JP3823204B2 - 回路体および該回路体を備えたジャンクションボックス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路体および該回路体を備えたジャンクションボックスに関し、特に、ジャンクションボックス内にコネクタモジュールとして収容する場合において、該コネクタモジュールの回路体として好適に用いられるもので、簡単に分岐回路を形成できると共に、薄型化を図れるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、自動車に搭載される電装品の急増に伴い、ジャンクションボックスの内部に収容される回路が急増し、高密度で分岐回路を形成するために、部品点数が非常に多くなり、組み立て手数も非常にかかるようになっている。
【０００３】
回路構成に応じて導電板を打ち抜き加工したバスバーにて回路を形成すると、回路変更した場合に金型費用が増大し、かつ、バスバーを絶縁板に固定する作業もあり、バスバーを用いると高コストになる問題がある。
【０００４】
そこで、図８（Ａ）に示すように、平行配線された導体４、６の上下を絶縁フィルム５、７で被覆したＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）２、３を２つ上下に積層し、かつ、上下のＦＦＣ２、３の導体４、６が互いに直交するように積層している回路体１を本出願人は提案している。
図８（Ｂ）に示すように、ＦＦＣ２、３には所要のクロス位置にて予め絶縁フィルム５、７を除去して露出部５ａ、７ａを設けており、露出部５ａ、７ａにて上層の導体４と下層の導体６とを溶接接続することにより分岐回路を形成している。
【０００５】
上記構成とすると、導電板を打ち抜き加工したバスバーにて回路を形成する場合に比べて、バスバーの重なりを回避するために生じる多層化が抑制されると共に、薄肉のＦＦＣを用いているのでジャンクションボックスを薄型化することができる。かつ、回路取り回しも簡単となるため、ジャンクションボックスの面積増大も抑制することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ＦＦＣ２、３にて分岐回路を構成するために、所要のクロス位置にて溶接するにあたり、ＦＦＣ２、３の所要位置にて予め絶縁フィルム５、７を除去し、露出部５ａ、７ａを設けておく必要があり、作業工数がかかる問題がある。
【０００７】
また、ＦＦＣは薄肉の導体を２枚の絶縁フィルムにより上下から挟んで構成するが、１つの回路体を形成する際には、計４層の絶縁フィルムが存在することになる。上記回路体において絶縁が必要なのは、上層の導体４と下層の導体６の間のみであり、絶縁フィルムの材料が無駄になっている。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、作業工数および材料の低減を図りつつ、回路体を薄型化することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、平行配列したＦＦＣの導体を絶縁樹脂フィルムで被覆せずに露出させると共に、これら導体の長さ方向の両端部をそれぞれ絶縁材で被覆保持してフラットケーブルを形成し、更に該フラットケーブルの上記絶縁材の両端を夫々絶縁材で連結して前記フラットケーブルの導体を枠状に囲み、
上記絶縁材で枠状に囲んだフラットケーブルを、絶縁板または絶縁シートの一面に配置すると共に、他面に上記フラットケーブルとＸ−Ｙ方向にクロス配線される他の導体を平行配置し、所要の交差位置に穿設している絶縁板または絶縁シートの開口を通して上下導体を溶接して所要の回路形状とすることを特徴とする回路体を提供している。
【００１０】
上記のように、本発明では、ＦＦＣの絶縁樹脂フィルムを両端部のみに取り付けて、導体が露出した状態で平行配線を保持するようにしている。
この構成とすると、上記フラットケーブルは薄肉導体が両端部を除いて露出しているため、溶接部において、絶縁フィルムの除去作業が不要となり、作業手数を大幅に低減することができる。
また、絶縁材も、フラットケーブルの両端を保持しているだけであるため、コスト低減を図ることができる。
また、上記フラットケーブルは平行配列されているため、絶縁板または絶縁シートに配線する際には、単に、絶縁板に搭載するだけよく、作業効率が向上する。
上記絶縁板とは剛性を有する絶縁樹脂で成形された平板形状の基板を指し、絶縁シートとは絶縁樹脂で成形された薄肉の可撓シートを指す。
【００１１】
上記導体の両端を絶縁フィルムからなる絶縁板にて保持すると、絶縁フィルムの厚さは薄く、回路体の厚さを薄くすることができる。また、絶縁フィルムは非常に軽量であり、よって、回路体全体を軽量化することができる。
【００１２】
あるいは、上記絶縁材として絶縁樹脂板を用いると剛性を有しているので、導線群の形状保持力を増すことができる。
具体的には、導体挿入溝を並設した基部と、導体固定用の蓋部から構成し、基部の導体挿入溝に各導体の端部を挿入後、蓋部を被せて固定している。
なお、上記導体の端部を絶縁樹脂内にインサートモールドする構成としてもよい。
【００１３】
また、上記上下の導体を所要のクロス位置で絶縁板または絶縁シートに予め設けた開口を通して溶接し回路形状を形成するため、バスバーのみの積層回路に対して、１枚の回路体で多くの回路を形成することができ、積層数が削減されると共に、薄肉の導体にて形成しているので、上記回路体は薄型化を図ることができる。さらに、回路変更が生じた場合でも接続する交差位置を変えるだけで対応でき、導体自体を変更する必要はないため、コストアップにならずに容易に回路変更に対応できる。
【００１４】
上記絶縁板または絶縁シートの他面に配線する他の導体も、上記一面に配線するフラットケーブルと同一構成のフラットケーブルとすることが好ましい。
即ち、絶縁板または絶縁シートを挟んで、上記フラットケーブルと溶接する導体は、単芯線、短冊状のバスバー等としてもよいが、絶縁板の両面を上記フラットケーブルとすると、作業工数が減少すると共に、溶接作業が容易となる。
【００１５】
上記のように、フラットケーブルの両端を被覆保持する絶縁材の両端を連結して、絶縁材でフラットケーブルを枠状に囲んでいるため、形状保持を図ることができ、取り扱いが容易となる。
【００１６】
上記絶縁板には、上記導体を平行に位置決めするガイドリブを並列して突設しており、隣接するガイドリブの間に形成されたガイド溝に上記導体を配線していることが好ましい。
【００１７】
上記のように、絶縁板にガイドリブを設けることで、絶縁板の両側からフラットケーブルにて挟み込む際に、各導体が配置されるべき溝が設けられていることで、スムーズに正しい位置に配置することができる。
また、各導体が各ガイド溝に配置された状態では、隣合う導体がガイドリブの側壁により絶縁されることになるので、空気絶縁する場合に比べて隣合う導体間のピッチを狭くすることができるので、回路の高密化を図ることが可能となる。
【００１８】
ジャンクションボックス内に、外部コネクタと接続させるコネクタモジュール、ヒューズと接続させるヒューズモジュール、リレーと接続させるリレーモジュールを収容し、上記コネクタモジュールとして上記回路体を積層して形成していると好適である。
上記回路体はそれぞれ薄くすることができるため、該回路体を積層してもコネクタモジュールの薄型化を図ることができる。
かつ、コネクタモジュールにおいて回路変更があった場合には、容易に対応することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の参考第一実施形態を図１乃至図３を参照して説明する。
回路体１０は、絶縁板１２を上下から２枚のフラットケーブル１１、１３により挟むように積層して形成している。
上記フラットケーブル１１、１３はそれぞれ、従来汎用されているＦＦＣの平行配列された導体からなり、絶縁フィルムで上下を被覆せずに、導体を露出させた形態となっている。
【００２０】
フラットケーブル１１は、銅合金からなる短冊状の薄肉の導体１５を多数、間隔をあけて平行配列しており、これら導体１５の両端を導体１５と直交するように短冊状の２枚の絶縁フィルム１４ａ、１４ｂからなる絶縁材１４の間に一括して挟み込み、絶縁フィルム１４ａ、１４ｂと導体１５とを接着して、導体１５が平行配列されるように保持している。
なお、下層に配置されるフラットケーブル１３は、上層に配置されるフラットケーブル１１と全く同様のものである。
【００２１】
絶縁板１２は剛性を有する合成樹脂製であり、フラットケーブル１１、１３の輪郭と略同一の四角平板状としている。また、上下に積層される導体１５、１７を接続するための開口１２ａを所要箇所に設けている。
なお、絶縁板１２にかえて可撓性を有する絶縁樹脂製のシートとしてもよい。
【００２２】
次に、回路体１０の形成方法を説明する。
フラットケーブル１１を、その導体１５がＹ方向に平行となるように絶縁板１２の上面に配置する一方、フラットケーブル１３を、その導体１７がＸ方向に平行となるように絶縁板１２の下面に配置し、上層の導体１５と下層の導体１７はクロス配線している。
上下導体１５と１７とは所要の交差位置で、図３（Ｂ）に示すように、絶縁板１２に予め設けていた開口１２ａを通して上下の導体１５、１７を超音波溶接あるいは抵抗溶接で溶接接続して電気接続部２０を設け、分岐回路を形成している。
この際、フラットケーブル１１、１３の導体１５、１７は被覆されておらず、露出しているので、従来必要とされた絶縁フィルムの剥離作業を行うことなく、直接溶接作業を行うだけでよい。
【００２３】
次に、図４は参考第二実施形態を示す。
本参考実施形態と第一実施形態の相違点は、導体１５、１７の両端部を保持する絶縁材１４、１６を、短冊状の絶縁樹脂板としている点である。
他の構成は第一実施形態と同様であるため、導体１５の端部を保持する絶縁樹脂板１４′についてのみ説明する。
【００２４】
図４（Ａ）に示すように、絶縁樹脂板１４′は、導体１５の両端を設置するための基部１４ｂ′と、導体１５の脱落防止のための蓋部１４ａ′とからなる。
基部１４ｂ′は短冊状であり、その上面には、導体１５の端部を設置するための溝部１４ｂ―２′を同一ピッチで凹設し、また、基部１４ｂ′の側面端部の所要位置に、係止爪１４ｂ―１′を突設している。
【００２５】
蓋部１４ａ′は、基部１４ｂ′の上面に重ねるための同様の短冊状であり、蓋部１４ａ′の側面と基部１４ｂ′の溝部１４ｂ―２′を除く側面との間にヒンジ部１４ｃ′を介在させて接続している。また、蓋部１４ａ′の側面端部に、基部１４ｂ′の係止爪１４ｂ―１′と係止するための係止枠部１４ａ―１′を側面に沿って突設している。
なお、絶縁樹脂板１４′の一端側のみを図示しているが、他端側についても同様な係止構造を有する。
【００２６】
図４（Ｂ）に示すように、導体１５の端部を基部１４ｂ′の溝部１４ｂ―２′に設置後、蓋部１４ａ′を折り返し（図中矢印）、図４（Ｃ）に示すように、係止枠部１４ａ―１′の枠内に係止爪１４ｂ―１′を係止することで蓋部１４ａ′を上方から固定し導体１５を保持する。
なお、導体１５の保持力向上のために、蓋部１４ａ′、基部１４ｂ′および導体１５を接着させるとさらに好ましい。
【００２７】
次に、本発明の実施形態を図５に示す。
本実施形態と上記参考実施形態との相違点は、導体１５の両端を被覆保持する絶縁材１４の両端を連結し、枠状に囲んでいる点である。
【００２８】
本実施形態の絶縁材１４″は、２枚の四角枠状の絶縁フィルム１４ａ″、１４ｂ″からなり、平行配列された導体１５の両端を導体１５と直交するように絶縁フィルム１４ａ″の対向する２辺１４ａ―１″、１４ａ―３″と、絶縁フィルム１４ｂ″の対向する２辺１４ｂ―１″、１４ｂ―３″との間に一括して挟み込み、絶縁フィルム１４ａ″、１４ｂ″と導体１５とを接着して、フラットケーブル１１″が平行配列されるように保持している。
【００２９】
絶縁フィルム１４ａ″の残りの２辺１４ａ−２″、１４ａ−４″と、絶縁フィルム１４ｂ″の残りの２辺１４ｂ―２″、１４ｂ―４″とにより形成される絶縁材１４″の残りの２辺１４ｄ″、１４ｇ″により、導体１５の両端を直接狭持する２辺１４ｃ″、１４ｆ″が連続しているため、第一実施形態のように２つの絶縁材１４を連続させずに導体１５を保持する場合に比べ、フラットケーブル１１″は全体として剛性を有し、形状保持を図ることができる。
また、絶縁材１４″を合成樹脂を用いて形成すると、さらに剛性を有することができる。
【００３０】
次に、他の実施形態を図６に示す。
本実施形態は、絶縁板１２の両面に導体用のガイドリブを多数突設するものである。
【００３１】
絶縁板１２′の上面１２ｆ′では、ガイドリブ１２ｂ′をＹ方向に平行に並列して突設し、下面１２ｇ′では、ガイドリブ１２ｃ′をＸ方向に平行に並列して突設しており、隣合うガイドリブ１２ｂ′１２ｃ′の間に形成された凹部をガイド溝１２ｄ′、１２ｅ′としている。
絶縁板１２′の上方からフラットケーブル１１を、下方からフラットケーブル１３を設置して回路体を形成する際は、導体１５を上面１２ｆ′側のガイド溝１２ｄ′に嵌め込み、導体１７を下面１２ｇ′のガイド溝１２ｅ′に嵌め込む。
【００３２】
上記構成によると、隣合う導体１５、１７の間にガイドリブ１２ｂ′、１２ｃ′が介在するので、絶縁効果が向上する。
なお、本実施形態においても、絶縁板１２′のガイド溝１２ｄ′、１２ｅ′の底面にて所要位置に開口１２ａ′を穿設しており、開口１２ａ′を通して上下の導体１５、１７を溶接接続して接続部２０を設け、分岐回路を形成する。
【００３３】
図７は更に他の実施形態を示す。
本実施形態では絶縁板１２の上面に両端を絶縁材１４でモールドしたフラットケーブル１１をＸ方向に配置する一方、絶縁板１２の下面に絶縁被覆していない単芯線３０をＹ方向に間隔をあけて平行配線している。
上記フラットケーブル１１の導体１５と単芯線３０とは所要の交差位置において絶縁板１２の開口を通して抵抗溶接あるいは超音波溶接している。
【００３４】
この場合も、絶縁板１２を挟んで交差させる導体同士は絶縁被覆されていないため、絶縁被覆を剥離することなく直接溶接することができる。
【００３５】
次に、図８（Ａ）は本発明のジャンクションボックス４０の分解斜視図である。
アッパーケース４１とロアケース４８の内部にコネクタモジュール４５、リレーモジュール４９、ヒューズモジュール５０を収容すると共にコネクタモジュール４５の上部に中間ケース４３で隔てて電子制御ユニット４２を配置し、コネクタモジュール４５の導体と中継端子４４を介して接続している。
【００３６】
コネクタモジュール４５は、両端にコネクタ収容部４６、４７を備えており、その内部回路は、図８（Ｂ）に示すように、上述の参考第１実施形態の回路体１０と同様の２つの回路体１０、１０′を絶縁板５２を介して積層して回路を形成している。
回路体１０、１０′はそれぞれ薄くすることができるため、回路体１０、１０′を積層したコネクタモジュール４５の薄型化を図ることができる。
また、コネクタモジュールにおいて回路変更があった場合には、容易に対応することができる。上記参考第１実施形態の回路体に変えて図５等に示す実施形態の回路体でコネクタモジュール４５の回路体を構成してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ＦＦＣの絶縁樹脂フィルムを導体の両端部のみに取り付けると、溶接部において、絶縁フィルムの除去作業が不要となり、作業手数を大幅に低減できると共に、材料コストの低減も図ることができる。
また、上記フラットケーブルの導体は予め平行配列されており、絶縁板あるいは絶縁シートに導体を配置する際には、フラットケーブルを搭載するだけよくなり、作業効率が向上する。
【００３８】
上記導体の両端部を保持する絶縁材として、薄くて軽量である絶縁樹脂フィルムを用いると、回路体を薄型・軽量化できる一方、絶縁樹脂板を用いると、剛性を増すことができ、導線群の形状保持力を向上できる。
また、上記フラットケーブルの両端を被覆保持する絶縁材の両端を連結して枠状に囲むと、さらに形状保持力が向上し、取り扱いが容易となる。
【００３９】
また、上記上下の導体を所要のクロス位置で絶縁板の開口を通して溶接し回路形成するため、バスバーのみの積層回路に対して、積層数が削減されると共に、薄肉の導体にて形成しているので、上記回路体の薄型化を図ることができる。さらに、回路変更にも上記クロス位置を変えるだけで容易に対応できる。
なお、上記絶縁板の他面に配線する導体を、上記フラットケーブルと同一構成のフラットケーブルとする代わりに、単芯線やバスバー等としても、同様に作業工数が減少すると共に、溶接作業が容易となる。
【００４０】
また、上記絶縁板にガイドリブを設けることで、絶縁板の両側から挟み込むフラットケーブルを、スムーズに正しい位置に配置することができると共に、空気絶縁する場合に比べて絶縁性を高めることができ、隣合う導体間のピッチを狭くし、回路の高密化を図ることができる。
【００４１】
ジャンクションボックスの内部回路をモジュール化し、外部コネクタと接続させるコネクタモジュールとして上記回路体を積層させて用いることで、コネクタモジュールの薄型化およびジャンクションボックスの薄型化を図ることができると共に、コネクタモジュールにおいて回路変更があった場合に、容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考第一実施形態に係る回路体の分解斜視図である。
【図２】 （Ａ）は参考第一実施形態のフラットケーブルの分解斜視図、（Ｂ）は一部断面斜視図である。
【図３】 （Ａ）は参考第一実施形態の回路体の斜視図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図４】 （Ａ）は参考第二実施形態の絶縁材の一部断面斜視図、（Ｂ）は導体を設置した状態の一部断面斜視図、（Ｃ）は固定後の一部断面斜視図である。
【図５】 （Ａ）は実施形態のフラットケーブルの分解斜視図、（Ｂ）は斜視図である。
【図６】 （Ａ）は他の実施形態の絶縁板の斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は回路体の概略断面図である。
【図７】 更に他の実施形態の要部断面図である。
【図８】 （Ａ）は本発明のジャンクションボックスの分解斜視図、（Ｂ）はコネクタモジュールの概略断面図である。
【図９】（Ａ）は従来の回路体の斜視図、（Ｂ）は概略断面図である。
【符号の説明】
１０ 回路体
１１、１３ フラットケーブル
１２、１２′ 絶縁板
１２ａ、１２ａ′ 開口
１４、１６、１４″ 絶縁材
１４ａ、１４ｂ、１４ａ″、１４ｂ″ 絶縁フィルム
１５、１７ 導体
２０ 接続部
４０ ジャンクションボックス
４５ コネクタモジュール
４９ リレーモジュール
５０ ヒューズモジュール
１２ｂ′、１２ｃ′ ガイドリブ
１２ｄ′、１２ｅ′ ガイド溝
１４′ 絶縁樹脂板
１４ａ′ 蓋部
１４ｂ′ 基部
１４ｂ―２′ 溝部

Claims (4)

1. 平行配列したＦＦＣの導体を絶縁樹脂フィルムで被覆せずに露出させると共に、これら導体の長さ方向の両端部をそれぞれ絶縁材で被覆保持してフラットケーブルを形成し、更に該フラットケーブルの上記絶縁材の両端を夫々絶縁材で連結して前記フラットケーブルの導体を枠状に囲み、
   上記絶縁材で枠状に囲んだフラットケーブルを、絶縁板または絶縁シートの一面に配置すると共に、他面に上記フラットケーブルとＸ−Ｙ方向にクロス配線される他の導体を平行配置し、所要の交差位置に穿設している絶縁板または絶縁シートの開口を通して上下導体を溶接して所要の回路形状とすることを特徴とする回路体。
2. 上記絶縁板または絶縁シートの他面に配線する他の導体も、上記一面に配線するフラットケーブルと同一構成の絶縁材で枠状に囲まれたフラットケーブルとしている請求項１に記載の回路体。
3. 上記両面のフラットケーブルの間に配置する上記絶縁板には、上記導体を平行に位置決めするガイドリブを並列して突設しており、隣接するガイドリブの間に形成されたガイド溝に上記導体を配線している請求項１または請求項２に記載の回路体。
4. ジャンクションボックス内に、外部コネクタと接続させるコネクタモジュール、ヒューズと接続させるヒューズモジュール、リレーと接続させるリレーモジュールを収容し、上記コネクタモジュールとして請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回路体を積層して形成していることを特徴とするジャンクションボックス。

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