本發(fā)明涉及一種電連接箱及連接端子部件。

背景技術(shù)：

近年來，為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性和對環(huán)境的考慮，開發(fā)出除了主蓄電池之外還搭載有輔助電源的汽車。例如，通過將制動時的再生能源蓄存在輔助電源中并在行駛時用于向電氣安裝件供給電力，從而減少發(fā)電機的發(fā)電量并提高燃油經(jīng)濟(jì)性。另外，在怠速停止之后發(fā)動機再啟動時，通過從輔助電源對起動機供給電力，從而防止由于主蓄電池的電壓的瞬間下降而引起的電氣安裝件的瞬斷、主蓄電池的劣化。

在主蓄電池與輔助電源之間設(shè)置有與行駛或怠速停止等車輛的動作狀態(tài)對應(yīng)地切換電力的供給方式的裝置。在該種裝置中，以往為了導(dǎo)通大電流而使用機械繼電器，但是，以小型化、提高使用壽命、靜音化為目的而提出替換成半導(dǎo)體開關(guān)元件。作為半導(dǎo)體開關(guān)元件，使用mosfet(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管；metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor)等功率半導(dǎo)體(參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-146933號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

不過，由于導(dǎo)通大電流的路徑之間的連接需要可靠地進(jìn)行連接，因此，不是進(jìn)行連接器彼此的連接，而是將路徑的末端的多個端子重疊并利用螺栓和螺母進(jìn)行連結(jié)。在該情況下，如果使螺栓的軸部插通于各端子的各貫通孔，使一方的端子與支承面接觸并利用螺母連結(jié)相反側(cè)，則能夠?qū)⒍俗又g連接。

在此，螺栓通常由模具成型，因此，通常來講，軸部的外周面與支承面交叉的位置不會完全呈直角，在軸部的外周面與支承面的邊界部分突出有曲面。端子的貫通孔為了確保端子之間的接觸面積而將孔徑形成得較小，因此，如果在軸部的外周面與支承面的邊界部分形成有曲面，則端子的貫通孔的孔緣可能會卡在該曲面上而使端子未在預(yù)定的位置連接，從而有可能增加端子之間的接觸電阻。

本發(fā)明基于上述情形而完成，其目的在于抑制端子部之間的接觸電阻的增加。

用于解決課題的技術(shù)方案

本發(fā)明的電連接箱包括：電路部，具有作為導(dǎo)電路徑的母線，并安裝有電子部件；外殼，容納所述電路部；母線側(cè)端子部，設(shè)置于所述母線，并形成有貫通孔；電線側(cè)端子部，連接于電線，并形成有貫通孔；螺栓，具有軸部和頭部；以及螺母，與所述螺栓連結(jié)，所述螺栓的軸部插通于所述母線側(cè)端子部的貫通孔和所述電線側(cè)端子部的貫通孔的各貫通孔，所述母線側(cè)端子部和所述電線側(cè)端子部重疊在所述螺栓的支承面上，并且所述螺栓在所述支承面與所述軸部的外周面交叉的位置的整周上形成有槽部。

本發(fā)明的連接端子部件包括：母線側(cè)端子部，設(shè)置于作為導(dǎo)電路徑的母線，并形成有貫通孔；電線側(cè)端子部，連接于電線，并形成有貫通孔；螺栓，具有軸部和頭部；以及螺母，與所述螺栓連結(jié)，所述螺栓的軸部插通于所述母線側(cè)端子部的貫通孔和所述電線側(cè)端子部的貫通孔的各貫通孔，所述母線側(cè)端子部和所述電線側(cè)端子部重疊在所述螺栓的支承面上，并且所述螺栓在所述支承面與所述軸部的外周面交叉的位置的整周上形成有槽部。

根據(jù)本發(fā)明，在螺栓上，在支承面與軸部的外周面交叉的位置的整周上形成有槽部，因此在支承面與軸部的外周面交叉的位置未突出有曲面。因此，對于母線側(cè)端子部和電線側(cè)端子部中的與螺栓的支承面接觸一側(cè)，即使縮小貫通孔的孔徑，母線側(cè)端子部、電線側(cè)端子部也不會卡在形成在螺栓的支承面與軸部的外周面交叉的位置的曲面上。因此，能夠?qū)⒛妇€側(cè)端子部和電線側(cè)端子部以無間隙地重疊的方式在支承面上配置在預(yù)定位置，因此，能夠抑制端子部之間的接觸電阻的增加。

作為本發(fā)明的實施方式，也可以形成為以下的結(jié)構(gòu)。

·所述槽部在沿著所述軸部的軸向的方向上凹陷。

由此，與例如槽部在沿著支承面的方向上凹陷的結(jié)構(gòu)相比，易于利用模具形成槽部。

·所述母線側(cè)端子部和所述電線側(cè)端子部中的與所述支承面接觸一側(cè)的貫通孔的孔緣配置在與所述槽部重疊的位置。

由此，與將貫通孔的孔緣配置在槽部的外側(cè)的情況相比，貫通孔的孔徑縮小，因此能夠增大母線側(cè)端子部與電線側(cè)端子部之間的接觸面積。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制端子部之間的接觸電阻的增加。

附圖說明

圖1是表示實施方式的電連接箱的縱剖視圖。

圖2是電連接箱的分解立體圖。

圖3是表示電路部的俯視圖。

圖4是放大表示柱狀螺栓和螺母被連結(jié)的部分的圖。

圖5是表示柱狀螺栓的主視圖。

圖6是表示柱狀螺栓的縱剖視圖。

圖7是表示柱狀螺栓的俯視圖。

圖8是表示在模具中放入工件之前的狀態(tài)的縱剖視圖。

圖9是表示在模具中放入了工件的狀態(tài)的縱剖視圖。

圖10是作為比較例放大表示柱狀螺栓和螺母被連結(jié)的部分的圖。

圖11是作為比較例放大表示將母線側(cè)端子部的貫通孔擴大時的柱狀螺栓和螺母被連結(jié)的部分的圖。

圖12是表示圖11中的母線側(cè)端子部的位置偏移的狀態(tài)的圖。

具體實施方式

參照圖1～圖12對實施方式進(jìn)行說明。

本實施方式的電連接箱10在具備主蓄電池和輔助蓄電池的汽車等車輛中用于切換從主蓄電池及輔助蓄電池向燈、雨刷器等電氣安裝件供給的電力。以下，為了便于說明，關(guān)于上下方向及左右方向，以圖1的方向為基準(zhǔn)進(jìn)行說明，電連接箱10能夠以任意的朝向配置。

(電連接箱10)

如圖1所示，電連接箱10具備電路部13、重疊于電路部13的散熱板23、容納電路部13和散熱板23的外殼30、兩個(多個)柱狀螺栓25以及兩個(多個)螺母47。

(電路部13)

電路部13安裝有多個電子部件12，并具有控制基板14和3片(多個)母線17a～17c。如圖3所示，電子部件12包括例如由功率mosfet構(gòu)成的多個開關(guān)元件12a和ic(集成電路，integratedcircuit)12b。多個開關(guān)元件12a進(jìn)行母線17a～17c的通電電流的接通或斷開。各開關(guān)元件12a例如將背面?zhèn)鹊囊€端子釬焊在母線17a、17b的上表面且將側(cè)面?zhèn)鹊囊€端子釬焊在控制基板14的導(dǎo)電路徑及母線17c。

此外，開關(guān)元件排列有3個(多個)是為了根據(jù)開關(guān)元件12a的容量使通電電流分流而能夠?qū)ù箅娏鳎?個開關(guān)元件12a以相反的朝向(與電流供給方向相反的方向)配置是為了在開關(guān)斷開時防止(由寄生二極管引起的)電流的反流。

控制基板14在由玻璃基材或玻璃無紡布基材構(gòu)成的絕緣板的面上通過印刷布線技術(shù)形成由銅箔等構(gòu)成的導(dǎo)電路徑。在控制基板14的周緣部安裝有連接器15。連接器15中，連接器端子保持于殼體，連接器端子向殼體的后方延伸并釬焊于控制基板14的導(dǎo)電路徑。連接器15連接有未圖示的對方側(cè)連接器，并被輸入和輸出對開關(guān)元件12a進(jìn)行控制的控制信號、輸出信號等。

(母線17a～17c)

3片母線17a～17c用作能夠使電氣安裝件動作的比較大的電流的導(dǎo)電路徑，且均是對由無氧銅(c1020、jis合金命名)構(gòu)成的金屬板材實施沖裁加工而形成為與導(dǎo)電路徑的形狀對應(yīng)的預(yù)定的形狀。

使母線17a～17c整體由無氧銅(c1020)形成是由于，像電連接箱10這樣，對于導(dǎo)通大電流的母線17a～17c需要考慮發(fā)熱。關(guān)于電導(dǎo)率，銅合金(c19020、jis合金命名)為50％iacs(internationalannealedcopperstandard(國際退火銅標(biāo)準(zhǔn)))，與此相對地，無氧銅高達(dá)101％iacs，因此，無氧銅能夠?qū)l(fā)熱抑制得較低。

如圖1所示，3片母線17a～17c隔開間隔地左右排列，正中的母線17c為t字狀，并具有配置在母線17a、17b之間并沿前后方向延伸的部分和沿左右方向延伸的部分，母線17c整體重疊于控制基板14。左右的母線17a、17b為長方形，與母線17c相鄰地配置并重疊于控制基板14，并且未與控制基板14重疊的部分形成為向左右(外方)呈齊平面(同一平面)地延伸的母線側(cè)端子部18a、18b。

(母線側(cè)端子部18a、18b)

如圖2所示，母線側(cè)端子部18a、18b為長方形，且貫通形成有供柱狀螺栓25的軸部27插通的貫通孔19。貫通孔19為比軸部27的外周稍大的圓形。在控制基板14、母線17a～17c的周緣部附近的位置等貫通形成有多個用于利用螺釘24進(jìn)行螺紋緊固的圓形的螺紋孔22。

(散熱板23)

散熱板23是用于將控制基板14或母線17a～17c的熱量散發(fā)到外部的裝置，例如，由鋁或鋁合金等形成，并通過粘接劑等粘貼在包含發(fā)熱量較大的6個開關(guān)元件12a在內(nèi)的區(qū)域的母線17a～17c。

(外殼30)

如圖1所示，外殼30由合成樹脂制成，且是下部外殼31和上部外殼35嵌合而形成的。下部外殼31具備與控制基板14隔開間隔地相對的相對壁34，并且在下部外殼31的上表面凹陷形成有在左右兩側(cè)容納柱狀螺栓25的頭部26的容納室32。

容納室32在下部外殼31的上表面形成為與柱狀螺栓25的頭部26的矩形的形狀對應(yīng)的矩形。在容納室32設(shè)置有在內(nèi)壁的上側(cè)向內(nèi)方突出的格子狀的肋部33，通過該肋部33進(jìn)行柱狀螺栓25的防脫。頭部26向容納室32的插入例如能夠根據(jù)頭部26的旋轉(zhuǎn)角度避開肋部33而插入，或者通過在下部外殼31設(shè)置能夠?qū)㈩^部26從側(cè)方插入的缺口，從而將頭部26容納在容納室32內(nèi)即可。

上部外殼35的左右兩端側(cè)能夠載置電線42的末端部，并且上部外殼35具備用于對電線42的末端部及電線側(cè)端子部43進(jìn)行絕緣的絕緣壁37。在絕緣壁37的內(nèi)側(cè)沿上下方向貫通形成有使電線側(cè)端子部43及母線側(cè)端子部18a、18b露出的開口部38。開口部38以能夠?qū)㈦娋€側(cè)端子部43和母線側(cè)端子部18a、18b連接的大小形成，在安裝電線側(cè)端子部43之前，母線側(cè)端子部18a、18b露出。絕緣壁37呈圍繞電線42的末端部及電線側(cè)端子部43的u字狀延伸，在導(dǎo)出電線42的部分未形成絕緣壁37。

在上部外殼35中的左右方向的中間部貫通形成有使散熱板23露出的散熱孔39。散熱孔39是與散熱板23的形狀對應(yīng)的長方形狀，且散熱孔39的孔緣部形成為保持散熱板23的周緣部而在與電路部13之間夾持散熱板23的保持凸部40。如圖2所示，在上部外殼35的底面形成有用于利用螺釘24對電路部13進(jìn)行螺紋緊固的多個螺紋孔41。

電線42是導(dǎo)體部的周圍被絕緣包覆層覆蓋的包覆電線，且在末端部剝除絕緣包覆而露出的導(dǎo)體部安裝有電線側(cè)端子部43。導(dǎo)體部例如形成為大量的金屬細(xì)線絞合而成的絞合線。電線側(cè)端子部43是所謂的圓形端子，且具有板狀連接部44和筒部46。在連接部44貫通形成有供柱狀螺栓25的軸部27插通的貫通孔45。筒部46為筒狀，且供電線42的導(dǎo)體部插通并壓接于電線42的導(dǎo)體部。電線42與主蓄電池和輔助蓄電池連接。

(柱狀螺栓25)

柱狀螺栓25由金屬制成，如圖4和圖5所示，具有在圓柱的外周面27a上形成有螺紋槽的軸部27和設(shè)置在軸部27的下端部的方柱形的頭部26。頭部26的上部形成為圓柱狀的圓柱部26b，頭部26的下部形成為矩形的矩形部26c。在外殼30的容納室32容納頭部26時，根據(jù)矩形部26c的形狀而進(jìn)行柱狀螺栓25的止轉(zhuǎn)。

頭部26與軸部27之間的臺階部分(圓柱部26b的上表面)形成為支承面26a。支承面26a的面積(與母線側(cè)端子部18a、18b接觸的面的面積)比由金屬制的六角螺母構(gòu)成的螺母47與各母線側(cè)端子部18a、18b接觸的面的面積小。因此，在螺栓連結(jié)時，相比于與螺母47接觸的電線側(cè)端子部43，與支承面26a接觸的母線側(cè)端子部18a、18b每單位面積受到更強的力而容易變形。

在柱狀螺栓25上，在支承面26a與軸部27的外周面27a交叉的位置(包含支承面26a與外周面27a交叉的圓形的線及其附近的位置)的整周上形成有槽部29。槽部29向下方(沿著軸部27的軸向的方向)凹陷，其內(nèi)側(cè)的端部29a(內(nèi)徑)形成在與外周面27a相同的位置(與外周面27a齊平面)。在槽部29的內(nèi)側(cè)的端部29a與外側(cè)的端部29b之間(即與槽部29重疊的位置)配置有母線側(cè)端子部18a、18b的貫通孔19的孔緣19a(孔壁)。在本實施方式中，貫通孔19的孔緣19a和槽部29的外側(cè)的端部29b配置在大致相同的位置。關(guān)于槽部29的深度，只要在至少比支承面26a的高度低的位置具有槽底即可。

此外，通過母線側(cè)端子部18a、18b、電線側(cè)端子部43、柱狀螺栓25及螺母47，構(gòu)成用于將母線17a、17b與電線42之間電連接的連接端子部件。

如圖8所示，在形成柱狀螺栓25時，準(zhǔn)備未形成槽部29的柱狀螺栓的形狀的工件w和對工件w進(jìn)行加工的上下模具50a、50b。上下模具50a、50b的加工面為與柱狀螺栓的形狀對應(yīng)的形狀，但在上模50a向下方突出地形成有與槽部29的位置對應(yīng)的環(huán)狀的突部51。當(dāng)在上下模具50a、50b之間嵌入工件w時(圖9)，通過突部51來形成環(huán)狀槽部29。

接下來，對作為比較例而未形成槽部29的情況進(jìn)行說明。如圖10所示，在利用模具進(jìn)行加工時，在柱狀螺栓55的軸部27的外周面27a與支承面26a交叉的邊界部分形成有在曲面上向外方突出的曲面部60。

將電線側(cè)端子部43重疊于這種母線側(cè)端子部18a、18b，并將柱狀螺栓25的軸部27插通于各貫通孔19、45，使母線側(cè)端子部18a、18b向與支承面26a接觸的方向移動。在此，母線側(cè)端子部18a、18b的貫通孔19為了確保端子部之間的接觸面積而使貫通孔19的孔徑形成為比外周面27a稍大的程度的大小，因此，母線側(cè)端子部18a、18b的貫通孔19的孔緣19a會卡在曲面部60上。如果在此狀態(tài)下擰緊螺母47，則貫通孔19的孔緣19a沿曲面部60變形，在母線側(cè)端子部18a、18b與電線側(cè)端子部43之間產(chǎn)生間隙g1，母線側(cè)端子部18a、18b與電線側(cè)端子部43之間的接觸面積變小，母線側(cè)端子部18a、18b與電線側(cè)端子部43之間的接觸電阻增加。

另外，如圖11所示，對于母線側(cè)端子部58，假設(shè)形成孔徑比貫通孔19大的貫通孔57，則貫通孔57的孔緣不容易卡在曲面部60上，但母線側(cè)端子部58與電線側(cè)端子部43之間的接觸面積變小，并且，如圖12所示，貫通孔57的中心與軸部27的軸的位置偏移，母線側(cè)端子部58可能偏向左右中的一方配置。在該情況下，在母線側(cè)端子部58與支承面26a之間產(chǎn)生間隙g2，柱狀螺栓25與螺母47連結(jié)時的力可能無法均勻地施加到母線側(cè)端子部58與電線側(cè)端子部43之間。

與此相對地，在本實施方式中，由于在支承面26a與軸部27的外周面27a交叉的位置的整周上形成有槽部29，即使縮小母線側(cè)端子部18a、18b的貫通孔19的孔徑，在使軸部27插通于母線側(cè)端子部18a、18b的貫通孔19時，貫通孔19的孔緣19a也不會卡在曲面部60上。因此，能夠抑制母線側(cè)端子部18a、18b與電線側(cè)端子部43的接觸面積的減少，因此能夠抑制端子部之間的接觸電阻的增加。

如上所述，槽部29是為了不設(shè)置曲面部60而形成的，因此槽部29的寬度尺寸(內(nèi)側(cè)的端部29a與外側(cè)的端部29b之間的尺寸)形成為在沒有槽部29的情況下進(jìn)行柱狀螺栓加工時形成的曲面部60的寬度尺寸以上。

接下來，對電連接箱10的制造方法進(jìn)行說明。

對由無氧銅構(gòu)成的金屬板材實施沖裁加工，形成多個母線17a～17c。接下來，將母線17a～17c彼此隔開預(yù)定的間隙地配置，例如使用熱固化性的粘接片將印刷有銅箔的導(dǎo)電路徑的控制基板14用熱壓機粘貼在母線17a～17c上的預(yù)定位置。

接下來，在控制基板14及母線17a～17c上安裝電子部件12。關(guān)于作為開關(guān)元件12a的mosfet，每3個mosfet并列地以源極端子彼此相對的方式配置，在母線17a、17b上釬焊漏極端子而進(jìn)行連接。另外，在母線17c上釬焊源極端子而進(jìn)行連接時，相對配置的mosfet的源極端子彼此電連接。在安裝全部的電子部件12之后，形成電路結(jié)構(gòu)體。

接下來，將利用模具50a、50b夾持工件w而形成有槽部29的柱狀螺栓25安裝在下部外殼31的預(yù)定位置。然后，將柱狀螺栓25的軸部27插通于母線側(cè)端子部18a、18b的貫通孔19，并且在下部外殼31上載置電路結(jié)構(gòu)體并利用螺釘24進(jìn)行螺紋緊固。

接下來，將上部外殼35蓋上并進(jìn)行螺紋緊固而固定在下部外殼31上。接下來，使安裝在電線42的末端部的電線側(cè)端子部43的貫通孔45插通于柱狀螺栓25的軸部27而將母線側(cè)端子部18a、18b與電線側(cè)端子部43重疊。然后，將螺母47螺合連結(jié)于柱狀螺栓25。

根據(jù)本實施方式，實現(xiàn)以下的作用和效果。

根據(jù)本實施方式，在柱狀螺栓25(螺栓)上，在支承面26a與軸部27的外周面27a交叉的位置的整周上形成有槽部29，因此不會在支承面26a與軸部27的外周面27a交叉的位置突出有曲面。由此，對于母線側(cè)端子部18a、18b，即使縮小貫通孔19的孔徑，貫通孔19的孔緣19a也不會卡在支承面26a與軸部27的外周面27a交叉的位置。因此，能夠?qū)⒛妇€側(cè)端子部18a、18b和電線側(cè)端子部43以無間隙地重疊的方式在支承面26a上配置在預(yù)定位置，因此能夠抑制母線側(cè)端子部18a、18b與電線側(cè)端子部43之間的接觸電阻的增加。

另外，槽部29向下方(沿著軸部27的軸向的方向)凹陷。

由此，與例如槽部29在沿著支承面26a的方向上凹陷的結(jié)構(gòu)相比，易于利用模具形成槽部29。

另外，母線側(cè)端子部18a、18b的貫通孔19的孔緣19a配置在槽部29的內(nèi)側(cè)的端部29a與外側(cè)的端部29b之間(與槽部29重疊的位置)。

由此，與將貫通孔19的孔緣19a配置在槽部29的外側(cè)的情況相比，貫通孔19的孔徑縮小，因此能夠增大母線側(cè)端子部18a、18b與電線側(cè)端子部43之間的接觸面積。

以無氧銅形成導(dǎo)通大電流的母線17a～17c是為了能夠?qū)l(fā)熱抑制得較低，不過，另一方面，與銅合金等相比，無氧銅容易變形。因此，如果在支承面26a與軸部27的外周面27a交叉的位置形成有曲面部60，則在貫通孔19的孔緣19a卡在曲面部60上時容易變形。在本實施方式中，形成有槽部29以代替曲面部60，因此，在由于以無氧銅形成母線側(cè)端子部18a、18b而容易變形的結(jié)構(gòu)中，能夠抑制母線側(cè)端子部18a、18b的變形。

＜其他實施方式＞

本發(fā)明不限于通過上述記載及附圖而說明的實施方式，例如以下的實施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。

(1)在上述實施方式中，槽部29的外側(cè)的端部29b形成在與貫通孔19的孔緣19a大致相同的位置，但不限于此，貫通孔19的孔緣19a也可以形成為比外側(cè)的端部29b靠內(nèi)側(cè)或靠外側(cè)。

(2)槽部29形成為在沿著軸部27的軸向的方向上凹陷的結(jié)構(gòu)，但不限于此。例如，也可以設(shè)置在沿著支承面26a的方向上凹陷的槽部。

(3)在上述實施方式中，在母線側(cè)端子部18a、18b的上方重疊電線側(cè)端子部43，但也可以在母線側(cè)端子部18a、18b的下方重疊電線側(cè)端子部43。例如，電線側(cè)端子部43也可以從例如沿著母線側(cè)端子部18a、18b的板面的方向通過滑動等重疊在母線側(cè)端子部18a、18b的下方。

(4)在上述實施方式中，母線17a～17c是以純銅中的無氧銅形成，但不限于此。例如，也可以利用無氧銅以外的純銅(純度99.9％以上)、銅的純度比純銅低的銅合金等材料來形成母線17a～17c。

(5)母線側(cè)端子部18a、18b、電線側(cè)端子部43的形狀不限于上述實施方式的形狀，只要是至少能夠?qū)⒛妇€側(cè)端子部與電線側(cè)端子部4重疊，則也可以變更為各種形狀。

(6)在上述實施方式中，形成為用于切換從主蓄電池及輔助蓄電池向電氣安裝件供給的電力的電連接箱10，但不限于此。例如，也可以是配置在從車輛的電源至負(fù)載的路徑上的其他用途的電連接箱。另外，也可以將本發(fā)明應(yīng)用在電連接箱以外的端子部之間的連接結(jié)構(gòu)。例如，也可以將主蓄電池、輔助蓄電池等蓄電池的端子作為母線側(cè)端子。

標(biāo)號說明

10：電連接箱

12：電子部件

13：電路部

17a～17c：母線

18a、18b：母線側(cè)端子部

19、45：貫通孔

23：散熱板

25：柱狀螺栓(螺栓)

26：頭部

26a：支承面

27：軸部

27a：外周面

29：槽部

30：外殼

42：電線

43：電線側(cè)端子部

44：連接部

47：螺母。