JP2006033942A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気接続箱の内部回路のうちの小電流回路の外部接続端子をプリント基板の導体と接続したピン状の端子とすることにより電気接続箱を小型化する。
【解決手段】 自動車用ワイヤハーネスＷ／Ｈに接続される電気接続箱１０のケース内部に回路材としてプリント基板３０を収容し、該プリント基板３０の導体３２にピン状の外部接続端子１００を電気接続させて立設しており、該外部接続端子１００の軸線方向と直交する断面縦・横寸法を０．５０ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下としており、外部接続端子１００の先端を前記ケース外面に設けたコネクタ嵌合部１１ａ内に突出させ、該コネクタ嵌合部１１ａに嵌合されるワイヤハーネス端末のコネクタ７０内に収容されている小サイズの雌端子７１と嵌合接続させる構成としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は電気接続箱に関し、詳しくは、電気接続箱の内部回路側より突設する外部接続端子を微小化し、ワイヤハーネス端末のコネクタ内の小サイズの雌端子と接続可能とするものである。

従来、自動車に搭載する電気接続箱は、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基板の表面に導体を形成したプリント基板等により内部回路を構成している。
このような電気接続箱として、特開２００３−１８７２６号（特許文献１）において、図１０に示す電気接続箱１が提供されている。該電気接続箱１ではアッパーケース２とロアケース３とからなるケース内部に収容した内部回路として、大電流回路は厚肉のバスバー４で形成し、小電流回路は薄肉のバスバー５で形成し、微小電流回路を基板６の導体（図示せず）により構成して、通電電流値に見合った導電材を用いている。

電気接続箱１の内部回路と外部回路のワイヤハーネスとの接続は、ケース外面に設けたコネクタ嵌合部２ａとワイヤハーネス端末のコネクタによるコネクタ接続で行なっており、コネクタ内の端子と接続するためのタブ４ａはバスバー４の先端をプレス加工により折り曲げて形成している。

タブを形成するプレス加工では、少なくともバスバー４の幅（バスバーの板厚と直交方向の面）が１．０ｍｍ以上必要とされる。よって、ワイヤハーネス端末とコネクタ接続する場合、外部回路が小電流回路であっても、タブ幅は１ｍｍ以上とされる。その結果、コネクタ側の雌端子サイズも必要以上に大きくなり、各コネクタ嵌合部が大型化し、ひいては電気接続箱の大型化を招く事となる。

前記特許文献１で提供されている電気接続箱１においても、バスバーの板厚を通電電流量に対応させて厚肉、薄肉としているが、バスバーのタブ幅は前記のように１．０ｍｍよりも小さくすることができない。よって、バスバーの幅がタブ幅と同一である手段ではバスバーの幅も必要以上に大きくなり、バスバーの配索密度を向上させることができない。かつ、必要以上に金属材を用いるため高コスト化および重量化の問題がある。また、タブ３ａの幅が大きいため、ケース外面に設けたコネクタ収容部も大きくなり、電気接続箱が大型化する問題がある。
また、特許文献１では、微小電流回路は基板の導体で形成しているが、該導体と他回路との接続は、導体に接続ピンを半田づけし、該接続ピンを中継端子を介してバスバー側の端子と接続し、バスバーを外部回路と接続しており、基板の導体を直接外部回路と接続しておらず、電気接続構成が複雑となっている。
特開２００３−１８７２６号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、ワイヤハーネス端末のコネクタの雌端子が、相手方雄端子幅が１ｍｍ未満で良い小サイズの場合、ケースのコネクタ嵌合部に、小サイズの雌端子と対応する幅１ｍｍ未満の雄端子（接続ピン）を内部回路側から突設させ、コネクタ嵌合部及びコネクタを小さくでき、ひいては電気接続箱の小型化を可能と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、自動車用ワイヤハーネスに接続される電気接続箱のケース内部に回路材としてプリント基板を収容し、該プリント基板の導体に外部接続端子を電気接続させて立設しており、該外部接続端子の軸線方向と直交する断面縦・横寸法を０．５０ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下としており、
前記外部接続端子の先端を前記ケース外面に設けたコネクタ嵌合部内に突出させ、該コネクタ嵌合部に嵌合されるワイヤハーネス端末のコネクタ内に収容されている小サイズの雌端子と嵌合接続させる構成とし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、外部回路のワイヤハーネスと電気接続箱の内部回路とを接続する外部接続端子を、バスバーをプレス加工により折り曲げてタブ状に形成するのではなく、プリント基板の導体にピン状の端子を接続して、このピン状の端子をワイヤハーネス端末のコネクタ内の端子（雌端子）と接続する外部接続端子としているため、該外部接続端子を通電電流量に応じた必要最小限のサイズとすることができる。よって、外部接続端子および該外部接続端子を突出するケース外面に設けたコネクタ嵌合部を小さくして電気接続箱を小型化することができる。

即ち、前記のようにバスバーをプレス加工してタブを設ける場合には、バスバーの幅を１．０ｍｍ以上にしなければバスバーをプレス加工できないという制限を受けるため、小電流回路でも通電電流値に必要なバスバー幅よりも大きな幅のバスバーを用いる必要がある。しかし、本発明では、外部接続端子をプリント基板の導体に半田付け、または端子穴に圧入されるプレスフィット端子からなるピン状の端子としているため、プレス加工が必要でなく、通電電流値に応じた必要最小限のサイズの端子を採用することができる。
なお、外部接続端子は、断面積が略同等であれば、断面が正方形状、長方形状、円形状（即ち、丸ピン形状）のいずれであってもよい。断面円形状の場合には、前記断面縦・横寸法とは、断面円形状の径寸法を示す。

前記外部接続端子は板厚０．６４ｍｍの導電性金属板を幅０，６４ｍｍで打ち抜いて前記断面縦横寸法を０．６４ｍｍの正方形とし、該外部接続端子を前記プリント基板の端子穴に挿通して導体と半田接続あるいは圧接接続させてプリント基板より立設させている。
前記一辺が０．６４ｍｍの断面正方形のピン状の雄端子を嵌合するコネクタ内のメス端子は現在使用されている電線圧着メス端子として最小サイズのメス端子であり、小電流回路用の電線に接続されている。

前記外部接続端子を立設したプリント基板は、例えば、下記の構成の電気接続箱内で用い、該電気接続箱のケース外面に設けたコネクタ嵌合部の端子穴より突出させる場合に、好適に用いられる。
即ち、ケース内部に、分岐回路ユニット、多機能中継ユニット、リレーユニットを順次平行配置して収納し、
前記分岐回路ユニットは、バスバーと絶縁板とが交互に配置される積層体と、該積層体に隣接平行配置され且つ表裏両面に導体を設け、該導体と接続した中継ピンを前記多機能中継ユニット側に突出させている第一プリント基板とからなり、
前記多機能中継ユニットは、電子部品が実装されている第二プリント基板と、該第二プリント基板に形成された開口部に段状突出部を貫通させて取り付けている中継コネクタを備え、該中継コネクタは両側から挿入される中継ピンを接続する第１中継端子と、一方側から挿入される中継ピンを前記第二プリント基板の導体と接続する第２中継端子を備え、
前記リレーユニットは、第三プリント基板上に複数のリレーを実装していると共に、該リレーと接続された前記導体に中継ピンを接続し、該中継ピンを前記多機能中継ユニット側に突出させており、
前記分岐回路ユニットとリレーユニットとの中継ピンを前記多機能中継ユニットの前記第１中継端子で接続すると共に、いずれか一方の中継ピンと第二プリント基板の導体とを前記第２中継端子を介して接続すると共に、前記第一プリント基板あるいは／および第二プリント基板の導体に前記外部接続端子を接続し、該外部接続端子を介して前記コネクタ嵌合部に嵌合されるワイヤハーネス端末のコネクタと接続する構成としている。

前述したように、本発明によれば、外部回路のワイヤハーネスと電気接続箱の内部回路とを接続する外部接続端子をバスバーをプレス加工により折り曲げてタブ状に形成するのではなく、内部回路の回路材としてプリント基板を設け、該プリント基板の導体にプレス加工が不要なピン状の端子を接続して、このピン状の端子をワイヤハーネス端末のコネクタ内の端子（雌端子）と接続する外部接続端子としているため、該外部接続端子を通電電流量に応じた必要最小限の幅１ｍｍ以下とすることができる。よって、外部接続端子および該外部接続端子を突出するケース外面に設けたコネクタ嵌合部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及び図２は、本発明の第１実施形態を示し、図１は電気接続箱１０の内部回路とワイヤハーネスＷ／Ｈとの接続構造を示す断面図、図２は電気接続箱１０の内部回路とワイヤハーネスＷ／Ｈとを接続する外部接続端子１００の斜視図である。

電気接続箱１０は、外面にコネクタ嵌合部１１ａを設けたアッパーケース１１とロアケース（図示せず）を組み付けてなり、ケース内部に絶縁基板３１の両面に銅箔等の導体３２を所要の回路形状に形成したプリント基板３０を収容固定している。該プリント基板３０に複数の端子穴３０ａを穿設し、該端子穴３０ａに図２に示す外部接続端子１００を貫通させて導体３２に半田付け接続し、プリント基板３０に上方に向けて立設している。該外部接続端子１００のワイヤハーネスＷ／Ｈと接続する先端側は、アッパーケース１１に設けたコネクタ嵌合部１１ａの底壁１１ａ−１の貫通穴１１ａ−２に通してコネクタ嵌合部１１ａ内に突出させ、該コネクタ嵌合部１１ａ内に嵌合するワイヤハーネスＷ／Ｈ端末のコネクタ７０内の雌端子７１と雌雄嵌合接続している。

前記外部接続端子１００は、図２に示すように、軸線方向に直交する断面Ｓを縦・横寸法Ｌ＝０．６４ｍｍの正方形状としている。一方、コネクタ７０内の雌端子７１は、外部接続端子１００と雌雄嵌合できる小サイズ（端子サイズ０２５）の雌端子とし、ワイヤハーネスＷ／Ｈの電線ｗに圧着している。

前記構成によれば、外部回路のワイヤハーネスＷ／Ｈと電気接続箱１０の内部回路とを接続する外部接続端子をバスバーをプレス加工により折り曲げてタブ状に形成するのではなく、プリント基板３０の導体３２に外部接続端子１００を接続して、この外部接続端子１００をワイヤハーネス端末のコネクタ７０内の雌端子７１と接続している。外部接続端子１００はプレス加工が不要であるため、通電電流量に応じた必要最小限のサイズとすることができ、外部接続端子１００および該外部接続端子１００を突出するケース外面に設けたコネクタ嵌合部１１ａを小さくして電気接続箱を小型化することができる。

図３は、第１実施形態の変形例を示し、外部接続端子１００をプレスフィット端子としてプリント基板３０に圧入接続している。即ち、プリント基板３０の端子穴３０ａの内周面全面からプリント基板３０の表面にかけて銅メッキを施すと共に、該銅メッキの表面に錫メッキまたは半田メッキを施して導電層３０ｂを設け、該導電層３０ｂを導体３２と接合している。一方、外部接続端子１００には、叩き出して薄肉としたプレスフィット部１００ａを設けており、該プレスフィット部１００ａをプリント基板３０の端子穴３０ａに圧入して導体３２と接続している。

前記構成としても、プリント基板３０の導体３２に外部接続端子１００を圧入接続して、この外部接続端子１００をワイヤハーネス端末のコネクタ７０内の雌端子７１と接続しているため、外部接続端子１００はプレス加工が不要であり、通電電流量に応じた必要最小限のサイズとすることができる。

図３乃至図９は、本発明の第２実施形態を示す。
本実施形態の電気接続箱１０には、第１実施形態と同様の内部回路とワイヤハーネスＷ／Ｈとを接続する構造を採用している。
電気接続箱１０は、図４に示すように、アッパーケース１１、中間ケース１２、ロアケース１３を組み付けて形成しており、ケース内に内部回路を構成する分岐回路ユニット２０、多機能中継ユニット４０、リレーユニット５０を上下方向に間隔をあけて平行配置して収容固定している。

分岐回路ユニット２０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２１と絶縁板２２とを交互に積層した積層体２３と、絶縁基板３１の両面に銅箔等の導体３２を所要の回路形状に形成した第一プリント基板３０（第１実施形態の「プリント基板３０」に相当）とを隣接平行配置してなる。
なお、本実施形態では、２層のバスバー２１と１枚の第一プリント基板３０により分岐回路を形成している。
また、内部回路のうち２０アンペア以上の電流回路はバスバー２１により構成する一方、２０アンペアより小さな電流回路は第一プリント基板３０の導体３２により構成している。
さらに、本実施形態では、第一プリント基板３０に基板リレー３６を実装しているが、第一プリント基板３０は主に分岐回路用として設けているため、電子部品等を何も実装しない構成としてもよい。

第一プリント基板３０の導体３２には、第１実施形態と同様の外部接続端子１００を半田付けにより接続している。第一プリント基板３０から上方に突設した外部接続端子１００Ａは、その先端をコネクタ嵌合部１１ａ内に突出させて、該コネクタ嵌合部１１ａ内に嵌合するワイヤハーネスＷ／Ｈ端末のコネクタ７０内の雌端子７１と雌雄嵌合接続している。
なお、本実施形態では第一プリント基板３０上に積層体２３を配置しているため、図６に示すように、外部接続端子１００を積層体２３に貫通させている。

逆に、第一プリント基板３０から下方に突設した外部接続端子１００Ｂも、図１に示すように、その先端をロアケース１３の外面に設けたコネクタ嵌合部１３ａ内に突出させて、該コネクタ嵌合部１３ａ内に嵌合するワイヤハーネス端末のコネクタ（図示せず）内の雌端子と接続している。
前記コネクタ嵌合部１１ａ、１３ａの底壁１１ａ−１、１３ａ−１には、外部接続端子１００を貫通させるための貫通穴１１ａ−２、１３ａ−２が設けられており、該貫通穴１１ａ−２、１３ａ−２は、外部接続端子１００の断面Ｓよりも若干大きく設定した平面視正方形状としており、バスバー２１をプレス加工により折り曲げて形成した後述するタブ２１ｄを貫通させる貫通穴１１ａ−３よりも小さな貫通穴としている。
なお、本実施形態では、外部接続端子１００の断面を正方形状としているため、外部接続端子１００を貫通させるための貫通穴１１ａ−２、１３ａ−２も正方形状としているが、外部接続端子の断面が長方形状や円形状である場合には、貫通穴の形状も外部接続端子の断面形状に合わせて長方形状や円形状としている。

分岐回路ユニット２０の積層体２３のバスバー２１は所要箇所を下方に屈折させてタブ２１ａを設け、該タブ２１ａを中間ケース１２に設けたコネクタ嵌合部１２ａ内に突出させ、電源線端末に接続したコネクタ（図示せず）と接続して、分岐回路ユニット２０に電源を供給している。
積層体２３のバスバー２１と第一プリント基板３０の導体３２との接続は、バスバー２１と導体３２を直接接続する方法と、ヒューズ（図示せず）を介して接続する方法とを採用している。即ち、直接接続する方法は、図１に示すように、バスバー２１を下方に屈折させて設けたタブ２１ｂを第一プリント基板３０の導体３２に半田付けして接続している。一方、ヒューズを介して接続する方法は、バスバー２１を上方に向けて屈折させて設けた圧接タブ２１ｃをアッパーケース１１に設けたヒューズ収容部１１ｂ内に突出させてヒューズ（図示せず）の入力端子部と接続する一方、第一プリント基板３０の導体３２に半田付けした圧接タブ３７を前記ヒューズ収容部１１ｂ内に突出させてヒューズ（図示せず）の出力端子部と接続し、ヒューズを介してバスバー２１と導体３２とを接続している。
また、バスバー２１のうち第一プリント基板３０の導体３２と接続せずに直接外部回路と接続する回路は、バスバー２１の先端を上方に向けて屈折してタブ２１ｄを形成し、該タブ２１ｄをアッパーケース１１のコネクタ嵌合部１１ａ内に貫通穴１１ａ−３を通して突出させてコネクタ（図示せず）と接続している。

前記のように、第一プリント基板３０の導体３２に外部接続端子１００を接続し、該外部接続端子１００を介して外部回路のワイヤハーネスＷ／Ｈと接続しているが、外部接続端子１００の許容電流値を超える電流を通電する導体３２には、外部接続端子１００よりも幅広の外部接続タブ３８、３９を半田付けで接続し、コネクタ嵌合部１１ａ内に突出させて所要のコネクタ（図示せず）と接続している。

前記多機能中継ユニット４０は、絶縁基板４１の上面に銅箔等の導体４２を所要の回路形状に形成した第二プリント基板４３に多重通信用の電子部品４４が多数実装されており、電子部品４４の端子を導体４２に半付けして接続している。
また、第二プリント基板４３の導体４２にも外部接続端子１００を半田付けで接続し、ロアケース１３の外面に設けたコネクタ嵌合部１３ａ内に突出させ、コネクタ嵌合部１３ａに嵌合するコネクタ（図示せず）と接続している。

前記リレーユニット５０は、絶縁基板５１の下面に銅箔等の導体５２を所要の回路形状に形成した第三プリント基板５３の上面に基板リレー５４を配置し、該基板リレー５４の端子５５を基板５１と導体５２を貫通させて半田付けして導体５２に接続している。

前記第一〜第三プリント基板３０、４３、５３の導体３２、４２、５２は、多機能中継ユニット４０の第二プリント基板４３に組み付けた中継コネクタ４５を介して接続している。
中継コネクタ４５のハウジング４６は、図７に示すように、上下方向に長い長尺部４６ａと上下方向に短い短尺部４６ｂとからなり、長尺部４６ａに上下方向に長い第１端子収容部４７を直列配置で設ける一方、短尺部４６ｂに上下方向に短い第２端子収容部４８を直列配置で設けている。段状に突出した長尺部４６ａは絶縁基板４１に設けた開口部を通すと共に、短尺部４６ｂの上面を絶縁基板４１の下面に当接させてボルト締め固定（図示せず）している。

中継コネクタ４５の第１端子収容部４７には上下両端にメス端子嵌合部６０ａを備えた長尺な第１中継端子６０を収容している。図８に示すように、上方からプリント基板３０の導体３２に半田付け接続した中継ピン３３を挿入して上部のメス端子嵌合部６０ａと接続すると共に、下方から第三プリント基板５３の導体５２に半田付け接続した中継ピン５６を挿入して下部のメス端子嵌合部６０ａと接続し、第１中継端子６０を介して中継ピン３３と５６を接続して第一プリント基板３０の導体３２と第三プリント基板５３の導体５２とを導通させている。
一方、短尺部４６ｂの第２端子収容部４８には、図９に示すように、１つのメス端子嵌合部６１ａと基板の導体に直接接続する接続片６１ｂを備えた第２中継端子６１を収容している。該第２端子収容部４８には、図９（Ａ）に示すように、第１プリント基板３０の導体３２に半田付けされた中継ピン３４が上方から、もしくは、図９（Ｂ）に示すように、第３プリント基板５３の導体５２に半田付けされた中継ピン５７が下方から挿入されて第２中継端子６１のメス端子嵌合部６１ａと接続され、中継ピン３４もしくは中継ピン５７が第２中継端子６１を介して第２プリント基板４３の導体４２と接続される。これにより、第一プリント基板３０の導体３２および第三プリント基板５３の導体５２がそれぞれ第二プリント基板４３の導体４２と導通される。

前記のように分岐回路ユニット２０の積層体２３のバスバー２１から第一プリント基板３０の導体３２に供給された電源は、中継ピンおよび中継コネクタ４５を介して、第二プリント基板４３および第三プリント基板５３に供給される。第三プリント基板５３に供給された電源は、基板リレー５４を通り、再び中継ピン５７と中継コネクタ４５を介して第二プリント基板４３に供給される。第二プリント基板４３に供給された電源は、第二プリント基板４３の導体４２に接続した外部接続端子１００を介して外部回路のワイヤハーネス（図示せず）側へと供給され、各電装品へ分配される。

前記構成によれば、第１実施形態と同様の内部回路と外部回路のワイヤハーネスをピン状の外部接続端子で接続する構造を採用しているため、外部接続端子１００および該外部接続端子１００を突出するケース外面に設けたコネクタ嵌合部１１ａ、１３ａを小さくして電気接続箱を小型化することができる。
なお、本実施形態の電気接続箱には第１実施形態の接続構造を採用しているが、第１実施形態の変形例で示したプレスフィット端子からなる外部接続端子を用いた構造を採用してもよい。

本発明の第１実施形態のプリント基板の導体とワイヤハーネスとの接続構造を示す断面図である。 外部接続端子の斜視図である。 第１実施形態の変形例を示す図面である。 本発明の第２実施形態の電気接続箱の断面図である。 電気接続箱の平面図である。 第一プリント基板の導体とワイヤハーネスとの接続構造を示す断面図である。 中継コネクタの正面図である。 中継コネクタを介して第一プリント基板の導体と第三プリント基板の導体とを接続した状態を示す断面図である。 （Ａ）は中継コネクタを介して第一プリント基板の導体と第二プリント基板の導体とを接続した状態を示す断面図、（Ｂ）は中継コネクタを介して第二プリント基板の導体と第三プリント基板の導体とを接続した状態を示す断面図である。 従来例を示す図面である。

符号の説明

１０ 電気接続箱
１１ａ コネクタ嵌合部
１１ａ−２ 外部接続端子を通す貫通穴
２０ 分岐回路ユニット
２１ バスバー
２３ 積層体
３０ 第一プリント基板
３２ 導体
３３、３４ 中継ピン
４０ 多機能中継ユニット
４２ 導体
４３ 第二プリント基板
４５ 中継コネクタ
５０ リレーユニット
５２ 導体
５３ 第三プリント基板
５４ 基板リレー
５６、５７ 中継ピン
６０ 第１中継端子
６１ 第２中継端子
７０ コネクタ
７１ 雌端子
１００ 外部接続端子

Claims (2)

1. 自動車用ワイヤハーネスに接続される電気接続箱のケース内部に回路材としてプリント基板を収容し、該プリント基板の導体に外部接続端子を電気接続させて立設しており、該外部接続端子の軸線方向と直交する断面縦・横寸法を０．５０ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下としており、
   前記外部接続端子の先端を前記ケース外面に設けたコネクタ嵌合部内に突出させ、該コネクタ嵌合部に嵌合されるワイヤハーネス端末のコネクタ内に収容されている小サイズの雌端子と嵌合接続させる構成としていることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記外部接続端子は板厚０．６４ｍｍの導電性金属板を幅０．６４ｍｍで打ち抜いて前記断面縦横寸法を０．６４ｍｍの正方形とし、該外部接続端子を前記プリント基板の端子穴に挿通して導体と半田接続あるいは圧接接続させてプリント基板より立設させている請求項１に記載の電気接続箱。

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