JP6243305B2 - 電子部品の組付構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の組付構造に関する。

従来、電子部品は、その一部又は全部を組み付け先としての収容部材の収容室に収容し、電子部品本体と電気的に接続された端子を収容部材の端子金具に挿入することによって、その収容部材に対しての組み付けを行う。例えば、下記の特許文献１に開示されている技術では、電子部品としてのリレーの一部（リレー本体カバー）をリレーブロック（収容部材）の嵌合部に嵌め込みつつ、リレー端子をリレーブロックにおける端子挿入孔の端子金具に挿入することによって、そのリレーブロックにリレーを組み付けている。

特開２００９−２６１１１９号公報

ところで、電子部品は、多様な構成部品の集合体であり、その構成部品の数の分だけ組み付けにも工数を要する。しかしながら、この電子部品は、その生産性について未だ未だ改善の余地がある。

そこで、本発明は、生産性の向上が可能な電子部品の組付構造を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明は、電子部品本体、該電子部品本体を露出させた状態で保持する保持部材及び、前記電子部品本体に対して電気的に接続された端子を備えた電子部品と、前記電子部品本体を収容する本体収容室、及び、前記電子部品の端子を収容する端子収容室を有する前記電子部品の収容空間を備えた収容部材と、前記端子収容室に嵌合され、前記電子部品の前記収容空間への収容と共に前記端子と電気的に接続される相手側端子と、を有し、前記電子部品と前記収容部材との間は、少なくとも前記端子と前記相手側端子との間の接触圧によって保持している。

そして、本発明においては、更に、前記保持部材に設けた第１係合部と、前記収容部材に設けた第２係合部と、を互いに係合させることで、前記収容部材に収容された前記電子部品の当該収容部材に対する収容状態を維持する少なくとも１つのロック機構を設けることを特徴としている。

ここで、前記保持部材は、前記電子部品本体が取り付けられる板状の基部を備え、前記第１係合部は、前記基部の側面又は当該基部の端部から立設した壁部の壁面に設け、前記第２係合部は、前記基部の前記側面又は当該基部の前記壁面と対向する前記収容部材の壁部に設けることが望ましい。

また、前記第１係合部は、前記第２係合部に向けて突出させた突出部であり、前記第２係合部は、該突出部が挿入される穴部又は凹部であることが望ましい。

従来のこの種の電子部品は、電子部品本体を露出させず、ケース等の筐体で電子部品本体を覆ってから収容部材に収容する。これに対して、本発明に係る電子部品は、電子部品本体を保持部材で保持するのみで、筐体を必要としないので、部品点数を削減することができる。このため、この電子部品は、組み付け工数を削減することができるので、生産性を高めることができる。そして、本発明に係る電子部品の組付構造は、収容部材の本体収容室と保持部材とによって、電子部品本体の筐体としての機能を持たせることができる。よって、この電子部品の組付構造は、電子部品本体の保護機能を備えることになる。従って、この組付構造は、電子部品本体の耐久性を維持しつつ、結果として生産性を向上させることができる。

図１は、組み付け前の電子部品と収容部材の分解斜視図である。 図２は、組み付け後の電子部品と収容部材の斜視図である。 図３は、電子部品の正面図である。 図４は、図３のＡ−Ａ線で切った断面図である。 図５は、収容部材の上面図である。 図６は、組み付け前の電子部品と収容部材の分解斜視図である。 図７は、組み付け後の電子部品と収容部材の斜視図である。 図８は、電子部品の正面図である。 図９は、図８のＢ−Ｂ線で切った断面図であって、ロック機構の部分拡大図である。

以下に、本発明に係る電子部品の組付構造の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

［実施形態］
本発明に係る電子部品の組付構造の実施形態の１つを図１から図９に基づいて説明する。その組付構造は、電子部品と当該電子部品の収容部材との間で構築される。

本発明に用いられる電子部品とは、電子部品本体と、この電子部品本体を露出させた状態で保持する保持部材と、電子部品本体に対して電気的に接続された電気接続部としての端子と、を備えたものである。具体的に、この電子部品としては、リレーやヒューズ等が該当する。

また、本発明に用いられる収容部材とは、電子部品の収容空間を少なくとも１つ備えたものである。その収容空間は、電子部品本体を収容する本体収容室と、電子部品の端子を収容する端子収容室と、を有する。この収容部材には、電気接続部が取り付けられている。この収容部材の電気接続部とは、電子部品の収容空間への収容と共に当該電子部品の端子と係合することで、その相互間での電気的な接続を構築するための部品（相手側端子）である。その相手側端子は、端子収容室に嵌合されている。そして、この相手側端子には、電線又はワイヤハーネスが直接又は他の電気接続部品等を介して接続されている。この収容部材は、その電線等を介して電源（二次電池）と少なくとも１つの電子機器との間に少なくとも１つの電子部品を介在させ、その電子機器に対する電源からの電力供給を可能にする。例えば、この収容部材は、電子部品が自動車等の車両に搭載される場合、エンジンコンパートメントや車室内等における車体の構造物などに固定される。

その電子部品の端子と収容部材の相手側端子との間においては、その内の一方が他方に押圧力（いわゆる接触圧）を作用させることによって、その間の係合状態を維持しようとしている。このため、電子部品と収容部材との間は、少なくとも端子と相手側端子との間の接触圧によって保持される。

ここで、収容部材は、これ単体で、少なくとも１つの電子部品を収容するための１つの部品として使用される場合がある。また、この収容部材は、その１つの部品を複数組み合わせた集合体として使用される場合もあれば、その１つの部品を主体となる部品（以下、「主体部品」という。）に少なくとも１つ組み付けて使用される場合もある。これらについては、車両で使用される場合、いわゆる電気接続箱と称されるものとして知られている。ここで、電気接続箱とは、少なくとも１つの電装品を内部に収容するものである。収容される電装品としては、上述したリレーやヒューズ等の電子部品の他に、配線用のコネクタ（中継コネクタや分岐コネクタ）などが知られている。また、電気接続箱には、車両の電子制御ユニットが収容される場合もある。尚、この電気接続箱は、リレーボックス、ヒューズボックス、ジャンクションボックス等と称される場合もある。

電気接続箱には、例えば、電装品を収容するための少なくとも１つの収容空間を主体部品となるフレームに形成したものがある。その収容空間に上述した電子部品を組み付ける場合、そのフレームは、上述した収容部材としての役目を果たす。また、電気接続箱には、主体部品となるフレームと、このフレームにおける所定の組み付け箇所に固定された少なくとも１つのブロックと、を備えたものがある。そのブロックには、電装品の収容空間が少なくとも１つ形成されている。このブロックは、その収容空間に上述した電子部品を組み付ける場合、上述した収容部材としての役目を果たす。更に、電気接続箱においては、そのブロックが取り付けられるフレームにも電装品の収容空間が少なくとも１つ形成される場合もある。この場合には、その収容空間に上述した電子部品を組み付けるのであれば、このフレームもブロックと共に上述した収容部材としての役目を果たす。ここで、ブロックは、上述した少なくとも１つの収容部材が組み付けられるものであってもよい。

以下においては、本実施形態における電子部品の組付構造の具体例について説明する。

図１及び図２の符号１０，５０は、それぞれに本実施形態の電子部品と収容部材とを示している。尚、ここでは、電子部品１０としてリレーを例示する。

電子部品１０は、図１及び図３に示すように、電子部品本体２０と、この電子部品本体２０を露出させた状態で保持する保持部材３０と、その電子部品本体２０に対して電気的に接続された端子４０と、を備える。

ここで例示する電子部品本体２０は、リレー本体であり、コイル等の各種の部品によって構成されている。尚、図中の電子部品本体２０は、図示の便宜上、箱状のものとして示している。

この例示の保持部材３０は、方形又は矩形に成形された板状の基部３１を備える。この基部３１は、２つの平面の内の一方の平面３１ａ（図４）等に電子部品本体２０を取り付ける。この基部３１は、その平面３１ａで後述する収容空間５１の開口を覆う。

保持部材３０は、その基部３１における４辺（４つの端部）の内、一方の一対の対向する２辺（２つの端部）にそれぞれ第１壁部３２と第２壁部３３とを設ける。この例示では、基部３１における２つの長辺の端部にそれぞれ第１壁部３２と第２壁部３３を形成する。その第１壁部３２と第２壁部３３は、基部３１から見て、それぞれに電子部品本体２０の配置されている側に向けて立設する。この例示の第１壁部３２と第２壁部３３は、基部３１の平面３１ａに対して垂直方向に延出させる。よって、この保持部材３０は、その垂直方向で、かつ、短辺方向（一方の幅方向）に切った断面がコの字状になっている。尚、以下においては、長辺方向を「他方の幅方向」と称する場合もある。

端子４０は、電子部品本体２０と後述する収容部材５０の端子６１とを電気的に接続させる電気接続部である。この端子４０は、電子部品本体２０と電気的に接続されている金属製のバスバーの一部として構成されたものであり、板状に成形された雄端子である。この端子４０は、保持部材３０の基部３１の平面３１ａを当該平面３１ａに対する直交方向で且つ収容空間５１の開口に向けた方向に投影してできる直方体の内側に存在するよう配置する。

この端子４０は、基部３１の平面３１ａに沿って延在している第１延在部４０ａと、電子部品１０を収容した際の収容部材５０の収容空間５１に向けて延在している第２延在部４０ｂと、を有する（図３）。第１延在部４０ａは、電子部品本体２０側から基部３１の平面３１ａに沿って長辺方向（他方の幅方向）に延出させる。第２延在部４０ｂは、第１延在部４０ａの延出方向の端部を基点とし、基部３１の平面３１ａに対する直交方向に延出させる。この第２延在部４０ｂの延出方向は、端子（雌端子）６１に対する端子４０の挿入方向となる。

この例示の端子４０は、保持部材３０からみて、第１壁部３２と第２壁部３３が形成されていない他方における一対の対向する２辺側（短辺側）に配置する。一方の短辺側には、端子４０として３つの端子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが配置されている。この端子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、互いに間隔を空けて短辺方向に並べて配置する。他方の短辺側には、端子４０として１つの端子４０Ｄが配置されている。この端子４０Ｄは、基部３１の短辺方向における略中央に配置する。

収容部材５０は、合成樹脂等の絶縁性の高分子材料で成形されたものであり、電子部品１０の収容空間５１を備える。この収容部材５０は、収容空間５１を電子部品１０毎に備えている。ここで例示する収容部材５０は、図１に示すように、電子部品１０Ａを収容する収容空間５１Ａと、電子部品１０Ｂを収容する収容空間５１Ｂと、を備えている。この例示では、電子部品１０Ａと電子部品１０Ｂとが互いに同一の部品である。このため、収容空間５１Ａと収容空間５１Ｂは、それぞれに同等の形状及び大きさに成形されている。その収容空間５１（５１Ａ，５１Ｂ）は、電子部品本体２０を収容する本体収容室としての第１収容室（第１キャビティ）５２と、電子部品１０の端子４０を収容する端子収容室としての第２収容室（第２キャビティ）５３と、を有している。

第１収容室５２は、電子部品本体２０の外形よりも大きな空間である。その空間は、図５に示すように、方形又は矩形の底部５２ａと、この底部５２ａの４辺からそれぞれに立設された壁部５２ｂ〜５２ｅと、によって形成される。この例示の第１収容室５２は、矩形の板状の底部５２ａを備え、この底部５２ａの４辺から壁部５２ｂ〜５２ｅをそれぞれに垂直方向に延出させた直方体状の空間である。この第１収容室５２においては、それぞれの壁部５２ｂ〜５２ｅにおける延出方向の端部によって開口が形成されており、この開口が電子部品本体２０の挿入箇所として利用される。尚、この例示では、収容空間５１Ａ，５１Ｂにおけるそれぞれの第１収容室５２の壁部５２ｃを共用している。

ここで、壁部５２ｂの収容室５２側の壁面５２ｂ_１は、電子部品１０が収容された際に、保持部材３０における第１壁部３２の外側の壁面３２ａ（図４）に対して平行な状態で対向させる。また、壁部５２ｃの収容室５２側の壁面についても同様に、この壁面は、保持部材３０における第２壁部３３の外側の壁面３３ａ（図４）に対して平行な状態で対向させる。

第２収容室５３は、少なくとも２つの開口と、それぞれの開口に連通している内部空間と、を有するものであり、その内部空間に電子部品１０の端子４０を収容する。その端子４０の第２収容室５３への挿入方向は、電子部品本体２０の第１収容室５２への挿入方向と同じである。第２収容室５３における２つの開口の内の一方は、電子部品１０を収容空間５１に収容する際の端子４０の挿入箇所となる。

この第２収容室５３には、電気接続部としての端子６１が嵌合されている。その端子６１とは、電子部品１０の端子４０と電気的に接続される相手側端子である。この例示の端子６１は、電子部品１０の端子４０が挿入される雌端子である。この端子６１は、図示しないが例えば弾性力を有するバネ形状に成形されており、挿入された端子４０をその弾性力に応じた押圧力（接触圧）によって保持することができる。この端子６１には、電線又はワイヤハーネス（図示略）が直接又は他の電気接続部品等を介して接続されている。その電線等は、第２収容室５３の他方の開口から第２収容室５３の外部へと導かれる。

この第２収容室５３は、電子部品１０の端子４０毎に設ける。この例示では、電子部品１０が４つの端子４０Ａ−４０Ｄを有しているので、図１及び図５に示すように、それぞれを収容するための４つの第２収容室５３Ａ−５３Ｄが設けられている。第２収容室５３Ａ−５３Ｃは、第１収容室５２からみて、壁部５２ｄよりも外側に配置する。第２収容室５３Ｄは、第１収容室５２からみて、壁部５２ｅよりも外側に配置する。４つの第２収容室５３Ａ−５３Ｄには、それぞれに端子６１Ａ−６１Ｄが嵌合されている。

ここで、従来のこの種の電子部品は、電子部品本体を露出させず、ケース等の筐体で電子部品本体を覆ってから収容部材に収容する。これに対して、この例示の電子部品１０は、電子部品本体２０を保持部材３０で保持するのみで、筐体を必要としないので、部品点数を削減することができる。このため、この電子部品１０は、組み付け工数を削減することができるので、原価を低減しつつ生産性を高めることができる。更に、この電子部品１０は、部品点数の削減によって、軽量化や小型化を図ることもできる。

また、この電子部品１０は、電子部品本体２０を露出させているので、電子部品本体２０の保護が必要になる。しかしながら、この例示では、収容部材５０の第１収容室５２と当該第１収容室５２の開口を覆う保持部材３０とによって、電子部品本体２０の筐体としての機能を持たせることができる。よって、この電子部品１０の組付構造は、電子部品本体２０の保護機能を備えることになる。従って、この組付構造は、電子部品本体２０の耐久性を維持しつつ、結果として、原価の低減等の上記の効果を得ながら生産性を向上させることができる。

ところで、前述したように、この電子部品１０と収容部材５０との間において、電子部品１０は、収容部材５０の収容空間５１へと収容された際に、端子４０が第２収容室５３の端子６１で保持されることによって、収容部材５０の収容空間５１に保持される。しかしながら、この電子部品１０は、必ずしも常に静止している静的な物体で使用されるとは限らず、動きのある車両等の動的な物体で使用される場合もある。そして、この電子部品１０は、収容部材５０を介して車両等の動的な物体に取り付けられた場合、その動的な物体自身が発生する振動又は当該物体への入力に伴い発生する振動が伝わることによって、自らも振動し、収容空間５１に対する収容状態にずれが生じて、端子４０と端子６１との間で接触不良を引き起こしてしまう可能性がある。

そこで、電子部品１０と収容部材５０との間には、収容後の保持状態を強固なものとするために、その電子部品１０の収容部材５０に対する収容状態を維持するロック機構７０を少なくとも１つ設ける（図６及び図７）。そのロック機構７０は、電子部品本体２０を取り付けた保持部材３０と、収容部材５０と、の間に設ける。このロック機構７０は、保持部材３０に設けた第１係合部７１と、収容部材５０に設けた第２係合部７２と、を有しており、この第１係合部７１と第２係合部７２とを互いに係合させることによって、電子部品１０の収容部材５０に対する収容状態を維持する。第１係合部７１は、例えば、方形又は矩形の板状の保持部材（基部３１のみの保持部材を想定）における４つの側面の内の少なくとも１つに設ける。この場合、第２係合部７２は、その側面と対向している収容部材５０の壁部に設ける。また、第１係合部７１は、例えば、その保持部材の４つの端部の内の少なくとも１つから立設した壁部の壁面に設ける。この場合、第２係合部７２は、その壁面と対向している収容部材５０の壁部に設ける。

この例示のロック機構７０は、第１係合部７１を保持部材３０の第１壁部３２に設け（図６及び図８）、第２係合部７２を収容部材５０の壁部５２ｂに設ける（図６）。以下に、第１係合部７１と第２係合部７２の組み合わせの一例を説明する。但し、その組み合わせは、その例示の構成に限定するものではなく、上述したロック機構としての機能を有するものであれば、如何様な構成のものであってもよい。

第１係合部７１は、第１壁部３２における外側の壁面３２ａに設ける。そして、第２係合部７２は、その壁面３２ａと対向している壁部５２ｂの内側（第１収容室５２側）の壁面５２ｂ_１に設ける（図９）。この例示の第１壁部３２は、長辺方向における中央部分に、電子部品１０の収容部材５０に対する挿入方向に向けて突出させた突出壁３４を備える（図６及び図８）。この例示の第１係合部７１は、その突出壁３４に設ける。その第１係合部７１は、その壁部５２ｂの内側の壁面５２ｂ_１に向けて突出させた突出部である。一方、第２係合部７２は、その第１係合部７１が挿入される穴部又は凹部である。この例示の第２係合部７２としては、方形又は矩形の穴部を用いている。

第１係合部７１は、電子部品１０の収容部材５０への挿入方向における後端部分を第２係合部７２との係止部７１ａとして利用する（図６）。その係止部７１ａは、その挿入方向に対して直交する平面を有しており、第１係合部７１が第２係合部７２へと挿入された際に当該第２係合部７２の壁面７２ａと対向する（図９）。このため、この係止部７１ａは、収容部材５０に収容された電子部品１０に当該収容部材５０からの脱落方向への力が作用したとしても、その第２係合部７２の壁面７２ａで係止される。よって、このロック機構７０は、電子部品１０の収容空間５１に対する収容状態のずれを抑え、電子部品１０の端子４０と収容部材５０の端子６１の電気的な接続状態を保つことができる。この例示では、その係止部７１ａと壁面７２ａとの間の隙間を第１係合部７１の第２係合部７２への挿入が阻害されない範囲内で小さくする。

また、第１係合部７１は、電子部品１０の収容部材５０への挿入方向における先端側に、その挿入方向に向かうにつれて突出量が徐々に小さくなる傾斜面７１ｂを設ける。そして、壁部５２ｂには、第１係合部７１の第２係合部７２への挿入が完了するまでの間に第２係合部７２を第１係合部７１から離れる方向へと傾倒させるための切欠き部７３ａ，７３ｂを設ける。その切欠き部７３ａ，７３ｂは、収容空間５１の開口側から電子部品１０の挿入方向へと延在させる。第２係合部７２は、その切欠き部７３ａ，７３ｂの間に配置する。このため、その切欠き部７３ａ，７３ｂで囲まれた傾倒部７４は、電子部品１０を収容する際に、第２係合部７２と共に第１係合部７１の傾斜面７１ｂによって押し動かされつつ傾倒し、第１係合部７１を第２係合部７２に挿入し終えた後で元の位置に戻る。そして、その際には、第１係合部７１が配置されている突出壁３４も傾倒部７４の傾倒方向とは逆向きに傾倒し、第１係合部７１を第２係合部７２に挿入し終えた後で元の位置に戻る。よって、この組付構造においては、ロック機構７０が電子部品１０の収容部材５０への挿入作業の邪魔になるという事態を回避することができる。また、その傾倒部７４や突出壁３４は、ロック機構７０のロック状態を解除する際に使用される。例えば、作業者は、その解除方向へと傾倒部７４を傾倒させることによって、係止部７１ａによる係止状態を解除することができる。また、例えば、作業者は、その解除方向へと第１係合部７１と共に突出壁３４を押し動かすことによって、係止部７１ａによる係止状態を解除することができる。従って、この組付構造においては、電子部品１０の収容部材５０に対する着脱作業が可能になる。

ここで、この電子部品１０には、振動が伝わってきた際に力が作用する。しかしながら、本実施形態における電子部品１０の組付構造は、電子部品本体２０を取り付けた保持部材３０と収容部材５０との間にロック機構７０を設けている。このため、この組付構造においては、電子部品１０に振動が伝わってきて力が加わったとしても、ロック機構７０のロック状態を保ち続けることができる。よって、この組付構造は、電子部品１０の収容空間５１に対する収容状態のずれを抑えることができるので、端子間の接触不良を回避することができる。このように、この組付構造は、振動に対する耐性の高いものとなる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ 電子部品
２０ 電子部品本体
３１ 基部
３１ａ 平面
３２ 第１壁部
３２ａ 壁面
３４ 突出壁
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ 端子
５０ 収容部材
５１，５１Ａ，５１Ｂ 収容空間
５２ 第１収容室（本体収容室）
５２ｂ 壁部
５２ｂ_１ 壁面
５３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄ 第２収容室（端子収容室）
６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ 端子
７０ ロック機構
７１ 第１係合部
７１ａ 係止部
７１ｂ 傾斜面
７２ 第２係合部
７２ａ 壁面
７３ａ，７３ｂ 切欠き部
７４ 傾倒部

Claims (3)

1. 電子部品本体と、該電子部品本体を露出させた状態で保持する保持部材と、前記電子部品本体に対して電気的に接続された端子と、を備えた電子部品と、
   前記電子部品本体を収容する本体収容室と、前記電子部品の端子を収容する端子収容室と、を有する前記電子部品の収容空間を備えた収容部材と、
   前記端子収容室に嵌合され、前記電子部品の前記収容空間への収容と共に前記端子と電気的に接続される相手側端子と、
   を有し、
   前記電子部品と前記収容部材との間は、少なくとも前記端子と前記相手側端子との間の接触圧によって保持し、
   更に、前記保持部材に設けた第１係合部と、前記収容部材に設けた第２係合部と、を互いに係合させることで、前記収容部材に収容された前記電子部品の当該収容部材に対する収容状態を維持する少なくとも１つのロック機構を設けることを特徴とした電子部品の組付構造。
2. 前記保持部材は、前記電子部品本体が取り付けられる板状の基部を備え、
   前記第１係合部は、前記基部の側面又は当該基部の端部から立設した壁部の壁面に設け、
   前記第２係合部は、前記基部の前記側面又は当該基部の前記壁面と対向する前記収容部材の壁部に設けることを特徴とした請求項１に記載の電子部品の組付構造。
3. 前記第１係合部は、前記第２係合部に向けて突出させた突出部であり、前記第２係合部は、該突出部が挿入される穴部又は凹部であることを特徴とした請求項１又は２に記載の電子部品の組付構造。

Images