説明

電気接続箱

【課題】 プリント基板を補強しつつ電気的な信頼性を確保する。
【解決手段】 バスバー体22は、回路を構成する金属製のバスバー構成板26と回路を構成しない金属製の補強板27とに分断され、それぞれプリント基板21の裏面側に並んで接合されている。バスバー構成板26及び補強板27の裏面側には放熱板60が間隔をあけて設けられている。バスバー構成板26と補強板27との間には両者を電気的に絶縁するための絶縁溝31が設けられている。バスバー構成板26及び補強板27の両対向縁は、絶縁溝31に沿って互いに入り組んだ構造となっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気接続箱に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電気接続箱として、以下の特許文献1に開示のものが知られている。このものは、複数のバスバーからなるバスバー構成板とプリント基板とが積層された回路構成体と、この回路構成体を内蔵したケースとを備える。プリント基板上にはリレー等の電気部品が実装されており、ケースの底部はバスバー構成板と間隔をあけて配置された放熱板によって構成され、放熱板は車両のボディに取り付けられている。バスバー構成板は、多数のバスバーからなり、夫々が所定パターンで配列されている。また、バスバー構成板は板厚の薄いプリント基板を補強する役割をも有する。
【特許文献1】特開2003−164039公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、プリント基板のうちバスバー構成板の被着されていない部分はその強度を充分に確保し難いので、この部分を補強することが望まれる。
しかるに、バスバー構成板の被着されていない部分に金属板材を貼り付けてこれを補強材とした場合に、例えば、金属板材と放熱板との間に導電性の異物が介在したりすると、バスバー構成板が、金属板材、異物、及び放熱板を介してアースされ、その電力回路に不具合を起すことが懸念される。
【0004】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、回路基板を補強しつつ電気的な信頼性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、回路を構成する金属製のバスバー構成板と回路を構成しない金属製の補強板とが、それぞれ回路基板の裏面側に並んで接合されており、前記バスバー構成板及び補強板の裏面側には放熱板が間隔をあけて設けられており、かつ、前記バスバー構成板及び補強板の間には両者を電気的に絶縁するための絶縁部が設けられている構成としたところに特徴を有する。
【0006】
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記バスバー構成板及び補強板は、一枚のバスバー体を分断することで形成されているところに特徴を有する。
【0007】
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のものにおいて、前記絶縁部は絶縁溝によって構成されており、この絶縁溝を挟んで互いに向かい合う前記バスバー構成板及び補強板の両対向縁は、前記絶縁溝に沿って互いに入り組んだ構造となっているところに特徴を有する。
【0008】
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のものにおいて、前記回路基板の表面には電気部品が実装され、この電気部品は前記補強板の裏面側から螺挿される金属製の固着部材によって固定され、前記固着部材の頭部が前記補強板と前記放熱板との間に配置されるように設定されているところに特徴を有する。
【0009】
請求項5の発明は、請求項4に記載のものにおいて、前記回路基板の裏面における端縁寄りの位置には、前記電気部品の端子の挿通を許容するスルーホールを備えたスルーホール領域が露出して設けられており、前記補強板は前記スルーホール領域と前記回路基板の端縁との間に設けられているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【0010】
<請求項1の発明>
回路基板の裏面に金属製のバスバー構成板と同じく金属製の補強板とが並んで接合されているから、回路基板の充分な補強がなされる。しかも、例えば、放熱板と補強板との間に導電性の異物が介在していても、補強板とバスバー構成板との間に絶縁部が設けられているから、バスバー構成板が補強板を介してアースされることはなく、電気的な信頼性を確保できる。
【0011】
<請求項2の発明>
バスバー構成板及び補強板が一枚のバスバー体を分断することで形成されているから、製造容易で取り扱い性に優れる。
【0012】
<請求項3の発明>
絶縁部が絶縁溝によって構成され、この絶縁溝を挟んで互いに向かい合う補強板及びバスバー本体の両対向縁が絶縁溝に沿って互いに入り組んだ構造となっているから、回路基板の曲げを誘発する力が作用しても、回路基板の絶縁溝と対応する部分への応力集中を緩和できる。
【0013】
<請求項4の発明>
回路基板の表面には電気部品が実装され、この電気部品は補強板の裏面側から螺挿される金属製の固着部材によって固定され、固着部材の頭部が補強板と放熱板との間に配置されるように設定されているから、固着部材の頭部が放熱板と接触して補強板と放熱板とが導通状態になる可能性があるものの、本発明においては、補強板とバスバー構成板との間に介在する絶縁部により、かかる状況下でもバスバー構成板の回路に電気的な悪影響を及ぼすことはない。
【0014】
<請求項5の発明>
回路基板の裏面における端縁寄りの位置に電気部品の端子の挿通を許容するスルーホールを備えたスルーホール領域が露出して設けられ、補強板はスルーホール領域と回路基板の端縁との間に設けられているから、回路基板の端部においても充分な補強がなされる。また、スルーホール領域が絶縁部の絶縁構造を賄うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
<実施形態>
本発明の一実施形態を図1ないし図8によって説明する。本実施形態にかかる電気接続箱10は、プリント基板21を備えた回路構成体20と、回路構成体20が内蔵されたケース50と、放熱板60と、リレー等の電気部品70と、ヒューズボックス80とを備え、更にヒューズボックス80には中継コネクタ85が嵌合される。以下の説明において、前後方向については、図4の左側を前方とし、上下方向については、図1を基準とする。
【0016】
ケース50は、合成樹脂製の枠体51と、同じく合成樹脂製のカバー52とを備える。枠体51は、図2及び図7に示すように、上下に開放された矩形枠状をなし、その内側にプリント基板21を嵌め込み可能としている。枠体51のコーナー部付近には支持部53が設けられており(図7参照)、このうち枠体51の前辺側の支持部53の上面には基板用コネクタ90(後述する)に対する位置決め突部54が凸設されている。そして、枠体51の左右両側の外側面には、カバー52のロック片55(後述する)と弾性係合可能なロック突部56が設けられている。
【0017】
カバー52は、図1及び図2に示すように、枠体51の上面開口を覆いつつ枠体51に取り付け可能とされ、その前端部に基板用コネクタ90の後端部に被着可能な高位部52Aが、その後端部にヒューズボックス80の一部を嵌め入れ可能な切り欠き凹部52Bが、それぞれ設けられている。カバー52の左右両側には、ロック突部56と係合するロック片55が撓み変形可能に設けられ、また、カバー52の後端側の両側部には、枠体51の支持部53上に固定するための取付孔52Eが設けられている。
回路構成体20は、図3及び図7に示すように、プリント基板21と、プリント基板21の裏面側に接合される金属製のバスバー体22とを備え、プリント基板21の表面にはリレーや基板用コネクタ90等の電気部品70が実装されている。バスバー体22とプリント基板21とは、絶縁性を有する薄い粘着シート23を介して一体的に貼り付けられている(図5参照)。
【0018】
プリント基板21は、方形板の四角における前辺側の一角を落とした形態をなし、その表面には所定のパターンで導電路(図示せず)が形成されている。このプリント基板21は、板厚0.5mmほどの薄板であってそれ自体のみでは充分な強度を確保し難いので、その裏面側に接合されたバスバー体22によって補強されている。プリント基板21の前部には、基板用コネクタ90の端子91が挿通される複数のスルーホール24が設けられている。これらスルーホール24はプリント基板21の左右方向に広範囲に亘って設けられており、プリント基板21の裏面側の前部には、図3に示すように、これらスルーホール24が露になったスルーホール領域25が設けられている。
【0019】
バスバー体22は、一枚の金属板材を打ち抜いたあと切断等して形成され、この切断により、電力回路を構成する所定の導電路が形成されたバスバー構成板26と、電力回路を構成しないプリント基板21補強用の補強板27とに分割される。バスバー構成板26は、所定パターンで配列された多数のバスバー28によって構成され、図6に示すように、プリント基板21への接合前に、特定のバスバー28同士が繋ぎ部29によって連結され、かつ、適当なバスバー28が矩形の外枠30と繋ぎ部29によって連結されている。バスバー構成板26は、プリント基板21への接合後、いったん上方に直角曲げされたあと後方に直角曲げされてその延出端が後方に向って突出するバスバー28(図7に示すA群)を有するとともに、これより更に上方に直角曲げされたあと前方に直角曲げされてその延出端が前方に突出するバスバー28(図7に示すB群)を有する。また、補強板27は、プリント基板21への接合前に、バスバー構成板26と分離された状態で外枠30と連結されている。
【0020】
補強板27及びバスバー構成板26は、図3に示すように、それぞれ、プリント基板21の裏面側に沿って並ぶとともに前記スルーホール領域25を挟んで対向して配置され、互いの対向縁によってスルーホール領域25を縁取っている。詳しくは、バスバー構成板26は、スルーホール領域25とプリント基板21の後縁との間における、プリント基板21の前後長さの概ね10分の7の領域を覆うように配置されている。また、補強板27は、スルーホール領域25とプリント基板21の前縁との間において、プリント基板21の前後長さの概ね6分の1の領域を覆うように配設され、この領域を補強している。
【0021】
そして、補強板27及びバスバー構成板26は、スルーホール領域25の左右両側の開口縁に連なる左右夫々の絶縁溝31により、互いに切り離されて電気的に絶縁されている。絶縁溝31は、図3に示すように、クランク状に蛇行して設けられ、左右方向に沿って延びる部分と前後方向に沿って延びる部分とからなる。つまり、補強板27及びバスバー構成板26の両対向縁は、かかる絶縁溝31に沿って互いに入り組んだ構造となっている。
【0022】
ここで、補強板27及びバスバー構成板26は、一枚のバスバー体22を母材として形成される。バスバー体22は、図6に示すように、金属板材を打ち抜くことにより、外枠30と連結された状態で形成される。バスバー体22の上面には粘着シート23を介してプリント基板21が一体的に貼着され、その後、繋ぎ部29を切除して外枠30を切り離すことにより、補強板27及びバスバー構成板26が互いに絶縁された状態で得られる。
【0023】
基板用コネクタ90は、図7及び図8に示すように、合成樹脂材によって形成され、前面開口のフード状をなすハウジング92を三つ横並びで備えている。ハウジング92の奥壁には多数の端子91が貫通固定されており、これら端子91は上下二段で左右複数列に配置されている。端子91は、図5に示すように、全体として略Lの字をなし、ハウジング92の内側に臨む部分と、ハウジング92の奥壁から後方へ延出したあと下方に直角曲げされてスルーホール24に挿通される部分とからなる。端子91のうちスルーホール24に挿通される部分は、スルーホール24に形成された図示しないランド部に半田接続されるようになっている。そして、基板用コネクタ90の両側には、枠体51に対する取付部93が側方に張り出して設けられており、取付部93の通し孔93Aに位置決め突部54が挿通されることにより、基板用コネクタ90が枠体51に対して位置決めされた状態で保持されるようになっている。なお、本発明の電気部品70は、基板用コネクタ90を含む概念である。
【0024】
また、基板用コネクタ90は、図5に示すように、補強板27とプリント基板21とを貫通する金属製のボルト95(本発明の固着部材に相当)によってプリント基板21に固着されるようになっている。詳しくは、ボルト95は、補強板27とプリント基板21とを連通する貫通孔33に対して下方から挿通されたあとハウジング92の固定部96に螺挿され、正規位置までねじ締めされると、その頭部95Aが補強板27の下面に押し付けられて後述する放熱板60の上面との間に距離を置いて配置されるようになっている。
【0025】
放熱板60は、リレーなどの電気部品70が発生する熱を放熱するためのものであって、熱伝導率の高いアルミニウム等の金属板によって構成されている。放熱板60の後縁からは、図8に示すように、延出片61が後方に向って延出して設けられ、この延出片61が車両のボディ(図示せず)に取り付けられる。放熱板60の前部側には、基板用コネクタ90の端子91の先端部との干渉を回避するための逃し凹部62が設けられている。よって、逃し凹部62はスルーホール領域25と対向位置する関係にあり、上記の場合、ボルト95が正規位置までねじ締めされると、ボルト95の頭部95Aが逃し凹部62内に配置されるようになっている。そして、放熱板60の周縁部には、ねじ(図示せず)が挿通される挿通孔63が所定間隔をあけて形成されており、放熱板60の外周部が接着層99を介して枠体51の下面に衝合され、その状態からねじ締めされて固定されるようになっている。
なお、放熱板60を枠体51に固定した後、ポッティング材(図示せず)が充填され、かかるポッティング材によって回路構成体20が被覆されるようになっている。
【0026】
ヒューズボックス80は、図1及び図2に示すように、合成樹脂材によって横長に形成され、枠体51の後縁全長を被覆可能とされている。ヒューズボックス80の両端部には前面に開口するコネクタ部81が設けられ、かつ、その間にヒューズ装着部82と端子収容部83とが横並びで設けられている。
ヒューズ装着部82には、図4に示すように、上下二段の装着孔84が設けられている。装着孔84の下段には図7に示すA群のバスバー28が圧入によって装着固定され、装着孔84の上段には前記A群のバスバー28と対をなすクランク状のタブ片86が同じく圧入によって装着固定されるようになっている。また、装着孔84には後方からヒューズ88が上下段を跨ぐように装着され、かかるヒューズ88によってA群のバスバー28とタブ片86とが電気的に接続されるようになっている。一方、端子収容部83及びコネクタ部81には、図7に示すB群のバスバー28が収容可能とされている。
中継コネクタ85は、合成樹脂材によって前面開口のフード状に形成され、カバー52の上面に沿いつつ前方からヒューズ装着部82及び端子収容部83に組み付けられ、これにより、対応するバスバー28やタブ片86の先端周りを取り囲むようになっている。
【0027】
以上のように本実施形態によれば、プリント基板21の裏面側に、金属製のバスバー構成板26と同じく金属製の補強板27とが平面方向に沿って並んで接合されているから、バスバー構成板26のみ接合される場合に比べて、プリント基板21の充分な補強を実現できる。また、仮に、ボルト95のねじ締めが緩くてボルト95の頭部95Aと放熱板60とが接触し、もって補強板27と放熱板60とが導通状態になったとしても、補強板27とバスバー構成板26との間が絶縁溝31によって互いに絶縁されているから、バスバー構成板26側の回路に電気的な悪影響を及ぼすことがなく、バスバー構成板26が補強板27を介して不用意にアースされる事態を回避できる。その結果、バスバー構成板26側の回路の電気的な信頼性を確保できる。
【0028】
また、絶縁溝31を挟んで互いに向かい合う補強板27及びバスバー構成板26の両対向縁が絶縁溝31に沿って互いに入り組んだ構造となっているから、プリント基板21の前後両端を把持してプリント基板21の曲げ(反り)を誘発する力を加えても、プリント基板21の絶縁溝31と対応する部分への応力集中を緩和でき、かかるプリント基板21の曲げ動作を規制できる。
【0029】
さらに、バスバー構成板26及び補強板27は、一枚のバスバー体22を母材としてこれを分断することで形成されているから、それぞれを独立して形成する場合に比べて、製造容易で取り扱い性に優れる。
さらにまた、補強板27がスルーホール領域25とプリント基板21の前端との間に設けられているから、プリント基板21の前端部における充分な補強を実現できる。しかも、絶縁溝31がスルーホール領域25と連通しており、かかるスルーホール領域25によって絶縁溝31の絶縁構造を賄うことができる。
【0030】
<他の実施形態>
本発明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発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では、補強板とバスバー構成板との間に絶縁溝が設けられていたが、本発明においては、補強板とバスバー構成板との間に絶縁構造が設けられていればよく、例えば、絶縁溝にゴム等の絶縁部材を埋め込み、これを絶縁部としてもよい。
(2)上記実施形態では、絶縁溝がクランク状に蛇行して設けられていたが、本発明においては、バスバー構成板及び補強板の両対向縁が絶縁溝に沿って入り組んだ構造となっていればよく、例えば、絶縁溝がジグザグ(Z状)に蛇行して設けられても構わない。
【0031】
(3)上記実施形態では、補強板と放熱板との間に基板コネクタを固定するためのボルトの頭部が配置され、これにより、補強板と放熱板とが導通状態となる懸念があったが、本発明においては、補強板と放熱板との間にボルト以外の導電性の異物が介在したりあるいは寸法公差に起因して補強板と放熱板とが導通状態となるようなケースにも適用できる。
(4)上記実施形態では、補強板とバスバー構成板との間の絶縁構造がスルーホール領域とこれに連通する絶縁溝とによって構成されていたが、本発明においては、補強板とバスバー構成板との間の絶縁構造が絶縁溝(絶縁部)のみによって構成されていても構わない。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の一実施形態にかかる電気接続箱の斜視図
【図2】その分解斜視図
【図3】その底面図
【図4】その断面図
【図5】図4の要部拡大断面図
【図6】外枠に連結されたバスバー体の斜視図
【図7】回路構成体を枠体に組み付ける前の状態を示す斜視図
【図8】枠体を放熱板に組み付ける前の状態を示す斜視図
【符号の説明】
【0033】
20…回路構成体
22…バスバー体
24…スルーホール
25…スルーホール領域
26…バスバー構成板
27…補強板
28…バスバー
31…絶縁溝
33…貫通孔
50…ケース
90…基板用コネクタ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路を構成する金属製のバスバー構成板と回路を構成しない金属製の補強板とが、それぞれ回路基板の裏面側に並んで接合されており、
前記バスバー構成板及び補強板の裏面側には放熱板が間隔をあけて設けられており、かつ、前記バスバー構成板及び補強板の間には両者を電気的に絶縁するための絶縁部が設けられていることを特徴とする電気接続箱。
【請求項2】
前記バスバー構成板及び補強板は、一枚のバスバー体を分断することで形成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。
【請求項3】
前記絶縁部は絶縁溝によって構成されており、この絶縁溝を挟んで互いに向かい合う前記バスバー構成板及び補強板の両対向縁は、前記絶縁溝に沿って互いに入り組んだ構造となっていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気接続箱。
【請求項4】
前記回路基板の表面には電気部品が実装され、この電気部品は前記補強板の裏面側から螺挿される金属製の固着部材によって固定され、前記固着部材の頭部が前記補強板と前記放熱板との間に配置されるように設定されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電気接続箱。
【請求項5】
前記回路基板の裏面における端縁寄りの位置には、前記電気部品の端子の挿通を許容するスルーホールを備えたスルーホール領域が露出して設けられており、前記補強板は前記スルーホール領域と前記回路基板の端縁との間に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の電気接続箱。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2006−50754(P2006−50754A)
【公開日】平成18年2月16日(2006.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−227147(P2004−227147)
【出願日】平成16年8月3日(2004.8.3)
【出願人】(395011665)株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】(000183406)住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】(000002130)住友電気工業株式会社 (12,747)
【Fターム(参考)】