(57)【要約】【課題】電気接続箱を小型化する。【解決手段】本発明の回路構成体は、回路基板２０と、回路基板２０の実装面に実装されたトランジスタ２６および制御部品２７と、トランジスタ２６および制御部品２７に対して実装面と直交する方向に重複して配設されたコネクタ４０とを備えた構成としたところに特徴を有する。また、本発明は、上記の回路構成体と、信号処理部を有し、回路基板２０を内部に収容するケース３０と、回路基板２０と信号処理部を接続する信号接続用コネクタ２１とを備えた電気接続箱１０に適用してもよい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
前記回路基板の実装面に実装された電子部品と、
前記電子部品に対して前記実装面と直交する方向に重複して配設されたコネクタとを備えた回路構成体。
【請求項２】
前記コネクタは、コネクタ端子と、このコネクタ端子を保持するコネクタハウジングとを備えて構成され、前記コネクタ端子の一端は、外部機器に接続されるとともに、前記コネクタ端子の他端は、前記回路基板に設けられたスルーホールに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の回路構成体。
【請求項３】
前記回路基板の中央部に、複数の前記スルーホールからなるスルーホール群が形成されており、前記電子部品は、前記実装面における前記スルーホール群の周辺部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の回路構成体。
【請求項４】
前記コネクタハウジングは、前記スルーホール群から前記電子部品側に向けて開口する嵌合凹部を有しており、この嵌合凹部の内部に前記コネクタ端子の一端が収容されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の回路構成体。
【請求項５】
前記コネクタ端子は略Ｌ字状をなし、前記スルーホールを貫通して前記実装面と直交する方向に延びる部分と、前記嵌合凹部の奥壁を貫通して前記実装面と平行に延びる部分とからなることを特徴とする請求項４に記載の回路構成体。
【請求項６】
前記電子部品は、スイッチング機能を有するトランジスタを備えて構成され、前記コネクタ端子は、前記トランジスタに対して前記実装面と直交する方向に重複して配設されていることを特徴とする請求項５に記載の回路構成体。
【請求項７】
前記電子部品は、前記トランジスタの制御を行う制御部品を備えて構成され、前記コネクタハウジングは、前記制御部品に対して前記実装面と直交する方向に重複して配設されていることを特徴とする請求項６に記載の回路構成体。
【請求項８】
前記電子部品は、前記スルーホール群を中心としてその両側に配置されており、各側の前記電子部品に対応して各側の前記コネクタが配置されていることを特徴とする請求項３ないし請求項７のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項９】
前記トランジスタは、前記回路基板の長手方向に沿って複数並んで配置されていることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項１０】
複数の前記トランジスタの並び方向の端部に電源端子が配置されており、この電源端子と前記複数のトランジスタは、導通可能に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の回路構成体。
【請求項１１】
前記コネクタ端子は、信号端子を備えて構成され、前記各側のコネクタに対応する各側の前記信号端子は、並んで隣り合う配置とされていることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項１２】
前記コネクタ端子は、パワー端子を備えて構成され、このパワー端子は、前記トランジスタと並んで隣り合う配置とされていることを特徴とする請求項６ないし請求項１１のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の回路構成体と、
信号処理部を有し、前記回路基板を内部に収容するケースと、
前記回路基板と前記信号処理部を接続する信号接続部とを備えた電気接続箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路構成体および電気接続箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共通の電源から種々の電装品に電力を分配する機能を有するモジュールとして電気接続箱が用いられており、例えば下記特許文献１、２に記載の電気接続箱が知られている。この電気接続箱は、回路基板、この回路基板に実装されたリレー、電源に接続された電源端子、電装品に接続されるコネクタなどを備えて構成されている。電気接続箱の回路基板は、各電装品に許容される電流量を超えた場合に、ヒューズによって各電装品への通電が遮断されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０３６１８号公報
【特許文献２】特開２００５−５１８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、リレーは比較的大きい形状であり、回路基板の中央部に複数配置されているため、リレーの両側にコネクタを配置せざるを得ない。この結果、回路基板の面積に加えてコネクタの設置スペースを確保しなければならず、そのコネクタの設置スペース分だけ電気接続箱が大型化してしまう。また、コネクタが回路基板の両側に分かれて配置されていると、電源端子から各コネクタまでのの距離が長くなるため、その分だけ回路基板が大きくなり、電気接続箱が大型化してしまう。
【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、電気接続箱を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の回路構成体は、回路基板と、回路基板の実装面に実装された電子部品と、電子部品に対して実装面と直交する方向に重複して配設されたコネクタとを備えた構成としたところに特徴を有する。
【０００７】
また、本発明は、上記の回路構成体と、信号処理部を有し、回路基板を内部に収容するケースと、回路基板と信号処理部を接続する信号接続部とを備えた電気接続箱に適用してもよい。
【０００８】
このような構成によると、コネクタを電子部品に対して実装面と直交する方向に重複して配設できるため、コネクタの設置スペース分だけ回路構成体を小型化することができ、電気接続箱を小型化することができる。
【０００９】
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
コネクタは、コネクタ端子と、このコネクタ端子を保持するコネクタハウジングとを備えて構成され、コネクタ端子の一端は、外部機器に接続されるとともに、コネクタ端子の他端は、回路基板に設けられたスルーホールに接続されている構成としてもよい。
このような構成によると、コネクタ端子の他端をスルーホールに接続することで、コネクタを回路基板の実装面に実装し、コネクタ端子の一端を通じて、外部機器に電力などを供給することができる。
【００１０】
回路基板の中央部に、複数のスルーホールからなるスルーホール群が形成されており、電子部品は、実装面におけるスルーホール群の周辺部に配置されている構成としてもよい。
このような構成によると、スルーホール群に接続されるコネクタ端子の他端を局所的に配置することが可能となる。この結果、半田付けエリアの縮小化を可能にし、フロー半田工程を簡素化することができる。また、半田付け後の目視検査を容易にすることができ、低コスト化につながる。
【００１１】
コネクタハウジングは、スルーホール群から電子部品側に向けて開口する嵌合凹部を有しており、この嵌合凹部の内部にコネクタ端子の一端が収容されている構成としてもよい。
このような構成によると、嵌合凹部が回路基板の外周側に開口するため、外部機器側のコネクタを嵌合凹部に嵌合しやすくなる。
【００１２】
コネクタ端子は略Ｌ字状をなし、スルーホールを貫通して実装面と直交する方向に延びる部分と、嵌合凹部の奥壁を貫通して実装面と平行に延びる部分とからなる構成としてもよい。
このような構成によると、実装面から離間するようにしてコネクタ端子を引き回すことになるため、実装面に電子部品の実装スペースを確保しやすくなる。
【００１３】
電子部品は、スイッチング機能を有するトランジスタを備えて構成され、コネクタ端子は、トランジスタに対して実装面と直交する方向に重複して配設されている構成としてもよい。
このような構成によると、コネクタ端子をトランジスタに対して実装面と直交する方向に重複して配設できるため、コネクタ端子と回路基板の実装面との間のデッドスペースを有効に利用できる。
【００１４】
電子部品は、トランジスタの制御を行う制御部品を備えて構成され、コネクタハウジングは、制御部品に対して実装面と直交する方向に重複して配設されている構成としてもよい。
このような構成によると、コネクタハウジングを制御部品に対して実装面と直交する方向に重複して配設できるため、コネクタハウジングと回路基板の実装面との間のデッドスペースを有効に利用できる。
【００１５】
電子部品は、スルーホール群を中心としてその両側に配置されており、各側の電子部品に対応して各側のコネクタが配置されている構成としてもよい。
このような構成によると、スルーホール群の両側に電子部品の実装スペースを確保することができ、電子部品数の増加に対応可能である。
【００１６】
トランジスタは、回路基板の長手方向に沿って複数並んで配置されている構成としてもよい。
このような構成によると、複数のトランジスタを並べて配置できるため、トランジスタ同士を接続する配線の距離を短くすることができる。
【００１７】
複数のトランジスタの並び方向における端部に電源端子が配置されており、この電源端子と複数のトランジスタは、導通可能に接続されている構成としてもよい。
このような構成によると、電源端子から各トランジスタまでを最短距離で接続することができ、回路基板の銅箔パターンで通電することができる。
【００１８】
コネクタ端子は、信号端子を備えて構成され、各側のコネクタに対応する各側の信号端子は、並んで隣り合う配置とされている構成としてもよい。
このような構成によると、隣り合うスルーホール間を接続する銅箔パターンによって各側の信号端子を接続することができる。
【００１９】
コネクタ端子は、パワー端子を備えて構成され、このパワー端子は、トランジスタと並んで隣り合う配置とされている構成としてもよい。
このような構成によると、パワー端子とトランジスタを近づけて配置することができ、通電による発熱を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電気接続箱を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態における電気接続箱の分解斜視図
【図２】電気接続箱の内部構造を示す平面図
【図３】電気接続箱の内部構造を示す側面図
【図４】回路基板の実装面に電子部品を実装する様子を示した側面図
【図５】回路基板の実装面にコネクタを実装する前の状態を示した側面図
【図６】回路基板の実装面にコネクタを実装した後の状態を示した側面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図６の図面を参照しながら説明する。本実施形態における電気接続箱１０は、図１に示すように、略長方形の板状をなす回路基板２０、この回路基板２０を内部に収容するケース３０、外部機器（図示せず）に接続されるコネクタ４０などを備えて構成されている。ケース３０内部の天井面側には、図示しない信号処理部（ＥＣＵ）が設けられており、この信号処理部は、回路基板２０の上方に対向して配置されている。信号処理部と回路基板２０は、信号接続用コネクタ（本発明の「信号接続部」の一例）２１によって接続されている。この信号接続用コネクタ２１は、回路基板２０の長手方向における奥側に立設されている。
【００２３】
本実施形態における回路基板２０は、図１に示すように、絶縁基材の上下両面に銅箔が貼着された一対の実装面を有する両面基板とされている。回路基板２０の上下両側実装面（以下、単に「両実装面」という）には、プリント配線技術によって形成された銅箔パターンが具備されており、両実装面の銅箔パターンは、スルーホール２２を介して導通可能に接続されている。スルーホール２２は、回路基板２０の両実装面を貫通する貫通孔を形成した後に、この貫通孔の内壁面に銅めっきを施すことによって両実装面の銅箔パターンを導通可能に接続したものである。なお、本発明でいう回路構成体は、回路基板２０、コネクタ４０、回路基板２０の実装面に実装された電子部品などによって構成されている。
【００２４】
本実施形態におけるスルーホール２２は、回路基板２０の中央部に密集して形成されている。これらのスルーホール２２が密集することによってスルーホール群２３が構成されており、このスルーホール群２３は、回路基板２０の長手方向に延びて配置されている。スルーホール群２３と信号接続用コネクタ２１との間には、複数のドアロックリレー２４が実装されている。一方、スルーホール群２３の手前側には、電源端子２５が実装されている。ドアロックリレー２４と電源端子２５は、いずれも回路基板２０に対して半田付けによりスルーホール接続されている。
【００２５】
電源端子２５は、金属板をプレス加工することによって形成されたバスバーによって構成されている。この電源端子２５は、回路基板２０側に接続される一対の出力部２５Ａと、電源側に接続される入力部２５Ｂとを一体に備えた構成とされている。入力部２５Ｂから入力された電力は一対の出力部２５Ａに分岐され、それぞれ回路基板２０の通電回路部に通電される。通電回路部は銅箔パターンで構成されており、この銅箔パターンを通じて次述するトランジスタ２６やドアロックリレー２４などに通電される。
【００２６】
両実装面におけるスルーホール群２３の両側には、複数のトランジスタ２６が実装されている。このトランジスタ２６は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であって、本実施形態ではスイッチング機能を有する半導体リレーとされている。トランジスタ２６は略方形の扁平形状をなし、両実装面に対して半田付けにより表面実装されている。トランジスタ２６は、機械式リレーよりも低背化されているため、回路基板２０の低背化に有効である。スルーホール群２３を挟む両側のトランジスタ２６（以下の説明では「各側のトランジスタ２６」という）は、それぞれ回路基板２０の長手方向に沿って並んで配置されている。これにより、トランジスタ２６同士を接続する銅箔パターンの距離を短くすることができる。
【００２７】
前記した電源端子２５の両出力部２５Ａは、図１ないし図２に示すように、各側のトランジスタ２６に対応して配置されている。つまり、両出力部２５Ａと各側のトランジスタ２６は、回路基板２０の長手方向に隣り合う配置とされている。したがって、両出力部２５Ａからトランジスタ２６までを最短距離で接続することができる。このため、発熱の影響を少なくでき、バスバーを用いることなく、銅箔パターンのみで通電回路部を構成することができる。
【００２８】
また、上側実装面におけるトランジスタ２６と回路基板２０の外周縁との間には、複数の制御部品２７が実装されている。この制御部品２７は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であって、複数のトランジスタ２６の制御を行う機能を有している。制御部品２７は、トランジスタ２６と同様、略方形の扁平形状をなし、上側実装面に対して半田付けにより表面実装されている。制御部品２７は、上側実装面に沿う平面方向についてはトランジスタ２６よりも大きいものの、上下方向についてはトランジスタ２６とほぼ同じ高さとされている。このため、回路基板２０の低背化に有効である。
【００２９】
コネクタ４０は、図２に示すように、各側のトランジスタ２６に対応して各側に配置され、かつ、回路基板２０の長手方向に並んで配置されている。コネクタ４０は、図３に示すように、略Ｌ字状をなすコネクタ端子４１と、このコネクタ端子４１を保持するコネクタハウジング４２とを備えて構成されている。コネクタハウジング４２は合成樹脂製であって、コネクタハウジング４２の内部には、嵌合凹部４３が設けられている。嵌合凹部４３は、電気接続箱１０の外面側（スルーホール群２３からトランジスタ２６側に向かう側）に向けて開口する形態をなしている。このため、外部機器側のコネクタを嵌合凹部４３に嵌合しやすくなる。
【００３０】
コネクタ端子４１は、詳細には、スルーホール２２を貫通して上下方向に延びる垂直部分と、嵌合凹部４３の奥壁４４を貫通して左右方向に延びる水平部分とを略Ｌ字状に連結した形状をなしている。コネクタ端子４１の水平部分における端部（コネクタ端子４１の一端）は、嵌合凹部４３の内部に収容されている。一方、コネクタ端子４１の垂直部分における端部（コネクタ端子４１の他端）は、スルーホール２２に半田付けにより接続されている。したがって、スルーホール群２３に接続されるコネクタ端子４１の他端を局所的に配置することができる。また、半田付けエリアを縮小化してフロー半田工程を簡素化することができる。また、半田付け後の目視検査を容易にすることができ、低コスト化につながる。
【００３１】
コネクタ端子４１は、具体的には、２種類の端子から構成されており、信号端子４１Ａとパワー端子４１Ｂとを備えて構成されている。信号端子４１Ａの垂直部分は、パワー端子４１Ｂの垂直部分よりも回路基板２０の中央側に配置されている。また、信号端子４１Ａの水平部分は、パワー端子４１Ｂの水平部分よりも上方に配置されている。すなわち、コネクタ端子４１は、パワー端子４１Ｂが信号端子４１Ａによって覆われた配置とされている。パワー端子４１Ｂは、外部機器に電力を供給する際に、発熱を抑える必要があるため、信号端子４１Ａよりも断面積が大きく形成されている。なお、コネクタ端子４１は、トランジスタ２６を回り込んで略Ｌ字状をなしているため、上側実装面から離間するようにコネクタ端子４１を引き回すことが可能となり、上側実装面にトランジスタ２６の実装スペースを確保しやすくなる。
【００３２】
各側のトランジスタ２６に対応する各側のコネクタ４０では、各側の信号端子４１Ａが左右方向に並んで隣り合う配置とされている。各側の信号端子４１Ａは、回路基板２０の銅箔パターンによって接続されている。具体的には、各側の信号端子４１Ａは、それぞれスルーホール２２に接続されており、これらのスルーホール２２間を接続する銅箔パターンを利用して接続されている。これにより、主に制御信号間で必要なスプライス回路を極力近づけることができ、スルーホール２２間の銅箔パターンを利用して通電回路部を縮小化できる。一方、パワー端子４０Ｂは、トランジスタ２６と並んで隣り合う配置とされており、パワー端子４０Ｂとトランジスタ２６との間が銅箔パターンによって接続されている。これにより、バスバーを不要にしつつも、通電による発熱を抑えることができる。
【００３３】
さて、本実施形態では、コネクタハウジング４２の下面と回路基板２０の上側実装面との間のクリアランスが、例えば３．５ｍｍに設定されており、コネクタハウジング４２の下面と回路基板２０の上側実装面との間に、制御部品２７が配置されている。また、コネクタ端子４１の水平部分と回路基板２０の上側実装面との間に、トランジスタ２６が配置されている。換言すると、コネクタ４０は、トランジスタ２６および制御部品２７と上下方向に重複する配置とされており、コネクタ４０を制御部品２７の外側（制御部品２７を中心としてトランジスタ２６が配置されている側と反対側）に配置しなくてもよい。これにより、従来よりもコネクタ４０を回路基板２０の中央に配置することが可能となり、回路構成体を小型化でき、電気接続箱１０を小型化できることになる。
【００３４】
なお、コネクタハウジング４２を制御部品２７の上方に配置すると、回路基板２０の上下寸法が大きくなるものの、制御部品２７は機械式リレーよりも低背化されているため、制御部品２７の上下寸法分だけ回路構成体の上下寸法が大きくなったとしても回路構成体の全体寸法に与える影響は極めて小さい。また、制御部品２７の上下寸法分だけコネクタ端子４１の垂直部分を従来よりも長めに形成すればよく、大きな設計変更を伴うこともない。通常、コネクタ４０を回路基板２０の上側実装面に実装した場合、コネクタ４０と回路基板２０の上側実装面との間はデッドスペースとなりやすいものの、本実施形態ではこのデッドスペースを有効に利用してトランジスタ２６と制御部品２７を実装することができるという利点がある。
【００３５】
本実施形態は以上のような構成であって、続いて電気接続箱１０の製造方法について簡単に説明する。まず、図４に示すように、両実装面にトランジスタ２６を表面実装するとともに、上側実装面に制御部品２７を表面実装する。この表面実装は、片面ずつ実施され、それぞれリフロー実装によって行われる。次に、図５に示すように、コネクタ４０とドアロックリレー２４をスルーホール２２に差し込んで、図６に示すように、フロー半田付けを行うことにより、これらを実装する。このとき、フロー半田付け部が局所的に配置されているため、半田付け後の目視確認がしやすく、短時間で品質確認することができ、低コスト化が可能である。
【００３６】
以上のように本実施形態によると、コネクタ４０をトランジスタ２６および制御部品２７に対して両実装面と直交する方向に重複して配設できるため、コネクタ４０の設置スペース分だけ回路構成体を小型化でき、電気接続箱１０を小型化できる。また、コネクタ端子４１の他端をスルーホール２２に接続することで、コネクタ４０を回路基板２０の上側実装面に実装し、コネクタ端子４１の一端を通じて、外部機器に電力などを供給することができる。また、スルーホール群２３に接続されるコネクタ端子４１の他端を局所的に配置することが可能となる。この結果、半田付けエリアの縮小化を可能にし、フロー半田工程を簡素化することができる。また、半田付け後の目視検査を容易にすることができ、低コスト化につながる。
【００３７】
また、嵌合凹部４３が回路基板２０の外周側に開口しているため、外部機器側のコネクタを嵌合凹部４３に嵌合しやすくなる。また、上側実装面から離間するようにしてコネクタ端子４１を引き回すことになるため、上側実装面にトランジスタ２６の実装スペースを確保しやすくなる。また、コネクタ端子４１をトランジスタ２６に対して両実装面と直交する方向に重複して配設できるため、コネクタ端子４１と回路基板２０の上側実装面との間のデッドスペースを有効に利用できる。また、コネクタハウジング４２を制御部品２７に対して上側実装面と直交する方向に重複して配設できるため、コネクタハウジング４２と回路基板２０の上側実装面との間のデッドスペースを有効に利用できる。
【００３８】
また、スルーホール群２３の両側にトランジスタ２６および制御部品２７を実装できるため、電子部品数の増加に対応可能である。また、複数のトランジスタ２６を並べて配置したため、トランジスタ２６同士を接続する配線の距離を短くすることができ、回路基板２０の銅箔パターンで通電することができる。また、電源端子２５の両出力部２５Ａを各側のトランジスタ２６と並べて配置したから、電源端子２５から各トランジスタ２６までを最短距離で接続することができ、回路基板２０の銅箔パターンで通電することができる。
【００３９】
また、各側のコネクタ４０に対応する各側の信号端子４１Ａを左右方向に近づけて配置したから、隣り合うスルーホール２２間を接続する銅箔パターンによって各側の信号端子４１Ａを接続することができる。また、パワー端子４１Ｂとトランジスタ２６を左右方向に近づけて配置したから、パワー端子４１Ｂとトランジスタ２６を銅箔パターンで接続しつつも、通電による発熱を抑制することができる。これにより、通電回路部を縮小化することができる。
【００４０】
＜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）上記実施形態ではコネクタ端子４１の他端がスルーホール２２に接続されているものの、本発明によると、コネクタ端子４１の他端が回路基板２０の上側実装面に形成されたランドに表面実装されるものでもよい。
（２）上記実施形態では回路基板２０の中央部にスルーホール群２３が形成されているものの、本発明によると、スルーホール群２３を回路基板２０の端部に形成してもよい。すなわち、スルーホール群２３の両側にトランジスタ２６および制御部品２７を配置しなくてもよく、スルーホール群２３の片側のみにトランジスタ２６および制御部品２７を配置してもよい。
【００４１】
（３）上記実施形態では嵌合凹部４３が左右方向に開口しているものの、本発明によると、嵌合凹部４３が上方に開口していてもよい。また、コネクタ端子４１は略Ｌ字状である必要はなく、直線状であってもよいし、クランク状であってもよい。
（４）上記実施形態では電子部品としてトランジスタ２６と制御部品２７を例示しているものの、本発明によると、薄側の電子部品であればよく、例えば印刷抵抗などでもよい。
【００４２】
（５）上記実施形態では複数のトランジスタ２６の並び方向の端部に電源端子２５が配置されているものの、本発明によると、複数のトランジスタ２６の並び方向の途中に電源端子２５を配置してもよい。
（６）上記実施形態では各側の信号端子４１Ａが左右方向に隣り合う配置とされているものの、本発明によると、各側のパワー端子４１Ｂが左右方向に隣り合う配置としてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…電気接続箱
２０…回路基板
２１…信号接続用コネクタ（信号接続部）
２２…スルーホール
２３…スルーホール群
２５…電源端子(電子部品）
２６…トランジスタ（電子部品）
２７…制御部品
３０…ケース
４０…コネクタ
４１…コネクタ端子
４１Ａ…信号端子
４１Ｂ…パワー端子
４２…コネクタハウジング
４３…嵌合凹部
４４…奥壁
【図１】
2011082390.tif 000003
【図２】
2011082390.tif 000004
【図３】
2011082390.tif 000005
【図４】
2011082390.tif 000006
【図５】
2011082390.tif 000007
【図６】
2011082390.tif 000008