JP3876563B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板とバスバー回路と電子部品とを収容している電気接続箱に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用ワイヤハーネスを各電装品に分岐して接続するために用いられる電気接続箱が知られている。このような電気接続箱の従来技術としては、例えば特開平７−２４１０２０号公報に開示されたものがある。
【０００３】
アッパケース及びロアケースが形成する収容空間内には、プリント配線板とバスバー回路と電子部品とが収容されている。電子部品はプリント配線板の片側面に載置された状態で実装されている。電子部品における複数のリード端子は、プリント配線板に設けられた貫通孔を貫通して非実装面から突出している。リード端子のうちの短いものは、プリント配線板に形成された導体パターンに対して電気的に接続されている。プリント配線板の非実装面側には、複数のバスバーからなるバスバー回路が積層配置されている。そして、リード端子のうち長いものが、バスバーに対して電気的に接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、リレー等のように大電流を流す必要のある電子部品の場合、部品全体が大型であることに加え、電源用リード端子も低抵抗化のために幅広になっている。ゆえに、その電源用リード端子に合わせて、プリント配線板に大きな貫通孔をあけておく必要がある。従って、プリント配線板にデッドスペースができやすく、結果として他の部品を実装するためのエリアの減少や配線自由度の低下につながりやすい。大型の電子部品がプリント配線板上の大きな面積を占有してしまうことも、デッドスペースを生じさせる原因となっている。以上のことから、従来では大きなプリント配線板を使用せざるを得なくなり、電気接続箱の大型化につながってしまう。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プリント配線板にデッドスペースができにくい電気接続箱を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、導体パターンを有するプリント配線板と、複数本のバスバーからなるバスバー回路と、部品本体から複数のリード端子が突出する電子部品とを収容している電気接続箱において、前記プリント配線板及び前記バスバー回路が平面方向に並んで配置されるとともに、前記複数のリード端子のうちの一部のものが前記導体パターンに電気的に接続され、それ以外のものが前記バスバーに電気的に接続されていることを特徴とする電気接続箱をその要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記電子部品は幅広の電源用リード端子を有するパワー素子であり、かつ同パワー素子の部品本体は、前記プリント配線板の外縁から側方に張り出した状態で実装されているとした。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記各リード端子は、はんだ付けによって前記導体パターン及び前記バスバーに対して直かに接合されているとした。
【０００９】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１に記載の発明によると、バスバー回路をプリント配線板の平面方向に並んで配置した結果、例えば幅広のリード端子を有する電子部品を用いた場合でも、貫通孔に挿通させずに同リード端子をバスバーに接続できるようになる。従って、幅広のリード端子を接続するために、プリント配線板に大きな貫通孔をあけておく必要がなくなり、プリント配線板にデッドスペースができにくくなる。よって、他の部品を実装するためのエリアの減少や、配線自由度の低下が回避される。
【００１０】
請求項２に記載の発明によると、パワー素子の部品本体の大部分をプリント配線板の外縁から側方に張り出した状態で実装することにより、パワー素子が大面積を占有しなくなり、プリント配線板にデッドスペースができにくくなる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によると、各リード端子ははんだ付けによって導体パターン及びバスバーに対して直かに接合されているため、接続のための中継端子を省略可能となり、部品点数の削減及び構造の簡略化が達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態の電気接続箱（ジャンクションボックス，Ｊ／Ｂ）１を図１，図２に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図１に示されるように、この電気接続箱１におけるケースは、合成樹脂製のアッパケース２及びロアケース３によって構成されている。アッパケース２の上面側における複数箇所には、図示しないコネクタが嵌脱可能なコネクタ取付部４が突設されている。このようなアッパケース２は、ロアケース３の上部開口に対して嵌合する。両ケース２，３は図示しないロック機構により相互に固定される。このとき、両ケース２，３の内部には、各種部品を収容するための収容空間５が形成される。
【００１４】
図１，図２に示されるように、収容空間５内には、プリント配線板６と、バスバー回路７と、電子部品としてのパワー素子８とが収容されている。即ち、この電気接続箱１は、プリント配線板６及びバスバー回路７の両方を備えたハイブリッド構造をなしている。
【００１５】
本実施形態におけるプリント配線板６は、絶縁基材の表裏両面に導体部分を備える、いわゆる両面板である。プリント配線板６は矩形状であって、電気接続箱１を上から見たときの投影面積の１／２弱程度の大きさを有している。なお、このプリント配線板６はロアケース３の内底面に対して固定されている。プリント配線板６における所定の箇所には、導体パターン９やスルーホール１０が形成されている。いくつかの導体パターン９の一部には、電極接続用のパッド１１が形成されている。これらのパッド１１上には、チップ抵抗やチップコンデンサ等のような比較的小さな電子部品１２の電極が、はんだを介して表面実装されている。また、別の導体パターン９の一部には、リード端子接続用のパッド１３が形成されている。これらのパッド１３は、プリント配線板６の外縁部に一列にかつ等間隔に配置されている。
【００１６】
本実施形態におけるバスバー回路７は、幅の異なる複数本のバスバー１５，１６，１７と、絶縁基板１８とによって構成されている。バスバー１５，１６，１７群は絶縁基板１８を介して積層されている。絶縁基板１８は各層間の絶縁を担保している。バスバー回路７を構成する絶縁基板１８は、電気接続箱１を上から見たときの投影面積の１／２強程度の大きさを有するとともに、ロアケース３の内底面に対して固定されている。バスバー１５，１６，１７の端部は、直角に折り曲げれられることによりタブとされている。これらのタブは、コネクタ取付部４の底部に設けられたタブ挿通孔を介してアッパケース２の外側に突出している。なお、図１，図２に示されるように、プリント配線板６及びバスバー回路７は、互いに重なり合うことなく、平面方向（具体的にはロアケース３の内底面）に沿って並ぶようにして配置されている。
【００１７】
本実施形態におけるパワー素子８は、部品本体２１と、その部品本体２１の側面から突出した複数種のリード端子２２，２３，２４とによって構成されている。矩形状をした部品本体２１には、通常のリレー複数個分に相当する機能が内蔵されている。
【００１８】
第２のリード端子２３は、部品本体２１の一側面から４本突出している。第２のリード端子２３群は、中ぐらいの幅のバスバー１５に対して接続されることから、それに対応すべく広ピッチかつ幅広に形成されている。一方、第１のリード端子２２群は、第２のリード端子２３群が突設されている側面の反対側面から、１０本突出している。第２のリード端子２３群は、小面積のパッド１３に対して接続されることから、第２のリード端子２３群に比べて相対的に狭ピッチかつ幅狭に形成されている。このパワー素子８は駆動するにあたって大きな電流を必要とするので、上記２種のリード端子２２，２３とは別に電源用リード端子２４を備えている。本実施形態の場合、部品本体２１に２本の電源用リード端子２４が突設されている。電源用リード端子２４は、上記２種のリード端子２２，２３群が突設されている側面と直交する側面から、それぞれ突出している。
【００１９】
図１，図２に示されるように、第1のリード端子２２は、はんだ付けによりパッド１３に対して直かに接合されている。第２のリード端子２３は、はんだ付けによりバスバー１５に対して直かに接合されている。そして、電源用リード端子２４は、溶接により最大幅のバスバー１６に対して直かに接合されている。つまり、これらのリード端子２２，２３，２４は、パッド１３やバスバー１５，１６に対して、いずれも何ら中継端子を介することなくダイレクトに接続されている。
【００２０】
このような実装時においては、パワー素子８の部品本体２１の大部分は、プリント配線板６の外縁から側方に、即ちバスバー回路７側に張り出した状態となる。パワー素子８がプリント配線板６及びバスバー回路７を跨ぐようにして実装されると把握することもできる。
【００２１】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）この電気接続箱１では、プリント配線板６及びバスバー回路７が平面方向に並んで配置されている。そして、細い幅のリード端子２２群がパッド１３にはんだ付けされ、中くらいの幅のリード端子２３群がバスバー１５にはんだ付けされ、幅広の電源用リード端子２４がバスバー１６にはんだ付けされている。この構成の場合、プリント配線板６にリード端子挿通用の貫通孔を設けなくても、幅広の電源用リード端子２４をバスバー１６に接続できるようになる。従って、大きな貫通孔をあけておく必要がなくなる分だけ、プリント配線板６にデッドスペースができにくくなる。よって、他の電子部品１２を実装するためのエリアの減少を回避することができ、高密度実装化を達成することができる。また、導体パターン１０の配線自由度の低下も回避されるため、大きなプリント配線板６を使用しなくても、困難なくパターンレイアウトをすることができる。
【００２２】
（２）この電気接続箱１では、パワー素子８の部品本体２１の大部分がプリント配線板６の外縁から側方に張り出した状態で実装されている。従って、パワー素子８がプリント配線板６上にて大きな面積を占有せず、他の電子部品１２の実装にあたって邪魔にはならない。このため、部品本体２１がかなり大型であるにもかかわらず、プリント配線板６にデッドスペースができにくくなる。
【００２３】
（３）この電気接続箱１では、各リード端子２２，２３，２４が、はんだ付けによってパッド１３やバスバー１５，１６に対して直かに接合されている。つまり、接続のための中継端子が省略されている。よって、この分だけ部品点数の削減及び構造の簡略化が達成され、ひいては低コスト化や全体の小型化が達成される。
【００２４】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 実施形態において用いたものとは異なる機能を有する別のパワー素子を、電子部品として用いてもよく、さらにはパワー素子以外の素子を、パッド１３とバスバー１５，１６に接続される電子部品として用いてもよい。
【００２５】
・ パワー素子８の部品本体２１を完全にプリント配線板６の外縁から張り出させた状態で実装してもよい。逆に実施形態のパワー素子８ほど大きくなく、他の電子部品１２の実装に特に邪魔にならなければ、その部品本体２１をプリント配線板６から殆ど張り出させずに実装してもよい。
【００２６】
・ プリント配線板６は両面板のみに限定されず、いわゆる片面板や多層板であってもよい。
・ 電子部品の有する複数のリード端子２２，２３，２４は、実施形態のように幅の異なる３種からなるもののみに限定されず、幅の異なる２種または４種以上からなるものであってもよい。勿論、複数あるリード端子の幅は、みな同じであっても構わない。さらに、電子部品の有する接続端子は、全てリード端子２２，２３，２４である必要はなく、その一部のものが単なる平坦な電極になっていてもよい。
【００２７】
・ バスバー１５，１６とリード端子２３，２４とを電気的に接続するにあたり、実施形態において示したはんだ付けや溶接以外の手法を採用しても勿論よい。
【００２８】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１） 請求項１において、前記電子部品は前記プリント配線板及び前記バスバー回路を跨ぐようにして実装されていること。従って、この技術的思想１に記載の発明によれば、プリント配線板にデッドスペースができにくくなる。
【００２９】
（２） 請求項１乃至３、技術的思想１のいずれか１つにおいて、請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、前記導体パターンに接続される第1のリード端子群は相対的に狭ピッチかつ幅狭であって、前記バスバーに接続される第２のリード端子群は、相対的に広ピッチかつ幅広であること。
【００３０】
（３） 請求項１乃至３、技術的思想１，２のいずれか１つにおいて、請求項２または３において、前記パワー素子はリレー複数個分の機能を有するものであること。従って、この技術的思想３に記載の発明によれば、１つのパワー素子を使用すれば足りることから、複数個のリレー間を接続するために必要なバスバーが省略可能となり、バスバー回路を単純化することができる。
【００３１】
（４） 請求項１，２、技術的思想１乃至３のいずれか１つにおいて、前記リード端子は前記導体パターン及び前記バスバーに対して中継端子を介することなく接続されていること。従って、この技術的思想４に記載の発明によれば、部品点数の削減及び構造の簡略化を達成することができ、ひいては全体の小型化を達成することもできる。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜３に記載の発明によれば、プリント配線板にデッドスペースができにくい電気接続箱を提供することができる。
【００３３】
請求項２に記載の発明によれば、パワー素子を実装した場合であっても、デッドスペースの発生を防止することができる。
請求項３に記載の発明によれば、部品点数の削減及び構造の簡略化を達成することができ、ひいては全体の小型化を達成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の電気接続箱の部分破断平面図。
【図２】同電気接続箱の断面図。
【符号の説明】
１…電気接続箱、６…プリント配線板、７…バスバー回路、８…電子部品としてのパワー素子、１３…導体パターンの一部であるパッド、１５，１６，１７…バスバー、２１…部品本体、２２，２３…リード端子、２４…幅広の電源用リード端子。

Claims (3)

1. 導体パターンを有するプリント配線板と、複数本のバスバーからなるバスバー回路と、部品本体から複数のリード端子が突出する電子部品とを収容している電気接続箱において、
   前記プリント配線板及び前記バスバー回路が平面方向に並んで配置されるとともに、前記複数のリード端子のうちの一部のものが前記導体パターンに電気的に接続され、それ以外のものが前記バスバーに電気的に接続されていることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記電子部品は幅広の電源用リード端子を有するパワー素子であり、かつ同パワー素子の部品本体の大部分は、前記プリント配線板の外縁から側方に張り出した状態で実装されていることを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記各リード端子は、はんだ付けによって前記導体パターン及び前記バスバーに対して直かに接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気接続箱。

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