JP2007202304A - 電気接続箱及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気接続箱の組付精度を向上させる。
【解決手段】組み付けの際には、まずハウジング４１を下側端子部１５に対して嵌合方向に沿って押し付けて下側端子部１５を撓み変形させる。続いて、ハウジング４１に対する押し付けを解除してハウジング４１を下側端子部１５の弾性復元力により押し付け方向と逆方向に変位させ、ハウジング４１が押し戻された位置でハウジング４１を固定する。これにより、下側端子部１５に対して各部の寸法誤差や位置ずれ等に起因してかかる応力が低減されるため、下側端子部１５の変形を防ぐことができる。従って、下側端子部１５における組付精度が向上し、例えば接続部１５Ｂに傾きが生じるのを防止することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は電気接続箱及びその製造方法に関する。

自動車等に搭載される電気接続箱として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この電気接続箱は、回路基板の表面にバスバーを接着してなる回路構成体をケース内に収容した構成となっている。一部のバスバーには、その一端部を曲げ起こすと共にその先端を回路基板と平行に曲げることで端子部が形成されている。ケースには外部コネクタを嵌合可能なフード状のハウジングが組み付けられており、そのハウジングの内側に端子部の先端が外部コネクタの嵌合方向に沿って突出されている。そして、ハウジングに外部コネクタが嵌合されると、端子部がその外部コネクタに保持される相手側端子と接続されるようになっている。
特開２００４−４０８７３公報

上記のような電気接続箱では、ハウジングを回路構成体を保持したケースに対して組み付ける際に、各部品の寸法誤差・位置ずれ等のために、端子部がハウジングによって押し曲げられることがある。すると、例えば、端子部の先端がコネクタ嵌合方向と平行にならずに傾いてしまい、相手側端子との接続に支障を生じるおそれがある。

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、電気接続箱の組付精度を向上させることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る電気接続箱は、回路構成体と、前記回路構成体を収容するケースと、前記ケースに固定されて相手側端子を有する外部コネクタと嵌合可能なハウジングと、前記回路構成体に電気的に接続されるとともに、前記ハウジングから前記外部コネクタの嵌合方向に沿って突出し前記相手側端子に接続可能な接続部を有した端子部と、前記ハウジングを前記ケースに対して固定する固定手段と、を備えた電気接続箱であって、前記固定手段が非固定状態のときに、前記ハウジングが前記端子部を弾性変形させるように前記嵌合方向に沿って押し付られる押付位置と、前記端子部の弾性復元力により押し戻された復元位置との間で変位可能であり、かつ前記ハウジングが前記復元位置において前記固定手段によって固定されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記固定手段は、前記ハウジング及び前記ケースのうちの一方側に設けられ前記嵌合方向に沿って伸びる長孔と、前記長孔に挿通された状態で前記ハウジング及び前記ケースのうちの他方側に固定される軸状固定部材とから構成されているところに特徴を有する。

請求項３の発明に係る電気接続箱の製造方法は、回路構成体と、前記回路構成体を収容するケースと、相手側端子を有する前記外部コネクタと嵌合可能なハウジングと、前記回路構成体に電気的に接続されるとともに、前記ハウジングから前記外部コネクタの嵌合方向に沿って突出し前記相手側端子に接続可能な接続部を有した端子部と、を備えた電気接続箱の製造方法であって、前記ハウジングを前記端子部に対し前記嵌合方向に沿って押し付け、前記端子部を弾性変形させる工程と、前記ハウジングに対する押し付けを解除し、前記ハウジングを前記端子部の弾性復元力によって前記押し付け方向と反対方向へ変位させる工程と、前記ハウジングを変位後の位置に固定する工程と、を備えたところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項３の発明＞
組み付けの際には、まずハウジングを端子部に対して嵌合方向に沿って押し付けて端子部を撓み変形させる。続いて、ハウジングに対する押し付けを解除してハウジングを端子部の弾性復元力により押し付け方向と逆方向に変位させ、ハウジングが押し戻された位置でハウジングを固定する。これにより、端子部に対して各部の寸法誤差や位置ずれ等に起因してかかる応力が低減されるため、端子部の変形を防ぐことができる。従って、端子部における組付精度が向上し、例えば端子部の接続部に傾きが生じるのを防止することができる。

＜請求項２の発明＞
固定手段が、嵌合方向に沿って伸びる長孔と長孔に挿通されるネジ等の軸状固定部材とよって構成されている。端子部によって押し戻されたハウジングの位置には嵌合方向についてばらつきが生じ易いが、本構成によれば、ハウジングを押し戻された位置からずらすことなく固定することができるため、ハウジングの固定によって端子部に応力（ストレス）を掛けることを回避できる。

＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態を図１〜図８によって説明する。
図１は、本実施形態における電気接続箱１の外観斜視図、図２は、回路構成体１０に枠体２１と下部コネクタ４０とを組み付ける前の状態を表す斜視図である。以下、各構成部材において、図１の左手前側（カバー３０側）を正面側、右手奥側（ケース２０側）を背面側、上側を上方、下側を下方とし、また、右手前側を右方、左手奥側を左方として説明する。

電気接続箱１は、図１及び図２に示すように、回路基板１１とバスバー１２とを備えた回路構成体１０を、枠体２１と放熱板２２とからなるケース２０内に縦置きに収容すると共に、その正面側をカバー３０で覆ったものである。

回路構成体１０を構成している回路基板１１は、図２に示すように、全体として長方形の板状をなし、その下端縁のうち略左半分の領域は上端縁に対して斜めをなす傾斜縁部１１Ｓとされている。この回路基板１１の正面には、制御回路を構成する導体パターン（図示せず）が形成されていると共に、リレー等のスイッチング部材１３が実装されている。

この回路基板１１の背面には、バスバー１２が接着されている。バスバー１２は、導電性に優れた金属板を打ち抜いて形成され、電力回路となる所定の導電路を形成している。このバスバー１２は、回路基板１１と概ね整合した外形形状をなし回路基板１１に重ねて接着されるバスバー本体１２Ａを有し、その上縁及び下縁には、複数本の端子部１４,１５が一体に形成されている。この複数本の端子部１４,１５のうち、回路基板１１の上縁に沿って並列している複数本の上側端子部１４は、その右端の１本を除き、バスバー本体１２Ａに対して略直角をなして正面側に立ち上がる起立部１４Ａと、この起立部１４Ａの延出端から上方へ向けてバスバー本体１２Ａとほぼ平行に延びる接続部１４Ｂとから構成されている。

一方、下側端子部１５（本発明の「端子部」に相当）は、回路基板１１の下縁において傾斜縁部１１Ｓよりも右側の領域、つまり上縁と略平行な領域に沿って複数本が並列して設けられており、上端端子部１４と同様にバスバー本体１２Ａに対して略直角をなして正面側に立ち上がる起立部１５Ａと、この起立部１５Ａの延出端から下方へ向けてバスバー本体１２Ａとほぼ平行に延びる接続部１５Ｂとから構成されている。なお、後述するようにこの下側端子部１５は、起立部１５Ａが上方に押圧されることで撓み変形する。

回路構成体１０を収容するケース２０は、図１及び図２に示すように、枠体２１と放熱板２２とを備えている。図３は、枠体２１の斜視図である。

枠体２１は、合成樹脂等の絶縁材料により、回路基板１１の周縁のうち下縁及び左右両縁に沿うように形成され、全体として「コ」字形をなす。詳しくは、この枠体２１は、前記回路基板１１の傾斜縁部１１Ｓに沿う傾斜枠部２１Ｓと、前記回路基板１１の下縁のうち傾斜縁部１１Ｓよりも右方の領域に沿う下枠部２１Ｂと、前記回路基板１１の左縁に沿う左枠部２１Ｌと、右縁に沿う右枠部２１Ｒとを備えている。この枠体２１の上部には、左右両枠部２１Ｌ，２１Ｒを連結した形態の連結部２３が設けられている。この連結部２３の上面は、上側端子部１４の起立部１４Ａの下面において回路基板１１寄りの部分に当接することで、起立部１４Ａを支持している（図５を併せて参照）。

放熱板２２は、図１及び図２に示すように、熱伝導率の高い金属により、回路基板１１よりも一回り大きな形状に形成されている。この放熱板２２は、枠体２１に対してその背面側の開口を塞ぐように組み付けられていると共に、バスバー１２の背面に絶縁性の接着剤を介して貼付されている。この放熱板２２の上縁からは、背面側上方へ段差状に延出した取付片２６が形成されている。電気接続箱１は、この取付片２６を介し、後述する下部コネクタ４０を下方に向けた縦向きの姿勢で車両パネルに取り付けられる。

ケース２０の正面側を覆うように装着されているカバー３０は、合成樹脂製であって、図１に示すように、回路基板１１と概ね同じ形状をなすと共に回路基板１１の正面側を覆う板状の蓋板部３１と、この蓋板部３１の左右両端縁に沿って背面側へ立ち上げられた側壁部３２とを備え、全体として背面側に開口する浅皿状に形成されている。カバー３０の上面及び下面は開口されており、上面側の開口にはヒューズボックス（図示せず）が取り付けられるようになっている。このヒューズボックス内には、上側端子部１４の接続部１４Ｂが下方から挿入され、この接続部１４Ｂがヒューズボックスに装着されたヒューズ（図示せず）と電気的に接続されるようになっている。また、カバー３０の下面側の開口には下部コネクタ４０が装着されている。

図４は、枠体２１と下部コネクタ４０とを組み付ける前の状態を示す部分拡大斜視図である。
枠体２１の下部には、正面側に下部コネクタ４０を重ねた状態で装着可能なコネクタ装着部６０が設けられている。詳細には、このコネクタ装着部６０は、枠体２１のうち、傾斜枠部２１Ｓの下端部と、下枠部２１Ｂと、右枠部２１Ｒの下端部とにわたって形成されている。コネクタ装着部６０の左右両端部には、上下方向に細長く正面側に向いた平坦な取付面６１が形成されており、各取付面６１には、ネジ部材６２（本発明の「軸状固定部材」に相当）をねじ止め可能な円形のネジ孔６３が設けられている。

また、枠体２１の下部には、コネクタ装着部６０の上方位置に、左右方向に沿って延びた防水壁５５が設けられている（図３を参照）。この防水壁５５は、枠体２１の下枠部２１Ｂと略平行をなす板状とされ、その下面には、各下側端子部１５の起立部１５Ａに対応する位置毎に第２リブ５８が突設されている。各第２リブ５８は、起立部１５Ａの延出方向に沿った細長い形状をなし、各第２リブ５８間には、図６にも示すように、第２リブ５８の下面よりも上方に凹んだ第２溝部５９が形成されている。

図５は、本実施形態における電気接続箱１の側断面図であり、図６は、第１リブ４５と第２リブ５８との間に下側端子部１５の起立部１５Ａが位置する状態を示す部分拡大断面図である。
下部コネクタ４０は、図４及び図５に示すように、合成樹脂製のハウジング４１を備えている。このハウジング４１は、横長で下面側に開口した略角筒状の嵌合部４２を備えており、この嵌合部４２内に下方から外部コネクタ（図示せず）を嵌合することができるようになっている。嵌合部４２の天井壁４３には、各下側端子部１５に対応した貫通孔４４が上下に貫通して設けられ、各下側端子部１５の接続部１５Ｂがこの貫通孔４４を貫通して嵌合部４２Ｂ内に下向きに突出している。各下側端子部１５の接続部１５Ｂは、嵌合部４２Ｂに対する外部コネクタの嵌合方向に沿って突出しており、嵌合部４２Ｂに外部コネクタが嵌合されたときに外部コネクタが有する雌型の相手側端子と接続される。また、ハウジング４１の天井壁４３には、各貫通孔４４よりも背面側に各下側端子部１５の起立部１５Ａに対応した位置毎に第１リブ４５が突設されている。各第１リブ４５は、起立部１５Ａの延長方向に沿った細長い形状をなし、各第１リブ４５間には、第１リブ４５の上面よりも下方に凹んだ第１溝部４８が形成されている。各第１溝部４８の底面は、背面側へ行くに連れて下降する傾斜面となっている。図６に示すように、第１リブ４５と第２リブ５８とは、下側端子部１５の起立部１５Ａを挟んだ位置に、間隔を空けて対向する。

また、ハウジング４１の左右両端には、上下に細長い略板状をなす取付部４６が設けられている。各取付部４６には、上下方向、即ち外部コネクタの嵌合方向に伸びた長孔４７が正面側から背面側に貫通して形成されている。ハウジング４１は、各取付部４６を枠体２１の取付面６１上に載せるとともに、ネジ部材６２の軸部を長孔４７に挿通させて枠体２１のネジ孔６３にねじ止めすることで、枠体２１に対して固定される。ネジ部材６２は、長孔４７の長さ範囲内で任意の位置に挿通させることができ、即ち、ハウジング４１の枠体２１に対する組付け位置には、上下方向（嵌合方向）について自由度があるようになっている。また、ネジ部材６２を枠体２１のネジ孔６３にねじ止めしない状態（非固定状態）では、各取付部４６を取付面６１に載せた状態でハウジング４１を上下方向にスライド移動させることができるようになっている。

次に本実施形態の電気接続箱１の製造手順について説明する。図７は、ハウジング４１が押付位置にある状態、図８は、ハウジング４１が復元位置にある状態を示す部分拡大断面図である。

まず、金属板からバスバー１２を展開形状に打ち抜き、その展開状態のバスバー１２を接着剤により回路基板１１と固着する。そして、回路基板１１上にスイッチング部材１３等の部品を実装した後、バスバー１２の端部を折り曲げて上側端子部１４及び下側端子部１５等を形成する。ここで、下側端子部１５は、起立部１５Ａがバスバー本体１２Ａに対して垂直よりも僅かに鈍角をなすように折り曲げられる。言い換えれば、起立部１５Ａは、接続部１５Ｂ側の端部がバスバー本体１２Ａ側の端部よりもやや低くなるように傾斜した状態となるように曲げられる。そして、接続部１５Ｂは、がバスバー本体１２Ａと平行をなすように下向きに折り曲げられる。このとき、下側端子部１５の加工精度として、接続部１５Ｂがバスバー本体１２Ａに対して平行になすように比較的高い精度で加工されるのに対し、起立部１５Ａの傾き具合等は比較的低い精度で加工される。

バスバー１２の折り曲げに続いて、バスバー１２の背面に放熱板２２を接着し、さらに、その放熱板２２の正面側に枠体２１を組み付ける。そして、枠体２１と放熱板２２とによって構成された凹部内に防水用の充填材（図示せず）を注入する。

次に外部コネクタ４０のハウジング４１の上部をコネクタ装着部６０の下部に重ね、各取付部４６を取付面６１に当接させる。そして、各取付部４６を取付面６１に当接させた状態で、ハウジング４１を上方にスライドさせると、各下側端子部１５における接続部１５Ｂの先端がハウジング４１の貫通孔４４に挿通される。ハウジング４１をさらに上方へ移動させると、天井壁４３上面の各第１リブ４５が対応する起立部１５Ａの下面に当接する。この状態から、ハウジング４１をさらに上方に押し付けると、各起立部１５Ａが押し上げられて各下側端子部１５が撓み変形する。そして、図７に示すように、起立部１５Ａが第１リブ４５と第２リブ５８との間で挟み付けられてほぼ水平状態となる押付位置までハウジング４１を移動させる。

この状態から、ハウジング４１に対する嵌合方向についての押し付けを解除（緩和）すると、ハウジング４１が下側端子部１５の弾性復元力により下方に押し戻される。そして、図８に示すように、ハウジング４１が、下側端子部１５が復元変形することにより概ね自然状態となった復元位置まで移動したところで、各取付部４６の長孔４７にネジ部材６２を挿通し、そのネジ部材６２を取付面６１のネジ孔６３にねじ止めすることで、ハウジング４１を枠体２１に対して固定する。このとき、ハウジング４１の上下方向についての位置のずれは、上下方向（外部コネクタの嵌合方向）に沿って伸びる長孔４７にネジ部材６２を挿通させることにより吸収される。また、ハウジング４１における、下側端子部１５のバスバー本体１２Ａに対する高さ方向（正面側から背面側の方向）についての位置のずれは、枠体２１のネジ孔６３に対するネジ部材６２の締め付け量を調整することで吸収される。即ち、このようにハウジング４１の位置ずれを吸収させることにより、下側端子部１５に大きな応力（ストレス）を与えない状態でハウジング４１を固定することができる。このようにして、外部コネクタ４０の装着が完了する。

次にケース２０上部にヒューズボックスを組み付け、最後に、枠体２１にカバー３０を組み付ける。これにより電気接続箱１が完成する。

以上のように本実施形態によれば、組み付けの際には、まずハウジング４１を下側端子部１５に対して嵌合方向に沿って押し付けて下側端子部１５を撓み変形させる。続いて、ハウジング４１に対する押し付けを解除してハウジング４１を下側端子部１５の弾性復元力により押し付け方向と逆方向に変位させ、ハウジング４１が押し戻された位置でハウジング４１を固定する。これにより、下側端子部１５に対して各部の寸法誤差や位置ずれ等に起因してかかる応力が低減されるため、下側端子部１５の変形を防ぐことができる。従って、下側端子部１５における組付精度が向上し、例えば接続部１５Ｂに傾きが生じるのを防止することができる。

また、ハウジング４１をケース２０に対して固定する固定手段が、嵌合方向に沿って伸びる長孔４７と長孔４７に挿通されるネジ部材６２とよって構成されている。下側端子部１５によって押し戻されたハウジング４１の位置には嵌合方向についてばらつきが生じ易いが、本構成によれば、ハウジング４１を押し戻された位置からずらすことなく固定することができるため、ハウジング４１の固定によって下側端子部１５に応力（ストレス）を与えることを回避できる。

＜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る。
（１）上記実施形態では、端子部を回路構成体のバスバーに一体的に形成したものを示したが、本発明によれば、端子部は、バスバーと別体として、バスバーに接続しても良く、また、回路構成体におけるバスバー以外の箇所に接続するようにしても良い。
（２）上記実施形態では、端子部が略Ｌ字状をなすものを示したが、本発明によれば、端子部の形状は、例えばコの字状など、このようなものに限られず、ハウジングが押し付けられたときに弾性力を発揮できるようになっていればよい。

本実施形態における電気接続箱の外観斜視図 回路構成体に枠体と下部コネクタとを組み付ける前の状態を表す斜視図 枠体の斜視図 枠体と下部コネクタとを組み付ける前の状態を示す部分拡大斜視図 電気接続箱の側断面図 第１リブと第２リブとの間に下側端子部の起立部が位置する状態を示す部分拡大断面図 ハウジングが押付位置まで押し付けられた状態を示す部分拡大断面図 ハウジングが復元位置まで押し戻された状態を示す部分拡大断面図

符号の説明

１…電気接続箱
１０…回路構成体
１２…バスバー（導電路）
１５…下側端子部（端子部）
１５Ｂ…接続部
２０…ケース
４１…ハウジング
４７…長孔
６２…ネジ部材（軸状固定部材）

Claims (3)

1. 回路構成体と、
   前記回路構成体を収容するケースと、
   前記ケースに固定されて相手側端子を有する外部コネクタと嵌合可能なハウジングと、
   前記回路構成体に電気的に接続されるとともに、前記ハウジングから前記外部コネクタの嵌合方向に沿って突出し前記相手側端子に接続可能な接続部を有した端子部と、
   前記ハウジングを前記ケースに対して固定する固定手段と、
   を備えた電気接続箱であって、
   前記固定手段が非固定状態のときに、前記ハウジングが前記端子部を弾性変形させるように前記嵌合方向に沿って押し付られる押付位置と、前記端子部の弾性復元力により押し戻された復元位置との間で変位可能であり、かつ前記ハウジングが前記復元位置において前記固定手段によって固定されていることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記固定手段は、前記ハウジング及び前記ケースのうちの一方側に設けられ前記嵌合方向に沿って伸びる長孔と、前記長孔に挿通された状態で前記ハウジング及び前記ケースのうちの他方側に固定される軸状固定部材とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
3. 回路構成体と、
   前記回路構成体を収容するケースと、
   相手側端子を有する前記外部コネクタと嵌合可能なハウジングと、
   前記回路構成体に電気的に接続されるとともに、前記ハウジングから前記外部コネクタの嵌合方向に沿って突出し前記相手側端子に接続可能な接続部を有した端子部と、
   を備えた電気接続箱の製造方法であって、
   前記ハウジングを前記端子部に対し前記嵌合方向に沿って押し付け、前記端子部を弾性変形させる工程と、
   前記ハウジングに対する押し付けを解除し、前記ハウジングを前記端子部の弾性復元力によって前記押し付け方向と反対方向へ変位させる工程と、
   前記ハウジングを変位後の位置に固定する工程と、を備えたことを特徴とする電気接続箱の製造方法。

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