JP2013165560A

JP2013165560A - 電気接続箱

Info

Publication number: JP2013165560A
Application number: JP2012026840A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hosokawa; 俊夫細川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2013-08-22
Also published as: US20130210256A1

Abstract

【課題】防水性を確保するとともに、部品点数の削減及び組み付け作業性の向上を可能とする電気接続箱を提供する。
【解決手段】本発明の電気接続箱は、回路基板（２）と、回路基板が配置される本体部（３１）及び本体部を被覆するカバー部（３２）を有するとともに、本体部とカバー部で形成される内部空間（Ａ）に回路基板を収容する箱部材（３）と、回路基板に接続され、本体部とカバー部に挟まれて配置されるフィルム状電気配線（４）と、フィルム状電気配線のうち本体部とカバー部に挟まれる部位の外周面を全周に亘り被覆する被覆部材（５）と、回路基板周囲に配置され、本体部とカバー部に挟まれて圧縮された環状の防水パッキン（６）と、を備え、箱部材は、被覆部材と嵌合する嵌合部（３１２ａ、３１２ｂ）を有し、防水パッキンは、箱部材に沿った被覆部材外周面を全周に亘り押圧する環状部（６２）を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板とフィルム状電気配線とが接続された電気接続箱に関する。

電気接続箱は、様々な用途で用いられ、様々な防水構造が研究されている。ワイヤハーネスと回路基板が接続された電気接続箱としては、例えば特開２００１−２５１７２４号公報（特許文献１）に構造が開示されている。このような電気接続箱では、箱部材の下部と上部に挟まれた部位に、ワイヤハーネスを箱部材内部に導入するための接続部分（コネクタ）が設けられている。

特開２００１−２５１７２４号公報

しかしながら、上記電気接続箱では、ワイヤハーネス及びパッキンとは別に、上記接続部分を形成しなければならず、接続部分の防水性を確保しつつ、部品点数の削減や組み付け作業性の向上を達成させることが困難であった。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、防水性を確保するとともに、部品点数の削減及び組み付け作業性の向上を可能とする電気接続箱を提供することを目的とする。

本発明の電気接続箱は、回路基板（２）と、前記回路基板（２）が配置される本体部（３１）及び前記本体部（３１）を被覆するカバー部（３２）を有するとともに、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）で形成される内部空間（Ａ）に前記回路基板（２）を収容する箱部材（３）と、前記回路基板（２）に接続され、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）に挟まれて配置されるフィルム状電気配線（４）と、前記フィルム状電気配線（４）のうち前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）に挟まれる部位の外周面を全周に亘り被覆する被覆部材（５）と、前記回路基板（２）周囲に配置され、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）に挟まれて圧縮された環状の防水パッキン（６）と、を備え、前記箱部材（３）は、前記被覆部材（５）と嵌合する嵌合部（３１２ａ、３１２ｂ）を有し、前記防水パッキン（６）は、前記箱部材（３）に沿った前記被覆部材（５）外周面を全周に亘り押圧する環状部（６２）を有する。

この構成によれば、圧縮方向が異なる２つの部位を持つ防水パッキンにより高い防水性が発揮される。また、本発明によれば、フィルム状電気配線と回路配線がコネクタ等の接続部材を介さずに接続し、被覆部材が箱部材に嵌合している簡易な構造となる。さらに防水パッキンは、一部が環状部となる１部品で構成されている。このため、本発明によれば、部品点数を削減でき、簡易な構造による組み付け作業性の向上、及び低コスト化が可能となる。

また、本発明の電気接続箱は、回路基板（２）と、前記回路基板（２）が配置される本体部（３１）及び前記本体部（３１）を被覆するカバー部（３２）を有するとともに、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）で形成される内部空間（Ａ）に前記回路基板（２）を収容する箱部材（３）と、前記回路基板（２）に接続され、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）に挟まれて配置されるフィルム状電気配線（４）と、前記回路基板（２）周囲に配置され、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）に挟まれて圧縮状態で配置される環状の防水パッキン（６）と、を備え、前記防水パッキン（６）は、前記フィルム状電気配線（４）がインサート成形されて形成され、前記箱部材（３）に沿った前記フィルム状電気配線（４）外周面を全周に亘り押圧する環状部（６２）を有するものでも良い。この構成によれば、上記同様の効果が発揮される。

第一実施形態の電気接続箱の構成を示す分解斜視図である。第一実施形態の電気接続箱を示す平面図である。図１のＩ−Ｉ断面図である。図３における被覆部材を示す部分拡大図である。第一実施形態の電気接続箱の内部を示す平面図である。防水パッキンを示す図３のＶ−Ｖ断面図である。第一実施形態の電気接続箱の配置例を示す説明図である。第二実施形態の防水パッキンを示す、図６に相当する断面図である。

次に、好ましい実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。以下、本発明を車両シート内に配置される乗員検知センサに適用したものを例に説明する。なお、図面は、概念図であり、必ずしも正確な寸法を示すものではない。

＜第一実施形態＞
第一実施形態の電気接続箱１は、図１〜図６に示すように、回路基板２と、箱部材３と、フィルム状電気配線４と、被覆部材５と、防水パッキン６と、を備えている。回路基板２は、板状のプリント配線基板である。回路基板２は、後述する本体部３１のターミナル端子３１ａ、３１ｂに接続されている。また、回路基板２は、後述するフィルム状電気配線４に接続されている。以下、回路基板２上において、フィルム状電気配線４が接続されている側を配線側（図２右側）と称し、その反対側を反配線側（図２左側）と称する。また、本明細書では、回路基板２平面の垂線方向を上下方向とし、一方を上方、他方を下方として説明する。本実施形態の回路基板２は、乗員検知ＥＣＵ（電子制御ユニット）である。

箱部材３は、樹脂製であり、本体部３１と、カバー部３２と、を有している。本体部３１は、上方が開口した有底筒状に形成されている。具体的に、本体部３１は、板状の底壁３１１と、底壁３１１の縁全周から上方に突出した縁部３１２と、底壁３１１の反配線側端部から下方に突出したコネクタ部３１３とにより構成されている。図３及び図５に示すように、本体部３１の縁部３１２で囲まれた内側には、回路基板２が配置されている。換言すると、本体部３１の縁部３１２は、回路基板２を囲むように底壁３１１から突出している。

縁部３１２には、配線側に被覆部材５が嵌合する凹状の嵌合部３１２ａと、嵌合部３１２ａを除く上端部全周に連続して窪んだレール部３１２ｂと、が形成されている。コネクタ部３１３は、下方に開口した有底筒状に形成されており、外部機器等のコネクタ（図示せず）と回路基板２とを接続するためのものである。回路基板２は、コネクタ部３１３を介して、他の機器（例えばエアバッグＥＣＵ）と通信する。

また、本体部３１は、縁部３１２の内側において、底壁３１１の反配線側端部から上下に突出する複数のターミナル端子３１ａと、底壁３１１の配線側端部から上方に突出する複数のターミナル端子３１ｂと、を備えている。ターミナル端子３１ａ、３１ｂは、回路基板２を貫通し、回路基板２と電気的に接続するとともに回路基板２を本体部３１に固定している。ターミナル端子３１ａの下端は、コネクタ部３１３内に露出している。ターミナル端子３１ａ、３１ｂと回路基板２とはハンダ付けされていても良い。

カバー部３２は、下方に開口した有底筒状に形成されている。カバー部３２は、本体部３１の開口を塞いでいる。カバー部３２は、板状の底壁３２１と、縁部３２２とで構成されている。縁部３２２は、底壁３２１の縁全周から下方に突出している。縁部３２２の配線側端部は、被覆部材５に嵌合する凹状の嵌合部３２２ａが設けられている。カバー部３２の縁部３２２下端部と本体部３１の縁部３１２上端部とは当接している。

縁部３２２の外周には、さらに、本体部３１の縁部３１２の外周上部を覆う被覆部３２３と、本体部３１と上下方向に嵌合する嵌合部３２４とが設けられている。カバー部３２と本体部３１は、被覆部３２３によって、回路基板２の平面方向に係合している。このように、カバー部３２と本体部３１は、被覆部３２３及び嵌合部３２４により固定されている。箱部材３は、本体部３１とカバー部３２により形成された内部空間Ａに回路基板２を収容している。本実施形態において、箱部材３は、車両のシート内に配置される。

フィルム状電気配線４は、フィルム状のフレキシブル電気配線（例えばメンブレンやＦＰＣ等）であり、主にフィルム状絶縁体に導体箔（電気配線）が配置されて構成されている。フィルム状電気配線４の厚さ（上下幅）は、マイクロオーダである。フィルム状電気配線４の先端部（反配線側端部）には、回路基板２にハンダ付け等される接続端子（図示せず）が設けられている。本実施形態のフィルム状電気配線４は、車両のシート内に配置され、乗員を検知するためのセンサ部として機能するものである。

被覆部材５は、ホットメルトにより、フィルム状電気配線４の一部外周面の全周を覆うように形成されている。被覆部材５は、フィルム状電気配線４のうち本体部３１とカバー部３２に挟まれる部位に設けられている。箱部材３に沿った被覆部材５の外周面には、全周にレール溝５ａが形成されている。換言すると、レール溝５ａは、嵌合部３１２ａ、３２２ａに沿って形成されている。レール溝５ａには、防水パッキン６が配置されている。

被覆部材５は、本体部３１とカバー部３２に上下方向に挟まれ、本体部３１の嵌合部３１２ａとカバー部３２の嵌合部３２２ａに嵌合している。これにより、被覆部材５は、箱部材３に対し、上下方向及び回路基板２平面方向に係合し固定されている。被覆部材５は、ホットメルト（樹脂）で形成されているため、回路基板２平面方向のうち回路基板２の反配置側端部から配置側端部へ向かう方向（以下、引っ張り方向と称する）への応力に対し、変形が抑制され、優れた固定力を発揮する。被覆部材５は、ホットメルトを溶融・固化して形成されている。被覆部材５の厚さ（上下幅）は、ミリオーダ（例えば２ｍｍ以上）である。

防水パッキン６は、ゴム製のシール部材であって、全体として環状に形成されたパッキンである。防水パッキン６は、本体部３１とカバー部３２に挟まれて、本体部３１とカバー部３２により圧縮された状態で配置されている。

防水パッキン６は、図１及び図６に示すように、一部に被覆部材５の外周面を全周に亘り押圧する環状部６２を有している。換言すると、防水パッキン６は、環状の一部が切断されて開口した略環状形状のパッキン本体部６１と、パッキン本体部６１の切断された部位に設けられた環状部６２と、により構成されている。パッキン本体部６１は、Ｃ字状、Ｕ字状、又はコの字状のように一部が開口した略環状に形成されている。パッキン本体部６１は、本体部３１のレール部３１２ｂに配置され、レール部３１２とカバー部３２の縁部３２２とに挟まれて上下方向に押圧されている。

環状部６２は、環状に形成されており、パッキン本体部６１の略環状の両端部（分離された端部）をつなぐように一体的に接続されている。環状部６２の環状の軸方向（図３左右方向）は、パッキン本体部６１の略環状の軸方向（図３上下方向）に交差（本実施形態では直交）している。図４に示すように、環状部６２の内周側は、被覆部材５のレール溝５ａに当接している。環状部６２は、被覆部材５のレール溝５ａを全周に亘り押圧している。

環状部６２の外周側は、本体部３１及びカバー部３２の配線側端部に当接している。詳細に、環状部６２の外周下方側が本体部３１の嵌合部３１２ａに配置され、環状部６２の外周上方側がカバー部３２の嵌合部３２２ａに配置されている。環状部６２は、嵌合部３１２ａとレール溝５ａ、及び、嵌合部３２２ａとレール溝５ａに挟まれて圧縮されている。嵌合部３１２ａ、３２２ａは、それぞれ環状部６２外周をレール溝５ａに向けて押圧している。つまり、環状部６２は、被覆部材５の周方向に圧縮されている。環状部６２は、被覆部材５により厚みが確保されているため、被覆部材５の周方向全周に対し、容易に且つ隙間なく密着することができる。

防水パッキン６は、パッキン本体部６１と環状部６２が一体成形されており、１部品として形成されている。なお、嵌合部３１２ａ、３２２ａにより形成される箱部材３配線側端部の開口（図１参照）には、被覆部材５が嵌合され、当該開口寸法（左右幅及び上下厚さ）は、被覆部材５外周に配置された環状部６２の外径寸法（図６参照）よりも小さくなっている。

このように、防水パッキン６は、圧縮方向が上下方向（厚さ方向）のパッキン本体部６１と、圧縮方向が被覆部材５周方向の環状部６２と、を有している。つまり、防水パッキン６は、箱部材３に挟持された状態で、圧縮方向が異なる部位を有している。防水パッキン６は、回路基板２を囲むように、回路基板２周囲に配置されている。換言すると、防水パッキン６は、箱部材３内部をシールするように、本体部３１とカバー部３２の接合部分（縁部３１２、３２２）に沿って配置されている。なお、防水パッキン６の上下方向の配置位置は、回路基板２の上下方向の配置位置と異なっていても良い。

本実施形態の電気接続箱１によれば、圧縮方向が異なる２つの部位を持つ防水パッキン６が、本体部３１とカバー部３２の間、本体部３１と被覆部材５の間、及びカバー部３２と被覆部材５の間をシールしているため、高い防水性が発揮される。また、回路基板２とフィルム状電気配線４とをコネクタなしに（直接的に）接続する簡易な構造であり且つ防水パッキン６が１部品として形成されているため、部品点数を少なくでき、組み付け作業性の向上及び低コスト化が可能となる。

また、本実施形態では、箱部材３に嵌合する被覆部材５がホットメルトで形成されているため、フィルム状電気配線４が引っ張り方向に引っ張られた場合にも被覆部材５が変形し難く、形状を維持できる。これにより、フィルム状電気配線４が引っ張られた際に、回路基板２とフィルム状電気配線４の接続部分に負荷が加わることが抑制される。ただし、被覆部材５がホットメルト以外（例えばグロメット等のゴム部材）で形成されていても、ある程度の引っ張り強度と、上記同等の防水構造は確保できる。

特に図７に示すように、電気接続箱１が乗員検知センサとして車両のシートＺ内に配置される場合、乗員の着座によりフィルム状電気配線４が引っ張り方向に負荷を受けることがある。このような場合でも、本実施形態の電気接続箱１であれば、引っ張りに対して、回路基板２とフィルム状電気配線との接続部分への負荷印加が抑制される。したがって、被覆部材５がホットメルトの場合、さらに効果的である。

また上記の場合、例えば、回路基板２が上記のように乗員検知ＥＣＵであり、フィルム状電気配線４が車両ボディとシートＺ間の静電容量を測定するための電極（センサ部）として機能するものでも良い。この場合、電気接続箱１は、乗員の着座によりボディ−シートＺ間の静電容量が変化して、乗員を検知する。また、フィルム状電気配線４は、荷重を検知する荷重センサであっても良い。つまり、電気接続箱１を乗員検知センサとして用いる場合、フィルム状電気配線４としては、乗員の着座を検知するためのセンサとして機能するものを採用できる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の電気接続箱は、第一実施形態において被覆部材５を除いた構造となっている。第二実施形態の電気接続箱は、図８に示すように、フィルム状電気配線４のうち箱部材３に挟持される部位の外周全周に、防水パッキン６の環状部６２が当接している構造となっている。第二実施形態の箱部材３の配線側端部には、第一実施形態の嵌合部３１２ａ、３２２ａよりも薄く窪んだ凹部（図示せず）が形成されている。環状部６２は、当該凹部とフィルム状電気配線４により挟まれ、周方向に圧縮された状態となっている。第一実施形態同様、当該凹部と環状部６２の間には隙間は形成されていない。

第二実施形態の上記構造は、防水パッキン６にフィルム状電気配線４をインサート成形して形成されている。インサート成形により、フィルム状電気配線４の外周全周に密着した環状部６２を容易に形成することができる。これにより、薄いフィルム状電気配線４に対しても、フィルム状電気配線４と環状部６２との間に隙間が発生しない。つまり、防水性は確保される。

第二実施形態によれば、第一実施形態同様の防水性確保、組み付け性向上、及びさらなるコスト削減効果が発揮される。ただし、フィルム状電気配線４の引っ張りに対する固定力は、被覆部材５の存在により第一実施形態のほうが優れている。

なお、第一実施形態及び第二実施形態において、本体部３１の縁部３１２及びカバー部３２の縁部３２２の何れか一方は、底壁３１１、３２１に対して突出していなくてもよい。例えば、本体部３１又はカバー部３２は、全体として平板状であっても良い。

１：電気接続箱、２：回路基板、
３：箱部材、３１：本体部、３２：カバー部、
４：フィルム状電気配線、５：被覆部材、
６：防水パッキン、６１：パッキン本体部、６２：環状部、Ｚ：シート

Claims

回路基板（２）と、
前記回路基板（２）が配置される本体部（３１）及び前記本体部（３１）を被覆するカバー部（３２）を有するとともに、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）で形成される内部空間（Ａ）に前記回路基板（２）を収容する箱部材（３）と、
前記回路基板（２）に接続され、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）に挟まれて配置されるフィルム状電気配線（４）と、
前記フィルム状電気配線（４）のうち前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）に挟まれる部位の外周面を全周に亘り被覆する被覆部材（５）と、
前記回路基板（２）周囲に配置され、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）に挟まれて圧縮された環状の防水パッキン（６）と、
を備え、
前記箱部材（３）は、前記被覆部材（５）と嵌合する嵌合部（３１２ａ、３１２ｂ）を有し、
前記防水パッキン（６）は、前記箱部材（３）に沿った前記被覆部材（５）外周面を全周に亘り押圧する環状部（６２）を有する電気接続箱。
前記被覆部材（５）は、ホットメルトである請求項１に記載の電気接続箱。
回路基板（２）と、
前記回路基板（２）が配置される本体部（３１）及び前記本体部（３１）を被覆するカバー部（３２）を有するとともに、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）で形成される内部空間（Ａ）に前記回路基板（２）を収容する箱部材（３）と、
前記回路基板（２）に接続され、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）に挟まれて配置されるフィルム状電気配線（４）と、
前記回路基板（２）周囲に配置され、前記本体部（３１）と前記カバー部（３２）に挟まれて圧縮状態で配置される環状の防水パッキン（６）と、
を備え、
前記防水パッキン（６）は、前記フィルム状電気配線（４）がインサート成形されて形成され、前記箱部材（３）に沿った前記フィルム状電気配線（４）外周面を全周に亘り押圧する環状部（６２）を有する電気接続箱。
前記箱部材（３）は、車両のシート（Ｚ）内に配置され、
前記フィルム状電気配線（４）は、前記シート（Ｚ）内に配置され、車両の乗員を検知するためのセンサである請求項１〜３の何れか一項に記載の電気接続箱。