JP2014143902A

JP2014143902A - 電気分配センタ

Info

Publication number: JP2014143902A
Application number: JP2013252892A
Authority: JP
Inventors: J Stern Eric; エリック・ジェイ・スターン; R Morales Jesus; ヘスス・エーレ・モラレス; A Meinberg Todd; トッド・エイ・メインバーグ
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2014-08-07
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: CN103872512B; EP2743139A3; KR20140075608A; US9282655B2; JP6300502B2; BR102013024089A2; EP2743139B1; US20140160697A1; CN103872512A; EP2743139A2

Abstract

【課題】回路基板の下の端子の接触部の各々がそれらの所期の相手方下端子受け入れキャビティ内に受け入れられるようにする。
【解決手段】電気分配センタ１０が、上ハウジング１２と、上ハウジングに配置された回路基板と、複数の下端子受け入れキャビティ及び複数の整合キャビティを持つ下ハウジング１４とを含む。複数の端子が、導電性部材と電気通信するように回路基板に取り付けられる。端子は、回路基板の下方に接触部を有し、接触部は、下端子受け入れキャビティに配置される。端子は、回路基板から第１所定距離延びている。整合ポストが回路基板に固定されており、整合キャビティ内に受け入れられる。整合ポストは、回路基板から、少なくとも第１所定距離よりも大きい第２所定距離だけ延びている。
【選択図】図１

Description

［０００１］
本発明は電気分配センタ(electrical distribution center)に関し、詳細には、上ハウジングと下ハウジングとの間に回路基板が配置された電気分配センタに関する。更に詳細には、組み立て中に回路基板を下ハウジングと整合するため、下ハウジングの対応する構成（特徴）とインターフェース（取り合いを）取る構成（特徴）が回路基板に固定された、電気分配センタに関する。

［０００２］
電気分配センタは、自動車で広く使用されている。電気分配センタは、様々なヒューズ、リレー、及び他の電気デバイスを中央位置に収容できる独立型アッセンブリとして設計された、中央ジャンクションボックス又はブロックシステムである。電気分配センタは、これらの様々な機能を一つのブロックに纏めることによって費用を低減するばかりでなく、切断され且つスプライス接合されたリードの数を減らし、信頼性を確保する。このような電気分配センタは、空調システム、燃料システム、点灯回路、計器板等の自動車の様々な電気システムに電力及び制御信号を供給するため、また、エンジン、及びアンチロックブレーキ配線アッセンブリに信号を提供するため、ジャンクションボックスに収容された電気デバイス及び電源をワイヤハーネスコネクタに電気的に接続するための設備を含む。
［０００３］
出典を明示することにより、開示された全ての内容を本明細書の開示の一部とする、ポールホンキ等に賦与され、本出願人に譲渡された「オンハーネスＰＣＢ電気センタ」という表題の米国特許第７，７２７，０２２号には、上ハウジング、回路基板、及び下ハウジングを持つ電気分配センタが開示されている。上ハウジングは、複数の上端子受け入れキャビティを含み、下ハウジングは、複数の下端子受け入れキャビティを含む。回路基板は、上ハウジングに上端子受け入れキャビティの下方に配置されており、複数の端子が回路基板に取り付けられている。これらの端子は、回路基板の上方に接触部を有する。これらの接触部は、上端子受け入れキャビティに差し込んだ相手方端子と係合するため、上端子受け入れキャビティに配置される。複数の端子は、更に、回路基板の下方に接触部を有する。これらの接触部は、下端子受け入れキャビティに取り付けられた相手方端子と係合するため、下端子受け入れキャビティに配置される。回路基板の下方の接触部を、それらの所期の相手方下端子受け入れキャビティの中央と整合させるのが重要である。回路基板の下方の接触部と、それらの所期の相手方下端子受け入れキャビティの中央との整合は、代表的には、上ハウジングと下ハウジングとの間のインターフェースを使用して行われてきた。しかしながら、回路基板が取り付けられた上ハウジングが下ハウジングに取り付けられる前には、回路基板は、上ハウジング内で横方向に或る程度自由に移動できる。上ハウジング内での回路基板のこの横方向移動により、回路基板の下方の端子の接触部を、それらの所期の相手方下端子受け入れキャビティに関し、上ハウジングを下ハウジングに適正に組み立てることができない程度に不整合にしてしまう場合がある。この不整合のため、組み立て時間が長くなってしまう。これは、回路基板の下方の接触部をそれらの所期の相手方下端子受け入れキャビティの中央に関して適正に整合するため、上ハウジング、下ハウジング、及び／又は回路基板を操作する必要があるためである。更に、この不整合により、端子の一つ又はそれ以上が損傷することがある。これは、回路基板の下の端子の接触部の各々が、それらの所期の相手方下端子受け入れキャビティ内に受け入れられるのでなく、端子の接触部の一つ又はそれ以上が、下ハウジングと接触した場合に起こる。これは、端子スタッブ(terminal stubbing) として知られている。

米国特許第７，７２７，０２２号

［０００４］
上文中に記載した欠点の一つ又はそれ以上を小さくするか或いはなくす、電気分配センタ及び電気分配センタの組み立て方法が必要とされている。

［０００５］
簡単に説明すると、電気分配センタを提供する。電気分配センタは、上ハウジングと、上ハウジングに配置された回路基板と、複数の下端子受け入れキャビティ及び複数の整合キャビティを持つ下ハウジングとを含む。複数の端子が、回路基板に取り付けられている。これらの端子の各々が、夫々の導電性部材と電気通信している。端子は、回路基板の下方に接触部を有し、これらの接触部が、下端子受け入れキャビティに配置される。各端子は、回路基板から僅か第１所定距離延びる。複数の整合ポストが、回路基板に固定されており、整合キャビティ内に受け入れられる。各整合ポストは、回路基板から、少なくとも、第１所定距離よりも大きい第２所定距離延びる。
［０００６］
添付図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。

図１は、本発明による電気分配センタの分解斜視図である。図２は、図１の電気分配センタの回路基板アッセンブリの正面図である。図２Ａは、図２の回路基板アッセンブリの拡大部分図である。図３は、図２の回路基板アッセンブリの斜視図である。図４は、図２の回路基板の一部の断面斜視図である。図５は、図１の電気分配センタの上ハウジングの斜視図である。図６は、図１の電気分配センタの下ハウジングの斜視図である。

［００１４］
様々な図の同じ構成要素を示すのに同じ参照番号を使用した図１乃至図６を参照すると、例えば単なる例として自動車で使用される、本発明による電気分配センタ１０が示してある。電気分配センタ１０は、全体として、上ハウジング１２と、下ハウジング１４と、上ハウジング１２内に上ハウジング１２と下ハウジング１４との間に配置された回路基板アッセンブリ１６と、ポジティブロック強化部材１８、１９、２０、２１とを含む。電気分配センタ１０は、電気分配センタ１０の使用中に遭遇する環境ハザード(environmental hazards) から電気分配センタ１０を保護するため、スプラッシュ（しぶき）シールド２２内に配置され、上カバー２４によって取り囲まれていてもよい。
［００１５］
図１乃至図６の参照を続けると、回路基板アッセンブリ１６は、平面を形成する電気絶縁回路基板２６を含む。電気絶縁回路基板２６には、複数の二路パススルー端子(two-way pass-through terminal) ２８と、複数の一路端子３０と、バスバー３２と、一つ又はそれ以上の電子デバイス３４（単なる例としてリレーや抵抗器）とが取り付けられている。二路パススルー端子２８、一路端子３０、バスバー３２、及び電子デバイス３４を様々な所望の回路パターンで接続するため、回路基板２６には、複数の電気トレース３５が設けられていてもよい。二路パススルー端子２８は、回路基板２６の上方の上接触部３６と、回路基板２６の下方の下接触部３８とを有する。幾つかの一路端子３０は、上接触部３６だけを含むが、他の一路端子３０は、下接触部３８だけを含む。下接触部３８は、回路基板２６から第１所定距離４０しか延びていない。明瞭化を図るため、添付図面では、二路パススルー端子２８、一路端子３０、電気デバイス、電気トレース３５、上接触部３６、及び下接触部３８の各々の一つだけにしか参照番号が付してない。
［００１６］
回路基板アッセンブリ１６は、更に、回路基板２６から下接触部３８と同方向に延びる複数の整合ポスト４２、４４、４６、４８を含む。整合ポスト４２は、回路基板２６から所定距離５０だけ延びている。第２所定距離５０は、第１所定距離４０よりも大きい。単なる例として、第２所定距離５０は第１所定距離４０よりも約５ｍｍ大きい。
［００１７］
整合ポスト４２、４４、及び４６は、回路基板２６が形成する平面内で矢印５２が示す一方向に延びていてもよい。整合ポスト４８は、回路基板２６が形成する平面内で矢印５４が示す別の方向に延びていてもよい。方向５４は、方向５２に対して実質的に垂直である。整合ポスト４２、４４、及び４６は全て同じ方向に延びるように示してあるが、これらの整合ポスト４２、４４、及び４６のうちの一つ又は２つが整合ポスト４８と同方向に延びていてもよく、又は方向５２及び方向５４と異なる第３方向に延びていてもよい。
［００１８］
整合ポスト４２、４４、４６、４８は、好ましくは、金属材料製であり、一つ又はそれ以上のタブ５６を含む。これらのタブ５６は、整合ポスト４２、４４、４６、４８を回路基板２６上で正確に配置するため、回路基板２６の整合ポスト受け入れ穴５８内にぴったりと受け入れられる。整合ポスト４２、４４、４６、４８は、回路基板２６にはんだ接続部で固定される。整合ポスト４２、４４、４６、４８は、はんだ接続部とともに、整合ポスト４２、４４、４６、４８を回路基板２６にしっかりと保持する。整合ポスト４２、４４、４６、４８は、好ましくは回路基板２６の周囲近くに配置され、回路基板２６が形成する平面に対して実質的に垂直である。四つの整合ポスト４２、４４、４６、４８を示したが、これよりも多数の又は少数の整合ポストが設けられていてもよいということは理解されるべきである。
［００１９］
上ハウジング１２は、電気絶縁性材料、例えばプラスチックで形成されていてもよい。上ハウジング１２は、例えば、液状のプラスチックを金型に注入し、金型から取り出す前に凝固するプラスチック射出成形プロセスで形成されていてもよい。上ハウジング１２には、上ハウジング１２を通って延びる複数の上端子受け入れキャビティ６０が設けられている。上接触部３６は、上端子受け入れキャビティ６０に差し込んだヒューズ６４の相手方ブレード６２として示す相手方端子と係合するため、上端子受け入れキャビティ６０に配置される。例えば、上接触部３６は、相手方ブレード６２を受け入れる「音叉形」設計を備えていてもよい。しかしながら、リレー（図示せず）等の他の電気デバイスは、一般的には、電気センタに差し込まれ、及び従って、上接触部３６の一つ又はそれ以上は、電気分配センタ１０に差し込むことができるリレー又は他の電気デバイス又は電子デバイスと関連した他の種類の端子と噛み合う様々な設計を備えていてもよい。明瞭化を図るため、添付図面では、二つの上端子受け入れキャビティ６０にしか参照番号が付してないということに着目されるべきである。
［００２０］
上ハウジング１２は、回路基板２６が形成する平面に対して実質的に垂直な軸線Ａに沿って延びる回路基板区画部６６を含む。回路基板アッセンブリ１６は、回路基板区画部６６内に配置され、上ハウジング１２の部分として一体成形できる回路基板保持クリップ６８によってそこに保持される。回路基板アッセンブリ１６が、回路基板区画部６６内に配置されたとき、上ハウジング１２を下ハウジング１４に取り付ける前に、回路基板保持クリップ６８が回路基板アッセンブリ１６を保持するが、これは、回路基板アッセンブリ１６を横方向に、即ち回路基板２６が形成する平面内で移動できるように行われる。
［００２１］
下ハウジング１４は、電気絶縁性材料、例えばプラスチックで形成されていてもよい。下ハウジング１４は、例えば、液状のプラスチックを金型に注入し、金型から取り出す前に凝固するプラスチック射出成形プロセスで形成されていてもよい。下ハウジング１４には、下ハウジング１４を通って延びる複数の下端子受け入れキャビティ７０が設けられている。下接触部３８は、ワイヤ７４に取り付けられた相手方端子７２と係合するため、下端子受け入れキャビティ７０に配置される。添付図面において、下接触部３８はブレードとして示してあり、相手方端子７２は雌端子として示してある。しかしながら、端子を下端子受け入れキャビティ７０に差し込むとき、下接触部がワイヤ７４に取り付けられた端子と噛み合う限り、この他の種類の下接触部及び相手方端子を使用してもよい。明瞭化を図るため、添付図面では、二つの下端子受け入れキャビティ７０にしか参照番号が付してないということに着目されるべきである。
［００２２］
下ハウジング１４は、更に、整合ポスト４２、４４、４６、４８を夫々受け入れるための整合キャビティ７６、７８、８０、８２を含む。これらの整合キャビティ７６、７８、８０、８２は、整合ポスト４２、４４、４６、４８に対し、整合キャビティ７６、７８、８０、８２内での整合ポスト４２、４４、４６、４８の夫々の横方向移動、即ち回路基板２６が形成する平面内での移動が実質的に生じないような大きさを備えている（換言すれば、その横方向移動が実質的に生じないように寸法決めされている）。下端子受け入れキャビティ７０と異なり、整合キャビティ７６、７８、８０、８２は、相手方端子を受け入れない。これは、整合ポスト４２、４４、４６、４８が整合目的にしか使用されず、電気通信と関連していないためである。
［００２３］
ポジティブロック強化部材１８、１９、２０、２１は、下ハウジング１４と回路基板アッセンブリ１６との間に配置される。ポジティブロック強化部材１８、１９、２０、２１は、相手方端子７２を下端子受け入れキャビティ７０に保持するのを補助するという構成を備えている。
［００２４］
下ハウジング１４は、バスバー３２に各々接続されたポジティブ（正極用の）バッテリーナット８４及びポジティブ（正極用の）バッテリースタッド８６を受け入れるための構成を備えていてもよい。ポジティブバッテリーナット８４は、自動車のバッテリー（図示せず）に接続するのに使用されてもよく、これに対し、ポジティブバッテリースタッド８６は、自動車のオルタネータ（図示せず）に接続するのに使用されてもよい。ポジティブバッテリーナット８４は、例えばバスバー３２の一部によって、ポジティブバッテリースタッド８６と電気通信（電気的に接続や連通）してもよい。
［００２５］
上ハウジング１２は、ボルト８８によって、下ハウジング１４に積極的に保持されてもよい。ボルト８８の頭部は上ハウジング１２に対して作用するのに対し、ボルト８８のねじ山部分は、下ハウジング１４の相手方ねじ山部分と螺合する。
［００２６］
電気分配センタ１０の組み立て時に、回路基板アッセンブリ１６を上ハウジング１２の回路基板区画部６６内に配置し、回路基板保持クリップ６８によってその区画部に保持する。回路基板保持クリップ６８は、回路基板アッセンブリ１６が回路基板区画部６６から外れないようにするが、回路基板区画部６６内での回路基板アッセンブリ１６の横方向移動を許容する。ポジティブロック強化部材１８、１９、２０、２１を下ハウジング１４に組み立てる。次に、上ハウジング１２／回路基板アッセンブリ１６と、下ハウジング１４／ポジティブロック強化部材１８、１９、２０、２１を、回路基板２６が形成する平面に対して実質的に垂直な方向で互いに集める又は合わせる。上ハウジング１２／回路基板アッセンブリ１６と、下ハウジング１４／ポジティブロック強化部材１８、１９、２０、２１を更に近付けると、回路基板アッセンブリ１６が回路基板区画部６６内で横方向に移動できるため、整合ポスト４２、４４、４６、４８が整合キャビティ７６、７８、８０、８２と整合する。整合ポスト４２、４４、４６、４８の一部が夫々の整合キャビティ７６、７８、８０、８２に挿入された後、下接触部３８が夫々の下端子受け入れキャビティ７０と自動的に整合し、下接触部３８が夫々の下端子受け入れキャビティ７０に挿入される。最後に、整合ポスト４２、４４、４６、４８を夫々の整合キャビティ７６、７８、８０、８２に十分に又は一杯に着座させ、下接触部３８を夫々の下端子受け入れキャビティ７０内に十分に又は一杯に着座させるために、ボルト８８を使用し、回路基板２６が形成する平面に対して垂直方向に力を加えることができる。このようにして、整合ポスト４２、４４、４６、４８は、整合キャビティ７６、７８、８０、８２とともに、下接触部３８を夫々の下端子受け入れキャビティ７０と容易に整合させ、これによって電気分配センタ１０の組み立てを容易にすることができる。
［００２７］
本発明をその好ましい実施例に関して説明したが、これは限定を意図したものではなく、以下の特許請求の範囲に記載された程度に説明しようとするものである。

１０電気分配センタ
１２上ハウジング
１４下ハウジング
１６回路基板アッセンブリ
１８、１９、２０、２１ポジティブロック強化部材
２２スプラッシュシールド
２４上カバー
２６電気絶縁回路基板
２８二路パススルー端子
３０一路端子
３２バスバー
３４電子デバイス
３５電気トレース
３６上接触部
３８下接触部
４０第１所定距離
４２、４４、４６、４８整合ポスト
５０第２所定距離

Claims

電気分配センタ（１０）であって、
上ハウジング（１２）と、
前記上ハウジング（１２）に配置された回路基板（２６）と、
複数の下端子受け入れキャビティ（７０）と複数の整合キャビティ（７６、７８、８０、８２）とを有するを持つ下ハウジング（１４）と、
前記回路基板（２６）に取り付けられた複数の端子（２８、３０）とを備え、
これらの複数の端子（２８、３０）の各々は、夫々の導電性部材と電気通信しており、
前記複数の端子（２８、３０）は、前記回路基板（２６）の下方にあり、前記下端子受け入れキャビティ７０に配置された下接触部（３８）を有しており、
前記複数の端子（２８、３０）の各々は、前記回路基板（２６）から、第１所定距離（４０）だけ延びており、
前記電気分配センタ（１０）は、また、
前記回路基板（２６）に固定された、前記整合キャビティ（７６、７８、８０、８２）の夫々内に受け入れられた複数の整合ポスト（４２、４４、４６、４８）を備えており、
前記複数の整合ポスト（４２、４４、４６、４８）の各々は、前記回路基板（２６）から、少なくとも前記第１所定距離（４０）よりも大きい第２所定距離（５０）だけ延びている、電気分配センタ（１０）。
請求項１に記載の電気分配センタ（１０）において、
前記上ハウジング（１２）は、複数の上端子受け入れキャビティ（６０）を有し、
前記回路基板（２６）は、前記上端子受け入れキャビティ（６０）の下方に配置されており、
前記複数の端子（２８、３０）は、前記回路基板（２６）の上方の上接触部（３６）を有し、前記上接触部（３６）は、前記上端子受け入れキャビティ（６０）に差し込んだ相手方端子（７２）と係合するため、前記上端子受け入れキャビティ（６０）に配置される、電気分配センタ（１０）。
請求項１に記載の電気分配センタ（１０）において、
前記複数の整合ポスト（４２、４４、４６、４８）の各々は、金属製である、電気分配センタ（１０）。
請求項３に記載の電気分配センタ（１０）において、
前記複数の整合ポスト（４２、４４、４６、４８）の各々は、前記回路基板（２６）の夫々の整合ポスト受け入れ穴（５８）に受け入れられるタブ（５６）を含む、電気分配センタ（１０）。
請求項３に記載の電気分配センタ（１０）において、
前記複数の整合ポスト（４２、４４、４６、４８）の各々は、前記夫々の整合ポスト受け入れ穴（５８）内にはんだ接続部によって保持されている、電気分配センタ（１０）。
請求項１に記載の電気分配センタ（１０）において、
前記整合ポスト（４２、４４、４６、４８）の各々は、導電性部材と電気通信していない、電気分配センタ（１０）。
請求項１に記載の電気分配センタ（１０）において、
前記整合ポスト（４２、４４、４６、４８）のうちの少なくとも一つは、前記回路基板（２６）に亘り、第１方向（５２）に延びている、電気分配センタ（１０）。
請求項７に記載の電気分配センタ（１０）において、
前記整合ポスト（４２、４４、４６、４８）のうちの少なくとも一つは、前記回路基板（２６）に亘り、第２方向（５４）に延びており、前記第２方向（５４）は、前記第１方向（５２）に対して実質的に垂直である、電気分配センタ（１０）。
請求項１に記載の電気分配センタ（１０）において、
前記複数の整合ポスト（４２、４４、４６、４８）及び前記整合キャビティ（７６、７８、８０、８２）の各々は、前記整合キャビティ（７６、７８、８０、８２）内での前記複数の整合ポスト（４２、４４、４６、４８）の横方向移動を実質的に阻止するように寸法決めされている、電気分配センタ（１０）。
請求項１に記載の電気分配センタ（１０）において、
前記複数の整合ポスト（４２、４４、４６、４８）の各々は、前記回路基板（２６）の周囲の近くに配置されている、電気分配センタ（１０）。
請求項１に記載の電気分配センタ（１０）において、
前記複数の整合ポスト（４２、４４、４６、４８）の各々は、前記回路基板（２６）に対して実質的に垂直である、電気分配センタ（１０）。
請求項１に記載の電気分配センタ（１０）において、
前記複数の整合キャビティ（７６、７８、８０、８２）の各々には、前記整合ポスト（４２、４４、４６、４８）と電気通信できる導電性部材が設けられていない、電気分配センタ（１０）。
上ハウジング（１２）と、回路基板（２６）と、下ハウジング（１４）とを有する電気分配センタ（１０）を組み立てるための方法であって、
前記回路基板（２６）には、夫々の導電性部材と電気通信する複数の端子（２８、３０）が取り付けられており、前記回路基板（２６）には、複数の整合ポスト（４２、４４、４６、４８）が固定されており、前記下ハウジング（１４）は、複数の下端子受け入れキャビティ（７０）及び複数の整合キャビティ（７６、７８、８０、８２）を有しており、
前記回路基板（２６）を前記上ハウジング（１２）内に配置する工程と、
前記回路基板（２６）を前記上ハウジング（１２）内に配置した後、前記整合ポスト（４２、４４、４６、４８）の各々を前記整合キャビティ（７６、７８、８０、８２）の夫々に部分的に挿入する工程と、
前記整合ポスト（４２、４４、４６、４８）を前記整合キャビティ（７６、７８、８０、８２）に部分的に挿入した後、前記端子（２８、３０）の各々を前記下端子受け入れキャビティ（７０）に挿入する工程とを含む、方法。