JP2006333583A - 電源ホルダー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】組付工程における作業を簡略化することができ、自動化を図れ、生産性を向上させることができる電源ホルダー構造を提供すること。
【解決手段】銅コア（導電性金属コア）１６を内部に装備し且つ分配配策回路が形成された印刷回路基板（メタルコア基板）１１を有するジャンクションブロック１０に設けられた電源ホルダー構造である。印刷回路基板１１の銅コア１６が電源を分配配策回路に電気的に接続するためのバスバーとしての機能を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒューズを通じて電源線に一括的に接続し且つ電力を分配するジャンクションブロック（即ち、電気接続箱）に用いられる電源ホルダー構造に関する。

従来の電源ホルダー構造の一例として、メタルコア基板上に電子部品を搭載したＤＣ−ＤＣコンバータ部と、ガラスエポキシ基板上に電子部品を搭載したＡＣ−ＤＣコンバータ部と、を金属製の同一外装筐体内に実装したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に開示された従来の電源ホルダー構造では、メタルコア基板と、メタルコア基板とは別体のガラスエポキシ基板と、を用いているため、基板の数が複数になって部品管理の工数を多く必要とするのに加えて組付けの際の作業性が良好ではなく、その結果、生産性の向上をし難い。

ところで、図６，図７に示されるように、従来のジャンクションブロック１００において、電源ホルダー部１０１は、そのヒューズ挿着用のヒューズプレート１０２に、複数の上流側端子１０３とバッテリー電源入力端子１０４とが一体成形されたバッテリー電源入力用のバスバー１０５と、複数の下流側端子１０６と、複数の下流側端子１０７と、複数の上流側端子１０８とオルタネータ電源入力端子１０９とが一体成形されたオルタネータ電源入力用のバスバー１１０と、が挿着され、そして各端子１０３，１０６，１０７，１０８の端部が印刷回路基板１１１に挿入されたうえで印刷回路基板１１１上のプリント配線にそれぞれ電気的に接続される。

そして、不図示の複数のヒューズがヒューズプレート１０２にそれぞれ挿着され、バッテリー電源入力端子１０４に電源が接続されることで、上流側端子１０３と、ヒューズと、下流側端子１０６と、を通じて印刷回路基板１１１のプリント配線に電力が与えられ、またオルタネータ電源入力端子１０９にオルタネータ電源が接続されることで、上流側端子１０８と、ヒューズと、下流側端子１０７と、を通じて印刷回路基板１１１のプリント配線にオルタネータからの電力が与えられる。

しかし、このような従来の電源ホルダー構造では、バッテリー電源入力用バスバー１０４に上流側端子１０３とバッテリー電源入力端子１０４とが一体成形されているとともに、オルタネータ電源入力用バスバー１１０に上流側端子１０８とオルタネータ電源入力端子１０９とが一体成形されているため、組立工程において、それらをヒューズプレート１０２に自動挿入できず、組立工程における自動化を図ることができない。その結果、工数が増加してコスト面で不利であった。

特開平０８−２４２５７５号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組付工程における作業を簡略化することができ、自動化を図れ、生産性を向上させることができる電源ホルダー構造を提供することにある。

前述した目的を達成するため、本発明に係る電源ホルダー構造は、下記（１）、（２）、（３）および（４）を特徴としている。
（１） 導電性金属コアを内部に装備し且つ分配配策回路が形成されたメタルコア基板を有するジャンクションブロックに設けられた電源ホルダー構造であって、
前記メタルコア基板の前記導電性金属コアが電源を前記分配配策回路に電気的に接続するためのバスバーとしての機能を有すること。
（２） 上記（１）の構成の電源ホルダー構造であって、前記電源が少なくとも主電源とオルタネータ電源とを含み、前記メタルコア基板が主電源用バスバー部とオルタネータ電源用バスバー部とを含み、前記主電源用バスバー部および前記オルタネータ電源用バスバー部が前記導電性金属コアの一部を前記バスバーとして含むこと。
（３） 上記（２）の構成の電源ホルダー構造であって、前記主電源用バスバー部および前記オルタネータ電源用バスバー部が、複数の導電処理されたスルーホールランドを有し、該スルーホールランドに、主電源用とオルタネータ電源用の複数のヒューズ接続用共通端子が挿通接続されること。
（４） 上記（２）または上記（３）の構成の電源ホルダー構造であって、前記主電源用バスバー部および前記オルタネータ電源用バスバー部が、前記導電性金属コアに電気的に接続される導通部と該導電性金属コアに非導通の非導通部とを有すること。

上記（１）の構成の電源ホルダー構造によれば、導電性金属コアが電源を分配配策回路に電気的に接続するためのバスバーとしての機能を有する（換言すれば、導電性金属コアの少なくとも一部をバスバーとして兼用する）ため、バスバーが、分配配策回路が形成されたメタルコア基板（例えば、印刷回路基板）と別体に形成されず、バスバーをメタルコア基板に組付ける作業を不要にすることができる。従って、メタルコア基板に形成されているバスバーとして機能する導電性金属コアの部分に対して電源供給用の端子を電気的に接続するだけなので、端子の自動挿入を採用することができ、それによって、組付工程における作業を簡略化することで自動化を図って生産性を向上させることができる。
上記（２）の構成の電源ホルダー構造によれば、主電源がメタルコア基板内の主電源用バスバー部に電気的に接続されることで主電源用バスバー部を通じて電力が分配配策回路に振り分けられ、オルタネータ電源がメタルコア基板内のオルタネータ電源用バスバー部に電気的に接続されることでオルタネータ電源用バスバー部を通じて電力が分配配策回路に振り分けられる。これにより、複数の分配配策回路に対して一括的に分配を行なうことができる。
上記（３）の構成の電源ホルダー構造によれば、主電源用バスバー部の導電処理されたスルーホールランドに主電源用のヒューズ接続用共通端子を挿通接続させ、オルタネータ電源用バスバー部の導電処理されたスルーホールランドにオルタネータ電源用のヒューズ接続用共通端子を挿通接続させるだけで、ヒューズ接続用共通端子を両バスバー部に簡単に接続することができる。そして、主電源用あるいはオルタネータ電源用のヒューズ接続用共通端子は、従来のもののようにバスバーに一体成形された複雑な形状ではなく、それぞれ共通な同一形状を有するものであるため、多種の端子を作製する必要がなくなって、同一形状のものの製造により生産性を更に向上させることができる。
上記（４）の構成の電源ホルダー構造によれば、メタルコア基板の分配配策回路に、主電源用バスバー部の導通部と非導通部とを組み合わせることで、主電源の分配配策回路への導通経路を形成し、メタルコア基板の分配配策回路に、オルタネータ電源用バスバー部の導通部と非導通部とを組み合わせることで、オルタネータ電源の分配配策回路への導通経路を形成するため、メタルコア基板の外表面部に電気部品を組み付けることなく導通経路を形成することができるので、メタルコア基板の外観を簡潔にして意匠面で良好にすることができる。

本発明の電源ホルダー構造によれば、基板の数が複数になって部品管理の工数を多く必要とする、組付けの際の作業性が良好ではない、生産性の向上をし難い、組立工程における自動化を図ることができない、工数が増加してコスト面で不利である、という問題を解決でき、これにより、組付工程における作業を簡略化することができ、自動化を図れ、生産性を向上させることができるという効果が得られる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

以下、本発明に係る好適な実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の電源ホルダー構造の一実施形態を示すジャンクションブロックの外観斜視図、図２は図１に示されるジャンクションブロックにおける電源ホルダー部の各部品の分解斜視図、図３は図１に示されるジャンクションブロックの底面図、図４は図３のＡ−Ａ矢視部分断面図、そして図５は図３のＢ−Ｂ矢視部分断面図である。

図１に示されるように、本発明の一実施形態である電源ホルダー構造を用いたジャンクションブロック１０は、印刷回路基板１１と、電子部品１２と、コネクタブロック１３と、コネクタブロック１４と、電源ホルダー部１５と、を備える。

印刷回路基板１１は、導電性金属コアである銅コア（図４参照）１６を複数、全体に分散して内装（即ち、内部に装備）しており、表面に予め定められた印刷回路（即ち、導電回路パターン）である分配配策回路（図４参照)１７が形成されたメタルコア基板である。銅コア１６は、放熱性や電磁波外乱防止性に優れる。

印刷回路基板１１の表面には、電子部品１２が実装されている。電子部品１２は、８個のスイッチングトランジスタ１８と、集積回路（ＩＣ）１９と、であり、それぞれの端子の接続部が分配配策回路１７に電気的に接続されている。

コネクタブロック１３は、印刷回路基板１１の図１中の右前方端縁に組み付けられており、Ｌ字形状の複数の端子２０がコネクタハウジング２１内に一体成形されている。端子２０は、一端部がコネクタハウジング２１に形成された相手側コネクタ挿着用のコネクタ挿着部２２内にそれぞれ配列され、他端部が印刷回路基板１１上の分配配策回路１７にそれぞれ電気的に接続されている。コネクタ挿着部２２には、主電源側の信号回路等に導通するように接続された不図示の相手側コネクタが挿着される。

コネクタブロック１４は、印刷回路基板１１の図１中の左後方端縁に組み付けられており、Ｌ字形状の複数の端子２３がコネクタハウジング２４内に一体成形されている。端子２３は、一端部がコネクタハウジング２４に形成された相手側コネクタ挿着用の不図示のコネクタ挿着部内にそれぞれ配列され、他端部が印刷回路基板１１上の分配配策回路１７にそれぞれ電気的に接続されている。コネクタ挿着部には、オルタネータ電源側の信号回路等に導通するように接続された不図示の相手側コネクタが挿着される。

電源ホルダー部１５は、ヒューズプレート２５と、端子ホルダー２６と、第１層端子（図２参照）２７と、第２層端子（図２参照）２８と、第３層端子（図２参照）２９と、第４層端子（図２参照）３０と、を有する。

ヒューズプレート２５は、ヒューズキャビティ３１を有する本体と、コネクタハウジング３２と、ハウジング３３と、がヒューズプレート２５の各部分を形成するように一体成形されたものである。

ヒューズキャビティ３１は、上段に７個、下段に９個の上下２列の複数のヒューズ挿着孔３４を有する。各ヒューズ挿着孔３４は、縦長の四角形状をなす貫通した孔であって、不図示のオートヒューズ（より具体的には、互いに平行なブレード端子の両側縁部がＴ字状ハウジングから露出されたブレード型ヒューズ）が押圧挿入されることにより、そのオートヒューズを支持する。

コネクタハウジング３２は、主電源およびオルタネータ電源用であり、第１，第２層端子２７，２８とは別に、独立して、主電源入力端子部およびオルタネータ電源入力端子部３５，３６がそれぞれ挿入保持される。尚、これら入力端子部３５，３６のうちいずれか一方が主電源入力端子部となり、そして他方がオルタネータ電源入力端子部となる。

ハウジング３３は、上述したオートヒューズとは別の種類のヒューズ用であり、第３，第４層端子２９，３０とは別に、独立して、ヒューズ用端子部３７，３８がそれぞれ挿入保持される。

端子ホルダー２６は、第１，第２，第３，第４層端子２７，２８，２９，３０が組み込まれることで、これら各端子２７，２８，２９，３０をそれぞれ絶縁状態にして４層に保持して支持する。

図２に示されるように、第１層端子２７は、Ｌ字形状に形成され、ヒューズプレート２５のヒューズキャビティ３１側に延長する音叉形のヒューズ係止部３９を有するとともに印刷回路基板１１側に延長する基板側接続部４０を有する９個の上流側主電源端子４１を一列に配列しており、端部に主電源入力端子部（オルタネータ電源入力端子部）３５を有する。

第２層端子２８は、Ｌ字形状に形成され、ヒューズプレート２５のヒューズキャビティ３１側に延長する音叉形のヒューズ係止部４２を有するとともに印刷回路基板１１側に延長する基板側接続部４３を有する９個の下流側主電源端子４４を一列に配列しており、端部にオルタネータ電源入力端子部（主電源入力端子部）３６を有する。

第３層端子２９は、Ｌ字形状に形成され、ヒューズプレート２５のヒューズキャビティ３１側に延長する音叉形のヒューズ係止部４５を有するとともに印刷回路基板１１側に延長する基板側接続部４６を有する９個の上流側オルタネータ電源端子４７を一列に配列しており、端部にヒューズ用端子部３７を有する。

第４層端子３０は、Ｌ字形状に形成され、ヒューズプレート２５のヒューズキャビティ３１側に延長する音叉形のヒューズ係止部４８を有するとともに印刷回路基板１１側に延長する基板側接続部４９を有する９個の下流側オルタネータ電源端子５０を一列に配列しており、端部にヒューズ用端子部３８を有する。

第１，第２，第３，第４層端子２７，２８，２９，３０は、共通端子として取り扱われて端子ホルダー２６に４層にして組み込まれ、端子ホルダー２６がヒューズプレート２５に組み付けられたうえで、印刷回路基板１１に組み付けられる。

図３に示されるように、印刷回路基板１１は、ヒューズプレート２５側に主電源バスバー部５１が形成され、反ヒューズプレート２５側にオルタネータ電源用バスバー部５２が形成されており、両バスバー部５１，５２との間に絶縁部５３を介在させている。

そして、主電源バスバー部５１に第１，第２層端子２７，２８の各基板側接続部４０，４３が電気的に接続されるとともに主電源入力端子部（オルタネータ電源入力端子部）３５が電気的に接続され、オルタネータ電源バスバー部５２に第３，第４層端子２９，３０の各基板側接続部４６，４９が電気的に接続され、オルタネータ電源入力端子部（主電源入力端子部）３６が電気的に接続されるとともに本実施形態の場合はヒューズ用端子部３７，３８が電気的に接続される。

図４に示されるように、主電源バスバー部５１は、導通部５４と非導通部５５とを有する。

主電源バスバー部５１の導通部５４は、ハンダ付け性の良い導電性金属からなるスルーホールランドであって、印刷回路基板１１の銅コア１６が内装されている部分を貫通するように設けられたスルーホール（貫通穴）５６の上下の開口を囲んで形成された分配配策回路１７の環状ランド部分にまたがって、エポキシ樹脂等の絶縁層５７を介して銅コア１６と分配配線回路１７とを導通させるようにスルーホール５６を通ってスルーホールメッキ５８を施したものである。スルーホールメッキ５８の周りにはソルダーレジスト等の保護被膜５９が被覆されている。そのため、この導電部５４に第１層端子２７の各基板側接続部４０または第２層端子２８の各基板側接続部４３が挿通されたうえで、各基板側接続部４０，４３とスルーホールメッキ５８とがハンダ付け等により接合されることで、第１，第２層端子２７，２８に与える主電源またはオルタネータ電源からの電力を、主電源バスバー部５１の銅コア１６に与えるとともに、分配配策回路１７を通じて所定の主電源回路に与えることができる。

主電源バスバー部５１の非導通部５５は、ハンダ付け性の良い金属からなるスルーホールランドであって、貫通穴を画成するように設けられた銅コア１６の内周面６０を覆う絶縁層５７の内周部の上下の開口を囲んで形成された分配配策回路１７の環状ランド部分にまたがって、その絶縁層５７の内周面上にスルーホールメッキ６１を施したものである。そのため、この非導電部５５に第１層端子２７の各基板側接続部４０または第２層端子２８の各基板側接続部４３が挿通されたうえで、各基板側接続部４０，４３とスルーホールメッキ６１とがハンダ付け等により接合されることで、主電源またはオルタネータ電源からの電力を、主電源バスバー部５１の銅コア１６に与えずに、分配配策回路１７を通じて所定の主電源回路のみに与えることができる。

図５に示されるように、オルタネータ電源バスバー部５２は、導通部６２と非導通部６３とを有する。

オルタネータ電源バスバー部５２の導通部６２は、ハンダ付け性の良い導電性金属からなるスルーホールランドであって、主電源バスバー部５１の導電部５４と同様にして、印刷回路基板１１の銅コア１６が内装されている部分を貫通するように設けられたスルーホール（貫通穴）６４の上下の開口を囲んで形成された分配配策回路１７の環状ランド部分にまたがって、絶縁層５７を介して銅コア１６と分配配線回路１７とを導通させるようにスルーホール６４を通ってスルーホールメッキ６５を施したものである。そのため、この導電部６２に第３層端子２９の各基板側接続部４６または第４層端子３０の各基板側接続部４９が挿通されたうえで、各基板側接続部４６，４９とスルーホールメッキ６５とがハンダ付け等により接合されることで、第３，第４層端子２９，３０に与えるオルタネータ電源からの電力を、オルタネータ電源バスバー部５２の銅コア１６に与えるとともに、分配配策回路１７を通じて所定のオルタネータ電源回路に与えることができる。

オルタネータ電源バスバー部５２の非導通部６３は、ハンダ付け性の良い金属からなるスルーホールランドであって、主電源バスバー部５１の非導電部５５と同様にして、貫通穴を画成するように設けられた銅コア１６の内周面６６を覆う絶縁層５７の内周部の上下の開口を囲んで形成された分配配策回路１７の環状ランド部分にまたがって、その絶縁層５７の内周面上にスルーホールメッキ６７を施したものである。そのため、この非導電部６３に第３層端子２９の各基板側接続部４６または第４層端子３０の各基板側接続部４９が挿通されたうえで、各基板側接続部４６，４９とスルーホールメッキ６７とがハンダ付け等により接合されることで、オルタネータ電源からの電力を、オルタネータ電源バスバー部５２の銅コア１６に与えずに、分配配策回路１７を通じて所定のオルタネータ電源回路のみに与えることができる。

このように、第１，第２層端子２７，２８は、それぞれの基板側接続部４０，４３を、主電源バスバー部５１の導通部５４または非導通部５５に挿入接合するだけで所望の電気接続を行なえ、また第３，第４層端子２９，３０は、それぞれの基板側接続部４６，４９を、オルタネータ電源バスバー部５２の導通部６２または非導通部６３に挿入接合するだけで所望の電気接続を行なえるため、自動挿入による組み付けが容易である。

本実施形態の電源ホルダー構造によれば、主電源バスバー部５１およびオルタネータ電源バスバー部５２が印刷回路基板１１の銅コア１６の一部を主電源およびオルタネータ電源を分配配策回路１７に電気的に接続するためのバスバーとして含む（換言すれば、銅コア１６の少なくとも一部をバスバーとして兼用する）ため、主電源バスバー部５１およびオルタネータ電源バスバー部５２が印刷回路基板１１と別体に形成されず、バスバーを印刷回路基板１１に組付ける作業を不要にすることができる。これにより、印刷回路基板１１に形成されている主電源バスバー部５１およびオルタネータ電源バスバー部５２（より具体的には、バスバーとして機能する銅コア１６の部分）に対して第１，第２，第３，第４層端子２７，２８，２９，３０を電気的に接続するだけなので、第１，第２，第３，第４層端子２７，２８，２９，３０の自動挿入を採用することができ、それによって、組付工程における作業を簡略化することで自動化を図って生産性を向上させることができる。

また、電源ホルダー構造によれば、主電源が印刷回路基板１１内の主電源バスバー部５１に電気的に接続されることで主電源バスバー部５１を通じて主電源からの電力が分配配策回路１７に振り分けられ、オルタネータ電源が印刷回路基板１１内のオルタネータ電源バスバー部５２に電気的に接続されることでオルタネータ電源バスバー部５２を通じてオルタネータ電源からの電力が分配配策回路１７に振り分けられる。これにより、複数の分配配策回路１７に対して一括的に分配を行なうことができる。

また、電源ホルダー構造によれば、主電源バスバー部５１の導電処理されたスルーホール５６および非導通のスルーホール６０に主電源用の第１，第２層端子２７，２８を挿通接続させ、オルタネータ電源バスバー部５２の導電処理されたスルーホールランド６４および非導通のスルーホールランド６６にオルタネータ電源用の第３，第４層端子２９，３０を挿通接続させるだけで、第１，第２層端子２７，２８を主電源バスバー部５１に、第２，第３層端子２９，３０をオルタネータ電源バスバー部５２に簡単に接続することができる。そして、第１，第２，第３，第４層端子２７，２８，２９，３０は、従来のもののようにバスバーに一体成形された複雑な形状ではなく、各層端子において共通な同一形状を有するものを採用できるため、多種の端子を作製する必要がなくなって、同一形状のものの製造により生産性を更に向上させることができる。

また、電源ホルダー構造によれば、印刷回路基板１１の分配配策回路１７に、主電源バスバー部５１の導通部５４と非導通部５５とを組み合わせることで、主電源の分配配策回路１１への導通経路を形成し、印刷回路基板１１の分配配策回路１７に、オルタネータ電源バスバー部５２の導通部６２と非導通部６３とを組み合わせることで、オルタネータ電源の分配配策回路１１への導通経路を形成するため、印刷回路基板１１の外部に電気部品を組み付けることなく導通経路を形成することができるので、印刷回路基板１１の外観を簡潔にして意匠面で良好にすることができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。

例えば、銅コアは、図示した単一のものに限らず、複数層にしても良く、そうすれば、単一の印刷回路基板における各バスバー部の回路数および分配配策回路の回路数を増やすことができる。

また、ヒューズプレートに挿着される第１，第２，第３，第４層端子における各端子の数は、適用される車両の装備に応じて選択設定される。もちろん、その場合に応じてヒューズの数も選ばれる。

本発明の電源ホルダー構造の一実施形態を示すジャンクションブロックの外観斜視図である。 図１に示したジャンクションブロックにおける電源ホルダー部の各部品の分解斜視図である。 図１に示したジャンクションブロックの底面図である。 図３のＡ−Ａ矢視部分断面図である。 図３のＢ−Ｂ矢視部分断面図である。 従来の電源ホルダー構造を説明するジャンクションブロックの外観斜視図である。 図６に示したジャンクションブロックにおける電源ホルダー部の各部品の分解斜視図である。

符号の説明

１０ ジャンクションブロック
１１ 印刷回路基板（メタルコア基板）
１６ 銅コア（導電性金属コア）
１７ 分配配策回路
５１ 主電源バスバー部（主電源用バスバー部、バスバー）
５２ オルタネータ電源バスバー部（オルタネータ電源用バスバー部、バスバー）
５４，６２ 導通部
５５，６３ 非導通部
５６，６４ スルーホール

Claims (4)

1. 導電性金属コアを内部に装備し且つ分配配策回路が形成されたメタルコア基板を有するジャンクションブロックに設けられた電源ホルダー構造であって、
   前記メタルコア基板の前記導電性金属コアが電源を前記分配配策回路に電気的に接続するためのバスバーとしての機能を有すること、を特徴とする電源ホルダー構造。
2. 前記電源が少なくとも主電源とオルタネータ電源とを含み、前記メタルコア基板が主電源用バスバー部とオルタネータ電源用バスバー部とを含み、前記主電源用バスバー部および前記オルタネータ電源用バスバー部が前記導電性金属コアの一部を前記バスバーとして含むこと、を特徴とする請求項１に記載した電源ホルダー構造。
3. 前記主電源用バスバー部および前記オルタネータ電源用バスバー部が、複数の導電処理されたスルーホールランドを有し、該スルーホールランドに、主電源用とオルタネータ電源用の複数のヒューズ接続用共通端子が挿通接続されること、を特徴とする請求項２に記載した電源ホルダー構造。
4. 前記主電源用バスバー部および前記オルタネータ電源用バスバー部が、前記導電性金属コアに電気的に接続される導通部と該導電性金属コアに非導通の非導通部とを有すること、を特徴とする請求項２または請求項３に記載した電源ホルダー構造。

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