JP7264002B2

JP7264002B2 - 電気接続箱

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Publication number: JP7264002B2
Application number: JP2019179683A
Authority: JP
Inventors: 徹高橋
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: JP2021057991A; CN112582955A; CN112582955B; US11102895B2; US20210100114A1

Description

本明細書では、電気接続箱に関する技術を開示する。

従来、車両に搭載される電気接続箱には、雨天走行時や洗車時において内部に水が浸入しないように防水構造が設けられている。特開２０１４－２７７２３号公報（特許文献１）の電気接続箱は、上端部に開口を有する本体ケースと、この本体ケースの開口を覆うアッパカバーとを備える。アッパカバーと本体ケースとは、アッパカバーの外壁と内壁との間に本体ケースの外壁が挿入される二重壁構造を備える。この二重壁構造により、本体ケースとアッパカバーとの間にパッキンを使用しなくても、電気接続箱が防水されるように構成されている。
特開２０１４－２７７２３号公報

ところで、車両に搭載される電気接続箱は、車種に応じて電気接続箱の搭載スペースや取付箇所の形状が異なるため、一般に、車種に応じた電気接続箱が車両に搭載される。一方、複数の車種に搭載する電気接続箱を共通化することができれば、電気接続箱の種類が少なくなり、製造コストを低減できるため好ましい。特許文献１の電気接続箱を複数の車種に搭載する場合には、車種に応じて電気接続箱の搭載される向きが変わると、本体ケースとアッパカバーとの間から電気接続箱の内部に水が浸入することが懸念される。

本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電気接続箱が異なる向きで車両に搭載される場合であっても、内部への水の浸入を抑制することが可能な電気接続箱を提供することを目的とする。

本明細書に記載された電気接続箱は、開口部を有する第１ケースと、前記開口部を覆う第２ケースと、前記第１ケースと前記第２ケースとの間に収容される回路体を含む被収容物と、を備え、前記第２ケースは、複数の平面部が多角形状に連なり前記第１ケースにおける前記開口部側の外周を覆う周壁を有し、前記第１ケースは、少なくとも２つの前記平面部に沿って延び、前記周壁で覆われない領域を覆う被水壁を備える。

本明細書に記載された技術によれば、電気接続箱が異なる向きで車両に搭載される場合であっても、内部への水の浸入を抑制することが可能になる。

図１は、実施形態の電気接続箱を示す斜視図である。図２は、電気接続箱を示す正面図である。図３は、電気接続箱を示す底面図である。図４は、車両に搭載される向きの電気接続箱を示す側面図である。図５は、図４のＡ－Ａ断面図である。図６は、図５の一部を拡大した図である。図７は、図４のＢ－Ｂ断面図である。図８は、電気接続箱の分解斜視図である。図９は、電気接続箱の分解断面図である。図１０は、電気接続箱が反対向きで車両に搭載される態様を示す側面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示の電気接続箱は、開口部を有する第１ケースと、前記開口部を覆う第２ケースと、前記第１ケースと前記第２ケースとの間に収容される回路体を含む被収容物と、を備え、前記第２ケースは、複数の平面部が多角形状に連なり前記第１ケースにおける前記開口部側の外周を覆う周壁を有し、前記第１ケースは、少なくとも２つの前記平面部に沿って延び、前記周壁で覆われない領域を覆う被水壁を備える。
上記構成によれば、第１ケースの被水壁は、第２ケースの周壁における少なくとも２つの平面部に沿って、周壁で覆われない領域に配されるため、車種に応じて電気接続箱が異なる向きで車両に搭載される場合であっても、少なくとも１つの被水壁が第１ケースと第２ケースとの間への水の移動を抑制する位置に配されることで、電気接続箱の内部への水の浸入を抑制することができる。よって、車種に応じて電気接続箱が異なる向きで車両に搭載される場合であっても、電気接続箱の内部への水の浸入を抑制することが可能になる。

（２）前記被水壁の内側には、前記被水壁に沿って排水溝が形成されている。
このようにすれば、被水壁の内側の排水溝を利用して排水することができる。

（３）前記第１ケースは、前記被水壁の内側に配され、前記被収容物を収容し、前記被水壁に連結される収容部と、前記被水壁の外方に張り出し、前記周壁に対向する張出部と、を備える。
このようにすれば、収容部の外側のスペースを利用して被水壁を配置することができる。

（４）前記周壁は、先端側に向けて前記被水壁との間隔が大きくなるように前記被水壁に対して傾斜している。
このようにすれば、周壁の傾斜により、第１ケースと第２ケースとの間からの水の浸入を抑制することができる。

（５）前記被水壁は、前記周壁における互いに反対側の前記平面部に沿って配されている。
このようにすれば、搭載する車種によって電気接続箱の向きが反対になる場合であっても電気接続箱の内部への水の浸入を抑制することができる。

（６）前記被水壁は、前記周壁の外側に延びている。
このようにすれば、被水壁を伝う水を周壁の外側に排水することができる。

（７）前記周壁には、前記被水壁が貫通する通し部が形成されている。
このようにすれば、被水壁により周壁の外側に排水する構成であっても、周壁における第１ケース側に延びる長さを確保することができるため、周壁による防水性能の低下を抑制することができる。

（８）前記第１ケースと前記第２ケースとは共に金属製である。
このようにすれば、回路部をシールドできるとともに、被水壁の形成を容易に行うことができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施形態について、図１～図１０を参照しつつ説明する。
電気接続箱１０は、例えば、電気自動車やハイブリット自動車等の車両に搭載され、車両の電力供給経路に配される。電気接続箱１０は、車両に対して種々の向きで搭載可能であるが、本実施形態では、縦置きの姿勢（図４参照）で車体Ｂ１のブラケット等の取付部材Ｂ２に固定される。以下では、図１のＸ方向を前方、Ｙ方向を左方、Ｚ方向を上方として説明する。

電気接続箱１０は、図５に示すように、回路体１２及び蓄電ユニット２０を含む被収容物１１と、被収容物１１が収容される金属製のケース４０とを備える。回路体１２は、絶縁板に導電路のパターンが印刷された長方形状のプリント基板１３（「基板」の一例）と、プリント基板１３に実装される図示しないＦＥＴ（Field effect transistor），ＩＣ(Integrated Circuit)等の電子部品とを備える。プリント基板１３は、導電路に連なる複数のスルーホール１４と、複数のネジ孔１５とが貫通形成されている。各スルーホール１４は、蓄電素子２１のリード端子２３等が挿通された状態で半田付けされる。複数のネジ孔１５は、ネジの軸部が挿通可能とされ、プリント基板１３の周縁部に設けられている。プリント基板１３は、ケース４０の複数のボス部５６にネジ留めされて固定される。なお、プリント基板１３に対して銅、銅合金等の金属板材からなるバスバーを重ねて回路体を構成したり、プリント基板１３を用いずバスバーのみで回路体を構成してもよい。

プリント基板１３の前端部には、コネクタ１８が取り付けられている。コネクタ１８は、図２に示すように、合成樹脂製のハウジング１８Ａと、ハウジング１８Ａを貫通し、プリント基板１３の導電路に半田付けされるコネクタ端子１８Ｂとを備える。

蓄電ユニット２０は、例えば車両の補助電源として用いられ、図８，図９に示すように、複数の蓄電素子２１と、複数の蓄電素子２１を収容するユニットケース２５とを備える。複数の蓄電素子２１は、例えばキャパシタとされ、一列に並列配置され、内部に図示しない蓄電要素が収容された円柱状の蓄電本体の軸方向の一方の端面から突出する正負一対のリード端子２３を備える。各リード端子２３は、プリント基板１３側に屈曲されてプリント基板１３のスルーホール１４に挿通されて半田付けされる。

ユニットケース２５は、例えば合成樹脂製であって、複数の蓄電素子２１を両側から挟む一対の分割カバー２６，２９を組み合わせて構成される。分割カバー２６，２９は、複数の蓄電素子２１の外周面に嵌合する半円筒形状に並んだ複数の嵌合部３１を備え、分割カバー２６の枠状の被係止枠２７が分割カバー２９の爪状の係止片３０に係止されて組付けられる。分割カバー２９は、プリント基板１３に対して固定される。

ケース４０は、図９に示すように、蓄電ユニット２０を挿通可能な開口部４８を有する第１ケース４１と、第１ケース４１に対して開口部４８を覆うように外嵌する第２ケース６０とを備える。第１ケース４１は、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製であって、蓄電ユニット２０を収容可能な収容部４２と、第２ケース６０の周壁６３の内面に対向するように外方に張り出す張出部４７と、収容部４２と張出部４７の間に配される一対の被水壁５０Ａ，５０Ｂと、を備える。

収容部４２は、長方形の平板状の底面部４３を有し、底面部４３の周縁部は、プリント基板１３側に向けて環状に立ち上がる起立壁４４とされている。起立壁４４は、底面部４３の上下の端部と被水壁５０Ａ，５０Ｂとの間に連なる低起立壁４４Ｂと、低起立壁４４Ｂよりも高く、底面部４３の前後の端部と張出部４７との間に連なる高起立壁４４Ａとを有する。低起立壁４４Ｂと被水壁５０Ａ，５０Ｂの中間部との間は、連結部４５で連結される。

張出部４７は、周壁６３の内面に沿うように環状に設けられており、張出部４７の内周縁は、開口部４８とされている。環状の張出部４７のうち、上下の端部側は、被水壁５０Ａ，５０Ｂの基端部５３に連なる。張出部４７と周壁６３との間には、図６に示すように、隙間Ｇが形成されている。隙間Ｇには、パッキン等による防水構造が設けられていない。

一対の被水壁５０Ａ，５０Ｂは、図４に示すように、周壁６３の上下の平面部６４Ａ，６４Ｃに沿って前後方向に延びている。各被水壁５０Ａ，５０Ｂは、図５に示すように、先端側の厚みが傾斜状に薄くなる先細の板状であって、共に内面側が傾斜面５１とされている。被水壁５０Ａ，５０Ｂは所定（一定）の高さで突出しており、被水壁５０Ａ，５０Ｂの先端の位置（Ｙ方向の先端位置）は、底面部４３の外面とほぼ同じとされている。なお、被水壁５０Ａ，５０Ｂの高さは、これに限られず、底面部４３の外面よりも被水壁５０Ａ，５０Ｂの先端を外方まで突出させたり、被水壁５０Ａ，５０Ｂの先端を底面部４３の外面よりも短くしてもよい。各被水壁５０Ａ，５０Ｂの終端部５２は、図７に示すように、平面部６４Ｂ（周壁６３）の外側まで延びている。

図５に示すように、低起立壁４４Ｂ（起立壁４４）と被水壁５０Ａ，５０Ｂとの間の窪みは、排水溝５５とされている。排水溝５５は、図６に示すように、溝底５５Ａと、一対の溝壁５５Ｂとを有し、溝底５５Ａは、連結部４５の外面とされている。排水溝５５は、図８に示すように、各被水壁５０Ａ，５０Ｂの終端部５２以外の全長に亘って形成されている。上記した第１ケース４１は、例えばアルミダイキャスト製とされ、アルミ合金等を金型に圧入して成形することができる。

第２ケース６０は、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製であって、図８に示すように、長方形状の天板部６１と、天板部６１の周縁部から天板部６１の板面に対して交差する方向に延びる周壁６３と、を備える。周壁６３は、４つの平面部６４Ａ～６４Ｄを有し、４つの平面部６４Ａ～６４Ｄを周方向に角筒状に連ねて構成される。周壁６３は、コネクタ１８が導出される導出部６６と、被水壁５０Ａ，５０Ｂが通される一対の通し部６７とが切り欠かれている。通し部６７は、矩形状であって、第１ケース４１を組み付けた際に、被水壁５０Ａ，５０Ｂに当接しないように切り欠かれており、被水壁５０Ａ，５０Ｂの基端部５３が隙間を有して挿通される。

周壁６３の先端側は、第１ケース４１の張出部４７を全周（コネクタ１８が取り付けられる部分以外の全周）に亘って包囲する角筒状の包囲部６３Ａと、包囲部６３Ａの先に角筒状に延出された延出部６５と、を備える。包囲部６３Ａは、図６に示すように、張出部４７に対して隙間Ｇを空けて対向する。延出部６５は、被水壁５０Ａ，５０Ｂの基端部５３側を外側から覆っている。延出部６５の先端部には、ネジ留め可能な複数の被留め部６８が帯状に突出している。図８に示すように、複数の被留め部６８は、間隔を空けて配され、ネジ７０の軸部が挿通されるねじ孔６８Ａが貫通形成されている。ネジ７０は、ねじ溝が形成された軸部と軸部よりも外径の大きい頭部とを有する。上記した第２ケース６０は、金属板材に対してプレス機により打ち抜き加工及び曲げ加工を施して形成することができる。

電気接続箱１０の製造方法について説明する。
図８，図９に示すように、複数の蓄電素子２１の両側から分割カバー２６，２９を組付けて蓄電ユニット２０を形成し、コネクタ１８や電子部品等が実装されたプリント基板１３を組み付ける。

次に、プリント基板１３が組み付けられた蓄電ユニット２０を第１ケース４１に収容し、プリント基板１３を第１ケース４１の複数のボス部５６にネジ留めする。次に、第２ケース６０を第１ケース４１に被せ、第１ケース４１のネジ穴５７に第２ケース６０の被留め部６８をネジ７０でネジ留めすることにより、電気接続箱１０が形成される（図５）。電気接続箱１０は、ある車種に対しては、図４に示すように、平面部６４Ｃが下側になる向きで車両に搭載され、異なる車種に対しては、図１０に示すように、平面部６４Ｃが上側になる向きで車両に搭載される。

電気接続箱１０の防水機能について説明する。
電気接続箱１０は、図４に示すように、車両の水平面に対して前方側がわずかに低くなるように傾斜した姿勢で車体Ｂ１の取付部材Ｂ２に取り付けられている。電気接続箱１０の上方から落ちる水滴Ｄ（図４の矢印方向に落ちる水滴）のうち、周壁６３の平面部６４Ａの上面に落ちた水滴Ｄは、平面部６４Ａの傾斜により天板部６１側に移動し、天板部６１を伝って下方に落下する。一方、第１ケース４１の被水壁５０Ａの上面に落ちた水滴Ｄは、被水壁５０Ａを超え、排水溝５５を通って終端部５２に移動して外部に排水される。排水溝５５を流れず、下方に移動した水滴は、底面部４３を伝って下方に落ち、下方の排水溝５５を通って終端部５２に移動して外部に排水されるとともに、一部は被水壁５０Ｂの先端から下方に落下する。

更に、図６に示すように、被水壁５０Ｂを超えた一部の水滴Ｄは、被水壁５０Ｂの下面を伝って移動し、周壁６３における延出部６５の内面（上面）に落ちる。延出部６５に落ちた水は、延出部６５の傾斜した上面を伝って第１ケース４１側に移動し、延出部６５の先端部から落下するため、（隙間Ｇを通って）電気接続箱１０の内部に水が浸入しない。また、図１０に示すように、異なる車種に対して平面部６４Ａが下側になる向きで車両の水平面に対して前方側がわずかに低くなるように傾斜した姿勢で車両に搭載された場合についても、上記と同様に、水滴Ｄの移動により電気接続箱１０の内部への水の浸入が抑制される。なお、図示しないが、電気接続箱１０は、第２ケース６０の天板部６１が上側となる向きで車両に搭載することも可能であり、この場合、上方からの水滴Ｄは、（被水壁５０Ａ，５０Ｂによらず）第２ケース６０（の延出部６５）により防水することができる。

本実施形態の作用、効果について説明する。
電気接続箱１０は、開口部４８を有する第１ケース４１と、開口部４８を覆う第２ケース６０と、第１ケース４１と第２ケース６０との間に収容される回路体１２を含む被収容物１１と、を備え、第２ケース６０は、複数の平面部６４Ａ～６４Ｄが多角形状に連なり第１ケース４１における開口部４８側の外周を覆う周壁６３を有し、第１ケース４１は、少なくとも２つの平面部６４Ａ，６４Ｃに沿って延び、周壁６３で覆われない領域を覆う被水壁５０Ａ，５０Ｂを備える。本実施形態によれば、第１ケース４１の被水壁５０Ａ，５０Ｂは、第２ケース６０の周壁６３における少なくとも２つの平面部６４Ａ，６４Ｃに沿って、周壁６３で覆われない領域に配されるため、車種に応じて電気接続箱１０が異なる向きで車両に搭載される場合であっても、少なくとも１つの被水壁５０Ａ（５０Ｂ）が第１ケース４１と第２ケース６０との間への水の移動を抑制する位置に配されることで、電気接続箱１０の内部への水の浸入を抑制することができる。よって、車種に応じて電気接続箱１０が異なる向きで車両に搭載される場合であっても、電気接続箱１０の内部への水の浸入を抑制することが可能になる。

また、被水壁５０Ａ，５０Ｂの内側には、被水壁５０Ａ，５０Ｂに沿って排水溝５５が形成されている。
このようにすれば、排水溝５５を利用して排水することで、水滴Ｄの第１ケース４１と第２ケース６０との間への移動を抑制することができる。

また、第１ケース４１は、被水壁５０Ａ，５０Ｂの内側に配され、被収容物１１を収容する収容部４２と、収容部４２と被水壁５０Ａ，５０Ｂとを連結する連結部４５と、被水壁５０Ａ，５０Ｂの外方に張り出し、周壁６３に対向する張出部４７と、を備える。
このようにすれば、収容部４２の外側のスペースを利用して被水壁５０Ａ，５０Ｂを配置することができる。

また、周壁６３は、先端側に向けて被水壁５０Ａ，５０Ｂとの間隔が大きくなるように傾斜している。
このようにすれば、周壁６３の傾斜により、第１ケース４１と第２ケース６０との間からの水の浸入を抑制することができる。

また、被水壁５０Ａ，５０Ｂは、周壁６３における互いに反対側の平面部６４Ａ，６４Ｃに沿って配されている。
このようにすれば、搭載する車種によって電気接続箱１０の向きが反対になる場合であっても電気接続箱１０の内部への水の浸入を抑制することができる。

また、被水壁５０Ａ，５０Ｂは、周壁６３の外側に延びている。
このようにすれば、被水壁５０Ａ，５０Ｂを伝う水を周壁６３の外側に排水することができる。

また、周壁６３には、被水壁５０Ａ，５０Ｂが貫通する通し部６７が形成されている。
このようにすれば、被水壁５０Ａ，５０Ｂにより周壁６３の外側に排水する構成であっても、周壁６３における第１ケース４１側に延びる長さを確保することができるため、周壁６３による防水性能の低下を抑制することができる。

また、第１ケース４１と第２ケース６０とは共に金属製である。
このようにすれば、回路部をシールドできるとともに、被水壁５０Ａ，５０Ｂの形成を容易に行うことができる。

＜他の実施形態＞
本明細書に記載された技術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明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
（１）被水壁５０Ａ，５０Ｂは、２つとしたが、これに限られず、１つ、または３つ以上の被水壁を形成してもよい。また、被水壁の位置についても、第１ケース４１における互いに反対側に限られない。例えば、平面部６４Ａ，６４Ｃに対向する位置に限られず、平面部６４Ａ，６４Ｂに対向する位置や、平面部６４Ａ～６４Ｄ（周壁６３の全周）に対向する位置に被水壁を設けてもよい。

（２）周壁６３は、平面部６４Ａ～６４Ｄを長方形状に連ねる構成としたが、これに限られず、例えば、長方形以外の四角形や、四角形以外の多角形状に連ねる構成としてもよい。
（３）被水壁５０Ａ，５０Ｂは、周壁６３の外側に導出される構成としたが、これに限られず、被水壁５０Ａ，５０Ｂの終端部が周壁６３の内側に配されていてもよい。

（４）周壁６３は、被水壁５０Ａ，５０Ｂに対して傾斜する構成としたが、周壁６３が被水壁５０Ａ，５０Ｂに対して傾斜していなくてもよい。例えば、反対側の平面部が平行に配置されていてもよい。
（５）電気接続箱１０は、車両に対して前方側（被水壁５０Ａ，５０Ｂの終端部５２側）が低くなるように傾斜した姿勢で設置されていたが、これに限られない。例えば、車両に対して水平な姿勢（被水壁５０Ａ，５０Ｂが水平となる姿勢）で電気接続箱１０を設置してもよい。

（６）被収容物１１として蓄電素子２１を含む構成としたが、蓄電素子２１が収容されない電気接続箱としてもよい。また、蓄電素子２１は、キャパシタとしたが、これに限られない。例えばリチウムイオン二次電池等の電池としてもよい。

１０：電気接続箱
１１：被収容物
１２：回路体
１３：プリント基板（基板）
１４：スルーホール
１５：ネジ孔
１８：コネクタ
１８Ａ：ハウジング
１８Ｂ：コネクタ端子
２０：蓄電ユニット
２１：蓄電素子
２３：リード端子
２５：ユニットケース
２６，２９：分割カバー
２７：被係止枠
３０：係止片
３１：嵌合部
４０：ケース
４１：第１ケース
４２：収容部
４３：底面部
４４：起立壁
４４Ａ：高起立壁
４４Ｂ：低起立壁
４５：連結部
４７：張出部
４８：開口部
５０Ａ，５０Ｂ：被水壁
５１：傾斜面
５２：終端部
５３：基端部
５５：排水溝
５５Ａ：溝底
５５Ｂ：溝壁
５６：ボス部
５７：ネジ穴
６０：第２ケース
６１：天板部
６３：周壁
６３Ａ：包囲部
６４Ａ～６４Ｄ：平面部
６５：延出部
６６：導出部
６７：通し部
６８：被留め部
６８Ａ：ねじ孔
７０：ネジ
Ｂ１：車体
Ｂ２：取付部材
Ｄ：水滴
Ｇ：隙間

Claims

開口部を有する第１ケースと、前記開口部を覆う第２ケースと、前記第１ケースと前記第２ケースとの間に収容される回路体を含む被収容物と、を備え、
前記第２ケースは、複数の平面部が多角形状に連なり前記第１ケースにおける前記開口部側の外周を覆う周壁を有し、
前記第１ケースは、少なくとも２つの前記平面部に沿って延び、前記周壁で覆われない領域を覆う被水壁を備え、
前記周壁は、先端側に向けて前記被水壁との間隔が大きくなるように前記被水壁に対して傾斜している、電気接続箱。
前記被水壁の内側には、前記被水壁に沿って排水溝が形成されている請求項１に記載の電気接続箱。
前記第１ケースは、
前記被水壁の内側に配され、前記被収容物を収容し、前記被水壁に連結される収容部と、
前記被水壁の外方に張り出し、前記周壁に対向する張出部と、を備える、請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
前記被水壁は、前記周壁における互いに反対側の前記平面部に沿って配されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電気接続箱。
前記被水壁は、前記周壁の外側に延びている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電気接続箱。
前記周壁には、前記被水壁が貫通する通し部が形成されている請求項５に記載の電気接続箱。
前記第１ケースと前記第２ケースとは共に金属製である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電気接続箱。