JP2006093210A - 電気回路体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高電流電源回路と低電流電源回路間の電気的な接続作業が簡単であり、製造タクトタイムの軽減等になる電気回路体を提供する。
【解決手段】 基板2に半導体素子10、コネクタハウジング11、ブスバー12及び端子13を組み付けて高電流電源回路4を形成すると共に、半導体素子10の端子10a及び端子13のうちで、プリントサーキット基板3側との接続を行うものを基板2の面より突出させた状態で組み付け、低電流電源回路を形成したプリントサーキット基板3に基板搭載面Tを形成し、この基板搭載面Tに高電流電源回路4の基板2を搭載し、基板2より突出した端子10a,13をプリントサーキット基板3に半田付けした。
【選択図】 図5
【解決手段】 基板2に半導体素子10、コネクタハウジング11、ブスバー12及び端子13を組み付けて高電流電源回路4を形成すると共に、半導体素子10の端子10a及び端子13のうちで、プリントサーキット基板3側との接続を行うものを基板2の面より突出させた状態で組み付け、低電流電源回路を形成したプリントサーキット基板3に基板搭載面Tを形成し、この基板搭載面Tに高電流電源回路4の基板2を搭載し、基板2より突出した端子10a,13をプリントサーキット基板3に半田付けした。
【選択図】 図5
Description
本発明は、高電流電源回路と低電流電源回路が混在する電気回路体に関する。
例えば、車両に搭載される電気接続箱では、電気自動車の開発等によって、高電流電源回路と低電流電源回路が混在する回路も取り扱われる。そして、図7に示すように、例えば、プリントサーキットボードやプリントワイアリングボード等のプリント基板100上に高電流電源回路101と低電流電源回路102を形成する場合には、配索経路である導電パターンや導電ワイヤ(いずれも図示省略)の断面積を大きく設定する必要があった。この導電パターンや導電ワイヤの断面積を大きく設定すると、電気接続箱の大型化、コストアップ化をもたらす。
一方、ブスバー及び電線を配索経路として利用する方法もある。つまり、図8に示すように、ブスバー110を配索経路として高電流電源回路111を形成し、プリント基板上にその導電パターンを配索経路として低電流電源回路(いずれも図示省略)を形成する。そして、高電流電源回路111と低電流電源回路とを電気的に接続する(この類似技術として、例えば、特許文献1,2参照)。尚、図8において、112は絶縁部材、113は端子、114はメイン基板、115はサブ基板である。
特開2000−188141号公報
特開平9−65546号公報
しかしながら、前記従来のブスバー110(又は電線)を配索経路とした高電流電源回路111と、導電パターンを配索経路とした低電流電源回路との電気的な接続は、中継部品を介して行っていた。具体的には、例えば、プリント基板に端子支え部を有する端子プレートを固定し、この端子プレートに組み付けた端子とブスバーや電線を半田付けする。従って、接続作業が複雑であり、接続作業の複雑化による製造タクトタイムの増加や製造不具合等の発生に繋がるという問題があった。
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、高電流電源回路と低電流電源回路間の電気的な接続作業が簡単であり、製造タクトタイムの軽減等になる電気回路体を提供することを目的とする。
請求項1の発明は、高電流電源回路と低電流電源回路を備えた電気回路体において、基板に高電流電源回路を形成すると共に、該高電流電源回路の端子のうちでプリント基板側との接続を行うものを該基板の下面より突出させた状態で組み付ける一方、前記プリント基板に低電流電源回路を形成する共に、基板搭載面を形成し、この基板搭載面に前記基板を搭載し、且つ、該基板より突出した前記端子を前記プリント基板に半田付けしたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1記載の電気回路体であって、前記基板と前記プリント基板とに位置決め手段を設けたことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1記載の電気回路体であって、前記基板に、前記プリント基板との間で所定の高さを保持する高さ保持突起部を設けたことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1記載の電気回路体であって、前記高電流電源回路は、配索経路としてブスバーを用いたことを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1記載の電気回路体であって、前記プリント基板は、所定の導電パターンがプリントされたプリントサーキット基板であることを特徴とする。
以上説明したように、請求項1の発明によれば、高電流電源回路の基板から突出する端子を直接にプリント基板に半田付けすれば良いため、高電流電源回路と低電流電源回路間の電気的な接続作業が簡単であり、製造タクトタイムの軽減等になる。このように電気的接続作業が簡素化・短時間化すると共に従来のような中継部品の必要ないため、コストダウンを図ることができる。また、高電流電源用の電子部品を一括でプリント基板上に搭載できるため、実装効率が向上する。さらに、高電流電源回路をモジュール化したため、プリント基板上の搭載スペースが小さくて良くなり、小型化、スペースの有効利用になる。さらに、高電流電源回路をモジュール化したため、高電流電源回路と低電流電源回路とを別工程で製造できるため、製造効率が向上する。
請求項2の発明によれば、高電流電源回路の基板をプリント基板の所定位置に容易に、且つ、正確に組み付けできる。
請求項3の発明によれば、高電流電源回路の基板をプリント基板に確実に絶縁した状態で搭載できる。
請求項4の発明によれば、基板に配索経路を容易に組み付けできる。
請求項5の発明によれば、プリントサーキット基板に低電流電源回路を形成した場合において、請求項1〜請求項4の発明と同様の効果が得られる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図6は本発明の一実施形態を示し、図1は高電流電源回路の基板をプリントサーキット基板に搭載した状態の斜視図、図2は基板の加工前の斜視図、図3は半導体素子等を基板に搭載した状態の斜視図、図4は半導体素子等を搭載した基板の底面図、図5は基板をプリントサーキット基板上に載置した状態の側面図、図6は基板を搭載したプリントサーキット基板の底面図である。
図1に示すように、電気回路体1は、高電流電源回路(高電流電源回路体)4を形成した基板2と、この基板2が搭載され、低電流電源回路(低電流電源回路体)5を形成したプリント基板であるプリントサーキット基板3とを備えている。
基板2は、加工が容易な絶縁樹脂材にて形成されている。この基板2上には高電流電源用の電子部品である複数の半導体素子10と、複数のコネクタハウジング11と、導電配索経路である複数のブスバー12と、コネクタハウジング11内に配置される複数の端子13とが組み付けされている。そして、これら搭載部品10〜13によってモジュール化された高電流電源回路4が形成されている。
次に、基板2上にモジュール化された高電流電源回路4を製造する手順と、高電流電源回路4を形成した基板2をプリントサーキット基板3に搭載する手順を説明する。
先ず、図2に示すように、加工前の基板2の上面には、ブスバー12の所定の配索経路に沿って形成された他の面より一段低いブスバー支え部を兼ねたブスバー保持部20と、コネクタハウジング固定用のネジ孔を形成した凹部21と、コネクタハウジング11内の端子13を保持する端子保持部22とが所定位置にそれぞれ設けられている。また、基板2の下面には、高さ保持突部23が所定位置に設けられている。さらに、基板2の所定位置には、半導体素子10の端子10aを下面側に突出させるための端子用開口24が形成されている。
このような構成の基板2に以下の加工を施す。つまり、基板2の180゜対向するコーナ部には、プリントサーキット基板3より突出した位置決め手段である位置決めピン25が挿通する位置決め孔(位置決め手段)26を形成してある。また、図4に示すように、基板2には、コネクタクタハウジング11を固定するためのコネクタ固定用ロック部28を形成してある。さらに、基板2の180゜対向する他のコーナ部の高さ保持突部23には、ネジ孔27を形成してある。
次に、図3及び図4に示すように、ブスバー支え部を兼ねた各ブスバー保持部20に各ブスバー12を嵌め込んで支持する。これにより、各ブスバー12を所定位置に配索し、且つ、固定する。次に、各半導体素子10をブスバー12にネジ31とナット32で共締めして組み付ける。ここで、各半導体素子10の端子10aの内で、プリントサーキット基板3側との接続を行うものは、端子用開口24より基板2の下面側に突出された状態で組み付ける。
各端子保持部22に端子13を圧入等して組み付ける。ここで、端子13のうちで、プリントサーキット基板3側との接続を行うものは、基板2の下面側に突出された状態で組み付ける。
また、各コネクタハウジング11をコネクタ固定用ロック部28でロックし、このロックしたコネクタハウジング11をネジ35を介して基板2に組み付ける。これにより、基板2上にモジュール化された高電流電源回路4が製造される。
一方、図1に示すように、所定の導電パターンがプリントされたプリントサーキット基板3には、低電流電源用の電子部品37及びコネクタ38等が組み付けされることによって低電流電源回路5が形成される。また、プリントサーキット基板3の上面の所定位置には、基板搭載面Tが形成されている。この基板搭載面Tの所定位置には端子10a,13が貫通される端子貫通孔が形成されていると共に、ネジ34が挿通されるネジ挿通孔(いずれも図示省略)が形成されている。また、プリントサーキット基板3の基板搭載面Tの所定位置には、基板2の一対の位置決め孔26,26が挿通する一対の位置決めピン25,25が突設されている。
このように構成されたプリントサーキット基板3の基板搭載面Tに、図5に示すように、高電流電源回路4を形成した基板2を載置する。この基板2のプリントサーキット基板3への載置に際しては、互いの位置決めピン25と位置決め孔26との嵌合によって所定位置に位置決めして載置される。また、基板2は、その各高さ保持突部23によってプリントサーキット基板3上に所定高さを介して載置される。さらに、基板2の下面から突出した各端子10a,13は、図5に示すように、プリントサーキット基板3の各端子貫通孔を貫通し、その先端がプリントサーキット基板3の裏面より突出される。
次に、プリントサーキット基板3の裏面より各ネジ挿通孔にネジ34をそれぞれ挿通し、この挿通した各ネジ34を基板2の各ネジ孔27に螺合する。これにより、基板2がプリントサーキット基板3に固定される。
次に、プリントサーキット基板3の裏面より突出した各端子10a,13を半田付けし、各端子10a,13をプリントサーキット基板3の導電パターンのランド(図示せず)等に接続する。これにより、高電流電源回路4と低電流電源回路5間が電気的に接続される。
次に、図6に示すように、プリントサーキット基板3の基板搭載面Tの裏面には、ダイオード40とインテリジェント・パワースイッチ(IPS)IC41及びコンデンサ42等の電子部品を組み付ける。これにより、高電流電源回路4の基板2のプリントサーキット基板3への搭載作業が完了する。
上記構成の電気回路体1では、高電流電源回路4の基板2から突出する端子10a,13を直接にプリントサーキット基板3側に半田付けすれば良いため、高電流電源回路4と低電流電源回路5間の電気的な接続作業が簡単であり、製造タクトタイムの軽減等になる。このように電気的な接続作業が簡素化・短時間化するため、コストダウンを図ることができる。また、半導体素子10等の高電流電源用の電子部品を一括でプリントサーキット基板3上に搭載できるため、実装効率が向上する。さらに、高電流電源回路4をモジュール化したため、プリントサーキット基板3上の搭載スペースが小さくて済み、小型化、スペースの有効利用になる。さらに、高電流電源回路4をモジュール化したため、高電流電源回路4と低電流電源回路5とを別工程で製造できるため、製造効率が向上する。
この実施形態では、プリントサーキット基板3の基板搭載面Tの裏面を、部品搭載スペースとしたので、プリントサーキット基板3のスペースを有効利用できる。また、プリントサーキット基板3と基板2とに、位置決めピン25と位置決め孔26から成る位置決め手段を設けたので、高電流電源回路4の基板2をプリントサーキット基板3の所定位置に容易に、且つ、正確に組み付けできる。さらに、基板2には、プリントサーキット基板3との間で所定の高さを保持する高さ保持突部23を設けたので、高電流電源回路4の基板2をプリントサーキット基板3に確実に絶縁した状態で搭載できる。
この実施形態では、プリントサーキット基板3の基板搭載面Tには、端子10a,13が貫通する端子貫通孔を設けたので、高電流電源回路4の基板2が搭載されたプリントサーキット基板3の裏面で高電流電源回路4の端子10a,13を半田付けすれば良いため、半田付け作業が容易にできる。また、高電流電源回路4は、配索経路としてブスバー12を使用したので、基板2に配索経路を容易に組み付けできる。
尚、前記実施形態では、プリント基板はプリントサーキット基板3にて形成されているが、プリントワイアリング基板にて形成しても良い。また、実施形態において、基板2とプリントサーキット基板3との位置決め手段として、プリントサーキット基板3に位置決めピン25を、基板2に位置決め孔26を、それぞれ形成したが、基板2に位置決めピンを、プリントサーキット基板3に位置決め孔を、それぞれ形成しても良い。
1 電気回路体
2 基板
3 プリントサーキット基板(プリント基板)
4 高電流電源回路
5 低電流電源回路
10 半導体素子(高電流用電子部品)
10a 半導体素子の端子
11 コネクタハウジング
12 ブスバー
13 端子
23 高さ保持突部
25 位置決めピン(位置決め手段)
26 位置決め孔(位置決め手段)
T 基板搭載面
2 基板
3 プリントサーキット基板(プリント基板)
4 高電流電源回路
5 低電流電源回路
10 半導体素子(高電流用電子部品)
10a 半導体素子の端子
11 コネクタハウジング
12 ブスバー
13 端子
23 高さ保持突部
25 位置決めピン(位置決め手段)
26 位置決め孔(位置決め手段)
T 基板搭載面
Claims (5)
- 高電流電源回路と低電流電源回路を備えた電気回路体において、
基板に高電流電源回路を形成すると共に、該高電流電源回路の端子のうちでプリント基板側との接続を行うものを該基板の下面より突出させた状態で組み付ける一方、前記プリント基板に低電流電源回路を形成する共に、基板搭載面を形成し、この基板搭載面に前記基板を搭載し、且つ、該基板より突出した前記端子を前記プリント基板に半田付けしたことを特徴とする電気回路体。 - 請求項1記載の電気回路体であって、
前記基板と前記プリント基板とに位置決め手段を設けたことを特徴とする電気回路体。 - 請求項1記載の電気回路体であって、
前記基板に、前記プリント基板との間で所定の高さを保持する高さ保持突部を設けたことを特徴とする電気回路体。 - 請求項1記載の電気回路体であって、
前記高電流電源回路は、配索経路としてブスバーを用いたことを特徴とする電気回路体。 - 請求項1記載の電気回路体であって、
前記プリント基板は、所定の導電パターンがプリントされたプリントサーキット基板であることを特徴とする電気回路体。
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JP2004273447A JP2006093210A (ja) | 2004-09-21 | 2004-09-21 | 電気回路体 |
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- 2004-09-21 JP JP2004273447A patent/JP2006093210A/ja active Pending
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