JP2006286464A - 基板側縁部嵌め込みコネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】電気回路基板への後付けが容易な基板側縁部嵌め込みコネクタを提供すること。
【解決手段】コネクタハウジング44aは、相手側コネクタと嵌合するために電気接触部44fを露出するように囲む嵌合部44dと、ベースボード41の側縁部のコネクタ接続部を収容した際に電気接続部44gが側縁部上の電気回路パターンと弾性的に接触するように電気接続部44gを露出させる基板側縁部嵌め込み室44jと、を有する。
【選択図】図10

Description

本発明は、基板側縁部嵌め込みコネクタに関し、例えば、電子制御ユニットが収容箱に収容される電子制御ユニット収容構造に用いると特に好適な基板側縁部嵌め込みコネクタに関する。
自動車等の車両には、多数の車載電装品および該電装品を制御する電子制御ユニット(以下、『電子制御ユニット』或いはその略称として『ECU』と記述する。)が各部に分散して搭載されている。各ECUは、一般に該ECUが搭載された電気回路基板であるECU基板(換言すれば、電子制御基板)が個別に収容箱に収容された形態で、適宜、車両の各部に配置される(例えば、特許文献1参照)。
近年、自動車等の車両の高付加価値化に伴ってECUの数量も増加する傾向にあるため、ECUの設置スペースが増大すると共に、各電装品とECUを接続するワイヤハーネスおよびこれらを接続するためのコネクタ数が著しく増加している。このため、コネクタ嵌合およびワイヤハーネスの配索が複雑化し、更にまたその配索空間も増大している。このように、ECU設置のために必要となる空間は、ますます高まる自動車等の車両の高付加価値化と共に増大し続けている。
その一方で、快適な車室内空間を提供できるように車室内空間を広げることが強く要求されており、車室内空間の確保とECUの設置スペース、ワイヤハーネスの配索空間の確保との相反する問題の解決が急務となっている。
そこで、複数の電気回路基板を一つの収容箱に集中して収容することによって、電気回路基板の設置スペースの削減を図ったものが知られている(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。
自動車等の車両に搭載されるECUの仕様は、種々の機能に係る要望に応じるべく多種の仕様が設定される必要があり、通常、機能ごとに分けて設けられたECU基板が組み合わされ、所定の仕様となるよう纏められて車両に配置される。従って、搭載されるECU基板の枚数は、車両の仕様ごとに異なる枚数のECU基板が組み合わされることになる。
特許文献2に開示されているECU集中収容箱によると、複数のECU基板をECU箱内に積層状態で収容すると共に、それぞれのECU基板の一端に形成された導体端部にバスバーを接続し、バスバーによって各ECU基板の共通回路を構成して複数のECU基板の共通回路を一括して接続している。また、各ECU基板の他端には、ワイヤハーネスのコネクタに接続される直付けコネクタが固定されており、これにより各部の電装品に配索される。
また、特許文献3に開示されているECU集中収容箱とワイヤハーネス側コネクタの接続構造によると、複数のECU基板がECU集中収容箱内に積層して搭載されると共に、ワイヤハーネス側コネクタが収容されたコネクタホルダがECU集中収容箱に結合されて、ECU基板とワイヤハーネス側コネクタが接続されている。
特許文献2および特許文献3に開示されている技術では、特許文献1の開示のようにECU基板を個別の収容箱に収容して分散配置し、ワイヤハーネスによって各ECU基板間をそれぞれ接続する技術と比較すると、ECU基板の設置スペースおよび各ECU基板間を接続するワイヤハーネスの配索空間が低減される効果が認められる。
しかしながら、特許文献2および特許文献3に開示されているECU集中収容箱いずれも想定される全仕様を満足する最大枚数のECU基板を収容可能な大きさとなっている。即ち、仕様によっては最大枚数のECU基板を搭載する必要はなく、必要枚数のECU基板が収容された後のECU集中収容箱の残りの部分は空の空間となり、貴重な車内スペースが無駄になる。
自動車等といった車両は、一般に、一車種においても、非常に多くの電装品を備えた高級仕様の車両(即ち、いわゆるハイグレード車)、電装品を多めに備えた中級仕様の車両(即ち、いわゆるミッドグレード車)、そして電装品を控えめに備えた普及仕様の車両(即ち、いわゆるローグレード車)等に大別される。よって、ハイグレード車に要求されるような最大枚数のECU基板を収容可能な大きさのECU集中収容箱を用意しなければ、ミッドグレード車およびローグレード車とのコストダウンを考慮した部品の共用化(つまり、標準化)も図れないことになる。
従って、省スペース化と部品の共用化との両立の観点から改善の余地があった。無駄なスペースを無くすためには、仕様ごとに大きさが異なる複数種類のECU集中収容箱を個別に用意し、仕様に応じて使い分けることも可能ではあるが、多種類のECU集中収容箱を予め準備し、在庫しておかなければならず、部品の共用化の上で支障をきたす。つまり、多種類の成形金型が必要となるため、コストアップの要因となる。
それ故、仕様ごとに要求される必要数量の電子制御ユニットのみを必要最低限の空間内に収容することができ、これにより電子制御ユニットの設置スペースの省スペース化と部品の共用化との両立が図れる電子制御ユニット収容構造の登場が望まれている。
一方、部品の共用化を図るため、例えば、必要最低限の仕様を満足する電子制御ユニットが搭載された電気回路基板(即ち、電子制御基板)を用意し、更に追加の仕様が生じた際(例えば自動車等といった車両を想定すると、上述したハイグレード車、ミッドグレード車およびローグレード車のうち、搭載される電装品の数が最も少ないローグレード車の電装品を最低限制御できることを基準にして電子制御基板の電子制御ユニットを構成し、この電子制御基板を共用部品とし、更にミッドグレード車あるいはハイグレード車に搭載される電装品をも制御できる仕様にする際)に、その追加の仕様を満足する他の電子制御ユニットを電子制御基板のオンボードコネクタに接続するといった形態を採った場合、そのオンボードコネクタは電子制御基板に必ず搭載されていなければならないことになる。
しかしながら、オンボードコネクタは電気部品の中でも特に背の高い部品であり、上述したような追加の仕様を満足する必要が無い場合には、使われずに単に電気回路基板上に搭載された無機能物品となってしまうため、省スペース化の観点から、共用部品としては極力扱いたくない電気部品である。そこで、そのオンボードコネクタを搭載しない電子制御基板を共用部品とすると、上述したような追加の仕様が生じた場合に、そのオンボードコネクタをハンダ付け等の手段により電気回路基板上に後付けで搭載せねばならなくなる。このようにオンボードコネクタが後付けされる電気回路基板には既に電子制御ユニット等、複数の電気部品が搭載されているため、オンボードコネクタの後付けは困難なものとなる。
特開平8−316650号公報 特開2003−304083号公報(第5−6頁、図1) 特開2003−324824号公報(第3−5頁、図1)
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気回路基板への後付けが容易な新規なコネクタとして基板側縁部嵌め込みコネクタと、当該基板側縁部嵌め込みコネクタを搭載可能であって、仕様ごとに要求される必要数量の電子制御ユニットのみを必要最低限の空間内に収容することができ、これにより電子制御ユニットの設置スペースの省スペース化と部品の共用化との両立が図れる電子制御ユニット収容構造と、を提供することにある。
上述した目的を達成するため、本発明に係る基板側縁部嵌め込みコネクタは、下記(1)〜(4)を特徴としている。
(1) 電気回路基板の側縁部上に延設された電気回路パターンと電気的に接続するように、前記側縁部の少なくとも一部を収容しながら前記電気回路基板に搭載可能な基板側縁部嵌め込みコネクタであって、
相手側コネクタと電気的に接続するための電気接触部を一端に有し、且つ前記電気回路パターンと電気接触するための電気接続部を他端に有する金属端子と、
前記金属端子を収容するコネクタハウジングと、
を具備し、
前記コネクタハウジングが、
前記相手側コネクタと嵌合するために前記電気接触部を露出するように囲む嵌合部と、
前記側縁部の少なくとも一部を収容した際に前記電気接続部が前記電気回路パターンと電気接触するように、前記電気接続部を露出させる基板側縁部嵌め込み室と、
を有し、
前記電気接続部が、前記電気回路パターンに、弾性的に接触する弾性接触片であること。
(2) 上記(1)の構成の基板側縁部嵌め込みコネクタにおいて、
前記電気接続部が、前記側縁部の両面を挟持しながら、当該側縁部の両面に配置された前記電気回路パターンと電気接触すること。
(3) 上記(1)または(2)の構成の基板側縁部嵌め込みコネクタにおいて、
前記電気回路基板が、前記電気回路パターンが形成されたベースボードを有し、
前記ベースボードの前記電気回路パターンが形成された面と平行あるいはその面から遠ざかる方向に前記電気接触部が延長するように前記金属端子が曲げられていること。
(4) 上記(1)〜(3)のいずれかの構成の基板側縁部嵌め込みコネクタが、
前記電気回路パターンに対する前記電気接続部へのハンダ付けが不要なソルダレス・オンボードコネクタであること。
上記(1)の構成の基板側縁部嵌め込みコネクタは、電気回路基板に搭載された際に、当該電気回路基板の側縁部の少なくとも一部が収容されるとともに当該側縁部上に配置された電気回路パターンと弾性的に電気接触する金属端子の電気接続部を露出させる基板側縁部嵌め込み室を備える。従って、上記(1)の構成の基板側縁部嵌め込みコネクタによれば、電気回路基板への後付けが容易である。更に、上記(1)の構成の基板側縁部嵌め込みコネクタによれば、電気接続部が、電気回路パターンに、弾性的に接触する弾性接触片であるので、電気接続部と電気回路パターンとの安定した接点が得られ、また電気回路基板に対する基板側縁部嵌め込みコネクタの安定した固定状態も得られる。尚、電気回路基板の一側縁部全体を収容するように基板側縁部嵌め込み室を形成してもよいことは言うまでもない。
上記(2)の構成の基板側縁部嵌め込みコネクタによれば、金属端子の電気接続部が、電気回路基板の側縁部の両面を挟持しながら、当該側縁部の両面に配置された電気回路パターンと電気接触するので、より多くの接点を設けることができる。
上記(3)の構成の基板側縁部嵌め込みコネクタによれば、基板側縁部嵌め込みコネクタと相手側コネクタとの嵌合作業が容易となるため、好ましい。
上記(4)の構成の基板側縁部嵌め込みコネクタによれば、電気回路基板への固定が容易であるソルダレス・オンボードコネクタであるので、好ましい。
また、上述した目的を達成するため、本発明に係る電子制御ユニット収容構造は、下記(i)〜(x)を特徴としている。
(i) 電気回路パターンおよび当該電気回路パターンが延設された側縁部を有するベースボード、前記電気回路パターンに電気的に接続するように前記ベースボードに搭載された第1電子制御ユニット、および前記側縁部上の前記電気回路パターンと電気的に接続するように、前記側縁部の少なくとも一部を収容しながら前記ベースボードに固定可能な少なくとも一つの基板側縁部嵌め込みコネクタ、を有する電子制御基板と、
前記電子制御基板の第1面側を覆うアンダーカバー、および前記第1面と反対側に位置する前記電子制御基板の第2面側を覆うように前記アンダーカバーと嵌合可能な第1アッパーカバーを有する、前記電子制御基板を収容するための、電子制御ユニット収容箱と、
を備えた電子制御ユニット収容構造であって、
前記基板側縁部嵌め込みコネクタが、前記電子制御基板の第2面側の前記ベースボードの面と平行あるいは該ベースボードの面から遠ざかる方向に延長する電気接触部を一端に有し且つ前記電気回路パターンと電気接触するための電気接続部を他端に有する金属端子と、前記金属端子を収容するコネクタハウジングと、を具備し、
前記コネクタハウジングが、相手側コネクタと嵌合するために前記電気接触部を露出するように囲む嵌合部と、前記側縁部の少なくとも一部を収容した際に前記電気接続部が前記電気回路パターンと電気接触するように、前記電気接続部を露出させる基板側縁部嵌め込み室と、を有し、
前記電気接続部が、前記電気回路パターンに、弾性的に接触する弾性接触片であり、
前記第1アッパーカバーが、本体と、該本体内に形成され且つ該本体の外面に開口する収容室と、前記収容室を前記本体の内面と協働して形成するように前記本体の内面上に形成され且つ、前記電子制御基板を前記電子制御ユニット収容箱に収容するために前記第1アッパーカバーが前記アンダーカバーに嵌合された際に前記金属端子の電気接触部が前記収容室内に位置するように前記収容室内への前記基板側縁部嵌め込みコネクタの進入を許容する貫通穴を有する隔壁と、を具備し、
第2電子制御ユニットおよび該第2電子制御ユニットに電気的に導通する前記相手側コネクタであるコネクタ部を有するオプショナル電子制御ユニット部材が、そのコネクタ部を前記基板側縁部嵌め込みコネクタの前記電気接触部と電気的に接続するように、前記第1アッパーカバーの収容室に挿入可能であること。
(ii) 上記(i)の構成の電子制御ユニット収容構造において、
前記基板側縁部嵌め込みコネクタおよび前記オプショナル電子制御ユニット部材が設けられない場合、前記第1アッパーカバーの代わりに、前記電子制御基板の第2面側を単に覆うための第2アッパーカバーが前記アンダーカバーと嵌合すること。
(iii) 上記(i)の構成の電子制御ユニット収容構造において、
前記収容室が、前記金属端子の電気接触部と略平行に延長するように形成されていること。
(iv) 上記(i)または(iii)の構成の電子制御ユニット収容構造において、
前記電子制御基板が、前記基板側縁部嵌め込みコネクタを介して、前記オプショナル電子制御ユニット部材に対し、電力の分配供給および電気信号の送受を行なうジャンクションブロック機能を備えていること。
(v) 上記(iv)の構成の電子制御ユニット収容構造が、
前記電気回路パターンと電気的に接続するように前記電子制御基板の第1面側の前記ベースボード上に設けられた電装品接続用コネクタを更に備え、
前記アンダーカバーが、電装品に電気的に導通するワイヤハーネスの相手方コネクタと前記電装品接続用コネクタとの接続を許容するように前記電装品接続用コネクタを露出する開口部を有すること。
(vi) 上記(i)または(iii)の構成の電子制御ユニット収容構造が、
前記電子制御基板に電気的に接続され、且つ前記電子制御基板および当該電子制御基板の基板側縁部嵌め込みコネクタを介して前記オプショナル電子制御ユニット部材に対し、電力の分配供給および電気信号の送受を行なうジャンクションブロック基板を更に備え、
前記ジャンクションブロック基板が、前記電子制御基板の第1面と前記アンダーカバーの内面との間に配置されるように、前記電子制御ユニット収容箱に収容されること。
(vii) 上記(vi)の構成の電子制御ユニット収容構造が、
前記電気回路パターンと電気的に接続するように前記電子制御基板の第1面側の前記ベースボード上に設けられ、前記ジャンクションブロック基板に電気的に導通し、且つ前記電子制御基板と前記ジャンクションブロック基板とに介在される電装品接続用コネクタを更に備え、
前記アンダーカバーが、電装品に電気的に導通するワイヤハーネスの相手方コネクタと前記電装品接続用コネクタとの接続を許容するように前記電装品接続用コネクタを露出する開口部を有すること。
(viii) 上記(i)および(iii)〜(vii)のうちいずれかの構成の電子制御ユニット収容構造において、
前記金属端子の電気接続部が、前記ベースボードの側縁部の両面を挟持しながら、当該側縁部の両面に配置された前記電気回路パターンと電気接触すること。
(ix) 上記(i)および(iii)〜(viii)のうちいずれかの構成の電子制御ユニット収容構造において、
前記ベースボードの前記電気回路パターンが形成された面と平行あるいはその面から遠ざかる方向に前記電気接触部が延長するように前記金属端子が曲げられていること。
(x) 上記(i)および(iii)〜(ix)のうちいずれかの構成の電子制御ユニット収容構造において、
前記基板側縁部嵌め込みコネクタが、前記電気回路パターンに対する前記電気接続部へのハンダ付けが不要なソルダレス・オンボードコネクタであること。
上記(i)の構成の電子制御ユニット収容構造においては、電子制御基板の第1電子制御ユニットが必要最低限の仕様を満足するものと想定すると、この第1電子制御ユニットが満足できる仕様に加えて、更に追加の仕様が生じた場合には、その追加の仕様を満足する第2電子制御ユニットを有するオプショナル電子制御ユニット部材を電子制御基板の基板側縁部嵌め込みコネクタに接続すればよい。これは、例えば自動車等といった車両に関して言えば、上述したハイグレード車、ミッドグレード車およびローグレード車のうち、搭載される電装品の数が最も少ないローグレード車の電装品を最低限制御できることを基準にして第1電子制御ユニットを構成し、この第1電子制御ユニットを搭載した電子制御基板を共用部品とし、更にミッドグレード車あるいはハイグレード車に搭載される電装品をも制御できる仕様にする場合には、その追加の仕様を満足する第2電子制御ユニットを有するオプショナル電子制御ユニット部材を電子制御基板の基板側縁部嵌め込みコネクタに接続すればよいことになる。勿論、必要最低限の仕様を満足するものでよければ(例えば、ローグレード車の電装品を制御できるレベルでよければ)、当然ながらオプショナル電子制御ユニット部材は不要となるため、電子制御基板に基板側縁部嵌め込みコネクタを固定しなく(換言すれば、設けなく)てもよく、そして第1アッパーカバーをアンダーカバーと嵌合させなくてもよい(換言すれば、第1アッパーカバーを設けなくてもよい)。上記(i)の構成の電子制御ユニット収容構造における基板側縁部嵌め込みコネクタは、電子制御基板に搭載された際に、当該電子制御基板(即ち、ベースボード)の側縁部の少なくとも一部が収容されるとともに当該側縁部上に配置された電気回路パターンと弾性的に電気接触する金属端子の電気接続部を露出させる基板側縁部嵌め込み室を備える。それ故、この構成の基板側縁部嵌め込みコネクタによれば、電子制御基板への後付けが容易である。尚、電子制御基板の一側縁部全体を収容するように基板側縁部嵌め込み室を形成してもよいことは言うまでもない。更に、この構成の基板側縁部嵌め込みコネクタによれば、電気接続部が、電気回路パターンに、弾性的に接触する弾性接触片であるので、電気接続部と電気回路パターンとの安定した接点が得られ、また電子制御基板に対する基板側縁部嵌め込みコネクタの安定した固定状態も得られる。従って、上記(i)の構成の電子制御ユニット収容構造によれば、仕様ごとに要求される必要数量の電子制御ユニットのみを必要最低限の空間内に収容することができ、これにより電子制御ユニットの設置スペースの省スペース化と部品の共用化との両立が図れる。
また、必要最低限の仕様を満足するものでよければ(例えば、ローグレード車の電装品を制御できるレベルでよければ)、上記(ii)の構成の電子制御ユニット収容構造のように、基板側縁部嵌め込みコネクタおよびオプショナル電子制御ユニット部材を設けず、第1アッパーカバーの代わりに、電子制御基板の第2面側を保護できる程度の大きさでよい第2アッパーカバーをアンダーカバーと嵌合させればよい。従って、上記(ii)の構成の電子制御ユニット収容構造によれば、第1電子制御ユニットのみを必要最低限の空間内に収容し、これにより第1電子制御ユニットの設置スペースの省スペース化が図れる。
上記(iii)の構成の電子制御ユニット収容構造によれば、オプショナル電子制御ユニット部材が第1アッパーカバーの外面の開口から収容室に挿入されると当該収容室の内面により案内されるので、オプショナル電子制御ユニット部材のコネクタ部と電子制御基板の基板側縁部嵌め込みコネクタとを容易に嵌合できる。
上記(iv)の構成の電子制御ユニット収容構造のように、オプショナル電子制御ユニット部材に対し、基板側縁部嵌め込みコネクタを介して、電力の分配供給および電気信号の送受を行なうジャンクションブロック機能を電子制御基板に備えさせれば、電子制御基板の共用部品としての機能を高められるので、コストダウンの上で、好ましい。
上記(v)の構成の電子制御ユニット収容構造によれば、電装品接続用コネクタと、電装品に電気的に導通するワイヤハーネスの相手方コネクタとの嵌合が容易となるので、好ましい。
電子制御ユニット収容構造を上記(iv)の構成の代わりに上記(vi)の構成としても、電子制御基板に加えてジャンクションブロック基板をも共用部品として扱えるので、コストダウンの上で、好ましい。
上記(vii)の構成の電子制御ユニット収容構造も、上記(v)の構成の電子制御ユニット収容構造と同様に、好ましい。
上記(viii)の構成の電子制御ユニット収容構造によれば、金属端子の電気接続部が、ベースボードの側縁部の両面を挟持しながら、当該側縁部の両面に配置された電気回路パターンと電気接触するので、より多くの接点を設けることができる。
上記(ix)の構成の電子制御ユニット収容構造によれば、基板側縁部嵌め込みコネクタと相手側コネクタとの嵌合作業が容易となるため、好ましい。
上記(x)の構成の電子制御ユニット収容構造によれば、その基板側縁部嵌め込みコネクタが、電子制御基板への固定が容易であるソルダレス・オンボードコネクタであるので、好ましい。
本発明によれば、電気回路基板への後付けが容易な基板側縁部嵌め込みコネクタを提供することができる。また、本発明によれば、仕様ごとに要求される必要数量の電子制御ユニットのみを必要最低限の空間内に収容することができ、これにより電子制御ユニットの設置スペースの省スペース化と部品の共用化との両立を図ることができる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
以下、本発明に係る基板側縁部嵌め込みコネクタの実施形態を図面に基づいて詳細に説明するが、自動車等の車両に搭載される各種電装品を制御するための電子制御ユニットのうち、車両の仕様ごとに要求される必要数量の電子制御ユニットのみを必要最低限の空間内に収容することができ、これにより電子制御ユニットの設置スペースの省スペース化と部品の共用化との両立が図れる電子制御ユニット収容構造の実施形態を説明しながら、その電子制御ユニット収容構造に用いると特に好適なものとして、本発明に係る基板側縁部嵌め込みコネクタの実施形態を説明する。
図1は本発明に係る電子制御ユニット収容構造の第1実施形態の分解斜視図、図2は組み立て後の図1の電子制御ユニット収容構造の斜視図、図3は図2の電子制御ユニット収容構造のIII−III矢視断面図、図4はオプショナル電子制御ユニット部材のコネクタ部(即ち、相手側コネクタ)と電子制御基板の基板側縁部嵌め込みコネクタとが嵌合する直前の状態を示す電子制御ユニット収容構造の第1実施形態の要部斜視図、図5はオプショナル電子制御ユニット部材のコネクタ部と電子制御基板の基板側縁部嵌め込みコネクタとが嵌合した状態を示すとともに、電装品に電気的に導通するワイヤハーネスの相手方コネクタと電子制御基板に電気的に接続された電装品接続用コネクタとの嵌合直前の状態を示す電子制御ユニット収容構造の第1実施形態の要部斜視図、図6は本発明に係る電子制御ユニット収容構造の第2実施形態の分解斜視図、図7は組み立て後の図6の電子制御ユニット収容構造の斜視図、そして図8は図7の電子制御ユニット収容構造のVIII−VIII矢視断面図である。尚、図4および図5は、図6〜図8の第2実施形態の要部を説明する図としても参照できる。
(電子制御ユニット収容構造の第1実施形態)
図1〜図5に示されるように、電子制御ユニット収容構造100は、電子制御基板40と、電子制御基板40を収容するための電子制御ユニット収容箱90と、を備える。
電子制御基板40は、ベースボード41、および当該ベースボード41に形成された導電性の電気回路パターン43を有する電気回路基板を含む。
電子制御基板40は、更に、電気回路パターン43に脚部42aが電気的に接続するようにベースボード41に搭載された第1電子制御ユニット42と、電気回路パターン43に電気的に接続するようにベースボード41に固定可能な二つの基板側縁部嵌め込みコネクタ44と、を含む。尚、電子制御基板40は、基板側縁部嵌め込みコネクタ44を少なくとも一つ搭載可能に構成されていればよく、基板側縁部嵌め込みコネクタ44の数量は、電子制御ユニット収容構造100に求められる仕様に応じて決定される。
電子制御基板40の第1電子制御ユニット42は、必要最低限の仕様を満足するものであり、より具体的には、自動車等といった車両におけるハイグレード車、ミッドグレード車およびローグレード車のうち、搭載される電装品が最も少ないローグレード車の電装品を最低限制御できるように構成されたECUである。換言すれば、第1電子制御ユニット42は、ハイグレード車およびミッドグレード車の電装品の全ては制御できないECUである。
電子制御ユニット収容箱90は、電子制御基板40の第1面40a側を覆うアンダーカバー60と、第1面40aと反対側に位置する電子制御基板40の第2面40b側を覆うようにアンダーカバー60と嵌合可能な第1アッパーカバー20と、を有する。電子制御基板40はアンダーカバー60内の所定位置に保持手段(不図示)によって保持される。
基板側縁部嵌め込みコネクタ44は、例えば図3から明らかなように、側面視略L字形を有する合成樹脂製のコネクタハウジング44aおよび該コネクタハウジング44aにインサート成形された金属端子44eを具備する。
金属端子44eは、電子制御基板40の第2面40b側のベースボード41の面と平行に金属端子44eの本体の屈曲部側から延長する電気接触部44fを一端に有し且つ、ベースボード41の側縁部49上に延設された電気回路パターン43の部分に電気接触する電気接続部44gを他端に有する。基板側縁部嵌め込みコネクタ44は電気回路パターン43に対する金属端子44eの電気接続部44gへのハンダ付けが不要なソルダレス・オンボードコネクタである。
尚、電気接触部44fは、その先端に向かうにつれて、電子制御基板40の第2面40b側のベースボード41の面から遠ざかる方向に金属端子44eの本体の屈曲部側から延長するものであってもよい。いずれにしても、省スペース化を、電子制御基板40に邪魔されないように、図りながら、基板側縁部嵌め込みコネクタ44とオプショナル電子制御ユニット部材10のコネクタ部13(後述)との嵌合を容易にするためであるが、本実施形態のように、電気接触部44fを電子制御基板40の第2面40b側のベースボード41の面と平行に金属端子44eの本体の屈曲部側から延長するように構成した方が省スペース化の上で好ましいことは言うまでも無い。
コネクタハウジング44aは、電気接触部44fおよび電気接続部44gが露出されるように金属端子44eを収容する。コネクタハウジング44aの電気接触部44fを露出させる先端部分は、オプショナル電子制御ユニット部材10の雄型のコネクタ部(即ち、相手側コネクタ)13と嵌合するための雌型の嵌合部44d(図4参照。)となっている。
第1アッパーカバー20は、本体21と、該本体21内に形成され且つ該本体21の外面に開口する収容室22と、収容室22を本体21の内面と協働して形成するように本体21の内面上に形成され且つ、電子制御基板40を電子制御ユニット収容箱90に収容するために第1アッパーカバー20がアンダーカバー60に嵌合された際に金属端子44eの電気接触部44fが収容室22内に位置するように収容室22内への基板側縁部嵌め込みコネクタ44の進入を許容する貫通穴24を有する隔壁23と、アンダーカバー60の開口周縁部に外嵌する開口周壁部25と、を具備する。
オプショナル電子制御ユニット部材10は、例えば、上述した特許文献1で開示されるケース構造を有し、基板側縁部嵌め込みコネクタ44と電気的に接続できるように構成されたものである。
オプショナル電子制御ユニット部材10は、電子制御基板40の第1電子制御ユニット42が満足できる仕様に加えて、更に追加の仕様が生じた場合に、その追加の仕様を満足するための第2電子制御ユニット12をケース11に内蔵する。第2電子制御ユニット12は、より具体的には、ローグレード車には搭載されておらず、ミッドグレード車あるいはハイグレード車に搭載される別の電装品を制御できる仕様を満足するECUである。コネクタ部13は、この第2電子制御ユニット12に電気的に導通する。
図1〜図5に示されるように、オプショナル電子制御ユニット部材10は、そのコネクタ部13が基板側縁部嵌め込みコネクタ44の電気接触部44fと電気的に接続されるように、第1アッパーカバー20の収容室22に挿入可能である。
収容室22は、金属端子44eの電気接触部44fと略平行に延長するように形成されており、オプショナル電子制御ユニット部材10が第1アッパーカバー20の外面の開口から収容室22に挿入されると当該収容室22の内面により案内されるので、オプショナル電子制御ユニット部材10のコネクタ部13と電子制御基板40の基板側縁部嵌め込みコネクタ44とを容易に嵌合できる。
このように構成された電子制御ユニット収容構造100においては、電子制御基板40の第1電子制御ユニット42が満足できる仕様に加えて、更に追加の仕様が生じた場合には、その追加の仕様を満足する第2電子制御ユニット12を有するオプショナル電子制御ユニット部材10を電子制御基板40の基板側縁部嵌め込みコネクタ44に接続すればよい。
これは、ハイグレード車、ミッドグレード車およびローグレード車のうち、搭載される電装品の数が最も少ないローグレード車の電装品を最低限制御できることを基準にして構成された第1電子制御ユニット42を搭載した電子制御基板40を共用部品とし、更にミッドグレード車あるいはハイグレード車に搭載される電装品をも制御できる仕様にする場合には、その追加の仕様を満足する第2電子制御ユニット12を有するオプショナル電子制御ユニット部材10を電子制御基板40の基板側縁部嵌め込みコネクタ44に接続すればよいことになる。
勿論、必要最低限の仕様を満足するものでよければ(例えば、ローグレード車の電装品を制御できるレベルでよければ)、当然ながらオプショナル電子制御ユニット部材10は不要となるため、電子制御基板40に基板側縁部嵌め込みコネクタ44を固定しなく(換言すれば、設けなく)てもよく、第1アッパーカバー20をアンダーカバー60と嵌合させなくてもよい(換言すれば、第1アッパーカバー20を設けなくてもよい)。
従って、電子制御ユニット収容構造100によれば、仕様ごとに要求される必要数量の電子制御ユニットのみを必要最低限の空間内に収容することができ、これにより電子制御ユニットの設置スペースの省スペース化と部品の共用化との両立が図れる。尚、アンダーカバー60も共用部品として扱える。
基板側縁部嵌め込みコネクタ44およびオプショナル電子制御ユニット部材10を設けなくてもよい場合(即ち、ローグレード車の電装品を制御できるレベルでよければ)、第1アッパーカバー20の代わりに、図1に鎖線で囲んで示されるように、電子制御基板40の第2面40b側を単に覆うための第2アッパーカバー30をアンダーカバー60に嵌合させる。この第2アッパーカバー30は、電子制御基板40の第2面40b側を保護できる程度の大きさを有するものであればよい。
従って、このような電子制御ユニット収容構造100によれば、第1電子制御ユニット42のみを必要最低限の空間内に収容し、これにより第1電子制御ユニット42の設置スペースの省スペース化が図れることになる。
尚、電子制御基板40は、基板側縁部嵌め込みコネクタ44を介して、オプショナル電子制御ユニット部材10に対し、電力の分配供給および電気信号の送受を行なうジャンクションブロック機能を備えており、電子制御基板40の共用部品としての機能が、単なるECU基板と比較して、高いため、コストダウンの上で、好ましい。
また、電子制御ユニット収容構造100は、電気回路パターン43と電気的に接続するように電子制御基板40の第1面40a側のベースボード41上に設けられた電装品接続用コネクタ45を更に備える。この電装品接続用コネクタ45は、合成樹脂製のコネクタハウジング45aおよび該コネクタハウジング45aにインサート成形された金属端子45eを具備する。
電装品接続用コネクタ45に関して、特に図5を参照すると、電装品(不図示)に電気的に導通するワイヤハーネス70の電線72の末端に接続された相手方コネクタ(雄型コネクタ)71と嵌合し且つ電気的に接続するための雌型嵌合部内に金属端子45eの一端の電気接触部45fが配置され、そして金属端子45eの他端に設けられた電気接続部45gが電子制御基板40の電気回路パターン43と電気的に接続する。
アンダーカバー60は、相手方コネクタ71と電装品接続用コネクタ45との接続を許容するように電装品接続用コネクタ45を露出する開口部62を有するので、電装品接続用コネクタ45と相手方コネクタ71との嵌合が容易である。尚、電子制御ユニット収容構造100には電装品接続用コネクタ45が二つ設けられているが、これらのうち少なくとも一方を介してワイヤハーネス70から電子制御基板40に電力が供給される。
(電子制御ユニット収容構造の第2実施形態)
図6〜図8に示される電子制御ユニット収容構造100Aは、上述した電子制御ユニット収容構造100と比較して、電子制御基板40Aがジャンクションブロック機能を備えていない代わりにジャンクションブロック基板50を更に備え、また電装品接続用コネクタ45を備えていない代わりに、電気回路パターン43に電気的に接続するように電子制御基板40Aの第1面40a(図3参照。)側のベースボード41上に設けられ、ジャンクションブロック基板50に電気的に導通し、且つ電子制御基板40Aとジャンクションブロック基板50とに介在される電装品接続用コネクタ145を更に備え、また更にジャンクションブロック基板50と電子制御基板40Aとを電気的に接続するための導電性金属棒等の電気接続部材54を複数備える点以外、電子制御ユニット収容構造100と同様な構成要素からなるので、既に説明した構成要素と同様な構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
尚、電装品接続用コネクタ145は、それ自体を介して電子制御基板40Aとジャンクションブロック基板50とを電気的に導通させる電気回路を有するジャンクションコネクタ(即ち、いわゆるJ/C)であってもよく、この場合、電気接続部材54を設けなくてもよい。
図8に示されるように、ジャンクションブロック基板50は、導電性の電気回路パターン53を有するベースボード51と、電気回路パターン53に脚部52aが電気的に接続するようにベースボード51に搭載された電源ユニット52と、を備える。ジャンクションブロック基板50は、電子制御基板40Aの電気回路パターン43と電気的に接続する電気接続部材54に電気回路パターン53の所で電気的に接続され、且つ電子制御基板40Aおよび当該電子制御基板40Aの基板側縁部嵌め込みコネクタ44を介してオプショナル電子制御ユニット部材10に対し、電力の分配供給および電気信号の送受を行なう。
このジャンクションブロック基板50は、電子制御基板40Aの第1面40a(図3参照。)とアンダーカバー60の内面との間に配置されるように、電子制御基板40Aとともにアンダーカバー60内の所定位置に保持手段(不図示)によって保持され、よって電子制御ユニット収容箱90に収容される。
このように、電子制御ユニット収容構造100Aによれば、電子制御基板40Aに加えてジャンクションブロック基板50をも共用部品として扱えるので、コストダウンの上で、好ましい。
(基板側縁部嵌め込みコネクタ44およびその変形例)
上述したように、基板側縁部嵌め込みコネクタ44は電気回路基板(換言すれば、電子制御基板)の側縁部49上の電気回路パターン43と電気的に接続するように電気回路基板上に搭載可能なコネクタであるが、その基板側縁部嵌め込みコネクタ44および当該基板側縁部嵌め込みコネクタ44の変形例を図9〜図11(C)を参照しながら詳細に説明する。
図9は本発明に係る電子制御ユニット収容構造の第1実施形態および第2実施形態に搭載される本発明の基板側縁部嵌め込みコネクタおよび電子制御基板の側縁部の要部の拡大斜視図である。図10は図9の基板側縁部嵌め込みコネクタが電子制御基板に搭載された状態を示す正面図であって、金属端子を示す基板側縁部嵌め込みコネクタの透視図でもある。図11(A)〜図11(C)は図9の基板側縁部嵌め込みコネクタを電子制御基板へ搭載する組付け方法を示し、特に図11(A)は図3および図10に示される金属端子の電気接続部の形状を示す基板側縁部嵌め込みコネクタの透視側面図、図11(B)は特に電気接続部の第1変形例を示す基板側縁部嵌め込みコネクタの透視側面図、そして図11(C)は特に電気接続部の第2変形例を示す基板側縁部嵌め込みコネクタの透視側面図である。
基板側縁部嵌め込みコネクタ44は、図9〜図11(A)に示されるように、電子制御基板40のベースボード41(換言すれば、電気回路基板)の側縁部49の一部であるコネクタ接続部49b上に延設された電気回路パターン43と電気的に接続するように、コネクタ接続部49bを収容しながら電子制御基板40に搭載可能なソルダレス・オンボードコネクタである。尚、電子制御基板40の側縁部49にコネクタ接続部49bを画成するように、コネクタ接続部49bを挟むベースボード41の二部分を切除することにより細長穴状の溝49aが形成されている。
上述したように、基板側縁部嵌め込みコネクタ44は、相手側コネクタ(即ち、オプショナル電子制御ユニット部材10のコネクタ部13)と電気的に接続するための電気接触部44fを一端に有し且つ電気回路パターン43と電気接触するための電気接続部44gを他端に有する金属端子44eと、当該金属端子44eを収容するコネクタハウジング44aと、を具備する。
コネクタハウジング44aは、オプショナル電子制御ユニット部材10のコネクタ部13と嵌合するために電気接触部44fを露出するように囲む嵌合部44dと、ベースボード41のコネクタ接続部49bを収容した際に電気接続部44gが電気回路パターン43と電気接触するように、電気接続部44gを露出させる基板側縁部嵌め込み室44jと、を有する。
金属端子44eの電気接続部44gは、図11(A)に明確に示されるように、基板側縁部嵌め込み室44jの開口側に反り上がるJ字形を有し、基板側縁部嵌め込み室44jに挿入された電子制御基板40のコネクタ接続部49b上面の電気回路パターン43に弾性的に接触して電子制御基板40を基板側縁部嵌め込み室44jの内下面側へ付勢する(即ち、押し付ける)弾性接触片である。即ち、金属端子44eの電気接続部44gは、部分的に、基板側縁部嵌め込み室44j内にその上方から突出している。
コネクタハウジング44aは、その基板側縁部嵌め込み室44jよりも下方に位置する本体基端部分の両側に取付突部44bを有している。これら取付突部44bにはそれぞれ取付貫通孔44cが形成されている。更に、コネクタハウジング44aは、基板側縁部嵌め込み室44jを形成するための両側壁でもある位置決め壁44hを有している。
基板側縁部嵌め込みコネクタ44を電子制御基板40の側縁部49に固定する際には、位置決め壁44hを電子制御基板40の溝49aそれぞれに進入させていき、そして位置決め壁44hの前面を溝49aの底面と当接させるか或いは基板側縁部嵌め込み室44jの奥の内面にコネクタ接続部49bの前面を当接させることにより、金属端子44eの電気接続部44gとコネクタ接続部49b上の電気回路パターン43との相対的な位置決めがなされるとともに電気接続部44gと電気回路パターン43との電気接触もなされる。この状態では、コネクタハウジング44aの取付突部44bの取付貫通孔44cとベースボード41のネジ穴47とが整列されるので、ネジ48等といった固定手段を、先ずネジ穴47を画成するベースボード41の内周面そして取付貫通孔44cを画成する取付突部44bの内周面に螺合させながら、ネジ穴47および取付貫通孔44cに通す。この基板側縁部嵌め込みコネクタ44が電子制御基板40の側縁部49に固定された状態が図10に示される。
尚、電子制御基板40の側縁部49全体を基板側縁部嵌め込み室44jに収容する形態を採る場合は、基板側縁部嵌め込み室44jよりも下方に位置するコネクタハウジング44aの本体基端部分の前面に、取付貫通孔44cを有する取付突部44bを形成する。一方、ベースボード41には、電子制御基板40の側縁部49全体を基板側縁部嵌め込み室44jに進入させて基板側縁部嵌め込み室44jの奥の内面に側縁部49の前面を当接させた際に、取付貫通孔44cの位置に対応する位置にネジ穴47が形成される。
このように、基板側縁部嵌め込みコネクタ44は、電子制御基板40に搭載された際に、当該電子制御基板40の側縁部49の少なくとも一部が収容されるとともに当該側縁部49上に配置された電気回路パターン43と弾性的に電気接触する金属端子44eの電気接続部44gを露出させる基板側縁部嵌め込み室44jを備えているので、電子制御基板40への後付けが容易である。
更に、基板側縁部嵌め込みコネクタ44によれば、電気接続部44gが電気回路パターン43に弾性的に接触する弾性接触片であるので、当該電気接続部44gの付勢力により、電気接続部44gと電気回路パターン43との安定した接点が得られ、また電子制御基板40に対する基板側縁部嵌め込みコネクタ44の安定した固定状態も得られる。
次に、金属端子44eの電気接続部44g(即ち、基板側縁部嵌め込みコネクタ44)の第1変形例および第2変形例を図11(B)および図11(C)を参照しながら説明する。
(基板側縁部嵌め込みコネクタ44の第1変形例)
図11(B)に示されるように、基板側縁部嵌め込みコネクタ44Aは、二種類の金属端子44k、44nを備える。金属端子44kは、基板側縁部嵌め込み室44j内にその下方から部分的に突出する弾性接触片である電気接続部44pを有する。他方、金属端子44nは、電気接続部44pと対向するように、基板側縁部嵌め込み室44j内にその上方から部分的に突出する弾性接触片である電気接続部44rを有する。これら電気接続部44pおよび電気接続部44rは、電子制御基板40のコネクタ接続部49bの両面を挟持しながら、当該コネクタ接続部49bの両面に配置された電気回路パターンと弾性的に電気接触する。従って、より多くの接点を設けることができる。
(基板側縁部嵌め込みコネクタ44の第2変形例)
図11(C)に示されるように、基板側縁部嵌め込みコネクタ44Bは、二種類の金属端子44s、44tを備える。金属端子44sは、基板側縁部嵌め込み室44j内にその下方から部分的に突出する弾性接触片である電気接続部44uを有する。他方、金属端子44tは、電気接続部44uと対向するように、基板側縁部嵌め込み室44j内にその上方から部分的に突出する弾性接触片である電気接続部44wを有する。これら電気接続部44uおよび電気接続部44wは、電子制御基板40のコネクタ接続部49bの両面を挟持しながら、当該コネクタ接続部49bの両面に配置された電気回路パターンと弾性的に電気接触する。従って、基板側縁部嵌め込みコネクタ44Aと同様に、より多くの接点を設けることができる。
尚、本発明は、前述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、前述した実施形態や変形例における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
本発明に係る電子制御ユニット収容構造の第1実施形態の分解斜視図である。 組み立て後の図1の電子制御ユニット収容構造の斜視図である。 図2の電子制御ユニット収容構造のIII−III矢視断面図である。 オプショナル電子制御ユニット部材のコネクタ部と電子制御基板の基板側縁部嵌め込みコネクタとが嵌合する直前の状態を示す電子制御ユニット収容構造の要部斜視図である。 オプショナル電子制御ユニット部材のコネクタ部と電子制御基板の基板側縁部嵌め込みコネクタとが嵌合した状態を示すとともに、電装品に電気的に導通するワイヤハーネスの相手方コネクタと電子制御基板に電気的に接続された電装品接続用コネクタとの嵌合直前の状態を示す電子制御ユニット収容構造の要部斜視図である。 本発明に係る電子制御ユニット収容構造の第2実施形態の分解斜視図である。 組み立て後の図6の電子制御ユニット収容構造の斜視図である。 図7の電子制御ユニット収容構造のVIII−VIII矢視断面図である。 本発明に係る電子制御ユニット収容構造の第1実施形態および第2実施形態に搭載される本発明の基板側縁部嵌め込みコネクタおよび電子制御基板の側縁部の要部の拡大斜視図である。 図9の基板側縁部嵌め込みコネクタが電子制御基板に搭載された状態を示す正面図であって、金属端子を示す基板側縁部嵌め込みコネクタの透視図でもある。 図9の基板側縁部嵌め込みコネクタを電子制御基板へ搭載する組付け方法を示し、特に(A)は図3および図10に示される金属端子の電気接続部の形状を示す基板側縁部嵌め込みコネクタの透視側面図、(B)は特に電気接続部の第1変形例を示す基板側縁部嵌め込みコネクタの透視側面図、そして(C)は特に電気接続部の第2変形例を示す基板側縁部嵌め込みコネクタの透視側面図である。
符号の説明
100 電子制御ユニット収容構造
90 電子制御ユニット収容箱
10 オプショナル電子制御ユニット部材
11 ケース
12 第2電子制御ユニット
13 コネクタ部
20 第1アッパーカバー
21 本体
22 収容室
23 隔壁
24 貫通穴
25 開口周壁部
30 第2アッパーカバー
40 電子制御基板
40a 電子制御基板の第1面
40b 電子制御基板の第2面
41 ベースボード
42 第1電子制御ユニット
43 電気回路パターン
44 基板側縁部嵌め込みコネクタ
44a コネクタハウジング
44b 取付突部
44c 取付貫通孔
44d 嵌合部
44e 金属端子
44f 電気接触部
44g 電気接続部
44h 位置決め壁
44j 基板側縁部嵌め込み室
49 側縁部
60 アンダーカバー

Claims (3)

  1. 電気回路基板の側縁部上に延設された電気回路パターンと電気的に接続するように、前記側縁部の少なくとも一部を収容しながら前記電気回路基板に搭載可能な基板側縁部嵌め込みコネクタであって、
    相手側コネクタと電気的に接続するための電気接触部を一端に有し、且つ前記電気回路パターンと電気接触するための電気接続部を他端に有する金属端子と、
    前記金属端子を収容するコネクタハウジングと、
    を具備し、
    前記コネクタハウジングが、
    前記相手側コネクタと嵌合するために前記電気接触部を露出するように囲む嵌合部と、
    前記側縁部の少なくとも一部を収容した際に前記電気接続部が前記電気回路パターンと電気接触するように、前記電気接続部を露出させる基板側縁部嵌め込み室と、
    を有し、
    前記電気接続部が、前記電気回路パターンに、弾性的に接触する弾性接触片であることを特徴とする基板側縁部嵌め込みコネクタ。
  2. 前記電気接続部が、前記側縁部の両面を挟持しながら、当該側縁部の両面に配置された前記電気回路パターンと電気接触することを特徴とする請求項1に記載した基板側縁部嵌め込みコネクタ。
  3. 前記電気回路基板は、前記電気回路パターンが形成されたベースボードを有し、
    前記ベースボードの前記電気回路パターンが形成された面と平行あるいはその面から遠ざかる方向に前記電気接触部が延長するように前記金属端子が曲げられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載した基板側縁部嵌め込みコネクタ。
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JP2015060708A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 株式会社デンソー 車両電子制御ユニット

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