JP2021040019A - 基板ケース及び電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】基板ケースを共通化して製造コストを低減する。【解決手段】有底筒状の基板ケース２０であって、第１基板４１と当該第１基板４１とは大きさの異なる第２基板４２とを選択的に挿入可能な開口部３３と、開口部３３から選択的に挿入される第１基板４１と第２基板４２との挿入方向の移動を案内するガイド部２５，２８と、ガイド部２５に案内されて正規位置に挿入された状態の第１基板４１の移動を規制する第１規制部３１と、ガイド部２８に案内されて正規位置に挿入された状態の第２基板４２の移動を規制する第２規制部３９と、とを備える。【選択図】図４

Description

本明細書では、基板ケース及び電気接続箱に関する技術を開示する。

従来、電気接続箱のケースに基板が収容される技術が知られている。特開２０１３−２５２７９３号公報（下記特許文献１）のケースは、扁平な直方体状の本体部と、本体部の開口を塞ぐ蓋部とを有する。電子部品が実装された基板は、本体部の開口から内壁の基板ガイドに沿って差し込まれ、本体部の収容空間に収容された後、開口に蓋部が嵌め合わされて本体部に固定される。

特開２０１３−２５２７９３号公報

ところで、自動車等の車両に搭載される電気接続箱は、車両の車種や装備等の違いに応じて要求される機能が異なる。そのため、電気接続箱に要求される機能に応じて、標準的な回路を構成する標準基板が電気接続箱に収容される場合と、標準基板に対して機能が追加された拡張基板が電気接続箱に収容される場合とがある。ここで、基板の余剰面積を抑えて低コスト化しようとすると、標準基板と拡張基板との大きさを変えざるを得ない。しかしながら、基板の大きさを変える場合には、基板の大きさに応じた複数種類のケースが必要になるため、ケースの種類が多くなり、製造コストが高くなるという問題がある。

本明細書に記載された技術は、有底筒状の基板ケースであって、第１基板と当該第１基板とは大きさの異なる第２基板とを選択的に挿入可能な開口部と、前記開口部から選択的に挿入される前記第１基板と前記第２基板との挿入方向の移動を案内するガイド部と、前記ガイド部に案内されて正規位置に挿入された状態の前記第１基板の移動を規制する第１規制部と、前記ガイド部に案内されて正規位置に挿入された状態の前記第２基板の移動を規制する第２規制部と、とを備える。

本明細書に記載された技術によれば、基板ケースを共通化して製造コストを低減することができる。

図１は、実施形態１の電気接続箱を示す平面図である。 図２は、図１のＡ−Ａの位置における第１基板が収容された電気接続箱の断面図である。 図３は、図１のＢ−Ｂの位置における第１基板が収容された電気接続箱の断面図である。 図４は、第１基板が収容された電気接続箱の平断面を示す斜視図である。 図５は、図１のＣ−Ｃの位置における第２基板が収容された電気接続箱の断面図である。 図６は、図１のＤ−Ｄの位置における第２基板が収容された電気接続箱の断面図である。 図７は、第２基板が収容された電気接続箱の平断面を示す斜視図である。 図８は、図１のＥ−Ｅの位置における電気接続箱の断面図である。 図９は、電気接続箱の分解斜視図である。 図１０は、基板ケースを示す平断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示の基板ケースは、有底筒状の基板ケースであって、第１基板と当該第１基板とは大きさの異なる第２基板とを選択的に挿入可能な開口部と、前記開口部から選択的に挿入される前記第１基板と前記第２基板との挿入方向の移動を案内するガイド部と、前記ガイド部に案内されて正規位置に挿入された状態の前記第１基板の移動を規制する第１規制部と、前記ガイド部に案内されて正規位置に挿入された状態の前記第２基板の移動を規制する第２規制部と、とを備える。
上記構成によれば、大きさの異なる第１基板と第２基板とを共通のケースに選択的に収容することが可能になる。これにより、基板ケースの種類を削減して製造コストを低減することができる。

（２）前記第１規制部及び前記第２規制部の少なくとも一方は、前記第１基板又は前記第２基板が正規位置に挿入された状態で前記第１基板又は前記第２基板の板面を押さえる押さえ突部を有する。
このようにすれば、第１基板又は第２基板を基板ケース内の正規位置に位置決めすることができる。

（３）前記第１規制部は、前記基板ケースの内面から段差状に突出して前記第１基板の挿入方向の移動を規制する段差部を有する。
このようにすれば、簡素な構成で第１基板の移動を規制することができる。

（４）前記ガイド部は、前記基板の縁部が挿通される一対の溝壁を有し、前記一対の溝壁間の間隔は、前記開口部から遠い側が狭くなっている。
このようにすれば、基板の挿入を容易にしつつ、第１基板及び第２基板の正規位置での位置決めを容易に行うことができる。

（５）前記ガイド部は、前記第１基板及び前記第２基板の挿入方向を案内する第１ガイド部と、前記第１ガイド部に対して前記開口部とは反対側に配され、前記第２基板の挿入方向を案内する第２ガイド部とを備える。
このようにすれば、第２ガイド部を設けない構成と比較して第２基板の案内の精度を向上させることが可能になる。

（６）前記第１基板または前記第２基板の板面に沿い、互いに対向配置された一対の対向壁と、前記一対の対向壁を連結する一対の側壁と、を備え、前記開口部の面積は、前記対向壁の面積よりも小さい。
開口部の面積を小さくすると、開口部からの埃等の進入を抑制できる反面、基板を挿入する際に基板の板面に沿う方向にスライドして挿入する必要があるため、第１基板と第２基板とを選択的に収容して移動を規制することが容易ではない。上記構成によれば、開口部の面積が小さい構成であっても、第１規制部及び第２規制部により、選択的に収容された第１基板と第２基板との移動を規制することが可能になる。

（７）前記基板ケースと、前記基板ケースに収容される前記第１基板又は前記第２基板と、前記開口部を閉鎖するカバーと、を備える電気接続箱とする。
（８）前記カバーは、前記第１基板又は前記第２基板に当接して組付け方向が案内されるガイド溝部を備える。
このようにすれば、カバーの組付け及び第１基板又は第２基板の位置決めを容易に行うことができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示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およ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＞
本実施形態について、図１〜図１０を参照しつつ説明する。電気接続箱１０は、例えば電気自動車やハイブリット自動車等の車両に搭載される。以下では、図１のＸ方向を前方、Ｙ方向を左方、図３のＺ方向を上方として説明する。

電気接続箱１０は、図１に示すように、基板ケース２０と、基板ケース２０に対して選択的に収容される第１基板４１又は第２基板４２と、基板ケース２０の前端部に装着されるカバー５０とを備える。

基板ケース２０は、合成樹脂製であって、扁平な角筒状の角筒部２１と、角筒部２１の後方側（他方側）を閉鎖する閉鎖壁３５とを備える。角筒部２１は、図９に示すように、平板状の一対の対向壁２２と、一対の対向壁２２間を連ねる平板状の一対の側壁２３とを備え、角筒部２１の前端部は、前方に開口する開口部３３とされている。開口部３３は、コネクタ４７及び電子部品（不図示）が装着された第１基板４１と第２基板４２とのそれぞれを挿通可能な大きさの長方形状とされている。

一対の対向壁２２及び一対の側壁２３は、共に前後方向に長い長方形の板状とされている。各側壁２３（及び閉鎖壁３５）は、各対向壁２２よりも板面の表面積が小さくなっている。各側壁２３は、図１０に示すように、側壁本体２３Ａと、側壁本体２３Ａの後方に連なる外壁部２４と、外壁部２４の内側に間隔を空けて配される内壁部２７と、を備える。外壁部２４の外面は、側壁本体２３Ａの外面に面一に連なっている。外壁部２４と内壁部２７とは互いに平行に延びている。各側壁２３における側壁本体２３Ａの内面には、図２，図３に示すように、第１基板４１及び第２基板４２の挿入方向について、第１基板４１及び第２基板４２の側縁部を案内可能な前後方向に延びる第１ガイド部２５が形成されている。第１ガイド部２５は、溝底２５Ａと、溝底２５Ａから起立し、対向配置された一対の溝壁２５Ｂとを備える。下方側の溝壁２５Ｂは、水平に延びる一方、上方側の溝壁２５Ｂは、開口部３３側に向けて高くなるように傾斜している。これにより、一対の溝壁２５Ｂ間の間隔は、前端側（開口部３３側）が大きくされており、後方側に向けて間隔が狭くなっている。なお、第１ガイド部２５の後端部の一対の溝壁２５Ｂ間の間隔は、第１基板４１や第２基板４２の厚みよりもわずかに大きくされている（上側の溝壁２５Ｂと第１基板４１及び第２基板４２との間にクリアランスを有する）。

図５，図６に示すように、各側壁２３における内壁部２７の内面には、第２基板４２の挿入方向を案内可能な前後方向に延びる第２ガイド部２８が形成されている。第２ガイド部２８は、溝底２８Ａと、溝底２８Ａから起立し、対向配置された一対の溝壁２８Ｂとを備える。一対の溝壁２８Ｂのうち、下方側の溝壁２８Ｂは、水平に延びる一方、上方側の溝壁２８Ｂは、前方側に向けて高くなるように傾斜している。これにより、一対の溝壁２８Ｂ間の間隔は、前方側が大きくされており、閉鎖壁３５側に向けて間隔が狭くなっている。

内壁部２７の前端部には、図１０に示すように、外壁部２４に対して段差状に連結される段差部２７Ａが形成されている。段差部２７Ａは、第１基板４１が正規位置に挿入される際に、第１基板４１の角部に当接することで第１基板４１の後方（挿入方向）への移動を規制する。段差部２７Ａと側壁本体２３Ａとの角部には、第１押さえ突部３０が突出している。第１押さえ突部３０は、図２に示すように、第１基板４１の板面に面接触する第１押さえ面３０Ａと、第１押さえ面３０Ａに対して傾斜状に連なる第１傾斜面３０Ｂとを備える。第１傾斜面３０Ｂは、第１基板４１又は第２基板４２の挿入の際に第１基板４１又は第２基板４２の後端部に当接して第１基板４１又は第２基板４２を第１押さえ面３０Ａ側に案内する。

第１ガイド部２５に第１基板４１の側縁部が挿通された状態では、第１基板４１は、一対の溝壁２８Ｂに対するクリアランスの範囲で上下方向の位置ずれが許容されている。本実施形態によれば、第１押さえ突部３０が第１基板４１の角部の上面を押さえることで第１基板４１の側縁部は、下側の溝壁２５Ｂに対して面接触状態で押さえ付けられ、第１基板４１の上下方向の移動が規制される。第１基板４１の後端部は、段差部２７Ａで後方側が位置決めされ、第１基板４１の前端部は、カバー５０で位置決めされる。これにより、第１基板４１は、基板ケース２０に対して正規位置（図２の位置）に位置決めされる。段差部２７Ａ及び第１押さえ突部３０は、第１基板４１の移動を規制する第１規制部３１とされる。

閉鎖壁３５は、図１０に示すように、基板ケース２０の底面を閉鎖する部分であり、閉鎖壁３５の前面には、一対の第２押さえ突部３６が前方に突出している。第２押さえ突部３６は、図５に示すように、第１基板４１の板面に面接触する第２押さえ面３６Ａと、第２押さえ面３６Ａに対して傾斜状に連なる第２傾斜面３６Ｂとを備える。第２ガイド部２８に第２基板４２（の拡張部４４）の側縁部が挿通された状態では、第２基板４２は、一対の溝壁２８Ｂ間のクリアランスの範囲で上下方向の位置ずれが許容されている。本実施形態では、第２押さえ突部３６が第２基板４２の上面を押さえることで第２基板４２の後縁部は、下側の溝壁２８Ｂに面接触した状態で押さえ付けられ、第２基板４２の上下方向の移動が規制される。第２基板４２の後端部は、閉鎖壁３５で後方側が位置決めされ、第２基板４２の前端部は、カバー５０で位置決めされる。これにより、第２基板４２は、基板ケース２０に対して正規位置（図５の位置）に位置決めされる。閉鎖壁３５Ａ及び第２押さえ突部３６は、第２基板４２の移動を規制する第２規制部３９とされる。

図９に示すように、両側壁２３の外面の前端側には、ロック凸部３２が外方に突出している。ロック凸部３２は、外方に段差状に突出し、前方側に向けて傾斜状に突出寸法が小さくなる形状とされている。

第１基板４１及び第２基板４２は、共に、絶縁板に銅箔等からなる導電路がプリント配線技術により形成されたプリント基板とされており、電子部品及びコネクタ４７が実装されている。第１基板４１は、長方形状であって、車両の電装品、モータ、負荷等を制御するために標準機能を構成する回路を備える。第２基板４２は、第１基板４１よりも板面の面積が大きい長方形状であって、第１基板４１の標準機能の回路に加えて、例えばイーサネット（登録商標）の通信等を可能とするための拡張機能を構成する回路を備える。第２基板４２は、コネクタ４７が実装され、標準機能の回路を構成するベース部４３と、ベース部４３の後方に延び、拡張機能の回路を構成する拡張部４４と、を備える。

ベース部４３は、第１基板４１と概ね同じ形状であるが、段差部２７Ａに当接しないように（第１基板４１に対して後端部を短く）切り欠いた切欠部４２Ａを備える。拡張部４４は、ベース部４３の後方に延びた長方形状の部分とされており、拡張機能のために必要な電子部品が実装される。拡張部４４は、ベース部４３に対して幅方向の両端部を切り欠くことにより、ベース部４３よりも幅寸法が小さくされている。電子部品は、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）、コイル、コンデンサ、ＩＣ（Integrated Circuit）等とすることができる。コネクタ４７は、相手側コネクタが嵌合可能な合成樹脂製のハウジングと、ハウジングに固定される銅、銅合金等からなる棒状のコネクタ端子とを備える。コネクタ端子は、基板の表面の導電路に半田付けされる。

カバー５０は、合成樹脂製であって、図９に示すように、基板ケース２０の開口部３３を覆う平板状のカバー本体５１と、カバー本体５１の両端部に設けられ、基板ケース２０の一対のロック凸部３２に係止する一対の被係止部５５とを備える。カバー本体５１は、第１基板４１又は第２基板４２に装着されたコネクタ４７が外部に導出される長方形状の挿通孔５２が貫通形成されている。

各被係止部５５は、被係止孔５５Ａが貫通形成された撓み変形可能な枠状であって、カバー５０を装着する際には、被係止部５５がロック凸部３２に当接して弾性拡開し、ロック凸部３２が被係止孔５５Ａに至ると、被係止部５５が弾性復元してロック凸部３２に係止される。

カバー本体５１における基板ケース２０側には、図８に示すように、基板ケース２０にカバー５０を取り付けた際に第１基板４１又は第２基板４２の前端部を位置決めするガイド溝部５３が設けられている。ガイド溝部５３は、第１基板４１又は第２基板４２の前端部を挟持する挟持溝５３Ａと、第１基板４１又は第２基板４２の前端部を挟持溝５３Ａに案内するガイドテーパ５３Ｂと、を有する。挟持溝５３Ａは、第１基板４１又は第２基板４２の厚みとほぼ同じ寸法の溝幅とされ、第１基板４１又は第２基板４２の前端部が嵌め入れられる。ガイドテーパ５３Ｂは、基板ケース２０へのカバー５０の組付けの際に第１基板４１又は第２基板４２の前端部を挟持溝５３Ａに導く。

電気接続箱１０の組み付けについて説明する。
第１基板４１及び第２基板４２に電子部品及びコネクタ４７を例えばリフロー半田付けにより実装する。そして、電気接続箱１０を搭載する車両に応じて第１基板４１又は第２基板４２を後方側から基板ケース２０の開口部３３に挿入する。第１基板４１を基板ケース２０に挿入した場合には、第１基板４１が正規位置まで挿入されると、第１基板４１の後端部の角部が基板ケース２０の段差部２７Ａに当接し、第１押さえ突部３０で第１基板４１の表面が押さえ付けられる（図４参照）。一方、第２基板４２を基板ケース２０に挿入した場合には、第２基板４２が正規位置まで挿入されると、第２基板４２（の拡張部４４）の後縁部（後端部）が閉鎖壁３５に当接し、第２押さえ突部３６で第２基板４２の後端部の表面が押さえ付けられる（図６，図７参照）。

次に、第１基板４１又は第２基板４２が収容された基板ケース２０にカバー５０を組み付けると、第１基板４１又は第２基板４２の前端部がガイド溝部５３に挟持されるとともに、被係止部５５がロック凸部３２に係止される。これにより、電気接続箱１０が形成される。

本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
有底筒状の基板ケース２０であって、第１基板４１と当該第１基板４１とは大きさの異なる第２基板４２とを選択的に挿入可能な開口部３３と、開口部３３から選択的に挿入される第１基板４１と第２基板４２との挿入方向の移動を案内するガイド部２５，２８と、第１ガイド部２５に案内されて正規位置に挿入された状態の第１基板４１の移動を規制する第１規制部３１と、第２ガイド部２８に案内されて正規位置に挿入された状態の第２基板４２の移動を規制する第２規制部３９と、とを備える。
本実施形態によれば、大きさの異なる第１基板４１と第２基板４２とを共通のケースに選択的に収容することが可能になる。これにより、基板ケース２０を形成するための金型の種類を少なくでき、金型管理が容易になる。また、電気接続箱１０の組付時における基板ケース２０の選択の手間を抑制できる。よって、基板ケース２０の種類を削減して製造コストを低減することができる。

また、第１規制部３１及び第２規制部３９の少なくとも一方は、第１基板４１又は第２基板４２が正規位置に挿入された状態で第１基板４１又は第２基板４２の板面を押さえる押さえ突部３０，３６を有する。
このようにすれば、第１基板４１又は第２基板４２を基板ケース２０内の正規位置に位置決めすることができる。

また、第１規制部３１は、基板ケース２０の内面から段差状に突出して第１基板４１の挿入方向の移動を規制する段差部２７Ａを有する。
このようにすれば、簡素な構成で第１基板４１の移動を規制することができる。

また、ガイド部２５，２８は、基板４１，４２の縁部が挿通される一対の溝壁２８Ｂを有し、一対の溝壁２８Ｂ間の間隔は、開口部３３から遠い側が狭くなっている。
このようにすれば、基板の挿入を容易にしつつ、第１基板４１及び第２基板４２の正規位置での位置決めを容易に行うことができる。

また、ガイド部２５，２８は、第１基板４１及び第２基板４２の挿入方向を案内する第１ガイド部２５と、第１ガイド部２５に対して開口部３３とは反対側に配され、第２基板４２の挿入方向を案内する第２ガイド部２８とを備える。
このようにすれば、第２ガイド部２８を設けない構成と比較して第２基板４２の案内の精度を向上させることが可能になる。

また、第１基板４１又は第２基板４２の板面に沿い、互いに対向配置された一対の対向壁２２と、一対の対向壁２２を連結する一対の側壁２３とを備え、開口部３３（の内部の空間）の面積は、対向壁２２（の壁面）の面積よりも小さい。
開口部３３の面積を小さくすると、開口部３３からの埃等の進入を抑制できる反面、第１基板４１や第２基板４２を挿入する際に第１基板４１や第２基板４２の板面に沿う方向にスライドして挿入する必要があるため、第１基板４１と第２基板４２とを選択的に収容して移動を規制することが容易ではない。本実施形態によれば、開口部３３の面積が小さい構成であっても、第１基板４１及び第２基板４２により、選択的に収容された第１基板４１と第２基板４２との移動を規制することが可能になる。

また、カバー５０は、第１基板４１又は第２基板４２に当接して組付け方向が案内されるガイド溝部５３を備える。
このようにすれば、カバー５０の組付け及び第１基板４１又は第２基板４２の位置決めを容易に行うことができる。

＜他の実施形態＞
本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、第１押さえ突部３０と第２押さえ突部３６との双方を備える構成としたが、第１押さえ突部３０と第２押さえ突部３６との一方を備える構成としてもよい。

（２）第１規制部３１は、段差部２７Ａと第１押さえ突部３０との双方を備える構成としたが、段差部２７Ａと第１押さえ突部３０との一方を備える構成としてもよい。

（３）ガイド部２５，２８の一対の溝壁２５Ｂ，２８Ｂ間の間隔は、後方側が狭くなる形状としたが、これに限られない。例えば、ガイド部２５，２８の一対の溝壁２５Ｂ，２８Ｂ間の間隔を一定の間隔としてもよい。

（４）第１ガイド部２５と第２ガイド部２８とを設けたが、これに限られず、例えば、第１ガイド部２５のみを設ける構成としてもよい。
（５）カバー５０にガイド溝部５３を設ける構成としたが、カバー５０にガイド溝部５３を設けない構成としてもよい。

１０： 電気接続箱
２０： 基板ケース
２１： 角筒部
２２： 対向壁
２３： 側壁
２３Ａ： 側壁本体
２４： 外壁部
２５： 第１ガイド部
２５Ａ： 溝底
２５Ｂ： 溝壁
２７： 内壁部
２７Ａ： 段差部
２８： 第２ガイド部
２８Ａ： 溝底
２８Ｂ： 溝壁
３０： 第１押さえ突部
３０Ａ： 第１押さえ面
３０Ｂ： 第１傾斜面
３１： 第１規制部
３２： ロック凸部
３３： 開口部
３５： 閉鎖壁
３５Ａ： 閉鎖壁
３６： 第２押さえ突部
３６Ａ： 第２押さえ面
３６Ｂ： 第２傾斜面
３９： 第２規制部
４１： 第１基板
４２： 第２基板
４２Ａ： 切欠部
４３： ベース部
４４： 拡張部
４７： コネクタ
５０： カバー
５１： カバー本体
５２： 挿通孔
５３： ガイド溝部
５３Ａ： 挟持溝
５３Ｂ： ガイドテーパ
５５： 被係止部
５５Ａ： 被係止孔

Claims (8)

1. 有底筒状の基板ケースであって、
   第１基板と当該第１基板とは大きさの異なる第２基板とを選択的に挿入可能な開口部と、
   前記開口部から選択的に挿入される前記第１基板と前記第２基板との挿入方向の移動を案内するガイド部と、
   前記ガイド部に案内されて正規位置に挿入された状態の前記第１基板の移動を規制する第１規制部と、
   前記ガイド部に案内されて正規位置に挿入された状態の前記第２基板の移動を規制する第２規制部と、とを備える基板ケース。
2. 前記第１規制部及び前記第２規制部の少なくとも一方は、前記第１基板又は前記第２基板が正規位置に挿入された状態で前記第１基板又は前記第２基板の板面を押さえる押さえ突部を有する請求項１に記載の基板ケース。
3. 前記第１規制部は、前記基板ケースの内面から段差状に突出して前記第１基板の挿入方向の移動を規制する段差部を有する請求項１又は請求項２に記載の基板ケース。
4. 前記ガイド部は、前記基板の縁部が挿通される一対の溝壁を有し、前記一対の溝壁間の間隔は、前記開口部から遠い側が狭くなっている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の基板ケース。
5. 前記ガイド部は、前記第１基板及び前記第２基板の挿入方向を案内する第１ガイド部と、前記第１ガイド部に対して前記開口部とは反対側に配され、前記第２基板の挿入方向を案内する第２ガイド部とを備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の基板ケース。
6. 前記第１基板または前記第２基板の板面に沿い、互いに対向配置された一対の対向壁と、前記一対の対向壁を連結する一対の側壁と、を備え、前記開口部の面積は、前記対向壁の面積よりも小さい請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の基板ケース。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の基板ケースと、
   前記基板ケースに収容される前記第１基板又は前記第２基板と、
   前記開口部を閉鎖するカバーと、を備える電気接続箱。
8. 前記カバーは、前記第１基板又は前記第２基板に当接して組付け方向が案内されるガイド溝部を備える請求項７に記載の電気接続箱。

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