(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ロウ接は、前記接続端子の前記ハウジングの背面側から延出される側を、前記第1回路基板の導電路を構成するスルーホールに挿通し、前記スルーホールにロウ材又はハンダを進入させて行っている請求項1に記載の回路構成体。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、ヒューズブロックへのヒューズの装着や脱着の際には、ヒューズ用端子に力が及ぶことになる。特に、ヒューズをラジオペンチ等の工具を使用して抜き差しする場合には、ラジオペンチ等の先端がヒューズ用端子に接触する等によりヒューズ用端子に比較的大きな力が及ぶ。ここで、引用文献1の構成であれば、ヒューズの装着や脱着の際の力がヒューズ用端子に及んだとしても、ヒューズ用端子の屈曲された部分が吸収し、ヒューズ用端子の先端側に装着や脱着の際の力が及ぶことを抑制することができる。
【0006】
一方、ヒューズブロックと回路基板との位置関係等によっては、例えば、ヒューズブロックの背面側からストレートに回路基板の導電路に接続する方が高密度化等の観点から効率的な場合がある。
【0007】
しかし、ヒューズ用端子をヒューズブロックの背面側から屈曲させず、ストレートな形状のまま回路基板のスルーホールを貫通させて半田付けする場合には、ヒューズ用端子がストレートな形状であるために、ヒューズの装着時の力が半田付けした部分に及び、回路基板におけるヒューズ用端子の半田付けされた部分に半田クラック等の不具合が生じることが懸念される。
【0008】
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、回路基板と端子との接続部分に不具合が生じることを防止することが可能な回路構成体及び電気接続箱を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る回路構成体は、導電路を有する第1回路基板と、前記第1回路基板の導電路にロウ接で接続される接続端子と、前記接続端子を相手側部材と接続可能に保持するハウジングと、を備え、前記接続端子における前記相手側部材と接続されない前記ハウジングの背面側から延出される側は、クランク状に屈曲された屈曲部を有し、前記屈曲部よりも先端側が前記第1回路基板の導電路に前記ロウ接されており、前記接続端子は、前記相手側部材を接続する際の力を受けて弾性変形するとともに、前記弾性変形により前記屈曲部が前記第1回路基板の面に当接可能となって
おり、前記屈曲部のうち前記ハウジング側の部分と前記第1回路基板側の部分とを段差状に接続する段差部は、前記第1回路基板の面から前記ロウ接により生じるフィレットの寸法以上離間した位置に形成されているところに特徴を有する。
【0010】
本発明によれば、相手側部材の接続の際に接続端子に力が与えられたとしても、接続端子の屈曲部が弾性変形して第1回路基板に当接することにより、接続端子が受けた相手側部材からの力を第1回路基板によって受けることができる。これにより、相手側部材の接続の際の力を、接続端子のうち第1回路基板とロウ接された部分に及ぼさないようにすることができる。よって、第1回路基板と接続端子との接続部分に不具合が生じることを防止することが可能となる。
また、フィレットが形成される部分については、段差部が形成されないため、段差部によりロウ接部分に不具合が生じることを防止することができる。
【0011】
本発明の実施態様として以下の構成を有すれば好ましい。
・前記ロウ接は、前記接続端子の前記ハウジングの背面側から延出される側を、前記第1回路基板の導電路を構成するスルーホールに挿通し、前記スルーホールにロウ材又はハンダを進入させて行っている。
スルーホールに挿通されて導電路に接続される接続端子については、相手側部材の接続の際に、スルーホールの挿通方向に力を受けてロウ接した部分に不具合を生じやすいが、本発明のような屈曲部を形成することにより、スルーホールの挿通方向に受けた力を第1回路基板が受けることで吸収させることができるため、相手側部材の接続の際の不具合を防止することが可能になる。
【0013】
・前記第1回路基板は、前記ハウジングの背面に沿って設けられており、前記第1回路基板に対して交差する姿勢で配置される第2回路基板を備え、前記第1回路基板の導電路と前記第2回路基板の導電路とは中継端子を介して接続されている。
第1回路基板がハウジングの背面に沿って設けられている場合は、相手側部材の接続の際の力が接続端子と第1回路基板との接続部分に直接的に及びやすいが、このように接続の際の力が直接的に及びやすい場合であっても屈曲部により、接続端子がロウ接された部分に強い力が及ばないようにすることができる。また、第1回路基板に対して交差する姿勢で配置される第2回路基板を備えることで、回路構成体の高密度化を図ることができる。
【0014】
・前記相手側部材はヒューズである。
ヒューズの抜き差しには、比較的強い力が生じるため、このときの力により接続端子のロウ接した部分に不具合が生じることが懸念されるが、本構成によれば、そのような不具合を効果的に防止することが可能になる。
【0015】
・前記ハウジングは、前記接続端子を複数保持し、前記複数の接続端子に対応する複数の前記相手側部材を接続可能である回路構成体と、前記ハウジングにおける前記相手側部材を接続する側の面を露出させて前記回路構成体を収容するケースと、からなる電気接続箱とする。
このようにすれば、ケースにより回路構成体を保護することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、回路基板と端子との接続部分に不具合が生じることを防止することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
<実施形態>
以下、本発明の実施形態を
図1〜
図15を参照して説明する。
本実施形態における電気接続箱10(
図1)は、電気自動車やハイブリット自動車等の車両において、バッテリー等の電源と、ヘッドランプ、ワイパー等の車載電装品との間に接続されて、各種車載電装品への電力の供給及び供給電力の制御等を行うものである。以下では、前後方向については、
図4の下方を前方、上方を後方とし、上下方向については、
図4の紙面手前側を上方、紙面奥方を下方として説明する。ただし、前後および上下の方向定義は以下の説明のためのものであって、本実施形態における電気接続箱10の車両搭載時の実際の方向を限定するものではなく、車両に電気接続箱10が搭載される際には、例えば、ヒューズブロック37側が下側となるように配置することができる。
【0019】
電気接続箱10は、
図1に示すように、回路構成体20と、回路構成体20を収容するケース11とからなる。
ケース11は、回路構成体20が載置されるロアケース12と、回路構成体20が載置されたロアケース12に被せられるアッパケース13とからなる。
【0020】
ケース11には、回路構成体20がケース11内に収容された状態で回路構成体20の後述するヒューズブロック37等を外部に露出させる開口部が設けられている。
ケース11の上部のうち、ヒューズブロック37の後方において段差状に低くされた部分は、周縁部にL字形の仕切り壁14が複数箇所設けられるとともに、この仕切り壁14の内側に図示しないボディECUが嵌め込まれる。
ケース11の側面の上部には、ボルト等の部材を用いて車両内部に取り付けて固定するための取付部15が設けられている。
【0021】
回路構成体20は、
図3に示すように、第2回路基板24と、第2回路基板24の周縁部に装着されたECU接続コネクタ31,コネクタブロック32,33及びヒューズブロック37と、第2回路基板24と直交する姿勢でヒューズブロック37の背面側に配置された第1回路基板21と、を備える。
【0022】
第1回路基板21は、
図7に示すように、プリント配線された導電路(図示しない)を有する長方形状をなし、ヒューズブロック37の背面に沿うよう対向配置されており、第2回路基板24に対して直交する姿勢で第2回路基板24の面に載置されている。
【0023】
第1回路基板21には、導電路に連なる多数のスルーホール22が貫通形成されており、これらのスルーホール22が第1回路基板21の導電路と電気的に接続されている。
第1回路基板21の左右の縁部には、ヒューズブロック37に取り付けて固定するための円形状の取付孔23が貫通形成されている。
【0024】
第2回路基板24は、第1回路基板21よりも面積が大きい長方形状をなし、プリント配線された導電路(図示しない)を有し、この導電路に連なるスルーホール25が貫通形成され、このスルーホール25が第2回路基板24の導電路と電気的に接続されている。
第2回路基板24の周縁部には、取付孔26が貫通形成されている。
【0025】
第2回路基板24の下面には、
図8に示すように、金属板材であるバスバー30が重ねられており、第2回路基板24の導電路と接続されている。
第1回路基板21及び第2回路基板24には、リレー等の電子部品27が実装されている。
第1回路基板21の導電路と第2回路基板24の導電路とは中継端子28を介して接続されている。
【0026】
中継端子28は、L字形の棒状であって、一端側が第1回路基板21のスルーホール22に挿通されて半田付けされるととともに、他端側が第2回路基板24のスルーホール25に半田付けされている。
【0027】
ECU接続コネクタ31は、
図3に示すように、第2回路基板24の後端部に取り付けられており、ボディECUに設けられるコネクタ(図示しない)に嵌合してボディECUの回路と回路構成体20の回路とを電気的に接続する。ECU接続コネクタ31の端子が第2回路基板24に並んで設けられたスルーホール25に挿通されて半田付けされることにより第2回路基板24の導電路と電気的に接続される。
【0028】
コネクタブロック32,33は、第2回路基板24の左右の縁部にそれぞれ取付けられており、相手側コネクタと嵌合可能な複数のコネクタ部34から構成されている。
コネクタ部34は、上下2段に分けて設けられるとともに周方向に複数並んで設けられている。
【0029】
左側のコネクタブロック32のヒューズブロック37側の端部は、相手側の電源コネクタ(図示しない)が接続されてバッテリやオルタネータ等の電源側から電力の供給を受ける電源コネクタ部34Aとされている。
【0030】
コネクタ部34は、フード状に開口するコネクタハウジングと、コネクタハウジングを貫通するコネクタ端子とを備えている。
コネクタ端子は、一端側がフードの内側に突出し、他端側については、図示はしないが、コネクタハウジングの背面側に延出され、例えば、第2回路基板24の導電路や、図示しない電線配策板に配策される電線等に接続することができる。
【0031】
電源コネクタ部34Aは、筒状に開口するコネクタハウジング36と、コネクタハウジング36を貫通する電源側端子35Aとを備えている。電源側端子35Aは、
図7に示すように、上下一対設けられており、共に板状をなしている。これら一対の電源側端子35Aは、電力バスバー40の一端部を構成している。
【0032】
ヒューズブロック37は、第2回路基板24の前端部に設けられており、扁平な長方形状のハウジング38と、電源側端子35Aに連なる電力バスバー40と、ハウジング38に保持され、ヒューズFUが接続されるヒューズ接続端子群42(
図5)と、を備えている。
ハウジング38の前面には、
図2に示すように、多数のヒューズFUを取付け可能な取付凹部39が形成されている。
【0033】
取付凹部39は、上下三段、左右に多数横並びに配列されており、この取付凹部39の内部にヒューズ接続端子群42における各端子の一対の挟持片45,45が収容されている。
ヒューズFUは、扁平な形状であって、
図10に示すように、金属板材からなる一対の被挟持部FU1が樹脂部FU2から露出している。
ハウジング38の背面側における左右の端部及び中間部には、
図8に示すように、円柱状の支柱部38Aが後方に突出しており、第1回路基板21の裏面側から取付孔23を通してネジ留めすることで、ハウジング38と第1回路基板21との間を所定の間隔だけ離間させた状態に位置決めするようになっている。
【0034】
電力バスバー40は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等からなる金属製であって、上下一対形成されており、電源コネクタ部34A内に配される電源側端子35Aを備えている。
【0035】
上方側の電力バスバー40Aは、電源側端子35Aからクランク状に曲げ加工されてヒューズ接続端子群42を回り込むようにヒューズ接続端子群42の左端側から右端側まで延出されている。下方側の電力バスバー40Bは、この電力バスバー40Bに連なる電源側端子35Aがバッテリ(電源)から+12[V]の電圧の供給を受けるものであり、間隔を空けた複数箇所で分岐された分岐端子41を有し、この分岐端子41が、
図7に示すように、第1回路基板21の長円形状のスルーホール22に半田付けされている。
【0036】
ヒューズ接続端子群42は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等からなる金属製であって、
図10に示すように、一端側が2股に分岐されることによりヒューズFUを取付け可能な音叉端子とされており、第1回路基板21の導電路に接続される基板接続端子43と、図示しない電線に接続される電線接続端子52と、を有する。
【0037】
基板接続端子43は、ヒューズFUの取付ける際の力を受けて第1回路基板21の面に当接するように弾性変形する弾性当接端子44(本発明の構成である「接続端子」の一例)と、ヒューズFUの取付けの際の力を受けても比較的弾性変形しない非弾性端子51と、からなる。
【0038】
弾性当接端子44は、
図12に示すように、一対の挟持片45,45を有する板状の長尺端子部46と、第1回路基板21に接続される短尺端子部48と、長尺端子部46と短尺端子部48とを段差状に接続する段差部50とを有し、長尺端子部46の段差部50の側の部分と、短尺端子部48の段差部50の側の部分と、段差部50と、が本発明の構成であるクランク状に屈曲された屈曲部54となる。
【0039】
長尺端子部46は、その先端側の幅寸法をわずかに大きくされるとともに、先端部分の中間部を切欠くことで一対の挟持片45,45を形成している。一対の挟持片45,45は、その先端部に、内方側に突出する一対の接点部47,47を有する。一対の接点部47,47間は、ヒューズFUの被挟持部FU1の厚みよりもわずかに狭い隙間を形成している。これにより、一対の挟持片45,45の接点部47,47間にヒューズFUの被挟持部FU1が挟み込まれると、一対の挟持片45,45が拡開する方向にわずかに撓み変形する。したがって、ヒューズFUを取り付ける際には、弾性当接端子44に対してヒューズFUの取付け方向に強い力が与えられる。そして、一対の挟持片45,45間に挟み込まれた被挟持部FU1は、一対の挟持片45,45の強い弾性復元力を受けて一対の挟持片45,45間に挟持される。
【0040】
短尺端子部48には、スルーホール22に挿通される一対の棒状の挿通部49,49を有する。挿通部49,49は、スルーホール22にハンダを用いた半田付け(本発明の構成である「ロウ接」の一例)により接続される。
【0041】
段差部50は、長尺端子部46及び短尺端子部48に対して直交しており、挿通部49,49側に挿通部49,49に連なる矩形の切欠き50Aが設けられた板状であって、その位置は、第1回路基板21の前面21Aの近傍に形成されている。より詳しくは、段差部50は、
図14に示すように、少なくとも第1回路基板21の前面21Aと段差部50との間の寸法A1が半田付けの際に生じるフィレット55の高さ寸法B1以上離間した位置であって、かつ、
図15に示すように、ヒューズFUを取り付けた際に受ける力によって、弾性当接端子44が弾性変形した際に、段差部50のエッジ50Aが第1回路基板21の面に当接しうる位置(エッジ50Aが第1回路基板21の面に当接しうる第1回路基板21の前面21Aと段差部50の後面と間の寸法A1)が設定される。
【0042】
この弾性当接端子44の幅及び厚みは、ヒューズFUを取り付けた際に弾性当接端子44が受ける力によって、段差部50が第1回路基板21の面に当接しうる程度に弾性変形可能な幅及び厚みが設定される。
非弾性端子51は、
図10に示すように、一端側にヒューズFUを挟持する一対の挟持片45,45が上下一対設けられ、これらが一体に連結されており、この連結部分から後方にスルーホール22に挿通される板状の挿通部51Aが延出されている。この板状の挿通部51Aについては、その板状の形状ゆえに、比較的広い範囲でスルーホール22内の半田との接触面を有しており、ヒューズFUの取付けの際の力の受けても比較的半田クラック等が生じないようになっている。
【0043】
電線接続端子52は、一端側にヒューズFUを挟持する一対の挟持片45,45が複数設けられており、他端側に圧接端子53が設けられている。圧接端子53は、電線の絶縁被覆部分を一対の圧接刃が切断し、内部の芯線(単芯線)に接触して芯線と電気的に接続されるものである。
なお、電線接続端子52に接続される電線は、例えば、第1回路基板21と平行に配置される図示しない電線配策板を介してコネクタ端子等に接続することができる。
【0044】
次に電気接続箱10の組付方法について説明する。
第1回路基板21にヒューズブロック37、電力バスバー40及び電子部品27を組み付け、ヒューズブロック37及び電子部品27の各端子をスルーホール22に挿通する。
そして、はんだ槽に溶かしておいたハンダの表層に第1回路基板21の下面側を浸すフロー半田付けにより、スルーホール22に挿通された各端子をスルーホール22に半田付けする。これにより、ヒューズブロック37のヒューズ接続端子群42が第1回路基板21の導電路に電気的に接続される。なお、このとき、ヒューズ接続端子群42における第1回路基板21のスルーホール22に接続された部分には、フィレット55が形成されるが、このフィレット55は、弾性当接端子44の段差部50には到達しない。
【0045】
次に、第2回路基板24にバスバー30を重ねて電子部品27を実装する。また、第2回路基板24に第1回路基板21が取付けられたヒューズブロック37を組み付け、中継端子28を第2回路基板24のスルーホール25に挿通する(
図7)。また、第2回路基板24にコネクタブロック32,33、ECU接続コネクタ31を装着する(
図3)。そして、ヒューズブロック37、コネクタブロック32,33、ECU接続コネクタ31を第2回路基板24の取付孔26を使用してネジ留めする。
【0046】
次に、はんだ槽に溶かしておいたハンダの表層に第2回路基板24の下面側を浸すフロー半田付けにより、第2回路基板24のスルーホール25に挿通された各端子をスルーホール25に半田付けすると、第1回路基板21の導電路と第2回路基板24の導電路とが電気的に接続される。
【0047】
これにより、回路構成体20の組付けが完了する。そして、この回路構成体20をロアケース12に載置してネジ留めし、アッパケース13を被せることによりケース11に収容すると電気接続箱10となる(
図1)。
【0048】
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)回路構成体20は、導電路を有する第1回路基板21と、第1回路基板21の導電路にロウ接で接続される弾性当接端子44(接続端子)と、弾性当接端子44をヒューズFU(相手側部材)と接続可能に保持するハウジング38と、を備え、弾性当接端子44におけるヒューズFUと接続されないハウジング38の背面側から延出される側は、クランク状に屈曲された屈曲部54を有し、屈曲部54よりも先端側が第1回路基板21の導電路にロウ接されており、弾性当接端子44は、ヒューズFUを接続する際の力を受けて弾性変形するとともに、この弾性変形により屈曲部54が第1回路基板21の面に当接可能となっている。
【0049】
本発明によれば、ヒューズFUの接続の際に弾性当接端子44に力が与えられたとしても、弾性当接端子44の屈曲部54(段差部50)が弾性変形して第1回路基板21に当接することにより、弾性当接端子44が受けたヒューズFUからの力を第1回路基板21によって受けることができる。これにより、ヒューズFUの接続の際の力を、弾性当接端子44の第1回路基板21とロウ接された部分に及ぼさないようにすることができる。よって、第1回路基板21と弾性当接端子44(接続端子)との接続部分に不具合が生じることを防止することが可能となる。
【0050】
(2)ロウ接は、弾性当接端子44(接続端子)のハウジング38の背面側から延出される側を、第1回路基板21の導電路を構成するスルーホール22に挿通し、スルーホール22にハンダを進入させて行っている。
スルーホール22に挿通されて導電路に接続される弾性当接端子44については、ヒューズFUの取付けの際にスルーホール22の挿通方向に力を受けてロウ接した部分に不具合を生じやすいが、本実施形態のような屈曲部54を形成することにより、スルーホール22の挿通方向に受けた力を第1回路基板21が受けることで吸収させることができるため、ヒューズFU(相手側部材)の接続の際の不具合を防止することが可能になる。
【0051】
(3)屈曲部54のうちハウジング38側の部分と第1回路基板21側の部分とを段差状に接続する段差部50は、第1回路基板21の面からロウ接により生じるフィレット55の寸法以上離間した位置に形成されている。
このようにすれば、フィレット55が形成される部分については、段差部50が形成されないため、段差部50によりロウ接部分に不具合が生じることを防止することができる。
【0052】
(4)第1回路基板21は、ハウジング38の背面に沿って設けられており、第1回路基板21に対して交差する姿勢で配置される第2回路基板24を備え、第1回路基板21の導電路と第2回路基板24の導電路とは中継端子28を介して接続されている。
第1回路基板21がハウジング38の背面に沿って設けられている場合は、ヒューズFUの接続の際の力が弾性当接端子44と第1回路基板21との接続部分に直接的に及びやすいが、このように接続の際の力が直接的に及びやすい場合であっても屈曲部54により弾性当接端子44(接続端子)がロウ接された部分に強い力が及ばないようにすることができる。また、第1回路基板21に対して交差する姿勢で配置される第2回路基板24を備えることで、回路構成体20の高密度化を図ることができる。
【0053】
(5)相手側部材はヒューズFUである。
ヒューズFUの抜き差しには、比較的強い力が生じるため、このときの力により弾性当接端子44のロウ接した部分に不具合が生じることが懸念されるが、本実施形態によれば、そのような不具合を効果的に防止することが可能になる。
【0054】
(6)ハウジング38は、弾性当接端子44を複数保持し、複数の弾性当接端子44に対応する複数のヒューズFUを接続可能である回路構成体20と、ハウジング38におけるヒューズFUを接続する側の面を露出させて回路構成体20を収容するケース11と、からなる電気接続箱10である。
このようにすれば、ケース11により回路構成体20を保護することができる。
【0055】
<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)上記実施形態では、弾性当接端子44と第1回路基板21のスルーホール22との接続は半田付けにより行うことにしたが、これに限らず、ロウ材を用いたロウ付けにより行ってもよい。また、第2回路基板24側における各端子とスルーホール25との接続についても、半田付けにより行うことにしたが、これに限らず、ロウ材を用いたロウ付けにより行ってもよい。
【0056】
(2)上記実施形態では、弾性当接端子44をスルーホール22に挿通してロウ接することとしたが、これに限らず、例えば、第1回路基板21の面の導電路に(スルーホール22を用いず)、弾性当接端子に第1回路基板21上の導電路に沿うように接触させる接触部を設けてこの接触部と導電路とをロウ接(例えば、ペースト状のハンダを用いたリフロー半田付け)するようにしてもよい。
【0057】
(3)上記実施形態では、弾性当接端子44に接続する相手側部材は、ヒューズFUとしたが、これに限られない。例えば、相手側部材を、回路構成体20のコネクタ部34に嵌合させる相手側コネクタの相手側コネクタ端子としてもよく、この場合、接続端子としてのコネクタ部34のコネクタ端子に本発明の弾性変形可能な屈曲部54を設けて、第1回路基板21に当接させるようにすればよい。