JP4569479B2

JP4569479B2 - 回路構成体

Info

Publication number: JP4569479B2
Application number: JP2006014391A
Authority: JP
Inventors: 茂樹山根
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2026-01-23
Also published as: JP2007202229A

Description

本発明は、回路構成体に関する。

従来、自動車等に装備される電気接続箱の一例として、表裏両面に配電路が形成された回路基板の裏面側に絶縁層を介してバスバー基板を接着してなる回路構成体をケース内に収容したものが知られている（例えば特許文献１参照）。このような電気接続箱において、ケースの一端部に相手コネクタが嵌合される合成樹脂製のコネクタ部を設けるとともに、バスバー基板を構成する各バスバーの一端部に形成された外部接続用のバスバー端子をこのコネクタ部内に配した構成のものがある。
特開２００３−１６４０３９公報

このような回路構成体の組み立てにおいて、バスバー基板が回路基板に接着された後にコネクタ部の取り付けを行う場合には、バスバー端子に強い力を加えてコネクタ部に圧入係止することが困難である。したがって、端子挿入用の挿入孔がバスバー端子の幅および厚さに対して余裕を持った大きさに形成されることがある。このような場合には、コネクタ部の相手側コネクタとの嵌合時に、相手側端子との摩擦力によってバスバー端子が嵌合方向後方に変形してしまうおそれがある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バスバー端子の変形を防止できる回路構成体を提供することにある。

本発明の回路構成体は、表面に導電路が形成された回路基板と、この回路基板の裏面に取り付けられたバスバー基板とを備える積層体と、前記積層体に固定されて相手側コネクタと嵌合可能なコネクタ部と、一端部が前記コネクタ部における嵌合方向後側の壁部を貫通して前記コネクタ部内に臨み、かつ、他端部が前記コネクタ部外に突出してバスバー基板に連結されるバスバー端子と、一端部が前記コネクタ部における嵌合方向後側の壁部を貫通して前記コネクタ部内に臨み、かつ、他端部が前記コネクタ部外にて幅方向に傾斜することで前記バスバー端子に対して幅方向にずれて配置されて前記回路基板の導電路に接続されるコネクタ端子と、前記バスバー端子の他端部を前記コネクタ部の嵌合方向後側から押さえることで前記バスバー端子の前記嵌合方向に沿う方向への変位を規制する押さえ部材と、を備えるものである。

本発明の回路構成体は、バスバー端子の他端部がコネクタ部における嵌合方向後側の壁部の外側面に沿って配され、押さえ部材がこの他端部における嵌合方向後側の面に当接するものであってもよい。

また、押さえ部材はコネクタ部と一体に、かつ、ヒンジ部により回動可能に形成されていても良い。また、別体に形成されていても良いが、一体に形成されていれば、部品点数を削減することができ、好ましい。

本発明によれば、回路構成体には、バスバー端子の他端部を前記コネクタ部の嵌合方向後側から押さえることで前記バスバー端子の前記嵌合方向に沿う方向への変位を規制する押さえ部材が設けられている。このような構成によれば、相手コネクタとの嵌合時に、相手側端子との摩擦力によってバスバー端子が嵌合方向後方に変形してしまうことを防止することができる。

＜第１実施形態＞
以下、本発明を具体化した第１実施形態について、図１〜図７を参照しつつ詳細に説明する。

図１には、本発明を具体化した回路構成体１を示す。この回路構成体１には、バスバー基板１１と回路基板２１との積層体１０と、この積層体１０の上面に固定されたコネクタ部３０とを備えている。なお、以下の説明において、コネクタ部３０の相手側コネクタとの嵌合面側（図１の左上方）を前方とする。

バスバー基板１１は、金属板を打ち抜いて形成されたものであって、電力回路となる導電路をなす複数のバスバーが並列して、全体として矩形板状をなしている。このバスバー基板１１を構成するバスバーのうち、両端のバスバーを除く各バスバーの前端部（コネクタ部３０側の端部）には、外部端子と接続するためのバスバー端子１２が形成されている。

バスバー端子１２は、先端方向へ所定寸法延出した位置から上方へ直角曲げされ、さらにそれよりも先端方向へ所定寸法延出した位置から水平方向に、かつ先端が前方（コネクタ部３０側）を向くように直角曲げされている（図５及び図６を併せて参照）。以下の説明においては、これらのバスバー端子１２において根元側の部分（上方へ起立する部分）を起立部１２Ａ（本発明の他端部に該当する）、先端側の部分（水平方向に延びる部分）を接続部１２Ｂ（本発明の一端部に該当する）と記載する。
また、両端のバスバーの前端部には、後述のコネクタ部３０を取り付けるためのねじ穴１３が厚み方向に貫通形成されている（図４を併せて参照）。

このバスバー基板１１の上面側には、絶縁性を有する薄い接着シートを介して回路基板２１が貼り付けられている。回路基板２１は、全体としてバスバー基板１１とほぼ同じ大きさの矩形板状をなしている。回路基板２１の上面側には図示しない導体パターンが形成されるとともに、図示しない電気部品（例えば半導体スイッチング素子、機械式リレースイッチ）が実装されている。この回路基板２１において前側（コネクタ部３０が取り付けられる側）の一辺には、その両端部を残してバスバー基板１１のバスバー端子１２と整合する領域を矩形状に切り欠いた凹部２２が設けられている。
また、この凹部２２の両側方であってバスバー基板１１のねじ穴１３に整合する位置には、後述のコネクタ部３０を取り付けるためのねじ穴２３が厚み方向に貫通形成されている。

コネクタ部３０は、合成樹脂により、全体として横長の直方体状に形成されている。このコネクタ部３０には、前方に開口する角筒状に形成されたフード部３１の一対が、幅方向（バスバー端子１２の並列方向と一致する方向）に並列して設けられている。また、コネクタ部３０の左右両側面には、その下端部から側方に向かって突出するブロック状の取付部３２がそれぞれ設けられている。これらの取付部３２の下面には、コネクタ部３０をバスバー基板１１および回路基板２１に固定するためのねじ穴３２Ｂが設けられている。

このコネクタ部３０は、開口面側の端縁が回路基板２１における凹部２２が設けられた側の辺に沿うようにして回路基板２１上に載置され、バスバー基板１１および回路基板２１の裏面側からねじＳにより固定されている。コネクタ部３０はその奥行きが凹部２２の奥行きよりもやや短くされており、積層体１０上に固定された状態では、その後端面が凹部２２の奥端部よりもやや前進した（回路基板２１の端縁側に寄った）位置にある。そして、コネクタ部３０の奥壁部３０Ａと凹部２２の奥端部との隙間から、バスバー端子１２がその起立部１２Ａをコネクタ部３０における奥壁部３０Ａの外側面に沿わせるようにして上方に突出している。

コネクタ部３０の奥壁部３０Ａには、前後方向に貫通する複数の挿入孔３３が、左右方向（バスバー端子１２の並列方向に一致する方向）に一定ピッチで並列されており、各バスバー端子１２の接続部１２Ｂが、各挿入孔３３に挿入されてフード部３１内に臨んでいる。なお、コネクタ部３０は、バスバー基板１１が回路基板２１に接着された後に回路基板２１に固定されるため、バスバー端子１２の接続部１２Ｂを挿入孔３３に圧入することが困難である。したがって、挿入孔３３は接続部１２Ｂの幅および厚さに対して若干余裕を持った大きさに形成されており、接続部１２Ｂは挿入孔３３に対して圧入されないで単に挿入されている。

起立部１２Ａの後面（コネクタ部３０と対向している側とは逆側の面）は、押さえ部材４０によって押さえられている。押さえ部材４０は、合成樹脂により一対のフード部３１および取付部３２の横幅を合わせた長さよりもやや横長の板状に形成された押さえ板４１と、この押さえ板４１の両端に、取付部３２の側面に沿うように前方へ向かって突出された左右一対の固定板４２とを備えている。各取付部３２の側面にはそれぞれ係止孔３２Ａが設けられており、各固定板４２の内側面には、この係止孔３２Ａに係合可能な係止突起４３がそれぞれ内側方向に向かって突設されている。

一方、コネクタ部３０の奥壁部３０Ａにおいて挿入孔３３の上方には、前後方向に貫通する複数の圧入孔３４が、左右方向（バスバー端子１２の並列方向に一致する方向）に一定ピッチで並列されている。各圧入孔３４にはコネクタ端子３５がそれぞれ圧入されている。コネクタ端子３５は、導電性に優れた金属板を打ち抜いて形成されており、圧入孔３４に圧入されてフード部３１内に臨む端子部３６と、コネクタ部３０の奥壁部３０Ａから後方に突出するリード部３７とを備えている。

リード部３７は、端子部３６の後端から後方に水平に延びる水平部３７Ａと、水平部３７Ａの後端から斜め後方に下る第１の直線部３７Ｂと、この第１の直線部３７Ｂの下端から幅方向（コネクタ端子３５の並列方向に一致する方向）に向かって斜めに下がる傾斜部３７Ｃと、傾斜部３７Ｃの下端から再び斜め後方に下る第２の直線部３７Ｄとを備えている。このようにリード部３７に傾斜部３７Ｃが設けられていることにより、この傾斜部３７Ｃよりも下側に位置する第２の直線部３７Ｄの幅方向の位置が、後方（バスバー端子１２およびコネクタ端子３５の並列方向と交差方向）から見て、バスバー端子１２に対して幅方向（並列方向）にずれて配置され、コネクタ部３０の積層体１０への取り付け時等においてバスバー端子１２とコネクタ端子３５とが互いに干渉しないようにされている。

第２の直線部３７Ｄの下端には、斜め上向きに反り返った形状の接続部３８が形成されている。各接続部３８は、回路基板２１の上面（表面）に形成された導電路に対して、はんだ付けにより電気的に接続されている。

次に、上記のような回路構成体１の組み立て工程の一例について説明する。

まず、金属板素材をプレス加工することによって、バスバー基板１１を所定の形状に切り出す。なお、この状態では、各バスバー端子の曲げ加工はなされておらず、曲げ代に隣り合うバスバーを繋ぐ連結片が架設され、また、バスバー基板１１の周囲に外枠が設けられることで、バスバー同士が分離しないように連結されている。

次に、バスバー基板１１の上面に、絶縁性の粘着シートを介して回路基板２１を一体的に貼着する。この後、回路基板２１の表面におけるコネクタ端子３５との接点等にスクリーン印刷等により半田を塗布しておく。

続いて、プレス加工により、各バスバー端子１２を所定の形状に曲げ加工する。これと同時に、連結片と外枠とを切除し、各バスバーを互いに電気的に分離する。
次に、コネクタ部３０の各圧入孔３４に後方からコネクタ端子３５の端子部３６を圧入係止し、リード部３７を所定の形状に曲げ加工する。

続いて、バスバー基板１１と回路基板２１との積層体１０に対して前方からコネクタ部３０を接近させ、各バスバー端子１２の接続部１２Ｂを挿入孔３３に挿通させる。奥壁部３０Ａがバスバー端子１２の起立部１２Ａの前面に突き当たったところで、コネクタ部３０をねじＳにより回路基板２１上に固定する。この状態では、各コネクタ端子３５の接続部３８が対応する半田上に載せられる。

次に、コネクタ部３０に押さえ部材４０を取り付ける。まず、バスバー端子１２とコネクタ端子３５との間に、固定板４２が前方（コネクタ部３０側）を向く姿勢で側方から押さえ部材４０を挿入する。次いで、両固定板４２の内側面がコネクタ部３０における取付部３２の側面に添うようにしつつ、押さえ部材４０を前方へ押圧する。すると、係止突起４３が取付部３２の側面に乗り上げ、両固定板４２が拡開方向に変形する。押さえ板４１がバスバー端子１２における起立部１２Ａの後面に突き当たるまで押さえ部材４０を移動させると、係止突起４３が係止孔３２Ａの内部に進入し、両固定板４２が弾性復元される。これにより、押さえ部材４０がコネクタ部３０に固定される。この状態では、バスバー端子１２の起立部１２Ａがコネクタ部３０における奥壁部３０Ａの後面と押さえ板４１の前面との間で挟み付けられ、これにより、バスバー端子１２の前後方向（コネクタ部３０の相手側コネクタとの嵌合方向に沿う方向）の動きが規制される。

続いて、回路基板２１上の所定位置に電気部品を載置し、回路構成体１を高温炉に通して半田を溶解させることで、コネクタ端子３５の接続部３８および電気部品を回路基板２１上に半田付し、電気的に接続する。
このようにして、回路構成体１の組み立てが完了する。

以上のように本実施形態によれば、コネクタ部３０には、バスバー端子１２の起立部１２Ａをコネクタ部３０の相手側コネクタとの嵌合方向後側から押さえる押さえ部材４０が取り付けられている。具体的には、バスバー端子１２の起立部１２Ａがコネクタ部３０における奥壁部３０Ａの外側面に沿って配され、押さえ部材４０の押さえ板４１がこの起立部１２Ａの後面に当接して配される。このような構成によれば、コネクタ部３０においてバスバー端子１２の挿入用の挿入孔３３が接続部１２Ｂの幅および厚さに対して余裕を持った大きさに形成されており、接続部１２Ｂが挿入孔３３に対して圧入されないで単に挿入されている場合であっても、押さえ板４１によって起立部１２Ａの後方への動きが規制されるから、相手側コネクタとの嵌合時に、相手側端子との摩擦力によってバスバー端子１２が後方に変形してしまうことを防止することができる。さらに、コネクタ部３０における奥壁部３０Ａによって起立部１２Ａの前方への動きが規制されるから、相手側コネクタの離脱時に、相手側端子との摩擦力によってバスバー端子１２が前方に変形してしまうことも防止できる。

＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態について、図８〜図１２を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態の第１実施形態との相違点は、押さえ部材５５がコネクタ部５１と一体形成されている点にある。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図８には、本発明を具体化した回路構成体５０を示す。この回路構成体５０には、第１実施形態と同様に、バスバー基板１１と回路基板２１との積層体１０を備え、この積層体１０の上面にはコネクタ部５１が固定されている。なお、以下の説明において、コネクタ部５１の相手側コネクタとの嵌合面側（図８の左上方）を前方とする。

コネクタ部５１は、第１実施形態と同様に全体として横長の直方体状に形成されており、前方に開口する角筒状に形成されたフード部５２の一対が幅方向に並列して設けられている。また、コネクタ部５１の左右両側面には、その下端部から側方に向かって突出するブロック状の取付部５３がそれぞれ設けられている。このコネクタ部５１は、第１実施形態と同様に、開口面側の端縁が回路基板２１における凹部２２が設けられた側の辺に沿うようにして回路基板２１上に載置され、バスバー基板１１および回路基板２１の裏面側からねじＳにより固定されている。そして、コネクタ部５１が積層体１０上に固定された状態では、コネクタ部５１の奥壁部５１Ａの外側面と凹部２２の奥端部との隙間から、バスバー端子１２がその起立部１２Ａをコネクタ部３０における奥壁部３０Ａの外側面に沿わせるようにして上方に突出している。

コネクタ部５１の奥壁部５１Ａには、前後方向に貫通する複数の挿入孔５４が、左右方向（バスバー端子１２の並列方向に一致する方向）に一定ピッチで並列されており、バスバー端子１２の接続部１２Ｂが、各挿入孔５４に挿入されてフード部３１内に臨んでいる。なお、第１実施形態と同様に、挿入孔５４は接続部１２Ｂの幅および厚さに対して余裕を持った大きさに形成されており、接続部１２Ｂは挿入孔５４に対して圧入されないで単に挿入されている。

起立部１２Ａの後面（コネクタ部５１と対向している側とは逆側の面）は、押さえ部材５５によって押さえられている。押さえ部材５５は、合成樹脂により一対のフード部３１の横幅を合わせた長さよりもやや横長の板状に形成された押さえ板５６を備えている。押さえ板５６の上端部は、ヒンジ部５７により奥壁部５１Ａの外側面において挿入孔５４よりもやや上側位置に固定されており、押さえ板５６はこのヒンジ部５７を回動軸として回動可能とされている。

押さえ板５６の両端縁における下端位置には、前方へ向かって突出する左右一対の係止片５８が備えられている。係止片５８の内側面において前端部からは、鉤部５９が内側方向に向かって突設されている。一方、コネクタ部５１の両側面後端位置には、この鉤部５９の後端面に係合可能な係止リブ６０が側方に向かって突出されている。

上記のような回路構成体５０を組み立てるには、まず、第１実施形態と同様にして、バスバー基板１１を所定の形状に切り出すからバスバー端子１２を曲げ加工する工程までを行う。

続いて、押さえ部材５５を押さえ板５６の板面が水平となり、挿入孔３３を後方に開放する位置（開放位置）まで回動させる。この状態で、積層体１０に対して前方からコネクタ部５１を接近させ、各バスバー端子１２の接続部１２Ｂを挿入孔３３に挿通させる。奥壁部５１Ａがバスバー端子１２の起立部１２Ａの前面に突き当たったところで、コネクタ部５１をねじＳにより回路基板２１上に固定する。

その後、押さえ部材５５を押さえ板５６の前面がバスバー端子１２における起立部１２Ａの後面に突き当たる位置（規制位置）まで回動させる（図９の矢印方向）。すると、鉤部５９が係止リブ６０に乗り上げ、両係止片５８が拡開方向に変形する。押さえ板５６が規制位置に至った状態では、鉤部５９が係止リブ６０を乗り越えて両係止片５８が弾性復元し、鉤部５９の後端面に係止リブ６０が係合する。これにより、押さえ部材５５がコネクタ部５１に固定される。この状態では、バスバー端子１２の起立部１２Ａがコネクタ部５１における奥壁部５１Ａの後面と押さえ板５６の前面との間で挟み付けられ、前後方向（コネクタ部５１の相手側コネクタとの嵌合方向に沿う方向）の動きが規制される。

続いて、回路基板２１上の所定位置に電気部品を載置し、回路構成体１を高温炉に通して半田を溶解させることで、電気部品を回路基板２１上に半田付し、電気的に接続する。
このようにして、回路構成体５０の組み立てが完了する。

以上のように本実施形態によっても、バスバー端子１２の起立部１２Ａがコネクタ部５１における奥壁部５１Ａの後面と押さえ板５６の前面との間で挟み付けられているから、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。さらに、押さえ部材５５がコネクタ部５１に一体化されているから、部品点数を削減できる。

＜他の実施形態＞
本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）押さえ部材４０、５５のコネクタ部３０、５１への固定形態は上記実施形態に限らず、例えばねじによりコネクタ部に固定されても構わない。

第１実施形態における回路構成体の斜視図第１実施形態における回路構成体の上面図第１実施形態における回路構成体の背面図第１実施形態における回路構成体の正面図図４のＡ−Ａ断面図第１実施形態において積層体にコネクタ部を取り付ける前の様子を示す斜視図第１実施形態において積層体にコネクタ部を取り付けた後であって押さえ部材を取り付ける前の様子を示す斜視図第２実施形態における回路構成体の部分拡大斜視図第２実施形態の回路構成体において押さえ部材を開放位置まで回動した様子を示す斜視図第２実施形態の回路構成体において押さえ部材を開放位置まで回動した様子を示す上面図第２実施形態の回路構成体において押さえ部材を開放位置まで回動した様子を示す背面図第２実施形態の回路構成体において押さえ部材を開放位置まで回動した様子を示す側面図

符号の説明

１…回路構成体
１０…積層体
１１…バスバー基板
１２…バスバー端子
２１…回路基板
３０、５１…コネクタ部
４０、５５…押さえ部材
３０Ａ、５１Ａ…奥壁部（嵌合方向後側の壁部）

Claims

表面に導電路が形成された回路基板と、この回路基板の裏面に取り付けられたバスバー基板とを備える積層体と、
前記積層体に固定されて相手側コネクタと嵌合可能なコネクタ部と、
一端部が前記コネクタ部における嵌合方向後側の壁部を貫通して前記コネクタ部内に臨み、かつ、他端部が前記コネクタ部外に突出してバスバー基板に連結されるバスバー端子と、
一端部が前記コネクタ部における嵌合方向後側の壁部を貫通して前記コネクタ部内に臨み、かつ、他端部が前記コネクタ部外にて幅方向に傾斜することで前記バスバー端子に対して幅方向にずれて配置されて前記回路基板の導電路に接続されるコネクタ端子と、
前記バスバー端子の他端部を前記コネクタ部の嵌合方向後側から押さえることで前記バスバー端子の前記嵌合方向に沿う方向への変位を規制する押さえ部材と、
を備える回路構成体。
前記バスバー端子の他端部が前記コネクタ部における嵌合方向後側の壁部の外側面に沿って配され、前記押さえ部材がこの他端部における嵌合方向後側の面に当接するものである請求項１に記載の回路構成体。
前記押さえ部材が前記コネクタ部と一体に、かつ、ヒンジ部により回動可能に形成されているものである請求項１または請求項２に記載の回路構成体。