JP5347545B2

JP5347545B2 - 電気接続箱

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Publication number: JP5347545B2
Application number: JP2009029325A
Authority: JP
Inventors: 幸功北
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-02-12
Also published as: US20100203746A1; JP2010187458A; US7927111B2

Description

本発明は電気接続箱に関し、詳しくは、自動車に搭載する電気接続箱において、該電気接続箱に差し込み接続するヒューズ等の外部端子と、電気接続箱内の内部回路材に設けた端子とを嵌合接続する際に、該内部回路材に設けた端子の支持強度を高めるものである。

自動車に搭載するジャンクションボックス等の電気接続箱では、外面に設けたヒューズ収容部にヒューズを嵌合して接続し、また、コネクタ収容部にワイヤハーネスの端末に接続したコネクタを嵌合して内部回路材と接続している。

この種の電気接続箱として、図８（Ａ）（Ｂ）に記載の電気接続箱が特開２００８−５３０７９号公報で提案されている。
前記電気接続箱では、電気接続箱のケース内部にプリント基板１００を収容し、該プリント基板１００の導体と接続したヒューズ接続用の端子１０１を多数突設し、ケースの側面に並列配置している。
前記端子１０１は、ヒューズＨのタブ状端子と嵌合させる音叉状端子部１０１ａと、該音叉状端子部１０１ａから下向きに屈曲した垂直部１０１ｂを有するＬ形状とされている。
前記端子１０１の音叉状端子部１０１ａにヒューズＨのタブ状端子が差し込み嵌合され、該嵌合力で音叉状端子部１０１ａを後退させないため、ヒューズ端子ホルダ１０５に端子１０１を通して保持している。
特許文献１には詳述されていないが、端子１０１の屈曲部をヒューズ端子ホルダ１０５で保持しているため、端子１０１をインサート成形してヒューズ端子ホルダ１０５を形成していると認められる。
端子１０１が屈曲されていない直線状の場合にも、ヒューズの端子が差し込まれた際に、その圧入力で端子が後退しないように支持する必要がある。よって、従来、ヒューズ端子ホルダに設けた端子穴に端子を圧入しておき、ヒューズ嵌合時に端子が後退しないように支持している。

特開２００８−５３０７９号公報

前記のように、ヒューズ嵌合時に電気接続箱側の端子に負荷される圧入力によって端子が後退しないように、ヒューズ端子ホルダにインサート成形するか、あるいはヒューズ端子ホルダの端子穴に端子を圧入する必要がある。
インサート成形してヒューズ端子ホルダを設けると大幅なコストアップとなり、端子の個数の増減や、配置位置の自由度がなくなる問題がある。
ヒューズ端子ホルダに端子を圧入する場合も、圧入するための設備が必要となり、かつ、作業工程が増加し、コストアップとなる。

特許文献１のように、プリント基板に端子を溶接して取り付ける場合だけに限らず、電気接続箱の内部に収容するバスバーから屈曲して端子を設け、該端子にヒューズ端子やワイヤハーネスに接続したコネクタの端子を嵌合接続する場合にも同様な問題が発生する。即ち、バスバーから屈曲して突設した端子が、嵌合する相手方端子の圧入力を受け止められるように支持されていないと、嵌合時に端子が変形して正常に嵌合接続されず、電気接続信頼性が低下する問題がある。

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、端子をインサート成形する端子ホルダや、端子を圧入する貫通穴を設けた端子ホルダを用いることなく、相手方端子の嵌合時に圧入力（押し込み力）で後退しないように端子を支持できる簡単な機構を備えた電気接続箱を提供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、電気接続箱の外面に電気部品収容部を設け、該電気部品収容部に端子を並列配置し、これら端子を内部回路材と接続しており、
前記端子の幅方向の両側縁に凹部を設ける一方、前記電気接続箱あるいは該電気接続箱内に収容する絶縁板から、隣接する前記端子の間に直交方向に四角棒状の支持ピンを突設し、該支持ピンの両側部を隣接する前記端子の凹部に嵌合することで、前記端子に作用する押し込み力を前記支持ピンで受けるようにしたことを特徴とする電気接続箱を提供している。

前記のように、本発明では、端子を内部に貫通させて保持する端子ホルダを用いるのではなく、並列する端子の間に直交させて支持ピンを配置しているだけである。該支持ピンと端子とを凹凸嵌合させて端子を位置決め保持しているため、端子にヒューズ等の相手方端子を嵌合する際に受ける応力を支持ピンで受け止めることができ、端子の後退を確実に防止することができる。

前記端子を直交方向に少なくとも２列配置し、１本の前記支持ピンに対して少なくとも２列に配置された端子の凹部を嵌合することにより、前記端子を支持していることが好ましい。
具体的には、水平方向に並列すると共に上下複数段で配置する端子の間に、下方より前記支持ピンを突設して、上下複数段の端子を同時に位置決め保持している。これにより、各端子位置を補整することもでき、ヒューズ等の電気部品と相手方端子との嵌合作業をスムーズに行うことができる。

前記のように、前記端子の幅方向の両側に凹部を設け、前記四角棒状の支持ピンの両側部を隣接する前記端子の凹部に嵌合している。

端子と支持ピンとは、いずれか一方に凹部、他方に凸部を設けて凹凸嵌合させる構成とすれば良いが、前記のように、端子に凹部を設け、支持ピンを角棒状とし、支持ピンの一側部を隣接する一方の端子の凹部に嵌合し、支持ピンの他側部を他方の端子の凹部に嵌合する構成とすると、並列する端子間のピッチを小さくでき、かつ、支持ピンを単純な角棒状とできる利点がある。かつ、端子を音叉状端子とすると、相手方端子は簡単な形状の平板状のタブ端子とすることができる。
なお、端子の幅が狭く、かつ、端子間のピッチが広い場合には、端子に凸部を設け、支持ピンに凹部を設けてもよい。
よって、本発明は、電気接続箱の外面に電気部品収容部を設け、該電気部品収容部に端子を並列配置し、これら端子を内部回路材と接続しており、
前記端子の幅方向の両側縁に凸部を設ける一方、前記電気接続箱あるいは該電気接続箱内に収容する絶縁板から、隣接する前記端子の間に直交方向に支持ピンを突設し、該支持ピンの両側部に凹部を設け、該凹部を隣接する前記端子の凸部に嵌合することで、前記端子に作用する押し込み力を前記支持ピンで受けるようにしたことを特徴とする電気接続箱も提供している。

前記端子を突設する内部回路材は、特許文献１と同様にプリント基板でも良いし、バスバーでもよい。また、前記端子が内部回路材より屈曲して突設している場合に限らず、内部回路材の配置方向と平行に真っすぐに突設している場合にも適用できる。

本発明の電気接続箱は、アッパーケース、ロアケース、および該アッパーケースとロアケースに収容され、内部回路材で接続されるモジュールから構成し、
前記モジュールは２列以上の複数の端子を固定する台座と、該台座を支持する絶縁板と、絶縁板に取り付けるモジュールケースからなり、該絶縁板に複数の前記支持ピンを一体に突設すると共に前記モジュールケースに前記電気部品収容部を設けていることが好ましい。

具体的には、内部回路材としてケース内部に収容するプリント基板を用い、該プリント基板の一側部に、ヒューズモジュールを連結し、該ヒューズモジュールの絶縁板に前記支持ピンを突設していることが好ましい。
前記ヒューズモジュールを電気接続箱のアッパーケースとロアケース内の側面に配置し、ケース側面に設けた開口にヒューズ差し込み口を設け、側方からヒューズを差し込み接続する構成とすると、多数のヒューズを側面に装着でき、電気接続箱を小型化でできる。
前記ヒューズモジュールは、絶縁板と、ヒューズ台座と、該ヒューズ台座にヒューズ差し込み側に取り付けるヒューズケースと、バスバーを打ち抜き加工して形成した入力用バスバーと出力用バスバーとから構成している。前記ヒューズケースには水平方向に並列すると共に垂直方向に上下２段のヒューズ装着口を設けている。
また、前記入力用バスバーおよび出力用バスバーに設けた各端子を、特許文献１と同様に、ケース内部に収容するプリント基板の導体と接続するＬ形状に屈曲し、ヒューズの入力端子および出力端子と嵌合接続する水平方向部に前記音叉状端子を設け、垂直部の下端をプリント基板の導体に設けた貫通穴に差し込んで半田接続している。

なお、ヒューズモジュールに限らず、差し込み接続するリレーの収容部を設けたリレーモジュール、ワイヤハーネスの端末に接続したコネクタの収容部を設けたコネクタモジュールを設けた場合も、前記ヒューズモジュールと同様な構成とすることが好ましい。

前述したように、本発明では、ヒューズ、リレーあるいはコネクタ等の電気部品の端子が嵌合接続される内部回路材の端子に支持ピンを凹凸嵌合させるだけの簡単な構成で、嵌合時に圧入力で端子が後退するのを防止することができる。
かつ、前記支持ピンを絶縁板から突設しているため、成形品からなる端子ホルダを設ける必要はなく部品点数は増加せず、コストの低下を図ることができる。
さらに、支持ピンの間には必ずしも端子を配置する必要はなく、端子の配置の自由度を得ることもできる。

本発明の実施形態の電気接続箱を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は分解斜視図である。前記電気接続箱に収容するヒューズモジュールを示し、（Ａ）はヒューズモジュールの斜視図、（Ｂ）は分解斜視図である。前記ヒューズモジュールに取り付けるヒューズ端子を示す斜視図である。（Ａ）は前記実施形態の要部を示した斜視図、（Ｂ）は支持ピンと端子との嵌合状態を示す図面である。前記ヒューズモジュールを基板に取り付けた状態を示す断面図である。前記ヒューズモジュールの組み立て工程を示す斜視図である。変形例を示す斜視図である。（Ａ）（Ｂ）は従来例を示す図面である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
実施形態の電気接続箱は自動車に搭載するジャンクションボックスからなる。
電気接続箱１は図１に示すように、ロアケース２とアッパーケース３との間にプリント基板４からなる内部回路材を収容している。前記アッパーケース３の上壁にコネクタ収容部５を設けている。ロアケース２とアッパーケース３との組みつけ状態で側面に開口７が形成され、該開口７に前記プリント基板４の側部に組みつけたヒューズモジュール８のヒューズケース１０を位置させている。

前記プリント基板４には、該プリント基板の導体と接続した基板実装リレー９、台座１１で支持したコネクタ接続端子１２が上面に搭載され、下面にもコネクタ接続端子が突設されている。該プリント基板４の上面の一側部（図中、左側部）に、ヒューズモジュール８の絶縁板１５を固定している。

前記ヒューズモジュール８は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、前記絶縁板１５と、ヒューズ台座１６、ヒューズケース１０と、電源側の第一入力端子２１を備えた入力側バスバー２０、第二入力端子２２、第一、第二出力端子２３、２４とからなる。
前記絶縁板１５、ヒューズ台座１６、ヒューズケース１０はいずれも絶縁樹脂製の成形品からなる。

前記第一入力端子２１を備えた入力側バスバー２０、第二入力端子２２、第一、第二出力端子２３、２４は、いずれも銅系金属板を打ち抜き加工して形成している。
前記第二入力端子２２、第一、第二出力端子２３、２４は、いずれも垂直部２２ａ〜２４ａの上端に水平部２２ｂ〜２４ｂを突出させた倒Ｌ形状とし、水平部２２ｂ〜２４ｂに音叉端子２２ｃ〜２４ｃを設けている。
前記第一入力端子２１は電源接続側とし、該第一入力端子２１を備えた入力側バスバー２０は第１水平部２１ｄの先端に垂直部２１ａを屈折して設け、該垂直部２１ａの上端に第２水平部２１ｂを設け、該第２水平部２１ｂの先端に複数の音叉端子２１ｃを並列に設けている。前記第１水平部２１ｄに電源接続端子２１ｆ、ＦＬ端子２１ｇ、プリント基板との接続端子２１ｈを設けている。
図３に示すように、第二入力端子２２、第一、第二出力端子２３、２４は音叉端子２２ｃ〜２４ｃの基部から垂直部２２ａ〜２４ａの先端までを個別に打ち抜き切断して、分割している。かつ、各垂直部２２ａ〜２４ａの下端にプリント基板４の導体に設けた端子穴４ａに挿入した半田接続する導体接続用端子２２ｄ〜２４ｄを設けている。
前記第一、第二入力端子２１、２２、第一、第二出力端子２３、２４の水平部の音叉端子２１ｃ〜２４ｃは、上下方向に第一入力端子２１、第一出力端子２３、第二入力端子２２、第二出力端子２４の順で配置している。

前記各音叉端子２１ｃ〜２４ｃは、同一形状としている。図３に示す音叉端子２２ｃを代表して用いて説明する。音叉端子２２ｃは水平部２２ｂの先端側に設けた一対の挟持片３０と３１を基部３２で連続させ、該基部３２の幅方向の両側に凹部３３、３４を設けている。前記挟持片３０と３１の間にヒューズ５０のタブ形状の出力端子５１が圧入される、第一、第二入力端子２１、２２にはヒューズ５０の入力端子５２が圧入される。

前記絶縁板１５は、図２（Ｂ）に示すように、水平方向の基部１５ａの前端側に四角棒状の支持ピン２６を櫛歯状に並列して突設している。
該支持ピン２６は図４（Ｂ）に示すように、水平方向に並列する第一、第二入力端子２１、２２、第一、第二出力端子２３、２４の隣接間に入り、同一上下方向に配列される第一、第二入力端子２１、２２、第一、第二出力端子２３、２４の凹部３３、３４に上下方向に間隔をあけて入り込んで嵌合するように突設している。
絶縁板１５の基部１５ａには、第二入力端子２２、第一、第二出力端子２３、２４の前記導体接続用端子２２ｄ〜２４ｄの貫通穴１５ｂを設けている。該基部１５ａ上に入力側バスバー２０の第１水平部２１ｄを載置するようにしている。
さらに、絶縁板１５の基部１５ａの周縁に複数の支持枠部１５ｃを設け、該支持枠部１５ｃに囲まれた開口１５ｄにプリント基板に搭載されたリレー９が挿入されるようにしている。

前記ヒューズ台座１６は、前面壁１６ａ、上壁１６ｂ、左右両側壁１６ｃを有する枠形状としている。上壁１６ｂの上面から背面にかけて前記第一入力端子２１を配置し、上壁１６ｂに各音叉端子２１ｃの仕切壁１６ｆを設け、仕切壁１６ｆ間を通して音叉端子２１ｃを上壁１６ｂの前端から突設している。かつ、各仕切壁１６ｆの後端位置に前記支持ピン２６を突出させる穴１６ｈを設けている。
前面壁１６ａに水平方向に並列すると共に上下方向に３段の端子穴１６ｄを設けている。上段の端子穴１６ｄに前記第一出力端子２３の音叉端子２３ｃ、中段の端子穴１６ｄに第二入力端子２２の音叉端子２２ｃ、下段の端子穴１６ｄに第二出力端子２４の音叉端子２４ｃを貫通させ、前端より突出させている。
該ヒューズ台座１６の左右両側壁１６ｃの下端からネジ筒部１６ｅを突設し、該ネジ筒部１６ｅをプリント基板とネジ締めしている。なお、ヒューズ台座１６とプリント基板との固定はネジ締めに限定されない。

前記ヒューズ台座１６の前面に取り付けるヒューズ５０が差し込み接続されるヒューズケース１０は、矩形状で上下２段に複数のヒューズ収容部１０ａを水平方向に並列に設けている。ヒューズ収容部の底部に第一、第二出力端子２１〜２４の音叉端子２１ｃ〜２４ｃが貫通する貫通穴を設け、該貫通穴に音叉端子２１ｃ〜２４ｃを貫通させてヒューズ収容部内に突出させている。

ヒューズモジュール８の組み立ては、ヒューズ台座１６に図６に示すように、まず、最下段の第二出力端子２４をセットし、ついで、第二入力端子２２、第一出力端子２３を順にセットする。
ついで、ヒューズ台座１６の下部に絶縁板１５を組みつけ、その後、入力側バスバー２０をヒューズ台座１６の上面から背面にかけて組みつけ、かつ、絶縁板１５の基部１５ａの上面に搭載する。
最後に、ヒューズケース１０をヒューズ台座１６の前面に固定する。

このように組み立てたヒューズモジュール８をプリント基板４の側方に配置し、絶縁板１５の基部１５ａと支持枠部１５ｃをプリント基板４の上面に載置する。
絶縁板１５をプリント基板４の上面に載置する時、第一、第二入力端子２１、２２、第一、第二出力端子２３、２４の導体接続用端子２１ｄ〜２４ｄをプリント基板４の貫通穴に挿入する。
その後、プリント基板４の上面に搭載する他の半田付け部品と同時に、フロー半田付けで、第一、第二入力端子２１、２２、第一、第二出力端子２３、２４をプリント基板４の導体と半田接続している。
この半田接続で、第一入力端子２１をプリント基板４の電源回路と接続し、第二入力端子２２を他の入力回路と接続し、第一、第二出力端子２３、２４を出力回路とそれぞれ接続している。

前記のようにヒューズモジュール８をプリント基板４に固定した後、前記ロアケース２とアッパーケース３との間に収容し、ケース側面の開口に前記ヒューズケース１０を配置している。

前記ヒューズモジュール８の組み立て時、絶縁板１５をヒューズ台座１６に固定する際、支持ピン２６は、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、水平方向に隣接配置される第二入力端子２２、第一、第二出力端子２３、２４の間に直交方向（垂直方向）に突出する。かつ、各支持ピン２６は、垂直方向の上下段に位置される第二入力端子２２、第一、第二出力端子２３、２４の凹部３３、３４に入り込み、長さ方向に間隔をあけて凹部３３、３４に内嵌する。
具体的には、支持ピン２６は、水平方向に隣接する一方の端子の凹部３３に支持ピン２６の一側部２６ａ（図中右側部）が内嵌し、他方の端子の凹部３４に他側部２６ｂ（図中、左側部）が内嵌する。
かつ、第一入力端子２１をヒューズ台座１６に取り付けた際、支持ピン２６は貫通穴１６ｈに突出し、水平方向に隣接する第一入力端子２１の凹部３３、３４に嵌合する。
これにより、第一、第二入力端子２１、２２、第一、第二出力端子２３、２４の音叉端子２１ｃ〜２４ｃの基部３２に設けた凹部３３、３４にそれぞれ隣接する支持ピン２６が内嵌された状態となり、位置決め保持される。

前記構成からなる電気接続箱１に対して、ヒューズ５０を側方よりヒューズケース１０のヒューズ収容部１０ａに差し込み接続する際、ヒューズ５０のタブ状の出力端子５１と入力端子５２が音叉端子２１ｃ〜２４ｃに押し込まれ、これらの音叉端子は押し込み力を受ける。そのため、音叉端子２１ｃ〜２４ｃには後退方向の負荷が作用するが、音叉端子２１ｃ〜２４ｃの幅方向の両側を支持ピン２６で位置決め保持しているため、前記押し込み力は支持ピン２６で受けることができ、音叉端子２１ｃ〜２４ｃは後退せず、ヒューズ５０を一定の嵌合力でスムーズに嵌合することができる。

かつ、前記支持ピン２６はヒューズモジュール８をプリント基板４に固定するために必要な絶縁板１５から突設しているため、支持ピン２６を設けるための別部品を設ける必要はなく、部品点数の増加はない。かつ、ヒューズ台座１６を絶縁板１５にセットすると、自動的に支持ピン２６が各端子の凹部３３、３４に差し込まれ、かつ、第一入力端子２１をヒューズ台座１６にセットすると、第一入力端子２１の凹部３３、３４に差し込まれるため、端子を支持するための工程を増加する必要もない。

本発明は前記実施形態に限定されず、図７に示すように、音叉端子の基部３２の幅方向の両側に凹部３３、３４を設ける代わりに、凸部３６、３７を設ける一方、支持ピン４０の左右両側に凹部４１、４２を設けて、嵌合させてもよい。
端子が細く且つ並設する端子のピッチが大きい場合には、端子の強度を低下させないために、該構成としてもよい。

さらに、前記実施形態では、ヒューズを上下２段で装着しているが、１段でもよく、さらに３段以上の複数段としてもよい。
かつ、前記実施形態では、ヒューズモジュールを設け、該ヒューズモジュールの絶縁板に支持ピンを突設しているが、ヒューズモジュールを設けずに、ケースにヒューズ収容部を設ける場合には、ケースの底壁から支持ピンを一体的に突設してもよい。
さらにまた、ヒューズ接続用の端子に限定されず、コネクタ収容部をケース側面に配置し、コネクタ接続用の端子をバスバーからＬ形状に突設する場合においても、該端子を位置決め支持できる支持ピンを設けることが好ましい。

１電気接続箱
２ロアケース
３アッパーケース
４プリント基板
８ヒューズモジュール
１０ヒューズケース
１５絶縁板
１６ヒューズ台座
２０入力側バスバー
２１第一入力端子
２２第二入力端子
２３第一出力端子
２４第二出力端子
２１ａ〜２４ａ垂直部
２１ｂ〜２４ｂ、２１ｄ水平部
２１ｃ〜２４ｃ音叉端子
２６、４０支持ピン
３０、３１挟持片
３２基部
３３、３４凹部

Claims

電気接続箱の外面に電気部品収容部を設け、該電気部品収容部に端子を並列配置し、これら端子を内部回路材と接続しており、
前記端子の幅方向の両側縁に凹部を設ける一方、前記電気接続箱あるいは該電気接続箱内に収容する絶縁板から、隣接する前記端子の間に直交方向に四角棒状の支持ピンを突設し、該支持ピンの両側部を隣接する前記端子の凹部に嵌合することで、前記端子に作用する押し込み力を前記支持ピンで受けるようにしたことを特徴とする電気接続箱。
前記端子を直交方向に少なくとも２列配置し、１本の前記支持ピンが少なくとも２列に配置された端子の凹部に嵌合することにより、前記端子を支持している請求項１に記載の電気接続箱。
電気接続箱の外面に電気部品収容部を設け、該電気部品収容部に端子を並列配置し、これら端子を内部回路材と接続しており、
前記端子の幅方向の両側縁に凸部を設ける一方、前記電気接続箱あるいは該電気接続箱内に収容する絶縁板から、隣接する前記端子の間に直交方向に支持ピンを突設し、該支持ピンの両側部に凹部を設け、該凹部を隣接する前記端子の凸部に嵌合することで、前記端子に作用する押し込み力を前記支持ピンで受けるようにしたことを特徴とする電気接続箱。
アッパーケース、ロアケース、および該アッパーケースとロアケースに収容され、内部回路材と接続されるモジュールから構成し、
前記モジュールは２列以上の複数の端子を固定する台座と、該台座を支持する絶縁板と、絶縁板に取り付けるモジュールケースからなり、該絶縁板に複数の前記支持ピンを一体に突設すると共に前記モジュールケースに前記電気部品収容部を設けている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電気接続箱。