JP4149352B2 - ジャンクションブロックの接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、ジャンクションブロックに出力側の外部回路を接続する際に、ジャンクションブロックの出力部の位置を選択的に変更可能としたジャンクションブロックの接続構造に関するものである。

従来、例えば電気自動車（ハイブリッドカーを含む）に搭載されて、バッテリ（電源）側の回路とインバータ側の回路とを接続するジャンクションブロックにおいては、車種や車両グレード等が変更された場合に、ジャンクションブロックの向き（取付方向）が変わったり、あるいはインバータ側（出力側）の外部回路を異なる方向からジャンクションブロックの出力部に接続しなければならず、その他にも出力部の位置が車両ボディの壁部等に近接して配置された場合や、インバータ側の回路を大きく迂回させて出力部に接続しなければならない場合等において、インバータ側の回路とジャンクションブロックの出力部との接続が困難になるという問題を生じた。

接続が不可能である場合には、新たにジャンクションブロックを設計しなおさなければならず、多くの手間やコストがかかるという問題があった。

この問題は、電気自動車のジャンクションブロックに限らず、通常のエンジン車両に搭載されるジャンクションブロックにおいても、出力側である機器や補機等の回路をジャンクションブロックに接続する構造において起こり得るものである。

本発明は、上記した点に鑑み、車種や車両グレード等の変更によって、例えばジャンクションの向きが変わったり、出力側の外部回路の位置が変わったり、ジャンクションブロックの出力部が車両ボディや他の車両部品等に阻害されて使用できなくなったりした場合でも、ジャンクションブロックに出力側の外部回路を容易に且つ確実に接続させることのできるジャンクションブロックの接続構造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に係るジャンクションブロックの接続構造は、ジャンクションブロック内に配索されたバスバーと、該バスバーの一方に続く一方の出力部と、該バスバーの他方に着脱自在に接続される付加バスバーと、該付加バスバーに接続される他方の出力部を有して該ジャンクションブロックに着脱自在に設けられる付加部品とを備え、該付加バスバーと該付加部品とを該ジャンクションブロックから取り外した状態で、該一方の出力部に外部回路を接続し、該付加バスバーと該付加部品とを該ジャンクションブロックに取り付けた状態で、該他方の出力部に該外部回路を接続することを特徴とする。

上記構成により、導電性のバスバーを介して一方の出力部と他方の出力部とが接続され、出力側の外部回路を一方の出力部と他方の出力部とに選択的に接続可能となる。外部回路は一方又は他方のどちらに接続してもバスバーを介して入力側（電源側）の回路に接続される。通常は一方の出力部で外部回路を接続し、その際は付加バスバーや付加部品はジャンクションブロックから取り外しておく。車種変更等に伴って一方の出力部側の接続スペースや接続作業スペースがとれなくなった場合に、付加バスバーや付加部品を用いて外部回路を他方の出力部に接続する。これにより、一種類のジャンクションブロックを共用して外部回路の接続を容易に且つ確実に行うことができる。

請求項２に係るジャンクションブロックの接続構造は、請求項１記載のジャンクションブロックの接続構造において、前記付加部品が複数の出力部を有し、前記バスバーが＋極と−極のバスバーを含むことを特徴とする。

上記構成により、＋極のバスバーに＋極の付加バスバーが連結され、＋極の付加バスバーが＋極の他方の出力部に連結され、−極のバスバーに−極の付加バスバーが連結され、−極の付加バスバーが−極の他方の出力部に連結される。これにより、＋極の外部回路と−極の外部回路とを同一方向からほぼ同時に効率良く他方の各出力部に接続することができる。複数の他方の出力部には＋，−極の外部回路以外にも他の外部回路をも同方向からほぼ同時に接続可能である。電気自動車用のジャンクションブロックにおいては、＋，−極の外部回路として例えばインバータ側の回路が挙げられ、他の外部回路として例えばＤＣ／ＤＣコンバータ側の回路が挙げられる。

請求項３に係るジャンクションブロックの接続構造は、請求項１又は２記載のジャンクションブロックの接続構造において、前記ジャンクションブロックが一方の出力部と他方の出力部とを有し、前記付加部品が、該ジャンクションブロックの該他方の出力部に連結される補助バスバーを有し、該補助バスバーの一方が該付加部品の他方の出力部に接続され、該補助バスバーの他方が該ジャンクションブロックの他方の出力部に接続されることを特徴とする。

上記構成により、ジャンクションブロックの一方の出力部と他方の出力部とに選択的に外部回路を接続可能となる。他方の出力部に外部回路を接続する場合は、補助バスバーの一方が付加部品の出力部に連結（接続）され、補助バスバーの他方が他方の出力部に連結（接続）される。ジャンクションブロックの他方の出力部の位置が付加部品と離れていても、補助バスバーによって他方の出力部の位置が付加部品内に取り込まれ、接続作業が一層効率化する。電気自動車用のジャンクションブロックにおいては、外部回路として例えばＤＣ／ＤＣコンバータ側の回路が挙げられる。

請求項４に係るジャンクションブロックの接続構造は、請求項１〜３の何れか１項に記載のジャンクションブロックの接続構造において、前記付加部品が、本体である絶縁部と、該絶縁部で固定された前記出力部としてのねじ部材とを備えることを特徴とする。

上記構成により、導電性の各ねじ部材が絶縁部で相互に絶縁され、外部回路と出力部との電気的接続の信頼性が向上する。ジャンクションブロックに対する付加部品の着脱は絶縁部を持って出力部の酸化等の心配なく容易に且つ確実に行われる。

請求項５に係るジャンクションブロックの接続構造は、請求項２〜４の何れか１項に記載のジャンクションブロックの接続構造において、前記＋極と−極のバスバーが前記ジャンクションブロックの基台と基板とに分離して配置され、該＋極のバスバーに＋極の前記付加バスバーが連結され、該−極のバスバーに−極の前記付加バスバーが連結されることを特徴とする。

上記構成により、＋極と−極の各バスバー間の絶縁性が高まり、外部回路の電気的接続の信頼性が向上する。＋極の付加バスバーは＋極の他方の出力部に連結され、−極の付加バスバーは−極の他方の出力部に連結される。そして、＋極の外部回路と−極の外部回路とが同一方向からほぼ同時に効率良く他方の各出力部に接続される。

請求項６に係るジャンクションブロックの接続構造は、請求項１〜５の何れか１項に記載のジャンクションブロックの接続構造において、前記付加部品が前記一方の出力部とは反対側に配置されたことを特徴とする。

上記構成により、例えばジャンクションブロックの向き（車両等への組付方向）が前後ないし左右逆になった場合でも、他方の出力部に作業性良く効率的に外部回路が接続される。

以上の如く、請求項１記載の発明によれば、例えば車種や車両グレード等の変更に伴って外部回路の接続位置が変更になった場合でも、一種類のジャンクションブロックを共用して外部回路の接続を容易に且つ確実に行うことができ、ジャンクションブロックの低コスト化と接続作業性の向上が達成される。

請求項２記載の発明によれば、＋極の外部回路と−極の外部回路とを同一方向からほぼ同時に効率良く他方の各出力部に接続することができ、それ以外にも他の外部回路を同一方向からほぼ同時に他方の出力部に接続することができ、複数の外部回路の接続に対応可能となる。

請求項３記載の発明によれば、ジャンクションブロックの他方の出力部の位置が付加部品から離れていても、補助バスバーによって他方の出力部が付加部品内に取り込まれるから、各出力部へ各外部回路の接続を容易に作業性良く確実に行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、各出力部間の絶縁性が高まり、外部回路の電気的接続の信頼性が向上すると共に、絶縁部を持ってジャンクションブロックへの付加部品の着脱を容易に且つ確実に行うことができる。

請求項５記載の発明によれば、＋極と−極の各バスバー間の絶縁性が高まり、各出力部への外部回路の電気的接続の信頼性が向上する。

請求項６記載の発明によれば、車種変更等によってジャンクションブロックの向き（車両等への組付方向）が逆になった場合でも、他方の出力部に作業性良く効率的に外部回路を接続することができる。

図１〜図３は、本発明に係るジャンクションブロックの接続構造の一実施形態を示すものである。

図１において、ジャンクションブロック１は、合成（絶縁）樹脂製のアッパカバー２とロアカバー３とミドルカバー（基台）４と、ミドルカバー４上に配置される絶縁樹脂製のミドルプレート（基板）５と、ミドルカバー４及びミドルプレート５上に配索される＋極及び−極のバスバー６，７と、各バスバー６，７に着脱自在に接続される付加バスバー８，９と、ミドルカバー４の外側に着脱自在に取り付けられ、付加バスバー８，９に接続される出力部変更用の付加部品１０とを少なくとも備えている。

アッパカバー２は、バッテリ（電源）からの＋極の回路を接続させる総入力側の＋極のコネクタ１１（図１では合成樹脂製のコネクタハウジングを示す）と、バッテリからの−極の回路を接続させる総入力側の−極のコネクタ１２（図３では合成樹脂製のコネクタハウジングを示す）とを備えている。各コネクタハウジング内にミドルカバー４側又はミドルプレート５側のバスバーの図示しない端子が下方から収容されて＋極及び−極のコネクタ１１，１２が構成される。

その他に、アッパカバー２には＋電源のリレー１３と−電源のリレー１４等が設けられる。ジャンクションブロック１の底部を構成する浅めのロアカバー３には車両ボディ側との接続用のコネクタ１５が設けられる。

ミドルカバー４はアッパカバー２とほぼ同様に矩形箱状に形成され、上面側の壁部（上壁）１６と側面方の壁部（側壁）１７とを有し、上壁１６に、バッテリ側の＋極の回路に続く導電金属製の＋極のバスバー６が主に配索されると共に、大電流用のヒューズ１８や電流センサ１９やサービスプラグ２０の回路や小電流用のヒューズ２１等が設けられる。ミドルカバー４は角部のブラケット２２で車両ボディ等に固定される。

＋極のバスバー６は、＋電源のリレー１３に対するタブ状の端子２３を有すると共に、図２〜図３のインバータ回路接続用の端子台（一方の出力部）２４の端子部２７や、他の出力部である小電流用の雄型の端子２８等を有している。

端子台２４（図３）はインバータ側（出力側）の外部回路の端子（図示せず）をねじ部品であるボルト２９や下側のナットでバスバー６の端子部２７に締付接続させるものである。図１で大電流用のヒューズ１８はバッテリ側の＋回路の回路（図示せず）にコネクタ１１を介して接続され、サービスプラグ２０はアッパカバー２側に突出して、作業者による電源回路の遮断を可能とする。

端子台２４（図３）に続く＋極のバスバー６（図１）は端子台２４からほぼ１８０゜反対側のミドルカバー４の端部に向けて延長され、その延長端部３０が、ミドルカバー４の側壁１７に沿って設けられた導電金属製の付加バスバー８の一端部３１にボルト３２で締付接続されている。

＋極の付加バスバー８は、側壁１７に沿う垂直な縦置き部３２と、側壁１７から外側に突出する水平な横置き部３３とを備え、縦置き部３２は側壁１７の上端に沿って水平に延びる第一部分３２ａと、第一部分３２ａに直交して側壁１７に沿って垂直に下向きに延びる第二部分３２ｂとで構成され、横置き部３３は第二部分３２ｂに直交して一水平面上で略くの字状に屈曲している。

縦置き部３２の基端側に水平な接続部（連結部）３１が直交して形成され、接続部３１はボルト挿通孔を有し、横置き部３３の先端側に付加部品１０に対する接続用のボルト挿通孔３４が設けられている。付加バスバー８は＋極のバスバー６にボルト３２で着脱自在に連結され、未使用時には離脱可能となっている。未使用時とは車種や車両グレード等によって付加部品１０を使用しない場合を言う。

付加部品１０は、図４にも示す如く、合成樹脂製の絶縁部（本体）３５と、絶縁部３５に並列に設けられた垂直方向の孔部３６内に固定された金属製の複数（本例で三つ）のナット（他方の出力部であるねじ部品）３７〜３９と、左端のナット３７に重なって続き、絶縁部３５から外部に突出された一つの補助バスバー４０とを備えるものである。バスバー４０の基端部はボルト挿通孔（図示せず）を有してボルト５２でナット３７に接続され、先端部はボルト挿通孔４１を有している。

ナット３７〜３９は絶縁部３５でそれぞれ絶縁され、ミドルカバー４の側壁１７に対向する側面４２に対して斜め方向に一列に並んでいる。ナット３７〜３９はインサート成形等で絶縁樹脂部３５内に固定される。側面４２には、ミドルカバー４に対する一対のスライド係合部４４が垂直方向に設けられている。スライド係合部４４は左右一対の断面Ｌ字状の突条４３で構成されている。

スライド係合部４４に対応して、ミドルカバー４の側壁１７の凹部４５内に断面Ｔ字状のガイドレール４６が垂直に設けられている。ガイドレール４６の下端は水平なストッパ壁４７に直交して続いている。付加部品１０は上方からミドルカバー４の側部にスライド係合し、図２の如く側面４２が側壁面１７に密着してガタ付きなく固定されると共に、バスバー４０の先端部がミドルカバー４の側壁１７の外側に続く端子台４８のボルト４９にナット（図示せず）で接続固定される。

端子台４８はＤＣ／ＤＣコンバータ接続用の＋極の出力部であり、バスバー４０の先端部にボルト４９で出力側のＤＣ／ＤＣコンバータの回路（図示せず）が締付接続される。端子台４８は図１の１８０゜反対側のＤＣ／ＤＣコンバータ接続用の他方の＋極の端子台２６と共に図示しないバスバーや電線で例えばミドルカバー４の＋極のバスバー６に接続される。両端子台２６，４８は接続用のボルト７３，４９を有する。ＤＣ／ＤＣコンバータとは直流電流を増減させるためのものである。ＤＣ／ＤＣコンバータ接続用の−極の出力部はアッパカバー２に防水コネクタ５１（図１）として設けられている。

図１の＋極の付加バスバー８は付加部品１０の中間のナット３８に下側からボルト５３で締付固定され、隣（右端）のナット３９にミドルプレート５側の−極の付加バスバー９が下側からボルト５４で締付固定される。中間のナット３８にはインバータ側の＋極の回路の端子がボルト５３で共締めされて＋極の付加バスバー８に接続され、隣のナット３９にはインバータ側の−極の回路の端子がボルト５４で共締めされて−極の付加バスバー９に接続される。

−極の付加バスバー９は＋極のバスバー８とほぼ同様に組付状態でミドルカバー４の側壁１７に沿う垂直な縦置き部５５と、側壁１７から外側に突出する水平な横置き部５６とを備え、縦置き部５５の基端側に接続部（連結部）５７を有し、接続部５７はボルト５８で−極のバスバー７に締付接続され、横置き部５６の先端側がボルト挿通孔５９を有してナット３９に締付固定される。

組付時に−極の付加バスバー９の縦置き部５５は＋極の付加バスバー８の内面側に近接して位置し、ミドルカバー４の側壁１７の延長部である絶縁板６０が両付加バスバー８，９間に進入して位置し、両付加バスバー８，９の絶縁が行われる。両付加バスバー８，９の縦置き部３２，５５はミドルカバー４の側壁１７の凹部６１内に収容される。

ミドルプレート５上の−極のバスバー７の一端は図３の−極の端子台（一方の出力部）２５に続いている。−極の端子台２５にはインバータ側の−極の回路の端子がボルト６２でバスバー７の端子部６３に共締めで接続される。図３で符号７０はアース用の端子台である。

図３の如く中央の＋極の端子台２４とその左右の−極の端子台２５及びＤＣ−ＤＣコンバータ回路接続用の端子台（一方の出力部）２６は横一列で並列に配置されている。これら三つの端子台２４〜２６が車種や車両グレード等によって使用できない場合（作業スペースがとれず、ボルト２９，６２やナットの締付操作ができない場合や、図示しない出力側の外部回路の端子の配置スペースがない場合等）に、これら一方の出力部２４〜２６に代えて他方の出力部として、図１，図２に示す付加バスバー８，９と付加部品１０とが使用され、付加バスバー８，９と付加部品１０とを介して＋，−極のバスバー６，７やＤＣ／ＤＣコンバータ接続用の内部回路が出力側の各外部回路に接続される。

図１でミドルプレート５上の幅広の−極のバスバー７や細幅の−極のバスバー６５はタブ端子６６を有し、ミドルカバー４上の＋極のバスバー６のタブ端子２３と共に中継端子６７を介してアッパカバー２側の各リレー１３，１４に接続される。

ロアカバー３はミドルカバー４の内側に係止手段６８で固定され、ミドルプレート５はミドルカバー４上に配置され、アッパカバー２の側壁６９はミドルカバー４の側壁１７の外側に位置して各付加バスバー８，９の縦置き部３２，５５を覆って外部に対して絶縁保護する。ミドルカバー４の内側には図示しない導電金属製のシールドシェルが配置される。

図５は、上記ジャンクションブロックブロック１の回路形態を示すものである。

バッテリ側の＋極の回路は＋極のコネクタ１１（図１）を経て大電流用ヒューズ１８に接続され、大電流ヒューズ１８からサービスプラグ２０を経て＋電源のリレー１３に続き、リレー１３から＋極のバスバー６でコンバータ側の＋極の回路に対する＋極の出力部２７に続いている。この出力部２７が図３の中央の端子台２４として、あるいは図１，図２の＋極の付加バスバー８及び付加部品１０として選択使用される。

図５で＋極のリレー１３に続く他の回路７１は小電流用ヒューズ２１を介して例えばＡＣ１００Ｖ用のコンバータ側の＋極の回路に続く出力部２８としてコネクタを構成し、もう一方の回路７２の端末及びリレー１３を通さない回路７３の端末がＤＣ／ＤＣコンバータ側の回路に対する出力部７４，７５となる。この二つの出力部７４，７５が図３の右側の端子台２６又は、図１，図２のミドルカバー４の側方（外側）の端子台（他方の出力部）４８に続く付加部品１０として選択使用される。

バッテリ側の−極の回路は−極のコネクタ１２（図３）とサービスプラグ２０と電流センサ１９を経て−電源のリレー１４に接続され、リレー１４から−極の回路（バスバー）７として、コンバータ側の−極の回路に対する−極の出力部６３に続いている。この出力部６３が図３の左側の端子台２５と、図１，図２の−極の付加バスバー８，９及び付加部品１０との何れかとして選択使用される。また、−極の回路７から分岐された他の回路７６の出力部７７はＤＣ／ＤＣコンバータ接続用の−極のコネクタ５１（図１）を構成している。

図５で−極のリレー１４に続く他の回路６５は例えばＡＣ１００Ｖ用のコンバータ側の−極の回路に続く出力部７８としてコネクタを構成する。リレー駆動用の回路の出力部７９やサービスプラグ検知用の回路の出力部８０もそれぞれコネクタを構成する。

なお、上記実施形態のジャンクションブロック１の接続構造においては、直流を交流に変換するインバータ側の＋極の回路と−極の回路及び直流の電流値を変えるコンバータの回路に対する出力部を選択使用可能としたが、出力部の種類はこれらに限られるものではない。

また、上記実施形態のジャンクションブロック１は電気自動車（ハイブリッドカーを含む）に搭載されるものであるが、本発明のジャンクションブロックの接続構造はそれに限らず、通常のエンジン車両における機器や補機や電装品等とバッテリ等を接続するためのジャンクションブロックにおいても適用可能であり、この場合は例えば機器側や補機側や電装品側の回路に対する出力部を選択使用することになる。

また、上記実施形態の付加部品１０はナット３７〜３９を内蔵したが、ねじ部品としてナットに代えてボルトをインサート成形等で樹脂材に固定させることも可能である。この場合、絶縁樹脂部３５から突出したボルトに付加バスバー８，９の孔３４，５９と出力側の外部回路の端子（図示せず）を挿通させて外部からナットで締付接続させる。

また、上記実施形態においてはロアカバー３とミドルカバー４とアッパカバー２を用いたが、ロアカバー３を廃除して基台としてのミドルカバー４をロアカバーとして用いることも可能である。ジャンクションブロック１の形態は図１の実施形態に限られるものではない。

本発明に係るジャンクションブロックの接続構造の一実施形態を示す分解斜視図である。 ジャンクションブロックの組立状態を示す斜視図である。 同じくジャンクションブロックを反対側から見た状態の斜視図である。 ジャンクションブロックに付設される付加部品を示す斜視図である。 ジャンクションブロックの回路説明図である。

符号の説明

１ ジャンクションブロック
４ ミドルカバー（基台）
５ ミドルプレート（基板）
６ ＋極のバスバー
７ −極のバスバー
８，９ 付加バスバー
１０ 付加部品
２４〜２６ 端子台（一方の出力部）
３５ 絶縁部
３７〜３９ ナット（他方の出力部又はねじ部材）
４０ 補助バスバー
４８ 端子台（他方の出力部）

Claims (6)

1. ジャンクションブロック内に配索されたバスバーと、該バスバーの一方に続く一方の出力部と、該バスバーの他方に着脱自在に接続される付加バスバーと、該付加バスバーに接続される他方の出力部を有して該ジャンクションブロックに着脱自在に設けられる付加部品とを備え、該付加バスバーと該付加部品とを該ジャンクションブロックから取り外した状態で、該一方の出力部に外部回路を接続し、該付加バスバーと該付加部品とを該ジャンクションブロックに取り付けた状態で、該他方の出力部に該外部回路を接続することを特徴とするジャンクションブロックの接続構造。
2. 前記付加部品が複数の出力部を有し、前記バスバーが＋極と−極のバスバーを含むことを特徴とする請求項１記載のジャンクションブロックの接続構造。
3. 前記ジャンクションブロックが一方の出力部と他方の出力部とを有し、前記付加部品が、該ジャンクションブロックの該他方の出力部に連結される補助バスバーを有し、該補助バスバーの一方が該付加部品の他方の出力部に接続され、該補助バスバーの他方が該ジャンクションブロックの他方の出力部に接続されることを特徴とする請求項１又は２記載のジャンクションブロックの接続構造。
4. 前記付加部品が、本体である絶縁部と、該絶縁部で固定された前記出力部としてのねじ部材とを備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のジャンクションブロックの接続構造。
5. 前記＋極と−極のバスバーが前記ジャンクションブロックの基台と基板とに分離して配置され、該＋極のバスバーに＋極の前記付加バスバーが連結され、該−極のバスバーに−極の前記付加バスバーが連結されることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のジャンクションブロックの接続構造。
6. 前記付加部品が前記一方の出力部とは反対側に配置されたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のジャンクションブロックの接続構造。

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