説明

電気接続箱

【課題】 本発明は、回路設計の自由度を向上させると共に、防水性の低下が抑えられた電気接続箱を提供する。
【解決手段】 PCBコネクタ33は、回路基板27の一方の面に、端子金具34が回路基板27を貫通した状態で実装されている。回路基板27の他方の面には放熱板38が積層されている。この放熱板38には、端子金具34と対応する部分に開口部39が形成されている。端子金具34は開口部39内に突入して、放熱板38と干渉しないようになっているから、PCBコネクタ33が実装可能となり、回路設計の自由度が向上する。また、回路基板27及び放熱板38の積層体は、防水状態でケーシング10に収容されているから、開口部39からの水の浸入を防止でき、電気接続箱の防水性の低下を防止できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回路基板を備えた電気接続箱に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、この種の電気接続箱が自動車等に装備されており、その一例として、特許文献1に開示されたものが知られている。このものは、自動車のエンジンルーム内に配設されたり、リレーボックス内に収容されて使用されるものであって、回路基板の一方の面に導電路を形成し、その一方の面に前記導電路と接続される電子部品を実装してなる回路構成体を、底面を開放したハウジング内に収容して、その回路基板の他方の面に、それより一周り大きな放熱部材を接着した構造である。放熱部材のうち絶縁基板の外周から突出する部分はハウジングの底部外周縁に密着し、これによりハウジングの開放底面が放熱板によって密閉されている。
【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】
【0003】
しかしながら上記の構成によれば、回路基板の他方の面に放熱部材が接着されているから、例えば回路基板用コネクタのように、端子金具が絶縁基板を貫通する形態で実装される電子部品については、この端子金具が放熱部材と干渉してしまうため使用することができない。このため回路設計の自由度が低下するという問題点があった。
【0004】
上記の問題点を解決するため、放熱部材に開口部を設け、端子金具が、回路基板を貫通すると共に開口部内に突入するようにして部品を実装すればよいとも思える。しかしこの手法によると、開口部から水が浸入するおそれがあり、電気接続箱の防水性が低下することが懸念される。
【0005】
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、回路設計の自由度を向上させると共に、防水性の低下が抑えられた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】
【0006】
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、電気接続箱であって、表面に導電路を形成した回路基板と、端子を備えその端子を前記回路基板に貫通させた状態でその回路基板の一方の面に実装された電子部品と、前記回路基板の他方の面に積層され前記回路基板を貫通する前記端子に対応する部分に端子逃げ用の開口部を備えた放熱板と、前記回路基板及び前記放熱板の積層体を防水状態で収容するケーシングとを備えた構成としたところに特徴を有する。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記ケーシングは、前記放熱板に伝熱可能に沿った放熱壁部を有することを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明は、請求項2に記載のものにおいて、前記放熱板は前記回路基板側にビスによりネジ止めされ、前記放熱壁部には前記ビスの逃げ凹部が設けられていることを特徴とする。
【0009】
請求項4の発明は、請求項2または請求項3に記載のものにおいて、前記端子の、前記回路基板からの前記放熱板側への突出長さは、前記放熱板の厚さ寸法よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
<請求項1の発明>
放熱板のうち端子と対応する位置には端子逃げ用の開口部が形成されているので、回路基板を貫通した状態で回路基板上の導電路と接続された端子は、放熱板と干渉しないようになっている。このように請求項1の発明によれば、端子が回路基板を貫通する形態で実装される電子部品を使用することができるので、回路設計の自由度を向上させることができる。
【0011】
また、放熱板に開口部が形成されていても、その放熱板は、回路基板と積層された状態でケーシング内に収容されているので、防水性が高い。
【0012】
<請求項2の発明>
請求項2の発明によれば、ケーシングは放熱板に伝熱可能に沿った放熱壁部を有しているので、放熱板から発せられる熱は放熱壁部へと伝達され、放熱壁部からケーシングの外部へと放散される。これにより放熱板をケーシング内に収容している構造であっても、放熱性を高くできる。
【0013】
<請求項3の発明>
請求項3の発明によれば、放熱壁部には、放熱板をネジ止めするためのビスの逃げ凹部が形成されているから、ビスが放熱壁部と干渉するのを防止できる。これにより、放熱板と放熱壁部とを近接させることができる。この結果、放熱板から発せられる熱は、放熱板から放熱壁部に伝達され、放熱壁部から電気接続箱の外部へ放散されるので、電気接続箱の放熱性を一層高くできる。
【0014】
<請求項4の発明>
請求項4の発明によれば、端子は、放熱板のうち回路基板側の面と反対側の面から突出しないようになっているから、放熱板のうち回路基板側の面と反対側の面はフラットになっている。これにより、放熱板のうち回路基板側の面と反対側の面を放熱壁部に近接させることができる。この結果、放熱板から発せられる熱は、放熱板から放熱壁部に伝達され、放熱壁部から電気接続箱の外部へ放散されるので、電気接続箱の放熱性を一層高くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明の一実施形態を図1ないし図6によって説明する。本実施形態に係る電気接続箱は車両用電気接続箱として用いられるものであって、板面を垂直に配置(縦型配置)した回路基板27の外周をケーシング10で取り囲んでなる。
【0016】
ケーシング10は、上面を開放したロアケーシング12と、このロアケーシング12の開放上面を覆うアッパーケーシング13と、このアッパーケーシング13の上方から取り外し可能に被着されるキャップ状のアッパーカバー14とから構成されている。
【0017】
ロアケーシング12は、図2にその断面を示すように、上面を開放した横長で扁平な箱形をなし、右側壁部が左側壁部よりも一段と低くなって、側方にも大きく開放した形態である。一方、アッパーケーシング13はやはり下面を開放した横長の扁平な箱形をなし、その右側壁部が左側壁部よりも一段と下方に長く形成され、前記ロアケーシング12の側方開放面を覆うことができる。なお、このアッパーケーシング13の右側壁部は、後述するように放熱壁部55として機能する。
【0018】
そして、アッパーケーシング13の側壁の下端縁には環状の溝24Aが形成されており、その溝24Aにロアケーシング12の上端縁が嵌合することにより、アッパーケーシング13とロアケーシング12とは一体化しており、また、アッパーケーシング13とロアケーシング12との間の防水が図られている。
【0019】
アッパーケーシング13とロアケーシング12の上下方向の位置決めは、ロアケーシング12の側壁の上端寄りの外周面に外方に張り出して形成されたフランジ15に、アッパーケーシング13の側壁の下端縁が上方から当接することによりなされている。
【0020】
アッパーケーシング13の上壁の上側面には、上壁の外周寄りの位置に、上方に突出するリブ18が環状に形成されている。一方、アッパーカバー14の側壁の基部には環状の溝24Bが形成されており、溝24Bの上端にはパッキン25が配されている。リブ18は、溝24Bに下方から嵌合すると共に、パッキン25に下方から当接している。これによりアッパーカバー14とアッパーケーシング13との間の防水が確保されている。
【0021】
アッパーケーシング13のうち、リブ18に包囲された領域内は、ヒューズ19を配設するためのヒューズ配設部20とされている。ヒューズ配設部20には、上方に突出する筒状の壁部に囲まれると共に、壁部に囲まれた領域が下方に凹み形成されたヒューズ室21が並んで形成されている。このヒューズ室21内に、ヒューズ19(図1参照)が抜き差し可能に装着されるようになっている。
【0022】
アッパーケーシング13の下方には、横長の箱形をなして右側面を開放したインナーケース26がアッパーケーシング13の右寄りに位置して取り付けられ、その内部に回路基板27が縦型に収容されている。このインナーケース26の上面壁26Aは、アッパーケーシング13の内底面とほぼ同様な大きさの板状をなし、その左寄り部分に下向きに開口するコネクタフード部28Aが一体に形成されている。
【0023】
回路基板27は、略矩形状をなすプリント配線板30のうち、図2ないし図5における左側の面にプリント配線手段によって制御回路(請求項1における導電路に相当)を形成すると共に、ここにスイッチング素子31(本実施形態においてはリレーが用いられている)が実装されている。また、プリント配線板30のうち、図2ないし図5における右側の面には複数本のバスバー32が、絶縁性を有する薄い接着シート(図示せず)を介してプリント配線板30と一体的に貼り付けられて、電力導電路を形成している。スイッチング素子31は制御回路及び電力導電路と電気的に接続されている。
【0024】
バスバー32群は、図1に示すように、回路基板27の上端縁及び下端縁から、並んで突出するようになっている。バスバー32群の上端は、回路基板27のうち図2ないし図5における左側の面において二度直角曲げされることで、先端が上方に向けて突出して、ヒューズ19と接続可能な導電路側端子部35とされている。導電路側端子部35の先端には、ヒューズ19の端子の挿入により拡開可能な一対のアーム部36が形成されている(図1参照)。導電路側端子部35は、アッパーケーシング13に形成された各ヒューズ室21の底壁を貫通して、ヒューズ室21内に臨んでいる。導電路側端子部35は、ヒューズ室21内に形成されたランス22が、導電路側端子部35に形成された係止孔37に係止することで抜け止めされている。
【0025】
各ヒューズ室21には、図2に示すように、上述した導電路側端子部35と対応する位置に、ヒューズ19の端子と接続するための端子部41が、ヒューズ室21の底壁を貫通して、ヒューズ室21内に突出するように配設されている。各端子部41の先端には、ヒューズ19の端子の挿入により拡開可能な一対のアーム部36が形成されている。端子部41は、ヒューズ室21内に形成されたランス22が、端子部41に形成された係止孔37に係止することで抜け止めされている。
【0026】
ヒューズ19は、各ヒューズ室21の上方から差し込まれるようになっている。差し込まれたヒューズ19は、その一対の端子をヒューズ室21内に配設された導電路側端子部35及び端子部41に嵌合させて、導電路側端子部35と端子部41との間を電気的に接続している。
【0027】
図2に示すように、端子部41の一部は、下方に延出されると共に、二度直角曲げされている。端子部41の下端部は、コネクタフード部28Aの底壁から下方に突出して、図示しない電装品に接続されている。
【0028】
また、図3、図4及び図6に示すように、残りの端子部41のうちいくつかずつは、下端部が一体に連結されて短絡されている。さらに、図4に示すように、短絡された端子部41の一部は、短絡された部分から下方に端子60が突出して形成され、この端子60がコネクタフード部28Aの底壁から下方に突出して、図示しない電源に接続されている。
【0029】
一方、バスバー32群の下端は、回路基板27のうち図2、図3及び図5の左側の面において直角曲げされることで、先端が左方に向けて突出して、インナーケース26の下端部に形成されたコネクタフード部28Bの底壁を貫通して、コネクタフード部28B内に突出するようになっており、図示しない電源又は図示しない電装品に接続されている。
【0030】
バスバー32には、絶縁性の接着剤層53を介して放熱板38が接着されている。放熱板38は金属製であり、回路基板27よりも一回り大きく形成されており、その周縁部に形成した挿通孔40を通してビス17をねじ込むことでインナーケース26の側面開口を塞ぐようにしてインナーケース26に固定されている(図4参照)。
【0031】
なお、放熱壁部55には、ビス17の頭部を逃がすための逃げ凹部16が形成されており、ビス17の頭部は、この逃げ凹部16内に収容されている。この逃げ凹部16は上下方向に延びて形成されており、アッパーケーシング15の下方からインナーケース26を組み付ける際に、ビス17を案内するようになっている。
【0032】
放熱壁部55の内面と、アッパーケーシング13の左側壁の内面との間隔は、放熱板38が取り付けられたインナーケース26が緊密に嵌るような寸法に設定されている。インナーケース26の側壁の下端部に形成された溝24Aにロアケーシング12の上端縁が嵌合することにより、アッパーケーシング13とロアケーシング12とは一体化しているので、インナーケース26及びロアケーシング12の各側壁が支持しあって、外方に撓み変形しないようになっており、これにより、放熱板38と、放熱壁部55とが全域にわたって密着するようになっている。
【0033】
さて、図1及び図4に示すように、回路基板27の下端部のうち、図1における左右方向の中央付近には、PCBコネクタ33(請求項1における電子部品に相当)が取り付けられている。このPCBコネクタ33は、横長形状で、図4における左方に開口した合成樹脂製のコネクタハウジング54を備えている。このコネクタコネクタハウジング54には、端子金具34(請求項1における端子に相当)が、奥壁を貫通した姿勢で並んで装着されている。各端子金具34のうち、コネクタコネクタハウジング54の奥壁から突出する端部は、回路基板27を貫通した状態で、制御回路と半田付けされている。
【0034】
また、放熱板38の下端部には、PCBコネクタ33に装着された端子金具34のうち、回路基板27から図4における右方に突出した端部との干渉を避けるために、開口部39が形成されている。この開口部39内には、回路基板27を貫通した端子金具34の端部が突入した状態になっている。なお、端子金具34の、回路基板27からの放熱板38側への突出長さは、放熱板38の厚さ寸法よりも小さく設定されている。
【0035】
次に、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、回路基板27を貫通した状態で回路基板27上の制御回路と接続された端子金具34は、放熱板38に形成された開口部39内に突入して、放熱板38と干渉しないようになっている。これにより、PCBコネクタ33を回路基板27上に実装することができるので、回路設計の自由度を向上させることができる。
【0036】
しかしながら上記のように放熱板38に開口部39を設けると、この開口部39から水が浸入して、電気接続箱の防水性が低下することが懸念される。
【0037】
そこで本実施形態においては、回路基板27及び放熱板38の積層体を防水状態でケーシング10内に収容したので、開口部39から水が浸入することを防止できる結果、電気接続箱の防水性を高くできる。
【0038】
しかしながら上記のように回路基板27及び放熱板38の積層体をケーシング10内に収容すると、放熱板38から放散された熱がケーシング10に十分に伝達されない場合に、ケーシング10から電気接続箱の外部に熱が放散されにくくなることが懸念される。
【0039】
そこで本実施形態では、ケーシング10が放熱壁部55を有し、この放熱壁部55が放熱板38と密着する構成としたから、放熱板38から発せられる熱は放熱壁部55へと伝達され、放熱壁部55からケーシング10の外部へと放散される。これにより電気接続箱の放熱性を高くできる。
【0040】
さらに、放熱壁部55には、放熱板38をネジ止めするためのビス17の逃げ凹部16が形成されているから、ビス17が放熱壁部55と干渉するのを防止できる。これにより、放熱板38と放熱壁部55とを密着させることができる。この結果、電気接続箱の放熱性を高くできる。
【0041】
加えて、端子金具34の、回路基板27からの放熱板38側への突出長さは、放熱板38の厚さ寸法よりも小さく設定されているから、端子金具34が、放熱板38のうち回路基板27側の面と反対側の面から突出しないようになっている。これにより、放熱板38のうち回路基板27側の面と反対側の面はフラットになっているから、放熱板38のうち回路基板27側の面と反対側の面を放熱壁部55に密着させることができる。この結果、電気接続箱の放熱性を高くできる。
【0042】
<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。
【0043】
(1)本実施形態においては、端子を備えた電子部品としてはPCBコネクタ33を用いたが、これに限られず、抵抗、コンデンサ、ダイオードなど任意の電子部品を用いてもよい。
【0044】
(2)本実施形態においては、回路基板27の図2ないし図5における左側の面に制御回路(導電路)を形成し、この面側にPCBコネクタ33を実装し、回路基板27の図2ないし図5における右側の面に放熱板38を積層する構成としたが、これに限られず、導電路の形成された面と反対側にPCBコネクタ33を実装し、導電路と放熱板38とを絶縁層を介して積層する構成としてもよい。
【0045】
(3)本実施形態においては、端子金具34の、回路基板27からの放熱板38側への突出長さは、放熱板38の厚さ寸法よりも小さいものとしたが、これに限られず、端子金具34の、回路基板27からの放熱板38側への突出長さが、放熱板38の厚さ寸法より大きいものとしてもよい。
【0046】
(4)本実施形態においては、放熱板38は放熱壁部55と密着する構成としたが、これに限られず、放熱板38と放熱壁部55との間で伝熱可能であれば、放熱板38と放熱壁部55とは離間していてもよいし、また、例えば接着シートなどが放熱板38と放熱壁部55との間に介在していてもよい。なお、放熱板38と放熱壁部55とが接触する部分を設けると、放熱板38と放熱壁部55とが接触する部分を介して、放熱板38から放熱壁部55に効率よく熱を伝達できるので好ましい。また、放熱板38と放熱壁部55とが密着していると、放熱板38と放熱壁部55との間に隙間(空気層)が形成されていないので、この隙間に熱がこもることを防止でき、放熱板38から放熱壁部55へ熱を効率よく伝達できるので特に好ましい。
【0047】
(5)本実施形態においては、アッパーケーシング13の側壁に囲まれた空間内にインナーケース26及び放熱板38が緊密に挟み込まれる構造により、放熱板38と放熱壁部55とが密着する構成としたが、これに限られず、放熱板38と放熱壁部55とを接着剤又は接着シートで接着することにより放熱板38と放熱壁部55とを密着させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】本発明の一実施形態に係る電気接続箱に収容される回路基板、並びに電源側端子部、分岐連結部及び入力端子を示す正面図
【図2】本発明の一実施形態に係る電気接続箱の図1におけるA−A線断面図
【図3】同じくB−B線断面図
【図4】同じくC−C線断面図
【図5】同じくD−D線断面図
【図6】同じくインナーケースに回路基板と端子部とを組み付けた状態を示す平面図
【符号の説明】
【0049】
10…ケーシング
16…逃げ凹部
17…ビス
27…回路基板
33…PCBコネクタ(電子部品)
34…端子金具(端子)
38…放熱板
39…開口部
55…放熱壁部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面に導電路を形成した回路基板と、端子を備えその端子を前記回路基板に貫通させた状態でその回路基板の一方の面に実装された電子部品と、前記回路基板の他方の面に積層され前記回路基板を貫通する前記端子に対応する部分に端子逃げ用の開口部を備えた放熱板と、前記回路基板及び前記放熱板の積層体を防水状態で収容するケーシングとを備えた電気接続箱。
【請求項2】
前記ケーシングは、前記放熱板に伝熱可能に沿った放熱壁部を有することを特徴とする請求項1記載の電気接続箱。
【請求項3】
前記放熱板は前記回路基板側にビスによりネジ止めされ、前記放熱壁部には前記ビスの逃げ凹部が設けられていることを特徴とする請求項2記載の電気接続箱。
【請求項4】
前記端子の、前記回路基板からの前記放熱板側への突出長さは、前記放熱板の厚さ寸法よりも小さいことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電気接続箱。

【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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【公開番号】特開2006−121787(P2006−121787A)
【公開日】平成18年5月11日(2006.5.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−304720(P2004−304720)
【出願日】平成16年10月19日(2004.10.19)
【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)】