JP3888184B2 - バスバーとプリント基板の接続構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バスバーとプリント基板の接続構造に関し、詳しくは、バスバーのタブをプリント基板のタブ穴に貫通させて半田接続してプリント基板の導電材と直接回路接続するものにおいて、半田付け前にバスバーのタブを基板のタブ穴と正確に一致させるものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車では搭載するジャンクションボックスにはワイヤハーネスを介して自動車の各部に装着する電装品と接続し、電源回路、制御回路、信号回路の分岐接続を集中的に行っている。
上記ジャンクションボックスの内部にバスバーと絶縁板の積層体を収容し、バスバーから突設したタブをワイヤハーネス端末の端子とコネクタ等を介して接続している。
【０００３】
近年、プリント基板からなる電子制御ユニット（ＥＣＵ）が電装品制御用として多数用いられ、上記ジャンクションボックスのケース内にもＥＣＵを上記積層体と共に収容して、バスバーとＥＣＵとを接続している場合がある。
【０００４】
例えば、図９に示すジャンクションボックス１では、ケース内においてバスバー２と絶縁板３との積層体の上方に、電子部品４ａを多数搭載したプリント基板（ＥＣＵ）４を仕切用絶縁板５を介して収容している。
上記バスバー２とプリント基板４の導体との接続は、中継端子１７ａを収容した中継コネクタ１７を用いて電気接続を図っている。
【０００５】
あるいは、図１０に示すジャンクションボックス６の場合には、該ジャンクションボックス６のケースとは別に設けたＥＣＵケース７にプリント基板（ＥＣＵ）９を収容し、該プリント基板９に実装されたコネクタ８とジャンクションボックス６側のコネクタ収容部１６とを図示の如く嵌合することで、コネクタ収容部１６内のバスバー１０のタブ１０ａとプリント基板９の導体に半田付けされたコネクタ８内の端子との電気接続を図っている。
【０００６】
さらに、図１１に示すジャンクションボックス１１の場合には、ケース１２内部に収容されたプリント基板（ＥＣＵ）１５にダイレクトで端子１４を半田接続しており、該端子１４はケース１２に設けられたコネクタ収容部１２ａ内に圧入されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記図９乃至図１１に示す従来のＥＣＵの導体とバスバーとの接続構造にはいずれも問題点があった。
即ち、上記図９に示すジャンクションボックス１の場合には、バスバー２とプリント基板４との電気接続を中継コネクタ３を介して行う必要があり、中継コネクタ３の分だけコストアップとなる。
また、プリント基板４の導体の接続端を中継コネクタ３の端子３ａと接続するために、プリント基板４の両側に集中させて回路配策しなければならず、回路設計の自由度に制限があった。
【０００８】
同様に、上記図１０に示すジャンクションボックス６およびＥＣＵケース７の場合も、バスバー１０とプリント基板９との電気接続のためにコネクタ８を用いるためコストアップとなると共に、プリント基板９の導体の接続端をコネクタ８に集中させる回路配策を行わねばならない。
【０００９】
一方、上記図１１に示すジャンクションボックス１１の場合は、中継用のコネクタを使用していないものの、端子１４を収容したケース１２の端子筒１２ｂをプリント基板１５に当接させて端子１４を位置決め（アライメント）させて、端子１４とプリント基板１５の導体とを半田接続しているため、ケース１２などの樹脂部分が熱膨張した場合には、上記半田接続部にダイレクトに応力が集中してしまい、半田接続部の電気接続信頼性を低下させている。
また、プリント基板１５と半田接続された端子１４の先端側は、即コネクタ収容部１２ａに突出するのみで回路形成を行っていないので、ジャンクションボックスとしての分岐回路はプリント基板１５上の回路に組み込む必要があり、プリント基板１５の回路数が増大する問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、プリント基板を用いる場合において、中継コネクタを廃止してコストダウンを図り、かつ、回路設計自由度を高めることを第１の課題とすると共に、端子やタブ等をダイレクトでプリント基板と接続する場合に、適切なアライメント矯正を行いつつも熱膨張等により応力が集中しないようにすることを第２の課題としている。
【００１１】
【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、ケース内部に絶縁板と積層して収容されているバスバーより突出させたタブをプリント基板のタブ穴に挿入し、該プリント基板の導電材と半田接続する構造であって、
上記バスバーとプリント基板との間に移動可能に配置される仕切用絶縁板と、
上記仕切用絶縁板に設けられ、バスバー側のタブが挿入されるタブ矯正筒と、
上記バスバーと積層配置している絶縁板よりプリント基板配置側に向けて突設されるプリント基板固定用のネジ止め筒台と、
上記ネジ止め筒台の先端側外面に突設され、上記仕切用絶縁板を仮係止位置に保持する仮係止突起と、
上記仮係止突起よりもネジ止め筒台の基部側に突出され、上記仕切用絶縁板を本係止位置に保持する本係止突起とを備え、
上記仕切用絶縁板は上記ネジ止め筒台に沿って、仮係止位置、本係止位置へと移動され、
上記仕切用絶縁板が仮係止位置で保持された状態で上記タブ矯正筒に上記バスバーのタブが挿入されてアライメントが矯正され、
上記仕切用絶縁板が本係止位置に保持された状態で、上記タブ矯正筒を通る上記タブの先端が、上記ネジ止め筒台の先端に搭載するプリント基板のタブ穴に貫通され、この状態でプリント基板はネジ止め筒台にネジ止めされると共に、上記タブがプリント基板に半田付けされる構成としているバスバーとプリント基板の接続構造を提供している。
【００１２】
上記接続構造とすると、上記バスバーのタブを上記プリント基板のタブ穴に挿入して該プリント基板の導電材とダイレクトで半田接続しているので、従来のような中継コネクタを廃止することができ、コストダウンを図ることができる。
また、プリント基板はバスバーのタブと直接接続するため、中継コネクタを用いていた時のように、プリント基板上の導電材の接続端をコネクタに合わせて１ヶ所に集中させるというような制約が無くなり、回路設計の自由度を高くすることができる。
【００１３】
さらに、上記バスバーのタブは、バスバーとプリント基板との間に介在させる仕切用絶縁板が仮係止位置の状態からタブ矯正筒に挿通されてアライメント矯正されるので、コネクタを用いずとも確実、かつ、容易にプリント基板のタブ穴に貫通させて電気接続を図ることができる。
しかも、仕切用絶縁板を上記ネジ止め筒台の基部側に移動させて本係止位置に保持させることで、ネジ止め筒台の先端にネジ止め固定されるプリント基板とタブ矯正筒との間に距離をあけることができ、即ち、上記タブのプリント基板との半田付け部分とタブ矯正筒との間に距離をあけることができる。これにより、タブ矯正筒を構成する仕切用絶縁板などが熱膨張して位置ズレした際にも、上記タブで該位置ズレを吸収して該半田付け部分への応力集中を防止することができる。
【００１４】
また、従来のように、ケースのコネクタ収容部に露出する端子でプリント基板と接続するのではなく、バスバーのタブをプリント基板と接続しているので、分岐回路等をバスバー側に回路形成させることができ、プリント基板側の回路を増加させてしまうこともない。
【００１５】
上記ネジ止め筒台はケースの隅部より突出され、ケース内部の略全面に亙って配置している上記バスバーのプリント基板配置側全表面が上記仕切用絶縁板で上記プリント基板と仕切られ、かつ、
上記仕切用絶縁板には、並列状態で突出する上記バスバーのタブを挿入するタブ穴を並列に設けた上記タブ矯正筒が所要箇所に突設されている。
【００１６】
上記構成とすると、上記ネジ止め筒台を隅部に設けることで、上記バスバーと上記プリント基板との間を全面に亙って仕切用絶縁板で絶縁できる。また、上記バスバーのタブは並列して設けなくとも任意の位置で突出させてプリント基板と接続することが可能であるが、上記のように、タブを並列状態とすることで、対応する上記タブ矯正筒を散在させずに済む。
【００１７】
上記バスバーのタブが半田付けされたプリント基板はカバーで覆われ、
該カバーは上記バスバーを収容しているケースにロック結合すると同時に、そのロック爪で上記本係止位置の上記仕切用絶縁板を上記バスバーに当接する最終押込位置に移動させる構成としている。
【００１８】
上記構成とすると、上記仕切用絶縁板を手で押し込むことなく上記カバーのケースへのロック作業と同時に最終押込位置に移動させることができ、仕切用絶縁板がバスバーと当接することで仕切用絶縁板自体も安定する。
また、プリント基板の上記半田付け部分とタブ矯正筒との隙間をさらに離すことができるので、該隙間に存在するタブがフリーとなり応力吸収の役目を果たし、半田付け部分への応力集中をより効果的に防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４は自動車用のジャンクションボックス２０を示す。
ジャンクションボックス２０のケース２１の下面には、図１に示すように、コネクタ収容部２２、２３、２４、２６、ダイオード収容部２５を設けている。ケース２１の側面には、図１および図２に示すように、長円形または円形の挿通孔２８ａ、２９ａを有するブラケット２８、２９を対向する位置に水平方向に突出させていると共に、オプションカセット用のロック部２７を８つ設けている。
【００２０】
ジャンクションボックス２０のケース２１内には、図３及び図４に示すように、バスバー３０、３２と絶縁板３１を積層して回路形成した積層体を、ケース２１内の略全面に亙って配置している。
バスバー３０、３２には上方に屈折させたタブ３２ａを並列状態で突出させていると共に、絶縁板３１は四隅より夫々ネジ止め筒台３１ａを突出させている。
【００２１】
ネジ止め筒台３１ａの外面には、図５乃至図８に示すように、後述する仕切用絶縁板３３を仮係止位置に仮係止する仮係止突起３１ａ−１を先端側に突出させていると共に、該仮係止突起３１ａ−１よりも基部側には仕切用絶縁板３３を本係止位置に係止する本係止突起３１ａ−２を突出させている。
また、ネジ止め筒台３１ａの上面３１ａ−４には、ネジ穴３１ａ−５を穿設していると共に、上面３１ａ−４の４辺のうちケース２１側面に面する２辺よりＬ字枠部３１ａ−３を上方に突出させている。
【００２２】
ネジ止め筒台３１ａの上面３１ａ−４にはプリント基板３４が載置され、その四隅をＬ字枠部３１ａ−３の内側に嵌め込んで、ネジ穴３１ａ−５にネジＮで固定される。
プリント基板３４は、基板上の導電材と導通するタブ穴３４ａを所要箇所に夫々穿設しており、バスバー３０、３２のタブ３２ａを該タブ穴３４ａに貫通させて半田Ｈ付けすることにより、バスバー３０、３２と回路接続を図っている。
【００２３】
また、バスバー３０、３２および絶縁板３１の積層体とプリント基板３４との間には上記仕切用絶縁板３３を介在させて上記積層体の全表面を仕切っている。
仕切用絶縁板３３は、その四隅にネジ止め筒台３１ａを貫通させる貫通孔３３ｃを穿設していると共に、図４に示すように、中央を横断する長幅のタブ矯正筒３３ａと短幅のタブ矯正筒３３ｂを突設してバスバー３０、３２のタブ３２ａを貫通させている。
【００２４】
タブ矯正筒３３ａ、３３ｂには、タブ矯正穴３３ａ−１、３３ｂ−１を並列に設け、タブ矯正穴３３ａ−１、３３ｂ−１の存在しない上面にプリント基板３４の位置決め用突起３３ａ−２を突出している。また、タブ矯正穴３３ａ−１、３３ｂ−１内には、近接方向に突出したテーパー部３３ａ−３、３３ｂ−３を設けている。
【００２５】
また、ジャンクションボックス２０のケース２１開口となるプリント基板３４露出側にはカバー３５を被せて、カバー３５のロック爪３５ａとケース２１の被ロック部２１ａとを係止してロック結合している。
【００２６】
次に、ジャンクションボックス２０の組立工程について説明する。
図５の第１工程に示すように、ケース２１内にバスバー３０、３２と絶縁板３１とを積層配置した状態において、仕切用絶縁板３３の貫通孔３３ｃをネジ止め筒台３１ａに貫通させて仮係止突起３１ａ−１の上端で止まった状態にすると共に、バスバー３０、３２のタブ３２ａの先端を各タブ矯正筒３３ａ、３３ｂの各タブ矯正穴３３ａ−１、３３ｂ−１に半挿入する。
この時、各タブ矯正穴３３ａ−１、３３ｂ−１にはテーパー部３３ａ−３、３３ｂ−１を設けているので、バスバー３０、３２のタブ３２ａの先端を容易に拾い込んで内部に導くことができる。
【００２７】
この状態より、図６の第２工程に示すように、仕切用絶縁板３３を下方に押し込むことで、仮係止突起３１ａ−１を乗り越えて仮係止状態とさせて、仕切用絶縁板３３を本係止突起３１ａ−２の上端に止まった状態とさせる。この状態で、タブ矯正筒３３ａの上面の位置決め用突起３３ａ−２にプリント基板３４の位置決め孔を挿入して位置決めしプリント基板３４を上方より載置している。
【００２８】
さらに、図７の第３工程に示すように、仕切用絶縁板３３を下方に押し込むことで、本係止突起３１ａ−２を乗り越えて本係止状態とさせる。この状態で、タブ矯正筒３３ａ、３３ｂのタブ矯正穴３３ａ−１、３３ｂ−１を貫通したタブ３２ａをプリント基板３４のタブ穴３４ａに貫通させると共に、ネジ止め筒台３１ａの上面３１ａ−１のＬ字枠部３１ａ−３内に載ったプリント基板３４の隅部をネジ穴３１ａ−５にネジ止め固定する。
この時、バスバー３０、３２のタブ３２ａは、タブ矯正筒３３ａ、３３ｂによりアライメント矯正されているので、プリント基板３４のタブ穴３４ａに確実に貫通させることができる。
【００２９】
そして、プリント基板３４のタブ穴３４ａに貫通したタブ３２ａを半田Ｈ接続し、バスバー３０、３２側と回路とプリント基板３４側の回路との回路間接続を図る。
なお、この半田付け作業の際には、プリント基板３４の下面とタブ矯正筒３３ａ、３３ｂとの間に隙間をあけているので、タブ矯正穴３３ａ−１、３３ｂ−１内に半田Ｈが流れ込むことを防止することができる。
【００３０】
ついで、図８の最終工程に示すように、カバー３５を上方より被せ、該カバー３５のロック爪３５ａをケース２１の被ロック部２１ａに係止してロック結合すると同時に、そのロック爪３５ａで上記本係止状態の仕切用絶縁板３３の端部３３ｄを押し込むことにより、仕切用絶縁板３３を最上層のバスバー３２に当接する最終押込位置に自動的に移動させる。
この最終押込状態では、プリント基板３４の半田Ｈ接続部分とタブ矯正筒３３ａ、３３ｂの上端との距離がさらに離れるため、仕切用絶縁板３３等の樹脂製部材が熱膨張して位置ズレを起こした場合であっても、タブ３２ａのフリーとなった部分３２ａ−１で吸収することができ、半田Ｈ付け部分への応力集中を効果的に抑制することができる。
【００３１】
上記ジャンクションボックス２０のバスバー３２とプリント基板３４の接続構造によると、バスバー３０、３２のタブ３２ａをプリント基板３４のタブ穴３４ａに挿入してプリント基板３４の導電材と直接半田付けしているので、従来のような中継コネクタを廃止してコストダウンを図ることができ、また、プリント基板３４上の導電材の接続端をコネクタに合わせて１ヶ所に集中させねばならないというような制約も無くなり、回路設計の自由度も高くなる。
【００３２】
さらに、バスバー３０、３２のタブ３２ａは、仕切用絶縁板３３が仮係止位置の状態からタブ矯正筒３３ａ、３３ｂのタブ矯正穴３３ａ−１、３３ｂ−１に挿通されてアライメント矯正されるので、コネクタを用いずとも確実、かつ、容易にプリント基板３４のタブ穴３４ａに貫通させて基板上の導電材と電気接続を図ることができる。
また、バスバー３０、３２のタブ３２ａをプリント基板３４と接続しているので、分岐回路等をバスバー３０、３２側に回路形成させることができ、プリント基板３４側の回路を増加させてしまうこともない。
【００３３】
なお、本実施形態では、仕切用絶縁板３３のタブ矯正筒３３ａ、３３ｂは内部にタブ矯正穴３３ａ−１、３３ｂ−１を並列させたものであるが、並列させずに１つのタブを挿入するタブ矯正筒を別個に設けてもよい。その場合、バスバー３０、３２側のタブ３２ａの突出位置も散在させることができ、バスバー３０、３２の回路配策の自由度をより一層高くすることができる。
【００３４】
【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、上記バスバーのタブを上記プリント基板のタブ穴に挿入して該プリント基板の導電材と半田接続しているので、中継コネクタを廃止してコストダウンを図ることができ、かつ、プリント基板上の導電材の接続端をコネクタに合わせて１ヶ所に集中させるというような制約が無くなり、回路設計の自由度も高くすることができる。
【００３５】
また、上記バスバーのタブは上記仕切用絶縁板のタブ矯正筒に挿通されてアライメント矯正されるので、コネクタを用いずとも確実、かつ、容易にプリント基板のタブ穴に貫通させて電気接続を図ることができる。
しかも、上記仕切用絶縁板は上記ネジ止め筒台の基部側に移動させて本係止状態あるいは最終押込位置とすることで、上記タブとプリント基板との半田付け部分がタブ矯正筒の先端と離れるので、タブ矯正筒を構成する仕切用絶縁板が熱膨張して位置ズレしたとしても、上記タブのフリーとなる部位で該位置ズレを吸収して半田付け部分への応力集中を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係るジャンクションボックスの上面図である。
【図２】 ジャンクションボックスの側面図である。
【図３】 ジャンクションボックスの断面図である。
【図４】 ジャンクションボックスのカバーおよびプリント基板を取り付ける前の下面図である。
【図５】 ジャンクションボックスの組立の第１工程を示す断面図である。
【図６】 ジャンクションボックスの組立の第２工程を示す断面図である。
【図７】 ジャンクションボックスの組立の第３工程を示す断面図である。
【図８】 ジャンクションボックスの組立の最終工程を示す断面図である。
【図９】 従来のジャンクションボックスの要部断面図である。
【図１０】 別の従来のジャンクションボックスおよびＥＣＵケースの要部断面図である。
【図１１】 さらに別の従来のジャンクションボックスの一部破断側面図である。
【符号の説明】
２０ ジャンクションボックス
２１ ケース
２１ａ 被ロック部
２２、２３、２４、２６ コネクタ収容部
２８、２９ ブラケット
３１ 絶縁板
３１ａ ネジ止め筒台
３１ａ−１ 仮係止突起
３１ａ−２ 本係止突起
３０、３２ バスバー
３２ａ タブ
３３ 仕切用絶縁板
３３ａ、３３ｂ タブ矯正筒
３３ａ−１、３３ｂ−１ タブ矯正穴
３３ａ−２ 位置決め用突起
３３ａ−３、３３ｂ−３ テーパー部
３３ｃ 貫通穴
３４ プリント基板
３５ カバー
Ｈ 半田
Ｎ ネジ

Claims (3)

1. ケース内部に絶縁板と積層して収容されているバスバーより突出させたタブをプリント基板のタブ穴に挿入し、該プリント基板の導電材と半田接続する構造であって、
   上記バスバーとプリント基板との間に移動可能に配置される仕切用絶縁板と、
   上記仕切用絶縁板に設けられ、バスバー側のタブが挿入されるタブ矯正筒と、
   上記バスバーと積層配置している絶縁板よりプリント基板配置側に向けて突設されるプリント基板固定用のネジ止め筒台と、
   上記ネジ止め筒台の先端側外面に突設され、上記仕切用絶縁板を仮係止位置に保持する仮係止突起と、
   上記仮係止突起よりもネジ止め筒台の基部側に突出され、上記仕切用絶縁板を本係止位置に保持する本係止突起とを備え、
   上記仕切用絶縁板は上記ネジ止め筒台に沿って、仮係止位置、本係止位置へと移動され、
   上記仕切用絶縁板が仮係止位置で保持された状態で上記タブ矯正筒に上記バスバーのタブが挿入されてアライメントが矯正され、上記仕切用絶縁板が本係止位置に保持された状態で、上記タブ矯正筒を通る上記タブの先端が、上記ネジ止め筒台の先端に搭載するプリント基板のタブ穴に貫通され、この状態でプリント基板はネジ止め筒台にネジ止めされると共に、上記タブがプリント基板に半田付けされる構成としているバスバーとプリント基板の接続構造。
2. 上記ネジ止め筒台はケースの隅部より突出され、ケース内部の略全面に亙って配置している上記バスバーのプリント基板配置側全表面が上記仕切用絶縁板で上記プリント基板と仕切られ、かつ、
   上記仕切用絶縁板には、並列状態で突出する上記バスバーのタブを挿入するタブ穴を並列に設けた上記タブ矯正筒が所要箇所に突設されている請求項１に記載のバスバーとプリント基板の接続構造。
3. 上記バスバーのタブが半田付けされたプリント基板はカバーで覆われ、該カバーは上記バスバーを収容しているケースにロック結合すると同時に、そのロック爪で上記本係止位置の上記仕切用絶縁板を上記バスバーに当接する最終押込位置に移動させる構成としている請求項１または請求項２に記載のバスバーとプリント基板の接続構造。

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