(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の一方の面に、電子部品が実装され、同他方の面に金属板材からなるバスバーが装着され、前記回路基板の一方の面と前記他方の面との間にスルーホールが形成された回路構成体であって、
前記バスバーは、前記他方の面の全面を覆うように積層される平板状のバスバー本体部と、そのバスバー本体部から一体的に延出して設けられ、その延出端部が前記スルーホールに半田付けされるバスバー端子とを備えて構成され、前記バスバー端子の延出端部は、前記バスバー本体部に対して前記回路基板の前記他方の面に沿って相対的に変位可能とされていることを特徴とする回路構成体。
【請求項２】
前記バスバー端子は、その基端部から延出端部に向けて略Ｕ字状をなして撓み可能に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回路構成体。
【請求項３】
前記バスバー端子の延出端部には、前記回路基板の他方の面から一方の面に向けて前記スルーホールに差し込まれる差込片が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路構成体。
【請求項４】
前記バスバー端子は、前記回路基板の板厚方向に沿って略Ｕ字状に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項５】
前記バスバー端子は、金属平板からなる母材を所定の形状に打ち抜いた後に、前記バスバー本体部と前記バスバー端子との境界部分を折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項６】
前記バスバー端子は、前記回路基板の他方の面に沿って略Ｕ字状に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項７】
前記バスバー端子の延出端部には、前記回路基板の他方の面から一方の面に向けて前記スルーホールに差し込まれる差込片が形成されており、
前記バスバー端子は、金属平板からなる母材を所定の形状に打ち抜いた後に、前記バスバー端子の延出端部と前記差込片との境界部分を折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項６に記載の回路構成体。
【請求項８】
前記バスバー端子の延出端部には、前記スルーホールの内壁と連続して前記回路基板の他方の面に形成されたランドに接続される端子座が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項９】
前記端子座における前記ランドと反対側の面は、前記バスバー端子の延出端部から前記回路基板の他方の面に沿って離れるほど前記ランドから遠ざかる傾斜をなしていることを特徴とする請求項８に記載の回路構成体。
【請求項１０】
前記バスバーは、絶縁性を有する絶縁シートによって前記回路基板の他方の面に固定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の回路構成体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路構成体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共通の電源から種々の電装品に電力を分配する機能を有するユニットとして電気接続箱が用いられており、例えば下記特許文献１に記載の電気接続箱が知られている。電気接続箱の内部には、回路構成体が収容されており、回路構成体は、回路基板、この回路基板に実装された制御素子およびスイッチング素子などの電子部品、電源に接続されたバスバー、電装品に向かうワイヤーハーネスが接続されるコネクタ端子などを備えて構成されている。これにより、電源分配、電装品のオンとオフ、および過電流が流れた場合には回路保護機能によって各電装品への通電が遮断される。
【０００３】
上記の回路基板には、その一方の面に回路パターンが形成され、その他方の面にバスバーが取り付けられており、さらに回路基板の一方の面と他方の面とを貫通するようにしてスルーホールが形成されている。また、バスバーには、接続突部が切り起こしにより形成されており、この接続突部はスルーホールに差し込まれている。さらに、スルーホールの内部に半田を充填し、接続突部を半田で埋設することにより、回路パターンとバスバーが電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回路基板は絶縁性の樹脂基材をベースにして構成されており、金属板材からなるバスバーよりも熱膨張率が小さいため、例えば冷熱サイクルを繰り返す耐久性試験を行った場合に、スルーホールが接続突部に対して相対的に移動しようとする結果、スルーホールの半田付け部分に応力がかかり、半田に亀裂等が生じやすくなる。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、スルーホールの半田付け部分にかかる応力を緩和することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書によって開示される回路構成体は、回路基板の一方の面に、電子部品が実装され、同他方の面に金属板材からなるバスバーが装着され、回路基板の一方の面と他方の面との間にスルーホールが形成された回路構成体であって、バスバーは、バスバー本体部と、そのバスバー本体部から延出して設けられ、その延出端部がスルーホールに半田付けされるバスバー端子とを備えて構成され、バスバー端子の延出端部は、バスバー本体部に対して相対的に変位可能とされている構成としたところに特徴を有する。
【０００８】
このような構成によると、バスバー端子の延出端部がバスバー本体部に対して相対的に変位可能とされているため、回路基板とバスバーとがそれぞれ異なる熱膨張率で伸縮した場合でも、その伸縮差を吸収することができる。したがって、回路基板とバスバーとの熱膨張率の差に起因してスルーホールがバスバー本体部に対して相対的に移動した場合に、スルーホールの移動に追従してバスバー端子の延出端部が相対的に変位するため、スルーホールの半田付け部分にかかる応力を緩和することができる。
【０００９】
本明細書によって開示される回路構成体の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
バスバー端子は、その基端部から延出端部に向けて略Ｕ字状をなして撓み可能に形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、簡易な形状で可撓性を持たせることができ、バスバー端子の加工が容易になる。
【００１０】
バスバー端子は、回路基板の板厚方向に沿って略Ｕ字状に設けられている構成としてもよい。また、バスバー端子は、回路基板の他方の面に沿って略Ｕ字状に設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、略Ｕ字状のバスバー端子の折り返し部分で撓み変形することにより半田付け部分にかかる応力を緩和することができる。
【００１１】
バスバー端子の延出端部に、回路基板の他方の面から一方の面に向けてスルーホールに差し込まれる差込片が形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、差込片をスルーホールに挿入することにより、回路基板とバスバーとの位置決め、および基板スルーホールとバスバー端子の半田接続をより強固に行うことができる。
【００１２】
バスバー端子の延出端部に、スルーホールの内壁と連続して回路基板の他方の面に形成されたランドに接続される端子座が形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、ランドに端子座を宛うようにして半田付けすることができる。
【００１３】
端子座におけるランドと反対側の面は、バスバー端子の延出端部から回路基板の他方の面に沿って離れるほどランドから遠ざかる傾斜をなしている構成としてもよい。
このような構成によると、スルーホールを通って流れ込んだ溶融半田が端子座を伝ってバスバー端子の延出端部から離れる方向に流れるため、溶融半田がバスバー端子へ流れ落ちることを抑制できる。
【００１４】
バスバー端子は、金属平板からなる母材を所定の形状に打ち抜いた後に、バスバー本体部とバスバー端子との境界部分を折り曲げて形成されている構成としてもよい。また、バスバー端子は、金属平板からなる母材を所定の形状に打ち抜いた後に、バスバー端子の延出端部と差込片との境界部分を折り曲げて形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、母材を所定の形状に打ち抜いた後に、曲げ加工を１回行うだけでよいから、加工が容易である。
【００１５】
バスバーは、絶縁性を有する絶縁シートによって回路基板の他方の面に固定されている構成としてもよい。
このような構成によると、バスバーと回路基板との間を絶縁しつつ、バスバーを回路基板の他方の面に装着することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、回路基板とバスバーとの熱膨張率の差に起因して半田付け部分にかかる応力を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１における電気接続箱の斜視図
【図２】図１の電気接続箱の分解斜視図
【図３】バスバー端子の差込片をスルーホールに差し込む前の状態を示した斜視図
【図４】バスバー端子の差込片をスルーホールに差し込んだ状態を示した斜視図
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図であって、半田付け後におけるバスバー端子の接続状態を示した断面図
【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図であって、半田付け後におけるバスバー端子の接続状態を示した断面図
【図７】実施形態２におけるバスバー端子の接続状態を示した断面図
【図８】実施形態３におけるバスバー端子の接続状態を示した断面図
【図９】実施形態４におけるバスバー端子の接続状態を示した断面図
【図１０】実施形態５におけるバスバー端子の差込片をスルーホールに差し込んだ状態を示した斜視図
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面図であって、半田付け後におけるバスバー端子の接続状態を示した断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６の図面を参照しながら説明する。本実施形態の電気接続箱１０は、図１に示すように、略方形の扁平形状をなす箱形とされており、車両の内部に設置されるものである。電気接続箱１０は、図２に示すように、下から順に、ロアケース６０、金属板材からなるバスバー２０、絶縁性を有する基材の両面に回路パターンが形成された回路基板３０、複数のコネクタ端子４１を枠状のフレーム４２で一体に保持してなる端子集合体４０、アッパケース５０などを備えて構成されている。なお、本発明でいう回路構成体は、バスバー２０と回路基板３０とによって構成されている。
【００１９】
アッパケース５０の上面には、複数のコネクタ嵌合部５１が上方に開口している。複数のコネクタ嵌合部５１の内部には、複数のコネクタ端子４１および電源端子２１が収容されている。複数のコネクタ嵌合部５１には、各種電装品（図示せず）もしくはバッテリに直結された相手側コネクタが嵌合可能とされている。これにより、各種電装品に電力が供給される。
【００２０】
回路基板３０の上面には、フレーム４２が固定されている一方、回路基板３０の下面には、バスバー２０が装着されている。このバスバー２０は、図５に示すように、絶縁性を有する絶縁シート７０によって回路基板３０の下面に固定されている。この絶縁シート７０により回路基板３０とバスバー２０との間の絶縁性が担保されている。なお、図２におけるバスバー２０の右奥端部に、バスバー２０の一部を切り起こすことによって電源端子２１が上方に立ち上げられている。
【００２１】
フレーム４２と回路基板３０とバスバー２０とロアケース６０は、その四隅において積層状態で一括してネジ締結されるようになっている。一方、アッパケース５０の外周側面における下端部には、撓み可能な複数の係止片５２が配設されている。複数の係止片５２は、ロアケース６０の外周側面に配設された係止突部６１に対して上下方向に係止可能とされている。これにより、アッパケース５０がロアケース６０に固定されている。
【００２２】
回路基板３０の上面には、図２に示すように、複数の半導体スイッチング素子３１が回路基板３０の長手方向に並んで実装されている。また、回路基板３０には、同回路基板３０を上下方向に貫通する複数のスルーホール３２が形成されている。複数のスルーホール３２は、コネクタ端子４１に接続されるコネクタ端子４１用のスルーホール３２と、バスバー２０に形成されたバスバー端子２２に接続されるバスバー端子２２用のスルーホール３２とから構成されている。コネクタ端子４１用のスルーホール３２の内部には、複数のコネクタ端子４１が挿入され、半田付けにより接続されている。
【００２３】
バスバー端子２２用のスルーホール３２は、図３に示すように、隣り合う半導体スイッチング素子３１の間に配設されている。スルーホール３２の上下両開口縁部には、リング状をなすランド３３が形成されている。上下のランド３３は、スルーホール３２の内壁と一体に形成されている。
【００２４】
バスバー端子２２は、図３に示すように、バスバー本体部２３との接続部分２４（基端部）から略Ｕ字状に延出された形態をなしている。このバスバー端子２２は、バスバー本体部２３を略Ｕ字状に打ち抜いた後に、バスバー端子２２とバスバー本体部２３との接続部分２４を下方に折り曲げることによって形成されている。この結果、バスバー端子２２の折り返し部分が下側になって、バスバー端子２２の先端部がバスバー本体部２３よりも上方に突出するようになっている。このようにすると、曲げ加工を１回行うだけでよく、加工が容易になる。
【００２５】
さらに、バスバー２０を回路基板３０の下面に装着すると、図４に示すように、バスバー端子２２の先端部が回路基板３０の下方からスルーホール３２の内部に差し込まれる。このとき、バスバー端子２２のうちスルーホール３２に差し込まれた部分が差込片２５とされ、差込片２５に隣り合う下側部分が延出端部２６とされている。このように、差込片２５をスルーホール３２に差し込むことができるため、回路基板３０とバスバー２０との位置決めおよび基板スルーホールとバスバー端子の半田接続をより強固に行うことができる。
【００２６】
差込片２５は、図５に示すように、スルーホール３２の内壁およびランド３３に対して半田付けされている。本実施形態では、回路基板３０の上面側のみにクリーム半田を印刷しておき、回路基板３０とバスバー２０を重ね合わせた状態でリフロー炉に通すことにより、クリーム半田が溶融し、溶融半田が差込片２５を伝って回路基板３０の下面側に広がるようになっている。そして、溶融半田が冷却、固化されることにより、バスバー端子２２の差込片２５および延出端部２６がスルーホール３２の内壁およびランド３３に対して導通可能に接続される。
【００２７】
さて、回路基板３０は、前記したように、絶縁性の樹脂基材をベースとしてその両面に銅箔を貼り付けた上で、この銅箔をエッチングするなどして回路を形成したものであるため、金属板材からなるバスバー２０よりも熱膨張率が小さい。このため、加熱を行うと、バスバー２０が回路基板３０よりも膨張しやすく、冷却を行うと、バスバー２０が回路基板３０よりも収縮しやすくなる。すると、スルーホール３２は、バスバー本体部２３に対して相対的に移動しやすくなる。
【００２８】
その点、バスバー端子２２は、前記したように、略Ｕ字状に形成され、延出端部２６がバスバー本体部２３に対して相対的に変位可能となっている。例えば、図５においてはスルーホール３２がバスバー本体部２３に対して図示左右方向に移動し、図６においてはスルーホール３２がバスバー本体部２３に対して図示左右方向に移動した場合に、スルーホール３２の移動に追従して延出端部２６が相対的に変位し、スルーホール３２の半田付け部分３４にかかる応力が緩和されるようになっている。これにより、スルーボール３２の半田付け部分３４に亀裂が入るなどの事態を未然に防ぐことができる。
【００２９】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図７の図面を参照しながら説明する。本実施形態のバスバー端子８０は、実施形態１のバスバー端子２２の構成を一部変更したものであって、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付すものとする。また、実施形態１と重複する構成などについてはその説明を省略する。すなわち、本実施形態のバスバー端子８０は、延出端部２６に端子座８１を設けたものである。この端子座８１は、延出端部２６の左右両側にランド３３に接触可能な一対の座面８２を有し、かつ、両座面８２の左右両側縁から下方に向けてオーバーハング状をなす一対の傾斜面８３を有して構成されている。差込片２５の左右両側面と両座面８２とは、略直角に配置されている。このようにすると、溶融した半田が、差込片２５を伝ってバスバー端子２２の下端側へ流れ落ちることを規制できる。また、端子座８１の座面８２をランド３３に宛うことができるため、バスバー端子２２とスルーホール３２の接続安定性を高めることができる。
【００３０】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図８の図面を参照しながら説明する。本実施形態のバスバー端子９０は、実施形態１のバスバー端子２２の構成を一部変更したものであって、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付すものとする。また、実施形態１と重複する構成などについてはその説明を省略する。すなわち、本実施形態のバスバー端子９０は、延出端部２６の側方に端子座９１を張り出したものである。端子座９１の下面９２は、回路基板３０の下面と略平行をなしている。
【００３１】
＜実施形態４＞
次に、本発明の実施形態４を図９の図面を参照しながら説明する。本実施形態のバスバー端子１００は、実施形態３のバスバー端子９０の構成を一部変更したものである。すなわち、本実施形態のバスバー端子１００は、端子座１０１の下面１０２をテーパ状に形成したものである。端子座１０１の下面１０２は、延出端部２６から回路基板３０の下面に沿って離れるほどランド３３から遠ざかる傾斜を有している。このようにすると、溶融した半田が端子座１０１の下面１０２に流れ込んだ場合に、溶融半田がバスバー端子１００の延出端部２６側に流れないようにすることができる。
【００３２】
＜実施形態５＞
次に、本発明の実施形態５を図１０および図１１の図面を参照しながら説明する。本実施形態のバスバー端子１１０は、実施形態１のバスバー端子２２の構成を一部変更したものである。本実施形態のバスバー端子１１０は、図１０に示すように、バスバー本体部２３を略Ｕ字状に打ち抜いた後に、延出端部２６と差込片２５との境界部分を折り曲げて形成したものである。このようにすると、図１１にしめすように、バスバー端子１１０をバスバー本体部２３と同一面内に収めることができるため、電気接続箱１０を上下方向に低背化できる。
【００３３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では略Ｕ字状をなすバスバー端子を例示しているものの、本発明によると、略Ｖ字状をなすバスバー端子としてもよい。
【００３４】
（２）上記実施形態では電気接続箱１０を例示しているものの、本発明によると、バスバー２０と回路基板３０を備えて構成される部材であればよく、電気接続箱１０に限定されない。
【符号の説明】
【００３５】
２０…バスバー
２２…バスバー端子
２３…バスバー本体部
２４…接続部分（境界部分）
２５…差込片
２６…延出端部
３０…回路基板
３１…半導体スイッチング素子（電子部品）
３２…スルーホール
３３…ランド
３４…半田付け部分
７０…絶縁シート
８０…バスバー端子
８１…端子座
９０…バスバー端子
９１…端子座
１００…バスバー端子
１０１…端子座
１０２…下面（端子座におけるランドと反対側の面）
１１０…バスバー端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005568974.tif 000009
【図９】
0005568974.tif 000010
【図１０】
0005568974.tif 000011
【図１１】
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