JP6537100B2 - 多段基板接続構造、及び電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも第一基板と第二基板とを板厚方向に間隔をあけて多段に配置し且つ電気的に接続するための多段基板接続構造と、この多段基板接続構造を採用してなる電気接続箱とに関する。

自動車等の車両に搭載される電気機器として、例えば電気接続箱が挙げられる。電気接続箱は、リレーボックスやヒューズボックス、或いはジャンクションブロックや電子制御ユニットボックス、電源ボックス等を総称するものとして知られる。下記特許文献１には、電気接続箱に関する技術が開示される。以下、図面を参照しながら簡単に説明をする。

図５において、電気接続箱１のケース２の内部には、第一プリント基板３と第二プリント基板４とが板厚方向に間隔をあけて多段に配置される。尚、図５は電気接続箱１におけるリレー装着部５の部分を示したものである。リレー装着部５には、複数のリレー６が装着される。そのため、リレー装着部５には、導電性の端子金具７が複数並んで配置される。端子金具７は、リレー６の端子８を挟持接続するための端子接続部９と、この端子接続部９が上端に連続する平板状の本体１０と、本体１０の下端に連続する一対のプレスフィット端子部１１とを有する。プレスフィット端子部１１は、第一プリント基板３と第二プリント基板４とを貫通して電気的な接続が行えるように形成される。

リレー装着部５の部分では、少なくとも端子金具６の数分だけ、第一プリント基板３と第二プリント基板４との電気的な接続が行われる。別な言い方をすれば、一対のプレスフィット端子部１１の数分だけ、第一プリント基板３と第二プリント基板４との、貫通による電気的な接続が行われる。

特開２００５−２６０５２号公報

上記従来技術にあっては、第一プリント基板３と第二プリント基板４との電気的な接続に関し、端子の貫通箇所が多く、また、構造がシンプルでないという問題点を有する。そのため、電気的な接続に係る品質低下が懸念される。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、端子の貫通箇所を減らすことが可能な、また、電気的な接続品質の向上を図ることも可能な、多段基板接続構造と電気接続箱とを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明の多段基板接続構造は、少なくとも第一基板と第二基板とを板厚方向に間隔をあけて多段に配置し且つ電気的に接続するための多段基板接続構造において、前記第一基板には、該第一基板から突出する金属製の雄形貫通端子を設け、前記第二基板には、前記雄形貫通端子に合わせた凹みになる端子貫通部を設け、前記第一基板と前記第二基板には、一端が前記第一基板に電気的に接続され且つ他端が前記第二基板に電気的に接続される曲げ可能な柔軟回路を設け、さらに、該柔軟回路を曲げるようにして前記第二基板を前記第一基板の端子配設面に対向させると、前記雄形貫通端子が前記端子貫通部に貫通して電気的に接続される状態に、前記雄形貫通端子と前記端子貫通部と前記柔軟回路とを配置形成し、さらに、第三基板を備え、該第三基板には、前記雄形貫通端子に合わせた凹みになる第三基板用端子貫通部を設け、前記第一基板又は前記第二基板と前記第三基板には、一端が前記第一基板又は前記第二基板に電気的に接続され且つ他端が前記第三基板に電気的に接続される曲げ可能な第三基板用柔軟回路を設け、さらに、該第三基板用柔軟回路を曲げるようにして前記第三基板を前記第二基板に対向させると、前記端子貫通部に貫通した前記雄形貫通端子が前記第三基板用端子貫通部にも貫通して電気的に接続される状態に、前記雄形貫通端子と前記端子貫通部と前記柔軟回路とを配置形成、且つ、前記第三基板用端子貫通部と前記第三基板用柔軟回路とを配置形成することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、金属製の雄形貫通端子と端子貫通部による電気的な接続、及び、曲げ可能な柔軟回路による電気的な接続に分けて、第一基板と第二基板との電気的な接続を行えるようにする。これにより、端子の貫通箇所を減らすことが可能になる。また、端子の貫通箇所を減らすことで構造をシンプルにすることも可能になる。さらに、シンプルな構造であれば電気的な接続品質を向上させることも可能になる。
また、本発明によれば、金属製の雄形貫通端子と第三基板用端子貫通部による電気的な接続、及び、曲げ可能な第三基板用柔軟回路による電気的な接続に分けるような構成を追加することから、基板が三枚になった場合でも端子の貫通箇所を減らすことが可能になる。
尚、基板を四枚にする必要がある場合は、請求項１の特徴を応用すればよい。すなわち、「第四基板を備え、該第四基板には、前記雄形貫通端子に合わせた凹みになる第四基板用端子貫通部を設け、前記第一基板又は前記第二基板、或いは前記第三基板と、前記第四基板には、一端が前記第一基板又は前記第二基板、或いは前記第三基板に電気的に接続され且つ他端が前記第四基板に電気的に接続される曲げ可能な第四基板用柔軟回路を設け、さらに、該第四基板用柔軟回路を曲げるようにして前記第四基板を前記第三基板に対向させると、前記端子貫通部及び前記第三基板用端子貫通部に貫通した前記雄形貫通端子が前記第四基板用端子貫通部にも貫通して電気的に接続される状態に、前記雄形貫通端子と前記端子貫通部と前記柔軟回路とを配置形成、且つ、前記第三基板用端子貫通部と前記第三基板用柔軟回路とを配置形成、且つ、前記第四基板用端子貫通部と前記第四基板用柔軟回路とを配置形成する」とすればよい。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の多段基板接続構造において、前記第二基板には、導電性を有する金属製の雌端子金具を設け、該雌端子金具には、前記端子貫通部に相当する部分を形成することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、第一基板の雄形貫通端子を貫通させるために、端子貫通部に相当する部分として金属製の雌端子金具を採用する。そして、この雌端子金具を第二基板に設けることから、電気的な接続状態を安定させることが可能になる。すなわち、電気的な接続品質を更に向上させることが可能になる。

請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の多段基板接続構造において、前記第三基板には、導電性を有する金属製の第三基板用雌端子金具を設け、該第三基板用雌端子金具には、前記第三基板用端子貫通部に相当する部分を形成することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、第一基板の雄形貫通端子を貫通させるために、第三基板用端子貫通部に相当する部分として金属製の第三基板用雌端子金具を採用する。そして、この第三基板用雌端子金具を第三基板に設けることから、電気的な接続状態を安定させることが可能になる。すなわち、電気的な接続品質を更に向上させることが可能になる。

請求項４に記載の本発明は、請求項１、２又は３に記載の多段基板接続構造において、前記雄形貫通端子を板状の電源入力部分として形成することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、電源入力部分として雄形貫通端子を使うとともに、残りの回路を柔軟回路や第三基板用柔軟回路で構成することになる。これにより、端子の貫通箇所を更に減らすことが可能になる。また、本発明によれば、帯板状（バスバー状）に雄形貫通端子が形成されることから、複数の基板を多段に配置しても雄形貫通端子の貫通が容易になるのは勿論のこと、接触面が大きくなって接続状態を安定させることも可能になる。

また、上記課題を解決するためになされた請求項５に記載の本発明の電気接続箱は、複数の基板と、該複数の基板を収容するケースとを備え、前記複数の基板を前記ケース内で多段に配置して電気的に接続するために、請求項１、２、３又は４に記載の多段基板接続構造を採用してなることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、多段基板接続構造を採用してなる電気接続箱であることから、このケース内で複数の基板を多段に配置し且つ電気的に接続することが可能になる。

請求項１に記載された本発明によれば、少なくとも第一基板と第二基板との電気的な接続に関し、従来例よりも端子の貫通箇所を減らすことができるという効果を奏する。また、本発明によれば、端子の貫通箇所を減らすことで構造をシンプルにし、結果、電気的な接続品質の向上を図ることができるという効果も奏する。
また、本発明によれば、基板を三枚、多段に配置した場合であって端子の貫通箇所を減らすことがすることができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、電気的な接続状態を安定させることができ、結果、接続品質を更に向上させることができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、電気的な接続状態を安定させることができ、結果、接続品質を更に向上させることができるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、電源入力とこれ以外とに分けて接続を行うことができ、結果、端子の貫通箇所を電源入力の分まで減らすことができるという効果を奏する。また、本発明によれば、雄形貫通端子の貫通をし易くすることができるという効果や、接続状態を安定させることができるという効果も奏する。

請求項５に記載された本発明によれば、請求項１、２、３又は４に記載の多段基板接続構造を採用してなる電気接続箱であることから、このケース内で複数の基板を多段に配置し且つ電気的に接続することができるという効果を奏する。

本発明の多段基板接続構造及び電気接続箱の要部を示す拡大斜視図である（実施例１）。 図１の多段基板接続構造による電気的な接続の完了前の状態を示す展開図である（実施例１）。 他の例となる多段基板接続構造の一部を示す構成図である（実施例２）。 図３の多段基板接続構造による電気的な接続の完了後の状態を示す斜視図である（実施例２）。 従来例の電気接続箱におけるリレー装着部の部分を示す断面図である。

多段基板接続構造は、少なくとも第一基板と第二基板とを板厚方向に間隔をあけて多段に配置し且つ電気的に接続するための構造である。第一基板には、この第一基板から突出する金属製の雄形貫通端子を設け、第二基板には、雄形貫通端子に合わせた凹みを有する雌端子金具を設ける。また、第一基板と第二基板には、一端が第一基板に電気的に接続され且つ他端が第二基板に電気的に接続される曲げ可能な柔軟回路を設ける。このような構成の多段基板接続構造は、柔軟回路を曲げるようにして第二基板を第一基板の端子配設面に対向させると、雄形貫通端子が雌端子金具に貫通して電気的に接続される。第一基板と第二基板は、雄形貫通端子と雌端子金具と柔軟回路とにより電気的に接続される。

以下、図面を参照しながら実施例１を説明する。図１は本発明の多段基板接続構造及び電気接続箱の要部を示す拡大斜視図である。また、図２は図１の多段基板接続構造による電気的な接続の完了前の状態を示す展開図である。尚、図１中の矢印Ｐは上下方向、矢印Ｑは左右方向を示すものとする。

＜電気接続箱２１について＞
図１において、引用符号２１は自動車の所定位置に搭載される本発明の電気接続箱を示す。電気接続箱２１は、例えば電源ボックスであって、ケース２２と、このケース２２内に収容される配線基板ユニット２３とを含んで構成される。配線基板ユニット２３は、本発明の多段基板接続構造２４が採用されて、その構造により図示のような状態に形成される。すなわち、複数の基板が板厚方向に間隔をあけて多段に配置され且つ電気的に接続された状態に形成される。

多段基板接続構造２４は、以下の説明で分かるようになるが、従来例よりも端子の貫通箇所を減らすることができ、また、端子の貫通箇所を減らすことで構造をシンプルにすることもでき、さらには、シンプルな構造にすることで電気的な接続品質を向上させることもできるという効果が得られる構造である。

＜ケース２２について＞
ケース２２は、ロアケース２５とアッパーケース２６とを備えて構成される。ロアケース２５は、下側に配置される底壁２７と、この底壁２７の縁部から上向きに形成される側壁２８とを有する。ロアケース２５は、有底で上面が開口する箱形状に形成される。一方、アッパーケース２６は、上側に配置される天井壁２９と、この天井壁２９の縁部から下向きに形成される側壁３０とを有する。アッパーケース２６は、ロアケース２５の上面開口を覆うことができるような箱形状に形成される。

ロアケース２５の側壁２８の一部及び／又はアッパーケース２６の側壁３０の一部には、コネクタ接続用の開口部（図示省略）が形成される。この開口部は、後述する基板コネクタ３４〜３７に対して外部からコネクタを接続するための部分として形成される。尚、ケース２２は、配線基板ユニット２３を収容することができれば本実施例に限定されないものとする。

＜配線基板ユニット２３について＞
図１及び図２において、配線基板ユニット２３は、電気接続箱２１としての機能部分であって、上段配線基板ユニット３１と、下段配線基板ユニット３２とを備えて構成される。このような構成の配線基板ユニット２３は、上段配線基板ユニット３１の基板と下段配線基板ユニット３２の基板とを上下方向に多段に配置し且つ電気的に接続するための多段基板接続構造２４が採用されて図示形状に形成される。

＜上段配線基板ユニット３１について＞
上段配線基板ユニット３１は、公知のＰＣＢにて形成される第一基板３３と、この第一基板３３の上面（表面）に実装される複数の基板コネクタ３４〜３７と、同じく第一基板３３の上面に実装されるヒューズホルダ３８及びリレー３９と、第一基板３３に所望のパターンで形成される図示しない回路と、第一基板３３の下面（裏面）に設けられる導電性の雄形貫通端子４０とを備えて構成される。

＜下段配線基板ユニット３２について＞
下段配線基板ユニット３２は、公知のＰＣＢにて形成される第二基板４１と、この第二基板４１に所望のパターンで形成される図示しない回路と、第二基板４１の下面（裏面。図２参照）に実装される導電性の雌端子金具４２とを備えて構成される。

＜多段基板接続構造２４について＞
多段基板接続構造２４は、上述の如く、上段配線基板ユニット３１の第一基板３３と、下段配線基板ユニット３２の第二基板４１とを上下方向に（基板板厚方向に）間隔をあけて多段に配置し且つ電気的に接続するための構造であって、上段配線基板ユニット３１の雄形貫通端子４０と、下段配線基板ユニット３２の雌端子金具４２と、曲げ可能な柔軟回路４３とを備えて構成される。

＜雄形貫通端子４０について＞
雄形貫通端子４０は、第一基板３３の下面から真下に突出する金属製の雄形の端子金具であって、帯板状（バスバー状）に形成される。雄形貫通端子４０は、雌端子金具４２との電気的な接続に必要な長さ分だけ突出するように形成される（後述する実施例２のような形状であってもよいものとする）。雄形貫通端子４０は、この側部が段付きになる形状に形成される。すなわち、第一基板３３の下面側が幅が広く且つ突出先端側が若干幅狭になるような段付き形状に形成される。

尚、雄形貫通端子４０の形状は、断面長方形の厚板になるバスバー状に限らず、例えばピン状であってもよいものとする。また、本実施例のような上下二段だけの場合は、雄形貫通端子４０の配置を以下で説明する雌端子金具４２の配置と替えてもよいものとする。

雄形貫通端子４０は、下段配線基板ユニット３２への電源入力部分として用いられる（特に限定するものでないが、本実施例では、電源入力専用の回路部分として雄形貫通端子４０が用いられる）。尚、電源入力以外の残りの回路に関しては、以下で説明する柔軟回路４３が用いられる。

＜雌端子金具４２について＞
雌端子金具４２は、第二基板４１の下面（裏面。図２参照）に実装される雌形の端子金具であって、外観形状が箱形になるとともに雄形貫通端子４０の断面形状に合わせた凹み（端子貫通部）を有するように形成される。雌端子金具４２は、上記の凹みに雄形貫通端子４０が貫通し、そして、電気的な接続を行うことができるように形成される。また、例えばバネ片等を有して安定的な電気接続を行うことができるようにも形成される。雌端子金具４２は、雄形貫通端子４０の位置に合わせて配設される。

尚、雌端子金具４２に限らず、雄形貫通端子４０の断面形状に合わせた貫通孔を第二基板４１に形成し、そして、この貫通孔の縁部に雄形貫通端子４０との接触部を設けて対応してもよいものとする。

＜柔軟回路４３について＞
柔軟回路４３は、柔軟性を有する曲げ可能な回路であって、本実施例では公知のＦＰＣが採用される。柔軟回路４３は、第一基板３３と第二基板４１とを電気的に接続するための回路であって、雄形貫通端子４０による電源入力以外の残りの回路を集約することができるように形成される。柔軟回路４３は、この一端が第一基板３３の図示しない回路に対し電気的に接続される。また、他端が第二基板４１の図示しない回路に電気的に接続される。柔軟回路４３は、第二基板４１の下面を第一基板３３の下面に対向させるため、略Ｕ字状に曲げることができるような長さに形成される。

＜多段基板接続構造２４による電気的な接続について＞
図２に示す如く、上段配線基板ユニット３１の第一基板３３と、下段配線基板ユニット３２の第二基板４１とを同一平面上に配置することができるように、第一基板３３と第二基板４１とを柔軟回路４３にて接続し、この後に図１に示す如く、柔軟回路４３を略Ｕ字状に曲げるようにして第二基板４１を第一基板３３に対向させると（端子配設面同士を対向させると）、雄形貫通端子４０が雌端子金具４２に貫通して電気的な接続が完了する。電気的な接続が完了すると、配線基板ユニット２３がケース２２に対し収容可能な状態に形成される。

＜本発明の効果＞
以上、図１及び図２を参照しながら説明してきたように、本発明の多段基板接続構造２４によれば、雄形貫通端子４０と雌端子金具４２による電気的な接続、及び、曲げ可能な柔軟回路４３による電気的な接続に分けて、第一基板３３と第二基板４１との電気的な接続を行えるようにする。これにより、従来例よりも格段に端子の貫通箇所を減らすことができるという効果を奏する。また、端子の貫通箇所を減らすことで従来例よりも構造をシンプルにすることができるという効果も奏する。さらに、シンプルな構造であれば電気的な接続品質を向上させることができるという効果も奏する。

以下、図面を参照しながら実施例２を説明する。図３は他の例となる多段基板接続構造の一部を示す構成図である。また、図４は図３の多段基板接続構造による電気的な接続の完了後の状態を示す斜視図である。尚、上記実施例１と基本的に同じ構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

＜多段基板接続構造２４について＞
図４及び図５において、実施例２は、実施例１に対し第三基板４４及び第四基板４５を増やした場合でも（更に多段になった場合でも）対応することができるような多段基板接続構造２４の例である。

図中の雄形貫通端子４０は、第一基板３３（図１及び図２参照）に設けられる。雄形貫通端子４０は、ここでは実施例１よりも長く、且つ、側部が複数の段付き形状に形成される。第二基板４１には、雌端子金具４２が設けられる。第一基板３３と第二基板４１には、これらを電気的に接続するための柔軟回路４３（図１及び図２参照）が設けられる。

第三基板４４には、導電性を有する金属製の第三基板用雌端子金具４６が設けられる。この第三基板用雌端子金具４６は、第二基板４１の雌端子金具４２と同じ機能のものであって、雌端子金具４２の位置に合わせて配設される。また、第三基板４４には、曲げ可能な第三基板用柔軟回路（図示省略。ＦＰＣを使用）も設けられる。図示しない第三基板用柔軟回路は、この一端が第一基板３３（図１及び図２参照）又は第二基板４１に電気的に接続される。

第四基板４５には、導電性を有する金属製の第四基板用雌端子金具４７が設けられる。この第四基板用雌端子金具４７は、第二基板４１の雌端子金具４２と同じ機能のものであって、雌端子金具４２及び第三基板用雌端子金具４６の位置に合わせて配設される。また、第四基板４５には、曲げ可能な第四基板用柔軟回路（図示省略。ＦＰＣを使用）も設けられる。図示しない第四基板用柔軟回路は、この一端が第一基板３３（図１及び図２参照）又は第二基板４１、或いは第三基板４４に電気的に接続される。

＜多段基板接続構造２４による電気的な接続について＞
実施例１と同様に、第二基板４１を第一基板３３に対向させ、また、第三基板４４を第二基板４１に対向させ、さらには、第四基板４５を第三基板４４に対向させると、長い雄形貫通端子４０が雌端子金具４２、第三基板用雌端子金具４６、及び第四基板用雌端子金具４７に貫通して（第二基板４１及び第三基板４４にも貫通する）電気的な接続が完了する。

＜本発明の効果＞
以上、図３及び図４を参照しながら説明してきたように、実施例２も実施例１と同様の効果を奏するのは勿論である。すなわち、従来例よりも格段に端子の貫通箇所を減らすことができるという効果を奏する。また、端子の貫通箇所を減らすことで従来例よりも構造をシンプルにすることができるという効果も奏する。さらに、シンプルな構造であれば電気的な接続品質を向上させることができるという効果も奏する。

この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

２１…電気接続箱、 ２２…ケース、 ２３…配線基板ユニット、 ２４…多段基板接続構造、 ２５…ロアケース、 ２６…アッパーケース、 ２７…底壁、 ２８…側壁、 ２９…天井壁、 ３０…側壁、 ３１…上段配線基板ユニット、 ３２…下段配線基板ユニット、 ３３…第一基板、 ３４〜３７…基板コネクタ、 ３８…ヒューズホルダ、 ３９…リレー、 ４０…雄形貫通端子、 ４１…第二基板、 ４２…雌端子金具（端子貫通部）、 ４３…柔軟回路、 ４４…第三基板、 ４５…第四基板、 ４６…第三基板用雌端子金具（第三基板用端子貫通部）、 ４７…第四基板用雌端子金具（第四基板用端子貫通部）

Claims (5)

1. 少なくとも第一基板と第二基板とを板厚方向に間隔をあけて多段に配置し且つ電気的に接続するための多段基板接続構造において、
   前記第一基板には、該第一基板から突出する金属製の雄形貫通端子を設け、前記第二基板には、前記雄形貫通端子に合わせた凹みになる端子貫通部を設け、前記第一基板と前記第二基板には、一端が前記第一基板に電気的に接続され且つ他端が前記第二基板に電気的に接続される曲げ可能な柔軟回路を設け、さらに、該柔軟回路を曲げるようにして前記第二基板を前記第一基板の端子配設面に対向させると、前記雄形貫通端子が前記端子貫通部に貫通して電気的に接続される状態に、前記雄形貫通端子と前記端子貫通部と前記柔軟回路とを配置形成し、
   さらに、第三基板を備え、該第三基板には、前記雄形貫通端子に合わせた凹みになる第三基板用端子貫通部を設け、前記第一基板又は前記第二基板と前記第三基板には、一端が前記第一基板又は前記第二基板に電気的に接続され且つ他端が前記第三基板に電気的に接続される曲げ可能な第三基板用柔軟回路を設け、さらに、該第三基板用柔軟回路を曲げるようにして前記第三基板を前記第二基板に対向させると、前記端子貫通部に貫通した前記雄形貫通端子が前記第三基板用端子貫通部にも貫通して電気的に接続される状態に、前記雄形貫通端子と前記端子貫通部と前記柔軟回路とを配置形成、且つ、前記第三基板用端子貫通部と前記第三基板用柔軟回路とを配置形成する
   ことを特徴とする多段基板接続構造。
2. 請求項１に記載の多段基板接続構造において、
   前記第二基板には、導電性を有する金属製の雌端子金具を設け、該雌端子金具には、前記端子貫通部に相当する部分を形成する
   ことを特徴とする多段基板接続構造。
3. 請求項１又は２に記載の多段基板接続構造において、
   前記第三基板には、導電性を有する金属製の第三基板用雌端子金具を設け、該第三基板用雌端子金具には、前記第三基板用端子貫通部に相当する部分を形成する
   ことを特徴とする多段基板接続構造。
4. 請求項１、２又は３に記載の多段基板接続構造において、
   前記雄形貫通端子を板状の電源入力部分として形成する
   ことを特徴とする多段基板接続構造。
5. 複数の基板と、該複数の基板を収容するケースとを備え、前記複数の基板を前記ケース内で多段に配置して電気的に接続するために、請求項１、２、３又は４に記載の多段基板接続構造を採用してなる
   ことを特徴とする電気接続箱。

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