JP2003087938A - 電気接続箱 - Google Patents

電気接続箱

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JP2003087938A
JP2003087938A JP2001276567A JP2001276567A JP2003087938A JP 2003087938 A JP2003087938 A JP 2003087938A JP 2001276567 A JP2001276567 A JP 2001276567A JP 2001276567 A JP2001276567 A JP 2001276567A JP 2003087938 A JP2003087938 A JP 2003087938A
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Takeshi Hosokawa
剛 細川
Takao Nozaki
隆男 野崎
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部回路の積層構造の簡略化を図ると共に放
熱性を向上する。 【解決手段】 大電流或いは中電流が流れる電流分配用
回路板13と小電流が流れる制御用のプリント基板14
とを、上下に空隙Kをあけて積層し、電流分配用回路板
13とプリント基板14との回路の中で同一回路系を、
剛性のある導通部材からなるジャンパー16で接続す
る。これら垂直姿勢で多数接続されたジャンパー16に
より同一回路系の回路を導通接続をすると共に、電流分
配用回路板13とプリント基板14とを空隙Kをあけた
状態で支持し、介在させる絶縁板を廃止すると共に、空
隙Kの存在により放熱性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気接続箱に関し、
詳しくは、電気接続箱の内部回路である各種回路板の積
層構造の簡略化及び放熱性の向上を図るものである。
【0002】
【従来の技術】自動車に搭載される電気接続箱は、車載
電装品及びワイヤハーネス本数の増加や電子制御化の進
行の影響を受けて、電流分配機能等に対応した内部回路
のみを収容し、別体にした制御部の電子ユニットが上記
内部回路を制御するという形態が普及している。しか
し、近時の電気接続箱の小型化やコスト低減に対する要
求に応えるため、電流分配機能等を有する大電流或いは
中電流用(アンペア単位の電流値)の回路と、小電流
(数10ミリアンペア単位の電流値)が流れる制御用の
回路を同一の電気接続箱に収容するものを使用され始め
ている。
【0003】図7(A)(B)は、特開平10−322
854号に開示されている従来の電流分配用の回路と制
御用の回路とを収容する電気接続箱1であり、ロアケー
ス2内に電流分配用の回路としてバスバー3と絶縁板4
を交互に積層し、アッパーケース5内には制御用の回路
として各種電子部品を実装したプリント基板6を配置し
ている。
【0004】プリント基板6は、アッパーケース5の内
面より垂直方向に突設した押さえリブ5aと水平方向に
突設した支持リブ5bで保持されている。また、プリン
ト基板6は、接続部を設けた一辺6aにコネクタ7を取
り付け、このコネクタ7にバスバー3より立設するタブ
3aを接続し、電流分配用回路と制御用回路との同一の
回路系の導通を図っている。
【0005】また、図8は、従来の他の一般的な電流分
配用回路と制御用回路とを収容する電気接続箱1’であ
り、バスバー3’にリレーR、ヒューズFを接続した電
流分配用回路板8’と、電流分配用回路板8’のリレー
R等を制御する回路等を有するプリント基板6’を、間
に絶縁板4’を介在させて上下に積層している。また、
電流分配用回路板8’の一辺8a’に設けた接続部とプ
リント基板6’の一辺6a’に設けた接続部とを、ジャ
ンパー体9’で接続して、上下の回路板における同一回
路系を導通している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図7(A)(B)の電
気接続箱1では、電流分配用回路と制御用回路との接続
にコネクタ7を使用しているためコストがかかり、ま
た、プリント基板6はコネクタ7を取り付ける一辺6a
に接続部を配置しなければならないため、プリント基板
6の回路設計が規制される問題がある。さらに、電流分
配用回路のバスバー3からはコネクタ7に接続するタブ
3aを立設しているので、バスバー3の製作コストを押
し上げ、バスバー3自体の打ち抜き形状の自由度を低下
させる問題もある。
【0007】また、アッパーケース5に接続用のコネク
タ7の取付用スペースも確保する必要があるため、電気
接続箱1の外形寸法が大きくなり、小型化を進めるのが
困難となる問題もある。上記した各問題は、電流分配用
回路と制御用回路との回路において導通接続させる回路
系が多くなる程、一段と顕著になる。
【0008】一方、図8の電気接続箱1’では、電流分
配用回路板8’とプリント基板6’の間に介在する絶縁
板4’が、電流分配用回路板8’の下面を塞ぐため、リ
レーRが発生する熱が下面より逃げられず、電気接続箱
1’内が高温になる問題がある。さらに、この高温がプ
リント基板6’に実装されるマイコン等の各種電子部品
にまで伝わると、電子部品の作動に不具合が生じるおそ
れもある。
【0009】また、絶縁板4’を形成するためには、金
型を製作する必要があるので金型費用がかかる問題もあ
る。その上、プリント基板6’及び電流分配用回路板
8’にも、ジャンパー体9’による接続の関係上、接続
部を一辺6a’、8a’に設ける必要があるため、バス
バー3’による回路やプリント基板6’の回路の設計に
規制を受ける問題もある。
【0010】本発明は、上記した問題に鑑みてなされた
ものであり、内部回路を構成する大電流が流れる電流分
配用回路板と小電流が流れる制御用回路板との積層構造
を、回路設計の自由度をある程度確保した状態で簡略化
すると共に、放熱性の向上を図ることを課題としてい
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、大電流或いは中電流が流れる電流分配用
回路板と小電流が流れる制御用回路板とを、上下に積層
した状態で内部に収容する電気接続箱において、上記電
流分配用回路板と上記制御用回路板との回路の中で同一
回路系を接続するジャンパーを剛性のある導通部材で形
成すると共に、該ジャンパーを上記電流分配用回路板と
上記制御用回路板との対向面間に垂直姿勢で多数配置
し、該ジャンパーの両端を上下回路板の同一回路系に設
けた各接続部同士へそれぞれ導通接続することで、上記
電流分配用回路板と上記制御用回路板とを空隙をあけた
状態で支持する構成としていることを特徴とする電気接
続箱を提供している。
【0012】このように電流分配用回路板と制御用回路
板を剛性のあるジャンパーで空隙をあけて支持すると、
上記空隙により上下の回路板は離反されて絶縁でき、従
来の電気接続箱で各回路板間に介在させていた絶縁板を
省略できる。これにより内部回路の積層構造を簡略化で
きると共に、絶縁板にかかる費用分も低減できる。ま
た、上記空隙により電流分配用回路板に実装されるリレ
ー等の電気部品が発する高熱を空隙側へ放熱できる上、
電流分配用回路板の周囲の空間と接する表面積も増大す
るので冷却性もある程度向上でき、回路作動に適した周
囲雰囲気を確保できる。
【0013】さらに、ジャンパーによる同一回路系の接
続部は、上記電流分配用回路板と上記制御用回路板との
対向面間であれば、場所は限定されないため、各回路板
の回路設計の自由度を大きくできる。また、各回路板間
の接続はジャンパーで行うため、接続用のコネクタやバ
スバーに設けるタブも不要となり、従来これらに要して
いたコスト分を低減できる。なお、上記ジャンパーは上
下の回路板間に多数を配置されることになるが、必ずし
も全てのジャンパーを剛性のある導通部材で形成する必
要はなく、剛性のある導通部材からなる一部のジャンパ
ーで上下の回路板を支持できる場合等は、残りのジャン
パーには、単芯線や撚線からなる電線等を用いてもよ
い。
【0014】上記ジャンパーの接続の対象となる回路系
は、上記電流分配用回路板に実装される電気部品の制御
回路系、電源回路系、グラウンド回路系、入力系の接点
検知回路系等がある。例えば、電気部品の制御回路系と
して、電流分配用回路板に実装される電気部品であるリ
レーのコイル端子を含む回路系と、制御用回路板に実装
されるFET(電解効果トランジスタ)等を含む回路系
とがあり、これらの各回路系の接続ラインとしてジャン
パーを各回路系の接続部に接続することで、リレーのO
N/OFFを行う制御回路系を形成でき、また、同時に
上記回路板の支持も担うことになる。
【0015】なお、ジャンパーの接続は溶融した半田を
取付箇所に付加して行うことが好ましいが、半田付け以
外にも、超音波溶接やレーザー溶接等の各種溶接でジャ
ンパーの両端を各回路板の所要接続部に取り付けること
が可能である。
【0016】上記ジャンパーの導通部材は導通線材であ
り、該導通線材の線径を、上記ジャンパーが接続する各
回路に流れる電流の中で最も大きい電流値に対応した寸
法に統一している。このようにジャンパーに導通線材を
用いると、半田付けによる接続も容易になり、上下回路
板の支持も確実となる。また、寸法を上記のように統一
することで必要となるジャンパーの種類が一種類のみと
なり生産性や管理性が向上しコストも低減できる。大き
い電流値の回路としては、安定性が要求される電源回路
系やグラウンド回路系があり、これらの回路を流れる電
流値よりジャンパーの線径を定めることが好ましい。
【0017】なお、上記のように最も大きい電流値でジ
ャンパーの線径を定めることが困難な場合は、電気部品
の制御回路系や接点検知回路系等を流れる小さい電流値
に対応してジャンパーの線径を一つに定め、この基本と
した電流値より大きい回路系に接続するジャンパーは、
電流値に対応した本数のジャンパーを複数本、同一接続
箇所に接続して、大きい電流値に対応するようにしても
よい。また、ジャンパーは、線材形状以外にも、上下回
路板の支持を重視する場合等は板材形状のものを適用し
てもよい。
【0018】上記電流分配用回路板及び上記制御用回路
板は、上記電気接続箱のアッパーケースとロアケースで
形成される空間内部に収容され、上記アッパケースある
いは/およびロアケースの内部周面より上記電流分配用
回路板あるいは/および上記制御用回路板の支持片を突
設し、上記ジャンパーによる支持を上記支持片で補強す
ることが好適である。
【0019】このようにアッパーケース等に支持片を突
設して電流分配用回路板等の端辺を支持すると、ジャン
パーによる上下回路板の支持が補強され、一段と確実に
上下の回路板を空隙をあけた状態で支持できる。また、
各回路板の回路設計上、ジャンパーの接続箇所を万遍な
く四方に配置できない場合等も、ジャンパーが存在しな
い近辺を上記支持片で支持することにより上下の回路板
を確実に支持できる。
【0020】上記電流分配用回路板と上記制御用回路板
との対向面間に支柱を配置して上記ジャンパーによる支
持を補強するようにしてもよい。上記のように回路の導
通接続はしないで上下回路板の支持のみを行う支柱を配
置することでも、上記ジャンパーによる上下回路板の支
持を補強できる。例えば、ジャンパー本数が少なく充分
な支持が確保できない場合等に支柱を適用することで、
上下回路板を支持でき、さらに、上記アッパーケース等
の支持片と支柱を併用すれば、一段とジャンパーによる
上下回路板の支持を補強することも可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の電気接
続箱を図面を参照して説明する。図1、2は、本発明の
実施形態にかかる電気接続箱10であり、アッパーケー
ス11及びロアケース12で形成される空間内に、内部
回路としてリレーRやヒューズF等の電気部品を実装す
る大電流、中電流が流れる電流分配用回路板13と、小
電流が流れる制御用回路板であるプリント基板14をそ
れぞれ上下方向にジャンパー16の支持で空隙Kをあけ
た積層状態で収容している。
【0022】電流分配用回路板13は、所要の回路形状
に打ち抜いて形成したバスバー15を絶縁基板13aへ
載置固定したものであり、リレーRやヒューズF等の電
気部品をバスバー15へ直接、あるいは、バスバー15
より立設したタブ等を介して取り付けている。バスバー
15が形成する回路は、電流を分配する機能を備えてお
り、リレーRを制御する回路系、電源供給の回路系、グ
ラウンドに接続する回路系、他の部分からの入力系のス
イッチ状態を検知する回路系等が含まれている。また、
電流分配用回路板13の面内におけるバスバー15の上
記各回路系の所要箇所には、プリント基板14に形成さ
れる回路に含まれる同系の回路系との接続箇所となる接
続部15aを多数穿設している。
【0023】一方、プリント基板14には各種制御用の
回路が形成され、FETやマイコン等の多数の電子部品
を実装している。上記回路にはリレーRの制御、電源供
給、グラウンド接地、入力系のスイッチ状態検知等のた
め回路系が含まれており、回路系の所要箇所には、電流
分配用回路板13の対応する回路系との接続用の接続部
14aを多数穿設している。なお、プリント基板14の
各接続部14aと、電流分配用回路板13の各接続部1
5aとは、導通接続する同士のものが、プリント基板1
4と電流分配用回路板13とを上下に積層配置した状態
で、上下の対向箇所に配置されるように回路設計を行っ
ている。
【0024】ジャンパー16は、針金状の所要の剛性を
有する導通線材であり、線径はジャンパー16の接続対
象となる各回路系に流れる電流の電流値の中で最も大き
い数値に対応し得る寸法に設定している。第一実施形態
における内部回路では、電源供給にかかる回路系及びグ
ラウンド接地にかかる回路系の電流値が最も大きくなる
ので、これらの回路部分に流れる電流値に対応して線径
を規定している。
【0025】これら電流分配用回路板13、プリント基
板14を収容する電気接続箱10のアッパーケース11
及びロアケース12は、樹脂で成形されている。ロアケ
ース12は、内部にプリント基板14を収容する空間を
確保すると共に、内壁面12aからはプリント基板14
の側辺を下面から支持する支持片12bを水平方向に突
設している。また、外壁面12cには、アッパケース1
1との嵌合用のガイド突起12dを突設し、一壁部12
eのみ上方へ突設してアッパーケース11の一方の側部
の開口部11eを閉鎖するようにしている。
【0026】一方、アッパーケース11は、電流分配用
回路板13を収容する空間を確保しており、内壁面11
aより電流分配用回路板13の下面を支持する支持片1
1bを水平方向に突設し、その下方にはガイド溝部11
cを凹設している。なお、アッパケース11とロアケー
ス12は結合状態を維持するロック係止用の係止部11
dと被係止部12fをそれぞれ設けている。
【0027】電気接続箱10を組み立てるには、先ず、
内部回路を形成するため、図3(A)に示すようにジャ
ンパー16で電流分配用回路板13とプリント基板14
を接続している。ジャンパー16は、一方の端部16a
を電流分配用回路板13の接続対象の回路系における所
要の接続部15aに素直姿勢で挿入すると共に、他方の
端部16bをプリント基板14における上記挿入した接
続部15aと対応する接続部14aに挿入している。
【0028】以降、同様に、他のジャンパー16も、両
端を接続部14a、15aに接続して、電流分配用回路
板13とプリント基板14を一定寸法の空隙Kをあけて
仮保持状態にしている。なお、本実施形態では、空隙K
の上下寸法は、図8に示す従来の電気接続箱1’に用い
られる絶縁板4’の厚みと同等に設定して、内部回路の
高さ寸法が大きくならないようにしている。
【0029】上記仮保持状態で、図3(B)に示すよう
に、溶融した半田Hを電流分配用回路板13およびプリ
ント基板14より突出した各ジャンパー16の端部16
a、16bに付加して、接続部14a、15aに半田付
けにより接続固定している。この半田付けにより電流分
配用回路板13とプリント基板14の同一の回路系はジ
ャンパー16により導通接続され、さらに電流分配用回
路板13とプリント基板14とは、ジャンパー16によ
り空隙Kをあけて支持固定された状態になり、内部回路
を完成している。
【0030】このように完成した内部回路は、図1に示
すように、先ず、ロアケース12内に、プリント基板1
4を収めている。この際、プリント基板14の下面14
bの側辺14cを、ロアケース12の支持片12bで支
持している。次に、アッパーケース11を、開口部11
eよりスライドさせてロアケース12に被せ、ロアケー
ス12のガイド突起12dにアッパーケース11のガイ
ド溝部11cは嵌め込むと共に、アッパーケース11の
支持片11bを電流分配用回路板13の下面13bに位
置させている。
【0031】アッパーケース11の開口部11eをロア
ケース12の一壁部12eで閉鎖するまでスライドさせ
ると、係止部11dと被係止部12fがロック係止さ
れ、電気接続箱10の組立が完了する。
【0032】このように組み立てた電気接続箱10は、
絶縁板が存在しないためコスト及び重量も低減されてお
り、空隙Kの存在により電流分配用回路板13の下面1
3bは解放されているので、冷却性および放熱性も向上
しており安定した回路作動を確保している。また、ジャ
ンパー16の接続部14a、15aを設ける位置は、電
流分配用回路板13とプリント基板14の対向面であれ
ば特に限定されないので、回路設計の自由度も上昇して
いる。
【0033】なお、本発明は、上記形態に限定されるも
のではなく、種々の変形例が可能である。例えば、接続
部15aと接続部14aが多数存在し、ある程度の本数
のジャンパー16の接続で電流分配用回路板13とプリ
ント基板14との支持が確保できる場合は、残りの接続
箇所は剛性のある導通線材からなるジャンパーではな
く、単芯線や撚線からなる電線を併用するようにしても
よい。
【0034】また、図4に示すように、電流分配用回路
板13’とプリント基板14’における回路数が多く各
回路板の面積が制限され回路形態が複雑となり、接続部
15a’と接続部14a’の中で、どうしても垂直上下
に配置できないものがある場合や、接続しようとすると
他のジャンパー16’と干渉する場合等も、可撓性のあ
る単芯線Tや電線dを混在して使用するようにしてもよ
い。この場合、垂直上下に配置できない接続部14
a’、15a’同士の接続は、電線dを屈曲させた状態
や斜めに配置した状態で同一の回路系を接続している。
【0035】さらに、図5に示すように、回路の設計
上、どうしても多数ある接続部15a”と接続部14
a”の箇所が偏った配置になってしまい、ジャンパー1
6”のみで上下の回路板を確実に支持できない場合等
は、ジャンパー16”を接続しない箇所に、導通性はな
い支柱17”をボルト止めにより介在させて補強し、電
流分配用回路板13”とプリント基板14”を支持する
ようにしてもよい。なお、上記のように接続部の配置が
偏った場合は、ジャンパー16で支持できない箇所に該
当するアッパーケース11、ロアケース12の支持片1
1b、12bの突出寸法や幅寸法を大型化してジャンパ
ーの支持を補強してもよく、さらに、支柱17”と支持
片11b、12bを併用して補強してもよい。
【0036】また、図6(A)に示すように、電流分配
用回路板13’をより確実に支持する場合は、アッパー
ケース11’の支持片11b’の上方へ対向する箇所
に、電流分配用回路板13’の厚み寸法をあけて補助支
持片11f’を水平方向に突設し、電流分配用回路板1
3’を挟持固定するようにしてもよい。
【0037】一方、ジャンパー16の接続のみで、上下
の回路板を確実に支持できる場合等は、アッパーケース
11の支持片11b、ロアケース12の支持片12bの
いずれか、あるいは、両方を省略することも可能であ
る。
【0038】また、ジャンパー16の線径を最も大きい
電流値に対応した寸法に設定すると、込み入った配置と
なっている接続したジャンパー同士が干渉等して安定し
た接続が困難になる場合は、リレーRのコイル制御用の
回路系等に流れる小さい電流値に対応した線径寸法に統
一し、大きい電流値の回路系の接続部同士の接続には、
大きい電流値に対応し得る断面積を確保できる本数を束
ねて接続するようにしてもよい。
【0039】さらに、ジャンパー16は、線材の形状以
外にも、より上下の回路板を支持しやすくするために、
図6(B)に示すジャンパー26のように、導通性の板
状片で上下端より接続用の突起26a、26bを突出し
た形態のものを適用してもよい。その上、ジャンパーの
接続は、半田付け以外にも、超音波、レーザー等の各種
溶接で行ってもよい。
【0040】なお、内部回路を構成する電力分配用回路
板と制御用回路板は、回路数が多い場合等は、二層より
多層にしてもよく、このような場合も、各回路板間は空
隙をあけてジャンパーにより導通および上下の回路板の
支持をさせることが可能である。
【0041】
【発明の効果】上記した説明より明らかなように、本発
明の電気接続箱を用いると、従来必要であった各回路板
間の絶縁板を廃止でき、内部回路の構成を簡略化してコ
ストダウンを図れると共に、各回路板間が空隙となるこ
とで、リレー等の電気部品により発生した熱を放熱で
き、さらに、周囲の空間と接する表面積が増加すること
で冷却性も向上できる。
【0042】また、ジャンパーの接続部を設ける箇所
は、周辺に限定されることないため、回路設計の自由度
も向上でき、各回路板の導通させる接続部同士を垂直上
下に配置できない場合でも、電線等からなるジャンパー
を適宜用いて導通できる。また、ジャンパーのみで上下
の回路板を支持できにくい場合は、アッパケース、ロア
ケースから支持片を突設したり、支柱を適用したりする
ことで、上下の回路板を空隙をあけて確実に支持できる
ので、種々の回路形態を有する回路板に、本発明は柔軟
に対応し適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る電気接続箱の分解斜
視図である。
【図2】 実施形態の電気接続箱の断面図である。
【図3】 (A)は内部回路組立におけるジャンパーの
取付を示す斜視図、(B)は半田付けを示す要部概略図
である。
【図4】 ジャンパーに単芯線と電線を混在させた変形
例の内部回路組立状態の斜視図である。
【図5】 支柱を介在させる場合を示す内部回路組立状
態の斜視図である。
【図6】 (A)は変形例のアッパーケースを示す要部
断面図、(B)は変形例のジャンパーの概略図である。
【図7】 (A)(B)は従来の電気接続箱の断面図で
ある。
【図8】 別の従来の電気接続箱の分解斜視図である。
【符号の説明】
10 電気接続箱 11 アッパーケース 11b、12b 支持片 12 ロアケース 13 電流分配用回路板 14 プリント基板 14a、15a 接続部 15 バスバー 16 ジャンパー 17 支柱 K 空隙 d 電線 t 単芯線 R リレー F ヒューズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細川 剛 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 (72)発明者 野崎 隆男 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 Fターム(参考) 5E077 BB02 BB17 BB31 BB37 CC02 DD01 FF26 JJ03 JJ10 JJ11 JJ12 JJ13 JJ20 5E348 AA02 AA07 5G361 BA01 BB01 BC01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大電流或いは中電流が流れる電流分配用
    回路板と小電流が流れる制御用回路板とを、上下に積層
    した状態で内部に収容する電気接続箱において、 上記電流分配用回路板と上記制御用回路板との回路の中
    で同一回路系を接続するジャンパーを剛性のある導通部
    材で形成すると共に、該ジャンパーを上記電流分配用回
    路板と上記制御用回路板との対向面間に垂直姿勢で多数
    配置し、該ジャンパーの両端を上下回路板の同一回路系
    に設けた各接続部同士へそれぞれ導通接続することで、
    上記電流分配用回路板と上記制御用回路板とを空隙をあ
    けた状態で支持する構成としていることを特徴とする電
    気接続箱。
  2. 【請求項2】 上記ジャンパーの導通部材は導通線材で
    あり、該導通線材の線径を、上記ジャンパーが接続する
    各回路に流れる電流の中で最も大きい電流値に対応した
    寸法に統一している請求項1に記載の電気接続箱。
  3. 【請求項3】 上記電流分配用回路板及び上記制御用回
    路板は、上記電気接続箱のアッパーケースとロアケース
    で形成される空間内部に収容され、 上記アッパケースあるいは/およびロアケースの内部周
    面より上記電流分配用回路板あるいは/および上記制御
    用回路板の支持片を突設し、上記ジャンパーによる支持
    を上記支持片で補強している請求項1または請求項2に
    記載の電気接続箱。
  4. 【請求項4】 上記電流分配用回路板と上記制御用回路
    板との対向面間に支柱を配置して上記ジャンパーによる
    支持を補強している請求項1乃至請求項3のいずれか1
    項に記載の電気接続箱。
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