電気接続箱
【課題】本発明は、放熱性の向上した電気接続箱を提供する。
【解決手段】互いに組み付けられたアッパーケース50及びロアケース60内に収容される回路基板30と、ロアケース60の内壁に接触し、ロアケース60と回路基板30との間に配置される導電板30と、を備えた電気接続箱10であって、導電板30は、導電板本体部23から回路基板30側に延出して設けられて、その端部が回路基板30に形成されたスルーホール32に接続される導電板端子22を有する。
【解決手段】互いに組み付けられたアッパーケース50及びロアケース60内に収容される回路基板30と、ロアケース60の内壁に接触し、ロアケース60と回路基板30との間に配置される導電板30と、を備えた電気接続箱10であって、導電板30は、導電板本体部23から回路基板30側に延出して設けられて、その端部が回路基板30に形成されたスルーホール32に接続される導電板端子22を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気接続箱に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両に搭載されて、ランプ、ホーン等の車載電装品のスイッチングを実行する電気接続箱として、下記特許文献1に記載のものが知られている。この電気接続箱は、ケース内に電子部品が実装された回路基板が収容されてなる。電子部品としては、車載電装品のスイッチングを実行するリレー等が実装されている。
【0003】
回路基板に通電した場合において、上記リレーから熱が発生する。この熱は、ケース内にこもると電子部品が誤作動するなどの不具合が発生することが懸念される。そこで、従来技術においては、ケースに凸部を設けることで、当該ケースの表面積を増加させて、電子部品から発生した熱をケース外に放散していた。これによりケース内の温度上昇を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平10−210629号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、近年、車載電装品の増加に伴って、これら車載電装品のスイッチングを実行するリレー等のスイッチング素子の数も増加している。すると、ケース内に配設されたスイッチング素子で発生する熱量も全体として増大するため、ケースの表面積を増加させて、ケース内の温度上昇を低減させることが困難になるという問題が生ずる。このため、更なる電気接続箱の放熱性の向上が求められた。
【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、放熱性の向上し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】
【0007】
本発明は、ケースと、前記ケース内に収容される回路基板と、前記ケースの内壁に接触し、前記ケースと前記回路基板との間に配置される導電板と、を備えた電気接続箱であって、前記回路基板には、電子部品が実装され、前記回路基板の両面を貫通するようにスルーホールが形成されており、前記導電板は、導電板本体部と、この導電板本体部から回路基板側に延出して設けられ、その端部が前記スルーホールに接続される導電板端子とを有することを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、回路基板に形成されたスルーホールは、導電板端子に接続されているから、電子部品から発生した熱は、スルーホールから導電板端子、導電板本体部へと伝導する。そして、導電板本体部はケースの内壁と接触しているので、導電板本体部に伝導した熱は、ケースへ伝わり、ケース外に放散される。
【0009】
本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記導電板と前記回路基板とは、スペーサを介して接続されていることが好ましい。
【0010】
上記の態様によれば、導電板と回路基板との間にはスペーサにより空間を形成することができる。この空間により、導電板と回路基板との間を絶縁することができる。これにより、例えば、絶縁性の接着剤によって導電板と回路基板との間を絶縁する場合に比べて、加圧工程等を省略できるので、製造コストの低減を図ることができる。
【0011】
前記電子部品は、前記回路基板の両面に実装されていることが好ましい。
【0012】
上記の態様によれば、回路基板上に電子部品を高密度に配置することができる。
【0013】
前記導電板は単数であって、前記導電板本体部は、前記回路基板と実質的に同じ大きさに形成されていることが好ましい。
【0014】
上記の態様によれば、導電板本体部に伝達された熱は、回路基板と実質的に同じ大きさに亘って、導電板本体部において均熱化される。これにより、回路基板の一部が局所的に高温になることを抑制できる。
【0015】
なお、実質的に同じ大きさとは、導電板本体部と回路基板とが同じ大きさである場合、及び、導電板本体部と回路基板とが同じ大きさではないが略同じ大きさである場合を含む。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、放熱性の向上した電気接続箱を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施形態1に係る電気接続箱を示す斜視図
【図2】図1の電気接続箱を示す分解斜視図
【図3】導電板端子の差込片をスルーホールに差し込む前の状態を示す斜視図
【図4】導電板端子の差込片をスルーホールに差し込んだ状態を示す斜視図
【図5】図4のA−A線断面図
【図6】実施形態2に係る電気接続箱を示す斜視図
【図7】電気接続箱を示す分解斜視図
【図8】導電板を示す斜視図
【図9】電気接続箱を示す断面図
【図10】導電板端子と回路基板との接続構造を示す要部拡大断面図
【図11】実施形態3に係る導電板端子の接続構造を示す要部拡大断面図
【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について図1ないし図5を参照しつつ説明する。
本実施形態の電気接続箱10は、図1に示すように、扁平な略矩形状をなす箱形とされており、車両の内部に設置される。電気接続箱10は、図2に示すように、下から順に、ロアケース60、金属板材からなる導電板20、絶縁性を有する基材に回路パターンが形成された回路基板30、複数のコネクタ端子41を枠状のフレーム42で一体に保持してなる端子集合体40、アッパーケース50を備えて構成されている。
【0019】
アッパーケース50の上面には、複数のコネクタ嵌合部51が上方に開口している。複数のコネクタ嵌合部51の内部には、複数のコネクタ端子41、及び電源端子21が収容されている。複数のコネクタ嵌合部51には、各種電装品(図示せず)、もしくはバッテリに直結された相手方コネクタが嵌合可能とされている。これにより、各種電装品に電力が供給される。
【0020】
回路基板30の上面には、フレーム42が固定されている一方、回路基板30の下面には、単数の導電板20が装着されている。この導電板20は、図5に示すように絶縁性を有する絶縁シート70によって回路基板30の下面に固定されている。この絶縁シート70により、回路基板30と導電板20との間の絶縁性が担保されている。なお、図2における導電板20の右奥端部に、導電板20の一部を切り起こすことによって電源端子21が上方に立ち上げられている。
【0021】
フレーム42、回路基板30、導電板20、及びロアケース60は、その四隅において積層状態で一括してネジ締結されるようになっている。これにより、導電板20はロアケース60の内壁に接触する構成となる。一方、アッパーケース50の外周側面における下端部には、撓み可能な複数の係止片52が配設されている。複数の係止片52は、ロアケース60の外周側面に配設された係止突部61に対して上下方向に係止可能とされている。これにより、アッパーケース50がロアケース60に固定されている。
【0022】
略矩形状をなす回路基板30の上面にはプリント配線技術により図示しない導電路が形成されている。回路基板30の上面には、図2に示すように、複数の半導体スイッチング素子(特許請求の範囲に記載の電子部品に相当)31Aが回路基板30の長手方向に並んで実装されており、これにより半導体スイッチング素子31Aは導電路と電気的に接続される。また、回路基板30には、同回路基板30の両面を貫通する複数のスルーホール32が形成されている。スルーホール32の内面には、メッキ等の周知技術により導電路が形成されている。複数のスルーホール32は、コネクタ端子41に接続されるコネクタ端子41用のスルーホール32と、導電板20に形成された導電板端子22に接続される導電板端子22用のスルーホール32とから構成されている。コネクタ端子41用のスルーホール32の内部には、複数のコネクタ端子41が挿入され、半田付けにより接続されている。
【0023】
導電板端子22用のスルーホール32は、図3に示すように、隣り合う半導体スイッチング素子31Aの間に配設されている。スルーホール32の上下両開口縁部には、リング状をなすランド33が形成されている。上下のランド33は、スルーホール32の内壁に形成された導電路と一体に形成されている。
【0024】
導電板端子22は、図3に示すように、導電板本体部23との接続部分24から略U字状に延出された形態をなしている。この導電板端子22は、導電板本体部23を略U字状に打ち抜いた後に、導電板端子22と導電板本体部23との接続部分24を下方に折り曲げることによって形成されている。この結果、導電板端子22の折り返し部分が下側になって、導電板端子22の先端部分が導電板本体部23よりも上方に突出するようになっている。このようにすると、曲げ加工を一回行うだけでよく、加工が容易になる。
【0025】
導電板本体部23の大きさは、回路基板30の大きさと実質的に同じ大きさに形成されている。実質的に同じとは、導電板本体部23と回路基板30とが同じ大きさである場合、及び、導電板本体部23と回路基板30とが同じ大きさではないが略同じ大きさである場合を含む。
【0026】
導電板20を回路基板30の下面に装着すると、図4に示すように、導電板端子22の先端部が回路基板30の下方からスルーホール32の内部に差し込まれる。このとき、導電板端子22のうちスルーホール32に差し込まれた部分が差込片25とされ、差込片25に隣り合う下側部分が延出端部26とされている。このように、差込片25をスルーホール32に差し込むことができるため、回路基板30と導電板20との位置決め、及びスルーホール32と導電板端子22の半田接続をより強固に行うことができる。
【0027】
差込片25は、図5に示すように、スルーホール32の内壁、及びランド33に対して半田付けされている。本実施形態では、回路基板30の上面側のみにクリームはんだを印刷しておき、回路基板30と導電板20とを重ね合わせた状態でリフロー炉を通すことにより、クリーム半田が溶融し、溶融半田が差込片25を伝って回路基板30の下面側に広がるようになっている。そして、溶融半田が冷却・固化されることにより、導電板端子22の差込片25及び延出端部26がスルーホール32の内壁及びランド33に対して導通可能に接続される。
【0028】
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。導電板20が通電状態となると、半導体スイッチング素子31Aから熱が発生する。この発生した熱は、回路基板30内の導電部分を通って、ランド33に伝達される。そして、ランド33に伝達された熱は、ランド33と接続された導電板端子22、導電板本体部23、ロアケース60へと伝わり、ケース50,60外に放散される。このように、ケース50,60内に収容された半導体スイッチング素子31Aで発生した熱を、ケース50,60外に放散できるので、電気接続箱10の放熱性を向上させることができる。
【0029】
また、導電板本体部23に伝達された熱は、回路基板30と実質的に同じ大きさに形成された導電板本体部23の全体に亘って拡散し、均熱化される。このため、回路基板30に実装された半導体スイッチング素子31Aで発生した熱は、回路基板30から導電板本体部23へと伝達され、回路基板30と実質的に同じ大きさの領域に拡散される。この結果、半導体スイッチング素子31Aの近傍に熱がこもることを抑制できるので、回路基板30が局所的に高温になることを抑制できる。
【0030】
また、回路基板30と導電板本体部23とは、導電板端子22の延出端部26を介して接続されている。回路基板30及び導電板20に通電すると、回路基板30及び導電板20は発熱する。すると、回路基板30と導電板20との熱膨張率の差に起因して、回路基板30の寸法と、導電板20の寸法との間に差が生じることが懸念される。これにより、導電板端子22とスルーホール32との半田付け部分34に応力が加わることが懸念される。本実施形態においては、延出端部26により、半田付け部分34に加わる応力が緩和されるので、半田付け部分34にクラックが入るなどの事態を未然に防ぐことができる。
【0031】
<実施形態2>
次に、実施形態2について、図6ないし図10を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電気接続箱110を図6に示す。電気接続箱110は、ロアケース160とアッパーケース150とを組み付けてなるケース180内に、回路基板130を収容してなる。
【0032】
(ケース180)
ロアケース160は合成樹脂製であって、上方に開口している。このロアケース160には上方から合成樹脂製のアッパーケース150が組み付けられる。ロアケース160の側壁には外方に突出する複数の係止突部161が形成されている。一方、アッパーケース150の側壁には、係止突部161に対応する位置に、撓み変形可能な複数の係止片152が形成されている。係止片152が係止突部161に弾性的に係合することにより、アッパーケース150とロアケース160とが一体に組み付けられる。
【0033】
アッパーケース150の上面には、相手方コネクタ(図示せず)と嵌合可能な複数のコネクタ嵌合部151が上方に開口して形成されている。コネクタ嵌合部151の内部には、複数のコネクタ端子141が配されている。相手方コネクタは、各種電装品(図示せず)に接続されている。
【0034】
(フレーム142)
コネクタ端子141は、棒状又は細長い板状をなしており、合成樹脂製のフレーム142に、上下方向に貫通して配されている。フレーム142は回路基板130の外形状に概ね倣う形状をなしている。フレーム142は回路基板130の上面に配設されている。
【0035】
(回路基板130)
略矩形状をなす回路基板130の上面にはプリント配線技術により導電路が形成されている。回路基板130の上面には、図7に示すように、複数の半導体スイッチング素子131Aが回路基板130の長手方向に並んで実装されており、これにより半導体スイッチング素子131Aは導電路と電気的に接続される。また、回路基板130には、回路基板130の両面を貫通する複数のスルーホール132が形成されている。スルーホール132の内面には、メッキ等の周知技術により導電路が形成されている。複数のスルーホール132は、上記したコネクタ端子141に接続されるコネクタ端子141用のスルーホール132と、後述する導電板120に形成された導電板端子122に接続される導電板端子122用のスルーホール132とから構成されている。コネクタ端子141用のスルーホール132の内部には、コネクタ端子141の下端部が挿入され、半田付けにより接続されている。
【0036】
(導電板120)
回路基板130の下面には、単数の導電板120が、回路基板130と間隔を空けて配されている。導電板120と回路基板130との間には、円環状をなした複数のスペーサ135が配されている。このスペーサ135により、回路基板130と導電板120との間には所定の間隔が保持されるようになっている。スペーサ135は、合成樹脂製であってもよく、また、金属製であってもよい。
【0037】
導電板120は、金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。導電板120は、略矩形状をなして、回路基板130と実質的に同じ大きさを有する導電板本体部123と、導電板本体部123の一の隅部から外方に突出する電源端子121と、導電板本体部123から上方に切り起こされた複数の導電板端子122と、を備える。
【0038】
導電板120、スペーサ135、回路基板130、及びフレーム142は、この順に下から重ねられて、ロアケース160に対してボルト143により一括してネジ止めされる。これにより、導電板120の下面は、ロアケース160の内壁と接触するようになっている。
【0039】
導電板120に形成された電源端子121は、ロアケース160とアッパーケース150とが組み付けられた状態で、ケース180を貫通して外方に突出するようになっている。電源端子121は、図示しない端子台とネジ止めされることにより、電源と電気的に接続される。
【0040】
(回路基板130と導電板120との接続構造)
回路基板130には、導電板端子122用のスルーホール132が、隣り合う半導体スイッチング素子131Aの間に形成されている。スルーホール132の内面には、メッキ等の周知技術により導電路が形成されている。スルーホール132の上下両開口縁部には、リング状をなすランド133が形成されている。上下のランド133は、スルーホール132の内壁に形成された導電路と一体に形成されている。
【0041】
導電板端子122は、図8に示すように、導電板本体部123から切り出されて、上方に直角曲げされている。
【0042】
回路基板130の下面に導電板120が配された状態では、図10に示すように、導電板端子122の先端部が回路基板130の下方からスルーホール132の内部に差し込まれる。このとき、導電板端子122のうちスルーホール132に差し込まれた部分が差込片125とされる。このように、差込片125をスルーホール132に差し込むことができるため、回路基板130と導電板120との位置決め、及びスルーホール132と導電板端子122の半田接続をより強固に行うことができる。
【0043】
差込片125は、図10に示すように、スルーホール132の内壁、及びランド133に対して半田付けされている。本実施形態では、回路基板130の上面側のみにクリームはんだを印刷しておき、回路基板130と導電板120とを重ね合わせた状態でリフロー炉を通すことにより、クリーム半田が溶融し、溶融半田が差込片125を伝って回路基板130の下面側に広がるようになっている。そして、溶融半田が冷却・固化されることにより形成された半田付け部分134によって、導電板端子122の差込片125がスルーホール132の内壁及びランド133に対して導通可能に接続される。
【0044】
本実施形態によれば、回路基板130と導電板120との間にはスペーサ135が介されている。このスペーサ135により、回路基板130と導電板120との間には空間が形成されている。この空間により、回路基板130と導電板120との間を絶縁することができる。これにより、例えば、絶縁性の接着剤によって回路基板130と導電板120との間を絶縁する場合に比べて、接着剤を塗布する工程や、硬化させるための加圧工程等が不要となるので、製造工程を簡略化できる。この結果、製造コストの低減を図ることができる。
【0045】
<実施形態3>
次に、実施形態3について図11を参照しつつ説明する。実施形態1と重複する部分については、説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【0046】
本実施形態に係る回路基板30の上面及び下面には、プリント配線技術により導電路が形成されている。図11に示すように、回路基板30の両面には、半導体スイッチング素子31A、31Bが実装されている。また、回路基板30と導電板20との間には空間が設けられている。
【0047】
回路基板30の両面には半導体スイッチング素子31A、31Bが実装されている。半導体スイッチング素子31Bは、回路基板30のうち、導電板20との間に形成された空間に配されている。このように本実施形態によれば、回路基板30の両面に、半導体スイッチング素子31A、31Bを高密度に配置することができる。
【0048】
<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。
(1)本実施形態においては、導電板は単数であったが、これに限られず、ケース内に複数の導電板が収容されて、これら複数の導電板によって回路が形成される構成としてもよい。
(2)本実施形態においては、導電板本体部の大きさは回路基板と実質的に同じ大きさであったが、これに限られず、導電板本体部は、回路基板よりも大きくてもよいし、また、小さくてもよい。
(3)本実施形態においては、電子部品として半導体スイッチング素子を用いたが、これに限られず、電子部品としては、メカリレー、抵抗、コンデンサ、トランジスタ等、必要に応じて任意の電子部品を用いることができる。
【符号の説明】
【0049】
10,110…電気接続箱
20,120…導電板
22,122…導電板端子
23,123…導電板本体部
30,130…回路基板
31A,131A,31B…半導体スイッチング素子
32,132…スルーホール
33,133…ランド
50,150…アッパーケース
60,160…ロアケース
135…スペーサ
180…ケース
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気接続箱に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両に搭載されて、ランプ、ホーン等の車載電装品のスイッチングを実行する電気接続箱として、下記特許文献1に記載のものが知られている。この電気接続箱は、ケース内に電子部品が実装された回路基板が収容されてなる。電子部品としては、車載電装品のスイッチングを実行するリレー等が実装されている。
【0003】
回路基板に通電した場合において、上記リレーから熱が発生する。この熱は、ケース内にこもると電子部品が誤作動するなどの不具合が発生することが懸念される。そこで、従来技術においては、ケースに凸部を設けることで、当該ケースの表面積を増加させて、電子部品から発生した熱をケース外に放散していた。これによりケース内の温度上昇を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平10−210629号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、近年、車載電装品の増加に伴って、これら車載電装品のスイッチングを実行するリレー等のスイッチング素子の数も増加している。すると、ケース内に配設されたスイッチング素子で発生する熱量も全体として増大するため、ケースの表面積を増加させて、ケース内の温度上昇を低減させることが困難になるという問題が生ずる。このため、更なる電気接続箱の放熱性の向上が求められた。
【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、放熱性の向上し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】
【0007】
本発明は、ケースと、前記ケース内に収容される回路基板と、前記ケースの内壁に接触し、前記ケースと前記回路基板との間に配置される導電板と、を備えた電気接続箱であって、前記回路基板には、電子部品が実装され、前記回路基板の両面を貫通するようにスルーホールが形成されており、前記導電板は、導電板本体部と、この導電板本体部から回路基板側に延出して設けられ、その端部が前記スルーホールに接続される導電板端子とを有することを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、回路基板に形成されたスルーホールは、導電板端子に接続されているから、電子部品から発生した熱は、スルーホールから導電板端子、導電板本体部へと伝導する。そして、導電板本体部はケースの内壁と接触しているので、導電板本体部に伝導した熱は、ケースへ伝わり、ケース外に放散される。
【0009】
本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記導電板と前記回路基板とは、スペーサを介して接続されていることが好ましい。
【0010】
上記の態様によれば、導電板と回路基板との間にはスペーサにより空間を形成することができる。この空間により、導電板と回路基板との間を絶縁することができる。これにより、例えば、絶縁性の接着剤によって導電板と回路基板との間を絶縁する場合に比べて、加圧工程等を省略できるので、製造コストの低減を図ることができる。
【0011】
前記電子部品は、前記回路基板の両面に実装されていることが好ましい。
【0012】
上記の態様によれば、回路基板上に電子部品を高密度に配置することができる。
【0013】
前記導電板は単数であって、前記導電板本体部は、前記回路基板と実質的に同じ大きさに形成されていることが好ましい。
【0014】
上記の態様によれば、導電板本体部に伝達された熱は、回路基板と実質的に同じ大きさに亘って、導電板本体部において均熱化される。これにより、回路基板の一部が局所的に高温になることを抑制できる。
【0015】
なお、実質的に同じ大きさとは、導電板本体部と回路基板とが同じ大きさである場合、及び、導電板本体部と回路基板とが同じ大きさではないが略同じ大きさである場合を含む。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、放熱性の向上した電気接続箱を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施形態1に係る電気接続箱を示す斜視図
【図2】図1の電気接続箱を示す分解斜視図
【図3】導電板端子の差込片をスルーホールに差し込む前の状態を示す斜視図
【図4】導電板端子の差込片をスルーホールに差し込んだ状態を示す斜視図
【図5】図4のA−A線断面図
【図6】実施形態2に係る電気接続箱を示す斜視図
【図7】電気接続箱を示す分解斜視図
【図8】導電板を示す斜視図
【図9】電気接続箱を示す断面図
【図10】導電板端子と回路基板との接続構造を示す要部拡大断面図
【図11】実施形態3に係る導電板端子の接続構造を示す要部拡大断面図
【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について図1ないし図5を参照しつつ説明する。
本実施形態の電気接続箱10は、図1に示すように、扁平な略矩形状をなす箱形とされており、車両の内部に設置される。電気接続箱10は、図2に示すように、下から順に、ロアケース60、金属板材からなる導電板20、絶縁性を有する基材に回路パターンが形成された回路基板30、複数のコネクタ端子41を枠状のフレーム42で一体に保持してなる端子集合体40、アッパーケース50を備えて構成されている。
【0019】
アッパーケース50の上面には、複数のコネクタ嵌合部51が上方に開口している。複数のコネクタ嵌合部51の内部には、複数のコネクタ端子41、及び電源端子21が収容されている。複数のコネクタ嵌合部51には、各種電装品(図示せず)、もしくはバッテリに直結された相手方コネクタが嵌合可能とされている。これにより、各種電装品に電力が供給される。
【0020】
回路基板30の上面には、フレーム42が固定されている一方、回路基板30の下面には、単数の導電板20が装着されている。この導電板20は、図5に示すように絶縁性を有する絶縁シート70によって回路基板30の下面に固定されている。この絶縁シート70により、回路基板30と導電板20との間の絶縁性が担保されている。なお、図2における導電板20の右奥端部に、導電板20の一部を切り起こすことによって電源端子21が上方に立ち上げられている。
【0021】
フレーム42、回路基板30、導電板20、及びロアケース60は、その四隅において積層状態で一括してネジ締結されるようになっている。これにより、導電板20はロアケース60の内壁に接触する構成となる。一方、アッパーケース50の外周側面における下端部には、撓み可能な複数の係止片52が配設されている。複数の係止片52は、ロアケース60の外周側面に配設された係止突部61に対して上下方向に係止可能とされている。これにより、アッパーケース50がロアケース60に固定されている。
【0022】
略矩形状をなす回路基板30の上面にはプリント配線技術により図示しない導電路が形成されている。回路基板30の上面には、図2に示すように、複数の半導体スイッチング素子(特許請求の範囲に記載の電子部品に相当)31Aが回路基板30の長手方向に並んで実装されており、これにより半導体スイッチング素子31Aは導電路と電気的に接続される。また、回路基板30には、同回路基板30の両面を貫通する複数のスルーホール32が形成されている。スルーホール32の内面には、メッキ等の周知技術により導電路が形成されている。複数のスルーホール32は、コネクタ端子41に接続されるコネクタ端子41用のスルーホール32と、導電板20に形成された導電板端子22に接続される導電板端子22用のスルーホール32とから構成されている。コネクタ端子41用のスルーホール32の内部には、複数のコネクタ端子41が挿入され、半田付けにより接続されている。
【0023】
導電板端子22用のスルーホール32は、図3に示すように、隣り合う半導体スイッチング素子31Aの間に配設されている。スルーホール32の上下両開口縁部には、リング状をなすランド33が形成されている。上下のランド33は、スルーホール32の内壁に形成された導電路と一体に形成されている。
【0024】
導電板端子22は、図3に示すように、導電板本体部23との接続部分24から略U字状に延出された形態をなしている。この導電板端子22は、導電板本体部23を略U字状に打ち抜いた後に、導電板端子22と導電板本体部23との接続部分24を下方に折り曲げることによって形成されている。この結果、導電板端子22の折り返し部分が下側になって、導電板端子22の先端部分が導電板本体部23よりも上方に突出するようになっている。このようにすると、曲げ加工を一回行うだけでよく、加工が容易になる。
【0025】
導電板本体部23の大きさは、回路基板30の大きさと実質的に同じ大きさに形成されている。実質的に同じとは、導電板本体部23と回路基板30とが同じ大きさである場合、及び、導電板本体部23と回路基板30とが同じ大きさではないが略同じ大きさである場合を含む。
【0026】
導電板20を回路基板30の下面に装着すると、図4に示すように、導電板端子22の先端部が回路基板30の下方からスルーホール32の内部に差し込まれる。このとき、導電板端子22のうちスルーホール32に差し込まれた部分が差込片25とされ、差込片25に隣り合う下側部分が延出端部26とされている。このように、差込片25をスルーホール32に差し込むことができるため、回路基板30と導電板20との位置決め、及びスルーホール32と導電板端子22の半田接続をより強固に行うことができる。
【0027】
差込片25は、図5に示すように、スルーホール32の内壁、及びランド33に対して半田付けされている。本実施形態では、回路基板30の上面側のみにクリームはんだを印刷しておき、回路基板30と導電板20とを重ね合わせた状態でリフロー炉を通すことにより、クリーム半田が溶融し、溶融半田が差込片25を伝って回路基板30の下面側に広がるようになっている。そして、溶融半田が冷却・固化されることにより、導電板端子22の差込片25及び延出端部26がスルーホール32の内壁及びランド33に対して導通可能に接続される。
【0028】
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。導電板20が通電状態となると、半導体スイッチング素子31Aから熱が発生する。この発生した熱は、回路基板30内の導電部分を通って、ランド33に伝達される。そして、ランド33に伝達された熱は、ランド33と接続された導電板端子22、導電板本体部23、ロアケース60へと伝わり、ケース50,60外に放散される。このように、ケース50,60内に収容された半導体スイッチング素子31Aで発生した熱を、ケース50,60外に放散できるので、電気接続箱10の放熱性を向上させることができる。
【0029】
また、導電板本体部23に伝達された熱は、回路基板30と実質的に同じ大きさに形成された導電板本体部23の全体に亘って拡散し、均熱化される。このため、回路基板30に実装された半導体スイッチング素子31Aで発生した熱は、回路基板30から導電板本体部23へと伝達され、回路基板30と実質的に同じ大きさの領域に拡散される。この結果、半導体スイッチング素子31Aの近傍に熱がこもることを抑制できるので、回路基板30が局所的に高温になることを抑制できる。
【0030】
また、回路基板30と導電板本体部23とは、導電板端子22の延出端部26を介して接続されている。回路基板30及び導電板20に通電すると、回路基板30及び導電板20は発熱する。すると、回路基板30と導電板20との熱膨張率の差に起因して、回路基板30の寸法と、導電板20の寸法との間に差が生じることが懸念される。これにより、導電板端子22とスルーホール32との半田付け部分34に応力が加わることが懸念される。本実施形態においては、延出端部26により、半田付け部分34に加わる応力が緩和されるので、半田付け部分34にクラックが入るなどの事態を未然に防ぐことができる。
【0031】
<実施形態2>
次に、実施形態2について、図6ないし図10を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電気接続箱110を図6に示す。電気接続箱110は、ロアケース160とアッパーケース150とを組み付けてなるケース180内に、回路基板130を収容してなる。
【0032】
(ケース180)
ロアケース160は合成樹脂製であって、上方に開口している。このロアケース160には上方から合成樹脂製のアッパーケース150が組み付けられる。ロアケース160の側壁には外方に突出する複数の係止突部161が形成されている。一方、アッパーケース150の側壁には、係止突部161に対応する位置に、撓み変形可能な複数の係止片152が形成されている。係止片152が係止突部161に弾性的に係合することにより、アッパーケース150とロアケース160とが一体に組み付けられる。
【0033】
アッパーケース150の上面には、相手方コネクタ(図示せず)と嵌合可能な複数のコネクタ嵌合部151が上方に開口して形成されている。コネクタ嵌合部151の内部には、複数のコネクタ端子141が配されている。相手方コネクタは、各種電装品(図示せず)に接続されている。
【0034】
(フレーム142)
コネクタ端子141は、棒状又は細長い板状をなしており、合成樹脂製のフレーム142に、上下方向に貫通して配されている。フレーム142は回路基板130の外形状に概ね倣う形状をなしている。フレーム142は回路基板130の上面に配設されている。
【0035】
(回路基板130)
略矩形状をなす回路基板130の上面にはプリント配線技術により導電路が形成されている。回路基板130の上面には、図7に示すように、複数の半導体スイッチング素子131Aが回路基板130の長手方向に並んで実装されており、これにより半導体スイッチング素子131Aは導電路と電気的に接続される。また、回路基板130には、回路基板130の両面を貫通する複数のスルーホール132が形成されている。スルーホール132の内面には、メッキ等の周知技術により導電路が形成されている。複数のスルーホール132は、上記したコネクタ端子141に接続されるコネクタ端子141用のスルーホール132と、後述する導電板120に形成された導電板端子122に接続される導電板端子122用のスルーホール132とから構成されている。コネクタ端子141用のスルーホール132の内部には、コネクタ端子141の下端部が挿入され、半田付けにより接続されている。
【0036】
(導電板120)
回路基板130の下面には、単数の導電板120が、回路基板130と間隔を空けて配されている。導電板120と回路基板130との間には、円環状をなした複数のスペーサ135が配されている。このスペーサ135により、回路基板130と導電板120との間には所定の間隔が保持されるようになっている。スペーサ135は、合成樹脂製であってもよく、また、金属製であってもよい。
【0037】
導電板120は、金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。導電板120は、略矩形状をなして、回路基板130と実質的に同じ大きさを有する導電板本体部123と、導電板本体部123の一の隅部から外方に突出する電源端子121と、導電板本体部123から上方に切り起こされた複数の導電板端子122と、を備える。
【0038】
導電板120、スペーサ135、回路基板130、及びフレーム142は、この順に下から重ねられて、ロアケース160に対してボルト143により一括してネジ止めされる。これにより、導電板120の下面は、ロアケース160の内壁と接触するようになっている。
【0039】
導電板120に形成された電源端子121は、ロアケース160とアッパーケース150とが組み付けられた状態で、ケース180を貫通して外方に突出するようになっている。電源端子121は、図示しない端子台とネジ止めされることにより、電源と電気的に接続される。
【0040】
(回路基板130と導電板120との接続構造)
回路基板130には、導電板端子122用のスルーホール132が、隣り合う半導体スイッチング素子131Aの間に形成されている。スルーホール132の内面には、メッキ等の周知技術により導電路が形成されている。スルーホール132の上下両開口縁部には、リング状をなすランド133が形成されている。上下のランド133は、スルーホール132の内壁に形成された導電路と一体に形成されている。
【0041】
導電板端子122は、図8に示すように、導電板本体部123から切り出されて、上方に直角曲げされている。
【0042】
回路基板130の下面に導電板120が配された状態では、図10に示すように、導電板端子122の先端部が回路基板130の下方からスルーホール132の内部に差し込まれる。このとき、導電板端子122のうちスルーホール132に差し込まれた部分が差込片125とされる。このように、差込片125をスルーホール132に差し込むことができるため、回路基板130と導電板120との位置決め、及びスルーホール132と導電板端子122の半田接続をより強固に行うことができる。
【0043】
差込片125は、図10に示すように、スルーホール132の内壁、及びランド133に対して半田付けされている。本実施形態では、回路基板130の上面側のみにクリームはんだを印刷しておき、回路基板130と導電板120とを重ね合わせた状態でリフロー炉を通すことにより、クリーム半田が溶融し、溶融半田が差込片125を伝って回路基板130の下面側に広がるようになっている。そして、溶融半田が冷却・固化されることにより形成された半田付け部分134によって、導電板端子122の差込片125がスルーホール132の内壁及びランド133に対して導通可能に接続される。
【0044】
本実施形態によれば、回路基板130と導電板120との間にはスペーサ135が介されている。このスペーサ135により、回路基板130と導電板120との間には空間が形成されている。この空間により、回路基板130と導電板120との間を絶縁することができる。これにより、例えば、絶縁性の接着剤によって回路基板130と導電板120との間を絶縁する場合に比べて、接着剤を塗布する工程や、硬化させるための加圧工程等が不要となるので、製造工程を簡略化できる。この結果、製造コストの低減を図ることができる。
【0045】
<実施形態3>
次に、実施形態3について図11を参照しつつ説明する。実施形態1と重複する部分については、説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【0046】
本実施形態に係る回路基板30の上面及び下面には、プリント配線技術により導電路が形成されている。図11に示すように、回路基板30の両面には、半導体スイッチング素子31A、31Bが実装されている。また、回路基板30と導電板20との間には空間が設けられている。
【0047】
回路基板30の両面には半導体スイッチング素子31A、31Bが実装されている。半導体スイッチング素子31Bは、回路基板30のうち、導電板20との間に形成された空間に配されている。このように本実施形態によれば、回路基板30の両面に、半導体スイッチング素子31A、31Bを高密度に配置することができる。
【0048】
<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。
(1)本実施形態においては、導電板は単数であったが、これに限られず、ケース内に複数の導電板が収容されて、これら複数の導電板によって回路が形成される構成としてもよい。
(2)本実施形態においては、導電板本体部の大きさは回路基板と実質的に同じ大きさであったが、これに限られず、導電板本体部は、回路基板よりも大きくてもよいし、また、小さくてもよい。
(3)本実施形態においては、電子部品として半導体スイッチング素子を用いたが、これに限られず、電子部品としては、メカリレー、抵抗、コンデンサ、トランジスタ等、必要に応じて任意の電子部品を用いることができる。
【符号の説明】
【0049】
10,110…電気接続箱
20,120…導電板
22,122…導電板端子
23,123…導電板本体部
30,130…回路基板
31A,131A,31B…半導体スイッチング素子
32,132…スルーホール
33,133…ランド
50,150…アッパーケース
60,160…ロアケース
135…スペーサ
180…ケース
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケースと、
前記ケース内に収容される回路基板と、
前記ケースの内壁に接触し、前記ケースと前記回路基板との間に配置される導電板と、を備えた電気接続箱であって、
前記回路基板には、電子部品が実装され、前記回路基板の両面を貫通するようにスルーホールが形成されており、
前記導電板は、導電板本体部と、この導電板本体部から回路基板側に延出して設けられ、その端部が前記スルーホールに接続される導電板端子とを有することを特徴とする電気接続箱。
【請求項2】
前記導電板と前記回路基板とは、スペーサを介して接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電気接続箱。
【請求項3】
前記電子部品は、前記回路基板の両面に実装されていることを特徴とする請求項2に記載の電気接続箱。
【請求項4】
前記導電板は単数であって、前記導電板本体部は、前記回路基板と実質的に同じ大きさに形成さ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電気接続箱。
【請求項1】
ケースと、
前記ケース内に収容される回路基板と、
前記ケースの内壁に接触し、前記ケースと前記回路基板との間に配置される導電板と、を備えた電気接続箱であって、
前記回路基板には、電子部品が実装され、前記回路基板の両面を貫通するようにスルーホールが形成されており、
前記導電板は、導電板本体部と、この導電板本体部から回路基板側に延出して設けられ、その端部が前記スルーホールに接続される導電板端子とを有することを特徴とする電気接続箱。
【請求項2】
前記導電板と前記回路基板とは、スペーサを介して接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電気接続箱。
【請求項3】
前記電子部品は、前記回路基板の両面に実装されていることを特徴とする請求項2に記載の電気接続箱。
【請求項4】
前記導電板は単数であって、前記導電板本体部は、前記回路基板と実質的に同じ大きさに形成さ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11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2011−239496(P2011−239496A)
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−106470(P2010−106470)
【出願日】平成22年5月6日(2010.5.6)
【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)】
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年5月6日(2010.5.6)
【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)】
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