JP3876563B2 - 電気接続箱 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板とバスバー回路と電子部品とを収容している電気接続箱に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車用ワイヤハーネスを各電装品に分岐して接続するために用いられる電気接続箱が知られている。このような電気接続箱の従来技術としては、例えば特開平7−241020号公報に開示されたものがある。
【0003】
アッパケース及びロアケースが形成する収容空間内には、プリント配線板とバスバー回路と電子部品とが収容されている。電子部品はプリント配線板の片側面に載置された状態で実装されている。電子部品における複数のリード端子は、プリント配線板に設けられた貫通孔を貫通して非実装面から突出している。リード端子のうちの短いものは、プリント配線板に形成された導体パターンに対して電気的に接続されている。プリント配線板の非実装面側には、複数のバスバーからなるバスバー回路が積層配置されている。そして、リード端子のうち長いものが、バスバーに対して電気的に接続されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、リレー等のように大電流を流す必要のある電子部品の場合、部品全体が大型であることに加え、電源用リード端子も低抵抗化のために幅広になっている。ゆえに、その電源用リード端子に合わせて、プリント配線板に大きな貫通孔をあけておく必要がある。従って、プリント配線板にデッドスペースができやすく、結果として他の部品を実装するためのエリアの減少や配線自由度の低下につながりやすい。大型の電子部品がプリント配線板上の大きな面積を占有してしまうことも、デッドスペースを生じさせる原因となっている。以上のことから、従来では大きなプリント配線板を使用せざるを得なくなり、電気接続箱の大型化につながってしまう。
【0005】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プリント配線板にデッドスペースができにくい電気接続箱を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、導体パターンを有するプリント配線板と、複数本のバスバーからなるバスバー回路と、部品本体から複数のリード端子が突出する電子部品とを収容している電気接続箱において、前記プリント配線板及び前記バスバー回路が平面方向に並んで配置されるとともに、前記複数のリード端子のうちの一部のものが前記導体パターンに電気的に接続され、それ以外のものが前記バスバーに電気的に接続されていることを特徴とする電気接続箱をその要旨とする。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記電子部品は幅広の電源用リード端子を有するパワー素子であり、かつ同パワー素子の部品本体は、前記プリント配線板の外縁から側方に張り出した状態で実装されているとした。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2において、前記各リード端子は、はんだ付けによって前記導体パターン及び前記バスバーに対して直かに接合されているとした。
【0009】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項1に記載の発明によると、バスバー回路をプリント配線板の平面方向に並んで配置した結果、例えば幅広のリード端子を有する電子部品を用いた場合でも、貫通孔に挿通させずに同リード端子をバスバーに接続できるようになる。従って、幅広のリード端子を接続するために、プリント配線板に大きな貫通孔をあけておく必要がなくなり、プリント配線板にデッドスペースができにくくなる。よって、他の部品を実装するためのエリアの減少や、配線自由度の低下が回避される。
【0010】
請求項2に記載の発明によると、パワー素子の部品本体の大部分をプリント配線板の外縁から側方に張り出した状態で実装することにより、パワー素子が大面積を占有しなくなり、プリント配線板にデッドスペースができにくくなる。
【0011】
請求項3に記載の発明によると、各リード端子ははんだ付けによって導体パターン及びバスバーに対して直かに接合されているため、接続のための中継端子を省略可能となり、部品点数の削減及び構造の簡略化が達成される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態の電気接続箱(ジャンクションボックス,J/B)1を図1,図2に基づき詳細に説明する。
【0013】
図1に示されるように、この電気接続箱1におけるケースは、合成樹脂製のアッパケース2及びロアケース3によって構成されている。アッパケース2の上面側における複数箇所には、図示しないコネクタが嵌脱可能なコネクタ取付部4が突設されている。このようなアッパケース2は、ロアケース3の上部開口に対して嵌合する。両ケース2,3は図示しないロック機構により相互に固定される。このとき、両ケース2,3の内部には、各種部品を収容するための収容空間5が形成される。
【0014】
図1,図2に示されるように、収容空間5内には、プリント配線板6と、バスバー回路7と、電子部品としてのパワー素子8とが収容されている。即ち、この電気接続箱1は、プリント配線板6及びバスバー回路7の両方を備えたハイブリッド構造をなしている。
【0015】
本実施形態におけるプリント配線板6は、絶縁基材の表裏両面に導体部分を備える、いわゆる両面板である。プリント配線板6は矩形状であって、電気接続箱1を上から見たときの投影面積の1/2弱程度の大きさを有している。なお、このプリント配線板6はロアケース3の内底面に対して固定されている。プリント配線板6における所定の箇所には、導体パターン9やスルーホール10が形成されている。いくつかの導体パターン9の一部には、電極接続用のパッド11が形成されている。これらのパッド11上には、チップ抵抗やチップコンデンサ等のような比較的小さな電子部品12の電極が、はんだを介して表面実装されている。また、別の導体パターン9の一部には、リード端子接続用のパッド13が形成されている。これらのパッド13は、プリント配線板6の外縁部に一列にかつ等間隔に配置されている。
【0016】
本実施形態におけるバスバー回路7は、幅の異なる複数本のバスバー15,16,17と、絶縁基板18とによって構成されている。バスバー15,16,17群は絶縁基板18を介して積層されている。絶縁基板18は各層間の絶縁を担保している。バスバー回路7を構成する絶縁基板18は、電気接続箱1を上から見たときの投影面積の1/2強程度の大きさを有するとともに、ロアケース3の内底面に対して固定されている。バスバー15,16,17の端部は、直角に折り曲げれられることによりタブとされている。これらのタブは、コネクタ取付部4の底部に設けられたタブ挿通孔を介してアッパケース2の外側に突出している。なお、図1,図2に示されるように、プリント配線板6及びバスバー回路7は、互いに重なり合うことなく、平面方向(具体的にはロアケース3の内底面)に沿って並ぶようにして配置されている。
【0017】
本実施形態におけるパワー素子8は、部品本体21と、その部品本体21の側面から突出した複数種のリード端子22,23,24とによって構成されている。矩形状をした部品本体21には、通常のリレー複数個分に相当する機能が内蔵されている。
【0018】
第2のリード端子23は、部品本体21の一側面から4本突出している。第2のリード端子23群は、中ぐらいの幅のバスバー15に対して接続されることから、それに対応すべく広ピッチかつ幅広に形成されている。一方、第1のリード端子22群は、第2のリード端子23群が突設されている側面の反対側面から、10本突出している。第2のリード端子23群は、小面積のパッド13に対して接続されることから、第2のリード端子23群に比べて相対的に狭ピッチかつ幅狭に形成されている。このパワー素子8は駆動するにあたって大きな電流を必要とするので、上記2種のリード端子22,23とは別に電源用リード端子24を備えている。本実施形態の場合、部品本体21に2本の電源用リード端子24が突設されている。電源用リード端子24は、上記2種のリード端子22,23群が突設されている側面と直交する側面から、それぞれ突出している。
【0019】
図1,図2に示されるように、第1のリード端子22は、はんだ付けによりパッド13に対して直かに接合されている。第2のリード端子23は、はんだ付けによりバスバー15に対して直かに接合されている。そして、電源用リード端子24は、溶接により最大幅のバスバー16に対して直かに接合されている。つまり、これらのリード端子22,23,24は、パッド13やバスバー15,16に対して、いずれも何ら中継端子を介することなくダイレクトに接続されている。
【0020】
このような実装時においては、パワー素子8の部品本体21の大部分は、プリント配線板6の外縁から側方に、即ちバスバー回路7側に張り出した状態となる。パワー素子8がプリント配線板6及びバスバー回路7を跨ぐようにして実装されると把握することもできる。
【0021】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
(1)この電気接続箱1では、プリント配線板6及びバスバー回路7が平面方向に並んで配置されている。そして、細い幅のリード端子22群がパッド13にはんだ付けされ、中くらいの幅のリード端子23群がバスバー15にはんだ付けされ、幅広の電源用リード端子24がバスバー16にはんだ付けされている。この構成の場合、プリント配線板6にリード端子挿通用の貫通孔を設けなくても、幅広の電源用リード端子24をバスバー16に接続できるようになる。従って、大きな貫通孔をあけておく必要がなくなる分だけ、プリント配線板6にデッドスペースができにくくなる。よって、他の電子部品12を実装するためのエリアの減少を回避することができ、高密度実装化を達成することができる。また、導体パターン10の配線自由度の低下も回避されるため、大きなプリント配線板6を使用しなくても、困難なくパターンレイアウトをすることができる。
【0022】
(2)この電気接続箱1では、パワー素子8の部品本体21の大部分がプリント配線板6の外縁から側方に張り出した状態で実装されている。従って、パワー素子8がプリント配線板6上にて大きな面積を占有せず、他の電子部品12の実装にあたって邪魔にはならない。このため、部品本体21がかなり大型であるにもかかわらず、プリント配線板6にデッドスペースができにくくなる。
【0023】
(3)この電気接続箱1では、各リード端子22,23,24が、はんだ付けによってパッド13やバスバー15,16に対して直かに接合されている。つまり、接続のための中継端子が省略されている。よって、この分だけ部品点数の削減及び構造の簡略化が達成され、ひいては低コスト化や全体の小型化が達成される。
【0024】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 実施形態において用いたものとは異なる機能を有する別のパワー素子を、電子部品として用いてもよく、さらにはパワー素子以外の素子を、パッド13とバスバー15,16に接続される電子部品として用いてもよい。
【0025】
・ パワー素子8の部品本体21を完全にプリント配線板6の外縁から張り出させた状態で実装してもよい。逆に実施形態のパワー素子8ほど大きくなく、他の電子部品12の実装に特に邪魔にならなければ、その部品本体21をプリント配線板6から殆ど張り出させずに実装してもよい。
【0026】
・ プリント配線板6は両面板のみに限定されず、いわゆる片面板や多層板であってもよい。
・ 電子部品の有する複数のリード端子22,23,24は、実施形態のように幅の異なる3種からなるもののみに限定されず、幅の異なる2種または4種以上からなるものであってもよい。勿論、複数あるリード端子の幅は、みな同じであっても構わない。さらに、電子部品の有する接続端子は、全てリード端子22,23,24である必要はなく、その一部のものが単なる平坦な電極になっていてもよい。
【0027】
・ バスバー15,16とリード端子23,24とを電気的に接続するにあたり、実施形態において示したはんだ付けや溶接以外の手法を採用しても勿論よい。
【0028】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
(1) 請求項1において、前記電子部品は前記プリント配線板及び前記バスバー回路を跨ぐようにして実装されていること。従って、この技術的思想1に記載の発明によれば、プリント配線板にデッドスペースができにくくなる。
【0029】
(2) 請求項1乃至3、技術的思想1のいずれか1つにおいて、請求項1乃至3のいずれか1つにおいて、前記導体パターンに接続される第1のリード端子群は相対的に狭ピッチかつ幅狭であって、前記バスバーに接続される第2のリード端子群は、相対的に広ピッチかつ幅広であること。
【0030】
(3) 請求項1乃至3、技術的思想1,2のいずれか1つにおいて、請求項2または3において、前記パワー素子はリレー複数個分の機能を有するものであること。従って、この技術的思想3に記載の発明によれば、1つのパワー素子を使用すれば足りることから、複数個のリレー間を接続するために必要なバスバーが省略可能となり、バスバー回路を単純化することができる。
【0031】
(4) 請求項1,2、技術的思想1乃至3のいずれか1つにおいて、前記リード端子は前記導体パターン及び前記バスバーに対して中継端子を介することなく接続されていること。従って、この技術的思想4に記載の発明によれば、部品点数の削減及び構造の簡略化を達成することができ、ひいては全体の小型化を達成することもできる。
【0032】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1〜3に記載の発明によれば、プリント配線板にデッドスペースができにくい電気接続箱を提供することができる。
【0033】
請求項2に記載の発明によれば、パワー素子を実装した場合であっても、デッドスペースの発生を防止することができる。
請求項3に記載の発明によれば、部品点数の削減及び構造の簡略化を達成することができ、ひいては全体の小型化を達成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した一実施形態の電気接続箱の部分破断平面図。
【図2】同電気接続箱の断面図。
【符号の説明】
1…電気接続箱、6…プリント配線板、7…バスバー回路、8…電子部品としてのパワー素子、13…導体パターンの一部であるパッド、15,16,17…バスバー、21…部品本体、22,23…リード端子、24…幅広の電源用リード端子。

Claims (3)

  1. 導体パターンを有するプリント配線板と、複数本のバスバーからなるバスバー回路と、部品本体から複数のリード端子が突出する電子部品とを収容している電気接続箱において、
    前記プリント配線板及び前記バスバー回路が平面方向に並んで配置されるとともに、前記複数のリード端子のうちの一部のものが前記導体パターンに電気的に接続され、それ以外のものが前記バスバーに電気的に接続されていることを特徴とする電気接続箱。
  2. 前記電子部品は幅広の電源用リード端子を有するパワー素子であり、かつ同パワー素子の部品本体の大部分は、前記プリント配線板の外縁から側方に張り出した状態で実装されていることを特徴とする請求項1に記載の電気接続箱。
  3. 前記各リード端子は、はんだ付けによって前記導体パターン及び前記バスバーに対して直かに接合されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電気接続箱。
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