JP2013021743A - バスバーと基板の接続構造、及び電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】バスバーと基板との接続信頼性を確保することが可能な接続構造、及び電気接続箱を提供する。
【解決手段】縦置き基板であるメタルコア基板５８、及び横置き基板であるプリント配線基板２６、４５のうち、プリント配線基板２６、４５には、バスバー３４〜３７、４９〜５２が配索されている。バスバー３４〜３７、４９〜５２は、この各一端近傍にクランク部４３を有しており、各一端が半田接続部４２を介してメタルコア基板５８に対し直交方向に接続されている。このようなバスバーと基板との接続構造において、仮にメタルコア基板５８に対し外力が加わった場合には、半田接続部４２とメタルコア基板５８との電気的な接続部に掛かる応力がバスバー３４〜３７、４９〜５２の各クランク部４３により分散される。
【選択図】図３

Description

本発明は、バスバーと基板の接続構造、及び電気接続箱に関する。

自動車等の車両に搭載される電気機器としては、例えば電気接続箱が挙げられる。電気接続箱は、リレーボックスやヒューズボックス、或いはジャンクションブロックや電子制御ユニットボックス等を総称するものとして知られている。

下記特許文献１には、電気接続箱に関する技術が開示されている。この開示技術によれば、電気接続箱にはバスバーが設けられている。以下、図面を参照しながらバスバーを有する電気接続箱について説明をする。

図１３において、電気接続箱は、図示しないケース内に配線基板ユニット１０１を有している。この配線基板ユニット１０１は、電気接続箱の本体であって、基板１０２と、複数の基板コネクタ１０３と、バスバー１０４と、ヒューズホルダー１０５と、複数の接続端子１０６と、リレー１０７と、電子部品１０８とを備えて構成されている。

基板コネクタ１０３は、コネクタハウジング１０９と、Ｌ字状となる複数の接続端子１１０とを備えて基板１０２の上面に実装されている。基板コネクタ１０３は、基板１０２の第一の縁部と、この反対側の第二の縁部とにそれぞれ実装されている。

バスバー１０４は、上記第一の縁部に実装された基板コネクタ１０３の隣に一端が接続されている。バスバー１０４の一端は、基板１０２に面接触するような部分に形成されている。この一端には、基板１０２を貫通する別体の端子（図示省略）が溶接されている。バスバー１０４の一端は、上記端子を介して基板１０２に電気的に接続されている。

バスバー１０４の他端は、電源入力部１１１として形成されている。電源入力部１１１は、上記第二の縁部に実装された基板コネクタ１０３の隣となる位置から外側へ突出するように配置されている。電源入力部１１１は、タブ状となる端子形状に形成されている。電源入力部１１１の周囲は、コネクタハウジング（図示省略）により囲われている。電源入力部１１１を囲うコネクタハウジングは、基板１０２に対して基板コネクタ１０３と同様の高さ位置に配置されている。また、ヒューズホルダー１０５と同様の高さ位置にも配置されている。

バスバー１０４は、上記の他に次の部分を有している。すなわち、立ち上げ部１１２と、基板平行部１１３と、複数のヒューズ端子１１４とを有している。複数のヒューズ端子１１４は、ヒューズホルダー１０５に配置されている。

ヒューズ１１５は、ヒューズホルダー１０５に装着されると、対応するヒューズ端子１１４にヒューズ１１５の端子が接続されるようになっている。尚、ヒューズホルダー１０５は、上記第一の縁部及び第二の縁部に直交する第三の縁部に配置されている。

複数の接続端子１０６は、上記第三の縁部の反対側となる第四の縁部に配置されている。リレー１０７や電子部品１０８は、基板１０２の略中央位置などに実装されている。

ところで、複数のバスバーを有する電気接続箱に関しては、下記特許文献２にも開示されている。ここでは特に図示を省略することにするが、下記特許文献２に開示された電気接続箱には、ケース内に複数のバスバー配索板が設けられている。複数のバスバー配索板は、積層されて積層バスバー配索板として形成されている。

各バスバー配索板は、基板と、この基板に配索されるバスバーとを有している。バスバーには、基板に直交する方向に突出するタブが複数形成されている。基板には、タブを挿通するためのタブ挿通孔が形成されている。このようなバスバー配索板は複数積層された状態になると、所定のタブが基板を貫通して一番上のバスバー配索板から突出するように形成されている。

特開２００７−３１１４３５号公報 特開昭５９−２８８１８号公報

特許文献１に係る上記従来技術にあっては、図１４（ａ）に示す如く、電源入力部１１１がヒューズホルダー１０５と同様の高さ位置に配置されている。ここで、電源入力部１１１を囲うコネクタハウジングを引用符号１１６で示すものとするとともに、電源入力部１１１及びコネクタハウジング１１６で構成される電源用コネクタを引用符号１１７で示すものとすると、この電源用コネクタ１１７の配置を仮想線で示す上方位置（上方位置の電源用コネクタを引用符号１１８で示す）に変更する必要性がある場合には、次のような問題点を有している。

すなわち、電源用コネクタ１１８を十分に高い位置に配置する場合には、バスバー１０４を上方へのばすためとして複雑な曲げ加工を施さなければならないという問題点を有している。また、バスバー１０４を上方へのばすことによりバスバー自体が複雑な三次元形状になることから、十分なバスバー保持構造を形成しないと電源用コネクタ１１８におけるコネクタ接続が困難になってしまうという問題点を有している。ちなみに、バスバー１０４はヒューズホルダー１０５に保持されており、例えばこのような保持構造を上方位置にも設けなければならないことになる。

電源用コネクタ１１８を十分に高い位置に配置するためとして、図１４（ｂ）に示す如くの基板１１９（バスバー配索板又は積層バスバー配索板など）の使用を本願発明者は考えてみた。

しかしながら、基板１１９を使用する場合には、電源用コネクタ１１８へのコネクタ接続を行った時に、バスバー１０４の端部１２０と基板１１９の図示しないバスバーとの電気的な接続部に応力が集中してしまうという虞があり、この応力集中によって破損等が生じてしまうという問題点があることを本願発明者は突き止めた。尚、電気的な接続部に破損等が生じると、接続信頼性に影響を来してしまうのは言うまでもない。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、バスバーと基板との接続信頼性を確保することが可能な接続構造、及び電気接続箱を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明のバスバーと基板の接続構造は、縦置き基板及び横置き基板のいずれか一方の基板に配索される一又は複数のバスバーの端末部分近傍に、略クランク状の折り曲げ部分となるクランク部を形成し、その上で前記端末部分をいずれか他方の基板に対し略直交方向に接続することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、仮に上記いずれか他方の基板に外力が加わった場合、バスバーの端末部分といずれか他方の基板との電気的な接続部に掛かる応力がバスバーのクランク部の撓みにより分散され、影響は緩和される。従って、上記接続部における破損等が防止される。

請求項２記載の本発明のバスバーと基板の接続構造は、請求項１に記載のバスバーと基板の接続構造に係り、前記バスバーを複数配索するものとし、且つ、各前記端末部分を前記いずれか一方の基板に対し略平行な同一平面上に一列で並べた状態に配置し、その上で各前記端末部分を前記いずれか他方の基板に対し略直交方向に接続することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、バスバーが複数配索される場合、この複数のバスバーの各端末部分は一列に並んだ状態で上記いずれか他方の基板に対し電気的に接続される。仮にいずれか他方の基板に外力が加わった場合、バスバーの端末部分といずれか他方の基板との電気的な接続部に掛かる応力は、各クランク部へバランスよく振り分けられる。

請求項３記載の本発明のバスバーと基板の接続構造は、請求項１に記載のバスバーと基板の接続構造に係り、前記いずれか一方の基板を複数の平行な配置の基板とし、且つ、前記いずれか一方の基板毎に配索される前記一又は複数のバスバーの前記クランク部を略同一位置に配置することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、上記いずれか一方の基板が複数平行に配置され、各基板毎にバスバーが配索される。この場合、各基板のバスバーは、クランク部が略同一位置に配置される。仮に上記いずれか他方の基板に外力が加わった場合、バスバーの端末部分といずれか他方の基板との電気的な接続部に掛かる応力は、各クランク部へバランスよく振り分けられる。

また、上記課題を解決するためになされた請求項４記載の本発明の電気接続箱は、請求項１ないし請求項３いずれか記載のバスバーと基板の接続構造を採用してなることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、電気接続箱を構成する基板に外力が加わった場合、電気的な接続部の応力による破損等は、上記接続構造にて防止される。

請求項１に記載された本発明によれば、電気的な接続部に掛かる応力をクランク部により分散し、結果、上記接続部での破損等を防止する。従って、バスバーと基板との接続信頼性を確保することができるという効果を奏する。

請求項２、３に記載された本発明によれば、電気的な接続部に掛かる応力を各クランク部へバランスよく分散することができるという効果を奏する。本発明によれば、上記接続部での破損等の防止に有効であるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、請求項１ないし請求項３いずれか記載の接続構造を採用してなることから、バスバーと基板との接続信頼性を確保した電気接続箱の提供をすることができるという効果を奏する。

本発明に係る電気接続箱を示す外観斜視図である。 電気接続箱の分解斜視図である。 配線基板ユニットの分解斜視図である。 配線基板ユニットの斜視図である。 配線基板ユニットの側面図である。 図５のメタルコア基板側の拡大側面図である。 図５のメタルコア基板側の要部拡大斜視図である。 図７のメタルコア基板をコアのみで示した要部拡大斜視図である。 メタルコア基板の正面図（外部入出力コネクタ有り）である。 メタルコア基板の正面図である。 Ｌ字状ピンヘッダーユニットの図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＬ字状ピンヘッダーの斜視図、（ｃ）は（ａ）のケースの斜視図である。 ピンヘッダーユニットの図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のピンヘッダーの斜視図、（ｃ）は（ａ）のケースの斜視図である。 従来例の電気接続箱における配線基板ユニットの斜視図である。 図１３の配線基板ユニットにおける電源用コネクタの配置変更に係る模式図である。

本発明は、縦置き基板及び横置き基板のいずれか一方の基板に一又は複数のバスバーが配索される。この一又は複数のバスバーは、端末部分近傍にクランク部を有し、端末部分が縦置き基板及び横置き基板のいずれか他方の基板に電気的に接続される。一又は複数のバスバーの端末部分は、いずれか他方の基板に対し直交方向に接続される。仮に、縦置き基板及び横置き基板のいずれか他方の基板に対し外力が加わった場合には、いずれか他方の基板と一又は複数のバスバーの端末部分との電気的な接続部に掛かる応力がバスバーのクランク部により分散される。このようなバスバーと基板の接続構造は、電気接続箱に採用されることが好適である。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明に係る電気接続箱を示す外観斜視図である。また、図２は電気接続箱の分解斜視図である。また、図３〜図５は配線基板ユニットの分解斜視図、斜視図、側面図である。また、図６〜図８はメタルコア基板側の拡大側面図、要部拡大斜視図である。また、図９及び図１０はメタルコア基板の正面図である。また、図１１はＬ字状ピンヘッダーユニットの図である。また、図１２はピンヘッダーユニットの図である。

以下の説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等に合わせて適宜変更することができるものとする。

図１及び図２中の矢印Ｐは上下方向、矢印Ｑは左右方向、矢印Ｒは前後方向を示すものとする。

図１及び図２において、自動車等の車両（図示省略）に搭載される電気接続箱１は、ＥＣＵ２を一体化してなるものであって、アッパーカバー３と、ロアカバー４と、サイドカバー５と、これらカバー内に収容される配線基板ユニット６とを備えて構成されている。このような構成の電気接続箱１には、図示しないワイヤハーネス等が接続されている。電気接続箱１は、本実施例において、自動車室内を構成するパネル部材にボルト締めにて固定されている。

ＥＣＵ２は、電子制御ユニット（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）のことであるものとする。ＥＣＵ２は、絶縁性を有する合成樹脂製のハウジング７と、このハウジング７内に収容される図示しない基板とを含んで構成されている。ハウジング７は、平面視略正方形状の比較的薄い箱体であって、上下方向に分割可能となるように形成されている。ハウジング７の側部両側には、軸部８が一対となるように形成されている。また、一対の軸部８が形成される側部の反対側となる側部中央には、略枠状のロック部９が形成されている。

ＥＣＵ２は、一対の軸部８を回転軸として回転し、ロック部９によるロック状態の形成がなされると、アッパーカバー３に対し固定されるようになっている。

ＥＣＵ２は、自動車等の車両に搭載される多種多様な電子機器（エアコンやワイパー、パワーウィンドウなどを構成する多種多様な電子機器）に制御信号等を送受信するためのものとして備えられている。尚、ＥＣＵ２は、公知のものが用いられており、ここでの詳細な説明は省略するものとする。

アッパーカバー３は、絶縁性を有する合成樹脂製のカバーであって、この上壁にＥＣＵ２に対するＥＣＵ取り付け部１０が形成されている。ＥＣＵ取り付け部１０は、ＥＣＵ２を収容するような凹状の部分と、ＥＣＵ２の軸部８を回転自在に収容支持する軸支部１１と、ＥＣＵ２のロック部９を引っ掛けて係止するロック部１２とを有している。ロック部１２は、可撓性の係止アームを有するように形成されている。

アッパーカバー３の前壁には、前方へ突出する断面略門形の突出壁１３と、この突出壁１３に連続して上下方向にのびる基板後面壁１４とが形成されている。基板後面壁１４は、後述するメタルコア基板５８の後面側を覆う壁として形成されている。また、突出壁１３は、後述するメタルコア基板５８と、後述するバスバー３４〜３７及び４９〜５２やＬ字状ピンヘッダーユニット２８等との接続部分を囲う壁として形成されている。

アッパーカバー３における引用符号１５は、電気接続箱１を上記パネル部材に固定するための固定部を示している。この固定部１５は、十分な剛性を有するように形成されている。固定部１５における一対の脚部には、ボルト挿通孔１６がそれぞれ貫通形成されている。

アッパーカバー３は、配線基板ユニット６の上部及び側部を覆うことができるように形成されている。アッパーカバー３は、配線基板ユニット６の側部を覆う部分に、コネクタ接続用の開口部１７を有している。

ロアカバー４は、絶縁性を有する合成樹脂製のカバーであって、配線基板ユニット６の下部を覆うことができるように形成されている。また、ロアカバー４は、配線基板ユニット６の側部に対して、この一部を覆うことができるようにも形成されている。

ロアカバー４における引用符号１８は、アッパーカバー３の突出壁１３に対応する突出下壁を示している。また、引用符号１９は、アッパーカバー３の開口部１７に対応するコネクタ接続用の開口部を示している。

以上のようなアッパーカバー３及びロアカバー４は、これらの嵌合部分であるロック部（図示省略）を有している。ロック部は、アッパーカバー３及びロアカバー４が上下方向から配線基板ユニット６を覆うことができる位置に配置形成されている。

サイドカバー５は、絶縁性を有する合成樹脂製のカバーであって、後述するメタルコア基板５８の前面及び側方を覆う形状に形成されている。サイドカバー５は、この前壁にコネクタ挿通孔（図示省略）を有している。コネクタ挿通孔は、後述する外部入出力コネクタ５９を挿通する部分として貫通形成されている。上記コネクタ挿通孔の開口縁部には、枠状のコネクタガイド部２０が突出形成されている。後述する外部入出力コネクタ５９は、コネクタ挿通孔に挿通されると、コネクタガイド部２０によりスムーズに案内されるようになっている。サイドカバー５の枠状となる側壁２１は、アッパーカバー３の基板後面壁１４及びロアカバー４の突出下壁１８に対して嵌合するように形成されている。

サイドカバー５の側壁２１における引用符号２２は、逃がし部を示している。この逃がし部２２は、スリット状に形成されており、後述する外部入出力コネクタ５９の一部（使用しないネジ止め用の固定部７０）を逃がすことができるようになっている。

サイドカバー５と、アッパーカバー３の基板後面壁１４と、ロアカバー４の突出下壁１８は、これらが嵌合した状態において、後述するメタルコア基板５８を収容することができるようになっている。

図２ないし図４において、配線基板ユニット６は、第一基板アッセンブリ２３と、第二基板アッセンブリ２４と、第三基板アッセンブリ２５とを含んで構成されている。

第一基板アッセンブリ２３及び第二基板アッセンブリ２４は、第一基板アッセンブリ２３が下側、第二基板アッセンブリ２４が上側の上下二段となるように配置されている。また、第一基板アッセンブリ２３及び第二基板アッセンブリ２４は、これらの各基板（後述する）が平行且つ横置きとなるように配置されている。

一方、第三基板アッセンブリ２５は、この基板（後述するメタルコア基板５８）が縦置きとなるように配置されている。第一基板アッセンブリ２３、第二基板アッセンブリ２４、及び第三基板アッセンブリ２５は、上記の如く配置されつつ、電気的に接続されている。

先ず、第一基板アッセンブリ２３について説明をする。

第一基板アッセンブリ２３は、プリント配線基板２６（横置きの基板）と、複数のリレー２７等を含む電気及び電子部品と、Ｌ字状ピンヘッダーユニット２８と、ピンヘッダーユニット２９と、複数の基板コネクタ３０〜３３と、ヒューズホルダー（図示省略）と、四種のバスバー３４〜３７と、その他の複数のバスバー３８とを含んで構成されている。

プリント配線基板２６は、この表面（上面）に所定の回路パターンを有する平面視矩形となる形状に形成されている。また、プリント配線基板２６は、ロアカバー４に対し載置可能な形状にも形成されている。

プリント配線基板２６の表面における所定位置には、上記の複数のリレー２７等を含む電気及び電子部品と、Ｌ字状ピンヘッダーユニット２８と、ピンヘッダーユニット２９と、複数の基板コネクタ３０〜３３とが実装されている。また、プリント配線基板２６の表面における所定位置には、ヒューズホルダー（図示省略）が固定されている。また、プリント配線基板２６の表面側には、四種のバスバー３４〜３７と、その他の複数のバスバー３８とが配索されている。

Ｌ字状ピンヘッダーユニット２８は、プリント配線基板２６と、第三基板アッセンブリ２５の後述するメタルコア基板５８における所定の回路パターンとを電気的に接続する部分として設けられている。Ｌ字状ピンヘッダーユニット２８は、横置きのプリント配線基板２６に対し第三基板アッセンブリ２５が縦置きとなることから、これら直交するもの同士を接続することができるように形成されている。

Ｌ字状ピンヘッダーユニット２８は、プリント配線基板２６の前側の縁部に実装されている。尚、Ｌ字状ピンヘッダーユニット２８の詳細な説明は、図１１を参照しながら後述するものとする。

ピンヘッダーユニット２９は、プリント配線基板２６と、第二基板アッセンブリ２４とを電気的に接続する部分として設けられている。ピンヘッダーユニット２９は、横置きのプリント配線基板２６に対し第二基板アッセンブリ２４も横置きとなることから、これら平行なもの同士を接続することができるように形成されている。

ピンヘッダーユニット２９は、プリント配線基板２６の右側の縁部近傍に実装されている。尚、ピンヘッダーユニット２９の詳細な説明は、図１２を参照しながら後述するものとする。

複数の基板コネクタ３０〜３３は、図示しないワイヤハーネスの端末に設けられるコネクタとの嵌合接続部分として設けられている。例えば基板コネクタ３０を代表例に挙げると、基板コネクタ３０は、絶縁性を有する合成樹脂製のコネクタハウジング３９と、導電性を有する金属製の複数の端子４０とを備えて構成されている。コネクタハウジング３９は、相手側コネクタの差し込みが可能な雌型の形状に形成されている。このようなコネクタハウジング３９には、プリント配線基板２６に対しネジ止めをする部分としての固定部４１が形成されている。

基板コネクタ３０等は、プリント配線基板２６の後側の縁部に実装されている。基板コネクタ３０等が実装されると、上記後側の縁部からは、コネクタハウジング３９が後方へ向けて突出するようになっている。

端子４０は、断面が矩形となるピン形状のものであって、この中間が９０度に折り曲げられてＬ字状に形成されている。端子４０は、この一端がプリント配線基板２６の所定位置に半田付けされており、他端はコネクタハウジング３９内に突出するように配置されている。端子４０は、コネクタハウジング３９内で上下方向に三段の列をつくることができるように数多く備えられている。

基板コネクタ３０は、上記の如く数多くの端子４０を備えることから、所謂ＬＩＦコネクタとなるように形成されている。

図示しないヒューズホルダーは、プリント配線基板２６の左側の縁部に固定されている。ヒューズホルダーは、絶縁性を有する合成樹脂製の略箱体であって、後述するヒューズ端子４４や、この他の図示しないヒューズ端子を数多く収容することができるように形成されている。尚、図示しないヒューズ端子は、中間が９０度に折り曲げられてＬ字状となる細いバスバーの一端に設けられている。細いバスバーの他端は、プリント配線基板２６の所定位置に半田付けされている。

図示しないヒューズホルダーは、第二基板アッセンブリ２４の後述するヒューズホルダー４８と同様に形成されている。また、上記細いバスバーは、後述する細いバスバー５５と同様に形成されている。

四種のバスバー３４〜３７及びその他の複数のバスバー３８は、導電性を有する金属板をプレス加工することにより形成されている。四種のバスバー３４〜３７及びその他の複数のバスバー３８は、それぞれ所定の経路を有するように形成されている（四種のバスバー３４〜３７は左右方向の左から順に３４、３５…とする。その他の複数のバスバー３８は便宜上同じ符号を付すものとする）。

四種のバスバー３４〜３７及びその他の複数のバスバー３８のうち、四種のバスバー３４〜３７は、第三基板アッセンブリ２５の後述するメタルコア基板５８に接続されるバスバーとして備えられている。四種のバスバー３４〜３７は、後述するメタルコア基板５８の存在により複雑な曲げ加工等を施さなくてもよいバスバーになっている。

四種のバスバー３４〜３７は、所定の幅を有するように形成されている。本実施例においては、バスバー３５及び３６が配線基板ユニット６で一番幅広になるように、また、バスバー３４及び３７が二番目に幅広となるように形成されている。

四種のバスバー３４〜３７のうち、バスバー３５は第一系統、バスバー３４、３６は第二系統、バスバー３７は第三系統のバスバーとなっている。第一〜第三系統に関しては、バッテリーに接続される系統、オルタネーターに接続される系統、デフォッガに接続される系統の三つに対応する系統であるものとする。尚、本実施例は三つの系統であるが、これに限らず例えば二つの系統であってもよいものとする。

四種のバスバー３４〜３７の各一端（各端末部）には、後述するメタルコア基板５８に差し込まれ、この後に対応するコア（後述する）に半田付けされる略ピン状の半田接続部４２が突出形成されている。半田接続部４２は、バスバーの幅に応じて一又は複数形成されている。バスバー３５及び３６は四つ、バスバー３４及び３７は二つ並んで形成されている。半田接続部４２は、これが複数の場合、略櫛歯状に突出するように形成されている。

四種のバスバー３４〜３７の各一端は、後述するメタルコア基板５８の同一高さ位置に差し込まれ、左右方向に一列となるように配置されている。すなわち、各一端は、同一平面上に位置するように配置されている。また、四種のバスバー３４〜３７は、この中間部分も同一平面上に位置するように配置されている。

四種のバスバー３４〜３７の各一端と中間との間には（各端末部の近傍には）、同位置で二回、略９０度に折り曲げてなるクランク部４３が配置形成されている（折り曲げ状態は図５及び図６参照）。本実施例においては、上記中間側が一段下がる状態にクランク部４３が形成されている。尚、一段下がるのは一例であるものとする。すなわち、一段上がる状態の形成であってもよいものとする。

クランク部４３は、後述するメタルコア基板５８に対し前後方向の力が加わった場合に、この受けた力を分散して影響を緩和させることができるように形成されている。これは、上記力を受けた場合であっても、半田接続部４２の半田付け部分に影響を来さないようにするためである。クランク部４３は、上記の力を受けると、図示の如くのクランク形状から略Ｚ字状に撓むように形成されている。

本実施例においては、四種のバスバー３４〜３７の各一端が左右方向に一列となるように配置されることから、上下方向に配置がばらつく場合と比べて、効率よく力を分散することができるようになっている。また、各一端が左右方向に一列となるように配置されることから、上記の力を各クランク部４３へバランスよく分散することができるようにもなっている。

尚、四種のバスバー３４〜３７の各一端が左右方向に一列となるように配置されると、上記前後方向の力が加わった場合に、後述するメタルコア基板５８の歪みが起こり難くなるという利点を有している。

四種のバスバー３４〜３７の各一端の反対側となる他端には、図示しないヒューズに対するヒューズ端子４４が形成されている。また、特に限定するものでないが、図示しないヒュージブルリンクに対する端子も形成されている。ヒューズ端子４４は、音叉形状に形成されている。ヒューズ端子４４は、図示しないヒューズホルダーに収容されるようになっている。

その他の複数のバスバー３８は、後述するメタルコア基板５８に対し接続されないバスバー等であって、比較的細く、例えばジャンパー線のような機能を有してプリント配線基板２６に配索されている。

次に、第二基板アッセンブリ２４について説明をする。

第二基板アッセンブリ２４は、プリント配線基板４５（横置きの基板）と、複数のリレー２７等を含む電気及び電子部品と、ＥＣＵコネクタ４６と、基板コネクタ４７と、ヒューズホルダー４８と、二種のバスバー４９、５０と、その他の二種のバスバー５１、５２と、複数のヒュージブルリンク５３、５４とを含んで構成されている。

プリント配線基板４５は、この表面（上面）に所定の回路パターンを有する平面視矩形となる形状に形成されている。

プリント配線基板４５の表面における所定位置には、上記の複数のリレー２７等を含む電気及び電子部品と、ＥＣＵコネクタ４６と、基板コネクタ４７とが実装されている。また、プリント配線基板４５の表面における所定位置には、ヒューズホルダー４８が固定されている。また、プリント配線基板４５の表面側には、バスバー４９〜５２が配索されている。

プリント配線基板４５は、ピンヘッダーユニット２９を介して下側の第一基板アッセンブリ２３におけるプリント配線基板２６と電気的に接続されている。プリント配線基板４５は、第一基板アッセンブリ２３におけるプリント配線基板２６に対し平行となるように配置されている。

基板コネクタ４７は、図示しないワイヤハーネスの端末に設けられるコネクタとの嵌合接続部分であって、絶縁性を有する合成樹脂製のコネクタハウジング３９と、導電性を有する金属製の複数の端子４０とを備えて構成されている。基板コネクタ４７は、第一基板アッセンブリ２３における基板コネクタ３０と基本的に同じであり、構成に同一の符号を付して詳細な説明を省略するものとする。基板コネクタ４７は、第一基板アッセンブリ２３における基板コネクタ３０の上側に位置するように実装されている。

ヒューズホルダー４８は、プリント配線基板４５の左側の縁部に固定されている。また、ヒューズホルダー４８は、第一基板アッセンブリ２３における図示しないヒューズホルダーの上側に位置するようにも固定されている。ヒューズホルダー４８は、絶縁性を有する合成樹脂製の略箱体であって、ヒューズ端子を数多く収容することができるように形成されている。尚、上記ヒューズ端子は、バスバー他端側のヒューズ端子４４や図示しないヒューズ端子であるものとする。図示しないヒューズ端子は、中間が９０度に折り曲げられてＬ字状となる細いバスバー５５の一端に設けられている。細いバスバー５５の他端は、プリント配線基板４５の所定位置に半田付けされている。

二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２は、導電性を有する金属板をプレス加工することにより形成されている。二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２は、それぞれ所定の経路を有するように形成されている。

二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２は、第三基板アッセンブリ２５の後述するメタルコア基板５８に接続されるバスバーとして備えられている。二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２は、後述するメタルコア基板５８の存在により複雑な曲げ加工等を施さなくてもよいバスバーになっている。

二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２は、所定の幅を有するように形成されている。本実施例においては、バスバー４９及び５０が配線基板ユニット６で一番幅広になるように、また、バスバー５１及び５２が一番幅狭で且つ複数本となるように形成されている。

二種のバスバー４９、５０のうち、バスバー５０は第一系統、バスバー４９は第二系統のバスバーとなっている。第一及び第二系統は、第一基板アッセンブリ２３で説明したのと同様で、バッテリーに接続される系統、オルタネーターに接続される系統の二つに対応する系統であるものとする。尚、ここではデフォッガに接続される系統（第三系統）には対応しないものとする。

二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２の各一端（各端末部）には、後述するメタルコア基板５８に差し込まれ、この後に対応するコア（後述する）に半田付けされる略ピン状の半田接続部４２が突出形成されている。半田接続部４２は、バスバーの幅に応じて一又は複数形成されている。バスバー４９及び５０は四つ、バスバー５１及び５２は一つ形成されている。半田接続部４２は、第一基板アッセンブリ２３における四種のバスバー３４〜３７の半田接続部４２と同じであるものとする。

二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２の各一端は、後述するメタルコア基板５８の同一高さ位置に差し込まれ、左右方向に一列となるように配置されている。すなわち、各一端は、同一平面上に位置するように配置されている。また、二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２は、この中間部分も同一平面上に位置するように配置されている。

二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２の各一端と中間との間には、同位置で二回、略９０度に折り曲げてなるクランク部４３が形成されている（折り曲げ状態は図５及び図６参照）。本実施例においては、上記中間側が一段下がる状態にクランク部４３が形成されている。尚、一段下がるのは一例であるものとする。すなわち、一段上がる状態の形成であってもよいものとする。

二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２のクランク部４３は、第一基板アッセンブリ２３における四種のバスバー３４〜３７と同じであるものとする。クランク部４３は、後述するメタルコア基板５８に対し前後方向の力が加わった場合に、この受けた力を分散して影響を緩和させることができるように形成されている。クランク部４３は、図示の如くのクランク形状から略Ｚ字状に撓むように形成されている。

クランク部４３は、第一基板アッセンブリ２３におけるバスバー３４〜３７のクランク部４３と同じ位置に配置形成されている。上下で同じ位置に配置するのは、上記の力を各クランク部４３へバランスよく分散するためである。

本実施例においては、二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２の各一端が左右方向に一列となるように配置されることから、上下方向に配置がばらつく場合と比べて、効率よく力を分散することができるようになっている。また、各一端が左右方向に一列となるように配置されることから、上記の力を各クランク部４３へバランスよく分散することができるようにもなっている。

尚、二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２の各一端が左右方向に一列となるように配置されると、上記前後方向の力が加わった場合に、後述するメタルコア基板５８の歪みが起こり難くなるという利点を有している。

二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２のうち、バスバー４９の他端には、ヒュージブルリンク５３に対する端子５６や、プリント配線基板４５への半田接続部５７が形成されている。また、バスバー５０の他端には、図示しないヒューズに対するヒューズ端子４４や、ヒュージブルリンク５４に対する端子（図示省略）が形成されている。ヒューズ端子４４は、音叉形状に形成されている。ヒューズ端子４４は、ヒューズホルダー４８に収容されるようになっている。

二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２のうち、その他の二種のバスバー５１、５２の他端は、プリント配線基板４５に半田付けされている。

図５及び図６において、第二基板アッセンブリ２４における二種のバスバー４９、５０及びその他の二種のバスバー５１、５２と、第一基板アッセンブリ２３における四種のバスバー３４〜３７と、同じく第一基板アッセンブリ２３におけるＬ字状ピンヘッダーユニット２８との配置に関し、これらは上下方向に同じになるような間隔にて配置されるものとする。これは、後述するメタルコア基板５８に対し前後方向の力が加わった場合に、受けた力をバランスよく分散させることができるように配置されるからである。

続いて、第三基板アッセンブリ２５について説明をする。

図６ないし図８において、第三基板アッセンブリ２５は、メタルコア基板５８（縦置きの基板）と、外部入出力コネクタ５９と、図示しない電気及び電子部品とを含んで構成されている。

メタルコア基板５８は、この表面（前面）及び裏面（後面）に配置される絶縁層６０と、これら絶縁層６０に挟まれるように配置される導電性のコア６１とを有している。絶縁層６０及びコア６１は、この外形形状が矩形となるように形成されている。コア６１は、少なくとも第一基板アッセンブリ２３及び第二基板アッセンブリ２４のバスバー系統の数分だけ分割されたコア（後述する分割コア６２〜６４）を有するように構成されている。

絶縁層６０は、絶縁性を有する樹脂製の基板であって、所定の回路パターンを有している。また、特に符号を付さないが、上記回路パターンに貫通するスルーホールも多数く有している。上記回路パターンに対しては、外部入出力コネクタ５９の一部や、第一基板アッセンブリ２３におけるＬ字状ピンヘッダーユニット２８が半田付けにより接続されるようになっている。

絶縁層６０には、上記の他に、外部入出力コネクタ５９をネジ止めにて固定するための貫通孔（符号省略）も複数形成されている。

図８ないし図１０において、コア６１は、少なくともバスバー系統の数分だけ分割されたコアを有するように構成されている。本実施例においては、上記の如く、バッテリーに接続される系統、オルタネーターに接続される系統、デフォッガに接続される系統の三つに対応するようにバスバーが分けられることから、三つの分割コア６２〜６４を有するように構成されている。

分割コア６２〜６４は、図８ないし図１０に示す如く分割されている（分割の形状は一例であるものとする）。

分割コア６２〜６４は、銅などの導電性の良い金属板をプレス加工することにより形成されている。尚、銅に限らず、例えば銅合金やアルミニウム、アルミニウム合金等であってもよいものとする。分割コア６２〜６４の材質は、バスバーの材質に合わせることが好ましいものとする。

分割コア６２〜６４のうち、分割コア６２はバッテリーに接続される第一系統のコアとなっている。また、分割コア６３は、オルタネーターに接続される第二系統のコア、分割コア６４は、デフォッガに接続される第三系統のコアとなっている。

分割コア６２〜６４には、第一基板アッセンブリ２３における四種のバスバー３４〜３７と、第二基板アッセンブリ２４における二種のバスバー４９、５０とが半田付けにより電気的に接続されている。また、外部入出力コネクタ５９の一部も半田付けにより電気的に接続されている（絶縁層６０の回路パターンに接続されない部分）。

コア６１は、分割コア６２〜６４同士が接触しない状態に形成されている。また、コア６１は、固定用のネジ（符号省略）や、Ｌ字状ピンヘッダーユニット２８を介して分割コア６２〜６４同士が接触しない状態にも形成されている。

外部入出力コネクタ５９は、複数のコネクタを集合させてなるような大型のコネクタに形成されている。また、外部入出力コネクタ５９は、図示しない相手側コネクタとの嵌合接続が一括して行えるようなコネクタに形成されている。

外部入出力コネクタ５９は、多極のコネクタであって、図示しない相手側コネクタとの嵌合接続が締結部６５を介して行われるようになっている。外部入出力コネクタ５９は、絶縁性を有する合成樹脂製のコネクタハウジング６６と、導電性を有する金属製の複数のタブ６７、６８、６９（端子）と、その他の端子とを備えて構成されている。

図８及び図９において、コネクタハウジング６６は、相手側コネクタの差し込みが可能な雌型の形状に形成されている。このようなコネクタハウジング６６には、メタルコア基板５８に対しネジ止めをする部分としての固定部７０が複数形成されている。コネクタハウジング６６は、メタルコア基板５８の上方にネジ止め固定される配置になっている。

コネクタハウジング６６は、メタルコア基板５８に固定されると、前方へ向けて突出するような形状に形成されている。コネクタハウジング６６は、前方から見ると、長方形状となる箱体に形成されている。

外部入出力コネクタ５９を構成する端子としてのタブ６７、６８、６９（図９参照）は、特に図示しないがタブ状となる突起形状のタブ本体と、このタブ本体の下端に連成される複数の半田接続部とを有している。半田接続部は、メタルコア基板５８に差し込まれた後に、対応する分割コア６２〜６４に半田付けされる略ピン状の形状に形成されている。半田接続部は、上記の半田接続部４２（図８参照）と同じに形成されている。半田接続部は、左右方向に所定の間隔で二つ突出するように配置形成されている。

図９において、タブ６７はバッテリーに接続される第一系統のタブ（端子）となっている。また、タブ６８は、オルタネーターに接続される第二系統のタブ（端子）となっている。さらに、タブ６９は、デフォッガに接続される第三系統のタブ（端子）となっている。

タブ６７、６８、６９は、本実施例において、この幅方向が左右方向に一致するように固定されている。このようなタブ６７、６８、６９の配置に係り、メタルコア基板５８には、図１０に示す如くのスルーホール７１、７２、７３が形成されている。スルーホール７１、７２、７３は、左右方向に所定の間隔で二つ貫通するように配置形成されている。

尚、タブ６７、６８、６９の向きを例えば上下方向に幅広くなるように変更する場合には、スルーホール７１、７２、７３を上下方向に所定の間隔（半田接続部の配置に合わせた間隔）で二つ配置すればよく、結果、簡単に変更することが可能であることが分かる。これは、メタルコア基板５８を用いるからであり、バスバー配索板の場合では変更できないこともある。

以上の外部入出力コネクタ５９は一例であり、例えば上記の第一〜第三系統に対応する複数のコネクタ（外部接続部）を採用するようにしてもよいものとする。

図３、図５、及び図１１において、Ｌ字状ピンヘッダーユニット２８は、第一基板アッセンブリ２３におけるプリント配線基板２６と、第三基板アッセンブリ２５におけるメタルコア基板５８とを電気的に接続する部分であって、複数のＬ字状ピンヘッダー７４と、ケース７５とを備えて構成されている。Ｌ字状ピンヘッダー７４は、市販品が用いられている（接続数に合わせた専用のＬ字状ピンヘッダーを形成するのではなく、市販品を接続数に対応する分だけ並べて形成するものとする。このため安価なＬ字状ピンヘッダーユニット２８になるのは勿論である）。

図１１において、Ｌ字状ピンヘッダー７４は、複数（本実施例において六本）の端子７６と、絶縁性を有する樹脂製のホルダー７７とを有している。端子７６は、断面が矩形となるピン形状のものであって、この中間が９０度に折り曲げられてＬ字状に形成されている。端子７６は、この一端がプリント配線基板２６の所定位置に半田付けされる部分となっている。また、他端は、メタルコア基板５８の所定位置に半田付けされる部分となっている。

ホルダー７７は、複数（六本）の端子７６を一括して保持することができるように形成されている。ホルダー７７は、この外形形状が平面視長方形となるような略ブロック形状に形成されている。

Ｌ字状ピンヘッダーユニット２８は、本実施例において、三段の端子７６による列をつくることができるように、上記中間の折り曲げ位置が異なるように形成されている。

ケース７５は、絶縁性を有する樹脂製の部品であって、Ｌ字状ピンヘッダー７４を左右方向に三つ、また、前後方向にも三つ並べて保持することができるように形成されている。引用符号７８は第一基板アッセンブリ２３におけるプリント配線基板２６（図３参照）に載置されるベース部を示しており、このベース部７８には、Ｌ字状ピンヘッダー７４のホルダー７７を収容保持する凹部７９が複数形成されている。凹部７９の底には、複数の端子７６の各一端を挿通させる端子挿通孔８０が形成されている。

引用符号８１はネジ止め部を示している。このネジ止め部８１は、左右方向に一対となるように配置形成されている。一対のネジ止め部８１には、第三基板アッセンブリ２５のメタルコア基板５８に対するネジ穴８２と、第一基板アッセンブリ２３のプリント配線基板２６に対するネジ穴８３とが形成されている。

以上のようなＬ字状ピンヘッダーユニット２８は、上記の如く安価になるのは勿論のこと、基板コネクタ３０の数多くの端子４０（図３参照）と比べ、電気的な接続安定性や信頼性、更には接続作業性が良好となるようになっている。また、半田付け部分に外力が加わったとしても影響しないようになっている。

図３、図５、及び図１２において、ピンヘッダーユニット２９は、第一基板アッセンブリ２３におけるプリント配線基板２６と、第二基板アッセンブリ２４におけるプリント配線基板４５とを電気的に接続する部分であって、ピンヘッダー８４と、ケース８５とを備えて構成されている。ピンヘッダー８４は、市販品が用いられている（接続数に合わせた専用のピンヘッダーを形成するのではなく、市販品を接続数に対応する分だけ並べて形成するものとする。このため安価なピンヘッダーユニット２９になるのは勿論である）。

ピンヘッダー８４は、複数（本実施例において六本）の端子８６と、絶縁性を有する樹脂製のホルダー８７とを有している。端子８６は、断面が矩形となるピン形状のものであって、上下方向に真っ直ぐのびるように形成されている。端子８６は、この一端（下端）がプリント配線基板２６の所定位置に半田付けされる部分となっている。また、他端（上端）は、プリント配線基板４５の所定位置に半田付けされる部分となっている。

ホルダー８７は、複数（六本）の端子８６を一括して保持することができるように形成されている。ホルダー８７は、この外形形状が平面視長方形となるような略ブロック形状に形成されている。

尚、ピンヘッダー８４とＬ字状ピンヘッダー７４（図１１参照）は、端子をＬ字状に曲げるか否かの違いだけしかなく、元々は同じものであるものとする。

ケース８５は、絶縁性を有する樹脂製の部品であって、ピンヘッダー８４を左右方向に二つ、また、前後方向に三つ並べて保持することができるように形成されている。引用符号８８は第一基板アッセンブリ２３におけるプリント配線基板２６（図３参照）に載置されるベース部を示しており、このベース部８８には、ピンヘッダー８４のホルダー８７を収容保持する凹部８９が複数形成されている。凹部８９の底には、複数の端子８６の各一端を挿通させる端子挿通孔９０が形成されている。

引用符号９１はネジ止め部を示している。このネジ止め部９１は、前後方向に一対となるように配置形成されている。一対のネジ止め部９１には、第二基板アッセンブリ２４のプリント配線基板４５に対するネジ穴９２が形成されている。尚、第一基板アッセンブリ２３のプリント配線基板２６に対するネジ穴９３は、ベース部８８に形成されている。

引用符号９４、９５は、ケース８５の強度を確保するための壁を示している。本実施例においては、壁９４に対し複数の壁９５が交差するように配置形成されている。

以上のようなピンヘッダーユニット２９は、上記の如く安価になるのは勿論のこと、電気的な接続安定性や信頼性、更には接続作業性が良好となるようになっている。また、壁９４及び９５により十分に強度が確保されることから、半田付け部分に外力が加わったとしても影響しないようになっている。

上記構成及び構造に基づきながら電気接続箱１についてまとめると、電気接続箱１は、外部入出力コネクタ５９と、複数系統のバスバー３４〜３７、４９、５０と、複数に分割されたコア６１（分割コア６２〜６４）を含むメタルコア基板５８とを備えて構成されている。外部入出力コネクタ５９と複数系統のバスバー３４〜３７、４９、５０との間には、メタルコア基板５８が介在している。すなわち、外部入出力コネクタ５９と複数のバスバー３４〜３７、４９、５０は、メタルコア基板５８にて電気的に接続されている。

このような電気接続箱１によれば、メタルコア基板５８が配索材として機能するようになっている。従って、電気接続箱１は、外部入出力コネクタ５９を所望の位置に配置しても、メタルコア基板５８の介在によりバスバー３４〜３７、４９、５０の経路が複雑になることはない。

電気接続箱１についてもう少し詳しくまとめると、電気接続箱１は、次のようなバスバーと基板との接続構造を採用している。

上記バスバーと基板との接続構造は、縦置き基板であるメタルコア基板５８と、横置き基板であるプリント配線基板２６、４５とを含んでいる。これらのうち、プリント配線基板２６、４５には、バスバー３４〜３７、４９〜５２が配索されている。バスバー３４〜３７、４９〜５２は、この各一端近傍にクランク部４３を有しており、各一端が半田接続部４２を介してメタルコア基板５８に電気的に接続されている。バスバー３４〜３７、４９〜５２は、メタルコア基板５８に対し直交方向に接続されている。このようなバスバーと基板との接続構造において、仮にメタルコア基板５８に対し外力が加わった場合には、半田接続部４２とメタルコア基板５８との電気的な接続部に掛かる応力がバスバー３４〜３７、４９〜５２の各クランク部４３により分散される。

上記バスバーと基板との接続構造によれば、半田接続部４２とメタルコア基板５８との電気的な接続部に掛かる応力をクランク部４３により分散し、上記接続部での破損等を防止できることから、結果、バスバーと基板の接続信頼性を確保することができるという効果を奏する。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１…電気接続箱
２…ＥＣＵ
３…アッパーカバー
４…ロアカバー
５…サイドカバー
６…配線基板ユニット
２３…第一基板アッセンブリ
２４…第二基板アッセンブリ
２５…第三基板アッセンブリ
２６…プリント配線基板（横置きの基板）
２８…Ｌ字状ピンヘッダーユニット
２９…ピンヘッダーユニット
３４〜３７…バスバー
４２…半田接続部
４３…クランク部
４５…プリント配線基板（横置きの基板）
４６…ＥＣＵコネクタ
４８…ヒューズホルダー
４９〜５２…バスバー
５８…メタルコア基板（縦置きの基板）
５９…外部入出力コネクタ
６０…絶縁層
６１…コア
６２〜６４…分割コア
６７〜６９…タブ
７４…Ｌ字状ピンヘッダー
７５…ケース
７６…端子
７７…ホルダー
７８…ベース部
７９…凹部
８０…端子挿通孔
８４…ピンヘッダー
８５…ケース
８６…端子
８７…ホルダー
８８…ベース部
８９…凹部
９０…端子挿通孔
９４、９５…壁

Claims (4)

1. 縦置き基板及び横置き基板のいずれか一方の基板に配索される一又は複数のバスバーの端末部分近傍に、略クランク状の折り曲げ部分となるクランク部を形成し、その上で前記端末部分をいずれか他方の基板に対し略直交方向に接続する
   ことを特徴とするバスバーと基板の接続構造。
2. 請求項１に記載のバスバーと基板の接続構造において、
   前記バスバーを複数配索するものとし、且つ、各前記端末部分を前記いずれか一方の基板に対し略平行な同一平面上に一列で並べた状態に配置し、その上で各前記端末部分を前記いずれか他方の基板に対し略直交方向に接続する
   ことを特徴とするバスバーと基板の接続構造。
3. 請求項１に記載のバスバーと基板の接続構造において、
   前記いずれか一方の基板を複数の平行な配置の基板とし、且つ、前記いずれか一方の基板毎に配索される前記一又は複数のバスバーの前記クランク部を略同一位置に配置する
   ことを特徴とするバスバーと基板の接続構造。
4. 請求項１ないし請求項３いずれか記載のバスバーと基板の接続構造を採用してなる
   ことを特徴とする電気接続箱。

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