JP3879750B2

JP3879750B2 - 電気接続箱

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Publication number: JP3879750B2
Application number: JP2004206211A
Authority: JP
Inventors: 達也早川; 達也岡
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2024-07-13
Also published as: US7387516B2; CN1985421A; US20080038943A1; WO2006006304A1; CN100511898C; EP1775817A1; JP2006033941A

Description

本発明は、電気接続箱に関し、ケース内に収容された少なくとも３つの回路体の導体同士を中継コネクタを介して接続するものである。

従来、自動車に搭載する電気接続箱のケース内には、導電性金属板を所要形状に打ち抜いて形成したバスバーと絶縁板とを交互に積層した積層体や、絶縁基板に銅箔等からなる導体を所要の回路パターンに印刷したプリント基板等の回路体が収容されている。この回路体が１つのケース内に複数個層状に収容されている場合には、各回路体の導体を中継コネクタを介して接続し、導体同士を接続している。

この種の中継コネクタを収容した電気接続箱１が特開２００１−１５９５２号（特許文献１）で提供されている。該電気接続箱１は、図９に示すように、バスバー積層体２とプリント基板３を備え、バスバー積層体２の絶縁板に中継端子（図示せず）を収容したハウジング（中継コネクタ）４を突設し、該中継端子には下方からバスバー積層体２のバスバーを接続すると共に、上方からは接続端子５の一端５ａを接続し、該接続端子５の他端５ｂをプリント基板３の導体に半田付けしている。これにより、バスバー積層体２のバスバーとプリント基板３の導体とを接続している。

しかしながら、近年の電装品の急激な増加に伴う回路数の増加により、２つの回路体で所要の回路を形成しようとすると、回路体が水平方向に大きくなると共に回路体を接続する中継コネクタも大きくなるため、電気接続箱が水平方向に大型化する問題がある。

そこで、電気接続箱のケース内に上下方向に間隔をあけて３つの回路体６、７、８を収容して、回路体６、７、８の導体同士を接続する構造とすると、各回路体を小型化することができるが、図１０に示すように、中間位置の回路体７と下方位置の回路体８上にハウジング４を設けなければならない。よって、異なる回路体上にそれぞれハウジングを設けると、各回路体同士の間隔が大きくなり、今度は垂直方向に電気接続箱が大幅に大型化する問題がある。
特開２００１−１５９５２号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、電気接続箱の内部回路を少なくとも３つの回路体に分割することにより、それぞれの回路体を小型化すると共に、該回路体の導体同士を１つの中継コネクタで接続することにより回路体同士の間隔を小さくして電気接続箱を小型化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、ケース内に上下方向に間隔をあけて少なくとも３つの第１、第２、第３回路体を収容し、これら回路体のうち中間位置の第２回路体のみに中継コネクタを搭載し、
前記中継コネクタは、上下方向に長い第１端子収容部を設けた部分と、上下方向に短い第２端子収容部を設けた部分を備えており、前記第１端子収容部を設けた上下方向に長尺な部分は前記第２回路体の基板に設けた開口に嵌合されていると共に、前記第２端子収容部を設けた上下方向に短尺な部分は前記第２回路体の基板に沿って配置され、
前記第１端子収容部には長尺な第１中継端子が収容され、前記第１、第３回路体の導体と導通した端子が上下方向から挿入されて前記第１中継端子を介して接続される一方、前記第２端子収容部には短尺な第２中継端子が収容され、前記第１、第３回路体のいずれか一方の導体と導通した端子が挿入されて前記第２中継端子と接続されると共に、該第２中継端子が第２回路体の導体と接続され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、中継コネクタは中間位置の第２回路体のみに搭載し、該中継コネクタに上下方向に長い第１端子収容部と上下方向に短い第２端子収容部を設けているため、第１端子収容部に収容した長尺な第１中継端子を介して上方の第１回路体の導体と導通した端子と下方の第３回路体の導体と導通した端子を接続することができると共に、第２端子収容部に第２回路体の導体と接続された短尺な第２中継端子を収容して、該第２中継端子を介して第１、第３回路体の導体と導通した端子と第２回路体の導体とを接続することができる。
このように、電気接続箱の内部回路を少なくとも３つの回路体に分割しているため、各回路体を小型化することができると共に、中間位置の回路体に前記第１端子部と第２端子部を設けた１つの中継コネクタを介して３つの回路体の導体同士を接続することができるため、回路体の間隔を小さくして電気接続箱を小型化することができる。

前記第１中継端子は長さ方向の両側に前記接続端子が挿入接続されるメス−メス端子嵌合部を備えると共に、側方に突出する接続片を備え、３つの導体と接続可能な形状とした場合には、上位置、中間位置、下位置の３層の回路体の導体を第１中継端子を介して接続することができる。

前記中継コネクタの第１端子収容部を並設した上下方向に長尺な部分は、前記第２回路体の基板に設けた開口に嵌合されていると共に、前記第２端子収容部を並設した上下方向に短尺な部分は前記第２回路体の基板上に搭載されている。

前記構成によれば、中継コネクタの第１端子収容部を設けた長尺な部分は、第２回路体の開口に嵌合されて、第２回路体から上下両方に突出しているため、第１回路体と第２回路体との間隔もしくは第２回路体と第３回路体との間隔のいずれか一方が大きくなりすぎることがない。
また、第２端子収容部を並設した短尺な部分は第２回路体の基板上に搭載されているため、安定した状態で中継コネクタを第２回路体の基板上に搭載することができる。

前記中継コネクタは前記第１および第２端子収容部が複数列で並列配置され、各列の端子収容部の上下長さは同一とされる一方、異なる列の端子収容部の上下長さは異ならせることにより、該第１および第２端子収容部を形成する列の間に上下段差を設けている。
前記構成によれば、端子収容部を複数列で並列配置しているため、中継コネクタが長くなりすぎず小型化することができる。

また、前記中継コネクタは前記第１端子収容部と第２端子収容部とが同一列に配置されることにより、段差を設けている構成としてもよい。
前記のように、端子収容部を複数列で並列配置した中継コネクタと直列配置した中継コネクタを収容スペースに応じて選択して収容することにより、中継コネクタの最適な配置をおこなうことができる。

前記第１、第２、第３回路体はプリント基板からなり、前記第１、第２中継端子に接続される前記端子は、前記プリント基板の導体と接続されて立設される端子ピンからなり、かつ、前記第１、第３回路体のプリント基板には、前記中継コネクタの第２端子収容部と対向する位置に基板実装リレーが搭載されていることが好ましい。

前記中継コネクタの第１端子収容部を設けた長尺な部分は第２端子収容部を設けた短尺な部分よりも突出しているため、前記長尺な部分を突出させた側のプリント基板と短尺な部分との間には空きスペースが形成されるが、前記構成によれば、この空きスペースにプリント基板に搭載するリレーを配置しているため、空きスペースを有効に利用して電気接続箱を小型化することができる。

前記第１回路体の上部あるいは第３回路体の下部にバスバーが収容され、該バスバーと前記第１回路体、第２回路体あるいは／および第３回路体の導体とが直接あるいは前記第１、第２中継端子を介して接続される構成としてもよい。

前述したように、本発明によれば、電気接続箱のケース内に収容した少なくとも３つの回路体を接続する中継コネクタに上下方向に長い第１端子収容部と短い第２端子収容部を設け、第１端子収容部に収容した第１中継端子を介して上方の第１回路体の導体と導通した端子と下方の第３回路体の導体と導通した端子を接続することができると共に、第２端子収容部に収容した第２中継端子を介して第１回路体の導体と導通した端子あるいは／および第３回路体の導体と導通した端子を第２回路体の導体と接続することができる。
このように、電気接続箱の内部回路を少なくとも３つの回路体に分割しているため、各回路体を小型化することができると共に、１つの中継コネクタを介して３つの回路体の導体同士を接続することができるため、回路体の間隔を小さくして電気接続箱を小型化することができる。

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３は、本発明の第１実施形態を示し、電気接続箱１００は、アッパーケース１０１、中間ケース１０２、ロアケース１０３を組み付けたケース内に、バスバー３１と絶縁板３２を交互に積層した積層体３０と３枚のプリント基板４０、５０、６０を上下に間隔をあけて収容固定しており、３枚のプリント基板４０、５０、６０の導体を中継コネクタ１０を介して接続している。

詳細には、アッパーケース１０１と中間ケース１０２とで囲まれた空間内に、積層体３０と第１プリント基板４０を上下に重ねて収容している一方、中間ケース１０２とロアケース１０３とで囲まれた空間内に第２プリント基板５０と第３プリント基板６０を上下に間隔をあけて収容している。

中継コネクタ１０は、図２及び図３に示すように、ハウジング１１の下面において、前後方向Ｘに上下段差を設け、一側（図３中の手前側）を上下方向に長い長尺部１２とする一方、他側（図３中の奥側）を上下方向に短い短尺部１３としている。なお、ハウジング１１の上面側は同一の高さとしている。

長尺部１２には上下に貫通する上下方向に長い第１端子収容部１４が１列で並設されていると共に、短尺部１３にも上下に貫通する上下方向に短い第２端子収容部１５が１列で並設されており、第１、第２端子収容部１４、１５が夫々並列配置されている。長尺部１２の第１端子収容部１４には、両端にメス端子嵌合部２０ａ、２０ｂを備えた長尺な第１中継端子２０を収容している。一方、短尺部１３の第２端子収容部１５には、１つのメス端子嵌合部２１ａと側方に突出する接続片２１ｂを備えた短尺な第２中継端子２１を収容している。

中継コネクタ１０は、３枚のプリント基板４０、５０、６０の中間位置に配置される第２プリント基板５０の一側周縁に沿って配置されている。第２プリント基板５０の絶縁基板５１には開口５１ａが設けられており、該開口５１ａに中継コネクタ１０の長尺部１２の下側を通すと共に、短尺部１３の下面を絶縁基板５１の上面に載置し、中継コネクタ１０を第２プリント基板５０の絶縁基板５１にボルト締め固定（図示せず）している。
また、短尺部１３の第２端子収容部１５に収容した第２中継端子２１の接続片２１ｂは、図２に示すように、中継コネクタ１０の下端から突出させて第２プリント基板５０の絶縁板５１を貫通させ、半田付けにより第２プリント基板５０の導体５３と接続している。

中継コネクタ１０の長尺部１２の第１端子収容部１４には、上方から第１プリント基板４０の導体４５に半田付けされた端子ピン４１が挿入されて第１中継端子２０のメス端子嵌合部２０ａと接続されると共に、下方から第３プリント基板６０の導体６３に半田付けされた端子ピン６１が挿入されて第１中継端子２０のメス端子嵌合部２０ｂと接続され、端子ピン４１と６１とが第１中継端子２０を介して接続される。
一方、中継コネクタ１０の短尺部１３の第２端子収容部１５には、第１プリント基板４０の導体４５に半田付けされた端子ピン４２が上方から、もしくは第３プリント基板６０の導体６３に接続された端子ピン（図示せず）が下方から挿入されて第２中継端子２１のメス端子嵌合部２１ａと接続され、これらの端子ピンが第２中継端子２１を介して第２プリント基板５０の導体５３と接続される。

第２プリント基板５０の他側周縁には、図１に示すように、上下方向に短い端子収容部７１のみを備えた中継コネクタ７０が配置されており、端子収容部７１を夫々並列配置している。該端子収容部７１には前記中継コネクタ１０の短尺部１３の第２端子収容部１５に収容した中継端子と同様の第２中継端子２１を収容しており、該第２中継端子２１の接続片２１ｂを半田付けにより第２プリント基板５０の導体５３と接続している。一列側（図１中の右側）の端子収容部７１には第１プリント基板４０の導体４５に半田付けした端子ピン４６を上方から挿入して第１プリント基板４０の導体４５と第２プリント基板５０の導体５３を接続する一方、他列側（図１中の左側）の端子収容部７１には第３プリント基板６０の導体６３に半田付けした端子ピン６４を下方から挿入して第３プリント基板６０の導体６３と第２プリント基板５０の導体５３を接続している。

第１プリント基板４０の導体４５に半田付け接続した圧接タブ４４と積層体３０のバスバー３１を上方に屈折して設けた圧接タブ３１ａをヒューズ収容部１０４内に突出させて、ヒューズ（図示せず）を介して圧接タブ４４と３１ａとを接続し、第１プリント基板４０の導体４５と積層体３０のバスバー３１とを接続している。
また、第１プリント基板４０の導体４５には、積層体３０のバスバー３１を下方に屈折して設けたタブ３１ｂを直接半田付けにより接続しているものもある。
なお、バスバー３１に設けたタブ３１ｂは、さらに下方まで延在させて第２プリント基板５０または第３プリント基板６０の導体５３、６３に直接半田付けしてもよいし、また、中継コネクタ１０の第１、第２端子収容部１４、１５に挿入して、第１、第２中継端子２０、２１を介して第２、第３プリント基板５０．６０の導体５３、６３と接続してもよい。

前記構成によれば、電気接続箱１００のケース内に収容した３つのプリント基板４０、５０、６０を接続する中継コネクタ１０に上下方向に長い第１端子収容部１４と短い第２端子収容部１５を設け、第１端子収容部１４に収容した第１中継端子２０を介して上方の第１プリント基板４０の導体４５と下方の第３プリント基板６０の導体６３とを電気接続することができると共に、第２端子収容部１５に収容した第２中継端子２１を介して第１プリント基板４０の導体４５あるいは／および第３プリント基板６０の導体６３と第２プリント基板５０の導体５３とを電気接続することができる。このように、１つの中継コネクタ１０を介して３つのプリント基板４０、５０、６０を相互に接続することができる。
このように、電気接続箱１００の内部回路を１つの積層体３０と３つのプリント基板４０、５０、６０に分割しているため、各回路体を小型化することができると共に、１つの中継コネクタを介して３つのプリント基板４０、５０、６０の導体４５、５３、６３同士を接続することができるため、プリント基板４０、５０、６０の間隔を小さくして電気接続箱１００を小型化することができる。

また、第１端子収容部１４と第２端子収容部１５を夫々並列配置しているため、中継コネクタ１０が長さ方向に増大せずに小型化できる。
なお、本実施形態では、第１端子収容部と第２端子収容部を１列ずつ設けているが、２列以上の複数列ずつ設けてもよく、また、１列に第１端子収容部と第２端子収容部が混在する構成としてもよい。

図４乃至図６は、本発明の第２実施形態を示す。
本実施形態では、３つのプリント基板を相互に接続する中継コネクタ１０’の形状を第１実施形態と相違させている。

本実施形態の中継コネクタ１０’は、図６（Ａ）に示すように、横長のハウジング１１’の長さ方向の中央部に上下方向に長い長尺部１２’を設けると共に、該長尺部１２’の両側に上下方向に短い短尺部１３’を設けて段差形状とし、ハウジング１１’の上面側は同一高さとしている。なお、長尺部の位置は、ハウジングの長さ方向の中央部に限定されない。
長尺部１２’と短尺部１３’には、上下に貫通する第１、第２端子収容部１４’、１５’がそれぞれ設けられており、第１実施形態と同様の第１中継端子２０、第２中継端子２１を収容している。

第１実施形態と同様、中継コネクタ１０’の長尺部１２’の第１端子収容部１４’には、上方から第１プリント基板４０の導体４５に半田付けされた端子ピン４１が中間ケース１０２の貫通孔（図示せず）を介して挿入されて第１中継端子２０のメス端子嵌合部２０ａと接続されると共に、下方から第３プリント基板６０の導体６３に半田付けされた端子ピン６１が挿入されて第１中継端子２０のメス端子嵌合部２０ｂと接続され、端子ピン４１と６１とが第１中継端子２０を介して接続される。
一方、中継コネクタ１０’の第２端子収容部１５’には、第１プリント基板４０の導体４５に半田付けされた端子ピン４２が上方から、もしくは第３プリント基板６０の導体６３に接続された端子ピン６２が下方から挿入されて第２中継端子２１のメス端子嵌合部２１ａと接続され、端子ピン４２もしくは端子ピン６２が第２中継端子２１を介して第２プリント基板５０の導体５３と接続される。

第１プリント基板４０の導体４５と接続している端子ピンのうち、中継コネクタ１０’と接続しない端子ピン４５はアッパーケース１０１に設けたヒューズ収容部１０４、リレー収容部１０５、コネクタ収容部１０６もしくは中間ケース１０２に設けたコネクタ収容部１０７に突出してヒューズ、リレーもしくはコネクタに接続された外部回路とそれぞれ接続される。
第２プリント基板５０の導体５３にも半田付けにより端子ピン５２を接続しており、該端子ピン５２は、ロアケース１０３に設けたコネクタ収容部１０８内に突出して外部回路と接続している。

前記構成の中継コネクタ１０’によっても３つのプリント基板４０、５０、６０を相互に接続することができる。

図７は本発明の第３実施形態を示す。
本実施形態では、中継コネクタ１０”の長尺部１２”が第３プリント基板６０側に向けて突出しており、中継コネクタ１０”の短尺部１３”と第３プリント基板６０との間にスペースＳが形成される。そこで、第３プリント基板６０の短尺部１３”（第２端子収容部１５”）に対向する位置に基板実装リレー８０を搭載し、各回路体を組み付けたときに、該基板実装リレー８０がスペースＳに配置されるようにしている。
なお、基板実装リレー８０を対向位置に配置した中継コネクタ１０”の第２端子収容部１５”には、第１プリント基板４０の導体に接続した端子ピン４２を上方から挿入しているため、リレー８０がタブ挿入の邪魔になることはない。

前記構成によれば、中継コネクタ１０”の短尺部１３”（第２端子収容部１５”）と第３プリント基板６０との間に形成されたスペースＳに基板実装リレー８０を配置しているため、あいたスペースを有効に利用して電気接続箱を小型化することができる。
なお、中継コネクタの長尺部を短尺部よりも上方に突出させ、第１プリント基板の下面側で、かつ、中継コネクタの短尺部（第２端子収容部）に対向する位置に基板実装リレーを搭載してもよい。この場合、第２端子収容部には第３プリント基板の導体と導通させた端子を下方から挿入している。

図８は、本発明の第４実施形態を示す。
本実施形態では、第１端子収容部１４’に収容する第１中継端子２０’の形状を前記実施形態を相違させている。即ち、長尺な第１中継端子２０’にも第２中継端子と同様の接続片２０ｃ’を設けて、第２プリント基板５０’の導体５３’と接続し、第１〜第３プリント基板４０’、５０’、６０’の導体４５’、５３’、６３’を全て電気接続できる構成としている。

本発明の第１実施形態の電気接続箱の断面図である。第１〜第３プリント基板の導体同士を接続した状態を示す要部拡大図である。第１実施形態の中継コネクタの斜視図である。本発明の第２実施形態の電気接続箱の断面図である。電気接続箱を示し（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図である。第２実施形態の中継コネクタを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。（Ａ）（Ｂ）は本発明の第３実施形態を示す図面である。本発明の第４実施形態を示す図面である。従来例を示す図面である。従来の問題点を示す図面である。

符号の説明

１０中継コネクタ
１２長尺部
１３短尺部
１４第１端子収容部
１５第２端子収容部
２０第１中継端子
２１第２中継端子
３０積層体
４０第１プリント基板
４１、４２、６１、６２端子ピン
５０第２プリント基板
６０第３プリント基板
１００電気接続箱
１０１アッパーケース
１０２中間ケース
１０３ロアケース

Claims

ケース内に上下方向に間隔をあけて少なくとも３つの第１、第２、第３回路体を収容し、これら回路体のうち中間位置の第２回路体のみに中継コネクタを搭載し、
前記中継コネクタは、上下方向に長い第１端子収容部を設けた部分と、上下方向に短い第２端子収容部を設けた部分を備えており、前記第１端子収容部を設けた上下方向に長尺な部分は前記第２回路体の基板に設けた開口に嵌合されていると共に、前記第２端子収容部を設けた上下方向に短尺な部分は前記第２回路体の基板に沿って配置され、
前記第１端子収容部には長尺な第１中継端子が収容され、前記第１、第３回路体の導体と導通した端子が上下方向から挿入されて前記第１中継端子を介して接続される一方、前記第２端子収容部には短尺な第２中継端子が収容され、前記第１、第３回路体のいずれか一方の導体と導通した端子が挿入されて前記第２中継端子と接続されると共に、該第２中継端子が第２回路体の導体と接続されていることを特徴とする電気接続箱。
前記第１中継端子は長さ方向の両側に前記接続端子が挿入接続されるメス−メス端子嵌合部を備えると共に、側方に突出する接続片を備え、該接続片を前記第２回路体の導体と接続して、前記第１中継端子を介して前記第１、第２、第３回路体の導体を接続していることを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
前記中継コネクタは前記第１および第２端子収容部が複数列で並列配置され、各列の端子収容部の上下長さは同一とされる一方、異なる列の端子収容部の上下長さは異ならせることにより、該第１および第２端子収容部を形成する列の間に上下段差を設けている請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
前記中継コネクタは前記第１端子収容部と第２端子収容部とが同一列に配置されることにより、段差を設けている請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
前記第１、第２、第３回路体はプリント基板からなり、前記第１、第２中継端子に接続される前記端子は、前記プリント基板の導体と接続されて立設される端子ピンからなり、かつ、前記第１、第３回路体のプリント基板には、前記中継コネクタの第２端子収容部と対向する位置に基板実装リレーが搭載されている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電気接続箱。
前記第１回路体の上部あるいは第３回路体の下部にバスバーが収容され、該バスバーと前記第１回路体、第２回路体あるいは／および第３回路体の導体とが直接あるいは前記第１、第２中継端子を介して接続されている請求項５に記載の電気接続箱。