(57)【要約】【課題】バスバーのプリント回路基板に対する位置決めが容易で、かつ、位置ずれが生じない回路構成体を提供する。【解決手段】絶縁基板に導電性金属材料からなる回路が形成されたプリント回路基板と、プリント回路基板に積層されたバスバーと、を備えた回路構成体であって、プリント回路基板には位置決め用貫通孔が形成されており、バスバーのうち位置決め用貫通孔に対応する位置には、位置決め用貫通孔に圧入されてバスバーのプリント回路基板に対する位置決めを行う位置決め用突部が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板に導電性金属材料からなる回路が形成されたプリント回路基板と
該プリント回路基板に積層されたバスバーと、を備えた回路構成体であって、
前記プリント回路基板には位置決め用貫通孔が形成されており、
前記バスバーのうち前記位置決め用貫通孔に対応する位置には、前記位置決め用貫通孔に圧入されて前記バスバーの前記プリント回路基板に対する位置決めを行う位置決め用突部が設けられていることを特徴とする回路構成体。
【請求項２】
前記位置決め用突部は、前記バスバーに設けられたバスバー貫通孔に圧入されて前記バスバーの表面から突出した導電性部材であ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】
前記位置決め用突部は、前記バスバーの一部を曲げ加工した曲げ部であ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４】
前記バスバーは複数設けられており、前記各バスバー毎に１以上の前記位置決め用突部が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５】
前記位置決め用突部のうち圧入方向と直交する面および前記位置決め用貫通孔は三角形状または四角形状であ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】
前記位置決め用突部は、前記位置決め用貫通孔に圧入された状態でその突出端面が前記絶縁基板の表面と面一とされた接続面を形成しており、前記接続面に電子部品の端子が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項７】
前記バスバーは複数設けられており、前記電子部品の前記端子は異なる前記複数のバスバー間に接続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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路基板にバスバーを積層させて構成した回路構成体に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板の銅箔パターンは薄く電流容量が小さいため、比較的大きな電流を通断電制御する場合には、プリント回路基板に銅板からなるバスバーを積層させて負荷回路の導電路とした回路構成体が従来より知られている。これらのバスバーは、複数枚が、プリント回路基板に対して接着剤や接着シートにより貼り付け固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６４０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の構成において、バスバーにはプリント回路基板に実装したスイッチング素子であるＦＥＴ等の端子にハンダ接続されるから、バスバーをプリント回路基板に固定する際には、正確な位置決めが必要である。
【０００５】
また、単に接着剤や接着シートによって接着する場合には、貼り付け作業の際や製品の使用時の熱により接着剤や接着シートが軟化し、バスバーとプリント回路基板との間で位置ずれが生じる虞がある。このような位置ずれは、プリント回路基板の高密度化を阻害する要因にもなるから、接着材料としては接着力が高く耐熱性にも優れた高品位の材料を使用せざるを得ない。
【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、バスバーをプリント回路基板に対して正確に位置決めでき、かつ、バスバーのプリント回路基板への固定力を高くできる回路構成体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明は、絶縁基板に導電性金属材料からなる回路が形成されたプリント回路基板と、該プリント回路基板に積層されたバスバーと、を備えた回路構成体であって、前記プリント回路基板には位置決め用貫通孔が形成されており、前記バスバーのうち前記位置決め用貫通孔に対応する位置には、前記位置決め用貫通孔に圧入されて前記バスバーの前記プリント回路基板に対する位置決めを行う位置決め用突部が設けられているところに特徴を有する。
【０００８】
このような本発明の構成によれば、バスバーに設けられた位置決め用突部をプリント回路基板の位置決め用貫通孔に圧入することにより、バスバーとプリント回路基板とを積層する際に正確に位置決めできる。また、位置決め用突部をプリント回路基板の位置決め用貫通孔に圧入するから、その圧入構造の固定力によって、接着剤や接着シートの接着力や耐熱性を補うことができ、低品位の接着材料を使用したり、或いは接着材料を不要にしたりすることができる。
【０００９】
上記位置決め用突部は、バスバーに設けられたバスバー貫通孔に圧入されてバスバーの表面から突出した導電性部材としてもよい。このような構成によれば、本来回路とバスバーとを導通状態とする導電性部材を利用してバスバーのプリント回路基板に対する位置決め行うことができるので、位置決め専用の突部や孔を設ける必要がなく、回路構成体の簡素化および小型化が実現可能である。
【００１０】
あるいは、位置決め用突部は、バスバーの一部を曲げ加工した曲げ部としてもよい。このような構成によれば、位置決め用突部を簡単にかつ安価に設けることができる。
【００１１】
バスバーを複数設け、各バスバー毎に１以上の位置決め用突部を設ける構成としてもよい。このような構成によれば、バスバーが複数使用される場合でも、各バスバーのプリント回路基板に対する位置決めを容易に行うことができる。
【００１２】
また、位置決め用突部のうち圧入方向と直交する面、および、位置決め用孔は、三角形状または四角形状としてもよい。このような構成とすると、円形状とする構成と比較して、より位置ずれを起こし難い。
【００１３】
また、位置決め用突部は、位置決め用貫通孔に圧入された状態でその突出端面が絶縁基板の表面と面一とされた接続面を形成しており、接続面に電子部品の端子が電気的に接続される構成としてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、電子部品の端子の半田付け作業が容易になって接続信頼性を向上させることができる。
【００１５】
さらに、電子部品の端子は異なる複数のバスバー間に接続されている構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、プリント回路基板に対するバスバーの位置精度を高めることができ、しかも、バスバーの固定強度も高い回路構成体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１のバスバーおよびインレイの分解断面図
【図２】インレイ付きバスバーおよびプリント回路基板の分解断面図
【図３】インレイ付きバスバーおよびプリント回路基板を積層させた状態の断面図
【図４】回路構成体の側断面図
【図５】プリント回路基板の平面図
【図６】バスバーの平面図
【図７】実施形態２のバスバーおよびインレイの分解断面図
【図８】インレイ付きバスバーおよびプリント回路基板の分解断面図
【図９】インレイ付きバスバーおよびプリント回路基板を積層させた状態の断面図
【図１０】回路構成体の側断面図
【図１１】プリント回路基板の平面図
【図１２】バスバーの平面図
【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を参照しつつ説明する。なお、以下の説明においては、図４における上側を表側とし、下側を裏側として説明する。
【００１９】
（回路構成体１０）
本実施形態における回路構成体１０は、図４に示すように、プリント回路基板１１と、プリント回路基板１１の表面に実装された電子部品２０と、プリント回路基板１１の裏面に積層された複数のバスバー３０と、を有する。
【００２０】
（プリント回路基板１１）
プリント回路基板１１は、表裏方向（図４における上下方向）から見て図５に示すように略矩形状をなしており、絶縁基板の表面に、プリント配線技術により、銅箔等の導電性金属材料からなる図示しない信号回路が形成されたものである。プリント回路基板１１には、板厚方向に貫通する複数（本実施形態では４つを図示する）の位置決め用貫通孔１２が形成されている（図２参照）。位置決め用貫通孔１２は、いずれも矩形状をなしている。
【００２１】
（電子部品２０）
図４に示すように、例えばＦＥＴ等の半導体スイッチング素子である電子部品２０からは、複数本の端子２１が導出されている。これらの端子２１は、半田付け等の公知の手法により、プリント回路基板１１の表面に露出した後述するインレイ３５又は／及び信号回路に電気的に接続されている。
【００２２】
（バスバー３０）
図４に示すように、プリント回路基板１１の裏面には、例えば銅合金製の金属板材をプレスして形成した複数のバスバー３０（本実施形態では３枚を図示する）が一面に並べて重ねられ、図示しない接着剤によってプリント回路基板１１に接着されている。
【００２３】
各バスバー３０には、プリント回路基板１１の所定位置にバスバー３０を積層した状態で、プリント回路基板１１の位置決め用貫通孔１２に対応する位置に、バスバー貫通孔３１が形成されている。バスバー貫通孔３１も矩形状とされている。位置決め用貫通孔１２の内径寸法と、バスバー貫通孔３１の内径寸法とは、実質的に同じ寸法に設定されている。
【００２４】
各バスバー貫通孔３１には、導電性金属材料からなるインレイ３５（導電性部材の一例）が配されている（図２参照）。インレイ３５は、各バスバー貫通孔３１の内径より僅かに小さい寸法の外径を有した四角柱状の部材であり、バスバー貫通孔３１に圧入されることによりバスバー３０に固定されている。
【００２５】
各インレイ３５は、図２に示すように、バスバー３０の裏面側（図２の下側）においてバスバー３０と面一となるように、かつ、バスバー３０の表面側（図２の上側）においてはバスバー３０の表面から上方に向けて突出するように固定されており、その突出部３６（位置決め用突部の一例）の端面３６Ａ（突出端面の一例）が、バスバー３０がプリント回路基板１１に積層された状態において、プリント回路基板１１（絶縁基板）の表面と実質的に面一となるように設定されている（図３参照）。換言すれば、インレイ３５は、バスバー３０の表面からプリント回路基板１１（絶縁基板）の厚みと同等の立ち上がり寸法で突出している。なお、実質的に面一とは、プリント回路基板１１の表面とインレイ３５の突出部３６の端面３６Ａとが、同じ高さである場合を含むと共に、同じ高さでなくても、略同じと認められる程度である場合を含む。
【００２６】
上述した電子部品２０の端子２１は、インレイ３５の端面３６Ａに半田付け等の公知の手法により電気的に接続されている。すなわち、インレイ３５の端面３６Ａは、端子２１が接続される接続面とされている。
【００２７】
また、図３に示すように、複数のバスバー３０はプリント回路基板１１に積層された状態において、図３における左右方向に互いに間隔を空けて並ぶように予め設定されている。
【００２８】
（製造工程）
続いて、本実施形態の回路構成体１０の製造工程の一例について説明する。まず、金属板材を鍛造、鋳造、プレス加工等、任意の手法により加工して、所定形状の複数のバスバー３０を連結枠（図示せず）によって一体につないだ一体化バスバーを形成する。各バスバー３０には、１つまたは２つのバスバー貫通孔３１が形成されている（図６参照）。
【００２９】
次に、図１に示すように、各バスバー貫通孔３１内にインレイ３５を圧入する。各バスバー貫通孔３１内に圧入される各インレイ３５は、その外径が各バスバー貫通孔３１の内径より僅かに小さい寸法に設定されているため、バスバー貫通孔３１内にしっかり固定される。この時、図２に示すように、バスバー３０の裏面側においては、インレイ３５の下端面３７とバスバー３０の裏面とは面一とされ、バスバー３０の表面側においては、インレイ３５の突出部３６はバスバー３０の表面から所定寸法（プリント回路基板１１の厚みと同等寸法）突出した形態とされている。
【００３０】
次に、インレイ３５が固定されたバスバー３０を、図２の矢印で示す方向からプリント回路基板１１の裏面側に積層する。この時、各プリント回路基板１１の位置決め用貫通孔１２は、バスバー３０表面から突出しているインレイ３５の突出部３６の外径より僅かに大きい内径を有する矩形状とされているから、インレイ３５を位置決め用貫通孔１２に相対的に近づけて圧入することができる。
【００３１】
これにより、プリント回路基板１１とバスバー３０とが積層状態に組み付けられ、インレイ３５のプリント回路基板１１への圧入と接着剤との接着力によって固定される（図３参照）。この後、各バスバー３０を一体化している連結枠を切断し、各バスバー３０を個々に分断された状態とする。この状態において、インレイ３５の突出部３６の端面３６Ａは、プリント回路基板１１の表面と面一となる。
【００３２】
その後、プリント回路基板１１の表面側に所要の電子部品を搭載して例えばリフロー半田付けによって各部品を実装する。これらの電子部品の一部のものの端子２１は、露出したインレイ３５の端面３６Ａにハンダ付けされ、回路構成体１０が完成する。
【００３３】
（作用、効果）
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態によれば、バスバー３０に固定されたインレイ３５の突出部３６をプリント回路基板１１の位置決め用貫通孔１２に圧入する構成であるから、バスバー３０とプリント回路基板１１とが正確に位置決めされる。また、インレイ３５のプリント回路基板１１への圧入構造による固定力が作用するため、バスバー３０をプリント回路基板１１に接着するための接着剤や接着シートとしては、接着力が低く，或いは耐熱性が低い低品位のものを使用しても、バスバー３０のプリント回路基板１１への接着力は十分となる。
【００３４】
また、プリント回路基板１１とバスバー３０とを位置決めするインレイ３５に電子部品２０の端子２１を半田付けしているから、バスバー３０につながる回路を合理的に構成することができ、回路構成体１０の簡素化および小型化が実現可能である。
【００３５】
また、複数のバスバー３０のそれぞれにインレイ３５（突出部３６）が設けられているから、各バスバー３０は正確に位置決めされる。
【００３６】
また、インレイ３５は四角柱状とされているから、円筒状とする構成と比較して、バスバー３０の位置ずれを効果的に防止できる。
【００３７】
また、インレイ３５は、位置決め用貫通孔１２に圧入された状態でその突出部３６の端面３６Ａが絶縁基板（プリント回路基板１１）の表面と面一とされた接続面を形成しており、この接続面に電子部品２０の端子２１が電気的に接続されるようになっているから、プリント回路基板１１に実装する電子部品２０の端子２１をリフロー半田付け手法によって一気に半田付けすることができ、生産性が高い。
【００３８】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を、図７ないし図１２を参照しつつ説明する。
なお、以下においては実施形態１と異なる構成についてのみ説明するものとし、実施形態１と同じ構成については、実施形態１の各構成に付した符号の数字に４０を加えた数字の符号を用いるものとする。
【００３９】
本実施形態においては、図１１に示すように、図中左端に配された位置決め用貫通孔５２（以下第１位置決め用貫通孔５２Ａとする）は、その他の位置決め用貫通孔５２よりも径小に形成されており、後述するバスバー７０の曲げ部７２を受け入れ可能としている。また、図８および図９に示すように、プリント回路基板５１には、複数の位置決め用貫通孔５２に加え、隣接する二つのバスバー３０に跨る開口部５３が設けられている。
【００４０】
一方、図７および図１２中左端に配置されている第１バスバー７０Ａにおいては、バスバー貫通孔７１が形成される代わりに、その左端縁部から切起こされるとともに垂直方向に曲げ加工された曲げ部７２が形成されている。なお、複数のバスバー７０のうち、プリント回路基板５１の開口部５３に対応する部分には、貫通孔は形成されていない（図９参照）。
【００４１】
このような本実施形態のバスバー７０の各バスバー貫通孔７１内に、上記実施形態１と同様に、インレイ７５を圧入固定する（図７参照）。そして、図８の矢印で示す方向から各バスバー７０をプリント回路基板５１の裏面側に積層する。すると、図９に示すように、プリント回路基板５１の位置決め用貫通孔５２内にインレイ７５の突出部７６が圧入され、その圧入部分において、インレイ７５の突出部７６の端面７６Ａがプリント回路基板５１の表面と面一に配置される。また、開口部５３が形成された部分においては、開口部５３を通してバスバー７０の上面が露出した状態とされる。また、図９中左端に配されている第１バスバー７０Ａについては、曲げ部７２がプリント回路基板５１の第１位置決め用貫通孔５２Ａ内に圧入され、その端面７２Ａが、プリント回路基板５１の表面と面一に配置される。
【００４２】
次に、プリント回路基板５１の表面に露出したインレイ７５の突出部７６の端面７６Ａおよび開口部５３内に露出したバスバー７０に電子部品６０の端子６１を載置して、半田付けを実行する。この時、図１０に示すように、図中左側に配置された電子部品６０の一対の端子６１は、プリント回路基板５１の表面よりも低い位置に配された隣り合うバスバー７０の各表面に直接接続されるので、上記実施形態１と比較して、回路構成体５０全体の高さを低くすることができる。
【００４３】
また、図１０および図１２中左端に配されている第１バスバー７０Ａについては、バスバー貫通孔７１（インレイ７５）が設けられていないものの、曲げ部７２をプリント回路基板５１の第１位置決め用貫通孔５２Ａ内に圧入させることにより、上記実施形態１と同様に、バスバー７０をプリント回路基板５１に対して正確に位置決めできる。
【００４４】
＜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。
【００４５】
（１）位置決め用貫通孔１２，５２及びバスバー貫通孔３１，７１の形状は、矩形状に限らず、円形状、三角形状等の多角形状としてもよく、必要に応じて任意の形状とすることができる。
【００４６】
（２）上記実施形態においては、インレイ３５，７５を位置決め用貫通孔１２，５２内に圧入することによりバスバー３０，７０をプリント回路基板１１，５１に固定し、絶縁性の接着シートや接着剤を設けて接着する構成としたが、インレイの圧入構造によってバスバーの固着力が得られる場合には、接着材料は省略してもよい。
【００４７】
（３）上記実施形態においては、プリント回路基板１１、５１に複数のバスバー３０、７０が組み付けられる構成としたが、バスバーは必ずしも複数でなくてもよい。
【００４８】
（４）上記実施形態においては、位置決め用突部としてのインレイをバスバーに圧入して固定したが、例えば半田等のロウ材によって固定してもよく、或いはバスバーのプレス加工によって位置決め用突部をバスバーに一体に形成してもよい。
【００４９】
（５）上記実施形態においては、突出部３６，７６の端面３６Ａ，７６Ａがプリント回路基板１１，５１の表面と面一になるように設定したが、必ずしも面一でなくてもよく、プリント回路基板１１，５１の表面から突出する構成や凹む構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０，５０…回路構成体
１１，５１…プリント回路基板
１２，５２…位置決め用貫通孔
２０，６０…電子部品
３０，７０…バスバー
３１，７１…バスバー貫通孔
３５，７５…インレイ（導電性部材）
３６，７６…突出部（位置決め突部）
３６Ａ，７６Ａ…端面（突出端面）
５２Ａ…第１位置決め用貫通孔
７０Ａ…第１バスバー
７２…曲げ部
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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