JP2004229335A

JP2004229335A - 分岐接続箱

Info

Publication number: JP2004229335A
Application number: JP2003010681A
Authority: JP
Inventors: Yuji Saka; 雄次阪
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】プリント基板やバスバーの導電材にタブを半田なしで接続固定する。
【解決手段】タブは先端側の外部端子接触部と、中間の太幅としたケース固定部と、根元側の導電材接触部とから構成し、ケース固定部の両側に抜け止め突起を形成すると共に、導電材接触部では先端部より所要寸法あけた位置に菱形形状に拡幅させた圧接部を設けている一方、タブ圧接穴を穿設したプリント基板等の導電材の上方にタブ貫通穴を穿設したタブ固定用仕切壁をアッパーケースに設けておき、タブ貫通穴に上方より上記タブを圧入し、先端側の上記導電材接触部の圧接部を導電材のタブ圧接穴の内周面と圧接させて導電材と電気接触させる一方、中間部の上記ケース固定部では上記抜け止め突起をタブ貫通穴の内周面に食い込ませて固定している。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のワイヤハーネスに接続される分岐接続箱に関し、特に、分岐接続箱内に収容するプリント基板やバスバー等の導電材とタブとを半田なしに接続するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図７に示すように、アッパーケース１とロアケース２とからなる分岐接続箱のケース内にプリント基板３を収容し、該プリント基板３の導電路４と他回路とを接続する場合、回路密度向上や外形肥大化を抑制するため、プリント基板３に穿設した貫通穴３ａに端子金具からなるタブ５の根元を貫通させて垂直方向に組みつけ、プリント基板３の裏面側で半田６で固定すると共に導電路４と電気接続している。これらタブ５はアッパーケース１内に突出させ、該アッパーケース１内にワイヤハーネスの端末に接続したコネクタ等のケースを嵌合し、該ケース内の雌端子あるいは圧接端子と上記タブとを嵌合して電気接続している。また、分岐接続箱のケース内部にバスバーを収容し、該バスバーに対して別個に形成したタブを垂直方向に接続している場合もあり、この場合もバスバーに穿設した貫通穴のタブの根元を通して半田接続している場合もある。
【０００３】
このように、プリント基板の導電路あるいはバスバーに対して垂直方向にタブを固定接続する場合は半田づけで行われているが、環境上の問題より鉛の使用低減化が要請されており、半田の鉛フリー化の開発が進められている。しかしながら、半田の鉛フリー化をしても、半田接続する場合には、プリント基板あるいはバスバーを半田槽に搬送して半田付けをしなければならず、工程数が増加してコストアップとなり、かつ、プリント基板やバスバーの端子穴に挿入したタブが不安定であると、信頼性の点で問題がある。
【０００４】
上記した問題に対して、半田付けを使用せずに機械的に接続する接続構造が特開平１０−２４１７５９号公報（特許文献１）で提案されている。
上記特許文献１の接続構造は、図８に示すように、プリント基板３’の導電路４’に切欠４ａ’を設け、タブ５’に面方向に働く圧縮バネ部５ａ’を設け、切欠４ａ’に側方からタブ５’を挿入すると、圧縮バネ部５ａ’が切欠４ａ’の内面の導電路４’に圧接する構成とし、タブに設けた圧縮バネ部５ａ’でプリント基板３’との固定と導電路４’との電気接続を図っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２４１７５９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１の構造では、タブ５’をバネ接触だけでプリント基板に圧接保持しているだけであるため、取付強度に信頼性が低い問題もあり、特に、タブに相手方端子を嵌合接触した際に、タブが受ける外力が圧縮接バネ部に直接に伝わり、圧縮バネ部が切欠４ａ’より抜け出る恐れもある。
【０００７】
本発明は、上記した問題を解消し、半田なしでプリント基板にタブを垂直方向に強固に固定できると共に、該プリント基板の導電路とをタブとの電気接触も確実に行えるようにすることを課題としている。
【０００８】
【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、ケース内部にプリント基板あるいはバスバーからなる導電材を収容し、該導電材にタブの根元側を固定して該タブを垂直方向に立設している分岐接続箱であって、
細長い垂直方向の平板からなる上記タブは、細幅とした上部側の外部端子接触部と、該外部端子接触部に連続する太幅としたケース固定部と、該ケース固定部に連続する下部根元側の導電材接触部とから構成し、
上記ケース固定部の両側に抜け止め突起を形成すると共に、上記導電材接触部には左右両側部を外方へ菱形形状に拡幅させた圧接部を設けている一方、
上記導電材にタブ圧接穴を穿設していると共に、該導電材の上方にアッパーケースからタブ貫通穴を穿設したタブ固定用仕切壁を設けておき、
上記タブ貫通穴に上方より上記タブを圧入し、下部根元側の上記導電材接触部の圧接部を上記導電材のタブ圧接穴の内周面と圧接させて導電材と電気接触させる一方、中間部の上記ケース固定部では上記抜け止め突起をタブ貫通穴の内周面に食い込ませて固定していることを特徴とする導電材とタブとの接続構造を提供している。
【０００９】
上記構成とすると、タブの中間部はアッパーケースに設けたタブ貫通穴に圧入されると共に抜け止め突起をタブ貫通穴の内周面に食い込ませて強固に固定しているため、タブを相手方端子と嵌合した時に、外力がアッパーケースに負荷され、先端側の圧接部と導電材との電気接触部には伝わらない。よって、タブと導電材との電気接続信頼性を高めることができる。
上記タブの左右両側に拡幅して菱形形状に設けた圧接部は、タブの幅方向の中央部を叩たき出しより設けて他の部位よりも剛性を低下させ、所要の可撓性を持たせている。なお、幅方向の中央部に切れ目を設けて左右を分離させ、この分離させた部分を“く”の字状に拡幅さてもよい。
上記形状としたタブの圧接部は、ケースのタブ貫通穴に無理なく縮径させて挿通させた後に、導電材のタブ圧接穴に圧入して、圧接部を導電材と電気接触させることができる。
かつ、導電材に穿設したタブ圧接穴に上方よりタブを圧入固定できるため、導電材の中間部の任意の位置にタブを垂直に接続でき、回路密度を高くした場合に十分に対応でき外形の肥大化を抑制できる。
【００１０】
上記タブのケース固定部の幅寸法Ａは導電材接触部の圧接部の最大寸法Ｂ以上（Ａ≧Ｂ）としている。
上記Ａ≧Ｂとすると、導電材接触部がアッパーケースのタブ貫通穴に圧入される時にスムーズに挿入でき、圧接部に損傷を発生させない。
【００１１】
また、ケース固定部がアッパーケースのタブ貫通穴に圧入される圧入ストロークＣは導電材接触部がプリント基板あるいはバスバーのタブ圧接穴に圧入される圧入ストロークＤより短くしている（Ｃ＜Ｄ）。
上記設定とすると、先端側の導電材接触部がプリント基板あるいはバスバーからなる導電材のタブ圧接穴に圧入された後に、中間部のケース固定部がアッパーケースのタブ貫通穴に圧入される。よって、タブ導電材接触部とケースのタブ貫通穴の位置ずれが発生しても、導電材接触部が先にプリント基板の圧接穴に固定されるため、タブとプリント基板との安定した接触状態を確保できる。
【００１２】
上記プリント基板では上記タブ圧接穴の内周面全面から上記プリント基板の絶縁基板の裏面あるいは／および表面側の導電材と接合する位置にかけてメッキを施して導電部を設け、該導電部を介して上記タブとプリント基板の導電材とを電気接続している。
上記メッキは銅メッキに錫メッキあるいは半田メッキを上塗りしている。
上記構成とすると、プリント基板の絶縁基板の表面あるいは裏面のいずれか一方あるいは両方に導電材からなる回路を設けた場合に、タブと電気接続できる。
【００１３】
タブと電気接続するプリント基板は１層に限らず複数のプリント基板を積層してもよい。この場合、積層したプリント基板の垂直方向に連続した位置にタブ圧接穴を設けておき、これらタブ圧接穴の上記メッキよりなる導電部を形成し、各プリント基板の導電材と電気接続させておくとと共に各層の導電部を接合しておくことにより、最上層のプリント基板のタブ圧接穴にタブの導電材接触部を圧入して接触させるだけで、複数枚のプリント基板の導電材を１つのタブに電気接続させることができる。
さらに、積層したプリント基板のうち、タブと電気接続しないプリント基板があれば、タブ圧接穴の内面に設けた導電部と該プリント基板の導電材とを接続させなければ良いだけである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４は第１実施形態を示し、分岐接続箱１０は図１に示すようにアッパーケース１１に複数のコネクタ収容部１９を並列に設けた構成で、下部にロアケース１２を組つけている。
上記アッパーケース１１の下端面の全面にはプリント基板１３からなる導電材を配置し、該プリント基板１３の周縁をアッパーケース１１の側壁１１ａの下端面にネジ止めあるいは樹脂カシメ等で固定している。
上記プリント基板１３には、図示のように、各コネクタ収容部１９に突出するように多数タブ１５を垂直方向に立設している。
【００１５】
図２、３に示すように、タブ１５は、導電性金属板からなる細長い平板状で、細幅とした先端側の外部端子接触部１５ａと、該外部端子接触部１５ａに連続する太幅としたケース固定部１５ｂと、該ケース固定部１５ｂに連続する根元側の導電材接触部１５ｃとから構成している。即ち、プリント基板１３に垂直に立設固定した状態で上部側に外部端子接触部１５ａ、中間部にケース固定部１５ｂ、下部側に導電材接触部１５ｃを設けている。
【００１６】
上記ケース固定部１５ｂは細幅の外部端子接触部１５ａの下端より段状に幅広とし、該幅寸法をＡとしている。また、該ケース固定部１５ｂの長さ方向の中間部の幅方向の両側に抜け止め突起１５ｄを突設している。該抜き止め突起１５ｄは下向き三角形状とし、上端面を水平として下端に傾斜させ、樹脂成形品からなるアッパーケース１１に食い込むことができる形状としている。
【００１７】
ケース固定部１５ｂの下部に連続する導電材接触部１５ｃの幅は、上部側の外部端子接触部１５ａの幅Ａと略同一として段状に細幅とし、かつ、先端はテーパ状に縮径している。この導電材接触部１５ｃの長さ方向の中間部には、幅方向中央１５ｅを叩き出して左右両側部を外方へ“く”の字状に屈曲させ、全体として菱形形状の圧接部１５ｆを設けている。この圧接部１５ｆの最大幅Ｂを上記ケース固定部１５ｂの幅Ａと同等以下（Ａ≧Ｂ）としている。
【００１８】
上記タブ１５を垂直方向に立設するプリント基板１３は、絶縁基板１３ａの表裏両面に導電路１６を導電材を貼着、接着して設け、あるいは印刷して設け、かつ、タブ圧接穴１７を図２に示すように所定ピッチをあけて穿設している。図４に示すように、これらタブ圧接穴１７の内周面全面からプリント基板の表裏両面にかけて銅メッキを施すと共に該銅メッキの表面に錫メッキまたは半田メッキを施して導電部１８を設け、導電部１８の上下両端部１８ａを表裏両面の導電路１６と接合している。
【００１９】
上記コネクタ収容部１９を設けたアッパーケース１１には、コネクタ収容部１９の底壁となる位置で且つプリント基板１３の上方にタブ固定用仕切壁１１ｂを設けている。該タブ固定用仕切壁１１ｂにはタブ貫通穴１１ｃを所定ピッチをあけて設けている。これらタブ貫通穴１１ｃは下方のプリント基板１３のタブ圧接穴１７と同一垂直線上に設けている。該タブ貫通穴１１ｃの幅寸法はタブ１５のケース固定部１５ｂの幅寸法Ａと同等としている。よって、ケース固定部１５ｂはタブ貫通穴１１ｃに圧入され、該ケース固定部１５ｂより突設した抜け止め突起１５ｄをタブ貫通穴１１ｃの内周面に食い込むこととなる。一方、プリント基板１３のタブ圧接穴１７は、タブ１５の圧接部１５ｆの幅寸法Ｂより若干小さくし、圧接部１５ｆを圧縮して圧入し、該圧接部１５ｆの最大突出部をタブ圧接穴１７の内周面の導電材１８に圧接接続させるようにしている。
【００２０】
タブ１５のケース固定部１５ｂがアッパーケース１１のタブ貫通穴１１ｃに圧入される圧入ストロークＣと、導電材接触部１５ｃがプリント基板１３のタブ圧接穴１７に圧入される圧入ストロークＤとは、（Ｃ＜Ｄ）の関係に設定している。
【００２１】
上記タブ１５とプリント基板１３との接続固定は、アッパーケース１１の下端にプリント基板１３を固定した後、タブ１５をアッパーケース１１のコネクタ収容部１９の上方開口よりタブ貫通穴１１ｃ、タブ圧接穴１７へと圧入することにより行っている。
即ち、タブ１５の下部の導電材接触部１５ｃをアッパーケース１１のタブ固定用仕切壁１１ｂのタブ貫通穴１１ｃに差し込む。このとき、圧接部１５ｆの最大幅部の寸法ＢをＡ≧Ｂとしているため、タブ貫通穴１１ｃをスムーズに通すことができる。
【００２２】
タブ１５の中間のケース固定部１５ｂがアッパーケース１１のタブ貫通穴１１ｃに圧入される前に、下部の導電材接触部１５ｃの下端がプリント基板１３のタブ圧接穴１７に挿入される。このように、導電材接触部１５ｃがタブ圧接穴１７に挿入された後、ケース固定部１５ｂがタブ貫通穴１１ｃに圧入され、その抜け止め突起１５ｄがタブ貫通穴１１ｃの内周面に食い込み、タブ１５はアッパーケース１１に強固に固定される。このケース固定部１５ｂがアッパーケース１１に固定される圧入時に、下部の導電材接触部１５ｃの圧接部１５ｆもプリント基板１３のタブ圧接穴１７に圧入され、その内周面の導電部１８に圧接部１５ｆが圧接接触される。
【００２３】
上記のようにプリント基板１３を固定したアッパーケース１１内に、タブ１５を上方より挿入し、その根元をプリント基板１３に垂直に立設固定し、プリント基板１３の導電路１６とタブ１５とを電気接続した後に、ロアケース１２をプリント基板１３の下部に被せて、アッパーケース１１にロアケース１２をロック結合して、分岐接続箱１０を組み立てている。
なお、アッパーケース１１にロアケース１２を組みつけた状態で、タブ１５をアッパーケース１１のタブ貫通穴１１ｃを貫通させてプリント基板１３のタブ圧接穴１７に圧入させてもよい。
【００２４】
上記のようにタブ１５を組みつけることにより、タブ１５は中間のケース固定部１５ｂでアッパーケース１１に固定され、下部の導電材接触部１５ｃがプリント基板１３のタブ圧接穴１７の内部で導電部１８と圧接接続される。該導電部１８はプリント基板１３の表裏両面の導電路１６と接続されているため、タブ１５はプリント基板１３の導電路１６と電気接続される。
【００２５】
上記構成とすると、アッパーケース１１のコネクタ収容部１９に、ワイヤハーネス端末に接続されたコネクタ（図示せず）が嵌合され、該コネクタ内の雌端子がタブ１５の外部端子接触部１５ａに嵌合され、プリント基板１３の導電路１６はタブ１５を介してワイヤハーネスに接続される。上記コネクタの嵌合時に負荷される外力は、ケース固定部１５ｂを固定したアッパーケース１１のタブ固定用仕切壁１１ｂで受け止められ、プリント基板１３と圧接する導電材接触部１５ｃには伝わらない。よって、タブ１５とプリント基板１３の導電路１６との電気接続信頼性を高めることができる。
【００２６】
また、プリント基板１３の端部ではなく、任意の中間位置にタブ圧接穴１７を設け、タブ１５を上方より圧入固定できるため、回路密度を高めることができると共に、分岐接続箱１０の肥大化を抑制できる。かつ、タブ１５をプリント基板１３の導電路１６と半田なしで簡単に圧入固定することができ、工数削減によりコスト低下を図ることができる。
【００２７】
図５は第２実施形態を示す。
第２実施形態では、プリント基板１３を３枚積層している。これら積層するプリント基板１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに垂直位置にタブ圧接穴１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃを貫通させて穿設し、かつ、これらタブ圧接穴の内周面からプリント基板の表面に導電路１６に連続する導電部１８’を銅メッキにより設けている。この導電部１８’により３層のプリント基板の導電路１６を電気接続している。
【００２８】
タブ１５は第１実施形態と同様な形状であり、最上層のプリント基板１３Ａのタブ圧接穴１７Ａに圧入して導電部１８’と圧接により電気接続している。
【００２９】
上記構成とすると、１つのタブ１５に積層した３層のプリント基板の導電路を電気接続することができる。
なお、プリント基板は３層に限らないことは言うまでもない。
また、例えば、３層積層したプリント基板のうち、中間層のプリント基板１３Ｂの導電路１６をタブ１５と接続しない場合は、該プリント基板１３Ｂのタブ圧接穴１７Ｂの導電部１８’にプリント基板１３Ｂの導電路を接合させていない。
【００３０】
図６は第３実施形態を示し、該第３実施形態はタブ１５と接続する導電材は、プリント基板に変えてバスバー３０としている点で第１、２実施形態と相違させている。バスバー３０もアッパーケース１１の下端に固定しており、所要位置にタブ圧接穴３０ａを穿設している。
タブ１５、アッパーケース１１の構成は第１実施形態と同様で、タブ１５の導電材接触部１５ｃはバスバー３０のタブ圧接穴３０ａに圧接させて、タブ１５とバスバー３０とを電気接続している。また、タブ１５のケース固定部１５ｂをアッパーケース１１のタブ固定用仕切壁１１ｂに穿設したタブ貫通穴１１ｃに固定している。
【００３１】
第３実施形態においても第１実施形態と同様に、タブ１５と外部回路との嵌合時に嵌合力をアッパーケース１１で受けることができ、タブ１５とバスバー３０との圧接部に嵌合力を伝えないことにより、タブ１５とバスバー３０との電気接続信頼性を高めることができる。かつ、タブ１５とバスバー３０とを半田なしで接続できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明では、タブをアッパーケースのタブ固定用仕切壁に穿設したタブ貫通穴およびその下方のプリント基板やバスバーからなる導電材に穿設したタブ圧接穴に上方より圧入するだけで、タブを確実にアッパーケースに固定できると共に導電材とタブとを電気接触させることができる。よって、従来必要とされていた半田づけを無くすことができ、環境上の要請に応えることができると共に、半田工程の削減でコスト低下も図ることができる。
【００３３】
さらに、タブはアッパーケースで固定しているため、該タブに外部回路の端子を嵌合接続した際に負荷される外力はアッパーケースで負荷され、導電材とタブとの圧接部には外力は伝わらないため、導電材とタブとの電気接続信頼性を高めることができる。
【００３４】
さらにまた、導電材の端部および中間部の任意の位置にタブ圧接穴を穿設してタブを圧接接続させることができるため、回路密度の向上および外形の肥大化抑制も図ることができる等の種々の利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の分岐接続箱の概略斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】タブとタブ貫通穴およびタブ圧接穴との関係を示す拡大図である。
【図４】（Ａ）はプリント基板のタブ圧接穴の拡大断面図、（Ｂ）はタブ圧接穴にタブが圧入された状態を示す拡大断面図である。
【図５】第２実施形態を示す断面図である。
【図６】第３実施形態を示す断面図である。
【図７】従来例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図８】他の従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０分岐接続箱
１１アッパーケース
１１ｂタブ固定用仕切壁
１１ｃタブ貫通穴
１２ロアケース
１３プリント基板
１５タブ
１５ａ外部端子接触部
１５ｂケース固定部
１５ｃ導電材接触部
１５ｄ抜け止め突起
１５ｆ圧接部
１６導電路
１７タブ圧接穴
１８導電材
１９コネクタ収容部
３０バスバー

Claims

ケース内部にプリント基板あるいはバスバーからなる導電材を収容し、該導電材にタブの根元側を固定して該タブを垂直方向に立設している分岐接続箱であって、
細長い垂直方向の平板からなる上記タブは、細幅とした上部側の外部端子接触部と、該外部端子接触部に連続する太幅としたケース固定部と、該ケース固定部に連続する下部根元側の導電材接触部とから構成し、
上記ケース固定部の両側に抜け止め突起を形成すると共に、上記導電材接触部には左右両側部を外方へ菱形形状に拡幅させた圧接部を設けている一方、
上記導電材にタブ圧接穴を穿設していると共に、該導電材の上方にアッパーケースからタブ貫通穴を穿設したタブ固定用仕切壁を設けておき、
上記タブ貫通穴に上方より上記タブを圧入し、下部根元側の上記導電材接触部の圧接部を上記導電材のタブ圧接穴の内周面と圧接させて導電材と電気接触させる一方、中間部の上記ケース固定部では上記抜け止め突起をタブ貫通穴の内周面に食い込ませて固定していることを特徴とする導電材とタブとの接続構造。
上記タブのケース固定部の幅寸法Ａは上記導電材接触部の圧接部の最大寸法Ｂ以上（Ａ≧Ｂ）とし、かつ、ケース固定部がアッパーケースの上記タブ貫通穴に圧入される圧入ストロークＣと導電材接触部が上記導電材のタブ圧接穴に圧入される圧入ストロークＤとは（Ｃ＜Ｄ）としている請求項１に記載の分岐接続箱。
上記プリント基板では上記タブ圧接穴の内周面全面から上記プリント基板の絶縁基板の裏面あるいは／および表面側の導電材と接合する位置にかけてメッキを施して導電部を設け、該導電部を介して上記タブとプリント基板の導電材とを電気接続している請求項１または請求項２に記載の分岐接続箱。