JP2006136147A - Heat dissipating structure, heat dissipation method and heat dissipating box - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に自動車の車内配線に使用される電気接続箱の内部に生じた熱を外部に放出する放熱構造、放熱方法及び放熱箱に関するものである。 The present invention relates to a heat dissipation structure, a heat dissipation method, and a heat dissipation box for releasing heat generated inside an electric junction box used for in-vehicle wiring of an automobile to the outside.
近年、自動車の電装部品の増加に伴い、電気接続箱内の回路密度が高くなり、ヒューズ、コイル、リレー等の回路部品が増加し、電気接続箱の内部温度が上昇するという問題がある。
これに鑑みて、配線板の間に金属芯を入れ、ヒートパイプで電気接続箱の内部の熱を放出させる技術が提供されている。(特許文献1参照)。
また、回路部品の上面に接続子を介して放熱板を接触させ、熱を放出させる技術が提供されている(特許文献2参照)。
In view of this, a technique has been provided in which a metal core is inserted between wiring boards and heat inside the electrical junction box is released by a heat pipe. (See Patent Document 1).
In addition, a technique is provided in which a heat sink is brought into contact with an upper surface of a circuit component via a connector to release heat (see Patent Document 2).
しかしながら、上記従来技術には以下に掲げる問題点があった。
特許文献1に記載の発明においても、基板に搭載されている回路部品からの発熱が高いため、配線板の間に金属芯を入れ、ヒートパイプで熱を放出して対応パターン幅を抑えているが、配線がショートした場合、過電流が流れヒューズが切れる前に基板が溶断する事もあり、配線のパターン幅を細かくすることに限界があった。また、基板から端子が出るため基板に密着できずエンボス加工を金属側に施している。したがって、金属部の厚みが熱くなり、また、一面に集約するため放熱面積上小型化になりにくく、よってヒートパイプによる作動液を使う必要があった。
特許文献2に記載の発明においても、上記同様配線がショートした場合、過電流が流れてヒューズが切れる前に基板が溶断することがあるため、配線のパターン幅を細かくすることに限界があった。
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記問題点を解決できる技術を提供する点にある。
However, the above prior art has the following problems.
Even in the invention described in Patent Document 1, since the heat generation from the circuit components mounted on the substrate is high, a metal core is inserted between the wiring boards, and heat is released with a heat pipe, so that the corresponding pattern width is suppressed. When the wiring is short-circuited, an overcurrent flows and the substrate may be melted before the fuse is blown, and there is a limit to reducing the wiring pattern width. Further, since the terminal comes out from the substrate, it cannot be brought into close contact with the substrate and is embossed on the metal side. Therefore, the thickness of the metal part becomes hot, and since it is concentrated on one surface, it is difficult to reduce the size of the heat dissipation area, and thus it is necessary to use a working fluid by a heat pipe.
Even in the invention described in Patent Document 2, when the wiring is short-circuited as described above, there is a limit to reducing the wiring pattern width because the substrate may be blown before an overcurrent flows and the fuse is blown. .
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a technique capable of solving the above problems.
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項1記載の発明の要旨は、内部に配線板を備えた電気接続箱の熱を、該電気接続箱の外部に一部を露出させた放熱部材によって外部放出する放熱構造であって、前記配線板に第1導熱部材が接触してなり、前記第1導熱部材に放熱部材が接触してなることを特徴とする放熱構造に存する。
請求項2記載の発明の要旨は、前記配線板は複数であり、複数の前記配線板は積層され、
複数の前記配線板に前記第1導熱部材が接触してなることを特徴とする請求項1に記載の放熱構造に存する。
請求項3記載の発明の要旨は、前記配線板の配線面と前記第1導熱部材との間に絶縁部材が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の放熱構造に存する。
請求項4記載の発明の要旨は、一つの前記第1導熱部材が複数の前記配線板に接触してなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の放熱構造に存する。
請求項5記載の発明の要旨は、前記放熱部材に第2導熱部材が接触してなり、前記第1導熱部材の一部は折り曲げられて折曲部をなし、前記折曲部は前記第2導熱部材に接触していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の放熱構造に存する。
請求項6記載の発明の要旨は、前記折曲部が前記配線板の周縁に位置することを特徴とする請求項5に記載の放熱構造に存する。
請求項7記載の発明の要旨は、前記第1導熱部材は複数であり、前記配線板と複数の前記第1導熱部材が積層された状態において、複数の前記第1導熱部材に設けられた複数の前記各折曲部が、前記配線板の外縁を囲繞することを特徴とする請求項5に記載の放熱構造に存する。
請求項8記載の発明の要旨は、前記配線板には回路部品が設けられ、前記回路部品は前記放熱部材に接触していることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の放熱構造に存する。
請求項9記載の発明の要旨は、内部に配線板を備えた放熱箱であって、上部ケースと該上部ケースに嵌合する下部ケースとを備え、前記上部ケースに放熱部材が設けられ、前記下部ケースに、前記配線板に接触してなる第1導熱部材が設けられていることを特徴とする放熱箱に存する。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations.
The gist of the invention described in claim 1 is a heat dissipation structure for releasing the heat of an electrical connection box having a wiring board therein by a heat dissipation member partially exposed to the outside of the electrical connection box, In the heat dissipation structure, the first heat conducting member is in contact with the wiring board, and the heat dissipating member is in contact with the first heat conducting member.
The gist of the invention of claim 2 is that the wiring boards are plural, the plural wiring boards are laminated,
The heat dissipation structure according to claim 1, wherein the first heat conducting member is in contact with a plurality of the wiring boards.
The gist of the invention described in claim 3 resides in the heat dissipation structure according to claim 1 or 2, wherein an insulating member is provided between a wiring surface of the wiring board and the first heat conducting member. .
The gist of the invention according to claim 4 resides in the heat dissipation structure according to any one of claims 1 to 3, wherein one of the first heat conducting members is in contact with the plurality of wiring boards.
The gist of the invention according to claim 5 is that the second heat conducting member is in contact with the heat radiating member, and a part of the first heat conducting member is bent to form a bent portion, and the bent portion is the second bent portion. 5. The heat dissipating structure according to claim 1, wherein the heat dissipating structure is in contact with the heat conducting member.
The gist of the invention described in claim 6 resides in the heat dissipating structure according to claim 5, wherein the bent portion is located at the periphery of the wiring board.
The gist of the invention of claim 7 is that a plurality of the first heat conducting members are provided, and a plurality of the first heat conducting members are provided in a state where the wiring board and the plurality of first heat conducting members are laminated. 6. The heat dissipation structure according to claim 5, wherein each of the bent portions surrounds an outer edge of the wiring board.
The gist of the invention described in claim 8 is that the circuit board is provided with a circuit component, and the circuit component is in contact with the heat dissipation member. Lies in the structure.
The gist of the invention of claim 9 is a heat radiating box provided with a wiring board inside, comprising an upper case and a lower case fitted to the upper case, wherein the upper case is provided with a heat radiating member, The lower case is provided with a first heat conducting member in contact with the wiring board.
本発明は以上のように構成されているので、以下に掲げる効果を奏する。
配線板の裏面(配線面と反対側の面)に接触させて導熱部材を設け、導熱部材に放熱部材を接触させたことにより、単純な構成で高い放熱効果を得ることができる。従来技術に比し、配線のパターン幅を細かくすることができ、また、ヒートパイプを設ける必要が無くなった。
Since this invention is comprised as mentioned above, there exists an effect hung up below.
By providing the heat conducting member in contact with the back surface (surface opposite to the wiring surface) of the wiring board and bringing the heat radiating member into contact with the heat conducting member, a high heat radiating effect can be obtained with a simple configuration. Compared with the prior art, the wiring pattern width can be made finer, and it is not necessary to provide a heat pipe.
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
図1に示されるように、本実施の形態に係る電気接続箱1は、自動車の車内配線に使用されるものであり、主に、合成樹脂製のケース部10と櫛形をなす冷却フィン20(放熱部材)とを備えている。ケース部10は上部ケース11と下部ケース12を組み合わせたものである。上部ケース11は冷却フィン20が挿通される開口部11aを有し、開口部11aから冷却フィン20が外部に露出している。また、上部ケース11には複数のハウジング11bが形成されている。
図2及び図3に示されるように、ケース部10の内部は、第1配線板31と、第2配線板32と、第3配線板33とが上から順番に位置する階層構造となっている。
第1配線板31(配線板)は、自動車用の配線に用いられる通常の配線板であって、ABS樹脂等の絶縁材料からなる第1基板31aに、第1バスバー31bが設けられてなる。第2配線板32(配線板)及び第3配線板33(配線板)も同様に、第2基板32a、第3基板33aに第2バスバー32b、第3バスバー33bが設けられてなる。
第1配線板31及び第2配線板32は配線面(第1バスバー31b、第2バスバー32bが設けられた面)が上側に位置して設けられ、第3配線板33は配線面が下側に位置して設けられている。
図4に示されるように、第1配線板31の周縁には、第1細長孔31c及び第2細長孔31dが設けられている。また、第1配線板31の上面には複数の第1端子31eが設けられている。第1端子31eは、図1に示される上部ケース11に形成されたハウジング11bに嵌入されるヒューズ等の電気部品の端子と接続される。
図5に示されるように第2配線板32の上面にも同様に、第2細長孔32d及び複数の第2端子32eが設けられている。
第3配線板33の下面にも同様に、図8に示す第3端子33eが設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same numerals are given to the same component.
As shown in FIG. 1, the electrical junction box 1 according to the present embodiment is used for in-vehicle wiring of an automobile, and is mainly composed of a synthetic resin case portion 10 and a cooling fin 20 (comb shape). Heat dissipating member). The case portion 10 is a combination of an
As shown in FIGS. 2 and 3, the inside of the case portion 10 has a hierarchical structure in which the
The first wiring board 31 (wiring board) is a normal wiring board used for wiring for automobiles, and is formed by providing a
The
As shown in FIG. 4, a first
As shown in FIG. 5, the second
Similarly, a
図3に示されるように、第1配線板31の裏面には、第1銅板41(第1導熱部材)が接触している。また、第2配線板32の裏面と第3配線板33の裏面との間には第2銅板42(第1導熱部材)が設けられている。第2銅板42の上面は第2配線板32の裏面に接触し、第2銅板42の下面は第3配線板33の裏面に接触している。
図6に示されるように、第1銅板41は複数の第1挿通部41aを有する。また、第1銅板41は、周縁に、上方に向かって起立して折り曲げられた複数の四角板状の第1折曲部41b(折曲部)を有する。
図7に示されるように、第2銅板42も同様に、複数の第2挿通部42a及び第2折曲部42b(折曲部)を有している。
図8に示されるように、第1配線板31、第1銅板41、絶縁シート50(絶縁部材)、第2配線板32及び第2銅板42を重ね合わせたときに、第1折曲部41bは第1細長孔31cに挿通されて上方に突出し、第2折曲部42bは第2細長孔31d及び図5に示す第2細長孔32dに挿通されて上方に突出する。第1折曲部41bと第2折曲部42bとは、上から見て第1配線板31の周縁に交互に並んで一列に位置している。その結果、第1折曲部41bと第2折曲部42bによって回路部品60が囲繞されている(請求項7に記載の構成である)。
As shown in FIG. 3, the first copper plate 41 (first heat conducting member) is in contact with the back surface of the
As shown in FIG. 6, the
As shown in FIG. 7, the
As shown in FIG. 8, when the
図2及び図3に示されるように、第2配線板32の配線面と第1銅板41との間に絶縁シート50が設けられている。絶縁シート50は、高分子フィルム(ポリエステル等)等の熱伝導性及び絶縁性に優れた材質からなる。
As shown in FIGS. 2 and 3, an
以上説明した階層構造の最上部には回路部品60が設けられている。回路部品60は自動車内配線に用いられる通常のコイル、リレー等である。
A
図2及び図9に示されるように、ケース部10の内部上方には、蓋銅板70(第2導熱部材)が設けられている。蓋銅板70は、熱伝導性接着剤による接着、ネジ止めにより冷却フィン20が設けられた上面と、下方向に折り曲げられて形成された側面とからなる。
蓋銅板70には、図8に示す第1端子31eが挿通される端子孔70aが形成されている。
蓋銅板70の上面にはネジ孔70bが設けられている。蓋銅板70は、このネジ孔70bにてネジ止めされることによりケース部10の内側に固定されている。このとき冷却フィン20は開口部11aに挿通されている。蓋銅板70の端子孔70aの周辺は上部ケース11のハウジング11bの周辺に接触している。
蓋銅板70の側面は、平面視において内側方向に湾曲し弾性変形可能に構成された接圧部70cをなしている。接圧部70cのうち最も内側の部分は第1折曲部41b及び第2折曲部42bより内側に位置するように構成されている。したがって、接圧部70cに第1折曲部41b、第2折曲部42bが嵌め込まれると、蓋銅板70と第1銅板41及び第2銅板42とが付勢接触する。蓋銅板70は上部ケース11に固定されているので、実際には上部ケース11を下部ケース12に嵌めれば本実施の形態にかかる放熱構造となる。
蓋銅板70の上面内側には弾性接触片71が設けられている。弾性接触片71は、銅片が鉛直方向に湾曲されてなり、弾性変形可能に構成されている。弾性接触片71は、上記階層構造に蓋銅板70を取り付けた際に回路部品60と接触するように構成されており、接触したときに生じる鉛直方向の弾性力により、接触が維持されている。本実施の形態にかかる階層構造に蓋銅板を取り付けた場合の斜視図を図10に示す。
As shown in FIGS. 2 and 9, a lid copper plate 70 (second heat conducting member) is provided above the inside of the case portion 10. The
The
A
The side surface of the
An
なお、本実施の形態における放熱箱は、ケース部10と、冷却フィン20と、蓋銅板70と、第1配線板31と、第1銅板41と、第2配線板32と、第2銅板42とを組み合わせたものをいう。
Note that the heat dissipation box in the present embodiment includes the case portion 10, the cooling
次に本実施の形態に係る電気接続箱1の放熱作用について説明する。
回路部品60に生じた熱は下方に位置する第1配線板31に伝わる。第1配線板31の熱は、第1端子31e第1銅板41に伝わる。また、第2配線板32及び第3配線板33の熱は第2銅板42に伝わる。第1銅板41、第2銅板42に伝わった熱は第1折曲部41b、第2折曲部42bを介して蓋銅板70へ伝わる。さらに、ケース部10の内部の熱も第1折曲部41b、第2折曲部42bから蓋銅板70へ伝わる。蓋銅板70へ伝わった熱は冷却フィン20へ伝わり外部へ放出される。
一方、回路部品60に生じた熱は回路部品60の上面に接触している弾性接触片71及び蓋銅板70を介して冷却フィン20へ伝わり、外部へ放出される。
さらに、複数の第1端子31eに発生した熱は、ハウジング11bに伝わる。ハウジング11bへ伝わった熱は上部ケース11の内面と接触している蓋銅板70へ伝わり、冷却フィン20から放熱される。
Next, the heat radiation effect of the electrical junction box 1 according to the present embodiment will be described.
The heat generated in the
On the other hand, the heat generated in the
Furthermore, the heat generated in the plurality of
本実施の形態に係る放熱構造、放熱方法及び放熱箱は上記の如く構成されているので、以下に掲げる効果を奏する。
第1配線板31、第2配線板32、第3配線板33の裏面に第1銅板41、第2銅板42を設けるという単純な構成で放熱が可能であるためヒートパイプを設ける必要が無く、したがって作動液が不要となりコストを低減することができる。また、第1基板31a、第2基板32a、第3基板33aにたまる熱も放出することができる。さらに、放熱のための接触面積を確保しやすいため、全体として小型にしつつ高い放熱効果を得ることができ、回路部品の多い複雑な回路にも対応可能となる。
第1折曲部41bと第2折曲部42bとで特に発熱量の大きい回路部品60を囲う構成としたことにより高い放熱効果を得ることができる。また、第1折曲部41bと第2折曲部42bとを交互に一列に位置させたことにより、第1折曲部41bと第2折曲部42bとが重なることがないため小型にすることができる。
第2配線板32と第3配線板33の配線面の裏面を対向させたことにより、1枚の第2銅板42で第2配線板32と第3配線板33の両方に対応させることができるため部材数を減らして製造コストを低減させることができる。
さらに、第1端子31eに発生した熱がハウジング11b、上部ケース11、蓋銅板70を介して放熱されるため放熱効果を高めることができる。このとき上部ケース11は樹脂製であるため、電気的に絶縁しつつ熱のみを伝達することができる。
Since the heat dissipation structure, the heat dissipation method, and the heat dissipation box according to the present embodiment are configured as described above, the following effects can be achieved.
Since it is possible to dissipate heat with a simple configuration of providing the
The first
By making the back surfaces of the wiring surfaces of the
Furthermore, since the heat generated in the
なお、本発明が上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変更され得ることは明らかであり、上記構成部材の数、位置、形状等は本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
階層構造は何層であっても適用可能である。
第1配線板31、第2配線板32、第3配線板33はプリント配線板であっても良い。
第1配線板31、第2配線板32、第3配線板33の配線面の裏面に接触させて第1銅板41、第2銅板42を設ける構成としたが、配線面に設けてもよく、また、両面に設けても良い。
第1銅板41及び第2銅板42の両方が蓋銅板70を介して冷却フィン20に接触している構成について説明したが、第1銅板41、第2銅板42のうちいずれかが蓋銅板70を介して冷却フィン20に接触し、他の銅板は当該冷却フィン20に接触した銅板を介して冷却フィン20に接触していてもよい。
第1折曲部41bと第2折曲部42bが交互に並んで位置する場合について説明したが、二枚おき、三枚おき等不規則に並んで位置している場合にも適用可能である。
第1銅板41、第2銅板42と蓋銅板70との接触は、付勢によって行われる場合について説明したが、第1銅板41、第2銅板42及び蓋銅板70の側面にネジ孔を設け、ネジ止めにより接触させる構成であってもよく、別の部材を介して行われる構成であっても適用可能である。
また、上記実施の形態において蓋銅板70に接圧部70cが設けられている構成としたが、第1折曲部41bと第2折曲部42bに接圧部が設けられている構成であってもよい。
上記実施の形態において第1折曲部41bと第2折曲部42bとによって回路部品60が囲繞される構成としたが、特に発熱量の大きい他の部材が囲繞される構成であってもよい。
なお、本実施の形態において説明しているバスバーはJIS工業用語大辞典におけるブスバー(bus bar)をいう。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is obvious that each embodiment can be appropriately changed within the scope of the technical idea of the present invention. The number, position, shape and the like suitable for carrying out the invention can be obtained.
The hierarchical structure can be applied to any number of layers.
The
Although the
The configuration in which both the
Although the case where the first
Although the contact between the
In the above embodiment, the
In the embodiment described above, the
The bus bar described in the present embodiment refers to a bus bar in the JIS industrial terminology dictionary.
1 電気接続箱
10 ケース部
11 上部ケース
11a 開口部
11b ハウジング
12 下部ケース
20 冷却フィン(放熱部材)
31 第1配線板(配線板)
31a 第1基板
31b 第1バスバー
31c 第1細長孔
31d 第2細長孔
31e 第1端子(端子)
32 第2配線板(配線板)
32a 第2基板
32b 第2バスバー
32d 第2細長孔
32e 第2端子(端子)
33 第3配線板(配線板)
33a 第3基板
33b 第3バスバー
33e 第3端子(端子)
41 第1銅板(第1導熱部材)
41a 第1挿通部
41b 第1折曲部(折曲部)
42 第2銅板(第1導熱部材)
42a 第2挿通部
42b 第2折曲部(折曲部)
50 絶縁シート(絶縁部材)
60 回路部品(回路部品)
70 蓋銅板(第2導熱部材)
70a 端子孔
70b ネジ孔
70c 接圧部
71 弾性接触片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrical junction box 10
31 First wiring board (wiring board)
31a
32 Second wiring board (wiring board)
33 Third wiring board (wiring board)
33a
41 1st copper plate (first heat conducting member)
41a
42 Second copper plate (first heat conducting member)
42a
50 Insulation sheet (insulation member)
60 Circuit parts (circuit parts)
70 Lid copper plate (second heat conduction member)
Claims (9)
前記配線板に第1導熱部材が接触してなり、
前記第1導熱部材に前記放熱部材が接触してなることを特徴とする放熱構造。 A heat dissipation structure that releases heat of an electrical junction box provided with a wiring board to the outside by a heat dissipation member partially exposed to the outside of the electrical junction box,
The first heat conducting member is in contact with the wiring board,
The heat dissipation structure, wherein the heat dissipation member is in contact with the first heat conducting member.
複数の前記配線板は積層され、
複数の前記配線板に前記第1導熱部材が接触してなることを特徴とする請求項1に記載の放熱構造。 The wiring board is plural,
A plurality of the wiring boards are laminated,
The heat dissipation structure according to claim 1, wherein the first heat conducting member is in contact with a plurality of the wiring boards.
前記第1導熱部材の一部は折り曲げられて折曲部をなし、
前記折曲部は前記第2導熱部材に接触していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の放熱構造。 A second heat conducting member is in contact with the heat radiating member,
A part of the first heat conducting member is bent to form a bent portion;
The heat dissipation structure according to claim 1, wherein the bent portion is in contact with the second heat conducting member.
前記配線板と複数の前記第1導熱部材が積層された状態において、複数の前記第1導熱部材に設けられた複数の前記各折曲部が、前記配線板の外縁を囲繞することを特徴とする請求項5に記載の放熱構造。 The first heat conducting member is plural,
In a state where the wiring board and the plurality of first heat conducting members are stacked, the plurality of bent portions provided on the plurality of first heat conducting members surround an outer edge of the wiring board. The heat dissipation structure according to claim 5.
前記回路部品は前記放熱部材に接触していることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の放熱構造。 The wiring board is provided with circuit components,
The heat dissipation structure according to claim 1, wherein the circuit component is in contact with the heat dissipation member.
上部ケースと該上部ケースに嵌合する下部ケースとを備え、
前記上部ケースに放熱部材が設けられ、
前記下部ケースに、前記配線板に接触してなる第1導熱部材が設けられていることを特徴とする放熱箱。 A heat dissipation box with a wiring board inside,
An upper case and a lower case that fits into the upper case;
A heat dissipation member is provided in the upper case,
A heat dissipation box, wherein the lower case is provided with a first heat conducting member in contact with the wiring board.
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