JP3606471B2 - ジャンクションボックス - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電気配線装置、特に自動車等の電気的配線部に使用されるジャンクションボックス及びその基板組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロニクス（電子技術）は各種機器及びシステムに益々広範囲に使用されている。その典型例は自動車である。半導体技術の著しい進歩の結果、マイクロプロセッサが自動車に応用され、エンジン、サイドミラー、窓、安全装置及びオーディオ機器等の制御を行っている。この為に、自動車には電源や信号用の多くの配線がなされ、組立、保守サービス及び安全性の便宜又は改善の為に種々のコネクタやヒューズ等の各種電気及び機構部品を必要とする。
【０００３】
従来のジャンクションボックスでは、１０Ａ以上の大電流容量を必要とする配線もあるので、十分な電流容量を得る為に絶縁板上に十分な厚さを有する所望形状の銅板を直接被着したものが一般的であった。
【０００４】
或は、１枚以上の基板（プリント基板，即ちＰＣＢ）をジャンクションボックスの主要部品として使用することも提案されている。斯る別のジャンクションボックスの典型例は特公昭６０−７４４８ 号公報に開示されている。例えば２枚のＰＣＢが平行関係でハウジング内に収められ、その１端縁を受けるフォーク状コンタクトを有する一連の端子により相互接続されると共に、ハウジング外へ突出する接触又は接続部を具えている。このフォーク状コンタクトはＰＣＢの端縁に形成されているトレースと接触して電気的な相互接続を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した前者の従来例にあっては、それを流れる電流の大きさに最適の銅（又は導電性金属）板の厚さ及び幅（即ち断面積）が選定できるので、発生するジュール熱（I²R）が過度となり異常温度上昇を避けることができる。しかし、電流の大きさに応じて異なる厚さや幅の銅板を所望形状（パターン）に形成した多数の導体路を絶縁板上に被着するのは複雑且つ高価であるという欠点があった。
【０００６】
他方、上述した後者の従来例にあっては、十分に確立したプリント回路基板技術を使用するので、比較的安価であり、しかも必要に応じて導体パターンの変更も容易である。しかし、ＰＣＢの銅箔は極めて薄く、十分大きな電流容量を得ることは困難であり、或いは大電流の為に大きな表面積を必要とするので、多数の導電路の形成と発熱の抑制が困難であるという問題があった。その為に複数のＰＣＢを重ねて使用するが、それを電気的且つ機械的に一体化するのは困難であった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、一定間隔で平行関係に電気的且つ機械的に一体化した複数のＰＣＢを使用し、安価且つ製造が容易であるジャンクションボックスを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、絶縁セパレータを介して電気的且つ機械的に一体化した複数のＰＣＢより成る基板組立体を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
従来のジャンクションボックスの上述した問題を解決すると共に、上述の目的を達成する為に、本発明のジャンクションボックスは、相互に略平行関係で電気的且つ機械的に一体化された少なくとも２枚の基板を含む基板組立体と、該基板組立体を収容する絶縁ハウジングとを具備し、前記基板組立体は、前記少なくとも２枚の基板を絶縁セパレータを介して相互に重ね合わせ、前記基板の少なくとも１縁に沿って形成された多数のスルーホールに多数の接続ピンを挿入して形成されるジャンクションボックスにおいて、前記少なくとも２枚の基板は相互に同一寸法形状であり、前記絶縁セパレータは、前記基板より僅かに狭く、中央部が薄い平板状であり、両側縁に沿って延びる一定高さのリブが形成され、前記基板組立体は、前記少なくとも２枚の基板を前記絶縁セパレータの前記リブの高さで決まる間隔に保持して前記接続ピンにより電気的且つ機械的に一体化されていることを特徴とする。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明のジャンクションボックス及びその基板組立体の好適実施例を添付図を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明によるジャンクションボックスの好適実施例の簡略斜視図である。このジャンクションボックス１０は絶縁ハウジング２０と、この内部に収容される基板組立体３０とより成る。絶縁ハウジング２０は適当な耐熱性プラスチック材料をモールドすることにより形成される下側ハウジング部２０ａ と上側ハウジング部２０ｂ とより成る。図示せずも、両ハウジング部２０ａ 、２０ｂ は好ましくは周知の複数のラッチ部材（例えば凹凸ラッチ係合部）により相互に取外し可能に結合される。
【００１２】
図１に示す特定実施例の基板組立体３０は、１対の同一寸法形状のＰＣＢ３１、３２及びこれらＰＣＢ３１、３２を一定間隔に重ね合わせる絶縁セパレータ（又はスペーサ）５０を含んでいる。各ＰＣＢ３１、３２は少なくとも１主面に複数の所望パターンのトレース（図示せず）が形成され、且つ少なくとも１縁（この特定実施例では長手方向の１側縁）に沿って多数のスルーホール３４、３５が形成される。ＰＣＢ３１、３２は、この特定実施例では略矩形である。
【００１３】
絶縁セパレータ５０は好ましくは耐熱性プラスチック材料をモールドして製造される。この絶縁セパレータ５０はＰＣＢ３１、３２と実質的に同一寸法形状であるが、僅かに狭い。この絶縁セパレータ５０は薄い平板状の中心部５１と長手方向の両側縁に沿うリブ５２とを有する。このリブ５２は均一の高さを有し、重ね合わされるＰＣＢ３１、３２間の間隔を決定する。
【００１４】
複数の接続ピン４０が両ＰＣＢ３１、３２のアライメント（位置合わせ）されたスルーホール３４、３５に挿入され、この特定実施例では従来方法、例えばフローソルダ技法によりスルーホール３４、３５の周囲のパッド（図示せず）に半田付けされＰＣＢ３１、３２を一定間隔で平行状態に維持して一体化する。このＰＣＢ３１、３２を絶縁セパレータ５０を介して接続ピン４０により半田付けして重ね合わせした基板組立体３０は絶縁ハウジング２０内に収容される。
【００１５】
尚、図１には図示しないが、複数のタブ（雄型）コンタクト又はリセプタクル（雌型）コンタクトがＰＣＢ３１、３２の外面に植立され、ＰＣＢ３１、３２の表面の回路トレースに半田付され、上側又は下側ハウジング２０ａ 、２０ｂ の開口を介して電気コネクタ、ブレードヒューズ等と電気的接続される。絶縁ハウジング２０ａ 、２０ｂ の開口のいくつかは、参照符号２２で示す。電気コネクタは絶縁ハウジング２０ｂ の凹部２３を介して接続可能である。
【００１６】
図２は１対のＰＣＢ３１、３２、絶縁セパレータ５０及び多数の接続ピン４０より成る基板組立体３０の一実施例の分解斜視図を示す。図３（Ａ）及び（Ｂ）は夫々絶縁セパレータ５０の斜視図及び正面図である。図２及び図３から明らかな如く、絶縁セパレータ５０はＰＣＢ３１、３２と実質的に同じ寸法形状であるが僅かに幅が狭い。この絶縁セパレータ５０は略平坦且つ薄い中央部５１と、その長手方向両側縁に形成された均一な高さのリブ５２を具え、中央平坦部５１には所望形状の複数の開口５３が形成されてもよい。このリブ５２は重ね合わされるＰＣＢ３１、３２間の間隔を決定する作用をする。中央平坦部５１はリブ５２の中間に結合され、この中央平坦部５１の両主面（表面）からリブ５２が上下に等しく延びるように形成するのが好ましい。
【００１７】
このように絶縁セパレータ５０の寸法形状をＰＣＢ３１、３２の寸法形状と略同じであり僅かに狭くすることにより、両ＰＣＢ３１、３２を一定間隔、即ち平行状態に積層すると共にリブ５２の側縁に沿って接続ピン４０を配置するスペースを得ることが可能である。また、絶縁セパレータ５０の中央平坦部５１は両ＰＣＢ３１、３２の内面から離間すると共に、平坦部５１の開口５３により、両ＰＣＢ３１、３２の発熱を効果的に放熱することが可能になる。
【００１８】
接続ピン４０は断面が略円形又は四角形である従来設計の棒状ピンであってもよい。斯る接続ピン４０は従来の半田技術によりスルーホール３４、３５に半田付される。尚、この変形例として、接続ピンは特公平３−５４４３５ 号公報に開示する如く、その長手方向に分離する位置にコンプライアント（弾性）部分４１、４２を有する従来のコンプライアント型接続ピン４０’ であってもよい。斯る変形接続ピン４０’ はアライメントされたスルーホール３４、３５内に強制的に圧入して両ＰＣＢ３１、３２を電気的及び機械的に一体化することによりＰＣＢ３１、３２と接続ピン４１’ 間の半田付接続を排除し、作業性を改善することが可能である（図４参照）。コンプライアント型接続ピン４０’ は圧入作業の便宜上リードイン（導入）部４３及びノッチ（切り欠き）部４４を有し、接続ピン４０’ をスルーホール３４、３５に圧入後にノッチ部４４で切断又は折り取るようにするのが好ましい。
【００１９】
図５は本発明による基板組立体の別の実施例であって、３枚のＰＣＢ３１、３２、３３と、２枚の絶縁セパレータ５０、５５より成る。この実施例の基板組立体３０’ はＰＣＢ３１、３２間に第３のＰＣＢ３３を間挿することにより、別の導電路が形成でき、導電路数を増加すると共に必要に応じて特定導電路を大きくし或は複数の導電路を並列接続して電流容量を増加し、抵抗を減少することにより発熱量を低減することが可能になる。
【００２０】
図６は更に別の基板組立体の例を示す。図６（Ａ）はＰＣＢ３１’ を、（Ｂ）は絶縁セパレータ５０’ を示す平面図である。これらＰＣＢ３１’ 及び絶縁セパレータ５０’ は非矩形状であることを特徴とする。ＰＣＢ３１’ と絶縁セパレータ５０’ は略同一寸法形状である。ＰＣＢ３１’ はその長手方向の１縁に沿って接続ピンが挿入される一連のスルーホールが例えば約５ｍｍ間隔で形成されている。この実施例においても、絶縁セパレータ５０’ の長手方向両側縁にリブ５２’ が形成されている。
【００２１】
以上、本発明のジャンクションボックス及び基板組立体の好適実施例を図示し説明したが、本発明は斯る実施例のみに限定されるものではない。従って、本発明は用途に応じて種々の変形変更が可能である。例えば絶縁セパレータのリブは全周に形成してもよく、また必ずしも連続でなく、均一な高さである限り不連続に形成されてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
上述の説明から理解される如く、本発明のジャンクションボックスは絶縁ハウジング内に収容される一体化された基板組立体を使用するので、構造が簡単であり、組立製造が容易であるので安価となる。また基板組立体は同一寸法形状の複数のＰＣＢをリブ付き絶縁セパレータを介して重ね合わせて多数の連続ピンにより平行関係で電気的且つ機械的に一体化するので取扱が簡単である。従って、周知のＰＣＢ技術を用いて特定用途に適合するジャンクションボックスが容易且つ安価に実現可能である。また、スルーホールに沿って絶縁セパレータのリブが配置されるので、半田付作業時に異物がＰＣＢ間に侵入するのを阻止することができる等の実用上の顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるジャンクションボックスの好適実施例の分解斜視図。
【図２】本発明の基板組立体の一実施例の分解斜視図。
【図３】図２の基板組立体に使用される絶縁セパレータを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図。
【図４】コンプライアント型接続ピンを使用する基板組立体の変形例の部分断面図。
【図５】基板組立体の更に別の実施例の斜視図。
【図６】他の実施例の基板組立体の図であり、（Ａ）はＰＣＢの平面図、（Ｂ）は絶縁セパレータの平面図。
【符号の説明】
１０ ジャクションボックス
２０ ハウジング
３０、３０’ 基板組立体
３１、３１’ 、３２、３３ 基板（ＰＣＢ）
４０、４０’ 接続ピン
５０、５０’ 絶縁セパレータ
５２ リブ

Claims (2)

1. 相互に略平行関係で電気的且つ機械的に一体化された少なくとも２枚の基板を含む基板組立体と、該基板組立体を収容する絶縁ハウジングとを具備し、前記基板組立体は、前記少なくとも２枚の基板を絶縁セパレータを介して相互に重ね合わせ、前記基板の少なくとも１縁に沿って形成された多数のスルーホールに多数の接続ピンを挿入して形成されるジャンクションボックスにおいて、
   前記少なくとも２枚の基板は相互に同一寸法形状であり、
   前記絶縁セパレータは、前記基板より僅かに狭く、中央部が薄い平板状であり、両側縁に沿って延びる一定高さのリブが形成され、
   前記基板組立体は、前記少なくとも２枚の基板を前記絶縁セパレータの前記リブの高さで決まる間隔に保持して前記接続ピンにより電気的且つ機械的に一体化されていることを特徴とするジャンクションボックス。
2. 前記接続ピンはコンプライアント型接続ピンであることを特徴とする請求項１記載のジャンクションボックス。

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