JP5813387B2

JP5813387B2 - 電気接続箱

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Publication number: JP5813387B2
Application number: JP2011137133A
Authority: JP
Inventors: 原　康宏; 康宏原; 拓哉中山; 齊藤　充; 充齊藤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: US20120329296A1; JP2013005673A; CN102842872A; US8723033B2; CN102842872B

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（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）と呼ぶ。

特許文献１及び特許文献２に示された電気接続箱は、箱本体と、この箱本体内に収容される電力分配ユニットとを備えている。箱本体は、扁平な箱状に形成されている。箱本体は、互いに取り付けられるとともに、互いに取り付けられると前記電力分配ユニットを収容するロアカバーとアッパカバーとを備えている。ロアカバーとアッパカバーは、絶縁性の合成樹脂で構成されかつ射出成型により成型される。

電力分配ユニットは、印刷配線板と、前記印刷配線板に実装された複数のコネクタと、前記印刷配線板に実装された複数のヒューズを保持するヒューズ保持部と、前記印刷配線板に実装された複数のリレーとを備えている。印刷配線板の導体パターンは、前記コネクタの各端子とヒューズとリレーとを予め定められたパターンにしたがって電気的に接続している。

コネクタは、箱本体の外壁を貫通した貫通孔により箱本体外に露出される。複数のコネクタのうちの少なくとも一つは、前記自動車に搭載されるバッテリや発電機などの電源に接続した電源ケーブルの端末に取り付けられたコネクタが嵌合する。残りのコネクタには、前記自動車に搭載される各種の電子機器に接続したワイヤハーネスの端末に取り付けられたコネクタが嵌合する。

ヒューズ保持部は、箱本体の外壁を貫通した貫通孔により箱本体外に露出される。ヒューズ保持部は、複数のヒューズを保持する。リレーは、印刷配線板に実装されて、箱本体内に収容される。

前述した特許文献１及び特許文献２に示された電気接続箱は、電源からに接続されたコネクタから供給される電力を印刷配線板の導体パターンにより分岐し、前述したヒューズやリレーを通した後に、ワイヤハーネスの電線を介して、各種の電子機器に供給する。

また、特許文献１及び特許文献２に示された電気接続箱は、印刷配線板に実装されたコネクタから前述したワイヤハーネスのコネクタを離脱させる際に、印刷配線板に実装されたコネクタの端子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するために、印刷配線板に実装されたコネクタのコネクタハウジングの外表面から突出した突起を設け、前記箱本体のアッパカバーとロアカバーとの一方に前記突起を押さえる押さえ部を設けている。

特開平１０−１８９１７９号公報特開２００７−１５１２９６号公報

前述した特許文献１及び特許文献２に示された電気接続箱は、印刷配線板に実装されたコネクタのコネクタハウジングの外表面から突出した突起を設けているので、当該コネクタハウジングを押さえるための専用のスペースが設けられることとなる。このために、印刷配線板即ち箱本体が大型化する傾向であった。

したがって、本発明の目的は、印刷配線板に実装されたコネクタの端子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することを可能としながらも、大型化を抑制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、前記印刷配線板の導体パターンに接続された端子と前記端子を収容する筒状のコネクタハウジングとを備えたコネクタと、コネクタを通す孔が外壁に設けられているとともに前記印刷配線板が取り付けられるカバー部材とを備えた電気接続箱において、前記カバー部材が、前記コネクタハウジングの前記端子を取り囲む縁のうちの一部に重なって、当該一部を前記印刷配線板との間に位置付ける押さえ部を備えている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、前記コネクタハウジングが、前記縁から前記印刷配線板に向かって凹となるように、当該コネクタハウジングの周壁を切り欠いた切欠き部を設け、そして、前記押さえ部が、前記一部としての前記切欠き部の底面に重なって、当該底面を前記印刷配線板との間に位置付け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２記載の電気接続箱において、前記切欠き部が、前記コネクタハウジングの前記周壁の中央部に設けられていることを特徴としている。

請求項４に記載の本発明の電気接続箱は、請求項２又は請求項３記載の電気接続箱において、前記カバー部材が、前記押さえ部が備えられかつ前記切欠き部内に侵入するとともに前記外壁から突出した保護部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、カバー部材の押さえ部がコネクタハウジングの端子を取り囲む縁の一部に重なりかつ当該一部を印刷配線板との間に位置付ける。このために、コネクタハウジングの外表面から突出した部分を設けずに、印刷配線板に実装されたコネクタの端子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することができる。

請求項２に記載した本発明の電気接続箱によれば、押さえ部が、コネクタハウジングの縁の一部としての切欠き部の底面に重なるので、当該押さえ部がコネクタハウジングの印刷配線板寄りの部分を押さえることとなる。

請求項３に記載した本発明の電気接続箱によれば、切欠き部がコネクタハウジングの周壁の中央部に設けられているので、相手方のコネクタが離脱する際に、コネクタの中央部が印刷配線板から浮き上がることを防止できる。

請求項４に記載した本発明の電気接続箱によれば、カバー部材が、押さえ部を有しかつ切欠き部に侵入するとともに外壁から突出した保護部を備えている。このため、切欠き部をコネクタハウジングに設けても、相手方のコネクタが切欠き部内などに侵入することを防止できる。また、相手方のコネクタによる端子へのコジリ（破損）を防止できる。

また、前述した保護部を、印刷配線板に実装されていないカバー部材に設けているので、当該保護部を印刷配線板に実装されて耐熱性が要求されるコネクタハウジングに設ける場合よりも低コスト化を図ることができる。

以上説明したように請求項１に記載の本発明は、コネクタハウジングの外表面から突出した部分を設けずに、印刷配線板に実装されたコネクタの端子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することができる。よって、印刷配線板に実装されたコネクタの端子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することを可能としながらも、大型化を抑制することができる。

請求項２に記載の本発明は、押さえ部がコネクタハウジングの印刷配線板寄りの部分を押さえることとなるので、コネクタの端子が印刷配線板に対して相対的に移動しにくくなっている。このために、相手方のコネクタが離脱する際に、端子が印刷配線板に対して相対的に移動することを防止でき、印刷配線板に実装されたコネクタの端子の導体パターンとの接合部に応力が作用することを確実に防止することができる。

請求項３に記載の本発明は、相手方のコネクタが離脱する際に、コネクタの中央部が印刷配線板から浮き上がることを防止できるので、端子が印刷配線板に対して相対的に移動することを確実に防止でき、印刷配線板に実装されたコネクタの端子の導体パターンとの接合部に応力が作用することを確実に防止することができる。

請求項４に記載の本発明は、切欠き部をコネクタハウジングに設けても、相手方のコネクタが切欠き部内などに侵入することを防止できるので、コネクタハウジングが不意に破損することを防止できる。また、相手方のコネクタによる端子へのコジリ（破損）を防止できる。

本発明の一実施形態に係る電気接続箱の斜視図である。図１に示された電気接続箱が自動車に取り付けられた状態を示す説明図である。図１に示された電気接続箱の分解斜視図である。図３に示された電気接続箱のコネクタの斜視図である。図４に示されたコネクタの要部の斜視図である。図３に示された電気接続箱のロアカバーの斜視図である。図４に示されたコネクタに相手方のコネクタが嵌合した状態を示す斜視図である。図１中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。

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８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及び図３に示すように、箱本体２と、電力分配ユニット３（図３に示す）とを備えている。なお、本実施形態では、箱本体２のアッパカバー４とロアカバー５とが互いに重なる方向を厚み方向Ｚとよび、この厚み方向Ｚに対して交差（図示例では直交）し後述する複数のヒューズ２８同士が並ぶ方向を幅方向Ｘとよび、前記厚み方向Ｚと幅方向Ｘとの双方に対して交差（図示例では直交）する方向を長手方向Ｙとよぶ。

本実施形態の電気接続箱１は、厚み方向Ｚが鉛直方向と略平行な状態で、図２に示すように、自動車のセンターコンソール６の下部に取り付けられる。なお、図示例では、電気接続箱１は、前記自動車の前方に向かうにしたがって徐々に下方に向かうように、厚み方向Ｚが鉛直方向に対して若干傾斜しているとともに、アッパカバー４が後述するメタル基板２４の表面に対して直交する方向に沿ってロアカバー５の上方に重ねられる。

箱本体２は、扁平な箱状に形成され、互いに組みつけられるアッパカバー４と、カバー部材としてのロアカバー５とを備えている。アッパカバー４及びロアカバー５は、絶縁性の合成樹脂からなり、周知の射出成形により成形される。

アッパカバー４は、略平坦な天井壁７と、この天井壁７の外縁それぞれから立設した四つの周壁８と、内壁９（図８に示す）とを備えている。内壁９は、周壁８よりも内側に設けられかつ天井壁７から立設している。内壁９は、周壁８と間隔をあけて平行に設けられ、アッパカバー４の天井壁７の外縁部の略全周に亘って設けられている。

ロアカバー５は、略平坦な外壁としての底壁１０と、この底壁１０の外縁それぞれから立設した四つの周壁１１と、保護部４０とを備えている。底壁１０には、後述するコネクタ２６を通す孔１４（図８に示す）が設けられている。孔１４の平面形状は、図６に示すように、矩形状に形成されている。また、孔１４の内縁には、ロアカバー５即ち箱本体２の内側に突出した囲い壁４１が立設している。

保護部４０は、図６に示すように、孔１４の内縁のうちの長辺部に一体に設けられている。保護部４０は、図８に示すように、底壁１０の表面から突出した突出部４２と、突出部４２と囲い壁４１とに亘って設けられかつ孔１４の内側に向かって突出した押さえ部４３とを一体に備えている。保護部４０は、箱本体２内に電力分配ユニット３を収容すると、押さえ部４３が電力分配ユニット３の後述するコネクタ２６の切欠き部４９内に侵入する。こうして、保護部４０は、押さえ部４３が切欠き部４９内に侵入することで、当該切欠き部４９内に侵入する。また、保護部４０は、箱本体２内に電力分配ユニット３を収容すると、図８に示すように、押さえ部４３が電力分配ユニット３のコネクタ２６のコネクタハウジング３３の縁の一部としての切欠き部４９の底面５０に重なって、押さえ部４３が底面５０と印刷配線板としてのメタル基板２４との間に位置付ける。なお、本発明でいうコネクタハウジング３３の縁とは、当該コネクタハウジング３３の端子３４を取り囲み、かつ、相手方のコネクタ２６から見たときに視認できる部分をいう。

また、アッパカバー４とロアカバー５の四つの周壁８，１１のうちの図１及び図３中手前側の周壁８，１１には、後述するヒューズプレート３５及び当該ヒューズプレート３５に取り付けられるヒューズ２８を露出させるための切欠き１５，１６が設けられている。

アッパカバー４と、ロアカバー５とは、天井壁７と底壁１０とが互いに間隔をあけて平行に配置され、かつ、周壁１１の外縁部の外側に周壁８の外縁部が重ねられて、互いに組みつけられる。このとき、内壁９は、ロアカバー５の周壁１１の内表面に重ねられる。本実施形態では、ロアカバー５には、係止突起が設けられ、アッパカバー４には、係止突起が係止する係止段部が設けられている。

電力分配ユニット３は、図３に示すように、印刷配線板としてのメタル基板２４と、複数のリレー２５と、複数のコネクタ２６と、ヒューズ保持部２７と、複数のヒューズ２８とを備えている。

メタル基板２４は、図８に示すように、アルミニウム合金又は銅合金などの金属で構成されたメタル板２９と、前記メタル板２９を埋設した絶縁性の合成樹脂で構成された絶縁板３０と、前記絶縁板３０の外表面に形成された図示しない導体パターンとを備えている。また、メタル基板２４には、図８に示すように、その両表面に亘って貫通したスルーホール３１が複数設けられている。スルーホール３１の内面は、前記絶縁板３０を構成する合成樹脂により被覆されている。メタル基板２４の導体パターンは、前記コネクタ２６の各端子とリレー２５とヒューズ２８とを予め定められたパターンにしたがって電気的に接続している。メタル基板２４は、天井壁７及び底壁１０と間隔をあけて平行な状態で、カバー４，５内に収容される。メタル基板２４は、ロアカバー５に設けられたボスにねじ込まれるネジ３２により当該ロアカバー５即ち箱本体２に取り付けられる。こうして、メタル基板２４は、ロアカバー５即ち箱本体２に収容されて、その表面が水平方向に沿って配置される。なお、本発明では、メタル基板２４の表面と水平方向のなす角度が０度から数十度の範囲内の角度であることを、メタル基板２４の表面が水平方向に沿うという。

リレー２５は、メタル基板２４に実装されて、その端子が当該メタル基板２４の導体パターンに接続している。

コネクタ２６は、絶縁性のコネクタハウジング３３（図４に示す）と、複数の導電性の端子３４とを備えている。コネクタハウジング３３は、コネクタ２６がメタル基板２４に実装されるために、カバー４，５よりも耐熱性が高くかつ高価な絶縁性の合成樹脂により形成されている。

コネクタハウジング３３は、図４に示すように、前記メタル基板２４と間隔をあけて設けられる底板部４４と、この底板部４４の外縁から立設した複数の周壁４５により構成された筒状部４６と、筒状部４６の外縁からメタル基板２４に向かって立設したボス部４７とを一体に備えて、全体として筒状に形成されている。

底板部４４には、前記端子３４を通す通し孔４８が複数設けられている。筒状部４６には、当該筒状部４６即ちコネクタハウジング３３の前述した縁からメタル基板２４に向かって凹となるように、コネクタハウジング３３の周壁４５を切り欠いた切欠き部４９が設けられている。また、切欠き部４９は、筒状部４６の周壁４５のうちの当該筒状部４６の長辺部をなす周壁４５の中央部に設けられている。ボス部４７には、メタル基板２４を貫通した図示しないネジがねじ込まれて、当該メタル基板２４に取り付けられる。コネクタハウジング３３は、メタル基板２４に取り付けられるとともに、前記底壁１０を貫通した孔１４を通してロアカバー５外即ち箱本体２外に露出する。

端子３４は、導電性の金属で構成され、かつ棒状に形成されている。端子３４は、通し孔４８に通されてコネクタハウジング３３に保持されているとともに、メタル基板２４の導体パターンに接続している。コネクタ２６のうち一つのコネクタ２６には、前記自動車の電源に接続された電源ケーブルの端末に取り付けられたコネクタが嵌合する。他のコネクタ２６には、前記自動車の各種の電子機器に接続したワイヤハーネスの端末に取り付けられた相手方のコネクタ５１（図７に示す）が嵌合する。

この相手方のコネクタ５１は、コネクタハウジング３３と嵌合するとともに前記端子３４と接続する端子を収容したコネクタハウジング５２と、当該コネクタハウジング５２に回動自在に支持されてコネクタハウジング３３，５２同士を近づけるレバー５３とを備えている。このために、コネクタハウジング３３には、図５に示すように、前記コネクタハウジング５１を固定するための係合部５４と、コネクタハウジング３３を案内する案内溝５５と、レバー５３の図示しない突起を案内するレバー用案内溝５６と、コネクタ２６，５１同士の嵌合後にレバー５３を広げて当該レバー５３が不意に回動することを防止する回動防止部５７とが設けられている。なお、図７では、端子に接続される電線を省略している。

ヒューズ保持部２７は、図３に示すように、ヒューズプレート３５と、ヒューズ用端子ホルダ３６と、複数の導電性の端子３７とを備えている。ヒューズプレート３５は、絶縁性の合成樹脂で構成され、かつ、複数のヒューズ２８が取り付けられる。ヒューズプレート３５は、アッパカバー４及びロアカバー５の切欠き１５，１６を塞ぎ、かつヒューズ２８が露出する格好で、これらのカバー４，５に取り付けられる。ヒューズ用端子ホルダ３６は、絶縁性の合成樹脂で構成され、かつ、ヒューズプレート３５に取り付けられる。

また、端子３７は、ヒューズ用端子ホルダ３６に保持され、かつ、ヒューズプレート３５に取り付けられるヒューズ２８と接続する。端子３７は、メタル基板２４の導体パターンに接続している。ヒューズ保持部２７は、端子３７がメタル基板２４の導体パターンに接続されて、当該メタル基板２４に実装されている。複数のヒューズ２８は、ヒューズ保持部２７のヒューズプレート３５に取り付けられる。

前述した構成の電力分配ユニット３は、電源からの電力をメタル基板２４の導体パターンにより分岐して、ヒューズ１３やリレー１４に通した後、各電子機器に供給する。

また、前述した電気接続箱１は、アッパカバー４及びロアカバー５即ち箱本体２を自動車の車体に固定するためのブラケット３８を複数備えている。

本実施形態によれば、ロアカバー５の押さえ部４３がコネクタハウジング３３の端子３４を取り囲む縁の一部としての切欠き部４９の底面５０に重なりかつ当該底面５０をメタル基板２４との間に位置付ける。このために、コネクタハウジング３３の外表面から突出した部分を設けずに、メタル基板２４に実装されたコネクタ２６の端子３４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することができる。よって、メタル基板２４に実装されたコネクタ２６の端子３４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することを可能としながらも、大型化を抑制することができる。

また、押さえ部４３が、コネクタハウジング３３の縁の一部としての切欠き部４９の底面５０に重なるので、当該押さえ部４３がコネクタハウジング３３のメタル基板２４寄りの部分を押さえることとなる。このために、コネクタ２６の端子３４がメタル基板２４に対して相対的に移動しにくくなっている。このために、相手方のコネクタ２６が離脱する際に、端子３４がメタル基板２４に対して相対的に移動することを防止でき、メタル基板２４に実装されたコネクタ２６の端子３４の導体パターンとの接合部に応力が作用することを確実に防止することができる。

切欠き部４９がコネクタハウジング３３の周壁４５の中央部に設けられているので、相手方のコネクタ２６が離脱する際に、コネクタ２６の中央部がメタル基板２４から浮き上がることを防止できる。このために、端子３４がメタル基板２４に対して相対的に移動することを確実に防止でき、メタル基板２４に実装されたコネクタ２６の端子３４の導体パターンとの接合部に応力が作用することを確実に防止することができる。

ロアカバー５が、押さえ部４３を有しかつ切欠き部４９に侵入するとともに底壁１０から突出した保護部４０を備えている。このため、切欠き部４９をコネクタハウジング３３に設けても、相手方のコネクタ２６が切欠き部４９内などに侵入することを防止できる。したがって、コネクタハウジング３３が不意に破損することを防止できる。

また、前述した保護部４０を、メタル基板２４に実装されていないロアカバー５に設けているので、当該保護部４０をメタル基板２４に実装されて耐熱性が要求されるコネクタハウジング３３に設ける場合よりも低コスト化を図ることができる。

前述した実施形態では、印刷配線板としてメタル基板２４を示しているが、本発明では、印刷配線板として、絶縁性の合成樹脂で構成された絶縁基板の外表面に導体パターンが形成された所謂プリント基板を用いてもよい。また、切欠き部４９の位置を適宜変更してもよいことは勿論である。

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。

１電気接続箱
５ロアカバー（カバー部材）
１０底壁（外壁）
１４孔
２４メタル基板（印刷配線板）
２６コネクタ
３３コネクタハウジング
３４端子
４０保護部
４３押さえ部
４９切欠き部
５０底面（縁の一部）

Claims

印刷配線板と、
前記印刷配線板の導体パターンに接続された端子と前記端子を収容する筒状のコネクタハウジングとを備えたコネクタと、
コネクタを通す孔が外壁に設けられているとともに前記印刷配線板が取り付けられるカバー部材とを備えた電気接続箱において、
前記カバー部材が、前記コネクタハウジングの前記端子を取り囲む縁のうちの一部に重なって、当該一部を前記印刷配線板との間に位置付ける押さえ部を備えていることを特徴とする電気接続箱。
前記コネクタハウジングが、前記縁から前記印刷配線板に向かって凹となるように、当該コネクタハウジングの周壁を切り欠いた切欠き部を設け、そして、
前記押さえ部が、前記一部としての前記切欠き部の底面に重なって、当該底面を前記印刷配線板との間に位置付けることを特徴とする請求項１記載の電気接続箱。
前記切欠き部が、前記コネクタハウジングの前記周壁の中央部に設けられていることを特徴とする請求項２記載の電気接続箱。
前記カバー部材が、前記押さえ部が備えられかつ前記切欠き部内に侵入するとともに前記外壁から突出した保護部を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の電気接続箱。