JP3767294B2 - 電源ユニットおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、スイッチング電源や照明用インバータ等の電源ユニットおよびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図8は第1の従来例の自動車照明用イグナイタブロックを示す。このイグナイタブロックは、母基板70と、ケース71と、出力ソケット72と、入力用のコネクタ73とを有する。この従来例は、母基板70であるプリント基板に電子部品74を実装はんだ付けした実装ブロックへの電気信号の入出力や電力の供給や出力に電線75、76を用いている。入出力信号は各々入力線75と出力線76として母基板70にはんだ付けすることで電気的に接続されている。入力線75と出力線76をはんだ付けした基板(実装)ブロックはケース71に収納され、入力線75および出力線76は各々入力線用グロメット77、出力線用グロメット78によってケース71の切欠79に保持される。各グロメット77、78は電線75、76の保持およびケース71内を樹脂モールドする際の注型材もれ防止の機能を有する。
【0003】
第2の従来例の照明用のインバータブロックを図9および図10に示す。82はケース、83は絶縁板、84は母基板、85はカバーである。母基板84において、86は電子部品、87はその一部の直差しコネクタ、88は電子部品86のFET88aを固定するFET固定ばね、89は母基板用ねじ、93はFET固定ばね用ねじである。カバー85において、90は母基板固定用ボス、91はケース用ねじ、92はキャップ、94はキャップ92で閉じられる穴である。FET固定ばね用ねじ93でFET固定ばね88を固定し、母基板用ねじ89で母基板固定ボス90に母基板84を固定し、母基板84をケース82に収納しながらカバー85でケース82の開口を塞ぎ、カバー85の穴94から注型剤を注型しキャップ92で蓋をする。
【0004】
一方、母基板84に各種電子部品86を実装はんだ付けした実装ブロックの母基板84に、信号・電力入出力用の直差しコネクタ87を実装はんだ付けしている。この実装ブロックは、ケース82に収納されるが、その際入出力用のコネクタ87の一部はケース82の外部に露出している。そのためケース82にはコネクタ87と干渉しないように切欠100がある。またケース82内は樹脂モールドされるが、その際注型剤のもれを防止するためコネクタ87は図10に示すように切欠100に係止する溝状の係止部102を有し、係止部102に装着したOリング101を切欠100の縁部に圧接する。また係止部102でコネクタ87に印加される外力を支持している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
第1の従来例では、電線75、76による入出力のため組立作業・検査の自動化が困難であり、樹脂モールド時の漏れ止めを目的の一つとするパッキンであるグロメット77、78が必要であり、また図8に示すように入力線75および出力線76はケース71の対面に配置され、他の装置に組み込む際対面である2面に対し電線引回しの空間を必要とし占有空間が大となる。
【0006】
第2の従来例は、図10に示すように直差しコネクタ87とケース82からの注型剤漏れを防止するためのパッキンであるOリング101が必要である。
【0007】
したがって、この発明の目的は、自動化を容易にし、パッキンを削減でき、また占有空間を小さくできる電源ユニットおよびその製造方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の電源ユニットは、複数の電子部品をプリント基板に実装してなる電子ブロックと、この電子ブロックを前記プリント基板の電子部品実装側が開口に向くように収納する絶縁ケースと、この絶縁ケースに一体に設けられ前記電子ブロックに電気的に接続された外部接続コネクタとを備え、
前記プリント基板は電子部品実装側に接続端子を立設し、前記接続端子の先端が前記プリント基板の端部より外方に突出し、前記先端に前記開口に向いた孔を有し、
前記外部接続コネクタは、前記絶縁ケースの開口を形成する側壁の外面に外方に向けて設けた凹部と、L字形に折曲されて中間部が前記絶縁ケースの前記凹部の底部に同時成形されその一端を前記凹部内に突出する接触片とし他端を前記開口に向けて突出した端子とする導電体とを有し、前記プリント基板を前記絶縁ケース内に配置することにより前記プリント基板の前記接続端子の前記孔が前記端子と嵌合し、前記接続端子と前記端子を電気的に接続したものである。
【0009】
請求項1記載の電源ユニットによれば、外部接続コネクタを用いた電源ユニットにおいて外部接続コネクタと絶縁ケースを一体成型することによって構成部品を削減でき、ケース内を樹脂モールドする際のコネクタ部分の漏れ防止処理が不要となり、パッキンを削減できる。またコネクタの組立および検査の自動化が容易となる。
さらにプリント基板を絶縁ケース内に配置することにより、接続端子の孔が端子と嵌合するため、プリント基板と外部接続コネクタとの接続作業が容易に行える。
また導電体の中間部が絶縁ケースの凹部の底部に一体に保持されているため、簡単な構成で外部接続コネクタへの接続時に外力を導電体の屈曲部で担持することができる。
【0012】
請求項2記載の電源ユニットは、請求項1において、前記接続端子と前記外部接続コネクタの前記端子とをはんだまたは溶接により電気接続したものである。
【0013】
請求項2記載の電源ユニットによれば、請求項1と同様な効果がある。
【0014】
請求項3記載の電源ユニットは、請求項1において、前記接続端子と前記外部接続コネクタの前記端子とをかしめにより電気接続したものである。
【0015】
請求項3記載の電源ユニットによれば、請求項1と同様な効果のほか、はんだ付けと比較し作業性良好となり、接合のための部材が不要なためコストを削減できる。またレーザ溶接と比較して部品精度が低くてもよい。
【0018】
請求項4記載の電源ユニットは、請求項1、請求項2または請求項3において、前記絶縁ケースの前記外部接続コネクタの接続口のある側面に、入力または出力の導出部を設けたものである。
【0019】
請求項4記載の電源ユニットによれば、請求項1、請求項2または請求項3と同様な効果のほか、コネクタとその他の入出力を絶縁ケースの同一面に配置することで他の機器や器具への組付け時の占有空間を小さくできる。
【0024】
請求項5記載の電源ユニットの製造方法は、請求項1記載の電源ユニットを用いた電源ユニットの製造方法であって、絶縁ケース内に電子ブロックを収納する際にプリント基板の接続端子の孔を外部接続コネクタの端子に嵌合し、前記接続端子と前記端子とを電気的に接続することを特徴とするものである。
【0025】
請求項5記載の電源ユニットの製造方法によれば、請求項1と同様な効果がある。
【0026】
【発明の実施の形態】
この発明の第1の実施の形態を図1から図5により説明する。すなわち、この電源ユニットは、自動車照明用のイグナイタを実施の形態とするもので、電子ブロック1と、絶縁ケース2と、外部接続コネクタ3とを有する。
【0027】
電子ブロック1は複数の電子部品4を母基板であるプリント基板5に実装はんだ付けして実装ブロックを形成している。またプリント基板5にコネクタ接続用の接続端子6を実装はんだ付けにより設け、図3に示すようにプリント基板5に自立台部16により自立させ、折曲した上端部に接続用の孔17を形成している。電子部品4はトランス4a、その他4b等からなる。
【0028】
絶縁ケース2は電子ブロック1を収納する。実施の形態では樹脂製であり、略四角形箱形であって天板のない開口9を形成し、周囲の側壁の一コーナ部に凹み10を形成し、凹み10の位置に一側壁7に向くコネクタ接続口11を突設し、その一側壁7に切欠により入力または出力の導出部8を設けている。電子ブロック1はプリント基板5をケース爪により固定する。
【0029】
外部接続コネクタ3はコネクタ接続口11により、絶縁ケース2に一体に設けられ、電子ブロック1に電気的に接続されている。すなわち、外部接続コネクタ3は絶縁ケース2の開口9を形成する側壁7に開口するコネクタ接続口11の凹部内に突出する接触片13を有し、この接触片13と外部接続コネクタ3の端子14とをL字形に折曲した導電体15により形成し、屈曲した中間部15aが絶縁ケース2に同時成形により一体に保持されている。絶縁ケース2のコネクタ用端子14と電子ブロック1の接続端子6とは、電子ブロック1を絶縁ケース2に組込んだ際相接近するように配置されており、組付け後の両端子をはんだ付けやレーザ等による溶接によって電気的に接続可能としている。ここで、コネタク用端子14は絶縁ケース2の開口9に向けて突出し、プリント基板5を絶縁ケース2内に配置することにより、図4に示すように接続端子6の孔17が端子14の先細の先端14aに嵌合し、孔17の部分ではんだ付けしている。
【0030】
このようにして、接続端子6と外部接続コネクタ3の端子14とを組み合わせ、接続端子6と外部接続コネクタ3の端子14とをはんだまたはレーザ等による溶接により電気的に接続する。
【0031】
出力線19に接続された出力ソケット20は、安全を図るためのインタロック用配線を含み、出力線19の中間部にグロメット21を通し、出力線19の端部をプリント基板5とトランス4aにはんだ付けによりに接続している。その接続は従来例と同様にプリント基板5やトランス4a等の電子部品にはんだ付け等により行なう。またグロメット21を導出部8に取付ける。
【0032】
なお、全ての入出力について、絶縁ケース2に一体形成された外部接続コネクタ3と接続端子14を用いることもできる。
【0033】
この電源ユニットの組立製造方法は、外部接続コネクタ3を一体形成した絶縁ケース2に、接続端子6を含む複数の電子部品4を実装はんだ付けされたプリント基板5の電子ブロック1を収納し、外部接続コネクタ3の端子14と接続端子6とを電気的に接続する。つぎに絶縁ケース2内に注型剤を注入し樹脂モールドする。
【0034】
第1の実施の形態によれば、直差しコネクタ3により組立、検査の自動化が達成でき、また外部接続コネクタ3と絶縁ケース2を一体成形した結果ケース2内を樹脂モールドする際の漏れ止め処置が不要となった。また直差しコネタク3と出力ソケット20とを絶縁ケース2の同一側面7に配置しているので、図5(a)に示す従来例と比較して図5(b)に示すようにコネクタ3に接続される出力線30が出力ソケット20と同方向に延び出し、器具や機器25aへの組み込み時に最小の占有空間でよくなり、器具や機器25aの方が従来例に適用する機器25bよりも小型化できる。
【0035】
この発明の第2の実施の形態を図6により説明する。第1の実施の形態において、接続端子6とコネクタの端子14とをかしめにより電気接続している。すなわち、同図(a)に示すように第1の実施の形態の接続端子6の孔17に代えて切欠状または接続端子6の端部を二股状17aに形成し、同図(b)に示すように端子14の先細の先端を二股状17aの間に通し、二股状17aの幅を狭めて端子14の先端をかしめる。第2の実施の形態によれば、はんだ付けと比較して作業性良好となり、また接合のための部材が不要なためコストを削減できる。さらにレーザ溶接と比較して部品精度が低くてもよい。
【0036】
その他は、第1の実施の形態と同様である。
【0037】
この発明の第3の実施の形態を図7により説明する。第1の実施の形態において、母基板5に外部接続コネクタ3の端子14をはんだにより直接電気的に接続し、第1の実施の形態の接続端子6を省略している。すなわち、電子ブロック1を絶縁ケース2に収納する際に、コネクタ用端子14はプリント基板5の接続部に接近する。例えばはんだ付けの場合プリント基板5に設けたスルーホールにコネクタ用端子14が貫通し、プリント基板5の裏面ではんだ付けする。このため、プリント基板5のはんだ面は絶縁ケース2の開口側にあるように電子部品4側が絶縁ケース2の底部に向いて装入される。その後はんだ付けによって接続する。
【0038】
第1の実施の形態と比較して接続端子6がないため、コストが削減できるが、絶縁ケース2の開口側に母基板5のはんだ面があるので、それを保護するための蓋33を設けている。その他は、第1の実施の形態と同様である。
【0039】
なお、プリント基板5に外部接続コネクタ3の端子14をレーザ溶接により接続することができる。はんだ付けと比較して配置精度がはんだ付けより高くなるが、接続信頼性は向上する。34は電子部品4のリード線である。
【0040】
【発明の効果】
請求項1記載の電源ユニットによれば、外部接続コネクタを用いた電源ユニットにおいて外部接続コネクタと絶縁ケースを一体成型することによって構成部品を削減でき、ケース内を樹脂モールドする際のコネクタ部分の漏れ防止処理が不要となり、パッキンを削減できる。またコネクタの組立および検査の自動化が容易となる。
さらにプリント基板を絶縁ケース内に配置することにより、接続端子の孔が端子と嵌合するため、プリント基板と外部接続コネクタとの接続作業が容易に行える。
また導電体の中間部が絶縁ケースの凹部の底部に一体に保持されているため、簡単な構成で外部接続コネクタへの接続時に外力を導電体の屈曲部で担持することができる。
【0042】
請求項2記載の電源ユニットによれば、請求項1と同様な効果がある。
【0043】
請求項3記載の電源ユニットによれば、請求項1と同様な効果のほか、はんだ付けと比較し作業性良好となり、接合のための部材が不要なためコストを削減できる。またレーザ溶接と比較して部品精度が低くてもよい。
【0045】
請求項4記載の電源ユニットによれば、請求項1、請求項2または請求項3と同様な効果のほか、コネクタとその他の入出力を絶縁ケースの同一面に配置することで他の機器や器具への組付け時の占有空間を小さくできる。
【0048】
請求項5記載の電源ユニットの製造方法によれば、請求項1と同様な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態の分解斜視図である。
【図2】電子ブロックを絶縁ケースに収納した状態の平面図である。
【図3】その断面図である。
【図4】接続端子とコネクタ用端子の接続部分を示し、(a)は部分平面図、(b)は部分斜視図である。
【図5】電源ユニットを機器のハウジングに収納した状態を示し、(a)は従来例の断面図、(b)は第1の実施の形態の断面図である。
【図6】第2の実施の形態の接続端子とコネクタ用端子の接続部分を示し、(a)は部分平面図、(b)はかしめ状態の部分平面図である。
【図7】第3の実施の形態の断面図である。
【図8】第1の従来例の分解斜視図である。
【図9】第2の従来例の分解斜視図である。
【図10】そのコネクタ露出部分の一部断面図である。
【符号の説明】
1 電子ブロック
2 絶縁ケース
3 外部接続コネクタ
4 電子部品
5 プリント基板
6 接続端子
7 側壁
8 導出部
9 開口
10 凹み
11 コネクタ接続口
13 接触片
14 端子
15 導電体
17 孔
Claims (5)
- 複数の電子部品をプリント基板に実装してなる電子ブロックと、この電子ブロックを前記プリント基板の電子部品実装側が開口に向くように収納する絶縁ケースと、この絶縁ケースに一体に設けられ前記電子ブロックに電気的に接続された外部接続コネクタとを備え、
前記プリント基板は電子部品実装側に接続端子を立設し、前記接続端子の先端が前記プリント基板の端部より外方に突出し、前記先端に前記開口に向いた孔を有し、
前記外部接続コネクタは、前記絶縁ケースの開口を形成する側壁の外面に外方に向けて設けた凹部と、L字形に折曲されて中間部が前記絶縁ケースの前記凹部の底部に同時成形されその一端を前記凹部内に突出する接触片とし他端を前記開口に向けて突出した端子とする導電体とを有し、前記プリント基板を前記絶縁ケース内に配置することにより前記プリント基板の前記接続端子の前記孔が前記端子と嵌合し、前記接続端子と前記端子を電気的に接続した電源ユニット。 - 前記接続端子と前記外部接続コネクタの前記端子とをはんだまたは溶接により電気接続した請求項1記載の電源ユニット。
- 前記接続端子と前記外部接続コネクタの前記端子とをかしめにより電気接続した請求項1記載の電源ユニット。
- 前記絶縁ケースの前記外部接続コネクタの接続口のある側面に、入力または出力の導出部を設けた請求項1、請求項2または請求項3記載の電源ユニット。
- 請求項1記載の電源ユニットを用いた電源ユニットの製造方法であって、絶縁ケース内に電子ブロックを収納する際にプリント基板の接続端子の孔を外部接続コネクタの端子に嵌合し、前記接続端子と前記端子とを電気的に接続することを特徴とする電源ユニットの製造方法。
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