JP4292958B2 - Circuit structure and power distribution unit - Google Patents
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Description
本発明は、例えば共通の車載電源を複数の車載電子ユニットに分配するための回路構成体及び配電ユニットであって、ヒューズ接続用のヒューズ端子が含まれる回路構成体等に関するものである。 The present invention relates to a circuit configuration body and a power distribution unit for distributing a common in-vehicle power source to a plurality of in-vehicle electronic units, for example, and relates to a circuit configuration body including a fuse connection fuse terminal.
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、通電制御を実行する回路部品等を備える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、電力回路を構成する複数枚のバスバーのうち所定のバスバーを屈曲させて形成された複数のヒューズ端子を含む回路構成体が組み込まれ、該ヒューズ端子にヒューズが着脱自在に接続されていることが多い。そして、これらのヒューズ端子は、取り付けや交換等の利便性を考慮して一方向に指向させた状態で密集して配設されるのが一般的である。 In recent years, vehicles such as automobiles are equipped with a large number of electronic units, and in order to distribute power to each of these electronic units from a common in-vehicle power source, power distribution units including circuit components that perform energization control are widely used. ing. This power distribution unit incorporates a circuit structure including a plurality of fuse terminals formed by bending a predetermined bus bar among a plurality of bus bars constituting a power circuit, and a fuse is detachably connected to the fuse terminal. It is often done. In general, these fuse terminals are densely arranged in a state of being oriented in one direction in consideration of convenience of attachment and replacement.
本願出願人もこの種の回路構成体や配電ユニットを提案しており、例えば特許文献1には、電力回路を構成する複数枚のバスバーのうち所定のバスバーを鈎状に屈曲させて形成されたヒューズ端子を有するバスバー基板と、上記複数対のヒューズ端子に接続される複数個のヒューズと、上記電力回路に接続される複数個のリレーとを備える回路構成体及びこれが組み込まれた配電ユニットを提案している。そして、この回路構成体におけるヒューズ端子は、回路構成体の縁部において密集させつつバスバー基板の一端縁から一方向に突出させて配置されている。
ところで、このような配電ユニットにおいては、上記したように、ヒューズ端子が密集して設けられるとともに、その結果、このヒューズ端子に接続されるヒューズも密集して配置され、これらのヒューズが通電に伴って発熱することから、熱的に相互に干渉しあい熱設計の上で好ましくない。 By the way, in such a power distribution unit, as described above, the fuse terminals are densely arranged, and as a result, the fuses connected to the fuse terminals are also densely arranged. Heat generation, which interferes with each other thermally, which is undesirable in terms of thermal design.
そこで、これらのヒューズ端子を所定本数毎に集合させて、ヒューズ端子群を形成し、これらのヒューズ端子群を相互に所定の間隔を隔てて配置することによりヒューズ相互間の熱的影響を軽減することも考えられる。 Therefore, these fuse terminals are assembled for each predetermined number to form a fuse terminal group, and these fuse terminal groups are arranged at a predetermined interval from each other to reduce the thermal influence between the fuses. It is also possible.
しかしながら、これらの配電ユニットにおいては、年々設置時における占有容積が削減される傾向にあり、これに伴って配電ユニット、及び該配電ユニットに組み込まれる回路構成体自体の小型化が強く望まれているところであり、ヒューズ端子群を相互に所定の間隔を隔てて配置すると、これらのヒューズ端子群間のスペースが無駄になり、回路構成体及び配電ユニットの小型化という上記要望に反する結果となる。 However, in these power distribution units, the occupied volume at the time of installation tends to be reduced year by year, and accordingly, downsizing of the power distribution unit and the circuit structure itself incorporated in the power distribution unit is strongly desired. By the way, if the fuse terminal groups are arranged at a predetermined distance from each other, the space between these fuse terminal groups is wasted, resulting in a result contrary to the above-described demand for miniaturization of the circuit structure and the power distribution unit.
本発明は、このような事情に鑑み、コンパクトな構造を保ちつつ、簡単な構成でヒューズ相互の熱影響を可及的に抑制し得る回路構成体及び配電ユニットを提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a circuit configuration body and a power distribution unit that can suppress a thermal influence between fuses as much as possible with a simple configuration while maintaining a compact structure.
上記目的を達成するため、請求項1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のうち所定のバスバーが屈曲されることによりヒューズを接続するための複数対のヒューズ端子が形成されたバスバー基板と、上記複数対のヒューズ端子に接続される複数個のヒューズと、上記バスバー基板上に設けられ、かつ上記電力回路に上記ヒューズとは別の部品として接続される1個ないし複数個の回路部品と、この回路部品を挟んで上記バスバー基板と反対の側に該バスバー基板と略平行な姿勢で配置された上記回路部品駆動制御用の制御回路基板とを備える回路構成体において、上記ヒューズが少なくとも一方向から接続可能で、かつ上記バスバー基板と制御回路基板との間に沿って横並びとなるように、上記複数のヒューズ端子対が、上記制御回路基板と上記バスバー基板との間から該バスバー基板と略平行な方向に沿って互いに同じ外向きを向く姿勢で上記各基板間に沿って横方向に配列されるとともに、上記バスバー基板上に設けられた回路部品のうちの一部が上記各基板間に沿って横方向に配列された特定のヒューズ端子対同士の間に介在していることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a circuit structure according to claim 1 forms a plurality of pairs of fuse terminals for connecting fuses by bending a predetermined bus bar among a plurality of bus bars constituting a power circuit. A bus bar substrate, a plurality of fuses connected to the plurality of pairs of fuse terminals , and one or a plurality of fuses provided on the bus bar substrate and connected to the power circuit as components separate from the fuses In a circuit structure comprising a plurality of circuit components and the control circuit board for controlling the drive of circuit parts arranged in a posture substantially parallel to the bus bar board on the opposite side of the bus bar board across the circuit parts , the fuse is connectable at least in one direction, and so as to be side by side along between the bus bar substrate and the control circuit board, the multiple fuse terminal pair , While being arranged laterally along between the respective substrates in a posture in which mutually face the same outward along the bus bar substrate and substantially parallel to the direction from between the control circuit board and the bus bar substrate, said busbar substrate A part of the circuit components provided above is interposed between specific fuse terminal pairs arranged in the lateral direction between the substrates .
この発明によれば、上記バスバー基板上に設けられた回路部品のうちの一部が特定のヒューズ端子対同士の間に介在しているので、特定のヒューズ端子対同士が所定の間隔を離間された状態に配置され、これらのヒューズ端子対に接続されるヒューズも相互に離間させて配置することができ、これによりヒューズ相互間における熱的影響を可及的に抑制することができる。しかも、上記バスバー基板上に設けられた回路部品のうちの一部が特定のヒューズ端子対同士の間に介在しているので、離間配置されたヒューズ端子対間のスペースを有効に利用して回路部品を配設することができ、これにより回路構成体をコンパクトな構造のまま維持することができる。しかも、上記ヒューズが少なくとも一方向から接続可能なように上記複数対のヒューズ端子が列設されるので、ヒューズの交換等のメンテナンスにおける作業性を低下させることもない。また、ヒューズ端子を一箇所に密集して配置する必要がないので、従来のように一箇所に纏めるため複雑な配索を要さず、バスバーを簡便に配索することができる。 According to the present invention, since some of the circuit components provided on the bus bar substrate are interposed between the specific fuse terminal pairs, the specific fuse terminal pairs are spaced apart from each other by a predetermined interval. The fuses arranged in the above-mentioned state and connected to the pair of fuse terminals can also be arranged apart from each other, whereby the thermal influence between the fuses can be suppressed as much as possible. In addition, since some of the circuit components provided on the bus bar substrate are interposed between the specific fuse terminal pairs, the circuit can be used by effectively utilizing the space between the spaced apart fuse terminal pairs. The components can be arranged, so that the circuit structure can be maintained in a compact structure. In addition, since the plurality of pairs of fuse terminals are arranged so that the fuses can be connected from at least one direction, workability in maintenance such as fuse replacement is not deteriorated. Further, since it is not necessary to arrange the fuse terminals densely at one place, the bus bars can be easily arranged without requiring a complicated arrangement because the fuse terminals are gathered at one place as in the prior art.
また、上記バスバー基板と制御回路基板との間のスペースを有効に利用して上記回路部品を配設することができ、よりコンパクトに構成することができるとともに、制御回路基板に切欠きや孔等を形成することなく、ヒューズ端子を設けることができる。しかも、高さ方向の寸法を削減することができ、平面領域も拡大させる必要がない。 In addition , the circuit parts can be arranged by effectively using the space between the bus bar board and the control circuit board, and the control circuit board can be configured more compactly. A fuse terminal can be provided without forming the. Moreover, the dimension in the height direction can be reduced, and it is not necessary to enlarge the planar area.
この場合において、上記ヒューズ端子は、上記バスバー基板から立ち上がる起立部と、この起立部の先端からバスバー基板の表面に沿って延びる延出部とを備えて構成されるのが好ましく、また、該延出部の先端部が平面視において上記バスバー基板の外周縁近傍に配置されているのが好ましい(請求項2)。 In this case, the fuse terminal is preferably configured to include an upstanding portion that rises from the bus bar substrate and an extending portion that extends from the tip of the upright portion along the surface of the bus bar substrate. tip of the detecting portion is preferably disposed near the outer periphery of the busbar substrate in a plan view (claim 2).
このように構成すれば、ヒューズ端子をタブ端子として構成する場合に比べて高さ方向の寸法を削減することができるとともに、延出部の先端部が平面視において上記バスバー基板の外周縁近傍に配置されているので、平面領域を拡大させることなく、コンパクトな構造を維持しつつ、しかもヒューズとの接続性を低下させることもない。特に、上記バスバー基板上に設けられる回路部品を挟んで該バスバー基板と反対の側に、制御回路基板が配置されている場合には、制御回路基板が邪魔になることから起立部と延出部とを有するヒューズ端子を採用せざるを得ず、このような延出部を有するヒューズ端子対を離間させて配置されると、より多くのスペースが無駄になる。従って、このようなヒューズ端子を備える回路構成板に上記構成のヒューズ端子を適用することにより、コンパクトな構造をより確実に保ちつつ、簡単な構成でヒューズに起因する熱影響を可及的かつより効果的に抑制することができる。 With this configuration, the dimension in the height direction can be reduced as compared with the case where the fuse terminal is configured as a tab terminal, and the distal end portion of the extending portion is in the vicinity of the outer peripheral edge of the bus bar substrate in plan view. Since they are arranged, the planar area is not enlarged, a compact structure is maintained, and the connectivity with the fuse is not lowered. In particular, when the control circuit board is disposed on the opposite side of the bus bar board with the circuit components provided on the bus bar board, the upright part and the extension part are obstructed by the control circuit board. When a fuse terminal pair having such an extension part is arranged apart from each other, more space is wasted. Therefore, by applying the fuse terminal having the above-described configuration to a circuit configuration board having such a fuse terminal, the thermal effect caused by the fuse can be as much as possible with a simple configuration while maintaining a more compact structure. It can be effectively suppressed.
ここで、上記ヒューズ端子間に介在している回路部品は特に限定するものではないが、上記ヒューズ端子間に介在している回路部品は、上記電力回路に接続される他の回路部品よりも通電頻度が低いもの(請求項3)や、上記電力回路に接続される他の回路部品よりも発熱量の小さいもの(請求項4)が好ましく、具体的には上記電力回路における通電のオンオフ切換を実行するリレーであるのが好ましい(請求項5)。 Here, the circuit component interposed between the fuse terminals is not particularly limited, but the circuit component interposed between the fuse terminals is more energized than the other circuit components connected to the power circuit. Those having a low frequency (Claim 3 ) and those having a calorific value smaller than those of other circuit components connected to the power circuit (Claim 4 ) are preferable. Specifically, on / off switching of energization in the power circuit is preferable. The relay is preferably executed (claim 5 ).
このように構成すれば、回路部品自体の発熱を可及的に抑制することができ、ヒューズに作用する熱的影響をさらに低減させることができる。 If comprised in this way, the heat_generation | fever of circuit components itself can be suppressed as much as possible, and the thermal influence which acts on a fuse can further be reduced.
一方、請求項6に係る配電ユニットは、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の回路構成体と、該回路構成体が組み込まれ、かつ、外向きに開口する開口部をもつケースとを備え、このケースの開口部内に上記ヒューズ端子が該開口部を通じて配置され、かつ、上記バスバー基板に設けられた一部の上記回路部品が上記所定対数毎のヒューズ端子間に介在していることを特徴とするものである。
On the other hand, a power distribution unit according to
この発明によれば、上記回路構成体を含むので、コンパクトな構造を保ちつつ、簡単な構成でヒューズ相互間に作用する熱影響を可及的に抑制することができる。しかもこの開口は一方向に指向しているので、ヒューズの交換等メンテナンス作業の作業性が向上する。 According to the present invention, since the circuit configuration body is included, it is possible to suppress as much as possible the thermal influence acting between the fuses with a simple configuration while maintaining a compact structure. In addition, since the opening is oriented in one direction, the workability of maintenance work such as replacement of a fuse is improved.
この配電ユニットの具体的用途は特に限定するものではないが、比較的小さく形成することができることから、設置空間が限定される、車載ユニットに対する通電制御のためのものであるのが好ましい(請求項7)。 Although the specific use of this power distribution unit is not particularly limited, it can be formed relatively small, and therefore, it is preferably used for energization control for the in-vehicle unit, where the installation space is limited. 7 ).
この場合、上記所定対数毎のヒューズ端子間に介在している少なくとも一の回路部品は、上記車載ユニットのうち乗員に所定の状態を報知させる報知ユニットにおける電力回路に接続されているのが好ましい(請求項8)。 In this case, it is preferable that at least one circuit component interposed between the fuse terminals for each predetermined logarithm is connected to a power circuit in a notification unit that notifies a passenger of a predetermined state among the in-vehicle units ( Claim 8 ).
すなわち、報知ユニットにおける電力回路に接続される回路部品は、通常頻繁に通電されるものではなく、発熱量も小さいことから、ヒューズ端子間に介在する回路部品としては好適である。 That is, the circuit components connected to the power circuit in the notification unit are not normally energized frequently and generate a small amount of heat, so that they are suitable as circuit components interposed between fuse terminals.
請求項1に係る回路構成体によれば、ヒューズが接続される特定のヒューズ端子対を分散配置し、これらのヒューズ端子に接続される比較的発熱量の大きいヒューズ相互間の熱的影響を可及的に抑制しつつ、特定のヒューズ端子対同士間のスペースを有効利用して回路部品を配設し、上記ヒューズ端子の分散配置に起因する回路構成体の大型化を抑制してコンパクトな構成を維持することができる。 According to the circuit structure of the first aspect of the present invention, the specific fuse terminal pairs to which the fuses are connected are arranged in a distributed manner, and the thermal influence between the fuses connected to these fuse terminals and having a relatively large amount of heat generation is possible. A compact configuration that suppresses the increase in the size of the circuit structure caused by the distributed arrangement of the fuse terminals by arranging the circuit components by effectively using the space between the specific fuse terminal pairs while suppressing as much as possible. Can be maintained.
請求項6に係る配電ユニットによれば、上記回路構成体によりコンパクトな構造を保ちつつ、簡単な構成でヒューズに起因する熱影響を可及的に抑制することができ、しかもヒューズの接続の際の利便性を損なうこともない。 According to the power distribution unit of the sixth aspect , the thermal influence caused by the fuse can be suppressed as much as possible with a simple configuration while maintaining a compact structure by the circuit structure, and the fuse is connected. There is no loss of convenience.
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(ここでは、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、セキュリティーホーン)に分配する配電回路を構成する回路構成体及び配電ユニットを示すが、本発明に係る配電ユニットの用途はこれに限らず、電力回路における通電のオンオフ切換をリレー等の回路部品によって行う場合などに広く適用が可能である。この回路構成体は、図1に示すような配電ユニット1に組み込まれている。なお、図1は上記配電ユニットを上下逆さにした状態で示す斜視図である。
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a power distribution circuit that distributes power supplied from a common power source mounted on the vehicle to a plurality of electrical loads (here, headlight unit, small light unit, horn unit, washer unit, security horn) Although the circuit configuration body and power distribution unit to be configured are shown, the use of the power distribution unit according to the present invention is not limited to this, and it can be widely applied to the case where on / off switching of energization in a power circuit is performed by a circuit component such as a relay. . This circuit structure is incorporated in a
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。
The
配電ユニット1は、図2に示すように、制御回路基板21を含む回路構成体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放熱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2における高さ方向を上下方向として説明する。
As shown in FIG. 2, the
図3は、回路構成体2の分解斜視図である。図4は図1のIV−IV線断面図であり、図5ないし図7は図4のV−V線、VI−VI線、VII−VII線断面図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
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電力回路を構成するものである。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との間にこれらリレー24,25を介在させるように上記バスバー基板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。
The
また、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Aから前方に突出した状態で並んでおり、これらのコネクタ用端子27に前方からコネクタ(図示せず)が接続し得るものとなされている。一方、回路構成体2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A内に略収まりつつ後方に突出した状態で上下2段に亘って左右方向に並んでおり、これらのヒューズ端子28に後方からヒューズHが接続し得るものとなされている(図6参照)。なお、平面領域Aは、平面視において放熱ケース6,7内に略収納される領域である。
The
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、上下一対形成され、上下のヒューズ端子28を跨いで、すなわちヒューズ端子対にヒューズHが接続される。そして、これらの1対のヒューズ端子28が1対ないしは複数対毎に密集してヒューズ端子群29が形成され、これらの複数群のヒューズ端子群29が相互に所定の間隔を隔てた状態となっている。そして、このヒューズ端子群29間におけるバスバー基板20の表面側には第2リレー25が実装されている。
A plurality (four in this embodiment) of the first relays 24 are mounted along the longitudinal direction (left-right direction) on the surface side of the
具体的には、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間に複数枚の絶縁板31a,31b(絶縁層)が介在している。本実施形態では、バスバー層30a〜30cを3層に亘って積層したバスバー基板20を用いているが、バスバー層の積層数は複数層であればその層数を特に限定するものではない。
Specifically, the
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が垂直に折り曲げられさらにその折り曲げ部の先端部が水平に折り返されることにより、バスバー層30a〜30cから起立する起立部270,280と該起立部270,280から垂直に延びる延出部271,281とを有するコネクタ用端子27やヒューズ端子28が形成されている。特に、ヒューズ端子28の延出部281は、平面領域A内に略収まっており、その先端が平面視においてバスバー基板20の外周縁近傍に配置されるものとなされている。
As described above, each of the bus bar layers 30a to 30c is arranged in a state in which a plurality of
本実施形態では、この一対のヒューズ端子28は、図2の手前側から順に、ヘッドライトユニット、ホーンユニット、ウォッシャーユニット、セキュリティーユニット(報知ユニット)、スモールライトユニットについての電力回路に含まれる端子として構成されている。これらのヒューズ端子28の中では、ヘッドライトユニット及びウォッシャーユニットに対応するヒューズ端子28についてその電流が最大のものとなっており、続いてホーンユニット及びスモールライトユニットに対応する端子、最後にセキュリティーホーンユニットに対応する端子という順で流れる電流が小さくなっている。これらのヒューズ端子28の配置は、特に限定するものではないが、各ヒューズ端子対に接続されるヒューズが左右方向に横並びとなるように配置されるのが好ましく、また通電の頻度や電流の大きさ等を考慮して適宜設定される。例えば、通電の頻度が多いまたは多いと予想されるヒューズ端子28については、異なるヒューズ端子群29に配置されるのが好ましく、また同一のヒューズ端子群29の中でも通電される電流が大きいヒューズ端子同士は離間して配置されるのが好ましい。
In this embodiment, the pair of
これらのヒューズ端子群29は、上記一対のヒューズ端子28が1対ないしは複数対集まって形成され、本実施形態では、図2の手前側から3対、1対、1対のヒューズ端子28が集まって3群のヒューズ端子群29が形成されている。すなわち、特定のヒューズ端子対(上下一対のヒューズ端子28)同士間に所定の間隔を隔てて配置されている。このヒューズ端子群29の間隔は、本実施形態では第2リレー25が介在し得る程度に設定されている。なお、言うまでもないが、これらのヒューズ端子群29の数やこれらを構成するヒューズ端子28の対数は特に限定するものではなく、電力回路の種類等により適宜設定される。
These fuse
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、該ピン状端子32の先端部で上記制御回路基板21の制御回路に接続されている。そして、このピン状端子32を通して制御回路基板21から電気信号が送られ、所定のバスバー層30a〜30cに配設された第1及び第2リレー24,25の駆動制御が行われる。
In addition,
ここで、上記各リレー24,25は、機械式のリレーであり、従って間欠的に通電されるものとなっている。また、これらのリレー24,25は、その電流の大きさや通電される頻度等に応じて上記第1リレー24と第2リレー25とがあり、ホーンユニット、スモールライトユニット、セキュリティーホーンユニット(報知ユニット)の各電気的負荷における電力回路に対しては第1リレー24に比べ通電の頻度が低く、かつ、該第1リレー24よりも発熱量が小さい第2リレー25が用いられている。
Here, the
これらの第1及び第2リレー24,25は、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。
The first and
第1リレー24は、その脚状端子24bが、リレー本体24aの下面から下方に延出しバスバー層30の層面に沿って折り曲げられ、所定のバスバー22に重ね合わされる重合部24cが形成されている。この第1リレー24の重合部24cには、第1バスバー層30aのバスバー22に重ね合わされる重合部24cと、第2バスバー層30bのバスバー22に重ね合わされる重合部24cとが含まれる。
The
一方、第2リレー25は、リレー本体25aの下面からバスバー層30の層面に沿って延出する脚状端子25bを有し、従ってこの脚状端子25bが第3バスバー層30cの所定バスバー22に重ね合わされる重合部25cとして構成されている。
On the other hand, the
これらの第1及び第2リレー24,25は、その重合部24c,25cにおいて溶接により所定バスバー22に接合されている。この溶接は、本実施形態では接合部分を電極で挟み込み大電流を流して発生する抵抗熱によって母材を溶融接合させる抵抗溶接によって行われているが、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。
The first and
これらの第1及び第2リレー24,25はその駆動に伴って発熱し、第2リレー25の発熱量は第1リレー25の発熱量に比べて小さいものとなっている。この熱の多くは、脚状端子24b,25bを介してバスバー基板20に伝熱され、該バスバー基板20を熱伝導体としてロアケース7の底壁部72から主に放熱されている。
The first and
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。
On the other hand, the insulating
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ている。
The first insulating
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る。この第1端子挿通孔311は、上記第1リレー24の脚状端子24bの形状に略対応して形成され、この平面形状と略同等の大きさに設定されている。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5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。
A first
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が位置決め状態に収納されている。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バスバー層30aの所定バスバー22の接合部分が露出している。
The second insulating
さらに、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。
Further, the second insulating
これらの絶縁板31a、31bには、上記ヒューズ端子28に対応して装着部用切欠き318が設けられ、該切欠き318にヒューズ装着部5の後述する突出取付部53が嵌め込まれる。
The insulating
一方、上記制御回路基板21は、前記回路部品としての第1及び第2リレー24,25の駆動を制御する制御回路を含み、例えばプリント回路基板(絶縁基板に制御回路を構成する導体がプリント配線されたもの)によって構成されている。制御回路基板21は、上記バスバー基板20よりも若干大きい板状体であり、その前後両端縁がアッパーケース6の天壁部に対向した状態でコネクタ装着部4及びヒューズ装着部5に支持されている(図6参照)。この制御回路基板21は、その表裏両面(図5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。
On the other hand, the
具体的には、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が回路構成体2の周縁部に配置されている。このように比較的発熱量の大きい回路部品を回路構成体2の周縁部に配置することにより、回路部品の放熱効率を向上させることができる。
Specifically, the
さらに、LSI210aは、制御回路基板21とアッパーケース6の天壁部との間に充填されたポッティング剤により封止され、該ポッティング剤を熱伝導体としてこのLSI210aの駆動に伴う発熱をアッパーケース6の天壁部に専ら伝熱するものとなされている。一方、FET210bはロアケース7の側壁部73に接着され、該側壁部73に直接的に伝熱可能に接続されている。
Further, the
サブ基板211は、上記制御回路基板21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。このように制御回路基板21に形成される制御回路の一部をこのサブ基板211に形成し、該サブ基板211をバスバー基板20と制御回路基板21との間に各基板20,21に対して垂直となるように配設することにより、第1及び第2リレー24,25が配設される各基板20,21間の空間を有効に活用して回路構成体2の小型化を図ることができる。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。
Similar to the
なお、この制御回路基板21には、所定箇所にスルーホール(図示せず)が設けられ、これらのスルーホールにバスバー22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、それらの端部において半田付けにより接合されている。
The
一方、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。さらに、このコネクタ装着部4の後端部上面には上記制御回路基板21が載置されている。
On the other hand, the
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は、ヒューズ端子群29に対応して、前方側に突出する突出取付部53が左右方向に沿って列設されている。この突出取付部53は、ヒューズHを取り付けるためのものであり、ヒューズHを装着するために後方に開口しているとともに、後端面に上記ヒューズ端子28の延出部281が挿通されるヒューズ端子挿通孔50(図6参照)が設けられ、このヒューズ端子挿通孔50から突出する上記延出部281に上記突出取付部53の開口を通してヒューズHが接続可能となっている。
On the other hand, the
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。
In addition, the
アッパーケース6は、平面視略矩形状の天壁部を有する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、ロアケース7の左右側壁部に設けられた係止孔70が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。
The
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。また、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の底壁部の上面に上記したように回路構成体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の内部もシリコン樹脂等のポッティング剤が充填され、該ポッティング剤により第1及び第2リレー24,25の脚状端子24b,25bが封止される。なお、ロアケース7の左右側壁部73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。
The
次に、上記構成の回路構成体2及び配電ユニット1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、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の形成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。
First, the
具体的には、本実施形態では、第3バスバー層30cに対応するバスバー構成板のバスバー22を第2絶縁板31bの上に積層する前に、該バスバー構成板の所定バスバー22に予め第2リレー25を実装している。
Specifically, in the present embodiment, before the
この第2リレー25の実装は、第2リレー25を、第3バスバー層30cの所定バスバー22にその脚状端子25bの重合部25cを重ね合わせ、この重合部25cとバスバー22と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。
The
そして、図8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の製作後、図9に示すように、上記第1及び第2リレー24,25が実装されたバスバー基板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(装着部取付工程)。具体的には、コネクタ端子挿通孔40の一部にコネクタ用ピン状端子212を予め挿通させたコネクタ装着部4の残りのコネクタ端子挿通孔40にバスバー基板20のコネクタ用端子27を挿通させることにより、コネクタ装着部4を上記バスバー基板20の前端部に取り付ける。また、ヒューズ装着部5のヒューズ端子挿通孔50にバスバー基板20のヒューズ端子28を挿通させることにより、該ヒューズ装着部5をバスバー基板20の後端部に取り付ける。このとき、第2リレー25は、ヒューズ装着部5の突出取付部53の間、すなわちヒューズ端子群29の間に介在している。
Then, after manufacturing the
そして、上記装着部取付工程後に、図10に示すロアケース7を取り付ける(ロアケース取付工程)。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73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を用いる。このように、駆動に伴って発熱するFET210bが接着によりロアケース7に取り付けられているので、FET210bとロアケース7とを熱的(伝熱可能)に確実に接続することができ、FET210bの放熱効率を向上させることができる。
And the
上記ロアケース7の取付は、バスバー基板20に取り付けられたコネクタ装着部4及びヒューズ装着部5の各ケース嵌合溝41,51に、ロアケース7の切欠き部71の縁部を係合するとともに、バスバー基板20の裏面(下面)をロアケース7の底壁72の上面に接着剤により接合することによって行う。この接着剤は、ロアケース7が導電性を有する材料で形成されている場合には上記したように電気的な絶縁性を有するものが用いられ、例えばエポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂を含む接着剤等を用いることができる。なお、バスバー基板20とロアケース7との接合は、接着剤による接合だけでなく、例えばバスバー基板20の裏面に接合された絶縁板等の絶縁層を介してロアケース7に接合するものであってもよい。
The
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。
The
次に、図11(a)、(b)に示すように、バスバー基板20に制御回路基板21を組み付けて回路構成体2を製造する(制御基板配設工程)。すなわち、LSI210aを含めた各種回路部品が実装された制御回路基板21を、バスバー基板20の上方に、該バスバー基板20に対して所定の間隔を隔てて、かつ適正な電気的接続が確立された状態で組み付ける。具体的には、コネクタ装着部4のコネクタ端子挿通孔40に挿通されたコネクタ用ピン状端子212や所定バスバー22が折り起こされて形成されたピン状端子32が、上記ロアケース7に接着されたFET210b等が制御回路基板21の制御回路を含めた電気回路に適正に接続されるとともに制御回路基板21の前後端縁部がコネクタ装着部4及びヒューズ装着部5の上面で支持される状態に制御回路基板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。このようにして製造された回路構成体2においては、バスバー基板20と制御回路基板21とが所定間隔を離間された状態で配置されており、その間の空間に上記第1及び第2リレー24,25が高密度で配設されている。
Next, as shown in FIGS. 11A and 11B, the
最後に、図12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。
Finally, as shown in FIG. 12, the
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73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。
The assembly to the
そして、ヒューズ装着部5の突出取付部53の後方開口を通してヒューズHを装着して、図6に示すように、上記構成の配電ユニット1を製造することができる。
And the fuse H is mounted | worn through the back opening of the
上記構成の配電ユニット1によれば、ヒューズHの接続方向が同一である複数対のヒューズ端子28が所定の本数毎に集合して複数のヒューズ端子群29が相互に離間した状態で設けられ、上記バスバー基板20上であってこれらのヒューズ端子群29間に第2リレー25が介在しているので、ヒューズ端子28を所定のヒューズ端子群29毎に離間させてヒューズ端子群29相互間における熱的影響を可及的に抑制することができ、しかもバスバー基板20上におけるヒューズ端子群29間に第2リレー25が介在しているので、ヒューズ端子群29の間隔を有効に利用して第2リレー25を配設することができ、これにより回路構成体2をコンパクトな構造のまま維持することができる。しかも、ヒューズHが後方から接続可能なように上記複数対のヒューズ端子28が列設されるので、ヒューズの交換等のメンテナンスにおける作業性を低下させることもない。また、ヒューズ端子28を一箇所に密集して配置する必要がないので、従来のように一箇所に纏めるため複雑なバスバー22の配索を要さず、バスバー22を簡便に配索することができる。
According to the
〔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及び配電ユニット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。
[Other Embodiments]
In addition, although the circuit structure body and power distribution unit which concern on this embodiment were demonstrated above, the circuit structure body etc. which concern on this invention are not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, It can be changed. For example, the following changes are possible.
(1)上記実施形態では、1対または3対のヒューズ端子群29が設けられ、これらのヒューズ端子群29間に第2リレー25を配設することができる程度の間隔を離間させるものとなされているが、各ヒューズ端子対を一対ごとに所定の間隔を離間させ、各ヒューズ端子対同士の間に所定の回路部品(例えば第2リレー25や第1リレー24)を配設するものとしてもよい。
(1) In the above embodiment, one or three pairs of
(2)上記実施形態では、ヒューズ端子群29間に回路部品として機械式リレーを介在させるものとなされているが、ヒューズ端子群29間に介在される回路部品は特に限定するものではなく、例えばコンデンサー等のその他の回路部品であってもよい。ただし、ヒューズ端子群29間のスペースは、ヒューズ端子28に接続されるヒューズHの熱的緩衝のためのスペースとして用いられるので、例えば間欠的に通電される回路部品や比較的発熱量の小さい回路部品であるのが好ましい。
(2) In the above embodiment, a mechanical relay is interposed as a circuit component between the
(3)上記実施形態では、バスバー基板20から立ち上がる起立部280と延出部281とを有するヒューズ端子28によりヒューズ端子群29を構成しているが、ヒューズ端子群を構成するヒューズ端子の具体的構成は特に限定するものではなく、例えばバスバー基板20から立ち上がる起立部により構成されるタブ状端子であってもよい。ただし、高さ方向の寸法を削減することができ、平面領域も拡大させることがないことから、上記実施形態のように起立部280と延出部281とを有するヒューズ端子28を用いるのが好ましい。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記実施形態では、回路構成体2において第1リレー24の脚状端子24bにおける重合部24cが第1端子挿通孔311や第2端子挿通孔314を通して露出しているが、この回路構成体2の具体的構成は特に限定するものではなく、例えば図13に示すように、最表層である第3バスバー層30cよりも下層(第1及び第2バスバー層30a,30b)のバスバー22に接合されている第1リレー24の脚状端子24bの重合部24c上に第2絶縁板310bが上記バスバー22と重合部24cとの接合部分を被覆する態様で積層され、該第2絶縁板310b上に第3バスバー層30cのバスバー22が配設されるように構成してもよい。この場合には、該回路構成体2の製造方法についても、上記実施形態と異なり、第1リレー24がバスバー基板20の形成工程で該バスバー基板20の所定バスバー22に実装される。また、このようにバスバー基板20の形成工程で第1リレー24を実装するので、第1絶縁板310aには上記実施形態と異なり、抵抗溶接用の電極挿入孔が形成されていない。
(4) In the above-described embodiment, the overlapping
1 配電ユニット
2 回路構成体
5 ヒューズ装着部
6 アッパーケース(放熱ケース)
7 ロアケース(放熱ケース)
20 バスバー基板
22 バスバー
25 第2リレー(回路部品)
28 ヒューズ端子
29 ヒューズ端子群
50 ヒューズ端子挿通孔
280 起立部
281 延出部
318 切欠き
A 平面領域
H ヒューズ
1
7 Lower case (heat dissipation case)
20
28
Claims (8)
上記ヒューズが少なくとも一方向から接続可能で、かつ上記バスバー基板と制御回路基板との間に沿って横並びとなるように、上記複数のヒューズ端子対が、上記制御回路基板と上記バスバー基板との間から該バスバー基板と略平行な方向に沿って互いに同じ外向きを向く姿勢で上記各基板間に沿って横方向に配列されるとともに、上記バスバー基板上に設けられた回路部品のうちの一部が上記各基板間に沿って横方向に配列された特定のヒューズ端子対同士の間に介在していることを特徴とする回路構成体。 A bus bar substrate on which a plurality of pairs of fuse terminals for connecting fuses are formed by bending a predetermined bus bar among a plurality of bus bars constituting the power circuit, and a plurality connected to the plurality of pairs of fuse terminals A fuse, one or a plurality of circuit components provided on the bus bar substrate and connected to the power circuit as components different from the fuse, and opposite to the bus bar substrate with the circuit components interposed therebetween. In the circuit structure comprising the control circuit board for circuit component drive control arranged on the side of the bus bar board in a posture substantially parallel to the bus bar board ,
The fuse is connectable at least in one direction, and so that a side-by-side along between the bus bar substrate and the control circuit board, the multiple fuse terminal pair, and the control circuit board and the bus bar substrate One of the circuit components provided on the bus bar substrate and arranged in the lateral direction between the substrates in a posture that faces the same outward from each other along a direction substantially parallel to the bus bar substrate. The circuit structure is characterized in that a portion is interposed between a pair of specific fuse terminals arranged in a lateral direction between the substrates .
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