JP2005093644A

JP2005093644A - 電気ボックス

Info

Publication number: JP2005093644A
Application number: JP2003324113A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Idera; 俊之井寺
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】電気接続部での抜き差しによる回路基板の撓み変形を抑制しつつ回路基板の電気回路のレイアウトの自由度を高めることが可能な電気ボックスを提供すること。
【解決手段】電気ボックス１０は、電気接続口２６ｂを有する第一の電気接続部２６が装着された回路基板２２と、回路基板２２を収容するケース１１とを備え、ケース１１に形成された接続開口１６ａから外部に臨む電気接続口２６ｂを介して第二の電気接続部３３が第一の電気接続部２６に抜き差しされ、ケース１１の対向する内壁面１５ａには回路基板２２をケース１１内に案内する溝２４が形成され、溝２４に嵌合して回路基板２２がケース１１内に保持されるとともに、回路基板２２に設けられたブラケット２７を介してケース１１に回路基板２２が固定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ケ−ス内に回路基板が収容された電気ボックスに関し、特に、外部の電気接続部が抜き差し可能に接続される電気ボックスに関する。

従来より、例えば電気ボックスにはスイッチ操作部が設けられて、作業機の運転座席の近傍に配置されたスイッチボックス等として用いられている（例えば、特許文献１参照）。

このようなスイッチボックスには回路基板が収容され、この回路基板にはスイッチボックスに設けられたスイッチ操作部の操作により作動されるスイッチ機構が設けられている。また、スイッチボックスには回路基板とスイッチボックスの外部との電気信号の送受信を可能にする電気接続部が設けられている。

図２に示すように、従来の電気ボックス４０は、開放端４１ａが形成された直方体形状のケース４１を備える。ケース４１には、回路基板４３と第二の回路基板４５とがそれぞれ開放端４１ａに対面する底面４１ｂと平行に設けられている。

回路基板４３には、直方体形状の第一の電気接続部４６が設けられ、その端面４６ａに設けられた電気接続口４６ｂをケース４１の底面４１ｂの接続開口４１ｃから露出させている。回路基板４３と第二の回路基板４５とは、フラットケーブル４７で電気的に接続され、第二の回路基板４５には、開放端４１ａに設けられた図示を略すスイッチ操作部のスイッチ機構が設けられている。

第一の電気接続部４６と第二の電気接続部４８とは、電気接続口４６ｂに第二の電気接続部４８の電気接続口４８ａが挿入され、両接続口４６ｂ、４８ａに設けられた接続端子が相互に嵌合することにより、電気的に接続される。

第二の電気接続部４８は図示を略す作業機に接続されているので、作業機と電気ボックス４０とは電気信号の送受信が可能となり、乗員がスイッチ操作部を操作することで作業機を操作することができる。
特開２００２−２６２６３９号公報（第２−７頁、第６図）

ところで、この従来の電気ボックス４０では、第二の電気接続部４８を抜き差しするときに第一の電気接続部４６にかかる力を回路基板４３で受ける必要があるが、この力によって回路基板４３が撓んで変形しないように、回路基板４３は四本の支軸４２でネジ留めされて確実に支持されるようになっている。さらに、第二の回路基板４５を支持するために、四本の長支軸４４が底面４１ｂから回路基板４３を貫通して第二の回路基板４５まで延設されている。

しかしながら、このような構造をとる電気ボックス４０では、回路基板４３の支軸４２が螺合される個所４９や長支軸４４が貫通する個所５０には電気回路や電気部品等を配置することはできないため、これらの多数の支軸４２及び長支軸４４により回路基板４３の電気回路のレイアウトに制約が生じてしまう。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、電気接続部での抜き差しによる回路基板の撓み変形を抑制しつつ回路基板の電気回路のレイアウトの自由度を高めることが可能な電気ボックスを提供することを課題としている。

このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電気接続口を有する第一の電気接続部が装着された回路基板と、前記回路基板を収容するケースとを備え、該ケースに形成された接続開口から外部に臨む前記電気接続口を介して第二の電気接続部が前記第一の電気接続部に抜き差しされる電気ボックスであって、前記ケースの対向する内壁面には前記回路基板を前記ケース内に案内するガイド溝が形成され、該ガイド溝に嵌合して前記回路基板が前記ケース内に保持されるとともに、前記回路基板に設けられたブラケットを介して前記ケースに前記回路基板が固定されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ケースは前記回路基板を挿入させるための開口部が形成されたケース本体と、該開口部を覆うためのカバーとからなり、前記ブラケットは前記回路基板に対して垂直に突出する取付部を備え、前記回路基板が前記ケース本体の前記開口部が形成された面と垂直に保持されるとともに、前記取付部が前記開口部の縁部で前記ケース本体と前記カバーとにより挟持されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記ケース本体と前記カバーとは、いずれか一方から前記取付部に形成された貫通孔を貫通し他方に螺合するネジによって固定されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記ケース本体と前記カバーとの間には、第二の回路基板が前記回路基板と垂直に配設され、前記取付部が前記第二の回路基板と面当接することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４に記載の発明において、前記ガイド溝は前記第二の電気接続部の抜き差し方向と平行に延設されることを特徴とする。

請求項１乃至請求項３の発明によれば、ケースの対向する内壁面にはガイド溝が形成され、このガイド溝に嵌合して回路基板がケース内に保持されるとともに、回路基板に設けられたブラケットを介してケースに回路基板が固定されるので、第二の電気接続部での抜き差しによる回路基板の撓み変形を抑制しつつ回路基板の電気回路のレイアウトの自由度を高めることが可能となる。すなわち、従来の電気ボックスのように支軸で支持しなくても、ガイド溝及びブラケットで第二の電気接続部での抜き差しによってかかる力を受け止めることが可能に回路基板をしっかりと保持することができる。したがって、従来の電気ボックスのように回路基板上、特に中央部に支軸を螺合させる個所を多数設ける必要がなくなり、支軸を螺合させるための一定の場所の制約を受けることなくより自由に回路基板上に電子回路や電気部品等を配置することができる。また特に、請求項２の発明によれば、取付部が開口部の縁部でケース本体とカバーとにより挟持されるので、回路基板のケースへの取り付けが容易である。また特に、請求項３の発明によれば、ケース本体とカバーとは、いずれか一方から取付部に形成された貫通孔を貫通し他方に螺合するネジによって固定されるので、ケースの組み付けが容易である。

請求項４の発明によれば、ケース本体とカバーとの間でブラケットの取付部が第二の回路基板と面当接するようになっているので、回路基板が第二の回路基板へ当接するときの衝撃は、取付部が当接することで緩和され、第二の回路基板を傷つけることを防止することができる。

請求項５の発明によれば、ガイド溝が第二の電気接続部の抜き差し方向と平行に延設され、ケース内で回路基板が抜き差し方向と平行に保持されるので、第二の電気接続部の抜き差しによって第一の電気接続部にかかる力は回路基板の板厚方向に作用することはなく、回路基板の面に沿って平行な方向に回路基板に作用することとなり、この力による回路基板の撓みをより確実に防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、作業機のスイッチボックスとして用いられた電気ボックス１０を示す。この電気ボックス１０は、ケース１１を備える。ケース１１は、ケース本体１２とカバー１３とからなる。ケース本体１２は直方体形状を呈し、一対の長辺壁１４及び一対の短辺壁１５からなる周壁と、一対の端面の一方である奥壁１６とを有し、他方の端面は開口部としての開放端１７である。ケース本体１２の奥壁１６には接続開口１６ａが形成されている。接続開口１６ａは矩形状を呈しその各辺が、奥壁１６を規定している各辺と平行に形成されている。

ケース本体１２の周壁の内、一対の長辺壁１４の各内壁面１４ａには突起部１８が形成されている。一方の内壁面１４ａには二本の突起部１８が、他方の内壁面１４ａには一本の突起部１８が形成されている。各突起部１８は、それぞれの内壁面１４ａの長手方向に沿って形成され、一方の端面、すなわち奥壁１６から開放端１７に至る。

ケース本体１２の一対の長辺壁１４の外壁面１４ｂには、突起部１８の形状に対応した窪みをもつ凹所１９が形成されている。凹所１９は、奥壁１６から開放端１７の近傍まで伸びている。凹所１９は、ケース本体１２とカバー１３とを固定するネジ３２を螺合するためのものであり、この凹所１９に図示を略すドライバーを挿入しネジ３２をしめることができる。また、凹所１９はケース本体１２の補強及びヒケ防止にもなっている。

開放端１７の縁部１７ａには、突起部１８に対応して円柱形状のボス２０が形成されている。ボス２０には、中心軸に沿って貫通する軸孔２０ａが形成されている。軸孔２０ａは、凹所１９に開放する。

ケース本体１２には、その開放端１７を覆うようにカバー１３が配置される。カバー１３の開放端１７を覆う上面部には操作板２１が設けられ、操作板２１から直角に伸長しケース本体１２を取り囲む側壁部１３ａでケース本体１２と嵌合する。操作板２１には、押圧可能な操作部２１ａが配置されている。操作部２１ａには、その表面に各操作部２１ａの機能を表し光の透過を許す表示記号２１ｂが形成されている。

カバー１３はケース本体１２に嵌合して結合されることでケース１１を形成し、このケース１１内部に回路基板２２が収容される。

回路基板２２をケース１１のケース本体１２に保持するために、ケース本体１２の一対の短辺壁１５の内壁面１５ａには、長手方向に沿って伸長する一対の突部２３がそれぞれ形成されている。一対の突部２３は、互いに平行に奥壁１６から開放端１７まで伸長し、互いの間にガイド溝としての溝２４を形成している。したがって、溝２４は後述する第二の電気接続部３３の抜き差し方向と平行に延設されることとなる。

ケース本体１２には、溝２４に嵌合して回路基板２２が保持され収容される。回路基板２２はその平面が矩形の板形状を呈している。回路基板２２には、図示を略す電気回路が形成されている。組み立て時に回路基板２２は、その両側縁部２２ａが溝２４に嵌合するように、開放端１７から挿入されて開放端１７である端面（奥壁１６と対向する端面）と垂直に保持される。このことから、溝２４及び溝２４を規定している一対の突部２３はガイド部２５として機能し、回路基板２２をケース本体１２内に案内する。

回路基板２２の表面２２ｂには第一の電気接続部（コネクタ）２６が装着されている。第一の電気接続部２６は六つの平坦面により規定される直方体形状を呈し、その一つの平坦面である端面２６ａには、電気接続口２６ｂが形成されている。第一の電気接続部２６は、回路基板２２がケース本体１２に収容されたときに、電気接続口２６ｂがケース本体１２の接続開口１６ａと整合し電気接続口２６ｂが接続開口１６ａから外部に臨むように、回路基板２２の後端部の近傍で、その表面２２ｂ上に配置されている。第一の電気接続部２６は、その端面２６ａと直交する一対の長辺壁部分２６ｃ、すなわち最も大きな周壁部分で回路基板２２の表面２２ｂに取り付けられている。電気接続口２６ｂには、雌部接続端子２６ｄが形成されている。第一の電気接続部２６の端面２６ａと反対側に位置する外壁部分である底壁部分２６ｅには、複数の接続子２６ｆが設けられている。複数の接続子２６ｆは、その一方が第一の電気接続部２６の内部で雌部接続端子２６ｄと接続され、他方が底壁部分２６ｅから回路基板２２の表面２２ｂに伸長し、図示を略す前記電気回路に接続されている。

回路基板２２の表面２２ｂにはケース１１に回路基板２２を固定するための二つのブラケット２７が設けられている。各ブラケット２７は、回路基板２２の表面２２ｂに取り付けられる基部２７ａと、基部２７ａから直角に立ち上がる取付部２７ｂとを有し、全体的にＬ字型を呈している。各取付部２７ｂは、回路基板２２に対して垂直に突出して、回路基板２２がケース本体１２に収容されたときにケース本体１２の開放端１７側に位置する回路基板２２の前端面２２ｃに、面を揃えて直角に立ち上がるようになっている。各取付部２７ｂには、ケース本体１２に形成されたボス２０の挿通を許す貫通孔２７ｃが形成されている。各ブラケット２７は、回路基板２２がケース本体１２に収容されたときにケース本体１２に形成されたボス２０と貫通孔２７ｃとが整合するように、配置されている。

ケース本体１２とカバー１３との間には、回路基板２２と直交するように垂直に矩形の第二の回路基板２８が配置される。第二の回路基板２８には、互いに面を揃えて配置されているブラケット２７の取付部２７ｂと回路基板２２の前端面２２ｃとが当接可能である。第二の回路基板２８には、ケース本体１２に形成されたボス２０と位置を合わせて、ボス２０を受け入れる切欠部２８ａが形成されている。

第二の回路基板２８には、カバー１３の操作板２１側に位置する面に、操作板２１の操作部２１ａに対応してスイッチ機構２９と光源３０とが設けられている。スイッチ機構２９は、それぞれに対応した操作部２１ａが押圧される毎に電気的なスイッチ接点の開閉をする。光源３０は、例えばスイッチ機構２９の操作毎に点灯及び消灯するように設定され、配置されている。第二の回路基板２８には、スイッチ機構２９及び光源３０を上記した回路基板２２の電気回路と接続するフラットケーブル３１が設けられている。

上述のように回路基板２２は、ケース本体１２に形成されたガイド部２５に受け入れられるように挿入されケース本体１２内に配置され保持される。この配置により、第一の電気接続部２６の電気接続口２６ｂがケース本体１２に形成された接続開口１６ａから外部に露出し、回路基板２２に設けられたブラケット２７の貫通孔２７ｃにはケース本体１２のボス２０が挿通される。第二の回路基板２８は、回路基板２２と直交して配置され、回路基板２２の前端面２２ｃとこの前端面２２ｃとに面を揃えて配置されているブラケット２７の取付部２７ｂとが面当接するように、配置される。ケース本体１２は、その開放端１７の縁部１７ａとカバー１３とで、ブラケット２７の取付部２７ｂと第二の回路基板２８の切欠部２８ａの周辺とを挟み込み挟持する。このときケース本体１２のボス２０は、貫通孔２７ｃ及び切欠部２８ａを通りケース本体１２の開放端１７を覆うカバー１３に当接し、このカバー１３の当接した個所に設けられたネジ穴(図示せず)に凹所１９からボス２０の軸孔２０ａを貫通したネジ３２が螺合することでケース１１は固定される。また、同時にネジ３２が貫通孔２７ｃを貫通することとなり、回路基板２２がケース１１にしっかりと固定される。電気ボックス１０は、ケース本体１２に形成された接続開口１６ａから第一の電気接続部２６の電気接続口２６ｂをその抜き差し方向とケース１１内の回路基板２２とが平行となるように露出させている。すなわち、回路基板２２は溝２４によって第二の電気接続部３３が第一の電気接続部２６に抜き差しされるその抜き差し方向と平行に保持される。

露出した第一の電気接続部２６の電気接続口２６ｂには、図示を略す作業機の回路本体から伸びるコード３３ａの先端に設けられた従来と同様な第二の電気接続部３３に形成された電気接続口３３ｂが抜き差しされる。電気接続口３３ｂに形成された雄部接続端子３３ｃと第一の電気接続部２６の雌部接続端子２６ｄとが嵌合することで、電気ボックス１０と前記作業機とは切り離し可能に電気的に接続される。

作業機を操作する場合、まず乗員が電気ボックス１０の操作板２１に設けられた操作部２１ａを押圧操作することでスイッチ機構２９が動作する。スイッチ機構２９は物理的な動作をそれに応じた電気信号に変換する。その電気信号に応じて回路基板２２は、第一の電気接続部２６から第二の電気接続部３３を通り前記作業機に電気信号として送信する。光源３０は、操作板２１により選択されている前記作業機の動作内容が一見して判断できるようにその動作を表す表示記号２１ｂを点灯させている。これにより、乗員は、操作板２１を操作することで、前記作業機を操作することができる。

この実施の形態に係る電気ボックス１０では、ケース本体１２の一対の短辺壁１５の内壁面１５ａには溝２４が形成され、この溝２４に嵌合して回路基板２２がケース本体１２内に保持されるとともに、回路基板２２に設けられたブラケット２７を介してケース１１に回路基板２２が固定されるので、第二の電気接続部３３での抜き差しによる回路基板２２の撓み変形を抑制しつつ回路基板２２の電気回路のレイアウトの自由度を高めることが可能となる。すなわち、電気ボックス１０では、従来の電気ボックス４０のように支軸で支持しなくても、回路基板２２はその両側縁部２２ａを挟み込むようにガイド部２５により支持されているため、仮に回路基板２２に対してその板厚方向に力が加わっても回路基板２２の撓み変形及び板厚方向へのずれが抑止される。さらに、回路基板２２はブラケット２７によりケース１１にしっかり固定されているので、第二の電気接続部３３での抜き差しによってかかる力を受け止めることが可能に回路基板２２がしっかりと保持されている。したがって、従来の電気ボックス４０のように回路基板２２上、特に中央部に支軸を螺合させる個所を多数設ける必要がなくなり、支軸を螺合させるための一定の場所の制約を受けることなくより自由に回路基板２２上に電子回路や電気部品等を配置することができる。また、ブラケット２７の取付部２７ｂがケース本体１２の開放端１７の縁部１７ａでケース本体１２とカバー１３とにより挟持され、ケース本体１２とカバー１３とは、ケース本体１２から取付部２７に形成された貫通孔２７ｃを貫通しカバー１３に螺合するネジ３２によって固定されるので、従来の電気ボックス４０に比して、回路基板２２のケース１１への取り付け及びケース１１の組み付けが容易である。

さらに、ケース本体１２とカバー１３との間には、第二の回路基板２８が回路基板２２と垂直に配設され、ブラケット２７の取付部２７ｂが第二の回路基板２８と面当接するようになっているので、回路基板２２が第二の回路基板２８へ当接するときの衝撃は、前端面２２ｃと取付部２７ｂとが当接することで緩和され、第二の回路基板２８を傷つけることがない。

また、溝２４が第二の電気接続部３３の抜き差し方向と平行に延設され、ケース本体１２内で回路基板２２が抜き差し方向と平行に保持されるので、第二の電気接続部３３の抜き差しによって第一の電気接続部２６にかかる力は回路基板２２の板厚方向に作用することはなく、回路基板２２の面に沿って回路基板２２と平行方向に作用することとなり、回路基板２２にかかった力はブラケット２７を介してケース本体１２の縁部１７ａ又は第二の回路基板２８により受け止められる。これによって、この力による回路基板２２の撓みを防止することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、例えば本実施の形態では、第一の電気接続部２６が雌部、第二の電気接続部３３が雄部として形成されていることとして説明したが、抜き差しにより電気的に接続されるものであれば、逆に形成されていてもよい。

また、電気ボックス１０は、スイッチボックスとして用いられることとしたが、電気接続部の抜き差しの方向と該電気接続部が設けられた回路基板の平面とが平行関係を有すればよく、本実施の形態に限定されるものではない。

本実施の形態に係る電気ボックスの構造を説明するための分解斜視図である。従来の電気ボックスの回路基板の配置を模式的に示す斜視図である。

符号の説明

１０電気ボックス
１１ケース
１２ケース本体
１３カバー
１５ａ内壁面
１６ａ接続開口
１７開放端（開口部）
１７ａ縁部
２２回路基板
２４溝
２６第一の電気接続部
２６ｂ電気接続口
２７ブラケット
２７ｂ取付部
２７ｃ貫通孔
２８第二の回路基板
３２ネジ
３３第二の電気接続部

Claims

電気接続口を有する第一の電気接続部が装着された回路基板と、前記回路基板を収容するケースとを備え、該ケースに形成された接続開口から外部に臨む前記電気接続口を介して第二の電気接続部が前記第一の電気接続部に抜き差しされる電気ボックスであって、
前記ケースの対向する内壁面には前記回路基板を前記ケース内に案内するガイド溝が形成され、該ガイド溝に嵌合して前記回路基板が前記ケース内に保持されるとともに、前記回路基板に設けられたブラケットを介して前記ケースに前記回路基板が固定されることを特徴とする電気ボックス。
前記ケースは前記回路基板を挿入させるための開口部が形成されたケース本体と、該開口部を覆うためのカバーとからなり、
前記ブラケットは前記回路基板に対して垂直に突出する取付部を備え、
前記回路基板が前記ケース本体の前記開口部が形成された面と垂直に保持されるとともに、前記取付部が前記開口部の縁部で前記ケース本体と前記カバーとにより挟持されることを特徴とする請求項１に記載の電気ボックス。
前記ケース本体と前記カバーとは、いずれか一方から前記取付部に形成された貫通孔を貫通し他方に螺合するネジによって固定されることを特徴とする請求項２に記載の電気ボックス。
前記ケース本体と前記カバーとの間には、第二の回路基板が前記回路基板と垂直に配設され、前記取付部が前記第二の回路基板と面当接することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電気ボックス。
前記ガイド溝は前記第二の電気接続部の抜き差し方向と平行に延設されることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の電気ボックス。