JP2015216755A - 回路構成体及び連結バスバー - Google Patents

Abstract

【課題】回路構成体を小型化する。【解決手段】回路構成体１０は、絶縁材料からなる絶縁板に導電路が形成されてなり、貫通孔１２Ａが形成された絶縁基板１１と、板状の金属からなる複数のバスバー１４と当該複数のバスバー１４を連結するタイバー２０Ａが切断されてなる切断部２２とを有して絶縁基板１１に重ねられたバスバー基板１３と、を備え、バスバー基板１３の切断部２２は、絶縁基板１１の貫通孔１２Ａに連なる位置に形成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、回路構成体及び連結バスバーに関する。

従来、バスバーを備えた回路構成体が知られている。特許文献１では、回路基板と、回路基板の裏面に沿って配索された複数のバスバーとを備えた回路構成体が記載されている。バスバーの端部には、並列配置されたタブ状をなす複数の端子部が形成されている。この回路構成体の製造は、まず複数のバスバーの端子部間がタイバーにより連結されてなる連結バスバーを形成する。そして、タイバーを切断することで回路構成体を形成している。

特開２０１２−２３５６９３号公報

ところで、回路構成体を形成するために、端子部間を連結するタイバーを切断する構成は、端子部間にタイバーを切断するための金型が進入可能な寸法を確保しなければならず、回路構成体の小型化の障害となることが懸念される。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、回路構成体を小型化することを目的とする。

本発明の回路構成体は、絶縁板に導電路が形成されてなり、貫通孔が形成された絶縁基板と、板状の金属からなる複数のバスバーと当該複数のバスバーを連結するタイバーが切断されてなる切断部とを有して前記絶縁基板に重ねられたバスバー基板と、を備え、前記バスバー基板の前記切断部は、前記絶縁基板の前記貫通孔に連なる位置に形成されている。

本発明の連結バスバーは、板状の金属からなる複数のバスバーを切断可能に連結するタイバーを備え、絶縁板に導電路が形成されてなる絶縁基板に重ねられて前記タイバーが切断されることでバスバー基板となる連結バスバーであって、前記タイバーは、前記絶縁基板に形成された貫通孔に連なる位置に形成されている。

上記構成によれば、回路構成体の製造時には、金型により絶縁基板の貫通孔からタイバーを切断して切断部を形成することができる。したがって、絶縁基板の内側がタイバーで連結されたバスバーについては必ずしも絶縁基板の外側をタイバーで連結する必要がないため、絶縁基板の外側のタイバーを少なくすることができる。したがって、バスバー基板は、絶縁基板の外側のタイバーを切断するために金型が進入可能な寸法を確保する部分を少なくすることが可能になる。よって、回路構成体を小型化することが可能になる。

上記構成の実施態様としては以下の態様が好ましい。
・前記切断部が形成された前記バスバーは、外部と接続可能な端子部を有し、前記端子部は、前記絶縁基板の縁部の近傍から曲げられている。
例えば複数のバスバーの端子部間をタイバーで連結し、回路構成体の製造時にタイバーを切断する構成では、端子部を曲げ加工する場合には、タイバーの切断と端子部の曲げ加工を同時に行うことが効率的である。しかし、タイバーの切断と端子部の曲げ加工を同時に行う場合、端子部の基端側にタイバーを切断するための金型が進入可能な寸法を確保するため、端子部の曲げ加工を絶縁基板の縁部の近傍から行うことができない。この場合は、端子部の長さが長くなり、回路構成体を小型化できないという問題がある。
切断部が絶縁基板の貫通孔に連なる位置に形成されることで端子部を絶縁基板の縁部の近傍から曲げることが可能になるため、端子部の長さを短くすることができ、回路構成体を小型化することが可能になる。

・前記バスバーに接続されるリード端子を有する電子部品を備え、前記リード端子は、前記切断部が形成された前記バスバーに前記貫通孔を通って接続されている。
このようにすれば、タイバーの切断の際に金型等を通すための絶縁基板の貫通孔を電子部品の接続に利用することができるため、電子部品の配置の密度を高めることが可能になる。よって、回路構成体を小型化することが可能になる。

本発明によれば、回路構成体を小型化することが可能になる。

実施形態１の回路構成体を示す斜視図 バスバーに接着シート及び絶縁基板が重なることを示す斜視図 バスバーに接着シートと絶縁基板が重ねられた状態を示す斜視図 図３における部品挿通孔内に内側タイバーが配された部分を拡大した平面図 図３の状態から内側タイバーを切断した状態を示す斜視図 図５における部品挿通孔内の内側タイバーが切断された部分を拡大した平面図 図５の状態から各電子部品を半田付けした状態を示す斜視図 実施形態２のバスバー間がタイバーで接続された状態を拡大して示す図 端子部を曲げ加工した状態を示す図 比較例として端子部間がタイバーで接続された状態を拡大して示す図 比較例として端子部を曲げ加工した状態を示す図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図７を参照しつつ説明する。
回路構成体１０は、例えば電気自動車等の車両のバッテリ等の電源と、ランプ、ワイパー等の車載電装品等からなる負荷との間の電力供給経路に配され、例えばＤＣ−ＤＣコンバータやインバータ等として用いることができる。

（回路構成体１０）
回路構成体１０は、図１に示すように、絶縁板に導電路が形成されてなる絶縁基板１１と、絶縁基板１１に重ねられる板状の金属からなるバスバー基板１３と、絶縁基板１１及びバスバー基板１３に接続される電子部品２６Ａ〜２６Ｄとを備えている。
電子部品２６Ａ〜２６Ｄは、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）からなるスイッチング素子２６Ａ、シャント抵抗２６Ｂ、コイル２６Ｃ、コンデンサ２６Ｄ等から構成され、絶縁基板１１の導電路やバスバー１４に半田付けにより接続されるリード端子２７を有する。コイル２６Ｃのリード端子２７は、Ｌ字状であって、直方体状の本体の底面及び側面に沿うように配されている。

（絶縁基板１１）
絶縁基板１１は、絶縁材料からなる絶縁板に図示しない銅箔等からなる導電路がプリント配線されており、図２に示すように、接着シート２４によってバスバー基板１３に貼り合わされる。この絶縁基板１１には、当該絶縁基板１１を貫通する複数の貫通孔１２Ａ，１２Ｂが形成されている。複数の貫通孔１２Ａ，１２Ｂは、各電子部品２６Ａ〜２６Ｄが通される複数の部品挿通孔１２Ａと、他の回路の複数の端子（図示しない）が通される複数の端子挿通孔１２Ｂとを有する。

各部品挿通孔１２Ａは、電子部品２６Ａ〜２６Ｄの底面側の形状や大きさに応じた形状及び大きさとされて、１個又は複数個の電子部品２６Ａ〜２６Ｄを挿通な矩形状とされている。コイル２６Ｃ及びコンデンサ２６Ｄが挿通される部品挿通孔１２Ａは、コイル２６Ｃ及びコンデンサ２６Ｄの底面側の外周が嵌まる大きさで形成されるとともに、リード端子２７の位置に応じて切り欠いた切欠部１８が形成されている。切欠部１８の内側には、リード端子２７を半田付けする際の半田のフィレットが形成される。
接着シート２４は、ほぼ絶縁基板１１と同じ形状であって、絶縁性を有する接着剤が塗布されており、貫通孔１２Ａ，１２Ｂに対応する位置に挿通孔２５が形成されている。

（バスバー基板１３）
バスバー基板１３は、銅や銅合金等の金属からなり、導電路の形状に応じた複数の板状のバスバー１４を備えている。複数のバスバー１４は、絶縁基板１１の外周よりも外側に配される部分がＬ字状やクランク状に屈曲されて端子部１５を形成している。端子部１５は、外部の端子に接続されるものであり、電力に応じた幅寸法や厚みで形成されている。

バスバー基板１３は、回路構成体１０の組付前には、長方形状の金属板材を打ち抜くことで、複数のバスバー１４と、複数のバスバー１４の周りに配される枠体１６と、複数のバスバー１４間を連結する内側タイバー２０Ａ（「タイバー」の一例）と、バスバー１４と枠体１６を連結する外側タイバー２０Ｂと、を備えた連結バスバー２１を構成している。連結バスバー２１の枠体１６の四隅には、組付等の際に連結バスバー２１の位置を保持するための保持孔１７が貫通形成されている。

内側タイバー２０Ａは、絶縁基板１１の外周よりも内側に配されて複数のバスバー１４間を連結するものであり、図３，図４に示すように、絶縁基板１１におけるコイル２６Ｃが挿通される部品挿通孔１２Ａの下（貫通孔に連なる位置）に配される。内側タイバー２０Ａは、電子部品２６Ａ〜２６Ｄが実装される前に切断されることにより、図５，図６に示すように、内側タイバー２０Ａの切断端面である切断部２２が形成される。即ち、バスバー基板１３が回路構成体１０に組み付けられた状態では、バスバー基板１３は、内側タイバー２０Ａが切断されてなる切断部２２を備えている。切断部２２は、内側タイバー２０Ａが金型で切断されたときの切断端面であり、バスバー１４の側面を段差状に一定の寸法で切り欠いている。

外側タイバー２０Ｂは、絶縁基板１１の外周よりも外側に配されてバスバー１４と枠体１６とを連結するものであり、電子部品２６Ａ〜２６Ｄの実装後に切断される。外側タイバー２０Ｂの金型での切断の際には、同時にバスバー１４における端子部１５の曲げ加工が行われる。外側タイバー２０Ｂの切断端面は、バスバー１４や端子部１５の外周に沿って滑らかに形成されている。

回路構成体１０の製造方法について説明する。
図２に示すように、金属板材を打ち抜いて連結バスバー２１を形成し、この連結バスバー２１の所定の位置に接着シート２４及び絶縁基板１１を重ねて絶縁基板１１を連結バスバー２１に固定する（図３）。この状態では、絶縁基板１１の部品挿通孔１２Ａには、隣り合うバスバー１４間を連結する内側タイバー２０Ａが露出した状態となる。

次に、金型により内側タイバー２０Ａを切断して切断部２２を形成する。（図５）。次に、電子部品２６Ａ〜２６Ｄのリード端子２７を絶縁基板１１及びバスバー１４に例えばリフロー半田付けにより接続する（図７）。

そして、金型により外側タイバー２０Ｂを切断すると同時に端子部１５に曲げ加工を施すことで、枠体１６が分離して回路構成体１０が形成される（図１）。
この回路構成体１０は、例えば、バスバー１４の下面にアルミニウム合金等の熱伝導性が高い金属材料からなる放熱部材が絶縁性の接着剤を介して重ねられる。そして、回路構成体１０は合成樹脂製のケースに収容されて、電気接続箱として車両に搭載される。

上記実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
本実施形態によれば、回路構成体１０の製造時には、金型により絶縁基板１１の部品挿通孔１２Ａ（貫通孔）から内側タイバー２０Ａ（タイバー）を切断して切断部２２を形成することができる。したがって、絶縁基板１１の外側のみに切断部を形成する場合と比較して、絶縁基板１１の内側に切断部２２が形成されたバスバー１４については必ずしも絶縁基板１１の外側に切断部を形成する必要がない。したがって、外側タイバー２０Ｂの数を少なくすることができるため、バスバー基板１３は、絶縁基板１１の外側にタイバーを切断するために金型が進入可能な寸法を確保する部分を少なくすることが可能になる。よって、回路構成体１０を小型化することが可能になる。

また、バスバー１４に接続されるリード端子２７を有する電子部品２６Ａ〜２６Ｄを備え、リード端子２７は、切断部２２が形成されたバスバー１４に部品挿通孔１２Ａ（貫通孔）を通って接続されている。
このようにすれば、内側タイバー２０Ａの切断の際に金型を通すための絶縁基板１１の貫通孔を電子部品２６Ｃの接続に利用することができるため、電子部品２６Ａ〜２６Ｄの配置の密度を高めることが可能になる。よって、回路構成体１０を小型化することが可能になる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図８ないし図１１を参照しつつ説明する。
実施形態２は、図８に示すように、バスバー１４間が内側タイバー３７で接続された連結バスバー２１については、外側タイバーで端子部間を連結しないようにして、端子部に切断部を形成しないようにしたものである。上記実施形態と同一の構成については説明を省略する。

図１０，図１１の比較例に示すように、複数のバスバー３２の端子部３１間を外側タイバー３０で連結し、回路構成体１０の製造時に外側タイバー３０を切断し、端子部３１を曲げ加工する場合には、外側タイバー３０の切断と端子部３１の曲げ加工を同時に行うことが効率的である。しかし、外側タイバー３０の切断と端子部３１の曲げ加工を同時に行う場合、端子部３１の基端側に外側タイバー３０を切断するための金型が進入可能な寸法Ａを確保するため、端子部３１の曲げ加工を絶縁基板１１の縁部の近傍から行うことができず、絶縁基板１１の縁から寸法Ａだけ離れた位置に端子部３１の曲げ加工が施される。この場合は寸法Ａが必要なために端子部３１の長さが長くなり、回路構成体を小型化できないという問題がある。

本実施形態では、図８，図９に示すように、隣り合う複数のバスバー３６が内側タイバー３７で連結され、この内側タイバー３７で連結されたバスバー３６に、（外側タイバー２０Ｂで連結されていない）端子部３５が形成されている。内側タイバー２０は、部品挿通孔１２Ａの下（貫通孔に連なる位置）に配されるため、内側タイバー２０Ａを切断した切断部４０も部品挿通孔１２Ａの下に配される。 端子部３８を形成するために外側タイバーを切断する必要がないため、絶縁基板１１の縁部から外側タイバーを切断するための金型が進入する寸法を確保する必要がない。したがって、端子部３８を絶縁基板１１の縁部の近傍から曲げることが可能になり、端子部３８の曲げ加工のために端子部３８の長さを長くする必要がなくなる。よって、回路構成体を小型化することが可能になる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）内側タイバー２０Ａの位置や数は、上記実施形態の位置や数に限られない。また、切断部２２についても内側タイバー２０Ａに応じて任意の位置や数で形成することができる。
（２）切断部２２，４０は、バスバーの側面を切り欠いた形状でなくてもよい。例えば、バスバーの側面と面一に切断部を形成してもよい。
（３）部品挿通孔１２Ａとは別に切断部２２，４０を金型で切断するための貫通孔を絶縁基板に形成してもよい。

１０： 回路構成体
１１： 絶縁基板
１２Ａ：部品挿通孔（貫通孔）
１３： バスバー基板
１４，３２，３６： バスバー
１５，３１，３８： 端子部
２０Ａ，３７： 内側タイバー（タイバー）
２０Ｂ： 外側タイバー
２１： 連結バスバー
２２，４０： 切断部
２６： 電子部品
２７： リード端子

Claims (4)

1. 絶縁板に導電路が形成されてなり、貫通孔が形成された絶縁基板と、
   板状の金属からなる複数のバスバーと当該複数のバスバーを連結するタイバーが切断されてなる切断部とを有して前記絶縁基板に重ねられたバスバー基板と、を備え、
   前記バスバー基板の前記切断部は、前記絶縁基板の前記貫通孔に連なる位置に形成されている回路構成体。
2. 前記切断部が形成された前記バスバーは、外部と接続可能な端子部を有し、前記端子部は、前記絶縁基板の縁部の近傍から曲げられている請求項１に記載の回路構成体。
3. 前記バスバーに接続されるリード端子を有する電子部品を備え、
   前記リード端子は、前記切断部が形成された前記バスバーに前記貫通孔を通って接続されている請求項１または請求項２に記載の回路構成体。
4. 板状の金属からなる複数のバスバーを切断可能に連結するタイバーを備え、絶縁板に導電路が形成されてなる絶縁基板に重ねられて前記タイバーが切断されることでバスバー基板となる連結バスバーであって、
   前記タイバーは、前記絶縁基板に形成された貫通孔に連なる位置に形成されている連結バスバー。

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