JP2016096637A - バスバー回路体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた作業効率で多数のバスバーを樹脂基板に対して位置決め固定することができる、新規な構造のバスバー回路体およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】導電路形成部１８をそれぞれ有する複数のバスバー１６と、複数のバスバー１６の導電路形成部１８が埋設状態でモールド成形された樹脂基板１４とを備え、樹脂基板１４には、隣接配置されたバスバー１６の導電路形成部１８を相互に連結する連結部６０を上下面２０，３０に露呈させる一対の貫通孔３２，３２が設けられており、一対の貫通孔３２，３２から露呈された連結部６０が切断されているようにした。
【選択図】図６

Description

本発明は、複数のバスバーを含んで構成されたバスバー回路体およびその製造方法に関するものである。

従来から、電気接続箱のケースの内部に収容されて内部回路を形成する回路体として、バスバー回路体が用いられている。例えば、特開２０１０−２２０３６５号公報（特許文献１）に記載のものがそれである。このような従来構造のバスバー回路体は、合成樹脂等からなる樹脂基板の表面に複数のバスバーが載置されて構成されており、必要に応じて複数の樹脂基板が多段に積層配置されることにより、高密度な回路の構成も可能とされている。

ところで、このような従来構造のバスバー回路体においては、各樹脂基板の表面に載置されたバスバーを位置決め固定することにより、その取扱い性や組み付け作業性の向上を図っている。例えば、樹脂基板の表面には、バスバー収容溝が形成されており、各バスバーが対応する収容溝に収容配置されるようになっている。さらに、各収容溝の適所には、潰しリブが突設されており、バスバーの対応箇所に貫設した貫通孔に潰しリブを挿通させ、かかる潰しリブの頭部を熱圧縮等により潰して各バスバーを樹脂基板に固定的に取り付けることが行われている。

ところが、多数のバスバーをそれぞれ収容溝に収容配置したり、さらに潰しリブを潰して樹脂基板に位置決め固定する作業は極めて煩雑であることから、作業が長時間に及ぶことで作業性が悪化し、コストアップにつながるという問題があった。

特開２０１０−２２０３６５号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、優れた作業効率で多数のバスバーを樹脂基板に対して位置決め固定することができる、新規な構造のバスバー回路体およびその製造方法を提供することにある。

バスバー回路体に関する本発明の第一の態様は、導電路形成部をそれぞれ有する複数のバスバーと、前記複数のバスバーの前記導電路形成部が埋設状態でモールド成形された樹脂基板とを備え、前記樹脂基板には、隣接配置された前記バスバーの前記導電路形成部を相互に連結する連結部を上下面に露呈させる一対の貫通孔が設けられており、前記一対の貫通孔から露呈された前記連結部が切断されていることを特徴とする。

本態様によれば、複数のバスバーを樹脂基板にインサート品として埋設されていることから、絶縁体である樹脂基板に対して各バスバーを、バスバー収容溝や潰しリブを用いて各別に位置決め固定する必要が無い。しかも、複数のバスバーをプレス打ち抜き加工にて形成する際に、隣接配置されたバスバーの導電路形成部間を相互に連結する連結部が形成されるようになっている。これにより、樹脂基板をモールド成形する際には、複数のバスバーが連結されたバスバー連結体をインサート品として、一括で成形金型に対して位置決めすることが可能となる。それ故、複数のバスバーを格別に位置決めする従来構造に比して、優れた作業効率で樹脂基板に対して位置決め固定することができるのである。

しかも、モールド成形後の樹脂基板には、連結部を上下面に露呈させる一対の貫通孔が設けられていることから、かかる貫通孔を通じて連結部を切断するだけで、隣接配置されたバスバーが分断されて、樹脂基板に対して複数のバスバーが所望の回路形状に位置決め固定されたバスバー回路体を、少ない作業工程で容易に得ることができるのである。

バスバー回路体の製造方法に関する本発明の第一の態様は、導電路形成部をそれぞれ有する複数のバスバーを、隣接配置された前記バスバー同士が連結部を介して相互に連結されたバスバー連結体として形成するバスバープレス打ち抜き工程と、前記バスバー連結体の前記連結部を、成形金型の上下一対の押えピンによって上下方向から支持した状態で、前記バスバー連結体をインサート品として各前記バスバーの前記導電路形成部が埋設されるように樹脂基板をモールド成形するモールド成形工程と、前記一対の押えピンにより前記樹脂基板に形成された一対の貫通孔を通じて前記樹脂基板の上下面に露呈された前記連結部を、前記一対の貫通孔を通じて切断する連結部切断工程とを含むことを特徴とする。

本態様によれば、バスバープレス打ち抜き工程において、複数のバスバーが連結部を介して相互に連結されたバスバー連結体を得て、続くモールド成形工程において、かかるバスバー連結体をインサート品として、樹脂基板をモールド成形することができる。それ故、モールド成形工程において、バスバー連結体を一括で成形金型に位置決めするだけで、樹脂基板に対する複数のバスバーの位置決めが完了する。従って、複数のバスバーを各別に樹脂基板のバスバー収容溝に配設して潰しリブで位置決め固定する従来構造に比して、優れた作業効率で複数のバスバーを樹脂基板に対して位置決め固定することができるのである。

しかも、成形金型の上下一対の押えピンを利用して、かかる押えピンで連結部を支持するようにするだけで、樹脂基板に一対の貫通孔を形成して連結部を樹脂基板の上下面に露呈させることができる。それ故、樹脂基板が成形されて複数のバスバーが樹脂基板の所定位置に埋設状態で位置決め固定された後に、一対の貫通孔を通じて連結部を容易に切断して隣接配置されたバスバーを分断することができる。それ故、樹脂基板に対して複数のバスバーが所望の回路形状に位置決め固定されたバスバー回路体を、少ない作業工程で容易に得ることができるのである。

本発明においては、複数のバスバーが樹脂基板にインサート品として埋設されていることから、各バスバーを樹脂基板に対して位置決め固定する必要が無い。しかも、複数のバスバーをプレス打ち抜き加工にて形成する際に、隣接配置されたバスバーを相互に連結する連結部が形成されている。これにより、モールド成形の際に、複数のバスバーが連結されたバスバー連結体をインサート品として、一括で成形金型に対して位置決めすることができる。それ故、複数のバスバーを格別に位置決めする従来構造に比して、優れた作業効率で樹脂基板に対して位置決め固定できる。しかも、モールド成形後の樹脂基板には、連結部を上下面に露呈させる一対の貫通孔が設けられていることから、かかる貫通孔を通じて連結部を切断するだけで、樹脂基板に対して複数のバスバーが所望の回路形状に位置決め固定されたバスバー回路体を、少ない作業工程で容易に得ることができる。

本発明の一実施形態としてのバスバー回路体を示す分解斜視図。 図１に示すバスバー回路体の組付状態の平面図（但し、電気部品を除く）。 図２に示すバスバー回路体の底面図。 図２におけるＩＶ−ＩＶ断面の要部拡大図。 本発明のバスバー回路体に用いられる載置バスバーと埋設バスバーの半田付けの他の態様を示す図であって、図４に相当する要部拡大断面図。 図１に示したバスバー回路体の製造方法を説明するための斜視図（（ａ）バスバープレス打ち抜き工程後、（ｂ）モールド成形工程および連結部切断工程後）。 図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面の要部拡大図。 図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面の要部拡大図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１〜４に、本発明の一実施形態としてのバスバー回路体１０を示す。図１及び図２に示されているように、バスバー回路体１０は、載置バスバー１２と、複数のバスバー１６をインサート品とした樹脂基板１４を含んで構成されている。すなわち、樹脂基板１４は、複数のバスバー１６の各導電路形成部１８を埋設した状態でモールド成形されている。そして、載置バスバー１２が、樹脂基板１４の上側表面２０に載置されると共に樹脂基板１４に埋設されたバスバー１６の導電路形成部１８に半田付けされることにより、バスバー１２，１６が積層配置されてなるバスバー回路体１０が構成されるようになっている。なお、以下の説明において、特に断りのない場合には、上方とは、図１中の上方、下方とは、図１中の下方をいうものとする。

バスバー１６は、例えば銅板等の表面に錫等のめっきが施された金属板がプレス打ち抜きおよび屈曲加工されて形成されており、具体的には、バスバー１６の一方の端部が、樹脂基板１４の側縁部１９から突出すると共にクランク形状に屈曲されて形成されている。これにより、例えば図示しないコネクタハウジング内に挿入されてコネクタの端子金具として機能するコネクタ接続端子部２２が構成されている。各バスバー１６は、樹脂基板１４の側縁部１９から突出する一方の端部以外の部分が導電路形成部１８として樹脂基板１４の内部に埋設されており、図３に破線で示す所望の回路形状で延出している。

一方、樹脂基板１４は略矩形の板形状とされており、例えばポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、アリル樹脂（ＰＤＡＰ）等の耐熱性樹脂により射出成形等によって一体的に形成されている。なお、かかる耐熱性樹脂の耐熱温度は、２６０℃以上とされていることから、耐熱性樹脂からなる樹脂基板１４は、鉛フリー半田用等の高温のフロー工程（２４０℃）もしくはリフロー工程（２６０℃）等に通して半田付けを行うことが可能とされている。

図１に示されているように、樹脂基板１４の側縁部１９には、側縁部１９の略全長に亘って上側表面２０から上方に向かって突出する縦壁部２４が設けられており、コネクタ接続端子部２２の基端部が樹脂基板１４の縦壁部２４に埋設状態で保持されている。また、図１及び図２に示されているように、樹脂基板１４の上側表面２０には、載置される載置バスバー１２の形状に部分的に対応したバスバー収容溝２６が形成されている一方、バスバー収容溝２６には潰しリブ２８が突設されている。さらに、図２及び図３に示されているように、樹脂基板１４の上側表面２０と下側表面３０には、一対の貫通孔３２，３２が、平面視で同じ位置に設けられている。このような一対の貫通孔３２，３２を介して、樹脂基板１４に埋設されたバスバー１６のうち、隣接配置されたバスバー１６，１６の導電路形成部１８，１８間を相互に連結する後述する連結部６０が切断された状態で、樹脂基板１４の上側表面２０と下側表面３０に露呈されている（図１〜３，７，８参照）。同様に、かかる一対の貫通孔３２，３２を介して、バスバー１６の露呈部位３４が、樹脂基板１４の上側表面２０と下側表面３０に露呈されている（図１〜５参照）。加えて、バスバー１６の露呈部位３４には貫通穴３６が設けられている。

図１に示されているように、複数本の載置バスバー１２は、例えば銅板等の表面に錫等のめっきが施された金属板がプレス打ち抜きおよび屈曲加工されて形成されている。より詳細には、載置バスバー１２の一方の端部がクランク形状に屈曲されて形成されることにより、上述のコネクタ接続端子部２２の一部が構成されている一方、載置バスバー１２の他方の端部が鉛直方向下方に向かって屈曲されてリード部３８が形成されている。そして、コネクタ接続端子部２２とリード部３８の間に位置する載置バスバー１２の平坦な部位には、潰しリブ挿通孔４０が板厚方向に貫設されている。

そして、このような構成とされた載置バスバー１２が、樹脂基板１４のバスバー収容溝２６に収容配置される。この際、バスバー収容溝２６に設けられた潰しリブ２８に対して載置バスバー１２の潰しリブ挿通孔４０が挿通され、潰しリブ２８の先端部が潰されることにより、載置バスバー１２が樹脂基板１４の上側表面２０上に位置決め保持されている。図４に示されているように、かかる位置決め保持状態において、載置バスバー１２に設けられたリード部３８が、樹脂基板１４に設けられた一対の貫通孔３２，３２およびバスバー１６に設けられた貫通穴３６に挿通配置されている。さらに、図１に示されているように、かかる位置決め保持状態において、樹脂基板１４に実装されるリレー４２や抵抗素子４４に対しても同じように、それらのリード部４６が、樹脂基板１４に設けられた一対の貫通孔３２，３２およびバスバー１６に設けられた貫通穴３６に挿通配置されるようになっている。

次に、載置バスバー１２のリード部３８が一対の貫通孔３２，３２および貫通穴３６に挿通配置された状態で、フロー工程もしくはリフロー工程等に通すことにより半田付けが行われる。この結果、載置バスバー１２が樹脂基板１４に埋設されたバスバー１６に半田付けされることから、載置バスバー１２が樹脂基板１４の上側表面２０に対して位置決め固定されるのである。かかる半田付けは、図４に示されているように、リード部３８と貫通穴３６の隙間やリード部３８と一対の貫通孔３２，３２の隙間が半田４８で充填されることにより行われる。なお、今回の半田付けは載置バスバー１２とバスバー１６を接続するためであることから、少なくともリード部３８と貫通穴３６の隙間が半田４８で充填されていればよい。また、図４では、理解を容易とするために、半田４８は仮想線で記載されている。

なお、このような半田付けは、樹脂基板１４に実装されるリレー４２や抵抗素子４４に対しても同じように適用することができる。すなわち、リレー４２や抵抗素子４４のリード部４６を一対の貫通孔３２，３２および貫通穴３６に挿通配置した状態で、フロー工程もしくはリフロー工程等を通すことにより、リード部４６を所望のバスバー１６に半田付けを行うことができるのである。

次に、図５を用いて、本発明のバスバー回路体１０に用いられる載置バスバー１２とバスバー１６の半田付けの他の態様について詳述するが、上記実施形態と同様な構造とされた部材および部位については、図中に、上記実施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。すなわち、かかるバスバー回路体５０は、載置バスバー１２において、貫通孔３２上に載置される載置部位５２に貫通穴５４が設けられており、貫通穴３６，５４や一対の貫通孔３２，３２が半田５６で充填されることにより載置バスバー１２がバスバー１６に半田付けがされている点に関して、上記実施形態と異なる実施形態を示すものである。なお、今回の半田付けは載置バスバー１２とバスバー１６を接続するためであることから、少なくともバスバー１６の貫通穴３６と載置バスバー１２の貫通穴５４およびそれらの間が半田５６で充填されていればよい。なお、図５では、理解を容易とするために、半田５６は仮想線で記載されている。

次に、図６〜８を用いて、バスバー回路体１０の製造方法に関する本発明の一実施形態について説明する。はじめに、図６（ａ）に示されているようなバスバー連結体５８を準備する。バスバー連結体５８は、隣接配置されたバスバー１６同士が連結部６０を介して相互に連結されて構成されている一方、コネクタ接続端子部２２を構成するバスバー１６の先端部が捨て板部５９によって連結されている。より詳細には、バスバー連結体５８は、例えば銅板等の表面に錫等のめっきが施された金属板がプレス打ち抜きおよび屈曲加工されて形成されており、バスバー連結体５８には上述の貫通穴３６も貫設されている。このような構成のバスバー連結体５８が、バスバープレス打ち抜き工程において準備される。

続いて、図７〜８に示されているように、バスバー連結体５８の連結部６０及び貫通穴３６を、成形金型６２の上下一対の押えピン６４，６４によって上下方向から支持した状態で、バスバー連結体５８をインサート品として各バスバー１６の導電路形成部１８が埋設されるように樹脂基板１４をモールド成形する。この結果、樹脂基板１４には、バスバー連結体５８の連結部６０及び貫通穴５４を上下面２０，３０に露呈させる一対の貫通孔３２，３２が形成されるようになっている。このような一連の作業が、モールド成形工程において実行されるのである。なお、図７〜８では、理解を容易とするために、一対の押えピン６４，６４や連結部６０は仮想線で記載されている。

モールド成形工程の後、例えば公知の切断装置を用いて、連結部６０を一対の貫通孔３２，３２を通じて切断する連結部切断工程が実行される。また、連結部切断工程において、捨て板部５９も切り取られてる。これにより、隣接配置されたバスバー１６が分断されて、所望の回路形状にバスバー１６が配索された図６（ｂ）に示されているような樹脂基板１４が完成する。そして、載置バスバー１２が、樹脂基板１４の上側表面２０に載置されると共に樹脂基板１４に埋設されたバスバー１６の導電路形成部１８に半田付けされることにより、バスバー１２，１６が積層配置されてなるバスバー回路体１０が構成されるようになっている。

このような構造とされた本実施形態のバスバー回路体１０によれば、モールド成形工程において、複数のバスバー１６が連結部６０を介して相互に連結されたバスバー連結体５８をインサート品として、樹脂基板１４をモールド成形することができる。それ故、モールド成形工程において、バスバー連結体５８を一括で成形金型６２に対して位置決めするだけで、樹脂基板１４に対する複数のバスバー１６の位置決めを行うことができる。これにより、樹脂基板１４に埋設されるバスバー１６に関し、従来の如き絶縁板に対するバスバーの個別の位置決め固定に必要とされた潰しリブ２８やバスバー収容溝２６を必要とすることなく、構造の簡素化や作業工程の削減を有利に実現し得るのである。

しかも、成形金型６２の上下一対の押えピン６４，６４を利用して、かかる押えピン６４，６４で連結部６０を支持するようにするだけで、樹脂基板１４に一対の貫通孔３２，３２を形成して連結部６０を樹脂基板１４の上下面２０，３０に露呈させることができる。それ故、複数のバスバー１６が樹脂基板１４の所定位置に埋設状態で位置決め固定されたモールド成形後に、一対の貫通孔３２，３２を通じて連結部６０を容易に切断して隣接配置されたバスバー１６を分断することができる。従って、樹脂基板１４に対して複数のバスバー１６が所望の回路形状に位置決め固定されたバスバー回路体１０を、少ない作業工程で容易に得ることができるのである。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、バスバー１６の回路形状やコネクタ接続端子部２２の突出方向等は任意に設定可能であり、樹脂基板１４の上下方向に突出する接続端子部を有するバスバー１６を樹脂基板１４に埋設してもよい。また、例示の実施形態は半田付け工程に供される樹脂基板１４を例に説明したが、半田付け工程に供されない場合でも本発明は適用可能である。その場合、樹脂基板１４の材料が耐熱性樹脂以外を含んでいてもよい。

また、前述の実施形態では、バスバー回路体１０は載置バスバー１２を含んで構成されていたが、載置バスバー１２は必ずしも設ける必要はない。また、載置バスバー１２として樹脂基板１４の上側表面２０に載置されたものについて記載したが、載置バスバー１２は樹脂基板１４の下側表面３０やその両方２０，３０に載置されていてもよい。

１０：バスバー回路体、１４：樹脂基板、１６：バスバー、１８：導電路形成部、２０：上側表面（上面）、３０：下側表面（下面）、３２：貫通孔、５８：バスバー連結体、６０：連結部、６２：成形金型、６４：押えピン

Claims (2)

1. 導電路形成部をそれぞれ有する複数のバスバーと、
   前記複数のバスバーの前記導電路形成部が埋設状態でモールド成形された樹脂基板とを備え、
   前記樹脂基板には、隣接配置された前記バスバーの前記導電路形成部を相互に連結する連結部を上下面に露呈させる一対の貫通孔が設けられており、
   前記一対の貫通孔から露呈された前記連結部が切断されている
   ことを特徴とするバスバー回路体。
2. 導電路形成部をそれぞれ有する複数のバスバーを、隣接配置された前記バスバー同士が連結部を介して相互に連結されたバスバー連結体として形成するバスバープレス打ち抜き工程と、
   前記バスバー連結体の前記連結部を、成形金型の上下一対の押えピンによって上下方向から支持した状態で、前記バスバー連結体をインサート品として各前記バスバーの前記導電路形成部が埋設されるように樹脂基板をモールド成形するモールド成形工程と、
   前記一対の押えピンにより前記樹脂基板に形成された一対の貫通孔を通じて前記樹脂基板の上下面に露呈された前記連結部を、前記一対の貫通孔を通じて切断する連結部切断工程とを含む
   ことを特徴とするバスバー回路体の製造方法。

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