WO2011162171A1

WO2011162171A1 - 配電基板構造

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Publication number: WO2011162171A1
Application number: PCT/JP2011/063875
Authority: WO
Inventors: 豪内倉; 則史實石; 智宏杉浦
Original assignee: 矢崎総業株式会社
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2011-12-29

Abstract

　配電基板上への部品の搭載数量を増加させ、あるいは配線基板を小型化させることを目的とする。配電基板１の幅方向中央部３に端子挿入孔４～１０を複数列に設け、配電基板の幅方向両側２ａ，２ｂに向けて一方と他方のＬ字状の各端子２１～２７を配置し、各端子の基部２１ａ～２７ａを端子挿入孔に挿入し、配電基板を各端子と共に合体式のカバー３３，４８内に収容し、一方と他方の各端子の電気接触部２１ｂ～２７ｂを配電基板の幅方向両側においてカバーの一方と他方の各ハウジング３４～３７、５３～５５内に収容し、一方及び／又は他方のハウジング３４，３５、５４，５５と配電基板との間に部品配置用の隙間４４，５６を設け、隙間内で配電基板に部品４６を搭載した。

Description

配電基板構造

　本発明は、例えば自動車用の電気接続箱内に収容されるパワーインテグレーション等における配電基板に電子部品等を省スペースで搭載させるようにした配電基板構造に関するものである。

　従来、配電基板の表面に複数本の端子や、リレー等の大きな部品を搭載すると共に、抵抗やコンデンサやダイオード等といった小さな部品を搭載するために、種々の配電基板構造が提案されている。

　例えば、特許文献１には、配電基板の表面の幅方向中央において複数のリレーを基板長手方向に並列に搭載し、端子ホルダに長手方向中間部を固定された複数本のＬ字状の端子の各基端部を配電基板の表面の幅方向両側にハンダ接続し、端子ホルダは配電基板にねじ締めで固定し、配電基板の表面の残りの部分に抵抗等の小部品を搭載して、配電基板組立体を構成し、配電基板組立体を絶縁樹脂製のメインカバーとサブカバーとでなるカバー内に収容し、メインカバーのハウジング内に配電基板の一側の各挟持端子の先端側を収容してヒューズ接続部を構成し、サブカバーの各ハウジング内に配電基板の他側の各タブ端子の先端側を収容してコネクタを構成し、配電基板組立体とカバーとで電気接続箱を構成することが記載されている。

　また、特許文献２には、配電基板の三方の端部側に複数のＬ字状の端子の基端部をそれぞれハンダ接続し、一方の端子をハウジング内に収容してヒューズ接続部を構成し、他の二方の端子をハウジング内に収容してコネクタを構成し、ヒューズ接続部は、配電基板に接続したリレーの上に載置させ、コネクタハウジングは配電基板の端部よりも外側に突出させたことが記載されている。

　また、配電基板に関して、例えば、特許文献３には、メタルコアを有する大電流用基板と、メタルコアを有しない小電流用基板とを隙間を存して並設し、両基板を接続ブロックやコネクタで跨がせて接続したことが記載され、特許文献４には、配線板の外形に沿って適宜数の連結部を残してスリットを形成した複数枚のメタルコアを樹脂絶縁層を介して積層し、連結部を孔あけ加工によりカットすることが記載されている。

　また、特許文献５には、メタルコアに各パッケージごとに複数のスルーホールを設けると共に、各パッケージの境に複数のスリットを断続的に形成して、スリット間を連結部で連結させ、メタルコアの表裏の絶縁層上に導電層を形成し、スルーホール内の導電層で表裏の導電層を接続し、これら絶縁層と導電層を複数層に積層し、絶縁層の上からスリット間の連結部をドリルの孔あけで切断して、メタルコアを各パッケージごとに分離させ、絶縁層の上から孔あけ部とスリット対応部とをダイサーで切断して、複数のパッケージの積層回路体を形成することが記載されている。

特開２００８－２９５２６１号公報（図１）特開２００６－６０７９号公報（図１，図３）特開２００７－２８１１３８号公報（図１，図２）特開平８－２８８６６０号公報（図１，図４）特開２００４－１９３１８６号公報（図２～図６）

　しかしながら、上記従来の特許文献１，２記載の配電基板構造にあっては、例えば図１４に、配電基板２９の幅方向両側３０，３１に各端子の基端部を接続する形態例を示す如く、配電基板２９の裏面の幅方向両側において各端子挿入孔６２の周囲に局所フローハンダ部を形成するために、図１４の鎖線で囲んだ部分３０，３１が部品搭載禁止領域となり、部品搭載可能領域が狭くなって、特に抵抗やコンデンサやダイオード等といった小部品の搭載可能数量が減少し、それを防ぐために配電基板２９が大型化し、配線基板組立体を収容するカバーも大型化するといった問題を生じた。

　また、上記従来の特許文献３記載の配電基板構造にあっては、大電流用基板と小電流用基板とを隙間をあけて隣接配置させるために、両基板間の位置ずれや強度低下を生じる懸念があった。また、特許文献４，５記載の配電基板構造にあっては、メタルコアをスリットとスリット間の連結部の孔あけとで一枚ずつ切り離して使用するために、一枚のメタルコアを異なる電位の領域で使用することができず、また、スリット間の連結部の孔あけ部分をダイサー等で半分に切断するために、孔あけ部分が無駄になってしまうという懸念があった。

　本発明は、上記した点に鑑み、配電基板上への抵抗やコンデンサやダイオード等といった部品の搭載数量を増加させることができ、あるいは同じ搭載数量であれば配電基板を小型化することができる配電基板構造を提供することを第一の目的とする。それに加えて、メタルコアを複数に分離しても位置ずれ等を生じることがなく、また、一枚のメタルコアを異なる電位の領域で使用することができ、しかもメタルコアの連結部を切断する孔あけ部分を他の用途にも活用することができる配電基板構造を提供することを第二の目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る配電基板構造は、配電基板の幅方向中央部に端子挿入孔が複数列に設けられ、該配電基板の幅方向両側に向けて一方と他方のＬ字状の各端子が配置され、各端子の基部が該端子挿入孔に挿入され、該配電基板が各端子と共に合体式のカバー内に収容され、該一方と他方の各端子の電気接触部が該配電基板の幅方向両側において該カバーの一方と他方の各ハウジング内に収容され、該一方及び／又は他方のハウジングと該配電基板との間に部品配置用の隙間が設けられ、該隙間内で該配電基板に部品が搭載されたことを特徴とする。

　上記構成により、配電基板の幅方向両側ではなく幅方向中央部に複数列の端子挿入孔が設けられたことで、幅方向両側に複数列の端子挿入孔を設ける場合に較べて、基板裏面に貫通した端子の基部を接続させるハンダ領域すなわち部品搭載禁止領域の面積が減少され（両側のハンダ領域のオーバーラップ分が不要となるため）、基板裏面における部品搭載可能領域が拡大される。また、ハウジングの裏面と配電基板の表面との間の隙間内において、配電基板の幅方向両側の表面又は幅方向何れか一方の表面が部品搭載可能領域となって、これら表面に抵抗やコンデンサやダイオード等といった電子部品が搭載（面実装）される。部品は配電基板の幅方向一方又は両方すなわち外側に配置されるので、部品の冷却性（放熱性）が高まる。合体式（分割式）のカバーは例えばメインカバーとサブカバーとで構成される。

　請求項２に係る配電基板構造は、請求項１記載の配電基板構造において、前記カバーに設けたスリットに前記配電基板の端部が係合し、該配電基板の表面と前記ハウジングの裏面との間に前記隙間が形成されたことを特徴とする。

　上記構成により、カバーのスリット内に配電基板がスライド式に係合して位置決めされ、配電基板の表面に搭載された部品は、請求項１におけるハウジングの裏面と配電基板の表面との間の隙間内に収容される。

　請求項３に係る配電基板構造は、請求項１又は２記載の配電基板構造において、前記配電基板の裏面と前記カバーの裏側の壁部との間に部品搭載用の隙間が形成されたことを特徴とする。

　上記構成により、配電基板の裏面に搭載（実装）された部品が配電基板の裏面とカバーの裏側の壁部との間の隙間内に収容される。

　請求項４に係る配電基板構造は、請求項１～３の何れかに記載の配電基板構造において、前記一方と他方の各端子を保持する板状の端子ホルダが前記配電基板の中央部寄りに一対に配設され、該端子ホルダの外側に前記部品が配置されたことを特徴とする。

　上記構成により、一対の端子ホルダの内側において配電基板の中央部の裏面の回路に各端子の基部がハンダ接続され、配電基板の実使用時にハンダ接続部が発熱してもその熱が各端子ホルダで遮られて基板表面の部品に伝播されにくくなる。

　請求項５に係る配電基板構造は、請求項１～４の何れかに記載の配電基板構造において、前記一方と他方の各端子の電気接触部の先端が前記配電基板の幅内に配置されたことを特徴とする。

　上記構成により、端子の電気接触部を収容するカバーのハウジングが配電基板の端部から極力外側に突出しないように配置され、カバーが幅方向に小型化され、端子と配電基板と各部品とカバーとで成る電気接続箱が幅方向にコンパクト化される。配電基板の幅方向中央部に端子挿入孔を集中させたことで、端子挿入孔に基部を挿入した端子の電気接触部の長さを必要十分な長さに設定しても、端子の先端が配電基板の幅寸法の範囲内に位置する。

　請求項６に係る配電基板構造は、請求項１～５の何れかに記載の配電基板構造において、前記配電基板における導電性の板状のメタルコアが複数のメタルコア部分に分割された状態で各メタルコア部分の間を含めて絶縁部で覆われ、各メタルコア部分を相互に連結する連結部が、該絶縁部の上からあけられた端子挿入孔によって切断されていることを特徴とする。

　上記構成により、初期的に各メタルコア部分を連結するために設けられた連結部（一つではなく複数であることが好ましい）が、孔あけ加工で切断され、その孔あけ部が端子挿入孔（スルーホール）として利用されることで、各メタルコア部分を連結するための樹脂部分が端子挿入部すなわち樹脂部表面の回路に対する端子接続部として活用され、配電基板の無駄な部分が削減されて、基板上に実装される部品の搭載面積が広がり、部品のレイアウトの自由度も高まる。

　請求項７に係る配電基板構造は、請求項６記載の配電基板構造において、前記各メタルコア部分の間に設けられた前記絶縁部において前記連結部以外の部分に他の端子挿入孔が設けられていることを特徴とする。

　上記構成により、各メタルコア部分を連結するための樹脂部分が他の端子挿入部すなわち樹脂部表面の他の回路に対する他の端子接続部として活用され、配電基板の無駄な部分がさらに削減されて、配電基板上に実装される部品の搭載面積がさらに広がり、部品のレイアウトの自由度もさらに高まる。

　請求項８に係る配電基板構造は、請求項６又は７記載の配電基板構造において、前記複数のメタルコア部分がそれぞれ異なる電位で使用されることを特徴とする。

　上記構成により、連結部を切断することで、各メタルコア部分が例えば電位の高い電源分配部と電位の低いグランド接続部として適用され、一枚の配電基板のメタルコア部分に複数の機能を持たせることができる。

　請求項１記載の発明によれば、配電基板の幅方向中央に各端子挿入孔を設けたことで、配電基板の幅方向両側に各端子挿入孔を設ける場合に較べて、配電基板の裏面の部品搭載可能領域を拡大させて、部品を高密度に実装することができる。また、カバーのハウジングと配電基板の表面との間の隙間を部品搭載スペースとして活用したことで、部品を高密度に実装することができる。これらにより、従来に較べて部品の搭載数を増やすことができ、同じ部品搭載数であれば配電基板や配電基板を収容するカバーを小型化することができる。また、部品を配電基板の外寄りに配置したことで、部品の放熱性を高めることができる。

　請求項２記載の発明によれば、カバーのスリットで配電基板を位置ずれなく固定して、部品搭載用の隙間を確実に形成することができる。

　請求項３記載の発明によれば、カバーの裏側の壁部と配電基板の裏面との間の隙間を利用して配電基板の裏面に多数の部品を効率的に搭載することができる。

　請求項４記載の発明によれば、各端子ホルダで基板中央部のハンダ接続部の発熱を遮ることで、基板両側の部品の加熱を防いで、加熱による部品の誤動作を防ぐことができる。

　請求項５記載の発明によれば、端子を収容するハウジングの位置をなるべく配電基板から外側に突出しないようにして、ケースを幅方向にコンパクト化することができる。

　請求項６記載の発明によれば、各メタルコア部分を予め連結部で連結しておくことで、各メタルコア部分の位置ずれを防止することができ、また、連結部を切断して各メタルコア部分を異なる電位で使用することができ、しかも、連結部の切断のための孔あけ部をスルーホールである端子挿入孔としたことで、各メタルコア部分の間の配電基板の無駄を削減して、配電基板上の部品の搭載面積を拡大すると共に、部品のレイアウトの自由度を高めることができる。

　請求項７記載の発明によれば、各メタルコア部分の間に連結部の切断用以外の他のスルーホールである端子挿入孔を配置したことで、各メタルコア部分の間の配電基板の無駄を一層削減して、配電基板上の部品の搭載面積を一層拡大すると共に、部品のレイアウトの自由度を一層高めることができる。

　請求項８記載の発明によれば、一枚の配電基板に例えば電源分配部とグランド接続部との両方の機能を持たせることができ、配電基板を搭載する電気接続箱等の小型化を図ることができる。

本発明に係る配電基板構造を含む電気接続箱の一実施形態を示す分解斜視図である。配電基板を説明的に示す概略正面図である。配電基板に端子等を組み付けて成る配電基板組立体の一形態を示す斜視図である。配電基板を組み付けるアンダカバーの一形態を示す斜視図である。同じくアンダカバーを示す平面図である。アンダカバーのハウジングと配電基板との間に部品を搭載した状態を示す概略断面図である。組立を完了した電気接続箱の一形態を示す斜視図である。配電基板の一実施形態を示す、表面側の絶縁層を省略した（内部のメタルコアを露出させた）状態の平面図である。配電基板の一般的な断面図である。配電基板と接続用の端子とを示す分解斜視図である。配電基板の製造方法の第一工程を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。配電基板の製造方法の第二工程を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。配電基板の製造方法の第三工程を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。従来の配電基板を説明的に示す概略正面図である。

　図１～図７は、本発明に係る配電基板構造の一実施形態を示すものである。

　図１の如く、本実施形態の配電基板１には、幅方向両側２ａ，２ｂではなく幅方向中央部３に複数種（複数群）の端子挿入孔４～１０が集中して複数列に設けられている。本例の配電基板１は幅方向を垂直に立てた状態で使用するので、幅方向に上端１１と下端１２とを有し、長手方向に左端１３と右端１４とを有する。配電基板１は絶縁樹脂で形成され、表裏面１ａ，１ｂに不図示のプリント回路と絶縁皮膜を有しており、厚み方向中間に薄板状の不図示の金属コア回路を有していてもよい。

　端子挿入孔４～１０は基板長手方向に沿って四列に配設されている。配電基板１の左端側には複数の大きな箱状のリレー１５が上下方向に並列に設けられ、配電基板１の中央部３の近傍で配電基板１の右端１４とリレー１５の右端に近接した位置とに、上下の端子組立体１６，１７の端子ホルダ１８，１９をねじ締め固定させるための上下（左右）各一対のねじ挿通孔２０が設けられ、左右の各一対のねじ挿通孔２０の間において上下四列の端子挿入孔４～１０が配設されている。

　最下列の端子挿入孔７，８は配電基板１の左半側に設けられ、最下列の左半に小径の端子挿入孔７が並列に配置され、右半に中径の端子挿入孔８が並列に配置されている。下から二列目の端子挿入孔７～１０は、配電基板１の左半側に配置された、最下列の端子挿入孔７，８と同じ大きさの端子挿入孔７，８と、配電基板１の右半側に配置された大径の端子挿入孔９，１０とで構成されている。これら下から一列目と二列目の端子挿入孔７～１０には、下側の端子組立体１６におけるＬ字状の各端子２１～２４の基部２１ａ～２４ａが挿入（貫通）される。

　下から三列目の端子挿入孔４～６は、配電基板１の左半側に配置された大径の端子挿入孔４と、配電基板１の右半側に配置された中径の端子挿入孔５，６とで構成されている。最上列の端子挿入孔４～６は、下から三列目と同様に、左半側の大径の端子挿入孔４と右半側の中径の端子挿入孔５，６とで構成されている。これら下から三列目と最上列の各端子挿入孔４～６には、上側の端子組立体１７におけるＬ字状の各端子２５～２７の基部２５ａ～２７ａが挿入される。四列の各端子挿入孔４～１０は上下方向に等ピッチＰで配置されている。且つ各列４～１０の端子挿入孔は群（種類）別に左右方向に等ピッチで配置されている。

　図２に、配電基板１の概略図を示す如く、各端子挿入孔４～１０が配電基板１の幅方向中央部３に集中して配設されたことで、部品搭載禁止領域２８の面積すなわち配電基板１の裏面１ｂにおいて端子挿入孔４～１０の周囲にフローハンダ部を形成するための領域２８の幅Ｗ１が、従来の図１４の配電基板２９の二つの領域３０，３１の幅Ｗ２の総和に較べて２／３程度に小さくなり、部品搭載可能面積が増加する（図８と図２の各配電基板１，２９の大きさが同一の場合）。部品搭載面積を同一とすれば、従来よりも配電基板１の小型化が可能となる。

　すなわち、図２の配電基板１の中央の部品搭載禁止領域２８では、従来の図１４の配電基板２９の上下二つの部品搭載禁止領域３０，３１に相当する部分の一部がオーバーラップしているので、部品搭載禁止領域２８は従来の二つの部品搭載禁止領域３０，３１を合わせた面積よりも小さくなっている。図２の配電基板１の四列の各端子挿入孔４～１０は上下方向に等ピッチＰで配置されているので、部品搭載禁止領域２８の幅は、図８における二つの部品搭載禁止領域３０，３１に相当する部分のオーバーラップしている幅の分、狭くなっている。

　図１において、下側の端子組立体１６の各端子２１～２４は、左端の群の上下二列の小径のピン状の水平な基部２１ａを有する雄端子２１と、左から二番目の群の上下二列の中径のピン状の水平な基部２２ａを有する雄端子２２と、左から三番目の群の一列の大径のピン状の水平な基部２３ａを有する雄端子２３と、右端の群の一列の大径のピン状の水平な基部２４ａを有する雄端子２４とで構成されている。左から一番目と二番目の群の各雄端子２１，２２は、ピン状の下向きの垂直な各電気接触部２１ｂ，２２ｂを前後二列に有し、各電気接触部２１ｂ，２２ｂと各基部２１ａ，２２ｂとは一対一で続き、左から三番目と右端の各雄端子２３，２４はタブ状の下向きの垂直な各電気接触部２３ｂ，２４ｂを有し、各電気接触部２３ｂ，２４ｂは複数の並列な基部２３ａ，２４ａに続いている。

　上側の端子組立体１７の各端子２５～２７は、左半の群の上下二列の大径のピン状の水平な基部２５ａを有する挟持端子２５と、左から二番目（中央）の群の上下二列の中径のピン状の水平な基部２６ａを有する雄端子２６と、右端の群の上下二列の中径のピン状の水平な基部２７ａを有する雄端子２７とで構成されている。左半の群の挟持端子２５は、左右一対の挟持片で成る上向きの垂直な各電気接触部２５ｂを前後二列に有し、左から二番目と右端の各群の雄端子２６，２７は、ピン状の上向きの垂直な各電気接触部２６ｂ，２７ｂを前後二列に有し、各群の端子２５～２７の基部２５ａ～２７ａは一対一で各電気接触部２５ｂ～２７ｂに続いている。

　上下の各群の端子２１～２７はそれぞれ絶縁樹脂製の端子ホルダ１８，１９に固定されている。すなわち、端子ホルダ１８，１９の水平な板部１８ａ，１９ａの孔に各端子２１～２７の垂直部分（符号２１ｂ～２７ｂで代用）の中間部が圧入固定されている。各端子ホルダ１８，１９は板部１８ａ，１９ａの左右端においてタップ孔のあいたボス部１８ｂ，１９ｂを有し、配電基板１の裏面１ｂからボルト（小ねじ）を各ねじ挿通孔２０に通して各タップ孔にねじ込むことで、図３の如く、各端子ホルダ１８，１９が配電基板１の表面１ａに固定される。

　図３の如く、各端子２１～２７の基端部２１ａ～２７ａは配電基板１の各端子挿入孔４～１０（図１）に挿入（貫通）されて、配電基板１の裏面１ｂの不図示のハンダで配電基板１の不図示の回路に接続固定される。上下の各端子２１～２７の電気接触部２１ｂ～２７ｂの先端は配電基板１の上下端１１，１２よりも外側に突出せずに内側に位置し、上下の端子ホルダ１８，１９は平行に位置している。各端子２１～２７と端子ホルダ１８，１９とで端子組立体１６，１７が構成され、端子組立体１６，１７と配電基板１と各実装部品（リレー１５や小部品）とで配電基板組立体３２が構成される。

　図１において、下側の各端子２１～２４の垂直な電気接触部２１ｂ～２４ｂは、下側の絶縁樹脂製のアンダカバー（サブカバーないしカバー）３３の各ハウジング３４～３７内に収容されて各コネクタを構成する。図４にも示す如く、アンダカバー３３は、左右方向（基板長手方向）に並列に配置された四つの各ハウジング３４～３７と、各ハウジング３４～３７の下端を連結して左右及び前後方向に延びた水平な下側の壁部３８と、下壁３８に立設され、右半側の二つのハウジング３６，３７の前側と右側と四つの各ハウジング３４～３７の後側とに沿って低く配置された枠壁３９，３９’と、左端のハウジング３４の左方において下壁３８から略Ｌ字状に屈曲して立ち上げられた垂直部４０ａと水平部４０ｂとで成る底壁延長部４０と、後側（裏側）の枠壁（壁部）３９’に続いて底壁延長部４０を囲んで左端のハウジング３４の前壁（符号３４で代用）に達する枠壁部４１と、下壁３８と底壁延長部４０との周囲に設けられたストッパ用の鍔部４２と、枠壁３９，３９’や前壁３５等に設けられた係止突起４３とを備えるものである。

　各ハウジング３４～３７は、下側の各端子２１～２４（図１）を収容して、不図示の相手コネクタを下側の壁部３８の開口から嵌合させるコネクタ嵌合室と、コネクタ嵌合室を囲む前後左右の周壁（符号３４～３７で代用）及び、各端子２１～２４をコネクタ嵌合室内に挿入する矩形ないしスリット状の孔部３４ａ～３７ａを有する上壁（底壁）３４ｂ～３７ｂとで構成されている。アンダカバー３３をコネクタブロックと呼称することも可能である。

　本例において、左から一番目と二番目の各ハウジング３４，３５の周壁をなす垂直な後壁３４ｃ，３５ｃは、左から三番目と右端の各ハウジング３６，３７の後壁３６ｃ，３７ｃよりも前側に位置し、後側（裏側）の枠壁（壁部）３９’との間に図５の大きな隙間（空間）４４を有している。図５にも示す如く、左端と右端の枠壁部分３９ａには後側の枠壁３９’に近接して配電基板１を挿入するためにスリット４５が垂直に設けられている。

　そして、図５の如く、配電基板１をスリット４５に挿入した状態で、配電基板１の表面（前面）１ａは、右から一番目と二番目のハウジング３６，３７の後壁３６ｃ，３７ｃに接し、左から一番目と二番目のハウジング３４，３５の後壁３４ｃ，３５ｃとの間に比較的大きな隙間（空間）４４を存して位置する。図６に概要図を示す如く、この隙間４４を利用して、配電基板１の表面１ａに抵抗やコンデンサやダイオード等といった部品（電子部品）４６が搭載（表面実装）される。

　図６は、図３の配電基板組立体３２にアンダカバー３３を装着して、配電基板１を左方向から見た状態の概略断面図であり、アンダカバー３３の後側の枠壁３９’と各ハウジング３４～３７との間に配電基板１が位置し、各ハウジング３４～４７の上壁３４ｂ～３７ｂから突出したＬ字状の端子２１～２４の基部２１ａ～２４ａが端子ホルダ１８を経て配電基板１の裏面１ｂの不図示の回路にハンダ接続され、端子ホルダ１８とハウジング３４，３５の下壁３８との間で配電基板１上の隙間４４内に部品４６が配置される。

　配電基板１の裏面１ｂにも部品４６や電子リレー４７が搭載（実装）される。裏面側の各部品４６，４７は、アンダカバー３３の枠壁３９，３９'に係止されるメインカバー（カバー）４８（図１）の後壁４９で覆われて保護され、アンダカバー３３の後壁である枠壁３９’と配電基板１の裏面１ｂとの間及びメインカバー４８の後壁（裏側の壁部）４９と配電基板１の裏面１ｂとの間にそれぞれ部品搭載用の隙間６３（図５，図６）が形成される。

　裏面側の各部品４６，４７は、図２の配電基板１の幅方向中央部３を除く上下左右の広い面積部分（図８の従来例よりも部品搭載面積が大きい）に、従来よりも数量を増して搭載することができる。部品４６，４７の数量が同じであれば、配電基板１を小型化することができる。

　図２の配電基板１の下側部分２ａの表面１ａに実装される部品４６（図６）は、図６のハウジング３４，３５の後壁３４ｃ，３５ｃと配電基板１との間に配置される。図５において右から一番目と二番目の各ハウジング３６，３７の厚みを薄くして、各ハウジング３６，３７の後壁３６ｃ，３７ｃを左から一番目と二番目の各ハウジング３４，３５の後壁３４ｃ，３５ｃと同一面上に位置させ、四つの全てのハウジング３４～３７の後壁３４ｃ～４７ｃと配電基板１との間に部品搭載用のスペース４４を形成することも可能である。図５において、左端のハウジング３４の左側における配電基板１の表面１ｄにも部品４６が搭載される。

　図６のアンダカバー３３は実際には図７の如くメインカバー４８内に配電基板組立体３２（図３）を収容した状態でメインカバー４８に合体している。図１のアンダカバー３３の係止突起４３がメインカバー４８の前後の壁部４９，５０の係合孔５１に係合しつつ、ストッパ用の鍔部４２（図４）がメインカバー４８の下端に当接する。図５のアンダカバー３３の側壁３９ａのスリット４５はメインカバー４８の内側に収容されることで防水される。

　図２の配電基板１の上側部分２ｂの表面１ａには以下のようにして部品４６が搭載される。すなわち、図１の如く、メインカバー４８の上壁５２には前壁５０寄りに左右方向の三つのハウジング５３～５５が設けられ、右側の二つのハウジング５４，５５はカバー後壁４９との間に大きな隙間５６を有し、左側（上壁５２の中央）のハウジング５３はカバー後壁４９との間に小さな隙間５７を有し、配電基板１の上側部分２ｂがカバー後壁４９の内面に沿って平行に配置され、右側の二つのハウジング５４，５５の外面（後面ないし裏面）と配電基板１の表面１ａとの間に部品搭載用の隙間（空間）５６が形成され、左側のハウジング５３の外面（後面）は配電基板１の表面１ａに当接して隙間なく位置し、あるいは左側のハウジング５３の外面（後面ないし裏面）と配電基板１の表面１ａとの間に部品搭載用の狭い隙間（空間）が形成される。

　これにより、ハウジング５４，５５の裏側のスペース５６を活用して、配電基板１の上側部分２ｂの表面１ａに抵抗やコンデンサやダイオード等といった部品４６（図６参照）が搭載（表面実装）される。このように、メインカバー４８のハウジング５４，５５の裏側のスペース５６は前記アンダカバー３３のハウジング３４，３５の裏側のスペース４４と基本的に同じものである。メインカバー４８の左右の壁部５８の内側には、配電基板１の上部両側１３，１４を案内する垂直なスリット（図示しない溝）が設けられている。

　メインカバー４８の右側の二つのハウジング５４，５５には上側の端子組立体１７の右側の二つの端子群２６，２７が収容されてコネクタを構成し、左側のハウジング５３には左側の端子群２５が収容されてヒューズ接続部を構成する。メインカバー４８の左右の壁部５８には、不図示の大きな電気接続箱本体（リレーボックス本体）内にスライド嵌合させるためのレール５９と係止突起６０が設けられている。図７の組立状態の小さな電気接続箱６１は電源を統合して配電させるパワーインテグレーションとして機能する。

　図３の配電基板組立体３２における配電基板１の表面１ａにはその中央を除く上下において抵抗やコンデンサやダイオード等といった部品４６が搭載され、配電基板１の裏面１ｂにはその中央を除く上下において複数の電子リレー４７（図６）が左右方向に並列に搭載されると共に、電子リレー４７の周囲において（主に外側に）抵抗やコンデンサやダイオード等といった部品４６が搭載される。

　配電基板の表裏において搭載部品４６，４７が配電基板１の中央（内側）ではなく上下すなわち外側に集中するので、これら部品４６，４７の熱が外部に逃げやすく、放熱によって電気接続箱６１の高温化が防止される。また、配電基板１の中央の一箇所のみにフローハンダ付けを行えばよいので、ハンダ付けが確実で、しかも、上下の端子組立体１６，１７（図３）の各端子２１～２７の基部２１ａ～２７ａを配電基板１の各端子挿入孔４～１０に全て挿入した状態で、端子基部２１ａ～２７ａのハンダ付けを一回で済ませることができる。

　なお、上記実施形態においては、電気接続箱６１を縦置きに配置するものとして、上下前後の方向を規定したが、電気接続箱６１を横置きに配置する場合は、上下の方向が前後となることは言うまでもない。

　また、上記実施形態においては、配電基板１の幅方向両側２ａ，２ｂにおいて各カバー３３，４８のハウジング３４，３５，５４，５５と配電基板１との間の隙間４４，５６に部品４６を配置したが、例えば、配電基板１の幅方向の一方（例えば下側２ａ）又は幅方向の他方（例えば上側２ｂ）のみにおいて何れかのカバー３３又は４８のハウジング３４，３５又は５４，５５と配電基板１との間の隙間４４又は５６に部品４６を配置することも有効である。

　また、上記実施形態においては、上下の端子ホルダ１８，１９を配電基板１の中央部３の近傍に配置し、下側の端子ホルダ１８の下側及び上側の端子ホルダ１９の上側に部品搭載スペース４４，５６を区画して、基板中央部３のハンダ部分の熱を上下の部品４６に伝えにくくすると共に、各端子２１～２７の基部２１ａ～２７ａを一括して配電基板１の各端子挿入孔４～１０に挿入するようにしたが、端子ホルダ１８，１９を用いずに、端子２１～２７を一本ずつ配電基板１の端子挿入孔４～１０に挿入させることも可能である。

　図８～図１０は、上記配電基板構造における配電基板の一実施形態を示すものである。

　図８の如く、この配電基板（メタルコア基板）１は、一枚の導電金属板から打ち抜き形成した略長方形のメタルコア６７と、メタルコア６７の幅方向の上半部６８と下半部６９とを幅方向中央で一体に連結する導電性の複数（本例で四つ）の幅狭の連結部７０と、メタルコア６７の外周と幅方向中央における上半部６８と下半部６９との間の隙間と表裏両面（図９）とに設けられた絶縁樹脂部（絶縁部）７１～７３（図１０）と、表裏の絶縁樹脂部（層）７３を含めて基板上半部６８と下半部６９とを厚み方向に貫通した複数のスルーホールである端子挿入孔６～１０，７４と、各連結部７０を基板厚み方向に貫通切断する複数（本例で四つ）のスルーホールである端子挿入孔４，５とを備えたものである。

　図９の如く、メタルコア６７の少なくとも片面（裏面）の絶縁樹脂層７３には所要形状に印刷等で導電回路パターン７５が形成されている。メタルコア６７は表裏の絶縁樹脂層７３や回路パターン７５よりも厚く形成されている。図８のメタルコア６７の上半部６８と下半部６９との板厚は同一である。図８のメタルコア６７の下半部６９の左端の切欠部７６は例えば目視による位置決めと後述の電気接続箱への組付形状によるものである。明細書で「上下」の方向性は説明の便宜上のものであり、必ずしも配電基板１の組付方向と一致するとは限らない。

　図８の如く、メタルコア６７の上半部６８と下半部６９の各端子挿入孔６～１０，７４は、メタルコア６７との接続をしない部分において絶縁樹脂層で内周面を囲まれており（メタルコア６７との接続をする部分は絶縁樹脂層を有さない）、導電性のメタルコア６７と端子挿入孔内に挿入される端子（例えば図１０の端子２１～２７）とを電気的に絶縁する。

　各連結部７０を切断する各端子挿入孔４においては、連結部７０を端子挿入孔４の孔あけで切断した後、孔の内周面を絶縁層で絶縁して、連結部７０の切断面と端子挿入孔内に挿入される端子（図１０の端子２５～２７の一部）とを電気的に絶縁することが好ましい。

　各端子挿入孔６～１０，７４内の絶縁層の表面には導電層をメッキ等で形成することが好ましく、この端子挿入孔６～１０，７４内の導電層は配電基板１の表面の回路パターン７５（図９）のハンダ接続用のランドに一体に続くようにする。

　図８のメタルコア６７の外周の絶縁樹脂部１０と中央の絶縁樹脂部７２とは一体に続いている。中央の絶縁樹脂部７２には連結部７０を切断する端子挿入孔５以外に他の端子挿入孔６’が複数基板厚み方向に貫通して予め設けられている。図８においては円内の要部拡大図の如く、連結部７０を切断する前の状態を実線で示し、連結部７０を切断する端子挿入孔４を鎖線で示している。この端子挿入孔４は内径を他の端子挿入孔６’よりも大きくして、端子挿入孔内面に後付けする絶縁層の厚みを確保したり、あるいは絶縁層を設けない場合に、挿入される端子（図１０の端子２５～２７の一部）との絶縁距離を確保することが好ましい。

　図１０の如く、完成した配電基板１は、メタルコア６７の横長矩形状の上半部６８と下半部６９との中間に基板長手（水平）方向の帯状の絶縁樹脂部７２を有し、絶縁樹脂部７２を介してメタルコア６７の上半部６８と下半部６９とが完全に分離（分割）されている。例えば上半のメタルコア部分６８は電源分配部として機能と、下半のメタルコア部分６９は上半部６８とは電位の異なるアース用のグランド接続部として機能する。

　メタルコア６７の表裏面と上下左右の外周端とにも絶縁樹脂部７１，７３が形成され、メタルコア６７は絶縁樹脂部７１～７３で完全に覆われている。中央の帯状の絶縁樹脂部７２の厚みと配電基板１の各メタルコア部分６８，６９を含む上半部６８’及び下半部６９’の厚みとは等しい。図１０では中央の絶縁樹脂部７２を上下二本の実線で示しているが、実際には中央の絶縁樹脂部７２は上半部６８’と下半部６９’の表裏や外周端の絶縁樹脂部７１，７３と一体に樹脂成形されている。また、図１０の最上段の端子挿入孔５は図８では図示を省略している。

　図８においてメタルコア６７の上半部６８と下半部６９とを連結した連結部７０は図１０において中央の絶縁樹脂部７２の端子挿入孔４，５で完全に切断され、メタルコア６７の上半部６８と下半部６９とは中央の絶縁樹脂部７２で同一平面に連結されている。各端子挿入孔４～９，７４は端子径に応じた各種径のドリルで同時に加工される。

　図８の連結部７０を切断した四つの端子挿入孔４，５は図１０において三つ図示されており、他の一つは高さ方向中央のリレー１５の端子に挿入されている。配電基板１の上半部６８’と下半部６９’の裏面の回路パターン７５（図９）は中央の帯状の絶縁樹脂部７２の裏面７２ａを横断して続いており、中央の絶縁樹脂部７２の端子挿入孔４，４’，５に挿入された端子２５～２７は回路７５の横断部分にハンダで接続される。

　図１０では配電基板１の中央付近の端子挿入孔４～９のみを図示している。中央の絶縁樹脂部７２の各端子挿入孔４，４’，５，６’は横一列に配置され、絶縁樹脂部７２の端子挿入孔４，４’，５，６’の上側に隣接して配電基板１の上半部６８’の端子挿入孔４～６が絶縁樹脂部７２の端子挿入孔４，４’，５，６’と同じピッチと径で横一列に配置されている。

　リレー１５の右側において上側のヒューズ接続用の各端子２５とコネクタ接続用の各端子２６，２７とが中央の端子挿入孔４，４’，５，６’とその上側の端子挿入孔４，５，６とに挿入されて裏面の回路７５（図９）にハンダ接続される。所要な端子は端子挿入孔４～６，４’，６’内でメタルコア６７にハンダ接続される。各端子２５～２７はＬ字状に屈曲され、垂直な電気接触部２５ｂ～２７ｂが前後二列に絶縁樹脂製の端子ホルダ１８に貫通固定され、水平な基板接続部２５ａ～２７ａが上下二列に配置されている。

　配電基板１の下半の二列の各端子挿入孔７～１０には、下側のコネクタ接続用のＬ字状の各端子２１～２４の水平な各基板接続部２１ａ～２４ａが挿入されて裏面の回路７５（図９）や端子挿入孔７～１０内のメタルコア６７にハンダ接続される。各端２１～２４は絶縁樹脂製の端子ホルダ１８に固定されている。

　配電基板１の表裏にはリレー１５外に抵抗やダイオード等の電子部品（図示せず）が表面実装される。各端子２１～２７と各電子部品と配電基板１とで成る基板組立体は不図示の絶縁樹脂製のケース内に収容され、ケースは不図示のアンダカバーで封止され、ケースは上部にヒューズ装着部とコネクタハウジングと横一列に有し、アンダカバーは各コネクタハウジングを横一列に有する。

　上側のヒューズ装着部とコネクタハウジングとに上側の各端子２５～２７の電気接触部２５ｂ～２７ｂが挿入され、下側のコネクタハウジング内に下側の各端子２１～２４の電気接触部２１ｂ～２４ｂが挿入される。配電基板１の使用例はこれに限らず、電源分配部６８’とグランド接続部６９’とを二分した種々の電気接続箱等に適用可能である。

　以下に、図１１～図１３を用いて、上記配電基板１の製造方法の一実施形態を説明する。

　先ず、図１１（ａ）（ｂ）の如く、一枚の導電金属製の板状のメタルコア６７の幅方向中間部をプレスで打ち抜きして、幅方向中間部に断続的なスリット７７とスリット間の複数本の細幅の連結部７０とを形成し、連結部７０のみを残して一枚のメタルコア６７を幅方向に二分割する。一方と他方の各メタルコア部分６８，６９は連結部７０を介して一体に連結される。

　次いで、図１２（ａ）（ｂ）の如く、成型金型内において溶融した絶縁樹脂材でメタルコア６７を全体的に（表裏面と外周端と中央の連結部分とを）覆い、溶融樹脂材を冷却固化させて、メタルコア６７の外側に絶縁樹脂部７１～７３を形成する。

　絶縁樹脂部としてメタルコア６７の表裏面と連結部７０の表裏面とに絶縁樹脂層７３が薄く付着し、メタルコア６７の中央に幅狭な各連結部７０を幅方向に横断する帯状の絶縁樹脂部７２が厚く形成される。二つのメタルコア部分６８，６９は連結部７０と中央の絶縁樹脂部７２とで連結されている。図１２（ｂ）では外周端の絶縁樹脂部６１の図示を省略している。メタルコア６７と絶縁樹脂部７１～７３とでサブ配電基板（メタルコアサブ基板）６７’が構成される。

　次いで、絶縁樹脂部７３の少なくとも片面（裏面）に導電性の回路パターン７５（図９）を主要形状に印刷形成し、回路パターン７５の上から絶縁樹脂部７３の片面に極薄の絶縁フィルム（図示せず）を被着させて回路パターン７５を外部に対して絶縁する。

　次いで、図１３（ａ）（ｂ）の如く、メタルコア６７の連結部７０（図１２）を絶縁樹脂部７３の上から中央の絶縁樹脂部７２を含めてドリルの孔あけ加工等で切断すると共に、孔あけ部分（孔部）を端子挿入孔４，５として活用する。二つのメタルコア部分６８，６９は中央の絶縁樹脂部７２で連結されている。端子挿入孔４，５と同時に他の端子挿入孔６～１０もドリルで孔あけする。これにより、配電基板１が形成される。

　端子挿入孔４，５の内面には連結部７０の切断面（メタルコア６７）との接触を防止するための絶縁層を形成することが好ましい。一つの端子挿入孔４（５）内において連結部７０の何れか一方の切断面と、端子挿入孔４（５）内に挿入する端子２５～２７との電気的接続を行う場合は、何れか他方の切断面のみを絶縁層で覆って絶縁し、その上から端子挿入孔４，５内に導電層を形成することが好ましい。

　孔部４，５の内径を連結部７０の長さと同程度ないしそれよりも大きく形成して、孔部４，５の中央に端子２５～２７を挿入する場合は、端子と連結部７０の切断面（メタルコア６７）との間に隙間があいて絶縁されるので、絶縁層の形成は不要となり、この場合、端子と回路パターン７５（図９）とのハンダ接続は小さな導電片（図示せず）を介して行うことが好ましい。

　連結部７０が除去されて一枚のメタルコア６７が二つのメタルコア部分６８，６９に分割されるので、各メタルコア部分６８，６９を電源分配部とグランド接続部といった二系統の異なる電位で使用することができる。また、連結部７０に端子挿入孔４，５を設けたことで、また、連結部７０を覆う中央の帯状の絶縁樹脂部７２に他の端子挿入孔６’を設けたことで、連結部以外のメタルコア部分６８，６９にあける端子挿入孔６～１０の数を連結部７０の端子挿入孔４，５，６’の数だけ減少させることができ、これにより配電基板１のロスが減少し、部品搭載面積が拡大される。

　例えばＩＣ（電子部品）を配電基板１に搭載する場合、電源分配部６８においてＩＣの電源端子（図示せず）をメタルコア６７に接続し、ＩＣの他の部品等への接続用の端子（図示せず）を回路パターン７５に接続する。これはグランド接続部６９側においても同様
である。

　なお、上記実施形態においては、メタルコア６７を二つに分割したが、三つないしそれ以上に分割した状態で一枚の配電基板１として使用することも可能である。その場合においても、分割された各メタルコア部分（６８，６９）は絶縁樹脂部７２で連結された状態で、各分割部におけるメタルコア６７の連結部７０が端子挿入孔４，５で切断される。また、絶縁部７１～７３として絶縁樹脂にかえて絶縁性セラミック等を用いることも可能である。

　また、上記実施形態においては、一枚の配電基板１の例で説明したが、例えばメタルコア６７が複数層に配置されたもの（特開平８－２８８６６０号公報参照）や、絶縁樹脂層７３が複数層に配置されたもの（特開２００４－１９３１８６号公報参照）のように、複数層に重ねられた配電基板としても使用することができる。また、本発明の構成は、配電基板の製造方法として以外に、配電基板の分割方法や形成方法等としても有効なものである。

　本発明に係る配電基板構造は、配電基板の部品実装面積を増加させたり、配電基板やそれを収容するカバーを小型化して、例えば自動車用の電気接続箱内に収容されるパワーインテグレーション（小電気接続箱）やそれに類するジャンクションブロック等の電子部品高密度実装や小型化のために利用することができる。それに加えて、導電性のメタルコアの連結部を孔あけで切断し、その孔部を接続用の端子挿入孔として活用して、自動車用の電気接続箱等に内蔵される配電基板の部品レイアウトの自由度等を高めるために利用することができる。

　１　　　　　　　　　　　配電基板
　１ａ　　　　　　　　　　表面
　１ｂ　　　　　　　　　　裏面
　２ａ，２ｂ　　　　　　　幅方向両側
　３　　　　　　　　　　　中央部
　４～１０　　　　　　　　端子挿入孔
　４，５　　　　　　　　　端子挿入孔
　６’　　　　　　　　　　他の端子挿入孔
　１８，１９　　　　　　　端子ホルダ
　２１～２７　　　　　　　端子
　２１ａ～２７ａ　　　　　基部
　２１ｂ～２７ｂ　　　　　電気接触部
　３３　　　　　　　　　　アンダカバー（カバー）
　３４～３７、５３～５５　ハウジング
　３９'，４９　　　　　　　後壁（裏側の壁部）
　４４，５６　　　　　　　隙間
　４５　　　　　　　　　　スリット
　４６　　　　　　　　　　部品
　４８　　　　　　　　　　メインカバー（カバー）
　６３　　　　　　　　　　隙間
　６７　　　　　　　　　　メタルコア
　６８　　　　　　　　　　上半部（メタルコア部分）
　６９　　　　　　　　　　下半部（メタルコア部分）
　７０　　　　　　　　　　連結部
　７１～７３　　　　　　　絶縁樹脂部（絶縁部）

Claims

　配電基板の幅方向中央部に端子挿入孔が複数列に設けられ、該配電基板の幅方向両側に向けて一方と他方のＬ字状の各端子が配置され、各端子の基部が該端子挿入孔に挿入され、該配電基板が各端子と共に合体式のカバー内に収容され、該一方と他方の各端子の電気接触部が該配電基板の幅方向両側において該カバーの一方と他方の各ハウジング内に収容され、該一方及び／又は他方のハウジングと該配電基板との間に部品配置用の隙間が設けられ、該隙間内で該配電基板に部品が搭載されたことを特徴とする配電基板の部品搭載構造。
　前記カバーに設けたスリットに前記配電基板の端部が係合し、該配電基板の表面と前記ハウジングの裏面との間に前記隙間が形成されたことを特徴とする請求項１記載の配電基板構造。
　前記配電基板の裏面と前記カバーの裏側の壁部との間に部品搭載用の隙間が形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の配電基板構造。
　前記一方と他方の各端子を保持する板状の端子ホルダが前記配電基板の中央部寄りに一対に配設され、該端子ホルダの外側に前記部品が配置されたことを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の配電基板構造。
　前記一方と他方の各端子の電気接触部の先端が前記配電基板の幅内に配置されたことを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の配電基板構造。
　前記配電基板における導電性の板状のメタルコアが複数のメタルコア部分に分割された状態で各メタルコア部分の間を含めて絶縁部で覆われ、各メタルコア部分を相互に連結する連結部が、該絶縁部の上からあけられた端子挿入孔によって切断されていることを特徴とする請求項１～５の何れかに記載の配電基板構造。
　前記各メタルコア部分の間に設けられた前記絶縁部において前記連結部以外の部分に他の端子挿入孔が設けられていることを特徴とする請求項６記載の配電基板構造。
　前記複数のメタルコア部分がそれぞれ異なる電位で使用されることを特徴とする請求項６又は７記載の配電基板構造。