JP2005016741A

JP2005016741A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2005016741A
Application number: JP2003178166A
Authority: JP
Inventors: Yuji Shimamura; 島村　　裕二; Shigekazu Kitani; 重和貴谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】制御回路基板を収納した電装箱に関わる生産段階やメンテナンスに際し、作業性や品質保証性を向上できる空気調和機を提供する。
【解決手段】収納体２ａ及び蓋体２ｂよりなる電装箱２に制御回路基板３が収納されていて、この回路基板３の基板端子部である基板コネクタ１０のピン端子１０ａが電装箱２の一端面に設けられている。空気調和機の本体１には、ピン端子１０ａを挿嵌し得る穴端子２０ａを有する本体コネクタ２０が設けられている。そして、回路基板３を収納した電装箱２のスライドに伴って、ピン端子１０ａが穴端子２０ａに挿嵌し、これにより回路基板３が、本体１に対し電気的に接続され、これと同時に電装箱２とともに本体１に対し取り付けられる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本体に電装箱が取り付けられ、この電装箱に収納された制御回路基板によって駆動が制御される空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より一般的な空気調和機、及びこれに取り付けられる電装箱について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４に示すように、電装箱１０２は、一端面が開放した略直方体状の収納体１０２ａと、この収納体１０２ａの開放した一端面である開口１０２ａａを塞ぐための蓋体１０２ｂとよりなる。これらの収納体１０２ａや蓋体１０２ｂは、通常、プラスチック樹脂製であり射出成形されてなる。一方、制御回路基板（以下、単に「回路基板」と記すことがある）３は、端子板４、温度検出用のサーミスタ配線５、ファンモータ配線６、ルーバーモータ配線７等の電装部品を搭載している。ここで端子板４は、ネジ止め固定されて結線されており、またファンモータ配線６やルーバーモータ配線７は、回路基板３に対しコネクタによって電気的な接続が行なわれている。
【０００３】
このような回路基板３が収納体１０２ａの開口１０２ａａから挿入された後、蓋体１０２ｂでこの開口１０２ａａが塞がれ、次いで収納体１０２ａと蓋体１０２ｂとがネジ１０８で締付固定される。これにより、回路基板３を収納した電装箱１０２が構成される。そして、図５に示すように、この電装箱１０２が空気調和機の本体１に組み込まれるが、その際、電装箱１０２における回路基板３の基板端子部（不図示）と、本体１における本体端子部（不図示）とが、ケーブルやハーネスといった配線（不図示）で電気的に接続され、その上で、回路基板３とともに電装箱１０２が本体１に対し取り付けられる。
【０００４】
ところで、近年の空気調和機においては、外形すなわち本体１がコンパクト化される中、その反面機能が益々複雑化しつつある。そのため、スペース的な制約で電装箱１０２を小形化せざるを得ない一方、この電装箱１０２に、複雑化し部品点数の増大した回路基板３や他の電装部品を収納する必要がある。
【０００５】
このような近年の実情に対し、上記した従来一般の空気調和機では、以下に示す問題が生じていた。
【０００６】
第１に、電装箱１０２への回路基板３の組付けの際、多数の電装部品が搭載された回路基板３を、決して大きいとは言えない開口１０２ａａから収納体１０２ａに挿入するため、その作業は高度な慎重性が要求され、非常に困難なものとなっていた。つまり、生産段階での組立性が悪くなっていた。
【０００７】
第２に、メンテナンス時の検査や点検の際、ネジ１０８及び蓋体１０２ｂを外した上で、多数の電装部品が搭載された回路基板３を収納体１０２ａより引き出す必要があるため、回路基板３の挿脱時に、回路基板３上の電装部品が干渉して損傷したり、基板端子部に接続された配線が不用意に抜けたりし、また回路基板３の再度の組付け時に、配線の引き回しが不安定になって電装部品に過負荷を与えたり、配線が損傷したりする場合があった。そのため、その作業は極めて煩雑であり、しかも高度な慎重性が要求され、メンテナンス時の作業性や品質保証性が悪くなっていた。
【０００８】
第３に、電装箱１０２の構成要素である収納体１０２ａが底の深い形状であることから、これを成形するための金型の奥行きは著しく大きい。そのため、収納体１０２ａの素材生産の際、例えば射出成形の場合には、溶融樹脂の射出時間が長くなったり、金型開閉時間や製品取出し時間が長くなるなど、結果として生産性が悪くなっていた。
【０００９】
そこで従来は、このような問題を解決するために、電装箱１０２の構造を改良していた。例えば、前面が開放し回路基板３を収納する略直方体状の収納体と、この収納体の開放した前面を区画して塞ぐ主蓋体及び副蓋体と、より電装箱１０２を構成していた（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−２６４５７４号公報
【特許文献２】
特開２０００−３９１７６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ここ最近の電波事情から、雑音等に関する規制が強化されてきており、特に、配線処理（例えば、引き回し）には格別な留意が要求される。その一方で、上記した従来の空気調和機では、回路基板３を収納した電装箱１０２を本体１に組み込む際、本体１側の種々の制御機器に連結された本体端子部と、回路基板３の基板端子部との両者をコネクタ付きの配線で接続するわけであるが、その配線処理によっては、その後の各種信頼性試験（例えば、ＥＭＣテスト）の試験結果が顕著に変動する。従って、均一な試験結果を有する品質の優れた空気調和機を安定的に生産することが困難であった。
【００１２】
また、従来の空気調和機では、生産段階において、回路基板３そのものに関して品質検査を終えて合格したにもかかわらず、その後の実際の組込み時に各種の配線をし忘れたり、コネクタ挿入が不完全であったり、コネクタ挿入を間違えたりし、その結果空気調和機が正常に作動しないことが少なからず起こっていた。
【００１３】
つまり、従来の空気調和機は、電装箱１０２における回路基板３の基板端子部と、本体１における本体端子部とを接続する配線に関連し、生産段階やメンテナンス時での作業性や品質保証性に対して課題が残る。
【００１４】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、制御回路基板を収納した電装箱に関わる生産段階やメンテナンスに際し、作業性や品質保証性を向上できる空気調和機を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による空気調和機は、制御回路基板を収納した電装箱のスライドに伴って、前記制御回路基板が本体に対し電気的に接続される。これにより、生産段階やメンテナンスの際、電装箱のスライドだけで本体に対する制御回路基板の接続を行えるため、その作業は簡単なものとなる。しかも、従来のような配線処理が一切不要となるため、品質が安定したものとなる。
【００１６】
ここで実用的には、前記制御回路基板の基板端子部が前記電装箱における前記スライドの方向の一端面に設けられており、前記本体には前記基板端子部と相互に挿嵌する本体端子部が設けられていることが好ましく、例えば、前記基板端子部は、前記スライドの方向に延出したピン端子を有するコネクタであり、前記本体端子部は、前記ピン端子を挿嵌する穴端子を有するコネクタであるとよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第１実施形態の空気調和機について説明する。図１は第１実施形態の空気調和機における電装箱及びこれに収納される制御回路基板の外観を示す斜視図、図２はその空気調和機において本体に対し制御回路基板とともに電装箱が組み込まれた状態を示す平面図である。なお、図中で図４及び図５と同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。後述する第２実施形態においても同様とする。
【００１８】
図１に示すように、電装箱２は、前面が開放し回路基板３を収納する略直方体状の収納体２ａと、この収納体２ａの開放した前面である開口２ａａを塞ぐための蓋体２ｂとよりなる。これらの収納体２ａ及び蓋体２ｂは、プラスチック樹脂製であり射出成形されてなる。本実施形態では、蓋体２ｂは、収納体２ａと一体成型されていて、一側を支軸に回動して開口２ａａに対し開閉されるようになっている。
【００１９】
また、収納体２ａには、回路基板３の四隅を支持するとともにこれをネジ８で固定するための支持突起２ａｂや、回路基板３の縁部を引っ掛けて不用意な脱落を防止するための一対の引掛け爪２ａｃが設けられている。更に、収納体２ａの一端面には、詳細は後述する回路基板３の基板端子部であるピン端子１０ａを貫通させ、外部に突出させるための切欠き２ａｄが形成されている。また、収納体２ａの他端面の外面と蓋体２ｂの他側とには、蓋体２ｂが開口２ａａに対し閉じて塞いだときに掛かり合う掛合突起２ａｅと被掛合穴２ｂａがそれぞれ設けられている。
【００２０】
一方、回路基板３は、端子板４、サーミスタ配線５（不図示）、ファンモータ配線６、ルーバーモータ配線７（不図示）等の電装部品を搭載している。ここで回路基板３の一端部には、上記の収納体２ａの切欠き２ａｄに対応する位置に、基板端子部である基板コネクタ１０が設けられている。この基板コネクタ１０は、回路基板３の一端から外部に向けて延出した複数のピン端子１０ａを備えている。本実施形態では、サーミスタ配線５とルーバーモータ配線７が、それぞれ基板コネクタ１０に接続されている。
【００２１】
引き続き、電装箱２への回路基板３の組付け作業について、図１を参照しながら説明する。先ず、収納体２ａに対し蓋体２ｂを開いて、開口２ａａを大きく開放する。続いて、回路基板３を開口２ａａから収納体２ａ内に挿入し、その縁部を各引掛け爪２ａｃで引っ掛けるとともに、その四隅を各支持突起２ａｂで支持しながらネジ８で固定する。ここで、回路基板３における基板コネクタ１０の各ピン端子１０ａは、収納体１０ａの一端面に形成された切欠き２ａｄを貫通して、外部に突出した状態になる。そして、収納体２ａに対し蓋体２ｂを閉じて、開口２ａａを塞ぎ、組付けが完了する。ここで、掛合突起２ａｅと被掛合穴２ｂａとが互いに掛かり合っているので、蓋体２ｂが不用意に開くことはない。これにより、回路基板３を収納した電装箱２が構成される。
【００２２】
このように、大きく開放された開口２ａａから回路基板３を挿入することができるため、各種の電装部品を搭載したままでも容易に組み付けることが可能となるし、組み付けられた回路基板３上の配線状態を容易に視認できる。また、開口２ａａが大きく開放されていることから、回路基板３単体を先ず組み付けて、その後この回路基板３に電装部品を取り付けることも、支障なく容易に行える。これは、メンテナンス時の作業にも同様に言える。
【００２３】
一方、電装箱２を素材としての視点から見れば、電装箱２の構成要素である収納体２ａが底の浅い形状であることから、これを成形するための金型の奥行きは小さくできる。そのため、収納体２ａの素材生産の際、金型の開閉ストロークを小さくでき、これに伴って射出成形の成形条件が安定し、結果として生産性に優位となる。なお、電装箱２の成形手法としては、射出成形に限らず、直圧成形などの他の成形方法や、板金プレスによる成形（この場合、電装箱２は金属製）でも構わない。また、本実施形態では、収納体２ａと蓋体２ｂが一体成型されているので、電装箱２の素材コストを低減でき、しかも電装箱２の組立工数も削減することができるという利点がある。更には、メンテナンス時に、蓋体２ｂの紛失や破損が格段に減るという利点もある。
【００２４】
次に、このようにして回路基板３を収納した電装箱２が空気調和機の本体１に組み込まれる態様について、図２を参照しながら説明する。上記したように、電装箱２の一端面からは基板端子部である基板コネクタ１０の各ピン端子１０ａが突出しているが、これらの各ピン端子１０ａに対応して、本体１には本体端子部である本体コネクタ２０が設けられている。この本体コネクタ２０は、各ピン端子１０ａを挿嵌し内面に接点を有する穴端子２０ａを備えている。
【００２５】
そして、回路基板３を収納した電装箱２を本体１に対して組み込む際は、電装箱２が、本体コネクタ２０の穴端子２０に向けて、一端面すなわち基板コネクタ１０のピン端子１０ａを先行するようにスライド（図２中の白抜き矢印参照）され、これに伴って各ピン端子１０ａが各穴端子２０に挿嵌する。これにより、回路基板３が本体１に対し電気的に接続され、これと同時に電装箱２とともに本体１に対し取り付けられる。これで、本体１への電装箱２の組み込みが完了する。
【００２６】
このように、生産段階では、電装箱２のスライドだけで本体１に対する回路基板３の接続及び取付けを行えるため、その作業は簡単である。しかも、従来のような配線処理が一切不要となるため、配線のし忘れやコネクタ挿入の間違え等が生じることはなく、空気調和機の品質は安定したものとなる。
【００２７】
また、メンテナンス時には、上記の動作とは逆方向に電装箱２をスライドさせるだけで、本体１に対する接続及び取付けが解除されて、直ちに回路基板３への電力供給を停止でき、しかもその後、電装箱２の蓋体２ｂを開けば直ちに回路基板３を開放できる。従って、安全且つ容易にメンテナンスを行うことが可能になる。
【００２８】
なお、本実施形態では、基板コネクタ１０には、各種電装部品のうちサーミスタ配線５とルーバーモータ配線７が接続されているが、どの電装部品を基板コネクタ１０に接続するかについては、最終的な接続対象である本体コネクタ２０の仕様に併せて、設計者が任意に選定できる。また、本実施形態においては、制御部分のＡＣ（１次（高電圧））側とＤＣ（２次（低電圧））側の双方ともを基板コネクタ１０に接続した態様であるが、従来一般には、回路基板３から出る配線を結束又は引き回しをするのはＤＣ側であるため、ＤＣ側のみを基板コネクタ１０に接続してもよい。
【００２９】
続いて、本発明の第２実施形態について、図３を参照しながら説明する。図３は第２実施形態の空気調和機において本体に対し制御回路基板とともに電装箱が組み込まれた状態を示す平面図である。なお、図中で図１及び図２と同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３０】
本第２実施形態の特徴は、第１実施形態における基板端子部、及びこれと対をなす本体端子部を変形した点にある。つまり、図３に示すように、回路基板３の一端部における収納体２ａの切欠き２ａｄに対応する一部分３ａが、切欠き２ａｄを貫通して外部に突出するように形成されている。この一部分３ａ上には、回路基板３上に形成されている銅箔パターン１１が収束して複数の接点１１ａが形成されている。これらの一部分３ａと各接点１１ａとより、回路基板３の基板端子部が構成される。
【００３１】
他方、一部分３ａ及び各接点１１ａよりなる基板端子部に対応して、本体１には本体端子部である本体コネクタ２１が設けられている。この本体コネクタ２１は、各接点１１ａを含む回路基板３の一部分３ａを挿嵌し、内面に接点を有する穴端子２１ａを備えている。
【００３２】
このような構成により、上記した第１実施形態と同様の動作を行え、同様の作用を得ることが可能になる。これに加え、本実施形態では、基板端子部として別部品である基板コネクタ１０を搭載する必要がないため、素材コストの低減化に対して有利である。勿論、回路基板３への基板コネクタ１０の取付けが一切不要であることから、半田不良といった取付け不良が発生せず、信頼性が向上すると言える。
【００３３】
その他本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、本体端子部である本体コネクタ２０，２１については、メンテナンス時の感電等に対する安全性の観点から、上記の各実施形態のように接点が表出しないものが望ましいが、基板端子部と相互に挿嵌できるように対をなす限り、これに限るものではない。
【００３４】
また、電装箱２における収納体２ａの開口２ａａは、上記の各実施形態では、収納体２ａの前面の全域に亘って形成されているが、生産段階やメンテナンス時での回路基板３の挿入や他の電装部品の取付けに支障なければ十分であるため、回路基板３の周縁よりも広ければ足りる。更にまた、電装箱２を構成する収納体２ａと蓋体２ｂとは、互いに別体成形されても構わない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の空気調和機によれば、制御回路基板を収納した電装箱のスライドに伴って、制御回路基板が本体に対し電気的に接続されるので、生産段階やメンテナンスの際、電装箱のスライドだけで本体に対する制御回路基板の接続及び取付けを行え、その作業は簡単なものとなる。しかも、従来のような配線処理が一切不要となるため、空気調和機の品質が安定したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の空気調和機における電装箱及びこれに収納される制御回路基板の外観を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の空気調和機において本体に対し制御回路基板とともに電装箱が組み込まれた状態を示す平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の空気調和機において本体に対し制御回路基板とともに電装箱が組み込まれた状態を示す平面図である。
【図４】従来の空気調和機における電装箱及びこれに収納される制御回路基板の外観を示す斜視図である。
【図５】従来及び本発明に共通の空気調和機の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
１空気調和機本体
２電装箱
２ａ収納体
２ｂ蓋体
３制御回路基板
１０基板コネクタ
１０ａピン端子
１１銅箔パターン
１１ａ接点
２０，２１本体コネクタ
２０ａ，２１ａ穴端子

Claims

制御回路基板を収納した電装箱のスライドに伴って、前記制御回路基板が本体に対し電気的に接続される空気調和機。
前記制御回路基板の基板端子部が前記電装箱における前記スライドの方向の一端面に設けられており、前記本体には前記基板端子部と相互に挿嵌する本体端子部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記基板端子部は、前記スライドの方向に延出したピン端子を有するコネクタであり、前記本体端子部は、前記ピン端子を挿嵌する穴端子を有するコネクタであることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
前記制御回路基板の一端の少なくとも一部分が前記電装箱の前記一端面に設けられており、前記基板端子部は、前記一部分と、この一部分に形成された銅箔パターンの接点とよりなり、前記本体端子部は、前記接点を含む前記一部分を挿嵌する穴端子を有するコネクタであることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
前記電装箱は、少なくとも前記制御回路基板の周縁よりも広い開口を有し前記制御回路基板を収納する収納体と、前記開口を塞ぐ蓋体とよりなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の空気調和機。
前記蓋体は、前記収納体と一体的に設けられていて、一側を支軸に回動して前記開口に対し開閉されることを特徴とする請求項５に記載の空気調和機。