を平バスバー配置領域とすると共に他半側領域を縦バスバー配置領域とし、該平バスバー配置領域と前記アッパーケースまたはロアケースとの間にプリント基板を収容し、
   前記縦バスバー配置領域に複数の縦バスバー収容室を並設し、これら縦バスバー収容室に固定する各縦バスバーの前記平バスバー配置領域側の先端を整列させる一方、前記平バスバー配置領域に収容する平バスバーの縦バスバー配置領域側先端に音叉端子を形成し、該音叉端子を千鳥配置としていると共に、これら音叉端子を別体の保護樹脂ブロックで覆い、該保護樹脂ブロックに各音叉端子を収容する端子収容室を設け、該端子収容室に連通する縦バスバー挿入用端子孔に前記縦バスバーを挿入し、該縦バスバーの先端と前記音叉端子を圧接させて前記平バスバーと縦バスバーとを回路接続し、
   前記各縦バスバーの両面より長さ方向に間隔をあけて複数のタブを上下に突出させる一方、前記縦バスバー配置領域の上記アッパーケースおよびロアケースにコネクタ収容部を集中配置し、前記縦バスバーから突設した前記タブを前記コネクタ収容部に配置して、該コネクタ収容部に嵌合するコネクタの端子と接続させる構成としていることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記コネクタ収容部は前記縦バスバーの長さ方向に沿って分割して複数個設け、異なるコネクタ収容部あるいは／および１つのコネクタ収容部の端子孔に前記縦バスバーの複数のタブを夫々突出させ、コネクタ内の端子と接続することにより前記縦バスバーを介してスプライス接続している請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記縦バスバーに形成したタブは９０度屈曲させ、前記コネクタ収容部の端子孔に突出させ、該コネクタ収容部の長辺方向と前記タブの長辺方向（幅方向）を一致させている請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
4. 上下異なる層の前記平バスバーの音叉端子を、１枚の縦バスバーに圧接して、平バスバーを前記縦バスバーを介して層間接続している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電気接続箱。
5. 前記平バスバーの先端に複数の音叉端子を形成し、これら音叉端子を複数の縦バスバーに圧接させ、複数の縦バスバーを平バスバーを介して接続している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電気接続箱。

Images