JP2005278300A - 電気接続箱、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 導電路の各回路基板との接続部が他部材と接触することを回避し、接触による損傷を軽減する。
【解決手段】 ２枚の回路基板９，１１を内蔵した電気接続箱１である。２枚の回路基板９，１１は、それぞれの電子部品１３の部品実装面９Ａ，１１Ａを向かい合わせるように配される。そして、部品実装面９Ａ，１１Ａ側でＦＰＣ等の弾性を有するシート状導電路１３により電気的に結合されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電気接続箱、及びその製造方法に関する。

近年、自動車に搭載される電装品の急増に伴い、電気接続箱内部の回路基板上に実装される電気部品も急増している一方、電気接続箱の小型化が要請されている。
そこで、小型化を図りつつ、回路基板上に実装される電子部品の実装面積を確保するために、２枚の回路基板を内蔵した電気接続箱１００が知られている（特許文献１参照）。

このものは、図９に示すような２枚の回路基板１０１，１０１が導電路１０３により接続されて回路構成体を形成し、これが両回路基板１０１，１０１の実装面１０１Ａを外側にするように折り曲げられて図９に示すようにケース１０７内に収納されたものである。
特開２００３−８７９３４公報（図２）

しかしながら、このものでは、回路基板１０１，１０１と導電路１０３との接続部分が共に外側に配されていて、ケース１０７内で剥き出しの状態とされているため、振動等によりケース１０７内の他部材と直接接触して損傷するおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、導電路の各回路基板との接続部が他部材と接触することを回避し、接触による損傷を軽減するところにある。

請求項１の発明は、電源から負荷への電力供給を制御するためのものであって、ケースと、互いに対向させて前記ケース内に収容された２枚の回路基板と、それらの回路基板間を接続するシート状導電路とを備え、前記シート状導電路の前記各回路基板との接続部が、互いの対向面側に形成されてなる電気接続箱である。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記シート状導電路は前記ケース内に配置された状態では前記回路基板間に挟まれるように弾性的に屈曲されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記シート状導電路は前記ケース内において複数回屈曲させた状態で配置されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のものにおいて、前記ケースは、一方の回路基板を収容して一面が開放した容器状をなすアッパーケースと、他方の回路基板を収容して一面が開放すると共に前記アッパーケースの開放面を閉じるロアケースとからなり、前記各回路基板は前記アッパーケース及びロアケース内に流し込んだシール材によって覆われていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記シート状導電路は、前記アッパケース又は前記ロアケースの側壁部に固定されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項２ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記シート状導電路は、前記接続部よりも前記回路基板の端縁側の位置にて前記回路基板に固定されていることを特徴とする。

請求項７の発明は、ケースと、互いに対向させて前記ケース内に収容された２枚の回路基板と、それらの回路基板間を接続するシート状導電路とを備えてなり、前記ケースが、一方の回路基板を収容して一面が開放した容器状をなすアッパーケースと、他方の回路基板を収容して一面が開放すると共に前記アッパーケースの開放面を閉じるロアケースとからなり、前記各回路基板が前記アッパーケース及びロアケース内に流し込んだシール材によって覆われている電気接続箱の製造方法であって、前記２枚の回路基板が略同一平面上となるように横に並べて、前記２枚の回路基板の対向する端部同士であって、同一方向に向く面側を前記シート状導電路により電気的に接続する工程と、前記各回路基板を前記アッパーケース及びロアケース内に収容した状態で前記シール材をそれらのケース内に流し込む工程と、前記シート状導電路を弾性的に屈曲させながら前記アッパーケース及びロアケースを互いの開放面を合わせて閉じる工程とを行うことを特徴とする電気接続箱の製造方法である。

＜請求項１の発明＞
本請求項の構成によれば、２枚の回路基板が対向配置されており、シート状導電路の各回路基板との接続部は、互いの対向面側に形成されている。よって、接続部が他部材と接触して損傷するおそれが減少する。

＜請求項２の発明＞
従来のもの（特許文献１）では、シート状導電路の弾性復元力は、シート状導電路が回路基板から引き離される方向に作用するため、万一、接続部にクラックが入った場合にはクラックが助長されるおそれがある。
本請求項の構成によれば、シート状導電路は屈曲させられてその弾性復元力により２枚の回路基板に付勢された状態で回路基板に結合されている。すなわち、シート状導電路の弾性復元力は、シート状導電路が回路基板に押しつけられる方向に作用するため、万一、接続部にクラックが入った場合でもクラックが助長されるおそれはなく、シート状導電路と回路基板との電気的接続の信頼性が向上する。

＜請求項３の発明＞
本請求項の構成によれば、シート状導電路は、複数回屈曲されているから、屈曲半径が小さくなって弾性復元力が大きくなり、シート状導電路と回路基板との電気的接続の信頼性がより向上する。
また、シート状導電路は、複数回屈曲されているからコンパクトになる。

＜請求項４の発明＞
本請求項の構成によれば、両回路基板はシール材で覆われているから確実に防水される。

＜請求項５の発明＞
本請求項の構成によれば、シート状導電路は、アッパケースまたはロアケースの側壁部にも固定されているから、振動等による接続部に対する直接のストレスが軽減され、電気的接続の信頼性が向上する。

＜請求項６の発明＞
本請求項の構成によれば、シート状導電路は、接続部よりも回路基板の端縁側の位置にて回路基板に固定されているから、振動等による接続部に対する直接のストレスが軽減され、電気的接続の信頼性が向上する。

＜請求項７の発明＞
本請求項の製造方法によれば、２枚の回路基板を対向させる前に、シール材をケース内に流し込むから作業性がよい。

＜実施形態１＞
以下、本発明の第１実施形態を図１ないし図４に基づいて説明する。
図１に示すように、電気接続箱１は、開口部を有する平面横長で浅皿状のロアケース３及びこのロアケース３に対して覆蓋可能に装着される平面横長で浅皿状のアッパケース５からなるケース７内に、後に詳述する第１回路基板９、第２回路基板１１、及びシート状導電路１３からなる回路構成体１５が収納されて構成されている。ロアケース３及びアッパケース５はともに金属材料、例えばアルミによって形成されている。なお、ロアケース３は回路構成体１５の熱を逃がすための放熱板としての機能も有する。
実施形態１の説明においては、上下前後方向については図１を基準とし、左右方向については、図１の右手前側を右方、左方奥側を左方とし、前後方向については、図１の左手前側を前方、右方奥側を後方とする。

ケース７は、ロアケース３とアッパケース５とを組み付けた状態で、前後の２側面に開口が形成されるようになっている。そして、後方の開口には、ヒューズを装着するためのヒューズ装着部１７が装着され、前方の開口には、コネクタハウジング１９が装着されている。アッパケース５の左右の側壁５Ａは、前端から少し後方へ下がった位置に、下方へ突出する矩形状の突出片を備え、この突出片にねじ孔５Ｂ，５Ｂが形成されている。ねじ孔５Ｂ，５Ｂに対応する位置には、ロアケース３の側壁３Ａにねじ孔３Ｂ，３Ｂが形成されており、ねじ孔５Ｂ，５Ｂとねじ孔３Ｂ，３Ｂとを整合させた状態でねじ止めされるようになっている。また、アッパケース５の後方の両角部は、下方に方形に窪んでおり、ここにねじ孔５Ｃ，５Ｃが形成されている。ロアケース３の側壁３Ａには、ねじ孔５Ｃ，５Ｃに対応する位置にねじ孔３Ｃ，３Ｃが形成されており、ねじ孔５Ｃ，５Ｃとねじ孔３Ｃ，３Ｃとを整合させた状態でねじ止めされるようになっている。

ヒューズ装着部１７は、合成樹脂材からなり、横長箱状をなしている。ヒューズ装着部１７の左右両側面には、ロアケース３へ取り付けるための取付部１７Ａ，１７Ａが突出形成されている。取付部１７Ａ，１７Ａには、上下方向に貫通したねじ孔１７Ｂ，１７Ｂが形成されている。ヒューズ装着部１７は、ねじ孔１７Ｂ，１７Ｂをロアケース３の左右両側壁３Ａ，３Ａの後端に設けられたねじ孔３Ｄ，３Ｄと整合した状態で、ねじ止めされて、ロアケース３に固定されるようにされている。
ヒューズ装着部１７の後面には、ヒューズを挿入するための図示しない開口部が、左右方向に並んで設けられている。そしてヒューズ装着部１７には、下方から、図示しないヒューズ用端子金具が挿入されている。ヒューズ用端子金具は、開口内でヒューズを挟持するとともに、下方に突出した部分で、第１回路基板９の図示しないスルーホールに挿入されて半田付けされている。このようにして、ヒューズ装着部１７は、第１回路基板９の回路と接続されている。

コネクタハウジング１９は合成樹脂材からなり、横長箱状をなしている。コネクタハウジング１９の後面は、ロアケース３の底壁３Ｅの前端よりも所定寸法後退した位置に左右に延びる仕切壁３Ｆと当接している。これにより、コネクタハウジング１９の後方への変位が規制されている。
コネクタハウジング１９には、前方に開口するフード部１９Ａが形成され、図示しない相手側コネクタハウジングと嵌合可能である。また、コネクタハウジング１９の後面には図示はしないが、複数の圧入孔が左右方向に並列して貫通形成されている。

各圧入孔には、後方から第１回路基板９に固定された端子金具１９Ｂが挿入される。この端子金具１９Ｂによって、コネクタハウジング１９と第１回路基板９の回路とが接続されている。
第１回路基板９の端子金具１９Ｂは、第１回路基板９から上方に突出し、途中で前方に屈曲するような形態で、第１基板９に形成された図示しないスルーホールに差し込まれて半田付けされている。

第１基板９の上面の前端には端子金具１９Ｂを整列させるためのアライメントプレート２１が取り付けられている。このアライメントプレート２１は横長の板状をなして形成されるとともに、その左右両側縁は上方に突出した取付部２１Ａとされている。アライメントプレート２１は、取付部２１Ａに穿設したねじ孔２１Ｂと、ロアケース３の左右の側壁３Ａに穿設されたねじ孔３Ｇとを整合させた状態でねじ止めして、ロアケース３に固定されるようにされている。アライメントプレート２１には、端子金具１９Ｂ用の位置決め孔が形成され、端子金具１９Ｂは、位置決め孔に挿通されることによって第１回路基板９のスルーホールと整合する状態に整列されるようになっている。

回路構成体１５は、第１回路基板９及び第２回路基板１１が上下に互いに略平行となり、かつそれぞれの電子部品２３の部品実装面９Ａ，１１Ａを向かい合わせるようにされた状態で、左側の端部同士において、部品実装面９Ａ，１１Ａ側でＦＰＣ等の弾性を有するシート状導電路１３により電気的に結合されてなる（図２参照。なお、図中符号１４は、半田等の電気的な接続部を示す）。このシート状導電路１３は、両回路基板９，１１間の空間２５の外側方向に突出するように略Ｕ状に屈曲している。

第１回路基板９は、表裏両面に導電路を配設した略矩形状の回路基板で、電子部品２３の部品実装面９Ａ側の導電路の厚みが１０〜２０μｍ程度であり、かつ、部品実装面９Ａの反対側の非実装面９Ｂの導電路の厚みが７０〜１００ミクロン程度とされ、リレー、ＦＥＴ等の電子部品２３を実装してバッテリーの電流分配を主に行うためのものである。一方、第２回路基板１１は、片面に導電路を配設した略矩形状の回路基板で、電子部品２３の部品実装面１１Ａ側の導電路の厚みが１０〜２０μｍ程度であり、各種制御用の電子部品２３を実装するためのものである。

そして、第１回路基板９は、非実装面９Ｂで、ロアケース３の底壁３Ｅの内面に絶縁性の接着剤層２７により固定されており、第２回路基板１１も同じく非実装面１１Ｂ側で、アッパケース５の底壁５Ｅの内面に絶縁性の接着剤層２７により固定されている。さらに、ロアケース３内及びアッパケース５内には、第１回路基板９及び第２回路基板１１の部品実装面９Ａ，１１Ａを覆うように防水用のシール材（ゲル材）２９が充填されている。

以上のように、本実施形態の電気接続箱１によれば、２枚の回路基板９，１１の実装面９Ａ，１１Ａ同士が向かい合わされており、シート状導電路１３と各回路基板９，１１との接続部１４，１４は、回路基板９，１１の互いの対向面側に形成されている。また、本実施形態では、電子部品２３も、これらの回路基板９，１１間に配されている。よって、シート状導電路１３の接続部分１４，１４や電子部品２３が他部材と接触して損傷するおそれが減少する。
また、本実施形態の電気接続箱１によれば、シート状導電路１３は屈曲させられてその弾性復元力により２枚の回路基板９，１１に付勢された状態で回路基板９，１１に結合されている。すなわち、シート状導電路１３の弾性復元力は、シート状導電路１３が回路基板９，１１に押しつけられる方向に作用するため、万一、接続部１４にクラックが入った場合でもクラックが助長されるおそれはなく、シート状導電路１３と回路基板９，１１との電気的接続の信頼性が向上する。
また、両回路基板９，１１はシール部材２９で覆われているから確実に防水される。

さて、ここで、本実施形態の電気接続箱１の製造方法について説明する。図３に示すように、まず、両回路基板９，１１の実装面９Ａ，１１Ａを同一側に向け、かつ実装面９Ａ，１１Ａが略同一平面上となるように横に並べて、両回路基板９，１１の対向する端部同士を実装面９Ａ，１１Ａ側でシート状導電路１３によって電気的に接続する。なお、両回路基板９，１１とシート状導電路１３との接続は周知の方法、例えば半田等が使用される。

そして、第１回路基板９の非実装面９Ｂをロアケース３の底壁３Ｅの内面に接着固定し、第２回路基板１１の非実装面１１Ｂをアッパケース５の底壁５Ｅの内面に接着固定する。この状態で、さらに、ロアケース３及びアッパケース５内に、両回路基板９，１１の実装面９Ａ，１１が覆われるようにシール材２９を注入する。
その後、両回路基板９，１１の実装面９Ａ，１１Ａ同士を対向させるようにシート状導電路１３を弾性的に曲げつつアッパケース３及びロアケース５の開放面を閉じ合わせる（図２参照）。

この製造方法では、２枚の回路基板９，１１を防水した電気接続箱１の製造が容易となる。すなわち、この製造方法によれば、２枚の回路基板９，１１を対向させる前に、シール材２９をケース７内に流し込むから作業性がよい。

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について図４を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と同じ構成については、同一の符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
第２実施形態では、シート状導電路１３の屈曲形状が第１実施形態と異なっている。すなわち、本実施形態では、シート状導電路１３は、複数回屈曲、具体的には断面略Ｗ字状に屈曲している。

本実施形態の構成によれば、シート状導電路１３は、複数回屈曲されているから、屈曲半径が小さくなって弾性復元力が大きくなり、シート状導電路１３と回路基板９，１１との電気的接続の信頼性がより向上する。
また、シート状導電路１３は、複数回屈曲されているからコンパクトになる。

＜第３実施形態＞
次に本発明の第３実施形態について図５〜６を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と同じ構成については、同一の符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
第３実施形態では、シート状導電路１３は、電気的な接続部１４よりも両回路基板９，１１の端縁側の位置にて、両回路基板９，１１に更に固定されている点が第１実施形態と異なる。
ここでは、第１回路基板９とシート状導電路１３の固定について説明するが、第２回路基板１１とシート状導電路１３の固定も同様である。

第１回路基板９の端縁側の位置にて、シート状導電路１３の幅よりも長い細長板状の固定部材３３が、シート状導電路１３の上を横切ってシート状導電路１３を第１回路基板９に押さえている。なお、固定部材３３は、その両端部で、ねじ３５等の固定手段により第１回路基板９に止められている。

本実施形態の構成によれば、シート状導電路１３は、接続部１４よりも回路基板９，１１の端縁側の位置にて回路基板９，１１に固定されているから、振動等による接続部１４に対する直接のストレスが軽減され、電気的接続の信頼性が向上する。
また、電気接続箱１の組み立ての際に、万一、シート状導電路１３が引っ張られたとしても、その力は固定部材３３によって受け止められるから、接続部１４に直接ストレスがかかることを防止することができる。

＜第４実施形態＞
次に本発明の第４実施形態について図７〜８を参照しつつ説明する。なお、第２実施形態と同じ構成については、同一の符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
第４実施形態では、シート状導電路１３は、ロアケース３及びアッパケース５の側壁部３Ａ，５Ａに固定されている点が第２実施形態と異なる。

シート状導電路１３のうち、両回路基板９，１１間の空間２５から外側方向へ突出する２つの山部の頂点付近は、それぞれロアケース３の側壁部３Ａ及びアッパケース５の側壁部５Ａに固定部材３３で固定されている。この固定部材３３は第３実施形態の場合と同様であり、シート状導電路１３の幅よりも長い細長板状に形成され、シート状導電路１２の上を横切ってシート状導電路１３をロアケース３の側壁３Ａ及びアッパケース５の側壁５Ａに押さえている。なお、固定部材３３は、その両端部で、ねじ３５等の固定手段により側壁３Ａ及び側壁５Ａに止められている。

本実施形態の構成によれば、シート状導電路１３は、アッパケース５及びロアケース３の側壁部５Ａ，３Ａにも固定されているから、振動等による接続部１４に対する直接のストレスが軽減され、電気的接続の信頼性が向上する。
また、電気接続箱１の組み立ての際に、万一、シート状導電路１３が引っ張られたとしても、その力は固定部材３３によって受け止められるから、接続部１４に直接ストレスがかかることを防止することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、第１回路基板９は、非実装面９Ｂに導電路が形成されたものとしたが、非実装面９Ｂの導電路がバスバーにより形成されたものでもよい。
（２）上記実施形態では、ロアケース３自体が放熱板としても機能することとしたが、ロアケース３の側壁を樹脂等で形成するとともに、底壁をアルミ等の金属板で形成し、底壁の金属板を放熱板とするものであってもよい。
（３）第３実施形態、及び第４実施形態では、シート状導電路１３は、それぞれ２つの固定部材３３により固定されていることとしたが、固定部材３３の数は特に限定されない。
（４）上記実施形態では、シール材２９がロアケース３及びアッパケース５内に充填されているものとしたが、シール材２９が充填されていないものであってもよい。また、ロアケース３及びアッパケース５のいずれか一方のみに、シール材２９が充填されているものであってもよい。

第１実施形態の電気接続箱の概略分解斜視図 電気接続箱の概略断面図 電気接続箱の製造方法を示す説明図 第２実施形態の電気接続箱の概略断面図 第３実施形態の電気接続箱の概略断面図 シート状導電路と第１回路基板との固定部分の一部拡大斜視図 第４実施形態の電気接続箱の概略断面図 シート状導電路とケースとの固定部分の一部拡大斜視図 従来の電気接続箱の断面図

符号の説明

１…電気接続箱
３…ロアケース
５…アッパケース
７…ケース
９…第１回路基板
９Ａ…実装面
１１…第２回路基板
１１Ａ…実装面
１３…シート状導電路
２３…電子部品

Claims (7)

1. 電源から負荷への電力供給を制御するためのものであって、
   ケースと、互いに対向させて前記ケース内に収容された２枚の回路基板と、それらの回路基板間を接続するシート状導電路とを備え、前記シート状導電路の前記各回路基板との接続部が、互いの対向面側に形成されてなることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記シート状導電路は前記ケース内に配置された状態では前記回路基板間に挟まれるように弾性的に屈曲されていることを特徴とする請求項１記載の電気接続箱。
3. 前記シート状導電路は前記ケース内において複数回屈曲させた状態で配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電気接続箱。
4. 前記ケースは、一方の回路基板を収容して一面が開放した容器状をなすアッパーケースと、他方の回路基板を収容して一面が開放すると共に前記アッパーケースの開放面を閉じるロアケースとからなり、前記各回路基板は前記アッパーケース及びロアケース内に流し込んだシール材によって覆われていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気接続箱。
5. 前記シート状導電路は、前記アッパケース又は前記ロアケースの側壁部に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の電気接続箱。
6. 前記シート状導電路は、前記接続部よりも前記回路基板の端縁側の位置にて前記回路基板に固定されていることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の電気接続箱。
7. ケースと、互いに対向させて前記ケース内に収容された２枚の回路基板と、それらの回路基板間を接続するシート状導電路とを備えてなり、
   前記ケースが、一方の回路基板を収容して一面が開放した容器状をなすアッパーケースと、他方の回路基板を収容して一面が開放すると共に前記アッパーケースの開放面を閉じるロアケースとからなり、前記各回路基板が前記アッパーケース及びロアケース内に流し込んだシール材によって覆われている電気接続箱の製造方法であって、
   前記２枚の回路基板が略同一平面上となるように横に並べて、前記２枚の回路基板の対向する端部同士であって、同一方向に向く面側を前記シート状導電路により電気的に接続する工程と、
   前記各回路基板を前記アッパーケース及びロアケース内に収容した状態で前記シール材をそれらのケース内に流し込む工程と、
   前記シート状導電路を弾性的に屈曲させながら前記アッパーケース及びロアケースを互いの開放面を合わせて閉じる工程とを行うことを特徴とする電気接続箱の製造方法。

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