JP4277668B2

JP4277668B2 - 回路構成体及びその製造方法

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Publication number: JP4277668B2
Application number: JP2003406161A
Authority: JP
Inventors: 幸功北
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: JP2005168238A

Description

本発明は、複数枚のバスバーにより電力回路を構成するバスバー基板と、この電力回路の通電を制御する制御回路を含む制御回路基板とを備えた回路構成体であって、例えば共通の車載電源を複数の電子ユニットに分配する配電ユニットに組み込まれる回路構成体及びその製造方法に関するものである。

近年、自動車等の車両には、多数の電子ユニットが搭載され、共通の車載電源からこれらの各電子ユニットに電力を分配するため、配電ユニットが広く用いられている。この配電ユニットには、複数枚のバスバーにより電力回路を構成するバスバー基板と、この電力回路の通電を制御する制御回路を含みプリント回路基板等からなる制御回路基板とを備え、上記バスバー基板の所定のバスバーから起立する起立端子を介して電力回路と制御回路とを電気的に接続した回路構成体が組み込まれているのが一般的である（特許文献１参照）。

このような回路構成体においては、上記回路構成上、上記バスバー基板における特定のバスバー同士を短絡させなければならない場合があり、このような場合には、各バスバーを起立させこの起立部分を重合溶接して短絡させたり、いわゆるジャンパーなる配線材を用いてバスバー同士を短絡させたりするといった手段がとられている。
特開平８−２５１７６３号公報

しかしながら、上記バスバーの起立部を重合溶接したり、ジャンパーを用いたりして特定のバスバー同士を電気的に直接接続する（短絡させる）のは、この短絡のために別途作業を要し、特にジャンパーを用いる場合にはコスト高になるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑み、簡単且つ低コストで特定のバスバー同士を短絡させることができる回路構成体及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明に係る回路構成体は、電力回路を構成する複数枚のバスバーと所定のバスバーから起立する複数の制御用起立端子とを有するバスバー基板と、上記電力回路の通電を制御する制御回路を含み、上記制御用起立端子が挿入されるとともにこの制御用起立端子と上記制御回路とを電気的に接続する制御用スルーホール部を複数有する制御回路基板とを備えた回路構成体において、上記バスバー基板は、上記制御用起立端子に加え、互いに短絡させるべきバスバーから起立する短絡用起立端子を有する一方、上記制御回路基板は、上記短絡用起立端子が挿入されかつ電気的に接続される短絡用スルーホール部と、絶縁層を介して複数層に亘って積層された導電層により構成され上記短絡用スルーホール部同士を直接電気的に接続することにより上記バスバー基板の特定のバスバー同士を短絡させる短絡経路部とを有することを特徴とするものである。

この発明によれば、バスバー基板における特定のバスバーから短絡用起立端子を制御用起立端子とは別途起立させ、一方、制御回路基板に短絡用スルーホール部を制御用スルーホール部とは別途設けるとともに、この制御回路基板に短絡用スルーホール部同士を電気的に直接接続する短絡経路部を設けるだけで、特定のバスバー同士を短絡させることができる。すなわち、特定のバスバー同士を短絡させるための短絡用起立端子や短絡用スルーホール部を、制御用起立端子及び制御用スルーホール部とは別に設けるものの、これらを制御用起立端子及び制御用スルーホール部と同様にしてこれらの制御用起立端子及び制御用スルーホール部とともに形成することができ、また上記短絡経路部も例えば制御回路基板にプリントすることによって簡単に形成することができる。このため、特定のバスバー同士を短絡させるにあたって、従来のように溶接やジャンパーを要さず、従来から設けられている制御用起立端子や制御用スルーホール部とともに一括して形成することができ、簡単且つ低コストで特定のバスバー同士を短絡させることができる。しかも、短絡用起立端子と短絡用スルーホール部との接合を、上記制御用起立端子と制御用スルーホール部との接合と一括して行うことができ、この点においても簡単かつ低コストでバスバー同士を短絡させることができる。

なお、短絡経路部を制御回路基板に設けた場合には短絡経路部を流れる電流が制御回路基板の許容電流を超える等、制御回路基板に与える悪影響が懸念されるが、このような場合でも、該短絡経路部は短絡用スルーホール部同士を電気的に直接接続し、すなわちその経路に回路部品を配設せずに電気的に接続しているので、短絡経路部を短く形成することができ、これにより短絡経路部における抵抗を小さくして制御回路基板に与える悪影響を可及的に抑制することができる。

また、上記短絡経路部は、絶縁層を介して複数層に亘って積層された導電層を含んで構成されるので、複数層の導電層を有する既存の制御回路基板を利用して低コストで上記回路構成体を製造することができ、しかも短絡経路部を複数層の導電層により構成したので、該短絡経路部における抵抗を小さくして制御回路基板に与える悪影響を低減することができる。

この場合に、短絡経路部を構成する上記複数層の導電層がそれぞれ独立して形成されているものであってもよいが、各導電層同士が一箇所ないし複数箇所において導通しているものであってもよい（請求項２）。このように構成すれば、より一層、短絡経路部における抵抗を小さくすることができる。

また、この発明において、上記短絡用起立端子が半田付けにより上記短絡用スルーホール部に接合され、これらの半田部のうち一の短絡経路部に設けられた半田部が相互に重なり合っているのが好ましい（請求項３）。このように構成することによっても、短絡経路部における抵抗を小さくすることができる。

さらに、この発明において、上記バスバー基板は、複数枚のバスバーが略同一平面上に配設されたバスバー層が電気的な絶縁層を介して複数層に亘り積層されることにより構成され、上記短絡経路部により接続された短絡用スルーホール部に挿入される短絡用起立端子が異なるバスバー層のバスバーから起立したものであるのが好ましい（請求項４）。すなわち、この発明は異なるバスバー層のバスバー同士の接続である層間接続に好適に用いることができる。

一方、この発明に係る回路構成体の製造方法は、電力回路を構成する複数枚のバスバーと所定のバスバーから起立する起立端子とを有するバスバー基板と、この起立端子を介して上記電力回路の通電を制御する制御回路を含み、上記起立端子が挿入されかつ電気的に接続されるスルーホール部を有する制御回路基板とを備えた回路構成体の製造方法において、相互に短絡させるべきバスバーから起立する上記起立端子を短絡用起立端子として構成したバスバー基板を形成するバスバー基板形成工程と、上記短絡用起立端子が挿入されかつ電気的に接続される上記スルーホール部を短絡用スルーホール部として構成しかつ絶縁層を介して複数層に亘って積層された導電層によりこれらの短絡用スルーホール部を相互に電気的に直接接続して上記バスバー基板の特定のバスバー同士を短絡させる短絡経路部が設けられた制御回路基板を形成する制御回路基板形成工程と、上記各起立端子をそれに対応するスルーホール部にそれぞれ挿入した状態でこれらの挿入部分を一括して半田付けする組付工程とを含むことを特徴とするものである（請求項５）。

すなわち、従来の回路構成体の製造方法においても、バスバー基板の電力回路と制御回路基板の制御回路とを電気的に接続するために、バスバー基板の起立端子を制御回路基板のスルーホール部に挿入し、かつ制御回路に電気的に接続した状態で該スルーホール部に半田付していたところ、この発明によれば、従来の起立端子と同様に短絡用起立端子を起立させたバスバー基板と、この短絡用起立端子を挿入するための短絡用スルーホール部を従来のスルーホール部と同様に形成してこれらの短絡用スルーホール部を短絡経路部により電気的に接続した制御回路基板とを形成してこれらを組み付けるので、短絡用起立端子をこれ以外の起立端子とともに対応するスルーホール部に挿入して一括して半田付けすることができ、上記構成の回路構成体を製造するにあたって発生する新たな作業工程を可及的に抑制することができる。

上記構成の回路構成体によれば、従来から設けられている制御用起立端子や制御用スルーホール部を有効に利用して、簡単且つ低コストで特定のバスバー同士を短絡させることができる。

一方、上記構成の回路構成体の製造方法によれば、上記構成の回路構成体を作業工程の追加を極力抑えて、簡単かつ低コストで製造することができる。

本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは車両に搭載される共通の電源から供給される電力を複数の電気的負荷（例えば、ヘッドライトユニット、スモールライトユニット、ホーンユニット、ウォッシャーユニット等）に分配する配電回路を構成する回路構成体及を示すが、本発明に係る回路構成体の用途はこれに限らず、後述するバスバー基板と制御回路基板とを備える回路構成体に広く適用が可能である。

図１に示すように、この回路構成体２は、配電ユニット１に組み込まれている。この配電ユニット１は、略直方体状の形状を呈し、複数の電気的負荷（本実施形態では５個の電気ユニット）に電力を分配する機能を有しながら、非常にコンパクトに形成されている。本実施形態では、この配電ユニット１は、縦が７５ｍｍ、横が１００ｍｍ、高さが２５ｍｍの空間内に収納可能に形成されている。

配電ユニット１は、回路構成体２と、この回路構成体２に装着されるコネクタ装着部４及びヒューズ装着部５と、これらの装着部４，５が装着された回路構成体２を上下から挟み込んで各装着部４，５を露出させた状態で収納するケースとしてのアッパーケース６及びロアケース７とを備える。なお、本明細書では、説明の便宜のため、配電ユニット１におけるコネクタ装着部４が形成されている側を前側として、図１における高さ方向を上下方向として説明する。

図２は、回路構成体２の分解斜視図である。図３は、配電ユニット１の前後方向に沿った縦断面図である。まず、この回路構成体２の構造を含めた配電ユニット１の構造を説明した後、該回路構成体２の回路構成の概略について説明する。

上記回路構成体２は、予め設定された条件によって共通の車載電源を各電気的負荷に分配する配電回路を構成するものであり、比較的大きい電流が断続的或いは連続的に通電する電力回路と、この電力回路の通電を制御する制御回路とを含んで構成されている。この回路構成体２は、略同一平面上に並んだ状態で配設された複数枚のバスバー２２から構成されるバスバー層３０が絶縁板３１を介して複数層に亘って積層されたバスバー基板２０と、該バスバー基板２０のバスバー２２に実装された電力回路部品としての２種類のリレー２４，２５と、上記バスバー基板２０と所定の間隔を隔てて配置された制御回路基板２１とを備える。

また、この回路構成体２は、平面視略方形状の偏平なブロック状体であり、その前端部には所定のバスバー２２が鈎状に屈曲形成されて多数のコネクタ用端子２７が方形の平面領域から前方に突出した状態で並んでいる一方、その後端部には所定のバスバー２２が鈎状に屈曲形成されて複数本のヒューズ端子２８が方形の平面領域内に略収まりつつ後方に突出した状態で上下２段に亘って並んでいる。これらのコネクタ用端子２７とヒューズ端子２８との間におけるバスバー基板２０の表面側には、上記第１リレー２４が長手方向（左右方向）に沿って複数個（本実施形態では４個）実装されている。また、ヒューズ端子２８は、１本ないし複数本毎に密集した状態で配置されており、これらの密集したヒューズ端子２８群の間におけるバスバー基板２０の表面側には第２リレー２５が複数個（本実施形態では３個）実装されている。

具体的には、バスバー基板２０は、ロアケース７の底壁部７２の上面に電気的に絶縁された状態で接着により接合されている。この接着に用いられる接着剤は、電気的な絶縁性を有するものが用いられ、中でも熱伝導率に優れた接着剤を用いるのが熱伝導性の観点から好ましい。このバスバー基板２０は、複数のバスバー層３０ａ〜３０ｃを含み、各バスバー層３０ａ〜３０ｃ間に絶縁板３１ａ，３１ｂ（絶縁層）が介在している。なお、バスバー層３０ａ〜３０ｃの積層数は特に限定するものではなく、単層でも２層以上の複数層であってもよい。

各バスバー層３０ａ〜３０ｃは、上記したように、略同一平面上に複数枚のバスバー２２が所定のパターンで並んだ状態に配設され、これらのバスバー２２のうち所定のバスバー２２が鈎状に屈曲形成され、コネクタ用端子２７やヒューズ端子２８が形成されている。

また、各バスバー層３０ａ〜３０ｃにおける所定のバスバー２２が折り起こされてピン状端子３２（起立端子）が上記第１及び第２リレー２４，２５の上面から突出する状態に形成されている。このピン状端子３２は、制御回路基板２１の後述するスルーホール部２１５に挿入され、制御回路基板２１の後述する導電層２０９ａに電気的に接続されている。そして、このピン状端子３２は、その役割により２種類に大別され、すなわち特定のバスバー２２同士を短絡させるための第１ピン状端子３２ａ（短絡用起立端子）と、制御回路基板２１の制御回路に接続するための第２ピン状端子３２ｂ（制御用起立端子）とに分けられる。すなわち、本実施形態では、第２ピン状端子３２ｂに加え、相互に短絡させるべき一対の第１ピン状端子３２ａを特定のバスバー２２から起立させている。

また、本実施形態では、一対の第１ピン状端子３２ａは、異なるバスバー層（第１及び第２バスバー層３０ａ，３０ｂ）の特定のバスバー２２から起立するものとなされている。そして、両第１ピン状端子３２ａは、その一対が相互に隣接された状態で形成され、この隣接する第１ピン状端子３２ａが制御回路基板２１の後述する短絡経路部２１７（導電層２０９ａ）を介して短絡し得るものとなされている。

ここで、上記第１及び第２リレー２４，２５は、機械式のリレーであり、略直方体状のリレー本体２４ａ，２５ａと、その下端部に設けられた複数本の偏平板状の脚状端子２４ｂ，２５ｂとを有する。第１リレー２４の脚状端子２４ｂは、第１バスバー層３０ａのバスバー２２に重ね合わされるものと、第２バスバー層３０ｂのバスバー２２に重ね合わされるものとが含まれ、これらの各バスバー層３０ａ，３０ｂに対応して各脚状端子２４ｂの間に第１バスバー層３０ａと第２バスバー層３０ｂとの層面同士の段差と略同等の段差が与えられている。

これらの第１及び第２リレー２４，２５は、その脚状端子２４ｂ，２５ｂにおいて抵抗溶接により所定バスバー２２に接合されている。なお、この接合における溶接は抵抗溶接に限らず、レーザー溶接等の母材を溶融して接合するものであれば、その具体的手法は特に限定するものではない。このように第１及び第２リレー２４，２５が溶接によって接合されれば、例えば半田付けによる接合と比べて、接合強度を向上させることができ、また接合部分における耐熱性が向上し、脚状端子２４ｂ，２５ｂを介した放熱効率を向上させることができる。

一方、絶縁板３１ａ，３１ｂは、バスバー層３０ａ〜３０ｃ間の短絡を防止するとともに、同一バスバー層３０ａ〜３０ｃに配設されたバスバー２２同士の短絡を防止するものであり、電気的な絶縁性を有する材料によって形成された偏平板状体として構成されている。これらの絶縁板３１ａ，３１ｂの所定箇所には、第１または第２バスバー層３０ａ，３０ｂから起立するピン状端子３２を挿通させるための端子挿通孔３１７が貫設されている。

第１バスバー層３０ａとその上方に位置する第２バスバー層３０ｂとの間に介在する第１絶縁板３１ａは、その上下（表裏）両面に第１及び第２バスバー層３０ａ，３０ｂの各バスバー２２が個別に収納されるバスバー収納溝３１０が形成され、このバスバー収納溝３１０にバスバー２２が位置決め状態に収納される。

この第１絶縁板３１ａの所定箇所には、第１リレー２４の脚状端子２４ｂのうち第１バスバー層３０ａのバスバー２２に接合される脚状端子２４ｂが挿通される第１端子挿通孔３１１が厚み方向に貫通した状態で形成されている。また、この第１端子挿通孔３１１は、抵抗溶接の際の電極が挿通される大きさに設定され、この第１端子挿通孔３１１を有効に利用して抵抗溶接し得るようになされている。さらに、この第１絶縁板３１ａには、この第１絶縁板３１ａよりも上層のバスバー層（本実施形態では第２バスバー層３０ｂ）において抵抗溶接する場合に、下側の電極が該バスバー層の所定バスバー２２に当接するように電極挿入孔３１２が貫通形成され、この電極挿入孔３１２を通して第２バスバー層３０ｂの所定バスバー２２の接合部分（図７では第１リレー２４の右側の脚状端子２４ｂとの接合部分）が下方に露出する。

第２バスバー層３０ｂとその上方に位置する第３バスバー層３０ｃとの間に介在する第２絶縁板３１ｂは、その上面（表面）に第３バスバー層３０ｃの各バスバー２２が個別に収納されるバスバー収納溝３１３が形成され、このバスバー収納溝３１３にバスバー２２が収納されている。また、第２絶縁板３１ｂの所定箇所には、第１リレー２４の脚状端子２４ｂが挿通される第２端子挿通孔３１４が厚み方向に貫通した状態で形成されている。この第２端子挿通孔３１４のうちの一部は、各絶縁板３１ａ，３１ｂが積層された状態で第１端子挿通孔３１１と上下方向に連通するものとなされ、この連通した第１及び第２端子挿通孔３１１，３１４を通して第１リレー２４の脚状端子２４ｂが挿入される。

なお、第２絶縁板３１ｂには、上記第２端子挿通孔３１４に連通して第１リレー２４のリレー本体２４ａを挿通させる本体挿通孔３１５が設けられ、該本体挿通孔３１５の周囲に囲繞リブ３１６が設けられる。

一方、上記制御回路基板２１は、前記第１及び第２リレー２４，２５の駆動を制御する制御回路と電力回路の一部とを含み、これらの各回路が該制御回路基板２１上で相互に独立した状態で形成されている。この制御回路基板２１は、例えばプリント回路基板によって構成されており、バスバー基板２０に略平行に配置された基板本体２０９と、この基板本体２０９の表裏両面（図１で上下両面）に実装された複数個の半導体素子２１０と、裏面側に配設されたサブ基板２１１と、上記制御回路に接続されたコネクタ用ピン状端子２１２とを備える。

具体的には、基板本体２０９は、上記バスバー基板２０よりも若干大きい板状体であり、前後両端縁がコネクタ装着部４及びヒューズ装着部５に支持されている（図８（ｂ）参照）。この基板本体２０９は、図５に示すように、複数層（本実施形態では４層）の導電層２０９ａと電気的な絶縁層２０９ｂが交互に積層されて形成され、この導電層２０９ａによって、制御回路基板２１に各種回路が形成されている。

また、基板本体２０９の所定箇所には、スルーホール部２１５が設けられ、これらのスルーホール部２１５にバスバーから立設されたピン状端子３２やコネクタ用ピン状端子２１２等が挿入され、それらの端子端部において半田付により上記導電層２０９ａに電気的に接続された状態で接合されている。

ところで、このスルーホール部２１５には、ピン状端子３２のうち第１ピン状端子３２ａが挿入される第１スルーホール部２１５と、第２ピン状端子３２ｂが挿入される第２スルーホール部２１５ｂとを含み、このうち第１スルーホール部２１５ａは次のように構成されている。

すなわち、図４は、制御回路基板２１に取り付けられた第１ピン状端子３２ａを示す部分斜視図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。なお、本実施形態では、第１ピン状端子３２ａが隣接状態に配置されている箇所が複数箇所あるが、ここでは２本の第１ピン状端子３２ａが隣接状態で配置されている一箇所を例に挙げて説明する。

これらの図に示すよう、第１スルーホール部２１５ａには、上記第１ピン状端子３２ａが挿入され、この第１ピン状端子３２ａが導電層２０９ａに電気的に接続された状態で半田部２７０により接合されている。上記第１ピン状端子３２ａは、上記したように、複数本の端子３２ａ毎に相互に隣接して設けられており、これらの隣接する第１ピン状端子３２ａが挿入される第１スルーホール部２１５ａ同士が短絡経路部２１７を介して電気的に直接接続されている。この短絡経路部２１７は、隣接する第１ピン状端子３２ａを互いに短絡させるためのものであり、上記第１スルーホール部２１５ａ間に介在する複数層の導電層２０９ａにより構成されている。また、短絡経路部２１７は、その経路が短く形成され、該短絡経路部２１７における抵抗を可及的に小さくなるように設定されている。すなわち、この短絡経路部２１７の許容電流が、ヒューズ端子２８に接続されるヒューズの溶断電流よりも大きくなるように、その長さが適宜設定されている。

なお、この短絡経路部２１７を構成する導電層２０９ａは、単層であってもよいが、この短絡経路部２１７における抵抗を小さくしてその許容電流を、上記ヒューズ端子２８に接続されるヒューズの溶断電流よりも小さくして耐久性を向上させる観点から、本実施形態のように複数層であることが好ましい。

一方、半導体素子２１０には、制御回路基板２１の表面側の略中央に設けられたマイクロプロセッサとしてのＬＳＩ（大規模集積回路）２１０ａと、制御回路基板２１の裏面側の左右両端部に設けられたＦＥＴ２１０ｂとを含み、これら駆動に伴う発熱量が比較的大きい回路部品（本実施形態ではＬＳＩ２１０ａ，ＦＥＴ２１０ｂ）が回路構成体２の周縁部に配置され、放熱効率を向上させている。

サブ基板２１１は、上記基板本体２０９と同様に、プリント回路基板によって構成され、上記各種回路部品の制御を実行する制御回路の一部が形成されている。このサブ基板２１１は、上記バスバー基板２０と制御回路基板２１との間に配設された板状体であり、上記制御回路基板２１の長手方向に沿って配設されている。なお、このようなサブ基板２１１は適宜省略することができ、その場合には制御回路基板２１に全ての制御回路が形成される。

次に、コネクタ装着部４は、合成樹脂成形品であり、その高さ及び左右方向の長さが回路構成体２と略同等に形成されている。このコネクタ装着部４には、コネクタ用端子２７やコネクタ用ピン状端子２１２が挿通されるコネクタ端子挿通孔４０が設けられ、該コネクタ端子挿通孔４０を通してコネクタ用端子２７やコネクタ用ピン状端子２１２の先端部が外側から接続可能にコネクタ装着部４内に突出している。また、このコネクタ装着部４は、その周面部にケース嵌合溝４１が設けられ、アッパーケース６、ロアケース７の各前端縁がケース嵌合溝４１に嵌合されて各ケース６，７に組み付けられる。

一方、ヒューズ装着部５も、合成樹脂成形品であり、その高さ及び左右方向の長さが回路構成体２と略同等に形成されている。このヒューズ装着部５には、ヒューズ端子２８が挿通されるヒューズ端子挿通孔（図示せず）が設けられ、該ヒューズ端子挿通孔を通してヒューズ端子２８の先端部が外側から接続可能にヒューズ装着部５内に突出している。また、このヒューズ装着部５は、その先端周面部にケース嵌合溝５１が設けられ、アッパーケース６及びロアケース７の各後端縁がケース嵌合溝５１に嵌合されてヒューズ装着部５の大部分が収納された状態で各ケース６，７に組み付けられている。さらに、このヒューズ装着部５の前端部上面には上記制御回路基板２１が載置されている。

アッパーケース６は、平面視略矩形状の下方開口型の皿状体であり、アルミニウム系金属等の熱伝導性が良好な材質により製作されている。このアッパーケース６には内部に予めシリコーン樹脂等のポッティング剤が充填されており、該ポッティング剤により制御回路基板２１の表面（上面）に実装されたＬＳＩ２１０ａを含む各種回路部品が封止される。なお、アッパーケース６の左右側面部には、それぞれ前後一対の係止膨出部６０が設けられ、後述するロアケース７の係止孔７０に係止されてアッパーケース６及びロアケース７が回路構成体２を収納した状態で組み付けられる。

ロアケース７は、上方開口型の箱状体であり、アッパーケース６と同様に、アルミニウム系金属等の熱伝導性の良好な材質により製作されている。このロアケース７は、その前後側壁部の略全面が大きく切り欠かれて該切欠き部７１に上記コネクタ装着部４及びヒューズ装着部５が組み付けられている。このロアケース７の底壁７２の上面に上記回路構成体２がエポキシ樹脂等の電気的絶縁性が良好な接着剤により接着されている。このロアケース７の内部もポッティング剤が充填され、該ポッティング剤により所定高さまで封止される。なお、ロアケース７の左右側壁部には、上記係止膨出部６０が係止される前後一対の係止孔７０が設けられている。

次に、この回路構成体２の回路の概略構成について図６を用いて説明する。

この回路構成体２は、図示しない電源に接続される電力回路と、この電力回路に第２ピン状端子３２ｂを介して接続される制御回路とを含み、上記電力回路中には電源を分配するための第１及び第２リレー２４，２５が接続されている一方、上記制御回路中には上記第１及び第２リレー２４，２５等の駆動を制御するＬＳＩ２１０ａを含む半導体素子２１０が接続されている。そして、この制御回路により各リレー２４，２５の駆動を制御して電力回路のコネクタ用端子２７を通して所望の電気的負荷に電力を供給するものとなされている。

電力回路は、その大部分がバスバー基板２０のバスバー２２により形成されており、異なるバスバー層３０ａ，３０ｂの特定のバスバー２２同士を直接接続するための短絡回路が、第１ピン状端子３２ａ及び制御回路基板２１の短絡経路部２１７により形成されている。すなわち、電力回路には、特定のバスバー２２同士を接続するための短絡回路を含み、この短絡回路がバスバー基板２０を離れて、第１ピン状端子３２ａを通じて制御回路基板２１に形成されている。

ここで、第１ピン状端子３２ａや第１スルーホール部２１５ａは、ピン状端子３２、スルーホール部２１５として、第２ピン状端子３２ｂや第２スルーホール部２１５ｂと同様に形成され、またジャンパー等の特別の部材を要さず、このため簡単且つ低コストで特定のバスバー２２同士を短絡させることができる。

しかも、バスバー２２同士を短絡させるにあたって制御回路基板２１を有効に利用しているので、バスバー２２同士を直接接続するにあたりバスバー基板２０内でバスバー２２を取り廻す必要がなく、バスバー２２の配索を単純化することができ、これにより回路構成体をコンパクトな構造とすることができる。

また、制御回路基板２１に形成される短絡回路が、回路部品の接続されなていない短絡経路部２１７として形成されているので、該短絡経路部２１７を短く形成することができ、これにより短絡経路部２１７における抵抗を小さくして制御回路基板２１の耐久性を向上させることができる。

次に、この配電ユニット１の製造方法について説明する。

まず、図７に示すような、第１及び第２リレー２４，２５が実装されたバスバー基板２０を製作する（バスバー基板形成工程、リレー実装工程）。なお、本実施形態では、第２リレー２５についてバスバー基板２０の形成過程で所定のバスバー２２に実装する一方、第１リレー２４については第２リレー２５が実装されたバスバー基板２０を形成してから実装するものとなされているが、これらの各リレー２４，２５についてバスバー基板２０の形成後に各リレー２４，２５を実装してもよいし、バスバー基板２０の製作過程でともに実装してもよい。ただし、バスバー基板２０を形成した後に第１及び第２リレー２４，２５の少なくとも一方を実装する場合には、上記したのと同様に、該バスバー基板２０の形成後に実装するリレーに対応して絶縁板に端子挿通孔を設けるとともに、必要に応じて抵抗溶接用の電極を挿入するための電極挿入孔を設ける必要がある。

具体的には、まず上記構成の第１及び第２絶縁板３１ａ，３１ｂを形成するとともに、上記構成の第１ないし第３バスバー層３０ａ〜３０ｃを形成し、両者を交互に積層する。本実施形態では、各バスバー層３０ａ〜３０ｃを絶縁板３１ａ，３１ｂと積層するにあたり、バスバー構成板（図示せず）を用いている。このバスバー構成板は、例えば一枚の金属板を打ち抜いて、所定配列パターンのバスバー２２が外枠に繋がった状態で形成された板状体である。そして、このバスバー構成板における所定のバスバー２２を折り曲げして、ピン状端子３２やコネクタ用端子２７等を形成し、バスバー層３０ａ〜３０ｃをそれぞれ絶縁板３１ａ，３１ｂに積層する。その後、これらの繋がり部分を切断し、各バスバー２２が所定配列に配置されるものとなされている。このように、バスバー構成板を用いることによりバスバー２２の取り扱いが容易になるという利点がある。

ここで、第１ピン状端子３２ａは第２ピン状端子３２ｂと同様に特定のバスバー２２を折り曲げて形成されており、その作業は第２ピン状端子３２ｂの折り曲げ作業とともに行うことができる。そして、第１及び第２ピン状端子３２ａ，３２ｂをバスバー基板２０から同等の高さ突出させた状態で形成した後、各バスバー層３０ａ〜３０ｃを積層している。

各リレー２４，２５の実装は、各脚状端子２４ｂ，２５ｂを所定バスバー２２に重ね合わせ、この重ね合わせ部分を抵抗溶接用の上側電極Ｄ１と下側電極Ｄ２とで挟み込んで、両者を抵抗溶接により接合することによって行う。

そして、バスバー基板２０にコネクタ装着部４及びヒューズ装着部５を取り付けるとともに（装着部取付工程）、ロアケース７を取り付ける（ロアケース取付工程）。なお、本実施形態では、このロアケース取付工程において、制御回路基板２１のＦＥＴ２１０ｂが予め左右側壁の内面の所定箇所に接着により取り付けられたロアケース７を用いている。

そして、このロアケース７内にポッティング剤を所定の高さまで充填し、第１及び第２リレー２４，２５の脚状端子２４ｂ，２５ｂを封止する。この充填されるポッティング剤は、熱伝導性に優れたものが採用され、例えば電気的絶縁性にも優れたシリコン系の樹脂が採用される。

次に、スルーホール部２１５及び短絡経路部２１７等を含む上記構成の制御回路基板２１を形成し（制御回路基板形成工程）、この制御回路基板２１を図８に示すようにバスバー基板２０に組み付けて回路構成体２を製造する（組付工程）。すなわち、バスバー基板２０のピン状端子３２ａ，３２ｂやコネクタ用ピン状端子２１２、さらにはＦＥＴ２１０ｂの端子を制御回路基板２１のスルーホール部２１５に挿入し、これらの挿入部分を一挙に半田付けし、適正な電気的接続が確立された状態で制御回路基板２１をバスバー基板２０に組み付ける。このとき、サブ基板２１１も制御回路基板２１の裏面側に電気的に接続された状態で取り付ける。

最後に、図９に示すように、上記ロアケース７にアッパーケース６を組み付けて配電ユニット１を製造する（アッパーケース組付工程）。具体的には、このアッパーケース６にはその内部に予めポッティング剤が充填され、このポッティング剤が一定の保形性及び弾性を有する状態にまで硬化させて、この状態で上記ロアケース７に組み付ける。この充填されるポッティング剤は、熱伝導性に優れたものが採用され、例えば電気的絶縁性にも優れたシリコン系樹脂が採用される。

このロアケース７に対する組付は、アッパーケース６の前後端縁部をコネクタ装着部４及びヒューズ装着部５のケース嵌合溝４１，５１に係合させつつ、ロアケース７の左右側壁にアッパーケース６を内嵌してロアケース７の係止孔７０にアッパーケースの係止膨出部６０を係止させることにより行う。そして、ヒューズ装着部５にヒューズ（図示せず）を装着して、上記構成の配電ユニット１を製造する。

上記構成の回路構成体２の製造方法によれば、従来からある回路構成体の製造方法と略同一の方法によって上記短絡回路を有する回路構成体２を製造することができる。すなわち、従来の回路構成体の製造方法においても、バスバー基板２０の第２ピン状端子３２ｂを制御回路基板２１の第２スルーホール部２１５ｂに挿入し、かつ制御回路に電気的に接続した状態で該第２スルーホール部２１５ｂに半田付していたところ、本実施形態の製造方法によれば、第１及び第２ピン状端子３２ａ，３２ｂを制御回路基板２１のスルーホール部２１５に挿入した後、一括して半田付けするので、上記構成の回路構成体２を製造するにあたって発生する新たな作業工程を可及的に抑制することができる。

〔その他の実施形態〕
なお、以上に本実施形態に係る回路構成体等について説明したが、この発明に係る回路構成体等は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、以下のような変更が可能である。

（１）上記実施形態では、第１スルーホール部２１５ａ間で複数層かつ相互に独立の導電層２０９ａにより短絡経路部２１７が構成されているが、この短絡経路部２１７を構成する導電層２０９ａは制御回路基板２１の表裏いずれかの面にプリントされた単層であってもよく、また図１０に示すように、短絡経路部２１７を構成する複数層の導電層２０９ａが導通導電部２０９ｃを介して一箇所ないし複数箇所において導通しているものであってもよい。ただし、本実施形態のように複数層の導電層２０９ａで短絡経路部２１７を形成することにより短絡経路部２１７における抵抗を小さくすることができる。また、これらの導電層２０９ａを導通道電部２０９ｃで導通させると、短絡経路部２１７における抵抗をさらに小さくすることができる。

（２）また、上記実施形態では、隣接する第１スルーホール部２１５ａに挿入される第１ピン状端子３２ａが相互に独立の半田部２７０により半田付けされているが、図１１に示すように、隣接する半田部２７０が重なり合って半田重合部２７１が形成されているものであってもよい。半田重合部２７１においても、通電されるので短絡経路部２１７における抵抗が小さくなり、制御回路基板２１の耐久性をより一層向上させることができる。

（３）上記実施形態では、短絡回路により異なるバスバー層３０ａ，３０ｂのバスバー２２同士を接続するものとなされているが、同一バスバー層３０ａ〜３０ｃのバスバー２２同士を接続するものであってもよい。

（４）上記実施形態では、バスバー基板２０に実装されている回路部品として第１及び第２リレー２４，２５を用いたが、このバスバー基板２０に配設される回路部品は上記リレーに限定されるものではなく、その他の回路部品を用いるものであってもよい。

この発明に係る回路構成体が組み込まれた配電ユニットの分解斜視図である。同配電ユニットの回路構成体の分解斜視図である。同配電ユニットの前後縦断面図である。同配電ユニットの第１ピン状端子の一つを拡大して示す部分斜視図である。図４のＶ−Ｖ線断面図である。この発明に係る回路構成体の回路構成を示す概念図である。同回路構成体のバスバー基板の形成工程を示す説明図である。同バスバー基板に制御回路基板を組み付ける工程を示す説明図である。同配電ユニットにおけるアッパーケースの組付工程を示す説明図である。この発明に係る他の実施形態に係る回路構成体の短絡経路部を示す断面図である。この発明に係るさらに他の実施形態に係る回路構成体の短絡経路部を示す断面図である。

符号の説明

１配電ユニット
２回路構成体
２０バスバー基板
２１制御回路基板
２２バスバー
３０バスバー層
３１絶縁板
３２ピン状端子
３２ａ第１ピン状端子
３２ｂ第２ピン状端子
２０９ａ導電層
２０９ｂ絶縁層
２０９ｃ導通導電部
２１５スルーホール部
２１５ａ第１スルーホール部
２１５ｂ第２スルーホール部
２１７短絡経路部
２７０半田部
２７１半田重合部

Claims

電力回路を構成する複数枚のバスバーと所定のバスバーから起立する複数の制御用起立端子とを有するバスバー基板と、上記電力回路の通電を制御する制御回路を含み、上記制御用起立端子が挿入されるとともにこの制御用起立端子と上記制御回路とを電気的に接続する制御用スルーホール部を複数有する制御回路基板とを備えた回路構成体において、
上記バスバー基板は、上記制御用起立端子に加え、互いに短絡させるべきバスバーから起立する短絡用起立端子を有する一方、上記制御回路基板は、上記短絡用起立端子が挿入されかつ電気的に接続される短絡用スルーホール部と、絶縁層を介して複数層に亘って積層された導電層により構成され上記短絡用スルーホール部同士を直接電気的に接続することにより上記バスバー基板の特定のバスバー同士を短絡させる短絡経路部とを有することを特徴とする回路構成体。
請求項２記載の回路構成体において、上記導電層同士が一箇所ないし複数箇所において導通していることを特徴とする回路構成体。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の回路構成体において、上記短絡用起立端子が半田付けにより上記短絡用スルーホール部に接合され、これらの半田部のうち一の短絡経路部に設けられた半田部が相互に重なり合っていることを特徴とする回路構成体。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の回路構成体において、上記バスバー基板は、複数枚のバスバーが略同一平面上に配設されたバスバー層が電気的な絶縁層を介して複数層に亘り積層されることにより構成され、上記短絡経路部により接続された短絡用スルーホール部に挿入される短絡用起立端子が異なるバスバー層のバスバーから起立したものであることを特徴とする回路構成体。
電力回路を構成する複数枚のバスバーと所定のバスバーから起立する起立端子とを有するバスバー基板と、この起立端子を介して上記電力回路の通電を制御する制御回路を含み、上記起立端子が挿入されかつ電気的に接続されるスルーホール部を有する制御回路基板とを備えた回路構成体の製造方法において、
相互に短絡させるべきバスバーから起立する上記起立端子を短絡用起立端子として構成したバスバー基板を形成するバスバー基板形成工程と、上記短絡用起立端子が挿入されかつ電気的に接続される上記スルーホール部を短絡用スルーホール部として構成しかつ絶縁層を介して複数層に亘って積層された導電層によりこれらの短絡用スルーホール部を相互に電気的に直接接続して上記バスバー基板の特定のバスバー同士を短絡させる短絡経路部が設けられた制御回路基板を形成する制御回路基板形成工程と、上記各起立端子をそれに対応するスルーホール部にそれぞれ挿入した状態でこれらの挿入部分を一括して半田付けする組付工程とを含むことを特徴とする回路構成体の製造方法。