JP2023066456A - 回路構成体 - Google Patents

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Abstract

【課題】回路構成体が大型化するのを抑制する。【解決手段】回路構成体は、第一導電部材と、第二導電部材と、前記第一導電部材および前記第二導電部材を保持する絶縁性の保持部材と、を備え、前記第一導電部材は、前記保持部材から露出する第一露出面を有し、前記第二導電部材は、前記保持部材から露出する第二露出面を有し、前記保持部材は、前記第一露出面と前記第二露出面との間に位置する絶縁部を有し、前記絶縁部を跨いで、前記第一露出面の少なくとも一部、および前記第二露出面の少なくとも一部を覆う導電膜を備える。【選択図】図3

Description

本開示は、回路構成体に関する。
従来の回路構成体は、制御基板と、制御基板に電力を供給する複数の電源端子と、電源端子と電気的に接続されて電力回路を構成する複数のバスバと、を備えている(例えば、特許文献1参照)。図4に示すように、従来の回路構成体90の各端子91は、溶接により各バスバ92と電気的に接続されている。
特開2019-96769号公報
従来の回路構成体90では、端子91をバスバ92に溶接するための抑え面91aを端子91に形成する必要がある。このため、端子91の配置スペースが大きくなり、回路構成体90が大型化する要因となっていた。
そこで、本開示では、回路構成体が大型化するのを抑制することを目的とする。
本開示の一態様に係る回路構成体は、第一導電部材と、第二導電部材と、前記第一導電部材および前記第二導電部材を保持する絶縁性の保持部材と、を備え、前記第一導電部材は、前記保持部材から露出する第一露出面を有し、前記第二導電部材は、前記保持部材から露出する第二露出面を有し、前記保持部材は、前記第一露出面と前記第二露出面との間に位置する絶縁部を有し、前記絶縁部を跨いで、前記第一露出面の少なくとも一部、および前記第二露出面の少なくとも一部を覆う導電膜を備える。
本開示によれば、回路構成体が大型化するのを抑制することができる。
図1は、本実施形態に係る回路構成体の斜視図である。 図2は、回路構成体の平面図である。 図3は、電源端子の周辺を示す拡大平面図である。 図4は、従来の回路構成体の斜視図である。
<本開示の実施形態の概要>
最初に本開示の実施形態の概要を列記して説明する。
(1)本開示の回路構成体は、第一導電部材と、第二導電部材と、前記第一導電部材および前記第二導電部材を保持する絶縁性の保持部材と、を備え、前記第一導電部材は、前記保持部材から露出する第一露出面を有し、前記第二導電部材は、前記保持部材から露出する第二露出面を有し、前記保持部材は、前記第一露出面と前記第二露出面との間に位置する絶縁部を有し、前記絶縁部を跨いで、前記第一露出面の少なくとも一部、および前記第二露出面の少なくとも一部を覆う導電膜を備える。
前記回路構成体によれば、保持部材により保持された第一導電部材および第二導電部材は、それぞれ保持部材から露出する第一露出面および第二露出面を有し、第一露出面の少なくとも一部、および第二露出面の少なくとも一部は、絶縁部を跨いで導電膜により覆われているので、これら両露出面を導電膜により電気的に接続することができる。これにより、第一導電部材および第二導電部材の一方に溶接用の抑え面を形成する必要がないので、当該一方の露出面を小さくすることができる。その結果、回路構成体が大型化するのを抑制することができる。
(2)前記第一導電部材の前記第一露出面を除く一部は、前記保持部材に埋設され、前記第二導電部材の前記第二露出面を除く一部は、前記保持部材に埋設されているのが好ましい。
この場合、例えばインサート成形により、保持部材に第一導電部材の一部および第二導電部材の一部を埋設することで、第一露出面および第二露出面を容易に形成することができる。
(3)前記導電膜は、金属めっき膜であるのが好ましい。
この場合、導電膜を容易に形成することができる。
(4)前記第一導電部材は、前記第二露出面を囲むように切り欠いて形成された切り欠き部を有するのが好ましい。
この場合、第一導電部材に第二露出面を取り囲む孔を形成する場合と比較して、第一導電部材が大電流によって発熱するのを抑えることができる。
(5)前記第一露出面および前記第二露出面は、前記絶縁部における前記導電膜との対向面と同一平面上に配置されているのが好ましい。
この場合、導電膜をさらに容易に形成することができる。
<本開示の実施形態の詳細>
以下、本開示の実施形態について添付図面に基づき詳細に説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔回路構成体〕
図1は、本実施形態に係る回路構成体10の斜視図である。図2は、回路構成体10の平面図である。以下の本実施形態の説明において、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、および「後」といった方向は、図1に示す方向を意味する。
図1および図2において、回路構成体10は、様々な機器に搭載可能であるが、本実施形態の回路構成体10は自動車に搭載される。具体的に説明すると、回路構成体10は、図示しない第一車載機器と第二車載機器とを繋ぐ配線経路の途中に介在する電気接続箱に組み込まれている。回路構成体10は、複数の導電板(第一導電部材)11と、複数の電源端子(第二導電部材)12と、複数の制御端子13と、複数の電子部品14と、保持部材15と、を備える。複数の導電板11、複数の電源端子12、および複数の制御端子13は、回路構成体10の電力回路を構成している。
本実施形態の回路構成体10は、3個の導電板11を備える。導電板11と電源端子12とは同数であり、1個の導電板11と1個の電源端子12とが一対一の関係で電気的に接続されている。また、本実施形態の回路構成体10は、10個の制御端子13を備える。制御端子13と電子部品14とは同数であり、1個の制御端子13と1個の電子部品14とが一対一の関係で電気的に接続されている。なお、導電板11、電源端子12、制御端子13、および電子部品14の各個数は、任意であり、変更自在である。
導電板11は、金属板が所定形状にプレス加工されて製造されており、バスバとも称される。導電板11は、例えば純銅または銅合金などの銅製部材であるのが好ましい。導電板11の全体が導体であり、一般的なプリント基板が有するような配線パターンは導電板11には形成されていない。本実施形態の回路構成体10は、複数の導電板11として、第一導電板111、第二導電板112、および第三導電板113を備えている。
第一導電板111は、最も前側に配置され、左右方向に延びて形成されている。第二導電板112は、第一導電板111の後側に間隔をあけて配置され、左右方向に延びて形成されている。第二導電板112の前後両側のそれぞれには、複数の凹部112aが左右方向に間隔をあけて形成されている(図3も参照)。本実施形態では、第二導電板112の前後両側のそれぞれに、5個の凹部112aが形成されている。
第三導電板113は、左右方向に延びて形成された導電本体部113aと、導電本体部113aの左端部から前方向に延びて形成された導電延長部113bと、を有している。導電本体部113aは、第二導電板112の後側に間隔をあけて配置されている。導電延長部113bの前部は、第一導電板111の左側の位置まで延びて形成されている。導電延長部113bは、第一導電板111および第二導電板112の左側に間隔をあけて配置されている。なお、第一導電板111、第二導電板112、および第三導電板113の各形状は、本実施形態の形状に限定されるものではない。例えば、第三導電板113は、導電本体部113aのみで構成されていてもよい。
電源端子12は、金属線材が所定形状にプレス加工されて製造される。電源端子12は、金属製の端子である。電源端子12は、例えば純銅または銅合金などの銅製部材であるのが好ましい。電源端子12は、後述する導電膜20を介して導電板11に電気的に接続され、導電板11から図示しない制御基板に電力を供給する。
本実施形態の回路構成体10は、複数の電源端子12として、第一電源端子121、第二電源端子122、および第三電源端子123を備えている。第一電源端子121は、第一導電板111の左側に配置されている。第二電源端子122は、第二導電板112の左側に配置されている。第三電源端子123は、第三導電板113の導電延長部113bの右側に配置されている。
制御端子13は、金属線材が所定形状にプレス加工されて製造される。制御端子13は、金属製の端子である。制御端子13は、例えば純銅または銅合金などの銅製部材であるのが好ましい。本実施形態では、複数の制御端子13は、第二導電板112における前後両側の各凹部112aにそれぞれ配置されている。複数の制御端子13は、下方向に延び、前記制御基板に電気的に接続されている。
電子部品14は、例えば電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)などの半導体リレーである。以下の説明では、電子部品14が電界効果トランジスタである場合について説明し、電界効果トランジスタを「FET」と称する。複数のFET14は、第一導電板111上および第三導電板113上において、左右方向に間隔をあけて載置されている。
各FET14は、複数の端子を有する。図2の拡大図に示すように、各FET14は、複数の端子として、複数(図例では4個)のソース端子14aと、1個のゲート端子14bと、1個のドレイン端子14cと、有している(図3も参照)。ソース端子14aは、第二導電板112に半田などによって電気的に接続されている。ゲート端子14bは、制御端子13に半田などによって電気的に接続されている。ドレイン端子14cは、第一導電板111または第三導電板113に半田などによって電気的に接続されている。なお、電子部品14は、電界効果トランジスタ以外の他の部品であってもよく、例えば、機械式リレーなどであってもよい。
保持部材15は、熱可塑性を有する樹脂製である。保持部材15は、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、ナイロン、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)などにより構成され、絶縁性を有する。本実施形態の保持部材15は、PPSにより構成されている。保持部材15は、射出成形によって成形される。本実施形態では、保持部材15は、導電板11、電源端子12、および制御端子13を射出成形の金型(図示省略)に設置して行われるインサート成形によって製造される。これにより、保持部材15は、導電板11、電源端子12、および制御端子13を保持している。導電板11、電源端子12、制御端子13、および保持部材15は、一体化されたインサート品である。
〔露出面〕
導電板11は、保持部材15から露出する露出面(第一露出面)を有している。具体的には、第一導電板111は、保持部材15から上側に露出する露出面111bを有している。第一導電板111の露出面111bを除く一部(露出面111bより下側の一部)は、保持部材15に埋設されている。露出面111bには、所定数(図例では5個)のFET14が載置されている。第二導電板112は、保持部材15から上側に露出する露出面112cを有している。第二導電板112の露出面112cを除く一部(露出面112cより下側の一部)は、保持部材15に埋設されている。
第三導電板113は、保持部材15から上側に露出する露出面113dを有している。露出面113dは、導電本体部113aにおいて保持部材15から露出する本体露出面113eと、導電延長部113bにおいて保持部材15から露出する延長露出面113fと、を有している。第三導電板113の露出面113dを除く一部(露出面113dより下側の一部)は、保持部材15に埋設されている。露出面113dには、残りの所定数(図例では5個)のFET14が載置されている。
図3は、電源端子12の周辺を示す拡大平面図である。図3において、電源端子12は、保持部材15から露出する露出面(第二露出面)を有している。具体的には、第一電源端子121は、保持部材15から上側に露出する露出面121aを有している。第二電源端子122は、保持部材15から上側に露出する露出面122aを有している。第三電源端子123は、保持部材15から上側に露出する露出面123aを有している。各電源端子121,122,123の露出面121a,122a,123aを除く一部(露出面121a,122a,123aより下側の一部)は、保持部材15に埋設されている。
〔切り欠き部〕
第一導電板111の左端部には、第一電源端子121の露出面121aを囲むように切り欠き部111aが形成されている。本実施形態の切り欠き部111aは、左側が開口するように凹状に形成されている。第二導電板112の左後側の隅部には、第二電源端子122の露出面122aを囲むように切り欠き部112bが形成されている。本実施形態の切り欠き部112bは、後側および左側が開口するようにL字状に形成されている。第三導電板113の導電延長部113bの右端部には、第三電源端子123の露出面123aを囲むように切り欠き部113cが形成されている。本実施形態の切り欠き部113cは、右側が開口するように凹状に形成されている。
〔絶縁部〕
図2および図3において、保持部材15は、隣り合う導電板11の露出面同士の間を絶縁する絶縁部として、第一絶縁部15a、第二絶縁部15b、および第三絶縁部15cを有している。第一絶縁部15aは、第一導電板111の露出面111bと第二導電板112の露出面112cとの間に位置し、両露出面111b,112cの間を絶縁している。第二絶縁部15bは、第二導電板112の露出面112cと第三導電板113の本体露出面113eとの間に位置し、両露出面112c,113eの間を絶縁している。
第三絶縁部15cは、第三導電板113の延長露出面113fと、第一導電板111および第二導電板112の各露出面111b,112cとの間に位置し、延長露出面113fと各露出面111b,112cとの間を絶縁している。第三絶縁部15cは、第一絶縁部15aおよび第二絶縁部15bの各左端と繋がっている。
図3において、保持部材15は、導電板11と電源端子12の露出面同士の間を絶縁する絶縁部として、第四絶縁部15d、第五絶縁部15e、および第六絶縁部15fを有している。
第四絶縁部15dは、第一導電板111の露出面111bと第一電源端子121の露出面121aとの間に位置し、両露出面111b,121aの間を絶縁している。本実施形態の第四絶縁部15dは、第一導電板111の切り欠き部111a内において、第一電源端子121の露出面121aの前側、右側、および後側に連続して形成されている。第四絶縁部15dは、第三絶縁部15cと繋がっている。
第五絶縁部15eは、第二導電板112の露出面112cと第二電源端子122の露出面122aとの間に位置し、両露出面112c,121aの間を絶縁している。本実施形態の第五絶縁部15eは、第二導電板112の切り欠き部112b内において、第二電源端子122の露出面122aの前側および右側に連続して形成されている。第五絶縁部15eは、第二絶縁部15bおよび第三絶縁部15cと繋がっている。
第六絶縁部15fは、第三導電板113の延長露出面113fと第三電源端子123の露出面123aとの間に位置し、両露出面113f,123aの間を絶縁している。本実施形態の第六絶縁部15fは、第三導電板113の切り欠き部113c内において、第三電源端子123の露出面123aの前側、左側、および後側に連続して形成されている。第六絶縁部15fは、第三絶縁部15cと繋がっている。
第一絶縁部15a~第三絶縁部15cの各上面、および第四絶縁部15d~第六絶縁部15fの各上面(後述する導電膜20との対向面)は、同一平面上に配置されている。さらに、導電板11の露出面111b,112c,113d、および電源端子12の露出面121a,122a,123aは、保持部材15の絶縁部15a~15fの各上面と同一平面上に配置されている(図1も参照)。
〔導電膜〕
回路構成体10は、導電板11と電源端子12を電気的に接続する複数の導電膜20を備えている。導電膜20は、例えば真空蒸着によって成膜される。本実施形態の導電膜20は、銅めっき層にニッケルめっき層が積層された金属めっき膜である。本実施形態の回路構成体10は、複数の導電膜20として、第一導電膜21、第二導電膜22、および第三導電膜23を備えている。
第一導電膜21は、第一導電板111と第一電源端子121とを電気的に接続している。具体的には、第一導電膜21は、第一導電板111における露出面111bの一部(左端部)と、第一電源端子121の露出面121aの一部(前端部)とを、第四絶縁部15dを跨いで覆うように形成されている。
第二導電膜22は、第二導電板112と第二電源端子122とを電気的に接続している。具体的には、第二導電膜22は、第二導電板112の露出面112cの一部(左端部)と、第二電源端子122の露出面122aの一部(前端部)とを、第五絶縁部15eを跨いで覆うように形成されている。
第三導電膜23は、第三導電板113と第三電源端子123とを電気的に接続している。具体的には、第三導電膜23は、第三導電板113の延長露出面113fの一部(右端部)と、第三電源端子123の露出面123aの一部(左端部)とを、第六絶縁部15fを跨いで覆うように形成されている。
[効果について]
本実施形態の回路構成体10によれば、導電板11の保持部材15から露出する露出面111b,112c,113dと、電源端子12の保持部材15から露出する露出面121a,122a,123aとは、絶縁部15d,15e,15fを跨いで導電膜20により覆うことで、導電板11と電源端子12とを導電膜20により電気的に接続している。これにより、電源端子12に溶接用の抑え面を形成する必要がないので、電源端子12の露出面121a,122a,123aを小さくすることができる。その結果、回路構成体10が大型化するのを抑制することができる。
インサート成形によって、導電板11の露出面111b,112c,113dを除く一部が保持部材15に埋設されるとともに、電源端子12の露出面121a,122a,123aを除く一部が保持部材15に埋設される。これにより、導電板11の露出面111b,112c,113d、および電源端子12の露出面121a,122a,123aを容易に形成することができる。
導電板11には、電源端子12の露出面121a,122a,123aを囲むように切り欠き部111a,112b,113cが形成されている。このため、導電板11に電源端子12を取り囲む孔を形成する場合と比較して、導電板11が大電流によって発熱するのを抑えることができる。
導電膜20は金属めっき膜であるので、導電膜20を容易に形成することができる。また、導電膜20を金属めっき膜にすることで、導電膜20上に他の電子部品を実装することも可能となる。
導電板11は露出面111b,112c,113d、電源端子12の露出面121a,122a,123a、および絶縁部15d,15e,15fの各上面は、同一平面上に配置されるので、導電膜20を容易に形成することができる。
[その他]
本実施形態の導電膜20は、導電板11の露出面(第一露出面)111b,112c,113dの一部を覆っているが、露出面111b,112c,113dの全体を覆っていてもよい。また、導電膜20は、電源端子12の露出面(第二露出面)121a,122a,123aの一部を覆っているが、露出面121a,122a,123aの全体を覆っていてもよい。本実施形態の導電膜20は、真空蒸着により成膜されているが、これに限定されるものではなく、例えばスパッタリングや印刷等により成膜されていてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 回路構成体
11 導電板(第一導電部材)
12 電源端子(第二導電部材)
13 制御端子
14 FET(電子部品)
14a ソース端子
14b ゲート端子
14c ドレイン端子
15 保持部材
15a 第一絶縁部
15b 第二絶縁部
15c 第三絶縁部
15d 第四絶縁部(絶縁部)
15e 第五絶縁部(絶縁部)
15f 第六絶縁部(絶縁部)
20 導電膜
21 第一導電膜
22 第二導電膜
23 第三導電膜
111 第一導電板
111a 切り欠き部
111b 露出面(第一露出面)
112 第二導電板
112a 凹部
112b 切り欠き部
112c 露出面(第一露出面)
113 第三導電板
113a 導電本体部
113b 導電延長部
113c 切り欠き部
113d 露出面(第一露出面)
113e 本体露出面
113f 延長露出面
121 第一電源端子
121a 露出面(第二露出面)
122 第二電源端子
122a 露出面(第二露出面)
123 第三電源端子
123a 露出面(第二露出面)

Claims (5)

  1. 第一導電部材と、
    第二導電部材と、
    前記第一導電部材および前記第二導電部材を保持する絶縁性の保持部材と、を備え、
    前記第一導電部材は、前記保持部材から露出する第一露出面を有し、
    前記第二導電部材は、前記保持部材から露出する第二露出面を有し、
    前記保持部材は、前記第一露出面と前記第二露出面との間に位置する絶縁部を有し、
    前記絶縁部を跨いで、前記第一露出面の少なくとも一部、および前記第二露出面の少なくとも一部を覆う導電膜を備える回路構成体。
  2. 前記第一導電部材の前記第一露出面を除く一部は、前記保持部材に埋設され、
    前記第二導電部材の前記第二露出面を除く一部は、前記保持部材に埋設されている、請求項1に記載の回路構成体。
  3. 前記導電膜は、金属めっき膜である、請求項1または請求項2に記載の回路構成体。
  4. 前記第一導電部材は、前記第二露出面を囲むように切り欠いて形成された切り欠き部を有する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の回路構成体。
  5. 前記第一露出面および前記第二露出面は、前記絶縁部における前記導電膜との対向面と同一平面上に配置されている、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の回路構成体。
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