(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記位置可変機構によって、前記第一コネクタは、前記第一筐体に対して、前記第一方向と直交する第二方向に沿う双方向と、前記第一方向および前記第二方向と直交する第三方向に沿う双方向と、に相対移動可能とされる請求項1または2に記載の電気接続箱。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本発明の実施形態に係る電気接続箱につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【0010】
[実施形態]
図1から
図8を参照して、実施形態について説明する。実施形態は、電気接続箱に関する。
図1は、実施形態に係る電気接続箱を示す斜視図である。
図2は、実施形態に係る電気接続箱を示す分解斜視図である。
図3は、実施形態に係る電気接続箱を示す平面図である。
図4は、実施形態の位置可変機構を示す平面図である。
図5は、実施形態の第一コネクタを示す斜視図である。
図6は、実施形態に係る電気接続箱を示す斜視図である。
図7は、実施形態における第一コネクタの嵌合部の正面図である。
図8は、実施形態における第二コネクタの嵌合部の正面図である。ここで、
図7は、
図6におけるA1矢視図であり、
図8は、
図6におけるA2矢視図である。なお、これら
図1、
図3、
図4、および
図6では、後述する第一筐体10のカバー部材10kを取り外しており、第一筐体10の内部に設けられた電子部品ユニット11等が露出されている。
【0011】
図1から
図8に示す電気接続箱1は、自動車などの車両に搭載され、ワイヤハーネスに組み込まれ、電線などの接続処理用部品を構成するコネクタ、ヒューズ、リレー、コンデンサ、分岐部、電子制御ユニットなどの電装品を集約して内部に収容するものである。電気接続箱1は、例えば、車両のエンジンルーム、車体の下方部分、車室内などに設置され、バッテリなどの電源と、車両内に搭載される各種電子機器との間に接続されている。電気接続箱1はジャンクションボックス、ヒューズボックス、リレーボックスなどとも呼ばれる場合があるが、実施形態ではこれらを総称して電気接続箱と呼ぶ。
【0012】
図1および
図2に示すように、実施形態に係る電気接続箱1には、電子部品ユニット11と、第一筐体10と、接続部材31と、第一筒部35と、が設けられている。第一筐体10は、上方が開口した略立方体の箱状の収容部10jと、収容部10jの開口を塞ぐカバー部材10k(
図2参照)とを含む。収容部10jは、第一収容部10aおよび第二収容部10bを有する。実施形態において、第一収容部10aと第二収容部10bとは、第一筐体10内に形成された仕切り板で区画されている。第一収容部10a内には、電子部品ユニット11が収容されている。電子部品ユニット11は、仕切り板で囲まれ、第一筐体10に固定されている。第一筐体10は、例えば、合成樹脂などの絶縁性材料で形成される。
【0013】
電子部品ユニット11は、複数の電子部品11aを含む。電子部品11aは、例えば、コネクタ、ヒューズ、リレー、コンデンサ、分岐部、電子制御ユニットなどである。電子部品ユニット11は、電極51を有する。電極51は、電子部品ユニット11に含まれる複数の電子部品11aと電気的に接続されている。第二収容部10bには、接続部材31が配置されている。
【0014】
第一筐体10内において、接続部材31は、電極51と電気的に接続されている。接続部材31は、可撓性を有する導電性の部材である。例えば、接続部材31は、人の力で曲げられる程度の硬さの可撓性を有する。実施形態では、接続部材31は、導電性の素線を網目状に編み込んで形成された編組体である。
【0015】
第二収容部10b内において、接続部材31の一方の端部は、導電性の接続端子32と接続されている。実施形態において、接続端子32は、先端に接続部を有する圧着端子であり、接続端子32は、接続部材31に対して圧着されている。接続部材31は、接続端子32およびバスバ61を介して電極51に接続されている。接続端子32およびバスバ61の一方の端部は、第二収容部10b内に設けられた取付部52に取り付けられている。実施形態では、取付部52は、台と台上から突出するように設けられたスタッドボルトを含む。バスバ61は、両端部に穴を有し、接続端子32は接続部に穴を有する。バスバ61の一方の端部の穴と、接続端子32の接続部の穴とは、取付部52のスタッドボルトに通される。取付部52のスタッドボルトにナット72が締め込まれることによって、接続端子32とバスバ61とは、取付部52に締結される。接続端子32の一方の端部と、バスバ61の一方の端部とは、取付部52に締結されることによって、互いに物理的かつ電気的に接続される。バスバ61の他方の端部は、電子部品ユニット11の電極51に接続されている。実施形態では、電極51にバスバ61の他方の端部の穴が通され、電極51にナット71が締め込まれる。電極51にナット71が締め込まれることによって、バスバ61は、電子部品ユニット11と締結されると共に、電極51と物理的かつ電気的に接続される。
【0016】
図2に示すように、接続部材31の他方の端部は、第一端子33と電気的に接続されている。第一端子33は、第一コネクタ34の本体部34aと接続される。第一コネクタ34は、第一端子33が収容される孔部34hと、嵌合相手のコネクタと嵌合する嵌合部34fを有する。実施形態においては、第一端子33は圧着端子であり、接続部材31の端部に対して圧着されている。第一端子33は、第一コネクタ34の孔部34hに挿入されて、第一コネクタ34の本体部34aと一体となる。第一コネクタ34は、嵌合部34fが雄型のコネクタであり、雌型の嵌合部を持つ相手方のコネクタに対して接続される。
【0017】
第一筐体10は、外壁に第一開口部10hを有する。第一開口部10hは、第二収容部10bの外壁に形成されている。第一開口部10hは、第一筐体10における第二収容部10bの内部と第一筐体10の外部とを連通させる。実施形態において、第一開口部10hは、第二収容部10bの外壁の一つに形成されている。第一開口部10hは、第一方向Xに沿う方向から見たときに、U字状のスリットとして形成されている。実施形態において、第一筐体10は、収容部10jを覆うカバー部材10kを含む。収容部10jが、第一筐体10のカバー部材10kで覆われた場合においても、第一開口部10hは、第二収容部10bの内部と第一筐体10の外部とを連通させる。
【0018】
第一コネクタ34は、第一開口部10hを介して、第一筐体10の外から第一筐体10の内にかけて配置されている。第一コネクタ34の孔部34h側の端部は、第一筐体10の第二収容部10b内に配置される。そして、第一コネクタ34の嵌合部34fは、第一筐体10の外に突出している。
【0019】
図3および
図4に示すように、第一筐体10および第一コネクタ34は、位置可変機構PVを有する。位置可変機構PVは、第一筐体10に対して、第一筐体10の内部から第一開口部10hを通って第一筐体10の外部に向かう方向と直交する方向に第一コネクタ34の相対位置を可変とする。以下、明細書中において第一筐体10内から第一開口部10hを通って第一筐体10の外に向かう方向を第一方向Xと称する。また、第一方向Xと直交する一方向を第二方向Yと称し、第一方向Xおよび第二方向Yと直交する方向を第三方向Zと称する。実施形態において、第二方向Yは、第一筐体10の収容部10jの幅方向に沿う方向であり、第三方向Zは、第一筐体10の収容部10jの底から第一筐体10の収容部10jの開口を塞いでいるカバー部材10kに向かう方向である(
図2参照)。
【0020】
位置可変機構PVによって、第一コネクタ34は、第一筐体10に対して、第一方向Xと直交する方向において、相対移動可能とされる。実施形態では、後述するように、第一筐体10が有する溝部STと、第一コネクタ34が有するフランジ部34bとが位置可変機構PVとして機能する。例えば、第一コネクタ34は、位置可変機構PVによって、第一筐体10に対して、第二方向Yに沿う双方向および第三方向Zに沿う双方向に相対移動可能とされる。
【0021】
図5に示すように、第一コネクタ34は、本体部34aおよびフランジ部34bを有する。本体部34aは、一方の端部に嵌合部34fを有し、他方の端部に孔部34hを有する。本体部34aは略四角柱形状である。本体部34aの長手方向は、第一方向Xに沿う方向である。
【0022】
フランジ部34bは、第一方向Xと直交する方向における本体部34aの側面34sから第二方向Y、第三方向Zに沿って、フランジ状に突出している。つまり、フランジ部34bは、孔部34hから嵌合部34fに向かう方向と直交する方向(第二方向Y、第三方向Z)において本体部34aを囲んで形成されている。実施形態において、フランジ部34bは、第一方向Xが板厚方向となる矩形枠板状である。
【0023】
図2から
図4に示すように、第一筐体10は、第一開口部10hに溝部STを有する。溝部STは、第一開口部10hの壁面10wに形成されている。上述したように、実施形態においては、第一開口部10hは、第一方向Xに沿う方向から見たときに、U字状のスリットとして形成されている。溝部STは、第一開口部10hのU字状の壁面に沿って、第二方向Yおよび第三方向Zに延在する溝として形成される。第三方向Zに沿う第一開口部10hの両壁面10wa、10wbに形成された溝部STは、第二方向Yにおいて、互いに対向する位置に形成されている。また、溝部STは、カバー部材10kにも形成されている。溝部STは、カバー部材10kが第一筐体10の収容部10jを覆ったときに第二収容部10bの第一開口部10hと対向するカバー部材10kの部分に形成されている。第二方向Yに沿う第一開口部10hの壁面10wcに形成された溝部STと、カバー部材10kに形成された溝部STは、互いに対向している。
【0024】
第一コネクタ34は、フランジ部34bが溝部STに差し込まれることにより、第一方向Xに沿う双方向において第一筐体10に支持される。第一開口部10hに挿通されている第一コネクタ34の本体部34aの部分は、第一方向Xと直交する方向(第二方向Y、第三方向Z)において、第一開口部10hの大きさよりも細くなっている。つまり、第一コネクタ34の本体部34aと第一開口部10hとの間には、隙間Gpが形成されている(
図4参照)。また、
図3に示すように、第一方向Xと直交する方向において、フランジ部34bと溝部STの底STbとの間には隙間CRがある。隙間Gpおよび隙間CRがあることにより、第一コネクタ34は、第一筐体10に対して、第一方向Xと直交する方向に相対移動可能とされる。
【0025】
図3から
図5に示すように、第一方向Xにおける溝部STの幅Wsは、第一方向Xにおけるフランジ部34bの長さLtよりも大きい。溝部STの幅Wsは、フランジ部34bが第一方向Xと直交する方向に可動できる程度の幅に設定される。例えば、溝部STの幅Wsは、フランジ部34bが第一方向Xと直交する方向に可動できる程度の幅であって、フランジ部34bが動かされた際に、第一コネクタ34の軸方向が第一方向Xに沿う方向に対して傾かない程度の幅である。
【0026】
図2に示すように、第一筒部35は、第一筐体10の外に設けられる。実施形態において、第一筒部35は、第一コネクタ34の本体部34aよりも大きい内部空間を有する略角筒形状である。第一コネクタ34の嵌合部34fは、第一筒部35に挿入される。
図6に示すように、電気接続箱1には、第一筐体10を収容する第二筐体20が設けられている。例えば、第二筐体20は、上部が開口した箱状の収容部20jと、収容部20jの開口を塞ぐ蓋部20kとを含む。第二筐体20の収容部20jと蓋部20kとの間には、合成樹脂材などのシール部材が充填される。第二筐体20の収容部20jと蓋部20kとの間に設けられたシール部材によって、第二筐体20内部への水の浸入が規制される。第一筐体10は、第二筐体20の収容部20j内に収容されている。第一筐体10は、第二筐体20に締結されている。第二筐体20は、金属材料を用いて形成されている。
【0027】
第二筐体20は、外壁に第二開口部20hを有する。第二開口部20hは、第一開口部10hと第一方向Xにおいて対向する位置に形成される。第一筒部35は、第二開口部20hに挿通されている。第一筒部35と第二開口部20hとの間に水が浸入する隙間ができないように組み付けされるため、第一筒部35は、第二筐体20に固定されている。例えば、第一筒部35と第二開口部20hとの間には、第二開口部20hを通って第二筐体20の内部へ水が浸入することを規制できるように防水機構が設けられる。実施形態では、第一筒部35と第二開口部20hとの間には、合成樹脂材などのシール部材SL(
図7
参照)が充填される。第一筒部35と第二開口部20hとの隙間にシール部材SLが埋め込まれる。
【0028】
以下で説明するように、電気接続箱1の第一コネクタ34には、第二コネクタ43が嵌合される。
図2に示すように、第二コネクタ43は、一方の端部に配線41が接続される配線挿入口43hを有し、他方の端部に嵌合部43fを有する。配線挿入口43hは、コネクタカバー45によって覆われる。コネクタカバー45は、配線41が挿通される開口部を有する。
【0029】
図6に示すように、第二コネクタ43は、矢印M1の方向に沿って、第一筒部35に嵌入される。
図7に示すように、第一筒部35内には、第一コネクタ34の嵌合部34fが配置されている。
図8に示すように、第二コネクタ43は、第二端子42を有する。第二端子42は、嵌合部43fに配置されている。第二端子42は、配線41(
図2参照)の端部と電気的に接続されている。実施形態において、第二端子42は、配線41の端部に圧着された圧着端子である。第二コネクタ43は、嵌合部43fの周りに案内傾斜面43sを有する。案内傾斜面43sは、第一方向Xから見て、嵌合部43fの周りに枠状に設けられている。案内傾斜面43sは、嵌合方向(第一方向X)に沿って嵌合部43fの奥側へ進むにしたがって案内傾斜面43sの枠が狭くなるテーパ状に形成されている。実施形態において、第二方向Yにおける案内傾斜面43sの幅43yは、第三方向Zにおける案内傾斜面43sの幅43zと実質的に等しい。なお、第二方向Yにおける案内傾斜面43sの幅43yは、第三方向Zにおける案内傾斜面43sの幅43zと異なっていてもよい。
【0030】
第二コネクタ43の嵌合部43fは、第一筒部35に挿入され、第一筒部35内に配置された第一コネクタ34の嵌合部34fと嵌合する。
図7に示すように、位置可変機構PVによって、第一コネクタ34は、第二筐体20および第一筒部35に対して、相対移動可能とされている。また、第一コネクタ34は、可撓性を有する接続部材31を介して電極51に接続されるため、第一コネクタ34の位置が変わったときに、第一コネクタ34と電極51との間に荷重が掛かることが抑制される。
図7の矢印M2で示すように、第一コネクタ34は、第一方向Xと直交する方向に可動する。すなわち、第一コネクタ34は、第二筐体20および第一筒部35に対して相対位置を変えることができる。
【0031】
第二コネクタ43が第一筒部35に嵌入したとき、第二コネクタ43の外壁面は、第一筒部35の内壁面と接することで、第一方向Xと直交する方向において固定された状態となる。第二コネクタ43は、第一筒部35に嵌入され、第一筒部35内において、第一コネクタ34と嵌合する。第二コネクタ43と第一コネクタ34とが嵌合したとき、第二端子42は、第一端子33と電気的に接続される。
【0032】
第一コネクタ34と第二コネクタ43とを嵌合させるとき、部品の公差ばらつきや組付けばらつきによって、第一コネクタ34および第二コネクタ43の双方が嵌合方向に必ずしも沿っているとは限らない。実施形態においては、フランジ部34bは、第一開口部10hの溝部STに沿って移動できる。この位置可変機構PVによって、第一コネクタ34は、案内傾斜面43sの幅43y、幅43zの範囲内で移動可能とされている。つまり、第一コネクタ34と第二コネクタ43とが嵌合されるとき、第一コネクタ34は、位置可変機構PVによって、案内傾斜面43sに沿って第一方向Xと直交する方向に移動することができ、第二コネクタ43と嵌合できる位置まで動くことができる。なお、第一コネクタ34の本体部34aと第一開口部10hとの間の隙間Gpは、第一コネクタ34が案内傾斜面43sの幅43y、幅43zの範囲内で移動可能な程度の幅で設定される。
【0033】
なお、第一端子33、第二端子42および接続端子32は、圧着端子でなくてもよい。例えば、第一端子33、第二端子42および接続端子32は、超音波溶着などの接着手法で接続部材31の端部や配線41の端部に付けられた端子であってもよい。また、フランジ部34bは、第一方向Xが板厚方向となる矩形枠板状でなくてもよい。例えば、フランジ部34bは、第一方向Xが板厚方向となる円形枠板状であってもよい。第一筒部35は、略角筒形状でなくてもよい。例えば、第一筒部35は、略円筒形状であってもよい。第一筒部35が略円筒形状である場合、第二コネクタ43は、第一筒部35に嵌入可能な形状である。また、第一コネクタ34は、第二コネクタ43に嵌合可能な形状であれば、上述の実施形態の形状に限られない。また、実施形態では、第一コネクタ34が雌型コネクタであり、第二コネクタ43が雄型コネクタである例で説明した。しかし、第一コネクタ34が雄型コネクタであり、第二コネクタ43が雌型コネクタであってもよい。
【0034】
以上、説明したように実施形態に係る電気接続箱1は、電子部品11aと、第一筐体10と、接続部材31と、第一コネクタ34とを含む。第一筐体10は、外壁に第一開口部10hを有し、内部に電子部品11aが収容されている。接続部材31は、少なくとも一部が第一筐体10の内部に設けられ、電子部品11aと電気的に接続され、可撓性を有する。第一コネクタ34は、接続部材31と電気的に接続された第一端子33を有し、第一開口部10hを貫通する。第一コネクタ34は、第一筐体10の内部から第一開口部10hを通って第一筐体10の外部に向かう第一方向Xに沿う双方向において第一筐体10に支持される。第一筐体10および第一コネクタ34は、第一コネクタ34が第一筐体10に対して第一方向Xと直交する方向に相対位置を可変とする位置可変機構PVを有する。
【0035】
第一筐体10および第一コネクタ34が、位置可変機構PVを有することにより、第一コネクタ34は、第一方向Xと直交する方向に自らの位置を変えることができる。例えば、第一コネクタ34は、相手方のコネクタ(例えば、第二コネクタ43)と嵌合するときに相手方のコネクタとの相対的な位置ずれがあったとしても、適切に相対位置を調整することができる。第一コネクタ34が相手方のコネクタとの相対位置を調整することができることによって、部品の公差ばらつきや組付けばらつきを緩和することができる。また、電気接続箱1における組み付け性を向上することができる。さらに、接続部材31が可撓性を有するため、第一コネクタ34および第一端子33の位置が変わった場合においても、第一コネクタ34と電子部品11aとの間に荷重が掛かることを抑制することができる。
【0036】
また、実施形態に係る電気接続箱1は、第二筐体20と、第一筒部35と、シール部材SLとをさらに含む。第二筐体20は、内部に第一筐体10が締結され、外壁に第二開口部20hを有する。第一筒部35は、第二開口部20hに挿通され、第二筐体20に固定され、第一コネクタ34に対して嵌合する第二コネクタ43が嵌入される。シール部材SLは、第二開口部20hと第一筒部35との間に設けられ、第二開口部20hと第一筒部35との間を塞ぐ。第二開口部20hは、第一開口部10hと第一方向Xにおいて対向している。第一筒部35の内部には、第二コネクタ43に対する第一コネクタ34の嵌合部34fが配置される。
【0037】
第二開口部20hと第一筒部35との間にシール部材SLが設けられることにより、第二開口部20hと第一筒部35との間の隙間から水が浸入することを規制することができる。第二開口部20hと第一筒部35との間において、水の浸入が規制されることで、電気接続箱の防水性が向上する。
【0038】
また、実施形態に係る電気接続箱1において、第一コネクタ34は、第一端子33が設けられた本体部34aと、第一方向Xに直交する方向における本体部34aの側面34sからフランジ状に突出したフランジ部34bと、を含む。第一筐体10は、第一開口部10hに溝部STを有する。位置可変機構PVは、フランジ部34bと、溝部STと、を含んで構成される。位置可変機構PVにおいて、フランジ部34bは溝部STに差し込まれ、第一方向Xと直交する方向においてフランジ部34bと溝部STとの間には隙間が形成されており、第一方向Xと直交する方向に第一コネクタ34が移動可能とされている。
【0039】
また、実施形態に係る電気接続箱1において、第一コネクタ34と相手方のコネクタ(例えば、第二コネクタ43)とを嵌合させるときに、嵌合方向にかかる荷重をフランジ部34bで受けることができる。第一コネクタ34と相手方のコネクタとを嵌合させるときの荷重をフランジ部34bが受けることによって、第一コネクタ34が第一筐体10内に陥入することを抑制することができる。
【0040】
また、実施形態に係る電気接続箱1において、位置可変機構PVによって、第一コネクタ34は、第一筐体10に対して、第一方向Xと直交する第二方向Yに沿う双方向と、第一方向Xおよび第二方向Yと直交する第三方向Zに沿う双方向と、に相対移動可能とされる。