JP4259196B2 - 表面実装コネクタを備えたプリント基板および該プリント基板を収容した電気接続箱 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面実装コネクタを搭載したプリント基板およびプリント基板を収容した電気接続箱に関し、特に、プリント基板の導体と、コネクタに突出させる端子材との接続構造を改良するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に搭載される電気接続箱は、図７に示すように、電気接続箱１のケース２内に内部回路配索材としてプリント基板３を収容するものが増加している。この場合、プリント基板３の導体部分に穿設した端子孔に端子４を挿入し、その突出端を半田６で導体と接続すると共に、該端子４をケース２に形成されたコネクタ収容部５に突出させている。
【０００３】
【特許文献】
特開平１１−４５７４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成では、導体に端子孔を設ける必要がある。近年の自動車の高機能化に伴いプリント基板への実装部品が増加しているため、プリント基板３の両面に導体を設けている場合が多い。この場合、導体に端子孔４を穿設して端子材を挿通させて半田づけする構成とすると、裏面側の導体のパターンも規制を受けることとなり、高密度のパターン化が困難となり、プリント基板の層数を増加させなければならず電気接続箱が大型化し、車載スペースの減少に伴う電気接続箱の小型化の要請に反することになる。
かつ、プリント基板３の裏面側から半田付けする作業が必要となり、作業性が悪いという問題もある。
さらに、上記導体と接続した端子材をコネクタ収容部に突出させ外部回路とコネクタ接続させれる場合、コネクタ収容部の位置まで導体を延長させて端子材と接続しなければならず、導体の配索パターンが長くなり、多数の回路を設けることができなくなる問題もある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、プリント基板の導体と、コネクタに突出させる端子材との接続構造を改良し、コネクタとの接続構造を改良し、て接続作業を容易化すると共に、回路配索の自由度が高く高密度配索が可能なプリント基板およびプリント基板を収容した電気接続箱の提供を課題としている。
【０００６】
【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、水平接続部に水平屈折部を介して垂直方向のタブを設けた左右一対の端子材と、該端子材を固定する樹脂ブロックとからなる表面実装コネクタを設け、
上記樹脂ブロックは、組み合わせて垂直断面が矩形状となる第１ブロック材と第２ブロック材とから形成し、該第１ブロック材は先端側突出部を有するＴ字形状とすると共に、第２ブロック材は第１ブロック材の左右の上記先端側突出部の底面側に形成される凹部にそれぞれ嵌合させるものとし、
上記第１ブロック材の左右の先端側突出部の底面と第２ブロック材の先端面との間で、上記端子材の水平屈折部を挟持して固定すると共に、該第１ブロック材に穿設した端子孔より上記左右の端子材のタブを通して第１ブロックの外面より突出させ、かつ、上記水平接続部は第２ブロック材の底面と同一平面に位置させ、
上記表面実装コネクタを基板の表面に搭載して、上記端子材の水平接続部を基板表面の導体と半田で接続すると共に、上記タブをコネクタ接続で他の回路と接続する構成としているプリント基板を提供している。
【０００７】
上記構成により、プリント基板の導体表面側に直接に端子材を半田付けすることができるため、プリント基板を貫通する端子孔が不要となり、回路配索への制約が減少すると共に、プリント基板の表裏両面において回路配索面積を十分に確保でき、高密度回路形成が可能となる。かつ、裏面から半田付けする必要がなくなる。
さらに、上記端子材のタブの基端部を樹脂ブロックに埋設することにより、相手方となるコネクタ端子と該タブとを挿入接続する際、該樹脂ブロックが端子材のタブを支持し、該タブの変形や半田付け部の破損を防止して、電気接続信頼性を向上させることができる。
【０００８】
上記端子材は、上記垂直方向のタブの基端より水平方向に屈折させた上記水平屈折部を設け、該水平屈折部の先端より基板側に屈折させた略垂直屈折部を備え、該略垂直屈折部の基端に上記水平接続部を備えた形状とし、該水平接続部は上記ブロックの底面と同一平面に位置させている。
端子材を上記形状とすることにより、該端子材でコネクタ接続する導体がコネクタ接続位置からある程度離隔している場合でも、上記水平屈折部を伸張することにより配索可能となる。
【０００９】
上記樹脂ブロックには、対称形状とした上記左右一対の端子材を対向させてタブの基端部を埋設し、上記ブロックの左右両側に上記水平屈折部を突出させると共に、該ブロックの上面あるいは下面からなる先端面より上記タブを一定ピッチで突出させている。
あるいは、上記ブロックに上記左右一対の端子材のタブの基端部を埋設し、これら端子材の屈折部と直交方向に位置する屈折部を有する他の端子材のタブの基端部を埋設し、該他の端子材のタブを上記左右一対の端子材のタブと並列させて上記ブロックより突出させてもよい。
【００１１】
上記のように、第１ブロック材と第２ブロック材とで構成すると、端子材を樹脂ブロック内にモールドする作業が不要となるうえ、端子材とブロックとを着脱自在に組みつけることが出来るため、設計変更等への対応が容易となると共に、ブロックの再利用性や汎用性を高めることができる。
【００１３】
さらに、本発明は、上記プリント基板をケース内部に収容し、該ケースの外面に設けたコネクタ収容部あるいはケース内部の仕切壁に設けたコネクタ収容部に上記実装部品の端子材のタブを突出させ、該タブをコネクタ収容部に嵌合されるコネクタ内の端子と嵌合させて電気接続させていることを特徴とする電気接続箱も提供している。
【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、本発明の参考第一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、アッパーケース１１とロアケース１２の内部に、プリント基板２１、２２、およびバスバー２５〜２８を収容している。
【００１５】
詳しくは、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、２枚の上記プリント基板２１、２２は、ケース内部に収容したプリント基板保持ケース１３の周壁１３ａ上下両端に固定し、その間に周壁１３ａの中間位置より突設した仕切壁１３ｂを介在させ、上下に間隔をあけて取り付けている。また、バスバー２５〜２８は、絶縁板を挟んで上下４層に積層している。ロアケース１２内には、まず、プリント基板２１、２２を取り付けた上記プリント基板保持ケース１３が収容され、その上部にスペースを設けるバスバー支持ケース１５が載置され、その上に絶縁板を介在させながらバスバー２５〜２８を積層している。
【００１６】
上記アッパーケース１１の上面には、コネクタ収容１４、リレー収容部１７、ヒューズ収容部１８を設けている。また、ロアケース１２の下面には複数のコネクタ収容部１９を設けている。
【００１７】
上記プリント基板２１、２２のうち、下位置のプリント基板２２は上下両面に導体を設け、上面側の導体と接続させて電子部品Ｅを実装していると共に、下面側の導体２３の表面に、該導体２３と接続する端子材４１と該端子材４１を保持する樹脂ブロック５１とからなる表面実装コネクタ３０を下向きに取り付けている。
【００１８】
図３に示すように、上記表面実装コネクタ３０は、ロアケース１２の下面に形成された上記コネクタ収容部１９の端子孔１９ａより上記端子材４１のタブ４２を突出させ、該コネクタ収容部１９に嵌合されるコネクタ２０の端子２０ａと嵌合接続させている。
【００１９】
詳しくは、端子材４１は、導体２３の表面に載置する水平接続部４６と、垂直方向のタブ４２とを屈折部４３を介して連続形成している。該屈折部４３は倒Ｌ形状で、上記タブ４２の基端より水平方向に屈折させた水平屈折部４４と、該水平屈折部４４の先端よりプリント基板側に屈折させた略垂直屈折部４５とからなり、該略垂直屈折部４５の基端に上記水平接続部４６を備えた形状としている。
【００２０】
上記樹脂ブロック５１は図２（Ａ）（Ｂ）および図３に示すように、対称形状とした左右一対の上記端子材４１を対向させて、それぞれのタブ４２の基端部を該樹脂ブロック５１内にモールドして、一体成形している。該樹脂ブロック５１の左右両側からは、左右端子材４１の上記水平屈折部４４をそれぞれ突出させると共に、該樹脂ブロック５１の先端面５１ａからは、即ち、図示例において下面からは、上記各タブ４２を一定ピッチで下方へ突出させている。また、左右の端子材４１の水平接続部４６は、樹脂ブロック５１の底面５１ｂと同一平面に位置させている。
【００２１】
端子材４１および樹脂ブロック５１からなる表面実装コネクタ３０は、端子材４１の水平接続部４６をプリント基板２２の導体２３に半田付けＡで接続している。
さらに、樹脂ブロック５１の底面５１ｂにはネジ溝を形成したネジ孔６１を設け、プリント基板２２にはネジ溝を形成した取付孔６２を穿設し、該プリント基板２２の上面から螺子６０を上記取付孔６２およびネジ孔６１に螺合して、実装部品３０をプリント基板２２の所定位置にネジ締め固定している。
なお、樹脂ブロック５１と一体化した端子材４１と導体と半田付けで固定しているため、小型の樹脂ブロックでは必ずしもネジ締め固定する必要はない。また、基板と樹脂ブロック５１との間に凹凸嵌合部を設けて保持しても良い。
【００２２】
上記構成からなる表面実装コネクタ３０を設けると、端子材４１をプリント基板２２の導体２３の表面側から半田付けすることができるため、プリント基板２２に無数の端子孔を設ける必要がなく、プリント基板２２上の回路配索面積が狭められず、全面積を有効利用することができる。さらに、上記端子材４１設けられた屈折部４３により、離れた位置にある導体とも接続可能であると共に、他の導体を越えて接続することも可能となり、プリント基板２２の導体の配索パターンの自由度を高めることができる。
さらに、端子材４１のタブ４２の基端部を樹脂ブロック５１に埋設し、樹脂ブロック５１の底面５１ｂと端子材４１の水平接続部４６とを同一平面に位置させることにより、コネクタ端子との嵌合時に端子材４１のタブ４２の沈み込みや変形を防止できる。かつ、表面実装コネクタ３０をプリント基板２２にネジ締め固定することにより、半田付け部分の信頼性を高めることができる。
【００２３】
上記表面実装コネクタ３０は、図４（Ａ）（Ｂ）に示す変形例のように、樹脂ブロック５１に３本の端子材４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）を樹脂モールドした表面実装コネクタ３１とすることもできる。
【００２４】
詳しくは、３本の端子材４１のうち、左右一対の端子材４１ａ、４１ｂは対称形状とし、端子材４１ａのタブ４２ａの基端部は樹脂ブロック５１の図中左寄りの位置に、端子材４１ｂのタブ４２ｂの基端部は樹脂ブロック５１の図中右寄りの位置に埋設し、中央に位置する他の端子材４１ｃは、端子材４１ａ、４１ｂの屈折部４３ａ、４３ｂと直交方向の屈折部４３ｃを有し、該端子材４１ａ、４１ｂとの中間位置にタブ４２ｃの基端部を樹脂ブロック５１に埋設している。
該樹脂ブロック５１の先端面５１ａからは、端子材４１ａ、４１ｂ、４１ｃのタブ４２ａ、４２ｂ、４２ｃが３段で並列して突出する。また、樹脂ブロック５１の左右両側面５１ｃ、５１ｄから、端子材４１ａの水平屈折部４４ａと端子材４１ｂの水平屈折部４４ｂとをそれぞれ突出させると共に、端子材４１ｃの水平屈折部４４ｃは樹脂ブロック５１の上記左右両側面５１ｃ、５１ｄと直交する一側面５１ｅから突出させている。
【００２５】
図５（Ａ）（Ｂ）および図６（Ａ）（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る表面実装コネクタ３２を示し、樹脂ブロック５２が参考第一実施形態の樹脂ブロック５１の構成と異なり、それに伴い、端子材４１の埋設方法も相違するが、他の点では同一構成であるため同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
上記樹脂ブロック５２は、いずれも樹脂成形品からなる第１ブロック材５３、と一対の第２ブロック材５４からなり、左右一対の端子材４１を後組みつけで埋設している。
上記第１ブロック材５３は、先端面５３ａ側で左右に突出部５３ｂ、５３ｃを有するＴ字形状とし、これら左右の突出部５３ｂ、５３ｃには、それぞれの底面５３ｄ、５３ｅから先端面５３ａにかけて貫通する左右一対の端子孔５３ｈ、５３ｉを穿設している。突出部５３ｂ、５３ｃの底面５３ｄ、５３ｅには、端子孔５３ｈ、５３ｉの下端から突出部５３ｂ、５３ｃの端部にかけて端子ガイド溝５３ｊ、５３ｋを設けている。また、第２ブロック材５４は、上記第１ブロック材５３の突出部５３ｂ、５３ｃの底面５３ｄ、５３ｅ側に形成される凹部５３ｆ、５３ｇにそれぞれ嵌合させて、第１、第２ブロック材５３、５４を組み合わせるとブロック５２全体の垂直断面が矩形状となる形状としている。第２ブロック材５４の先端面５４ａには、第１ブロック材５３の端子ガイド溝５３ｊ、５３ｋに対向する位置に同様の端子ガイド溝５４ｂを設けている。
【００２７】
上記構成の樹脂ブロック５２に一対の端子材４１を埋設するときは、第１ブロック材５３に穿設した端子孔５３ｈ、５３ｉにタブ４２を通して先端面５３ａから突出させ、第１ブロック材５３の左右の突出部５３ｂ、５３ｃの端子ガイド溝５３ｊ、５３ｋと第２ブロック材５４の端子ガイド溝５４ｂとの間で、上記左右一対の端子材４１の水平屈折部４４をそれぞれ挟持させる。また、樹脂ブロック５２全体の左右側面５２ａの、第１、第２ブロック材５３、５４の接合部から、各端子材４１の上記水平屈折部４４を突出させている。さらに、端子材４１の水平接続部４６は、第１、第２ブロック材５３、５４からなる樹脂ブロック５２の底面５２ｂと同一平面に位置させている。
【００２８】
上記構成の表面実装コネクタ３２をプリント基板２２の導体２３の表面に実装するときは、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、所定位置に左右一対の第２ブロック材５４を基板表面に下向きに接着固定し、端子材４１のタブ４２を挿入した第１ブロック材５３を、この左右第２ブロック材５４の間に下方から嵌め、左右の端子材４１の水平屈折部４４を第１、第２ブロック材５３、５４とで挟持した状態で、左右の水平接続部４６を導体２３に半田（Ａ）を付けている。
【００２９】
上記構成の表面実装コネクタ３２を使用すると、端子材４１の樹脂ブロック５２へのモールド作業が不要となり、第２ブロック材５４を予め基板に接着固定することにより、第１ブロック材５３を嵌合させるためのガイドとしての役割を果たすことができる。また、端子材４１を樹脂ブロック５２から容易に取り外すことができるため、設計変更等に柔軟に対応できると共に、部品の再利用性や汎用性を高めることができる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施形態に限定するものではない。表面実装コネクタから突出するタブは、電気接続箱のケース内部の仕切壁に形成されたコネクタ収容部に嵌合されるコネクタ内の端子と嵌合接続してもよい。
【００３１】
【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、プリント基板の導体表面に端子材を半田付けすることができる。よって、従来はプリント基板に無数に穿設していた端子孔が不要となるため、プリント基板面積を回路配索面積として有効利用できる。さらに、端子材に屈折部を設けることにより、ある程度離隔した位置の導体との接続を、回路板上のパターン形成に影響を与えることなく行うことができるため、回路配索への制約が減少し、高密度回路形成が可能となる。
【００３２】
さらにまた、端子材のタブの基端部をブロックに埋設することにより、相手方端子と該タブとの嵌合接続する際、該タブの沈み込みを防ぎ、該タブの変形や半田付け部の破損を防止して、接続部の信頼性を向上させることができる。
【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電気接続箱を示し、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は底面図である。
【図２】（Ａ）は図１に示す電気接続箱の断面図であり、（Ｂ）は要部拡大断面図である。
【図３】図２に示す実装部品の全体斜視図である。
【図４】本発明の参考第一実施形態の変形例に係る実装部品を示し、（Ａ）は全体斜視図であり、（Ｂ）は上面図である。
【図５】本発明の実施形態の要部を示し、（Ａ）は実装部品の分解斜視図であり、（Ｂ）は実装部品の正面図である。
【図６】（Ａ）（Ｂ）は、図５に示す実装部品をプリント基板に取り付ける作業手順を示す断面図である。
【図７】従来例の図である。
【符号の説明】
１０ 電気接続箱
１１ アッパーケース
１２ ロアケース
１９ コネクタ収容部
２１、２２ プリント基板
２３ 導体
３０〜３２ 表面実装コネクタ
４１ 端子材
４２ タブ
４３ 屈折部
４４ 水平屈折部
４６ 水平接続部
５１、５２ 樹脂ブロック
５３ 第１ブロック材
５４ 第２ブロック材
６０ ネジ

Claims (2)

1. 水平接続部に水平屈折部を介して垂直方向のタブを設けた左右一対の端子材と、該端子材を固定する樹脂ブロックとからなる表面実装コネクタを設け、
   上記樹脂ブロックは、組み合わせて垂直断面が矩形状となる第１ブロック材と第２ブロック材とから形成し、該第１ブロック材は先端側突出部を有するＴ字形状とすると共に、第２ブロック材は第１ブロック材の左右の上記先端側突出部の底面側に形成される凹部にそれぞれ嵌合させるものとし、
   上記第１ブロック材の左右の先端側突出部の底面と第２ブロック材の先端面との間で、上記端子材の水平屈折部を挟持して固定すると共に、該第１ブロック材に穿設した端子孔より上記左右の端子材のタブを通して第１ブロックの外面より突出させ、かつ、上記水平接続部は第２ブロック材の底面と同一平面に位置させ、
   上記表面実装コネクタを基板の表面に搭載して、上記端子材の水平接続部を基板表面の導体と半田で接続すると共に、上記タブをコネクタ接続で他の回路と接続する構成としているプリント基板。
2. 請求項１に記載のプリント基板をケース内部に収容し、該ケースの外面に設けたコネクタ収容部あるいはケース内部の仕切壁に設けたコネクタ収容部に上記表面実装コネクタの端子材のタブを突出させ、該タブをコネクタ収容部に嵌合されるコネクタ内の端子と嵌合させて電気接続させていることを特徴とする電気接続箱。

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