JP6486961B2 - 電気接続箱及び基板コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、自動車に搭載される電気接続箱に関するものである。

自動車に設置される電気接続箱は、バッテリーと各種負荷装置との間に介在されて、バッテリーから供給される電力をリレーやヒューズを介して各種負荷装置に供給するものである。

電気接続箱には、複数のリレーをケースに納めた構成としたものがある。この電気接続箱は、基板に搭載された複数のリレーがケースに納められ、その基板に接続された基板コネクタをリレーボックス内の対応するコネクタに接続することにより、各リレーがバッテリーと負荷装置との間に介在される。

このような電気接続箱の組み立て手順は、リレーを搭載した基板にリレーモジュールの基板コネクタを仮止めし、この状態で基板の裏面をハンダ槽に浸して、リレー及び基板コネクタを基板にハンダ付けして、基板を基板コネクタに固定する。そして、基板及び基板コネクタをケースに収容し、基板コネクタがケースの開口部に露出するように固定する。

上記のような電気接続箱では、ハンダ付け不良を防止するために、基板を基板コネクタに正確に位置決めした状態で仮止めする必要がある。従って、特許文献１に開示されたリレーモジュールでは、仮止め用のネジを使用して基板を基板コネクタに固定している。

特開２０１１−１９３７５号公報

特許文献１に開示されたリレーモジュールのように、ネジを使用して基板をコネクタに仮止めする構成では、仮止め工程でネジ締め作業が必要となるとともに、ネジが必要であるため、部品点数及び組み立て工数が増大して、製造コストが上昇するという問題点がある。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は基板コネクタに基板を確実に仮止め可能としながら、組み立て工数及び部品点数を削減し得る電気接続箱を提供することにある。

上記課題を解決する電気接続箱は、基板コネクタに基板を仮止めしてハンダ付けし、前記基板コネクタ及び基板をケースに収容することによって組み立てられる電気接続箱において、前記基板コネクタに設けられ、前記基板を仮止め及び位置決めする少なくとも一つの仮止め凸部と、前記基板コネクタに設けられ、前記基板の仮止め時の前記基板コネクタに対する前記基板の傾きを防止する傾き防止片とを備えたことを特徴とする。

この構成により、仮止め凸部により基板が基板コネクタに位置決めされるとともに仮止めされ、傾き防止片により基板の傾きが防止される。
また、上記の電気接続箱において、前記傾き防止片は、前記基板の端縁を保持する係止部と、前記係止部に前記基板の前記端縁を案内する案内斜面を提供する基板案内部とによって形成される楔状先端部を含み、前記基板コネクタの基台部に一体に形成されることが好ましい。

この構成により、仮止め凸部を嵌合孔に嵌合すると、基板の端縁が傾き防止片の係止部に係合して、基板コネクタに対し傾きが生じない状態で保持される。
また、上記の電気接続箱において、前記仮止め凸部は、前記基板を位置決めする位置決め軸と、前記基板からの前記仮止め凸部の抜けを阻止する仮止め軸とを備え、前記基板に前記仮止め凸部を嵌合可能とした嵌合孔を設けることが好ましい。

この構成により、仮止め凸部を嵌合孔に嵌合すると、位置決め軸で基板が基板コネクタに位置決めされ、仮止め軸で基板が基板コネクタに仮止めされる。
また、上記の電気接続箱において、前記基台部には前記ケースの内部空間に向かって突出する保持部が一体に形成され、前記保持部の長手方向両端部には、長手方向中間部より突出長さが長い延長部が設けられ、前記仮止め凸部は前記延長部の先端部に設けられることが好ましい。

この構成により、基板が仮止め凸部及び保持部の延長部を介して基台部に保持される。
また、上記課題を解決する電気接続箱は、ケースと、前記ケースの内部空間に収容される回路基板であって、当該回路基板一端縁の近傍に形成された少なくとも２つの位置決め孔を有する前記回路基板と、外部コネクタに電気的に接続されるように構成された外側端部と前記ケースの前記内部空間に配置され、前記回路基板にハンダ付けされる内側端部とを含む接続ピンと、前記接続ピンの前記外側端部と前記内側端部との間の中間部を保持するとともに、前記回路基板の前記一端縁を保持するように構成される基板コネクタと、前記基板コネクタに設けられ、前記回路基板の下面から前記少なくとも２つの位置決め孔に進入して前記少なくとも２つの位置決め孔にスナップフィットする少なくとも２つの第一のスナップフィット要素と、前記基板コネクタにおいて前記少なくとも２つの第一のスナップフィット要素の間に設けられ、前記回路基板の前記一端縁及び前記回路基板の上面にスナップフィットする第二のスナップフィット要素とを備えることが好ましい。

この構成により、第一のスナップフィット要素と、第二のスナップフィット要素とにより基板が基板コネクタに保持される。
また、上記の電気接続箱において、各第一のスナップフィット要素は、割り溝を間に挟んで前記基板コネクタから突出するフック付突起とフックレス突起との対を含むことが好ましい。

この構成により、フックレス突起により基板が位置決めされ、フック付き突起により基板が仮止めされる。
また、上記の電気接続箱において、前記第二のスナップフィット要素は、各第一のスナップフィット要素が対応する位置決め孔にスナップフィットするまで、前記回路基板の前記一端縁に接触しながら前記一端縁の下向き移動を案内する案内斜面を含むことが好ましい。

この構成により、第一のスナップフィット要素が位置決め孔にスナップフィットするとき、第二のスナップフィットが案内斜面により回路基板をスナップフィット位置まで案内する。

上記課題を解決する基板コネクタは、基板を仮止めしてハンダ付けする基板コネクタにおいて、前記基板を仮止め及び位置決めする少なくとも一つの仮止め凸部と、仮止め時の前記基板の傾きを防止する傾き防止片とを備えることを特徴とする。

基板が仮止め凸部で基板コネクタに仮止め且つ位置決めされ、傾き防止片で基板コネクタに対する基板傾きが防止される。

本発明の電気接続箱によれば、基板コネクタに基板を確実に仮止め可能としながら、組み立て工数及び部品点数を削減することができる。
他の態様及び利点は、本発明の技術的思想の例を示す図面とともに、以下の記載から明らかとなる。

一実施形態の電気接続箱を示す斜視図である。 一実施形態の電気接続箱を示す斜視図である。 電気接続箱を示す分解斜視図である。 仮止め凸部を示す斜視図である。 嵌合孔に嵌合した仮止め凸部を示す断面図である。 傾き防止片を示す斜視図である。 基板を取り付けた基板コネクタを示す斜視図である。 嵌合孔に嵌合した仮止め凸部を示す断面図である。 基板に係合した傾き防止片を示す断面図である。 嵌合孔に嵌合した仮止め凸部を示す断面図である。

以下、リレーモジュール（電気接続箱）の一実施形態を図面に従って説明する。図１及び図２に示すリレーモジュールは、合成樹脂で成形された直方体状のケース１と、基板コネクタ２とを備える。リレーモジュールは、ケース１の開口部から露出する基板コネクタ２を介してリレーボックスのコネクタに嵌合可能となっている。

図３に示すように、前記ケース１内には、複数のリレー３が搭載された基板４と、その基板４が取着される基板コネクタ２が収容される。基板コネクタ２は、合成樹脂で成形された基台部５を含む。Ｌ字型に屈曲された複数の接続ピン６が基台部５を貫通している。接続ピン６は導電性を備えた金属で形成されている。

前記基台部５は、前記ケース１の開口部に嵌挿可能とした直方体状に形成される。基台部５からケース１の内部空間に向かって突出する保持部７が一体に形成されている。そして、複数の接続ピン６は基台部５の長手方向に２列に整列されている。各接続ピン６は保持部７を貫通し、保持部７によって保持されている。

図１に示すように、ケース１の開口部から露出する基台部５の外面には、リレーボックスに設けられるコネクタ（外部コネクタともいう）を嵌合可能としたソケット８が設けられ、そのソケット８に前記接続ピン６の基端部（外側端部）が露出されている。前記各接続ピン６の先端部（内側端部ともいう）は前記ケース１の高さ方向に直角に折り曲げられてＬ字型に形成されている。

前記保持部７は、基台部５からその長手方向のほぼ全長にわたって突出され、その長手方向両端部には中間部より突出長さが長い延長部７ａが設けられている。そして、各延長部７ａの先端部には、前記接続ピン６の先端部と同方向に突出する一対の軸状の仮止め凸部９ａ，９ｂが基台部５から同一距離を隔てた位置に形成されている。

図４に示すように、仮止め凸部９ａ，９ｂは該仮止め凸部９ａ，９ｂを基台部５の長手方向沿う割り溝１０で、位置決め軸１１と仮止め軸１２とに分割されている。仮止め凸部９ａ，９ｂは、仮止め軸１２を保持部７の先端側として形成されている。

前記位置決め軸１１は、先端部を徐々に縮径した丸軸を軸方向に沿って中心で２分割した断面半円状の軸である。また、仮止め軸１２は先端部に断面楔状の膨径部１３を備えた丸軸を軸方向に沿って中心で２分割した断面半円状の軸である。

膨径部１３の径、すなわち仮止め凸部９ａ，９ｂの軸中心Ｘと膨径部１３の最外位置までの最大径は、仮止め凸部９ａ，９ｂの軸中心Ｘから位置決め軸１１の基端部１１ａの外周面までの径より大きい。

また、仮止め凸部９ａ，９ｂの軸中心Ｘから仮止め軸１２の基端部１２ａ外周面までの径は、仮止め凸部９ａ，９ｂの軸中心から位置決め軸１１の基端部の外周面までの径より小さい。なお、膨径部１３の周方向両端部１３ａ，１３ｂは、平面状に切除された形状とされて、基板４の嵌合孔１４に容易に嵌合可能となっている。

図３に示すように、前記基板４の一端縁の両隅部には、前記仮止め凸部９ａ，９ｂを嵌挿可能とした一対の嵌合孔１４が形成されている。嵌合孔１４の直径は、前記仮止め凸部９ａ，９ｂの位置決め軸１１の基端部を丸軸状とした場合の直径に等しい径で形成されている。

従って、仮止め凸部９ａ，９ｂを嵌合孔１４に挿入すると、仮止め軸１２は膨径部１３が嵌合孔１４の周縁に当接して位置決め軸１１側に撓みながら侵入する。そして、膨径部１３が嵌合孔１４の周縁を乗り越えると、図５及び図８に示すように、位置決め軸１１が嵌合孔１４の周縁に当接して基板４が基板コネクタ２に位置決めされるとともに、仮止め軸１２により基板４が基板コネクタ２に仮止めされる。

前記仮止め凸部９ａ，９ｂ間において、前記保持部７には仮止め凸部９ａ，９ｂと同方向に突出する傾き防止片１５が形成されている。この傾き防止片１５は、基板４の嵌合孔１４に仮止め凸部９ａ，９ｂを嵌合したとき、基板４の端縁に係合して、基板コネクタ２に対する基板４の傾きを防止又は低減する機能を備えている。

詳述すると、図６に示すように、傾き防止片１５は楔状先端部を含む。この楔状先端部は、基板４に対面する案内斜面を提供する基板案内部２１と、その基板案内部２１の基端縁に形成され、楔の返しとして機能する係止部２２とを含む。

また、図３及び図６に示すように、前記保持部７には係止部２２の間で基板４の端縁を挟持可能とした支持部２５が形成されている。支持部２５は、係止部２２に対し斜め下方に位置し、係止部２２に対向して、係止部２２との間で基板４の端縁を挟持可能とした挟持面２６を備えている。

そして、基板４の嵌合孔１４に仮止め凸部９ａ，９ｂを嵌合するとき、傾き防止片１５の基板案内部２１が基板４の端縁に押圧されて傾き防止片１５が撓み、基板４の端縁が基板案内部２１を乗り越えると、図９に示すように、基板４の端縁が係止部２２に係合して保持される。

この状態では、基板４が仮止め凸部９ａ，９ｂにより位置決めされるとともに仮止めされ、傾き防止片１５により基板４の端縁が係止部２２と前記挟持面２６との間に挟まれて位置決めされる。そして、基台部５から突出する保持部７の突出方向に対し、基板４が平行となるように、すなわち基板コネクタの長手方向の軸を中心として基板４が回転された状態とならないように、基板４が保持部７に対し傾くことなく保持されるようになっている。

前記基板４には、前記接続ピン６の先端を挿入可能とした複数の挿入孔１６と、前記リレー３の接続端子を挿入可能とした複数の挿入孔１７が形成されている。前記挿入孔１６は、前記仮止め凸部９ａ，９ｂを基板４の嵌合孔１４に嵌合したとき、各接続ピン６を挿入し得る位置に形成されている。

前記基板コネクタ２の基台部５には、上方及び下方に突出する係止凸部１８がそれぞれ一対ずつ設けられ、前記ケース１の開口部近傍には係止凸部１８に係合可能とした係止孔１９が設けられている。

そして、基板４を取着した基板コネクタ２をケース１内に挿入し、係止凸部１８を係止孔１９に係合させると、基板４及び基板コネクタ２がケース１内に収容される。この状態では、ケース１の開口部に基板コネクタ２の接続ピン６の基端部が露出され、リレーボックスのコネクタに接続可能となっている。

図３及び図１０に示すように、基台部５の外周枠部と前記保持部７の延長部７ａとは、外周枠部の開口縁近傍でリブ状の連結部２３で連結されている。そして、連結部２３の肉厚は、保持部７の肉厚とほぼ等しい十分な肉厚が確保されるとともに、保持部７に接近するにつれて肉厚が増加するように形成されて、ケース１内に向かう表面が斜面２４となっている。

次に、上記のようなリレーモジュールの組み立て手順及び作用を説明する。
まず、基板４の表面にリレー３を取着し、次いで基板４の嵌合孔１４に仮止め凸部９ａ，９ｂを嵌合する。すると、基板４が基板コネクタ２に位置決めされて、基板４の挿入孔１６に基板コネクタ２の接続ピン６の先端が自動的に嵌挿される。

詳述すると、嵌合孔１４の周縁に当接する位置決め軸１１で基板４が基板コネクタ２に位置決めされ、仮止め軸１２の膨径部１３により基板４が基板コネクタ２に対し仮止めされ、挿入孔１６に基板コネクタ２の接続ピン６の先端が自動的に嵌挿される。

このとき、仮止め凸部９ａ，９ｂ間で基板４の端縁が傾き防止片１５に保持されて、基板コネクタ２に対して基板４が傾いて保持されることはない。
この状態で、リレー３の接続端子の先端と、前記接続ピン６の先端が露出される基板４の裏面をハンダ槽に浸して、ハンダ付け処理を行う。すると、基板コネクタ２に基板４が固定されるとともに、基板４上のリレー３が接続ピン６に電気的に接続される。

この後、基板４及び基板コネクタ２をケース１内に挿入して、係止凸部１８を係止孔１９に係合させると、リレーモジュールの組み立てが完了する。そして、このように構成されたリレーモジュールが、リレーボックスに搭載される。

上記のようなリレーモジュールでは、次に示す効果を得ることができる。
（１）基板４の嵌合孔１４に仮止め凸部９ａ，９ｂを嵌合することにより、基板４を基板コネクタ２に位置決めし、かつ仮止めすることができる。
（２）一対の仮止め凸部９ａ，９ｂを嵌合孔１４にそれぞれ嵌合することにより、各仮止め凸部９ａ，９ｂの位置決め軸１１で基板４を基板コネクタ２に位置決めし、各仮止め凸部９ａ，９ｂの仮止め軸１２で基板４を基板コネクタ２に仮止めすることができる。
（３）ネジを使用することなく、基板コネクタ２の基台部５に一体に成形された仮止め凸部９ａ，９ｂと、基板４に形成した嵌合孔１４で位置決めと仮止めを行うことができるので、部品点数を削減することができる。
（４）基板４を仮止めするためのネジ締め工程を省略することができる。
（５）基板４を基板コネクタ２に正確に位置決めし、かつ仮止めすることにより、後工程であるハンダ付け工程の歩留まりを向上させることができる。
（６）基板４の嵌合孔１４に仮止め凸部９ａ，９ｂを嵌合するとき、基板４の端縁が傾き防止片１５に保持されて、基板コネクタ２に対する基板４が傾いて保持されることはない。従って、後工程であるハンダ付け工程の歩留まりを向上させることができる。
（７）基台部５の外周枠部と前記保持部７とを肉厚を十分に確保した連結部２３で連結したので、コネクタの挿抜時の基台部５の撓みを防止して、コネクタの挿抜を円滑に行うことができる。
（８）連結部２３のケース１内に向かう表面が斜面２４となって、連結部２３の肉厚が延長部７ａに接近するにつれて増加するように形成されている。従って、仮止め凸部９ａ，９ｂが延長部７ａの先端部に設けられていても、連結部２３の機械的強度を十分に確保することができるので、仮止め凸部９ａ，９ｂと傾き防止片１５に支持された基板４を、延長部７ａ及び連結部２３を介して基台部５に安定して保持することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・傾き防止片を１箇所あるいは複数個所に設けてもよい。
基板４は典型的には回路基板であり得る。嵌合孔１４は、回路基板に形成された位置決め孔と呼ぶことがある。仮止め凸部９ａ，９ｂの各々は、位置決め孔にスナップフィットする第一のスナップフィット要素と呼ぶことがある。傾き防止片１５は、第二のスナップフィット要素と呼ぶことがある。位置決め軸１１は、フックレス突起と呼ぶことがあり、仮止め軸１２はフック付き突起と呼ぶことがある。傾き防止片１５は平板フックと呼ぶことがある。

本発明は、例示したものに限定されるものではない。例えば、例示した特徴が本発明にとって必須であると解釈されるべきでなく、むしろ、本発明の主題は、開示した特定の実施形態の全ての特徴より少ない特徴に存在することがある。本発明は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。

１…ケース、２…基板コネクタ、４…基板、５…基台部、９ａ，９ｂ…仮止め凸部、１０…割り溝、１１…位置決め軸、１２…仮止め軸、１３…膨径部、１４…嵌合孔、１５…傾き防止片、２１…基板案内部、２２…係止部、２４…斜面。

Claims (7)

1. 基板挿入方向に延びる外側端部と前記基板挿入方向に交差する基板取着方向に延びる内側端部とが形成された接続ピンと、前記外側端部と前記内側端部との間の中間部が貫通する保持部とを有する基板コネクタと、
   前記基板取着方向から前記基板コネクタに取着可能に構成された基板と、
   前記基板コネクタ及び基板を前記基板挿入方向から挿入可能に構成された開口部を有するケースと
   を備える電気接続箱において、
   前記保持部に設けられ、前記内側端部を前記基板にハンダ付けするときに前記基板を仮止め及び位置決めする少なくとも一つの仮止め凸部と、
   前記基板コネクタの保持部に一体に形成され、前記基板の仮止め時の前記基板コネクタに対する前記基板の傾きを防止する傾き防止片及び前記基板の端縁を支持する支持部と
   を備え、
   前記傾き防止片は、前記基板の端縁を保持する係止部と、前記係止部に前記基板の端縁を案内する案内斜面を提供する基板案内部とによって形成される先端部を含み、前記支持部は、前記係止部に対向して係止部との間で前記基板の端縁を挟持可能とする挟持面を有することを特徴とする電気接続箱。
2. 請求項１に記載の電気接続箱において、
   前記仮止め凸部は、
   前記基板を位置決めする位置決め部と、
   前記基板からの前記仮止め凸部の抜けを阻止する仮止め部と
   を備え、
   前記基板に前記仮止め凸部を嵌合可能とした嵌合孔を設けたことを特徴とする電気接続箱。
3. 請求項１又は２に記載の電気接続箱において、
   前記保持部の長手方向両端部には、長手方向中間部より突出長さが長い延長部が設けられ、前記仮止め凸部は前記延長部の先端部に設けられていることを特徴とする電気接続箱。
4. 基板挿入方向に開口部を有するケースと、
   前記開口部を通して前記ケースの内部空間に収容可能に構成された基板であって、当該基板の一端縁の近傍に形成された少なくとも２つの位置決め孔を有する前記基板と、
   前記基板挿入方向に延びるとともに外部コネクタに電気的に接続されるように構成された外側端部と、前記基板挿入方向に交差する基板取着方向に延びるとともに前記ケースの前記内部空間に配置され、前記基板にハンダ付けされる内側端部とが形成された接続ピンと、
   前記接続ピンの前記外側端部と前記内側端部との間の中間部が貫通するとともに、前記基板の前記一端縁を保持するように構成された保持部を有する基板コネクタと、
   前記保持部に設けられ、前記内側端部を前記基板にハンダ付けするときに前記基板の下面から前記少なくとも２つの位置決め孔に進入して前記少なくとも２つの位置決め孔にスナップフィットして前記基板を仮止め及び位置決めする少なくとも２つの第一のスナップフィット要素と、
   前記基板コネクタの保持部において前記少なくとも２つの第一のスナップフィット要素の間で一体に設けられ、前記内側端部を前記基板にハンダ付けするときに、前記基板の前記一端縁及び前記基板の上面にスナップフィットして前記基板の仮止め時の前記基板コネクタに対する前記基板の傾きを防止する第二のスナップフィット要素及び前記基板の一端縁を支持する支持部と
   を備え、
   前記第二のスナップフィット要素は、前記基板の一端縁を保持する係止部と、前記係止部に前記基板の一端縁を案内する案内斜面を提供する基板案内部とによって形成される先端部を含み、前記支持部は、前記係止部に対向して係止部との間で前記基板の一端縁を挟持可能とする挟持面を有することを特徴とする電気接続箱。
5. 請求項４に記載の電気接続箱において、
   各第一のスナップフィット要素は、割り溝を間に挟んで前記基板コネクタから突出するフック付突起とフックレス突起との対を含むことを特徴とする電気接続箱。
6. 請求項４又は５に記載の電気接続箱において、
   前記第二のスナップフィット要素は、各第一のスナップフィット要素が対応する位置決め孔にスナップフィットするまで、前記基板の前記一端縁に接触しながら前記一端縁の下向き移動を案内する案内斜面を含むことを特徴とする電気接続箱。
7. 開口部を有するケースと、前記開口部に基板挿入方向に挿入可能に構成された基板とともに用いられる基板コネクタにおいて、
   前記基板挿入方向に延びる外側端部と前記基板挿入方向に交差する基板取着方向に延びる内側端部とが形成された接続ピンと、
   前記外側端部と前記内側端部との間の中間部が貫通する保持部と、
   前記保持部に設けられ、前記基板取着方向から前記基板コネクタに取着される前記基板を前記内側端部にハンダ付けするときに前記基板を仮止め及び位置決めする少なくとも一つの仮止め凸部と、
   前記基板コネクタの保持部に一体に形成され、前記基板の仮止め時の前記基板コネクタに対する前記基板の傾きを防止する傾き防止片及び前記基板の端縁を支持する支持部と
   を備え、
   前記傾き防止片は、前記基板の端縁を保持する係止部と、前記係止部に前記基板の端縁を案内する案内斜面を提供する基板案内部とによって形成される先端部を含み、前記支持部は、前記係止部に対向して係止部との間で前記基板の端縁を挟持可能とする挟持面を有することを特徴とする基板コネクタ。

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