CN109103669B - 电子元件单元、线束以及连接器固定构造 - Google Patents

电子元件单元、线束以及连接器固定构造 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够将连接器相对于基板恰当地固定的电子元件单元、线束以及连接器固定构造。线束(WH)的电子元件单元(1)的特征在于，包括：基板(4)，安装电子元件；连接器(5)，与基板(4)电气连接；以及连接器固定构造(100)，具有：一对切口部(101)，在基板(4)的长度方向X的端部对置地设置，并且分别在板厚方向贯通该基板(4)；一对压入片(102)，设置在连接器(5)，并且分别被压入到切口部(101)；以及允许变形空间部(103)，分别与压入到切口部(101)的压入片(102)的长边方向X的两侧邻接地设置。

Description

电子元件单元、线束以及连接器固定构造
技术领域
本发明涉及电子元件单元、线束以及连接器固定构造。
背景技术
作为应用在车辆的线束等中的现有的电子元件单元的相关技术，例如，在专利文献1中公开了仪表的基板固定构造。基板固定构造通过将在仪表的箱体内表面突出设置的压入凸台强制压入在基板贯穿设置的固定孔，从而将基板固定在箱体的内表面。而且，基板固定构造中，通过末端部与基板抵接来在压入凸台的周围划分密闭空间的周壁以围绕压入凸台的方式突出设置在箱体内表面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-249775号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
然而，对于上述专利文献1中所记载的基板固定构造，例如存在将连接器设置在基板的情况，但在这样情况下，在连接器相对于基板的固定构造的方面存在进一步改善的余地。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够将连接器相对于基板恰当地固定的电子元件单元、线束以及连接器固定构造。
用于解决问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明所涉及的电子元件单元的特征在于，包括：基板，安装电子元件；连接器，与所述基板电气连接；以及连接器固定构造，具有：一对切口部，在所述基板的长度方向的端部面对置地设置，并且在板厚方向分别贯通该基板；一对压入片，设置在所述连接器，并且分别被压入到所述切口部；和允许变形空间部，分别与已压入到所述切口部的所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置。
另外，在上述电子元件单元中，对于所述基板和所述连接器，也可以是：所述基板的线膨胀系数相对小，所述连接器的膨胀系数相对大。
为了实现上述目的，本发明所涉及的线束的特征在于，包括：导电性的布线材料和与所述布线材料电气连接的电子元件单元，所述电子元件单元包括：基板，安装与所述布线材料电气连接的电子元件；连接器，与所述基板电气连接；以及连接器固定构造，具有：一对切口部，在所述基板的长度方向的端部面对置地设置，并且在板厚方向分别贯通该基板；一对压入片，设置在所述连接器，并且分别被压入到所述切口部；和允许变形空间部，分别与已压入到所述切口部的所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置。
为了实现上述目的，本发明所涉及的连接器固定构造的特征在于，具有：一对切口部，在安装电子元件的基板的长度方向的端部面对置地设置，并且在板厚方向分别贯通该基板；一对压入片，设置在与所述基板电气连接的连接器，并且分别被压入到所述切口部；以及允许变形空间部，分别与已压入到所述切口部的所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置。
发明效果
本发明所涉及的电子元件单元、线束以及连接器固定构造通过将设置在连接器的各压入片分别压入到设置在基板的各切口部，从而能够将连接器相对于基板固定。而且，连接器固定构造以连接器已相对于基板固定的状态在被压入到各切口部的各压入片的长边方向的两侧确保允许变形空间部。根据该构成，对于连接器固定构造，即使由于基板和连接器的线膨胀系数的差异而引起在基板和连接器的热变形量产生差异的情况下，也能够利用允许变形空间部的部分来吸收该热变形量的差异。其结果是，电子元件单元、线束以及连接器固定构造能够实现将连接器相对于基板恰当地固定这样的效果。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的电子元件单元的概略构成的立体图。
图2是示出实施方式所涉及的电子元件单元的概略构成的分解立体图。
图3是示出实施方式所涉及的电子元件单元的概略构成的分解立体图。
图4是示出实施方式所涉及的电子元件单元的概略构成的立体图。
图5是示出实施方式所涉及的电子元件单元的概略构成的俯视图。
附图标记说明
1：电子元件单元
2：箱体
3：电子元件
4：基板
5：连接器
100：连接器固定构造
101：切口部
102：压入片
103、103a、103b：允许变形空间部
W：布线材料
WH：线束
X：宽度方向(长度方向)
Y：高度方向(板厚方向)
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。需要说明的是，本发明并不限于本实施方式所限定的内容。另外，在下述实施方式的构成要素中，包含本领域技术人员能够且容易置换或者实质上相同的要素。
需要说明的是，图1使用双点划线省略箱体的一部分、对方侧连接器、布线材料地进行图示，在其他图中省略箱体、对方侧连接器、布线材料的图示本身。另外，图1、图2使用双点划线省略被安装在基板的电子元件中的一部分地进行图示，在其他图中省略电子元件的图示本身。另外，在以下说明中，在彼此交叉的第1方向、第2方向及第3方向中，将第1方向称为“宽度方向X”，将第2方向称为“高度方向Y”，将第3方向称为“进深方向Z”。此处，宽度方向X、高度方向Y以及进深方向Z相互正交。宽度方向X代表性地相当于后述的基板的长边方向、一对切口部的对置方向。高度方向Y代表性地相当于后述的基板的板厚方向。进深方向Z代表性地是与宽度方向X和高度方向Y交叉的交叉方向，相当于后述的基板的短边方向。以下说明中使用的各方向只要没有特别说明，就以各部已相互安装且将电子元件单元搭载于车辆的状态下的方向进行说明。
[实施方式]
图1所示的电子元件单元1例如搭载于汽车等车辆中，且被装入线束WH。对于线束WH，例如为了搭载于车辆的各装置之间的连接，将在电源供给、信号通信中使用的多个布线材料W捆成束，作为集合元件，使用连接器等将多个布线材料W连接到各装置。线束WH包括：导电性的布线材料W、以及与布线材料W电气连接的电子元件单元1。布线材料W例如由金属棒、电线、电线束等构成。金属棒是利用绝缘性的包覆部覆盖导电性的棒状部件的外侧而成的。电线是利用绝缘性的包覆部覆盖包含多个导电性金属裸线的导体部(芯线)的外侧而成的。电线束是将该电线捆绑而成的。线束WH将多个布线材料W捆绑集合，同时，经由已设置在捆绑后的布线材料W的末端的对方侧连接器C等而电气连接电子元件单元1。线束WH另外还可以构成为包括索环、保护装置、夹具等。电子元件单元1例如被设置在车辆的引擎室等，实现各种功能。本实施方式的电子元件单元1中，连接器5经由连接器固定构造100而被固定在收纳在箱体2的内侧的基板4，从而实现该连接器5的恰当固定。以下，参照各图，详细地说明电子元件单元1的构成。
本实施方式的电子元件单元1如图1、图2、图3所示，包括：箱体2、电子元件3、基板4、连接器5以及连接器固定构造100。
箱体2收纳电子元件单元1的各部。箱体2由绝缘性的树脂材料形成。箱体2被形成为中空箱状，在内部收纳包括电子元件3、基板4、连接器5等的电子元件单元1的各部。
电子元件3被收纳在箱体2的内部，并且是发挥各种功能的元件。电子元件3与布线材料W电气连接。设置多个电子元件3。电子元件3例如是包括电容器、继电器、电阻、晶体管、保险丝、连接器、IPS(Intelligent Power Switch，智能电源开关)、微型计算机的电子控制单元等。
基板4是设置电子元件3，并与该电子元件3一并被收纳在箱体2的内部，且与布线材料W电气连接的基板。基板4在安装面41安装电子元件3，并且构成将它们电气连接的电子电路。此处，基板4例如是所谓的印制电路基板(PCB：Printed Circuit Board)。基板4中，利用铜等导电性材料在包含环氧树脂、玻璃环氧树脂、纸环氧树脂和陶瓷等绝缘性材料的绝缘层印刷布线图案(印刷图案)，从而由该布线图案构成电路体。基板4被形成为高度方向Y为板厚方向、宽度方向X为长边方向、进深方向Z为各边的延伸方向这样的大致长方形板状。而且，基板4利用焊接等将电子元件3的导线和端子与电路体电气连接，从而在安装面41安装该电子元件3。此处，基板4至少具有电气连接后述的连接器5的多个通孔42。各通孔42沿着高度方向Y贯通该基板4地形成。基板4的电路体将多个电子元件3、连接器5电气连接，构成与所要求的功能相对应的电路系统。需要说明的是，基板4不限于印制电路基板，也可以是在绝缘性的树脂材料的内部内置有导电性的金属材料的汇流条的、所谓的嵌入汇流条基板。在这种情况下，基板4例如通过由被绝缘性树脂材料包覆作为包含导电性金属材料的电路体的汇流条而构成。
连接器5与基板4电气连接，且构成所谓的PCB连接器。连接器5构成将设置在布线材料W末端的对方侧连接器C和基板4电气连接的电线对基板用的连接机构。连接器5被构成为包括：多个弯曲端子51、连接器壳体52以及调整板53。多个弯曲端子51分别将基板4和对方侧连接器C电气连接。各弯曲端子51整体由具有导电性的金属材料等构成，对表面实施了导电性的镀敷等。各弯曲端子51由被形成为棒状的方形线材弯曲成大致L字型而形成。连接器壳体52能够一边收纳、保持弯曲端子51一边嵌合对方侧连接器C。连接器壳体52由绝缘性树脂材料构成。连接器壳体52包括：罩部52a、端子保持部52b、嵌合空间部52c以及基板侧空间部52d，并且这些一体地形成。罩部52a被形成为与对方侧连接器C的外形形状相对应的筒状。此处，罩部52a被形成为轴线方向沿着进深方向Z的大致长方形筒状，进深方向Z的两端开口。端子保持部52b在罩部52a的进深方向Z的中间部，作为閉塞该罩部52a的中空状的内部的隔壁而形成。端子保持部52b将罩部52a的内部空间部划分为嵌合空间部52c和基板侧空间部52d。嵌合空间部52c是各弯曲端子51的一部分露出并且对方侧连接器C能够嵌合的空间部。基板侧空间部52d是基板4等所在的侧的空间部。另外，端子保持部52b形成多个腔(保持贯通孔)52e(参照图2)。各腔52e沿着进深方向Z贯通端子保持部52b，并且将嵌合空间部52c和基板侧空间部52d连通。调整板53被安装在多个弯曲端子51的与基板4连接的侧的端部，调整各弯曲端子51的间隔等，且进行定位。
连接器5通过各弯曲端子51的一个端部从基板侧空间部52d侧被压入到端子保持部52b的各腔52e，从而各弯曲端子51被保持在该端子保持部52b。连接器5在保持了各弯曲端子51的状态下，使各弯曲端子51的一个端部露出到嵌合空间部52c内。连接器5的各弯曲端子的另一个端部朝向高度方向Y的同侧，在该另一个端部安装调整板53。连接器5的各弯曲端子51的该另一个端部与基板4电气连接。各弯曲端子51的调整板53侧的端部被插入到基板4的通孔42，并且利用焊接等与电路体电气连接。连接器5通过在内部嵌合对方侧连接器C，从而各弯曲端子51和对方侧连接器C电气连接，并且基板4和布线材料W电气连接。需要说明的是，连接器5也可以是通过在该端子保持部52b嵌入成型各弯曲端子51的一个端部，从而在该端子保持部52b保持该各弯曲端子51的构成。
连接器固定构造100如图2、图3、图4、图5所示，将上述构成的连接器5相对于基板4进行固定。本实施方式的连接器固定构造100具有一对切口部101、一对压入片102以及允许变形空间部103(特别参照图4、图5)。
一对切口部101是基板4的固定连接器5的部分。一对切口部101在基板4的长边方向的端部、即宽度方向X的端部对置地设置。各切口部101分别在高度方向Y贯通该基板4。各切口部101被形成为大致长方形状的截面形状。
一对压入片102是被设置在连接器5且分别压入到切口部101的部分，有时被称为压入凸台。各压入片102被形成为从连接器5的连接器壳体52沿着高度方向Y突出。具体而言，各压入片102形成在连接器壳体52的罩部52a中的基板侧空间部52d侧的部分。各压入片102从罩部52a中的基板侧空间部52d侧的部分的高度方向Y的一侧的面沿着高度方向Y向与各弯曲端子51的弯曲侧相同的侧突出地形成。一对压入片102对置地位于宽度方向X。一对压入片102的一个被压入到一对切口部101的一个，一对压入片102的另一个被压入到一对切口部102的另一个。各压入片102被形成为宽度方向X成为板厚方向的大致长方形板状，以末端部越来越细的方式带有锥形形状。各压入片102在进深方向Z的两端面分别形成有粉碎肋102a。粉碎肋102a是压入片102已压入到切口部101时的粉碎部分，沿着高度方向Y形成为直线状。
允许变形空间部103是与分别压入到各切口部101的各压入片102的在宽度方向X的两侧邻接且分别设置的空间部。具体而言，连接器固定构造100中，作为允许变形空间部103，被构成为：针对一个切口部101与一个压入片102的每一个组合，分别包含：一个允许变形空间部103a和一个允许变形空间部103b。允许变形空间部103a在已压入到切口部101的压入片102的对置方向内侧邻接地形成。此处，对置方向内侧是指：被位于沿着宽度方向X对置的位置的一对压入片102夹成的空间侧。此处，允许变形空间部103a形成为由已压入到切口部101的压入片102和形成切口部101的基板4的端面围成的切口部101的内侧的空间部。允许变形空间部103a如后所述，作为在基板4、连接器5热收缩时用于压入片102进行退避的热收缩时退避空间部而发挥功能。另一方面，允许变形空间部103b在已压入到切口部101的压入片102的对置方向外侧邻接地形成。此处，对置方向外侧是指：被位于沿着宽度方向X对置的位置的一对压入片102夹成的空间的相反侧。此处，允许变形空间部103b被形成为比已压入到切口部101的压入片102更靠切口部101外侧的空间部。允许变形空间部103b如后所述，作为在基板4、连接器5热膨胀时用于压入片102进行退避的热膨胀时退避空间部而发挥功能。需要说明的是，在以下说明中，在不需要对允许变形空间部103a和允许变形空间部103b特别区分说明的情况下，有时简称为“允许变形空间部103”。
需要说明的是，本实施方式的连接器固定构造100进一步地在连接器壳体52中在各压入片102的根部分形成有槽部104(参照图3)。槽部104分别被设置在各压入片102的根部分的进深方向Z的两端部。各槽部104分别以围绕各粉碎肋102a的端部的方式形成为大致长方形凹部状。
上述构成的电子元件单元1经由连接器固定构造100而相对于基板4固定连接器5。即，电子元件单元1中，将设置在连接器5的各压入片102分别压入到设置在基板4的各切口部101，从而将连接器5相对于基板4固定。此时，电子元件单元1中，在各压入片102被压入到各切口部101时产生的粉碎肋102a的部分树脂的刮落屑被收纳在各槽部104，因此，能够抑制树脂屑相对于电子元件单元1的各部的附着等。
而且，本实施方式的电子元件单元1以经由连接器固定构造100已将连接器5相对于基板4固定的状态，在压入到各切口部101的各压入片102的宽度方向X的两侧确保允许变形空间部103。此处，电子元件单元1存在各部与电子元件3的发热和环境温度的影响等相对应地进行热变形的情况，但在这种情况下，存在由于基板4和连接器壳体52的线膨胀系数的差异，引起在基板4和连接器壳体52的热变形量产生差异的情况。与此相反，电子元件单元1根据上述构成能够利用允许变形空间部103的部分，吸收基板4和连接器壳体52的该热变形量的差异。即，在这种情况下，电子元件单元1以压入片102被压入到切口部101的状态，与基板4和连接器壳体52的热变形量的差异相对应地，压入片102相对于切口部101沿着宽度方向X相对移动。由此，电子元件单元1中，压入片102能够与基板4和连接器壳体52的热变形量的差异相对应地，向任一允许变形空间部103内移动退避。
此处，基板4和连接器5的连接器壳体52代表性地被构成为：基板4的线膨胀系数相对小，连接器壳体52的线膨胀系数相对大。因此，电子元件单元1在热变形时存在基板4的热变形量相对变小而连接器壳体52的热变形量相对变大的倾向，由此，在基板4和连接器壳体52之间产生热变形量的差异。
例如，电子元件单元1在与温度变化相对应地进行热收缩的情况下，基板4的热收缩量相对变小，连接器壳体52的热收缩量相对变大，由此，在基板4和连接器壳体52之间产生热收缩量的差异。此处，电子元件单元1代表性地如图5所示，各部被设定为：各压入片102相对于各切口部101的压入保持力F1比在热收缩时切口部101和压入片102沿着宽度方向X相对变位的力F2小。其结果是，电子元件单元1能够在热收缩时压入片102相对于切口部101沿着宽度方向X向允许变形空间部103a侧相对移动，并且退避到该允许变形空间部103a。
另一方面，电子元件单元1在与温度变化等相对应地进行热膨胀的情况下，基板4的热膨胀量相对变小，连接器壳体52的热膨胀量相对变大，由此，在基板4和连接器壳体52之间产生热膨胀量的差异。此处，电子元件单元1代表性地如图5所示，各部被设定为：各压入片102相对于各切口部101的压入保持力F1比热膨胀时切口部101和压入片102沿着宽度方向X相对变位的力F3小。其结果是，电子元件单元1能够在热膨胀时压入片102相对于切口部101沿着宽度方向X向允许变形空间部103b侧相对移动，并且退避到该允许变形空间部103b。
像这样，电子元件单元1在热收缩时以及热膨胀时这两种情况下，即使在基板4和连接器壳体52的热变形量产生差异的情况下，压入片102也能够相对于切口部101沿着宽度方向X相对移动。其结果是，电子元件单元1在热收缩时以及热膨胀时这样两种情况下，能够抑制压入片102和基板4的干扰，并且，能够抑制过大的应力从压入片102作用到基板4。
以上说明的电子元件单元1、线束WH以及连接器固定构造100中，设置在连接器5的各压入片102分别被压入到设置在基板4的各切口部101，从而能够将连接器5相对于基板4固定。而且，连接器固定构造100以连接器5相对于基板4被固定的状态，在被压入到各切口部101的各压入片102的宽度方向X的两侧确保允许变形空间部103。根据该构成，连接器固定构造100即使由于基板4和连接器壳体52的线膨胀系数的差异而引起基板4和连接器壳体52的热变形量产生差的情况下，也能够利用允许变形空间部103的部分来吸收该热变形量的差。换句话说，连接器固定构造100将压入片102相对于温度变化时热变形量的差有相对变小倾向的基板4的短边方向、此处为进深方向Z压入固定。另一方面，连接器固定构造100相对于温度变化时热变形量的差有相对变大倾向的基板4的长边方向、此处为宽度方向X，在压入片102的两侧设置用于吸收热变形量的差的上述允许变形空间部103。根据该构成，连接器固定构造100能够将压入片102相对于热变形的影响小的进深方向Z可靠地压入固定，此外，能够沿着热变形的影响大的宽度方向X吸收热收缩、热膨胀双方的该热变形量的差异。其结果是，电子元件单元1、线束WH以及连接器固定构造100能够将连接器5相对于基板4恰当地固定。
此处，以上说明的电子元件单元1、线束WH以及连接器固定构造100被设定为：基板4的线膨胀系数相对小，连接器5的连接器壳体52的线膨胀系数相对大。在该情况下，电子元件单元1、线束WH以及连接器固定构造100中，连接器5的连接器壳体52侧的热变形量有相对变大的倾向，但即使在这种情况下，也能够将连接器5相对于基板4恰当地固定。
需要说明的是，上述本发明的实施方式所涉及的电子元件单元、线束以及连接器固定构造不限于上述实施方式，能够在权利要求所述的范围内进行各种变更。
以上说明的连接器固定构造100以具有槽部104的情况进行了说明，但不限于此。
以上说明的基板4以形成为大致长方形板状的情况进行了说明，但不限于此。基板4也可以形成为大致长方形板状以外的大致多边形板状。即使在这种情况下，一对切口部101也可以在基板4的长边方向的端部对置地设置。

Claims (4)

1.一种电子元件单元，其特征在于，包括：
基板，安装电子元件；
连接器，与所述基板电气连接；以及
连接器固定构造，具有：一对切口部，在所述基板的长边方向的端部对置地设置，并且在板厚方向分别贯通该基板；一对压入片，设置在所述连接器，并且分别被压入到所述切口部；和允许变形空间部，分别与已压入到所述切口部的所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置，
所述压入片相对于所述切口部的压入保持力比在热收缩时或者热膨胀时所述切口部和所述压入片沿着所述长边方向相对变位的力小，
分别与所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置的所述允许变形空间部中的一个作为在热收缩时所述压入片进行退避的热收缩时退避空间部而发挥功能，
分别与所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置的所述允许变形空间部中的另一个作为在热膨胀时所述压入片进行退避的热膨胀时退避空间部而发挥功能。
2.如权利要求1所述的电子元件单元，其中，
对于所述基板和所述连接器，所述基板的线膨胀系数相对小，所述连接器的线膨胀系数相对大。
3.一种线束，其特征在于，
所述线束包括：导电性的布线材料和与所述布线材料电气连接的电子元件单元，
所述电子元件单元包括：
基板，安装与所述布线材料电气连接的电子元件；
连接器，与所述基板电气连接；以及
连接器固定构造，具有：一对切口部，在所述基板的长边方向的端部对置地设置，并且在板厚方向分别贯通该基板；一对压入片，设置在所述连接器，并且分别被压入到所述切口部；和允许变形空间部，分别与已压入到所述切口部的所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置，
所述压入片相对于所述切口部的压入保持力比在热收缩时或者热膨胀时所述切口部和所述压入片沿着所述长边方向相对变位的力小，
分别与所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置的所述允许变形空间部中的一个作为在热收缩时所述压入片进行退避的热收缩时退避空间部而发挥功能，
分别与所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置的所述允许变形空间部中的另一个作为在热膨胀时所述压入片进行退避的热膨胀时退避空间部而发挥功能。
4.一种连接器固定构造，其特征在于，具有：
一对切口部，在安装电子元件的基板的长边方向的端部对置地设置，并且在板厚方向分别贯通该基板；
一对压入片，设置在与所述基板电气连接的连接器，并且分别被压入到所述切口部；以及
允许变形空间部，分别与已压入到所述切口部的所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置，
所述压入片相对于所述切口部的压入保持力比在热收缩时或者热膨胀时所述切口部和所述压入片沿着所述长边方向相对变位的力小，
分别与所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置的所述允许变形空间部中的一个作为在热收缩时所述压入片进行退避的热收缩时退避空间部而发挥功能，
分别与所述压入片的所述长边方向的两侧邻接地设置的所述允许变形空间部中的另一个作为在热膨胀时所述压入片进行退避的热膨胀时退避空间部而发挥功能。
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