(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5979181
(24)【登録日】2016年8月5日
(45)【発行日】2016年8月24日
(54)【発明の名称】電気接続箱及びコネクタハウジング
(51)【国際特許分類】
H02G 3/16 20060101AFI20160817BHJP
H05K 7/14 20060101ALI20160817BHJP
B60R 16/02 20060101ALI20160817BHJP
【FI】
H02G3/16
H05K7/14 C
B60R16/02 610A
【請求項の数】8
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2014-125961(P2014-125961)
(22)【出願日】2014年6月19日
(65)【公開番号】特開2016-5413(P2016-5413A)
(43)【公開日】2016年1月12日
【審査請求日】2016年5月20日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】395011665
【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所
(73)【特許権者】
【識別番号】000183406
【氏名又は名称】住友電装株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001036
【氏名又は名称】特許業務法人暁合同特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小林 健人
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 慶一
(72)【発明者】
【氏名】山根 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】大井 智裕
【審査官】
木村 励
(56)【参考文献】
【文献】
特開2006−54948(JP,A)
【文献】
特開2010−41807(JP,A)
【文献】
特開2012−209308(JP,A)
【文献】
特開2014−112990(JP,A)
【文献】
国際公開第2006/057156(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02G 3/16
B60R 16/02
H05K 7/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁板に導電路が形成された回路基板と、
フード状のフード部と前記フード部を閉鎖する奥壁とを有し、前記奥壁に端子挿通孔が形成されたコネクタハウジングと、
前記コネクタハウジングの背面側から前記端子挿通孔に挿通されて前記奥壁を貫通し、前記フード部内に突出するコネクタ端子と、
前記コネクタハウジングが固定され、前記回路基板とは異なるベース部材と、
前記コネクタ端子が前記端子挿通孔に挿通された状態の前記コネクタハウジングの部位を貫通して前記ベース部材に固定する固定部と、を備え、
前記コネクタハウジングは、前記固定部で前記ベース部材に固定された状態で前記回路基板に係止する係止部を備えている電気接続箱。
【請求項2】
前記固定部は、ネジである請求項1に記載の電気接続箱。
【請求項3】
前記ベース部材は、前記回路基板における前記コネクタハウジング側の部分の位置を保持する保持部を備えている請求項1又は請求項2に記載の電気接続箱。
【請求項4】
前記回路基板には、位置保持孔が形成されるとともに、
前記保持部は、前記位置保持孔に挿通される突部を備えている請求項3に記載の電気接続箱。
【請求項5】
前記係止部は、前記回路基板を両面側から挟持する一対の挟持部を備えている請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電気接続箱。
【請求項6】
前記ベース部材は、前記コネクタハウジングの組み付けの際に前記コネクタハウジングを案内するガイド部を備えるとともに、前記コネクタハウジングは、前記ガイド部を受けて案内される受け部を備え、
前記係止部は、前記受け部に設けられている請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の電気接続箱。
【請求項7】
前記回路基板には、角部が切り欠かれた切欠部が形成されており、前記受け部は、前記切欠部内に進入している請求項6に記載の電気接続箱。
【請求項8】
ベース部材に装着されるコネクタハウジングであって、
フード状のフード部と、
前記フード部を閉鎖し、背面側からコネクタ端子を挿通可能な端子挿通孔が形成された奥壁と、
固定部が貫通して前記ベース部材に対して固定される被固定部と、
前記被固定部を前記固定部で前記ベース部材に固定した状態で絶縁板に導電路が形成された回路基板に係止する係止部と、を備えているコネクタハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気接続箱及びコネクタハウジングに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、絶縁板に導電路が形成された基板がケースに収容されてなる電気接続箱が知られている。特許文献1では、絶縁板に回路パターンが印刷されたプリント基板がケースに収容されるとともに、コネクタブロックからケース側に第1取付部及び第2取付部が延設されている。そして、第1取付部がケースのアッパカバーにネジで固定され、第2取付部がプリント基板にネジで固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013−5483号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、プリント基板をネジで固定する場合、プリント基板のうちネジの近傍の領域はネジ留めの際に強い力を受けるため、回路パターンを形成することができない。このように回路パターンを形成できない部分があると、回路パターンを効率的にプリント基板に配線することができずプリント基板の小型化の障害となるという問題がある。
【0005】
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、回路基板の導電路を形成できる領域を増やすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の電気接続箱は、絶縁板に導電路が形成された回路基板と、フード状のフード部と前記フード部を閉鎖する奥壁とを有し、前記奥壁に端子挿通孔が形成されたコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングの背面側から前記端子挿通孔に挿通されて前記奥壁を貫通し、前記フード部内に突出するコネクタ端子と、前記コネクタハウジングが固定され、前記回路基板とは異なるベース部材と、前記コネクタ端子が前記端子挿通孔に挿通された状態の前記コネクタハウジングの部位を貫通して前記ベース部材に固定する固定部と、を備え、前記コネクタハウジングは、前記固定部で前記ベース部材に固定された状態で前記回路基板に係止する係止部を備えている。
本発明のコネクタハウジングは、ベース部材に装着されるコネクタハウジングであって、フード状のフード部と、前記フード部を閉鎖し、背面側からコネクタ端子を挿通可能な端子挿通孔が形成された奥壁と、固定部が貫通して前記ベース部材に対して固定される被固定部と、前記被固定部を前記固定部で前記ベース部材に固定した状態で絶縁板に導電路が形成された回路基板に係止する係止部と、を備えている。
【0007】
上記構成によれば、コネクタハウジングが固定部でベース部材に固定された状態で係止部が回路基板を係止する部分については固定部による固定を行わないことで、固定部による固定の際に回路基板に強い力がかからないため、回路基板における係止部が係止する部分の近傍に導電路を形成することができる。よって、回路基板の導電路を形成できる領域を増やすことが可能となる。また、固定部で固定する箇所を少なくすることができるため、固定部の数を減らすことが可能になる。
【0008】
本発明の実施態様として以下の態様が好ましい。
・前記固定部は、ネジである。
・前記ベース部材は、前記回路基板における前記コネクタハウジング側の部分の位置を保持する保持部を備えている。
このようにすれば、回路基板におけるコネクタハウジング側の部分の位置を保持することができる。
【0009】
・前記回路基板には、位置保持孔が形成されるとともに、前記保持部は、前記位置保持孔に挿通される突部を備えている。
このようにすれば、簡素な構成で回路基板の平面内の位置を保持することができる。
【0010】
・前記係止部は、前記回路基板を両面側から挟持する一対の挟持部を備えている。
このようにすれば、一対の挟持部が回路基板を挟持することで、回路基板の板面と直交する方向について、回路基板の位置を保持することができる。
【0011】
・前記ベース部材は、前記コネクタハウジングの組み付けの際に前記コネクタハウジングを案内するガイド部を備えるとともに、前記コネクタハウジングは、前記ガイド部を受けて案内される受け部を備え、前記係止部は、前記受け部に設けられている。
このようにすれば、コネクタハウジングを案内するための受け部の構成を利用して係止部を形成することができる。
【0012】
・前記回路基板には、角部が切り欠かれた切欠部が形成されており、前記受け部は、前記切欠部内に進入している。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、回路基板の導電路を形成できる領域を増やすことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図3】A−A線の前方を縦断面図で表した電気接続箱の側面図
【
図4】コネクタハウジングが装着された部分を拡大して示す平面図
【
図5】
図4のB−B線から見た断面図及び正面図で示す図
【
図6】コネクタハウジングをベース部材に装着する様子を示す斜視図
【
図7】
図6とは異なる方向からコネクタハウジングをベース部材へ装着する様子を示す斜視図
【
図8】コネクタハウジングをベース部材にネジ留めする様子を示す斜視図
【
図9】
図8とは異なる方向からコネクタハウジングをベース部材にネジ留めする様子を示す斜視図
【
図10】実施形態2について
図4のB−B線に相当する位置から見た断面図及び正面図を示す図
【発明を実施するための形態】
【0015】
<実施形態1>
実施形態1を
図1ないし
図9を参照しつつ説明する。
電気接続箱10は、例えば電気自動車やハイブリット自動車等の車両のバッテリ等の電源とランプ等の車載電装品や駆動モータ等からなる負荷との間の電力供給経路に配され、例えばDC−DCコンバータやインバータ等に用いることができる。以下では、上下方向については、
図2の方向を基準とし、前後方向については
図3の左方を前方、右方を後方として説明する。
【0016】
(電気接続箱10)
電気接続箱10は、
図2に示すように、放熱部材11と、放熱部材11の上面に載置される合成樹脂製のベース部材15と、ベース部材15に対して固定される2枚の回路基板34,35と、ベース部材15に装着されるコネクタハウジング40と、シールドカバー54とを備えている。
【0017】
放熱部材11は、アルミニウム合金や銅合金等の熱伝導性が高い金属材料からなり、上面側が平坦で、下面側に多数の放熱フィン12が並んで配されている。放熱部材11の外周には、ネジ孔13が形成されている。
シールドカバー54は、アルミニウム等からなる板状の金属に打ち抜き加工及び曲げ加工を施して形成されており、下縁部には、ベース部材15のカバー通し部22に通される通し片(図示しない)やネジ57を通す通し孔56が形成されている。ネジ57を通し孔56に通して放熱部材11のネジ孔13にネジ留めすることで放熱部材11に固定されるとともに、放熱部材11を介してシールドカバー54がグランドに接続される。
【0018】
(ベース部材15)
ベース部材15は、放熱部材11の周縁部に沿うフレーム状に形成された本体16と、シールドカバー54の外側に配され、外部の図示しない電源側に接続された電線の端末部を接続可能な取付部29とを備えている。
取付部29は、正極及び負極の電源側端子32が収容されて電源側端子32を外部と仕切るものであり、ヒンジ部30により開閉可能とされた蓋部31を備えている。電源側端子32に外部の電源に接続された電線端末部の端子が取り付けられる。外部の電源からの電力は電源側端子32を介して回路基板34,35に供給される。
【0019】
本体16は、
図6,
図7に示すように、コネクタハウジング40が装着されるコネクタ装着部17を備えている。コネクタ装着部17は、コネクタハウジング40の背面に対向して帯状に起立する対向壁18と、対向壁18よりも低い高さで形成され、コネクタハウジング40が載置される左右一対の台座部20と、シールドカバー54の通し片が挿通されるカバー通し部22とを備えている。
【0020】
対向壁18は、その前面18Aがクランク状に屈曲されたコネクタ端子58の起立した部分を後方から支持する。前面18Aには、コネクタ端子58の両側にコネクタ端子58を内側に嵌め入れる突条47が上下方向に延びている。対向壁18の上端部の左右方向の中間部には、ガイド部19が前方に突出している。ガイド部19は、L字形であって、対向壁18の上端から上方にわずかに突出するとともに、一定の幅寸法で前方に板状に突出している。
【0021】
台座部20の上面は、長方形状の載置面20Aとされ、台座部20の前面は、コネクタハウジング40の装着時にコネクタハウジング40に当接する前止まり面20Bとされている。載置面20Aには、ネジ60(「固定部」の一例)でネジ留めして回路基板35と放熱部材11とを固定するためのネジ孔21が形成されている。カバー通し部22は、台座部20の前方かつ下方に設けられ、通し孔が上下方向に貫通している。
【0022】
コネクタ装着部17の側方に隣り合う位置には制御用ハウジング61が配される。制御用ハウジング61は、相手側のコネクタハウジングを嵌合可能な角筒状に開口しており、合成樹脂製で、L字状の制御端子62が奥壁を貫通している。制御用ハウジング61は、回路基板35にネジ36でネジ留めされて固定されており、ベース部材15の外周を形成する周壁の端部15Aとコネクタハウジング40との間に嵌め入れられる。
【0023】
ベース部材15のうち、回路基板35におけるコネクタハウジング40側の1つの角部の下の位置には、円柱状の保持部26が上方に突出している。保持部26の先端部(上端部)には、外径を段差状に縮径した円柱状の突部27が形成されており、この突部27が回路基板35の位置保持孔38に挿通されることで、回路基板35の板面に沿う方向の移動が規制される。保持部26において突部27に連なる外径が縮径する段差面には、回路基板35の下面が載置される。
回路基板35の他の3つの角部の下には、基板支持台23が配される。基板支持台23は、上端部に回路基板35の縁に沿ったL字状の嵌入部23Aを有しており、嵌入部23Aの内側に回路基板35の角部が嵌め入れられて回路基板35が位置決めされる。回路基板35は、制御用ハウジング61が取付けられた状態で複数のネジ36で基板支持台23にネジ留めされて固定されている。
【0024】
(回路基板34,35)
回路基板34,35は、共に長方形状であって、絶縁材料からなる絶縁板に銅箔等からなる導電路(図示しない)がプリント配線されており、
図5に示すように、電子部品63が実装されている。電子部品63は、スイッチング素子(例えば、メカニカルリレーやFET(Field Effect Transistor)等のリレー)からなる。
【0025】
回路基板34は、本体16の内側に嵌め入れられて放熱部材11の上に絶縁性の接着剤で固定されるものであり、プリント基板34Aに金属板材を導電路の形状に打ち抜いたバスバー34Bとを重ねて構成されている。バスバー34Bの端部は、直角に屈曲されて起立するとともに前方に直角に屈曲されたコネクタ端子58がバスバー34Bと一体に形成されている。なお、回路基板35はバスバーを備えておらず、導電路のパターンが印刷された絶縁板からなる。
【0026】
回路基板35は、回路基板34よりも面積が小さく、回路基板34の上方に所定の間隔を空けて回路基板35と平行に配置されている。なお、回路基板34と回路基板35との間は電気的に接続されていない。
【0027】
回路基板35は、
図6,
図7に示すように、制御用ハウジング61に固定された複数の制御端子62を通すスルーホール35Aと、ネジ留めする箇所に設けられ、ネジ36の軸部が通される複数のネジ孔(図示しない)と、保持部26の突部27が挿通される1つの位置保持孔38と、が貫通形成されている。位置保持孔38は、真円形状であって、保持部26の突部27が貫通する。回路基板35におけるコネクタハウジング40側の部分は、角部を長方形状に切り欠いた形状の切欠部39が形成されている。コネクタハウジング40をベース部材15に装着すると、後述するコネクタハウジング40の受け部45の縁が切欠部39に進入する。
【0028】
(コネクタハウジング40)
コネクタハウジング40は、合成樹脂製であって、フード状(図示しない相手方コネクタハウジングを覆うように前方に開口する形状)のフード部41と、フード部41を閉鎖する奥壁42と、側面から鍔状に張り出す鍔部44と、後方に延設されてガイド部19を内側に受け入れる受け部45と、ネジ60が貫通する部位を有し、台座部20にネジ留めされて固定される被固定部51とを備えている。フード部41は、角筒状に形成されている。
【0029】
奥壁42には、
図2,
図3に示すように、各コネクタ端子58がそれぞれ挿通される複数の端子挿通孔43が貫通形成されている。端子挿通孔43は、コネクタ端子58との間にわずかに隙間が生じる大きさで形成されている。奥壁42における端子挿通孔43に連なる背面には、後方側に上下一対の突部42Aが突出している。端子挿通孔43は、後端部が後方側に向けて拡径されており、コネクタ端子58が端子挿通孔43に挿入される際に端子挿通孔43の拡径された部分でコネクタ端子58の挿入が案内される。鍔部44は、
図6,
図7に示すように、コネクタハウジング40の前後方向の中間部において外周のうち略上半分に形成されており、左右の張り出し寸法が上下の張り出し寸法よりも大きく形成されている。鍔部44が台座部20の前止まり面20Bに突き当たるとコネクタハウジング40がネジ留め可能な正規位置とされる。なお、コネクタハウジング40の下端部や下側の突部42Aも、正規位置でコネクタ端子58やベース部材15に当接する。
【0030】
受け部45は、フード部41の後端部の上部から後方に厚肉の板状に延びており、その後端側には、ガイド部19を摺動可能に嵌め入れる溝部46が底面側に形成されている。受け部45の後端部の側縁には、回路基板35の上面に係止する係止部48が側方に張り出している。係止部48は、受け部45の上面に連なる基端部から受け部45の上面よりも高い位置に延びており、
図5に示すように、コネクタハウジング40がコネクタ端子58に対して正規位置まで挿通されると、受け部45の縁や係止部48の基端部が切欠部39内に進入するとともに水平方向に延びた係止部48の先端部が切欠部39の縁部の上に重なる。
【0031】
奥壁42の背面側には、受け部45の両側縁から側方に板状の延出部50が延出されている。延出部50は、クランク状に側方に延びており、奥壁42の背面に一体に連なってその内側に配されるコネクタ端子58を覆うように形成されている。延出部50の段差状に低くなった両側端部がネジ留めにより固定される左右一対の被固定部51とされている。被固定部51は、ネジ60の軸部が通される通し孔52が貫通形成されている。
【0032】
電気接続箱10の組み付けについて説明する。
放熱部材11の上面にベース部材15を取り付けるとともに、回路基板34を載置する。また、制御用ハウジング61を取り付けた回路基板35を基板支持台23の所定箇所に載置すると、位置保持孔38に保持部26の突部27が挿通される。そして、ネジ36で回路基板35を基板支持台23にネジ留めする(
図6)。
【0033】
次に、コネクタハウジング40を背面側から後方に移動するとコネクタハウジング40の受け部45がガイド部19に案内され、端子挿通孔43にコネクタ端子58が挿通される。更にコネクタハウジング40を後方に移動すると、コネクタハウジング40がネジ60でネジ留め可能となる正規位置に配される。このとき、コネクタハウジング40の受け部45に形成された係止部48が回路基板35の切欠部39の縁部(位置保持孔38よりも切欠部39側)に重なる。そして、コネクタハウジング40の左右の被固定部51をネジ60で台座部20にネジ留めすると(
図8)、ネジ留めの際の力でコネクタハウジング40がベース部材15側に押しつけられるとともに、コネクタハウジング40に一体に形成された係止部48が回路基板35の切欠部39の縁部を下方に押さえるため、回路基板35のコネクタハウジング40側については、ネジ留めしなくてもベース部材15に対して位置が固定される。
【0034】
本実施形態の作用、効果について説明する。
実施形態1によれば、コネクタハウジング40がネジ60(固定部)でベース部材15に固定された状態で係止部48が回路基板35を係止する部分の近傍についてはネジ留めを行わないことで、ネジ留めの際に回路基板35に強い力がかからないため、回路基板35における係止部48が係止する部分の近傍に導電路を形成することができる。よって、回路基板35の導電路を形成できる領域を増やすことが可能となる。また、ネジ留めする箇所が少なくなるためネジの本数を減らすことが可能になる。
【0035】
また、ベース部材15は、回路基板35におけるコネクタハウジング40側の部分の位置を保持する保持部26を備えている。
このようにすれば、回路基板35におけるコネクタハウジング40側について、
回路基板35の平面内の位置及び下方側の位置は保持部26で係止し、回路基板35の上方側は係止部48で係止することで回路基板35におけるコネクタハウジング40側の部分の位置を保持することができる。
【0036】
さらに、回路基板35には、位置保持孔38が形成されるとともに、保持部26は、位置保持孔38に挿通される突部27を備えている。
このようにすれば、簡素な構成で回路基板35の平面内の位置を保持することができる。
【0037】
また、ベース部材15は、コネクタハウジング40の組み付けの際にコネクタハウジング40を案内するガイド部19を備えるとともに、コネクタハウジング40は、回路基板35側に延びてガイド部19を受けて案内される受け部45を備え、係止部48は、受け部45に設けられている。
このようにすれば、コネクタハウジング40を案内するために回路基板35側に延びる受け部45の構成を利用して係止部48を形成することができる。
【0038】
さらに、回路基板35には、角部が切り欠かれた切欠部39が形成されており、受け部45は、切欠部39内に進入している。
このようにすれば、回路基板35におけるコネクタハウジング40側の幅を大きくしても回路基板35が受け部45と接触しないようにすることができるため、回路基板35の面積を大きくすることができる。
【0039】
<実施形態2>
実施形態2を
図10を参照して説明する。実施形態2は、実施形態1の係止部48とは形状が異なる係止部70を設けたものである。他の構成は、実施形態1と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【0040】
係止部70は、
図10に示すように、回路基板35の両側から挟持する上下一対の挟持部71,72を備えている。一対の挟持部71,72は、共に板状であって、上側の挟持部71は、受け部45の上面に連なってやや高い位置で水平方向に延びているとともに、下方に突出する接点部71Aを備えている。下側の挟持部72は、上側の挟持部71に対して所定の隙間を空けた下方に水平に延びている。所定の隙間は、一対の挟持部71,72が回路基板35にわずかに力を与えつつ挟むことができる寸法に設定されている。
コネクタハウジング40の左右の被固定部51をネジ60でネジ留めするとネジ留めの際の力でコネクタハウジング40がベース部材15側に押しつけられるとともに、係止部70が回路基板35の切欠部39の縁部を下方に押さえるため、回路基板35のコネクタハウジング40側については、ネジ留めしなくてもベース部材15に対して位置が固定される。
このようにすれば、一対の挟持部71,72が回路基板35を両面側から挟持することで、回路基板35の板面と直交する方向について、回路基板35の位置を保持することができる。また、回路基板35の両側を保持することができるため、必ずしも実施形態1の保持部26のような回路基板35の角部を下側から保持する構成をベース部材15に設けなくてもよくなるため、ベース部材15の構成を簡素化することができる。
【0041】
<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)係止部48は受け部45に設けたが、受け部45以外に係止部を設けてもよい。例えば、受け部45以外のコネクタハウジングの部分に回路基板35に係止する係止部を設けてもよい。
(2)位置保持孔38や保持部26を設けないようにしてもよい。
【符号の説明】
【0042】
10: 電気接続箱
15: ベース部材
19: ガイド部
20: 台座部
26: 保持部
27: 突部
34,35: 回路基板
38: 位置保持孔
39: 切欠部
40: コネクタハウジング
41: フード部
42: 奥壁
43: 端子挿通孔
45: 受け部
48,70: 係止部
50: 延出部
51: 被固定部
58: コネクタ端子
36,57,60: ネジ
71,72: 一対の挟持部