(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、このような電気接続箱において、外部からケース内に引き込まれる電線などはケース内にほぼ直線状に配置されるが、ケース内の部品間を接続する電線の多くは、ある程度余長をもたせて湾曲させた状態で接続される。
【0005】
しかし、この種の電線には、通常、高圧ケーブルなどが使用され、電線を湾曲させたときの反力が比較的大きいことから、電線を湾曲させながら取り付ける作業の負担が大きくなる。特に、電線長(電線の全長)は、製作上最も短い最短長が予め規定されているため、例えば、電線が接続される部品間の距離が電線の最短長よりも短い距離にある場合、このような短い電線を無理に湾曲させて接続しなければならず、その際、電線から大きな反力を受けることになる。
【0006】
また、電線を無理に湾曲させて接続すると、ケース内において電線の取り回しスペースを確保しなければならず、設計の自由度が制限されるという問題がある。
【0007】
本発明の課題は、電線の取り付け作業の負担を軽減するとともに、電線の取り回しスペースを小さくして設計自由度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明は、
電気接続箱の内壁部に保持された一対のコネクタにそれぞれ一端が接続され、内壁部に対してコネクタから略垂直方向に延線された一対の電線と、コネクタから離れた位置の内壁部に支持された一対の回路導体と、一対の電線の他端をそれぞれ一対の回路導体に接続するための一対の圧着端子とを備え、一対の圧着端子と一対のコネクタとの位置関係は、一対の圧着端子と一対のコネクタとを接続する一対の電線が交差して配索されるように配置され、一対の圧着端子は、回路導体と接続される端子部と、この端子部の側縁から起立する導体部と、この導体部の頂部からコネクタと離れる方向に延在して電線を圧着する電線圧着部とを備えてなることを特徴とする。
【0009】
これによれば、圧着端子の端子部を電線の端末部分(圧着部分)に対して電線の後方に位置させることができるから、電線をある程度引き延ばした状態で電線を外部回路と接続することができ、電線の取り付け作業の負担を軽減することができる。また、電線の湾曲が小さくなることで、電線の取り回しスペースが減少するから、設計自由度を高めることができる。
【0011】
また、このように電線を交差させることにより、電線に無理な力を加えることなく、電線同士を束ねたような状態にすることができ、電線の取り回しスペースをより小さくすることができる。
【0012】
この場合において、一対の電線は、一対の圧着端子間の内側に配索されてなるものとする。
【0013】
これによれば、各電線は、圧着端子間で互いに交差して配索されるから、電線と
回路導体との間には、圧着部から離れるに従って大きくなる隙間が形成される。したがって、電線が
回路導体と接触して振動することによる電線の摩耗を抑制することができる。
【0014】
また、一対の圧着端子は、
導体部に対する電線圧着部の角度が一対の電線の延線方向に応じて互いに異なって形成されることが好ましい。
【0015】
これによれば、一対の電線がそれぞれコネクタから樹脂ブロックへ配索される角度を互いに異ならせることができるため、電線同士が交差する際の接触を防ぐことができ、電線の取り回しスペースをより小さくすることができる。また、電線にかかる負荷を軽減することができるため、電線の接続状態を安定に維持することができる。
【0018】
また、一対の回路導体が保持され、コネクタと離れた内壁部に固定されたターミナルブロックと、一対の回路導体と接続された一対の圧着端子が保持され、ターミナルブロックに取り付けられた樹脂ブロックとを備え、樹脂ブロックは、一対の圧着端子の電線圧着部をそれぞれ収容する収容室
と、この収容室に収容された各電線圧着部を互いに仕切る仕切壁とを有してなるものとする。樹脂ブロックのこのような
収容室の空間を形成することで、電線を引き延ばした状態で配索することができるため、電線の取り回しスペースをより小さくすることができる。
【0019】
また、樹脂ブロッ
クは、収容室の外側に張り出した一対の圧着端子をそれぞれ包囲する絶縁性のカバー部材が取り付けられてなるものとする。これによれば、樹脂ブロックに保持される圧着端子を省スペースで簡単に被覆することができ、圧着端子とケースとの短絡を確実に防ぐことができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、電線の取り付け作業の負担を軽減するとともに、電線の取り回しスペースを小さくして設計自由度を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明に係る電気接続箱の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態では、本発明に係る圧着端子及び電線接続構造を電気自動車に搭載される電気接続箱に適用する例を説明するが、この例に限定されるものではなく、例えばハイブリッドカーなどの種々の移動体に搭載される電気接続箱についても適用することができる。
【0023】
本発明に係る電気接続箱1は、
図1に示すように、ケース3と、ケース3に収容される電気部品5を備えて構成される。電気部品5には、電源側に接続される電線7と、バッテリ側に接続される電線9(
図2)と、電動モータ側に接続される電線11(
図2)がそれぞれ接続されることにより、電源と複数の負荷(ここでは、電動モータとバッテリ)との接続を果たすようになっている。
【0024】
ケース3は、平面方向の断面が略矩形に形成された枠状の部材であり、その両端に開口部を有し、一方の開口部は、図示しない別部品(コンバータなど)と接続され、他方の開口部は、図示しない蓋で覆われて封止される。なお、ケース3は、一方の開口部と別部品との突き合わせ部、及び、他方の開口部と蓋との突き合わせ部にそれぞれ図示しないパッキンを設けることにより防水性を確保している。ケース3は、電気接続箱1のシールド性能を確保するため、金属によって形成される。
【0025】
ケース3の互いに対向する2つの側面には、それぞれケース3内の電気部品5に接続される電線9,11が挿通される一対の電線挿通穴13が設けられ、これらの電線挿通穴13には、電線9,11を保護するグロメット15(
図2)が嵌合装着されるようになっている。
【0026】
また、ケース3の電線挿通穴13が形成されない1つの側面には、ケース3の防水性を高めるために、ケース3内にガスを導入するための差圧調整弁17が設けられている。差圧調整弁17からケース3内にガスを導入し、ケース内の圧力を外部の圧力よりも高圧に維持することにより、外部からの水などの浸入を防ぎ、高い防水性を確保するようになっている。
【0027】
電気部品5は、電源側に接続される電線7と、バッテリ側に接続される電線9と、電動モータ側に接続される電線11とが共通に接続されるバスバ19と、バスバ19を保持するターミナルブロック21と、ターミナルブロック21の上に取り付けられる樹脂ブロック23と、樹脂ブロック23の上に被せられるカバー部材25を有している。これらの電気部品5は、ケース3の底部(開口部を除く面)に取り付けられる。
【0028】
バッテリ側に接続される電線9と電動モータ側に接続される電線11には、それぞれグロメット15が取り付けられ、これらの電線の一端には、それぞれ図示しない圧着端子が接続される。電源側に接続される電線7は、その両端に圧着端子が接続され、図示されない一方の圧着端子は、コネクタ27に接続され、他方の圧着端子29は、樹脂ブロック23に接続保持される。
【0029】
ターミナルブロック21は、バスバ19を支持する階段状の支持面を有する樹脂成形品であって、略直方体状の基部31と、互いに所定の間隔をあけて基部31から立設する四角柱状の柱状部33とを有している。基部31の上面と柱状部33の上面には、それぞれバスバ19を支持する支持面が形成されている。図示しないが、基部31の支持面には、互いに間隔をあけて、金属製の雌部材が埋め込まれている。柱状部33の支持面には、それぞれ金属製で円柱状の突起35が立ち上げられ、各突起35には、ナット37を嵌め込むための溝が設けられている。
【0030】
バスバ19は、金属製の板材を階段状に折り曲げてターミナルブロック21の支持面と当接する2つの面が設けられ、これらの面には、それぞれ挿入穴が設けられている。
図1では、バスバ19がターミナルブロック21の支持面に取り付けられた状態を示す。
【0031】
樹脂ブロック23は、電源側に接続される一対の電線7の圧着端子29を保持する樹脂成形品であり、一対の圧着端子29を樹脂壁39(
図2)で互いに仕切って収容する端子収容室41と、ターミナルブロック21の柱状部35間に嵌め込まれる嵌入部43を有している。樹脂ブロック23に保持される2つの圧着端子29は、それぞれ一端側が端子収容室41に収容されるとともに、他端側が端子収容室41の外側へ張り出した状態で、樹脂ブロック23に保持される。樹脂ブロック23は、ターミナルブロック21の上に取り付けられたときに、圧着端子29の他端側がバスバ19と当接可能な位置に配置されるようになっている。
【0032】
カバー部材25は、樹脂ブロック23及びターミナルブロック21、特に、樹脂ブロック23に保持される圧着端子29を包囲する樹脂製の部材であり、ターミナルブロック21の柱状部33間及び突起35間をそれぞれ仕切るように、互いに所定の間隔をあけて延在する2つの仕切り壁45と、これらの仕切り壁45を接続する接続部47を有している。カバー部材25は、接続部47と樹脂ブロック23の上面とが対向するように配置され、接続部47には、樹脂ブロック23の上面から立ち上がる係止突起49が挿入される係止穴51が設けられている。
【0033】
ここで、電気接続箱1の組み付け例を、
図1を用いて説明する。まず、ターミナルブロック21をケース3内に組み込み、ターミナルブロック21をボルト53でケース3の底部に締結する。そして、ケース3に固定されたターミナルブロック21の支持面に2つのバスバ19を取り付ける。このとき、各バスバ19は、一方の挿入穴にターミナルブロック21の突起35が挿入され、他方の挿入穴が雌部材のネジ穴に合わせて配置される。
【0034】
続いて、ケース3の各電線挿通穴13に、バッテリ側に接続される電線9と電動モータ側に接続される電線11をそれぞれ挿通する。そして、バッテリ側に接続される電線9の圧着端子に形成される挿入穴をバスバ19の他方の挿入穴に合わせて各穴にボルト55を挿入し、支持面の雌部材のネジ穴に螺合させることにより、電線9をターミナルブロック21に接続する。
【0035】
一方、電源側に接続される電線7は、その両端に接続される圧着端子のうち、一方の圧着端子をコネクタ27に接続し、他方の圧着端子29を樹脂ブロック23に接続する。コネクタ27は、ケース3の底部に形成されるコネクタ27の図示しない収容穴に嵌め込まれる。この状態で、圧着端子29を保持する樹脂ブロック23をターミナルブロック21の上に取り付ける。具体的には、ターミナルブロック21の突起35に沿って、樹脂ブロック23の収容室41から外側へ張り出した圧着端子29の取付穴57と、電動モータ側に接続される電線11の圧着端子59(
図2)に形成される取付穴を順に重ね合わせ、突起35にナット37を螺合させる。このとき、樹脂ブロック23の嵌入部43は、ターミナルブロック21の2つの柱状部33の間に嵌め込まれている。こうして、電線7,9,11は、ターミナルブロック21のバスバ19を介して互いに接続される。なお、電線9,11のグロメット15は、各電線挿通穴13に嵌合装着され、図示しないネジでケース3に固定される。
【0036】
このようにして、ケース3内で組み付けられた電気部品5(電線を含む)の外観を
図2に示す。なお、
図2では、ケース3を省略している。
【0037】
続いて、樹脂ブロック23には、カバー部材25が被せられる。カバー部材25は、その係止穴51に樹脂ブロック23の係止突起49が挿入されることにより係止され、樹脂ブロック23に取り付けられる。これにより、樹脂ブロック23に接続保持された圧着端子29は、カバー部材25によって被覆され、カバー3の内壁面と短絡するのを防ぐことができる。
【0038】
このようにして、ケース3内でカバー部材25が取り付けられた電気部品5の外観を
図3に示す。
【0039】
次に、本発明の特徴構成となる電源側に接続される電線7の接続構造について、
図4乃至
図6を用いて説明する。
【0040】
図4に示すように、一対の電線7は、それぞれ両端に接続される圧着端子のうち、図示していない一方の圧着端子がコネクタ27の端子収容室61に差し込まれ、他方の圧着端子29が樹脂ブロック23に取り付けられて保持される。また、一対の電線7は、
図5に示すように、互いに交差させて配索される。
【0041】
一対の電線7にそれぞれ接続される圧着端子29a,29bは、金属板材を折り曲げて形成される。これらの圧着端子29は、それぞれバスバ19(外部回路の一部)と接続される端子部63を有する板状の導体65と、この導体65の一端に設けられ、電線7の端末部から露出された芯線を圧着する圧着部67を備えて構成され、電線7を圧着部67の導体65側に位置させて圧着接続するようになっている。
【0042】
圧着部67は、底板69の両側縁から一対の圧着片71が断面U字状に立ち上げられて形成され、底板69の長手方向に沿って配置される電線7の芯線を一対の圧着片71が両側から包み込むようにして加締めるようになっている。なお、本実施の形態では、底板69の長手方向に沿って一対の圧着片71を2組設ける例を示す。
【0043】
図4に示すように、底板69は、導体65と連なって形成されるが、底板69と導体65との境界には、底板65から導体69に向かって、圧着片71が立ち上がる方向と反対側に所定の角度で傾斜する傾斜部73が設けられている。すなわち、電線7は、芯線と被覆部との外径が異なるため、芯線を底板69の長手方向に沿って配置したときに、被覆部の外径(厚み)の増加分を傾斜部73と連なる導体65によって吸収するようになっている。
【0044】
端子部63は、導体65を略直角に折り曲げた先に延在する平板状の面からなり、本実施の形態では、底板69から圧着片71が立ち上がる方向と反対方向に導体65を折り曲げて形成される。この端子部63は、後述するように、樹脂ブロック23の溝に挿入可能に形成され、係止穴75と、突起35が挿入される取付穴57との2つの穴が設けられている。係止穴75には、後述するように、樹脂ブロック23に形成される係止突起77が挿入されるようになっている。
【0045】
このようにして構成される一対の圧着端子29a,29bは、
図4に示すように、互いに導体65を略平行に配置したときに、圧着片71が端子間の内側(他方の端子側)に向かって延在する一方、端子部63が端子間の外側(他方の端子と反対側)に向かって延在するようになっている。
【0046】
樹脂ブロック23には、端子収容室41を挟んだ両側にそれぞれ圧着端子29の端子部63が挿入される溝79が設けられている。溝79の奥には、端子部63の挿入方向と直交する方向に弾性変形する片持ち形状の図示しないロックアームが設けられ、ロックアームには、溝79に挿入された端子部63と対向する面に、係止突起77が設けられている。
【0047】
このような構成において、電線7と圧着接続された圧着端子29は、その端子部63が樹脂ブロック23の溝79に挿入される。すると、端子部63がロックアームを弾性変形させて係止突起77の上に乗り上げ、端子部63の先端が係止突起77を乗り越えることで、ロックアームが復元されて、係止突起77が端子部63の係止穴75に挿入される。これにより、係止突起77が係止穴75に係止され、圧着端子29が樹脂ブロック23に接続保持される。
【0048】
樹脂ブロック23に接続された一対の圧着端子29は、それぞれ圧着部67が樹脂ブロック23の端子収容室41に収容され、端子部63の取付穴57を含む一部が、樹脂ブロック23から張り出している。この樹脂ブロック23がケース3内のターミナルブロック21の上に取り付けられることで、端子部63の取付穴57に突起35が挿入されて、電線7とバスバ19との電気的な接続がなされる。
【0049】
本実施の形態によれば、圧着端子29の端子部
63(具体的には、突起35が挿入される取付穴57)を電線7の端末に対して電線7の後方(コネクタ27側)に位置させることができるから、コネクタ27との距離が比較的近い部位に電線7を接続する場合でも、電線7を無理に湾曲させることなく、ある程度まで引き延ばした状態、つまり電線7の湾曲(曲率)を小さくして、配索することができる。これにより、電線7を湾曲させたときに生じる電線7の反力を小さくして取り付け作業を行うことができるため、電線7の取り付け作業の負担を軽減することができる。また、電線7の湾曲が小さくなれば、電線7の取り回しスペースも小さくなるため、ケース3内の部品配置や電線経路などの設計自由度を高めることができる。また、本実施の形態によれば、電線7の両端部の接続部分(電線7と圧着端子との接続部分を含む)にかかる負荷を小さくできるため、電線7の電気的な接続状態を安定させることができる。
【0050】
また、電線7は、一般に全長が短くなるほど、湾曲させたときの反力が大きくなるため、従来、接続する部品間の距離が短いときには、あえて電線7の余長を大きくして電線7を湾曲させることで、対応する方法が考えられていたが、本実施の形態の圧着端子29は、電線7の長さに関係なく電線7の湾曲を抑制する効果があるため、電線7の全長を短くすることができ、電線7のコストを下げることができる。
【0051】
加えて、本実施の形態によれば、一対の電線7を互いに交差させて配索しているから、電線7に無理な力を加えることなく、電線7同士を結束バンドなどで束ねたようにまとめた状態とすることができる。これにより、電線7の取り回しスペースをより小さくすることができ、ケース3内の設計自由度をより高めることができる。
【0052】
また、本実施の形態によれば、一対の圧着端子29間の内側で各電線7を交差させて配索しているから、各電線7とその電線7に接続される圧着端子29の導体65との間に、圧着部67から離れるに従って大きくなる隙間が形成される。したがって、電線7と圧着端子29が接触する面積を小さくできるため、電線7が導体65と接触して振動することによる電線7の摩耗を抑制することができる。
【0053】
また、一対の圧着端子29は、互いに左右対称の形状とすることもできるが、
図6に示すように、圧着部67で圧着接続される電線7の配索角度が互いに異なるように形成することが好ましい。すなわち、一対の圧着端子29a,29bは、圧着部67に圧着接続される電線7の仮想軸線と端子部63を含む仮想平面とが交差する角度を互いに異なるように形成する。
【0054】
これにより、電線7同士が交差する際の接触を防ぐことができるから、電線7の取り回しスペースをより小さくすることができ、しかも、電線7の両端にかかる負荷を軽減できるため、電線7の接続状態を安定に維持することができる。
【0055】
また、本実施の形態では、樹脂ブロック23にカバー部材25を取り付けることにより、樹脂ブロック23に接続保持された圧着端子29をカバー部材25によって被覆することができる。したがって、簡単かつコンパクトな構成で、圧着端子29を含めた導体と
ケース3の内壁面との短絡するのを防止することができる。更に、樹脂ブロック23をカバー部材25で覆うことにより、バスバ19などの導体部分に異物が浸入するのを防ぐことができるから、電気的な接続状態を良好に維持することができる。
【0056】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、上記の実施の形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記の実施の形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、本発明に含まれることは勿論である。
【0057】
例えば、本実施の形態では、電源側に接続される電線7を用いてコネクタ27と樹脂ブロック23を接続する例を説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、例えばケース内などに収容されるあらゆる電線の配索に適用することができる。