JP4172334B2 - 電気接続箱 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載される電気接続箱に関し、特に、内部回路導体として複数のプリント回路基板を用いた電気接続箱において、外部回路との接続形態を改良するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などに搭載される電気接続箱は、図１０に示すように、電気接続箱１の内部回路を構成するバスバー３、電線４、プリント基板５などの複数の回路材が絶縁板６を介してケース２内に収容されている。ケース２の外面には、コネクタ、ヒューズおよびリレー収容部を設け、これらの収容部に上記回路材と接続した端子を突出させ、外部回路と接続している。
その際、プリント基板５では、各プリント基板毎にコネクタ収容部７ａ、７ｂを設け、プリント基板毎にコネクタ出力している。
【０００３】
【特許文献】
特開２０００−９２６５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構成では、コネクタ数が増えるのみでなく、プリント基板の導体間の接続箇所も増えて部品点数が増大すると共に、制約が多いため、無駄な導体パターンが多くなる。その結果、プリント基板の層数を増加させなければならず、材料コストが増加すると共に電気接続箱の大型化、重量の増大が生じる問題がある。
【０００５】
特に、近時、バスバー形成用金型費が非常に高くつく点、および、電気接続箱の小型化・軽量化・高密度化への強い要請の点から、プリント基板が増加し、
これに伴い、各プリント回路基板と外部回路との接続、および各プリント回路基板間の接続をいかにシンプルに行うかが課題となる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、複数枚のプリント基板を収容した電気接続箱において、プリント基板と外部回路との接続構造およびプリント基板間の接続構造を改良することにより、部品点数を減らし、接続作業をシンプル化すし、かつ、プリント基板のパターンの自由度を高めることによりプリント基板の増加を抑制し、よって、電気接続箱の小型化、軽量化を図ることを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ロアケースとアッパーケースとからなるケース内部に、プリント基板保持ケースを配置し、該プリント基板保持ケースの周壁の上端に第１プリント基板を固定すると共に下端に第２プリント基板を夫々固定して、上位置の第１プリント基板と下位置の第２プリント基板を上下に間隔をあけて収容し、かつ、
上記ロアケースの側壁に横出しのコネクタ収容部を設け、該コネクタ収容部を上記第１プリント基板と第２プリント基板に挟まれた側方位置に突出し、
上記第１プリント基板の導体に接続するＬ字端子と、上記第２プリント基板の導体に接続する逆Ｌ字端子とを、上記コネクタ収容部に突出させる一方、
上記コネクタ収容部にジョイントコネクタを嵌合し、該コネクタ収容部内に突出される上記第１及び第２のプリント基板の導体と接続した端子を、上記ジョイントコネクタ内のジョイント端子と接続して、上記第１プリント基板の導体と第２プリント基板の導体とを接続している電気接続箱を提供している。
【０００８】
上記構成としたことにより、第１プリント基板の導体に接続する端子と第２プリント基板の導体に接続する端子とを１つのコネクタ収容部に突出させ、該コネクタ収容部に嵌合する１つのジョイントコネクタに第１、第２プリント基板の導体を接続しているため、第１、第２プリント基板の導体と接続する必要がある電線群を１つの該コネクタにまとめて接続することができる。また、該コネクタ内にジョイント端子を収容しておくと、該コネクタを介して第１、第２のプリント基板の導体を接続することができ、プリント基板の導体パターンの自由度も高めることができ、無駄なスペースを削減でき、プリント基板の層数を減少して、電気接続箱の小型化および低コスト化を図ることができる。
上記横出しのコネクタ収容部は、上記ケース内部に収容する上記第１プリント基板と第２プリント基板とを上下両端に固定するプリント基板保持ケースの、第１プリント基板と第２プリント基板に挟まれた側方位置に突出している。
【０００９】
また、上記ジョイントコネクタを用いて接続した導体と異なる第１、第２プリント基板の導体とを端子材を介して接続してもよい。
その場合、上記電気接続箱において、長尺な第１垂直部と、該第１垂直部の上端より屈折する水平部と、該水平部の先端より下向きに屈折する短尺な第２垂直部とを備え、第１垂直部および第２垂直部の下側部に半田付け部を有する端子材を設け、
上記端子材を上位置の上記第１プリント基板より下位置の上記第２プリント基板に向けて差し込み、該端子材の第１垂直部は上記第１プリント基板に穿設されている貫通孔を通して、第２プリント基板の導体に穿設した端子孔に半田付け部を圧入接触させ、上記第２垂直部は第１プリント基板の導体に穿設した端子孔に半田付け部を圧入接触させ、第１と第２のプリント基板の導体を上記端子材で電気接続している。
【００１０】
このように、第１プリント基板の導体と第２プリント基板の導体を接続する端子材をコ字形状としているため、半田付けが同一方向から行うことができ、作業性を高めることができる。
【００１１】
なお、上記端子材を用いる代わりに、長尺な第１垂直部と、該第１垂直部の上端より屈折する水平部と、該水平部の先端より下向きに屈折する短尺な第２垂直部とを備え、第１垂直部および第２垂直部の下側部にプレスフィット部を有するプレスフィット端子を用いてもよい。この場合、プレスフィット端子を上位置の上記第１プリント基板より下位置の上記第２プリント基板に向けて差し込み、該プレスフィット端子の第１垂直部は上記第１プリント基板に穿設されている貫通孔を通して、第２プリント基板の導体と接続させた導体を内周面に設けた端子孔にプレスフィット部を圧入接触させ、上記第２垂直部は第１プリント基板の導体と接続させた導体を内周面に設けた端子孔にプレスフィット部を圧入接触させ、第１と第２のプリント基板の導体を上記プレスフィット端子で電気接続している。
【００１２】
上記構成として、内周面に導体を設けた端子孔にプレスフィット部を圧入接触するプレスフィット端子を用いて第１プリント基板と第２プリント基板とを接続すると、導体と端子との半田付けが不要であると共に、プレスフィット端子は１回の挿入作業で上下２箇所を一度に接続できるため、作業性を大幅に高めることができる。
【００１３】
また、上記端子材を用いる代わりに、上位置の第１プリント基板と下位置の第２プリント基板の導体に穿設した端子孔にストレート端子の上下両端を挿入して半田付けし、あるいは、第１、第２プリント基板の導体にジャンパー線の両端を半田付けして第１、第２プリント基板の導体を接続してもよい。
【００１４】
プリント基板を積層した場合、プリント基板間の導体の接続が増加し、導体パターンの制約が増加して、無駄となる領域が増えるが、上記のように第１、第２プリント基板の導体同士を上記端子材、ストレート端子で直接接続すると、導体パターンの自由度が高くなり、高密度配索が可能となる。
【００１５】
さらに、本発明は、ケース内部に上位置の第１プリント基板と下位置の第２プリント基板を上下に間隔をあけて収容すると共に、これら２つのプリント基板に挟まれた位置の上記ケース側壁に横出しのコネクタ収容部を形成し、
上記第１プリント基板の導体に接続するＬ字端子と、上記第２プリント基板の導体に接続する逆Ｌ字端子とを、上記コネクタ収容部に突出させる一方、
上記コネクタ収容部にジョイントコネクタを嵌合し、該コネクタ収容部内に突出される上記第１及び第２のプリント基板の導体と接続した端子を、上記ジョイントコネクタ内のジョイント端子と接続して、上記第１プリント基板の導体と第２プリント基板の導体とを接続し、かつ、
上記ケース側壁に設ける上記コネクタ収容部を上段コネクタ収容部とし、該上段コネクタ収容部の下部に下段コネクタ収容部を設ける一方、
上記第２プリント基板の逆Ｌ字端子を接続した導体に下向きに突出するＬ字端子を接続すると共に、該第２プリント基板の他の導体にも下向きに突出するＬ字端子を接続し、上記下段コネクタ収容部に上記第２プリント基板から下向きに突出したＬ字端子を挿入し、該下段コネクタ収容部に嵌合するコネクタに上記第１、第２プリント基板の導体を接続している電気接続箱を提供している。
【００１６】
また、上記コネクタ収容部に嵌合するジョイントコネクタは、該コネクタ収容部内に突出される上記第１及び第２のプリント基板の導体と接続した端子を、上記ジョイントコネクタ内のジョイント端子と接続して回路接続させてもよい。
この場合、上記ジョイント端子は電線に接続されない所謂ジョイントバスバーとして、第１のプリント基板の導体と第２のプリント基板の導体とをコネクタ収容部でジョイント端子を介して接続している。
あるいは、上記ジョイント端子は１本の電線端末に圧着接続されると共に複数の端子部を備えた形状とし、第１プリント基板と第２プリント基板の導体とを回路接続して１本の電線に接続しており、例えば、アース回路等に好適に用いられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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４は、本発明の第一実施形態に係る電気接続箱１０を示し、電気接続箱１０は自動車用ワイヤハーネス（図示せず）に接続されるもので、アッパーケース１１とロアケース１２の内部に、第１プリント基板２１、第２プリント基板２２およびバスバー２７、２８を収容している。
【００１８】
詳しくは、図２に示すように、第１プリント基板２１と第２プリント基板２２は、ケース内部に配置するプリント基板保持ケース１３の周壁１３ａの上端に第１プリント基板２１、下端に第２プリント基板２２を固定し、該周壁１３ａの中間位置に仕切壁１３ｂを設けて、第１、第２プリント基板２１、２２の間を仕切っている。上記第１プリント基板２１の上面にバスバー層保持ケース１５を配置し、該バスバー層保持ケース１５の上面に、絶縁板を介してバスバー２７、２８を配置している。バスバー２７は、端末を下方へ屈折して形成したタブ２７ａを垂下させて第２プリント基板２２の導体と接続している。またバスバー２８も、端末を下方へ屈折して形成したタブ２８ａを垂下させて第１プリント基板２１の導体と接続している。
【００１９】
上記アッパーケース１１の上面には、コネクタ収容部１４、リレー収容部１７とヒューズ収容部１８を突設し、ロアケース１２の一方の側壁には、内部に収容した第１プリント基板２１と第２プリント基板２２に挟まれた側方位置に横出し型のコネクタ収容部１９を突設している。さらに、ロアケース１２の下面にもコネクタ収容部１６を設けている。
上記バスバー２７、２８の上向きに屈折させたタブをアッパーケース１１に設けたコネクタ収容部１４、リレー収容部１７とヒューズ収容部１８に突設している。
【００２０】
上記第１プリント基板２１の所要の導体の端子孔には、Ｌ字端子３１を下向きに挿入し、半田付けで導体と接続する共に、第２プリント基板２２の所要の導体の端子孔に逆Ｌ字端子３２を上向きに挿入して半田付けで導体と接続している。これらＬ字端子３１と逆Ｌ字端子３２の水平部の先端をいずれもコネクタ収容部１９に端子孔１９ａを通して突出させ、該コネクタ収容部１９に嵌合されるコネクタ（図示せず）の端子と接続して、外部回路を構成するワイヤハーネスと接続する。上記コネクタ収容部１９は図１（Ｂ）に示すように、ケース側壁に沿って水平方向に複数個数設けている。
【００２１】
上記第１プリント基板２１の導体と第２プリント基板２２の導体で、上記コネクタ収容部１６から離れた位置の導体でＬ文端子３１、逆Ｌ字端子３２と半田付けで接続していない導体の内、回路接続させる導体２３と２５とは図３（Ａ）に示す略コ字形状とした端子材３３で接続している。端子材３３は、長尺な第１垂直部３３ａと、該第１垂直部３３ａの上端より屈折する水平部３３ｂと、該水平部３３ｂの先端より下向きに屈折する短尺な第２垂直部３３ｃよりなる。第１垂直部３３ａと第２垂直部３３ｃの下側部にはそれぞれ第１半田付け部３３ｄと第２半田付け部３３ｅとを設けている。
【００２２】
上記端子材３３は、図３（Ｂ）に示すように、第１プリント基板２１の導体２３、第２プリント基板２２の導体２５に穿設した端子穴２１ａ、２２ａに端子材３３の第１半田付け部３３ｄ、第２半田付け部３３ｅを挿入して、図中矢印に示すように、同一方向から半田付けできるようにしている。
上記端子材３３の第１垂直部３３を挿通させるために、仕切壁１３ｂおよび第１プリント基板２１には、第２プリント基板の端子孔２２ａと上下に連通する位置に、それぞれ大径の貫通孔１３ｃ、２１ｃを穿設している。
【００２３】
上記端子材３３は、バスバー層保持ケース１５に穿設した貫通孔１５ａを通して、第１垂直部３３ａを第１プリント基板２１の貫通孔２１ｃに通すと共に、第２垂直部３３ｃの第２半田付け部３３ｅを第１プリント基板２１の端子孔２１ａに差し込み、下方から半田Ｈで溶接する。ついで、プリント基板保持ケース１３の周壁１３ａの上端に第１プリント基板２１を固定して配置して、仕切壁１３ｂの貫通孔１３ｃに第１垂直部３３ａを挿通させる。次いで、プリント基板保持ケース１３の周壁１３ａの下端に第２プリント基板２２を固定して配置して、挿通させた第１垂直部３３ａの第１半田付け部３３ｄを第２プリント基板２２の端子孔２２ａに挿入し、下方から半田Ｈで溶接している。
【００２４】
更に、第２プリント基板２２の裏面側の導体に樹脂３７でモールドした略Ｌ字状の端子３６の水平突出部を半田付けし、該端子３６の他端垂直部をロアケース底面のコネクタ収容部１６に突出させている。
【００２５】
上記構成のように、上位置の第１プリント基板２１の導体にはＬ字端子３１を下向きに、下位置の第２プリント基板２２の導体には逆Ｌ字端子３２を上向きに接続することにより、両端子３１、３２を接近させることができるため、一つのコネクタ収容部１９から両端子３１、３２を突出させ、両プリント基板２１、２２の導体を１つのコネクタに接続し、該１つのコネクタに接続された外部電線群と回路接続することができる。
【００２６】
上記端子材３３による第１、第２プリント基板の導体の接続は、コネクタ収容部１９の配置位置とは反対側の離れて位置での第１、第２プリント基板の導体の接続には好適であるが、コネクタ収容部１９に近接した位置の接続は、図４に示すように、コネクタ収容部１９にジョイントコネクタ４０を嵌合し、Ｌ字状端子３１と逆Ｌ字状端子３２とをジョイントしている。なお、プリント基板が小型の場合等、端子材３３による接続に代えて、全ての第１、第２プリント基板の導体接続をコネクタ収容部に嵌合するジョイントコネクタで行ってもよい。
【００２７】
図４（Ａ）ではジョイントコネクタ４０の内部に音叉状端子部４１ａを２個並設したジョイント端子４１（ジョイントバスバー）を内蔵させており、上記音叉状端子部４１ａに上記端子３１、３２を圧入することで電気接続している。
上記のようにジョイントコネクタ４０で第１、第２プリント基板の導体を接続すると上記端子材３３による接続を不要とできる。よって、コネクタ収容部１９に近接した位置の第１、第２プリント基板の導体同士の接続はジョイントコネクタ４０で行い、コネクタ収容部１９から離れた位置の導体接続は端子材３３で行っている。
【００２８】
図４（Ｂ）では、ジョイントコネクタ４０の内部に、音叉状端子部４１ａ’を並設すると共に電線ｗに圧着接続したジョイント端子４１’を収容係止し、上記端子３１、３２と接続している。よって、第１、第２プリント基板の導体は１本の電線ｗに接続され、外部での電線同士のスプライス接続が不要となる。この電線ｗはアース回路用、電源回路あるいは信号回路用であってもよい。このように、上下プリント基板の導体をジョイントコネクタを介して接続すると、ケース内での第１と第２プリント基板２１、２２同士の端子材３３を用いて接続する箇所を減らすことができると共に、配索の制約が少なく配索自由度が高まると共に、高密度配索も可能となる。
【００２９】
一方、コネクタ収容部１９とは反対側の位置では、図２に示すように、第１、第２プリント基板２１、２２の導体間の接続が必要な場合には、端子材３３を用いて接続している。該構成とすることで、各第１、第２プリント基板２１、２２において導体をコネクタ収容部１９側まで延長しなくてもよく、導体パターンの自由度を高めることができる。
【００３０】
さらに、第１、第２プリント基板２１、２２の導体は、バスバー２７、２８を介してアッパーケース１１のコネクタ収容部１４、リレー収容部１７、ヒューズ収容部１８に嵌合されるコネクタ、リレー、ヒューズと接続していると共に、第２プリント基板２２の導体と接続した端子３６を介してロアケース１２のコネクタ収容部１６内に突出させ、該コネクタ収容部１６と嵌合する外部コネクタと接続している。
このように、第１、第２プリント基板２１、２２の導体はアッパーケース１１の上面、ロアケース１２の側面および底面に設けたコネクタ収容部１４、１９、１６に突出させる端子と接続させていることにより、導体パターンの自由度をより高めることができ、無駄なスペースを無くして、高密度パターンで形成することができる。
【００３１】
図５および図６は、それぞれ上記第一実施形態の第１変形例と第２変形例を示し、第１と第２のプリント基板２１、２２間の接続において、上記端子材３３に代えて、第１変形例では屈曲部を有しないストレート端子３４を用い、第２変形例では両端の芯線を露出させたジャンパー線３５を使用している。いずれの場合も、第１プリント基板２１に設けられた端子孔２１ｂと、第２プリント基板２２に設けられた端子孔２２ｂに、仕切壁１３ｂに設けられた貫通穴１３ｃを通ってストレート端子３４またはジャンパー線３５を挿入し、それぞれの上下両端を所要導体２３、２５と半田付け、半田接続部２９を形成している。
【００３２】
図７は、本発明の第二実施形態に係る電気接続箱１０を示し、ロアケース１２の側壁に上下２段でコネクタ収容部１９、２０を設けている。上段のコネクタ収容部１９には、第一実施形態と同様に第１、第２プリント基板２１、２２に接続した端子３１、３２を突出させている。下段のコネクタ収容部２０には、第２プリント基板２２に接続したＬ字端子３１’を突出させている。
【００３３】
上記構成とすると、コネクタ収容部１９で第１プリント基板の端子３１とジョイントコネクタを介して導通させた端子３２を第２プリント基板２２の導体とを接続させ、該導体を端子３１’と接続させることで、第１プリント基板２１の導体を下段のコネクタ収容部２０から出力させることも可能である。よって、下段のコネクタ収容部２０に嵌合するコネクタも第１、第２プリント基板の導体と接続することができる。
【００３４】
図８及び図９は、本発明の第三実施形態に係る電気接続箱１０を示し、第三実施形態では、第１、第２プリント基板の導体と半田付けで接続する端子材３３に代えて、プレスフィット端子４３を用いている点が第一実施形態との相違点である。
【００３５】
プレスフィット端子４３は前記端子材３３と同様のコ字形状とし、長尺な第１垂直部４３ａと、該第１垂直部の上端より屈折する水平部４３ｂと、該水平部の先端より下向きに屈折する短尺な第２垂直部４３ｃとを備え、第１垂直部４３ａおよび第２垂直部４３ｃの下側部にプレスフィット部４３ｄ、４３ｅを設けている。即ち、端子材３３の半田付け部に代えてプレスフィット部を設けている点が相違する。
一方、第１プリント基板２１の端子孔２１ａ、第２プリント基板２２の端子孔２２ａには、導体２３、２５と接続させたメッキ層からなる導体２４、２６を設け、端子孔２１ａ、２２ａに圧入されるプレスフィット部４３ｅ、４３ｄと電気接続させる構成としている。
【００３６】
プレスフィット端子４３は、バスバー層保持ケース１５に穿設した貫通孔１５ａを通して、第１垂直部４３ａを第１プリント基板２１の貫通孔２１ｃに差し込むと共に、第２垂直部４３ｃの第２プレスフィット端子部４３ｅを第１プリント基板２１の端子孔２１ａに圧入してその内周面の導体２４と接触させている。次いで、プリント基板保持ケース１３の周壁１３ａの上端に第１プリント基板２１を固定して配置して、仕切壁１３ｂの貫通孔１３ｃに第１垂直部４３ａを挿通させ、プリント基板保持ケース１３の周壁１３ａの下端に固定する第２プリント基板２２の端子孔２２ａに第１垂直部４３ａの第２プレスフィット端子部４３ｄを圧入して、その内周面の導体２４と接触させているる。これにより、第１と第２のプリント基板２１、２２の導体２３、２５を互いに接続することができる。
【００３７】
上記構成とすると、プリント基板の導体と端子材との半田付けが不要であると共に、プレスフィット端子は１回の挿入作業で上下２箇所を一度に接続できるため、作業性を大幅に高めることができる。
なお、他の構成は第一実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明によれば、ケース側壁の第１プリント基板と第２プリント基板に挟まれた位置に形成したコネクタ収容部にジョイントコネクタを嵌合することで、第１、第２プリント基板間の接続・分岐の機能を果たすことができる。従って、内部回路配索におけるプリント基板間の接続箇所を減らすことができるため、回路配索の制約が少なく配索自由度が高まり、高密度配索が可能となるため、電気接続箱の小型化を図ることができる。また、コネクタや端子などの部品点数を減らすことができるうえ、無駄な配索パターンも削減できるため、低コスト化を図ることもできる。
【００３９】
さらに、コネクタ収容部から離れた位置に設けられた上下プリント基板の導体同士を接続する場合には、これらプリント基板の導体に端子孔を穿設し、該端子孔に前記略コ字形状の端子材を挿入して半田付けすると、半田付けが同一方向から行うことができ、容易に上下プリント基板間の接続を行うことができる。また、半田付けに代えてプレスフィット部を有するプレスフィット端子を用いると半田付けを不要とできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一実施形態に係る電気接続箱を示し、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は底面図である。
【図２】 図１の電気接続箱の断面図である。
【図３】 （Ａ）は第１、第２プリント基板の導体を接続する端子材の斜視図、（Ｂ）端子材による接続状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】 （Ａ）（Ｂ）は第一実施形態のコネクタ収容部での端子間接続を示す断面図である。
【図５】 本発明の第一実施形態の第一変形例を示す要部拡大断面図である。
【図６】 本発明の第一実施形態の第二変形例を示す要部拡大断面図である。
【図７】 本発明の第二実施形態に係る電気接続箱の要部断面図である。
【図８】 本発明の第三実施形態の電気接続箱の断面図である。
【図９】 （Ａ）は第１、第２プリント基板の導体を接続するプレスフィット端子の斜視図、（Ｂ）はプレスフィット端子による接続状態を示す要部拡大断面図である。
【図１０】 従来例の図である。
【符号の説明】
１０ 電気接続箱
１１ アッパーケース
１２ ロアケース
１９、２０ コネクタ収容部
２１ 第１プリント基板
２２ 第２プリント基板
３１、３１’ Ｌ字端子
３２ 逆Ｌ字端子
３３ 端子材
４３ プレスフィット端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載される電気接続箱に関し、特に、内部回路導体として複数のプリント回路基板を用いた電気接続箱において、外部回路との接続形態を改良するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などに搭載される電気接続箱は、図１０に示すように、電気接続箱１の内部回路を構成するバスバー３、電線４、プリント基板５などの複数の回路材が絶縁板６を介してケース２内に収容されている。ケース２の外面には、コネクタ、ヒューズおよびリレー収容部を設け、これらの収容部に上記回路材と接続した端子を突出させ、外部回路と接続している。
その際、プリント基板５では、各プリント基板毎にコネクタ収容部７ａ、７ｂを設け、プリント基板毎にコネクタ出力している。
【０００３】
【特許文献】
特開２０００−９２６５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構成では、コネクタ数が増えるのみでなく、プリント基板の導体間の接続箇所も増えて部品点数が増大すると共に、制約が多いため、無駄な導体パターンが多くなる。その結果、プリント基板の層数を増加させなければならず、材料コストが増加すると共に電気接続箱の大型化、重量の増大が生じる問題がある。
【０００５】
特に、近時、バスバー形成用金型費が非常に高くつく点、および、電気接続箱の小型化・軽量化・高密度化への強い要請の点から、プリント基板が増加し、
これに伴い、各プリント回路基板と外部回路との接続、および各プリント回路基板間の接続をいかにシンプルに行うかが課題となる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、複数枚のプリント基板を収容した電気接続箱において、プリント基板と外部回路との接続構造およびプリント基板間の接続構造を改良することにより、部品点数を減らし、接続作業をシンプル化すし、かつ、プリント基板のパターンの自由度を高めることによりプリント基板の増加を抑制し、よって、電気接続箱の小型化、軽量化を図ることを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ロアケースとアッパーケースとからなるケース内部に、プリント基板保持ケースを配置し、該プリント基板保持ケースの周壁の上端に第１プリント基板を固定すると共に下端に第２プリント基板を夫々固定して、上位置の第１プリント基板と下位置の第２プリント基板を上下に間隔をあけて収容し、かつ、
上記ロアケースの側壁に横出しのコネクタ収容部を設け、該コネクタ収容部を上記第１プリント基板と第２プリント基板に挟まれた側方位置に突出し、
上記第１プリント基板の導体に接続するＬ字端子と、上記第２プリント基板の導体に接続する逆Ｌ字端子とを、上記コネクタ収容部に突出させる一方、
上記コネクタ収容部にジョイントコネクタを嵌合し、該コネクタ収容部内に突出される上記第１及び第２のプリント基板の導体と接続した端子を、上記ジョイントコネクタ内のジョイント端子と接続して、上記第１プリント基板の導体と第２プリント基板の導体とを接続している電気接続箱を提供している。
【０００８】
上記構成としたことにより、第１プリント基板の導体に接続する端子と第２プリント基板の導体に接続する端子とを１つのコネクタ収容部に突出させ、該コネクタ収容部に嵌合する１つのジョイントコネクタに第１、第２プリント基板の導体を接続しているため、第１、第２プリント基板の導体と接続する必要がある電線群を１つの該コネクタにまとめて接続することができる。また、該コネクタ内にジョイント端子を収容しておくと、該コネクタを介して第１、第２のプリント基板の導体を接続することができ、プリント基板の導体パターンの自由度も高めることができ、無駄なスペースを削減でき、プリント基板の層数を減少して、電気接続箱の小型化および低コスト化を図ることができる。
上記横出しのコネクタ収容部は、上記ケース内部に収容する上記第１プリント基板と第２プリント基板とを上下両端に固定するプリント基板保持ケースの、第１プリント基板と第２プリント基板に挟まれた側方位置に突出している。
【０００９】
また、上記ジョイントコネクタを用いて接続した導体と異なる第１、第２プリント基板の導体とを端子材を介して接続してもよい。
その場合、上記電気接続箱において、長尺な第１垂直部と、該第１垂直部の上端より屈折する水平部と、該水平部の先端より下向きに屈折する短尺な第２垂直部とを備え、第１垂直部および第２垂直部の下側部に半田付け部を有する端子材を設け、
上記端子材を上位置の上記第１プリント基板より下位置の上記第２プリント基板に向けて差し込み、該端子材の第１垂直部は上記第１プリント基板に穿設されている貫通孔を通して、第２プリント基板の導体に穿設した端子孔に半田付け部を圧入接触させ、上記第２垂直部は第１プリント基板の導体に穿設した端子孔に半田付け部を圧入接触させ、第１と第２のプリント基板の導体を上記端子材で電気接続している。
【００１０】
このように、第１プリント基板の導体と第２プリント基板の導体を接続する端子材をコ字形状としているため、半田付けが同一方向から行うことができ、作業性を高めることができる。
【００１１】
なお、上記端子材を用いる代わりに、長尺な第１垂直部と、該第１垂直部の上端より屈折する水平部と、該水平部の先端より下向きに屈折する短尺な第２垂直部とを備え、第１垂直部および第２垂直部の下側部にプレスフィット部を有するプレスフィット端子を用いてもよい。この場合、プレスフィット端子を上位置の上記第１プリント基板より下位置の上記第２プリント基板に向けて差し込み、該プレスフィット端子の第１垂直部は上記第１プリント基板に穿設されている貫通孔を通して、第２プリント基板の導体と接続させた導体を内周面に設けた端子孔にプレスフィット部を圧入接触させ、上記第２垂直部は第１プリント基板の導体と接続させた導体を内周面に設けた端子孔にプレスフィット部を圧入接触させ、第１と第２のプリント基板の導体を上記プレスフィット端子で電気接続している。
【００１２】
上記構成として、内周面に導体を設けた端子孔にプレスフィット部を圧入接触するプレスフィット端子を用いて第１プリント基板と第２プリント基板とを接続すると、導体と端子との半田付けが不要であると共に、プレスフィット端子は１回の挿入作業で上下２箇所を一度に接続できるため、作業性を大幅に高めることができる。
【００１３】
また、上記端子材を用いる代わりに、上位置の第１プリント基板と下位置の第２プリント基板の導体に穿設した端子孔にストレート端子の上下両端を挿入して半田付けし、あるいは、第１、第２プリント基板の導体にジャンパー線の両端を半田付けして第１、第２プリント基板の導体を接続してもよい。
【００１４】
プリント基板を積層した場合、プリント基板間の導体の接続が増加し、導体パターンの制約が増加して、無駄となる領域が増えるが、上記のように第１、第２プリント基板の導体同士を上記端子材、ストレート端子で直接接続すると、導体パターンの自由度が高くなり、高密度配索が可能となる。
【００１５】
さらに、本発明は、ケース内部に上位置の第１プリント基板と下位置の第２プリント基板を上下に間隔をあけて収容すると共に、これら２つのプリント基板に挟まれた位置の上記ケース側壁に横出しのコネクタ収容部を形成し、
上記第１プリント基板の導体に接続するＬ字端子と、上記第２プリント基板の導体に接続する逆Ｌ字端子とを、上記コネクタ収容部に突出させる一方、
上記コネクタ収容部にジョイントコネクタを嵌合し、該コネクタ収容部内に突出される上記第１及び第２のプリント基板の導体と接続した端子を、上記ジョイントコネクタ内のジョイント端子と接続して、上記第１プリント基板の導体と第２プリント基板の導体とを接続し、かつ、
上記ケース側壁に設ける上記コネクタ収容部を上段コネクタ収容部とし、該上段コネクタ収容部の下部に下段コネクタ収容部を設ける一方、
上記第２プリント基板の逆Ｌ字端子を接続した導体に下向きに突出するＬ字端子を接続すると共に、該第２プリント基板の他の導体にも下向きに突出するＬ字端子を接続し、上記下段コネクタ収容部に上記第２プリント基板から下向きに突出したＬ字端子を挿入し、該下段コネクタ収容部に嵌合するコネクタに上記第１、第２プリント基板の導体を接続している電気接続箱を提供している。
【００１６】
また、上記コネクタ収容部に嵌合するジョイントコネクタは、該コネクタ収容部内に突出される上記第１及び第２のプリント基板の導体と接続した端子を、上記ジョイントコネクタ内のジョイント端子と接続して回路接続させてもよい。
この場合、上記ジョイント端子は電線に接続されない所謂ジョイントバスバーとして、第１のプリント基板の導体と第２のプリント基板の導体とをコネクタ収容部でジョイント端子を介して接続している。
あるいは、上記ジョイント端子は１本の電線端末に圧着接続されると共に複数の端子部を備えた形状とし、第１プリント基板と第２プリント基板の導体とを回路接続して１本の電線に接続しており、例えば、アース回路等に好適に用いられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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４は、本発明の第一実施形態に係る電気接続箱１０を示し、電気接続箱１０は自動車用ワイヤハーネス（図示せず）に接続されるもので、アッパーケース１１とロアケース１２の内部に、第１プリント基板２１、第２プリント基板２２およびバスバー２７、２８を収容している。
【００１８】
詳しくは、図２に示すように、第１プリント基板２１と第２プリント基板２２は、ケース内部に配置するプリント基板保持ケース１３の周壁１３ａの上端に第１プリント基板２１、下端に第２プリント基板２２を固定し、該周壁１３ａの中間位置に仕切壁１３ｂを設けて、第１、第２プリント基板２１、２２の間を仕切っている。上記第１プリント基板２１の上面にバスバー層保持ケース１５を配置し、該バスバー層保持ケース１５の上面に、絶縁板を介してバスバー２７、２８を配置している。バスバー２７は、端末を下方へ屈折して形成したタブ２７ａを垂下させて第２プリント基板２２の導体と接続している。またバスバー２８も、端末を下方へ屈折して形成したタブ２８ａを垂下させて第１プリント基板２１の導体と接続している。
【００１９】
上記アッパーケース１１の上面には、コネクタ収容部１４、リレー収容部１７とヒューズ収容部１８を突設し、ロアケース１２の一方の側壁には、内部に収容した第１プリント基板２１と第２プリント基板２２に挟まれた側方位置に横出し型のコネクタ収容部１９を突設している。さらに、ロアケース１２の下面にもコネクタ収容部１６を設けている。
上記バスバー２７、２８の上向きに屈折させたタブをアッパーケース１１に設けたコネクタ収容部１４、リレー収容部１７とヒューズ収容部１８に突設している。
【００２０】
上記第１プリント基板２１の所要の導体の端子孔には、Ｌ字端子３１を下向きに挿入し、半田付けで導体と接続する共に、第２プリント基板２２の所要の導体の端子孔に逆Ｌ字端子３２を上向きに挿入して半田付けで導体と接続している。これらＬ字端子３１と逆Ｌ字端子３２の水平部の先端をいずれもコネクタ収容部１９に端子孔１９ａを通して突出させ、該コネクタ収容部１９に嵌合されるコネクタ（図示せず）の端子と接続して、外部回路を構成するワイヤハーネスと接続する。上記コネクタ収容部１９は図１（Ｂ）に示すように、ケース側壁に沿って水平方向に複数個数設けている。
【００２１】
上記第１プリント基板２１の導体と第２プリント基板２２の導体で、上記コネクタ収容部１６から離れた位置の導体でＬ文端子３１、逆Ｌ字端子３２と半田付けで接続していない導体の内、回路接続させる導体２３と２５とは図３（Ａ）に示す略コ字形状とした端子材３３で接続している。端子材３３は、長尺な第１垂直部３３ａと、該第１垂直部３３ａの上端より屈折する水平部３３ｂと、該水平部３３ｂの先端より下向きに屈折する短尺な第２垂直部３３ｃよりなる。第１垂直部３３ａと第２垂直部３３ｃの下側部にはそれぞれ第１半田付け部３３ｄと第２半田付け部３３ｅとを設けている。
【００２２】
上記端子材３３は、図３（Ｂ）に示すように、第１プリント基板２１の導体２３、第２プリント基板２２の導体２５に穿設した端子穴２１ａ、２２ａに端子材３３の第１半田付け部３３ｄ、第２半田付け部３３ｅを挿入して、図中矢印に示すように、同一方向から半田付けできるようにしている。
上記端子材３３の第１垂直部３３を挿通させるために、仕切壁１３ｂおよび第１プリント基板２１には、第２プリント基板の端子孔２２ａと上下に連通する位置に、それぞれ大径の貫通孔１３ｃ、２１ｃを穿設している。
【００２３】
上記端子材３３は、バスバー層保持ケース１５に穿設した貫通孔１５ａを通して、第１垂直部３３ａを第１プリント基板２１の貫通孔２１ｃに通すと共に、第２垂直部３３ｃの第２半田付け部３３ｅを第１プリント基板２１の端子孔２１ａに差し込み、下方から半田Ｈで溶接する。ついで、プリント基板保持ケース１３の周壁１３ａの上端に第１プリント基板２１を固定して配置して、仕切壁１３ｂの貫通孔１３ｃに第１垂直部３３ａを挿通させる。次いで、プリント基板保持ケース１３の周壁１３ａの下端に第２プリント基板２２を固定して配置して、挿通させた第１垂直部３３ａの第１半田付け部３３ｄを第２プリント基板２２の端子孔２２ａに挿入し、下方から半田Ｈで溶接している。
【００２４】
更に、第２プリント基板２２の裏面側の導体に樹脂３７でモールドした略Ｌ字状の端子３６の水平突出部を半田付けし、該端子３６の他端垂直部をロアケース底面のコネクタ収容部１６に突出させている。
【００２５】
上記構成のように、上位置の第１プリント基板２１の導体にはＬ字端子３１を下向きに、下位置の第２プリント基板２２の導体には逆Ｌ字端子３２を上向きに接続することにより、両端子３１、３２を接近させることができるため、一つのコネクタ収容部１９から両端子３１、３２を突出させ、両プリント基板２１、２２の導体を１つのコネクタに接続し、該１つのコネクタに接続された外部電線群と回路接続することができる。
【００２６】
上記端子材３３による第１、第２プリント基板の導体の接続は、コネクタ収容部１９の配置位置とは反対側の離れて位置での第１、第２プリント基板の導体の接続には好適であるが、コネクタ収容部１９に近接した位置の接続は、図４に示すように、コネクタ収容部１９にジョイントコネクタ４０を嵌合し、Ｌ字状端子３１と逆Ｌ字状端子３２とをジョイントしている。なお、プリント基板が小型の場合等、端子材３３による接続に代えて、全ての第１、第２プリント基板の導体接続をコネクタ収容部に嵌合するジョイントコネクタで行ってもよい。
【００２７】
図４（Ａ）ではジョイントコネクタ４０の内部に音叉状端子部４１ａを２個並設したジョイント端子４１（ジョイントバスバー）を内蔵させており、上記音叉状端子部４１ａに上記端子３１、３２を圧入することで電気接続している。
上記のようにジョイントコネクタ４０で第１、第２プリント基板の導体を接続すると上記端子材３３による接続を不要とできる。よって、コネクタ収容部１９に近接した位置の第１、第２プリント基板の導体同士の接続はジョイントコネクタ４０で行い、コネクタ収容部１９から離れた位置の導体接続は端子材３３で行っている。
【００２８】
図４（Ｂ）では、ジョイントコネクタ４０の内部に、音叉状端子部４１ａ’を並設すると共に電線ｗに圧着接続したジョイント端子４１’を収容係止し、上記端子３１、３２と接続している。よって、第１、第２プリント基板の導体は１本の電線ｗに接続され、外部での電線同士のスプライス接続が不要となる。この電線ｗはアース回路用、電源回路あるいは信号回路用であってもよい。このように、上下プリント基板の導体をジョイントコネクタを介して接続すると、ケース内での第１と第２プリント基板２１、２２同士の端子材３３を用いて接続する箇所を減らすことができると共に、配索の制約が少なく配索自由度が高まると共に、高密度配索も可能となる。
【００２９】
一方、コネクタ収容部１９とは反対側の位置では、図２に示すように、第１、第２プリント基板２１、２２の導体間の接続が必要な場合には、端子材３３を用いて接続している。該構成とすることで、各第１、第２プリント基板２１、２２において導体をコネクタ収容部１９側まで延長しなくてもよく、導体パターンの自由度を高めることができる。
【００３０】
さらに、第１、第２プリント基板２１、２２の導体は、バスバー２７、２８を介してアッパーケース１１のコネクタ収容部１４、リレー収容部１７、ヒューズ収容部１８に嵌合されるコネクタ、リレー、ヒューズと接続していると共に、第２プリント基板２２の導体と接続した端子３６を介してロアケース１２のコネクタ収容部１６内に突出させ、該コネクタ収容部１６と嵌合する外部コネクタと接続している。
このように、第１、第２プリント基板２１、２２の導体はアッパーケース１１の上面、ロアケース１２の側面および底面に設けたコネクタ収容部１４、１９、１６に突出させる端子と接続させていることにより、導体パターンの自由度をより高めることができ、無駄なスペースを無くして、高密度パターンで形成することができる。
【００３１】
図５および図６は、それぞれ上記第一実施形態の第１変形例と第２変形例を示し、第１と第２のプリント基板２１、２２間の接続において、上記端子材３３に代えて、第１変形例では屈曲部を有しないストレート端子３４を用い、第２変形例では両端の芯線を露出させたジャンパー線３５を使用している。いずれの場合も、第１プリント基板２１に設けられた端子孔２１ｂと、第２プリント基板２２に設けられた端子孔２２ｂに、仕切壁１３ｂに設けられた貫通穴１３ｃを通ってストレート端子３４またはジャンパー線３５を挿入し、それぞれの上下両端を所要導体２３、２５と半田付け、半田接続部２９を形成している。
【００３２】
図７は、本発明の第二実施形態に係る電気接続箱１０を示し、ロアケース１２の側壁に上下２段でコネクタ収容部１９、２０を設けている。上段のコネクタ収容部１９には、第一実施形態と同様に第１、第２プリント基板２１、２２に接続した端子３１、３２を突出させている。下段のコネクタ収容部２０には、第２プリント基板２２に接続したＬ字端子３１’を突出させている。
【００３３】
上記構成とすると、コネクタ収容部１９で第１プリント基板の端子３１とジョイントコネクタを介して導通させた端子３２を第２プリント基板２２の導体とを接続させ、該導体を端子３１’と接続させることで、第１プリント基板２１の導体を下段のコネクタ収容部２０から出力させることも可能である。よって、下段のコネクタ収容部２０に嵌合するコネクタも第１、第２プリント基板の導体と接続することができる。
【００３４】
図８及び図９は、本発明の第三実施形態に係る電気接続箱１０を示し、第三実施形態では、第１、第２プリント基板の導体と半田付けで接続する端子材３３に代えて、プレスフィット端子４３を用いている点が第一実施形態との相違点である。
【００３５】
プレスフィット端子４３は前記端子材３３と同様のコ字形状とし、長尺な第１垂直部４３ａと、該第１垂直部の上端より屈折する水平部４３ｂと、該水平部の先端より下向きに屈折する短尺な第２垂直部４３ｃとを備え、第１垂直部４３ａおよび第２垂直部４３ｃの下側部にプレスフィット部４３ｄ、４３ｅを設けている。即ち、端子材３３の半田付け部に代えてプレスフィット部を設けている点が相違する。
一方、第１プリント基板２１の端子孔２１ａ、第２プリント基板２２の端子孔２２ａには、導体２３、２５と接続させたメッキ層からなる導体２４、２６を設け、端子孔２１ａ、２２ａに圧入されるプレスフィット部４３ｅ、４３ｄと電気接続させる構成としている。
【００３６】
プレスフィット端子４３は、バスバー層保持ケース１５に穿設した貫通孔１５ａを通して、第１垂直部４３ａを第１プリント基板２１の貫通孔２１ｃに差し込むと共に、第２垂直部４３ｃの第２プレスフィット端子部４３ｅを第１プリント基板２１の端子孔２１ａに圧入してその内周面の導体２４と接触させている。次いで、プリント基板保持ケース１３の周壁１３ａの上端に第１プリント基板２１を固定して配置して、仕切壁１３ｂの貫通孔１３ｃに第１垂直部４３ａを挿通させ、プリント基板保持ケース１３の周壁１３ａの下端に固定する第２プリント基板２２の端子孔２２ａに第１垂直部４３ａの第２プレスフィット端子部４３ｄを圧入して、その内周面の導体２４と接触させているる。これにより、第１と第２のプリント基板２１、２２の導体２３、２５を互いに接続することができる。
【００３７】
上記構成とすると、プリント基板の導体と端子材との半田付けが不要であると共に、プレスフィット端子は１回の挿入作業で上下２箇所を一度に接続できるため、作業性を大幅に高めることができる。
なお、他の構成は第一実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明によれば、ケース側壁の第１プリント基板と第２プリント基板に挟まれた位置に形成したコネクタ収容部にジョイントコネクタを嵌合することで、第１、第２プリント基板間の接続・分岐の機能を果たすことができる。従って、内部回路配索におけるプリント基板間の接続箇所を減らすことができるため、回路配索の制約が少なく配索自由度が高まり、高密度配索が可能となるため、電気接続箱の小型化を図ることができる。また、コネクタや端子などの部品点数を減らすことができるうえ、無駄な配索パターンも削減できるため、低コスト化を図ることもできる。
【００３９】
さらに、コネクタ収容部から離れた位置に設けられた上下プリント基板の導体同士を接続する場合には、これらプリント基板の導体に端子孔を穿設し、該端子孔に前記略コ字形状の端子材を挿入して半田付けすると、半田付けが同一方向から行うことができ、容易に上下プリント基板間の接続を行うことができる。また、半田付けに代えてプレスフィット部を有するプレスフィット端子を用いると半田付けを不要とできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一実施形態に係る電気接続箱を示し、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は底面図である。
【図２】 図１の電気接続箱の断面図である。
【図３】 （Ａ）は第１、第２プリント基板の導体を接続する端子材の斜視図、（Ｂ）端子材による接続状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】 （Ａ）（Ｂ）は第一実施形態のコネクタ収容部での端子間接続を示す断面図である。
【図５】 本発明の第一実施形態の第一変形例を示す要部拡大断面図である。
【図６】 本発明の第一実施形態の第二変形例を示す要部拡大断面図である。
【図７】 本発明の第二実施形態に係る電気接続箱の要部断面図である。
【図８】 本発明の第三実施形態の電気接続箱の断面図である。
【図９】 （Ａ）は第１、第２プリント基板の導体を接続するプレスフィット端子の斜視図、（Ｂ）はプレスフィット端子による接続状態を示す要部拡大断面図である。
【図１０】 従来例の図である。
【符号の説明】
１０ 電気接続箱
１１ アッパーケース
１２ ロアケース
１９、２０ コネクタ収容部
２１ 第１プリント基板
２２ 第２プリント基板
３１、３１’ Ｌ字端子
３２ 逆Ｌ字端子
３３ 端子材
４３ プレスフィット端子
Claims (3)
- ロアケースとアッパーケースとからなるケース内部に、プリント基板保持ケースを配置し、該プリント基板保持ケースの周壁の上端に第１プリント基板を固定すると共に下端に第２プリント基板を夫々固定して、上位置の第１プリント基板と下位置の第２プリント基板を上下に間隔をあけて収容し、かつ、
上記ロアケースの側壁に横出しのコネクタ収容部を設け、該コネクタ収容部を上記第１プリント基板と第２プリント基板に挟まれた側方位置に突出し、
上記第１プリント基板の導体に接続するＬ字端子と、上記第２プリント基板の導体に接続する逆Ｌ字端子とを、上記コネクタ収容部に突出させる一方、
上記コネクタ収容部にジョイントコネクタを嵌合し、該コネクタ収容部内に突出される上記第１及び第２のプリント基板の導体と接続した端子を、上記ジョイントコネクタ内のジョイント端子と接続して、上記第１プリント基板の導体と第２プリント基板の導体とを接続している電気接続箱。 - ケース内部に上位置の第１プリント基板と下位置の第２プリント基板を上下に間隔をあけて収容すると共に、これら２つのプリント基板に挟まれた位置の上記ケース側壁に横出しのコネクタ収容部を形成し、
上記第１プリント基板の導体に接続するＬ字端子と、上記第２プリント基板の導体に接続する逆Ｌ字端子とを、上記コネクタ収容部に突出させる一方、
上記コネクタ収容部にジョイントコネクタを嵌合し、該コネクタ収容部内に突出される上記第１及び第２のプリント基板の導体と接続した端子を、上記ジョイントコネクタ内のジョイント端子と接続して、上記第１プリント基板の導体と第２プリント基板の導体とを接続し、かつ、
上記ケース側壁に設ける上記コネクタ収容部を上段コネクタ収容部とし、該上段コネクタ収容部の下部に下段コネクタ収容部を設ける一方、
上記第２プリント基板の逆Ｌ字端子を接続した導体に下向きに突出するＬ字端子を接続すると共に、該第２プリント基板の他の導体にも下向きに突出するＬ字端子を接続し、上記下段コネクタ収容部に上記第２プリント基板から下向きに突出したＬ字端子を挿入し、該下段コネクタ収容部に嵌合するコネクタに上記第１、第２プリント基板の導体を接続している電気接続箱。 - 上記ジョイントコネクタのジョイント端子は、上記Ｌ字端子と逆Ｌ字端子とのみ接続するジョイントバスバーとし、または上記Ｌ字端子と逆Ｌ字端子と接続すると共に１本の外部回路の電線の端末と圧着している請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
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