車載電気接続箱、及びこれに用いられる回路材、回路ユニット
【課題】コスト低減を図りながら耐久性を向上させる。特に温度による悪影響をなくす。
【解決手段】車載電気接続箱に収容される回路材１１であって、当該回路材１１が、金属製のコア板２１を芯に有するメタルコア基板１１ａであり、前記コア板２１が、絶縁材２２が充填された分割溝２３を介して本体部分２４と区切られた分割部分２５を有し、前記本体部分２４を有する部分と分割部分２５を有する部分の双方に電子部品１２，１３を搭載する。この電子部品１２，１３の搭載に際して、本体部分２４を有する部分に搭載する電子部品１２と、分割部分２５を有する部分に搭載する電子部品１３の耐熱温度又は発熱温度が異なるようにするとともに、前記分割溝２３の幅などを調節して、一方から他方への熱の影響をなくす。
【解決手段】車載電気接続箱に収容される回路材１１であって、当該回路材１１が、金属製のコア板２１を芯に有するメタルコア基板１１ａであり、前記コア板２１が、絶縁材２２が充填された分割溝２３を介して本体部分２４と区切られた分割部分２５を有し、前記本体部分２４を有する部分と分割部分２５を有する部分の双方に電子部品１２，１３を搭載する。この電子部品１２，１３の搭載に際して、本体部分２４を有する部分に搭載する電子部品１２と、分割部分２５を有する部分に搭載する電子部品１３の耐熱温度又は発熱温度が異なるようにするとともに、前記分割溝２３の幅などを調節して、一方から他方への熱の影響をなくす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車載用の電気接続箱（ジャンクションボックス）に関し、より詳しくは、耐久性の向上を図れるような車載電気接続箱、及びこれに用いられる回路材、回路ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の電気接続箱には、内部配線をバスバー配索体で構成したバスバー方式のものと、プリント基板で構成したプリント基板方式のものと、これらを組み合わせたものなどがある。
【０００３】
バスバー方式のものは、回路パターンを構成する銅合金材の板厚を厚くすることでパターン幅を狭くできる上に、銅合金板がプレス加工による製造であることから大量生産に適しているという利点を有する。
【０００４】
一方、プリント基板方式のものは、車種やグレード、仕向けに応じた回路パターンの設計変更がバスバー方式のものに比べて容易であり、回路パターン形成も短時間で行えるなどのメリットを有する。
【０００５】
このように、バスバー配索体またはプリント基板のいずれの回路材もそれぞれに利点を有するが、近年における回路材の高密度化により高温化が懸念されている。また、自動車の機能増加や車室空間の確保の要求から、車載電気接続箱が高温のエンジンルーム内に搭載されることもあり、耐久性を得るため、温度対策がますます重要となってきている。
【０００６】
このことから、例えばプリント基板を回路材とする場合には、メタルコア基板を用いて放熱効果を得ようとすることがなされている。
【０００７】
しかし、温度対策は、熱が逃げるようにするという受動的な構成では確実性に欠けるおそれが考えられる。このため、万が一のことを考慮し、信頼性を確保するために、耐熱温度の高い高価な電子部品等を使用せざるを得ないのが現状である。
【０００８】
また、組立てが複雑であると、工数や部品数、コストが増えるほか、製造上の誤差の発生等により温度による影響を受けやすくなって、耐久性を低下させてしまうおそれもある。
【０００９】
先行技術をあげると、下記特許文献１に開示されているように、メタルコア基板において電子部品の発熱に対する信頼性を高めるために、金属コアを複数の金属体に分割するという技術が知られていた。しかし、これは、車載用電気接続箱の回路材についてのものではない。車載用電気接続箱に収容される回路材では、このようなコア分割の構造はこれまで採用されていなかった。
【００１０】
また、バスバー配索体においては、下記特許文献２に開示されているように、歩留まり（取り数）を向上させてコストを削減するため、プレス加工による打ち抜きでばらばらにならないように複数のブリッジで連結された１枚の状態に形成されたバスバーを複数に分割して、これらをＴＯＸ接続して一体化しようとするものがある。一体化されたバスバーは、絶縁板に固定される。
【００１１】
しかし、このようにばらばらのバスバーをＴＯＸ接続するためには、位置決めのための治具が別途に必要である。
【００１２】
そのうえ、前記のようなバスバーを絶縁板に固定しても、異層を接続しない平面的構造しかできなかった。電子部品の密集度に対応すべく異層接続・交差をしようとすると、絶縁板を複数に分割することが必要となる。この場合には、構造が複雑になり組立て工数が増え、複数種類の絶縁板の製造のため金型代が多く必要となる。
【００１３】
さらに、回路材に搭載されるヒューズホルダのヒューズ端子におけるヒューズ接続部分には、ヒューズを挿入するための開口部を有するヒューズハウジングが取り付けられるが、このヒューズハウジングは、別部材であった（下記特許文献３参照）。このため、固定のための構造が別途に必要で、たとえば回路材上に固定する場合には、ヒューズの着脱に際して回路材に余分なストレスがかかるおそれがあった。このストレスが例えばはんだ付け部分に負荷をかけるようなものとなった場合には、耐久性に影響がでる。このほかに、部品点数が多くなり、コストがかかるという難点もあった。
【００１４】
同様の不都合は、ヒューズホルダの固定構造によっても懸念された。すなわち、ヒューズホルダは、下記特許文献４に開示されたように、回路材に対してねじで直接固定されていた。このため、ヒューズ挿抜時のストレスを基板に対するねじ固定部にて受けることができ、ヒューズ端子のはんだへのストレスを抑制できた。
【００１５】
しかしながら、ねじが必要となって部品点数が多くなり、工程も増える。しかし、ねじ止めをなくして、例えばヒューズホルダを圧入だけで固定しようとすると、基板にストレスが発生して、信頼性を喪失するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平８−２８８６０６号公報
【特許文献２】特開平１１−１８７５４２号公報
【特許文献３】特開２００７−３１１１５２号公報
【特許文献４】特開２００５−４２５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
前記のように、これまでは高い要求に応えるべく耐久性やコスト等について様々に工夫がなされているものの、多面的な視点に立ってそれらの問題を解決しようとするものはなかった。
【００１８】
そこで、この発明は、コスト低減や簡素な組み立て構造の実現等を図りながら耐久性を向上できるようにすることを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
そのための手段は、車載電気接続箱に収容される回路材であって、当該回路材が、金属製のコア板を芯に有するメタルコア基板であり、前記コア板が、絶縁材が充填された分割溝を介して本体部分と区切られた分割部分を有し、前記本体部分を有する部分と分割部分を有する部分の双方に電子部品が搭載された車載電気接続箱の回路材である。この場合には、前記本体部分を有する部分と分割部分を有する部分とに搭載される電子部品を、耐熱温度又は発熱温度に基づいて区分するとよい。
【００２０】
別の手段は、車載電気接続箱に収容される回路材であって、当該回路材が、バスバーを有するバスバー配索体であり、該バスバー配索体が、絶縁板と、該絶縁板を表裏両面から挟むバスバーを有するとともに、前記絶縁体に、バスバーを位置決めする複数の位置決め部が形成され、前記バスバーが、前記位置決め部に位置決めされる複数のバスバーで構成された車載電気接続箱の回路材である。
【００２１】
別の手段は、車載電気接続箱に収容される回路ユニットであって、当該回路ユニットを構成する回路材が、金属製のコア板を芯に有するメタルコア基板と、バスバーを有するバスバー配索体であり、前記メタルコア基板のコア板が、絶縁材が充填された分割溝を介して本体部分と区切られた分割部分を有するとともに、前記メタルコア基板には、前記コア板と電気的に接続する接続孔が形成され、該接続孔に、前記バスバー配索体のバスバーが接続された車載電気接続箱の回路ユニットである。この場合の前記バスバー配索体には、前記バスバー配索体からなる回路材を好適に利用できる。
【００２２】
別の手段は、車載電気接続箱に収容される回路ユニットであって、当該回路ユニットを構成する回路材上に、コネクタホルダが固定されるとともに、該コネクタホルダの上面には嵌合孔が形成され、該嵌合孔に嵌入する嵌入突起を下面に有するヒューズホルダが設けられ、該ヒューズホルダが、前記嵌合孔と嵌入突起の相互の嵌合により、コネクタホルダ上に固定された車載電気接続箱の回路ユニットである。この場合の前記回路材には、前記メタルコア基板やバスバー配索体を好適に使用できる。
【００２３】
別の手段は、前記回路材を収容する筐体におけるヒューズまたはコネクタを接続する接続端子の接続部分に、該接続端子の接続部分を囲繞するハウジングが一体形成された前記回路材を収容する車載電気接続箱である。
【００２４】
また、前記回路材を収容した車載電気接続箱であるもよい。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、材料や製造作業等のためのコスト低減を図ることができるとともに、特に高温になることや高温になった場合の不都合を回避して、耐久性の向上も図ることが可能であって、信頼性の高い車載電気接続箱を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】回路材の平面図と断面図。
【図２】車載電気接続箱の分解斜視図。
【図３】回路材の製造工程を示す説明図。
【図４】コア板の平面図。
【図５】回路材の分解斜視図。
【図６】回路材の一部の分解斜視図。
【図７】回路材の一部の加工状態を示す説明図。
【図８】回路ユニットの分解斜視図。
【図９】回路ユニットの要部を示す一部断面側面図。
【図１０】車載電気接続箱の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
【００２８】
この発明では、コスト低減や簡素な組立て構造の実現等を図りながら高温環境下でも使用できる耐久性を得られるようにするという目的を、以下のような車載電気接続箱の回路材１１と回路ユニット５１と、これらを用いた車載電気接続箱７１で実現した。
【００２９】
すなわち、前記車載電気接続箱の回路材１１は、図１に示したように、当該回路材１１が、金属製のコア板２１を芯に有するメタルコア基板１１ａであり、前記コア板２１が、絶縁材２２が充填された分割溝２３を介して本体部分２４と区切られた分割部分２５を有し、前記本体部分２４を有する部分と分割部分２５を有する部分の双方に電子部品１２，１３が搭載されたという構成である。
【００３０】
また、別の車載電気接続箱の回路材１１は、図５に示したように、当該回路材１１が、バスバーを有するバスバー配索体１１ｂであり、該バスバー配索体１１ｂが、絶縁板３１と、該絶縁板３１を表裏両面から挟むバスバー３２を有している。そして、前記絶縁体３１に、バスバー３２を位置決めする複数の凹所３３が形成され、前記バスバー３２が、前記凹所３３に位置決めされる複数のバスバー３２で構成されたという構成である。
【００３１】
前記車載電気接続箱の回路ユニット５１は、前記メタルコア基板１１ａ又はバスバー配索体１１ｂの少なくともいずれか一方を備えた構成である。
【００３２】
この回路ユニット５１においては、図８に示したように、回路材１１上にコネクタホルダ５２を固定するとともに、該コネクタホルダ５２の上面には嵌合孔５３を形成し、該嵌合孔５３に嵌入する嵌入突起５４を下面に有するヒューズホルダ５５が設けられ、該ヒューズホルダ５５が、前記嵌合孔５３と嵌入突起５４の相互の嵌合により、コネクタホルダ５２上に固定されるとよい。
【００３３】
前記車載電気接続箱７１は、前記回路材１１及び／又は回路ユニット５１を収容したという構成である。この車載電気接続箱７１においては、図１０に示したように、前記回路材１１を収容する筐体としてのロアケース７２とアッパケース７３におけるヒューズ５６を接続するヒューズ端子５７の接続部分に、該ヒューズ端子５７の接続部分を囲繞するハウジング部７２ａ，７３ａが一体形成されたものであるとよい。
【００３４】
まず、回路材１１について説明したのち、続いて回路ユニット５１、車載電気接続箱７１について説明することにする。
【００３５】
図１（ａ）は、回路材１１としてのメタルコア基板１１ａの一部を示す平面図、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。図１（ａ）においては、便宜上回路パターンを省略している。
【００３６】
なお、この発明において前記「メタルコア基板１１ａ」とは、配線パターンが形成される前の絶縁基板（積層板）、積層板に配線パターンが形成されたメタルコアプリント配線板、メタルコアプリント配線板に電子部品が搭載されたメタルコアプリント回路板などの、中間層に金属製のコア板２１を有する基板の意味である。
【００３７】
このメタルコア基板１１ａは、例えば図２に例示したような車載電気接続箱７１に収容されるものであって、当該メタルコア基板１１ａの中間層を構成する芯としての前記コア板２１が、図１に示したように前記の如く分割溝２３によって本体部分２４と分割部分２５に分割されている。分割部分２５の数は、所望する回路に応じて適宜設定され、いくつであってもよく、また形状も様々である。このコア板２１の両面には絶縁層２６が形成され、本体部分２４と分割部分２５の間の分割溝２３も前記絶縁層２６を構成する樹脂と同一の樹脂からなる前記絶縁材２２が充填されている。
【００３８】
このような構造であるので、前記本体部分２４と分割部分２５は、同一平面状に並ぶものの、絶縁層２６内で電気的に独立している。
【００３９】
図２中、１４は電子部品１４ａが搭載されたメタルコア基板（メタルコアプリント回路板）であり、１５は電子部品１４ａを除いたメタルコア基板（メタルコアプリント配線板）である。また、７２はロアケース、７３はアッパケースである。
【００４０】
前記メタルコアプリント配線板１５としてのメタルコア基板１１は、図３に示したような工程を経て製造される。
【００４１】
この工程を説明すると、まず、コア板２１となる所定厚の金属板（例えば銅板、アルミ板。）を裁断して素材２１ａを得る（図３（ａ）参照）。
【００４２】
続いて、この素材２１ａの所定位置に、所望の穴２１ｂと前記分割溝２３を形成する穴あけ加工を行って、コア板２１を形成する（図３（ｂ）参照）。このコア板２１の一例を図４の平面図に示す。すなわち、コア板２１は、複数の分割溝２３と、これら分割溝２３の間に介在する分離用接続部２１ｄで囲まれた前記分割部分２５を有している。
【００４３】
次に、コア板２１の表面に、樹脂の密着性をよくするための粗化処理を施す。
【００４４】
この後、粗化処理済みのコア板２１の両面にプリプレグ２７と銅箔２８を順に重ね（図３（ｃ）参照）、ステンレス板（図示せず。）で挟んで、これらを加熱プレスによって積層一体化させる（図３（ｄ）参照）。この一体化のときに、プリプレグ２７の樹脂が前記穴２１ｂと分割溝２３の中に充填される。分割溝２３に充填された樹脂が前記絶縁材２２となる。
【００４５】
この積層一体化により、コア板２１の両面に前記プリプレグ２７で構成される絶縁層２６を介して銅箔２８が存在する構造となる。一体にしたものが銅張積層板１６である。
【００４６】
つづいて、スルーホールを形成する所定位置には貫通孔１６ａ、１６ｂを形成し、前記分割溝２３間の分離用接続部２１ｄ位置には貫通孔１６ｃを形成する（図３（ｅ）参照）。前記分離用接続部２１ｄ位置に形成した貫通孔１６ｃによって、コア板２１の分割部分２５が、その周囲から分離されて電気的に独立となり、コア分割のメタルコア基板１１ａが得られる。なお、分割部分２５を独立させるための前記貫通孔１６ｃの形成は、前記絶縁層２６の形成後であれば、どの段階で行ってもよい。
【００４７】
次に、前記スルーホールのための貫通孔１６ａ，１６ｂには、デスミア等の必要な処理をしてからメッキを施し、それぞれの貫通孔１６ａ，１６ｂの内周面とその近傍に通電部を形成する（図３（ｆ）参照）。貫通孔１６ａのメッキは周知のスルーホールメッキ１６ｄであり、スルーホールメッキ１６ｄと前記コア板２１は接触しない。一方、貫通孔１６ｂではメッキ層１６ｅがコア板２１と電気的に接続する。このメッキ層１６ｅは、コア板２１を回路の一部として使うための接続孔を構成する通電部であり、必要に応じて形成され、図示しない端子が貫通孔１６ｂに挿入されハンダ接続される。
【００４８】
この後、回路パターン２９の形成、ソルダレジスト３０の形成などの必要な処理を行うと、メタルコアプリント配線板１５としてのメタルコア基板１１ａが得られる（図３（ｇ）参照）。
【００４９】
このようなメタルコア基板１１ａを得るための前記コア板２１の構造について説明すると、このコア板２１は、放熱効果や小型化、搭載効率の向上に加えて、電子部品を積極的に熱から保護できるようにすべく構成されている。
【００５０】
図４に例示したコア板２１では、便宜上分割部分２５の全体の図示を省略しているが、コア板２１には、複数の前記分割溝２３が閉ループ状をなすように飛び飛びに形成され、これら分割溝２３が形成されることによって前記分離用接続部２１ｄと分割部分２５が形成されることになる。
【００５１】
この分割溝２３は、電子部品１２，１３を積極的に熱から保護できるようにするため、隣接する部分（本体部分２４または分割部分２５）からの熱伝達を制御できるように構成されている。すなわち、熱伝達を遮断または抑制できるような幅に形成されている。この幅は、搭載する電子部品１２，１３の耐熱温度または発熱温度に基づいて適宜設定される。たとえば分割部分２５に、アルミ電解コンデンサなどの低耐熱の電子部品１３を搭載し、本体部分２４にＣＰＵなどの発熱性の電子部品１２を搭載するとよい。
【００５２】
分割溝２３の幅のほか、分割溝２３で形成される分割部分２５の形態や配置も、搭載する電子部品１２，１３の耐熱温度または発熱温度に基づいて適宜設定される。
【００５３】
このようにすると、低耐熱の電子部品１３を発熱性の電子部品１２が発する熱から積極的に保護することができる。つまり、所定の電子部品が高温になることや回路材１１が全体して高温になることを回避できる。この結果、同じ電子部品１２，１３でも、比較的廉価な低耐熱の電子部品１２，１３を使用することができて、コスト低減を図ることができるとともに、耐久性を向上できる。
【００５４】
また、１枚のメタルコア基板１１ａに複数の回路を形成できるので、複数のメタルコア基板を接続する場合に比して、部品点数を削減でき、コストの低減を図れるほか、小型化や積載効率の向上を図ることもできる。
【００５５】
なお、メタルコア基板１１ａの設計においては、耐熱温度が低い電子部品１３と発熱温度が高い電子部品１２をそれぞれまとめるとともに、これらをコア分割で区分できるようにする。極力まとめることによって、熱伝達を遮断しようとして分割溝２３の幅が広くなった場合でも、メタルコア基板１１ａの小型化や搭載効率の向上を図ることができる。
【００５６】
図５は、回路材１１としてのバスバー配索体１１ｂの分解状態を示す斜視図である。この図に示すようにバスバー配索体１１ｂは、合成樹脂製の１枚の前記絶縁板３１と、この絶縁板３１を表裏両面から挟む複数のバスバー３２を有している。
【００５７】
前記絶縁板３１は、所望の回路に応じて適宜の形状に形成されるが、前記複数のバスバー３２を固定すべく、位置決め部としての複数の凹所３３を表裏両面に有している。また、バスバー３２の端子を挿通する挿通孔３４を有するとともに、絶縁板３１の表側に固定されるバスバー３２の一部と裏側に固定されるバスバー３２の一部を互いに絶縁板３１の厚さ方向の中間において接合させる開口部３５を有する。
【００５８】
前記バスバー３２は、周知の通り銅合金材等のプレス打ち抜きで形成され、前記絶縁板３１に固定されたときの全体形状としては所望の回路に応じた適宜の形状となるが、前記のように複数のバスバー３２で構成されているため、固定前はばらばらの状態である。換言すれば、従来一枚の材料で構成されていたバスバーを複数に分割したような構造である。
【００５９】
複数のバスバー３２は、所望の回路に応じて固定位置に相応しい形態に形成されている。また、バスバー３２のうち絶縁板３１の表面側のバスバー３２と裏面側のバスバー３２が絶縁板３１を表裏両面から挟んだ時に表裏方向から相互に接合する接合部３６が、バスバー３２の一部に形成されている。これは、異層接続を可能にするためのもので、表面側のバスバー３２または裏面側のバスバー３２のいずれか一方または双方に、絶縁板３１の厚さ方向に延びる脚部３６ａが設けられ、接合部３６と前記脚部３６ａで断面略Ｌ字状をなすように形成される。
【００６０】
図６は、前記絶縁板３１と、この絶縁板３１の表面側に固定する複数のバスバー３２を示す分解斜視図であり、組み付けに際しては、複数のバスバー３２を絶縁板３１の凹所３３にそれぞれ固定すればよい。絶縁板３１に対するバスバー３２の固定は、例えば絶縁板３１に対してバスバー３２の表面から突出する溶着突起（図示せず）を形成しておき、バスバー３２を載置してから前記溶着突起の頭部を押し広げるように溶着する方法など、周知の適宜の方法を利用できる。
【００６１】
このようにして複数のバスバー３２を絶縁板３１に固定すると、図７（ａ）に示したような状態になる。このとき、バスバー３２の前記接合部３６は相互に接合しているので、この部分の接続を保持するため、図７（ｂ）に示したように接合部３６に接合部同士を接続一体化する接続構造としてのＴＯＸ接続部３７を形成する。このほか、接続構造は、例えば溶接等で構成することもできる。
【００６２】
なお、ＴＯＸ接続とは、図７（ｃ）の断面図に示したように、一方の金属板（接合部３６）に形成した凹部３７ａの外側が、他方の金属板（接合部３６）に形成された凹部３７ｂの内側に圧入した構造となるように機械的に一体化することにより、複数の金属板を接続する方法である。加工に際して材料屑の発生がなく、加工が簡単であるなどの利点を有する。
【００６３】
このような構成のバスバー配索体１１ｂでは、バスバー３２の製造に際して歩留まりを良くすることができるので、材料にかかるコストを抑えられる。しかも、絶縁板３１にはバスバーを位置決めするための凹所３３が形成されているので、絶縁板３１に対する固定前にＴＯＸ接続する場合と異なり、ＴＯＸ接続のための位置決め治具が不要となる。いわば絶縁板３１が位置決め治具の役割を兼ねる。このため、加工にかかるコストを抑えることもできる。
【００６４】
また、治具を用いて正しく位置決めして行うＴＯＸ接続は作業性が良くなかったためＴＯＸ位置のずれ等の不良発生のおそれがあったが、前記のようにバスバーの位置は絶縁板３１で規制され加工が容易になるとともに、すべてのバスバー３２が正しい位置関係で接続した状態で加工がなされることになるため、接続不良の発生のおそれや、例えばバスバーを絶縁板に固定したときにバスバーやそのＴＯＸ接続部分に歪が発生するおそれもない。このため、熱膨張に起因して接続部分等に支障をきたすようなことをなくすことができる。つまり、高温になった場合の不測の損傷を回避でき、耐久性を向上できる。
【００６５】
さらに、バスバー３２が前記接合部３６を有するので、異層接続・交差が１枚の絶縁板３１で実現できる。このため、絶縁板３１を複数に分割する構造に比して、簡素な構造となり、組立て工数や絶縁板３１製造のためのコストを抑えて、廉価な製造が可能である。
【００６６】
つぎに、回路ユニット５１について説明する。
回路ユニット５１は、回路材１１としての前記メタルコア基板１１ａや前記バスバー配索体１１ｂに前記電子部品１２，１３，１４ａやコネクタホルダ５２、ヒューズホルダ５５などを搭載して構成される。
【００６７】
回路材１１として、前記メタルコア基板１１ａとバスバー配索体１１ｂを用いる場合には、具体的な図示は省略するが、メタルコア基板１１ａにコア板２１を回路の一部として使うために形成した接続孔としての貫通孔１６ｂ（図１、図３（ｇ）参照）に前記バスバー配索体１１ｂのバスバー３２を直接または間接的に接続するとよい。回路材１１同士の接続が別体のコネクタを使わずに簡単に行えるので、部品点数の削減をし、コスト低減を図ることができる。
【００６８】
前記コネクタホルダ５２及びヒューズホルダ５５とこれらの搭載について説明すると、コネクタホルダ５２は、たとえばワイヤハーネス（図示せず）を電気的に接続するためのコネクタ（図示せず）を着脱可能に接続するためのもので、図８に示したようにコネクタ端子５２ａを備え、その周囲に絶縁性を有する樹脂製のハウジング５２ｂを有する。
【００６９】
このコネクタホルダ５２は、図９に示したように、前記ハウジング５２ｂの一部が、回路材１１に対してねじ５８で固定されている。なお、コネクタホルダ５２は、この例においては図８に示したように、間隔をあけて２個、平行に配設されている。
【００７０】
前記ヒューズホルダ５５は、ヒューズ５６を接続するヒューズ端子５７を備える。このヒューズホルダ５５は、図示例において、２個、すなわち第１ヒューズホルダ５５ａ及び第２ヒューズホルダ５５ｂを備え、これらは上下に重ねられるように配設されて回路材１１に搭載される。
【００７１】
回路材１１側に固定される下側の第１ヒューズホルダ５５ａは、従来と同様に回路材１１に対してねじ（図示せず）で固定される。第１ヒューズホルダ５５ａ
の固定位置は、２個のコネクタホルダ５２の端部を跨ぐような位置である。
【００７２】
そして、第１ヒューズホルダ５５ａに重ねる上側の第２ヒューズホルダ５５ｂは、部品点数と組み付け工数の削減のため、前記コネクタホルダ５２に対して圧入することで固定するように構成されている。
【００７３】
すなわち、回路材１１に対してねじ５８で固定した前記２個のコネクタホルダ５２のハウジング５２ｂに、厚さ方向に延びる前記嵌合孔５３が形成されている。嵌合孔５３は、図９に示したように厚さ方向に貫通する構造にして、コネクタホルダ５２の固定のためのねじ５８止めにも使用できる構造としている。なお、嵌合孔５３は、ハウジング５２ｂの上面側の必要部分のみに形成されるものであってもよい。
【００７４】
そして、第２ヒューズホルダ５５ｂは、前記２個のコネクタホルダ５２の上に跨って嵌合孔５３の上面側に重なる重合部分５９を有し、この重合部分５９の下面に、前記嵌合孔５３に嵌入する前記嵌入突起５４が一体に形成されている。嵌入突起５４は円柱状のものを図示したが、その他の形状のものであってもよい。
【００７５】
また、前記第１ヒューズホルダ５５ａと第２ヒューズホルダ５５ｂのヒューズ端子５７のヒューズ接続部側の部位には、相互に係合する係合部が形成されている。第１ヒューズホルダ５５ａには、図９の断面図に示したように上部における回路材１１の内側部分が断面Ｌ字状に切り欠かれた形状の係合凹部６０が形成される。
【００７６】
一方、第２ヒューズホルダ５５ｂにおける前記係合凹部６０に対向する部位には、断面Ｌ字状に突出する係合凸部６１が形成されている。
【００７７】
このような構造の回路ユニット５１においては、回路材１１に対してコネクタホルダ５２と第１ヒューズホルダ５５ａをねじで固定した後、第２ヒューズホルダ５５ｂを、コネクタホルダ５２に対して上から嵌合するだけで固定できる。この嵌合により、第２ヒューズホルダ５５ａの係合凸部６１は、第１ヒューズホルダ５５ａの係合凹部６０に係合し、第１ヒューズホルダ５５ａにかかるヒューズ５６挿し込み時の荷重を受ける構造となる。
【００７８】
前記のように第２ヒューズホルダ５５ｂの固定にねじが不要であるので、部品点数の削減と作業の簡易化を図ってコストダウンを実現できる。
【００７９】
しかも、第２ヒューズホルダ５５ｂに対するヒューズ５６の挿抜時にかかるストレスは、嵌入突起５４部分が受けるので、第２ヒューズホルダ５５ｂのヒューズ端子５７のはんだ部分に負荷がかかることを回避できる。また、第１ヒューズホルダ５５ａに対するヒューズ５６の挿抜時にかかるストレスは固定に用いたねじ（図示せず）部分で受けるともに、第２ヒューズホルダ５５ｂの嵌入突起５４部分が受けるので、第１ヒューズホルダ５５ａのヒューズ端子５７のはんだ部分に負荷がかかることも回避できる。特に、嵌入突起５４を嵌入する嵌合孔５３を、コネクタホルダ５２のねじ５８止めのための孔と共用しているので、上記の緩衝効果は極めて高い。このため、高温になったり冷却されたりすることを繰り返す環境下におかれた場合であっても、所望の機能を確保でき、信頼性と耐久性向上にも資する。
【００８０】
なお、図８、図９の例では、回路材１１としてメタルコア基板１１ａを用いた例を示したが、バスバー配索体１１ｂを用いた場合でも同様である。
【００８１】
最後に、車載電気接続箱７１について説明する。
【００８２】
車載電気接続箱７１は、回路材１１としての前記メタルコア基板１１ａや前記バスバー配索体１１ｂ、前記回路ユニット５１をロアケース７２とアッパケース７３などの筐体内に収容されて構成される。ロアケース７２とアッパケース７３の形態は、所望する回路に応じて適宜設定される。
【００８３】
このとき、さらに部品点数を削減し、コスト低減を図るとともに、耐久性の向上を図るためには、前記回路材１１を収容する筐体におけるヒューズ５６またはコネクタ（図示せず）を接続する接続端子の接続部分に、この接続端子の接続部分を囲繞するハウジング部を一体形成する。
【００８４】
図１０は、別体のヒューズハウジング（図示せず）を省略した車載電気接続箱７１の一例を示す分解斜視図である。
【００８５】
この図に示すように、ロアケース７２とアッパケース７３におけるヒューズ端子５７のヒューズ接続側である接続部分に、接続部分を覆うように突出する第１ハウジング部７２ａ、第２ハウジング部７３ａが一体に形成されている。
【００８６】
第１ハウジング部７２ａは、ロアケース７２に形成され、上面が開口した略樋状または溝状をなしている。細かな形態は、接続部分等の形態に応じて適宜設定される。図１０の例では、中電流用のヒューズ接続端子に対応する部分を樋状に形成し、小電流用のヒューズ接続端子に対応する部分を溝状に薄く形成した例を示している。このような形態の違いは、取り付けるヒューズ５６の大きさの違いに基づくものである。
【００８７】
一方、第２ハウジング部７３ａは、アッパケース７３に形成され、下面が開口した形状であり、前記第１ハウジング部７２ａと上下方向で係合することによって、中電流ヒューズ５６ａまたは小電流ヒューズ５６ｂを囲繞する筒状をなす所定のハウジングを構成する。この場合も細かな形態は、接続部分等の形態に応じて適宜設定されるが、図１０の例では、第２ハウジング部７３ａにおける中電流用のヒューズ５６ａを接続する部分は、第１ハウジング部７２ａの対応する部分よりも長く形成され、前記ハウジングの先端部を形成する方形枠状をなす額縁部７３ｂを有している。額縁部７３ｂを有することにより、ロアケース７２とアッパケース７３の一体性が増す。
【００８８】
このような構成の車載電気接続箱７１では、別体のヒューズハウジングが不要であり、部品点数の削減ができ、組み付け作業の負担も軽減できる。このため、コストの低減を図ることができる。
【００８９】
また、ヒューズ５６の挿抜時にハウジング部７２ａ，７３ａにかかる負荷はロアケース７２とアッパケース７３で受けるので、ハウジングが別部材で構成された場合のように他の部分、例えば回路材１１のはんだ部分などに負荷が伝達されて、余分なストレスが作用するおそれはない。このため高温になったり冷却されたりすることを繰り返す環境下におかれた場合であっても、所望の機能を確保でき、信頼性と耐久性向上にも資する。
【００９０】
なお、図１０の例では、回路材１１としてバスバー配索体１１ｂを用いた例を示したが、メタルコア基板１１ａを用いた場合でも同様である。
【００９１】
以上のような回路材１１や回路ユニット５１、車載電気接続箱７１によれば、材料や作業のためのコスト低減を図ることができるとともに、特に高温になることや高温になった場合の不都合を回避して、耐久性の良い車載電気接続箱７１が得られる。
【００９２】
この発明の構成と、前記一形態の構成との対応において、
この発明の位置決め部は、凹所３３に対応し、
以下同様に、
接続構造は、ＴＯＸ接続部３７に対応し、
接続孔は、貫通孔１６ｂに対応し、
筐体は、ロアケース７２とアッパケース７３に対応し、
接続端子は、ヒューズ端子５７に対応し、
ハウジングは、ハウジング部７２ａ，７３ａに対応するも、
この発明は前記の構成のみに限定されるものではなく、その他の形態を採用することができる。
【００９３】
たとえば、位置決め部は、凹所のほか、バスバーに嵌る突起等で形成してもよい。
【００９４】
また、筐体と一体のハウジングは、コネクタを接続する部分に形成することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１１…回路材
１１ａ…メタルコア基板
１１ｂ…バスバー配索体
１２，１３，１４ａ…電子部品
１６ｂ…貫通孔
２１…コア板
２２…絶縁材
２３…分割溝
２４…本体部分
２５…分割部分
３１…絶縁板
３２…バスバー
３３…凹部
３６…接合部
３７…ＴＯＸ接続部
５１…回路ユニット
５２…コネクタホルダ
５３…嵌合孔
５４…嵌入突起
５５…ヒューズホルダ
５７…ヒューズ端子
５８…ねじ
７１…車載電気接続箱
７２…ロアケース
７３…アッパケース
７２ａ，７３ａ…ハウジング部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車載用の電気接続箱（ジャンクションボックス）に関し、より詳しくは、耐久性の向上を図れるような車載電気接続箱、及びこれに用いられる回路材、回路ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の電気接続箱には、内部配線をバスバー配索体で構成したバスバー方式のものと、プリント基板で構成したプリント基板方式のものと、これらを組み合わせたものなどがある。
【０００３】
バスバー方式のものは、回路パターンを構成する銅合金材の板厚を厚くすることでパターン幅を狭くできる上に、銅合金板がプレス加工による製造であることから大量生産に適しているという利点を有する。
【０００４】
一方、プリント基板方式のものは、車種やグレード、仕向けに応じた回路パターンの設計変更がバスバー方式のものに比べて容易であり、回路パターン形成も短時間で行えるなどのメリットを有する。
【０００５】
このように、バスバー配索体またはプリント基板のいずれの回路材もそれぞれに利点を有するが、近年における回路材の高密度化により高温化が懸念されている。また、自動車の機能増加や車室空間の確保の要求から、車載電気接続箱が高温のエンジンルーム内に搭載されることもあり、耐久性を得るため、温度対策がますます重要となってきている。
【０００６】
このことから、例えばプリント基板を回路材とする場合には、メタルコア基板を用いて放熱効果を得ようとすることがなされている。
【０００７】
しかし、温度対策は、熱が逃げるようにするという受動的な構成では確実性に欠けるおそれが考えられる。このため、万が一のことを考慮し、信頼性を確保するために、耐熱温度の高い高価な電子部品等を使用せざるを得ないのが現状である。
【０００８】
また、組立てが複雑であると、工数や部品数、コストが増えるほか、製造上の誤差の発生等により温度による影響を受けやすくなって、耐久性を低下させてしまうおそれもある。
【０００９】
先行技術をあげると、下記特許文献１に開示されているように、メタルコア基板において電子部品の発熱に対する信頼性を高めるために、金属コアを複数の金属体に分割するという技術が知られていた。しかし、これは、車載用電気接続箱の回路材についてのものではない。車載用電気接続箱に収容される回路材では、このようなコア分割の構造はこれまで採用されていなかった。
【００１０】
また、バスバー配索体においては、下記特許文献２に開示されているように、歩留まり（取り数）を向上させてコストを削減するため、プレス加工による打ち抜きでばらばらにならないように複数のブリッジで連結された１枚の状態に形成されたバスバーを複数に分割して、これらをＴＯＸ接続して一体化しようとするものがある。一体化されたバスバーは、絶縁板に固定される。
【００１１】
しかし、このようにばらばらのバスバーをＴＯＸ接続するためには、位置決めのための治具が別途に必要である。
【００１２】
そのうえ、前記のようなバスバーを絶縁板に固定しても、異層を接続しない平面的構造しかできなかった。電子部品の密集度に対応すべく異層接続・交差をしようとすると、絶縁板を複数に分割することが必要となる。この場合には、構造が複雑になり組立て工数が増え、複数種類の絶縁板の製造のため金型代が多く必要となる。
【００１３】
さらに、回路材に搭載されるヒューズホルダのヒューズ端子におけるヒューズ接続部分には、ヒューズを挿入するための開口部を有するヒューズハウジングが取り付けられるが、このヒューズハウジングは、別部材であった（下記特許文献３参照）。このため、固定のための構造が別途に必要で、たとえば回路材上に固定する場合には、ヒューズの着脱に際して回路材に余分なストレスがかかるおそれがあった。このストレスが例えばはんだ付け部分に負荷をかけるようなものとなった場合には、耐久性に影響がでる。このほかに、部品点数が多くなり、コストがかかるという難点もあった。
【００１４】
同様の不都合は、ヒューズホルダの固定構造によっても懸念された。すなわち、ヒューズホルダは、下記特許文献４に開示されたように、回路材に対してねじで直接固定されていた。このため、ヒューズ挿抜時のストレスを基板に対するねじ固定部にて受けることができ、ヒューズ端子のはんだへのストレスを抑制できた。
【００１５】
しかしながら、ねじが必要となって部品点数が多くなり、工程も増える。しかし、ねじ止めをなくして、例えばヒューズホルダを圧入だけで固定しようとすると、基板にストレスが発生して、信頼性を喪失するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平８−２８８６０６号公報
【特許文献２】特開平１１−１８７５４２号公報
【特許文献３】特開２００７−３１１１５２号公報
【特許文献４】特開２００５−４２５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
前記のように、これまでは高い要求に応えるべく耐久性やコスト等について様々に工夫がなされているものの、多面的な視点に立ってそれらの問題を解決しようとするものはなかった。
【００１８】
そこで、この発明は、コスト低減や簡素な組み立て構造の実現等を図りながら耐久性を向上できるようにすることを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
そのための手段は、車載電気接続箱に収容される回路材であって、当該回路材が、金属製のコア板を芯に有するメタルコア基板であり、前記コア板が、絶縁材が充填された分割溝を介して本体部分と区切られた分割部分を有し、前記本体部分を有する部分と分割部分を有する部分の双方に電子部品が搭載された車載電気接続箱の回路材である。この場合には、前記本体部分を有する部分と分割部分を有する部分とに搭載される電子部品を、耐熱温度又は発熱温度に基づいて区分するとよい。
【００２０】
別の手段は、車載電気接続箱に収容される回路材であって、当該回路材が、バスバーを有するバスバー配索体であり、該バスバー配索体が、絶縁板と、該絶縁板を表裏両面から挟むバスバーを有するとともに、前記絶縁体に、バスバーを位置決めする複数の位置決め部が形成され、前記バスバーが、前記位置決め部に位置決めされる複数のバスバーで構成された車載電気接続箱の回路材である。
【００２１】
別の手段は、車載電気接続箱に収容される回路ユニットであって、当該回路ユニットを構成する回路材が、金属製のコア板を芯に有するメタルコア基板と、バスバーを有するバスバー配索体であり、前記メタルコア基板のコア板が、絶縁材が充填された分割溝を介して本体部分と区切られた分割部分を有するとともに、前記メタルコア基板には、前記コア板と電気的に接続する接続孔が形成され、該接続孔に、前記バスバー配索体のバスバーが接続された車載電気接続箱の回路ユニットである。この場合の前記バスバー配索体には、前記バスバー配索体からなる回路材を好適に利用できる。
【００２２】
別の手段は、車載電気接続箱に収容される回路ユニットであって、当該回路ユニットを構成する回路材上に、コネクタホルダが固定されるとともに、該コネクタホルダの上面には嵌合孔が形成され、該嵌合孔に嵌入する嵌入突起を下面に有するヒューズホルダが設けられ、該ヒューズホルダが、前記嵌合孔と嵌入突起の相互の嵌合により、コネクタホルダ上に固定された車載電気接続箱の回路ユニットである。この場合の前記回路材には、前記メタルコア基板やバスバー配索体を好適に使用できる。
【００２３】
別の手段は、前記回路材を収容する筐体におけるヒューズまたはコネクタを接続する接続端子の接続部分に、該接続端子の接続部分を囲繞するハウジングが一体形成された前記回路材を収容する車載電気接続箱である。
【００２４】
また、前記回路材を収容した車載電気接続箱であるもよい。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、材料や製造作業等のためのコスト低減を図ることができるとともに、特に高温になることや高温になった場合の不都合を回避して、耐久性の向上も図ることが可能であって、信頼性の高い車載電気接続箱を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】回路材の平面図と断面図。
【図２】車載電気接続箱の分解斜視図。
【図３】回路材の製造工程を示す説明図。
【図４】コア板の平面図。
【図５】回路材の分解斜視図。
【図６】回路材の一部の分解斜視図。
【図７】回路材の一部の加工状態を示す説明図。
【図８】回路ユニットの分解斜視図。
【図９】回路ユニットの要部を示す一部断面側面図。
【図１０】車載電気接続箱の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
【００２８】
この発明では、コスト低減や簡素な組立て構造の実現等を図りながら高温環境下でも使用できる耐久性を得られるようにするという目的を、以下のような車載電気接続箱の回路材１１と回路ユニット５１と、これらを用いた車載電気接続箱７１で実現した。
【００２９】
すなわち、前記車載電気接続箱の回路材１１は、図１に示したように、当該回路材１１が、金属製のコア板２１を芯に有するメタルコア基板１１ａであり、前記コア板２１が、絶縁材２２が充填された分割溝２３を介して本体部分２４と区切られた分割部分２５を有し、前記本体部分２４を有する部分と分割部分２５を有する部分の双方に電子部品１２，１３が搭載されたという構成である。
【００３０】
また、別の車載電気接続箱の回路材１１は、図５に示したように、当該回路材１１が、バスバーを有するバスバー配索体１１ｂであり、該バスバー配索体１１ｂが、絶縁板３１と、該絶縁板３１を表裏両面から挟むバスバー３２を有している。そして、前記絶縁体３１に、バスバー３２を位置決めする複数の凹所３３が形成され、前記バスバー３２が、前記凹所３３に位置決めされる複数のバスバー３２で構成されたという構成である。
【００３１】
前記車載電気接続箱の回路ユニット５１は、前記メタルコア基板１１ａ又はバスバー配索体１１ｂの少なくともいずれか一方を備えた構成である。
【００３２】
この回路ユニット５１においては、図８に示したように、回路材１１上にコネクタホルダ５２を固定するとともに、該コネクタホルダ５２の上面には嵌合孔５３を形成し、該嵌合孔５３に嵌入する嵌入突起５４を下面に有するヒューズホルダ５５が設けられ、該ヒューズホルダ５５が、前記嵌合孔５３と嵌入突起５４の相互の嵌合により、コネクタホルダ５２上に固定されるとよい。
【００３３】
前記車載電気接続箱７１は、前記回路材１１及び／又は回路ユニット５１を収容したという構成である。この車載電気接続箱７１においては、図１０に示したように、前記回路材１１を収容する筐体としてのロアケース７２とアッパケース７３におけるヒューズ５６を接続するヒューズ端子５７の接続部分に、該ヒューズ端子５７の接続部分を囲繞するハウジング部７２ａ，７３ａが一体形成されたものであるとよい。
【００３４】
まず、回路材１１について説明したのち、続いて回路ユニット５１、車載電気接続箱７１について説明することにする。
【００３５】
図１（ａ）は、回路材１１としてのメタルコア基板１１ａの一部を示す平面図、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。図１（ａ）においては、便宜上回路パターンを省略している。
【００３６】
なお、この発明において前記「メタルコア基板１１ａ」とは、配線パターンが形成される前の絶縁基板（積層板）、積層板に配線パターンが形成されたメタルコアプリント配線板、メタルコアプリント配線板に電子部品が搭載されたメタルコアプリント回路板などの、中間層に金属製のコア板２１を有する基板の意味である。
【００３７】
このメタルコア基板１１ａは、例えば図２に例示したような車載電気接続箱７１に収容されるものであって、当該メタルコア基板１１ａの中間層を構成する芯としての前記コア板２１が、図１に示したように前記の如く分割溝２３によって本体部分２４と分割部分２５に分割されている。分割部分２５の数は、所望する回路に応じて適宜設定され、いくつであってもよく、また形状も様々である。このコア板２１の両面には絶縁層２６が形成され、本体部分２４と分割部分２５の間の分割溝２３も前記絶縁層２６を構成する樹脂と同一の樹脂からなる前記絶縁材２２が充填されている。
【００３８】
このような構造であるので、前記本体部分２４と分割部分２５は、同一平面状に並ぶものの、絶縁層２６内で電気的に独立している。
【００３９】
図２中、１４は電子部品１４ａが搭載されたメタルコア基板（メタルコアプリント回路板）であり、１５は電子部品１４ａを除いたメタルコア基板（メタルコアプリント配線板）である。また、７２はロアケース、７３はアッパケースである。
【００４０】
前記メタルコアプリント配線板１５としてのメタルコア基板１１は、図３に示したような工程を経て製造される。
【００４１】
この工程を説明すると、まず、コア板２１となる所定厚の金属板（例えば銅板、アルミ板。）を裁断して素材２１ａを得る（図３（ａ）参照）。
【００４２】
続いて、この素材２１ａの所定位置に、所望の穴２１ｂと前記分割溝２３を形成する穴あけ加工を行って、コア板２１を形成する（図３（ｂ）参照）。このコア板２１の一例を図４の平面図に示す。すなわち、コア板２１は、複数の分割溝２３と、これら分割溝２３の間に介在する分離用接続部２１ｄで囲まれた前記分割部分２５を有している。
【００４３】
次に、コア板２１の表面に、樹脂の密着性をよくするための粗化処理を施す。
【００４４】
この後、粗化処理済みのコア板２１の両面にプリプレグ２７と銅箔２８を順に重ね（図３（ｃ）参照）、ステンレス板（図示せず。）で挟んで、これらを加熱プレスによって積層一体化させる（図３（ｄ）参照）。この一体化のときに、プリプレグ２７の樹脂が前記穴２１ｂと分割溝２３の中に充填される。分割溝２３に充填された樹脂が前記絶縁材２２となる。
【００４５】
この積層一体化により、コア板２１の両面に前記プリプレグ２７で構成される絶縁層２６を介して銅箔２８が存在する構造となる。一体にしたものが銅張積層板１６である。
【００４６】
つづいて、スルーホールを形成する所定位置には貫通孔１６ａ、１６ｂを形成し、前記分割溝２３間の分離用接続部２１ｄ位置には貫通孔１６ｃを形成する（図３（ｅ）参照）。前記分離用接続部２１ｄ位置に形成した貫通孔１６ｃによって、コア板２１の分割部分２５が、その周囲から分離されて電気的に独立となり、コア分割のメタルコア基板１１ａが得られる。なお、分割部分２５を独立させるための前記貫通孔１６ｃの形成は、前記絶縁層２６の形成後であれば、どの段階で行ってもよい。
【００４７】
次に、前記スルーホールのための貫通孔１６ａ，１６ｂには、デスミア等の必要な処理をしてからメッキを施し、それぞれの貫通孔１６ａ，１６ｂの内周面とその近傍に通電部を形成する（図３（ｆ）参照）。貫通孔１６ａのメッキは周知のスルーホールメッキ１６ｄであり、スルーホールメッキ１６ｄと前記コア板２１は接触しない。一方、貫通孔１６ｂではメッキ層１６ｅがコア板２１と電気的に接続する。このメッキ層１６ｅは、コア板２１を回路の一部として使うための接続孔を構成する通電部であり、必要に応じて形成され、図示しない端子が貫通孔１６ｂに挿入されハンダ接続される。
【００４８】
この後、回路パターン２９の形成、ソルダレジスト３０の形成などの必要な処理を行うと、メタルコアプリント配線板１５としてのメタルコア基板１１ａが得られる（図３（ｇ）参照）。
【００４９】
このようなメタルコア基板１１ａを得るための前記コア板２１の構造について説明すると、このコア板２１は、放熱効果や小型化、搭載効率の向上に加えて、電子部品を積極的に熱から保護できるようにすべく構成されている。
【００５０】
図４に例示したコア板２１では、便宜上分割部分２５の全体の図示を省略しているが、コア板２１には、複数の前記分割溝２３が閉ループ状をなすように飛び飛びに形成され、これら分割溝２３が形成されることによって前記分離用接続部２１ｄと分割部分２５が形成されることになる。
【００５１】
この分割溝２３は、電子部品１２，１３を積極的に熱から保護できるようにするため、隣接する部分（本体部分２４または分割部分２５）からの熱伝達を制御できるように構成されている。すなわち、熱伝達を遮断または抑制できるような幅に形成されている。この幅は、搭載する電子部品１２，１３の耐熱温度または発熱温度に基づいて適宜設定される。たとえば分割部分２５に、アルミ電解コンデンサなどの低耐熱の電子部品１３を搭載し、本体部分２４にＣＰＵなどの発熱性の電子部品１２を搭載するとよい。
【００５２】
分割溝２３の幅のほか、分割溝２３で形成される分割部分２５の形態や配置も、搭載する電子部品１２，１３の耐熱温度または発熱温度に基づいて適宜設定される。
【００５３】
このようにすると、低耐熱の電子部品１３を発熱性の電子部品１２が発する熱から積極的に保護することができる。つまり、所定の電子部品が高温になることや回路材１１が全体して高温になることを回避できる。この結果、同じ電子部品１２，１３でも、比較的廉価な低耐熱の電子部品１２，１３を使用することができて、コスト低減を図ることができるとともに、耐久性を向上できる。
【００５４】
また、１枚のメタルコア基板１１ａに複数の回路を形成できるので、複数のメタルコア基板を接続する場合に比して、部品点数を削減でき、コストの低減を図れるほか、小型化や積載効率の向上を図ることもできる。
【００５５】
なお、メタルコア基板１１ａの設計においては、耐熱温度が低い電子部品１３と発熱温度が高い電子部品１２をそれぞれまとめるとともに、これらをコア分割で区分できるようにする。極力まとめることによって、熱伝達を遮断しようとして分割溝２３の幅が広くなった場合でも、メタルコア基板１１ａの小型化や搭載効率の向上を図ることができる。
【００５６】
図５は、回路材１１としてのバスバー配索体１１ｂの分解状態を示す斜視図である。この図に示すようにバスバー配索体１１ｂは、合成樹脂製の１枚の前記絶縁板３１と、この絶縁板３１を表裏両面から挟む複数のバスバー３２を有している。
【００５７】
前記絶縁板３１は、所望の回路に応じて適宜の形状に形成されるが、前記複数のバスバー３２を固定すべく、位置決め部としての複数の凹所３３を表裏両面に有している。また、バスバー３２の端子を挿通する挿通孔３４を有するとともに、絶縁板３１の表側に固定されるバスバー３２の一部と裏側に固定されるバスバー３２の一部を互いに絶縁板３１の厚さ方向の中間において接合させる開口部３５を有する。
【００５８】
前記バスバー３２は、周知の通り銅合金材等のプレス打ち抜きで形成され、前記絶縁板３１に固定されたときの全体形状としては所望の回路に応じた適宜の形状となるが、前記のように複数のバスバー３２で構成されているため、固定前はばらばらの状態である。換言すれば、従来一枚の材料で構成されていたバスバーを複数に分割したような構造である。
【００５９】
複数のバスバー３２は、所望の回路に応じて固定位置に相応しい形態に形成されている。また、バスバー３２のうち絶縁板３１の表面側のバスバー３２と裏面側のバスバー３２が絶縁板３１を表裏両面から挟んだ時に表裏方向から相互に接合する接合部３６が、バスバー３２の一部に形成されている。これは、異層接続を可能にするためのもので、表面側のバスバー３２または裏面側のバスバー３２のいずれか一方または双方に、絶縁板３１の厚さ方向に延びる脚部３６ａが設けられ、接合部３６と前記脚部３６ａで断面略Ｌ字状をなすように形成される。
【００６０】
図６は、前記絶縁板３１と、この絶縁板３１の表面側に固定する複数のバスバー３２を示す分解斜視図であり、組み付けに際しては、複数のバスバー３２を絶縁板３１の凹所３３にそれぞれ固定すればよい。絶縁板３１に対するバスバー３２の固定は、例えば絶縁板３１に対してバスバー３２の表面から突出する溶着突起（図示せず）を形成しておき、バスバー３２を載置してから前記溶着突起の頭部を押し広げるように溶着する方法など、周知の適宜の方法を利用できる。
【００６１】
このようにして複数のバスバー３２を絶縁板３１に固定すると、図７（ａ）に示したような状態になる。このとき、バスバー３２の前記接合部３６は相互に接合しているので、この部分の接続を保持するため、図７（ｂ）に示したように接合部３６に接合部同士を接続一体化する接続構造としてのＴＯＸ接続部３７を形成する。このほか、接続構造は、例えば溶接等で構成することもできる。
【００６２】
なお、ＴＯＸ接続とは、図７（ｃ）の断面図に示したように、一方の金属板（接合部３６）に形成した凹部３７ａの外側が、他方の金属板（接合部３６）に形成された凹部３７ｂの内側に圧入した構造となるように機械的に一体化することにより、複数の金属板を接続する方法である。加工に際して材料屑の発生がなく、加工が簡単であるなどの利点を有する。
【００６３】
このような構成のバスバー配索体１１ｂでは、バスバー３２の製造に際して歩留まりを良くすることができるので、材料にかかるコストを抑えられる。しかも、絶縁板３１にはバスバーを位置決めするための凹所３３が形成されているので、絶縁板３１に対する固定前にＴＯＸ接続する場合と異なり、ＴＯＸ接続のための位置決め治具が不要となる。いわば絶縁板３１が位置決め治具の役割を兼ねる。このため、加工にかかるコストを抑えることもできる。
【００６４】
また、治具を用いて正しく位置決めして行うＴＯＸ接続は作業性が良くなかったためＴＯＸ位置のずれ等の不良発生のおそれがあったが、前記のようにバスバーの位置は絶縁板３１で規制され加工が容易になるとともに、すべてのバスバー３２が正しい位置関係で接続した状態で加工がなされることになるため、接続不良の発生のおそれや、例えばバスバーを絶縁板に固定したときにバスバーやそのＴＯＸ接続部分に歪が発生するおそれもない。このため、熱膨張に起因して接続部分等に支障をきたすようなことをなくすことができる。つまり、高温になった場合の不測の損傷を回避でき、耐久性を向上できる。
【００６５】
さらに、バスバー３２が前記接合部３６を有するので、異層接続・交差が１枚の絶縁板３１で実現できる。このため、絶縁板３１を複数に分割する構造に比して、簡素な構造となり、組立て工数や絶縁板３１製造のためのコストを抑えて、廉価な製造が可能である。
【００６６】
つぎに、回路ユニット５１について説明する。
回路ユニット５１は、回路材１１としての前記メタルコア基板１１ａや前記バスバー配索体１１ｂに前記電子部品１２，１３，１４ａやコネクタホルダ５２、ヒューズホルダ５５などを搭載して構成される。
【００６７】
回路材１１として、前記メタルコア基板１１ａとバスバー配索体１１ｂを用いる場合には、具体的な図示は省略するが、メタルコア基板１１ａにコア板２１を回路の一部として使うために形成した接続孔としての貫通孔１６ｂ（図１、図３（ｇ）参照）に前記バスバー配索体１１ｂのバスバー３２を直接または間接的に接続するとよい。回路材１１同士の接続が別体のコネクタを使わずに簡単に行えるので、部品点数の削減をし、コスト低減を図ることができる。
【００６８】
前記コネクタホルダ５２及びヒューズホルダ５５とこれらの搭載について説明すると、コネクタホルダ５２は、たとえばワイヤハーネス（図示せず）を電気的に接続するためのコネクタ（図示せず）を着脱可能に接続するためのもので、図８に示したようにコネクタ端子５２ａを備え、その周囲に絶縁性を有する樹脂製のハウジング５２ｂを有する。
【００６９】
このコネクタホルダ５２は、図９に示したように、前記ハウジング５２ｂの一部が、回路材１１に対してねじ５８で固定されている。なお、コネクタホルダ５２は、この例においては図８に示したように、間隔をあけて２個、平行に配設されている。
【００７０】
前記ヒューズホルダ５５は、ヒューズ５６を接続するヒューズ端子５７を備える。このヒューズホルダ５５は、図示例において、２個、すなわち第１ヒューズホルダ５５ａ及び第２ヒューズホルダ５５ｂを備え、これらは上下に重ねられるように配設されて回路材１１に搭載される。
【００７１】
回路材１１側に固定される下側の第１ヒューズホルダ５５ａは、従来と同様に回路材１１に対してねじ（図示せず）で固定される。第１ヒューズホルダ５５ａ
の固定位置は、２個のコネクタホルダ５２の端部を跨ぐような位置である。
【００７２】
そして、第１ヒューズホルダ５５ａに重ねる上側の第２ヒューズホルダ５５ｂは、部品点数と組み付け工数の削減のため、前記コネクタホルダ５２に対して圧入することで固定するように構成されている。
【００７３】
すなわち、回路材１１に対してねじ５８で固定した前記２個のコネクタホルダ５２のハウジング５２ｂに、厚さ方向に延びる前記嵌合孔５３が形成されている。嵌合孔５３は、図９に示したように厚さ方向に貫通する構造にして、コネクタホルダ５２の固定のためのねじ５８止めにも使用できる構造としている。なお、嵌合孔５３は、ハウジング５２ｂの上面側の必要部分のみに形成されるものであってもよい。
【００７４】
そして、第２ヒューズホルダ５５ｂは、前記２個のコネクタホルダ５２の上に跨って嵌合孔５３の上面側に重なる重合部分５９を有し、この重合部分５９の下面に、前記嵌合孔５３に嵌入する前記嵌入突起５４が一体に形成されている。嵌入突起５４は円柱状のものを図示したが、その他の形状のものであってもよい。
【００７５】
また、前記第１ヒューズホルダ５５ａと第２ヒューズホルダ５５ｂのヒューズ端子５７のヒューズ接続部側の部位には、相互に係合する係合部が形成されている。第１ヒューズホルダ５５ａには、図９の断面図に示したように上部における回路材１１の内側部分が断面Ｌ字状に切り欠かれた形状の係合凹部６０が形成される。
【００７６】
一方、第２ヒューズホルダ５５ｂにおける前記係合凹部６０に対向する部位には、断面Ｌ字状に突出する係合凸部６１が形成されている。
【００７７】
このような構造の回路ユニット５１においては、回路材１１に対してコネクタホルダ５２と第１ヒューズホルダ５５ａをねじで固定した後、第２ヒューズホルダ５５ｂを、コネクタホルダ５２に対して上から嵌合するだけで固定できる。この嵌合により、第２ヒューズホルダ５５ａの係合凸部６１は、第１ヒューズホルダ５５ａの係合凹部６０に係合し、第１ヒューズホルダ５５ａにかかるヒューズ５６挿し込み時の荷重を受ける構造となる。
【００７８】
前記のように第２ヒューズホルダ５５ｂの固定にねじが不要であるので、部品点数の削減と作業の簡易化を図ってコストダウンを実現できる。
【００７９】
しかも、第２ヒューズホルダ５５ｂに対するヒューズ５６の挿抜時にかかるストレスは、嵌入突起５４部分が受けるので、第２ヒューズホルダ５５ｂのヒューズ端子５７のはんだ部分に負荷がかかることを回避できる。また、第１ヒューズホルダ５５ａに対するヒューズ５６の挿抜時にかかるストレスは固定に用いたねじ（図示せず）部分で受けるともに、第２ヒューズホルダ５５ｂの嵌入突起５４部分が受けるので、第１ヒューズホルダ５５ａのヒューズ端子５７のはんだ部分に負荷がかかることも回避できる。特に、嵌入突起５４を嵌入する嵌合孔５３を、コネクタホルダ５２のねじ５８止めのための孔と共用しているので、上記の緩衝効果は極めて高い。このため、高温になったり冷却されたりすることを繰り返す環境下におかれた場合であっても、所望の機能を確保でき、信頼性と耐久性向上にも資する。
【００８０】
なお、図８、図９の例では、回路材１１としてメタルコア基板１１ａを用いた例を示したが、バスバー配索体１１ｂを用いた場合でも同様である。
【００８１】
最後に、車載電気接続箱７１について説明する。
【００８２】
車載電気接続箱７１は、回路材１１としての前記メタルコア基板１１ａや前記バスバー配索体１１ｂ、前記回路ユニット５１をロアケース７２とアッパケース７３などの筐体内に収容されて構成される。ロアケース７２とアッパケース７３の形態は、所望する回路に応じて適宜設定される。
【００８３】
このとき、さらに部品点数を削減し、コスト低減を図るとともに、耐久性の向上を図るためには、前記回路材１１を収容する筐体におけるヒューズ５６またはコネクタ（図示せず）を接続する接続端子の接続部分に、この接続端子の接続部分を囲繞するハウジング部を一体形成する。
【００８４】
図１０は、別体のヒューズハウジング（図示せず）を省略した車載電気接続箱７１の一例を示す分解斜視図である。
【００８５】
この図に示すように、ロアケース７２とアッパケース７３におけるヒューズ端子５７のヒューズ接続側である接続部分に、接続部分を覆うように突出する第１ハウジング部７２ａ、第２ハウジング部７３ａが一体に形成されている。
【００８６】
第１ハウジング部７２ａは、ロアケース７２に形成され、上面が開口した略樋状または溝状をなしている。細かな形態は、接続部分等の形態に応じて適宜設定される。図１０の例では、中電流用のヒューズ接続端子に対応する部分を樋状に形成し、小電流用のヒューズ接続端子に対応する部分を溝状に薄く形成した例を示している。このような形態の違いは、取り付けるヒューズ５６の大きさの違いに基づくものである。
【００８７】
一方、第２ハウジング部７３ａは、アッパケース７３に形成され、下面が開口した形状であり、前記第１ハウジング部７２ａと上下方向で係合することによって、中電流ヒューズ５６ａまたは小電流ヒューズ５６ｂを囲繞する筒状をなす所定のハウジングを構成する。この場合も細かな形態は、接続部分等の形態に応じて適宜設定されるが、図１０の例では、第２ハウジング部７３ａにおける中電流用のヒューズ５６ａを接続する部分は、第１ハウジング部７２ａの対応する部分よりも長く形成され、前記ハウジングの先端部を形成する方形枠状をなす額縁部７３ｂを有している。額縁部７３ｂを有することにより、ロアケース７２とアッパケース７３の一体性が増す。
【００８８】
このような構成の車載電気接続箱７１では、別体のヒューズハウジングが不要であり、部品点数の削減ができ、組み付け作業の負担も軽減できる。このため、コストの低減を図ることができる。
【００８９】
また、ヒューズ５６の挿抜時にハウジング部７２ａ，７３ａにかかる負荷はロアケース７２とアッパケース７３で受けるので、ハウジングが別部材で構成された場合のように他の部分、例えば回路材１１のはんだ部分などに負荷が伝達されて、余分なストレスが作用するおそれはない。このため高温になったり冷却されたりすることを繰り返す環境下におかれた場合であっても、所望の機能を確保でき、信頼性と耐久性向上にも資する。
【００９０】
なお、図１０の例では、回路材１１としてバスバー配索体１１ｂを用いた例を示したが、メタルコア基板１１ａを用いた場合でも同様である。
【００９１】
以上のような回路材１１や回路ユニット５１、車載電気接続箱７１によれば、材料や作業のためのコスト低減を図ることができるとともに、特に高温になることや高温になった場合の不都合を回避して、耐久性の良い車載電気接続箱７１が得られる。
【００９２】
この発明の構成と、前記一形態の構成との対応において、
この発明の位置決め部は、凹所３３に対応し、
以下同様に、
接続構造は、ＴＯＸ接続部３７に対応し、
接続孔は、貫通孔１６ｂに対応し、
筐体は、ロアケース７２とアッパケース７３に対応し、
接続端子は、ヒューズ端子５７に対応し、
ハウジングは、ハウジング部７２ａ，７３ａに対応するも、
この発明は前記の構成のみに限定されるものではなく、その他の形態を採用することができる。
【００９３】
たとえば、位置決め部は、凹所のほか、バスバーに嵌る突起等で形成してもよい。
【００９４】
また、筐体と一体のハウジングは、コネクタを接続する部分に形成することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１１…回路材
１１ａ…メタルコア基板
１１ｂ…バスバー配索体
１２，１３，１４ａ…電子部品
１６ｂ…貫通孔
２１…コア板
２２…絶縁材
２３…分割溝
２４…本体部分
２５…分割部分
３１…絶縁板
３２…バスバー
３３…凹部
３６…接合部
３７…ＴＯＸ接続部
５１…回路ユニット
５２…コネクタホルダ
５３…嵌合孔
５４…嵌入突起
５５…ヒューズホルダ
５７…ヒューズ端子
５８…ねじ
７１…車載電気接続箱
７２…ロアケース
７３…アッパケース
７２ａ，７３ａ…ハウジング部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載電気接続箱に収容される回路材であって、
当該回路材が、金属製のコア板を芯に有するメタルコア基板であり、
前記コア板が、絶縁材が充填された分割溝を介して本体部分と区切られた分割部分を有し、
前記本体部分を有する部分と分割部分を有する部分の双方に電子部品が搭載された
車載電気接続箱の回路材。
【請求項２】
前記本体部分を有する部分と分割部分を有する部分とに搭載される電子部品が、耐熱温度又は発熱温度に基づいて区分された
請求項１に記載の回路材。
【請求項３】
車載電気接続箱に収容される回路材であって、
当該回路材が、バスバーを有するバスバー配索体であり、
該バスバー配索体が、絶縁板と、該絶縁板を表裏両面から挟むバスバーを有するとともに、
前記絶縁体に、バスバーを位置決めする複数の位置決め部が形成され、
前記バスバーが、前記位置決め部に位置決めされる複数のバスバーで構成された
車載電気接続箱の回路材。
【請求項４】
前記複数のバスバーには、バスバーのうち絶縁板の表面側のバスバーと裏面側のバスバーが絶縁板を表裏両面から挟んだ時に表裏方向から相互に接合する接合部が形成され、
これら接合部に、接合部同士を接続一体化する接続構造が形成された
請求項３に記載の車載電気接続箱の回路材。
【請求項５】
車載電気接続箱に収容される回路ユニットであって、
当該回路ユニットを構成する回路材が、金属製のコア板を芯に有するメタルコア基板と、バスバーを有するバスバー配索体であり、
前記メタルコア基板のコア板が、絶縁材が充填された分割溝を介して本体部分と区切られた分割部分を有するとともに、
前記メタルコア基板には、前記コア板と電気的に接続する接続孔が形成され、
該接続孔に、前記バスバー配索体のバスバーが接続された
車載電気接続箱の回路ユニット。
【請求項６】
前記バスバー配索体が、請求項３または請求項４に記載の回路材である
請求項５に記載の回路ユニット。
【請求項７】
車載電気接続箱に収容される回路ユニットであって、
当該回路ユニットを構成する回路材上に、コネクタホルダが固定されるとともに、
該コネクタホルダの上面には嵌合孔が形成され、
該嵌合孔に嵌入する嵌入突起を下面に有するヒューズホルダが設けられ、
該ヒューズホルダが、前記嵌合孔と嵌入突起の相互の嵌合により、コネクタホルダ上に固定された
車載電気接続箱の回路ユニット。
【請求項８】
前記回路材が、請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の回路材である
請求項７に記載の車載電気接続箱の回路ユニット。
【請求項９】
前記コネクタホルダの固定が、回路材に対するネジ止めで行われるとともに、該ネジを螺合する孔が、前記嵌入孔と同一である
請求項７または請求項８に記載の車載電気接続箱の回路ユニット。
【請求項１０】
前記回路材を収容する筐体におけるヒューズまたはコネクタを接続する接続端子の接続部分に、該接続端子の接続部分を囲繞するハウジングが一体形成された
請求項１から請求項９に記載の回路材を収容する車載電気接続箱。
【請求項１１】
前記請求項１から請求項９のうちのいずれか一項に記載の回路材及び／又は回路ユニットを収容した
車載電気接続箱。
【請求項１】
車載電気接続箱に収容される回路材であって、
当該回路材が、金属製のコア板を芯に有するメタルコア基板であり、
前記コア板が、絶縁材が充填された分割溝を介して本体部分と区切られた分割部分を有し、
前記本体部分を有する部分と分割部分を有する部分の双方に電子部品が搭載された
車載電気接続箱の回路材。
【請求項２】
前記本体部分を有する部分と分割部分を有する部分とに搭載される電子部品が、耐熱温度又は発熱温度に基づいて区分された
請求項１に記載の回路材。
【請求項３】
車載電気接続箱に収容される回路材であって、
当該回路材が、バスバーを有するバスバー配索体であり、
該バスバー配索体が、絶縁板と、該絶縁板を表裏両面から挟むバスバーを有するとともに、
前記絶縁体に、バスバーを位置決めする複数の位置決め部が形成され、
前記バスバーが、前記位置決め部に位置決めされる複数のバスバーで構成された
車載電気接続箱の回路材。
【請求項４】
前記複数のバスバーには、バスバーのうち絶縁板の表面側のバスバーと裏面側のバスバーが絶縁板を表裏両面から挟んだ時に表裏方向から相互に接合する接合部が形成され、
これら接合部に、接合部同士を接続一体化する接続構造が形成された
請求項３に記載の車載電気接続箱の回路材。
【請求項５】
車載電気接続箱に収容される回路ユニットであって、
当該回路ユニットを構成する回路材が、金属製のコア板を芯に有するメタルコア基板と、バスバーを有するバスバー配索体であり、
前記メタルコア基板のコア板が、絶縁材が充填された分割溝を介して本体部分と区切られた分割部分を有するとともに、
前記メタルコア基板には、前記コア板と電気的に接続する接続孔が形成され、
該接続孔に、前記バスバー配索体のバスバーが接続された
車載電気接続箱の回路ユニット。
【請求項６】
前記バスバー配索体が、請求項３または請求項４に記載の回路材である
請求項５に記載の回路ユニット。
【請求項７】
車載電気接続箱に収容される回路ユニットであって、
当該回路ユニットを構成する回路材上に、コネクタホルダが固定されるとともに、
該コネクタホルダの上面には嵌合孔が形成され、
該嵌合孔に嵌入する嵌入突起を下面に有するヒューズホルダが設けられ、
該ヒューズホルダが、前記嵌合孔と嵌入突起の相互の嵌合により、コネクタホルダ上に固定された
車載電気接続箱の回路ユニット。
【請求項８】
前記回路材が、請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の回路材である
請求項７に記載の車載電気接続箱の回路ユニット。
【請求項９】
前記コネクタホルダの固定が、回路材に対するネジ止めで行われるとともに、該ネジを螺合する孔が、前記嵌入孔と同一である
請求項７または請求項８に記載の車載電気接続箱の回路ユニット。
【請求項１０】
前記回路材を収容する筐体におけるヒューズまたはコネクタを接続する接続端子の接続部分に、該接続端子の接続部分を囲繞するハウジングが一体形成された
請求項１から請求項９に記載の回路材を収容する車載電気接続箱。
【請求項１１】
前記請求項１から請求項９のうちのいずれか一項に記載の回路材及び／又は回路ユニットを収容した
車載電気接続箱。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１７２３９２（Ｐ２０１１−１７２３９２Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３４３５３（Ｐ２０１０−３４３５３）
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【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２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【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）】
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