JP2012065514A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】台座を用いることなく、基板用端子をプリント基板に位置決めすることが出来ると共に、コネクタ等の挿抜に際して支持することの出来る、新規な構造の電気接続箱を提供すること。
【解決手段】基板用端子２０を、長さ方向の中間部分６０を挟んで両端部５６，５８が互いに反対側に屈曲されたクランク形状とする一方、ケース１６に、端子挿通孔３６が貫設された台座部３０を一体形成すると共に、該台座部３０に、前記端子挿通孔３６と連通してプリント基板１８側に開口する嵌合溝３８を形成して、前記基板用端子２０の一方の端部５６を前記端子挿通孔３６に非圧入状態で挿通すると共に、前記中間部分６０を前記嵌合溝３８に嵌め入れて前記台座部２８と前記プリント基板１８で挟むようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、ケース内にプリント基板を収容する電気接続箱に係り、特に、プリント基板に設けられた基板用端子がケース外に突出される電気接続箱に関するものである。

従来から、自動車等に搭載されるジャンクションボックス等の電気接続箱には、プリント基板がケース内に収容されたものがある。例えば特開２００８−３５６６９号公報（特許文献１）に記載されているように、このようなプリント基板には基板用端子が設けられており、基板用端子の一方の端部がケースの外部に突出されて、コネクタ等の外部の電気部品と接続可能とされている。

ところで、特許文献１にも記載されているように、プリント基板に設けられる基板用端子は、合成樹脂から形成された台座に貫通状態で固定されて、一方の端部がプリント基板のスルーホールに挿通されて半田付けされたものが多い。即ち、半田付けに際して、複数の基板用端子を台座に固定して一体的に取り扱うことによって、スルーホールへの挿通を容易に行なうことが出来る。また、コネクタ等の挿抜力に対して基板用端子を台座で支持することが出来るからである。

しかし、このような台座を用いた電気接続箱においては、多くの台座が必要となることから、部品点数の増加を招くと言う問題があった。また、基板用端子は、台座に設けられた圧入孔に圧入して固定される。それ故、各基板用端子へ加えられる圧入力を巧くコントロールしないと基板用端子の挫屈変形を招き易いという問題があった。特に近年では、電気部品の更なる小型化や電気回路の更なる高密度化等に伴い、極めて小さな断面積の基板用端子が要求されており、そのような極小断面積の基板用端子を挫屈のおそれなく台座に圧入固定することは、極めて困難であった。

特開２００８−３５６６９号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、台座を用いることなく、基板用端子をプリント基板に位置決めすることが出来ると共にコネクタ等の挿抜に際して支持することの出来る、新規な構造の電気接続箱を提供することにある。

本発明の第一の態様は、プリント基板が合成樹脂製のケースに収容されていると共に、該プリント基板に設けられた基板用端子が前記ケースの外部に突出されている電気接続箱において、前記基板用端子が、長さ方向の中間部分を挟んで両端部が互いに反対側に屈曲されたクランク形状とされている一方、前記ケースには、端子挿通孔が貫設された台座部が一体形成されていると共に、該台座部には、前記端子挿通孔と連通して前記プリント基板側に開口する嵌合溝が形成されており、前記基板用端子の一方の端部が前記端子挿通孔に非圧入状態で挿通されて前記ケースの外部に突出されていると共に、他方の端部が前記プリント基板のスルーホールに挿通されて半田付けされている一方、前記基板用端子の前記中間部分が前記嵌合溝に嵌め入れられて、前記台座部と前記プリント基板で挟まれているものである。

本態様によれば、基板用端子をプリント基板のスルーホールに挿通するに際して、基板用端子をケースの台座部の嵌合溝に嵌め入れて端子挿通孔に挿通することによって、ケースに位置決め状態で保持させることが出来る。そして、基板用端子を保持したケースにプリント基板を重ね合わせることにより、複数の基板用端子をプリント基板に対して位置合わせして、対応する各スルーホールに一度に挿通することが出来る。これにより、複数の台座を用いることなく、複数の基板用端子をプリント基板に位置決めすることが可能となる。その結果、部品点数の削減を図ることが出来ると共に、複数の台座をそれぞれ治具にセットすることも不要となることから、組立効率の向上を図ることも出来る。特に、基板用端子を嵌合溝に嵌め入れることによって、基板用端子の回転を阻止することも可能とされており、ケースで安定的に保持することが出来る。

そして、基板用端子がクランク形状とされており、基板用端子の中間部分が、ケースの台座部とプリント基板で挟まれるようになっている。これにより、コネクタ等の電気部品が接続されて、基板用端子に押込力が及ぼされる場合には、基板用端子をプリント基板に接触させて支持することが出来る。一方、電気部品が抜去されて、基板用端子に引抜力が及ぼされる場合には、基板用端子を台座部に接触させて支持することが出来る。その結果、特別な台座を用いることなく、半田クラックの発生を低減することが出来る。

さらに、本態様においては、基板用端子が台座部の端子挿通孔に対して、非圧入状態で挿通される。なお、非圧入状態で挿通とは、例えば、基板用端子を端子挿通孔の内面に対して非接触状態で遊挿するものでも良いし、端子挿通孔の内面に接触しつつも、内面と基板用端子との摩擦抵抗を小さくして特別な押圧力を要することなく挿通可能としたもの等でも良い。これにより、小さな断面積の基板用端子でも、挫屈変形のおそれなく台座部に挿通することが可能であり、小さな断面積の基板用端子を用いた電気接続箱を、より優れた品質安定性をもって実現することが出来る。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記嵌合溝が前記台座部の側面に開口されており、前記基板用端子の前記他方の端部と対応する前記ケースにおける前記台座部の側方には、視認窓が貫設されているものである。本態様によれば、視認窓を通じて、基板用端子のスルーホールへの半田付け部分の状態をケースの外部から容易に視認することが出来る。

本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に記載のものにおいて、前記台座部が複数形成されていると共に、各前記台座部の間には、切欠が形成されているものである。

本態様によれば、複数の台座部が切欠によって互いに区切られる。これにより、半田付けの熱や車載時の高温環境等による台座部の熱膨張量を低減することが出来る。その結果、台座部の熱膨張に起因して基板用端子がプリント基板に対して位置ずれして、半田クラックを生じるなどのおそれを軽減することが出来る。

本発明の第四の態様は、前記第一〜第三の何れか一つの態様に記載のものにおいて、前記ケースにおける前記台座部の両側には、前記プリント基板に設けられた貫通孔に挿通される挿通突部が形成されているものである。

本態様によれば、ケースの挿通突部をプリント基板の貫通孔に挿通することによって、台座部をプリント基板に対してより精度良く位置決めすることが出来る。また、台座部の両側において挿通突部がプリント基板の貫通孔に挿通されていることにより、台座部の熱膨張を抑えることも出来る。なお、挿通突部は、ケースにおいて台座部の両側に位置して設けられていれば良く、必ずしも台座部に直接に形成されている必要は無いが、プリント基板への位置決め精度をより高度に確保して熱膨張をより効果的に抑制するために、少なくとも一方は台座部に直接に形成されていることが好ましい。

本発明によれば、基板用端子をクランク形状とする一方、ケースに台座部を形成した。そして、台座部の端子挿通孔に基板用端子を非圧入状態で挿入して嵌合溝に基板用端子を嵌め入れると共に、基板用端子を台座部とプリント基板で挟むようにした。これにより、特別な台座を用いることなく、基板用端子をプリント基板に位置決めして組立効率の向上を図ることが出来ると共に、基板用端子への電気部品の挿抜に際して、基板用端子をプリント基板とケースの台座部で支持することが出来る。その結果、部品点数の削減を図ることが出来る。更に、基板用端子を台座部に非圧入状態で挿通することにより、断面積の小さな基板用端子を用いた電気接続箱を、優れた品質安定性をもって製造することが出来る。

本発明の一実施形態としての電気接続箱の上面図。 図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。 図１に示した電気接続箱を構成するアッパケースの上面図。 図４に示したアッパケースの裏面の斜視図。 本発明の異なる態様を説明するための断面説明図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１〜図３に、本発明の一実施形態としての電気接続箱１０を示す。電気接続箱１０は、アッパケース１２とロアケース１４からなるケース１６内にプリント基板１８が収容された構造とされている。そして、プリント基板１８に突設された複数の基板用端子２０が、アッパケース１２を通じてケース１６外に突出されている。

図４および図５に、アッパケース１２を示す。アッパケース１２は、非導電性の合成樹脂からなる一体成形品とされている。アッパケース１２は、天板部２２の外周縁部の全周に亘って周壁部２４が突設されることにより、一方に開口する略箱体形状とされている。

アッパケース１２には、複数のコネクタ装着部２６が設けられている。本実施形態においては、６つのコネクタ装着部２６が、２×３列に配列されて形成されている。これらコネクタ装着部２６は何れも略同様の形状とされている。コネクタ装着部２６には、フード部２８が形成されている。フード部２８は、天板部２２から上方（図２における上方）に突出する略矩形周壁形状とされている。

そして、各コネクタ装着部２６におけるフード部２８内には、台座部３０が一体形成されている。台座部３０は長手矩形のブロック形状とされており、その長手方向両端縁部において天板部２２と連結されている。なお、台座部３０においてプリント基板１８と対向する底面３２は、天板部２２の裏面３４よりもプリント基板１８側（図２中、下側）に突出して位置されている。台座部３０には、複数の端子挿通孔３６が貫設されている。本実施形態においては、２列に配設された一方の列（図４中、左側の列）の３つの台座部３０のそれぞれについて、１２個の端子挿通孔３６が２×６列で並んで形成されている一方、他方の列（図４中、右側の列）の３つの台座部３０のそれぞれについて、１０個の端子挿通孔３６が２×５列で並んで形成されている。これら端子挿通孔３６は、基板用端子２０を特別な押込力を要することなく挿通可能とするために、基板用端子２０と略等しい略矩形断面形状をもって台座部３０の厚さ方向（図２中、上下方向）で一直線状に貫設されている。

さらに、台座部３０には、各端子挿通孔３６のそれぞれについて、嵌合溝３８が形成されている。嵌合溝３８は、台座部３０の底面３２上に開口して、端子挿通孔３６から台座部３０の側面４０ａ（又は４０ａと反対側の側面４０ｂ）にまで一直線状に延びる溝形状とされている。これにより、嵌合溝３８は、溝長さ方向の一方の端部が端子挿通孔３６と連通されていると共に、他方の端部が台座部３０の側面４０ａ（又は４０ｂ）に開口されている。なお、嵌合溝３８の溝幅寸法：ｗｇ（図５参照）は、基板用端子２０を特別な押込力を要することなく嵌め入れ可能なように、基板用端子２０の幅寸法：ｗｔ（図３参照）と略等しくされている。また、本実施形態における嵌合溝３８の溝深さ寸法（図２中、上下方向寸法）は、基板用端子２０の後述する中間部分６０における高さ寸法（図２中の上下方向寸法）よりも僅かに小さくされている。

また、天板部２２の裏面３４において、２列に並んで形成された一対の台座部３０，３０の間には、支持突部４１が形成されている。支持突部４１は、台座部３０の長手方向に直交する幅寸法と略等しい幅寸法を有する略矩形ブロック形状とされており、天板部２２の裏面３４から突出して一体形成されている。支持突部４１の突出寸法は、台座部３０の裏面３４からの突出寸法と等しくされている。支持突部４１は、一対の台座部３０，３０のそれぞれに対して隙間を隔てて形成されており、これにより、支持突部４１と両台座部３０，３０の間には、切欠４２，４２がそれぞれ形成されている。

そして、支持突部４１と、台座部３０の長手方向で支持突部４１と反対側に位置する端部のそれぞれから、挿通突部４４，４４が突出されている。挿通突部４４，４４は互いに略等しい略円柱形状とされており、支持突部４１における天板部２２の裏面３４からの突出端面と、台座部３０の底面３２からそれぞれ突出して形成されている。これら挿通突部４４，４４は、台座部３０の幅方向中央部分を台座部３０の長手方向に延びる直線上に位置して形成されている。これにより、一対の挿通突部４４，４４が台座部３０の長手方向の両側に形成されている。即ち、台座部３０の長手方向の両側に位置する挿通突部４４，４４の一方が台座部３０に直接に形成されていると共に、他方が支持突部４１に形成されている。

さらに、各台座部３０の側面４０ａ，４０ｂ側には、天板部２２を貫通する視認窓４６，４６がそれぞれ形成されている。視認窓４６は、アッパケース１２の上面視（図４参照）において、フード部２８と台座部３０で囲まれた領域内の天板部２２を貫通して形成されており、台座部３０の長手方向の略全長に亘る大きさをもって形成されている。

一方、図２および図３に示したように、ロアケース１４は、非導電性の合成樹脂から形成された一体成形品とされている。ロアケース１４は、底板部４８の外周縁部の全周に亘って周壁部５０が突設された、一方（図２中、上方）に開口する箱体形状とされている。ロアケース１４は、アッパケース１２の周壁部２４がロアケース１４の周壁部５０に外嵌可能なように、アッパケース１２よりも一回り小さな大きさとされている。

これらアッパケース１２とロアケース１４は、図示しない公知のロック機構により相互にロックされるようになっており、これによって、ケース１６が構成されている。そして、アッパケース１２とロアケース１４の間にプリント基板１８が収容されるようになっている。

プリント基板１８は従来公知のものと略同様のものである。図１および図２に示すように、プリント基板１８には、複数のスルーホール５２が貫設されている。本実施形態においては、１２個の端子挿通孔３６を有する台座部３０（図１中、左列の３つの台座部３０）に対応して、１２個のスルーホール５２が、２×６列に並んで形成されており、この１２個のスルーホール５２の組が、１列に並んで３組形成されている。それと共に、１０個の端子挿通孔３６を有する台座部３０（図１中、右列の３つの台座部３０）に対応して、１０個のスルーホール５２が、２×５列に並んで形成されており、この１０個のスルーホール５２の組が、１列に並んで３組形成されている。更に、図３に示すように、プリント基板１８には、アッパケース１２から突出された複数の挿通突部４４とそれぞれ対応する位置に、円形の貫通孔５４が形成されている。

このようなプリント基板１８には、基板用端子２０が突設される。基板用端子２０は、所定長さで切断された金属線材が屈曲加工等されて形成されている。図２から明らかなように、基板用端子２０は、一方の端部である接続端部５６と、他方の端部である挿通端部５８が、長さ方向の中間部分６０の両端部からそれぞれ反対方向に略直角に屈曲されて延び出されたクランク形状とされている。本実施形態における基板用端子２０は、略正方形断面とされている。但し、基板用端子２０の断面形状は特に限定されるものではなく、長方形断面やその他の多角形断面、円形断面等も採用可能であり、前記アッパケース１２の台座部３０における端子挿通孔３６や嵌合溝３８の形状は、基板用端子２０の断面形状に応じて適宜に変更可能である。

これらアッパケース１２、ロアケース１４、プリント基板１８および基板用端子２０は、例えば以下のようにして相互に組み付けられる。先ず、アッパケース１２の裏面３４を鉛直上方に向けた状態で、台座部３０の各端子挿通孔３６に、基板用端子２０の接続端部５６を台座部３０の底面３２側から挿通する。そして、基板用端子２０の接続端部５６を台座部３０からフード部２８内に突出させると共に、中間部分６０を台座部３０の嵌合溝３８に嵌め入れる。

次に、基板用端子２０が挿通されたアッパケース１２の裏面３４にプリント基板１８を重ね合わせて、アッパケース１２から突出された基板用端子２０の挿通端部５８を、プリント基板１８の対応するスルーホール５２にそれぞれ挿通する。それと共に、アッパケース１２の挿通突部４４を、プリント基板１８の貫通孔５４にそれぞれ挿通する。そして、スルーホール５２に挿通した挿通端部５８をそれぞれ半田付けして、基板用端子２０をプリント基板１８上の図示しないプリント配線と電気的に接続する。その後、ロアケース１４を、プリント基板１８を挟むようにしてアッパケース１２に組み付けることにより、アッパケース１２とロアケース１４の間にプリント基板１８を収容して、電気接続箱１０を得ることが出来る。

これらアッパケース１２、ロアケース１４、プリント基板１８および基板用端子２０の組付状態において、プリント基板１８に半田付けされた基板用端子２０の接続端部５６は、アッパケース１２の台座部３０に貫設された端子挿通孔３６を通じて、フード部２８内でアッパケース１２の外部に突出される。それと共に、基板用端子２０の中間部分６０が嵌合溝３８に嵌め入れられた状態で、台座部３０とプリント基板１８で挟まれる。なお、台座部３０の底面３２は、プリント基板１８との間に基板用端子２０が介在されることによって、プリント基板１８に対して僅かに隙間を隔てて配設されている。

また、プリント基板１８のスルーホール５２は、台座部３０の側面４０ａ，４０ｂ側の外方に位置されている。そして、基板用端子２０の中間部分６０が、台座部３０の側面４０ａ（又は４０ｂ）から突出されて、挿通端部５８が、スルーホール５２に挿通されている。更に、スルーホール５２の上方（図２中、上方）、即ち、挿通端部５８と対応する台座部３０の側方に、視認窓４６が位置される。そして、フード部２８に図示しない電気部品としてのコネクタ等が挿入されることにより、フード部２８内に突出された基板用端子２０の接続端部５６がコネクタと接続されるようになっている。

このような構造とされた電気接続箱１０によれば、基板用端子２０をアッパケース１２に一体形成された台座部３０の端子挿通孔３６に挿通すると共に嵌合溝３８に嵌め入れて保持することが出来る。そして、複数の基板用端子２０を組み付けたアッパケース１２にプリント基板１８を重ねることによって、複数の台座を用いずとも、複数の基板用端子２０をプリント基板１８のスルーホール５２に一度に挿通することが出来る。これにより、部品点数の減少と、組み付け効率の向上を図ることが出来る。特に、基板用端子２０を嵌合溝３８に嵌め入れることによって、基板用端子２０の回転を抑えてアッパケース１２で保持することが出来る。

さらに、基板用端子２０は、中間部分６０が台座部３０とプリント基板１８に挟まれている。これにより、基板用端子２０に図示しないコネクタ等が接続されるに際して、基板用端子２０に押込力が及ぼされた場合には、中間部分６０がプリント基板１８に接触してプリント基板１８で支持される。一方、基板用端子２０に接続された図示しないコネクタ等が抜去されるに際して、基板用端子２０に引抜力が及ぼされた場合には、中間部分６０が台座部３０に接触して台座部３０で支持される。従って、電気部品の挿抜の何れに対しても基板用端子２０を安定して支持することが出来、半田付けされた挿通端部５８への外力の伝達を軽減することが出来る。その結果、半田クラックの発生を軽減することが出来る。

更にまた、基板用端子２０は、台座部３０の端子挿通孔３６に対して、非圧入状態で、特別な押し込み力を要することなく挿通されるようになっている。従って、極めて小さな断面積を有する基板用端子２０でも、挫屈変形のおそれ無く台座部３０に挿通することが可能であり、小さな断面積の基板用端子２０を備えた電気接続箱１０を、優れた品質安定性をもって製造することが出来る。

加えて、基板用端子２０の挿通端部５８は、台座部３０の側方に外れた位置でスルーホール５２に挿通されて半田付けされている。それと共に、アッパケース１２において、台座部３０の両側方には、視認窓４６，４６が貫設されている。これにより、視認窓４６，４６を通じてスルーホール５２における挿通端部５８の半田付け状態を外部から容易に視認することが可能とされている。また、視認窓４６，４６はフード部２８内に形成されていることから、フード部２８内に嵌め入れられる図示しないコネクタ等によって覆蓋されるようになっており、視認窓４６，４６からの粉塵の侵入等のおそれも軽減されている。

更にまた、長手方向で並んで配設された一対の台座部３０，３０の間には切欠４２，４２が形成されており、これら一対の台座部３０，３０が相互に独立した非連結状態で形成されている。これにより、台座部３０の長手方向での熱膨張が抑えられており、台座部３０の変形に起因して基板用端子２０の半田付け部にクラックが生じるおそれが軽減されている。更に、各台座部３０の長手方向の両側から突出された挿通突部４４，４４が、プリント基板１８の貫通孔５４に挿通されている。これにより、台座部３０が長手方向で伸縮しようとした場合には、挿通突部４４がプリント基板１８に係止されることによって、長手方向の変形がより有効に阻止されるようになっている。特に本実施形態においては、台座部３０の両側に位置する挿通突部４４，４４の一方が台座部３０に直接に形成されていることから、変形阻止効果がより有効に発揮されるようになっている。なお、一対の挿通突部４４，４４の両方を台座部３０に直接に設けても良いし、両方を台座部３０から外れた両側に設けても良い。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、図６に、図２と同様の断面で要部を示すように、プリント基板１８のスルーホール５２が、台座部３０と重なる位置に形成されていても良い。従って、基板用端子２０の中間部分６０は、必ずしも台座部３０の側方に突出されていなくても良いし、前記実施形態における視認窓４６は、必ずしも必要ではない。

また、前記実施形態においては、図３から明らかなように、挿通突部４４のプリント基板１８への突出寸法が、基板用端子２０の突出寸法よりも小さくされていたが、挿通突部４４の突出量を基板用端子２０よりも大きくして、基板用端子２０がスルーホール５２に挿通されるよりも前に、挿通突部４４がプリント基板１８の貫通孔５４に挿通されるようにしても良い。このようにすれば、挿通突部４４と貫通孔５４を基板用端子２０とスルーホール５２との位置合わせに利用することが出来て、基板用端子２０をスルーホール５２により容易且つ確実に挿通することが出来る。

更にまた、基板用端子は、必ずしも一定の断面形状を有する金属線材から形成されたものに限定されない。例えば、金属板をプレス打ち抜き加工して形成した長手矩形等の扁平断面形状を有するものでも良い。また、基板用端子における電気部品との接続部分の具体的形状として、扁平な平板形状や、ヒューズやリレー等との接続に広く採用されている、一対の圧接刃を有する所謂音叉形状等も採用可能である。

１０：電気接続箱、１６：ケース、１８：プリント基板、２０：基板用端子、３０：台座部、３６：端子挿通孔、３８：嵌合溝、４０ａ，ｂ：側面、４２：切欠、４４：挿通突部、４６：視認窓、５２：スルーホール、５４：貫通孔、５６：接続端部（基板用端子の一方の端部）、５８：挿通端部（基板用端子の他方の端部）、６０：中間部分

Claims (4)

1. プリント基板が合成樹脂製のケースに収容されていると共に、該プリント基板に設けられた基板用端子が前記ケースの外部に突出されている電気接続箱において、
   前記基板用端子が、長さ方向の中間部分を挟んで両端部が互いに反対側に屈曲されたクランク形状とされている一方、
   前記ケースには、端子挿通孔が貫設された台座部が一体形成されていると共に、該台座部には、前記端子挿通孔と連通して前記プリント基板側に開口する嵌合溝が形成されており、
   前記基板用端子の一方の端部が前記端子挿通孔に非圧入状態で挿通されて前記ケースの外部に突出されていると共に、他方の端部が前記プリント基板のスルーホールに挿通されて半田付けされている一方、
   前記基板用端子の前記中間部分が前記嵌合溝に嵌め入れられて、前記台座部と前記プリント基板で挟まれている
   ことを特徴とする電気接続箱。
2. 前記嵌合溝が前記台座部の側面に開口されており、前記基板用端子の前記他方の端部と対応する前記ケースにおける前記台座部の側方には、視認窓が貫設されている
   請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記台座部が複数形成されていると共に、各前記台座部の間には、切欠が形成されている
   請求項１又は２に記載の電気接続箱。
4. 前記ケースにおける前記台座部の両側には、前記プリント基板に設けられた貫通孔に挿通される挿通突部が形成されている
   請求項１〜３の何れか１項に記載の電気接続箱。

Images