JP5198198B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、移動体としての自動車などに搭載される電気接続箱に関する。

移動体としての自動車には、一般に、ヘッドランプ及びテールランプなどのランプ類、スタータモータ及びエアコンディショナ用のモータ等のモータ類、などの多種多様な電子機器が搭載されている。

前述した多種多様な電子機器に電力を供給するために、前記自動車は、ジャンクションブロックを適宜箇所に配置してきた。前記ジャンクションブロックは、多数のヒューズやリレー等の各種の電気回路ユニットを集約して構成されている。

なお、ジャンクションブロックは、ヒューズ、リレー、ブスバーなどを有することもあることから、ヒューズブロック、リレーボックス、又は総称して電気接続箱（例えば、特許文献１参照）とも呼ばれる。本明細書では、前述したヒューズブロック、リレーボックス、ジャンクションブロックを、総称して以下電気接続箱と呼ぶ。

電気接続箱は、絶縁性の合成樹脂で構成されかつ外郭を形成するカバー部材と、このカバー部材内に収容され前述したリレーなどが実装された複数の印刷配線板と、絶縁性の合成樹脂で構成されかつ前記印刷配線板間に配置された平板状のフレーム部材と、前記印刷配線板に実装されかつ自動車に配索されるワイヤハーネスなどのコネクタが嵌合するコネクタブロックと、を備えている。

コネクタブロックは、筒状のハウジング部と、このハウジング部内に収容された複数の端子金具とを備えている。端子金具は、印刷配線板の表面に対して直交した一対の垂直部と、これらの垂直部同士を連結しかつ前記印刷配線板の表面に平行な平行部とを一体に備えている。コネクタブロックは、一方の垂直部が印刷配線板を貫通して導体パターンに半田を用いたろう付けにより取り付けられ、かつ他方の垂直部がハウジング部内に収容されているとともに、平行部が印刷配線板上に重ねられて、当該印刷配線板に取り付けられる。

前述した従来の電気接続箱のコネクタブロックは、平行部を印刷配線板上に重ねることで、一方の垂直部即ち端子金具と導体パターンとの接合部に応力が作用することを防止している。
特開２０００-１６４２７６号公報

前述した特許文献１に示された電気接続箱は、端子金具の平行部を印刷配線板上に重ねることで、一方の垂直部即ち端子金具と導体パターンとの接合部に応力が作用することを防止しているので、当該端子金具をクランク状に屈曲して構成している。しかしながら、端子金具をクランク状に屈曲して構成するためには、複数の折り曲げ工程が必要となるなどの端子金具の製造工程が複雑化するとともに、端子金具をクランク状にするために当該端子金具を製造するために必要な材料が増加する傾向であった。

したがって、本発明の目的は、製造工程の簡略化と必要な材料の削減を図ることができる電気接続箱を提供することにある。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の電気接続箱は、印刷配線板と、この印刷配線板に実装されたコネクタと、前記印刷配線板を支持するフレーム部材と、を備えた電気接続箱において、前記印刷配線板を貫通し、かつ前記フレーム部材と前記コネクタとが直接重なり合う重なり部を内側に遊挿する貫通孔と、前記フレーム部材の前記重なり部と前記コネクタの前記重なり部とを直接固定する固定部材と、を備えたことを特徴としている。

請求項２に記載の本発明の電気接続箱は、請求項１記載の電気接続箱において、前記印刷配線板と前記フレーム部材を収容するカバー部材を備え、前記固定部材が、前記フレーム部材の前記重なり部を貫通して前記コネクタの前記重なり部にねじ込まれるねじであるとともに、前記カバー部材が、前記ねじの頭を支持する支持部を備えていることを特徴としている。

請求項３に記載の本発明の電気接続箱は、請求項１記載の電気接続箱において、前記フレーム部材が前記印刷配線板を互いの間に挟んで積層されるように複数設けられ、前記印刷配線板を貫通し、かつ前記フレーム部材同士が直接重なり合う重なり部を内側に遊挿する第２貫通孔と、前記フレーム部材の前記重なり部同士を直接固定する第２固定部材と、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載した本発明の電気接続箱によれば、フレーム部材の重なり部とコネクタの重なり部とを互いに重ねて、固定部材により互いにこれらを固定するので、これらの互いに重ねられて固定された重なり部によりコネクタを支持することができる。このために、端子金具をクランク状に形成することなく、互いに重なった重なり部により、コネクタの端子金具と印刷配線板の導体パターンとの接合部に応力が作用することを防止できる。

請求項２に記載した本発明の電気接続箱によれば、カバー部材の支持部より固定部材としてのねじの頭を支持するので、コネクタを重なり部、フレーム部材及び支持部により支持することとなる。

請求項３に記載した本発明の電気接続箱によれば、複数のフレーム部材を互いに重なり合う重なり部により支持している。このために、コネクタを、複数のフレーム部材の重なり部により支持することとなる。

以上説明したように請求項１に記載の本発明は、端子金具をクランク状に形成することなく、互いに重なった重なり部により、コネクタの端子金具と印刷配線板の導体パターンとの接合部に応力が作用することを防止できる。よって、端子金具を直線状に形成することができるので、製造工程の簡略化と必要な材料の削減を図ることができる。

請求項２に記載の本発明は、コネクタを、重なり部、フレーム部材及び支持部により支持することとなるので、端子金具をクランク状に形成することなく、互いに重なった重なり部及び支持部などにより、コネクタの端子金具と印刷配線板の導体パターンとの接合部に応力が作用することを防止できる。よって、製造工程の簡略化と必要な材料の削減を確実に図ることができる。

請求項３に記載の本発明は、コネクタを、複数のフレーム部材及び重なり部により支持することとなるので、端子金具をクランク状に形成することなく、互いに重なった重なり部などにより、コネクタの端子金具と印刷配線板の導体パターンとの接合部に応力が作用することを防止できる。よって、製造工程の簡略化と必要な材料の削減を確実に図ることができる。

以下、本発明の一実施形態にかかる電気接続箱を図１ないし図６に基づいて説明する。本実施形態にかかる図１に示す電気接続箱１は、移動体としての自動車に搭載される。電気接続箱１は、図１に示すように、カバー部材としての箱本体２と、印刷配線板としてのモータファンＰＣＢ３と、印刷配線板としてのパワーＰＣＢ４と、印刷配線板としてのコントロールＰＣＢ５と、フレーム部材としての第１フレーム６と、フレーム部材としての第２フレーム７と、前記モータファンＰＣＢ３に実装された複数のコネクタ８と、前記パワーＰＣＢ４に実装された複数のコネクタ９と、固定部材としてのねじ１０と、第２固定部材としてのねじ１１（図５に示す）とを備えている。

箱本体２は、扁平な箱状に形成されている。箱本体２は、それぞれが絶縁性の合成樹脂からなり、かつ互いに取り付けられるアッパカバー１２と、ロアカバー１３とを備えている。これらのアッパカバー１２と、ロアカバー１３とは、それぞれ、周知の射出成形により成形される。

また、アッパカバー１２は、天井壁１４と、この天井壁１４の外縁に連なる複数の周壁１５とを一体に備えている。アッパカバー１２は、天井壁１４などにコネクタ８，９を露出させるための孔１６が複数設けられている。

ロアカバー１３は、底壁１７と、この底壁１７の外縁に連なる複数の周壁１８と、底壁１７から立設した支持部としての支持ボス１９とを一体に備えている。支持ボス１９は、円柱状に形成されかつ底壁１７から立設している。アッパカバー１２とロアカバー１３とは、周壁１５，１８の縁を互いに重ねた状態で、互いに取り付けられる。

モータファンＰＣＢ３とパワーＰＣＢ４とコントロールＰＣＢ５とは、それぞれ、絶縁性の基板と、この基板の表面に形成された銅などで構成された箔状の導体パターンとを備えている。また、モータファンＰＣＢ３とパワーＰＣＢ４とコントロールＰＣＢ５とは、互いに間隔をあけて順に積層されている。

モータファンＰＣＢ３は、複数のコネクタ８（図４及び図５には一つのみ示す）を実装している。また、モータファンＰＣＢ３は、貫通孔としての丸孔２０（図６に示す）が貫通している。丸孔２０は、その内径が、後述するボス部２５，３１の外径よりも大きく形成されており、その内側にボス部２５，３１を通す。即ち、丸孔２０は、その内側にボス部２５，３１を遊挿する。また、モータファンＰＣＢ３は、その外縁部が、アッパカバー１２と第１フレーム６との間に挟まれて固定される。

パワーＰＣＢ４は、複数のコネクタ９（図２に示す）と、複数のリレー２１などを実装している。また、パワーＰＣＢ４は、貫通孔としての丸孔２２（図３に示す）と、第２貫通孔としての第２丸孔２３（図５に示す）が貫通している。丸孔２２は、その内径が、後述するボス部２７，３４の外径よりも大きく形成されており、その内側にボス部２７，３４を通す。即ち、丸孔２２は、その内側にボス部２７，３４を遊挿する。第２丸孔２３は、その内径が、後述するボス部２６，２８の外径よりも大きく形成されており、その内側にボス部２６，２８を通す。即ち、第２丸孔２３は、その内側にボス部２６，２８を遊挿する。また、パワーＰＣＢ４は、その外縁部が、第１フレーム６と第２フレーム７との間に挟まれて固定される。

コントロールＰＣＢ５は、図示しない所定の回路部品などを実装している。また、コントロールＰＣＢ５は、丸孔２４（図５に示す）が貫通している。丸孔２４は、その内径が、後述するボス部２８の外径よりも大きく形成されており、その内側にボス部２８を通す。即ち、丸孔２４は、その内側にボス部２８を遊挿する。また、コントロールＰＣＢ５は、その外縁部が、第２フレーム７とロアカバー１３との間に挟まれて固定される。

第１フレーム６と第２フレーム７とは、それぞれ、絶縁性の合成樹脂で構成され、かつ平板状に形成されている。第１フレーム６と第２フレーム７とは、互いに間隔をあけて重ねられている。即ち、フレーム６，７は、互いに積層されるように複数設けられている。

第１フレーム６は、モータファンＰＣＢ３とパワーＰＣＢ４との間に配置されている。第２フレーム７は、パワーＰＣＢ４とコントロールＰＣＢ５との間に配置されている。即ち、第１フレーム６と第２フレーム７は、互いの間にパワーＰＣＢ４挟んで、互いに積層されている。また、第２フレーム７のロアカバー１３側には、コントロールＰＣＢ５が積層されている。前述した構成によれば、ロアカバー１３の底壁１７と、コントロールＰＣＢ５と、第２フレーム７と、パワーＰＣＢ４と、第１フレーム６と、モータファンＰＣＢ３と、アッパカバー１２の天井壁１４とが順に積層されている。こうして、フレーム６，７は、ＰＣＢ３，４を支持している。

第１フレーム６には、重なり部としてのボス部２５，２６（図５及び図６に示す）が複数設けられている。ボス部２５，２６のうち二つのボス部２５は、図６に示すように、厚手の円環状に形成され。第１フレーム６のアッパカバー１２と相対する表面から凸に形成されている。また、他の二つのボス部２６は、有底筒状に形成され、かつ第１フレーム６の両表面から凸に形成されている。これらのボス部２６は、第２フレーム側に開口している。

また、第２フレーム７には、重なり部としてのボス部２７，２８が複数設けられている。これらのボス部２７，２８のうちボス部２７は、図３に示すように、円筒状に形成され、第２フレーム７の両表面から凸に形成されている。また、他のボス部２８は、円筒状に形成され、図５に示すように、第２フレーム７の両表面から凸に形成されている。また、ボス部２８は、前述した第１フレーム６のボス部２６と直接重なる位置に設けられている。ボス部２６，２８即ち第１フレーム６と第２フレーム７は、ボス部２８即ち第２フレーム７を貫通しかつボス部２６即ち第１フレーム６にねじ込まれる第２固定部材としてのねじ１１（図５に示す）により互いに直接固定される。

コネクタ８は、図４、図５及び図６に示すように、ハウジング２９と、端子金具３０と、重なり部としてのボス部３１とを備えている。ハウジング２９は、有底筒状に形成され、底部がモータファンＰＣＢ３に重ねられて、アッパカバー１２の天井壁１４から立設した状態に配置される。端子金具３０は、導電性の金属で構成され、直線状に延在した棒状に形成されている。端子金具３０は、ハウジング２９の底部を貫通した状態で、インサート成形により当該ハウジング２９と一体に成形されている。端子金具３０は、モータファンＰＣＢ３の基板を貫通して、当該モータファンＰＣＢ３の導体パターンに半田を用いたろう付けにより取り付けられている。

ボス部３１は、円筒状に形成され、ハウジング２９の外縁に当該ハウジング２９と一体に設けられている。また、ボス部３１は、第１フレーム６から凸の重なり部としてのボス部２５と直接重なる位置に設けられている。ボス部２５，３１即ち第１フレーム６とコネクタ８のハウジング２９は、ボス部２５即ち第１フレーム６を貫通しかつボス部３１即ちコネクタ８のハウジング２９にねじ込まれる固定部材としてのねじ１０により互いに直接固定される。

コネクタ９は、図２及び図３に示すように、ハウジング３２と、端子金具３３と、重なり部としてのボス部３４（図３に示す）とを備えている。ハウジング３２は、有底筒状に形成され、底部がパワーＰＣＢ４に重ねられて、アッパカバー１２の天井壁１４から立設した状態に配置される。端子金具３３は、導電性の金属で構成され、直線状に延在した棒状に形成されている。端子金具３３は、ハウジング３２の底部を貫通した状態で、インサート成形により当該ハウジング３２と一体に成形されている。端子金具３３は、パワーＰＣＢ４の基板を貫通して、当該パワーＰＣＢ４の導体パターンに半田を用いたろう付けにより取り付けられている。

ボス部３４は、円筒状に形成され、ハウジング３２の外縁に当該ハウジング３２と一体に設けられている。また、ボス部３４は、ハウジング３２の底部から立設して、第２フレーム７から凸の重なり部としてのボス部２７と直接重なる位置に設けられている。ボス部２７，３４即ち第２フレーム７とコネクタ９のハウジング３２は、ボス部２７即ち第２フレーム７を貫通しかつボス部３４即ちコネクタ９のハウジング３２にねじ込まれる固定部材としてのねじ１０により互いに直接固定される。

また、前述したコネクタ９のボス部３４と第２フレーム７のボス部２７とを互いに直接固定した固定部材としてのねじ１０は、図３に示すように、支持ボス１９により支持される。

さらに、前述したコネクタ８，９には、前述した自動車に配索されるワイヤハーネスのコネクタが嵌合する。前述した構成の電気接続箱１は、ワイヤハーネスのコネクタが嵌合したバッテリなどの電源と各種の電子機器とを予め定められたパターンにしたがって接続して、前述した電源からの電力を、リレーなどを介して各種の電子機器に分岐して、当該電子機器に供給する。

本実施形態によれば、フレーム６，７のボス部２５，２７とコネクタ８，９のボス部３１，３４とを互いに重ねて、ねじ１０により互いにこれらを固定するので、これらの互いに重ねられて固定されたボス部２５，２７，３１，３４によりコネクタ８，９を支持することができる。このために、端子金具３０，３３をクランク状に形成することなく直線状に形成しても、互いに重なったボス部２５，２７，３１，３４により、コネクタ８，９の端子金具３０，３３とＰＣＢ３，４の導体パターンとの接合部に応力が作用することを防止できる。よって、端子金具３０，３３を直線状に形成することができるので、製造工程の簡略化と必要な材料の削減を図ることができる。

また、ロアカバー１３の支持ボス１９よりねじ１０の頭を支持するので、コネクタ９をボス部３２，２７、第２フレーム７及び支持ボス１９により支持することとなる。このために、端子金具３３をクランク状に形成することなく直線状に形成しても、互いに重なったボス部３２，２７及び支持ボス１９などにより、コネクタ９の端子金具３３とパワーＰＣＢ４の導体パターンとの接合部に応力が作用することを防止できる。よって、製造工程の簡略化と必要な材料の削減を確実に図ることができる。

複数のフレーム６，７を互いに重なり合うボス部２６，２８により支持している。このために、コネクタ８，９を、複数のフレーム６，７のボス部２６，２８により支持することとなる。このために、端子金具３０，３３をクランク状に形成することなく直線状に形成しても、互いに重なったボス部２６，２８などで支えることにより、コネクタ８，９の端子金具３０，３３とＰＣＢ３，４の導体パターンとの接合部に応力が作用することを防止できる。よって、製造工程の簡略化と必要な材料の削減をより一層確実に図ることができる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、固定部材としてねじ１０，１１以外の種々の部品を用いても良く、支持部を円柱状以外の種々の形状に形成しても良く、貫通孔を丸孔２０，２２，２３，２４以外の種々の形状に形成しても良く、重なり部を種々の形状に形成しても良い。

本発明の一実施形態に係る電気接続箱の分解斜視図である。 図１に示された電気接続箱の要部の平面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１に示された電気接続箱の他の要部の平面図である。 図４中のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図２中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

符号の説明

１ 電気接続箱
２ 箱本体（カバー部材）
３ モータファンＰＣＢ（印刷配線板）
４ パワーＰＣＢ（印刷配線板）
５ コントロールＰＣＢ（印刷配線板）
６ 第１フレーム（フレーム部材）
７ 第２フレーム（フレーム部材）
８ コネクタ
９ コネクタ
１０ ねじ（固定部材）
１１ ねじ（第２固定部材）
１９ 支持ボス（支持部）
２０ 丸孔（貫通孔）
２２ 丸孔（貫通孔）
２３ 第２丸孔（第２貫通孔）
２５ ボス部（重なり部）
２６ ボス部（重なり部）
２７ ボス部（重なり部）
２８ ボス部（重なり部）
３１ ボス部（重なり部）
３４ ボス部（重なり部）

Claims (3)

1. 印刷配線板と、
   この印刷配線板に実装されたコネクタと、
   前記印刷配線板を支持するフレーム部材と、を備えた電気接続箱において、
   前記印刷配線板を貫通し、かつ前記フレーム部材と前記コネクタとが直接重なり合う重なり部を内側に遊挿する貫通孔と、
   前記フレーム部材の前記重なり部と前記コネクタの前記重なり部とを直接固定する固定部材と、
   を備えたことを特徴とする電気接続箱。
2. 前記印刷配線板と前記フレーム部材を収容するカバー部材を備え、
   前記固定部材が、前記フレーム部材の前記重なり部を貫通して前記コネクタの前記重なり部にねじ込まれるねじであるとともに、前記カバー部材が、前記ねじの頭を支持する支持部を備えていることを特徴とする請求項１記載の電気接続箱。
3. 前記フレーム部材が前記印刷配線板を互いの間に挟んで積層されるように複数設けられ、
   前記印刷配線板を貫通し、かつ前記フレーム部材同士が直接重なり合う重なり部を内側に遊挿する第２貫通孔と、
   前記フレーム部材の前記重なり部同士を直接固定する第２固定部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の電気接続箱。

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