JP2016208674A - 電子部品ユニット及びワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板に固定されるバスバの基板接続部に作用する外力を抑制することができる電子部品ユニット及びワイヤハーネスを提供することを目的とする。【解決手段】ワイヤハーネスは電子部品ユニット１を備える。電子部品ユニット１は、電子部品１１を実装する回路基板１０と、回路基板１０を収容するケース２０と、導電性のバスバ３０とを備える。バスバ３０は、ケース２０外に露出する外部接続部３２と、ケース２０内に収容されて回路基板１０に固定される基板接続部３３とを有する。バスバ３０は、ケース２０に固定されるケース固定部３４を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品ユニット及びワイヤハーネスに関する。

自動車等の車両には、搭載される各種の電子機器を通電、断電（所謂、オン、オフ）する電子部品ユニットが搭載されている。この種の電子部品ユニットは、例えば、電子部品を実装する回路基板と、回路基板を収容するケースと、ケース外に露出する外部接続部とケース内に収容されて回路基板にハンダなどを用いたろう付けにより固定される基板接続部とを有する導電性のバスバと、を備えたものが用いられている。この種の電子部品ユニットは、外部接続部に電線の端末に取り付けられた端子金具などがボルトにより固定される。

特開２００５−１９４３４号公報 特開平１１−３４６４１８号公報 特開平１０−３３６８５０号公報 特開２００２−３７４６０７号公報 特開２００６−３２５３５６号公報 特開２０１２−２３５６９３号公報

ところで、上述の電子部品ユニットは、バスバの外部接続部に端子金具などが固定される際に、ボルトなどからの外力がバスバに作用することがある。この場合、外力が、バスバの基板接続部に作用する虞がある。特に、電子部品ユニットは、基板接続部がハンダなどを用いたろう付けにより回路基板に固定される場合、基板接続部に作用する外力が抑制されることが望まれる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、回路基板に固定されるバスバの基板接続部に作用する外力を抑制することができる電子部品ユニット及びワイヤハーネス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、本発明に係る電子部品ユニットは、電子部品を実装する回路基板と、前記回路基板を収容するケースと、前記ケース外に露出する外部接続部と、前記ケース内に収容されて前記回路基板に固定される基板接続部とを有する導電性のバスバと、を備え、前記バスバは、前記ケースに固定されるケース固定部を有することを特徴とする。

また、上記電子部品ユニットでは、前記ケース固定部の少なくとも一部は、前記外部接続部と前記基板接続部との間に設けられるものとすることができる。

また、上記電子部品ユニットでは、前記ケースは、外表面から突出した放熱フィンを備えるものとすることができる。

上記目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネスは、電子部品を実装する回路基板と、前記回路基板を収容するケースと、前記ケース外に露出する外部接続部と前記ケース内に収容されて前記回路基板に固定される基板接続部とを有する導電性のバスバと、を備えた電子部品ユニットと、前記バスバに電気的に接続される電線と、を備え、前記バスバは、前記ケースに固定されるケース固定部を有することを特徴とする。

本発明に係る電子部品ユニットは、バスバがケースに固定されるケース固定部を備える。これにより、電子部品ユニットは、バスバの外部接続部に外力が作用しても、ケース固定部でケースに固定されているので、かかる外力が基板接続部に伝わることを抑制することができる。この結果、電子部品ユニットは、回路基板に固定されるバスバの基板接続部に作用する外力を抑制することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る電子部品ユニットの概略構成を表す斜視図である。 図２は、実施形態に係る電子部品ユニットの概略構成を表す分解斜視図である。 図３は、実施形態に係る電子部品ユニットのバスバの概略構成を表す斜視図である。 図４は、実施形態に係る電子部品ユニットの一部を断面で表す斜視図である。 図５は、図４中のＶ部を拡大して示す斜視図である。 図６は、実施形態に係る電子部品ユニットの他の一部を断面で表す斜視図である。 図７は、図６中のＶＩＩ部を拡大して示す斜視図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る電子部品ユニットの概略構成を表す斜視図である。図２は、実施形態に係る電子部品ユニットの概略構成を表す分解斜視図である。図３は、実施形態に係る電子部品ユニットのバスバの概略構成を表す斜視図である。図４は、実施形態に係る電子部品ユニットの一部を断面で表す斜視図である。図５は、図４中のＶ部を拡大して示す斜視図である。図６は、実施形態に係る電子部品ユニットの他の一部を断面で表す斜視図である。図７は、図６中のＶＩＩ部を拡大して示す斜視図である。

本実施形態に係る図１に示す電子部品ユニット１は、自動車等の車両に搭載されて、車両に搭載される各種の電子機器を通電、断電（所謂、オン、オフ）するものである。ここで、電子部品ユニット１は、図１に示すように、ワイヤハーネス１５０に組み込まれ、電線１５１等の接続処理用部品を構成する端子金具１５２が取り付けられるとともに、各種の電子部品１１を内部に収容するものである。電子部品ユニット１は、例えば、車両の所定の位置に設置され、バッテリ等の電源と、車両内に搭載される各種電子機器との間に接続されている。

電子部品ユニット１は、図１及び図２に示すように、各種の電子部品１１を実装する回路基板１０と、回路基板１０を収容するケース２０と、導電性のバスバ３０とを備える。電子部品ユニット１は、ケース２０の内部に回路基板１０が組み付けられ、バスバ３０が電線１５１の端末に取り付けられた端子金具１５２と回路基板１０に実装された電子部品１１とを接続する。

回路基板１０は、長方形板状に形成され、絶縁性の合成樹脂により構成された絶縁基板１２と、絶縁基板１２の表面上などに所定のパターンに形成された導電性の配線パターン（図示せず）とを備える。回路基板１０は、絶縁基板１２の表面上などに各種の電子部品１１を実装する。回路基板１０は、配線パターンに電子部品１１の端子などがハンダなどを用いたろう付け（溶接に相当）より固定される。また、回路基板１０は、バスバ３０の端子３３ａを固定するバスバ固定部１３が設けられている。バスバ固定部１３は、回路基板１０を貫通するスルーホール１３ａ（図５等に示す）などにより構成される。バスバ固定部１３は、スルーホール１３ａ内にバスバ３０の端子３３ａを通し、バスバ３０の端３子３３ａをハンダなどを用いたろう付け（溶接に相当）より配線パターンに固定する。回路基板１０の配線パターンは、バスバ３０と、電子部品１１とを電気的に接続する。

そして、回路基板１０に実装される電子部品１１は、種々の機能を発揮する素子である。電子部品１１は、各端子が回路基板１０の配線パターンにハンダなどを用いたろう付け等によって固定される。本実施形態の電子部品１１は、例えば、半導体リレーである。つまり、本実施形態の電子部品ユニット１は、リレーユニットモジュールである。本実施形態では、電子部品１１としての半導体リレーが６つ回路基板１０に実装されている。これら６つの半導体リレーは、回路基板１０の短辺方向に、長辺方向に沿って並んで３つずつ設けられ、言い換えれば、半導体リレーは、２列に配置されている。なお、回路基板１０には、電子部品１１として６つの半導体リレーの他、リレー抵抗等の素子も実装されている。

ケース２０は、図２、図４、図６に示すように、ベース部としてのベースケース２１と、蓋部としてのボトムケース２２とを有する。ケース２０は、ベースケース２１と、ボトムケース２２とに分割された２分割構造となっている。ベースケース２１は、回路基板１０が組み付けられるものである。ボトムケース２２は、ベースケース２１に組み付けられた回路基板１０をベースケース２１とは反対側から覆うものである。ベースケース２１、及び、ボトムケース２２は、絶縁性の合成樹脂によって形成される。

具体的には、ベースケース２１は、図２に示すように、扁平な箱状（トレイ状）の部材である。ベースケース２１は、略ロの字型に形成された矩形枠状部２１ａと、当該矩形枠状部２１ａを閉塞する天井部２１ｂとを含んで構成される。天井部２１ｂは、回路基板１０と同様の形状の長方形板状に形成される。矩形枠状部２１ａは、天井部２１ｂの縁部を囲うように形成される。天井部２１ｂは、矩形枠状部２１ａの図２中の上端に当該矩形枠状部２１ａと一体で形成される。矩形枠状部２１ａは、ケース２０即ち電子部品ユニット１を車両の車体に固定するための固定ブラケット部２１ｃが一体に設けられている。また、本実施形態では、ベースケース２１は、熱伝導率が０．２程度のエンジニアリングプラスチックや１〜１０程度の高熱伝導樹脂によって形成される。

ボトムケース２２は、図２に示すように、蓋状の部材である。ボトムケース２２は、略ロの字型に形成された矩形枠状部２２ａと、当該矩形枠状部２２ａを閉塞する底部２２ｂとを含んで構成される。底部２２ｂは、回路基板１０及び天井部２１ｂと同様の形状の長方形板状に形成される。矩形枠状部２２ａは、底部２２ｂの縁部を囲うように形成される。底部２２ｂは、矩形枠状部２２ａの図２中の下端に当該矩形枠状部２２ａと一体で形成される。

ケース２０は、ベースケース２１の開口とボトムケース２２の開口とが対向するようにして、ボトムケース２２がベースケース２１に組み付けられる。ケース２０は、ベースケース２１に対して、種々の形式の係止機構２３を介して、ボトムケース２２が係止される。なお、図１及び図２では、ベースケース２１とボトムケース２２とが積層される方向（以下、積層方向と記す）は、鉛直方向に沿っているが、本発明では、電子部品ユニット１の車両への設置状況によっては当該積層方向が鉛直方向に対して所定の角度を有する場合もある。

バスバ３０は、ケース２０に組み付けられるものであり、導電性の金属によって形成され、例えば、プレス加工等によって全体として細長い板状に形成される。本実施形態では、バスバ３０は、２つ設けられる。バスバ３０は、図３に示すように、ケース２０内に天井部２１ｂ、回路基板１０、及び、底部２２ｂと平行に配置される被収容部３１と、被収容部３１の一端部から屈曲してベースケース２１を貫通する外部接続部３２と、被収容部３１の幅方向の両縁から外部接続部３２と逆向きに屈曲して回路基板１０に直接接続される基板接続部３３とを有する。

外部接続部３２は、ケース２０外に露出するものであり、ベースケース２１に一体に形成された端子支持部２１ｄにより支持されるものである。外部接続部３２は、端子支持部２１ｄにより中央部が露出する状態で支持されるとともに、電線１５１の端末に取り付けられた導電性の端子金具１５２がボルト１５３などにより固定される。外部接続部３２は、電線１５１と端子金具１５２などを介して電気的に接続する。

基板接続部３３は、ケース２０内に収容されて回路基板１０に直接固定されるものである。基板接続部３３は、被収容部３１の外部接続部３２から離間した他端部の幅方向の両縁から回路基板１０に向けて屈曲した複数の端子３３ａを備える。基板接続部３３の端子３３ａは、回路基板１０に設けられたスルーホール１３ａ内に通され、ハンダを用いたろう付け（溶接に相当）によって配線パターンに固定される。基板接続部３３の端子３３ａは、回路基板１０の配線パターンと電気的に接続される。

そして、本実施形態では、バスバ３０は、ケース２０に固定されるケース固定部３４を備える。具体的には、ケース固定部３４は、被収容部３１のケース２０のベースケース２１の天井部２１ｂに対面する表面３１ａに設けられる。本実施形態では、ケース固定部３４は、レーザー加工などにより表面３１ａに形成された粗面である。ケース固定部３４は、バスバ３０がインサート成形用の金型に挿入され、バスバ３０の周りに絶縁性の樹脂を注入して、ベースケース２１の天井部２１ｂと一体にインサート成形されることで、ケース２０のベースケース２１に固定される。なお、本実施形態では、ケース固定部３４は、凹凸の深さが５０μｍ〜２５０μｍ程度の粗面であることが望ましい。

また、本実施形態では、ケース固定部３４は、被収容部３１の略全長に亘って表面３１ａに形成されて、少なくとも一部が外部接続部３２と基板接続部３３との間に設けられる。ケース固定部３４は、ケース２０のベースケース２１に固定されて、端子３３ａなどから伝わる電子部品１１が生じる熱をベースケース２１に伝える。

ここで、本実施形態では、ケース２０のベースケース２１は、複数の放熱フィン２４を備える。放熱フィン２４は、バスバ３０のケース固定部３４から伝えられた熱を外部に放熱するものである。放熱フィン２４は、ケース２０のベースケース２１の天井部２１ｂの外表面からベースケース２１とボトムケース２２の積層方向に沿ってケース２０の外側に複数突出している。複数の放熱フィン２４は、ベースケース２１の天井部２１ｂの短辺方向と平行に直線状に形成され、互いに間隔をあけて配置される。また、放熱フィン２４は、天井部２１ｂの各バスバ３０のケース固定部３４と積層方向に沿って重なる位置２１ｅに設けられている。なお、本実施形態では、天井部２１ｂの放熱フィン２４が設けられた位置２１ｅは、天井部２１ｂの他の位置よりもボトムケース２２の底部２２ｂ側に突出するようにして形成される。

前述した構成の電子部品ユニット１は、インサート成形によりバスバ３０とベースケース２１とを一体に形成する。そして、バスバ３０の基板接続部３３の端子３３ａをハンダを用いたろう付けにより電子部品１１を実装した回路基板１０に固定し、ベースケース２１の開口を塞ぐように、ベースケース２１にボトムケース２２を組み付ける。こうして、電子部品ユニット１は、組み立てられる。

組み立てられた電子部品ユニット１は、電線１５１の端末に取り付けられた端子金具１５２がバスバ３０の外部接続部３２にボルト１５３などにより固定され、固定ブラケット部２１ｃが車体に固定されて車両に搭載される。電子部品ユニット１は、バスバ３０に電気的に接続される電線１５１などと、自動車等の車両に配索されるワイヤハーネス１５０を構成する。即ち、ワイヤハーネス１５０は、電子部品ユニット１と、電子部品ユニット１のバスバ３０に電気的に接続される電線１５１とを備える。

なお、ボルト１５３により端子金具１５２を外部接続部３２に取り付ける際に、ボルトの軸心回りの回転トルクなどの外力がボルト１５３から外部接続部３２に作用する。この外力は、図５中の矢印に示すように、ケース固定部３４からケース２０のベースケース２１に伝わり、ベースケース２１により支えられる。

また、電子部品ユニット１は、半導体リレーなどの電子部品１１が生じる熱が、図７中の矢印で示すように、バスバ３０のケース固定部３４を介してケース２０のベースケース２１に伝えられ、放熱フィン２４を介して外部に放熱される。

以上で説明した電子部品ユニット１によれば、バスバ３０がケース２０のベースケース２１に固定されるケース固定部３４を備えている。これにより、電子部品ユニット１は、バスバ３０の外部接続部３２にボルト１５３などから外力が作用しても、バスバ３０のケース固定部３４がケース２０に固定されているので、かかる外力がケース固定部３４を介してケース２０のベースケース２１に伝わる。この結果、電子部品ユニット１は、外部接続部３２に作用する外力が基板接続部３３に伝わることを抑制することができ、回路基板１０に直接固定されるバスバ３０の基板接続部３３に作用する外力を抑制することができ、基板接続部３３の端子３３ａと回路基板１０の配線パターンとの接続に影響を与えることを抑制できる、という効果を奏する。

また、電子部品ユニット１は、ケース固定部３４の一部が外部接続部３２と基板接続部３３との間に設けられている。これにより、電子部品ユニット１は、バスバ３０の外部接続部３２に作用する外力が基板接続部３３に伝わることなく、ケース固定部３４を介してケース２０のベースケース２１に伝えることができる。この結果、電子部品ユニット１は、外部接続部３２に作用する外力が基板接続部３３に伝わることを抑制することができ、バスバ３０の回路基板１０に固定される基板接続部３３に作用する外力を抑制することができる。

また、電子部品ユニット１は、ケース２０が複数の放熱フィン２４を備えるので、回路基板１０に実装された電子部品１１が生じる熱をケース固定部３４を介してケース２０のベースケース２１に伝えることができる。さらに、電子部品ユニット１は、放熱フィン２４がベースケース２１とボトムケース２２との積層方向に沿ってケース固定部３４に重なる位置に設けられている。この結果、電子部品ユニット１は、回路基板１０に実装される電子部品１１が生じる熱をケース２０の放熱フィン２４に確実に伝えることができ、回路基板１０に実装される電子部品１１が生じる熱を放熱することができる。

また、電子部品ユニット１は、天井部２１ｂの放熱フィン２４が設けられた位置２１ｅが天井部２１ｂの他の位置よりもボトムケース２２の底部２２ｂ側に突出するように形成されている。これにより、電子部品ユニット１は、ケース２０のベースケース２１に放熱フィン２４を設けても、ベースケース２１とボトムケース２２との積層方向の厚みを抑制することができるとともに、ケース固定部３４からケース２０への熱の伝動効率の向上を図ることができる。

このように、電子部品ユニット１は、バスバ３０が外部接続部３２と回路基板１０に直接固定される基板接続部３３を備えるものであっても、外部接続部３２に作用する外力をケース固定部３４を介してケース２０に伝えることにより、基板接続部３３に作用する外力を抑制できる、という効果を奏するものである。

以上で説明したワイヤハーネス１５０は、電子部品ユニット１を備えているので、バスバ３０の回路基板１０に直接固定される基板接続部３３に作用する外力を抑制することができ、基板接続部３３と回路基板１０の配線パターンとの接続に影響を与えることを抑制できる、という効果を奏する。

なお、本発明に係る電子部品ユニット１は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。例えば、本発明に係る電子部品ユニット１は、インサート成形によりバスバ３０のケース固定部３４をケース２０のベースケース２１に一体に成形することなく、例えば、接着剤などでバスバ３０のケース固定部３４をケース２０のベースケース２１に固定してもよい。また、実施形態では、電子部品ユニット１は、ケース固定部３４をバスバ３０の被収容部３１の略全長に亘って設けているが、本発明では、ケース固定部３４をバスバ３０の外部接続部３２と基板接続部３３との間のみに設けてもよい。要するに、本発明では、電子部品ユニット１は、ケース固定部３４の少なくとも一部を外部接続部３２と基板接続部３３との間に設ければよい。

また、本発明では、電子部品ユニット１は、バスバ３０の被収容部３１の表面３１ａを粗面にすることなくケース固定部３４を形成してもよい。さらに、本発明では、外部接続部３２にボルト１５３を用いることなく電線１５１の端末に取り付けられた端子金具１５２を固定してもよく、外部接続部３２に他の電子部品ユニット１の端子やコネクタなどを固定してもよい。要するに、本発明では、バスバ３０の外部接続部３２に種々の物品が取り付けられるなどして、車両の走行中の振動も含めて、バスバ３０の外部接続部３２に外力が作用すればよい。また、本発明では、電子部品ユニット１は、ハンダを用いたろう付けに限ることなく種々の溶接方法により、バスバ３０の基板接続部３３の端子３３ａを回路基板１０に固定すればよい。また、本発明では、ケース２０は、ベースケース２１とボトムケース２２の２分割構造以外の構成でもよい。

１ 電子部品ユニット
１０ 回路基板
１１ 電子部品
２０ ケース
２４ 放熱フィン
３０ バスバ
３２ 外部接続部
３３ 基板接続部
３４ ケース固定部
１５０ ワイヤハーネス
１５１ 電線

Claims (4)

1. 電子部品を実装する回路基板と、
   前記回路基板を収容するケースと、
   前記ケース外に露出する外部接続部と、前記ケース内に収容されて前記回路基板に固定される基板接続部とを有する導電性のバスバと、を備え、
   前記バスバは、前記ケースに固定されるケース固定部を有することを特徴とする、
   電子部品ユニット。
2. 前記ケース固定部の少なくとも一部は、前記外部接続部と前記基板接続部との間に設けられる、
   請求項１に記載の電子部品ユニット。
3. 前記ケースは、
   外表面から突出した放熱フィンを備える、
   請求項１又は請求項２に記載の電子部品ユニット。
4. 電子部品を実装する回路基板と、前記回路基板を収容するケースと、前記ケース外に露出する外部接続部と前記ケース内に収容されて前記回路基板に固定される基板接続部とを有する導電性のバスバと、を備えた電子部品ユニットと、
   前記バスバに電気的に接続される電線と、を備え、
   前記バスバは、前記ケースに固定されるケース固定部を有することを特徴とする、
   ワイヤハーネス。

Images