(57)【要約】【課題】小型化及び軽量化を可能にすることができる電気接続箱を提供する。【解決手段】電気接続箱１は、メインカバー２と、ロアカバー３と、これらのカバー２，３内に収容される電源分配回路としての印刷配線板４とを備えている。印刷配線板４は、流れる電流の強さに応じて膜厚と幅とが異なる複数の配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが、絶縁基板４１上に形成されているとともに、これらの配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃそれぞれの表面が同一平面上に配置されている。印刷配線板４には、バスバに用いられるものよりも小型タイプの電装品６がろう付けなどの溶接手段によって実装されている。【選択図】図１
2007159339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と負荷との間に配される電気接続箱であって、
電源からの電力を各負荷ごとに分配するとともに、分配した電力を電装品を介して負荷側に供給する電源分配回路が、印刷配線板で形成されたことを特徴とする電気接続箱。
【請求項２】
前記印刷配線板が、各負荷ごとに分配される前の電力が流される第１の配線パターンと、各負荷ごとに分配された電力が流される前記第１の配線パターンよりも膜厚の薄い第２の配線パターンと、を備え、かつ、
前記第１の配線パターンと第２の配線パターンとが同一の絶縁基板上に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
【請求項３】
前記第１の配線パターンの一部が前記絶縁基板に埋設されているとともに、前記第２の配線パターンが前記絶縁基板に重ねられ、かつ、
前記第１の配線パターンの表面と前記第２の配線パターンの表面とが同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項２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、移動体としての自動車などに搭載される電気接続箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体としての自動車には、多種多様な電子機器が搭載されている。このため、前記自動車は、前記電子機器に電力を供給するために、ワイヤハーネスを配索するとともに、電気接続箱を適宜箇所に配置してきた。
【０００３】
ワイヤハーネスは、複数の電線とコネクタなどからなる。電線は、導電性の芯線と、この芯線を被覆した絶縁性の被覆部とを備えた所謂被覆電線である。コネクタは、電線の端末などに取り付けられかつ芯線と接続する端子金具と、この端子金具を収容する箱状のコネクタハウジングとを備えている。前記ワイヤハーネスのコネクタは、電気接続箱のコネクタや各電子機器のコネクタ、電源などと接続する。
【０００４】
電気接続箱１０１は、図４に示すように、上カバー１０２と、下カバー１０３と、これらのカバー１０２，１０３の間に収容される本体部１０６及び配線盤１０９とを備えて構成されている。本体部１０６は、基板１０５上に、ワイヤハーネスのコネクタと接続するためのコネクタ部１０４Ａや、ヒューズやリレーなどの電装品と接続するための電装品コネクタ部１０４Ｂなどを備えている。配線盤１０９は、互いに重ねられる複数の絶縁板１０８と絶縁板１０８間に配されるバスバ１０７を備えている。バスバ１０７は、導電性の板金に打ち抜き加工などのプレス加工が施されて得られ、その先端部が垂直方向の上方または下方に屈曲されたタブ部１０７Ａを有している。配線盤１０９は、バスバ１０７のタブ部１０７Ａがコネクタ部１０４Ａ及び電装品コネクタ部１０４Ｂの内部に挿し込まれることで、コネクタ部１０４Ａに取り付けられるコネクタと電装品コネクタ部１０４Ｂに取り付けられる電装品とをバスバ１０７で構成される接続回路に電気的に接続する。このような電気接続箱１０１は、ワイヤハーネスから供給される電源からの電力を、ヒューズやリレーなどの電装品に流した後、ワイヤハーネスを介して、前記自動車の各電子機器に供給する（特許文献１を参照。）。
【０００５】
ところで、上述した電気接続箱１０１は、車室内のスペース確保の目的から、その小型化及び軽量化が要望されている。しかしながら、従来の電気接続箱１０１は、電源回路や信号回路などの、各接続回路全てがバスバ１０７によって構成されていた。そして、現在のプレス加工技術で成形されるバスバ１０７は、板厚・幅・パターン間ピッチをある程度確保する必要があるため実装密度が低く、電気接続箱１０１の小型化及び軽量化を妨げる要因となっていた。
【０００６】
そこで、電気接続箱の小型化・軽量化の要望を満足させるために、電源回路にバスバを用いるとともに、弱電流が流される回路や信号回路などに印刷配線板を用いて小型化・軽量化を図った電気接続箱が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。しかしながらこの電気接続箱では、バスバが依然として残されており、さらなる小型化・軽量化の余地があった。
【０００７】
また、従来の印刷配線板では、異なる膜厚の配線パターン（接続回路）を単一の絶縁基板上に形成することができなかったため、多層の絶縁基板を積層させるとともに、これらの基板間を接続させるためにスルーホールを設けるなどしていた。このように従来の印刷配線板は、スルーホールを設けるためのスペースや、絶縁基板を積層させるために生じる無駄な部分など、電気接続箱の小型化及び軽量化を妨げる要因を含んでいた。
【特許文献１】実公平７−３６４２６号公報
【特許文献２】特開平７−２４１０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明は、小型化及び軽量化を可能にすることができる電気接続箱を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、電源と負荷との間に配される電気接続箱であって、電源からの電力を各負荷ごとに分配するとともに、分配した電力を電装品を介して負荷側に供給する電源分配回路が、印刷配線板で形成されたことを特徴とする電気接続箱である。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記印刷配線板が、各負荷ごとに分配される前の電力が流される第１の配線パターンと、各負荷ごとに分配された電力が流される前記第１の配線パターンよりも膜厚の薄い第２の配線パターンと、を備え、かつ、前記第１の配線パターンと第２の配線パターンとが同一の絶縁基板上に形成されたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、前記第１の配線パターンの一部が前記絶縁基板に埋設されているとともに、前記第２の配線パターンが前記絶縁基板に重ねられ、かつ、前記第１の配線パターンの表面と前記第２の配線パターンの表面とが同一平面上に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載された発明によれば、電気接続箱が、印刷配線板を電源分配回路として用いているので、溶接によって印刷配線板に取り付けることが可能な小型の電装品を実装することができ、そのために、小型化及び軽量化が可能な電気接続箱を提供することができる。
【００１３】
請求項２に記載された発明によれば、電気接続箱が、各負荷ごとに分配される前の電力が流される第１の配線パターンと、各負荷ごとに分配された電力が流される第１の配線パターンよりも膜厚の薄い第２の配線パターンとが同一の絶縁基板上に形成された印刷配線板を電源分配回路として用いているので、印刷配線板を構成する絶縁基板の積層数を減らすことができ、そのためにスルーホールを設けるためのスペースや、絶縁基板を積層させるために生じる合成樹脂の無駄な部分などを省くことができる。したがって、さらに小型化及び軽量化が可能でかつ加工コストの低い電気接続箱を提供することができる。
【００１４】
請求項３に記載された発明によれば、印刷配線板は、第１の配線パターンの一部が絶縁基板に埋設されていることで絶縁基板の表面と第１の配線パターンの表面との高低差が極めて小さく形成されているとともに、第１の配線パターンの表面と第２の配線パターンの表面とが同一平面上に配置されているので、電装品の印刷配線板への実装がさらに容易になり、印刷配線板の位置精度が向上して接続信頼性の高い電気接続箱を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態にかかる電気接続箱１を、図１ないし図３を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる電気接続箱１の分解斜視図であり、図２は、電気接続箱１の一部の回路図であり、図３は、電気接続箱１に備えられた印刷配線板４を示す斜視図である。
【００１６】
図１などに示す電気接続箱１は、ワイヤハーネスＷ（図１に一部示す）と協働して、自動車に搭載されて、バッテリや発電機などの電源２００（図２に示す）からの電力を、負荷としての各電子機器３００（図２に示す）に供給（分配）するものである。
【００１７】
ワイヤハーネスＷは、図１に示すように、電線１０とこの電線１０の端末などに取り付けられたコネクタ１１とを備えている。ワイヤハーネスＷは、コネクタ１１が電気接続箱１の後述の接続部５や、各電子機器３００に設けられたコネクタと結合することで、電源２００などから供給される電力を、各電子機器３００に供給する。
【００１８】
電気接続箱１は、図１に示すように、メインカバー２と、ロアカバー３と、これらのカバー２，３内に収容される電源分配回路としての印刷配線板４と、を備えて構成されている。印刷配線板４の縁部には、前述したワイヤハーネスＷとの接続部５が複数設けられている。カバー２，３は、絶縁性の合成樹脂からなり、周知の射出成形により成形される。また、これらのカバー２，３は、互いの間に印刷配線板４を挟む格好で重ね合わされるとともに、印刷配線板４に実装されるヒューズやリレーなどの電装品６などを覆う。
【００１９】
印刷配線板４は、図１及び図３に示すように、絶縁基板４１と、この絶縁基板４１上に予め定められたパターンにしたがって形成された複数の配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃとを備えている。配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃは、銅又は銅合金などの導電性の金属を箔状に形成したものであり、本実施形態ではこの金属として銅を用いている。
【００２０】
上記配線パターン４２Ａは、図２に示すように、ワイヤハーネスＷを介して電源２００と接続した各負荷としての電子機器３００ごとに分配される前の電力が流される接続回路である。この配線パターン４２Ａは膜厚が４００μｍから５００μｍに設定されており、最大５０アンペアの電流を通電可能としている。また、この配線パターン４２Ａは、図３に示すように、その一部が絶縁基板４１に埋設される格好で絶縁基板４１に積層されている。このため、絶縁基板４１の表面と配線パターン４２Ａの表面との高低差が極めて小さくなっている。
【００２１】
上記配線パターン４２Ｂは、図２に示すように、配線パターン４２Ａから各負荷としての電子機器３００ごとに分配された電力が流される接続回路であり、電装品６よりも電源２００寄りに配されている。この配線パターン４２Ｂは、図３に示すように、膜厚が配線パターン４２Ａよりも薄く形成されているとともに、幅が配線パターン４２Ａよりも狭く形成されている。また、この配線パターン４２Ｂは、絶縁基板４１に重ねられる格好で絶縁基板４１に積層されている。
【００２２】
上記配線パターン４２Ｃは、図２に示すように、電装品６を介して配線パターン４２Ｂから各負荷としての電子機器３００ごとに分配された電力が流される接続回路である。この配線パターン４２Ｃは、図３に示すように、膜厚が配線パターン４２Ｂと等しく形成されているとともに、幅が配線パターン４２Ｂよりも狭く形成されている。また、この配線パターン４２Ｃは、配線パターン４２Ｂと同様に絶縁基板４１に重ねられる格好で絶縁基板４１に積層されている。
【００２３】
このように、配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃは、流れる電力に応じて膜厚と幅、即ち断面積、が設定されているとともに、これらが同一の絶縁基板４１上に形成されている。また、これらの配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃは、図３に示すように、それぞれの表面が同一平面上に配置されている。なお、配線パターン４２Ａは、特許請求の範囲に記載した第１の配線パターンをなしており、配線パターン４２Ｂ，４２Ｃは、特許請求の範囲に記載した第２の配線パターンをなしている。
【００２４】
さらに、このような印刷配線板４の表面にはヒューズやリレーなどの電装品６が実装される。この電装品６は、リード端子が配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃにろう付けされるなどして取り付けられる。なお、この電装品６は、従来の電気接続箱に用いられていたバスバに接続するタイプのものよりも小型タイプのものを用いることができ、例えばリレーの場合、バスバに接続するタイプのリレーよりも約５０％小型化したものを用いることができる。また、電装品６を配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃにろう付けすることにより、これらの配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを、電源供給部材としてだけでなく電装品６を冷却する放熱板としても利用することができる。
【００２５】
上述した印刷配線板４は以下のようにして製造される。まず、厚膜の層と薄膜の層との２層の銅箔とこれらの銅箔間に挟まれる膜厚１μｍ程度のニッケル箔とを積層してクラッドメタル材を形成する。次に、このクラッドメタル材の２層の銅箔のうち厚膜の層の銅箔にエッチングを施して配線パターン４２Ａになる部分以外を除去する。そして、このエッチングが施されたクラッドメタル材の厚膜の層の表面にプリプレグなどの接着シートと絶縁性の合成樹脂からなる板とを順に積層し、これらを接着する。そして、このクラッドメタル材の薄膜の層の銅箔、にエッチングを施して配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃになる部分以外を除去し、配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを形成する。この際、薄膜の層を削るので、配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃのパターン間ピッチを狭くすることが可能となる。なお、この接着シートは、クラッドメタル材の一方の表面のエッチングにより除去された部分を埋めるとともに熱硬化することにより前記合成樹脂からなる板と一体化して絶縁基板４１となる。こうして上述した印刷配線板４が製造される。
【００２６】
本実施形態によれば、電気接続箱１が、印刷配線板４を電源分配回路として用いているので、溶接によって印刷配線板４に取り付けることが可能な従来よりも小型の電装品６を実装することができる。
【００２７】
また、この印刷配線板４が、流れる電流の強さに応じて膜厚と幅とが異なる、即ち断面積の異なる、複数の配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを同一の絶縁基板４１上に有しているので、絶縁基板４１の積層数を減らすことができる。また、これらの複数の配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃは、厚膜の層と薄膜の層との２層の銅箔とこれらの銅箔間に挟まれるニッケル箔とを積層したクラッドメタル材の両面を削ることで形成されるが、この薄膜の層を削ることで配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃのパターン間ピッチを狭く形成することができるので、狭ピッチの電装品６、即ち小型の電装品６、を実装することができる。したがって、高密度実装が可能で小型化及び軽量化が可能な電気接続箱１を提供することができる。
【００２８】
さらに、配線パターン４２Ａの一部が絶縁基板４１に埋設されていることで絶縁基板４１の表面と配線パターン４２Ａの表面との高低差が極めて小さく形成されているとともに、複数の配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃそれぞれの表面が同一平面上に配置されているので、電装品６の印刷配線板４への実装がさらに容易になる。したがって、印刷配線板４の位置精度が向上して接続信頼性の高い電気接続箱１を提供することができる。
【００２９】
なお、上述した実施形態では、印刷配線板４は、絶縁基板４１の片面のみに配線パターン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが形成されていたが、本発明の印刷配線板は、絶縁基板の両面に配線パターンが形成されていても良いし、これらの絶縁基板が複数枚積層されて形成されていても良い。その場合は、前記絶縁基板にスルーホールを設けて、異なる層間の配線パターン同士を接続させる。このような印刷配線板を備えた本発明の電気接続箱は、従来の印刷配線板に比べて積層数を少なくすることができるので、その分、絶縁基板の重量及び面積、スルーホールの数も少なくすることができ、さらに高密度実装が可能で小型化及び軽量化が可能な電気接続箱を低い加工コストで提供することができる。
【００３０】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電気接続箱の分解斜視図である。
【図２】図１に示された電気接続箱の一部の回路図である。
【図３】図１に示された電気接続箱に備えられた印刷配線板を示す斜視図である。
【図４】従来の電気接続箱を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  電気接続箱
４  印刷配線板
６  電装品
４１  絶縁基板
４２Ａ  配線パターン（第１の配線パターン）
４２Ｂ，４２Ｃ  配線パターン（第２の配線パターン）
２００  電源
３００  電子機器（負荷）
【図１】
2007159339.tif 000003
【図２】
2007159339.tif 000004
【図３】
2007159339.tif 000005
【図４】
2007159339.tif 000006