JP4986053B2

JP4986053B2 - 電気接続箱

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Publication number: JP4986053B2
Application number: JP2007289739A
Authority: JP
Inventors: 潤山口
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-11-07
Also published as: US20090117758A1; US7736158B2; JP2009118656A

Description

本発明は、ケース内に回路基板を収容した電気接続箱に関する。

従来より、電気接続箱としては、特許文献１に記載のものが知られている。この電気接続箱は、底壁及び側壁を有するケース本体と、ケース本体の底壁に重なるように収容される回路基板と、回路基板を埋設した状態で前記ケース本体内に充填される充填材と、ケース本体の側壁の上縁に載置されると共に相手側部材と嵌合可能なコネクタハウジングとを備える。この電気接続箱は、例えば車両に搭載されて、ランプ、オーディオ機器等の車載電装品の通電又は断電を実行する。
特開２００５−８０３７０公報

近年、車両における収容スペースの狭小化のため、電気接続箱の低背化が求められている。このため、例えば、ケース本体の側壁の底壁からの高さ寸法を低くして、側壁の上縁に載置されたコネクタハウジングと底壁との間隔を小さくすることが考えられる。これにより電気接続箱の高さ寸法を全体として低背化することが期待される。

しかし、側壁の高さ寸法を過度に低くすると、所定の高さにまで充填材を充填しようとしても、充填材が側壁とコネクタハウジングとの間から漏出してしまい、電気接続箱の防水性が低下することが懸念される。

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、低背化されると共に防水性が維持された電気接続箱を提供することを目的とする。

本発明は、電気接続箱であって、底壁及び前記底壁から立設される側壁を備えるケース本体と、前記ケース本体の前記底壁に重なるように収容される回路基板と、前記側壁の開口縁部を前記底壁側に切り欠いて形成された切欠部に配設されると共に相手側部材と嵌合可能なコネクタハウジングと、前記底壁、前記側壁、及び前記コネクタハウジングにより囲まれた空間内に、前記回路基板を埋没した状態で充填された充填材と、前記切欠部と前記コネクタハウジングの外周面との間に配されて前記切欠部と前記コネクタハウジングの外周面との間をシールするシール部材と、を備える。

本発明によれば、ケースの側壁に形成された切欠部内にコネクタハウジングを収容することにより、電気接続箱を低背化することができる。

また、切欠部とコネクタハウジングとの間にはシール部材が介設されているから、充填材が漏出することを防止できる。これにより、電気接続箱の防水性を維持できる。

本発明の実施態様としては、以下の構成が好ましい。

前記シール部材はパッキンであり、前記パッキンは、前記切欠部、及び前記コネクタハウジングの外周面の少なくとも一方に形成された収容溝の内部に、前記収容溝の奥壁と密着して収容されると共に、前記切欠部、及び前記コネクタハウジングの外周面の他方と密着してもよい。

上記の構成によれば、パッキンを、切欠部及びコネクタハウジングの外周面の一方に形成された収容溝内に、その奥壁と密着して収容し、このパッキンと、切欠部及びコネクタハウジングの外周面の他方とを密着させることで、切欠部とコネクタハウジングの外周面との間をシールできる。これにより、例えばシール部材として接着剤を用いた場合に比べて、接着剤の硬化時間等が不要となるので、作業効率を向上させることができる。

前記収容溝は、前記切欠部と、前記コネクタハウジングの外周面とが対向する領域にのみ設けられており、前記パッキンは棒状をなしており、前記パッキンの長さ寸法は前記収容溝の内部に収容可能な大きさに設定されていてもよい。

上記の構成によれば、例えば、コネクタハウジングの外周面に、全周に亘ってパッキンを外嵌する場合に比べて、パッキンを小さくすることができる。この結果、コスト削減を図ることができる。

前記収容溝は、前記コネクタハウジングの外周面に沿って前記収容溝の深さ方向に屈曲した形状をなしており、前記パッキンの端部は前記収容溝の奥壁に沿って前記収容溝の深さ方向に屈曲して収容されており、前記パッキンの端部が収容される領域の前記収容溝の深さ寸法は、前記パッキンの端部と異なる部分が収容される領域の前記収容溝の深さ寸法よりも深く設定されていてもよい。

棒状に形成したパッキンを、コネクタハウジングの外周面に形成されると共に深さ方向に屈曲した形状の収容溝内に収容すると、パッキンの端部は、収容溝の奥壁に沿って、収容溝の深さ方向に屈曲した姿勢になる。すると、パッキンは、その弾性力により直線状に復帰変形しようとする。すなわち、パッキンの端部は、収容溝の奥壁から離間する方向に変形する。このとき、収容溝の深さ寸法が比較的浅い場合には、パッキンの端部が収容溝から外れることが懸念される。

上記の構成によれば、収容溝のうち、パッキンの端部が収容される領域の深さ寸法を、パッキンの端部と異なる部分が収容される領域の深さ寸法よりも深く設定したから、パッキンの端部が収容溝から外れることを抑制できる。

前記ケース本体には、前記側壁の開口縁部を塞ぐカバーが取り付けられており、前記カバーは、前記コネクタハウジングの外周面に、前記底壁と反対側から当接して、前記コネクタハウジングの外周面を前記切欠部側に押圧してもよい。

上記の構成によれば、カバーにより、コネクタハウジングの外周面が切欠部側に押圧されるから、コネクタハウジングの外周面と切欠部との間を確実にシールすることができる。

前記コネクタハウジングは、基部と、前記基部に設けられて前記相手側部材と嵌合可能なフード部と、前記基部に設けられた貫通孔内に貫通されて前記フード部内に配される端子金具とを備え、前記貫通孔は、前記充填材の上面よりも上方の位置に形成されていてもよい。

上記の構成によれば、充填材は貫通孔内に流入しないようになっている。この結果、充填材が貫通孔からフード部を経て電気接続箱の外部へ漏出することを防止するために、例えば貫通孔に防水性の接着剤等を塗布する等の工程を省略できる。

本発明によれば、電気接続箱を低背化することができると共に、電気接続箱の防水性を維持することができる。

本発明を車両用の電気接続箱１０に適用した一実施形態について、図１ないし図８を参照して説明する。このものは、バッテリー等の電源（図示せず）と、ヘッドランプ、ワイパー等の車載電装品（図示せず）との間に接続されて、各種車載電装品の通電及び断電を行う。図３に示すように、電気接続箱１０は、扁平なケーシング１１内に回路基板１２を収容してなる。このケーシング１１は、開口１３を有する合成樹脂製のケース本体１４と、ケース本体１４の開口１３を塞ぐ合成樹脂製のカバー１５とを備える。

ケース本体１４は浅い容器状をなし、底壁１６と、この底壁１６から立設される側壁１７を有する。

カバー１５は、ケース本体１４の側壁１７の外側面に設けられた複数のロック部１８（図８参照）と、カバー１５のうちロック部１８と対応する位置に設けられた複数のロック受け部１９（図２参照）とが弾性的に係合することで、ケース本体１４に取付けられる。

ケース本体１４の底壁１６には、図３における上方に突出して、回路基板１２を下方から支持する支持ボス２０が設けられている。

ケース本体１４の側壁１７のうち、図３における左側壁１７Ａには、図３において左方に開口１３するヒューズ装着部２１が形成されている。このヒューズ装着部２１内にはヒューズ２２が装着可能になっている。

回路基板１２は、図３における支持ボス２０の上面に載置されて、ケース本体１４の底壁１６と隙間を空けて、底壁１６に重なるように配される。回路基板１２とケース本体１４とは、ボルト２３を支持ボス２０に螺合してネジ止めされる。回路基板１２にはプリント配線技術により図示しない導電路が形成されている。回路基板１２としては、例えば、導電路が形成された絶縁基板を積層してなる厚膜基板を用いてもよい。導電路には、リレー２４や、半導体リレー２５のリード端子２６が、例えばはんだ付けにより、電気的に接続されている。

回路基板１２には、図２における左端寄りの位置に、ヒューズ端子２７が配設されている。ヒューズ端子２７は、図２における紙面を貫通する方向に複数並んで配設されている。ヒューズ端子２７は金属板材をプレス加工してなる。ヒューズ端子２７の一方の端部は、回路基板１２に形成されたスルーホール３４（図示せず）に挿通されて、はんだ付けにより、導電路と電気的に接続される。

ヒューズ端子２７の他方の端部は、図３における左方に延びて形成されて、ケース本体１４に形成されたヒューズ装着部２１内に配設されている。このヒューズ装着部２１内にヒューズ２２が挿入され、ヒューズ２２とヒューズ端子２７とが電気的に接続される。

図３における回路基板１２の右端寄りの位置には合成樹脂製のコネクタハウジング２８が配設されている。本実施形態においては、コネクタハウジング２８は回路基板１２に接続される基板用コネクタとされる。コネクタハウジング２８は、基部２９と、この基部２９から図１における右方に開口して、図示しない相手側コネクタ（相手側部材の一例）と嵌合可能なフード部３０と、基部２９を図２における左右方向に貫通して、フード部３０内に突出する端子金具３１とを備える。

図６に示すように、コネクタハウジング２８には、回路基板１２の下面側から回路基板１２を貫通するボルト２３が螺合されるボルト受け部３２が設けられている。このボルト受け部３２にボルト２３が螺合されることで、コネクタハウジング２８は回路基板１２に固定される。

フード部３０は、図３における右方に開口して形成されている。相手側コネクタは、図３における左右方向から、フード部３０内に嵌着可能になっている。

図３に示すように、基部２９には図中、左右方向に貫通する貫通孔３３が形成されている。端子金具３１は貫通孔３３内に貫通されている。端子金具３１のうち基部２９から図３における左方に突出した部分は、下方に略直角曲げされて、回路基板１２に形成されたスルーホール３４内に挿通され、例えばはんだ付けされることにより、回路基板１２の導電路と電気的に接続される。端子金具３１は、図６における上下２段に並んで配設されると共に、左右方向に複数並んで配設されている。

ケース本体１４の底壁１６には、端子金具３１に対応する位置に、図３における下方に陥没して、端子金具３１の先端から逃げる逃げ凹部３５が形成されている。

図３において二点鎖線で示すように、ケース本体１４の底壁１６と、側壁１７と、コネクタハウジング２８とに囲まれた空間には、充填材３６が充填されている。充填材３６は、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等を用いることができる。この充填材３６は、ケース本体１４に充填する際には液状をなし、ケース本体１４の底壁１６から所定の高さにまで充填した後、固化するようになっている。

充填材３６は、ケース本体１４の逃げ凹部３５内、及び、回路基板１２とケース本体１４の底壁１６との間に形成された隙間内に充填されている。また、回路基板１２は充填材３６により埋没されている。さらに、充填材３６は、リレー２４や半導体リレー２５のリード端子２６を覆う高さまで充填されている。これにより、充填材３６は、回路基板１２の導電路と、リレー２４や半導体リレー２５のリード端子２６との接続部分を覆うようになっている。また、基部２９に形成された貫通孔３３は、充填材３６の上面よりも上方の位置に形成されている。

ケース本体１４の側壁１７のうち、図３における右側壁１７Ｂには、上述したコネクタハウジング２８が取り付けられており、取り付け壁１７Ｂとされる。図４に示すように、取り付け壁１７Ｂには、取り付け壁１７Ｂの開口縁部を図４における下方（底壁１６側）に切り欠いて、切欠部３７が形成されている。この切欠部３７内に、コネクタハウジング２８が配設される。切欠部３７の開口部は、コネクタハウジング２８を案内するために面取りがなされている。また、切欠部３７の側縁と下縁との間に位置する２ヶ所の隅部３８は、弧状に形成されている。

図３に示すように、コネクタハウジング２８と切欠部３７とは、両部材の間にパッキン３９（シール部材に相当する）が配された状態で配設されている。パッキン３９は、独立気泡を有する発泡ゴムからなる。独立気泡を有する発泡ゴムは、比較的、振動を吸収しやすいので、車両から電気接続箱１０に振動が伝わっても、パッキン３９により振動を吸収できる。これにより、コネクタハウジング２８に配設された端子金具３１と、回路基板１２とのはんだ付け部分に過度の力が加わることを抑制できる。図６ないし図８に示すように、パッキン３９は角棒状をなしており、断面が長方形をなす細長い形状をなしている。

図６ないし図８に示すように、コネクタハウジング２８の外周面には、コネクタハウジング２８を切欠部３７に取り付けた状態で、切欠部３７と対向する領域に、外方に向けて突出すると共に切欠部３７を覆う突出壁４０が形成されている。具体的には、突出壁４０は、図５及び図６におけるコネクタハウジング２８の基部２９の下面及び左右両側面からそれぞれ、下方及び左右両側方に突出して形成されている。この突出壁４０に囲まれた領域の内側は、上述したパッキン３９を収容する収容溝４１とされる。収容溝４１の断面形状は長方形状をなしている。また、パッキン３９の長さ寸法は、収容溝４１内に収容可能に設定されている。

図３に示すように、パッキン３９は、収容溝４１の奥壁４２に密着している。また、パッキン３９は、切欠部３７の端縁と密着している。これにより、コネクタハウジング２８の外周面と切欠部３７との間がシールされる。

図３に示すように、カバー１５がケース本体１４に取付けられた状態において、カバー１５の右端縁は、上方からコネクタハウジング２８のフード部３０の上面に上方（ケース本体１４の底壁１６と反対側）から当接している。これにより、カバー１５は、コネクタハウジング２８を上方から下方（切欠部３７側）に押圧するようになっている。

図５及び図６に示すように、パッキン３９の左右両端部４３，４３は、収容溝４１の奥壁４２に沿って、図中における上方に屈曲した形状で、収容溝４１内に収容される。

図５に示すように、パッキン３９の両端部４３，４３が収容される領域における収容溝４１の深さ寸法Ｄ１は、パッキン３９の両端部４３，４３と異なる部分が収容される領域の収容溝４１の深さ寸法Ｄ２よりも、大きく設定されている。

続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。回路基板１２の導電路に、リレー２４及び半導体リレー２５等の電子部品のリード端子２６を、例えばはんだ付けにより実装する。また、回路基板１２のスルーホールに、ヒューズ端子２７の一方の端部を、例えばはんだ付けにより接続する。

コネクタハウジング２８の基部２９に端子金具３１を挿入する。基部２９から、フード部３０と反対側に突出する端部を折り曲げ加工する。図６の矢線に示すように、コネクタハウジング２８の収容溝４１内にパッキン３９を収容する。

端子金具３１を回路基板１２のスルーホール３４内に挿通させる。続いて、回路基板１２とコネクタハウジング２８とを、ボルト２３によりネジ止めする。その後、端子金具３１と回路基板１２のスルーホール３４とを例えばはんだ付けにより接続する。

ケース本体１４を、底壁１６が水平になる姿勢で載置する。底壁１６の支持ボス２０の上面に回路基板１２を載置し、底壁１６に重なるようにして回路基板１２をケース本体１４の内部に収容する。

このとき、図５に示すように、ケース本体１４の切欠部３７がコネクタハウジング２８の収容溝４１内に嵌入されてパッキン３９と下方から当接する姿勢で、回路基板１２をケース本体１４に配置する。続いて、回路基板１２を、ケース本体１４にボルト２３によりネジ止めする。すると、切欠部３７がパッキン３９を下方から押圧することにより、パッキン３９と切欠部３７とが密着する。さらにパッキン３９が弾性変形することでパッキン３９と収容溝４１の底壁１６とが密着する。これにより、コネクタハウジング２８とケース本体１４との間がシールされる。

ケース本体１４の底壁１６と、側壁１７とで囲まれた空間内に、回路基板１２の上方から液状の充填材３６を注入する。回路基板１２に実装された電子部品のリード端子２６を覆う高さまで充填材３６を注入した後、ケース本体１４の姿勢を保持したまま放置し、充填材３６を固化させる。

その後、カバー１５をケース本体１４に取り付ける。これにより電気接続箱１０が完成する。この電気接続箱１０は、例えば、コネクタハウジング２８のフード部３０を下方に向けた姿勢で車両に取り付けられて使用される。

以上説明したように、本実施形態によれば、ケースの側壁１７に形成された切欠部３７内にコネクタハウジング２８を収容することにより、例えばケースの側壁１７の上縁にコネクタハウジング２８を載置する場合に比べて、電気接続箱１０を低背化することができる。

さらに、切欠部３７とコネクタハウジング２８との間にはパッキン３９が介設されているから、充填材３６が漏出することを防止できる。これにより、電気接続箱１０の防水性を維持できる。

また、本実施形態のように棒状に形成したパッキン３９を、コネクタハウジング２８の外周面に形成されると共に深さ方向に屈曲した形状の収容溝４１内に収容すると、パッキン３９の端部は、収容溝４１の底面に沿って、収容溝４１の深さ方向に屈曲した姿勢になる。すると、パッキン３９は、その弾性力により直線状に復帰変形しようとする。すなわち、パッキン３９の端部は、収容溝４１の底面から離間する方向に変位する。このとき、収容溝４１の深さ寸法が比較的浅い場合には、パッキン３９の端部が収容溝４１から外れることが懸念される。

本実施形態によれば、収容溝４１のうち、パッキン３９の端部が収容される領域の深さ寸法を、パッキン３９の端部と異なる部分が収容される領域の深さ寸法よりも深く設定したから、パッキン３９の端部が収容溝４１から外れることを抑制できる。

さらに、本実施形態によれば、カバー１５により、コネクタハウジング２８の外周面が切欠部３７側に押圧されるから、コネクタハウジング２８の外周面と切欠部３７との間を確実にシールすることができる。

また、本実施形態によれば、収容溝４１は、切欠部３７と、コネクタハウジング２８の外周面とが対向する領域にのみ設けられており、パッキン３９は棒状をなしており、パッキン３９の長さ寸法は収容溝４１の内部に収容可能な大きさに設定されている。これにより、例えば、コネクタハウジング２８の外周面に、全周に亘ってパッキン３９を外嵌する場合に比べて、パッキン３９を小さくすることができる。この結果、コスト削減を図ることができる。

そして、本実施形態によれば、パッキン３９を、コネクタハウジング２８の外周面に形成された収容溝４１内に、その底壁１６面と密着して収容し、このパッキン３９と、切欠部３７とを密着させることで、切欠部３７とコネクタハウジング２８の外周面との間をシールできる。これにより、例えばシール部材として接着剤を用いた場合に比べて、接着剤の硬化時間等が不要となるので、作業効率を向上させることができる。

そして、本実施形態によれば、コネクタハウジング２８の基部２９に設けられた貫通孔３３は、充填材３６の上面よりも上方の位置に形成されている。これにより、充填材３６は貫通孔３３内に流入しないようになっている。この結果、充填材３６が貫通孔３３からフード部３０を経て電気接続箱１０の外部へ漏出することを防止するために、例えば貫通孔３３に防水性の接着剤等を塗布する等の工程を省略できる。

＜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る。

（１）本実施形態によれば、シール部材としてパッキン３９を用いる構成としたが、参考例として、例えばコネクタハウジング２８の外周面と切欠部３７との間に、耐水性を有する接着剤等を塗布することによってコネクタハウジング２８の外周面と切欠部３７との間をシールしてもよい。
（２）本実施形態によれば、パッキン３９は棒状をなしていたが、参考例として、環状をなして、コネクタハウジング２８の外周面に外嵌される構成としてもよい。
（３）本実施形態によれば、パッキン３９の端部４３が収容される領域の収容溝４１の深さ寸法Ｄ１は、パッキン３９の端部４３と異なる部分が収容される領域の収容溝４１の深さ寸法Ｄ２よりも深く設定されていたが、これに限られず、例えば、収容溝４１の内周面に突起を形成する等、パッキン３９を仮止めすることでパッキン３９が復帰変形することを規制するための構造を形成した場合には、収容溝４１の深さ寸法は、一定に設定してもよい。
（４）本実施形態によれば、端子金具３１はコネクタハウジング２８の貫通孔３３に貫通させる構成としたが、これに限られず、端子金具３１を貫通孔３３内に貫通させた状態で、貫通孔３３のうちフード部３０と反対側の開口１３を、防水性の接着剤で封止する構成としてもよい。これにより、貫通孔３３よりも上方の位置にまで充填材３６を充填することができる。
（５）本実施形態においては、収容溝４１は、コネクタハウジング２８に形成される構成としたが、参考例として、収容溝４１を切欠部３７側に設け、この収容溝４１内にパッキン３９を収容する構成としてもよい。

本実施形態に係る電気接続箱を示す平面図電気接続箱を示す斜視図図１におけるＡ−Ａ線断面図切欠部とコネクタハウジングとを取付ける前の状態を示す要部拡大斜視図パッキンをコネクタハウジングに取付ける前の状態を示す要部拡大背面図ケース本体にコネクタハウジングを取り付けた状態を示す正面図ケース本体、回路基板、コネクタハウジング、及びパッキンを示す要部拡大分解側断面図ケース本体、回路基板、コネクタハウジング、及びパッキンを示す要部拡大分解側面図

符号の説明

１０…電気接続箱
１２…回路基板
１４…ケース本体
１５…カバー
１６…底壁
１７…側壁
２８…コネクタハウジング
２９…基部
３０…フード部
３１…端子金具
３３…貫通孔
３６…充填材
３７…切欠部
３９…パッキン（シール部材）
４１…収容溝
４２…奥壁

Claims

底壁及び前記底壁から立設される側壁を備えるケース本体と、前記ケース本体の前記底壁に重なるように収容される回路基板と、前記側壁の開口縁部を前記底壁側に切り欠いて形成された切欠部に配設されると共に相手側部材と嵌合可能なコネクタハウジングと、前記底壁、前記側壁、及び前記コネクタハウジングにより囲まれた空間内に、前記回路基板を埋没した状態で充填された充填材と、前記切欠部と前記コネクタハウジングの外周面との間に配されて前記切欠部と前記コネクタハウジングの外周面との間をシールするシール部材と、を備え、
前記シール部材はパッキンであり、
前記コネクタハウジングの外周面には前記切欠部と対向する領域に、外方に向けて突出する突出壁が形成されており、前記突出壁に囲まれた領域の内側は前記パッキンが収容される収容溝とされている電気接続箱。
前記パッキンは、前記収容溝の内部に、前記収容溝の奥壁と密着して収容されると共に、前記切欠部と密着する請求項１に記載の電気接続箱。
前記パッキンは棒状をなしており、前記パッキンの長さ寸法は前記収容溝の内部に収容可能な大きさに設定されている請求項２に記載の電気接続箱。
前記収容溝は、前記コネクタハウジングの外周面に沿って前記収容溝の深さ方向に屈曲した形状をなしており、前記パッキンの端部は前記収容溝の奥壁に沿って前記収容溝の深さ方向に屈曲して収容されており、前記パッキンの端部が収容される領域の前記収容溝の深さ寸法は、前記パッキンの端部と異なる部分が収容される領域の前記収容溝の深さ寸法よりも深く設定されている請求項３に記載の電気接続箱。
前記ケース本体には、前記側壁の開口縁部を塞ぐカバーが取り付けられており、前記カバーは、前記コネクタハウジングの外周面に、前記底壁と反対側から当接して、前記コネクタハウジングの外周面を前記切欠部側に押圧する請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電気接続箱。
前記コネクタハウジングは、基部と、前記基部に設けられて前記相手側部材と嵌合可能なフード部と、前記基部に設けられた貫通孔内に貫通されて前記フード部内に配される端子金具とを備え、前記貫通孔は、前記充填材の上面よりも上方の位置に形成されている請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電気接続箱。