バスバー、このバスバーが搭載されるプリント基板及びこのプリント基板を備える自動車用電装部品
【課題】ハンダ付けを良好に行うことができ、電気的接続の信頼性を向上させるとともに、低コストで製造できるバスバーを提供する。
【解決手段】ジャンパーバスバー１０は、導電体１１と、導電体１１の両端に配置され、それぞれがプリント基板のスルーホールとハンダによって電気的に接続される２つの接続端子１２と、を備える。また、ジャンパーバスバー１０は、２つの接続端子１２の間に配置され、接続端子１２の位置を固定するためにプリント基板に圧入される保持端子１３を備える。
【解決手段】ジャンパーバスバー１０は、導電体１１と、導電体１１の両端に配置され、それぞれがプリント基板のスルーホールとハンダによって電気的に接続される２つの接続端子１２と、を備える。また、ジャンパーバスバー１０は、２つの接続端子１２の間に配置され、接続端子１２の位置を固定するためにプリント基板に圧入される保持端子１３を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に搭載されるバスバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車において、ランプの点灯や、モータやソレノイド等のアクチュエータと呼ばれる駆動部品等の動作を制御するためには、数Ａ以上の電流を取り扱う必要がある。近年、自動車への電装部品の搭載点数は増加傾向にあり、このような大電流を扱って電気的負荷を様々な条件に合わせて制御する制御ユニットにおいて、負荷の数の増大と同時に、小型化、発熱密度の増加及び回路密度の増加等が求められていた。
【０００３】
電装部品の増加に応じて回路数を増やす方法として、高性能な基板（金属板等をプリント基板に挟み込んで大電流を扱えるようにしたメタルコア基板等）を用いる方法が考えられる。しかし、このような高性能な基板は、コスト高の原因となってしまう。そこで、大電流を扱える回路数を低コストで増加させる手段として、ジャンパーと呼ばれる補助回路によって回路数を増加させる方法がある。ジャンパーとしては、ワイヤを使う構成のものや、バスバーと呼ばれる金属板をプレス加工して形成された導電体によって回路を構成するもの等が知られている。特許文献１では、バスバーによってプリント基板の２点間を電気的に接続する構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１６８４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
大電流回路のジャンパーとしてワイヤを用いた場合、発熱の問題を引き起こし、ショート時に回路が損傷し機能不全に陥るおそれがある。そのため、特許文献１に示すような比較的容易に回路断面を増加させることのできるバスバーを補助回路として用いることが多い。しかし、特許文献１のような構成のバスバーは、バスバーを折り曲げる等して応力緩衝部を設けなければ、金属板で構成されるバスバーが寒暖の差によって伸縮し、金属板を固定しているハンダに繰返し応力が掛かり、ハンダにクラックが発生し易く、このクラックによって機能不全に陥るおそれがあった。
【０００５】
また、ジャンパーのような補助回路は、接続端子をクリンチして（曲げて）基板に固定させる方法が一般的であるが、ジャンパーを自立させる取付作業中にスルーホールのメッキを傷つけるおそれもあった。また、スルーホールに対して接続端子の位置が偏った状態でハンダが充填された場合、接続端子の偏りがボイドの発生やハンダ上がりの不良の原因となってしまう。
【０００６】
また、昨今の環境負荷物質規制のトレンドとして、鉛フリーハンダを用いてハンダ付けを行うことが求められている。しかし、すず鉛共晶ハンダに比べて鉛フリーハンダは、ハンダの濡れ性が悪いものが多く、粘度も高いため、スルーホールにハンダを良好に充填させることが難しかった。また、従来のハンダに比べて鉛フリーハンダは融点が高いため、他の部材への熱による負荷も大きかった。従って、スルーホールに充填されるハンダ部分の加熱をできるだけ効率的に行う必要があった。更に、鉛フリーハンダは従来のすず鉛共晶ハンダに比べてヤング率が高く、寒暖の差によってハンダ部分に掛かる応力が高くなり、クラックが発生し易かった。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハンダ付けを良好に行って電気的接続の信頼性を向上させるとともに、低コストで製造できるバスバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
本発明の第１の観点によれば、プリント基板に搭載されるバスバーにおいて、以下の構成が提供される。即ち、バスバーは、導電体と、前記導電体の両端に配置され、それぞれが前記プリント基板のスルーホールとハンダによって電気的に接続される２つの接続端子と、を備える。また、バスバーは、２つの前記接続端子の間に少なくとも１つ配置され、前記接続端子の位置を固定するために前記プリント基板に圧入される保持端子を備える。
【００１０】
これにより、保持端子によってスルーホールに対する接続端子の位置を容易に固定することができる。従って、プリント基板にバスバーを取り付ける際の取付作業を効率的に行うことができるとともに、接続端子の位置が安定するのでスルーホールへのハンダの充填を良好に行うことができる。また、ハンダ付けの際に保持端子からの熱がバスバーに伝導するので、バスバーの温度を効果的に上昇させることができ、接続端子とスルーホールを接続するハンダ付け部分のボイドを防止するとともに、ハンダ上がりが良好になる。以上に示すようにハンダ付けを良好に行うことができるので、接続端子とプリント基板との電気的接続の信頼性が高いバスバーを提供することができる。
【００１１】
前記のバスバーにおいては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記保持端子は、前記導電体からの突出方向に対して垂直な面で切断したときの断面形状が多角形となるように形成されている。前記プリント基板には、前記保持端子を差し込むための保持孔が形成されている。前記保持端子を前記保持孔に差し込んだ状態では、前記多角形の頂点部分が前記保持孔に対して内接する又は食い込む。
【００１２】
これにより、保持端子の頂点部分が保持孔に内接する又は食い込むことによって、保持端子の頂点部分に強い摩擦力が生じる。これによって、保持端子の位置が保持孔に対してズレたり、保持孔から保持端子が抜けたりすることを防止できる。従って、接続端子の位置を確実に固定する機構を簡易に実現できる。
【００１３】
前記のバスバーにおいては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、バスバーは、前記導電体から前記プリント基板に近づく向きに突出するスペーサ部を備える。前記スペーサ部の一端は、前記接続端子を固定する固定状態では、前記プリント基板に接触する。
【００１４】
これにより、バスバーをプリント基板に固定した状態では、導電体から突出するスペーサ部がプリント基板に接触するので、導電体とプリント基板との間に隙間が形成される。従って、バスバーとプリント基板上の回路配線との絶縁状態を確保する機構を簡易に実現できる。なお、このスペーサ部は、導電体と保持端子との間や、導電体と接続端子との間に少なくとも１つ以上配置される構成等が考えられる。
【００１５】
前記のバスバーにおいては、銅を主成分とする０．３ｍｍ以上の厚さの板状部材から、前記導電体、前記接続端子及び前記保持端子が一体的に形成されることが好ましい。
【００１６】
これにより、銅を主成分とする導電体を板状に形成できるので、放熱性を向上させることができるとともに、断面積を大きくとることができ、大電流回路を構成することができる。また、導電体が板状であっても、保持端子が圧入されることによってバスバーを固定する構成なので、プリント基板にバスバーを容易に自立させることができる。更に、折曲げ加工等の工程を経ることなくバスバーの製造を簡易に行うことができるので、生産性を効果的に向上させることができる。
【００１７】
本発明の第２の観点によれば、前記バスバーが搭載され、当該バスバーの前記接続端子がハンダによって電気的に接続されたプリント基板が提供される。
【００１８】
これにより、低コストで回路数を増加させることができ、大電流回路を製造する場合でも、コストを抑制することができる。また、電気的接続の信頼性が高いバスバーを用いるので、故障の発生を抑制できる。
【００１９】
本発明の第３の観点によれば、前記プリント基板を備える自動車用電装部品が提供される。
【００２０】
これにより、低コストで電気的接続の信頼性を向上させることができる自動車用電装部品を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図６は、本発明のジャンパーバスバーを搭載した自動車用電装部品用のプリント基板９０の様子を示した斜視図である。図６に示すように、本実施形態のプリント基板９０には、複数のジャンパーバスバー１０が搭載されている。このプリント基板９０は、自動車用電装部品に用いられるものであり、数Ａ以上の電流を流すことが可能に構成されている。このジャンパーバスバー１０は、プリント基板９０の２点間を接続する補助回路として、プリント基板９０の適宜の場所に配置されている。
【００２２】
次に、図１及び図２を参照してジャンパーバスバー１０の第１実施形態について説明する。図１（ａ）は、第１実施形態のジャンパーバスバー１０の正面図であり、図１（ｂ）は、ジャンパーバスバー１０の側面図である。図２（ａ）は、プリント基板９０に取り付けられた状態のジャンパーバスバー１０と、プリント基板９０の断面の様子と、を示した正面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線で切断したときのジャンパーバスバー１０の断面矢視図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）の保持端子１３と保持孔１５との様子を示す拡大断面図である。
【００２３】
図１に示すように、第１実施形態のジャンパーバスバー１０は、導電体１１と、２本の接続端子１２と、保持端子１３と、を備え、これらの導電体１１、接続端子１２及び保持端子１３は一体的に形成されている。導電体１１は矩形の平板状に形成されており、この導電体１１の下側端部の両側から接続端子１２が下方向に細長く延びている。保持端子１３は、この２本の接続端子１２の間であって、導電体１１の下側端部の中央から下方向に細長く延びている。接続端子１２及び保持端子１３は平行な向きに配置されるとともに、保持端子１３は接続端子１２よりも若干短い長さに形成される。
【００２４】
接続端子１２は、プリント基板９０に形成されるスルーホール１４に差し込まれた状態でハンダ付けされることによって、ジャンパーバスバー１０とプリント基板９０との電気的接続を担うものである。また、接続端子１２は、断面形状が四角形となるように角柱状に形成されており、その先端部分は先細状となっている。一方、接続端子１２が差し込まれるプリント基板９０のスルーホール１４は、図２（ｂ）に示すように、接続端子１２を挿入した状態では、接続端子１２とスルーホール１４が接触しないように、接続端子１２に対して大き目に形成されている。また、接続端子１２と導電体１１との接続部分近傍には、正面視において、接続端子１２側から導電体１１に近づくに従って接続端子１２の内側方向に広がっていくテーパ部１６が形成されている。
【００２５】
保持端子１３は、プリント基板９０に形成される保持孔１５に圧入されることによって、ジャンパーバスバー１０を機械的に保持するためのものであり、プリント基板９０に対してジャンパーバスバー１０を自立させることが可能に構成されている。この保持端子１３は、断面形状が長方形となる角柱状に形成されており、その先端部分は先細状となっている。一方、保持端子１３が圧入される保持孔１５は貫通状の孔であり、その輪郭が、保持端子１３の断面形状である前記長方形の対角線の長さより若干小さい直径の円で形成されている。
【００２６】
また、導電体１１と保持端子１３との接続部分近傍には、正面視において、導電体１１から保持端子１３の先端に近づく向き（プリント基板９０に近づく向き）に突出するテーパ部（スペーサ部）１７が形成されている。このテーパ部１７は、保持端子１３に近づくに従って狭まるテーパ状に形成されている。このテーパ部１７がスペーサの役割を果たし、プリント基板９０上面に対面する導電体１１の下面と当該プリント基板９０上面との間に隙間が形成される。
【００２７】
この構成で、ジャンパーバスバー１０をプリント基板９０に自立させる。具体的には、図２（ｂ）に示すように、接続端子１２をスルーホール１４に挿入し、保持端子１３を保持孔１５に圧入する。前述したように、接続端子１２及び保持端子１３の先端部は先細状に形成されているので、スルーホール１４及び保持孔１５への挿入及び圧入をスムーズに行うことができる。図２（ｃ）に示すように、保持端子１３が保持孔１５に圧入されている状態では、保持孔１５の縁部分に対して保持端子１３の角部分が食い込む形となる。そして、プリント基板９０の上面側又は保持孔１５の縁部分がテーパ部１７に接触するまで、保持端子１３を保持孔１５に更に差し込む。テーパ部１７の端部がプリント基板９０又は保持孔１５の縁部分に接触したところで、保持端子１３は挿入方向にそれ以上進まなくなり、プリント基板９０に対して導電体１１が適切な位置で位置決めされる。このとき、接続端子１２及び保持端子１３はスルーホール１４及び保持孔１５をそれぞれ貫通し、その先端はプリント基板９０の反対側の面（後述のハンダフロー工程におけるハンダ面）に突出している。
【００２８】
また、前述したように、導電体１１と接続端子１２との両側それぞれの接続部分近傍にもテーパ部１６が形成されている。このテーパ部１６がプリント基板９０又はスルーホール１４の縁部分に接触することで、ジャンパーバスバー１０の姿勢を傾けることなくプリント基板９０に対して自立させることができる。この自立状態では、矩形の導電体１１下面とプリント基板９０上面との間に図２（ａ）に示すように隙間が形成され、プリント基板９０上の回路配線との接触を防止できる。
【００２９】
保持端子１３を保持孔１５に圧入した後は、接続端子１２の位置の微調整を行う。図２（ｂ）に示すように、接続端子１２がスルーホール１４内の中央部分に位置するように微調整し、スルーホール１４と接続端子１２との間のギャップを適切なものとする。
【００３０】
このように、本発明のジャンパーバスバー１０は、特別な部材を追加することなく、スルーホール１４に対する接続端子１２の位置を適切に固定した状態で、プリント基板９０に対してジャンパーバスバー１０を自立させることができる。
【００３１】
次に、プリント基板９０下方からフローハンダ実装を行う。なお、第１実施形態では、接続端子１２とスルーホール１４を接続するのに用いるハンダとして、鉛フリーハンダを使用する。前述したように、接続端子１２がスルーホール１４の中央部分に適切なギャップで保持されているので、ハンダの表面張力によるギャップ間への浸透が十分に行われる。なお、保持端子１３を挿入する保持孔１５にはメッキがされており、このメッキ部分にハンダが付着する（一方、仮に保持孔１５にメッキがなされていない場合、ハンダは付かない）。保持孔１５に対してメッキを行うか否かは、事情に応じて適宜選択することができる。
【００３２】
フローハンダ実装時において、プリント基板９０の下面から突出している接続端子１２及び保持端子１３がハンダ槽に接触することにより、導電体１１に熱が伝導される。本実施形態では、接続端子１２だけではなく保持端子１３からも導電体１１に熱が伝導するので、ジャンパーバスバー１０の温度を効果的に高くすることができる。ジャンパーバスバー１０が十分に予熱されることによって接続端子１２の温度も上昇し易くなり、接続端子１２とスルーホール１４付近のハンダの温度も十分に上昇させることができる。従って、接続端子１２とスルーホール１４とを接続するハンダの内部にボイドが発生するのを防止するとともに、プリント基板９０上面までハンダを吸い上げることができる。これによって、接続端子１２とプリント基板９０のランド部、スルーホール１４とのハンダを介した均一で欠陥のない接続が可能となり、電気的接続の信頼性が向上する。
【００３３】
ここで、ジャンパーバスバーにおいては一般に、寒暖の差等によるバスバー部の伸縮によるハンダ付け部への繰返し応力や、振動によって発生する繰返し応力によって、ハンダ部分のクラックが生じ易い。この点、本実施形態では接続端子１２とスルーホール１４を接続するハンダ付け部分が確実に接続され、ハンダ部分のクラックが生じることを抑制できるので、電気的接続の不良の発生を防止できる。
【００３４】
なお、鉛フリーハンダの融点は約２３０℃から２４０℃の範囲に存在し、従来のすず鉛共晶ハンダの融点である約１８０℃よりも高くなっている。従来の構成では、融点の高いハンダを使用する場合、接続端子とスルーホールとの接続部分のハンダの温度が十分に上昇しないことがあり、ボイドが発生するおそれがあった。一方で、ボイドの発生を避けるために加熱温度を上げた場合、他の部品への熱による負荷が大きくなってしまう。しかしながら、本発明のジャンパーバスバー１０は、鉛フリーハンダを使用した場合でも保持端子１３からジャンパーバスバー１０に熱が伝導するので、ジャンパーバスバー１０の温度を効率的に上げることができる。従って、鉛フリーハンダのような融点の高いハンダであってもスルーホール１４に良好にハンダを充填させることができるとともに、他の部品へのダメージの影響を抑制できる。
【００３５】
以上に示した本発明のジャンパーバスバーは、以下の方法によって製造される。即ち、銅を主成分とし、厚さが０．３ｍｍ以上である金属板を用意する。そして、プレス金型によって前記金属板を上記実施形態のジャンパーバスバーの形に打ち抜く。これによって、容易かつ低コストで板状の導電体、接続端子、保持端子、テーパ部を一体的に形成することができる。また、１つの大きな金属板から複数のジャンバーバスバーを一括して打ち抜いたり、打抜きを高速で行ったりすることもできるので、ジャンパーバスバーの生産を効率良く行うことができる。
【００３６】
以上に示したように、第１実施形態のジャンパーバスバー１０は、以下のように構成される。即ち、ジャンパーバスバー１０は、導電体１１と、導電体１１の両端に配置され、それぞれがプリント基板９０のスルーホール１４とハンダによって電気的に接続される２つの接続端子１２と、を備える。また、ジャンパーバスバー１０は、２つの接続端子１２の間に配置され、接続端子１２の位置を固定するためにプリント基板９０に圧入される保持端子１３を備える。
【００３７】
これにより、保持端子１３によってスルーホール１４に対する接続端子１２の位置を容易に固定することができる。従って、プリント基板９０にジャンパーバスバー１０を取り付ける際の取付作業を効率的に行うことができるとともに、接続端子１２の位置が安定するのでスルーホール１４へのハンダの充填を良好に行うことができる。また、ハンダ付けの際に保持端子１３からの熱がジャンパーバスバー１０に伝導するので、ジャンパーバスバー１０の温度を効果的に上昇させることができる。従って、接続端子１２とスルーホール１４を接続するハンダ付け部分のボイドを防止するとともに、ハンダ上がりが良好になる。以上に示すように、ハンダ付けを良好に行うことができるので、接続端子１２とプリント基板９０との電気的接続の信頼性が高いジャンパーバスバー１０を提供することができる。
【００３８】
また、第１実施形態のジャンパーバスバー１０においては、以下のように構成される。保持端子１３は、導電体１１からの突出方向に対して垂直な面で切断したときの断面形状が長方形（多角形）となるように形成されている。プリント基板９０には、保持端子１３を差し込むための保持孔１５が形成されている。図２（ｃ）に示すように、保持端子１３を保持孔１５に差し込んだ状態では、多角形の頂点部分が保持孔１５に対して食い込む。
【００３９】
これにより、保持端子１３の頂点部分が保持孔１５に食い込むことによって、保持端子１３の頂点部分に強い摩擦力が生じる。これによって、保持端子１３の位置が保持孔１５に対してズレたり、保持孔１５から保持端子１３が抜けたりすることを防止できる。従って、接続端子１２の位置を確実に固定する機構を簡易に実現できる。
【００４０】
また、第１実施形態のジャンパーバスバー１０は、導電体１１から前記プリント基板に近づく向きに突出するテーパ部１７（スペーサ部）を備える。テーパ部１７の一端は、接続端子１２を固定する固定状態では、プリント基板９０に接触する。
【００４１】
これにより、ジャンパーバスバー１０をプリント基板９０に固定した状態では、導電体１１から突出するテーパ部１７がプリント基板９０に接触するので、導電体１１とプリント基板９０との間に隙間が形成される。従って、ジャンパーバスバー１０とプリント基板９０上の回路配線との絶縁状態を確保する機構を簡易に実現できる。
【００４２】
また、第１実施形態のジャンパーバスバー１０においては、銅を主成分とする０．３ｍｍ以上の厚さを有する板状部材をプレス金型で打ち抜くことによって、導電体１１、接続端子１２及び保持端子１３が一体的に形成される。
【００４３】
これにより、銅を主成分とする導電体１１を板状に形成できるので、放熱性を向上させることができるとともに、断面積を大きくとることができ、大電流回路を構成することができる。また、導電体１１が板状であっても、保持端子１３が圧入されることによってジャンパーバスバー１０を固定する構成なので、プリント基板９０にジャンパーバスバー１０を容易に自立させることができる。更に、折曲げ加工等の工程を経ることなくジャンパーバスバー１０の製造を簡易に行うことができるので、生産性を効果的に向上させることができる。
【００４４】
また、第１実施形態のプリント基板９０には、前記ジャンパーバスバー１０が搭載され、当該ジャンパーバスバー１０の接続端子１２がハンダによって電気的に当該プリント基板９０に接続されている。
【００４５】
これにより、低コストで回路数を増加させることができ、大電流回路を製造する場合でもコストを抑制することができる。また、電気的接続の信頼性が高いジャンパーバスバー１０を用いるので、故障の発生を抑制できる。
【００４６】
また、前記プリント基板９０は、自動車用電装部品用のものとして構成されている。
【００４７】
このプリント基板９０を備えた自動車用電装部品は、低コストで電気的接続の信頼性を向上させることができ、振動や温度環境の変化が激しい環境で使用するのに好適である。特に、自動車用電装部品では大電流回路を形成できる補助回路を限られたスペースに構成しなければならないので、本発明のジャンパーバスバー１０を適用することで大きな効果を得ることができる。
【００４８】
なお、ジャンパーバスバーの長さは、回路基板上の回路構成により決定される。ハンダやプリント基板９０の物性値によって、ジャンパーバスバーの幅、厚さ、長さ等を最適化することが望ましい。例えば、ジャンパーバスバーの長さを変更する場合等は、線膨張係数を他の部品との関係で考慮して長さを決定する。回路基板上の回路構成等の事情により比較的長い距離を通電させなければならない場合、導電体１１の長さをその距離に応じて長く構成することがある。以下にこの場合のジャンパーバスバー２０の一例を示した第２実施形態について説明する。
【００４９】
図３を参照して第２実施形態のジャンパーバスバー２０について説明する。図３は、第２実施形態のジャンパーバスバー２０の様子を示した正面図である。なお、以下の実施形態において、前記第１実施形態と同一及び類似する構成には、図面に同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
【００５０】
図３に示すように、第２実施形態のジャンパーバスバー２０は、導電体２１と、両側に配置される２本の接続端子２２と、２本の保持端子２３と、を備える。そして、これらの導電体２１、接続端子２２及び保持端子２３は一体的に形成されている。
【００５１】
導電体２１は、正面視において細長の長方形状に形成されており、この導電体２１の下部両側から接続端子２２が細長く延びている。保持端子２３は、この２本の接続端子２２の間に２本配置されている。また、第１実施形態と同様に、接続端子２２と導電体２１の接続部分にはテーパ部１６が形成されており、保持端子２３と導電体２１の接続部分にはテーパ部１７が形成されている。プリント基板９０のジャンパーバスバー２０を搭載する場所には、両側の接続端子２２に対応する２つのスルーホール１４と、保持端子２３に対応する２つの保持孔１５が形成されている。
【００５２】
この構成で、２本の保持端子２３を、プリント基板９０に形成される２つの保持孔１５に圧入することによって、接続端子２２の位置を固定しつつ、ジャンパーバスバー２０をプリント基板９０に対して自立させることができる。２本の保持端子２３によってジャンパーバスバー２０の位置が決められるので、保持端子２３を保持孔１５に差し込んだ後に、接続端子２２をスルーホール１４の中央に位置するようにギャップ間の微調整を行う作業を省略することができる。
【００５３】
ジャンパーバスバー２０をプリント基板９０に対して自立させた後、フローハンダ実装を行う。第２実施形態のジャンパーバスバー２０は、２本の保持端子２３から熱が伝導されるので、ジャンパーバスバー２０に伝導する熱量が増える。従って、ハンダ実装時のジャンパーバスバー２０の温度を効果的に高くすることができるので、第２実施形態のようにジャンパーバスバー２０が細長く（導電体２１の体積が大きく）形成されているような場合であっても、接続端子２２が差し込まれるスルーホール１４に充填されるハンダのボイドを防止しつつ、ハンダ上がりを良好にすることができる。
【００５４】
また、回路の構成上、ジャンパーバスバーを通過させる電流の容量に応じて、導電体を大きく構成しなければならない場合がある。以下にこの場合のジャンパーバスバー３０の一例を示す第３実施形態について説明する。
【００５５】
図４を参照して第３実施形態について説明する。図４は、第３実施形態のジャンパーバスバー３０の様子を示した正面図である。図４に示すように、第３実施形態のジャンパーバスバー３０は、導電体３１と、２本の接続端子３２と、接続端子３２の間に配置される保持端子３３と、を備え、これらの導電体３１、接続端子３２及び保持端子３３は一体的に形成されている。
【００５６】
第３実施形態の導電体３１は、第１実施形態の導電体１１に比べて背丈が大きくなっており、このために体積が大きくなるように構成されている。また、保持端子３３と導電体３１との接続部分にはテーパ部１７が形成されている。一方、接続端子３２と導電体３１は直接接続されており、第１実施形態及び第２実施形態の構成と異なりテーパ部は省略されている。
【００５７】
第３実施形態のジャンパーバスバー３０のように導電体３１の体積が大きい構成の場合、従来のジャンパーバスバーの構成では、ジャンパーバスバーの温度を十分に上昇させることができない場合があった。しかし、本発明のジャンパーバスバーは、前述したように、保持端子３３からも導電体３１に熱が伝導するので、スルーホールに充填されるハンダ部分の加熱を十分に行うことができる。特に、鉛フリーハンダのような融点が高いハンダを用いて、体積の大きいジャンパーバスバーにハンダ付けを行う場合、本発明のジャンパーバスバーは効果的に温度を向上させることができ、好適である。このように、通過する電流の容量の関係で導電体の構成を大きくしなければならない場合でも、本発明のジャンパーバスバーを用いることによって、フローハンダ設備の能力に依存しなくても、スルーホールに充填するハンダをプリント基板の上面まで上がるようにすることができる。
【００５８】
また、以上に説明した第１実施形態、第２実施形態では、導電体と接続端子の接続部分及び導電体と保持端子の接続部分の何れもがテーパ部を有するように構成されているが、第３実施形態では、導電体と保持端子の接続部分のみがテーパ部１７を有する構成である。この構成によっても、テーパ部１７によって、導電体３１とプリント基板９０との間に隙間を形成することができる。このようにテーパ部の構成は事情に応じて省略することも可能である。
【００５９】
更に、端子と導電体の接続部分に形成されるスペーサ部の構成は、テーパ状に限定されるわけではない。次に図５を参照して、端子と導電体の接続部分を段差状に構成した第４実施形態について説明する。図５は、第４実施形態のジャンパーバスバーの様子を示した正面図である。なお、ジャンパーバスバー４０が備える導電体４１、接続端子４２及び保持端子４３の構成は第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６０】
図５に示すように、第４実施形態のジャンパーバスバー４０には、導電体４１と保持端子４３の接続部分近傍に矩形状の段差部（スペーサ部）４７が設けられている。第４実施形態のジャンパーバスバー４０をプリント基板９０に対して自立させる場合は、段差部４７の一端がプリント基板９０に接触するまで、保持端子４３を保持孔１５に挿入する。段差部４７がプリント基板９０の上面に接触することによって、保持端子４３がそれ以上挿入方向に進まなくなり、ジャンパーバスバー４０の位置が決まる。このように段差部４７がスペーサとして機能するので、導電体４１とプリント基板９０との間に隙間が形成され、プリント基板９０上の回路配線と導電体４１との間を非接触とすることができる。また、第４実施形態では、導電体４１と接続端子４２の接続部分近傍にも同様の段差部（スペーサ部）４６が設けられており、この段差部４６によって、プリント基板９０に対してジャンパーバスバー４０の姿勢が傾くことを防止できる。
【００６１】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。
【００６２】
保持端子の数は上記実施形態の構成に限定されるわけではなく、事情に応じて適宜追加することができる。保持端子の数を増加させることによって、保持端子から導電体に導入される熱量が増えるので、ジャンパーバスバーの加熱をより効果的に行うことができる。
【００６３】
また、上記実施形態では、保持端子の断面形状が長方形で形成され、スルーホールの輪郭は円状に形成されているが、保持端子及びスルーホールの構成は適宜変更することができる。例えば、保持孔の形状を楕円形状とし、そこに保持端子を圧入することにより、ジャンパーバスバーをプリント基板９０に対して自立させる構成に変更することができる。また、保持端子の断面形状を長方形以外の三角形や五角形等の多角形に変更することができる。この場合、多角形の頂点部分がプリント基板の保持孔に内接又は、保持孔の縁部分に食い込むように、保持端子の大きさ及び保持孔の径等を適宜設定しておく。
【００６４】
また、ジャンパーバスバーの導電体下部に絶縁体を覆い被せる構成とすることもできる。これによって、ジャンパーバスバーとプリント基板上の回路配線との絶縁状態を一層確実に保つことができる。これにより、必要に応じてスペーサ部或いは段差部を省略することもできる。
【００６５】
また、上記実施形態のジャンパーバスバーが放熱用のフィンを備える構成とすることもできる。これによって、ジャンパーバスバーの放熱性を更に向上させることができる。
【００６６】
また、上記実施形態の接続端子及び保持端子の先端部は先細状に形成されているが、この構成に限定されない。スルーホール及び保持孔に差込可能な形状である限り、先端部の構成は事情に応じて適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第１実施形態のジャンパーバスバーの正面図及び側面図。
【図２】プリント基板に取り付けられた状態の第１実施形態のジャンパーバスバーを示した正面図、断面矢視図及び拡大断面図。
【図３】第２実施形態のジャンパーバスバーの様子を示した正面図。
【図４】第３実施形態のジャンパーバスバーの様子を示した正面図。
【図５】第４実施形態のジャンパーバスバーの様子を示した正面図。
【図６】本発明のジャンパーバスバーを搭載した自動車用電装部品用のプリント基板の様子を示した斜視図。
【符号の説明】
【００６８】
１０ ジャンパーバスバー
１１ 導電体
１２ 接続端子
１３ 保持端子
１４ スルーホール
１５ 保持孔
１７ テーパ部（スペーサ部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に搭載されるバスバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車において、ランプの点灯や、モータやソレノイド等のアクチュエータと呼ばれる駆動部品等の動作を制御するためには、数Ａ以上の電流を取り扱う必要がある。近年、自動車への電装部品の搭載点数は増加傾向にあり、このような大電流を扱って電気的負荷を様々な条件に合わせて制御する制御ユニットにおいて、負荷の数の増大と同時に、小型化、発熱密度の増加及び回路密度の増加等が求められていた。
【０００３】
電装部品の増加に応じて回路数を増やす方法として、高性能な基板（金属板等をプリント基板に挟み込んで大電流を扱えるようにしたメタルコア基板等）を用いる方法が考えられる。しかし、このような高性能な基板は、コスト高の原因となってしまう。そこで、大電流を扱える回路数を低コストで増加させる手段として、ジャンパーと呼ばれる補助回路によって回路数を増加させる方法がある。ジャンパーとしては、ワイヤを使う構成のものや、バスバーと呼ばれる金属板をプレス加工して形成された導電体によって回路を構成するもの等が知られている。特許文献１では、バスバーによってプリント基板の２点間を電気的に接続する構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１６８４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
大電流回路のジャンパーとしてワイヤを用いた場合、発熱の問題を引き起こし、ショート時に回路が損傷し機能不全に陥るおそれがある。そのため、特許文献１に示すような比較的容易に回路断面を増加させることのできるバスバーを補助回路として用いることが多い。しかし、特許文献１のような構成のバスバーは、バスバーを折り曲げる等して応力緩衝部を設けなければ、金属板で構成されるバスバーが寒暖の差によって伸縮し、金属板を固定しているハンダに繰返し応力が掛かり、ハンダにクラックが発生し易く、このクラックによって機能不全に陥るおそれがあった。
【０００５】
また、ジャンパーのような補助回路は、接続端子をクリンチして（曲げて）基板に固定させる方法が一般的であるが、ジャンパーを自立させる取付作業中にスルーホールのメッキを傷つけるおそれもあった。また、スルーホールに対して接続端子の位置が偏った状態でハンダが充填された場合、接続端子の偏りがボイドの発生やハンダ上がりの不良の原因となってしまう。
【０００６】
また、昨今の環境負荷物質規制のトレンドとして、鉛フリーハンダを用いてハンダ付けを行うことが求められている。しかし、すず鉛共晶ハンダに比べて鉛フリーハンダは、ハンダの濡れ性が悪いものが多く、粘度も高いため、スルーホールにハンダを良好に充填させることが難しかった。また、従来のハンダに比べて鉛フリーハンダは融点が高いため、他の部材への熱による負荷も大きかった。従って、スルーホールに充填されるハンダ部分の加熱をできるだけ効率的に行う必要があった。更に、鉛フリーハンダは従来のすず鉛共晶ハンダに比べてヤング率が高く、寒暖の差によってハンダ部分に掛かる応力が高くなり、クラックが発生し易かった。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハンダ付けを良好に行って電気的接続の信頼性を向上させるとともに、低コストで製造できるバスバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
本発明の第１の観点によれば、プリント基板に搭載されるバスバーにおいて、以下の構成が提供される。即ち、バスバーは、導電体と、前記導電体の両端に配置され、それぞれが前記プリント基板のスルーホールとハンダによって電気的に接続される２つの接続端子と、を備える。また、バスバーは、２つの前記接続端子の間に少なくとも１つ配置され、前記接続端子の位置を固定するために前記プリント基板に圧入される保持端子を備える。
【００１０】
これにより、保持端子によってスルーホールに対する接続端子の位置を容易に固定することができる。従って、プリント基板にバスバーを取り付ける際の取付作業を効率的に行うことができるとともに、接続端子の位置が安定するのでスルーホールへのハンダの充填を良好に行うことができる。また、ハンダ付けの際に保持端子からの熱がバスバーに伝導するので、バスバーの温度を効果的に上昇させることができ、接続端子とスルーホールを接続するハンダ付け部分のボイドを防止するとともに、ハンダ上がりが良好になる。以上に示すようにハンダ付けを良好に行うことができるので、接続端子とプリント基板との電気的接続の信頼性が高いバスバーを提供することができる。
【００１１】
前記のバスバーにおいては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記保持端子は、前記導電体からの突出方向に対して垂直な面で切断したときの断面形状が多角形となるように形成されている。前記プリント基板には、前記保持端子を差し込むための保持孔が形成されている。前記保持端子を前記保持孔に差し込んだ状態では、前記多角形の頂点部分が前記保持孔に対して内接する又は食い込む。
【００１２】
これにより、保持端子の頂点部分が保持孔に内接する又は食い込むことによって、保持端子の頂点部分に強い摩擦力が生じる。これによって、保持端子の位置が保持孔に対してズレたり、保持孔から保持端子が抜けたりすることを防止できる。従って、接続端子の位置を確実に固定する機構を簡易に実現できる。
【００１３】
前記のバスバーにおいては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、バスバーは、前記導電体から前記プリント基板に近づく向きに突出するスペーサ部を備える。前記スペーサ部の一端は、前記接続端子を固定する固定状態では、前記プリント基板に接触する。
【００１４】
これにより、バスバーをプリント基板に固定した状態では、導電体から突出するスペーサ部がプリント基板に接触するので、導電体とプリント基板との間に隙間が形成される。従って、バスバーとプリント基板上の回路配線との絶縁状態を確保する機構を簡易に実現できる。なお、このスペーサ部は、導電体と保持端子との間や、導電体と接続端子との間に少なくとも１つ以上配置される構成等が考えられる。
【００１５】
前記のバスバーにおいては、銅を主成分とする０．３ｍｍ以上の厚さの板状部材から、前記導電体、前記接続端子及び前記保持端子が一体的に形成されることが好ましい。
【００１６】
これにより、銅を主成分とする導電体を板状に形成できるので、放熱性を向上させることができるとともに、断面積を大きくとることができ、大電流回路を構成することができる。また、導電体が板状であっても、保持端子が圧入されることによってバスバーを固定する構成なので、プリント基板にバスバーを容易に自立させることができる。更に、折曲げ加工等の工程を経ることなくバスバーの製造を簡易に行うことができるので、生産性を効果的に向上させることができる。
【００１７】
本発明の第２の観点によれば、前記バスバーが搭載され、当該バスバーの前記接続端子がハンダによって電気的に接続されたプリント基板が提供される。
【００１８】
これにより、低コストで回路数を増加させることができ、大電流回路を製造する場合でも、コストを抑制することができる。また、電気的接続の信頼性が高いバスバーを用いるので、故障の発生を抑制できる。
【００１９】
本発明の第３の観点によれば、前記プリント基板を備える自動車用電装部品が提供される。
【００２０】
これにより、低コストで電気的接続の信頼性を向上させることができる自動車用電装部品を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図６は、本発明のジャンパーバスバーを搭載した自動車用電装部品用のプリント基板９０の様子を示した斜視図である。図６に示すように、本実施形態のプリント基板９０には、複数のジャンパーバスバー１０が搭載されている。このプリント基板９０は、自動車用電装部品に用いられるものであり、数Ａ以上の電流を流すことが可能に構成されている。このジャンパーバスバー１０は、プリント基板９０の２点間を接続する補助回路として、プリント基板９０の適宜の場所に配置されている。
【００２２】
次に、図１及び図２を参照してジャンパーバスバー１０の第１実施形態について説明する。図１（ａ）は、第１実施形態のジャンパーバスバー１０の正面図であり、図１（ｂ）は、ジャンパーバスバー１０の側面図である。図２（ａ）は、プリント基板９０に取り付けられた状態のジャンパーバスバー１０と、プリント基板９０の断面の様子と、を示した正面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線で切断したときのジャンパーバスバー１０の断面矢視図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）の保持端子１３と保持孔１５との様子を示す拡大断面図である。
【００２３】
図１に示すように、第１実施形態のジャンパーバスバー１０は、導電体１１と、２本の接続端子１２と、保持端子１３と、を備え、これらの導電体１１、接続端子１２及び保持端子１３は一体的に形成されている。導電体１１は矩形の平板状に形成されており、この導電体１１の下側端部の両側から接続端子１２が下方向に細長く延びている。保持端子１３は、この２本の接続端子１２の間であって、導電体１１の下側端部の中央から下方向に細長く延びている。接続端子１２及び保持端子１３は平行な向きに配置されるとともに、保持端子１３は接続端子１２よりも若干短い長さに形成される。
【００２４】
接続端子１２は、プリント基板９０に形成されるスルーホール１４に差し込まれた状態でハンダ付けされることによって、ジャンパーバスバー１０とプリント基板９０との電気的接続を担うものである。また、接続端子１２は、断面形状が四角形となるように角柱状に形成されており、その先端部分は先細状となっている。一方、接続端子１２が差し込まれるプリント基板９０のスルーホール１４は、図２（ｂ）に示すように、接続端子１２を挿入した状態では、接続端子１２とスルーホール１４が接触しないように、接続端子１２に対して大き目に形成されている。また、接続端子１２と導電体１１との接続部分近傍には、正面視において、接続端子１２側から導電体１１に近づくに従って接続端子１２の内側方向に広がっていくテーパ部１６が形成されている。
【００２５】
保持端子１３は、プリント基板９０に形成される保持孔１５に圧入されることによって、ジャンパーバスバー１０を機械的に保持するためのものであり、プリント基板９０に対してジャンパーバスバー１０を自立させることが可能に構成されている。この保持端子１３は、断面形状が長方形となる角柱状に形成されており、その先端部分は先細状となっている。一方、保持端子１３が圧入される保持孔１５は貫通状の孔であり、その輪郭が、保持端子１３の断面形状である前記長方形の対角線の長さより若干小さい直径の円で形成されている。
【００２６】
また、導電体１１と保持端子１３との接続部分近傍には、正面視において、導電体１１から保持端子１３の先端に近づく向き（プリント基板９０に近づく向き）に突出するテーパ部（スペーサ部）１７が形成されている。このテーパ部１７は、保持端子１３に近づくに従って狭まるテーパ状に形成されている。このテーパ部１７がスペーサの役割を果たし、プリント基板９０上面に対面する導電体１１の下面と当該プリント基板９０上面との間に隙間が形成される。
【００２７】
この構成で、ジャンパーバスバー１０をプリント基板９０に自立させる。具体的には、図２（ｂ）に示すように、接続端子１２をスルーホール１４に挿入し、保持端子１３を保持孔１５に圧入する。前述したように、接続端子１２及び保持端子１３の先端部は先細状に形成されているので、スルーホール１４及び保持孔１５への挿入及び圧入をスムーズに行うことができる。図２（ｃ）に示すように、保持端子１３が保持孔１５に圧入されている状態では、保持孔１５の縁部分に対して保持端子１３の角部分が食い込む形となる。そして、プリント基板９０の上面側又は保持孔１５の縁部分がテーパ部１７に接触するまで、保持端子１３を保持孔１５に更に差し込む。テーパ部１７の端部がプリント基板９０又は保持孔１５の縁部分に接触したところで、保持端子１３は挿入方向にそれ以上進まなくなり、プリント基板９０に対して導電体１１が適切な位置で位置決めされる。このとき、接続端子１２及び保持端子１３はスルーホール１４及び保持孔１５をそれぞれ貫通し、その先端はプリント基板９０の反対側の面（後述のハンダフロー工程におけるハンダ面）に突出している。
【００２８】
また、前述したように、導電体１１と接続端子１２との両側それぞれの接続部分近傍にもテーパ部１６が形成されている。このテーパ部１６がプリント基板９０又はスルーホール１４の縁部分に接触することで、ジャンパーバスバー１０の姿勢を傾けることなくプリント基板９０に対して自立させることができる。この自立状態では、矩形の導電体１１下面とプリント基板９０上面との間に図２（ａ）に示すように隙間が形成され、プリント基板９０上の回路配線との接触を防止できる。
【００２９】
保持端子１３を保持孔１５に圧入した後は、接続端子１２の位置の微調整を行う。図２（ｂ）に示すように、接続端子１２がスルーホール１４内の中央部分に位置するように微調整し、スルーホール１４と接続端子１２との間のギャップを適切なものとする。
【００３０】
このように、本発明のジャンパーバスバー１０は、特別な部材を追加することなく、スルーホール１４に対する接続端子１２の位置を適切に固定した状態で、プリント基板９０に対してジャンパーバスバー１０を自立させることができる。
【００３１】
次に、プリント基板９０下方からフローハンダ実装を行う。なお、第１実施形態では、接続端子１２とスルーホール１４を接続するのに用いるハンダとして、鉛フリーハンダを使用する。前述したように、接続端子１２がスルーホール１４の中央部分に適切なギャップで保持されているので、ハンダの表面張力によるギャップ間への浸透が十分に行われる。なお、保持端子１３を挿入する保持孔１５にはメッキがされており、このメッキ部分にハンダが付着する（一方、仮に保持孔１５にメッキがなされていない場合、ハンダは付かない）。保持孔１５に対してメッキを行うか否かは、事情に応じて適宜選択することができる。
【００３２】
フローハンダ実装時において、プリント基板９０の下面から突出している接続端子１２及び保持端子１３がハンダ槽に接触することにより、導電体１１に熱が伝導される。本実施形態では、接続端子１２だけではなく保持端子１３からも導電体１１に熱が伝導するので、ジャンパーバスバー１０の温度を効果的に高くすることができる。ジャンパーバスバー１０が十分に予熱されることによって接続端子１２の温度も上昇し易くなり、接続端子１２とスルーホール１４付近のハンダの温度も十分に上昇させることができる。従って、接続端子１２とスルーホール１４とを接続するハンダの内部にボイドが発生するのを防止するとともに、プリント基板９０上面までハンダを吸い上げることができる。これによって、接続端子１２とプリント基板９０のランド部、スルーホール１４とのハンダを介した均一で欠陥のない接続が可能となり、電気的接続の信頼性が向上する。
【００３３】
ここで、ジャンパーバスバーにおいては一般に、寒暖の差等によるバスバー部の伸縮によるハンダ付け部への繰返し応力や、振動によって発生する繰返し応力によって、ハンダ部分のクラックが生じ易い。この点、本実施形態では接続端子１２とスルーホール１４を接続するハンダ付け部分が確実に接続され、ハンダ部分のクラックが生じることを抑制できるので、電気的接続の不良の発生を防止できる。
【００３４】
なお、鉛フリーハンダの融点は約２３０℃から２４０℃の範囲に存在し、従来のすず鉛共晶ハンダの融点である約１８０℃よりも高くなっている。従来の構成では、融点の高いハンダを使用する場合、接続端子とスルーホールとの接続部分のハンダの温度が十分に上昇しないことがあり、ボイドが発生するおそれがあった。一方で、ボイドの発生を避けるために加熱温度を上げた場合、他の部品への熱による負荷が大きくなってしまう。しかしながら、本発明のジャンパーバスバー１０は、鉛フリーハンダを使用した場合でも保持端子１３からジャンパーバスバー１０に熱が伝導するので、ジャンパーバスバー１０の温度を効率的に上げることができる。従って、鉛フリーハンダのような融点の高いハンダであってもスルーホール１４に良好にハンダを充填させることができるとともに、他の部品へのダメージの影響を抑制できる。
【００３５】
以上に示した本発明のジャンパーバスバーは、以下の方法によって製造される。即ち、銅を主成分とし、厚さが０．３ｍｍ以上である金属板を用意する。そして、プレス金型によって前記金属板を上記実施形態のジャンパーバスバーの形に打ち抜く。これによって、容易かつ低コストで板状の導電体、接続端子、保持端子、テーパ部を一体的に形成することができる。また、１つの大きな金属板から複数のジャンバーバスバーを一括して打ち抜いたり、打抜きを高速で行ったりすることもできるので、ジャンパーバスバーの生産を効率良く行うことができる。
【００３６】
以上に示したように、第１実施形態のジャンパーバスバー１０は、以下のように構成される。即ち、ジャンパーバスバー１０は、導電体１１と、導電体１１の両端に配置され、それぞれがプリント基板９０のスルーホール１４とハンダによって電気的に接続される２つの接続端子１２と、を備える。また、ジャンパーバスバー１０は、２つの接続端子１２の間に配置され、接続端子１２の位置を固定するためにプリント基板９０に圧入される保持端子１３を備える。
【００３７】
これにより、保持端子１３によってスルーホール１４に対する接続端子１２の位置を容易に固定することができる。従って、プリント基板９０にジャンパーバスバー１０を取り付ける際の取付作業を効率的に行うことができるとともに、接続端子１２の位置が安定するのでスルーホール１４へのハンダの充填を良好に行うことができる。また、ハンダ付けの際に保持端子１３からの熱がジャンパーバスバー１０に伝導するので、ジャンパーバスバー１０の温度を効果的に上昇させることができる。従って、接続端子１２とスルーホール１４を接続するハンダ付け部分のボイドを防止するとともに、ハンダ上がりが良好になる。以上に示すように、ハンダ付けを良好に行うことができるので、接続端子１２とプリント基板９０との電気的接続の信頼性が高いジャンパーバスバー１０を提供することができる。
【００３８】
また、第１実施形態のジャンパーバスバー１０においては、以下のように構成される。保持端子１３は、導電体１１からの突出方向に対して垂直な面で切断したときの断面形状が長方形（多角形）となるように形成されている。プリント基板９０には、保持端子１３を差し込むための保持孔１５が形成されている。図２（ｃ）に示すように、保持端子１３を保持孔１５に差し込んだ状態では、多角形の頂点部分が保持孔１５に対して食い込む。
【００３９】
これにより、保持端子１３の頂点部分が保持孔１５に食い込むことによって、保持端子１３の頂点部分に強い摩擦力が生じる。これによって、保持端子１３の位置が保持孔１５に対してズレたり、保持孔１５から保持端子１３が抜けたりすることを防止できる。従って、接続端子１２の位置を確実に固定する機構を簡易に実現できる。
【００４０】
また、第１実施形態のジャンパーバスバー１０は、導電体１１から前記プリント基板に近づく向きに突出するテーパ部１７（スペーサ部）を備える。テーパ部１７の一端は、接続端子１２を固定する固定状態では、プリント基板９０に接触する。
【００４１】
これにより、ジャンパーバスバー１０をプリント基板９０に固定した状態では、導電体１１から突出するテーパ部１７がプリント基板９０に接触するので、導電体１１とプリント基板９０との間に隙間が形成される。従って、ジャンパーバスバー１０とプリント基板９０上の回路配線との絶縁状態を確保する機構を簡易に実現できる。
【００４２】
また、第１実施形態のジャンパーバスバー１０においては、銅を主成分とする０．３ｍｍ以上の厚さを有する板状部材をプレス金型で打ち抜くことによって、導電体１１、接続端子１２及び保持端子１３が一体的に形成される。
【００４３】
これにより、銅を主成分とする導電体１１を板状に形成できるので、放熱性を向上させることができるとともに、断面積を大きくとることができ、大電流回路を構成することができる。また、導電体１１が板状であっても、保持端子１３が圧入されることによってジャンパーバスバー１０を固定する構成なので、プリント基板９０にジャンパーバスバー１０を容易に自立させることができる。更に、折曲げ加工等の工程を経ることなくジャンパーバスバー１０の製造を簡易に行うことができるので、生産性を効果的に向上させることができる。
【００４４】
また、第１実施形態のプリント基板９０には、前記ジャンパーバスバー１０が搭載され、当該ジャンパーバスバー１０の接続端子１２がハンダによって電気的に当該プリント基板９０に接続されている。
【００４５】
これにより、低コストで回路数を増加させることができ、大電流回路を製造する場合でもコストを抑制することができる。また、電気的接続の信頼性が高いジャンパーバスバー１０を用いるので、故障の発生を抑制できる。
【００４６】
また、前記プリント基板９０は、自動車用電装部品用のものとして構成されている。
【００４７】
このプリント基板９０を備えた自動車用電装部品は、低コストで電気的接続の信頼性を向上させることができ、振動や温度環境の変化が激しい環境で使用するのに好適である。特に、自動車用電装部品では大電流回路を形成できる補助回路を限られたスペースに構成しなければならないので、本発明のジャンパーバスバー１０を適用することで大きな効果を得ることができる。
【００４８】
なお、ジャンパーバスバーの長さは、回路基板上の回路構成により決定される。ハンダやプリント基板９０の物性値によって、ジャンパーバスバーの幅、厚さ、長さ等を最適化することが望ましい。例えば、ジャンパーバスバーの長さを変更する場合等は、線膨張係数を他の部品との関係で考慮して長さを決定する。回路基板上の回路構成等の事情により比較的長い距離を通電させなければならない場合、導電体１１の長さをその距離に応じて長く構成することがある。以下にこの場合のジャンパーバスバー２０の一例を示した第２実施形態について説明する。
【００４９】
図３を参照して第２実施形態のジャンパーバスバー２０について説明する。図３は、第２実施形態のジャンパーバスバー２０の様子を示した正面図である。なお、以下の実施形態において、前記第１実施形態と同一及び類似する構成には、図面に同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
【００５０】
図３に示すように、第２実施形態のジャンパーバスバー２０は、導電体２１と、両側に配置される２本の接続端子２２と、２本の保持端子２３と、を備える。そして、これらの導電体２１、接続端子２２及び保持端子２３は一体的に形成されている。
【００５１】
導電体２１は、正面視において細長の長方形状に形成されており、この導電体２１の下部両側から接続端子２２が細長く延びている。保持端子２３は、この２本の接続端子２２の間に２本配置されている。また、第１実施形態と同様に、接続端子２２と導電体２１の接続部分にはテーパ部１６が形成されており、保持端子２３と導電体２１の接続部分にはテーパ部１７が形成されている。プリント基板９０のジャンパーバスバー２０を搭載する場所には、両側の接続端子２２に対応する２つのスルーホール１４と、保持端子２３に対応する２つの保持孔１５が形成されている。
【００５２】
この構成で、２本の保持端子２３を、プリント基板９０に形成される２つの保持孔１５に圧入することによって、接続端子２２の位置を固定しつつ、ジャンパーバスバー２０をプリント基板９０に対して自立させることができる。２本の保持端子２３によってジャンパーバスバー２０の位置が決められるので、保持端子２３を保持孔１５に差し込んだ後に、接続端子２２をスルーホール１４の中央に位置するようにギャップ間の微調整を行う作業を省略することができる。
【００５３】
ジャンパーバスバー２０をプリント基板９０に対して自立させた後、フローハンダ実装を行う。第２実施形態のジャンパーバスバー２０は、２本の保持端子２３から熱が伝導されるので、ジャンパーバスバー２０に伝導する熱量が増える。従って、ハンダ実装時のジャンパーバスバー２０の温度を効果的に高くすることができるので、第２実施形態のようにジャンパーバスバー２０が細長く（導電体２１の体積が大きく）形成されているような場合であっても、接続端子２２が差し込まれるスルーホール１４に充填されるハンダのボイドを防止しつつ、ハンダ上がりを良好にすることができる。
【００５４】
また、回路の構成上、ジャンパーバスバーを通過させる電流の容量に応じて、導電体を大きく構成しなければならない場合がある。以下にこの場合のジャンパーバスバー３０の一例を示す第３実施形態について説明する。
【００５５】
図４を参照して第３実施形態について説明する。図４は、第３実施形態のジャンパーバスバー３０の様子を示した正面図である。図４に示すように、第３実施形態のジャンパーバスバー３０は、導電体３１と、２本の接続端子３２と、接続端子３２の間に配置される保持端子３３と、を備え、これらの導電体３１、接続端子３２及び保持端子３３は一体的に形成されている。
【００５６】
第３実施形態の導電体３１は、第１実施形態の導電体１１に比べて背丈が大きくなっており、このために体積が大きくなるように構成されている。また、保持端子３３と導電体３１との接続部分にはテーパ部１７が形成されている。一方、接続端子３２と導電体３１は直接接続されており、第１実施形態及び第２実施形態の構成と異なりテーパ部は省略されている。
【００５７】
第３実施形態のジャンパーバスバー３０のように導電体３１の体積が大きい構成の場合、従来のジャンパーバスバーの構成では、ジャンパーバスバーの温度を十分に上昇させることができない場合があった。しかし、本発明のジャンパーバスバーは、前述したように、保持端子３３からも導電体３１に熱が伝導するので、スルーホールに充填されるハンダ部分の加熱を十分に行うことができる。特に、鉛フリーハンダのような融点が高いハンダを用いて、体積の大きいジャンパーバスバーにハンダ付けを行う場合、本発明のジャンパーバスバーは効果的に温度を向上させることができ、好適である。このように、通過する電流の容量の関係で導電体の構成を大きくしなければならない場合でも、本発明のジャンパーバスバーを用いることによって、フローハンダ設備の能力に依存しなくても、スルーホールに充填するハンダをプリント基板の上面まで上がるようにすることができる。
【００５８】
また、以上に説明した第１実施形態、第２実施形態では、導電体と接続端子の接続部分及び導電体と保持端子の接続部分の何れもがテーパ部を有するように構成されているが、第３実施形態では、導電体と保持端子の接続部分のみがテーパ部１７を有する構成である。この構成によっても、テーパ部１７によって、導電体３１とプリント基板９０との間に隙間を形成することができる。このようにテーパ部の構成は事情に応じて省略することも可能である。
【００５９】
更に、端子と導電体の接続部分に形成されるスペーサ部の構成は、テーパ状に限定されるわけではない。次に図５を参照して、端子と導電体の接続部分を段差状に構成した第４実施形態について説明する。図５は、第４実施形態のジャンパーバスバーの様子を示した正面図である。なお、ジャンパーバスバー４０が備える導電体４１、接続端子４２及び保持端子４３の構成は第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６０】
図５に示すように、第４実施形態のジャンパーバスバー４０には、導電体４１と保持端子４３の接続部分近傍に矩形状の段差部（スペーサ部）４７が設けられている。第４実施形態のジャンパーバスバー４０をプリント基板９０に対して自立させる場合は、段差部４７の一端がプリント基板９０に接触するまで、保持端子４３を保持孔１５に挿入する。段差部４７がプリント基板９０の上面に接触することによって、保持端子４３がそれ以上挿入方向に進まなくなり、ジャンパーバスバー４０の位置が決まる。このように段差部４７がスペーサとして機能するので、導電体４１とプリント基板９０との間に隙間が形成され、プリント基板９０上の回路配線と導電体４１との間を非接触とすることができる。また、第４実施形態では、導電体４１と接続端子４２の接続部分近傍にも同様の段差部（スペーサ部）４６が設けられており、この段差部４６によって、プリント基板９０に対してジャンパーバスバー４０の姿勢が傾くことを防止できる。
【００６１】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。
【００６２】
保持端子の数は上記実施形態の構成に限定されるわけではなく、事情に応じて適宜追加することができる。保持端子の数を増加させることによって、保持端子から導電体に導入される熱量が増えるので、ジャンパーバスバーの加熱をより効果的に行うことができる。
【００６３】
また、上記実施形態では、保持端子の断面形状が長方形で形成され、スルーホールの輪郭は円状に形成されているが、保持端子及びスルーホールの構成は適宜変更することができる。例えば、保持孔の形状を楕円形状とし、そこに保持端子を圧入することにより、ジャンパーバスバーをプリント基板９０に対して自立させる構成に変更することができる。また、保持端子の断面形状を長方形以外の三角形や五角形等の多角形に変更することができる。この場合、多角形の頂点部分がプリント基板の保持孔に内接又は、保持孔の縁部分に食い込むように、保持端子の大きさ及び保持孔の径等を適宜設定しておく。
【００６４】
また、ジャンパーバスバーの導電体下部に絶縁体を覆い被せる構成とすることもできる。これによって、ジャンパーバスバーとプリント基板上の回路配線との絶縁状態を一層確実に保つことができる。これにより、必要に応じてスペーサ部或いは段差部を省略することもできる。
【００６５】
また、上記実施形態のジャンパーバスバーが放熱用のフィンを備える構成とすることもできる。これによって、ジャンパーバスバーの放熱性を更に向上させることができる。
【００６６】
また、上記実施形態の接続端子及び保持端子の先端部は先細状に形成されているが、この構成に限定されない。スルーホール及び保持孔に差込可能な形状である限り、先端部の構成は事情に応じて適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第１実施形態のジャンパーバスバーの正面図及び側面図。
【図２】プリント基板に取り付けられた状態の第１実施形態のジャンパーバスバーを示した正面図、断面矢視図及び拡大断面図。
【図３】第２実施形態のジャンパーバスバーの様子を示した正面図。
【図４】第３実施形態のジャンパーバスバーの様子を示した正面図。
【図５】第４実施形態のジャンパーバスバーの様子を示した正面図。
【図６】本発明のジャンパーバスバーを搭載した自動車用電装部品用のプリント基板の様子を示した斜視図。
【符号の説明】
【００６８】
１０ ジャンパーバスバー
１１ 導電体
１２ 接続端子
１３ 保持端子
１４ スルーホール
１５ 保持孔
１７ テーパ部（スペーサ部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に搭載されるバスバーにおいて、
導電体と、
前記導電体の両端に配置され、それぞれが前記プリント基板のスルーホールとハンダによって電気的に接続される２つの接続端子と、
２つの前記接続端子の間に少なくとも１つ配置され、前記接続端子の位置を固定するために前記プリント基板に圧入される保持端子と、
を備えることを特徴とするバスバー。
【請求項２】
請求項１に記載のバスバーであって、
前記保持端子は、前記導電体からの突出方向に対して垂直な面で切断したときの断面形状が多角形となるように形成されており、
前記プリント基板には、前記保持端子を差し込むための保持孔が形成されており、
前記保持端子を前記保持孔に差し込んだ状態では、前記多角形の頂点部分が前記保持孔に対して内接する又は食い込むことを特徴とするバスバー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバスバーであって、
前記導電体から前記プリント基板に近づく向きに突出するスペーサ部を備え、
前記スペーサ部の一端は、前記接続端子を固定する固定状態では、前記プリント基板に接触することを特徴とするバスバー。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載のバスバーであって、
銅を主成分とする０．３ｍｍ以上の厚さの板状部材から、前記導電体、前記接続端子及び前記保持端子が一体的に形成されることを特徴とするバスバー。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載のバスバーが搭載されるプリント基板であって、当該バスバーの前記接続端子がハンダによって電気的に接続されたことを特徴とするプリント基板。
【請求項６】
請求項５に記載のプリント基板を備えることを特徴とする自動車用電装部品。
【請求項１】
プリント基板に搭載されるバスバーにおいて、
導電体と、
前記導電体の両端に配置され、それぞれが前記プリント基板のスルーホールとハンダによって電気的に接続される２つの接続端子と、
２つの前記接続端子の間に少なくとも１つ配置され、前記接続端子の位置を固定するために前記プリント基板に圧入される保持端子と、
を備えることを特徴とするバスバー。
【請求項２】
請求項１に記載のバスバーであって、
前記保持端子は、前記導電体からの突出方向に対して垂直な面で切断したときの断面形状が多角形となるように形成されており、
前記プリント基板には、前記保持端子を差し込むための保持孔が形成されており、
前記保持端子を前記保持孔に差し込んだ状態では、前記多角形の頂点部分が前記保持孔に対して内接する又は食い込むことを特徴とするバスバー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバスバーであって、
前記導電体から前記プリント基板に近づく向きに突出するスペーサ部を備え、
前記スペーサ部の一端は、前記接続端子を固定する固定状態では、前記プリント基板に接触することを特徴とするバスバー。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載のバスバーであって、
銅を主成分とする０．３ｍｍ以上の厚さの板状部材から、前記導電体、前記接続端子及び前記保持端子が一体的に形成されることを特徴とするバスバー。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載のバスバーが搭載されるプリント基板であって、当該バスバーの前記接続端子がハンダによって電気的に接続されたことを特徴とするプリント基板。
【請求項６】
請求項５に記載のプリント基板を備えることを特徴とする自動車用電装部品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−６２２４９（Ｐ２０１０−６２２４９Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２４７４８（Ｐ２００８−２２４７４８）
【出願日】平成２０年９月２日（２００８．９．２）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（３９１０４５８９７）古河ＡＳ株式会社 (571)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２日（２００８．９．２）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（３９１０４５８９７）古河ＡＳ株式会社 (571)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]