JP2006060970A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】 プリント基板と該プリント基板を収容するケースとの組み合わせにより様々な回路パターンに対応できる電気接続箱を提供する。
【解決手段】 四角形状のプリント基板２０の全周縁に沿って、導体２２と接続させた接続ピン２６を間隔をあけて突出させている一方、上面１２の中央にプリント基板２０と対応する四角形状の開口１３を設けていると共に、４面の周壁にそれぞれコネクタ嵌合部１５を設けたケース１１を設け、開口１３に沿ってＬ形状の端子１７を接続ピン２６と同一の間隔をあけて取り付け、Ｌ形状の端子１７の一側部１７ｂを開口１３内で周縁に沿って突出させると共に、該突出端から圧接用スロット１７ｃを形成している一方、他側部１７ｅをコネクタ嵌合部１５の端子穴１５ｂから突出させ、プリント基板２０を開口１３を塞ぐように配置して、接続ピン２６をＬ形状の端子１７の圧接用スロット１７ｃに挿入して接続させている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気接続箱に関し、詳しくは、コネクタに接続される電線をプリント基板を介して多様は回路接続ができるようにしたもので、特に、自動車用に適して電気接続箱に関するものである。

従来、プリント基板にコネクタを搭載し、該コネクタに接続される電線をプリント基板の導体を介して互いに接続する構成とした電気接続箱として、特開２００１−２５１３７号公報（特許文献１）が提供されている。

前記特許文献１の電気接続箱では、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、ブスバーを回路配索材とする組付体１の中央部に開口１ａを設けるともにブスバーの端子２を回路１ａの周縁より突設し、かつ、周縁にコネクタ３を取り付ける一方、前記開口１ａに制御基板４を搭載している。該制御基板４の周縁より突設した端子５を前記組付体１のブスバーの端子２とはんだ接続し、前記コネクタ３に接続される電線をブスバーを介して制御基板４の導体と接続した構成とされている。

前記特許文献１に開示された電気接続箱では、コネクタ３と制御基板４の導体とは組付体１のブスバーを介在させているため、構成が複雑となり、大型化する。また、制御基板４の端子５とブスバーの端子２とをはんだ接続しているために半田つけ工程が必要になる等の問題がある。
特開２００１−２５１３７号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、プリント基板とコネクタとを簡単かつ多様な回路構成で接続できるようにすることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、四角形状の基板の表面に導体を形成したプリント基板の全周縁に沿って、導体と接続させた接続ピンを間隔をあけて突出させている一方、
上面あるいは／および下面の中央に前記プリント基板と対応する四角形状の開口を設けていると共に、４面の周壁にそれぞれコネクタ嵌合部を設けたケースを設け、前記開口に沿ってＬ形状の端子を前記接続ピンと同一の間隔をあけて取り付け、
前記Ｌ形状の端子の一側部を前記開口内で周縁に沿って突出させると共に、該突出端から圧接用スロットを形成している一方、他側部を前記コネクタ嵌合部の端子穴から突出させ、
前記プリント基板を前記開口を塞ぐように配置して、前記接続ピンを前記Ｌ形状の端子の圧接用スロットに挿入して接続させていることを特徴とする電気接続箱を提供している。

前記構成によれば、自動車に配索する電線端末に接続したコネクタを前記ケースの周壁に設けたコネクタ嵌合部に嵌合すると、電線に接続したコネクタ内の端子とコネクタ嵌合部内に突出している端子とが接続され、プリント基板の回路を介して電線を接続することができる。
このように、電線をジョイントする内部回路としてバスバーを介在させずに、Ｌ型状の端子材だけを介してプリント基板の回路と接続しているため、構造が簡単となり、部品点数も少なく、かつ、前記特許文献１に開示されているようなコネクタに接続されるバスバーの端子と基板側の端子との半田つけ工程がなくなり、コスト安に製造することができる。

また、ケースの開口の周縁に沿って圧接用スロットを設けた端子の一側部を配置すると共に、プリント基板の周縁に沿って前記端子と同一ピッチで接続ピンを導体と接続させているため、前記開口を塞ぐようにプリント基板を配置すると、ケース内の端子とプリント基板の接続ピンとが全て一括で接続でき、プリント基板とケース内の端子との接続を容易にすることができる。
さらに、異なる車種やグレードの異なる車両に本発明の電気接続箱を用いる場合や、回路変更が生じた場合には、プリント基板のみを変更すればよく、プリント基板の導体と接続する接続ピン、ケース及び該ケースに取り付ける端子を共用することができる。

前記プリント基板の接続ピンの突出側と反対面側にカバーを被せて取り付けていることが好ましい。
これにより、プリント基板の導体を保護することができ、該カバーの周縁形状をカバーに設けた開口の形状と同一としておけば、前記カバーによりケースの開口を完全に閉鎖することができる。

前記プリント基板を２枚設けると共に、前記ケースの上下両面に開口を設け、これら上下の開口周縁に沿ってそれぞれ前記Ｌ形状の端子を取り付け、これら上下のＬ形状の端子の一側部を前記各プリント基板の接続ピンと接続させると共に、他側部を前記コネクタ嵌合部の端子穴から突出させている。

前記構成によれば、プリント基板を２枚用いているため、さらに複雑な回路パターンに対応することができる。
なお、プリント基板を１枚しか用いない場合に、上下面のいずれか一方の開口をカバーを被せて閉鎖する構成とすれば、前記ケースをプリント基板を１枚だけ用いる電気接続箱と２枚用いる電気接続箱とに共用することができる。

また、前記プリント基板の導体と接続させる前記接続ピンは、基板の両面から上下両側部に突出させる一方、該プリント基板を挟んで前記ケースを上下に積層し、該上下のケースの前記Ｌ形状端子の対向する前記圧接用スロットに前記プリント基板の上下両面より突設する前記接続ピンを挿入して接続している構成としてもよい。

前記構成によれば、前記ケースを上下に積層することにより、さらに複雑な回路パターンにも対応可能となり、同一のケースを用いてより多くの電線を多様な回路構成で接続することができる。
即ち、電線に接続されているコネクタが４個以下である場合には、各コネクタを１つのケースのコネクタ嵌合部に嵌合して電線を接続できるが、電線に接続されるコネクタが５個以上となった場合には、１つのケースのコネクタ嵌合部にこれらのコネクタを全て嵌合することができない。そこで、同一のケースを上下に積層し、これら積層したケース内のＬ形状端子をプリント基板の導体に接続した接続ピンと接続することで、より多くのコネクタ嵌合部を設け、コネクタが５個以上の場合にも、全てのコネクタをコネクタ嵌合部に嵌合できるようにしてジョイント可能としている。この際、積層しているケースは同一のケースであるため、ケースを１段で使用する場合とケースを多段に積層して使用する場合とでケースを共用することができる。
なお、ケースの積層数は２段に限らず、ケースとプリント基板とを交互に積層して３段以上としてもよい。

前記接続ピンは基板より上下両側方に突出させる第一接続ピンと、上向きに突出させる第二接続ピンと、下向きに突出させる第三接続ピンの３種類の接続ピンからなる。
前記構成によれば、第一接続ピンによりプリント基板の導体と上下両側のケース内のＬ形状端子、第二接続ピンによりプリント基板の導体と上段のケース内のＬ形状端子、第三接続ピンによりプリント基板の導体と下段のケース内のＬ形状端子とをそれぞれ接続することができ、所要の接続ピンを用いて様々な回路パターンを形成することができる。

前記プリント基板の導体と接続させる前記接続ピンは、前記導体に形成した端子穴に接続ピンを挿入して半田づけで接続し、あるいは接続ピンをプレスフィット端子として前記端子穴に圧入接続させている。
前記構成によれば、半田付けもしくは圧入接続により接続ピンをプリント基板の導体に容易に接続することができる。

前記プリント基板の導体は回路パターンに沿って形成され、あるいは、クロス形状に形成されて所要箇所が切除されて回路パターンが形成され、該プリント基板に電気部品あるいは／および電子部品が実装されている。

プリント基板の導体をクロス形状に形成しておき、導体の交差点等の所要箇所を切除して回路パターンを形成する構成とすれば、プリント基板を様々な回路パターンに共用することができる。
また、プリント基板に電気部品あるいは／および電子部品を実装しているため、電線をジョイントするだけでなく、リレーによるスイッチとしての機能等をプリント基板にもたせることができる。

前述したように、本発明によれば、自動車に配索する電線端末に接続したコネクタを、ケースの周壁に設けたコネクタ嵌合部に嵌合すると、電線に接続したコネクタ内の端子とコネクタ嵌合部内に突出している端子とが接続され、プリント基板の導体を介して電線がジョイントされる。電線をジョイントする内部回路として導電性金属板からなるバスバーを用いずにプリント基板を用いているため、複雑な回路パターンに対応することができ、かつ、電気接続箱を小型化することができる。

また、ケースの開口の周縁に沿って圧接用スロットを設けた端子の一側部を配置すると共に、プリント基板の周縁に沿って前記端子と同一ピッチで接続ピンを導体と接続させているため、前記開口を塞ぐようにプリント基板を配置すると、ケース内の端子とプリント基板の接続ピンとが全て一括で接続でき、プリント基板とケース内の端子との接続を容易にすることができる。
さらに、プリント基板の基板のみを変更すれば様々な回路パターンを形成することができるため、異なる車種やグレードの異なる自動車に接続ピンやケースを共用することができ、また、回路変更にも柔軟に対応することができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図７は、本発明の第１実施形態を示し、電気接続箱１０は、ケース１１内にプリント基板２０を備え、該プリント基板２０を介して複数の電線ｗをジョイントするものである。

前記ケース１１は、直方体形状のボックスであり、上面１２に四角形状の開口１３を設けると共に、４面の周壁１４の外面にそれぞれコネクタ嵌合部１５を突設している。該コネクタ嵌合部１５の底壁１５ａには、一定ピッチをあけて端子穴１５ｂを１列で並設している。なお、本実施形態では、ケース１１の下面１６は閉鎖面としている。

前記ケース１１内には、複数の端子１７を取り付けている。該端子１７は、図３に示すように、長さ方向中央の屈曲部１７ａで直角に屈曲したＬ形状とし、一側部１７ｂの先端中央から屈曲部１７ａまで切り欠いて圧接用スロット１７ｃを形成し、該圧接用スロット１７ｃの両側内面より対向させて接触部１７ｄを突設している。他側部１７ｅには、屈曲部１７ａから切り欠いて、圧接用スロット１７ｃと連続する係止穴１７ｆを形成し、先端を雄タブ形状としている。

前記端子１７の他側部１７ｅをケース１１のコネクタ嵌合部１５の底壁１５ａに設けた端子穴１５ｂに通し、図２（Ｂ）に示すように、コネクタ嵌合部１５内に突出させて固定する一方、圧接用スロット１７ｃを設けた一側部１７ｂを、図２（Ａ）に示すように、ケース１１の上面１２の開口１３の周縁に沿って上方に向けて突出させている。なお、端子１７はモールドによりケース１１と一体的に設けてもよい。

前記ケース１１内に収容するプリント基板２０は、図４に示すように、四角形状の絶縁基板２１の一面側に左右横方向Ｘに延在する導体２２ａを上下縦方向Ｙに一定の間隔をあけて形成すると共に、縦方向Ｙに延在する導体２２ｂを横方向Ｘに一定の間隔をあけて形成することにより、クロス形状に形成している。また、プリント基板２０の全周縁に沿って絶縁基板２１と導体２２に連通する貫通穴を設け、接続ピン２６を貫通させる端子穴２３を形成している。該端子穴２３のピッチは、前記ケース１１内に取り付けた端子１７と同一ピッチとし、後述する接続ピン２６を端子穴２３に貫通させて取り付けると、該接続ピン２６とケース１１に取り付けた端子１７とが同一ピッチで配置される。

前記プリント基板２０は、図４（Ｂ）に示すように、導体２２ａと２２ｂがクロスする所要の交差部２２ｃを切除して所要の回路パターンを形成している。また、図４（Ｃ）に示すように、導体２２の所要箇所に基板リレー２４等の電気部品や半導体リレー２５等の電子部品を実装している。なお、交差部以外の所要箇所の導体を切除してもよい。

前記プリント基板２０の端子穴２３に貫通させて導体２２に半田付けする接続ピン２６は、その挿入側先端に係止爪２６ａを軸線方向と直交する方向に突出させている。
前記接続ピン２６をプリント基板２０の全周縁に沿って設けた端子穴２３に貫通させて保持しておき、接続ピン２６を導体２２にそれぞれ半田付けしている。接続ピン２６は、
プリント基板２０の導体２２に半田付けされた状態で、図５に示すように、挿入側先端に設けた係止爪２６ａをプリント基板２０の外周側に向けて突出させている。

前記プリント基板２０には、プリント基板２０の導体２２を形成した上面側を覆うカバー２７を被せて取り付けている。該カバー２７は、ケース１１の上面に設けた開口１３と同一形状の上壁２７ａと、該上壁２７ａの下面から周縁に沿って下方に突出する周壁２７ｂとからなり、下面開口としている。該下面開口からプリント基板２０に取り付けた接続ピン２６の挿入側先端を突出させている。また、カバー２７の周壁２７ａの内面に水平方向の係止溝２７ｃを周設し、該係止溝２７ｃにプリント基板２０の周縁部を挿入係止して、プリント基板２０にカバー２７を固定している。

前記カバー２７を取り付けたプリント基板２０をケース１１の開口１３からケース１１内に挿入し、一括でプリント基板２０に取り付けた接続ピン２６をケース１１に取り付けた端子１７の圧接用スロット１７ｃに挿入して接続している。プリント基板２０を所定位置までケース１１内に挿入すると、図６及び図７に示すように、端子１７の一対の接触部１７ｄが接続ピン２６に圧接して接続されると共に、接続ピン２６の係止爪２６ａが端子１７の他側部１７ｅ裏面に係止してロックされる。また、このとき、ケース１１の開口１３がプリント基板２０に取り付けたカバー２７の上壁２７ａにより閉鎖される。

前記ケース１１の周壁１４に設けたコネクタ嵌合部１５にはコネクタ３０を嵌合しており、該コネクタ３０の端子収容部３０ａに収容した電線ｗ端末の雌端子３１とコネクタ嵌合部１５内に突出した端子１７の他側部１７ｅとが接続されている。これにより、複数の電線ｗが端子１７、接続ピン２６及びプリント基板２０の導体２２を介してジョイントされる。

前記構成によれば、電線ｗをジョイントする内部回路として導電性金属板からなるバスバーを用いずにプリント基板２０を用いているため、複雑な回路パターンに対応することができ、かつ、電気接続箱１０を小型化することができる。
また、ケース１１の開口１３の周縁に沿って端子１７の一側部１７ｂを配置すると共に、プリント基板２０の周縁に沿って端子１７と同一ピッチで接続ピン２６を導体２２と接続させているため、開口１３を塞ぐようにプリント基板２０を配置すると、ケース１１内の端子１７とプリント基板２０の接続ピン２６とを全て一括で接続することができる。
さらに、異なる車種やグレードの異なる車両に本発明の電気接続箱１０を用いる場合や、回路変更が生じた場合には、プリント基板２０のみを変更すればよく、プリント基板２０に取り付けた接続ピン２６、ケース１１及び該ケース１１に取り付けた端子１７を共用することができる。

図８乃至図１０は、本発明の第２実施形態を示す。
本実施形態では、ケース１１の上面１２に開口１３を設けると共に、下面１６にも開口１８を設けて、上下両側からプリント基板２０をケース１１内に挿入している。

ケース１１のコネクタ嵌合部１５の底壁１５ａには、図８に示すように、上下２段で端子穴１５ｂを設けており、上段の端子穴１５ｂ−１に取り付ける端子１７Ａは、一側部１７ｂを上方に向けて突出させる一方、下段の端子穴１５ｂ−２に取り付ける端子１７Ｂは、一側部１７ｂを下方に向けて突出させている。
端子１７Ａの圧接用スロット１７ｃには上方からケース１１内に挿入するプリント基板２０Ａに取り付けた接続ピン２６Ａが挿入されて、端子１７Ａと接続ピン２６Ａが接続される一方、端子１７Ｂの圧接用スロット１７ｃには下方からケース１１内に挿入するプリント基板２０Ｂに取り付けた接続ピン２６Ｂが挿入されて、端子１７Ｂと接続ピン２６Ｂが接続される。
また、コネクタ３０には、上下２段で取り付けた端子１７に対応させて端子収容部３０ａを上下２段で設けている。

本実施形態のプリント基板２０は、第１実施形態と異なり、図９に示すように、導体２２が予め回路パターンに沿って形成されており、特定の回路に対して専用のプリント基板としている。
また、図１０に示すように、接続ピン２６をプレスフィット端子としてプリント基板２０に圧入接続している。即ち、プリント基板２０の端子穴２３の内周面全面からプリント基板２０の表面にかけて銅メッキを施すと共に、該銅メッキの表面に錫メッキまたは半田メッキを施して導電層２８を設け、該導電層２８を導体２２と接合している。一方、接続ピン２６には、叩き出して薄肉としたプレスフィット部２６ｂを設けており、該プレスフィット部２６をプリント基板２０の端子穴２３に圧入して導体２２と接続している。

前記構成によれば、１つのケース１１内にプリント基板２０を２枚収容しているため、さらに複雑な回路パターンに対応することができると共に、より多数の電線ｗをジョイントすることができる。
また、接続ピン２６をプレスフィット端子としているため、接続ピン２６をプリント基板２０の端子穴２３に圧入することにより容易に接続することができる。
なお、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

図１１は、本発明の第３実施形態を示す。
本実施形態では、プリント基板２０を挟んでケース１１Ａ、１１Ｂを上下に積層している。
積層するケース１１Ａ、１１Ｂは共に第１実施形態と同様のケースとし、下段側のケース１１Ａは上面１２に開口１３が形成されるように配置する一方、上段側のケース１１Ｂは上下逆さまに配置して、下面１６に開口１３が形成されるように配置している。よって、下段側のケース１１Ａに取り付けた端子１７Ａは一側部１７ｂが上方に向けて突出する一方、上下逆さまに配置した上段側のケース１１Ｂに取り付けた端子１７Ｂは一側部１７ｂが下方に向けて突出している。

前記プリント基板２０には、３種類の接続ピンを取り付けている。
第一接続ピン２６Ａは長尺とし、軸線方向の略中央をプリント基板２０の導体２２に半田付けしてプリント基板２０より上下両側方に突出させている。第一接続ピン２６Ａはプリント基板２０の端子穴２３に貫通できるよう、一方の先端にのみ係止爪２６ａを設けている。
第二接続ピン２６Ｂは、第１実施形態と同様の接続ピンとし、プリント基板２０より上向きに突出させている。
第三接続ピン２６Ｃも第１実施形態と同様の接続ピンとしているが、プリント基板２０より下向きに突出させている。

前記のようにプリント基板２０を挟んでケース１１Ａと１１Ｂとを積層し、ケース１１Ａと１１Ｂの開口１３にプリント基板２０を配置すると、第一接続ピン２６Ａの下端側が下段側のケース１１Ａに取り付けた端子１７Ａと接続されると共に、上端側が上段側のケース１１Ｂに取り付けた端子１７Ｂと接続される。また、同時に、第二接続ピン２６Ｂがケース１１Ｂの端子１７Ｂと接続される一方、第三接続ピン２６Ｃがケース１１Ａの端子１７Ａと接続される。

前記構成によれば、ケース１１を上下に積層することにより、さらに複雑な回路パターンにも対応可能となり、同一のケース１１を用いてより多くの電線ｗをジョイントすることができる。
なお、第１実施形態のケースに代えて、第２実施形態の上下両面に開口を設けたケースを用いてもよい。
また、積層するケースは２段に限らず、３段以上であってもよい。
さらにまた、本実施形態ではケースに挟まれたプリント基板を１枚としているが、複数枚を重ねてもよい。これにより、さらに複雑な回路パターンにも対応することができる。
他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

本発明の第１実施形態の電気接続箱の分解斜視図である。 ケースを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。 ケースに取り付ける端子の斜視図である。 （Ａ）は不要な導体を切除する前のプリント基板の平面図、（Ｂ）は不要な導体を切除した後のプリント基板の平面図、（Ｃ）は電気部品および電子部品を実装したプリント基板の平面図である。 カバーを取り付けたプリント基板の断面図である。 電気接続箱にコネクタを接続した状態を示す断面図である。 端子と接続ピンを接続した状態を示す斜視図である。 第２実施形態の電気接続箱の断面図である。 プリント基板の平面図である。 プリント基板の導体に接続ピンを接続した状態を示す要部拡大断面図である。 第３実施形態の電気接続箱の断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は従来例を示す図面である。

符号の説明

１０ 電気接続箱
１１ ケース
１３ 開口
１５ コネクタ嵌合部
１７ 端子
１７ｂ 一側部
１７ｃ 圧接用スロット
１７ｄ 接触部
１７ｅ 他側部
１７ｆ 係止穴
２０ プリント基板
２２ 導体
２６ 接続ピン
２６ａ 係止爪
３０ コネクタ
ｗ 電線

Claims (6)

1. 四角形状の基板の表面に導体を形成したプリント基板の全周縁に沿って、導体と接続させた接続ピンを間隔をあけて突出させている一方、
   上面あるいは／および下面の中央に前記プリント基板と対応する四角形状の開口を設けていると共に、４面の周壁にそれぞれコネクタ嵌合部を設けたケースを設け、前記開口に沿ってＬ形状の端子を前記接続ピンと同一の間隔をあけて取り付け、
   前記Ｌ形状の端子の一側部を前記開口内で周縁に沿って突出させると共に、該突出端から圧接用スロットを形成している一方、他側部を前記コネクタ嵌合部の端子穴から突出させ、
   前記プリント基板を前記開口を塞ぐように配置して、前記接続ピンを前記Ｌ形状の端子の圧接用スロットに挿入して接続させていることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記プリント基板を２枚設けると共に、前記ケースの上下両面に開口を設け、これら上下の開口周縁に沿ってそれぞれ前記Ｌ形状の端子を取り付け、これら上下のＬ形状の端子の一側部を前記各プリント基板の接続ピンと接続させると共に、他側部を前記コネクタ嵌合部の端子穴から突出させている請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記プリント基板の導体と接続させる前記接続ピンは、基板の両面から上下両側部に突出させる一方、該プリント基板を挟んで前記ケースを上下に積層し、該上下のケースの前記Ｌ形状端子の対向する前記圧接用スロットに前記プリント基板の上下両面より突設する前記接続ピンを挿入して接続している請求項１に記載の電気接続箱。
4. 前記接続ピンは基板より上下両側方に突出させる第一接続ピンと、上向きに突出させる第二接続ピンと、下向きに突出させる第三接続ピンの３種類の接続ピンからなる請求項３に記載の電気接続箱。
5. 前記プリント基板の導体と接続させる前記接続ピンは、前記導体に形成した端子穴に接続ピンを挿入して半田づけで接続し、あるいは接続ピンをプレスフィット端子として前記端子穴に圧入接続させている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電気接続箱。
6. 前記プリント基板の導体は回路パターンに沿って形成され、あるいは、クロス形状に形成されて所要箇所が切除されて回路パターンが形成され、該プリント基板に電気部品あるいは／および電子部品が実装されている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電気接続箱。

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