(57)【要約】【課題】電気接続箱の小型化を図り、ヒューズの溶断時間をより精度良く管理することが出来ると共に、ヒューズの溶断時にはコスト効率良く容易に交換することを可能とする、新規な構造のリレーユニットを提供すること。【解決手段】車両内の電気回路６８の開閉を行なうリレー３６と、電気回路６８を過電流から保護するヒューズ５２と、リレー３６とヒューズ５２を電気回路６８に接続する外部接続端子４２とをプリント基板１８への搭載状態でケース１６内に収容すると共に、ヒューズ５２を、プリント基板１８のパターン５０で形成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられる電気接続箱に付加して用いられるリレーユニットであって、
前記車両内の電気回路の開閉を行うリレーと、
前記電気回路を過電流から保護するヒューズと、
前記リレー及び前記ヒューズを前記電気回路に接続する外部接続端子とがプリント基板に搭載された状態でケースに収容されており、
前記ヒューズは前記プリント基板のパターンとして形成されている
ことを特徴とするリレーユニット。
【請求項２】
前記ケースには、該ケースを他部材に固定する固定部が設けられている
請求項１に記載のリレーユニット。
【請求項３】
前記プリント基板において、前記ヒューズが、前記リレーを挟んで前記外部接続端子と反対側に形成されている
請求項１又は２に記載のリレーユニット。
【請求項４】
前記プリント基板において、前記リレーと前記ヒューズが、それぞれ１つのみ設けられている
請求項１〜３の何れか１項に記載のリレーユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気接続箱に付加的に用いられるリレーユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両において、車体に設けられた各電装品に電力を分配するために、ジャンクションボックス等の電気接続箱が用いられている。電気接続箱には、各電装品に電力を供給および遮断する多数のリレーが設けられている。
【０００３】
ところで、リレーが接続された電気回路には、過電流が流れることを防止するために、ヒューズが電気的に接続されることが多い。それ故、電気接続箱には、多数のリレー装着部と共に、多数のヒューズ装着部が設けられており、電気接続箱の大型化を招いていた。
【０００４】
そこで、本出願人は、特開２００１−２５１７２８号公報（特許文献１）において、プリント基板のパターンに、所定値以上の電流で溶断するヒューズを形成した電気接続箱を提案した。このような電気接続箱によれば、別体のヒューズを削減して、ヒューズ装着部の数を削減出来ることから、小型化を図ることが出来る。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の電気接続箱においては、プリント基板のパターンに形成された複数のヒューズの１つが溶断したのみで、プリント基板の全体を交換しなければならず、交換に手間を要すると共に、コスト効率が低下するという問題があった。また、プリント基板は、リレー等の発熱部品からの熱の影響を受ける。それ故、プリント基板のパターンが多数のリレーから熱の影響を受け、ヒューズの溶断時間を管理することが困難になるという問題があり、更なる改善の余地を有するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２５１７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、電気接続箱の小型化を図り、ヒューズの溶断時間をより精度良く管理することが出来ると共に、ヒューズの溶断時にはコスト効率良く容易に交換することを可能とする、新規な構造のリレーユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一の態様は、車両に設けられる電気接続箱に付加して用いられるリレーユニットであって、前記車両内の電気回路の開閉を行うリレーと、前記電気回路を過電流から保護するヒューズと、前記リレー及び前記ヒューズを前記電気回路に接続する外部接続端子とがプリント基板に搭載された状態でケースに収容されており、前記ヒューズは前記プリント基板のパターンとして形成されていることを、特徴とする。
【０００９】
本発明においては、リレーとヒューズが纏めてリレーユニットとして構成されている。このようなリレーユニットを電気接続箱に付加して用いることにより、電気接続箱に設けられるリレー装着部とヒューズ装着部の数を削減することが出来、電気接続箱の小型化を図ることが出来る。そして、ヒューズが溶断した場合には、リレーユニットごと交換することにより、容易に交換することが出来る。また、リレーユニットのケースに収容されるリレーの数が限定されることから、リレーの熱によるケース内の温度上昇をより精度良く管理することが出来、過電流が流れた場合のヒューズの溶断時間の保証および管理を容易にすることが出来る。
【００１０】
加えて、リレーユニットのヒューズが、プリント基板のパターンとして形成されている。これにより、別体のヒューズを用いる必要が無く、リレーユニットを安価に製造することが出来、交換時のコストを低減することが出来る。また、プリント基板上に別体のヒューズを取り付ける必要が無いことから、プリント基板を小型化することが出来て、リレーユニットを小型に形成することが出来る。
【００１１】
また、電気接続箱に付加するリレーユニットの数を調節することによって、電気接続箱のリレーおよびヒューズの数を調節することが出来、車種やグレードの違いに対応することも出来る。例えば、電気接続箱には標準的なグレードの車種に必要とされるリレーおよびヒューズを設ける一方、高グレードで電装品が多く、より多数のリレーやヒューズが必要とされる場合には、電気接続箱にリレーユニットを付加することにより、リレーやヒューズを容易に増設することが出来る。特に、リレーを増設する場合には、該リレーが接続される電気回路を過電流から保護するために、ヒューズが併せて設けられる場合が多い。そこで、リレーとヒューズを纏めてリレーユニットとしたことによって、リレーとヒューズを同時に増設することが出来る。
【００１２】
なお、「電気接続箱に付加して用いられ」とは、本発明のリレーユニットが、電気的に電気接続箱に追加して用いられることを言い、物理的に電気接続箱に固定されることを言うものではない。従って、本発明のリレーユニットは、例えば電気接続箱から離れたワイヤハーネスに固定される等しても良い。また、リレーユニットのリレーおよびヒューズは、電気接続箱の内部回路と電気的に接続されても良いし、電気接続箱の内部回路と接続しない別回路に接続されても良い。更にまた、各リレーユニットに設けられるリレーの数は、廃棄時の部品点数と、熱管理の点から少数に設定されることが好ましいが、必ずしも１に限定されるものではない。
【００１３】
本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記ケースには、該ケースを他部材に固定する固定部が設けられているものである。
【００１４】
本態様によれば、リレーユニットを他部材に容易に固定することが出来、より優れた汎用性を得ることが出来る。なお、リレーユニットが取り付けられる他部材は、電気接続箱でも良いし、例えば車体パネル等でも良い。また、固定部としては、汎用性や製造の容易性等の観点から、例えば弾性撓み変形可能とされたロック片と突起との係合によるロック構造やボルト固定など、従来公知の固定構造が好適に採用され得る。
【００１５】
本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に記載のものにおいて、前記プリント基板において、前記ヒューズが、前記リレーを挟んで前記外部接続端子と反対側に形成されているものである。
【００１６】
リレーユニットのプリント基板に搭載されるリレーと外部接続端子では、リレーが主な発熱部品となる。一方、外部接続端子は金属材であることから、ヒートシンクとしての効果を得ることが出来る。そこで、主な発熱部品であるリレーの近位にヒートシンクとして機能する外部接続端子を配設することにより、ケース内の温度上昇を抑制することが出来る。
【００１７】
本発明の第四の態様は、前記第一〜第三の何れか１つの態様に記載のものにおいて、前記プリント基板において、前記リレーと前記ヒューズが、それぞれ１つのみ設けられているものである。
【００１８】
本態様においては、リレーユニットを、リレー１つとヒューズ１つの最小構成としたことによって、優れた汎用性を得ることが出来る。また、部品点数を抑えることで、リレーユニットを安価に製造することが出来ると共に、極めて小型に構成することが出来、高い配設自由度を得ることが出来る。特に、リレーが損傷したりヒューズが溶断してリレーユニットを廃棄する場合には、廃棄する部品点数を最低限に抑えることが出来、コスト効率良く交換することが出来る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、電気接続箱に付加して用いられるリレーユニットのケース内に、リレーを備えたプリント基板を収容すると共に、該プリント基板のパターンでヒューズを形成した。このようなリレーユニットを電気接続箱に付加して用いることにより、電気接続箱に設けられるリレー装着部やヒューズ装着部の数を削減して、電気接続箱の小型化を図ることが出来る。更に、リレーユニットのケース内に設けられるリレーの数が限定されることから、ケース内の温度上昇をより精度良く管理することが出来、ヒューズの溶断時間をより精度良く管理することが出来る。そして、プリント基板のパターンでヒューズを形成したことから、別体のヒューズを不要とすることが出来て、リレーユニットをより安価に製造することが出来る。従って、ヒューズの溶断時やリレーの損傷時には、リレーユニットごと交換することによって、コスト効率良く且つ容易に交換することが出来る。また、プリント基板と別体のヒューズを不要としたことにより、リレーユニットの小型化を図ることも出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態としてのリレーユニットと電気接続箱を示す斜視説明図。
【図２】図１に示したリレーユニットの分解斜視図。
【図３】図１に示したリレーユニットの側面図。
【図４】図１に示したリレーユニットの下面図。
【図５】図１に示したリレーユニットに設けられるプリント基板の上面図。
【図６】図１に示したリレーユニットの異なる使用方法を説明するための説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
先ず、図１に、本発明の一実施形態としてのリレーユニット１０と、リレーユニット１０が付加して用いられる電気接続箱１２を併せ示す。電気接続箱１２は例えば車両のエンジンルーム内に設けられるジャンクションボックスやリレーボックス等であり、図示しない複数のリレー装着部やヒューズ装着部、コネクタ装着部等が内部に設けられた箱本体１４を備えている。
【００２３】
図２〜図４に、リレーユニット１０を示す。リレーユニット１０は電気接続箱１２とは別体品とされており、ケース１６内にプリント基板１８が収容された構造とされている。ケース１６は、合成樹脂から形成された、一方に長手矩形の開口部２０を有する中空の箱体形状とされている。ケース１６の開口部２０と反対側における一方（図３中、右方）の端部には、略矩形のフード形状とされたコネクタ収容部２２が突設されている。なお、コネクタ収容部２２の底部には、ケース１６の底壁２４が連続して形成されており、コネクタ収容部２２は、有底の凹形状とされている。コネクタ収容部２２内の底壁２４には、プリント基板１８に設けられた後述する各外部接続端子４２のそれぞれに対応する、少なくとも１つ（本実施形態においては、３つ）の端子挿通孔２６が貫設されている。
【００２４】
ケース１６の一方の側面２７には、固定部としてのロック部２８が一体形成されている。ロック部２８は、従来公知の所謂カセットロックとされており、略Ｌ字の断面形状をもって互いに平行に延びる一対のガイドリブ３０，３０が形成されると共に、ガイドリブ３０，３０の間に、弾性撓み変形可能とされて内面に係合突起３２が突出された係合片３４が形成されている。
【００２５】
このようなケース１６には、プリント基板１８が収容されている。プリント基板１８は、長手矩形の板形状とされている。プリント基板１８の長手方向の中央部分には、リレー３６が設けられている。リレー３６は従来公知の所謂メカニカルリレーであり、矩形のブロック形状を有している。このようなリレー３６が、プリント基板１８に半田付けされている。リレー３６は、プリント基板１８の表面３８ａ上に配設されている。
【００２６】
また、プリント基板１８における長手方向の一方の端部４０ａには、複数（本実施形態においては、３つ）の外部接続端子４２が突設されている。外部接続端子４２は、金属板がプレス打ち抜き加工されて形成された、所定の幅寸法をもって延びるストレート形状とされており、一方の端部に後述するコネクタ７０と接続する接続部４４が形成されていると共に、他方の端部に半田付け部４６が形成されている。これら外部接続端子４２は、それぞれの半田付け部４６が、プリント基板１８の長手方向一方の端部４０ａに設けられたスルーホール４８に挿通されて半田付けされることにより、プリント基板１８の端部４０ａに並列して、プリント基板１８の裏面３８ｂ側に突出されている。
【００２７】
さらに、図５に示すように、プリント基板１８のパターンとしてのプリント配線５０には、ヒューズ回路部５２が形成されている。ヒューズ回路部５２は、プリント配線５０の幅寸法が部分的に小さくされることによって、断面積が部分的に小さくされている。これにより、ヒューズ回路部５２の抵抗値はプリント配線５０の他の箇所に比して大きくされており、所定の許容電流より大きい過電流が流れた場合には、ヒューズ回路部５２が溶断してヒューズとして機能するようになっている。なお、ヒューズ回路部５２の断面積および長さは、要求される許容電流の大きさを考慮して、適宜に設定される。また、ヒューズ回路部５２の断面積は、プリント配線５０の厚さ寸法を部分的に小さくすることで設定しても良い。
【００２８】
ヒューズ回路部５２は、プリント基板１８の表面３８ａにおいて、プリント基板１８の長手方向で端部４０ａと反対側の端部４０ｂに１つのみ形成されている。これにより、プリント基板１８には、リレー３６およびヒューズ回路部５２が、それぞれ１つずつ設けられている。また、ヒューズ回路部５２が、リレー３６を挟んで外部接続端子４２と反対側に形成されている。これにより、リレー３６の近位に金属製の外部接続端子４２が配設されており、外部接続端子４２をヒートシンクとして利用することで、ケース１６内の温度上昇の抑制が図られている。そして、リレー３６とヒューズ回路部５２がプリント配線５０で電気的に接続されることにより、プリント配線５０がリレー３６で電気的に開閉されると共に、ヒューズ回路部５２で過電流から保護されるようになっている。
【００２９】
このような構造とされたプリント基板１８は、図２に示したように、ケース１６の開口部２０からケース１６内に挿入される。なお、プリント基板１８は、外部接続端子４２側から開口部２０に挿入される。これにより、各外部接続端子４２の接続部４４が、ケース１６の底壁２４に貫設された端子挿通孔２６にそれぞれ挿通されて、コネクタ収容部２２内でケース１６の外部に突出されている。
【００３０】
そして、ケース１６の開口部２０が、蓋体５４で覆蓋される。蓋体５４は、開口部２０の外周と略等しい大きさを有する天板部５６から、開口部２０の内周と略等しい大きさを有する嵌合部５８が突出された形状とされている。このような蓋体５４が、嵌合部５８を開口部２０内に嵌め入れて、全周に亘って振動溶着でケース１６に溶着されている。これにより、開口部２０が、蓋体５４で密封されており、本実施形態においては、封止手段として、振動溶着が用いられている。なお、封止手段としては、超音波溶着や熱溶着等の溶着を用いても良いし、蓋体５４を全周に亘ってケース１６に接着することで、接着剤で封止したり、Ｏリングなどのシール材を用いる等しても良い。このようにして、ケース１６内に１つのリレー３６と１つのヒューズ回路部５２、および外部接続端子４２が収容された、リレーユニット１０が構成されている。
【００３１】
このようなリレーユニット１０が、図１に示したように、電気接続箱１２の箱本体１４に取り付けられる。箱本体１４の外面６０には、ロック部６２が形成されている。ロック部６２は、リレーユニット１０のロック部２８と嵌合する、従来公知の所謂カセットロックであり、対向して形成された一対の案内壁６４，６４の間に、内面に図示しない係合突起が形成された板状の係合板部６６が、外面６０と隙間を隔てて対向された形状とされている。
【００３２】
そして、リレーユニット１０のロック部２８が、箱本体１４のロック部６２における案内壁６４，６４の間に差し込まれて、ロック部２８における係合片３４の係合突起３２と、ロック部６２における係合板部６６の係合突起とが相互に係合されることにより、ロック部２８がロック部６２に嵌合されて、リレーユニット１０が他部材としての箱本体１４に固定される。これにより、リレーユニット１０のリレー３６とヒューズ回路部５２が電気接続箱１２に追加されている。なお、図１においては、箱本体１４にリレーユニット１０が１つのみ取り付けられているが、リレーユニット１０は、電気接続箱１２に要求されるリレーやヒューズの数に応じて、任意の数が箱本体１４に取り付けられる。そして、車両内の電気回路を構成する電線６８の端末に設けられたコネクタ７０が、コネクタ収容部２２に差し込まれて外部接続端子４２と接続されることにより、プリント基板１８に形成されたプリント配線５０が外部接続端子４２を介して電線６８と接続される。その結果、プリント基板１８のリレー３６およびヒューズ回路部５２が電線６８と接続されて、リレー３６によって電線６８を含んで構成された電気回路が電気的に開閉されると共に、ヒューズ回路部５２によって電線６８を含んで構成された電気回路が過電流から保護されるようになっている。なお、電線６８のコネクタ７０と反対側の端部は、車両に設けられた各種の電装品と接続されており、例えば電気接続箱１２の箱本体１４を電装品として箱本体１４に接続されるものでも良いし、電気接続箱１２とは異なる電装品に接続されるものでも良い。
【００３３】
本実施形態に従うリレーユニット１０を電気接続箱１２に付加して用いることにより、電気接続箱１２に設けられる多数のリレーおよびヒューズの一部を、リレーユニット１０のリレー３６とヒューズ回路部５２で構成することが出来る。これにより、箱本体１４に設けられるリレー装着部とヒューズ装着部の数を削減することが出来、電気接続箱１２の小型化を図ることが出来る。
【００３４】
そして、リレーユニット１０に設けられるリレー３６の数が限定されることから、リレー３６の熱によるケース１６内の温度上昇をより精度良く管理することが出来、ヒューズ回路部５２の溶断時間の保証と管理を容易にすることが出来る。更に、リレーユニット１０のヒューズが、プリント基板１８のプリント配線５０に形成されたヒューズ回路部５２で構成されている。これにより、別部品のヒューズを用いる必要が無く、部品点数を削減して、リレーユニット１０を安価に製造することが出来ると共に、リレーユニット１０の小型化を図ることが出来る。
【００３５】
また、ヒューズ回路部５２が溶断したり、リレー３６が損傷した場合には、リレーユニット１０ごと使い捨てて交換することにより、容易に交換することが出来る。そして、上述のように、リレーユニット１０は安価に製造出来ることから、交換に要するコストも抑えることが出来る。特に本実施形態におけるリレーユニット１０は、リレー３６およびヒューズ回路部５２をそれぞれ１つのみ備えた最小構成とされていることから、交換時に廃棄する部品点数を最小限に抑えることが出来て、交換に要するコストをより低減することが出来る。
【００３６】
さらに、ヒューズ回路部５２の溶断時やリレー３６の損傷時には、リレーユニット１０ごと廃棄されることから、ケース１６の蓋体５４を開く必要がない。そこで、蓋体５４をケース１６に開封不能に溶着することで、リレーユニット１０に防水性を付与することが出来る。これにより、リレーユニット１０の配設自由度を向上することが出来、所望の場所にリレーユニット１０を配設することが出来る。特に、コネクタ収容部２２の底部がケース１６の底壁２４で塞がれていることから、コネクタ収容部２２における防水性も向上することが出来る。加えて、ケース１６が密閉構造とされることから、リレー３６等の熱によるケース１６内の温度上昇を、より精度良く管理することが出来、ヒューズ回路部５２の溶断時間をより容易に且つ精度良く管理することも出来る。
【００３７】
また、電気接続箱１２に付加するリレーユニット１０の数を調節することによって、車種やグレードによるリレーおよびヒューズの数の違いに対応することも出来る。例えば、電気接続箱１２には標準的なグレードに必要とされるリレーおよびヒューズを設け、高グレードで電装品が多く、より多数のリレーとヒューズが必要とされる場合には、電気接続箱１２にリレーユニット１０を追加することにより、リレーとヒューズを容易に増設することが出来る。特に、リレーユニット１０にはリレー３６とヒューズとしてのヒューズ回路部５２とが纏めて設けられていることから、リレーとヒューズを纏めて増設することが出来る。
【００３８】
なお、上述のように、リレーユニット１０は、所望の場所に配設することが出来る。従って、例えば図６に示すように、電線６８を含む複数の電線が束ねられてなるワイヤハーネス７２に、リレーユニット１０をテープ７４で固定して用いる等しても良い。このようにすれば、リレーユニット１０が電気接続箱１２（図１参照）から離れた位置に配設されることから、電線６８を電気接続箱１２まで延長する必要が無く、電線６８の短縮化を図ることが出来る。そして、本実施形態のリレーユニット１０によれば、単体で相応の防水性が確保されていることから、高い配設自由度を得ることが出来る。また、図示は省略するが、例えばロック部２８を用いて、リレーユニット１０を、他部材としての車体パネルのブラケットに固定する等しても良い。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、リレーユニットに設けられるリレーおよびヒューズの数は、廃棄時のコストを考慮して、少数であることが好ましいが、必ずしも１つに限定されるものではなく、リレーおよびヒューズをそれぞれ２つ以上設けても良い。従って、例えば前記実施形態のプリント基板１８のプリント配線５０に、複数のヒューズ回路部５２を形成する等しても良い。
【００４０】
また、前記実施形態においては、リレーユニットのケースが、蓋体が溶着された密閉構造とされていたが、蓋体は、必ずしもケースに溶着される必要はない。更にまた、リレーユニットを他部材に固定する固定部は、前記実施形態におけるロック部２８に限定されるものではなく、取り付けの容易性や大きさ等を考慮して、各種の形状が採用され得るものであり、例えばリレーユニットを他部材に対してボルト固定する等しても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１０：リレーユニット、１２：電気接続箱、１４：箱本体、１６：ケース、１８：プリント基板、２０：開口部、２６：端子挿通孔、２８：ロック部（固定部）、３６：リレー、４２：外部接続端子、５０：プリント配線（パターン）、５２：ヒューズ回路部（ヒューズ）、５４：蓋体、７０：コネクタ、７２：ワイヤハーネス、７４：テープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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