JP4093129B2

JP4093129B2 - 自動車用電気接続箱

Info

Publication number: JP4093129B2
Application number: JP2003189853A
Authority: JP
Inventors: 達也早川
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-07-01
Also published as: JP2005026052A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載される電気接続箱に関し、特に、電気接続箱内に搭載するプリント基板の接続構造を改良して製造コストの低減を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な自動車用電気接続箱内の回路体の接続構造は、図９に示すように、上下に積層されたプリント基板１Ａ、１Ｂのそれぞれの導体２ａ、２ｂに端子孔３ａ、３ｂを穿設し、該端子孔３ａ、３ｂに挿通した棒状の端子４の上下両端と導体２ａ、２ｂとをそれぞれ半田付けして上下プリント基板１Ａ、１Ｂ間の接続を行っている。また、プリント基板の導体と他回路のバスバーと接続する場合には、導体にタブ６を半田つけし、該タブをコネクタＣに挿入し、該コネクタＣに他回路のバスバー５のタブ５ａを接続している。リレー、ヒューズあるいは外部回路のコネクタと接続する場合にも、導体にタブを半田つけして突出させている場合が多い。
【０００３】
上記のように棒状の端子４の両端を半田付けすると、端子発熱時における伸びが半田付け部分で遮断され、半田付け部分にクラックが発生しやすく、電気接続信頼性が劣る問題がある。また、半田付け作業をプリント基板毎に行う必要があると共に、半田付け面が反対面となるため、半田付け作業が容易に行えず、製造コストがかかるという問題がある。また、プリント基板の導体とバスバーあるいは、リレー、ヒューズ、コネクタ等と接続する場合には、端子を半田づけしているため、部品点数および作業工程が増加してコスト高になる問題がある。
【０００４】
この問題に関し、近時、半田付けによる接続をなくすことができるプレスフィット端子を用いた接続が提案されている。この接続構造は、図１０に示すように、プレスフィット端子９の上下２箇所にプレスフィット部９ａ、９ｂを設け、上下に積層した基板６Ａ、６Ｂのそれぞれの導体７ａ、７ｂに形成されたスルーホール８ａ、８ｂに該プレスフィット端子９を圧入し、スルーホール８ａにプレスフィット部９ａを、スルーホール８ｂにプレスフィット部９ｂをそれぞれ接触させて、上下プリント基板６Ａ、６Ｂを接続するものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２８０５１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにプレスフィット端子９を用いた接続構造は、プリント基板導体７ａ、７ｂとプレスフィット端子９との半田付け作業が不要となり、１回の端子挿入作業で上下二箇所の接続作業が完了するため、作業性向上というメリットがある。
しかしながら、最近の自動車の高機能・高性能化に伴い、多数の端子を高密度に接続する設計が不可避的となり、一層の作業性の向上と部品点数の削減が課題となっている。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、接続の作業性が向上するうえ、部品点数が減り製造コストを削減することができるプリント基板の接続構造を備えた自動車用電気接続箱の提供を課題としている。
【０００８】
【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、ケース内に複数のプリント基板が上下に間隔をあけて配置され、これらプリント基板の導電路をプレスフィット端子を介してコネクタ、リレーあるいはヒューズの端子とジョイント接続しており、
上記プレスフィット端子は、矩形状平板の本体の下端より複数の分岐板を間隔をあけて並列して突出させ、これら分岐板の突出長さを相違させると共に各分岐板の先端側にプレスフィット部を形成し、かつ、上記本体の上端より接続端子部を上向きに突出させ、
上記積層するプリント基板には上記分岐板のプレスフィット部が圧入される端子孔をそれぞれ設け、
上記長さが最も短い分岐板のプレスフィット部は、上記プレスフィット端子の本体に最も近い位置のプリント基板の端子孔を圧入接触させると共に該本体の下端縁と該プリント基板との間に隙間を設ける一方、他の分岐板は上記プレスフィット端子の本体と電気接続するプリント基板の間に介在する他のプリント基板の貫通孔を挿通させて上記プリント基板の端子孔にプレスフィット部を圧入接触させ、
上記上向きに突設した接続端子部を、上記コネクタ、リレーあるいはヒューズの端子と接続させていることを特徴とする自動車用電気接続箱を提供している。
【０００９】
上記接続構造によれば、１つのプレスフィット端子に複数の分岐板を設け、各分岐板にプレスフィット部を形成しているため、一つのプレスフィット端子の１回の挿入作業で少なくとも上下に配置した複数枚のプリント基板の導体の接続作業を完了することができ、プリント基板間の接続作業性を大幅に向上させることができる。
また、該プレスフィット端子の矩形状平板からなる本体には、分岐板の反対側に接続端子部を突出させているため、該プレスフィット端子によって上記プリント基板の導電路をコネクタ、リレー、ヒューズ等の外部端子と接続することが可能となる。従って、従来のようにプリント基板上にコネクタ部を設ける必要がなく、プリント回路や相手方回路の配索自由度が高まり、無駄な導体や配索スペースを削減できるうえ、部品点数を減らして製造コストを抑えることができる。
【００１１】
また、上下のプリント基板の回路設計上の問題から、互いに接続する導電路の端子孔を同一垂線上に形成できない場合があるが、上記接続構造によれば、一つのプレスフィット端子に各段のプリント基板との接続用に分岐板を分けて形成するため、各プリント基板の所要位置の端子孔にそれぞれの分岐板を挿入してジョイント接続することが可能となり、回路配索の自由度を一層高めることができる。
【００１２】
コネクタ、リレー、ヒューズ等の外部回路と接続する上記プレスフィット端子の接続端子部はタブあるいは音叉状端子としている。なお、該接続端子部は外部回路とではなく中継端子を介して内部回路と接続してもよい。
また、上記プレスフィット端子に設けるプレスフィット部は中央部を薄肉化して幅方向を拡径し、圧縮変形可能な形状としている。
【００１４】
【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３は、本発明の第一参考実施形態に係る電気接続箱１０を示し、該電気接続箱１０は自動車用ワイヤハーネス（図示せず）に接続され、ロアケース１１の内部には、プレスフィット端子３０で互いに接続された上下２枚のプリント基板２１、２２を収容し、上面開口にアッパーカバー１２を被せ、アッパーカバー１２の係止爪１４をロアカバー１１の被係止部１３に係止してロックする構成としている。
【００１５】
上記プリント基板２１、２２は、図３に示すように、ロアケース１１の内側壁１１ａから水平に突設させた支持片１５、１６によってそれぞれ下面から支持され、下段にプリント基板２１が、上段にプリント基板２２が、上下に間隔Ｌ１をあけて配置されている。このプリント基板２１の導体２４の所要位置には端子孔２７ａ、２７ｂが、プリント基板２２の導体２５の所要位置には端子孔２８ａ、２８ｂが形成され、端子孔２７ａと端子孔２８ａ、端子孔２７ｂと端子孔２８ｂとはそれぞれ同一垂線上に形成している。該端子孔２７ａ、２７ｂの内周面にはプリント基板２１の導体２４と接続した導体（図示せず）をメッキし、端子孔２８ａ、２８ｂの内周面にはプリント基板２２の導体２５と接続した導体（図示せず）をメッキしている。また、図２に示すように、上記端子孔２８ａ、２８ｂの内径Ｄ２は、上記端子孔２７ａ、２７ｂの内径Ｄ１よりも大寸に設定している。
【００１６】
上記プレスフィット端子３０は、図２に示すように、矩形状平板からなる本体３１の一端より２本の分岐板３２ａ、３２ｂを間隔をあけて並列に突出させている。該分岐板３２ａ、３２ｂの長さは同一であり、分岐板３２ａには上下に間隔Ｌ３をあけて２つのプレスフィット部３３ａ、３４ａを形成し、分岐板３２ｂにも同様に上下に間隔Ｌ３をあけて２つのプレスフィット部３３ｂ、３４ｂを形成している。この間隔Ｌ３は、上記プリント基板２１、２２の上下間隔Ｌ１と同寸とし、また、分岐板３２ａのプレスフィット部３３ａと分岐板３２ｂのプレスフィット部３３ｂ、分岐板３２ａのプレスフィット部３４ａと分岐板３２ｂのプレスフィット部３４ｂとは、いずれも同一水平線上に位置するように形成されている。
【００１７】
上記プレスフィット部３３ａ、３４ａ、３３ｂ、３４ｂは、いずれも中央部を薄肉化して幅方向に拡径し、圧縮変形可能な形状としているが、先端側のプレスフィット部３３ａ、３３ｂの幅Ｗ１は、上記プリント基板２１の端子孔２７ａ、２７ｂの内径Ｄ１よりも大寸とし、基端側のプレスフィット部３４ａ、３４ｂの幅Ｗ２は、上記プリント基板２２の端子孔２８ａ、２８ｂの内径Ｄ２よりも大寸としている。さらに、プレスフィット端子３０の本体３１の他端には、音叉形状の接続端子部３６を、上記分岐板３２ａ、３２ｂとは反対側に突出させている。
【００１８】
上記プレスフィット端子３０を上記プリント基板２１、２２の端子孔２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂに上方から連通し、プレスフィット部３３ａ、３３ｂはプリント基板２１の端子孔２７ａ、２７ｂに、プレスフィット部３４ａ、３４ｂはプリント基板２２の端子孔２８ａ、２８ｂにそれぞれ圧入接触させて、プリント基板２１の導体２４とプリント基板２２の導体２５とを接続している。
また、プレスフィット端子３０の本体３１の他端側に突設した上記接続端子部３６には、プリント基板２２の上面に形成されたリレー収容部４０に挿入されるリレー４１のリレー端子４２を挿入接続している。
【００１９】
上記接続構造とすることにより、プレスフィット端子３０を所要位置に挿入する一作業により、計４箇所の導体の電気接続作業が完了し、従来要した４箇所の半田付け作業も不要となる。さらに、プレスフィット端子３０のプレスフィット部３３ａと反対側に接続端子部３５を一体に形成しているため、相手方端子であるリレー端子４２との接続のために別の端子を接続する作業も不要となる。従って、作業性を大幅に向上できると共に、部品点数の減少により製造コストも削減することができる。
【００２０】
図４は本発明に係る第二参考実施形態を示し、ロアケース１１内にプリント基板２１’、２２’、２３’を上中下の３段に積層収容し、下段のプリント基板２１’と中段のプリント基板２２’とは間隔Ｌ１をあけ、中段のプリント基板２２’と上段のプリント基板２３’とは間隔Ｌ２をあけて配置している。また、これらプリント基板２１’〜２３’を接続するプレスフィット端子３０’は、本体３１’の一端側から３本の分岐板３２ａ’〜３２ｃ’を間隔をあけて並列に突設し、これら分岐板３２ａ’（３２ｂ’、３２ｃ’）には、細幅のプレスフィット部３３ａ’（３３ｂ’、３３ｃ’）、中幅の３４ａ’（３４ｂ’、３４ｃ’）、広幅の３５ａ’（３５ｂ’、３５ｃ’）を先端側から順に形成している。その他の点では上記第一実施形態と同様であるため同一符号を付して説明を省略する。
【００２１】
上記プリント基板２１’の導体２４’には端子孔２７ａ’〜２７ｃ’が、上記プリント基板２２’の導体２５’に端子孔２８ａ’〜２８ｃ’が、上記プリント基板２３’の導体２６’に端子孔２９ａ’〜２９ｃ’が形成されている。また、これら端子孔２７ａ’、２８ａ’、２９ａ’、端子孔２７ｂ’、２８ｂ’、２９ｂ’、端子孔２７ｃ’、２８ｃ’、２９ｃ’は、それぞれ同一垂線上に設けられており、上記端子孔２９ａ’〜２９ｃ’の内径Ｄ３と、上記端子孔２８ａ’〜２８ｃ’の内径Ｄ２と、上記端子孔２７ａ’〜２７ｃ’の内径Ｄ１は、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３となるように設定されている。
【００２２】
上記プレスフィット端子３０’の先端側プレスフィット部３３ａ’〜３３ｃ’と中段プレスフィット部３４ａ’〜３４ｃ’の間隔は、上記プリント基板２１’、２２’間の間隔Ｌ１と同寸とし、中段プレスフィット部３４ａ’〜３４ｃ’と基端側プレスフィット部３５ａ’〜３５ｃ’の間隔は、上記プリント基板２２’、２３’間の間隔Ｌ２と同寸とし、先端側プレスフィット部３３ａ’〜３３ｃ’、中段プレスフィット部３４ａ’〜３４ｃ’、基端側プレスフィット部３５ａ’〜３５ｃ’は、それぞれ同一水平線上に形成されている。
また、先端側のプレスフィット部３３ａ’、３３ｂ’、３３ｃ’の幅は、上記プリント基板２１’の端子孔２７ａ’〜２７ｃ’の内径Ｄ１よりも大寸とし、中段のプレスフィット部３４ａ’、３４ｂ’、３４ｃ’の幅は、上記プリント基板２２’の端子孔２８ａ’〜２８ｃ’の内径Ｄ２よりも大寸とし、上段のプレスフィット部３５ａ’、３５ｂ’、３５ｃ’の幅は、上記プリント基板２３’の端子孔２９ａ’〜２９ｃ’の内径Ｄ３よりも大寸としている。
【００２３】
上記構成のプレスフィット端子３０’を用いて上記プリント基板２１’〜２３’間を接続すると、端子孔２７ａ’〜２７ｃ’、２８ａ’〜２８ｃ’、２９ａ’〜２９ｃ’の計９箇所への導体接続作業がプレスフィット端子３０’の１回の挿入作業で完了し、作業性は大幅に向上する。また、一つのプレスフィット端子３０’に所望数のプレスフィット部を上下左右に並列させて形成することができるため、多様な回路設計に対応して複数の接続箇所を1つのプレスフィット端子でジョイント接続することが可能となる。
さらに、上段の端子孔２９ａ’〜２９ｃ’の内径Ｄ３を最大として、中段の端子孔２８ａ’〜２８ｃ’の内径Ｄ２、下段の端子孔２７ａ’〜２７ｃ’の内径Ｄ１へと順次小さく設定しているため、プレスフィット端子３０’の挿入時に、特に先端側のプレスフィット部３３ａ’〜３３ｃ’が、貫通する中段、上段の端子孔２８ａ’〜２８ｃ’、２９ａ’〜２９ｃ’の内周壁によって強く圧縮変形されて端子孔２７ａ’〜２７ｃ’と接触不良を生じることを防止できる。
【００２４】
図５は本発明の第一実施形態を示し、ロアケース１１内にプリント基板２１”、２２”を上下２段に間隔Ｌ４をあけて積層収容している。これらプリント基板２１”、２２”を接続するプレスフィット端子３０”は、本体３１”の一端側から４本の分岐板３２ａ”〜３２ｄ”を間隔をあけて突設し、各分岐板３２ａ”〜３２ｄ”の先端に１つずつプレスフィット部３３ａ”〜３３ｄ”を形成している。その他の点では上記第一参考実施形態と同様であるため同一符号を付して説明を省略する。
【００２５】
詳しくは、上記プレスフィット部３０”の分岐板３２ａ”〜３２ｄ”は突出長さが相違しており、両端の分岐板３２ａ”、３２ｄ”は長尺とし、中央の分岐板３２ｂ”、３２ｃ”は短尺とし、この長短の突出長さの差は上記プリント基板２１”、２２”間の間隔Ｌ４と同寸としている。各分岐板３２ａ”〜３２ｄ”の先端に形成されたプレスフィット部３３ａ”〜３３ｄ”は、両端のプレスフィット部３３ａ”、３３ｄ”が同一水平線上に位置し、中央のプレスフィット部３３ｂ”、３３ｃ”が同一水平線上に位置するように設けられている。これらプレスフィット部３３ａ”〜３３ｄ”の幅はいずれも同寸としている。
また、上記プレスフィット端子３０”には、分岐板３２ａ”〜３２ｄ”の反対側にオスタブ状の接続端子部３６”を突設している。
【００２６】
上記プリント基板２１”には端子孔２７ａ”、２７ｂ”を、上記プリント基板２２”には端子孔２８ａ”、２８ｂ”を穿設している。これら端子孔２７ａ”、２７ｂ”、２８ａ”、２８ｂ”の内径Ｄ４はいずれも同寸とし、該内径Ｄ４は上記プレスフィット部３３ａ”〜３３ｄ”の幅よりも小寸に設定している。
さらに、上段のプリント基板２２”には、下段のプリント基板２１”の端子孔２７ａ”、２７ｂ”と同一垂線上の位置に貫通穴５０ａ、５０ｂを設けており、該貫通孔５０ａ、５０ｂの内径Ｄ５は、上記プレスフィット部３３ａ”、３３ｄ”の幅より大寸で、かつ上記分岐板３２ａ”、３２ｄ”の幅よりも大寸に設定している。
【００２７】
上記プレスフィット端子３０”を用いて上記プリント基板２１”、２２”を接続するときは、長尺な分岐板３２ａ”、３２ｄ”を上段のプリント基板２２”の貫通孔５０ａ、５０ｂにそれぞれ挿通し、下段のプリント基板２１”の端子孔２７ａ”、２７ｂ”にプレスフィット部３３ａ”、３３ｄ”をそれぞれ圧入接触させている。短尺な分岐板３２ｂ”、３２ｃ”はプレスフィット端子３０”の本体３１”と最も近い上段のプリント基板２２”の端子孔２８ａ”、２８ｂ”に挿入してプレスフィット部３３ｂ”、３３ｃ”をそれぞれ圧入接触させている。
さらに、他端側に形成された接続端子部３６”をコネクタ４３のコネクタ端子４４に挿入接続して、プリント基板２１”、２２”をコネクタ４３にジョイント接続している。
【００２８】
上記実施形態では、プリント基板２１”、２２”間の接続箇所を同一垂線上に設計できなくても、プレスフィット端子３０”の本体３１”から突設した分岐板３２ａ”〜３２ｄ”によってジョイント接続が可能となり回路設計の自由度を高めることができる。また、長尺な分岐板３２ａ”、３２ｄ”が挿通する貫通孔５０ａ、５０ｂの内径Ｄ５をプレスフィット端子部３３ａ”、３３ｄ”の幅より大寸としているため、該プレスフィット端子部３３ａ”、３３ｄ”が、端子孔２７ａ”、２７ｂ”に挿入される前に圧縮変形して接続不良を生じることを防止できる。
【００２９】
さらに、プレスフィット端子３０”の形状は、多様な回路設計に応じて、図６に示す変形例１のように、長尺な分岐板と短尺な分岐板とを交互に並列させてもよい。また、図７に示す変形例２のように、両端に短尺な分岐板を、中央に長尺な分岐版を配置してもよい。さらに、、図８に示す変形例３のように、長尺な分岐板に複数のプレスフィット部を形成して、同一垂線上の端子孔に圧入接触できる形状としてもよい。
【００３０】
【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、プレスフィット端子に複数の分岐板を突設すると共に該分岐板の反対側に接続端子部を突設し、このプレスフィット端子を、積層されたプリント基板間の接続に用いることにより、１回のプレスフィット端子挿入作業で多数箇所の接続が完了するうえ、従来のような半田付け作業も不要となるため、作業性が大幅に向上する。また、相手方回路との接続用に別体の端子もコネクタも必要ないため、部品点数が減り、製造コストを削減することができる。さらに、プレスフィット部を設けた分岐板を並列に間隔をあけて突出させることにより、同一垂線上にない導体同士を接続することも可能となり、回路設計の自由度を高めることができる。
【００３１】
また、同一分岐板に軸線方向に複数のプレスフィット部を形成する場合、これらプレスフィット部の幅は、先端側プレスフィット部の幅を最小として順次大きく設定し、プリント基板に形成される同一垂線上の端子孔の内径も、プレスフィット端子挿入側を最大として順次小さく設定することにより、該プレスフィット端子の挿入時に先端側プレスフィット部の変形を防止し、接続不良の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一参考実施形態に係る電気接続箱を示す分解斜視図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第一参考実施形態に係るプリント基板とプレスフィット端子を示す正面図、（Ｂ）はプリント基板の正面図である。
【図３】図２に示すプレスフィット端子でプリント基板を接続した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第二参考実施形態にかかるプリント基板接続構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係るプリント基板接続構造を示す断面図である。
【図６】第一実施形態に係るプレスフィット端子の変形例１を示す図である。
【図７】第一実施形態に係るプレスフィット端子の変形例２を示す図である。
【図８】第一実施形態に係るプレスフィット端子の変形例３を示す図である。
【図９】従来例の図である。
【図１０】他の従来例の図である。
【符号の説明】
１０電気接続箱
１１ロアケース
１２アッパーカバー
２１、２２、２１’〜２３’、２１”、２２” プリント基板
３０、３０’、３０” プレスフィット端子
３２ａ、３２ｂ、３２ａ’〜３２ｃ’、３２ａ”〜３２ｄ” 分岐板
３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂプレスフィット部
３６、３６’、３６” 接続端子部

Claims

ケース内に複数のプリント基板が上下に間隔をあけて配置され、これらプリント基板の導電路をプレスフィット端子を介してコネクタ、リレーあるいはヒューズの端子とジョイント接続しており、
上記プレスフィット端子は、矩形状平板の本体の下端より複数の分岐板を間隔をあけて並列して突出させ、これら分岐板の突出長さを相違させると共に各分岐板の先端側にプレスフィット部を形成し、かつ、上記本体の上端より接続端子部を上向きに突出させ、
上記積層するプリント基板には上記分岐板のプレスフィット部が圧入される端子孔をそれぞれ設け、
上記長さが最も短い分岐板のプレスフィット部は、上記プレスフィット端子の本体に最も近い位置のプリント基板の端子孔を圧入接触させると共に該本体の下端縁と該プリント基板との間に隙間を設ける一方、他の分岐板は上記プレスフィット端子の本体と電気接続するプリント基板の間に介在する他のプリント基板の貫通孔を挿通させて上記プリント基板の端子孔にプレスフィット部を圧入接触させ、
上記上向きに突設した接続端子部を、上記コネクタ、リレーあるいはヒューズの端子と接続させていることを特徴とする自動車用電気接続箱。
上記長い分岐板には、上側位置のプリント基板の導電路と接続する上側プレスフィット部を備え、該上側プレスフィット部の幅は上記下端側に設けるプレスフィット部の幅より大きくすると共に、上記上側プレスフィット部を圧接接続する上位置の端子穴は下位置のプリント基板の端子穴より大きくしている請求項１に記載の自動車用電気接続箱。