JP5177801B2 - 電気接続箱 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等に搭載される電気接続箱に係り、特にプリント基板とバスバー用絶縁板が積層状態でケース内に収容された電気接続箱に関するものである。
自動車等においては、ワイヤハーネスを各種の電装品に分岐接続したり、ECU等の制御装置を装着したりするのに、効率的な電気接続の実現等を目的として電気接続箱が採用されている。この種の電気接続箱では、特許文献1(特開2000−114739号公報)等に示されているように、プリント基板とバスバー用絶縁板がケース内に収容されている。また、ケースの外壁には、コネクタ収容部が形成されており、プリント基板の導体に接続された基板端子とバスバーに接続されたバスバー端子とが、コネクタ収容部内に突設されている。
そして、この電気接続箱に形成されたコネクタ収容部には、外部回路を構成する電線の端末に設けられた外部コネクタが嵌合可能とされている。この外部コネクタの嵌合により、外部回路の電線が基板端子及びバスバー端子に接続されて、電気接続箱内の内部回路が外部回路に接続されるようになっている。
ところで、プリント基板における基板端子は、一般に、プリント基板上に設置された端子用台座で支持されて突設されている。一方、バスバー端子は、バスバー用絶縁板に配設支持されたバスバーの端部を屈曲させることにより、バスバーの端部に一体形成されている。このように基本的構造が相違する両者(基板端子とバスバー端子)は、従来、相互に別のコネクタ収容部をもって突設されていた。
しかしながら、電気接続箱の外壁に、基板端子用のコネクタ収容部とバスバー端子用のコネクタ収容部とを別々に形成することは、大きなスペースが必要となり、電気接続箱のコンパクト化に障害となっていた。また、複数のコネクタ収容部を形成するために、電気接続箱の外壁形状ひいては成形用金型の構造が複雑となって製造が面倒でコストもかかるという問題があった。加えて、電気接続箱におけるコネクタ収容部が多くなると、各コネクタ収容部に対して外部コネクタを嵌合接続する作業が面倒となり、電気接続箱の装着作業に多くの時間と労力が必要になるという問題もあった。
そこで、本出願人は、特許文献2(特開2008−35669号公報)において、バスバー端子と基板端子を1つのコネクタ収容部内に混在させて突設した電気接続箱を提案した。この電気接続箱では、プリント基板上の端子用台座で支持されて突出する基板端子と、該基板端子を外れた位置でプリント基板を貫通して突出するバスバー端子とが、一つのコネクタ収容部内に配設されている。それ故、一つのコネクタ収容部に対して一つの外部コネクタを嵌合接続することにより、基板端子とバスバー端子に対して同時に外部回路を接続することが出来る。
特開2000−114739号公報 特開2008−35669号公報
ところが、本出願人が先に提案した上記特許文献2に記載の発明について本発明者が更なる検討を加えたところ、プリント基板上の端子用台座を外れた位置にバスバー端子を設定する必要があることから、プリント基板やバスバーの設計自由度が制限される場合があり、未だ改善の余地があることがわかった。
本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題は、基板端子とバスバー端子を一つのコネクタ収容部内にコンパクトに突設させることが可能であり、プリント基板やバスバーの設計自由度も充分に確保することが出来る、新規な構造の電気接続箱を提供することにある。
本発明の特徴は、ケース内にバスバー用絶縁板とプリント基板が積層配置されて収容されており、バスバー用絶縁板に載置されたバスバーによって形成されたバスバー端子と、プリント基板に設けられた基板端子とが、共通のコネクタ部分に突出して配置された電気接続箱において、プリント基板においてバスバー用絶縁板が載置された面におけるバスバー用絶縁板で覆われていない部分に端子用台座を設けて、端子用台座を貫通して基板端子を突出させると共に、バスバー用絶縁板からバスバーを端子用台座上に延び出させて端子用台座上でバスバーを屈曲させることによりバスバー端子を形成し、バスバー端子の基端部分を支持する支持座部を端子用台座に設けたことにある。
本発明に従う構造とされた電気接続箱においては、プリント基板に設けられて基板端子を支持する端子用台座によって、バスバー端子を支持させることが出来る。それ故、基板端子とバスバー端子を、共通の端子用台座上に優れたスペース効率で突設することが可能となり、電気接続箱のコンパクト化が図られ得る。
しかも、プリント基板における端子用台座の設置面側にバスバー用絶縁板を配設することにより、プリント基板に対してバスバー挿通用の貫通孔を形成することなく、端子用台座上に基板端子とバスバー端子を並設することが出来る。それ故、プリント基板における導体パターンがバスバーによって制限されることもなく、プリント基板の設計自由度が大きく確保され得る。
また、本発明では、端子用台座における支持座部が、バスバー用絶縁板におけるバスバーの配設面と同じ平面上に位置する支持面を備えており、この支持面によってバスバー端子の基端部分が支持された態様が、好適に採用される。
このような態様においては、バスバー用絶縁板で支持されて平面的に延びるバスバーの端部を、そのまま同一平面上で端子用台座の支持座部にまで延び出させて支持させることが出来る。それ故、バスバー用絶縁板による支持部と端子用台座による支持部との間での位置合わせのためにバスバーに対して特別な曲げ加工等をする必要がなく、バスバーの形状が簡略化されて製造も容易となる。
更にまた、本態様においては、端子用台座における支持座部の支持面が、基板端子が突設された表面位置に比して、バスバーの厚さ寸法だけ低くされた構成を、併せて採用することが望ましい。
このような構成を併せて採用することにより、支持座部の支持面上に載置されたバスバーの表面を、端子用台座において基板端子が突設された部分の表面と同じ平面上に位置させることが出来る。これにより、基板端子とバスバー端子を1つのコネクタ収容部の底壁に設けられた挿通孔へ組み付けた際に、コネクタ収容部の底壁を端子用台座の表面だけでなく支持面上に載置されたバスバーの表面にも重ね合わせて当接させることが可能となる。そして、コネクタ収容部の底壁と端子用台座の支持面との間でバスバーを挟み込むことにより、バスバー端子の基端部分を端子用台座に対して一層強固に位置決め支持させることが可能となる。
本発明の第一の実施形態としての電気接続箱を示す分解斜視図。 図1に示された電気接続箱を構成するプリント基板とバスバー用絶縁板等との重ね合わせ状態を示す斜視図。 図2に示されたプリント基板とバスバー用絶縁板との重ね合わせ状態の平面図。 図1に示された電気接続箱においてプリント基板に実装される台座コネクタの拡大側面図。 図4に示された台座コネクタの平面図。 図5におけるVI−VI断面図。 図3におけるVII−VII断面の要部拡大図。 本発明の第二の実施形態としての電気接続箱を示す要部拡大平面図。 図8におけるIX−IX断面図。 本発明の第三の実施形態としての電気接続箱を示す要部拡大平面図。 図10におけるXI−XI断面図。 本発明の第四の実施形態としての電気接続箱を示す、図3に対応する平面図。 本発明の第五の実施形態としての電気接続箱を示す、図3に対応する平面図。
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
図1には、本発明の第一の実施形態としての電気接続箱10の分解斜視図が示されている。電気接続箱10は、プリント基板12とバスバー用絶縁板14を有しており、図2及び図3に示されているように、これらプリント基板12とバスバー用絶縁板14が重ね合わせ状態でケース16に収容されている。
より詳細には、プリント基板12は、従来公知のものと同様に、絶縁基板18を有しており、図示はされていないが、この絶縁基板18の少なくとも一方の面に導体パターンが形成されていると共に、必要に応じて各種電子部品が装着されている。
さらに、プリント基板12の表面(図1中の上面)に台座コネクタ20が設けられている。この台座コネクタ20は、図4乃至6に単品図が示されているように、複数本の基板端子22が一つの端子用台座24に固着された構造とされている。
端子用台座24は、ブロック状の絶縁体から構成されており、本実施形態では略矩形の厚肉平板形状とされている。そして、この端子用台座24を厚さ方向に貫通して、複数本の基板端子22が固着されている。
なお、各基板端子22は、それぞれ適当な大きさ及び形状とされており、端子用台座24から下方に突出する基板側接続部26と、端子用台座24から上方に突出する端子部28を備えている。また、端子用台座24の外周部分には、下方に向かって突出する複数本の脚部30が形成されている。
そして、台座コネクタ20は、図7に示されているように、その端子用台座24がプリント基板12の表面に載置されて、各脚部30の突出先端面がプリント基板12に接する状態で重ね合わされている。また、プリント基板12には、載置された台座コネクタ20の各基板端子22に対応する位置にスルーホール32が形成されている。そして、端子用台座24から突設された各基板端子22の基板側接続部26が、それぞれ、対応するスルーホール32に挿通されている。
各スルーホール32には、リフロー工法等によって半田が浸透されており、スルーホール32に挿通された基板側接続部26が、プリント基板12の導体パターンに形成されたランド34に対して、半田によって電気接続されている。これにより、各基板端子22ひいては台座コネクタ20が、プリント基板12に対して固定されている。
また、このようにしてプリント基板12に装着された台座コネクタ20では、その端子用台座24の表面36が、プリント基板12の表面と略平行な平面をもって広がっている。そして、この端子用台座24の表面36から上方に向かって、各基板端子22の端子部28がプリント基板12に対して略垂直に突出している。
さらに、端子用台座24の表面36には、バスバー支持溝38が形成されている。このバスバー支持溝38は、端子用台座24の外周縁部に開放しており、端子用台座24の表面36の内方に向かって延びている。特に本実施形態では、一定幅で直線的に所定長さで延びるバスバー支持溝38が採用されており、端子用台座24の一方の長辺の中央付近から他方の長辺に向かって延び、他方の長辺近くで行止り端とされている。
そして、このバスバー支持溝38に対して、以下に説明するバスバー用絶縁板14で支持されたバスバー40の延出端部42が嵌め込まれて配設されている。
バスバー用絶縁板14は、従来公知のものと同様に、薄肉平板形状を有しており、その表面に対してバスバー40が重ね合わされて支持されている。即ち、バスバー用絶縁板14の表面には、採用されるバスバー40に対応した形状のバスバー嵌合溝44が形成されており、このバスバー嵌合溝44にバスバー40が嵌め込まれている。これにより、バスバー40は、バスバー用絶縁板14の表面において、バスバー嵌合溝44の底面である配設面46に載置されて位置決め状態で組み付けられている。
各バスバー40は、導電性金属板の打抜加工等で形成されたプレートであって、その端縁部の適当な位置にバスバー端子48を備えている。これらバスバー端子48は、バスバー用絶縁板14上で上方に向かって略直角に屈曲して形成されている。なお、各バスバー端子48の基端部分は、バスバー用絶縁板14に形成されたバスバー嵌合溝44の底壁部分で支持されている。
また、本実施形態では、複数枚のバスバー用絶縁板14が重ね合わされた積層構造とされている。各バスバー用絶縁板14は互いに略同じ形状及び大きさを有している。また、各バスバー用絶縁板14の表面には、それぞれバスバー嵌合溝44が形成されており、それらのバスバー嵌合溝44にバスバー40が嵌合状態で装着されている。なお、図1乃至3では、見易くするために、上段のバスバー用絶縁板14に載置されたバスバー40だけを図示し、中段及び下段のバスバー用絶縁板14に載置されたバスバーの図示を省略してある。これら中段及び下段のバスバー用絶縁板14に載置されたバスバーにも、上段のバスバー用絶縁板14に載置されたバスバー40と同様に複数のバスバー端子が形成されている。それら中段及び下段のバスバー用絶縁板14に載置されたバスバーのバスバー端子は、上段のバスバー用絶縁板14に形成された複数の貫通孔50に挿通されており、上段のバスバー用絶縁板14に載置されたバスバー40のバスバー端子48と同様に、上段のバスバー用絶縁板14の表面から上方に向かって略直角に突出されている。
そして、バスバー40が組み付けられたバスバー用絶縁板14は、プリント基板12の表面に重ね合わされて組み付けられている。また、プリント基板12とバスバー用絶縁板14は、ネジ等で相互に固定されることにより、基板ユニット52とされている。
図1乃至3に示されているように、バスバー用絶縁板14は、プリント基板12よりも一回り小さな矩形平板形状とされている。これにより、基板ユニット52では、プリント基板12の表面に対して部分的にバスバー用絶縁板14が重ね合わされている。即ち、プリント基板12には、バスバー用絶縁板14で覆われていない露出部分がある。
このプリント基板12の露出部分に、前述の端子用台座24が位置している。端子用台座24は、バスバー用絶縁板14に近接して、バスバー用絶縁板14の端縁部に沿って配置されている。そして、端子用台座24の表面36に形成された前述のバスバー支持溝38の開放側端部が、バスバー用絶縁板14に向かって開放されている。
一方、上段のバスバー用絶縁板14に載置されたバスバー40の一つには、端子用台座24に向かって延び出した延出端部42が一体形成されている。この延出端部42は、バスバー用絶縁板14における端子用台座24との近接端縁部において、バスバー40の一つがバスバー用絶縁板14の外周縁部から延び出されることによって形成されている。そして、この延出端部42は、端子用台座24のバスバー支持溝38に嵌合されて位置決めされている。
また、延出端部42の先端部分には、略直角に屈曲したバスバー端子54が一体形成されている。このバスバー端子54は、バスバー支持溝38の行止り端において、端子用台座24の表面36から略垂直に上方に向かって、基板端子22と平行に突出している。また、バスバー端子54の基端部分をバスバー端子54の突出方向と反対側において支持する支持座部56が、端子用台座24におけるバスバー支持溝38の底壁部分によって構成されている。
特に本実施形態では、上段のバスバー用絶縁板14に形成されたバスバー嵌合溝44の底面(配設面46)と、端子用台座24に形成されたバスバー支持溝38の底面(支持座部56の表面)である支持面58とが、同一平面上に位置している。これにより、上段のバスバー用絶縁板14のバスバー嵌合溝44に嵌合載置されたバスバー40は、屈曲等されることなく同一平面上に延び出して延出端部42とされて、端子用台座24のバスバー支持溝38に嵌合載置されている。
また、本実施形態では、上段のバスバー用絶縁板14の表面と、端子用台座24の表面36とが、バスバー嵌合溝44及びバスバー支持溝38の形成されていない部分において略同一平面上に位置している。更に、バスバー嵌合溝44とバスバー支持溝38の深さ寸法は、何れも、バスバー40の厚さ寸法と略同じとされている。これにより、バスバー嵌合溝44およびバスバー支持溝38に嵌合配置されたバスバー40の表面が、上段のバスバー用絶縁板14の表面及び端子用台座24の表面36と略同一平面上に位置している。
上述の構造とされた基板ユニット52は、図1に示されているように、ケース16に収容されている。ケース16は、略矩形浅底の箱体形状を有するアッパーケース60とロアケース62から構成されている。これらアッパーケース60とロアケース62が、基板ユニット52の表裏両側から重ね合わされ、各開口周縁部で互いに突き合わされて相互に固定されている。これにより、ケース16の内部に基板ユニット52が収容状態で位置決めされた電気接続箱10が構成されている。
また、ケース16のアッパーケース60の上面には、ケース16の上方に向かって突出する周壁を備えたコネクタ収容部64a〜iが複数設けられている。これら複数のコネクタ収容部64a〜iの底壁に形成された端子挿通孔66を通じて、基板端子22及びバスバー端子48,54がケース16の上方に向かって突出している。なお、基板端子22及びバスバー端子48,54は、複数本の適当な組合せからなるグループを形成して、それぞれのコネクタ収容部64a〜i内に位置している。
そして、コネクタ収容部64a〜iに対して、図示されていない外部の電気回路を構成する電線の端末に設けられた外部コネクタが差し込まれるようになっている。この外部コネクタの差し込みにより、コネクタ収容部64a〜i内に突設された基板端子22及びバスバー端子48,54に対して、外部の電気回路を構成する電線が接続されるようになっている。
上記の複数のコネクタ収容部64a〜iのうちの一つ(64a)には、台座コネクタ20上に突設された基板端子22とバスバー端子54が配置されている。そして、このコネクタ収容部64aに外部コネクタが差し込まれることにより、台座コネクタ20上に突設された基板端子22とバスバー端子54の両方に対して、外部の電気回路を構成する電線が同時に接続されるようになっている。
上述の如き構造とされた電気接続箱10では、プリント基板12において基板端子22を支持する端子用台座24を巧く利用して、バスバー端子54の基端部分が支持されている。これにより、コネクタ収容部64aに外部コネクタを差し込む際の押込力に抗して、基板端子22だけでなくバスバー端子54も、端子用台座24で支持することが出来、バスバー端子54の押込方向への変位や変形を防止して、外部の電気回路を構成する電線を確実に接続することが出来る。
しかも、バスバー端子54の支持部材として、プリント基板12に設けられる端子用台座24を利用したことから、バスバー端子54の支持のために特別な部品を追加する必要も無い。
加えて、本実施形態では、バスバー支持溝38の底壁で支持されたバスバー40の延出端部42の表面が、端子用台座24の表面36と略同一平面上に設定されていることにより、コネクタ収容部64aの底壁を、端子用台座24の表面36とバスバー40の延出端部42の表面との両方に当接可能である。そして、支持座部56の表面(支持面58)とコネクタ収容部64aの底壁との間で、バスバー40の延出端部42を挟むことにより、バスバー端子54に対する外部の電気回路の接続の安定性の向上が図られ得る。
以上、本発明の第一の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、図8及び図9に示された本発明の第二の実施形態のように、プリント基板12に設けられた一つの台座コネクタ20によって、複数のバスバー40a,40bにおける延出端部42a,42bを支持させることも出来る。
図8及び図9に示された第二の実施形態では、台座コネクタ20の表面に、二本のバスバー支持溝38a,38bが、互いに独立して形成されている。そして、一方のバスバー支持溝38aには、第一の実施形態と同様に、上段のバスバー用絶縁板14aのバスバー嵌合溝44aに嵌合配置されたバスバー40aの延出端部42aが嵌合配置されている。また、他方のバスバー支持溝38bには、中段のバスバー用絶縁板14bのバスバー嵌合溝44bに嵌合配置されたバスバー40bの延出端部42bが嵌合配置されている。
また、一方のバスバー支持溝38aの行止り端では、バスバー40aの延出端部42aの先端に屈曲形成されたバスバー端子54aが上方に突出している。更に、他方のバスバー支持溝38bの行止り端では、バスバー40bの延出端部42bの先端に屈曲形成されたバスバー端子54bが上方に突出している。これにより、プリント基板12の台座コネクタ20には、二本のバスバー端子54a,54bが、基板端子22と共に、上方に向かって平行に突設されている。
なお、本実施形態では、上記二本のバスバー支持溝38a,38bの底面が、何れも、上段のバスバー用絶縁板14aのバスバー嵌合溝44aの底面(配設面46a)と、同一平面上に位置している。それ故、中段のバスバー用絶縁板14bで支持されたバスバー40bは、バスバー用絶縁板14bから延び出して台座コネクタ20に至る迄の部分において、上方に向かって段差状に屈曲された段差部68が形成されて位置調節されている。
尤も、このようなバスバー40bにおける段差部68の形成に代えて、例えば図10及び図11に示された本発明の第三の実施形態のように、台座コネクタ20における二本のバスバー支持溝38a,38bの底面(支持面58a,58b)の位置を相互に異ならせても良い。
すなわち、第三の実施形態では、台座コネクタ20のバスバー支持溝38aの底面(支持面58a)が、延出端部42aが一体形成されたバスバー40aを支持する、上段のバスバー用絶縁板14aに形成されたバスバー嵌合溝44aの底面(配設面46a)と同じ平面上に位置している。台座コネクタ20の他方のバスバー支持溝38bの底面(支持面58b)は、延出端部42bが一体形成されたバスバー40bを支持する、中段のバスバー用絶縁板14bに形成されたバスバー嵌合溝44bの底面(配設面46b)と同じ平面上に位置している。
これにより、上段のバスバー用絶縁板14aで支持されたバスバー40aの延出端部42aと、中段のバスバー用絶縁板14bで支持されたバスバー40bの延出端部42bは、何れも、段差部等を設けることなく直線的に延び出して、台座コネクタ20のバスバー支持溝38aとバスバー支持溝38bに対して嵌合されて各底面(支持面58a,58b)で支持されている。
また、本発明で採用されるプリント基板やバスバー用絶縁板、台座コネクタの具体的形状や大きさは、適宜に変更可能である。例えば、図12に示されているようにバスバー用絶縁板14において外周縁部に開口する凹状の切欠部70を設けて、この切欠部70内に位置する台座コネクタ20をプリント基板12に設置しても良い。或いは、図13に示されているように、バスバー用絶縁板12の中央部分に窓状の開口部72を設けて、この開口部72内に位置する台座コネクタ20をプリント基板12に設置することも出来る。また、図13に示されているように、一つのプリント基板12上に台座コネクタ20を複数設けることも可能である。
また、本発明においてプリント基板は、少なくとも台座コネクタを設置するためにバスバー用絶縁板で覆われていない領域を有するものであれば良く、バスバー用絶縁板よりもプリント基板が大きい平面形状を有する必要はない。
更にまた、一つのプリント基板上に設置した台座コネクタの周りに複数枚のバスバー用絶縁板を配設しても良い。例えば、台座コネクタを挟んだ両側に第一のバスバー用絶縁板と第二のバスバー用絶縁板を配設し、それら各バスバー用絶縁板に支持されたバスバーに形成された延出端部をそれぞれ台座コネクタで支持させて複数のバスバー端子を形成することも可能である。
また、台座コネクタ20においてバスバー支持溝38を設けることなく、台座コネクタ20の先端面でバスバー40を直接に支持させても良い。更に、台座コネクタに採用される基板端子として、前記実施形態の如きスルーホールタイプの他、表面実装タイプを採用することも可能である。また、台座コネクタにおいて、先端面で延出端部を支持させたバスバーとは別に、プリント基板の裏面側に配設された別のバスバー用絶縁板で支持されたバスバーの端子を、プリント基板及び台座コネクタを貫通させて台座コネクタ上に突出させて並設することも可能である。
さらに、前記実施形態に示されているように、ケース外に露出されて外部の電気回路を構成する電線の端末に設けられた外部コネクタが差し込まれる台座コネクタの他、ケース内部に設けられて、例えばケースに収容された基板同士のコネクタ接続に用いられる内部コネクタに対しても、本発明は同様に適用可能である。
10:電気接続箱,12:プリント基板,14:バスバー用絶縁板,16:ケース,22:基板端子,24:端子用台座,40:バスバー,42:延出端部,46:配設面,48:バスバー端子,54:バスバー端子,56:支持座部,58:支持面

Claims (3)

  1. ケース内にバスバー用絶縁板とプリント基板が積層配置されて収容されており、該バスバー用絶縁板に載置されたバスバーによって形成されたバスバー端子と、該プリント基板に設けられた基板端子とが、共通のコネクタ部分に突出して配置された電気接続箱において、
    前記プリント基板において前記バスバー用絶縁板が載置された面における前記バスバー用絶縁板で覆われていない部分に端子用台座を設けて、該端子用台座を貫通して前記基板端子を突出させると共に、前記バスバー用絶縁板から前記バスバーを前記端子用台座上に延び出させて該端子用台座上で前記バスバーを屈曲させることにより前記バスバー端子を形成し、該バスバー端子の基端部分を支持する支持座部を前記端子用台座に設けたことを特徴とする電気接続箱。
  2. 前記端子用台座における前記支持座部が、前記バスバー用絶縁板における前記バスバーの配設面と同じ平面上に位置する支持面を備えており、この支持面によって前記バスバー端子の前記基端部分が支持されている請求項1に記載の電気接続箱。
  3. 前記端子用台座における前記支持座部の前記支持面が、前記基板端子が突設された表面位置に比して、前記バスバーの厚さ寸法だけ低くされている請求項2に記載の電気接続箱。
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