説明

回路構成体

【課題】 高密度化が可能な電気接続箱を提供する。
【解決手段】 分岐路部12と電源分配部13との端縁同士を突き合わせて全体が略L字状に組合わされてなる回路体11を、ケーシング15で包囲してなる電気接続箱10において、電源分配部13には、第2バスバー35が配索されている。この第2バスバーはその表面に、例えば、マイカ(雲母)やシリコン(Si)等の絶縁性の紛体を第2バスバーの表面に吹き付ける、いわゆる紛体塗装によって絶縁膜が形成されたものである。これにより、他の導電部材と短絡することなく導電路を配索することができるので、バスバー回路32で不足する導電路を補うことができ、電力供給路の設計における自由度が増して限られたスペースの中に多数の導電路を配索できるので、高密度化することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電力供給を行う回路構成体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の回路構成体として例えば特許文献1に示すものがある。このものは、例えば、自動車に搭載されるものであって、車載バッテリー等の電源と各電子装置との間に介されて各電子装置への電源供給の制御を行なう電力分配器として用いられるものである。
【0003】
この種の回路構成体は、平面状に配索された複数本のバスバーと、絶縁層を介してこれらバスバーへ積層した制御用回路基板と、この制御用回路基板に実装される半導体スイッチングデバイスとを備えて構成されており、当該半導体スイッチングデバイスを動作させることによって各バスバーに通電させて各電子装置への電力供給の制御を行なうようになっている。
【特許文献1】特開2003−164039公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、自動車に要求される快適性・安全性等は高まる一方であり、これらを高水準で満たすために自動車に搭載される電子装置の数は増加する傾向にあり、制御用回路基板上に実装されるスイッチングデバイスの数が増加する。これに伴って回路構成体中に要求される電源供給を行うための導電路も多数必要とされるようになる。その一方、自動車における回路構成体を搭載するための空間は制限されるので、同じ体積(容量の)回路構成体にできるだけ多数のスイッチングデバイス及び導電路を配置すること、即ち、回路構成体の高密度化が望まれている。
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、高密度化が可能な電気接続箱を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、制御用回路基板と、この制御用回路基板上に実装されるスイッチングデバイスと、絶縁層を介して前記制御用回路基板にそれぞれ積層される複数本の第1バスバーとから構成されており、前記スイッチングデバイスを動作させることにより前記複数本の第1バスバーにそれぞれ通電させるようにした回路構成体であって、前記第1バスバー又は前記制御用回路基板上には、絶縁膜で被覆された第2バスバーが積層配置されているところに特徴を有する。
【0006】
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記第2バスバーが厚みよりも幅広な表面を有する平板帯状の金属片からなると共にその幅広な表面を前記第2回路構成体の表面に対して垂直となるように配設されているところに特徴を有する。
【0007】
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のものにおいて、前記第2バスバーが複数積層された構成であるところに特徴を有する。
【0008】
請求項4の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載のものにおいて、前記第2バスバーの先端部が外部との接続を行う外部端子として構成されているところに特徴を有する。
【0009】
請求項5の発明は、請求項4に記載のものにおいて、前記外部端子が、前記第2バスバーの前記絶縁膜で被覆されていない先端部を雄タブ状に形成されてなると共に、この外部端子が相手側端子と嵌合されるコネクタのハウジング内へ貫通支持されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【0010】
<請求項1の発明>
絶縁膜で被覆された第2バスバーが第1バスバー又は制御用回路基板上に積層されるので、導電路の設計における自由度が増して限られたスペースの中に多数の導電路を配索できるので、高密度化を図ることが可能となる。
【0011】
<請求項2の発明>
第2バスバーを第1バスバー又は制御回路基板に対して垂直に配設するので、回路構成体上の空間を有効に利用して回路構成体上に多数の第2バスバーを配設することができ、一層の高密度化が可能となる。
【0012】
<請求項3の発明>
第2バスバーが複数積層されるので、一層の高密度化を図ることが可能となる。
【0013】
<請求項4の発明>
第2バスバーが直接外部機器等との接続を行うので、他との接続構造を追加する必要がなく、回路構成体の小型化が可能となる。
【0014】
<請求項5の発明>
外部端子が第2バスバーの先端部を直接延出させて第2バスバーと一体に形成されているので、簡素な構造とすることができると共に、他の部材を介して相手側と接続する場合に比べ、接触抵抗の低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
<実施形態1>
本発明の実施形態1について図1ないし図7を参照して説明する。本実施形態の電気接続箱10は、例えば、車載バッテリー等の電源と各電子装置等の負荷との間に介されて各電子装置への電源供給の制御を行なう電力分配器として用いられるものである。
電気接続箱10は、図1に示すように、いずれも略平板状に形成された分岐路部12と電源分配部13との端縁同士を突き合わせて全体が略L字状に組合わされてなる回路体11を、ケーシング15で包囲してなるものであり、電気接続箱10の上面には外装品取付部14が形成されている。
【0016】
ケーシング15は、メインケース16にサイドケース17及び上側ケース18を組付ける構成となっている(図1参照)。
メインケース16には、図1に示すように、上方に開口する上側収容部16Hと一側方(図1の左奥方)に開口する側方収容部16Vとが形成されている。上側収容部16Hは、分岐路部12を収容してから上側ケース18が組み付けられることで、その開口部を塞ぐようになっている。また、上側収容部16Hは(図示はしないが)、その底面外側に外部機器との接続を行うコネクタハウジングが形成されている。
一方、側方収容部16Vは電源分配部13を組付けたサイドケース17が組み付けられることでその開口部を塞ぐようになっている。また、側方収容部16Vの開口部と対向する側の壁面には電源分配部13に形成された制御用コネクタ37を外部に露出させるための挿通孔16Aが穿設されている。
また、上側ケース18の上面には、外装品挿入孔18Aが穿設されており、この外装品挿入孔18A内には分岐路部12或いは電源分配部13から延出された二又端子が挿入されることで外装品取付部14が構成される。この外装品取付部14の外装品挿入孔18Aに外装品(本実施形態ではヒューズH又はヒュージブルリンクF)が組み付けられると、外装品の端子が二又端子に挟持されることで導通接続が図られるようになっている。
【0017】
分岐路部12は、図3に示すように、金属平板を打ち抜いて所定回路形状に形成された複数本のバスバー21からなるバスバー回路22を絶縁板25を介して上下に積層してなるものである。
バスバー21の端部は、他の回路や電子部品等に接続する接続部23が形成されているが、バスバー回路22の回路構成に応じて垂直に曲げ起こした垂直接続部23Vと水平に延出させた水平接続部23Hとが選択的に形成されている。
絶縁板25は上下のバスバー回路22の絶縁を行うと共に、所定箇所に貫通孔26が形成されており、この貫通孔26を介して垂直接続部23Vが分岐路部12の表面或いは裏面に突出するようになっている。尚、図3には、4枚の絶縁板25が上下に並べて記載されているが、一番上側に記載された絶縁板25以外は貫通孔26が省略して記載されている。
また、本実施形態では、分岐路部12の上面側に突出する垂直接続部23Vの先端は二又状に形成されて、ヒューズH又はヒュージブルリンクFの端子を挟持可能となっている。また分岐路部12の下面側に突出する垂直接続部23Vの先端部はタブ状になっていて、メインケース16の上側収容部16Hに形成されたコネクタハウジング(図示なし)内部に延出することでオス端子を構成するようになっている。
水平接続部23Hは分岐路部12と電源分配部13との突き合せ部分の一所(図3の左奥方)に並列するように配設されており、この水平接続部23Hが電源分配部13との接続を行うようになっている。
【0018】
電源分配部13は、図4,6に示すように、金属平板を打ち抜いて複数本の第1バスバー31からなる所定回路形状に形成されたバスバー回路32と、所定の印刷回路が形成された回路基板33とを接着したものの回路基板33上面側に、リレー又は半導体スイッチ等のスイッチングデバイス34及びこれらの制御用の電子部品等(図示なし)を実装してなるものである。また、電源分配部13の角部には主に回路基板33と外部機器との接続を行う制御用コネクタ37が配設されている(図7参照)。この制御用コネクタ37は略角筒形状のハウジング内にタブ状のオス端子を配するもので、オス端子は回路基板33に形成されたスルーホール33Hにはんだ付けされることで回路基板33との導通接続が行われるものである。
また、電源分配部13のバスバー回路32側には金属平板状の放熱板19が接着剤(例えばエポキシ系接着剤)によって接着されている。この放熱板19はサイドケース17の外方(図3の左手前方)の壁面(全面)を構成し、放熱板19自身が外部に露出する構成となっている。電源分配部13はこのように構成されることで、電源分配部13のスイッチングデバイス34からの発熱をバスバー回路32を介して放熱板19に伝熱し、放熱板19から外部へ放熱するようになっている。
【0019】
さて、電源分配部13には、その表面に第2バスバー35が配索されている(図6参照)。
この第2バスバー35は、金属平板からなる厚みよりも幅広な表面を有する帯状の導電路であり、電源分配部13においてスイッチングデバイス34が実装されている側の面(実装面)に配設されている。第2バスバー35は、電源分配部13において各スイッチングデバイス34等回路基板33側における所定の接続箇所から、図6の右奥方に向かって適宜周回させて形成されている。また、第2バスバー35は接着剤(例えばシリコーン系接着剤)又は接着シート(例えば絶縁シートの両面に接着剤を塗布して接着性をもたせたもの)により回路基板33上に固定されている。
第2バスバー35の回路基板33側に接続される先端部分は、図4、6に示すように、実装面上を周回する箇所よりも回路基板33側に向けて段差が生じるように屈曲されて段差接続部35Dが形成されている。この段差接続部35Dは回路基板33に貫通形成された収容孔33Aを介してバスバー回路32に(はんだ付け等によって)接続可能となっている。
【0020】
一方、第2バスバーの段差接続部35Dと反対側の(図6の右奥方に配された)端部は電源分配部13の回路面に対し、垂直上方に曲げ起こされた垂直外部端子35Vが形成されて。そして、この垂直外部端子35Vはサイドケース17に一体形成されたハウジング36内のキャビティ36C内に突出して相手側との接続用のオス端子となっている。
さらに、このハウジング36には第1バスバーの端部を電源分配部13の回路面に対して垂直上方に曲げ起こした接続端子31Vが垂直外部端子35Vと並設されており、同一のハウジング36内に第1バスバーの接続端子31Vと第2バスバーの垂直外部端子35Vとの双方が設けられている。
また、ハウジング36はキャビティ36C内部に中継端子40を収容し、電源分配部13の垂直外部端子35V又は接続端子31Vと、分岐路部12の水平接続部23Hとを導通接続するようになっている。
【0021】
さらに、第2バスバー35には、回路基板33上を周回する箇所の一部について、その幅広な表面を電源分配部13の表面に対して垂直となるように形成された衝立部35Cを有するものも設けられている。
ここで、電源分配部13上にはスイッチングデバイス34を配設するためのある程度の高さを有する空間が存在しているが、本実施形態のように衝立部35Cを有する第2バスバー35を用いることによりその空間を効率よく利用して第2バスバー35を配策することができるようになっている。
【0022】
ところで、本実施形態に係る第2バスバーは、図5に示すように、その表面は絶縁膜で被覆されている。この絶縁膜は、例えば、マイカ(雲母)やシリコン(Si)等の絶縁性の紛体を第2バスバーの表面に吹き付ける、いわゆる紛体塗装によって形成されたものであり、これにより、第2バスバーの絶縁膜で被覆された箇所は他の導電部材と接触しても短絡しないようになっている。但し、第2バスバー35の先端部分のように回路基板33やスイッチングデバイス34に対して導通接続される箇所については、はんだ付け等に支障がないように絶縁膜による被覆はなされないようになっている(図5参照)。
さらに、本実施形態で用いた紛体は、熱伝導性が良いので、第2バスバーに電流が流れて生ずる熱や、接続されたスイッチングデバイス34等から直接伝わる熱を空気中に発散可能となっている。それに加えて、第2バスバー35に近接する(直接電気的に接続されていない)スイッチングデバイス34等の電子素子からの熱を吸収して、空気中に発散可能となっている。
【0023】
尚、本実施形態では、詳細には図示しないが、電源分配部13において段差接続部35Dをスイッチングデバイス34の端子に直接接続させる場合には、この段差接続部35Dに対応する個所において、回路基板33とバスバー回路32との双方に亘って貫通する収容孔33Aを穿設し、この収容孔33Aに段差接続部35Dを収容させる。それと共に、段差接続部35Dの上面が、第1バスバーの上面と略同一高さとなるように形成する。これにより、スイッチングデバイス34の端子のうち、一方を回路基板33の導電路の接続部分へはんだ付けし、他方を第2バスバー35の段差接続部35Dへはんだ付けするようにすることができる。ここで、段差接続部35Dに対してはんだ付けするスイッチングデバイス34の端子の先端部分は、回路基板33の導電路に対してはんだ付けする先端部分よりも下側(バスバー回路32側)へ延びており、接続部分に段差が生じていても確実にはんだ付けが可能となっている。
また、本実施形態では回路基板33側の収容孔33Aに隣接してスイッチングデバイス34の載置孔33Bが形成されている。この載置孔33Bはスイッチングデバイス34の本体底面部に形成された電極(ゲート電極)を直接バスバー回路32に接続させるためものであり、回路基板33においては収容孔33Aと連通するように形成されているものもある(図4,6参照)。
【0024】
このように本実施形態によれば、絶縁膜で被覆された第2バスバー35を電源分配部13上に配索する構成としたので、バスバー回路32で不足する導電路を補うことができ、電力供給路の設計における自由度が増して限られたスペースの中に多数の導電路を配索できるので、高密度化することができる。
さらに、本実施形態では、衝立部35Cを有する第2バスバー35を用いることによりその空間を効率よく利用して第2バスバー35を配策することができるので、第2バスバー30Bによって、より多数の導電路の形成が可能となり、より一層の高密度化が図れると共に、設計の自由度もより一層向上する。
また、第2バスバー35の衝立部35Cは、その表裏面を空気に接触させることが可能となるので、第2バスバー35そのものに高い放熱性が具備する。
【0025】
また、本実施形態のハウジング36は、第2バスバー35の先端部を直接延出させて一体形成された垂直外部端子35Vでもってハウジング36のオス端子を構成するので、他の部材(独立した端子)を介して相手側と接続する場合に比べ、接触抵抗の低減が可能となると共に、このような簡易な構成で接続できるので、電気接続箱10の高密度化が図れると共に回路設計の自由度が向上する。
また、本実施形態では第2バスバー35に連なる垂直外部端子35Vと第1バスバー31に連なる接続端子31Vとが同一のハウジング36に収容された一の部材で双方の接続が図れるので、分岐路部12との接続を容易に行うことが可能となる。
【0026】
<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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では、紛体塗装によって第2バスバー35に絶縁膜を形成したものであったが、樹脂塗装や静電粉体コーティング等他の方法により絶縁被膜を形成するものであってもよい。また、絶縁性が確保できれば、第2バスバーの表面に塗料を塗布したものであってもよい。
(2)上記実施形態では接続部が分岐路部との接続コネクタのオスタブ端子をなしていたが、例えば、通常のコネクタと接続するための端子を構成するものであってもよく、或いはヒューズと接続するためのヒューズ端子を構成するものであってもよい。また、この場合に先端部分の形状は上記実施形態のようなタブ状に限らず二又形状のものやメス型端子を構成するものであってもよい。
(3)上記実施形態では、第2バスバー35は、電源分配部13のスイッチングデバイス34が実装されている側の面(実装面)に配設されているものであったが、これに限らず、例えば電源分配部13のバスバー回路32側に配設されているものであってもよい。
(4)上記実施形態では、ハウジング36内に収容した中継端子40を介して電源分配部13と分岐路部12との接続を行うものであったが、これに限らず、電源分配部13の端子と分岐路部12の端子とが直接嵌合可能な構造のものであってもよい。
(5)上記実施形態では、外装品としてヒューズH及びヒュージブルリンクFを搭載するものであったが、これに限らず、例えばリレー、センサー、ECU等であってもよい。
(6)上記実施形態では、分岐路部12と電源分配部13との各々の回路の電気接続を中継端子40を介した端子嵌合により行うものであったが、例えばタブ状の端子同士を溶接(抵抗溶接、レーザー溶接等)で接続するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】電気接続箱の分解斜視図
【図2】電気接続箱の斜視図
【図3】分岐路部の構成部品を分解した状態の電気接続箱の分解斜視図
【図4】電源分配部の分解斜視図
【図5】第2バスバーの斜視図
【図6】電源分配部の斜視図
【図7】電源分配部にサイドカバーを組付けた状態の斜視図
【符号の説明】
【0028】
10…電気接続箱
12…分岐路部(分岐回路体)
13…電源分配部(回路構成体)
31…第1バスバー
31V…接続端子
33…制御用回路基板
34…スイッチングデバイス
35…第2バスバー
35V…垂直外部端子(外部端子)
36…ハウジング(コネクタハウジング)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
制御用回路基板と、この制御用回路基板上に実装されるスイッチングデバイスと、絶縁層を介して前記制御用回路基板にそれぞれ積層される複数本の第1バスバーとから構成されており、前記スイッチングデバイスを動作させることにより前記複数本の第1バスバーにそれぞれ通電させるようにした回路構成体であって、
前記第1バスバー又は前記制御用回路基板上には、絶縁膜で被覆された第2バスバーが積層配置されていることを特徴とする回路構成体。
【請求項2】
前記第2バスバーが厚みよりも幅広な表面を有する平板帯状の金属片からなると共にその幅広な表面を前記第2回路構成体の表面に対して垂直となるように配設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】
前記第2バスバーが複数積層された構成であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回路構成体。
【請求項4】
前記第2バスバーの先端部が外部との接続を行う外部端子として構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の回路構成体。
【請求項5】
前記外部端子が、前記第2バスバーの前記絶縁膜で被覆されていない先端部を雄タブ状に形成されてなると共に、この外部端子が相手側端子と嵌合されるコネクタのハウジング内へ貫通支持されていることを特徴とする請求項4に記載の回路構成体。

【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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【公開番号】特開2006−187122(P2006−187122A)
【公開日】平成18年7月13日(2006.7.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−378325(P2004−378325)
【出願日】平成16年12月27日(2004.12.27)
【出願人】(395011665)株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】(000183406)住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】(000002130)住友電気工業株式会社 (12,747)
【Fターム(参考)】