JP6193083B2 - 電線とバスバの接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、電線と、電気接続箱のフレームに固定されたバスバと、を電気接続する接続構造に関するものである。

図９は、従来の「電線とバスバの接続構造」が適用された電気接続箱の分解図である（特許文献１を参照。）。同図に示す電線とバスバの接続構造５０１は、電源と接続された電線Ｗと、電気接続箱５１０のフレーム５１１に固定されたバスバ５１４と、を電気接続する接続構造である。

上記電気接続箱５１０は、自動車に搭載されて主に電源分配を行うものである。この電気接続箱５１０は、合成樹脂製のフレーム５１１と、該フレーム５１１に装着されるリレー、ヒューズ等の電子部品及びバスバ５１４と、フレーム５１１の周壁５１１ｂに形成された切欠き部５１１ｂ−１に位置付けられるサイドカバー５１９と、フレーム５１１の上面側に取り付けられるアッパカバー５１２と、フレーム５１１の下面側に取り付けられるロアカバー５１３と、を備えている。

上記電線Ｗは、その端部に端子金具５１８が接続されている。該端子金具５１８には、電線接続部と、板状で貫通孔が形成された接続部５１８ｂと、が設けられている。このような電線Ｗの端部及び端子金具５１８は、上記サイドカバー５１９に固定されている。

上記バスバ５１４には、フレーム５１１の上面に位置付けられ、上記接続部５１８ｂと重ねられて電気接続される接続部５１４ａが設けられている。この接続部５１４ａは、板状で貫通孔が形成されている。端子金具５１８の接続部５１８ｂは、サイドカバー５１９が切欠き部５１１ｂ−１に位置付けられることによりバスバ５１４の接続部５１４ａ上に重ねられる。これら接続部５１４ａ及び接続部５１８ｂは、それぞれの貫通孔にボルトＢが通され、該ボルトＢにナットが螺合されることにより互いに強固に固定される。そして、このことにより電線Ｗとバスバ５１４とが電気接続される。

特開２００８−１５４４１２号公報

上述した電線とバスバの接続構造５０１においては、バスバ５１４の接続部５１４ａと端子金具５１８の接続部５１８ｂとをボルトＢとナットで固定しなければならず、接続作業が煩雑であるという問題があった。

したがって、本発明は、接続作業が容易な電線とバスバの接続構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、電線と、電気接続箱のフレームに固定されたバスバと、を電気接続する接続構造であって、前記バスバに、前記フレームの高さ方向に延びたバスバ側接続部が設けられ、前記電線に、電線接続部を備えた端子金具と、該端子金具と前記バスバ側接続部との間に介在する導電性部品と、樹脂部材と、で構成された接続ユニットが取り付けられ、前記樹脂部材が、電線固定部と、前記フレームの周壁の一部を成すサイドカバー部と、前記導電性部品を収容すると共に前記バスバ側接続部が差し込まれる差し込み部と、を備え、前記接続ユニットが前記フレームに固定されることにより、前記差し込み部内に差し込まれた前記バスバ側接続部が前記導電性部品に電気接続され、該導電性部品及び前記端子金具を介して前記電線と前記バスバとが電気接続され、前記差し込み部が前記サイドカバー部と別体で形成され、かつ、前記接続ユニットが前記電線に取り付けられた状態で、前記差し込み部が、前記バスバ側接続部との位置ずれに対応可能なように前記サイドカバー部に対して変位可能に設けられていることを特徴とする電線とバスバの接続構造である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記端子金具が、電線接続部と、筒部の内部に付勢バネが設けられた雌型嵌合部と、雄型嵌合部と、を備え、前記電線接続部と前記雌型嵌合部とが一体であり、前記雄型嵌合部が前記電線接続部及び前記雌型嵌合部と別体であり、前記雄型嵌合部は、帯状の板金が直角に曲げられて形成されており、その一端部が前記雌型嵌合部に嵌合することで前記電線接続部及び前記雌型嵌合部と組み付けられることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２に記載された発明において、前記差し込み部及び前記フレームに、前記接続ユニットを前記フレームの高さ方向に案内するガイド手段が設けられていることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、前記バスバに、前記フレームの高さ方向に延びたバスバ側接続部が設けられ、前記電線に、電線接続部を備えた端子金具と、該端子金具と前記バスバ側接続部との間に介在する導電性部品と、樹脂部材と、で構成された接続ユニットが取り付けられ、前記樹脂部材が、電線固定部と、前記フレームの周壁の一部を成すサイドカバー部と、前記導電性部品を収容すると共に前記バスバ側接続部が差し込まれる差し込み部と、を備え、前記接続ユニットが前記フレームに固定されることにより、前記差し込み部内に差し込まれた前記バスバ側接続部が前記導電性部品に電気接続され、該導電性部品及び前記端子金具を介して前記電線と前記バスバとが電気接続されるので、端子金具とバスバ側接続部とをボルトとナットで固定する必要がなく、電線とバスバとを容易に電気接続することができる。また、電線とバスバの接続と同時に導電性部品とバスバの接続を行うことができ、電気接続箱の組立作業時間を短縮することができる。また、端子金具と導電性部品とを接続するのにバスバを用いず直接接続しているので、コストダウンを図ることができ、かつ、電気接続箱の省スペース化を図ることができる。さらに、前記差し込み部が前記サイドカバー部と別体で形成され、かつ、前記接続ユニットが前記電線に取り付けられた状態で、前記差し込み部が、前記バスバ側接続部との位置ずれに対応可能なように前記サイドカバー部に対して変位可能に設けられているので、差し込み部とバスバ側接続部とが位置ずれしている場合でも、差し込み部がバスバ側接続部の位置に応じて変位することにより、バスバ側接続部が差し込み部の外面に強く衝突することなく、差し込み部内にスムーズに差し込まれる。

請求項２に記載された発明によれば、前記端子金具が、電線接続部と、筒部の内部に付勢バネが設けられた雌型嵌合部と、雄型嵌合部と、を備え、前記電線接続部と前記雌型嵌合部とが一体であり、前記雄型嵌合部が前記電線接続部及び前記雌型嵌合部と別体であり、前記雄型嵌合部は、帯状の板金が直角に曲げられて形成されており、その一端部が前記雌型嵌合部に嵌合することで前記電線接続部及び前記雌型嵌合部と組み付けられるので、従来からある雌端子（電線接続部と雌型嵌合部が一体のもの）と、容易に製造できる雄型嵌合部と、を用いることにより、端子金具の製造コストを低くおさえることができる。また、端子金具を分割構造とすることで、雄型嵌合部が導電性部品に嵌合する際などに加えられる負荷を雌型嵌合部へ逃がし、負荷を分散させることができるので、端子金具が塑性変形することを防止できる。

請求項３に記載された発明によれば、前記差し込み部及び前記フレームに、前記接続ユニットを前記フレームの高さ方向に案内するガイド手段が設けられているので、接続ユニットを容易にフレームに固定することができる。

本発明の第１の実施形態にかかる電線とバスバの接続構造が適用された電気接続箱の分解図である。 図１に示されたフレームの要部を示す拡大図である。 図１に示された接続ユニットの拡大図である。 図３に示された接続ユニットの分解図である。 図４に示された接続ユニットの構成を説明するための説明図である。 図１に示された接続ユニットがフレームに固定された状態の電気接続箱の断面図である。 図６に示された電気接続箱の要部を示す拡大図である。 本発明の第２の実施形態にかかる電線とバスバの接続構造を説明する説明図である。 従来の電線とバスバの接続構造が適用された電気接続箱の分解図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる「電線とバスバの接続構造」を図１〜７を参照して説明する。

図１に示す電線とバスバの接続構造１は、電源と接続された電線３０と、電気接続箱１０のフレーム４に固定されたバスバ５と、を電気接続する接続構造である。

上記電気接続箱１０は、自動車に搭載されて主に電源分配を行うものである。この電気接続箱１０は、合成樹脂製のフレーム４と、該フレーム４に装着されるリレー１６、ヒューズ１７等の電子部品及びバスバ５と、電線３０に取り付けられる接続ユニット２と、フレーム４の上面側に取り付けられる合成樹脂製のアッパカバー（不図示）と、フレーム４の下面側に取り付けられる合成樹脂製のロアカバー３と、を備えている。

上記フレーム４には、枠状の周壁４０と、該周壁４０の内側に設けられた部品装着部と、が設けられている。周壁４０と部品装着部とは一体でも別体でも良いが、この電気接続箱１０においては周壁４０と部品装着部とが別体である。すなわち、このフレーム４は、周壁４０の内側に、部品装着部が形成されたブロックが複数取り付けられた構成となっている。また、それらブロックの一つに符号４３を付す。

上記周壁４０には、当該周壁４０の上側部分を切り欠いた切欠き部４１が形成されている。この切欠き部４１には、接続ユニット２のサイドカバー部１２が位置付けられる。切欠き部４１の内縁部には、サイドカバー部１２の外縁部をフレーム４の高さ方向に案内するレール溝４１ａが形成されている。切欠き部４１の両側には、係止爪４２が設けられている。この係止爪４２には、接続ユニット２の係止ロック１３が係止する。

上記バスバ５は、金属板にプレス加工等が施されて得られる配線部品であり、上記ブロック４３に取り付けられている。このバスバ５には、接続ユニット２を介して電線３０と電気接続されるバスバ側接続部５０が設けられている。バスバ側接続部５０は、図２に示すように、フレーム４の上面においてフレーム４の高さ方向（図１中の矢印Ｙ方向）に板状に伸びている。

上記電線３０は、図４に示すように、芯線３１が絶縁被覆３２で覆われた被覆電線である。また、電線３０は、保護材であるコルゲートチューブ３３に通されている。電線３０及びコルゲートチューブ３３は、図面上では途中で途切れているが、実際は長いものである。

上記接続ユニット２は、図３〜７に示すように、電線３０の端部に接続された端子金具３４と、ヒューズ（請求項の「導電性部品」）６と、樹脂部材７〜９と、で構成されている。以下、樹脂部材７を「第１の樹脂部材７」と呼び、樹脂部材８を「第２の樹脂部材８」と呼び、樹脂部材９を「第３の樹脂部材９」と呼ぶ。また、図５においては、端子金具３４全体を図示するために、第１の樹脂部材７の一部のみを記載している。

上記端子金具３４は、電線３０の芯線３１を圧着する一対の圧着片（請求項の「電線接続部」）３５と、筒状に形成された筒部３６ａの内部に付勢バネ３６ｂ（図７に示す。）が設けられた雌型嵌合部３６と、雄型嵌合部３７と、を備えている。この端子金具３４は、一対の圧着片３５と雌型嵌合部３６とが一体であり、雄型嵌合部３７が一対の圧着片３５及び雌型嵌合部３６と別体である。雄型嵌合部３７は、細長い帯状の板金がその中央で直角に曲げられて形成されており、一端部３７ａが雌型嵌合部３６に嵌合することで一対の圧着片３５及び雌型嵌合部３６と組み付いている。また、一対の圧着片３５及び雌型嵌合部３６の一体部品は、従来からある雌端子であり、雄型嵌合部３７は、従来はバスバとして使用されていたものである。このように、端子金具３４は、既存の部品が組み付けられたものであることから、製造コストが低くおさえられている。

上記ヒューズ６は、図６に示すように、ハウジング６０と、ハウジング６０内に収容された一対の雌型嵌合部６１と、一対の雌型嵌合部６１同士を電気接続した可溶体６２と、を有している。上記端子金具３４の雄型嵌合部３７の他端部３７ｂは、ヒューズ６のハウジング６０内に差し込まれて一方の雌型嵌合部６１に電気接続される。また、上記バスバ側接続部５０は、ヒューズ６のハウジング６０内に差し込まれて他方の雌型嵌合部６１に電気接続される。

上記第１の樹脂部材７は、ヒューズ６が収容される箱状の差し込み部１４と、差し込み部１４の上面側の開口部を覆ってヒューズ６が差し込み部１４外に出ることを規制するカバー部１５と、互いの間に電線３０を位置付ける板部７０及び板部７１と、第２の樹脂部材８のサイドカバー部１２に係止する係止部７７と、が一体に設けられている。

図６に示すように、上記差し込み部１４の底壁には、上記雄型嵌合部３７と上記バスバ側接続部５０とがそれぞれ通される貫通孔１４ａ，１４ｂが形成されている。また、バスバ側接続部５０が通される貫通孔１４ｂには、バスバ側接続部５０をスムーズに通すためのテーパが形成されている。

上記カバー部１５は、変形自在の薄肉ヒンジ７４によって差し込み部１４と繋がっている。カバー部１５には係止枠部７５が設けられ、差し込み部１４には係止枠部７５に係止する係止突起７６が設けられている。

上記板部７０は、差し込み部１４の底壁に連なり、差し込み部１４の高さ方向と交差する方向に延びている。上記板部７１は、変形自在の薄肉ヒンジ７２によって板部７０と繋がっている。板部７１には係止枠部７３が設けられ、板部７０には係止枠部７３に係止する係止突起が設けられている。

上記係止部７７は、図４，６に示すように、第２の樹脂部材８のサイドカバー部１２側に突出した突起部７７ａと、突起部７７ａの両側に設けられ、差し込み部１４の高さ方向に延びた一対のレール部７７ｂと、で構成されている。また、第２の樹脂部材８のサイドカバー部１２には、突起部７７ａと係合する突起部８３と、一対のレール部７７ｂ間に位置付けられかつ各レール部７７ｂと噛み合う一対のレール部（不図示）と、が設けられている。

このような第１の樹脂部材７は、サイドカバー部１２に対して差し込み部１４の高さ方向にスライドすることにより、サイドカバー部１２側の一対のレール部を一対のレール部７７ｂ間に位置付けると共に、突起部７７ａがサイドカバー部１２側の突起部８３に係合する。この状態、すなわちサイドカバー部１２側の一対のレール部と一対のレール部７７ｂとが噛み合った状態、において、第１の樹脂部材７と第２の樹脂部材８とは、図６中の矢印Ｘ方向に１ｍｍ程度接離可能となっている（接離可能な距離は適宜設定可能である。）。矢印Ｘ方向は、差し込み部１４の高さ方向と直交する方向であり、サイドカバー部１２に対して垂直な方向である。

このように、接続ユニット２は、差し込み部１４を有する第１の樹脂部材７がサイドカバー部１２を有する第２の樹脂部材８に対して変位可能に設けられていることから、差し込み部１４とバスバ側接続部５０との間に位置ずれが生じている場合でも、差し込み部１４を有する第１の樹脂部材７がバスバ側接続部５０の位置に応じて変位することにより、バスバ側接続部５０が差し込み部１４の底壁に強く衝突することなく、差し込み部１４内にスムーズに差し込まれる。また、第１の樹脂部材７が第２の樹脂部材８に対して変位する際は、ヒューズ６、端子金具３４及び電線３０も連動して変位する。なお、コルゲートチューブ３３は第２の樹脂部材８及び第３の樹脂部材９に固定されているため変位しない。

上記第２の樹脂部材８は、上記切欠き部４１に位置付けられて周壁４０の一部を成すサイドカバー部１２と、サイドカバー部１２と交差する方向に延びた樋状部８０と、上記係止爪４２に係止する係止ロック１３と、が一体に設けられている。サイドカバー部１２の差し込み部１４と対向する面には、上述したように、突起部８３及び一対のレール部が設けられている。樋状部８０は、第３の樹脂部材９の板部９０との間に、上記板部７０，７１及び電線３０を位置付ける。樋状部８０のサイドカバー部１２から離れた端部には、コルゲートチューブ３３を固定するためのリブ８２が複数設けられている。また、樋状部８０の両側部には、第３の樹脂部材９の係止爪９１が係止する爪受け部８１が設けられている。

上記第３の樹脂部材９には、上述したように、長方形板状の板部９０が設けられている。板部９０の長手方向一端部には、コルゲートチューブ３３を固定するためのリブ９２が複数設けられている。また、板部９０の両側部には、上記爪受け部８１に係止する係止爪９１が設けられている。この板部９０と、上記樋状部８０と、上記板部７０，７１と、は電線固定部１１を構成している。ただし、樋状部８０及び板部９０は、板部７０，７１及び電線３０の矢印Ｘ方向の変位を許容する。

続いて、上記接続ユニット２の組立手順の一例を説明する。まず、電線３０の端部において絶縁被覆３２が除去されて露出した芯線３１を一対の圧着片３５で圧着する。次に、雄型嵌合部３７の一端部３７ａを雌型嵌合部３６に差し込んで嵌合させる。次に、ヒューズ６を差し込み部１４に収容してカバー部１５を閉じる。次に、雄型嵌合部３７の他端部３７ｂを差し込み部１４内に差し込むと共にヒューズ６のハウジング６０内に差し込む。次に、板部７１を板部７０側に折り返して板部７０と板部７１との間に電線３０を位置付ける。次に、第１の樹脂部材７の係止部７７をサイドカバー部１２に係止させて、第１の樹脂部材７と第２の樹脂部材８を組み付ける。そして、樋状部８０と板部９０との間に板部７０，７１、電線３０、コルゲートチューブ３３を位置付けるようにして、第３の樹脂部材９を第２の樹脂部材８に組み付ける。

また、雄型嵌合部３７の他端部３７ｂをヒューズ６のハウジング６０内に差し込む際は、雄型嵌合部３７に負荷が加えられるが、端子金具３４は上述したとおり分割構造とされているので、前記負荷が雌型嵌合部３６に逃がされて分散される。このため、負荷により端子金具３４が塑性変形することを防止できる。

上述した手順で組み立てられた接続ユニット２は、図１中の一点鎖線矢印で示すように、フレーム４の高さ方向にスライドされて切欠き部４１に位置付けられる。この際、サイドカバー部１２の外縁部がレール溝４１ａ内をスライドする。そして、係止ロック１３が係止爪４２に係止することにより接続ユニット２がフレーム４に固定される。また、接続ユニット２がフレーム４に固定されることにより、差し込み部１４内及びヒューズ６のハウジング６０内に差し込まれたバスバ側接続部５０がヒューズ６の雌型嵌合部６１に電気接続される。この際、カバー部１５によってヒューズ６の浮き上がりが防止される。また、バスバ側接続部５０が差し込み部１４内に差し込まれる際は、上述したように、差し込み部１４を有する第１の樹脂部材７がバスバ側接続部５０の位置に応じて最適な位置に変位する。このようにして、端子金具３４とヒューズ６とを介して電線３０とバスバ５とが電気接続される。

上述した電線とバスバの接続構造１によれば、端子金具３４とバスバ側接続部５０とを従来のようにボルトとナットで固定する必要がなく、接続ユニット２をスライドさせてフレーム４に固定する動作だけで電線３０とバスバ５とを容易に電気接続することができる。また、接続ユニット２がヒューズ６を備えているので、電線３０とバスバ５の接続と同時にヒューズ６とバスバ５の接続を行うことができ、電気接続箱１０の組立作業時間を短縮することができる。また、端子金具３４とヒューズ６とを接続するのにバスバを用いず直接接続しているので、コストダウンを図ることができ、かつ、電気接続箱１０の省スペース化を図ることができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態にかかる「電線とバスバの接続構造」を図８を参照して説明する。また、図８において、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

図８に示す電線とバスバの接続構造１０１は、第１の樹脂部材１０７の差し込み部１４の両側壁にガイド凸部（請求項の「ガイド手段」）７８が設けられており、電気接続箱のフレーム１０４を構成するブロック１４３に一対のガイドレール（請求項の「ガイド手段」）４４が設けられている。一対のガイドレール４４は、バスバ側接続部５０の両側に配置されている。このガイドレール４４は、ガイド凸部７８をフレーム１０４の高さ方向にスライド自在に位置付ける。この他の構成は、前述した第１の実施形態の電線とバスバの接続構造１と同じである。

上述した電線とバスバの接続構造１０１によれば、接続ユニット１０２をスライドさせてフレーム１０４に固定する際、接続ユニット１０２は、レール溝４１ａと、上記ガイド凸部７８及び上記ガイドレール４４と、によって、フレーム１０４の高さ方向に案内されるので、接続ユニット１０２を容易にフレーム１０４に固定することができる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１，１０１ 電線とバスバの接続構造
２，１０２ 接続ユニット
４，１０４ フレーム
５ バスバ
６ ヒューズ（導電性部品）
７〜９，１０７ 樹脂部材
１０ 電気接続箱
１１ 電線固定部
１２ サイドカバー部
１３ 係止ロック
１４ 差し込み部
３０ 電線
３４ 端子金具
５０ バスバ側接続部

Claims (3)

1. 電線と、電気接続箱のフレームに固定されたバスバと、を電気接続する接続構造であって、
   前記バスバに、前記フレームの高さ方向に延びたバスバ側接続部が設けられ、
   前記電線に、電線接続部を備えた端子金具と、該端子金具と前記バスバ側接続部との間に介在する導電性部品と、樹脂部材と、で構成された接続ユニットが取り付けられ、
   前記樹脂部材が、電線固定部と、前記フレームの周壁の一部を成すサイドカバー部と、前記導電性部品を収容すると共に前記バスバ側接続部が差し込まれる差し込み部と、を備え、
   前記接続ユニットが前記フレームに固定されることにより、前記差し込み部内に差し込まれた前記バスバ側接続部が前記導電性部品に電気接続され、該導電性部品及び前記端子金具を介して前記電線と前記バスバとが電気接続され、
   前記差し込み部が前記サイドカバー部と別体で形成され、かつ、前記接続ユニットが前記電線に取り付けられた状態で、前記差し込み部が、前記バスバ側接続部との位置ずれに対応可能なように前記サイドカバー部に対して変位可能に設けられている
   ことを特徴とする電線とバスバの接続構造。
2. 前記端子金具が、電線接続部と、筒部の内部に付勢バネが設けられた雌型嵌合部と、雄型嵌合部と、を備え、
   前記電線接続部と前記雌型嵌合部とが一体であり、前記雄型嵌合部が前記電線接続部及び前記雌型嵌合部と別体であり、
   前記雄型嵌合部は、帯状の板金が直角に曲げられて形成されており、その一端部が前記雌型嵌合部に嵌合することで前記電線接続部及び前記雌型嵌合部と組み付けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電線とバスバの接続構造。
3. 前記差し込み部及び前記フレームに、前記接続ユニットを前記フレームの高さ方向に案内するガイド手段が設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電線とバスバの接続構造。

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