JP5021530B2 - 電気接続モジュール - Google Patents

Description

本発明は、上側のコネクタ部に浸入した水滴を端子の短絡等なく排出させる構造の電気接続モジュールに関するものである。

図７は、従来の電気接続モジュールの一形態を示すものである（特許文献１参照）。

この電気接続モジュール６１は、電気接続箱の一部であり、垂直な回路基板６２と、回路基板６２の上部に水平に設けられたヒューズ接続ブロック６３と、ヒューズ接続ブロック６３の下側で回路基板６２に配置された電気部品６４とを備えるものである。

ヒューズ接続ブロック６３にはヒューズ接続用の各一対の挟持端子６５が並列に立設され、各挟持端子間において絶縁樹脂製のブロック本体６６の上面に排水用の溝６７が設けられ、各溝６７は回路基板６２に沿う傾斜状の排水路６８に続いている。

メンテナンス時等において、ヒューズ接続ブロック６３内に水滴が浸入した場合に、水滴は各溝６７から排水路６８を経て回路基板６２の外側に排水される。

上記特許文献１には、溝６７を中央に向けて傾斜させ、溝６７の中央の最下部に下向きの貫通孔（図示せず）を設け、貫通孔の下側に一対のガイド壁（図示せず）とその間の排水路を設け、ガイド壁の外側に電気部品６４を配置した構造も記載されている。

また、特許文献２には、上向きの複数の端子収容室を並列に設けたコネクタブロックを有する接続モジュールであって、コネクタブロックの上部を各端子収容室ごとに凹溝で区画し、各端子収容室間の凹溝に下向きの円形の水抜き孔を形成した構造（図示せず）が記載されている。
特開２００２−１５２９４３号公報（図１〜図４） 特開平１１−１２２７５２号公報（図１〜図３）

しかしながら、上記特許文献１に記載された電気接続モジュール６１にあっては、水滴がブロック本体６６の上面に落下した後に溝６７に入る訳であるが、水滴が溝６７に入らずにブロック本体６６の上面において端子６５の付け根に接触し、水滴が端子６５を伝わってブロック本体６６内に浸入して回路基板や電気部品に伝わってしまう心配があった。

また、水滴が溝６７に沿って貫通孔（図示せず）に流れる過程において、ブロック本体６６の上面と溝６７内とに水滴が膜状に拡がった場合に、＋極の端子６５と−極の端子６５とが短絡し兼ねないという懸念があった。同様に、上記特許文献２に記載された電気接続モジュールにあっては、場合によって水滴が溝に入らずに端子収容室の上部開口から端子収容室内に直接浸入してしまうという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、端子に沿う水滴の浸入を確実に防止することができ、また、水滴による＋極と−極の端子の短絡を確実に防止することのできる電気接続モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る電気接続モジュールは、ケースに上向きのハウジングが設けられ、該ハウジングの底壁に端子挿通部と、該端子挿通部に隣接してスリット状の孔部とが設けられ、該底壁の下側に端子ホルダが配置され、該端子ホルダの座部を貫通した各端子が該端子挿通部を通って上向きに突出し、該孔部の下側に該端子ホルダの溝部が配置され、水滴が該孔部から該溝部に落下して外部に排出されることを特徴とする。

上記構成により、ハウジングの底壁の端子挿通部が下側の端子ホルダの座部を覆い、座部への直接的な水滴の飛散（付着）を阻止する。端子挿通部にかかった水滴はすぐにスリット状の孔部から端子ホルダの溝部に落下し、端子挿通部への水滴の滞留が阻止される。

請求項２に係る電気接続モジュールは、請求項１記載の電気接続モジュールにおいて、前記端子挿通部が少なくとも二つ並列に設けられ、両端子挿通部の間に前記孔部が設けられたことを特徴とする。

上記構成により、隣接する各端子挿通部にかかった水滴が中間の孔部から迅速に端子ホルダの溝部に落下し、各端子挿通部への水滴の滞留が阻止される。

請求項３に係る電気接続モジュールは、請求項２記載の電気接続モジュールにおいて、一方の前記端子挿通部に＋極の端子が配置され、他方の前記端子挿通部に−極の端子が配置されたことを特徴とする。

上記構成により、＋極の端子と−極の端子とが孔部を介して分離され、通常使用時において両極の端子間の絶縁性が高まり、且つ水滴の浸入時に、水滴が孔部から下方に落下して、両極の端子間の絶縁性が維持される。

請求項４に係る電気接続モジュールは、請求項１〜３の何れかに記載の電気接続モジュールにおいて、前記底壁における前記端子挿通部の一側に前記孔部、他側に溝部が配設され、該溝部が他の孔部に連通し、該他の孔部が前記端子ホルダの溝部の上側に位置したことを特徴とする。

上記構成により、ハウジング底壁の溝部に浸入した水滴は他の孔部から端子ホルダの溝部に落下して外部に排出される。溝部は孔部と共に端子挿通部を上向きに凸状に突出させ、端子挿通部にかかった水滴が溝部又はスリット状の孔部に速やかに導入される。

請求項５に係る電気接続モジュールは、請求項１〜４の何れかに記載の電気接続モジュールにおいて、前記端子挿通部が前記座部に係合する下向きの凹部を有することを特徴とする。

上記構成により、端子挿通部の凹部内に端子ホルダの凸状の座部が係合することで、座部が端子挿通部で包まれるように覆われて、座部側の端子の付け根部への水の飛散（付着）が一層確実に防止される。

請求項１記載の発明によれば、ハウジング底壁の端子挿通部が端子ホルダの座部を覆って座部すなわち端子の付け根への水滴の付着を阻止するから、端子に沿うケース内への水の浸入が防止され、端子の短絡等の心配が解消され、電気的接続の信頼性が高まる。

請求項２記載の発明によれば、各端子挿通部が共通の孔部で効率良く排水され、孔部の配置スペースの拡大とそれに伴うハウジングの強度低下が防止される。

請求項３記載の発明によれば、スリット状の孔部で通常使用時における＋極の端子と−極の端子との間の絶縁性（リーク防止性）が高まると共に、水滴の浸入時に両極の端子間の水滴が孔部から速やかに落下することで、両極の端子間の絶縁性が維持されて、電気的接続の信頼性が一層向上する。

請求項４記載の発明によれば、一側の孔部と他側の溝部との相乗効果でハウジング底壁にかかった水滴が確実に端子ホルダ側に落下し、端子に沿うケース内への水の浸入が一層確実に防止される。

請求項５記載の発明によれば、端子挿通部が座部を包むように覆うことで、端子の付け根への水の付着が一層確実に阻止され、端子に沿うケース内への水の浸入が一層確実に防止される。

図１〜図６は、本発明に係る電気接続モジュールの一実施形態を示すものである。

図１の如く、この電気接続モジュール１は、絶縁樹脂製のケース２と、ケース内に収容された回路基板組立体５（図６）とで構成されるものであり、ケース２はメインカバー３とアンダカバー４とで成り、メインカバー３の上部にコネクタブロック６とヒューズブロック７とがカバー長手方向に並列に配設され、少なくともコネクタブロック６に排水構造と異極端子短絡防止構造が備えられている。

本例のコネクタブロック６は、端子８の板幅方向に二つのコネクタ９を並べて配置して構成されている。端子８は雄型のタブ端子である。端子８は図２〜図３の如く板厚方向に二つ対向して配置されている。ヒューズブロック７は、左右の垂直壁１０ａを有する絶縁樹脂製のブロック本体（ハウジング）１０の内側に、左右一対のタブ端子を有するブレード型のヒューズ１１を収容する矩形状の孔部を有している。

図２の如く、コネクタブロック６は、メインカバー３と一体の矩形状の絶縁樹脂製の各コネクタハウジング（ハウジング）１４と、各ハウジング９のコネクタ嵌合室内に上向きに突出した導電金属製の各端子８と、ハウジング１４の水平な底壁１２の下側に隣接して端子８の基部（付け根部）を支持固定する絶縁樹脂製の端子ホルダ１３とを備えて構成されている。コネクタハウジング１４と端子８とでコネクタ９が構成されている。

コネクタハウジング１４は前後左右の垂直壁（周壁）１５で囲まれた矩形状のコネクタ嵌合室を有し、周壁１５は水平な底壁１２に直交して一体に続いている。底壁１２には、左右の各端子８を上向きに挿通させる長方形状の端子挿通孔１６が設けられ、左右の壁部１５ａと左右の端子挿通孔１６（各端子列）との間において水平方向の二つの溝部１７が平行に設けられ、左右の端子挿通孔１６（各端子列）の間において下向きに貫通したスリット状の孔部１８が水平方向に延長して設けられている。

端子挿通孔１６は底壁１２の幅狭な壁部１２ａに設けられ、幅狭な壁部１２ａの一側は溝部１７の傾斜状の内壁１７ａに一体に続き、壁部１２ａの他側は孔部１８の垂直な内壁１８ａに一体に続いている。幅狭な壁部１２ａと両側の壁部１７ａ，１８ａとで縦断面略逆凹字状の上向きの座部（端子挿通部）１９が構成されている。座部１９は底壁中央の孔部１８を境に左右に配置されている。各座部１９は幅狭な壁部１２ａと両側の壁部１７ａ，１８ａとで囲まれた下向きの凹部１９ａを有している。座部１９には各端子８毎に溝部１７に向かう小溝３９が設けられ、座部１９の端子付近に水が滞らないようになっている。

コネクタハウジング１４の底壁１２の下側に近接して端子ホルダ１３が配置されている。端子ホルダ１３は、各ハウジング底壁１２の座部１９の下向きの凹部１９ａ内の空間に進入係合する縦断面台形状の上向きの座部２０を水平な基板部（底壁）２１の上面に突出させている。この下側座部２０は底壁１２側の上側座部１９よりも一回り小さく、且つ中実に形成され、幅方向中央に各端子８を隙間なく挿入ないし圧入する端子挿通孔を有している。下側座部２０の左右両側の傾斜面が上側座部１９の両側壁１７ａ，１８ａの内側傾斜面に沿って進入係合する。下側座部２０に各端子８を隙間なくインサート成形することも可能である。

左右の下側座部２０の間に水平方向の下溝部２２が形成され、溝部２２の上側に底壁１２のスリット状の孔部１８が配置され、各下側座部２０の外側に、ハウジング底壁１２の各溝部１７の略Ｖ字ないしＵ字状の溝壁１７ａを収容する下溝部２３が水平方向に設けられている。孔部１８の両内壁１８ａの下端は中央の下溝部２２の底面との間に隙間を存して位置し、各上側溝部１７の壁部１７ａの下端は各下側溝部２３の底面との間に隙間を存して位置している。

各下側溝部２２，２３の外側に垂直な溝壁２４が設けられ、一方の溝壁２４の上端には水平な鍔壁２５が設けられ、溝壁２４と鍔壁２５との上面でコネクタハウジング１４の底壁１２が当接支持され、鍔壁２５の下面は下側の垂直な回路基板２６の上端に当接している。

図２の矢印の如く、メンテナンス時等にコネクタハウジング１４内に浸入した水滴は中央のスリット状の孔部１８を通って下側の端子ホルダ１３の中央の溝部２２内に落下し、図４，図５の矢印の如く、溝部２２の端部からケース２（図１）のメインカバー３の垂直な内壁面に沿って外部に落下排出される。

コネクタハウジング１４の両側の溝部１７に浸入した水滴は、図３のコネクタハウジング１４の底壁１２の前後両端の孔部（他の孔部）２７から下側の端子ホルダ１３（図４）に落下して同様に外部に排出される。溝部１７は孔部２７に向けて傾斜していることが好ましい。下側溝部２２，２３も同様に排出方向に傾斜していることが好ましい。また、溝部１７，２２，２３を傾斜させる代わりに、電気接続モジュール１自体を車両側に傾いた状態で取り付けてもよい。

図３の如く、各コネクタハウジング１４の底壁１２には、幅（左右）方向中央に長いスリット状の孔部１８、長手（前後）方向両端に短いスリット状の孔部２７がそれぞれ下向きに貫通して設けられている。図３では各孔部１８，２７，２９，２９’を便宜上ハッチングで示している。

中央の孔部１８の前後両端は長手方向両端の交差方向の孔部２７の手前で終端し、両孔部１８，２７は繋がらずに分離されて、ハウジング強度を維持している。ハウジング底壁１２の座部１９の前後両端部分１９ａもハウジング１４の前後の周壁１５に連続し、ハウジング底壁１２の左右両側の溝部１７における前後端の孔部２７は、前後のハウジング周壁１５の中央位置の孔部２７ａとは分離されている。孔部２７ａは孔部２７の一部である。

ハウジング１４の一側壁１５ａに、相手コネクタ（図示せず）のロックアームを係止させる横断面コの字状のロック壁２８が設けられ、ロック壁２８の前後両側に短いスリット状の孔部２９と略台形状の孔部２９’とが下向きに貫通して設けられている。すなわち、符号Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆで示す短形の座部１９に沿う溝部１７の前後両端に孔部２７，２９，２９’が設けられている。各孔部１８，２７，２９，２９’は下側の端子ホルダ１３（図４）の各溝部２２，２３に連通し、各溝部２２，２３は相互に連通している。ハウジング１４の両側の溝部１７における前後両端の孔部２７は端子ホルダ１３の両側の溝部２３に連通している。

図４，図５の如く、端子ホルダ１３の各座部２０は端子８，３０の島（端子の一纏まり）ごとに分離して配置されている。左右及び中央の溝部２２，２３は各座部２０の周囲で溝状に連続している。例えば端子ホルダ１３の左右両側の溝部２３の前端（後端）部分は前側（後側）の座部２０の前端（後端）に沿って中央の溝部２２に連通している。

各溝部２２，２３に落下した水滴は矢印の如く端子ホルダ１３の前端（後端）の垂直な一対の立壁３１の間を通って、図１のケース２の前端（後端）の垂直な壁部３２の内面に沿って、ケース下部のアンダカバー４の前端（後端）の開口３３から外部に排出される。排出方向は端子ホルダ１３の前端からでも後端からでも前後両端からでも適宜設定可能である。ケース２の壁部３２の内面に排水用の下向きの凹溝や凸条を設けることも可能である。

図４，図５の如く、溝部２２，２３はコネクタブロック６（図１）のタブ端子８に沿ってのみならず、ヒューズブロック７（図１）の挟持端子３０に沿っても配置されている。すなわち、コネクタブロック６のみならず、ヒューズブロック７にも排水構造を適用可能となっている。

本例の挟持端子３０はタブ端子８よりも幅広に形成され、前後一対のばね片３０ｂとばね片３０ｂの先端内側の接触突部３０ａとを有した既存のもので、ヒューズ１１（図１）の一対のタブ端子（図示せず）を左右一対の対向する挟持端子３０で挟持接続する。

図２のコネクタブロック６におけると同様に、メインカバー３（図１）におけるヒューズブロック７の絶縁樹脂製のブロック本体（ハウジング）１０の底壁（図示せず）に、端子挿通孔を有する左右の座部（符号１９と同様のもの）と、座部の外側の溝部（符号１７と同様のもの）と、両座部の間の下向きに貫通したスリット状の孔部（符号１８と同様のもの）とを少なくとも設けることができる。

これにより、メンテナンス時等にヒューズ１１を外した状態でヒューズ収容部内に水滴が浸入しても、ブロック本体１０の底壁の孔部から下側の端子ホルダ１３の溝部２２，２３に水滴を速やかに落下させて、端子３０に沿う水滴の浸入を確実に防ぐことができる。図２のコネクタブロック６においてはメンテナンス時等で相手コネクタ（図示せず）を外した状態で水滴が浸入した場合に同様に端子８に沿う水滴の浸入を確実に防ぐことができる。

図２において、端子ホルダ１３の座部２０がハウジング底壁１２の座部１９で覆われているので、座部１９で水滴を受けて、下側座部２０に直接水滴がかかることがなく、端子８に沿って水滴が端子ホルダ１３の下側すなわち回路基板組立体５（図４）の側に浸入することが確実に防止される。

図３の如く、少なくともコネクタブロック６においては、異極端子短絡防止構造として、左右の座部１９の島Ａ〜Ｆごとに同一極の端子８を端子板幅方向に等ピッチで配列し、異極の端子８は中央のスリット状の孔部１８を境に端子板厚方向（左右）に分離して配置している。

すなわち、本例では、前側の第一のコネクタ９₁において、符号Ａで示す左側の長形の座部１９に＋極の複数の端子８₁を等ピッチで端子板幅方向に一列に並べて配置し、符号Ｂで示す右側前方の短形の座部１９に＋極の二つの端子８₁を端子板幅方向に並べて配置し、符号Ｃで示す右側後方の短形の座部１９に−極の三つの端子８₂を等ピッチで端子板幅方向に一列に並べて配置している。

また、後側の第二のコネクタ９₂において、符号Ｄで示す左側の長形の座部１９に−極の複数の端子８₂を等ピッチで端子板幅方向に一列に並べて配置し、符号Ｅで示す右側前方の短形の座部１９に＋極の一つの端子８₁を配置し、符号Ｆで示す右側後方の短形の座部１９に＋極の二つの端子８₁を端子板幅方向に並べて配置している。両コネクタのハウジング１４は周壁１５（図２）の一部である中間の垂直な共通壁部（隔壁）１５ｂで連結されている。

このように、＋極の端子８₁と−極の端子８₂とがスリット状の孔部１８を介して端子板厚方向に分離され、孔部１８における水滴は迅速且つ確実に下方に落下するから、＋極の端子８₁と−極の端子８₂とが水滴で短絡（リーク）する心配がない。

図６は、ケース２内に収容される回路基板組立体５の一形態を示すものであり、垂直な回路基板２６と、回路基板２６の表面に配置されて回路（図示せず）に接続されたリレー３４及び抵抗３５と、回路基板２６の回路に接続された前記タブ端子８と挟持端子３０を備えている。各端子８，３０は垂直部分と水平部分とにＬ字状に屈曲され、水平部分が回路基板２６に直交してハンダ接続されている。図６で下側の端子３６は図１のアンダカバー４側のコネクタを構成する。上下の端子ホルダ１３，３７はねじ３８で回路基板２６に固定されている。

図１の電気接続モジュール１はパワーインテグレーション（電源分配ユニット）とも呼称され、リレーボックス等の図示しない大きな電気接続箱内に上方からスライド式に装着されて電気接続箱の一部を構成する。この電気接続箱は自動車のボンネット内等の雨水や洗浄水のかかりやすい場所に搭載される。電気接続モジュール１のメンテナンスは電気接続箱のアッパカバー（図示せず）を開けて行われる。

なお、上記実施形態においては、コネクタ９に二列に端子６を配置したが、例えばコネクタに一列に端子６を配置し、端子列の一側に溝部１７を配設し、他側にスリット状の孔部１８を配設することも可能である。また、コネクタに三列ないしそれ以上に端子６を配置し、各端子列の間にスリット状の孔部１８を配設することも可能である。

本発明に係る電気接続モジュールの一実施形態を示す全体斜視図である。 同じく電気接続モジュールの要部を示す断面斜視図である。 同じく電気接続モジュールの要部を示す平面図である。 電気接続モジュールの内部構造を示す斜視図である。 同じく電気接続モジュールの内部構造を異なる角度で示す斜視図である。 電気接続モジュールの内部構造を示す正面図である。 従来の電気接続モジュールの一形態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 電気接続モジュール
２ ケース
８ 端子
８₁ ＋極の端子
８₂ −極の端子
１２ 底壁
１３ 端子ホルダ
１４ コネクタハウジング（ハウジング）
１７ 溝部
１８ 孔部
１９ 座部（端子挿通部）
１９ａ 凹部
２０ 座部
２２ 溝部
２３ 溝部
２７ 他の孔部

Claims (5)

1. ケースに上向きのハウジングが設けられ、該ハウジングの底壁に端子挿通部と、該端子挿通部に隣接してスリット状の孔部とが設けられ、該底壁の下側に端子ホルダが配置され、該端子ホルダの座部を貫通した各端子が該端子挿通部を通って上向きに突出し、該孔部の下側に該端子ホルダの溝部が配置され、水滴が該孔部から該溝部に落下して外部に排出されることを特徴とする電気接続モジュール。
2. 前記端子挿通部が少なくとも二つ並列に設けられ、両端子挿通部の間に前記孔部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の電気接続モジュール。
3. 一方の前記端子挿通部に＋極の端子が配置され、他方の前記端子挿通部に−極の端子が配置されたことを特徴とする請求項２記載の電気接続モジュール。
4. 前記底壁における前記端子挿通部の一側に前記孔部、他側に溝部が配設され、該溝部が他の孔部に連通し、該他の孔部が前記端子ホルダの溝部の上側に位置したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電気接続モジュール。
5. 前記端子挿通部が前記座部に係合する下向きの凹部を有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電気接続モジュール。

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