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JP5333849B2 - 電気接続箱 - Google Patents

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JP5333849B2
JP5333849B2 JP2009163928A JP2009163928A JP5333849B2 JP 5333849 B2 JP5333849 B2 JP 5333849B2 JP 2009163928 A JP2009163928 A JP 2009163928A JP 2009163928 A JP2009163928 A JP 2009163928A JP 5333849 B2 JP5333849 B2 JP 5333849B2
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Description

本発明は、電気接続箱に関する。
従来、車載電源から各種電装品へ電力を分配するために、自動車のエンジンルーム内等に配設されるリレーボックスが知られている(例えば特許文献1参照)。リレーボックス内には、電力回路中にスイッチング素子やその制御回路等を組み込んだ回路構成体を筐体内に収容したリレーモジュールや、複数のプラグインリレーを合成樹脂製のケーシング内に収容したリレーブロックが装着される。
特開2004−72907号公報
ところで、リレーボックスへのリレーの搭載数は、同一車種であってもグレードにより異なる。例えば、価格の安さが比較的重要視される低グレードの自動車の場合、機能を抑えてリレーの搭載数を減らしたいとの要望や、高機能だが割高なリレーモジュールを必ずしも使用する必要がない、等の事情がある。
しかし、従来の構成のリレーボックスでは、一のリレーボックスに対してプラグインリレー、半導体スイッチング素子の使用個数が一律に決まってしまい、仕様の違いに柔軟に対応できない、という問題があった。
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、搭載する自動車の仕様に応じた柔軟な対応を可能とする電気接続箱を提供することを目的とする。
本発明に係る電気接続箱は、ケーシングと、前記ケーシングに設けられるものであって、プラグインリレーを装着可能なリレーブロックと、スイッチング素子が実装された回路基板をカバー内に収容したリレーモジュールとの双方を装着可能な搭載部とを備え、搭載部に対するリレーブロックの抜き差し方向とリレーモジュールの抜き差し方向とが互いに異なっている場合、リレーブロックを係合するためのブロック用係合部とリレーモジュールを係合するためのモジュール用係合部とが搭載部において互いに異なる壁部に設けられているものである。
このように、リレーブロックとリレーモジュールとを、同一の搭載部に搭載できるようにし、互換性を持たせた。これにより、同一のケーシングを用いて、リレーブロックとリレーモジュールとを必要に応じて使い分けできるようになり、要求される機能やコストに応じた柔軟な設計が可能となる。
本発明の態様としては、以下の態様が好ましい。
また、上記した電気接続箱に搭載可能なリレーモジュールは、基板上に固定されて外部コネクタと嵌合可能なフード部を設けたコネクタ部が備えられたものであって、コネクタ部に設けられて基板への固定のための固定部がフード部とずらして配置されている構成であってもよい。
本発明によれば、リレーブロックとリレーモジュールとを、同一の搭載部に搭載できるようにし、互換性を持たせた。これにより、同一のケーシングを用いてリレーブロックとリレーモジュールとを必要に応じて使い分けできるようになり、要求される機能やコストに応じた柔軟な設計が可能となる。
実施形態のリレーボックスの斜視図 実施形態のリレーボックスの上面図 実施形態のリレーボックスの部分拡大上面図 図3のA−A断面図 図3のB−B断面図 実施形態のリレーブロックの斜視図 実施形態のリレーブロックの上面図 実施形態のリレーブロックの正面図 実施形態のリレーブロックの背面図 実施形態のリレーモジュールの斜視図 実施形態のリレーモジュールの上面図 実施形態のリレーモジュールの右側面図 実施形態の回路構成体にロアケースを取り付けた様子を示す斜視図 実施形態の回路構成体にロアケースを取り付けた様子を示す上面図 図14のC−C断面図 実施形態のリレーボックスにリレーブロックを装着した様子を示す上面図 図16のD−D断面図 実施形態のリレーボックスにリレーモジュールを装着した様子を示す上面図 図18のE−E断面図 従来の回路構成体にロアケースを取り付けた様子を示す断面図
本発明の実施形態1を図1〜図20によって説明する。本実施形態のリレーボックス1は、自動車のエンジンルーム内等に配設されるものであって、リレーモジュール30およびリレーブロック20を装着可能とされたものである。なお、以下の説明においては、前後方向については図1の右斜め前方を前方向とし、上下方向(縦方向)については図1の上方を上方向とし、左右方向(横方向)については前後方向及び上下方向に直交する方向(図1の右斜め後方−左斜め前方)とする。
リレーボックス1は、合成樹脂製のメインハウジング10内に、後述するリレーブロック20とリレーモジュール30との双方を装着可能な搭載部11が設けられたものである。搭載部11は、上側および下側に開口する横長直方体状の空洞部であって、内部に2個のリレーブロック20、または1体のリレーモジュール30を収容可能とされている。この搭載部11の内部には、リレーブロック20に設けられたブロック側ロックアーム25と係合可能なブロック用ロック受け部12、および、リレーモジュール30に設けられたモジュール側ロックアーム42に係合可能なモジュール用ロック爪14がそれぞれ設けられている。
ブロック用ロック受け部12は、搭載部11の内壁部のうち前壁部16Fに2個、後壁部16Bに4個がそれぞれ設けられている。前壁部16Fおよび後壁部16Bには、リレーブロック20に設けられた膨出部23(後述)を受け入れ可能な凹部17が設けられ、ブロック用ロック受け部12は各凹部内17において左右方向のほぼ中央位置に1個ずつ突設されている。各ブロック用ロック受け部12は、それぞれ内側に向かって突出するブロック状をなしている。そして、その上側面はリレーブロック20のブロック側ロックアーム25と係合する係止面12Aとされており、その両側縁からは上側に向かって延びるすじ状のリブ部13の一対が突設されている。一方、その下側面は下方に行くほど外側に向かって傾斜するテーパ状の案内面12Bとされている。
モジュール用ロック爪14は、搭載部11の内壁部のうち左右両壁部16R、16Lに1個づつ設けられている。モジュール用ロック爪14は、搭載部11の左右両壁部16R、16Lにおいて前後方向のほぼ中央部分を、上端部を少し残して削ることにより設けられており、それぞれ内側に向かって突出する鉤状をなしている。そして、その下側面はリレーモジュール30のモジュール側ロックアーム42と係合する係止面14Aとされており、その上側面は上方に行くほど外側に向かって傾斜するテーパ状の案内面14Bとされている。
また、左右両壁部16R、16Lにおいて、モジュール用ロック爪14から前後にやや離間した位置には、リレーモジュール30のガイドレール44を受け入れ可能な一対のガイド溝15が設けられている。これらのガイド溝15は、それぞれ、上側および搭載部11の内側方向に開放されており、上下方向に延びる細長い溝状をなしている。
リレーブロック20は、合成樹脂により全体としてブロック状に形成されたブロックハウジング21を備えている。ブロックハウジング21は、前後方向の幅がリレーボックス1の搭載部11における前後方向の幅とほぼ同じとされ、左右方向の幅が搭載部11における左右方向の幅の約半分とされている。したがって、一の搭載部11内には、2個のリレーブロック20が収容されるようになっている。
このブロックハウジング21内には、プラグインリレーを装着するためのリレー装着部22が形成されている。リレー装着部22にはプラグインリレー(図示せず)が下方から装着可能であり、このプラグインリレーが装着された状態では、プラグインリレーの電線が下方から延出される。
ブロックハウジング21の外壁面には、他の部分と比べて外側方向に膨らんだ形状の膨出部23が、前壁面に1個、後壁面に2個形成されている。この膨出部23の左右両側縁には、上下方向に延びる一対の側壁部24が外側方向に向かって突設されており、この側壁部24の内側にはブロック側ロックアーム25が配されている。ブロック側ロックアーム25は、膨出部23の上端部を基端部としてそこから下方へ延びる片持ち状に形成され、ブロックハウジング21の前後方向に沿って弾性変形可能とされている。このブロック側ロックアーム25において上下方向のほぼ中央位置には、ブロック側ロック突部26が外側方向に向かって突設されている。このブロック側ロック突部26の上側面は上方に行くほど内側に向かって傾斜するテーパ状の案内面26Bとされている。一方、下側面はリレーボックス1におけるブロック用ロック受け部12と係合する係止面26Aとされている。
リレーモジュール30は、回路構成体31と、この回路構成体31を収容可能なモジュールケース32とを備えている。
回路構成体31は、詳細には図示しないが、表面に所定の導電路が形成されたプリント基板と、このプリント基板の表面に実装された半導体スイッチング素子等の実装部品とを備えている。本実施形態においては、6個の半導体スイッチング素子がプリント基板上に搭載されている。
この回路構成体31を収容するモジュールケース32は合成樹脂製であって、回路構成体31に下方から組み付けられるロアケース32Sと、回路構成体31を内部に収容して上方から組み付けられるアッパケース32Uとを備えている。
ロアケース32Sは、全体として回路構成体31よりもやや幅広の箱型をなしている。このロアケース32Sは、外部コネクタとの接続のためのコネクタ部を兼ねており、下方へ開口して外部コネクタを嵌合可能な筒状のフード部33の複数が左右方向に並列して設けられている。各フード部33の内部には、L形に曲げ形成された端子34の一端部が、天井壁35を貫通して突出されている。端子34の他端部は、回路構成体31に開口されたスルーホールに挿入され、半田付けにより固定されている。
ロアケース32Sの両側縁部には、右端のフード部33の右側、および左端のフード部33の左側に、ネジ止め部36が設けられている。このネジ止め部36は、フード部33よりもやや背高に形成されており、フード部33の天井壁35よりもやや高い位置にネジ穴37が設けられている。一方、回路構成体31においてこのネジ穴に整合する位置にはネジSを通すための孔部38が設けられている。ロアケース32Sは、回路構成体31の後面側から孔部38およびネジ穴37にネジSを通してねじ付けることにより、回路構成体31に固定される。
また、ロアケース32Sの外壁面において前壁面および後壁面には、アッパケース32Uのロック片40と係合するロアケース側ロック突部39が外側方向に向かって突設されている。
アッパケース32Uは、下方に開口する扁平な箱形状をなし、回路構成体31の全周(表裏および左右)と上方とを全体にわたって覆う。アッパケース32Uの下端部(開口端部)には、ロアケース32Sに設けられたロアケース側ロック突部39に係合可能なアッパケース側ロック片40が設けられている。アッパケース側ロック片40とロアケース側ロック突部39とが係合することで、アッパケース32Uとロアケース32Sとが組み付け状態に保持される。なお、アッパケース32Uとロアケース32Sとが組み付けられた状態では、ロアケース32Sの下端部は、アッパケース32Uから下側に突出する。
アッパケース32Uにおいて右側の外壁面および左側の外壁面には、前後方向の中央位置に、上端からそれよりもやや下がった位置まで延びる溝部41が設けられている。この溝部41内には、モジュール側ロックアーム42が設けられている。各モジュール側ロックアーム42は、それぞれ溝部41の下端外側の縁部から上方に向かって延びる片持ち状に形成され、アッパケース32Uの左右方向に沿って弾性変形可能とされている。このモジュール側ロックアーム42において上下方向のほぼ中央位置には、モジュール側ロック突部43が外側方向に向かって突設されている。このモジュール側ロック突部43の下側面は下方に行くほど内側に向かって傾斜するテーパ状の案内面43Bとされている。一方、上側面はリレーボックス1におけるモジュール用ロック爪14と係合する係止面43Aとされている。
また、このモジュール側ロックアーム42から両側方にやや離れた位置には、それぞれ、上下方向に延びる細長のガイドレール44が、外側方向に向かって突設されている。
なお、モジュールケース32における前後方向および左右方向の幅は、リレーボックス1の搭載部11における前後方向および左右方向の幅とほぼ同じとされており、一の搭載部11の内部に1体のリレーモジュール30が収容されるようになっている。
次に、リレーブロック20およびリレーモジュール30のリレーボックス1への組み付けについて説明する。
まず、リレーブロック20を組み付ける場合について説明する。リレーブロック20をリレーボックス1の搭載部11に組み付ける際には、あらかじめリレーブロック20にプラグインリレーを取り付けてから搭載部11内に差し込む。このとき、プラグインリレーから延出される電線がリレーブロック20の下方向に延びることとなるので、リレーブロック20を搭載部11の下側の開口から差し込む。
一の搭載部11の内部には2個のリレーブロック20が装着可能であるので、まず、一のリレーブロック20を、搭載部11の左右どちらかに寄せて挿入する。
リレーブロック20を搭載部11内に押し込んでいくと、搭載部11の内壁部のうち前後の壁部に設けられている6つのブロック用ロック受け部12のうち、リレーブロック20が挿入された側に位置する3個が、リレーブロック20の前後壁に設けられた3つのブロック側ロックアーム25と係合する。より具体的には、ブロック用ロック受け部12が、ブロック側ロックアーム25に設けられたブロック側ロック突部26の案内面に乗り上げ、ブロック側ロックアーム25が内側方向に弾性変形する。そして、さらにリレーブロック20を押し込んでいくと、ブロック用ロック受け部12がブロック側ロック突部26を乗り越え、ブロック側ロックアーム25が弾性復帰する。この状態では、ブロック用ロック受け部12の上部に形成された一対のリブ部13の間にブロック側ロック突部26がちょうど嵌まり込み、ブロック用ロック受け部12の係止面とブロック側ロック突部26の係止面とが互いに係合する。これにより、リレーブロック20が抜け止め状態に固定される。
一のリレーブロック20の装着が終了したら、他のリレーブロック20を同様にして搭載部11に装着する。
次に、リレーモジュール30を組み付ける場合について説明する。まず、ワイヤーハーネスの先端に接続された外部コネクタを、搭載部11の下側の開口から挿入し、搭載部11の内部を通して上側へ引き抜く。次いで、搭載11の上方の位置で、外部コネクタをリレーモジュール30のフード部33に嵌合させる。すると、ワイヤーハーネスがリレーモジュール30の下側からが導出されて搭載部11に通された状態となる。この状態で、リレーモジュール30の左右の外壁部に設けられたガイドレール44が搭載部11の左右の内壁部に設けられたガイド溝15に整合するようにして、リレーモジュール30を、搭載部11における上側の開口から差し込む。
リレーモジュール30を搭載部11内に押し込んでいくと、搭載部11の内壁部のうち左右の内壁部に設けられている一対のモジュール用ロック爪14が、リレーモジュール30の左右の外壁部に設けられたモジュール側ロックアーム42と係合する。より具体的には、モジュール用ロック爪14が、モジュール側ロックアーム42に設けられたモジュール側ロック突部43の案内面に乗り上げ、モジュール側ロックアーム42が内側方向に弾性変形する。そして、さらにリレーモジュール30を押し込んでいくと、モジュール用ロック爪14がモジュール側ロック突部43を乗り越え、モジュール側ロックアーム42が弾性復帰する。この状態では、モジュール用ロック爪14の係止面とモジュール側ロック突部43の係止面とが互いに係合する。これにより、リレーモジュール30が抜け止め状態に固定される。
以上のように本実施形態のリレーボックス1においては、同一の搭載部11にリレーブロック20とリレーモジュール30の双方を装着可能とされている。
ここで、搭載部11にリレーブロック20を搭載した場合、1個のリレーブロック20に装着できるプラグインリレーの個数は2個であり、一の搭載部11に搭載可能なリレーブロック20の個数は2個であるから、一の搭載部11の内部に搭載可能なプラグインリレーの数は4個となる。一方、搭載部11にリレーモジュール30を搭載した場合、一の搭載部11の内部に搭載可能なスイッチング素子の数は6個となる。したがって、例えば、同一車種であってもリレーの使用個数が比較的多い高グレードの車両には、搭載部11にリレーモジュール30を装着したリレーボックス1を搭載し、リレーの使用個数が比較的少ない低グレードの車両には、搭載部11にリレーモジュール30を装着したリレーボックス1を搭載すればよい。
このように、高グレードの車には高機能でリレーの搭載密度の高いリレーモジュール30を搭載し、低グレードの車にはリレーモジュール30に比べてリレーの搭載密度は低いが安価なリレーブロック20を搭載する、といったような、仕様の違いによるリレーモジュール30とリレーブロック20の使い分けが容易となる。
また、本実施形態では、リレーブロック20とリレーモジュール30の搭載部11への抜き差し方向が異なっている。
すなわち、リレーブロック20を搭載部11に装着する際には、搭載部11の下側の開口から、上方に向かって差し入れるようになっている。これに対し、リレーモジュール30は、搭載部11の上側の開口から下方に向かって差し入れるようになっている。これは、以下のような理由による。
リレーブロック20をリレーボックス1の搭載部11に組み付ける際には、あらかじめリレーブロック20にプラグインリレーを取り付けてから搭載部11内に差し込む。このとき、プラグインリレーから延出される電線がリレーブロック20の下方向に延びることとなるので、リレーブロック20を搭載部11の下側の開口から差し込む方が好都合である。
また、リレーボックス1を車両に取り付けた後に、メンテナンスが容易となる。すなわち、プラグインリレーに不具合が生じた場合には、リレーブロック20をリレーボックス1に取り付けたままで、プラグインリレーを搭載部11の上方から抜き取って交換すればよい。一方、スイッチング素子に不具合が生じた場合には、リレーモジュール30ごと交換することとなるが、この際には、リレーモジュール30を搭載部11の上方から抜き取って交換すればよい。このように、プラグインリレーおよびリレーモジュール30の交換作業を搭載部11の上方からのみ行えば良いようになっているため、メンテナンスの作業性が良い。
このような構成となっているため、リレーブロック20側に設けられるブロック側ロックアーム25は、上側が基端、下側が自由端となる片持ち状に形成され、ブロック側ロック突部26は、上面が案内面26B、下面が係止面26Aとされている。そして、搭載部11側に設けられてこれと対となるブロック用ロック受け部12は、上面が係止面12A、下面が案内面12Bとされている。一方、モジュール側ロックアーム42は、下側が基端、上側が自由端となる片持ち状に形成され、モジュール側ロック突部43は、上面が係止面43A、下面が案内面43Bとなっている。そして、搭載部11側に設けられてこれと対となるモジュール用ロック爪14は、上面が案内面14B、下面が係止面14Aとされている。
このように、リレーブロック20とリレーモジュール30の抜き差し方向の違いにより、リレーブロック20とリレーモジュール30を搭載部11に係合するためのロックアームの延び方向や、係止面、案内面の向きを異ならせなければならない。
このため、搭載部11においては、リレーブロック20との係合用のブロック用ロック受け部12と、リレーモジュール30との係合用のモジュール用ロック爪14とを、異なる壁部に設けることとした。より具体的には、互いに対向する2対の内壁部のうち一方(前後の壁部16F、16B)にリレーブロック20との係合用のブロック用ロック受け部12を、他方(左右の壁部16R、16L)にリレーモジュール30との係合用のモジュール用ロック爪14を設けている。これにより、抜き差し方向の異なるリレーブロック20とリレーモジュール30とを同一の搭載部11に装着できるようにしている。
なお、同一の搭載部11にリレーブロック20とリレーモジュール30の双方を装着可能とするためには、リレーブロック20と比較して大型化しがちなリレーモジュール30を小型化することが必要であった。このため、本実施形態のリレーモジュール30では、回路構成体31とロアケース32Sとのネジ止めに工夫を施している。すなわち、従来のリレーモジュールでは、回路構成体51に対するネジ止めのためのネジ穴53を、ロアケース51におけるフード部52の後方に設けていた(図20参照)。これに対し、本実施形態のリレーモジュール30では、フード部33の右側および左側に隣接させて、このフード部33よりもやや背高のネジ止め部36が設けられている。そして、このネジ止め部36においてフード部33の天井壁35よりも高い位置にネジ穴37が設けられている。このように、ネジ穴37をフード部33からずらして設けることにより、従来のリレーモジュール50と比較して、ネジ穴の深さ分だけリレーモジュール30の厚さ(前後方向の幅)を低減することができ、リレーモジュール30の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る。
(1)上記実施形態では、一の搭載部11に2個のリレーブロック20が搭載されるようになっているが、搭載部へのリレーブロックの搭載個数には特に制限はなく、1個または3個以上であっても構わない。
)上記実施形態では、ロックアーム25、42がリレーブロック20およびリレーモジュール30に設けられ、これと係合するロック受け部12、14が搭載部11に設けられているが、ロックアームが搭載部に設けられ、ロック受け部がリレーブロックおよびリレーモジュールに設けられていても構わない。
)上記実施形態では、搭載部11がリレーボックス1の上下方向に開口し、リレーボックス20が下側から、リレーモジュール30が上側から抜き差しされる構成となっていたが、例えば搭載部がリレーボックスの左右方向、または前後方向に開口し、リレーボックスおよびリレーモジュールのうち一方が左側または前側から、他方が右側または後側から抜き差しされるようになっていても構わない。
1…リレーボックス
10…メインハウジング(ベース)
11…搭載部
12…ブロック用ロック受け部(ブロック用係合部、第1ロック受け部)
12A…係止面
14…モジュール用ロック爪(モジュール用係合部、第2ロック受け部)
14A…係止面
16F、16B、16R、16L…壁部
20…リレーブロック
25…ブロック側ロックアーム(ブロック側係止部、第1ロックアーム)
26…ブロック側ロック突部(ブロック側係止部、第1ロック突部)
26A…係止面
30…リレーモジュール
31…回路構成体(回路基板)
32…モジュールケース(カバー)
32S…ロアケース(コネクタ部)
33…フード部
37…ネジ穴(固定部)
42…モジュール側ロックアーム(モジュール側係止部、第2ロックアーム)
43…モジュール側ロック突部(モジュール側係止部、第2ロック突部)

Claims (3)

  1. ベースと、
    前記ベースに設けられるものであって、プラグインリレーを装着可能なリレーブロックと、スイッチング素子が実装された回路基板をカバー内に収容したリレーモジュールとの双方を装着可能な搭載部とを備え
    前記搭載部に対する前記リレーブロックの抜き差し方向と前記リレーモジュールの抜き差し方向とが互いに異なっており、
    前記リレーブロックを係合するためのブロック用係合部と前記リレーモジュールを係合するためのモジュール用係合部とが前記搭載部において互いに異なる壁部に設けられている電気接続箱。
  2. 前記リレーブロックには前記ブロック用係合部と係合するブロック側係止部が設けられ、
    前記リレーモジュールには前記モジュール用係合部と係合するモジュール側係止部が設けられ、
    前記ブロック用係合部および前記ブロック側係止部のうち一方が、第1ロック突部を備える第1ロックアームであり、他方が前記第1のロック突部と係合する第1ロック受け部であり、
    前記第1ロックアームは、前記リレーブロックの前記搭載部への差し込み方向前側を基端とし、後側を自由端とする片持ち状に形成され、
    前記第1ロック突部および前記第ロック受け部のうち前記リレーブロック側に設けられる一方は、前記リレーブロックの前記搭載部への差し込み方向後側の壁面が係止面とされ、他方は、前記リレーブロックの前記搭載部への差し込み方向前側の壁面が係止面とされ、かつ、
    前記モジュール用係合部および前記モジュール側係止部のうち一方が、第2ロック突部を備える第2ロックアームであり、他方が前記第2ロック突部と係合する第2ロック受け部であり、
    前記第2ロックアームは、前記リレーモジュールの前記搭載部への差し込み方向前側を基端とし、後側を自由端とする片持ち状に形成され、
    前記第2ロック突部および前記第2ロック受け部のうち前記リレーモジュール側に設けられる一方は、前記リレーモジュールの前記搭載部への差し込み方向後側の壁面が係止面とされ、他方は、前記リレーモジュールの前記搭載部への差し込み方向前側の壁面が係止面とされている、請求項に記載の電気接続箱。
  3. 請求項1または請求項2に記載の電気接続箱に搭載可能なリレーモジュールであって、
    前記基板上に固定されて外部コネクタと嵌合可能なフード部を設けたコネクタ部が備えられ、
    前記コネクタ部に設けられて前記基板への固定のための固定部が前記フード部とずらして配置されている、リレーモジュール。
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