JP2015095930A

JP2015095930A - 電気接続箱

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Publication number: JP2015095930A
Application number: JP2013233020A
Authority: JP
Inventors: 加納　毅大; Takehiro Kano; 毅大加納; 悟茶園; Satoru Chazono; ユタカチン; Yutaka Chin
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2015-05-18
Anticipated expiration: 2033-11-11
Also published as: CN104627095A; US9326395B2; US20150132977A1; JP6028718B2

Abstract

【課題】側方接続型コネクタが設けられたプリント基板をケースに収容し、カバーを組み付ける電気接続箱において、コネクタ保護を確実にしつつ製造コストの低減と小型化を図ることのできる新規な構造の電気接続箱を提供すること。【解決手段】プリント基板１２に、側方接続型コネクタ１８として表面実装タイプのコネクタが設けられている一方、ケース１４およびカバー１６には、カバー１６が正規の向きと上下を逆にしてケース１４に接近された場合に、カバー１６がコネクタ１８に当接するよりも前に相互に当接してカバーの誤組付けを防止する誤結防止突部３０，３４，５０，５２を設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等に搭載される電気接続箱に関し、特に、側方接続型コネクタが設けられたプリント基板をケース内に収容し、ケースの開口にカバーを組み付ける構造とされた電気接続箱に関するものである。

従来から、自動車等には、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）のサブネットワーク間を接続したり、プロトコル変換を行うためのＣＡＮゲートウェイＥＣＵや、バッテリからの電力を各電気部品に分配するためのジャンクションボックス等の電気接続箱が搭載されている。このような電気接続箱として、特開２００５−１３６１５４号公報（特許文献１）に記載のように、側方接続型コネクタが設けられたプリント基板をケース内に収容し、コネクタを挿通するカバーを組み付けてケースの開口を塞ぐ構造のものが知られている。

ところで、近年、自動車に搭載される電気部品の数は増加の一途を辿っている。これに対応して、自動車に搭載されるＥＣＵ等の電気接続箱の数も増加しつつあり、更なる製造コストの低減と、小型化が要求されている。

ところが、特許文献１に記載の如き電気接続箱では、側方接続型コネクタの保護の目的から、側方接続型コネクタがボルトを用いてプリント基板に固定されていた。それ故、部品点数の増加を招くと共に、ボルト締めによる組立工数の増加を招き、製造コストを増加する原因となっていた。また、ボルトで固定するためにコネクタのハウジングにボルト固定部を形成する必要があることから、コネクタの大型化を招き、延いては電気接続箱の大型化を招く原因となっていた。

特開２００５−１３６１５４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、側方接続型コネクタが設けられたプリント基板をケースに収容し、カバーを組み付ける電気接続箱において、コネクタの保護を確実にしつつ製造コストの低減と小型化を図ることのできる、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、側方接続型コネクタが設けられたプリント基板がケースの開口部から挿し込まれて前記ケースに収容されると共に、該ケースの前記開口部にカバーが組み付けられて該カバーに形成された貫通孔を通じて前記コネクタが前記ケースの外部に突出される電気接続箱において、前記プリント基板には、前記コネクタとして表面実装タイプのコネクタが設けられている一方、前記ケースおよび前記カバーには、該カバーが正規の向きと上下を逆にして前記ケースに接近された場合に、前記カバーが前記コネクタに当接するよりも前に相互に当接して前記カバーの誤組付けを防止する誤結防止突部が設けられていることを、特徴とする。

本発明に従う構造とされた電気接続箱においては、プリント基板に設けられる側方接続型コネクタとして、表面実装タイプのコネクタを採用した。これにより、コネクタの接続端子をプリント基板に重ね合わせて半田付けするのみで、ボルト等を要することなく、コネクタのハウジングをプリント基板に固定することができる。その結果、部品点数を削減して製造コストを低減できると共に、ハウジングにボルト固定部等を形成する必要も無いことから、コネクタを小型化することにより、電気接続箱を小型化することができる。

ところで、上述のように、表面実装タイプのコネクタは、ボルトを用いることなくプリント基板に固定されている。それ故、例えばカバーを正規の向きと上下を逆にしてケースに接近させた場合に、カバーがコネクタに衝突して、コネクタのプリント基板への半田付け部分に負荷がかかり接触不良を招く等、コネクタの保護が図られないという新たな問題を生ずることとなる。

そこで、本発明では、カバーが誤った方向でケースに組み付けられようとした場合には、カバーがコネクタに当接するよりも前に相互に当接してカバーの誤組み付けを防止する誤結防止突部をケースおよびカバーに設けた。従って、カバーが誤組み付けされようとした場合には、カバーとコネクタとの衝突を防止することができ、コネクタの半田付け部に負荷が及ぼされることを防止することができる。このように、カバーの誤組付けによるカバーとコネクタの衝突を確実に防止することでコネクタの保護を確実に図ることができたのである。これにより、表面実装タイプのコネクタを、プリント基板をケースに挿し込んでカバーを組み付ける構造の電気接続箱に採用することが初めて可能となったのであり、電気接続箱の製造コストの低減と小型化が実現可能となるのである。

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、前記誤結防止突部が、前記ケースおよび前記カバーのそれぞれにおいて、前記コネクタを挟む上下両側に設けられているものである。

本態様によれば、コネクタの上下でカバーの接近を阻止することにより、コネクタをより確実に保護することができる。

本発明の第三の態様は、前記第二の態様に記載のものにおいて、前記コネクタの上側に位置する前記誤結防止突部が前記ケースの内面および外面の何れか一方に形成されていると共に、前記コネクタの下側に位置する前記誤結防止突部が前記ケースの前記内面および前記外面の他方に形成されているものである。

本態様においては、コネクタの上側に位置する誤結防止突部と、コネクタの下側に位置する誤結防止突部が、ケースの内外に分けて配設される。これにより、上下を反転してカバーを誤結しようとした場合には、カバーとケースの誤結防止突部をコネクタの上側と下側でそれぞれ相互に当接させてカバーの接近を有効に阻止する一方、正規の方向でカバーが接近された場合には、カバーの誤結防止突部とケースの誤結防止突部との干渉を回避して、スムーズな組み付けを行なうことができる。

本発明の第四の態様は、前記第一〜第三の何れか１つの態様に記載のものにおいて、前記ケースの内面に設けられた前記誤結防止突部によって、前記プリント基板の傾斜状態での挿し込みが阻止されるようになっているものである。

本態様によれば、ケースの誤結防止突部によって、プリント基板が傾斜状態でケース内に挿し込まれることを防止することができる。特に、プリント基板が傾斜状態でケースに挿し込まれて、コネクタがケースに衝突されることを防止することができ、コネクタの一層の保護を図ることができる。これにより、ケースの誤結防止突部によって、カバーの誤組付け防止効果に加えて、プリント基板の誤組付けの防止効果も得ることができる。

本発明の第五の態様は、前記第一〜第四の何れか１つの態様に記載のものにおいて、前記カバーにおける前記誤結防止突部が、前記カバーにおいて前記ケースの外面に突設された係合突起と係合するロック片に形成されているものである。

本態様においては、カバーにおいてケースと係合するためのロック片に誤結防止突部が設けられていることから、カバーが誤方向でケースに組み付けられようとした場合には、ロック片の誤結防止突部がケースの誤結防止突部と当接して、ロック片の移動を確実に阻止することにより、カバーの誤組付けをより確実に阻止することができる。

本発明においては、側方接続型コネクタとして表面実装タイプのコネクタを用いると共に、ケースおよびカバーに、カバーが誤方向で組み付けられようとした場合には、カバーがコネクタと当接するよりも前に相互に当接してカバーの誤組み付けを防止する誤結防止突部を設けた。これにより、カバー誤組み付け時のカバーとコネクタとの衝突を防止することができ、プリント基板への固定にボルト等を要しない表面実装タイプのコネクタを採用することが可能となり、電気接続箱の製造コストの低減と小型化を実現することができる。

本発明の一実施形態としての電気接続箱を示す分解斜視図。図１に示された電気接続箱を構成するケースの正面図。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。図１に示された電気接続箱を構成するカバーの斜視図。図１に示された電気接続箱の組付け状態を示す斜視図。図５のＶＩ−ＶＩ断面図。図１に示された電気接続箱のカバーを上下逆にして組み付けた状態を示す斜視図。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図。図１に示された電気接続箱のケースに対してプリント基板が傾斜して挿し込まれることが誤結防止突部により阻止された状態を示す正面図。

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、自動車のＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）に用いられるＣＡＮゲートウェイＥＣＵであり、プリント基板１２と、ケース１４と、カバー１６を含んで構成されている。なお、以下の説明において、上下方向とは、後述する図２における上下方向を言い、前後方向とは、後述する図３における左右方向を言うものとする。

プリント基板１２は略長手矩形の板形状とされている。プリント基板１２において、短辺方向に延びる外周部分の一方には、側方接続型コネクタ（以下、コネクタ）１８が設けられている。コネクタ１８は表面実装タイプのコネクタであり、後述する図６から明らかなように、ハウジング２０から突出された接続端子２２の端部がプリント基板１２の表面上に重ね合わされて半田付けされている。コネクタ１８のハウジング２０は、接続端子２２がプリント基板１２に半田付けされることで固定されており、ボルト等を用いることなくプリント基板１２に固定されている。このようなコネクタ１８が、プリント基板１２の外周部分で、プリント基板１２の側方に開口して設けられている。

一方、ケース１４は、図２および図３にも示すように、合成樹脂から形成された、長手矩形の開口部２４を有する箱体形状とされている。ケース１４において、開口部２４の長手方向の両側に位置する外面２６ａ，２６ｂの開口部２４側の端縁部には、カバー１６と係合する係合突起２８，２８がそれぞれ形成されている。また、外面２６ａ，２６ｂの下側の端縁部において、係合突起２８，２８のやや後方には、誤結防止突部としてのケース下側リブ３０，３０が形成されている。ケース下側リブ３０，３０は、外面２６ａ，２６ｂから突出する矩形ブロック形状とされている。更に、ケース１４において、開口部２４の長手方向に延びる内面３２ａ，３２ｂのうち、上側に位置する内面３２ａには、誤結防止突部としてのケース上側リブ３４，３４が形成されている。ケース上側リブ３４，３４は、開口部２４の長手方向（図２中、左右方向）で、内面３２ａの両端部に位置されて、内面３２ａから他方の内面３２ｂに向けて突出すると共に、ケース１４の後方（図３中、右側）に向けて直線状に延びる突条とされている。なお、ケース上側リブ３４，３４の開口部２４側の端部は、開口部２４よりもややケース１４の内側に位置されている。

また、ケース１４の内部には、ガイドレール３６，３６が形成されている。ガイドレール３６，３６は、ケース１４において開口部２４の長手方向で対向する内面３８ａ，３８ｂからケース１４の内側に突出された厚肉部４０ａ，４０ｂの間に形成されており、開口部２４の長手方向で対向位置されている。ガイドレール３６は、ケース１４の内方に開口すると共に、ケース１４の後方に向けて直線状に延びる溝形状とされており、開口部２４側の端部が、ケース１４の外部に開放されている。なお、ケース１４の後方内面３９には、ガイドレール３６に沿って挿入されたプリント基板１２の浮き上がりを防止する押え突起４１，４１が一対設けられている。

次に、図４に、カバー１６を示す。カバー１６は、合成樹脂から形成されており、中央にコネクタ１８の正面視に対応する形状の貫通孔４２が形成された、長手矩形の枠体形状とされている。カバー１６の長手方向の両端縁部には、枠形状のロック片４４，４４がカバー１６の内面４６側に突出して形成されている。ロック片４４，４４の先端縁部４８，４８の上端部には、誤結防止突部としてのカバー上側リブ５０，５０が形成されている。カバー上側リブ５０，５０は、ロック片４４，４４からカバー１６の長手方向の外側に突出する矩形ブロック形状とされている。なお、ロック片４４，４４の先端縁部４８，４８側の内面には、ケース１４の係合突起２８を案内するテーパ形状の誘い込み部５１，５１が形成されている。

また、カバー１６の内面４６において、長手方向両端部の下側の角部には、誤結防止突部としてのカバー下側リブ５２，５２が形成されている。カバー下側リブ５２，５２は、内面４６から略矩形の断面形状をもって後方に突出する柱形状とされている。なお、カバー下側リブ５２，５２において、カバー１６の長手方向の内側には、略三角板形状の補強板部５４，５４が連結されている。また、内面４６における補強板部５４，５４の間には、複数の下側補強リブ５６が形成されている。下側補強リブ５６は、内面４６と、補強板部５４，５４の間で内面４６から垂直に突出された下板５８とを連結する三角板形状とされており、カバー１６の長手方向で所定間隔を隔てて並列されている。一方、下板５８と対向する、貫通孔４２の上側の内周面には、複数の上側補強リブ６０が形成されている。上側補強リブ６０は、貫通孔４２の上側の内周面からカバー１６の内側に突出すると共に、カバー１６の前後方向に延びる突条とされており、貫通孔４２の長手方向で所定間隔を隔てて並列されている。

さらに、カバー１６において、下側補強リブ５６，５６の上方には、カバー１６の後方に開口するスリット形状の基板差込スリット６２，６２が形成されている。また、貫通孔４２の下側の開口縁部の略中央には、カバー１６の後方に突出する略半円形状の位置決め突起６４が形成されている。これら基板差込スリット６２，６２および位置決め突起６４は、カバー１６の長手方向で略同一直線上に形成されており、基板差込スリット６２，６２の間の略中央部分に、位置決め突起６４が形成されている。

これらプリント基板１２、ケース１４、カバー１６は、図１に示したように、プリント基板１２が、ケース１４の開口部２４から挿し込まれる。プリント基板１２は、コネクタ１８と反対側の端部から、幅方向の両端縁部がガイドレール３６，３６に挿入されて案内されつつ、ケース１４に挿し込まれる。なお、プリント基板１２は、コネクタ１８と反対側の端部がケース１４の後方内面３９に当接することでケース１４への差込端が規定されるようになっており、差込端位置において、コネクタ１８は、ケース１４からやや突出して位置されるようになっている。

その後、カバー１６がケース１４に接近されて、ロック片４４，４４の先端縁部４８，４８の内面に設けられた誘い込み部５１，５１が、ケース１４の外面２６ａ，２６ｂに配置設置された係合突起２８，２８に嵌合することで、カバー１６がケース１４の開口部２４に対して位置決めされる。この時、カバー１６のカバー下側リブ５２，５２の先端部もケース１４の内面３２ｂに対して挿し込まれている。この状態で、カバー１６の貫通孔４２にコネクタ１８を挿通しつつ、さらにカバー１６をケース１４に対して接近させると、ロック片４４，４４が外方に撓み変形しつつ係合突起２８，２８を乗り越える。その後、ロック片４４，４４が弾性復帰することで、ロック片４４，４４がケース１４の係合突起２８，２８と係合される。これにより、ケース１４の開口部２４にカバー１６が組み付けられて、コネクタ１８の周囲の開口部２４がカバー１６で覆蓋される。このようにして、図５および図６に示すように、電気接続箱１０が組み立てられる。なお、図５から明らかなように、コネクタ１８は、カバー１６の貫通孔４２を通じて、カバー１６からやや突出されており、相手方コネクタを挿抜する際の作業スペースが確保されている。

また、カバー１６の下側補強リブ５６，５６は、ケース１４の内部に挿入されている。そして、下側補強リブ５６，５６の上方に設けられた基板差込スリット６２，６２に、プリント基板１２のコネクタ１８側の端部が差し込まれると共に、図６に示したように、カバー１６の位置決め突起６４が、プリント基板１２のコネクタ１８側の端縁部に形成された半円形状の位置決め切欠６８内に入り込まされる。これにより、プリント基板１２のコネクタ１８側の端部が、カバー１６によって位置決め状態で支持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は、コネクタ１８として、表面実装タイプのものが用いられている。従って、コネクタ１８をプリント基板１２に固定するためのボルトを不要とすることができて、部品点数の削減を図ると共に、ボルト締めの工数も不要とすることができて、工数の削減を図ることができる。これにより、製造コストの低減を図ることができる。

そして、本実施形態の電気接続箱１０によれば、図７および図８に示すように、カバー１６をケース１４に組み付けるに際して、カバー１６が正規の向きと上下を反対にしてケース１４に接近された場合には、カバー１６がコネクタ１８に当接するよりも前に、ケース１４の外部において、カバー上側リブ５０，５０がケース下側リブ３０，３０と当接されると共に、ケース１４の内部において、カバー下側リブ５２，５２がケース上側リブ３４，３４と当接されて、カバー１６のケース１４への誤組み付けが阻止される。これにより、カバー１６のコネクタ１８への衝突が阻止されて、コネクタ１８の接続端子２２の半田付け部分に負荷が及ぼされることを防止することができる。

要するに、本実施形態の電気接続箱１０によれば、カバー１６の誤組付けによるカバー１６とコネクタ１８の衝突を確実に防止することができ、それにより、コネクタ１８をプリント基板１２にボルト締結等することなく、コネクタ１８の保護を確実に図ることができたのである。その結果、表面実装タイプのコネクタ１８を、プリント基板１２をケース１４に挿し込んでカバー１６を組み付ける構造の電気接続箱１０に初めて採用することが可能となって、小型化や製造コストの低減を図り得たのである。なお、上記の説明から明らかなように、本実施形態では、ケース上側リブ３４，ケース下側リブ３０，カバー上側リブ５０，カバー下側リブ５２により、カバー１６がコネクタ１８に当接するよりも前に相互に当接してカバー１６の誤組付けを防止する誤結防止突部が構成されている。

特に本実施形態では、ケース上側リブ３４，３４とカバー下側リブ５２，５２がコネクタ１８の上側で相互に当接されると共に、ケース下側リブ３０，３０とカバー上側リブ５０，５０が下側で相互に当接されることにより、カバー１６の接近をコネクタ１８の上下両側で阻止することができ、カバー１６とコネクタ１８の衝突を有効に阻止することができる。即ち、コネクタ１８を挟む上下両側において、ケース１４とカバー１６のそれぞれに、誤結防止突部として機能するケース上側リブ３４，３４とケース下側リブ３０，３０、カバー下側リブ５２，５２とカバー上側リブ５０，５０がそれぞれ設けられているのである。また、カバー上側リブ５０，５０が、カバー１６のロック片４４，４４に設けられていることから、上下を誤った場合には、カバー上側リブ５０，５０がケース下側リブ３０，３０と当接することでロック片４４，４４の動きを有効に阻止することができ、ロック片４４，４４と係合突起２８，２８との係合を確実に阻止することができる。

加えて、コネクタ１８の上方で誤結防止突部として機能するケース上側リブ３４，３４とカバー下側リブ５２，５２がケース１４の内部に配設されている一方、コネクタ１８の下方で誤結防止突部として機能するケース下側リブ３０，３０とカバー上側リブ５０，５０がケース１４の外部に配設されている。これにより、カバー１６の正規組み付け状態では、ケース上側リブ３４，３４とカバー上側リブ５０，５０の干渉およびケース下側リブ３０，３０とカバー下側リブ５２，５２の干渉が、ケース１４内外で確実に阻止されており、カバー１６のケース１４に対するスムーズ且つ容易に組み付けが為されるようになっている。

さらに、図９に示すように、ケース１４の内部にケース上側リブ３４，３４が形成されていることにより、プリント基板１２が傾斜してケース１４内に挿し込まれようとした場合には、プリント基板１２のコネクタ１８と反対側の端縁部がケース上側リブ３４，３４および厚肉部４０ａ，４０ｂの何れかに当接する。即ち、図９に示したように、プリント基板１２の傾斜がケース上側リブ３４に当接しない程度の場合には、厚肉部４０ａ，４０ｂに当接される。一方、プリント基板１２の傾斜がより大きい場合には、ケース上側リブ３４に当接される。これにより、プリント基板１２が傾斜した状態でケース１４に挿入されることを防止することができ、プリント基板１２が傾斜して挿し込まれて、コネクタ１８がケース１４の開口部２４と衝突することも防止することができる。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。ケース１４やカバー１６に対する誤結防止突部の形成部位は、非正規組み付け位置においてカバー１６がコネクタ１８に当接する前に相互に当接して誤組付けを防止し得るものであれば何れでもよい。従って、ケース１４の開口部２４やコネクタ１８の形状等に応じて任意に設定可能であり、誤結防止突部として機能するケース１４側やカバー１６側のリブの形状や個数も任意に設定されるものである。

具体的には、ケース１４の内部に誤結防止突部を設ける十分なスペースがない場合には、ケース１４の外部に配設されるケース下側リブ３０およびカバー上側リブ５０を設けるのみであっても、本発明の誤組付け防止効果を有利に発揮することができる。同様に、ケース１４の外部に十分なスペースを確保できない場合には、ケース上側リブ３４およびカバー下側リブ５２を設けるのみであっても、本発明の誤組付け防止効果を得ることができる。

１０：電気接続箱、１２：プリント基板、１４：ケース、１６：カバー、１８：コネクタ、２４：開口部、２６ａ，ｂ：外面（ケース）、３０：ケース下側リブ（誤結防止突部）、３２ａ，ｂ：内面（ケース）３４：ケース上側リブ（誤結防止突部）、５０：カバー上側リブ（誤結防止突部）、５２：カバー下側リブ（誤結防止突部）

Claims

側方接続型コネクタが設けられたプリント基板がケースの開口部から挿し込まれて前記ケースに収容されると共に、該ケースの前記開口部にカバーが組み付けられて該カバーに形成された貫通孔を通じて前記コネクタが前記ケースの外部に突出される電気接続箱において、
前記プリント基板には、前記コネクタとして表面実装タイプのコネクタが設けられている一方、
前記ケースおよび前記カバーには、該カバーが正規の向きと上下を逆にして前記ケースに接近された場合に、前記カバーが前記コネクタに当接するよりも前に相互に当接して前記カバーの誤組付けを防止する誤結防止突部が設けられている
ことを特徴とする電気接続箱。
前記誤結防止突部が、前記ケースおよび前記カバーのそれぞれにおいて、前記コネクタを挟む上下両側に設けられている
請求項１に記載の電気接続箱。
前記コネクタの上側に位置する前記誤結防止突部が前記ケースの内面および外面の何れか一方に形成されていると共に、前記コネクタの下側に位置する前記誤結防止突部が前記ケースの前記内面および前記外面の他方に形成されている
請求項２に記載の電気接続箱。
前記ケースの内面に設けられた前記誤結防止突部によって、前記プリント基板の傾斜状態での挿し込みが阻止されるようになっている
請求項１〜３の何れか１項に記載の電気接続箱。
前記カバーにおける前記誤結防止突部が、前記カバーにおいて前記ケースの外面に突設された係合突起と係合するロック片に形成されている
請求項１〜４の何れか１項に記載の電気接続箱。