JP4646229B2 - 回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板に装着される部品の端子を該回路基板上に実装するための回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造に関するものである。

近年、自動車には多数の電装品が搭載されており、これらの電装品に対して電力を供給するための給電線や信号を送信するための信号線が車体内に配索されている。また、このような給電線や信号線を各電装品に接続するために、車体内の主要箇所にジャンクションボックスが搭載されている。

ジャンクションボックスは、電源分配を行うための電源回路や制御信号を分配するための信号回路が形成された回路基板、制御信号の処理を行うリレー、電源保護を行うためのヒューズ、外部の電装品と接続するための基板コネクタ、及びＥＣＵ等を内蔵している。

回路基板には、基板コネクタを始め複数の電源系部品や信号系部品が実装されている。自動車の高機能化に伴って、搭載される電装品の数がますます増加する傾向にあるが、それに伴って回路基板に実装される基板コネクタ等の数も増大している。

基板コネクタ等の部品には複数の端子が備えられており、各端子を回路基板上に接続する必要がある。しかし、回路基板上に装着する部品の数が増加するにつれて、各部品の端子を他の部品の端子との十分な絶縁性を確保して回路基板上に配索するのが困難になってきている。他の部品の端子との絶縁性を確保するために、従来は、例えば端子の長さを長くしたり、端子を九十九折して配索するようなことが行われている。

しかし、単に端子の長さを長くしたり九十九折して配索すると、回路基板及び該回路基板を内蔵する装置が大型化するだけでなく、端子の配索が複雑になって製造上もコストアップになるといった問題があった。

このような問題を解決するための技術として、例えば特許文献１では、変圧器と付属機器とを接続する三相電路をブスバーで構成しており、該ブスバーの構成を簡素化するための技術が記載されている。

三相電路では機器間の相が一致するよう接続する必要があるが、機器の配置関係によってはブスバーをねじって接続するなど、複雑な構成となっていた。そこで、特許文献１では、交差接続金具を溶接することなく、曲げ加工のみでブスバーを形成する技術が記載されている。

また、特許文献２では、コネクタに設けられた複数の端子の形状やコネクタ内の配置等について記載されている。コネクタに備えられた複数の端子の長さをすべて等しくし、各端子の折り曲げる位置を変えることにより回路基板に接続できるようにする技術が開示されている。これにより、コネクタの製造工程が簡素化できるといった効果が記載されている。
特開平８−１２６１８２号 特開平９−１４７９４３号

しかしながら、上記従来の技術では以下のような問題があった。
特許文献１に記載のブスバーを配索する技術では、ブスバーを空中配索させるために、複数のブスバーを一体的に製造して配索させる必要がある。また、特許文献１に記載の技術は、三相の接続端子を有する２つの機器を接続するための技術である。

これに対し、多数の端子を備えた基板コネクタ等の機器を多数個装着する回路基板では、特許文献１に記載の端子の配索方法を用いると端子の配索が極めて複雑となるため、これを適用することは困難である。また、特許文献１の技術を適用しようとすると、多数の端子の配索を一体的に製造する必要があるが、きわめて複雑に配索された端子を一体的に製造するのはきわめて困難であり、さらに製造コストも高くなる。

また、特許文献２では、単一のコネクタに備えられた複数の端子の形状や配置等に関する記述は見られるものの、端子を回路基板に配索するための技術は記載されていない。

上記のとおり、多数の基板コネクタ等の部品を回路基板に装着しようとすると、従来の技術では端子の配索が複雑になり、回路基板や該回路基板を内蔵する装置も大型化してしまうといった問題を解決することはできない。

そこで、本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、複数の部品の端子を高密度に配索可能とすることにより回路基板を小型化できるとともに端子の配索を容易にすることができる回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造を提供することを目的とする。

この発明の回路基板実装端子の配索方法の第１の態様は、回路基板の少なくとも二辺以上に装着された２個以上の部品の端子を該回路基板上に実装するための回路基板実装端子の配索方法であって、前記回路基板の各辺に装着される前記部品の端子は、一部に所定幅の間隙部を有する１列または２列以上の端子群を形成しており、前記回路基板の所定の辺から順次所定方向に隣接する辺の順番に、各々の辺に装着された前記部品の端子群を、前記所定方向とは逆方向に隣接する辺に装着された部品の端子群に設けられた前記間隙部に配索して実装することを特徴とする回路基板実装端子の配索方法である。

第２の態様は、前記端子群に設けられた前記所定幅の間隙部は、少なくとも該間隙部に配索された別の部品の端子との絶縁性を確保できる幅を有することを特徴とする前記第１の態様の回路基板実装端子の配索方法である。

第３の態様は、前記回路基板の各辺に装着される部品に備えられた端子引出し部の前記回路基板からの高さは、端子を実装する順番に順次高くなるよう設定されていることを特徴とする前記第１または前記第２の態様の回路基板実装端子の配索方法である。

第４の態様は、前記回路基板の各辺への前記部品の実装を終了した後に、前記回路基板の中央部に別の部品を実装することを特徴とする前記第１〜第３の態様のいずれかの回路基板実装端子の配索方法である。

第５の態様は、前記端子群が２列以上形成されている前記部品の各々の端子群を、異なる位置にある前記間隙部にそれぞれ配索して実装することを特徴とする前記第１〜第４の態様のいずれかの回路基板実装端子の配索方法である。

第６の態様は、回路基板上に複数の端子が固定されてなる端子付き回路基板構造であって、前記複数の端子同士が、回路基板に対して互いに異なる水平方向に向けて、かつ回路基板に対して互いに異なる垂直方向の高さで、かつ回路基板に対して平面視において互いに交錯状態に配索されていることを特徴とする端子付き回路基板構造である。

第７の態様は、前記端子のうち少なくとも１つには凹み部が形成されており、該凹み部上の空間に他の端子が配索されていることを特徴とする前記第６の態様の端子付き回路基板構造である。

以上説明したように本発明によれば、回路基板の周辺部への部品の実装を隣接する辺の順番に行わせることで、複数の部品の端子を効率的に回路基板上に配策することが可能な回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造を提供することができる。

また、本発明の回路基板実装端子の配索方法および回路基板構造によれば、端子を別の端子群に設けられた間隙部に配索させることにより、回路基板上に端子を高密度に配索することが可能となることから、回路基板及び該回路基板を内蔵する装置を小型化するとともに端子の配索を容易にすることができる。

図面を参照して本発明の好ましい実施の形態における回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造について詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。
なお以下、垂直といった場合には回路基板に対して垂直であることを表し、水平といった場合には回路基板に対して水平であることを表す。

図１は、本発明の実施形態に係る回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造を説明するための図である。同図では、回路基板１の上に基板コネクタ２と３、およびヒューズホルダ４を順次実装する実施例を示している。

端子付き回路基板構造は、図１に示すように、回路基板１と、該回路基板１の辺１２に固定される端子２と、該端子２に固定された複数の端子からなる端子群５と、辺１２に隣接する辺１３に固定される端子３と、該端子３に固定された複数の端子からなる端子群６と、辺１２と対向する辺１４側の回路基板１の上部に配置されるヒューズホルダ４と、該ヒューズホルダ４から回路基板1の中央部に向けて配索され固定される複数の端子からなる端子群７ａ，７ｂを有する。なお符号１５は辺１３に対向する辺を示す。

端子群５は回路基板１の辺１２の方向に間隙部８ａ、８ｂを介して３つの分割端子群５ａ、５ｂ、５ｃに分けられ回路基板１上に固定される。
同様に、端子群６は、該辺１３の方向に間隙部９ａ、９ｂを介して３つの分割端子群６ａ、６ｂ、６ｃに分けられて回路基板１上に固定される。
ここで分割端子群６ｃは、その一部が分割端子群５ａの垂直方向上側に所定間隔を介した高さで、水平状態に間隙部８ａのところまで配索され、間隙部８ａにおいて回路基板１上に固定される。

これと同様に、回路基板１の辺１４側の上部から配索された端子群７ａは、その一部が分割端子群６ｂの上側に位置し、かつ所定間隔を介した垂直方向高さで、回路基板１に対して水平状態に配索され、間隙部９ａにおいて回路基板１上に固定される。
これと同様に回路基板１の辺１４側の上部から配索された端子群７ｂは、その一部が分割端子群６ａの上側に位置し、かつ所定間隔を介した高さで、回路基板１に対して水平状態に配索され、間隙部９ｂにおいて回路基板１上に固定される。

このように回路基板１上で互いに異なる水平方向に向けて配索された端子が、後述の図２〜図６のように、互いに垂直方向で間隔を開けた状態で回路基板１と水平に配索され、しかも後述の図２のように、互いに回路基板１に対する平面視において、互いに交錯状態になるように配索されることにより、それぞれの端子の長さを短くし回路基板１上の端子の実装密度を上げることができ、回路基板１の小型化を行うことができる。

また分割端子群６ａ〜６ｃのそれぞれの端子には凹み部１６が形成され、該凹み部１６の上側に端子群７ａが配索されている。
このように折り曲げ形状に形成された端子に、凹み部１６を設けることにより、回路基板１から垂直方向に比較的低い位置で端子群７ａ、７ｂを配索できるので、端子付き回路基板構造が垂直方向に小型化されるので好ましい。

本実施形態の回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造を図１〜図６をさらに具体的に詳細に説明する。
まず、回路基板１の辺１２に基板コネクタ２をねじ止め等で固定し、基板コネクタ２に備えられた端子群５を回路基板１上に配索して接続する。基板コネクタ２の例では、２列に形成された端子群５が、端子引出し部１０から水平に引き出された後、垂直にまげられて回路基板１に接続されるように形成されている。

また、２列に配列された端子群５は、辺１２の方向において、配列の一部に端子のない間隙部８ａ、８ｂが設けられることで、複数の分割端子群５ａ〜５ｃに分けられている。本実施形態の回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造では、後述する通り、このような端子群に設けられた間隙部を効率的に利用して端子の配索を行うことを特徴としている。

基板コネクタ２の実装を完了した後、次に基板コネクタ３を回路基板１の辺１３に実装する。基板コネクタ３に備えられた端子群６は、一部が１列で残りが２列に形成されており、端子引出し部１１から水平に引き出された後垂直に曲げられ、その後再び水平に曲げられている。そして、その後再び垂直に曲げられて回路基板１に接続されるよう形成されている。

上記の通り形成された端子群６は、１列に形成された一部の端子群（分割端子群６ｃ）が別の端子群５に設けられた間隙部８ａに配索されて回路基板１に接続される。間隙部８ａは、端子群６の一部を配索しても端子群５の端子とは十分な絶縁性が確保できるだけの幅を有している。

基板コネクタ３の端子群６においても、２列に配列された端子群の一部に端子のない間隙部９ａが設けられ、さらに２列に配列された端子群と１列に配列された端子群との間に端子のない間隙部９ｂが設けられて、端子群６が分割端子群６ａ〜６ｃに分けられている。

図１に示す本実施形態では、回路基板１の周辺部への部品の実装は、辺１２への基板コネクタ２の実装と辺１３への基板コネクタ３の実装のみとしている。本実施形態の回路基板実装端子の配索方法では、回路基板１の中央部への部品の実装は、回路基板１の周辺部への実装を終了した後に行うものとしている。

そこで、図１に示す本実施形態では、最後にヒューズホルダ４を回路基板１の中央部に実装している。ヒューズホルダ４は、端子群７ａと端子群７ｂの２列の端子群を備えている。そして、端子群７ａが端子群６に設けられた間隙部９ａに配索されると同時に、端子群７ｂが間隙部９ｂに配索され、それぞれ回路基板１に接続される。

このように、回路基板１上に実装される部品の端子を、別の部品の端子に設けられた間隙部に配索することによって、回路基板１上に端子を高密度に配索することが可能となる。

なお、基板コネクタ３の端子群６が、端子引出し部１１から水平に引き出された後垂直に曲げられ、その後再び水平に曲げられ、さらに垂直に曲げられた形状とされ、全体として凹み部１６が形成されるようにしたのは、ヒューズホルダ４の端子群７ａ及び端子群７ｂが、端子群６と接触しないようにしつつ、端子群７ａと端子群７ｂの水平配索位置を低くすることでヒューズホルダ４の位置を低くして、端子付き回路基板構造全体の高さを低くするためである。

上記に示す通り、本実施例では、まず、辺１２から左回りに、隣接する辺１３、１４、及び１５の順に部品を実装していく。但し、本実施例では、回路基板１の周辺への部品の実装は辺１２と辺１３のみとしている。そして、最後に回路基板１の中央部に別の部品４を実装している。

このように、本実施形態の回路基板実装端子の配索方法では、回路基板１の周辺への実装を隣接する辺の順番に行い、その後に回路基板１の中央部に部品を実装するものとしている。これにより、各部品の端子群に設けられた間隙部に別の部品の端子を配索させることが可能となっている。

回路基板１に基板コネクタ２、３およびヒューズホルダ４を実装した状態を図２〜図６に示す。
図２は、各部品を実装した後の回路基板１を上方から見た上面図である。同図より、基板コネクタ３の端子群６の一部が、最初に実装された基板コネクタ２の端子群５に設けられた間隙部８ａに配索されており、端子群５の端子とは絶縁が維持されるだけの十分な間隔が設けられていることがわかる。

また、ヒューズホルダ４の端子群７ａ及び７ｂが、それぞれ基板コネクタ３の端子群６に設けられた間隙部９ａ、９ｂに配索固定されており、端子群６の端子とは絶縁が維持されるだけの十分な間隔が設けられている。

図２に示すように、本実施形態の回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造によれば、回路基板１の垂直方向に端子の水平部分の高さを変えることにより、回路基板の表面を平面視状態に見て同じ位置にも端子を配索することが可能となることから、端子の長さを短くすることができ、回路基板上に高密度に部品を実装するとともに端子の配索を容易にすることが可能となる。

図３は、各部品を実装した後の回路基板１を図１に示すＡ方向から見た側面図である。同図より、ヒューズホルダ４が基板コネクタ３の端子群６の上に実装されているが、端子群６の端子の折り返し（凹み部１６）により、ヒューズホルダ４の端子群７ｂと端子群６とが、回路基板１に対して垂直方向で絶縁が維持されるだけの十分な間隔が設けられている。

図４は、各部品を実装した後の回路基板１を図１に示すＢ方向から見た側面図である。同図において、基板コネクタ２の端子群５と基板コネクタ３の端子群６とは重なって見えるが、前述の通り端子群５と端子群６とは絶縁が保たれるよう十分な間隔が設けられている。

また、ヒューズホルダ４の端子群７ａ及び７ｂが、それぞれ基板コネクタ３の端子群６に設けられた間隙部９ａ、９ｂに配索固定されており、端子群６の端子とは絶縁が維持されるだけの十分な間隔が設けられている。

図５は、各部品を実装した後の回路基板１を図１に示すＣ方向から見た側面図である。同図では、基板コネクタ２の端子群５と基板コネクタ３の端子群６、およびヒューズホルダ４の端子群７ａ、７ｂがすべて重なったように見える。

図６は、各部品を実装した後の回路基板１を図１に示すＤ方向から見た側面図である。図６に示すように、図４と同様に、ヒューズホルダ４の端子群７ａ及び７ｂが、それぞれ基板コネクタ３の端子群６に設けられた間隙部９ａ、９ｂに配索されており、端子群６の端子とは絶縁が維持されるだけの十分な間隔が設けられている。

また、図３〜図６に示す側面図より、基板コネクタ３とヒューズホルダ４とが、垂直方向にほぼ同程度の高さに配置されていることがわかる。本実施形態の回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造によれば、端子群の配索を別の端子群の間隙部に行うようにしたことにより、回路基板１の各辺に装着された部品と同程度の高さに、複数の部品を回路基板１の中央部に実装することが可能となっている。

なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における回路基板実装端子の配索方法の詳細な手順等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る回路基板実装端子の配索方法および端子付き回路基板構造を説明するための概念図である。 図２は、各部品を実装した後の回路基板１を上方から見た上面図である。 図３は、各部品を実装した後の回路基板１を図１に示すＡ方向から見た側面図である。 図４は、各部品を実装した後の回路基板１を図１に示すＢ方向から見た側面図である。 図５は、各部品を実装した後の回路基板１を図１に示すＣ方向から見た側面図である。 図６は、各部品を実装した後の回路基板１を図１に示すＤ方向から見た側面図である。

符号の説明

１・・・回路基板
２、３・・・基板コネクタ
４・・・ヒューズホルダ
５・・・基板コネクタ２の端子群
６・・・基板コネクタ３の端子群
７ａ、７ｂ・・・ヒューズホルダ４の端子群
８ａ、８ｂ・・・端子群５に設けられた間隙部
９ａ、９ｂ・・・端子群６に設けられた間隙部
１０・・・基板コネクタ２の端子引出し部
１１・・・基板コネクタ３の端子引出し部
１２、１３、１４、１５・・・回路基板１の四辺
１６・・・、凹み部

Claims (7)

1. 回路基板の少なくとも二辺以上に装着された２個以上の部品の端子を該回路基板上に実装するための回路基板実装端子の配索方法であって、
   前記回路基板の各辺に装着される前記部品の端子は、一部に所定幅の間隙部を有する１列または２列以上の端子群を形成しており、
   前記回路基板の所定の辺から順次所定方向に隣接する辺の順番に、各々の辺に装着される前記部品の端子群を、前記所定方向とは逆方向に隣接する辺に装着された部品の端子群に設けられた前記間隙部に配索して実装する
   ことを特徴とする回路基板実装端子の配索方法。
2. 前記端子群に設けられた前記所定幅の間隙部は、少なくとも該間隙部に配索された別の部品の端子との絶縁性を確保できる幅を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の回路基板実装端子の配索方法。
3. 前記回路基板の各辺に装着される部品に備えられた端子引出し部の前記回路基板からの高さは、端子を実装する順番に順次高くなるよう設定されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路基板実装端子の配索方法。
4. 前記回路基板の各辺への前記部品の実装を終了した後に、前記回路基板の中央部に別の部品を実装する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回路基板実装端子の配索方法。
5. 前記端子群が２列以上形成されている前記部品の各々の端子群を、異なる位置にある前記間隙部にそれぞれ配索して実装する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回路基板実装端子の配索方法。
6. 回路基板上に複数の端子が固定されてなる端子付き回路基板構造であって、
   前記複数の端子同士が、回路基板に対して互いに異なる水平方向に向けて、かつ回路基板に対して互いに異なる垂直方向の高さで、かつ回路基板に対して平面視において互いに交錯状態に配索されていることを特徴とする端子付き回路基板構造。
7. 前記端子のうち少なくとも１つには凹み部が形成されており、該凹み部の上側に他の端子が所定の間隔を介して配索されていることを特徴とする請求項６記載の端子付き回路基板構造。