JP6000722B2 - 成形配線板ユニット - Google Patents

Description

この発明は、成形配線板ユニット、詳しくは、外殻に覆われた空間内における使用に適した成形配線板ユニットに関するものである。

自動車の変速機やエンジンあるいは各種産業機械など、外殻によって覆われた空間内に配置されたソレノイドや電磁バルブなどの電気機器に外部から電気信号を伝達しようとする場合には、複数の電線を束にしたワイヤーハーネスを該空間内の金属板上に配設し、その端末をコネクターで接続したものを用いるのが一般的である。

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しかしながら、電線を加工したワイヤーハーネスを全て金属板上に配設する場合は、部品が配置される全領域まで金属板を広げる必要があり、ハーネス加工費のほかに、金属板に関する費用も別途必要となる為、コストアップの要因となっていた。

一方、原価を低く押さえる為に、金属板の使用範囲を極力限定し、固定箇所のみにした場合、可撓性を有し、自由度の大きいワイヤーハーネスの取付け作業の工数が多くなってしまい、しかも組込み時に電線噛み込み等のトラブルも発生しやすくなるという問題があった。

この為、配線板をプラスチックモールドで囲み、成形配線板とすることで組立性を良好にし、組立作業時の不良品発生の低減化を図る試みもなされているが、自動車のエンジンや変速機など外殻によって覆われた空間内に成形配線板を配置しようとする場合、その固定箇所である空間内の鋳造部品の精度や取付け誤差の許容範囲が非常に狭いといった問題があった。

又、これら外殻に覆われた空間内に配置する成形配線板の場合、その製造にはインサートモールド方式を採用することが多く、それに伴い、バリエーションの対応幅が小さくなり、多彩なバリエーション展開には向かないといった問題もあった。

本発明者は、組立性の良さという成形配線板の長所を生かしつつ、取付け誤差の許容範囲が大きく、外部の機器との接続も容易で、多彩なバリエーション展開も可能な成形配線板を実現すべく研究を行った結果、成形配線板をユニット化することにより、これらの要求を満足させることに成功し、本発明としてここに提案するものである。

上下及び側面が壁面によって囲われた中空の配線箱中の天井面に、所望の回路が形成された金属配線を固定し、該金属配線の途中に、屈曲した誤差吸収部を形成し、金属配線にフローティング機能を持たせると共に、外部の機器と接続する為に金属配線に形成されている外部入出力用の端子に、フローティング機能を有するフローティングコネクターを接続し、該フローティングコネクターの外部接続部を配線箱の壁面から外部に露出させ、該外部接続部に外部のコネクターを接続することにより、フローティングコネクターを介して外部の機器と配線箱中の金属配線とを電気的に接続する様にして上記課題を解決した。

自動車のエンジンや変速機、あるいは各種産業機械など、外殻によって覆われた空間内の鋳造部品などの内部構造物に配線箱を固定することにより、該空間内に位置せしめ、配線箱の上下面や側面から外部に露出しているフローティングコネクターの外部接続部に外部の機器から延設されたコネクターを挿入して、両者の電気的接続を行うものである。つまり、配線箱内の金属配線の端子はフローティングコネクターを介して外部のコネクターと結合されるので、配線箱が固定されている空間内の内部構造物と外部のコネクターが支持されている外殻との間で、取付け誤差が生じたとしても、そのズレはフローティングコネクターのフローティング機構が吸収し、両者の結合関係は確実に保持される。従って、外部のコネクター側にはズレ（誤差）を吸収する為の何らかの対策を別途施す必要はなく、コネクターをそのまま外側に露出しているフローティングコネクターの外部接続部に嵌合させるだけで、簡単に結合作業を行うことが出来、組立作業に関するコストを低減化することが可能で、組立作業の信頼性も向上する。

又、金属配線はアッパーカバーの天井面やインナーモールドの裏面に固定されているので、変速機など外殻によって覆われた空間内において、配線箱内に油が侵入したとしても、油中に浮遊している金属粉などの金属異物（コンタミネーション）が金属配線に沈殿付着することはほとんどなく、金属異物の付着により電気接続の安定化が阻害される恐れもない。

更に、配線箱内の金属配線には屈曲した誤差吸収部が形成されており、金属配線自体にもフローティング機能が付与されているので、これによっても取付誤差の許容範囲は拡大され、良好な組立性がもたらされ、組立作業が容易になり、組立不良発生の危険性も減らすことが出来る。

しかも、外部のコネクターと接続されるフローティングコネクターの外部接続部を標準化することでバリエーション展開が容易となり、成形配線板の利用範囲をより一層拡大させることが可能となる。

この発明に係る成形配線板ユニットの実施例１の斜視図。 図１に示す成形配線板ユニットを下方から見た部分斜視図。 図１に示す配線板ユニットを各構成要素に分解して描いた分解斜視図。 この発明に係る成形配線板ユニットの構成要素の一つであるフローティングコネクターをその本体部分と外部接続部とに分けて描いた分解斜視図。 同じく、この発明に係る成形配線板ユニットの構成要素の一つである金属配線の要部の拡大斜視図。

上下面及び側面を有する中空の配線箱中の天井面に金属配線を固定し、この金属配線に屈曲した誤差吸収部を形成すると共に、金属配線に形成されている外部入出力用の端子に、フローティングコネクターを接続し、フローティングコネクターの外部接続部を配線箱の壁面から外部に露出させた点に最大の特徴が存する。

図１はこの発明に係る成形配線板ユニットの実施例１の斜視図、図３は成形配線板ユニ
ットを各構成要素に分解して描いた分解斜視図である。

図中１は、この発明に係る成形配線板ユニットの構成要素の一つである配線箱であり、アッパーカバー２及びロアーカバー３とからなり、上下面４及び側面５によって囲われた中空のボックス状を呈しており、その内部空間には板状をなしたインナーモールド６が上下に空隙が形成される様に間隔をあけて水平に収容されている。
そして、アッパーカバー２の天井面及びインナーモールド６の裏面には、所望の回路を形成する金属配線７，８が固定されている。
又、図５に示す様に、金属配線７，８の側縁には、一対の固定用爪１８，１８が一体的に形成されており、これら固定用爪１８，１８をアッパーカバー２及びインナーモールド６に圧入することにより、この金属配線７，８はアッパーカバー２の天井面及びインナーモールド６の裏面に確実に固定されている。

なお、この実施例においては、アッパーカバー２とロアーカバー３との間にインナーモールド６を介在させて、金属配線７，８を２層に分けて配設したが、インナーモールド６を設けずに、アッパーカバー２の天井面だけに金属配線７を配設したり、インナーモールド６を２個以上にして、金属配線を３層以上に配設しても良く、回路構成、用途、設置箇所などの要求に応じて適宜変更して良いことはもちろんである。

又、金属配線７，８には、図５に示す様に、その回路途中に屈曲した誤差吸収部１９が形成されており、金属配線７，８に伸縮性を持たせることにより、金属配線７，８自体にフローティング機能を付与している。更に、金属配線７，８の端末あるいは途中には、外部の機器と接続する為の外部入出力の端子２０が上向きに立設又は下向きに垂設されており、これら外部入出力用の端子２０にはフローティングコネクター１０、１４又は２４のロケーター側の端子が嵌合されている。

なお、フローティングコネクターとは、縦横方向の誤差を吸収する機構、つまりフローティング機構を搭載した電気接続具のことであり、フローティングコネクター１０はインシュレーター１１の下部にロケーター１２が位置した縦形のものであり、インシュレーター１１の上部には外部接続用端子２１を有する外部接続部２９が取付けられており、その下部には縦横方向のズレを吸収するフローティング機構１３が設けられている。なお、インシュレーター１１及びロケーター１２の構成は既存のフローティングコネクターのものと基本的に同じである。
一方、フローティングコネクター１４は横形のものであり、横長の柱状を呈した外部接続部２９を兼ねたインシュレーター１５の長手方向一端にロケーター１６が設けられものであり、インシュレーター１５のロケーター１６寄りにはフローティング機構１３が設けられており、ロケーター１６の上面には、金属配線７，８の外部入出力用の端子２０を挿入してロケーター１６内部に位置している端子に嵌合させる為の挿入孔１７が形成されている。
又、図中２４もフローティングコネクターであり、前述のフローティングコネクター１０とは逆に、外部接続部２９を兼ねたインシュレーター１５の上部にロケーター１２が位置した倒立タイプのものであり、図２に示す様にロアーカバー３に形成された貫通孔２２を通して下方から外部機器の端子を嵌合接続する様になっている。
又、これらフローティングコネクター１０，１４，２４の外部接続部２９はいずれも配線箱１の上下面４あるいは側面５から外部に露出しており、外部の接続コネクター（図示省略）と接続できる様になっている。

なお、この実施例においては、縦形のフローティングコネクター１０、横形のフローティングコネクター１４、倒立形のフローティングコネクター２４の３種のフローティングコネクターを用いたが、必ずしもこれらすべて用いる必要はなく、回路構成、用途、設置
箇所などに応じて適宜選択すれば良いことはもちろんである。

この発明は上述の通りの構成を有するものであり、自動車のエンジンや変速機、あるいは各種産業機械など、外殻によって覆われた空間内の鋳造部品などの内部構造物に配線箱１を固定することにより、該空間内に位置せしめ、配線箱１の上下面４や側面５から外部に露出しているフローティングコネクター１０，１４，２４の外部接続部２９に外部の機器から延設されたコネクターを挿入して、両者の電気的接続を行うものである。つまり、配線箱１内の金属配線７，８の端子９はフローティングコネクター１０，１４，２４を介して外部のコネクターと結合されるので、配線箱１が固定されている空間内の内部構造物と外部のコネクターが支持されている外殻との間で、取付け誤差が生じたとしても、そのズレはフローティングコネクター１０のフローティング機構１３が吸収し、両者の結合関係は確実に保持される。従って、外部のコネクター側にはズレ（誤差）を吸収する為の何らかの対策を別途施す必要はなく、外部のコネクターをそのままフローティングコネクター１０の外側に露出している外部接続部２９に嵌合させるだけで、簡単に結合作業を行うことが出来、組立作業に関するコストを低減化することが可能で、組立作業の信頼性も向上する。
又、金属配線７，８はアッパーカバー２の天井面やインナーモールド６の裏面に固定されているので、変速機など外殻によって覆われた空間内において、配線箱１内に油が侵入したとしても、油中に浮遊している金属粉などの金属異物（コンタミネーション）が金属配線７，８に沈殿付着することはほとんどなく、金属異物の付着により電気接続の安定化が阻害される恐れもない。

更に、配線箱１内の金属配線７，８には屈曲した誤差吸収部１９が形成されており、フローティング機能が付与されているので、これによっても取付誤差の許容範囲は拡大され、良好な組立性がもたらされ、組立作業が容易になり、組立不良発生の危険性も減らすことが出来る。

しかも、外部のコネクターと接続されるフローティンコネクター１０，１４，２４の外部接続部２９を標準化することでバリエーション展開が容易となり、成形配線板の利用範囲をより一層拡大させることが可能となる。

自動車の変速機やエンジン内だけでなく、各種産業機器など広範囲にわたる電気的接続に用いることが出来る。

１．配線箱
２．アッパーカバー
３．ロアーカバー
４．上下面
５．側面
６．インナーモールド
７．金属配線
８．金属配線
９．端子
１０．フローティングコネクタ
１１．インシュレーター
１２．ロケーター
１３．フローティング機構
１４．フローティングコネクター
１５．インシュレーター
１６．ロケーター
１７．挿入孔
１８．固定用爪
１９．誤差吸収部
２０．外部入出力用の端子
２１．外部接続用端子
２２．貫通孔
２４．フローティングコネクター
２９．外部接続部

Claims (2)

1. 上下及び側面が壁面によって囲われた中空の配線箱中の天井面に、所望の回路が形成された金属配線を固定し、該金属配線の途中に、屈曲した誤差吸収部を形成し、金属配線にフローティング機能を持たせると共に、外部の機器と接続する為に金属配線に形成されている外部入出力用の端子に、フローティング機能を有するフローティングコネクターを接続し、該フローティングコネクターの外部接続部を配線箱の壁面から外部に露出させ、該外部接続部に外部のコネクターを接続することにより、フローティングコネクターを介して外部の機器と配線箱中の金属配線とを電気的に接続する様にしたことを特徴とする成形配線板ユニット。
2. 配線箱中に、板状をなしたインナーモールドを上下に空隙が形成される様に間隔をあけて水平に収容し、該インナーモールドの裏面に金属配線を固定し、該金属配線の途中に、屈曲した誤差吸収部を形成し、金属配線にフローティング機能を持たせしたことを特徴とする請求項１記載の成形配線板ユニット。

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