(57)【要約】【課題】半田クラックが発生することを有利に回避しつつ、製造コストの低減も図ることができる、新規な構造の電気接続箱を提供すること。【解決手段】基板用端子２４の長さ方向中間部分が樹脂台座２８に圧入保持されており、基板用端子２４のリード部３２がプリント基板２６の導電路に半田付けにより接続されている端子付プリント基板１４を備えた電気接続箱１０において、樹脂台座２８が平板状のプリント基板用基材によって形成され、プリント基板２６上に隙間３６を隔てて配設されている一方、樹脂台座２８が、樹脂台座２８とは別体の台座受部６６によりプリント基板２６に位置決めされた状態で支持されているようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板用端子の長さ方向中間部分が樹脂台座に圧入保持されており、該基板用端子のリード部がプリント基板の導電路に半田付けにより接続されている端子付プリント基板を備えた電気接続箱において、
前記樹脂台座が平板状のプリント基板用基材によって形成され、前記プリント基板上に隙間を隔てて配設されている一方、
前記樹脂台座が、該樹脂台座とは別体の台座受部により前記プリント基板に位置決めされた状態で支持されている
ことを特徴とする電気接続箱。
【請求項２】
前記樹脂台座が前記プリント基板と同一の基材によって構成されている請求項１に記載の電気接続箱。
【請求項３】
前記プリント基板には前記樹脂台座の下方に位置する貫通孔が形成されており、前記プリント基板の裏面側から前記貫通孔を挿通して前記樹脂台座に向かって前記台座受部が突出配置されており、前記台座受部の突出端面に前記樹脂台座が載置されて支持されている請求項１または２に記載の電気接続箱。
【請求項４】
前記プリント基板がケース内に収容されるようになっており、前記台座受部が前記ケースの底面から前記プリント基板に向かって突設されている請求項１〜３の何れか１項に記載の電気接続箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板上に樹脂台座に圧入保持された基板用端子が立設されてなる端子付プリント基板を備えている電気接続箱に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車用の電気接続箱の内部回路として端子付プリント基板が広く用いられている。このような端子付プリント基板では、基板用端子の基端部に設けられたリード部がプリント基板のスルーホールに挿通されてスルーホールに露呈された導電路に半田付けにより接続されている一方、基板用端子の先端部に設けられたタブ状や音叉状の接続部がプリント基板上に突設されて、ヒューズやリレー等の電気部品やコネクタ等が接続されるようになっている。
【０００３】
ところで、基板用端子のリード部をプリント基板の導電路に半田付けするに際して、基板用端子の長さ方向中間部分を、例えば特開２００３−２１７４３７号公報（特許文献１）に開示の如き脚部を有する合成樹脂製の樹脂台座に圧入保持させておき、かかる脚部付樹脂台座を介してプリント基板上に基板用端子を保持した状態でフローまたはリフロー半田付けを行う方法が広く採用されている。また、かかる脚部付樹脂台座は、プリント基板が電気接続箱の内部に収容されて使用される際には、基板用端子の接続部に相手方端子が接続／離脱される際の挿抜力を支持する役割も担っている。
【０００４】
ところが、このような脚部付樹脂台座は、プリント基板用の基材とは線膨張係数差が大きいポリプロピレン等の合成樹脂材によって形成されていることから、このような脚部付樹脂台座を用いて基板用端子の保持を行うと、半田付けの際や自動車へ搭載された状態で、プリント基板と脚部付樹脂台座の線膨張係数差に基づき、基板用端子とプリント基板が相対変位して半田クラックが生じやすいという問題があった。また、脚部付樹脂台座は対応する各電気部品やコネクタ毎に異なる形状とされ、それぞれに高価な金型が必要とされることから、コストアップが避けられないという問題も内在していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１７４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の如き事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、半田クラックが発生することを有利に回避しつつ、製造コストの低減も図ることができる、新規な構造の電気接続箱を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の態様は、基板用端子の長さ方向中間部分が樹脂台座に圧入保持されており、該基板用端子のリード部がプリント基板の導電路に半田付けにより接続されている端子付プリント基板を備えた電気接続箱において、前記樹脂台座が平板状のプリント基板用基材によって形成され、前記プリント基板上に隙間を隔てて配設されている一方、前記樹脂台座が、該樹脂台座とは別体の台座受部により前記プリント基板に位置決めされた状態で支持されていることを特徴とする。
【０００８】
本態様によれば、樹脂台座がプリント基板用基材によって形成されている。それゆえ、樹脂台座をポリプロピレン等の樹脂材料で形成していた従来構造に比して、プリント基板と樹脂台座の線膨張係数差に起因する相対変位による半田クラック発生の問題が有利に解消乃至は軽減される。また、樹脂台座が平板形状とされていることから、平板状のプリント基板用基材を所望の大きさでカッティングして圧入孔を貫設するだけで樹脂台座を形成することができる。それゆえ、従来の脚部付樹脂台座のように台座毎に金型を必要とすることがなく、製造コストの低減を図ることができる。
【０００９】
加えて、平板状の樹脂台座のプリント基板に対する位置決め固定は、半田付け時は治具を用いて行うことができ、使用時には、樹脂台座を別体の台座受部によりプリント基板に位置決めされた状態で支持されるようになっている。それゆえ、脚部のない平板状の樹脂台座を採用した場合でも、問題なく半田付け工程を行うことができると共に、使用時の挿抜力の支持も別体の台座受部によって実現することができる。
【００１０】
なお、プリント基板用基材としては、ＦＲ−４（ガラス布をエポキシ樹脂で固めたもの）やＣＥＭ−３（ガラス不織布をガラス布でサンドしてエポキシ樹脂で固めたもの）の他、紙フェノールや紙エポキシ等、公知のプリント基板用基材がいずれも採用可能である。
【００１１】
本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記樹脂台座が前記プリント基板と同一の基材によって構成されているものである。
【００１２】
本態様によれば、樹脂台座とプリント基板が同一の基材によって構成されていることから、線膨張係数差に起因する半田クラック発生の問題が一層確実に解消乃至は低減される。また、プリント基板の捨て基板を利用して樹脂台座を形成することも可能となり、一層のコストダウンを図ることもできる。
【００１３】
本発明の第三の態様は、前記第一または第二の態様に記載のものにおいて、前記プリント基板には前記樹脂台座の下方に位置する貫通孔が形成されており、前記プリント基板の裏面側から前記貫通孔を挿通して前記樹脂台座に向かって前記台座受部が突出配置されており、前記台座受部の突出端面に前記樹脂台座が載置されて支持されているものである。
【００１４】
本態様によれば、プリント基板に台座受部を挿通配置する貫通孔が形成されている。それゆえ、基板用端子の半田付け時には、貫通孔を挿通するように治具を位置決め配置して樹脂台座をプリント基板に対して容易に位置決め固定することができる。さらに、端子付プリント基板を電気接続箱に収容して使用する際には、樹脂台座とは別体とされた台座受部をプリント基板の貫通孔に挿通させて樹脂台座を台座受部により下方から安定して支持することができる。それゆえ、プリント基板に貫通孔を設けるという簡単な構造で台座受部の配設の実現や、半田付け時の治具の配設を容易に効率よく実現することができる。
【００１５】
なお、台座受部は、プリント基板の下方に配設された部品から突出されるように設けることができ、例えば、プリント基板の下方に配設された絶縁プレートや、ロアケース等に突設させることができる。
【００１６】
本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れか１つの態様に記載のものにおいて、前記プリント基板がケース内に収容されるようになっており、前記台座受部が前記ケースの底面から前記プリント基板に向かって突設されているものである。
【００１７】
本態様によれば、台座受部がプリント基板を収容するケースの底面からプリント基板に向かって突設されている。これにより、プリント基板をケースに収容配置する際に、同時にケースに突設された台座受部をプリント基板の挿通孔に挿通配置することができることから、容易に電気接続箱を組み付けることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、樹脂台座がプリント基板用基材によって形成されている。それゆえ、従来構造に比して、プリント基板と樹脂台座の線膨張係数差に起因する相対変位による半田クラック発生の問題が有利に解消乃至は軽減される。また、樹脂台座が平板形状とされていることから、平板状のプリント基板用基材を所望の大きさでカッティングして圧入孔を貫設するだけで樹脂台座を形成できる。それゆえ、従来の脚部付樹脂台座のように台座毎に金型を必要とすることがなく、製造コストを低減できる。加えて、樹脂台座のプリント基板に対する位置決め固定は、半田付け時は治具を用いて行うことができ、使用時には、樹脂台座を別体の台座受部によりプリント基板に位置決めされた状態で支持できる。それゆえ、脚部のない平板状の樹脂台座を採用した場合でも、問題なく半田付け工程を行えると共に、使用時の挿抜力の支持も別体の台座受部によって実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態としての電気接続箱を示す分解斜視図。
【図２】図１に示す電気接続箱の全体斜視図からアッパカバーを外した状態の拡大図。
【図３】図１に示す電気接続箱の組付時の平面拡大図。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ断面拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１〜４に、本発明の一実施形態としての電気接続箱１０を示す。電気接続箱１０は、ケース１２内に端子付プリント基板１４が収容された構成を有している。より詳細には、ケース１２は、端子付プリント基板１４の表面１６と裏面１８をそれぞれ覆蓋するアッパケース２０とロアケース２２、とを含んで構成されており、アッパケース２０とロアケース２２はいずれも、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂により射出成形等によって一体形成されている。なお、以下の説明において、上方とは、図１〜２および図４中の上方、下方とは、図１〜２および図４中の下方を言い、また前方とは、図３中の左方、後方とは、図３中の右方を言い、さらに長さ方向とは、図３中の左右方向、幅方向とは、図３中の上下方向を言うものとする。
【００２２】
図１に示されているように、端子付プリント基板１４は、基板用端子２４がプリント基板２６上に立設されて構成されている。より詳細には、基板用端子２４は、１８本の略棒状とされた基板用端子２４ａと、６本の略平板形状とされた基板用端子２４ｂと、を含んで構成されている。ここで、基板用端子２４ａは、例えば金属線材が所定長さに切断されることにより形成されている一方、基板用端子２４ｂは、例えば銅板等の表面に錫等のめっきが施された金属板をプレス打ち抜き加工することにより形成されている。そして、かかる基板用端子２４ａ，２４ｂは、基板用端子２４ａ，２４ｂの長さ方向（図１中、上下方向）中間部分が、樹脂台座２８に貫設された圧入孔３０に圧入され保持された状態で使用される。かかる樹脂台座２８に圧入保持された基板用端子２４ａ，２４ｂは、一端側（図１中、下側）がプリント基板２６の図示しない導電路たるプリント配線に導通接続されるリード部３２とされている一方、他端側（図１中、上側）が後述するアッパケース２０のコネクタ装着部４８内に突設されて図示しない相手側コネクタに接続される接続部３４とされている。ここで、樹脂台座２８は、略平板状の後述するプリント基板用基材あるいはプリント基板２６と同一の基材によって構成されており、図２に示されているように、プリント基板２６に取り付けられた状態でプリント基板２６上に隙間３６を隔てて配設されるようになっている。
【００２３】
プリント基板２６は、ガラスエポキシ樹脂などの公知の絶縁材料で形成された略矩形平板状の絶縁基板において、その表層（表面１６や裏面１８）や内層に図示しないプリント配線を設けたものである。なお、かかる絶縁基板を構成するプリント基板用基材としては、ＦＲ−４（ガラス布をエポキシ樹脂で固めたもの）やＣＥＭ−３（ガラス不織布をガラス布でサンドしてエポキシ樹脂で固めたもの）の他、紙フェノールや紙エポキシ等、公知のプリント基板用基材がいずれも採用可能である。また、図１に示されているように、プリント基板２６には、基板用端子２４ａ，２４ｂのリード部３２が挿通される略円形断面形状のスルーホール３８と、プリント基板２６の四隅においてプリント基板２６をロアケース２２にボルト締結するための略円形断面形状のボルト挿通孔４０と、後述するロアケース２２に突設された一対の台座受部６６，６６が挿通される略矩形断面形状の一対の貫通孔４２，４２が樹脂台座２８の長さ方向両端部の下方に位置して上下方向に向かって貫設されている。なお、スルーホール３８の内面には図示しないプリント配線に接続されためっき層が形成されており、基板用端子２４ａ，２４ｂのリード部３２をスルーホール３８に挿通して半田付けすることにより、リード部３２が半田を介して図示しない導電路たるプリント配線と導通接続されるようになっている。
【００２４】
図１に示されているように、アッパケース２０は、略矩形の板形状とされた上壁４４の外周縁部に、下方に向かって延出する周壁４６が形成された、下方に開口する略箱体形状を有している。また、図１および図３〜４に示されているように、アッパケース２０の上壁４４上には、図示しない相手側コネクタが装着されるコネクタ装着部４８が、上方に向かって開口する略矩形筒状の周壁部５０を含んで構成されている一方、コネクタ装着部４８の底壁５２には、板厚方向に貫設された略矩形断面形状の１８個の接続部挿通孔５４ａと６個の接続部挿通孔５４ｂが形成されている。加えて、アッパケース２０の手前側の周壁４６には、略Ｔ字断面形状で周壁４６の延出方向に延びる一対のガイド突起５６，５６と、かかる一対のガイド突起５６に隣接して略三角断面形状で長さ方向（図３中、左右方向）に延びるロック部５８、が外方（図３中、下方）に向かって突設されている。
【００２５】
一方、ロアケース２２は、図１および図３〜４に示されているように、平面視においてアッパケース２０の上壁４４と略同一形状とされた略矩形平板状の底壁６０（図４参照）と、底壁６０の外周縁部に、上方すなわちアッパケース２０に向かって延出する周壁６２を有する、全体として上方に開口する略箱体形状を呈している。また、ロアケース２２の底壁６０の四隅には、プリント基板２６のボルト挿通孔４０に挿通されてプリント基板２６をロアケース２２に対してボルト締結する図示しないボスが突設されている一方、ロアケース２２の周壁６２の内面および底壁６０には、上方すなわちアッパケース２０に向かって突出する複数の支持突起６４（図１および図４参照）が、プリント基板２６の裏面１８を支持するために設けられている。さらに、図１および図４に示されているように、一対の台座受部６６，６６がロアケース２２の底面である底壁６０上から上方すなわちプリント基板２６に向かって略矩形断面形状で突設されている。加えて、図１〜３に示されているように、ロアケース２２の手前側の周壁６２の内面には、アッパケース２０の一対のガイド突起５６，５６と嵌合する一対のガイド凹所６８，６８と、かかる一対のガイド凹所６８，６８に隣接して設けられてアッパケース２０のロック部５８と嵌合する被ロック部７０、が設けられている。
【００２６】
次に、このような構成とされた電気接続箱１０の組み付け手順について説明する。まず、プリント基板２６に基板用端子２４を実装することにより、端子付プリント基板１４を形成する（図１〜２および図４参照）。より詳細には、まず、基板用端子２４ａ，２４ｂを樹脂台座２８に貫設された圧入孔３０に圧入して、基板用端子２４ａ，２４ｂの長さ方向中間部分が圧入孔３０に圧入保持された状態とする。かかる状態で、基板用端子２４ａ，２４ｂの一端側のリード部３２を、プリント基板２６の表面１６側から、プリント基板２６のスルーホール３８に挿通配置する。この際、図示しない治具の脚部をプリント基板２６の貫通孔４２を挿通するように位置決め配置することにより、かかる治具によって樹脂台座２８をプリント基板２６に対して容易に位置決め固定することができるようになっている。続いて、フローまたはリフロー半田付けを行うことにより、基板用端子２４ａ，２４ｂのリード部３２が、スルーホール３８内の半田およびめっき層を介して図示しない導電路たるプリント配線と導通接続されると共に、基板用端子２４ａ，２４ｂがプリント基板２６上に立設されて構成されるようになっている。以上のようにして、端子付プリント基板１４が完成されるのである。
【００２７】
さらに、このように構成された端子付プリント基板１４を、ロアケース２２に収容配置すると共に、ロアケース２２に対して締結固定する。より詳細には、まず、端子付プリント基板１４の四隅に設けられたボルト挿通孔４０をロアケース２２に設けられた図示しないボスに挿通配置しつつ、ロアケース２２に突設された一対の台座受部６６，６６を、プリント基板２６の裏面１８側からプリント基板２６に貫設された一対の貫通孔４２，４２を挿通して樹脂台座２８に向かって突出するように配置する。これにより、一対の台座受部６６，６６の突出端面７２に対して樹脂台座２８の長さ方向（図４中、左右方向）の両端部が載置されて支持された状態とすることができるようになっている（図４参照）。すなわち、樹脂台座２８が、樹脂台座２８とは別体のロアケース２２に形成された一対の台座受部６６，６６によってプリント基板２６上に位置決めされた状態で支持されているのである。そして、図示しないボスに挿通配置されたボルト挿通孔４０に対してボルト締結することにより、端子付プリント基板１４が、ロアケース２２に収容配置された状態で、ロアケース２２に対して締結固定されるようになっているのである。
【００２８】
最後に、ロアケース２２に収容配置された端子付プリント基板１４を上方からアッパケース２０によって覆蓋することにより、本発明の電気接続箱１０が完成する。より詳細には、まず、アッパケース２０に設けられた一対のガイド突起５６，５６をロアケース２２に設けられた一対のガイド凹所６８，６８内に挿し入れる。続いて、アッパケース２０を水平状態に維持しつつ、基板用端子２４ａ，２４ｂの他端側に設けられた接続部３４の先端部をコネクタ装着部４８の接続部挿通孔５４ａ，５４ｂに位置合わせをして挿入する。かかる状態において、アッパケース２０をロアケース２２に向かって押し込むことにより、アッパケース２０に設けられたロック部５８がロアケース２２に設けられた被ロック部７０に対してロック嵌合される。この結果、端子付プリント基板１４が、アッパケース２０とロアケース２２からなるケース１２内に収容され、アッパケース２０に設けられたコネクタ装着部４８内に基板用端子２４ａ，２４ｂの接続部３４が突設されるようになっているのである。
【００２９】
このような構造とされた電気接続箱１０によれば、樹脂台座２８がプリント基板用基材によって構成されていることから、従来の如き樹脂台座２８がポリプロピレン等の樹脂材料によって構成されていた場合に比して、プリント基板２６と樹脂台座２８間の線膨張係数差を有利に解消乃至は軽減することが可能となる。それゆえ、かかる線膨張係数差に起因するプリント基板２６と樹脂台座２８間の相対変位によって、樹脂台座２８に圧入保持された基板用端子２４ａ，２４ｂのリード部３２のプリント基板２６における半田付け部分がストレスを受けることによって発生するおそれがある半田クラックの問題を有利に解消乃至は軽減できる。また、樹脂台座２８が平板状とされていることから、圧入孔３０を形成した平板状のプリント基板用基材を所望の大きさでカッティングすることにより容易に樹脂台座２８を構成することができる。それゆえ、従来の如き脚部付樹脂台座のように台座毎に金型を必要とすることがないことから、製造コストの低減を図ることができる。しかも、樹脂台座２８とプリント基板２６が同一の基材によって構成されている場合には、プリント基板２６と樹脂台座２８間の線膨張係数差を解消することができることから、かかる線膨張係数差に起因して発生するおそれがある半田クラックの問題を有利に解消することができる。また、プリント基板２６の捨て部材を利用して樹脂台座２８を形成することも可能となることから、より一層のコストダウンを図ることもできる。
【００３０】
加えて、樹脂台座２８に圧入保持された基板用端子２４ａ，２４ｂのリード部３２をプリント基板２６のスルーホール３８に挿通して半田付けする際には、図示しない治具の脚部をプリント基板２６の貫通孔４２を挿通するように位置決め配置することにより、かかる治具によって樹脂台座２８をプリント基板２６に対して容易に位置決め固定することができるようになっている。また、端子付プリント基板１４を電気接続箱１０に収容して使用する際には、ロアケース２２に突設された一対の台座受部６６，６６を、プリント基板２６の裏面１８側からプリント基板２６に貫設された一対の貫通孔４２，４２を挿通して樹脂台座２８に向かって突出するように配置することにより、一対の台座受部６６，６６の突出端面７２に対して樹脂台座２８の両端部が載置されて支持された状態とすることができるようになっている。それゆえ、脚部のない平板状の樹脂台座２８を採用した場合でも、問題なく半田付け工程を行うことができると共に、使用時の挿抜力の支持も別体の台座受部６６によって実現することができるのである。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、上記実施形態では、台座受部６６は、ロアケース２２の底壁６０上から上方に向かって突設されていたが、例えばプリント基板２６の下方に配設された絶縁プレート等に突設されて構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０：電気接続箱、１２：ケース、１４：端子付プリント基板、１８：裏面、２０：アッパケース（ケース）、２２：ロアケース（ケース）、２４，２４ａ，ｂ：基板用端子、２６：プリント基板、２８：樹脂台座、３２：リード部、３６：隙間、４２：貫通孔、６６：台座受部、７２：突出端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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