JP2016015821A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の端子の回路基板への組付作業を簡素化する。
【解決手段】電気接続箱１０は、導電路を有する第１回路基板１１と、導電路を有する第２回路基板１６と、第１回路基板１１の導電路と第２回路基板１６の導電路との間を接続する複数の端子２４と複数の端子２４を連結する絶縁性の連結部材３０とを有する端子モジュール２３と、第１回路基板１１及び第２回路基板１６の少なくとも一方を保持する保持部材４１と、を備え、保持部材４１は、連結部材３０を嵌め入れる嵌入部４８を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、電気接続箱に関する。

従来、樹脂で連結された複数の端子が回路基板の導電路に半田付けされる技術が知られている。特許文献１では、第１回路基板と第２回路基板とが対向配置されるとともに、複数の中継端子部が互いに連結されており、複数の中継端子部の一端側が第１回路基板に半田付けされ、他端側が第２回路基板に半田付けされている。

特開２０１３−７０５６７号公報

ところで、特許文献１の構成では、複数の中継端子部を第１回路基板や第２回路基板に半田付けするためには、複数の中継端子部を第１回路基板や第２回路基板のスルーホールに挿入する必要がある。ここで、複数の中継端子部のスルーホールへの挿入の際には、通常、複数の中継端子部とスルーホールとを位置合わせするための治具を使用した組付作業を行う必要があるため、組付作業が煩雑になるという問題がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、複数の端子の回路基板への組付作業を簡素化することを目的とする。

本発明の電気接続箱は、導電路を有する第１回路基板と、導電路を有する第２回路基板と、前記第１回路基板の導電路と前記第２回路基板の導電路との間を接続する複数の端子と前記複数の端子を連結する絶縁性の連結部材とを有する端子モジュールと、前記第１回路基板及び前記第２回路基板の少なくとも一方を保持する保持部材と、を備え、前記保持部材は、前記連結部材を嵌め入れる嵌入部を有する。

本構成によれば、保持部材の嵌入部に連結部材を嵌め入れれば、保持部材に対する複数の端子の位置を連結部材を介して固定することができるため、必ずしも治具を用いなくても複数の端子を第１回路基板の導電路や第２回路基板の導電路に接続することが可能になる。よって、複数の端子の回路基板への組付作業を簡素化することが可能となる。

本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
・前記嵌入部は、前記連結部材を挟むように配される一対の側壁と、前記複数の端子の並び方向に沿って配されて前記一対の側壁間を連結する連結壁と、を備えている。
端子モジュールが端子の並び方向に長い形状であると、端子の並び方向と直交する方向について端子モジュールの傾きが生じやすい。本構成によれば、複数の端子の並び方向に沿う連結壁により端子モジュールの並び方向と直交する方向への傾きを抑制することができる。

・前記保持部材は、前記第１回路基板及び前記第２回路基板の少なくとも一方の外周に沿う内壁を備え、前記内壁に連なるように前記嵌入部が形成されている。
このようにすれば、保持部材の内壁の構成を利用して嵌入部を形成することができる。

・前記内壁に前記嵌入部を形成する枠状の嵌入枠を備える。

・前記嵌入部は、前記端子モジュールの前記嵌入部への挿入の際に、当該挿入方向を軸とした回転方向の角度が正規の角度でない場合に当接して前記端子モジュールの挿入を規制する規制部を有する。
このようにすれば、端子モジュールの誤挿入を防止することができる。

・前記嵌入部には、前記端子モジュールに当接して前記端子モジュールの挿入を案内するガイド部が形成されている。
このようにすれば、端子モジュールの嵌入部への挿入を容易に行うことができる。

・前記連結部材は、前記第１回路基板の面に当接する脚部を有する。
このようにすれば、端子モジュールを装着する際には、脚部が第１回路基板に当接する位置まで嵌入部に嵌め入れればよいため、端子モジュールの挿入深さの位置合わせが容易になる。

・前記保持部材は、前記第１回路基板、前記第２回路基板及び前記端子モジュールを収容するケースに備えられている。
このようにすれば、ケースの構成を利用して嵌入部を形成することができる。

本発明によれば、複数の端子の回路基板への組付作業を簡素化することが可能となる。

実施形態の電気接続箱を示す斜視図 シールドカバーを外した状態の電気接続箱を示す斜視図 制御用ハウジングが取付けられた第２回路基板を示す斜視図 保持部材に第１回路基板及び端子モジュールを装着した状態を示す斜視図 保持部材の嵌入部に端子モジュールが嵌め入れられた状態を示す平面図 図４のＡ−Ａ断面図 図４のＢ−Ｂ断面図 保持部材を示す平面図 端子モジュールを示す平面図 端子モジュールを示す正面図 端子モジュールを示す右側面図 端子モジュールを示す底面図 保持部材の嵌入部に端子モジュールを嵌め入れる様子を示す斜視図

＜実施形態＞
実施形態を図１ないし図１３を参照しつつ説明する。
電気接続箱１０は、例えば電気自動車やハイブリット自動車等の車両のバッテリ等の電源とランプ等の車載電装品や駆動モータ等からなる負荷との間の電力供給経路に配され、例えばＤＣ−ＤＣコンバータやインバータ等に用いることができる。以下では、上下（Ｚ軸）方向及び左右（Ｙ軸）方向については、図６の方向を基準とし、前後（Ｘ軸）方向については図５の左方を前方、右方を後方として説明する。

（電気接続箱１０）
電気接続箱１０は、図１，図２に示すように、第１回路基板１１と、第１回路基板１１に対向配置される第２回路基板１６と、第１回路基板１１及び第２回路基板１６が収容されるケース４０と、第１回路基板１１の下側に配されて外部に放熱するための放熱部材３９と、を備えている。

（第１回路基板１１，第２回路基板１６）
第１回路基板１１及び第２回路基板１６は共に導電路（図示しない）を有し、図示しない電子部品が実装される。電子部品は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）等のスイッチング素子やコンデンサ等からなる。第１回路基板１１及び第２回路基板１６には、図３，図４に示すように、共に、導電路に連なるスルーホール１７や位置決めのための貫通孔１８が形成されている。スルーホール１７は、端子２４が挿通されて半田付けされる。

第１回路基板１１は、図４に示すように、ケース４０の後述する保持部材４１の内側に嵌め入れられる長方形状であって、プリント基板とバスバーとを重ねて構成されている。プリント基板は、絶縁材料からなる絶縁板に銅箔等からなる導電路がプリント配線技術により形成されている。バスバーは、銅合金等からなる金属板材を導電路の形状に応じて打ち抜いて形成されている。第１回路基板１１と放熱部材３９との間には絶縁性の接着剤が配されており、第１回路基板１１は貫通孔１８を介して放熱部材３９にネジ留めされる。プリント基板には、電子部品をバスバーに接続するための複数の部品挿通孔（図示しない）が形成されている。バスバーの端部は、クランク状に屈曲されてコネクタ端子１５を形成している。

第２回路基板１６は、図２，図３に示すように、第１回路基板１１よりも面積が小さく、第１回路基板１１に対して所定の間隔を空けて平行な姿勢で保持部材４１の上部に固定されるものであり、長方形状であって、絶縁材料からなる絶縁板に銅箔等からなる導電路がプリント配線されている。第２回路基板１６には制御用ハウジング２０がネジ２１でネジ留めされて固定されている。制御用ハウジング２０は、合成樹脂製で、相手側のコネクタハウジングを嵌合可能な角筒状に開口しており、Ｌ字状の制御端子２２が固定されている。
第１回路基板１１の導電路と第２回路基板１６の導電路との間は、端子モジュール２３の複数の端子２４により接続される。

（端子モジュール２３）
端子モジュール２３は、図１０，図１２に示すように、１列に並んだ複数の端子２４と、複数の端子２４を連結する連結部材３０とを備えている。各端子２４は、銅や銅合金等からなり、同一形状である。具体的には、端子２４は、上下方向に直線状に延びる第１延出部２５と、第１延出部２５よりも上方で、かつ、第１延出部２５よりも後方に配されて上下方向に直線状に延びる第２延出部２６と、第１延出部２５と第２延出部２６との間を接続するように傾斜した方向に延びる屈曲部２７とを有する。端子２４は、第２延出部２６を連結部材３０の端子固定孔３２に圧入することにより固定できる。なお、他の実施形態として、圧入に限らず、複数の端子２４をインサート成形することにより端子モジュールを形成してもよい。

連結部材３０は、絶縁性の合成樹脂からなり、複数の端子２４を保持する端子保持部３１と、端子保持部３１の略下半分に連なり、第１回路基板１１に載置される台座部３５と、を備えている。端子保持部３１は、複数の端子２４の並び方向に沿った方向に延びる厚肉の板状であって、端子保持部３１を貫通する複数の端子固定孔３２が並んでいる。端子保持部３１の上面における周縁部には、作業者が掴むことが可能な前後一対の板状の掴み部３３が上方に突出している。掴み部３３を掴んで端子モジュール２３を保持部材４１の後述する嵌入部４８に挿入することができる。

台座部３５は、端子保持部３１よりも前方及び左右方向に張り出す張出部３６と、張出部３６の左右の端部から第１回路基板１１側に突出する脚部３７とを備えている。左右の脚部３７は、先端側が先細となるように前後一対設けられている。前方側の脚部３７の位置（台座部３５の角部の位置）の外面には、傾斜状に切り欠いた切欠部３８が形成されている。
なお、連結部材３０の上面及び底面には、溝状に肉抜きされた複数の凹部が形成されている。

（放熱部材３９）
放熱部材３９は、アルミニウム合金や銅合金等の熱伝導性が高い金属材料からなり、上面側が平坦で、下面側に多数の放熱フィンが並んで配されている。

（ケース４０）
ケース４０は、図１，図２に示すように、放熱部材３９の上面に載置される合成樹脂製の保持部材４１と、保持部材４１の上に装着される金属製のシールドカバー５８とを備えている。
（保持部材４１）
保持部材４１は、放熱部材３９の周縁部に沿うように設けられ、内側に第１回路基板１１を収容可能なフレーム状の本体４２と、シールドカバー５８の外側に配され、外部の図示しない電源側に接続された電線の端末部を接続可能な取付部５５とを備えている。本体４２は、チョークコイル６０が収容される部分が仕切られている。本体４２の後端部の内壁４２Ａには、図８に示すように、端子モジュール２３の連結部材３０を嵌め入れる嵌入枠４３が内側に張り出している。

嵌入枠４３は、本体４２の内壁４２Ａに連なる一対の厚肉の厚肉部４４と、各厚肉部４４に連なる左右一対の側壁４５と、各側壁４５に連なり側壁４５に対して傾斜した方向に延びる左右の傾斜壁４６（「規制部」の一例）と、左右の側壁４５間を傾斜壁４６を介して連結する連結壁４７とを備えている。側壁４５、傾斜壁４６及び連結壁４７は一定の肉薄の厚みで形成されている。嵌入枠４３の内面が連結部材３０の台座部３５が嵌め入れられる嵌入部４８とされている。嵌入枠４３の上端部の内側は、テーパ状に切り欠かれたガイド部４９とされており、端子モジュール２３の装着の際にガイド部４９が連結部材３０に当接して端子モジュール２３の挿入を案内する。
嵌入枠４３の高さは、台座部３５が第１回路基板１１に当接する正規位置に嵌め入れられた際に、端子モジュール２３の傾きを抑制できる程度の高さに設定される。

嵌入部４８は、台座部３５が嵌め入れられると、台座部３５との間にわずかな隙間を生じる形状及び大きさとされている。これにより、台座部３５は、前後方向については、一対の厚肉部４４と連結壁４７の間に挟まれ、左右方向については、一対の側壁４５の間に挟まれる（図６，図７参照）。台座部３５の脚部３７の下端が第１回路基板１１に当接する正規位置まで端子モジュール２３が挿入された状態では、台座部３５の上面が嵌入枠４３の上面とほぼ面一になる。
ここで、端子モジュール２３の前後の面を反対向き（１８０度反対向き）に嵌入部４８に挿入しようとした場合には、台座部３５の直角に形成された角部３５Ａ（図１２参照）が傾斜壁４６に当接して連結部材３０の嵌入部４８への挿入が規制される。

保持部材４１の上部には、図８に示すように、第２回路基板１６の四隅が載置される４か所の載置部５１Ａ〜５１Ｄが形成されている。第２回路基板１６の対角の一対の角部に対応する一対の載置部５１Ｂ，５１Ｄは、第２回路基板１６の貫通孔１８に挿通される突部５２が載置部５１Ｂ，５１Ｄから上方に突出している。載置部５１Ａ，５１Ｃは、第２回路基板１６の貫通孔１８を介してネジ留め可能なネジ孔５０を有する。載置部５１Ｂ〜５１Ｄには、第２回路基板１６の角部を嵌め入れるＬ字形の位置決め壁５３が立設されている。

載置部５１Ａの近傍には、図１に示すように、コネクタハウジング５４が装着される。取付部５５は、図示しない電源側端子が収容されて電源側端子を外部と仕切るものである。電源側端子に外部の電源に接続された電線端末部の端子が取り付けられる。外部の電源からの電力は電源側端子を介して第１回路基板１１に供給される。

シールドカバー５８は、アルミニウム等からなる板状の金属に打ち抜き加工及び曲げ加工を施して形成されており、下端部は、ネジ６１で放熱部材３９にネジ留めすることで放熱部材３９に固定されるとともに、放熱部材３９を介してシールドカバー５８がグランドに接続される。

電気接続箱１０の組み付けについて説明する。
保持部材４１の裏面に第１回路基板１１を重ねると、第１回路基板１１の後端部が嵌入枠４３の下に配される。そして、端子モジュール２３の連結部材３０を嵌入部４８に正規位置まで嵌め入れると（図１３）、複数の端子２４の下端部が第１回路基板１１のスルーホール１７に挿通される（図４）。そして、第１回路基板１１に対してフロー半田付けを行う。これにより、端子２４が第１回路基板１１の導電路に半田付けされる。
次に、第１回路基板１１の裏側に放熱部材３９を重ねて第１回路基板１１を放熱部材３９にネジ留めする。

そして、第２回路基板１６の各角部が載置部５１Ａ〜５１Ｄに位置するように第２回路基板１６を所定の位置に載置すると、各端子２４の上端部が第２回路基板１６のスルーホール１７に挿通された状態となる。そして、第２回路基板１６を載置部５１Ａ，５１Ｃにネジ２１でネジ留めして第２回路基板１６を固定するとともに、第２回路基板１６に対してフロー半田付けを行う（図２）。これにより、端子２４が第２回路基板１６の導電路に半田付けされる。
そして、シールドカバー５８を被せて放熱部材３９にネジ６１でネジ留めすることで電気接続箱１０が形成される（図１）。

本実施形態の作用、効果について説明する。
本実施形態によれば、保持部材４１の嵌入部４８に端子モジュール２３の連結部材３０を嵌め入れれば、保持部材４１に対する複数の端子２４の位置を連結部材３０を介して固定することができるため、必ずしも治具を用いなくても複数の端子２４を第１回路基板１１や第２回路基板１６の導電路に接続することが可能になる。よって、複数の端子２４の回路基板への組付作業を簡素化することが可能となる。

また、端子モジュール２３が端子２４の並び方向に長い形状であると、端子２４の並び方向と直交する方向について端子モジュール２３の傾きが生じやすいが、複数の端子２４の並び方向に沿って配されて一対の側壁４５間を連結する連結壁４７を備えることで端子モジュール２３の傾きを抑制することができる。これにより、複数の端子２４の並び方向については一対の側壁４５により、並び方向と直交する方向については、連結壁４７と厚肉部４４により、端子モジュール２３の位置及び姿勢を保持することができる。

また、保持部材４１は、第１回路基板１１及び第２回路基板１６の少なくとも一方の外周に沿う内壁４２Ａを備え、内壁４２Ａに連なるように嵌入部４８が形成されている。
このようにすれば、保持部材４１の内壁４１Ａの構成を利用して嵌入部４８を形成することができる。

さらに、嵌入部４８は、端子モジュール２３の嵌入部４８への挿入の際に、端子モジュール２３の表裏が逆の場合（当該挿入方向を軸とした回転方向の角度が正規の角度でない場合）に当接して前記端子モジュールの挿入を規制する傾斜壁４６（規制部）を有する。
このようにすれば、端子モジュール２３の誤挿入を防止することができる。

また、嵌入部４８には、端子モジュール２３に当接して端子モジュール２３の挿入を案内するガイド部４９が形成されている。
このようにすれば、端子モジュール２３の嵌入部４８への挿入を容易に行うことができる。

さらに、連結部材３０は、第１回路基板１１の面に当接する脚部３７を有する。
このようにすれば、端子モジュール２３を装着する際には、脚部３７が第１回路基板１１に当接する位置まで嵌入部４８に嵌め入れればよいため、端子モジュール２３の挿入深さの位置合わせが容易になる。

また、保持部材４１は、第１回路基板１１、第２回路基板１６及び端子モジュール２３を収容するケース４０に備えられている。
このようにすれば、ケース４０の構成を利用して嵌入部４８を形成することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）嵌入部４８の形状や位置は上記実施形態の構成に限られない。例えば、端子２４の本数に応じて連結部材３０の形状が変わる場合には連結部材の形状に応じた嵌入部の形状とすればよい。また、嵌入部は、保持部材４１の後壁に限られず、他の位置としてもよく、嵌入部は、端子２４の位置に応じて任意の位置に配置することができる。

（２）保持部材４１は、第１回路基板１１及び第２回路基板１６のいずれか一方のみを保持していても両方を保持していてもよい。
（３）保持部材４１は、ケース４０に備えられる構成としたが、ケースとは別に嵌入部を有する保持部材を設けるようにしてもよい。
（４）上記実施形態では、連結部材３０と嵌入部４８との間に隙間が生じる構成としたが、これに限られず、連結部材と嵌入部との間に隙間が生じないようにしてもよい。また、例えば、嵌入部４８の連結壁４７と一対の厚肉部４４との間に連結部材３０が挟持されるようにして複数の端子２４の並び方向と直交する方向について、端子モジュール２３の傾きを抑制するようにしてもよい。

１０： 電気接続箱
１１： 第１回路基板
１６： 第２回路基板
２３： 端子モジュール
２４： 端子
３０： 連結部材
３７： 脚部
４０： ケース
４１： 保持部材
４３： 嵌入枠
４５： 側壁
４６： 傾斜壁（規制部）
４７： 連結壁
４８： 嵌入部
４９： ガイド部

Claims (8)

1. 導電路を有する第１回路基板と、
   導電路を有する第２回路基板と、
   前記第１回路基板の導電路と前記第２回路基板の導電路との間を接続する複数の端子と前記複数の端子を連結する絶縁性の連結部材とを有する端子モジュールと、
   前記第１回路基板及び前記第２回路基板の少なくとも一方を保持する保持部材と、を備え、
   前記保持部材は、前記連結部材を嵌め入れる嵌入部を有する電気接続箱。
2. 前記嵌入部は、前記連結部材を挟むように配される一対の側壁と、前記複数の端子の並び方向に沿って配されて前記一対の側壁間を連結する連結壁と、を備えている請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記保持部材は、前記第１回路基板及び前記第２回路基板の少なくとも一方の外周に沿う内壁を備え、前記内壁に連なるように前記嵌入部が形成されている請求項１又は請求項２に記載の電気接続箱。
4. 前記内壁に前記嵌入部を形成する枠状の嵌入枠を備える請求項３に記載の電気接続箱。
5. 前記嵌入部は、前記端子モジュールの前記嵌入部への挿入方向を軸とした回転方向の角度が正規の角度でない場合に当接して前記端子モジュールの挿入を規制する規制部を有する請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電気接続箱。
6. 前記嵌入部には、前記端子モジュールに当接して前記端子モジュールの挿入を案内するガイド部が形成されている請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電気接続箱。
7. 前記連結部材は、前記第１回路基板の面に当接する脚部を有する請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の電気接続箱。
8. 前記保持部材は、前記第１回路基板、前記第２回路基板及び前記端子モジュールを収容するケースに備えられている請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の電気接続箱。

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