JP7287297B2 - コネクタモジュール及び基板構造体 - Google Patents

Description

本開示は、コネクタモジュール及び基板構造体に関する。

特許文献１には、ヒューズを嵌合させる複数のヒューズ嵌合部と、ヒュージブルリンクを嵌合させる複数のヒュージブルリンク嵌合部と、主ヒュージブルリンクを嵌合させる主ヒュージブルリンク嵌合部とが設けられた箱本体を備える電気接続箱において、ヒューズ嵌合部と、ヒュージブルリンク嵌合部と、主ヒュージブルリンク嵌合部とがこの順序で前記箱本体の一面に順次配列されていることが開示されている。

特開平９－２８３００４号公報

一方、大電流が流れる回路においては、抵抗の増加を抑えるために斯かる回路の通電部の断面積を広くする必要がある。そのため、斯かる通電線を基板の実装面にパターンとして形成する場合には、基板の厚み方向よりも、実装面に沿う方向における通電線の面積を広げて通電線の断面積を確保することになる。しかし、このような場合、限られた基板の実装面上の面積を斯かる通電線が大分占めることになるので、基板そのものを拡大させるほかなく、機器の増大化を招く。

しかし、特許文献１においては、このような問題について考慮されておらず、対応することが出来ない。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大電流に対応できる、コンパクトなコネクタモジュール及び基板構造体を提供することにある。

本開示の実施形態に係るコネクタモジュールは、外部に接続される入力口及び出力口を備えており、基板に実装されるコネクタモジュールであって、前記基板から離隔されており、前記入力口の端子及び前記出力口の端子を繋ぐバスバーと、前記バスバー及び前記基板の間に介在する絶縁部材とを備える。

本開示の実施形態に係る基板構造体は、上述のコネクタモジュールと、前記コネクタモジュールが実装された基板と、前記絶縁部材と前記基板との間に配置された回路素子とを備える。

本開示によれば、基板を拡大させずに大電流に対応でき、コネクタモジュール及び基板構造体のコンパクト化を図ることができる。

実施形態１に係る電気接続箱の外見を示す斜視図である。 実施形態１に係る電気接続箱において、上ケース部を取り外した状態を示す斜視図である。 実施形態１に係る基板構造体を示す斜視図である。 実施形態１に係るコネクタモジュールを示す斜視図である。 実施形態１に係るコネクタモジュールの部分的分解図である。 実施形態１に係る基板構造体の分解図である。 実施形態２に係るコネクタモジュールを示す斜視図である。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線による部分的断面図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

（１）本開示の実施形態に係るコネクタモジュールは、外部に接続される入力口及び出力口を備えており、基板に実装されるコネクタモジュールであって、前記基板から離隔されており、前記入力口の端子及び前記出力口の端子を繋ぐバスバーと、前記バスバー及び前記基板の間に介在する絶縁部材とを備える。

本実施形態にあっては、前記バスバーが前記絶縁部材によって前記基板から絶縁されつつ、前記基板の上方に設けられている。従って、前記基板の実装面に前記バスバーが設けられた場合に比べて、前記基板により多くの回路素子を実装することができ、前記コネクタモジュールをコンパクト化できる。

（２）本開示の実施形態に係るコネクタモジュールは、前記絶縁部材は、前記基板との間隔を保つ脚部を有する。

本実施形態にあっては、前記絶縁部材と前記基板との間に間隔が形成されているので、前記基板において前記間隔に係る部分にも回路素子等を実装することができ、前記コネクタモジュールを一層コンパクト化できる。

（３）本開示の実施形態に係るコネクタモジュールは、前記バスバーは中途にて分断されており、前記バスバーの分断されている箇所に係る前記バスバーの両端部の近傍に前記絶縁部材が配置されている。

本実施形態にあっては、少なくとも、前記バスバーの分断されている箇所に係る前記バスバーの両端部の近傍に前記絶縁部材が配置され、例えば、前記バスバーの端部が自重によって撓み、前記基板と短絡を起こすことを効率的に防止できる。

（４）本開示の実施形態に係るコネクタモジュールは、前記端部には、外部のヒューズと係合する接続端子が設けられている。

本実施形態にあっては、前記端部に設けられた接続端子と外部ヒューズとの係合のため、前記接続端子に外力が加わった場合であっても、前記絶縁部材によって前記両端部が支えられ、前記基板と短絡を起こすことを効率的に防止できる。

（５）本開示の実施形態に係るコネクタモジュールは、前記絶縁部材は、前記バスバーが載置される台座凹部を有する。

本実施形態にあっては、前記バスバーが前記絶縁部材の前記台座凹部内に載置されるので、前記バスバーが前記絶縁部材から離脱することを極力抑制することができる。

（６）本開示の実施形態に係るコネクタモジュールは、前記バスバーを前記台座凹部に固定する固定爪を備える。

本実施形態にあっては、前記バスバーが前記固定爪によって前記台座凹部に固定されるので、前記バスバーが前記絶縁部材から離脱することを確実に防止することができる。

（７）本開示の実施形態に係る基板構造体は、上述した何れか一つのコネクタモジュールと、前記コネクタモジュールが実装された基板と、前記絶縁部材と前記基板との間に配置された回路素子とを備える。

本実施形態にあっては、前記基板の実装面において、前記絶縁部材との間に回路素子が介在しているので、前記基板により多くの回路素子を実装することができ、前記基板構造体をコンパクト化できる。

[本発明の実施形態の詳細]
本開示の実施形態に係るコネクタモジュール及び基板構造体を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る電気接続箱１００の外見を示す斜視図である。電気接続箱１００はヒューズ素子が装着された、車両用のジャンクションボックスである。

本実施形態では、便宜上、図１に示す前後、左右、上下の各方向により、電気接続箱１００の「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」を定義する。以下では、このように定義される前後、左右、上下の各方向を用いて説明する。

電気接続箱１００は、後述する基板構造体２０を収容するケース部材３０を備え、ケース部材３０は上ケース部３１と、下ケース部３２とを有する。下ケース部３２には基板構造体２０が取り付けられており、上ケース部３１は、下ケース部３２を覆う。

図２は、実施形態１に係る電気接続箱１００において、上ケース部３１を取り外した状態を示す斜視図であり、図３は、実施形態１に係る基板構造体２０を示す斜視図である。下ケース部３２は、矩形の底板と該底板の各辺縁から垂直に立ち上がる側板とを有する。底板上には実施形態１に係る基板構造体２０が取り付けられている。

基板構造体２０は、下ケース部３２の底板の略全面を覆う基板２１と、該基板２１の上面に実装された回路部品とを備える。また、基板２１の上面には、後側の縁部にコネクタモジュール４０Ａが設けられ、前側の縁部にはコネクタモジュール４０Ｂが設けられている。コネクタモジュール４０Ａ，４０Ｂは夫々下ケース部３２の側板を介してケース部材３０の外側に突出している。

コネクタモジュール４０Ａはハウジング４１を備えており、ハウジング４１は左右方向を長手方向とする略直方体形状を有する。ハウジング４１の前側にはＬ字状に屈曲した接続端子４２が設けられており、接続端子４２の一端はハウジング４１に接続され、他端は基板２１に接続されている。

ハウジング４１の後側面には、外部に接続される入力口４１１及び出力口４１２が形成されている。即ち、入力口４１１及び出力口４１２には外部端子が接続される。
ハウジング４１の前側には、入力口４１１の端子４１１Ａ及び出力口４１２の端子４１２Ａを電気的に繋ぐバスバー４３が設けられている。バスバー４３は導電性金属板からなり、一端はハウジング４１の前側板を介して入力口４１１に接続され、他端はハウジング４１の前側板を介して出力口４１２に接続されている。バスバー４３は基板２１から上方に離隔されている。

図４は、実施形態１に係るコネクタモジュール４０Ａを示す斜視図であり、図５は、実施形態１に係るコネクタモジュール４０Ａの部分的分解図である。コネクタモジュール４０Ａは、バスバー４３を基板２１から絶縁させる絶縁部材４４を備えている。図５においては、説明の便宜上、コネクタモジュール４０Ａから絶縁部材４４を分離した状態を示している。

バスバー４３は、入力口４１１の端子４１１Ａ及び出力口４１２の端子４１２Ａを繋ぐ通電経路の中途にて分断され、２部分に分離されている。即ち、バスバー４３は、入力口４１１に接続されたバスバー片４３１と、出力口４１２に接続されたバスバー片４３２とに分離され、バスバー片４３１及びバスバー片４３２は電気的に切断されている。

バスバー４３においては、分断による両端部にヒューズブルリンク（ＦＬ）ヒューズ用の端子が設けられている。
即ち、バスバー４３における２部分のうち、入力口４１１側のバスバー片４３１の端部４３５には端子４３３が設けられ、出力口４１２側のバスバー片４３２の端部４３６には端子４３４が設けられている。端部４３５，４３６は、基板２１と対向する扁平部である。

端子４３３，４３４は何れも短冊状であり、長手方向が上下方向となるように突設されている。端子４３３，４３４は所定間隔を隔てて、互いに対向している。即ち、端子４３３，４３４はオス端子であり、ＦＬヒューズ（外部のヒューズ）のメス端子と係合して電気的に接続する。

このように、前記ＦＬヒューズが端子４３３，４３４と係合（接続）することによって、バスバー片４３１及びバスバー片４３２は電気的に接続される。しかし、バスバー４３に過電流が流れる場合、ＦＬヒューズのヒューズエレメントが溶断し、バスバー片４３１とバスバー片４３２とは電気的に絶縁される。

絶縁部材４４は、絶縁樹脂からなり、バスバー４３を基板２１から絶縁させる。絶縁部材４４は、基板２１の実装面（上面）に載置され、バスバー４３と、基板２１との間に介在している。絶縁部材４４は、バスバー４３の底面視形状、即ち下面の形状と略同形状の当接板４４１を有する。バスバー４３の下面は、絶縁部材４４の当接板４４１と当接している。

当接板４４１には、バスバー４３の下面の形状に倣う形状を有する台座凹部４４３が形成されている。台座凹部４４３は窪み部であり、台座凹部４４３の内側にバスバー４３が載置されている。即ち、台座凹部４４３によって、バスバー４３が位置決めされる。

このように、絶縁部材４４が台座凹部４４３を有し、台座凹部４４３によってバスバー４３の位置決めが行われるので、実施形態１に係るコネクタモジュール４０Ａ（基板構造体２０）の組み込みの際に作業効率が高まる。更に、バスバー４３が台座凹部４４３内側に載置されるので、振動、衝撃等によってバスバー４３が絶縁部材４４から離脱することを抑制できる。

また、台座凹部４４３は、バスバー４３（バスバー片４３１及びバスバー片４３２）が載置された場合、バスバー片４３１とバスバー片４３２とに分断されている箇所（以下、分断箇所と称する。）に対応する位置に、リブ４３７が形成されている。リブ４３７はバスバー片４３１及びバスバー片４３２間の間隔と同一の幅寸法を有する。

従って、リブ４３７によって撓み等が抑制され、当接板４４１の形状が保たれる。また、バスバー片４３１及びバスバー片４３２が台座凹部４４３に載置された場合、バスバー片４３１とバスバー片４３２との分断箇所にリブ４３７が位置するので、バスバー片４３１及びバスバー片４３２の間の間隔を確実に確保できる。

更に、絶縁部材４４は、絶縁部材４４（当接板４４１）と、基板２１との間の間隔を保つ複数の脚部４４２を有する。脚部４４２は、当接板４４１の下面における複数箇所の角部に突設されている。即ち、当接板４４１と基板２１とは対向しており、当接板４４１及び基板２１の間には間隔が形成されている。従って、バスバー４３をより確実に基板２１から絶縁させることができる。

図６は、実施形態１に係る基板構造体２０の分解図である。図６においては、説明の便宜上、コネクタモジュール４０Ａが基板２１から分離された状態を示している。

上述の如く、当接板４４１及び基板２１の間には間隔が形成されている（図３参照）。図６に示すように、基板２１において、当接板４４１の真下に相当する位置には、回路素子Ｐが実装されている。なお、回路素子Ｐには線状又は皮膜状の通電部が含まれる。

以上のように、実施形態１に係る電気接続箱１００においては、基板２１に配置された絶縁部材４４上に、入力口４１１の端子４１１Ａ及び出力口４１２の端子４１２Ａを繋ぐ通電経路であるバスバー４３が載置されている。即ち、基板２１の実装面に制限されず、実装面より上方にも立体的に回路が形成されている。従って、より多くの回路形成が可能となり、基板構造体２０をコンパクト化することができる。

また、当接板４４１及び基板２１の間の間隔を用いて、基板２１には当接板４４１の真下にも回路素子Ｐが実装されている。従って、基板構造体２０を効率よくコンパクト化することができる。
更に、脚部４４２によって当接板４４１及び基板２１の間に間隔が保持されているので、ユーザがＦＬヒューズを端子４３３，４３４に差し込む際にバスバー４３に加わる力によりバスバー４３が撓んで下側の回路素子Ｐ等と短絡を起こすことを防止できる。

なお、以上においては、バスバー４３の下面の全範囲に亘って、バスバー４３と基板２１との間に絶縁部材４４が介在する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
バスバー４３がバスバー片４３１とバスバー片４３２とに分断された分断箇所、即ち、バスバー片４３１の端部４３５及びバスバー片４３２の端部４３６の近傍に、絶縁部材４４が設けられていれば良い。この際には、絶縁部材４４構造の単純化及びコネクタモジュール４０Ａの軽量化等が可能である。

（実施形態２）
図７は、実施形態２に係るコネクタモジュール４０Ａを示す斜視図である。
実施形態２に係るコネクタモジュール４０Ａは、実施形態１と略同様の構成を有するが、絶縁部材４４の構成において相違する。実施形態２に係る絶縁部材４４は、バスバー４３を固定する固定爪４４４を複数有する。以下、説明する。

実施形態１と同様、絶縁部材４４はバスバー４３の下面と当接する当接板４４１を有しており、固定爪４４４は当接板４４１において局所的に設けられている。図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線による部分的断面図である。

当接板４４１には台座凹部４４３が形成されており、台座凹部４４３は、底板４４３ａと底板４４３ａの各辺縁から垂直に立ち上がる側板４４３ｂとを有する。固定爪４４４は、側板４４３ｂの縁から延設されている。固定爪４４４は、例えば、矩形板状であり、底板４４３ａと平行に、側板４４３ｂの縁から内側に突出している。底板４４３ａ及び固定爪４４４の間の間隔は、バスバー片４３２の端部４３６又はバスバー片４３１の端部４３５の厚みの寸法と略等しい。

これによって、端部４３６及び端部４３５が、台座凹部４４３内に載置された場合、底板４４３ａ及び固定爪４４４の間に介在する。即ち、端部４３６及び端部４３５は、その厚み方向における両面側から底板４４３ａ及び固定爪４４４によって挟持される。

以上のように、実施形態２に係るコネクタモジュール４０Ａが絶縁部材４４に固定爪４４４を設けているので、バスバー４３が絶縁部材４４（台座凹部４４３内）に載置された場合、振動、衝撃等に起因して絶縁部材４４から離脱することを未然に防止することができる。

実施の形態１と同様の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２０ 基板構造体
２１ 基板
３０ ケース部材
３１ 上ケース部
３２ 下ケース部
４０Ａ，４０Ｂ コネクタモジュール
４１ ハウジング
４３ バスバー
４４ 絶縁部材
１００ 電気接続箱
４１１ 入力口
４１２ 出力口
４３１，４３２ バスバー片
４３３，４３４ 端子
４３１，４３２ バスバー片
４３５，４３６ 端部
４３７ リブ
４４１ 当接板
４４２ 脚部
４４３ 台座凹部
４４３ａ 底板
４４３ｂ 側板
４４４ 固定爪
Ｐ 回路素子

Claims (7)

1. 外部に接続される入力口及び出力口を備えており、基板に実装されるコネクタモジュールであって、
   前記基板から離隔されており、前記入力口の端子及び前記出力口の端子を電気的に繋ぐためのバスバーと、
   前記バスバー及び前記基板の間に介在する絶縁部材とを備え、
   前記絶縁部材は、前記バスバーの形状に応じて設けられ、前記バスバーと接する当接板を含み、
   前記当接板は空間を挟んで前記基板と対向しているコネクタモジュール。
2. 前記絶縁部材は、前記基板と前記当接板との間隔を保つ脚部を有する請求項１に記載のコネクタモジュール。
3. 前記バスバーは、前記入力口の端子及び前記出力口の端子の間で、前記入力口の前記端子と電気的に接続された一部分と、前記出力口の前記端子と電気的に接続された他部分とに、分断されており、
   前記一部分の端部及び前記他部分の端部の近傍に前記絶縁部材が配置されている請求項１又は２に記載のコネクタモジュール。
4. 前記一部分の端部及び前記他部分の端部には、外部のヒューズと係合する接続端子が夫々設けられている請求項３に記載のコネクタモジュール。
5. 前記絶縁部材には、前記バスバーが載置される台座凹部が形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載のコネクタモジュール。
6. 前記バスバーを前記台座凹部に固定する固定爪を備える請求項５に記載のコネクタモジュール。
7. 請求項１から６の何れか一つに記載のコネクタモジュールと、
   前記コネクタモジュールが実装された基板と、
   前記絶縁部材と前記基板との間に配置された回路素子とを備える基板構造体。

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