JP2011198917A - ジャンクションボックス - Google Patents

Abstract

【課題】導電パターンが形成された複数のプレートを積層して構成されるジャンクションボックスにおける導通信頼性の向上を図る。
【解決手段】それぞれ導電パターン５２が形成された複数の樹脂プレート５１を積層し、各層のプレート間を貫通する端子により所望の導電パターン同士を接続して構成される電気回路を備えたジャンクションボックス１０において、前記各層の各導電パターン５２を避けた前記ジャンクションボックスの底面（下部ケース６０）に、各層の各プレートを貫通する側に向かって複数のポール構造物６１を立設し、前記各樹脂プレート５１に前記各ポール構造物６１が挿通する挿通孔５３を設け、前記複数のポール構造物６１を高さ違いに構成し、高さ違いのポール構造物６１の高さに応じた部分の前記各樹脂プレート５１に、各ポール構造物６１が挿通する挿通孔５３を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、導電パターンが形成された複数のプレートを積層することで構成される電気回路を備えたジャンクションボックスに関し、特に複数のプレートを積層する場合のジャンクションボックスの導通部品保持機構に関する。

ジャンクションボックスは、電線の接続部分を一か所にまとめてボックス内に収納したものであり、例えば特許文献１に示されるように、それぞれ箔回路（導電パターン）が形成された複数の樹脂プレート（回路基板）を積層して回路ユニットを形成し、この回路ケースを上ケースと下ケースとで挟んで組み付けることで構成される。
合成樹脂で構成された樹脂プレートには、複数箇所に上方に突出した円柱状のアンカピンが一体的に形成され、銅箔等で形成された箔回路に設けたピン孔にアンカピンが挿通し、アンカピンの上部を熱で押し潰すことにより、箔回路は樹脂プレートに位置決め固定されている。
また、各樹脂プレートの箔回路同士は、樹脂プレート間を貫通するバスバー（導電性部材で形成された挿入端子）を介して接続するように構成されている。

特開２００８−２２０１６５号公報

しかしながら、上述した構成のジャンクションボックスを例えばエンジン発電機の発電部回路に使用した際に、稼働中の振動や衝撃が加わることで樹脂プレート上の箔回路の銅箔剥がれや落下が生じた場合、回路不導通や、同じ樹脂プレートに形成された別回路の箔回路に接触して回路間で短絡が発生するという不都合が生じる可能性があった。

また、各樹脂プレートに形成される箔回路は通常異なるので、異なる積層順で樹脂プレートを積層した場合、所望の回路が構成されない、又は、別回路を構成するという不都合が生じる可能性があった。

本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、導電パターンが形成された複数のプレートを積層して構成されるジャンクションボックスにおける導通信頼性の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１は、それぞれ導電パターン（５２）が形成された複数のプレート（５１）を積層し、各層のプレート間を貫通する端子により所望の導電パターン同士を接続して構成される電気回路を備えたジャンクションボックス（１０）において、前記各層の各導電パターン（５２）を避けた前記ジャンクションボックスの底面（下部ケース６０）に、各層の各プレートを貫通する側に向かって複数のポール構造物（６１）を立設し、前記各プレート（５１）に前記各ポール構造物（６１）が挿通する挿通孔（５３）を設けたことを特徴としている。

請求項２は、請求項１のジャンクションボックスにおいて、前記複数のポール構造物（６１）を高さ違いに構成し、前記高さ違いのポール構造物（６１）の高さに応じた部分の前記各プレート（５１）に、各ポール構造物（６１）が挿通する挿通孔（５３）を設けたことを特徴としている。

請求項１の構成によれば、振動や衝撃によりプレート（５１）から導電パターン（５２）が剥がれたり脱落したりする場合においても、剥離又は脱落した導電パターン（５２）の移動がポール構造物（６１）で制限されるので、他の導電パターンとの接触を防止することができるとともに、各プレート間における位置ずれを抑制することができる。

請求項２の構成によれば、各プレート（５１）に高さ違いのポール構造物（６１）を設け、各プレート（５１）に前記ポール構造物（６１）の高さに応じた位置に挿通孔（５３）を設けることで、各プレート（５１）の正しい積層順でないとポール構造物（６１）が挿通孔（５３）に挿通できない構造とすることができる。

本発明の一実施形態に係るジャンクションボックスが使用されるエンジン発電機の外観を示す斜視説明図である。 本発明の一実施形態に係るジャンクションボックスの使用例を示す斜視説明図である。 本発明の一実施形態に係るジャンクションボックスの分解構造を示す斜視説明図である。 本発明の一実施形態に係るジャンクションボックスを構成する回路ユニット部分の分解構造を示す斜視説明図である。 本発明の一実施形態に係るジャンクションボックスの回路ユニット部分の断面説明図である。

以下、本発明のジャンクションボックスの実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。本発明のジャンクションボックスは、エンジンを備えて各種作業を行う作業機に使用されるものであり、例えば、図１に示すようなエンジン発電機１に適用される。

エンジン発電機１は、ガソリン燃料で駆動するエンジン２、エンジン２の駆動により発電を行う交流発電機３、ガソリン燃料を収容する燃料タンク４、各種操作等を行うコントロールパネル（操作盤）５がフレーム６に装着されることで構成されている。
コントロールパネル５には、エンジンの駆動を行うためのエンジンスイッチ５１、出力電圧（１００Ｖと２００Ｖ）を切り換えるための電圧切換スイッチ２１、運転状況を表示するための各種表示部等が配置されている。

コントロールパネル５の裏側には、図２に示すようなジャンクションボックス１０が配置されている。ジャンクションボックス１０の左側位置には、ジャンクションボックス１０内の電気回路に接続される集合端子部１１が形成されている。
ジャンクションボックス１０の集合端子部１１は、筒状体の中継コネクタ３０を介してコントロールパネル５に実装されるスイッチ部２０に接続されている。

スイッチ部２０は、コントロールパネル５の表面に臨む電圧切換スイッチ２１の切り換えにより、エンジン発電機１による供給電圧が切り換わるようにジャンクションボックス１０内の電気回路の接続を変更するものである。
また、スイッチ部２０の電圧切換スイッチ２１側には、コントロールパネル５の裏面側に接続するためのステー２３，２３が装着されている。

ジャンクションボックス１０は、図３に示すように、複数の樹脂プレート５１を積層して構成された積層回路部５０を、上部ケース４０と下部ケース６０とで挟んで組み付けることで構成される。各樹脂プレート５１、上部ケース４０及び下部ケース６０は、それぞれ射出成型された絶縁性の樹脂で構成されている。
各樹脂プレート５１には、銅箔の導電パターンがそれぞれ所望のパターンで形成され、各樹脂プレート５１間を貫通する導電性の挿入端子（図示せず）により所望の導電パターン同士が接続された電気回路を形成している。
上部ケース３０及び下部ケース４０には、必要に応じて電気回路に接続するための端子等が形成されている。

ジャンクションボックス１０における下部ケース６０と、複数の樹脂プレート５１を積層して構成された積層回路部５０との回路ユニットにおける配置関係について、図４及び図５を用いて説明する。尚、図４及び図５における下部ケース６０及び樹脂プレート５１の形状は、図３で示した下部ケース６０及び樹脂プレート５１の形状とは異なるものである。

ジャンクションボックス１０の底面となる下部ケース６０には、樹脂プレート５１を貫通する複数の円柱状のポール構造物６１が立設されている。各ポール構造物６１は、下部ケース６０の射出成型時に一体的に形成される。また、各樹脂プレート５１には、各導電パターン５２がそれぞれ形成されている。
ポール構造物６１の数は、積層される樹脂プレート５１の数と同じ又はそれ以上の数を設ける。図４及び図５の例では、樹脂プレート５１の数３に対して４個のポール構造物６１が形成されている。各樹脂プレート５１には、各導電パターン５２を避けた位置に各ポール構造物６１が貫通する挿通孔５３が穿孔されている。

各ポール構造物６１は、樹脂プレート５１の積層厚さ違いの高さを持たせるように形成されるとともに、各樹脂プレート５１には、高さ違いのポール構造物６１の高さに応じた部分の各ポール構造物６１が挿通する挿通孔５３が設けられている。すなわち、各樹脂プレート５１側においては、高さ違いのポール構造物６１を挿通するための最小限個数の挿通孔５３が設けられている。

例えば、図４及び図５の例では、３枚の樹脂プレート５１ａ，５１ｂ，５１ｃを貫通するポール構造物６１Ａ、２枚の樹脂プレート５１ａ，５１ｂを貫通するポール構造物６１Ｂ、３枚の樹脂プレート５１ａ，５１ｂ，５１ｃを貫通するポール構造物６１Ｃ、１枚の樹脂プレート５１ａのみを貫通するポール構造物６１Ｄがそれぞれ下部ケース６０の樹脂プレート積層側に設けられている。

そして、樹脂プレート５１ａには、ポール構造物６１Ａが貫通する挿通孔５３ａ，ポール構造物６１Ｂが貫通する挿通孔５３ｂ，ポール構造物６１Ｃが貫通する挿通孔５３ｃ，ポール構造物６１Ｄが貫通する挿通孔５３ｄが穿孔されている。
樹脂プレート５１ｂには、ポール構造物６１Ａが貫通する挿通孔５３ａ，ポール構造物６１Ｂが貫通する挿通孔５３ｂ，ポール構造物６１Ｃが貫通する挿通孔５３ｃが穿孔されている。
樹脂プレート５１ｃには、ポール構造物６１Ａが貫通する挿通孔５３ａ，ポール構造物６１Ｃが貫通する挿通孔５３ｃが穿孔されている。

各樹脂プレート５１ａ，５１ｂ，５１ｃに対して、高さ違いのポール構造物６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄを設け、各樹脂プレート５１にポール構造物６１に対応する挿通孔５３ａ．５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを設けることで、下部ケース６０の１層目は挿通孔５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを有する樹脂プレート５１ａでないと載置できず、その上の層には挿通孔５３ａ，５３ｂ，５３ｃを有する樹脂プレート５１ｂでないと載置できず、その上は残りの樹脂プレート５１ｃを載置することで、各樹脂プレート５１の正しい積層順でないとポール構造物６１が挿通孔５３に挿通できない積層回路部５０の構造とすることができる。
すなわち、ポール構造物６１に樹脂プレート５１の積層厚さ違いの高さを持たせることにより、樹脂プレート５１の積層時の積層順の誤り発生を防止することができる。

図４及び図５の例では、図５の断面図における説明を容易にするため、ポール構造物６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃが下部ケース６０において同一直線状に配置されている構成としたが、直線状に配置する必要はなく、下部ケース６０において導電パターン５２が形成されていない位置（導電パターン５２を避けた位置）であればいずれの場所でもよい。

また、上述の例では、ジャンクションボックスの底面となる下部ケース６０にポール構造物６１を立設するようにしたが、下部ケース６０がジャンクションボックス１０の単なる下部カバーとなる場合には、積層回路部５０の最下層に位置する樹脂プレート５１をジャンクションボックス１０の底面としてポール構造物６１を設けるようにしてもよい。

上述した構成によれば、エンジン発電機１の稼働時における振動や衝撃により樹脂プレート５１から導電パターン５２が剥がれたり脱落したりする場合においても、剥離又は脱落した導電パターン５２がプレート面で移動しようとしても、ポール構造物６１に当接することで移動が制限されるので、他の導電パターンとの接触を防いで、電気回路に悪影響を与えることを防止することができる。

また、樹脂プレート５１の位置がポール構造物６１で固定されるため、各プレート間における位置ずれを抑制することができる。

更に、ジャンクションボックス１０の底面となる下部ケース６０に高さ違いのポール構造物６１を設け、各樹脂プレート５１にポール構造物６１の高さに応じた位置に挿通孔５３が穿孔されているので、各樹脂プレート５１の積層順が正しくないと、ポール構造物６１が挿通孔５３に挿通できないため、積層順の違いを容易に確認することができる。

上述した例では、本発明のジャンクションボックス１０がエンジン発電機１に適用された例について説明したが、エンジンを有することで振動や衝撃が発生し易い他の作業機（ポンプ等）のジャンションボックスにも適用することができる。

１…エンジン発電機、 ２…エンジン、 ３…交流発電機、 ４…燃料タンク、 ５…コントロールパネル（操作盤）、 １０…ジャンクションボックス、 １１…集合端子部、 ２０…スイッチ部、 ２１…電圧切換スイッチ、 ３０…中継コネクタ、 ４０…上部ケース、 ５０…積層回路部、 ５１…樹脂プレート（プレート）、 ５２…導電パターン、 ５３…挿通孔、 ６０…下部ケース、 ６１…ポール構造物。

Claims (2)

1. それぞれ導電パターン（５２）が形成された複数のプレート（５１）を積層し、各層のプレート間を貫通する端子により所望の導電パターン同士を接続して構成される電気回路を備えたジャンクションボックス（１０）において、
   前記各層の各導電パターン（５２）を避けた前記ジャンクションボックスの底面に、各層の各プレートを貫通する側に向かって複数のポール構造物（６１）を立設し、
   前記各プレート（５１）に前記各ポール構造物（６１）が挿通する挿通孔（５３）を設けた
   ことを特徴とするジャンクションボックス。
2. 前記複数のポール構造物（６１）を高さ違いに構成し、
   前記高さ違いのポール構造物（６１）の高さに応じた部分の前記各プレート（５１）に、各ポール構造物（６１）が挿通する挿通孔（５３）を設けた
   請求項１に記載のジャンクションボックス。

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