JP2009153321A - バスバー相互の保持構造とそれを備えた回路基板組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】複数本のバスバーの各端部を回路基板のスルーホールに同時に簡単且つ確実に挿入させる。
【解決手段】絶縁基板１８に複数本のバスバー１９を並列に配設固定し、バスバーの回路基板接続用の端部側の部分１９ｅを絶縁基板から突出させ、且つバスバーの端部側の部分を、隣接するバスバーの端部側の部分と同位置で屈曲させ、バスバーの屈曲側の部分１９ｆを絶縁樹脂材４８で相互に連結した。バスバーの端部側の部分１９ｅを絶縁基板１８から長く突出させた。複数種の突出長さのバスバー群１９１〜１９６を備え、各バスバー群ごとに各バスバー１９を絶縁樹脂材４８で相互に連結した。絶縁基板１８にバスバー１９をインサート成形すると同時に、絶縁樹脂材４８を形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、導電金属製の複数本のバスバーの振れを抑えて回路基板への挿入接続性を高めたバスバー相互の保持構造とそれを備えた回路基板組立体に関するものである。

図５は、従来の回路基板組立体の一形態を示すものである（特許文献１参照）。

この回路基板組立体７１は、プリント回路や厚み方向中間の銅コア層（図示せず）を備える回路基板７３と、回路基板７３の表面上に実装された各種の電気・電子部品７２と、回路基板７３の左右両側部に端子７４で接続されたコネクタブロック７５と、回路基板７３の前部に端子７６で接続されたヒューズブロック７７とを備えるものである。

これら回路基板７３や電気・電子部品７２や各ブロック７５，７７は、各ブロック７５，７７の開口７５ａ，７７ａ側を露出させた状態で上下のカバー（図示せず）で覆われて保護され、これらカバーを含む各構成部品７２〜７７でジャンクションブロックが構成される。

コネクタブロック７５は絶縁樹脂製のコネクタハウジング（符号７５で代用）と、コネクタハウジング内に一端側を挿着され、回路基板７３のスルーホール（図示せず）に他端側を挿入及びハンダ接続された複数本の並列な略Ｌ字状のピン状の端子７４とで構成されている。

ヒューズブロック７７は、絶縁樹脂製のヒューズホルダ（ブロック本体）７８と、ヒューズホルダ７８内に一端側を挿着され、回路基板７３のスルーホール（図示せず）に他端側を挿入及びハンダ接続された複数本の並列な略Ｌ字状のタブ状の端子（バスバー）７６と、ヒューズホルダ７８内に挿着された導電金属製の櫛歯状のバスバー（図示せず）と、櫛歯状のバスバーの一側部を収容した電源入力用のコネクタ８０とで構成されている。

ヒューズホルダ７８には上下二段に且つ左右方向に並列に複数のブレード型のヒューズ（図示せず）が装着され、ヒューズの上下一対の端子に対応して、上下の収容室７７ａ内に上下一対の端子７６と上下一対のバスバーとの各音叉状端子部（挟持端子）が挿着される。コネクタ８０にはバッテリ電源やオルタネータ電源が入力される。

なお、上記特許文献１には、ヒューズホルダ７８に別体の端子ホルダ（図示せず）を接合して、端子ホルダ内に各段のＬ字状の端子７６（上記バスバーに代えて端子を使用する）を収容する構成例も記載されている。
特開２００６−３３３５８３号公報（図６，図１〜図２）

しかしながら、上記従来の回路基板組立体７１にあっては、特にヒューズブロック７７において、複数本のタブ状の端子（バスバー）７６の端部を回路基板７３のスルーホールに同時に挿入する際に、各端部を各スルーホールに位置決めする作業が面倒で、多くの工数を必要とすると共に、挿入が上手くいかない場合には端子７６が曲がり兼ねないという問題があった。また、端子７６を回路基板７３にハンダ接続した後に、例えばヒューズの挿抜力等といった外力が端子に作用した場合に、ハンダ接続部に応力がかかって接続の信頼性が低下し兼ねないという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、複数本の端子（バスバー）の各端部を回路基板のスルーホールに同時に簡単且つ確実に挿入することができ、しかも端子（バスバー）に外力が作用しても、回路基板との接続部に悪影響を与え難いバスバー相互の保持構造とそれを備えた回路基板組立体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るバスバー相互の保持構造は、絶縁基板に複数本のバスバーを並列に配設固定し、該バスバーの回路基板接続用の端部側の部分を該絶縁基板から突出させ、且つ該バスバーの端部側の部分を、隣接するバスバーの端部側の部分と同位置で屈曲させ、該バスバーの屈曲側の部分を絶縁樹脂材で相互に連結したことを特徴とする。

上記構成により、隣接する複数のバスバーの各屈曲側の部分が同一垂直面上に位置した状態で絶縁樹脂材で横断方向に連結され、各屈曲側の部分が板厚方向及び板幅方向の振れなく同一垂直面上に位置規定される。これにより、各屈曲側の部分の先端部が位置ずれなく正確に回路基板のスルーホールに挿入されると共に、各屈曲側の部分の剛性が増し、回路基板への挿入接続後にバスバーに長手方向や板厚方向や板幅方向の外力が作用しても、その力が各屈曲側の部分で受け止められて、回路基板接続部への応力に負荷が抑止される。バスバーの一端部が回路基板に接続され、バスバーの他端部はヒューズ等の電気部品に接続される。

請求項２に係るバスバー相互の保持構造は、請求項１記載のバスバー相互の保持構造において、前記バスバーの端部側の部分が前記絶縁基板から長く突出されたことを特徴とする。

上記構成により、長く突出されたバスバーの端部側の部分は通常において振れや位置ずれを生じやすいが、その部分が絶縁樹脂材で連結されることで、各端部側の部分の振れや位置ずれが確実に防止される。「長く突出する」とは、例えば絶縁基板の主要部の長さと略同程度の長さに突出することを言う。

請求項３に係るバスバー相互の保持構造は、請求項１又は２記載のバスバー相互の保持構造において、複数種の突出長さのバスバー群を備え、各バスバー群ごとに各バスバーが前記絶縁樹脂材で相互に連結されたことを特徴とする。

上記構成により、突出長さの異なる複数のバスバー群の各バスバーの屈曲側の部分が回路基板の異なる位置の各スルーホールに同時に位置決めされて同時に挿入可能となる。

請求項４に係るバスバー相互の保持構造は、請求項１〜３の何れかに記載のバスバー相互の保持構造において、前記絶縁基板に前記バスバーがインサート成形されると同時に、前記絶縁樹脂材が形成されることを特徴とする。

上記構成により、絶縁樹脂材によるバスバー相互の連結がインサート成形と同時に行われる。絶縁樹脂材の材質は絶縁基板の材質と同一でもよく、異なる材質の樹脂材を用いることも可能である。

請求項５に係る回路基板組立体は、請求項１〜４の何れかに記載のバスバー相互の保持構造を備えた回路基板組立体であって、回路基板に端子ブロックが配置接続され、該端子ブロックにバスバーブロックが重ねて配置され、該バスバーブロックが前記絶縁基板と前記バスバーと前記絶縁樹脂材とを備えることを特徴とする。

上記構成により、端子ブロックの端子とバスバーブロックのバスバーとが複数層に配置されてそれぞれ回路基板に接続される。端子ブロックはローグレード車両に適用され、端子ブロックにバスバーブロックを付加することで、回路数の多いハイグレード車両に簡単に適応可能となる。バスバーブロックと同様に、端子ブロックの端子の一端部が回路基板に接続され、端子の他端部はヒューズ等の電気部品に接続される。

請求項１記載の発明によれば、各バスバーの屈曲側の部分が絶縁樹脂材で正確に位置決めされるから、回路基板のスルーホールに各屈曲側の部分を同時に簡単且つ確実に挿入することができて、回路基板組立体の組立性が向上する。また、各屈曲側の部分を回路基板にハンダ接続した後に、バスバーに外力が作用しても、各屈曲側の部分の剛性が絶縁樹脂材の連結で高められているから、ハンダ接続部に外力が伝播されにくく、ハンダ接続部の電気的接続の信頼性が向上する。

請求項２記載の発明によれば、長く突出した各バスバーの端部側の部分の大きな振れや位置ずれが絶縁樹脂材の連結作用で確実に防止され、長く突出した各端部側の部分における屈曲側の部分を回路基板の各スルーホールに簡単且つ確実に挿入することができる。また、各バスバーの屈曲側の部分が絶縁基板から大きく離間して位置するから、回路基板とのハンダ接続部の状態を目視で良好に確認することができ、電気的接続の信頼性が高まる。また、絶縁基板を形成する樹脂材が少なくて済むから、回路基板組立体のコストや重量が低減される。

請求項３記載の発明によれば、各バスバー群を回路基板の長さの範囲で複数の位置に同時にスムーズに簡単且つ確実に挿入接続することができ、回路基板の異なる各位置へのバスバーの接続作業性が向上する。

請求項４記載の発明によれば、絶縁樹脂材によるバスバー相互の連結を絶縁基板へのバスバーのインサート成形と同時に短時間で効率的に且つ低コストで行うことができる。

請求項５記載の発明によれば、端子ブロックとバスバーブロックとの組み合わせにより、回路数の多いハイグレード車両等に容易に適応して、回路基板にバスバーブロックの各バスバーを容易に且つ確実に挿入接続することができる。

図１は、本発明に係るバスバー相互の保持構造の一実施形態を示すものである。

この構造は、複数本の電源バスバー１９を絶縁樹脂製のブロック本体（絶縁基板）１８に水平方向に並列に配設し、ブロック本体１８から後方に突出したバスバー部分（端部側の部分）１９ｅを隣接のバスバー部分１９ｅと横方向の同一位置で屈曲させ、各バスバー部分１９ｅの屈曲部１９ｇに続く垂直部分１９ｆを横長の絶縁樹脂材４８で相互に連結して、各垂直部分１９ｆの先端部（下端部）１９ｂを同一垂直面上に位置決めしたものである。

各バスバー１９は導電金属で薄板帯状に形成され、一端側にヒューズ接続用の音叉状の挟持端子部１９ａを有し、他端側に回路基板接続用のピン状端子部１９ｂを有したものであり、他端側の部分が長手方向中間部で屈曲されて、細幅のピン状端子部１９ｂの上側でピン状端子部１９ｂよりも幅広な垂直部分１９ｆが絶縁樹脂材４８で横断方向に連結されている。

本例においては、図１で左端側の二本の長いバスバー群１９１と、その右隣の二本の短いバスバー群１９２と、その右隣の二本の最長のバスバー群１９３と、その右隣の二本の長いバスバー群１９４と、その隣の二本の短いバスバー群１９５と、その右隣（右端側）の三本の長いバスバー群１９６とがそれぞれ絶縁樹脂材４８で独立して連結されている。長いバスバー群１９１，１９３，１９４はブロック本体１８の主要部（延長部２１を除く部分）の前後方向長さと略同程度の長さで突出している。

各バスバー群１９１〜１９６における各バスバー１９や、バスバー群１９３〜１９６同士は、バスバー１９と一体の繋ぎ片４９で相互に連結されているが、この繋ぎ片４９は、バスバー１９同士を絶縁樹脂材４８で連結するまでの位置決めを行わせるためのもので、絶縁樹脂材４８で連結した後は、パンチとダイス等で切断されて廃棄される。繋ぎ片４９は絶縁樹脂材４８によるバスバー１９同士の位置決めを正確に行わせる。

各バスバー１９はブロック本体１８の表面（上面）側にインサート成形され、バスバー１９の表面とブロック本体１８の表面とは同一面上に位置している。連結材である絶縁樹脂材４８はインサート成形時にブロック本体１８と同じ樹脂材で形成されて各バスバー１９を相互に連結することが好ましい。バスバー１９とブロック本体１８と絶縁樹脂材４８とでバスバーブロック４が構成される。

各絶縁樹脂材４８の水平方向長さは、各バスバー群１９１〜１９６の隣接する左端のバスバー１９０の左端から右端のバスバー１９の右端までも距離よりも少し長く設定され、各絶縁樹脂材４８の垂直方向の幅はバスバー１９の水平方向の幅とほぼ同程度に設定されている。絶縁樹脂材４８の厚みはバスバー１９の厚みよりも厚く、バスバー１９の表裏両面を覆うことが好ましい。各バスバー１９の表面側のみ又は裏面側のみを覆うように絶縁樹脂材４８を薄く形成することも可能である。各絶縁樹脂材４８は各バスバー群１９１〜１９６の各屈曲部１９ｇの近傍で屈曲部１９ｇの少し下側に配置されている。

ブロック本体１８は上下の段差を有して略クランク状に屈曲形成されており、各バスバー１９もブロック本体１８の形状に沿って略クランク状に屈曲形成されている。ブロック本体１８は水平な厚板状の上層の壁部２０と、水平な薄板状の下層の壁部２１と、両壁部２０，２１を繋ぐ垂直な薄板状の壁部２２とで構成されている。

ブロック本体１８の下層の壁部２１の右端側の部分２１は後方に長く延長されて、右端側のバスバー群１９６の水平部（端部側の部分）１９ｅを屈曲部１９ｇの近傍まで覆って絶縁及び固定している。その他の各バスバー群１９１〜１９５はブロック本体１８の下層の壁部２１の後端から後方に長く突出（露出）されており、特に長く突出したバスバー１９１，１９３，１９４の端部１９ｆ（ピン状端子部１９ｂ）が振れやすく、回路基板２（図２）のスルーホール１６に挿入し難いという問題を絶縁樹脂材４８が解消している。

バスバー１９は上層の水平部１９ｃと、水平部１９ｃの前部に一体に且つ同じ幅で形成された挟持端子部１９ａと、水平部１９ｃの後端から下向きに折り曲げられた垂直部１９ｄと、垂直部１９ｄの下端に続く下層の水平部１９ｅと、水平部１９ｅから下向きに折り曲げられた垂直部（屈曲側の部分）１９ｆと、垂直部１９ｆの下端に一体に形成されたピン状端子部１９ｂとで構成されている。なお、本明細書で上下前後左右の方向性は説明の便宜上のものであり、必ずしもバスバーブロック４の取付方向と一致するとは限らない。

各バスバー１９は、ブロック本体１８の上下の各壁部２０，２１と一体に形成された前後の各リブ２３で浮き上がりが防止されている。下層の壁部２１に設けられた矩形状の孔部２７は、図示しないインナカバー（図１でバスバーブロック４の上側に配置されるカバー）の垂直なピン部を挿通させて回路基板２にビスで締付固定させるための位置決め用の孔部である。

図１では示していないが、ブロック本体１８の裏面にもバスバー（１９）を配設することで、上下二層にバスバー１９を配置することができる。下層のバスバー（１９）はブロック本体１８にインサート成形してもよいが、ブロック本体１８の溝に沿ってバスバー（１９）を配索してブロック本体１８に熱加締めで固定してもよい。この下層の各バスバー（１９）も図１と同様の絶縁樹脂材４８で相互に連結して位置決めすることができる。

但し、下層のバスバー（１９）は上層のバスバー１９のように長く突出させずにブロック本体１８の前後方向の長さの範囲内で配索することが、上層のバスバー１９との絶縁性を保つ上で好ましく、その場合は絶縁樹脂材４８での連結は行わなくともよい。ブロック本体１８の後方に長く延長された部分２１の裏面に沿って下層のバスバー（１９）が長く延長配索される。

図２〜図３は、上記バスバーブロック４を回路基板２に接続配置して成る回路基板組立体１７の一実施形態を示すものである。

図２の例で、バスバーブロック４は端子ブロック３の上に載った形で配置され、端子ブロック３は回路基板２の表面に接合固定され、端子ブロック３の略Ｌ字状の端子１４の下端部１４ｂとバスバーブロック４のバスバー１９の下端部１９ｂとが回路基板２のスルーホール１６に挿入されてハンダ接続されている。

バスバー１９の多くは回路基板２の電源を分配供給するための中間の銅コア層（図示せず）に接続され、端子１４の多くは回路基板２のプリント回路（図示せず）に接続される。端子１４は絶縁樹脂性の端子ブロック本体１３に保持されている。端子１４の下端部１４ｂは端子ブロック本体１３の底面から突出しているので、長く突出したバスバー１９におけるような位置決め連結用の絶縁樹脂材４８は不要である。

端子１４の前端部はバスバー１９の前端部と同様のヒューズ接続用の挟持端子部１４ａを有する。端子ブロック３とバスバーブロック４とで高さ方向に多層（本例で六層）に且つ横方向に並列に挟持端子部１４ａ，１９ａが配置される。端子ブロック３は第一〜四層の挟持端子部１４ａを有し、バスバーブロック４は第五〜六層の挟持端子部１９ａを有する。端子ブロック３は回路数の少ないローグレード車両に適用され、端子ブロック３にバスバーブロック４を付加することで、回路数の多いハイグレード車両に容易に適応可能となる。

端子ブロック本体１３とバスバーブロック本体１８との前部には絶縁樹脂性のヒューズホルダ（図示せず）が装着され、ヒューズホルダ内に各挟持端子１４ａ，１９ａが収容されて、ヒューズホルダの各収容室内に各ヒューズ（図示せず）が前方から水平に挿着される。端子ブロック３とバスバーブロック４とヒューズホルダとでヒューズブロック５が構成される。

図３の如く、バスバーブロック４の各バスバー１９は回路基板２の長手方向に延びて長手方向中間部の各所要位置で各バスバー端子部１９ｂが絶縁樹脂材４８で相互に位置決めされつつ回路基板２のスルーホール１６（図２）に挿入されている。

回路基板２には電気部品である複数のリレー７が配置接続されており、各バスバー１９はリレー７の上方を水平に通過して、垂直な端子部１９ｂが各リレー７の間やリレー７のない位置で回路基板２に接続されている。図３で符号３０はバスバーブロック４の位置決め用の孔部２７の下側に位置する回路基板２のビス挿通孔である。

図４は、図２の回路基板組立体（サブ組立体）１７にリレー７やコネクタブロック８やコネクタ１１を配設接続して成る完成状態の回路基板組立体２５の一実施形態を示すものである。

バスバーブロック４と端子ブロック３は上下に重なった状態でヒューズブロックとして回路基板２の前部に配置され、コネクタブロック８は回路基板２の左右両側に配置され、制御ユニット接続用のコネクタ１１は後部に配置され、左右のコネクタブロック８から突出したＬ字状の端子２６の内側にリレー７が配置されている。回路基板組立体２５は上下の絶縁樹脂製のカバー（図示せず）で覆われてジャンクションブロックを構成する。

上記実施形態のように、バスバーブロック４における複数のバスバー１９の曲げ位置（符号１９ｇ）を同じ位置に設定し、各バスバー１９の曲げ部分１９ｆを絶縁樹脂材４８で連結した（繋いだ）ことで、端子部１９ｂの位置決め効果、すなわちバスバー１９の端子部１９ｂを回路基板２のスルーホール１６に挿入する作業が容易化・確実化することに加えて、ブロック本体１８から長く露出（突出）したバスバー部分１９ｅが強度アップし、バスバーに外力（長手方向の引張力や圧縮力）が作用しても、回路基板２とバスバー１９とのハンダ接続部へのダメージが小さく抑えられる。

また、絶縁樹脂材４８を薄く幅狭に小さく形成し、且つ絶縁樹脂製のブロック本体１８をなるべく小さく（前後方向に短く）形成して、バスバー１９をブロック本体１８から長く突出させたことで、樹脂材の使用量が減ってコストが低減されると共に、バスバー１９の端子部１９ｂと回路基板２とのハンダ接続部を容易に目視確認することができ、ハンダ接続部の品質が良好に確保される。

なお、上記実施形態においては、ヒューズ接続用のバスバー１９を用いたが、電気部品としてヒューズ以外にヒュージブルリンクやリレー等を用いることも可能である。これらの場合、バスバー端子部１９ａを挟持端子ではなく例えばタブ端子等とする。

また、電気部品接続用ではなく、例えばコネクタブロック８の端子２６として複数のＬ字状のバスバーを用い、そのバスバーの一方の各端子部を回路基板接続用として絶縁樹脂材４８で相互に位置決めすることも可能である。この場合、バスバーの他方の端子部は絶縁樹脂製のコネクタブロック本体（符号８で代用）内に収容されるタブ端子となる。

また、上記実施形態においては、バスバーブロック４として段差状（クランク状）に屈曲したものを用いたが、バスバーブロック４の形状はこれに限らず、段差状に屈曲せずに真直な（平板状の）ブロック本体（１８）とバスバー（１９）を用いることも可能である。

また、上記実施形態においては、図１の如くバスバーブロック４として複数種の長さのバスバー群１９１〜１９６を用いたが、例えば一種類の長さのバスバー群（例えば符号１９１）を用いて絶縁樹脂材４８で各バスバー１９を相互に連結することも可能である。但し、図１の複数種の長さのバスバー群１９１〜１９６をそれぞれ絶縁樹脂材４８で連結することで、前後方向（バスバー長手方向）に異なる位置の各端子部１９ｂを回路基板２の異なる位置の各スルーホール１６に同時に挿入できることが、効果的には上である。

本発明に係るバスバー相互の保持構造の一実施形態を示す斜視図である。 バスバー相互の保持構造を備えた回路基板組立体（サブ組立体）の一実施形態を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 同じく回路基板組立体を示す平面図である。 完成状態の回路基板組立体の一実施形態を示す斜視図である。 従来の回路基板組立体の一形態を示す斜視図である。

符号の説明

２ 回路基板
３ 端子ブロック
４ バスバーブロック
１８ ブロック本体（絶縁基板）
１９ バスバー
１９ｅ 水平部（端部側の部分）
１９ｆ 垂直部（屈曲側の部分）
１７ 回路基板組立体
４８ 絶縁樹脂材
１９１〜１９６ バスバー群

Claims (5)

1. 絶縁基板に複数本のバスバーを並列に配設固定し、該バスバーの回路基板接続用の端部側の部分を該絶縁基板から突出させ、且つ該バスバーの端部側の部分を、隣接するバスバーの端部側の部分と同位置で屈曲させ、該バスバーの屈曲側の部分を絶縁樹脂材で相互に連結したことを特徴とするバスバー相互の保持構造。
2. 前記バスバーの端部側の部分が前記絶縁基板から長く突出されたことを特徴とする請求項１記載のバスバー相互の保持構造。
3. 複数種の突出長さのバスバー群を備え、各バスバー群ごとに各バスバーが前記絶縁樹脂材で相互に連結されたことを特徴とする請求項１又は２記載のバスバー相互の保持構造。
4. 前記絶縁基板に前記バスバーがインサート成形されると同時に、前記絶縁樹脂材が形成されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のバスバー相互の保持構造。
5. 請求項１〜４の何れかに記載のバスバー相互の保持構造を備えた回路基板組立体であって、回路基板に端子ブロックが配置接続され、該端子ブロックにバスバーブロックが重ねて配置され、該バスバーブロックが前記絶縁基板と前記バスバーと前記絶縁樹脂材とを備えることを特徴とする回路基板組立体。

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