JP4844131B2

JP4844131B2 - 回路構成体および電気接続箱

Info

Publication number: JP4844131B2
Application number: JP2006014390A
Authority: JP
Inventors: 茂樹山根
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2026-01-23
Also published as: JP2007200576A

Description

本発明は、回路構成体および電気接続箱に関する。

従来、自動車等に装備される電気接続箱の一例として、表裏両面に配電路が形成された回路基板の裏面側に絶縁層を介してバスバー基板を接着してなる回路構成体をケース内に収容したものが知られている（例えば特許文献１参照）。このような電気接続箱において、ケースの一端部に相手側コネクタが嵌合されるコネクタ部を設けるとともに、このコネクタ部内にバスバー基板の一端部に形成されたバスバー端子、あるいは回路基板上の導電路と接続される表面実装用のコネクタ端子を配したものがある。
特開２００３−１６４０３９公報

このような電気接続箱は、一般に電線やワイヤハーネスを介してバッテリーに接続され、エンジンルーム内に格納されている。しかし、このエンジンルーム内のスペースには限りがあるため、電気接続箱の小型化が要望されている。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高密度化を図れる回路構成体及び電気接続箱を提供することにある。

本発明の回路構成体は、表面に導電路が形成された回路基板と、この回路基板の裏面に取り付けられたバスバーとを備える積層体と、前記積層体に固定されて相手側コネクタと嵌合可能なコネクタ部と、一端部が前記コネクタ部の壁面を貫通して前記コネクタ部内に突出し、かつ、他端部が前記導電路と電気的に接続される複数のコネクタ端子と、一端部が前記コネクタ部の壁面を貫通して前記コネクタ部内に突出し、かつ、他端部がバスバーに連なる複数のバスバー端子と、を備え、複数の前記コネクタ端子は前記コネクタ部の幅方向に並んで配されており、複数の前記バスバー端子は前記コネクタ部の幅方向に並んで配されており、更に、前記コネクタ端子の一端部と前記バスバー端子の一端部とは、前記コネクタ部の高さ方向に並んで配されており、前記コネクタ端子の他端部は、前記コネクタ部の幅方向に向かって斜めに下がる傾斜部を備えており、前記傾斜部により、前記コネクタ端子の他端部において少なくとも前記コネクタ部の前記積層体への組付方向に沿う方向から見て前記バスバー端子の他端部に対して重なり合う部分は、前記組付方向と交差方向にずれて配置されていると共に、隣り合う前記バスバー端子の中間に位置しており、前記バスバー端子は、上方へ直角曲げされた起立部と、前記起立部からさらに直角曲げされて先端が水平方向を向く接続部と、を備え、前記回路基板において前記コネクタ部が取り付けられる側の一辺には前記バスバー端子と整合する領域を矩形状に切り欠いた凹部が設けられており、前記起立部は前記凹部内に配されているものである。

また、本発明の電気接続箱は、導電路が形成された回路基板と、この回路基板の裏面に取り付けられて前記導電路に電気的に接続されるバスバーとを備える積層体と、前記積層体を収容するケース部と、前記ケース部に固定されて相手側コネクタと嵌合可能なコネクタ部と、一端部が前記コネクタ部の壁面を貫通して前記コネクタ部内に突出し、かつ、他端部が前記導電路と電気的に接続される複数のコネクタ端子と、一端部が前記コネクタ部の壁面を貫通して前記コネクタ部内に突出し、かつ、他端部がバスバーに連なる複数のバスバー端子と、を備え、複数の前記コネクタ端子は前記コネクタ部の幅方向に並んで配されており、複数の前記バスバー端子は前記コネクタ部の幅方向に並んで配されており、更に、前記コネクタ端子の一端部と前記バスバー端子の一端部とは、前記コネクタ部の高さ方向に並んで配されており、前記コネクタ端子の他端部は、前記コネクタ部の幅方向に向かって斜めに下がる傾斜部を備えており、前記傾斜部により、前記コネクタ端子の他端部において少なくとも前記コネクタ部の前記積層体への組付方向に沿う方向から見て前記バスバー端子の他端部に対して重なり合う部分は、前記組付方向と交差方向にずれて配置されていると共に、隣り合う前記バスバー端子の中間に位置しており、前記バスバー端子は、上方へ直角曲げされた起立部と、前記起立部からさらに直角曲げされて先端が水平方向を向く接続部と、を備え、前記回路基板において前記コネクタ部が取り付けられる側の一辺には前記バスバー端子と整合する領域を矩形状に切り欠いた凹部が設けられており、前記起立部は前記凹部内に配されているものである。

なお、本発明の回路構成体または電機接続跋扈において、バスバー端子が「バスバーに連なる」とは、バスバー端子がバスバーと一体形成されていても良く、別体に形成されて溶接等の方法でバスバーに接続されていても良いとの意であるが、一体成形されていれば、部品点数や工程数の削減が図れるため、より好ましい。

本発明によれば、一のコネクタ部をバスバーに設けたバスバー端子と表面実装用のコネクタ端子とで共用するため、それぞれの端子に別体のコネクタを使用する場合に比べて、高密度に配置することができる。

また、コネクタ端子の他端部において少なくともコネクタ部の積層体またはケース部への組付方向に沿う方向から見てバスバー端子の他端部に対して重なり合う部分が、組付方向と交差方向にずれて配置されている。このため、コネクタ部を回路基板またはケース部に取り付ける際に、リード部とバスバー端子とが互いに干渉しない。したがって、コネクタ端子を先にコネクタ部に取り付けしておいてからこのコネクタ部を回路基板またはケース部に取り付けることが可能であり、回路構成体の組み付け順序に制約がない。

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図１〜図７を参照しつつ詳細に説明する。

図１には、本発明を具体化した回路構成体１を示す。この回路構成体１には、バスバー基板１１と回路基板２１との積層体１０と、この積層体１０の上面に固定されたコネクタ部３０とを備えている。なお、以下の説明において、コネクタ部３０の相手側コネクタとの嵌合面側（図１の左上方）を前方とする。

バスバー基板１１は、金属板を打ち抜いて形成されたものであって、電力回路となる導電路をなす複数のバスバーが並列して、全体として矩形板状をなしている。このバスバー基板１１を構成するバスバーのうち、両端のバスバーを除く各バスバーの前端部（コネクタ部３０側の端部）には、外部端子と接続するためのバスバー端子１２が形成されている。

バスバー端子１２は、先端方向へ所定寸法延出した位置から上方へ直角曲げされ、さらにそれよりも先端方向へ所定寸法延出した位置から水平方向に、かつ先端が前方（コネクタ部３０側）を向くように直角曲げされている（図５及び図６を併せて参照）。以下の説明においては、これらのバスバー端子１２において根元側の部分（上方へ起立する部分）を起立部１２Ａ（本発明の他端部に該当する）、先端側の部分（水平方向に延びる部分）を接続部１２Ｂ（本発明の一端部に該当する）と記載する。

また、両端のバスバーの前端部には、後述のコネクタ部３０を取り付けるためのねじ穴１３が厚み方向に貫通形成されている（図４を併せて参照）。

このバスバー基板１１の上面側には、絶縁性を有する薄い接着シートを介して回路基板２１が貼り付けられている。回路基板２１は、全体としてバスバー基板１１とほぼ同じ大きさの矩形板状をなしている。回路基板２１の上面側には図示しない導体パターンが形成されるとともに、図示しない電気部品（例えば半導体スイッチング素子、機械式リレースイッチ）が実装されている。この回路基板２１において前側（コネクタ部３０が取り付けられる側）の一辺には、その両端部を残してバスバー基板１１のバスバー端子１２と整合する領域を矩形状に切り欠いた凹部２２が設けられている。

また、この凹部２２の両側方であってバスバー基板１１のねじ穴１３に整合する位置には、後述のコネクタ部３０を取り付けるためのねじ穴２３が厚み方向に貫通形成されている。

コネクタ部３０は、合成樹脂により、全体として横長の直方体状に形成されている。このコネクタ部３０には、前方に開口する角筒状に形成されたフード部３１の一対が、幅方向（バスバー端子１２の並列方向と一致する方向）に並列して設けられている。また、コネクタ部３０の左右両側面には、その下端部から側方に向かって突出するブロック状の取付部３２がそれぞれ設けられている。これらの取付部３２の下面には、コネクタ部３０をバスバー基板１１および回路基板２１に固定するためのねじ穴３２Ｂが設けられている。

このコネクタ部３０は、開口面側の端縁が回路基板２１における凹部２２が設けられた側の辺に沿うようにして回路基板２１上に載置され、バスバー基板１１および回路基板２１の裏面側からねじＳにより固定されている。コネクタ部３０はその奥行きが凹部２２の奥行きよりもやや短くされており、積層体１０上に固定された状態では、その後端面が凹部２２の奥端部よりもやや前進した（回路基板２１の端縁側に寄った）位置にある。そして、コネクタ部３０の奥壁部３０Ａと凹部２２の奥端部との隙間から、バスバー端子１２がその起立部１２Ａをコネクタ部３０における奥壁部３０Ａの外側面に沿わせるようにして上方に突出している。

コネクタ部３０の奥壁部３０Ａには、前後方向に貫通する複数の挿入孔３３が、左右方向（バスバー端子１２の並列方向に一致する方向）に一定ピッチで並列されており、各バスバー端子１２の接続部１２Ｂが、各挿入孔３３に挿入されてフード部３１内に臨んでいる。なお、コネクタ部３０は、バスバー基板１１が回路基板２１に接着された後に回路基板２１に固定されるため、バスバー端子１２の接続部１２Ｂを挿入孔３３に圧入することが困難である。したがって、挿入孔３３は接続部１２Ｂの幅および厚さに対して若干余裕を持った大きさに形成されており、接続部１２Ｂは挿入孔３３に対して圧入されないで単に挿入されている。

起立部１２Ａの後面（コネクタ部３０と対向している側とは逆側の面）は、押さえ部材４０によって押さえられている。押さえ部材４０は、合成樹脂により一対のフード部３１および取付部３２の横幅を合わせた長さよりもやや横長の板状に形成された押さえ板４１と、この押さえ板４１の両端に、取付部３２の側面に沿うように前方へ向かって突出された左右一対の固定板４２とを備えている。各取付部３２の側面にはそれぞれ係止孔３２Ａが設けられており、各固定板４２の内側面には、この係止孔３２Ａに係合可能な係止突起４３がそれぞれ内側方向に向かって突設されている。

一方、コネクタ部３０の奥壁部３０Ａにおいて挿入孔３３の上方には、前後方向に貫通する複数の圧入孔３４が、左右方向（バスバー端子１２の並列方向に一致する方向）に一定ピッチで並列されている。各圧入孔３４にはコネクタ端子３５がそれぞれ圧入されている。コネクタ端子３５は、導電性に優れた金属板を打ち抜いて形成されており、圧入孔３４に圧入されてフード部３１内に臨む端子部３６と、コネクタ部３０の奥壁部３０Ａから後方に突出するリード部３７とを備えている。

リード部３７は、端子部３６の後端から後方に水平に延びる水平部３７Ａと、水平部３７Ａの後端から斜め後方に下る第１の直線部３７Ｂと、この第１の直線部３７Ｂの下端から幅方向（コネクタ端子３５の並列方向に一致する方向）に向かって斜めに下がる傾斜部３７Ｃと、傾斜部３７Ｃの下端から再び斜め後方に下る第２の直線部３７Ｄとを備えている。

第２の直線部３７Ｄは、バスバー端子１２における起立部１２Ａとほぼ同じ高さかそれよりもやや背高に形成されている。また、圧入孔３４と挿入孔３３の左右方向の位置が揃えられていることにより、バスバー端子１２およびコネクタ端子３５においてコネクタ部３０内に臨む部分の左右方向の位置は揃えられている。一方、コネクタ部３０から外部に突出する部分においては、リード部３７において傾斜部３７Ｃが設けられていることにより、この傾斜部３７Ｃの下側に位置する第２の直線部３７Ｄの幅方向の位置が、後方（バスバー端子１２およびコネクタ端子３５の並列方向と交差方向）から見て、バスバー端子１２の起立部１２Ａに対して幅方向（並列方向）にずれて配置されている。より具体的には、リード部３７において、起立部１２Ａに対して高さ方向について重なり合う部分が、隣り合うバスバー端子１２の中間に位置している。

第２の直線部３７Ｄの下端には、斜め上向きに反り返った形状の接続部３８が形成されている。各接続部３８は、回路基板２１の上面（表面）に形成された導電路に対して、はんだ付けにより電気的に接続されている。

次に、上記のような回路構成体１の組み立て工程の一例について説明する。

まず、金属板素材をプレス加工することによって、バスバー基板１１を所定の形状に切り出す。なお、この状態では、各バスバー端子の曲げ加工はなされておらず、曲げ代に隣り合うバスバーを繋ぐ連結片が架設され、また、バスバー基板１１の周囲に外枠が設けられることで、バスバー同士が分離しないように連結されている。

次に、バスバー基板１１の上面に、絶縁性の粘着シートを介して回路基板２１を一体的に貼着する。この後、回路基板２１の表面におけるコネクタ端子３５との接点等にスクリーン印刷等により半田を塗布しておく。
続いて、プレス加工により、各バスバー端子１２を所定の形状に曲げ加工する。これと同時に、連結片と外枠とを切除し、各バスバーを互いに電気的に分離する。
次に、コネクタ部３０の各圧入孔３４に後方からコネクタ端子３５の端子部３６を圧入係止し、リード部３７を所定の形状に曲げ加工する。

続いて、バスバー基板１１と回路基板２１との積層体１０に対して前方からコネクタ部３０を接近させ、各バスバー端子１２の接続部１２Ｂを挿入孔３３に挿通させる。ここで、バスバー端子１２およびコネクタ端子３５においてコネクタ部３０の外部に突出している部分（起立部１２Ａおよびリード部３７）の高さ方向について重なり合う部分が、後方（コネクタ部３０の回路基板２１への組み付け方向に沿う方向）から見て互いにずれて配置されている。このため、コネクタ端子３５はバスバー端子１２と干渉することなく隣り合うバスバー端子１２の隙間を通過していく。奥壁部３０Ａがバスバー端子１２の起立部１２Ａの前面に突き当たったところで、コネクタ部３０をねじＳにより回路基板２１上に固定する。この状態では、各コネクタ端子３５の接続部３８が対応する半田上に載せられる。

次に、コネクタ部３０に押さえ部材４０を取り付ける。まず、バスバー端子１２とコネクタ端子３５との間に、固定板４２が前方（コネクタ部３０側）を向く姿勢で側方から押さえ部材４０を挿入する。次いで、両固定板４２の内側面がコネクタ部３０における取付部３２の側面に添うようにしつつ、押さえ部材４０を前方へ押圧する。すると、係止突起４３が取付部３２の側面に乗り上げ、両固定板４２が拡開方向に変形する。押さえ板４１がバスバー端子１２における起立部１２Ａの後面に突き当たるまで押さえ部材４０を移動させると、係止突起４３が係止孔３２Ａの内部に進入し、両固定板４２が弾性復元される。これにより、押さえ部材４０がコネクタ部３０に固定される。この状態では、バスバー端子１２の起立部１２Ａがコネクタ部３０における奥壁部３０Ａの後面と押さえ板４１の前面との間で挟み付けられ、これにより、バスバー端子１２の前後方向（コネクタ部３０の相手側コネクタとの嵌合方向に沿う方向）の動きが規制される。

続いて、回路基板２１上の所定位置に電気部品を載置し、回路構成体１を高温炉に通して半田を溶解させることで、コネクタ端子３５の接続部３８および電気部品を回路基板２１上に半田付し、電気的に接続する。
このようにして、回路構成体１の組み立てが完了する。

以上のように本実施形態によれば、一のコネクタ部３０をバスバー基板１１に設けたバスバー端子１２と表面実装用のコネクタ端子３５とで共用するため、それぞれの端子に別体のコネクタを使用する場合に比べて、高密度に配置することができる。

また、コネクタ端子３５のリード部３７において第２の直線部３７Ｄ、すなわちバスバー端子１２の起立部１２Ａに対して高さ方向について重なり合う部分が、バスバー端子１２の起立部１２Ａに対して、後方（コネクタ部３０の回路基板２１への組付方向に沿う方向）から見て幅方向（組付方向と交差方向）にずれて配置されている。このため、コネクタ部３０を積層体１０に取り付ける際に、リード部３７とバスバー端子１２とが干渉しない。したがって、コネクタ端子３５を先にコネクタ部３０に取り付けしておいてからこのコネクタ部３０を回路基板２１に取り付けることができ、回路構成体１の組み付け順序に制約がない。さらに、コネクタ端子３５およびバスバー端子１２が並列方向にずれて配置されているから、一方の端子に接続する導電路を他方の端子をよけて配さなくても良い。このため、配線の自由度が高まる。

＜他の実施形態＞
本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態には、本発明を回路構成体１に適用した例について示したが、図８に示すように、本発明を電気接続箱５０に適用しても良い。図８の電気接続箱５０は、積層体１０が枠状のケース部５１内に収められ、上記実施形態と同様の構成のコネクタ部３０がケース部５１に固定されている以外は第１実施形態と同様の構成である。このような構成であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

（２）上記実施形態では、コネクタ端子３５のリード部３７においてバスバー端子１２の起立部１２Ａに対して高さ方向について重なり合う部分のみがずれて配置されているが、リード部３７全体がずれて配置されていても構わない。このような構成としては、例えば、リード部３７において端子部３６との接続部分に、幅方向（コネクタ端子３５の並列方向に一致する方向）に屈曲する屈曲部を設ける構成が考えられる。

本発明の一実施形態における回路構成体の斜視図回路構成体の上面図回路構成体の背面図回路構成体の正面図図４のＡ−Ａ断面図積層体にコネクタ部を取り付ける前の様子を示す斜視図積層体にコネクタ部を取り付け後の様子を示す斜視図本発明の他の実施形態における電気接続箱の斜視図

符号の説明

１…回路構成体
１０…積層体
１１…バスバー基板
１２…バスバー端子
１２Ａ…起立部（他端部）
２１…回路基板
３０…コネクタ部
３５…コネクタ端子
３７…リード部（他端部）

Claims

表面に導電路が形成された回路基板と、この回路基板の裏面に取り付けられたバスバーとを備える積層体と、
前記積層体に固定されて相手側コネクタと嵌合可能なコネクタ部と、
一端部が前記コネクタ部の壁面を貫通して前記コネクタ部内に突出し、かつ、他端部が前記導電路と電気的に接続される複数のコネクタ端子と、
一端部が前記コネクタ部の壁面を貫通して前記コネクタ部内に突出し、かつ、他端部がバスバーに連なる複数のバスバー端子と、
を備え、
複数の前記コネクタ端子は前記コネクタ部の幅方向に並んで配されており、複数の前記バスバー端子は前記コネクタ部の幅方向に並んで配されており、更に、前記コネクタ端子の一端部と前記バスバー端子の一端部とは、前記コネクタ部の高さ方向に並んで配されており、
前記コネクタ端子の他端部は、前記コネクタ部の幅方向に向かって斜めに下がる傾斜部を備えており、前記傾斜部により、前記コネクタ端子の他端部において少なくとも前記コネクタ部の前記積層体への組付方向に沿う方向から見て前記バスバー端子の他端部に対して重なり合う部分は、前記組付方向と交差方向にずれて配置されていると共に、隣り合う前記バスバー端子の中間に位置しており、
前記バスバー端子は、上方へ直角曲げされた起立部と、前記起立部からさらに直角曲げされて先端が水平方向を向く接続部と、を備え、
前記回路基板において前記コネクタ部が取り付けられる側の一辺には前記バスバー端子と整合する領域を矩形状に切り欠いた凹部が設けられており、
前記起立部は前記凹部内に配されている回路構成体。
前記バスバー端子が前記バスバーと一体に形成されている請求項１に記載の回路構成体。
導電路が形成された回路基板と、この回路基板の裏面に取り付けられて前記導電路に電気的に接続されるバスバーとを備える積層体と、
前記積層体を収容するケース部と、
前記ケース部に固定されて相手側コネクタと嵌合可能なコネクタ部と、
一端部が前記コネクタ部の壁面を貫通して前記コネクタ部内に突出し、かつ、他端部が前記導電路と電気的に接続される複数のコネクタ端子と、
一端部が前記コネクタ部の壁面を貫通して前記コネクタ部内に突出し、かつ、他端部がバスバーに連なる複数のバスバー端子と、
を備え、
複数の前記コネクタ端子は前記コネクタ部の幅方向に並んで配されており、複数の前記バスバー端子は前記コネクタ部の幅方向に並んで配されており、更に、前記コネクタ端子の一端部と前記バスバー端子の一端部とは、前記コネクタ部の高さ方向に並んで配されており、
前記コネクタ端子の他端部は、前記コネクタ部の幅方向に向かって斜めに下がる傾斜部を備えており、前記傾斜部により、前記コネクタ端子の他端部において少なくとも前記コネクタ部の前記積層体への組付方向に沿う方向から見て前記バスバー端子の他端部に対して重なり合う部分は、前記組付方向と交差方向にずれて配置されていると共に、隣り合う前記バスバー端子の中間に位置しており、
前記バスバー端子は、上方へ直角曲げされた起立部と、前記起立部からさらに直角曲げされて先端が水平方向を向く接続部と、を備え、
前記回路基板において前記コネクタ部が取り付けられる側の一辺には前記バスバー端子と整合する領域を矩形状に切り欠いた凹部が設けられており、
前記起立部は前記凹部内に配されている電気接続箱。
前記バスバー端子が前記バスバーと一体に形成されている請求項３に記載の電気接続箱。