JP6417345B2 - Electrical junction box and wire harness - Google Patents
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Description
本発明は、電気接続箱およびワイヤハーネスに関する。 The present invention relates to an electrical junction box and a wire harness.
自動車等の車両には、バッテリ等の電源からの電力を各電子機器に分配する電気接続箱が搭載されている。この種の電気接続箱として、半導体リレーと、半導体リレーを制御する制御回路と、外部機器と接続されるとともに当該外部機器、半導体リレー、および、制御回路を接続するバスバとを備えた技術が知られている(例えば特許文献1参照)。この技術において、半導体リレーは、金属で構成された平板状の端子部と、該端子部に重ねられて当該端子部に取り付けられたICチップとを備え、端子部がバスバ上に重ねられて当該バスバに直接固定されている。また、制御回路の基板(印刷配線板)は、半導体リレーからみてバスバの裏面上に重ねられて、当該バスバに取り付けられている。 An electric connection box that distributes electric power from a power source such as a battery to each electronic device is mounted on a vehicle such as an automobile. As this type of electrical connection box, a technology including a semiconductor relay, a control circuit that controls the semiconductor relay, and a bus bar that is connected to the external device and connects the external device, the semiconductor relay, and the control circuit is known. (See, for example, Patent Document 1). In this technique, the semiconductor relay includes a flat terminal portion made of metal and an IC chip that is overlapped with the terminal portion and attached to the terminal portion, and the terminal portion is overlapped on the bus bar. It is fixed directly to the bus bar. Further, the substrate (printed wiring board) of the control circuit is attached to the bus bar so as to overlap the back surface of the bus bar as viewed from the semiconductor relay.
この技術においては、半導体リレーの端子部とバスバとが重ねられ、かつ、バスバと制御回路の基板とが重ねられている。このため、大電流の出力を要する場合は、半導体リレーで生じた熱がバスバに伝導して、さらに、バスバから制御回路に伝導するおそれがある。 In this technique, the terminal portion of the semiconductor relay and the bus bar are overlapped, and the bus bar and the substrate of the control circuit are overlapped. For this reason, when a high current output is required, heat generated in the semiconductor relay may be conducted to the bus bar and further conducted from the bus bar to the control circuit.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、半導体リレーで生じた熱が制御回路に伝導することを抑制する電気接続箱およびワイヤハーネスを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the electrical junction box and wire harness which suppress that the heat | fever which generate | occur | produced in the semiconductor relay is conducted to a control circuit.
上記課題を解決するため、本発明に係る電気接続箱は、導電性の入力用バスバと、前記入力用バスバと電気的に接続可能な導電性の出力用バスバと、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバと電気的に接続され、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバの通電状態と遮断状態とを切り替える半導体リレーと、前記半導体リレーを制御する制御信号を出力する制御回路が実装された基板と、前記制御回路と前記半導体リレーとを電気的に接続し、前記制御信号を前記半導体リレーへ出力する制御端子と、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバと前記半導体リレーとの接続部、並びに、前記半導体リレーと前記制御端子との接続部を絶縁体で被覆する絶縁部と、を備え、前記半導体リレーは、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバの少なくともいずれか一方に取り付けられ、前記入力用バスバと前記出力用バスバと前記半導体リレーとは、前記基板から離間して配置され、前記絶縁部は、それぞれの前記接続部を収容する本体部と、前記本体部から前記基板側に向けて突設された脚部と、を有し、前記脚部を介して前記本体部が前記基板から離間しており、前記脚部は、前記基板に固定する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an electrical junction box according to the present invention includes a conductive input bus bar, a conductive output bus bar electrically connectable to the input bus bar, the input bus bar, and the output. A semiconductor relay that is electrically connected to the bus bar and switches between an energized state and a cut-off state of the input bus bar and the output bus bar; A control terminal that electrically connects the control circuit and the semiconductor relay and outputs the control signal to the semiconductor relay, a connection portion between the input bus bar and the output bus bar and the semiconductor relay, and An insulating portion that covers the connecting portion between the semiconductor relay and the control terminal with an insulator, and the semiconductor relay includes the input bus bar and the output bus bar. Attached to one even without the input busbar and the output for the bus bar and the semiconductor relay is spaced apart from the substrate, wherein the insulating portion includes a main body portion for storing each of said connecting portions , anda projecting from the legs toward the substrate side from the main body portion, said body portion through said legs spaced apart from the substrate, wherein the legs are secured to said substrate to, characterized in that.
また、上記の電気接続箱において、前記入力用バスバと前記出力用バスバと前記半導体リレーと前記基板と前記制御端子と前記絶縁部とを内部に収容する筐体と、前記筐体の内部において前記絶縁部に当接する当接部、および、前記当接部と一体に形成され前記筐体の外部に露出する露出部を有する放熱板と、を備え、前記絶縁部は、前記入力用バスバと前記出力用バスバと前記半導体リレーより高い熱伝導性を有する、ことが好ましい。 In the electrical junction box, the input bus bar, the output bus bar, the semiconductor relay, the substrate, the control terminal, and the insulating portion are housed inside the housing, A heat sink having an abutting portion that abuts on the insulating portion, and an exposed portion that is formed integrally with the abutting portion and is exposed to the outside of the housing, wherein the insulating portion includes the input bus bar and the It is preferable to have higher thermal conductivity than the output bus bar and the semiconductor relay.
また、上記の電気接続箱は、前記絶縁部は、モールド成形されている、ことが好ましい。 In the electrical junction box, the insulating part is preferably molded.
また、本発明に係るワイヤハーネスは、電源側に繋がれる電源側電線と、負荷側に繋がれる負荷側電線と、前記電源側電線および前記負荷側電線が接続される電気接続箱と、を備える。そして、前記電気接続箱は、前記電源側電線と電気的に接続される導電性の入力用バスバと、前記入力用バスバおよび前記負荷側電線と電気的に接続可能な導電性の出力用バスバと、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバと電気的に接続され、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバの通電状態と遮断状態とを切り替える半導体リレーと、前記半導体リレーを制御する制御信号を出力する制御回路が実装された基板と、前記制御回路と前記半導体リレーとを電気的に接続し、前記制御信号を前記半導体リレーへ出力する制御端子と、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバと前記半導体リレーとの接続部、並びに、前記半導体リレーと前記制御端子との接続部を絶縁体で被覆する絶縁部と、を備える。そして、前記半導体リレーは、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバの少なくともいずれか一方に取り付けられ、前記入力用バスバと前記出力用バスバと前記半導体リレーとは、前記基板から離間して配置され、前記絶縁部は、それぞれの前記接続部を収容する本体部と、前記本体部から前記基板側に向けて突設された脚部と、を有し、前記脚部を介して前記本体部が前記基板から離間しており、前記脚部は、前記基板に固定する、ことを特徴とする。 The wire harness according to the present invention includes a power supply side electric wire connected to the power supply side, a load side electric wire connected to the load side, and an electric connection box to which the power supply side electric wire and the load side electric wire are connected. . The electrical connection box includes a conductive input bus bar electrically connected to the power supply side electric wire, and a conductive output bus bar electrically connectable to the input bus bar and the load side electric wire. A semiconductor relay that is electrically connected to the input bus bar and the output bus bar and that switches between an energized state and an interrupted state of the input bus bar and the output bus bar, and a control signal that controls the semiconductor relay is output A substrate on which a control circuit is mounted, a control terminal that electrically connects the control circuit and the semiconductor relay, and outputs the control signal to the semiconductor relay, the input bus bar, the output bus bar, and the semiconductor A connecting portion with the relay, and an insulating portion that covers the connecting portion between the semiconductor relay and the control terminal with an insulator. The semiconductor relay is attached to at least one of the input bus bar and the output bus bar, and the input bus bar, the output bus bar, and the semiconductor relay are arranged apart from the substrate, The insulating portion includes a main body portion that accommodates each of the connection portions, and a leg portion that protrudes from the main body portion toward the substrate side, and the main body portion is disposed through the leg portion. It is spaced apart from the board | substrate , The said leg part is fixed to the said board | substrate , It is characterized by the above-mentioned .
本発明に係る電気接続箱およびワイヤハーネスは、バスバおよび半導体リレーが基板から離間して配置されている。このため、電気接続箱およびワイヤハーネスは、半導体リレーで生じた熱が制御回路に伝導することを抑制する、という効果を奏する。 In the electrical junction box and the wire harness according to the present invention, the bus bar and the semiconductor relay are arranged apart from the substrate. For this reason, the electrical junction box and the wire harness have an effect of suppressing the heat generated in the semiconductor relay from being conducted to the control circuit.
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
[実施形態]
図1は、本発明の一実施形態に係る電気接続箱の概略構成を示す斜視図である。図2は、図1に示す電気接続箱の分解斜視図である。図3は、図1に示す電気接続箱の半導体リレーと入力用バスバプレートと出力用バスバプレートと制御端子とを示す斜視図である。図4は、図1に示す電気接続箱の半導体リレーと入力用バスバプレートと出力用バスバプレートと制御端子との平面図である。図5は、図1に示す電気接続箱の半導体リレーと入力用バスバプレートと出力用バスバプレートと制御端子との側面図である。図6は、図1に示す電気接続箱の平面図である。図7は、図6に示す電気接続箱のA−A断面図である。図8は、図6に示す電気接続箱のB−B断面図である。
[Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an electrical junction box according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the electrical junction box shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a semiconductor relay, an input bus bar plate, an output bus bar plate, and a control terminal of the electrical junction box shown in FIG. FIG. 4 is a plan view of the semiconductor relay, input bus bar plate, output bus bar plate, and control terminal of the electrical junction box shown in FIG. FIG. 5 is a side view of the semiconductor relay, input bus bar plate, output bus bar plate, and control terminal of the electrical junction box shown in FIG. 6 is a plan view of the electrical junction box shown in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the electrical junction box shown in FIG. 8 is a cross-sectional view of the electrical junction box shown in FIG. 6 taken along the line B-B.
なお、以下の説明では、入力用バスバプレートおよび出力用バスバプレートが延在する方向が「延在方向」である。また、電源側機器と接続される入力用バスバプレートが配置される側が「電源側」、負荷側機器と接続される出力用バスバプレートが配置される側が「負荷側」である。 In the following description, the direction in which the input bus bar plate and the output bus bar plate extend is the “extending direction”. The side on which the input bus bar plate connected to the power supply side device is arranged is the “power source side”, and the side on which the output bus bar plate connected to the load side device is arranged is the “load side”.
本実施形態に係る電気接続箱1は、図1に示すように、自動車等の車両に搭載されるものである。電気接続箱1は、バッテリ等の電源と、車両内に搭載される各種電子機器との間に接続されている。電気接続箱1は、バッテリ等の電源から供給された電力を車両内の各種電子機器に分配するものである。なお、電気接続箱1は、ジャンクションボックス、ヒューズボックス、リレーボックス等とも呼ばれる場合があるが、本実施形態ではこれらを総称して電気接続箱と呼ぶ。
As shown in FIG. 1, the
図1,図2に例示した電気接続箱1は、後述する半導体モジュール10と基板60と制御端子61と筐体70とを備える。
The
半導体モジュール10は、後述する入力用バスバプレート(入力用バスバ)20と出力用バスバプレート(出力用バスバ)30と半導体リレー40とモールド部(絶縁部)50とを有する。
The
入力用バスバプレート20は、導電性の金属によって形成されたものである。入力用バスバプレート20は、図2ないし図5に示すように、例えば、プレス加工等によって略矩形の板状に形成されている。入力用バスバプレート20は、延在方向の電源側端部が電源側機器のコネクタと電気的に接続可能である。入力用バスバプレート20は、延在方向の負荷側端部が後述する出力用バスバプレート30と電気的に接続可能である。入力用バスバプレート20は、延在方向が出力用バスバプレート30の延在方向と一致して配置されている。入力用バスバプレート20は、一方の表面20aを上向きとし、一方の表面20aが水平方向と平行に配置されている。また、入力用バスバプレート20には、後述する半導体リレー40が取り付けられている。より詳しくは、入力用バスバプレート20には、スルーホール(不図示)が形成されている。ここで、スルーホールは、電子部品のリード線や端子部が挿入され電気的に接続させるための孔である。スルーホールは、入力用バスバプレート20を板厚方向に貫通している。スルーホールは、半導体リレー40のドレイン端子(不図示)とソース端子(不図示)とゲート端子(不図示)とが内側に挿通されている。
The input
出力用バスバプレート30は、入力用バスバプレート20と同様に構成されている。出力用バスバプレート30は、延在方向が入力用バスバプレート20の延在方向と一致して配置されている。入力用バスバプレート20と出力用バスバプレート30とは、延在方向において離間して配置されている。すなわち、入力用バスバプレート20と出力用バスバプレート30とは、同一直線状に間隔を空けて配置されている。出力用バスバプレート30は、延在方向の電源側が入力用バスバプレート20と電気的に接続可能である。出力用バスバプレート30は、延在方向の負荷側が負荷側機器のコネクタと電気的に接続可能である。出力用バスバプレート30は、後述する半導体リレー40のソース端子がボンディングワイヤ42を介して接続されている。これにより、入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30は、半導体リレー40を介して電気的に直列に接続されている。
The output
半導体リレー40は、入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30の通電状態と遮断状態とを切り替えるものである。半導体リレー40は、入力用バスバプレート20に取り付けられている。本実施形態において、半導体リレー40は、入力用バスバプレート20の一方の表面20aに載置されている。なお、半導体リレー40は、入力用バスバプレート20の裏面に載置してもよい。より詳しくは、半導体リレー40は、電子素子を内蔵する本体部41とドレイン端子とソース端子とゲート端子とを有している。本体部41は、矩形状に形成されている。ドレイン端子とソース端子とゲート端子とは、互いに平行に配置されている。ドレイン端子とソース端子とゲート端子とが入力用バスバプレート20のスルーホールに挿通されて、半導体リレー40は、一方の表面20a上に取り付けられている。ドレイン端子は、入力用バスバプレート20と半田付け等で接続されている。ソース端子は、入力用バスバプレート20と半田付け等で接続されている。ソース端子は、出力用バスバプレート30とボンディングワイヤ42を介して接続されている。ゲート端子は、入力用バスバプレート20と半田付け等で接続されている。ゲート端子は、後述するスイッチング制御端子(以下、単に「制御端子」という。)61とボンディングワイヤ43を介して接続されている。このようにして、半導体リレー40は、入力用バスバプレート20と出力用バスバプレート30と基板60と電気的に接続されている。半導体リレー40は、後述する制御回路によって制御される。
The
このように構成された入力用バスバプレート20と出力用バスバプレート30と半導体リレー40と後述する制御端子61との組み合わせは、1組以上配設されている。本実施形態においては、これらの組み合わせが2組配設されている。このような入力用バスバプレート20は、平行に2本配置されている。具体的には、2組の入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30は、同一水平面において平行に配置されている。
One or more combinations of the input
モールド部50は、図2に示すように、その2組の組み合わせを合成樹脂材で一体に被覆するものである。この例示のモールド部50は、半導体リレー40と、半導体リレー40と入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30の接続部と、半導体リレー40と後述する基板60の制御端子61の接続部とを被覆している。本実施形態において、合成樹脂材は、電気絶縁性を有し、かつ、入力用バスバプレート20と出力用バスバプレート30と半導体リレー40とより高い熱伝導性を有する材料である。モールド部50は、本体部51と脚部52とを備える。本体部51は、その内部に半導体リレー40と、半導体リレー40と入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30の接続部と、半導体リレー40と後述する基板60の制御端子61の接続部とを収容している。本体部51は、直方体状に形成されている。より詳しくは、本体部51は、矩形状の底壁部51cと底壁部51cの各辺から上方に立設した壁部51a,51b等の4つの壁部と底壁部51cと対向して配置される上壁部とを有する。壁部51aは、延在方向と直交する面であり、電源側に配置されている。壁部51bは、壁部51aと対向して配置されている。底壁部51cは、基板60と対向して配置されている。壁部51aには、入力用バスバプレート20が貫通している。壁部51aと対向する壁部51bには、出力用バスバプレート30が貫通している。脚部52は、モールド部50を基板60上に固定するものである。脚部52は、本体部51から基板60側に向かって突設して形成されたものである。脚部52は、本体部51の下部に4本配置されている。脚部52は、後述する基板60に形成されたスルーホール(不図示)に挿通されて半田付け等で固定されている。より詳しくは、底壁部51cが基板60から離間するように、脚部52は、基板60に固定されている。これにより、本体部51は、脚部52を介して基板60から離間して固定されている。ここで、本体部51の基板60からの離間距離は、例えば、半導体リレー40が発熱して高温になった際に基板60が温度上昇することによって基板60の制御回路が影響を受けない程度の距離とする。
As shown in FIG. 2, the
基板60は、いわゆるプリント回路基板(Printed Circuit Board:PCB)である。基板60は、例えば、エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂、紙エポキシ樹脂やセラミック等の絶縁性の材料からなる絶縁基板の表面(実装面)に、銅等の導電性の材料によって配線パターン(プリントパターン)が印刷されている。基板60は、絶縁基板において配線パターンが形成された部分にスルーホールが形成されている。スルーホールは、電子部品のリード線や端子部が挿入され配線パターンと電気的に接続させるための孔である。スルーホールは、絶縁基板、配線パターンを厚み方向に貫通している。基板60は、制御回路(不図示)と信号端子62とを備える。制御回路は、半導体リレー40を制御する制御信号を出力するものである。制御回路は、配線パターンとして実装されている。信号端子62は、制御信号を負荷側機器へ出力するものである。信号端子62は、基板60と一体に形成されている。本実施形態において、信号端子62は、5本平行に配置されている。
The
制御端子61は、基板60の制御回路および半導体リレー40と電気的に接続され、制御信号を半導体リレー40へ出力するものである。より詳しくは、制御端子61は、下部が基板60のスルーホールに挿入されて配線パターンと電気的に接続されている。また、制御端子61は、ボンディングワイヤ43を介して半導体リレー40と電気的に接続されている。制御端子61は、その下部がピン状であり、基板60との接触面積は基板60の面積に比べて十分小さい。
The
筐体70は、図2,図6ないし図8に示すように、内部に半導体モジュール10および基板60が組み付けられるものである。筐体70は、絶縁性の合成樹脂材によって形成されている。筐体70は、箱部材80,90を係合させることによって構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 6 to 8, the
箱部材80は、半導体モジュール10および基板60の電源側を内部に収容するものである。箱部材80は、本体部81とコネクタ嵌合部82と係合受部83とを有する。本体部81は、延在方向において負荷側が開口した箱状に形成されている。本体部81は、延在方向視において矩形状の断面を有する。より詳しくは、本体部81は、矩形状の壁部81aと壁部81aの各辺から延在方向に立設した壁部81b,81c等の4つの壁部を有する。壁部81aは、延在方向と直交する面であり、電源側に配置されている。壁部81bと壁部81cは、対向して配置されている。コネクタ嵌合部82は、壁部81aにおける鉛直方向の上部に設けられている。コネクタ嵌合部82は、延在方向視において楕円形状やレーストラック形状の断面を有する筒状に形成されている。コネクタ嵌合部82は、本体部81の内部と連通している。コネクタ嵌合部82は、電源側機器側の電線の端末に取り付けられたコネクタと嵌合するものである。コネクタ嵌合部82は、内部に入力用バスバプレート20の電源側端部が位置している。コネクタ嵌合部82においては、入力用バスバプレート20と電源側機器側の電線の端末に取り付けられたコネクタとが接続可能である。係合受部83は、壁部81b,81cの延在方向における負荷側に配置されている。係合受部83は、後述する係合部94をその内側に収容可能な枠状に形成されている。係合受部83は、係合部94を内部に収容して係合する。
The
箱部材90は、半導体モジュール10および基板60の負荷側を内部に収容するものである。箱部材90は、本体部91と第1コネクタ嵌合部92と第2コネクタ嵌合部93と係合部94とを有する。本体部91は、延在方向において電源側が開口した箱状に形成されている。本体部91は、延在方向視において矩形状の断面を有する。より詳しくは、本体部91は、矩形状の壁部91aと壁部91aの各辺から延在方向に立設した壁部91b,91c等の4つの壁部を有する。壁部91aは、延在方向と直交する面であり、負荷側に配置されている。壁部91bと壁部91cは、対向して配置されている。第1コネクタ嵌合部92は、壁部91aにおける鉛直方向の上部に設けられている。第1コネクタ嵌合部92は、延在方向視において楕円形状やレーストラック形状の断面を有する筒状に形成されている。第1コネクタ嵌合部92は、本体部91の内部と連通している。第1コネクタ嵌合部92は、負荷側機器側の電線の端末に取り付けられたコネクタと嵌合するものである。第1コネクタ嵌合部92は、内部に出力用バスバプレート30の負荷側端部が位置している。第1コネクタ嵌合部92においては、出力用バスバプレート30と負荷側機器側の電線の端末に取り付けられたコネクタとが接続可能である。第2コネクタ嵌合部93は、壁部91aにおける鉛直方向の下部に設けられている。第2コネクタ嵌合部93は、延在方向視において矩形状の断面を有する筒状に形成されている。第2コネクタ嵌合部93は、本体部91の内部と連通している。第2コネクタ嵌合部93は、負荷側機器側の電線の端末に取り付けられた信号用コネクタと嵌合するものである。第2コネクタ嵌合部93は、内部に信号端子62が位置している。第2コネクタ嵌合部93においては、信号端子62と負荷側機器側の電線の端末に取り付けられた信号用コネクタとが接続可能である。係合部94は、壁部91b,91cの延在方向における電源側に配置されている。係合部94は、壁部91b,91cから突設した突起状に形成されている。係合部94は、係合受部83の内部に収容されて係合する。係合部94が係合受部83に収容されて係合することにより、箱部材80,90は、係合して筐体70が構成される。
The
このように構成された筐体70は、箱部材80,90の開口を対向させて半導体モジュール10および基板60を間に挟んだ状態で、箱部材80,90の間隔を詰めていき、係合部94が係合受部83に収容されて係合することで、半導体モジュール10および基板60を内部に収容する。
The
以上で説明した電気接続箱1によれば、モールド部50は、半導体リレー40と、半導体リレー40と入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30の接続部と、半導体リレー40と基板60の制御端子61の接続部とを合成樹脂材で一体に被覆している。モールド部50は、本体部51から基板60側に向かって突設して形成された脚部52が本体部51を基板60から離間するように基板60に固定される。このように、電気接続箱1は、半導体リレー40を収容した本体部51と基板60とが離間しているため、電気接続箱1が大電流の流れる電気回路に使用されて半導体リレー40が発熱して高温になったとしても、その熱の基板60の制御回路に対する伝導を抑制することができる。また、半導体リレー40が取り付けられた入力用バスバプレート20は、制御端子61とボンディングワイヤ43を介して基板60と接続されている。しかも、制御端子61は、ピン状であり、基板60との接触面積は基板60の面積に比べて十分小さい。このため、電気接続箱1は、半導体リレー40で生じた熱が制御回路に伝導することをより確実に抑制することができる。
According to the
[変形例1]
次に、実施形態の変形例1に係る電気接続箱を図面に基づいて詳細に説明する。図9は、本発明の変形例1に係る電気接続箱の概略構成を示す分解斜視図である。図10は、図9に示す電気接続箱の断面図である。なお、図9,図10において、実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
[Modification 1]
Next, the electrical junction box according to the first modification of the embodiment will be described in detail based on the drawings. FIG. 9 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the electrical junction box according to the first modification of the present invention. 10 is a cross-sectional view of the electrical junction box shown in FIG. In FIG. 9 and FIG. 10, the same parts as those in the embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
実施形態の変形例1に係る電気接続箱100は、2つの半導体モジュール110が基板60上に取り付けられている点で実施形態に係る電気接続箱1と異なる。なお、本変形例において、入力用バスバプレート20は、実施形態の入力用バスバプレート20と同様に構成されている。出力用バスバプレート30は、実施形態の出力用バスバプレート30と同様に構成されている。半導体リレー(不図示)は、実施形態の半導体リレー40と同様に構成されている。基板60は、実施形態の基板60と同様に構成されている。筐体70は、実施形態の筐体70と同様に構成されている。箱部材80は、実施形態の箱部材80と同様に構成されている。箱部材90は、実施形態の箱部材90と同様に構成されている。
The
半導体モジュール110は、入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30と半導体リレーと後述するモールド部120とを備える。半導体モジュール110は、2つが基板60上に取り付けられている。
The
モールド部120は、半導体リレーと、半導体リレーと1組の入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30の接続部と、半導体リレーと基板60の制御端子61との接続部との組み合わせ1組を合成樹脂材で一体に被覆するものである。すなわち、モールド部120は、2つ配設されている。モールド部120は、本体部121と脚部122とを備える。本体部121は、その内部に半導体リレーと、半導体リレーと1組の入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30の接続部と、半導体リレーと基板60の制御端子61との接続部とを収容している。本体部121は、矩形状の底壁部121cと底壁部121cの各辺から上方に立設した壁部121a,121b等の4つの壁部と底壁部121cと対向して配置される上壁部とを有する。壁部121aは、延在方向と直交する面であり、電源側に配置されている。壁部121bは、壁部121aと対向して配置されている。底壁部121cは、基板60と対向して配置されている。壁部121aには、1本の入力用バスバプレート20が貫通している。壁部121aと対向する壁部121bには、1本の出力用バスバプレート30が貫通している。脚部122は、モールド部120を基板60上に固定するものである。脚部122は、本体部121から基板60側に向かって突設して形成されたものである。脚部122が基板60に固定された状態において、底壁部121cは、基板60から離間している。これにより、本体部121は、脚部122を介して基板60から離間して固定されている。
The
本変形例においても、実施形態と同様に、電気接続箱100によれば、モールド部120は、半導体リレーと、半導体リレーと入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30の接続部と、半導体リレーと基板60の制御端子61の接続部とを合成樹脂材で一体に被覆している。モールド部120は、本体部121から基板60側に向かって突設して形成された脚部122が本体部121を基板60から離間するように基板60に固定される。このように、電気接続箱100は、半導体リレーを収容した本体部121と基板60とが離間しているため、電気接続箱100が大電流の流れる電気回路に使用されて半導体リレーが発熱して高温になったとしても、その熱の基板60の制御回路に対する伝導を抑制することができる。このため、電気接続箱100は、半導体リレーで生じた熱が制御回路に伝導することを抑制することができる。
Also in this modified example, as in the embodiment, according to the
[変形例2]
次に、実施形態の変形例2に係る電気接続箱を図面に基づいて詳細に説明する。図11は、本発明の変形例2に係る電気接続箱の概略構成を示す分解斜視図である。図12は、図11に示す電気接続箱の分解斜視図である。図13は、図11に示す電気接続箱の平面図である。図14は、図13に示す電気接続箱のC−C断面図である。図15は、図13示す電気接続箱のD−D断面図である。なお、図11から図15において、実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
[Modification 2]
Next, an electrical junction box according to the second modification of the embodiment will be described in detail based on the drawings. FIG. 11 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an electrical junction box according to
実施形態の変形例2に係る電気接続箱130は、実施形態の変形例1に係る電気接続箱100と同様に、図12に示すように、2つの半導体モジュール150が基板60上に取り付けられている。また、電気接続箱130は、放熱板160を備える点で実施形態に係る電気接続箱1および実施形態の変形例1に係る電気接続箱100と異なる。なお、本変形例において、入力用バスバプレート20は、実施形態の入力用バスバプレート20と同様に構成されている。出力用バスバプレート30は、実施形態の出力用バスバプレート30と同様に構成されている。半導体リレー(不図示)は、実施形態の半導体リレー40と同様に構成されている。基板60は、実施形態の基板60と同様に構成されている。半導体モジュール150は、変形例1の半導体モジュール110と同様に構成されている。
As in the
モールド部150は、半導体リレーと、半導体リレーと1組の入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30の接続部と、半導体リレーと基板60の制御端子(不図示)との接続部との組み合わせ1組を合成樹脂材で被覆するものである。すなわち、モールド部150は、2つ配設されている。モールド部150は、本体部151と脚部152とを備える。本体部151は、その内部に半導体リレーと、半導体リレーと1組の入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30の接続部と、半導体リレーと基板60の制御端子との接続部とを収容している。本体部151は、矩形状の底壁部151cと底壁部151cの各辺から上方に立設した壁部151a,151b等の4つの壁部と底壁部151cと対向して配置される上壁部とを有する。壁部151aは、延在方向と直交する面であり、電源側に配置されている。壁部151bは、壁部151aと対向して配置されている。底壁部151cは、基板60と対向して配置されている。壁部151aには、1本の入力用バスバプレート20が貫通している。壁部151aと対向する壁部151bには、1本の出力用バスバプレート30が貫通している。脚部152は、モールド部150を基板60上に固定するものである。脚部152は、本体部151から基板60側に向かって突設して形成されたものである。底壁部151cが基板60から離間するように、脚部152は、基板60に固定されている。これにより、本体部151は、脚部152を介して基板60から離間して固定されている。
放熱板160は、モールド部150の熱を電気接続箱130の外部に放出するものである。放熱板160は、入力用バスバプレート20と出力用バスバプレート30と半導体リレーより高い熱伝導性を有する材料で構成されている。放熱板160は、露出部161と当接部162とを有する。露出部161は、平板状に形成される。露出部161は、筐体170の外部に露出するように配置される。当接部162は、露出部161の一方の表面から鉛直方向の下方に延設されている。当接部162は、平板状に形成されている。当接部162は、2枚が平行に配置されている。各当接部162は、筐体170の内部においてモールド部150の壁部152eにそれぞれ当接する。
The
筐体170は、内部に半導体モジュール140および基板60が組み付けられるものである。筐体170は、箱部材180,190を係合させることによって構成されている。
The
箱部材180は、半導体モジュール140および基板60の電源側を内部に収容するものである。箱部材180は、本体部181とコネクタ嵌合部182と係合受部183と保持部184とスリット185とを有する。本体部181は、実施形態の本体部81と同様に構成されている。より詳しくは、本体部181は、矩形状の壁部181aと壁部181aの各辺から延在方向に立設した壁部181b,181c,181d等の4つの壁部を有する。壁部181aは、延在方向と直交する面であり、電源側に配置されている。壁部181bと壁部181cは、対向して配置されている。壁部181dは、基板60と対向する面と対向して鉛直方向における上方に配置されている。コネクタ嵌合部182は、実施形態のコネクタ嵌合部82と同様に構成されている。係合受部183は、実施形態の係合受部83と同様に構成されている。保持部184は、後述する保持部195とともに矩形状の枠を形成し、その内側に放熱板160の露出部161を収容するものである。保持部184は、壁部181dに突設されている。保持部184は、延在方向の負荷側が開口したコの字型の枠状に形成されている。スリット185は、放熱板160の当接部162を挿通するものである。スリット185は、後述するスリット196とともに直線状の溝を形成し、放熱板160の当接部162が挿通されるものである。スリット185は、保持部184の内側に配置されている。スリット185は、壁部181dを板厚方向に貫通している。スリット185は、延在方向に延在する直線状に形成されている。スリット185は、2本が平行に形成されている。
The
箱部材190は、半導体モジュール140および基板60の負荷側を内部に収容するものである。箱部材190は、本体部191と第1コネクタ嵌合部192と第2コネクタ嵌合部193と係合部194と保持部195とスリット196とを有する。本体部191は、実施形態の本体部91と同様に構成されている。より詳しくは、本体部191は、矩形状の壁部191aと壁部191aの各辺から延在方向に立設した壁部191b,191c,191d等の4つの壁部を有する。壁部191aは、延在方向と直交する面であり、負荷側に配置されている。壁部191bと壁部191cは、対向して配置されている。壁部191dは、基板60と対向する面と対向して鉛直方向における上方に配置されている。第1コネクタ嵌合部192は、実施形態の第1コネクタ嵌合部92と同様に構成されている。第2コネクタ嵌合部193は、実施形態の第2コネクタ嵌合部93と同様に構成されている。係合部194は、実施形態の係合部94と同様に構成されている。保持部195は、壁部191dに突設されている。保持部195は、延在方向の電源側が開口したコの字型の枠状に形成されている。保持部184,195は、箱部材180,190を係合させた状態で、矩形状の枠を形成する。スリット196は、放熱板160の当接部162を挿通するものである。スリット196は、壁部191dを板厚方向に貫通している。スリット196は、延在方向に延在する直線状に形成されている。スリット196は、2本が平行に形成されている。スリット196は、放熱板160の当接部162が挿通される。スリット185,196は、箱部材180,190を係合させた状態で、連通して直線状となる。
The
このように構成された筐体170は、箱部材180,190の開口を対向させて半導体モジュール140および基板60を間に挟んだ状態で、箱部材180,190の間隔を詰めていき、係合部194が係合受部183に収容されて係合することで、半導体モジュール140および基板60を内部に収容する。また、放熱板160の露出部161は、スリット185,196を介して筐体170の外側に露出する。このとき、放熱板160の露出部161は、保持部184,195によって形成される枠の中に収容されている。
The
半導体リレーが発熱すると、電気接続箱130は、モールド部150が高温になる。そして、モールド部150の熱は、放熱板160の当接部162から露出部161に伝導される。そして、露出部161は、電気接続箱130の外側の空気に熱を放出する。
When the semiconductor relay generates heat, the
変形例2においても、実施形態および変形例1と同様に、電気接続箱130によれば、モールド部150は、半導体リレーと、半導体リレーと入力用バスバプレート20および出力用バスバプレート30の接続部と、半導体リレーと基板60の制御端子の接続部とを合成樹脂材で一体に被覆している。モールド部150は、本体部151から基板60側に向かって突設して形成された脚部152が本体部151を基板60から離間するように基板60に固定される。このように、電気接続箱130は、半導体リレーを収容した本体部151と基板60とが離間しているため、電気接続箱130が大電流の流れる電気回路に使用されて半導体リレーが発熱して高温になったとしても、その熱の基板60の制御回路に対する伝導を抑制することができる。このため、電気接続箱130は、半導体リレーで生じた熱が制御回路に伝導することを抑制することができる。
Also in the modified example 2, as in the embodiment and the modified example 1, according to the
電気接続箱130は、半導体リレーを収容した各モールド部150の本体部151と放熱板160の当接部162が当接している。これにより、放熱板160は、本体部151が半導体リレーより高温になった場合、本体部151の熱が伝導されて高温になる。放熱板160に伝導された熱は、放熱板160が電気接続箱130の外側の空気よりも高温になった場合、露出部161から放出される。これにより、電気接続箱130は、放熱板160によって、半導体リレーの発熱で高温になったモールド部150の熱を筐体170の外側に放出することができる。このため、電気接続箱130は、半導体リレーで生じた熱が制御回路に伝導することをより確実に抑制することができる。
In the
なお、上述した本発明の実施形態に係る電気接続箱1,100,130は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
In addition, the
以上で説明した電気接続箱1,100,130は、半導体リレーが発熱して高温になった際に基板60が温度上昇することによって基板60の制御回路が影響を受けない程度に、基板60とモールド部50,120,150の本体部51,121,151を離間させる必要がある。このため、半導体リレーに生じる熱量によってモールド部50,120,150の脚部52,122,152の長さを変えて、底壁部51c,121c,151cと基板60との離間距離を調節してもよい。
The
1 電気接続箱
10 半導体モジュール
20 入力用バスバプレート(入力用バスバ)
30 出力用バスバプレート(出力用バスバ)
40 半導体リレー
50 モールド部(絶縁部)
51 本体部
52 脚部
60 基板
61 制御端子
62 信号端子
70 筐体
80 箱部材
90 箱部材
160 放熱板
161 露出部
162 当接部
1
30 Bus bar plate for output (Bus bar for output)
40
51
Claims (4)
前記入力用バスバと電気的に接続可能な導電性の出力用バスバと、
前記入力用バスバおよび前記出力用バスバと電気的に接続され、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバの通電状態と遮断状態とを切り替える半導体リレーと、
前記半導体リレーを制御する制御信号を出力する制御回路が実装された基板と、
前記制御回路と前記半導体リレーとを電気的に接続し、前記制御信号を前記半導体リレーへ出力する制御端子と、
前記入力用バスバおよび前記出力用バスバと前記半導体リレーとの接続部、並びに、前記半導体リレーと前記制御端子との接続部を絶縁体で被覆する絶縁部と、
を備え、
前記半導体リレーは、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバの少なくともいずれか一方に取り付けられ、
前記入力用バスバと前記出力用バスバと前記半導体リレーとは、前記基板から離間して配置され、
前記絶縁部は、それぞれの前記接続部を収容する本体部と、前記本体部から前記基板側に向けて突設された脚部と、を有し、前記脚部を介して前記本体部が前記基板から離間しており、
前記脚部は、前記基板に固定することを特徴とする電気接続箱。 A conductive input bus bar;
A conductive output bus bar electrically connectable to the input bus bar;
A semiconductor relay that is electrically connected to the input bus bar and the output bus bar, and switches between an energized state and an interrupted state of the input bus bar and the output bus bar;
A substrate on which a control circuit for outputting a control signal for controlling the semiconductor relay is mounted;
A control terminal for electrically connecting the control circuit and the semiconductor relay and outputting the control signal to the semiconductor relay;
A connecting portion between the input bus bar and the output bus bar and the semiconductor relay, and an insulating portion covering the connecting portion between the semiconductor relay and the control terminal with an insulator;
With
The semiconductor relay is attached to at least one of the input bus bar and the output bus bar,
The input bus bar, the output bus bar and the semiconductor relay are arranged apart from the substrate,
The insulating portion includes a main body portion that accommodates each of the connection portions, and a leg portion that protrudes from the main body portion toward the substrate side, and the main body portion is disposed through the leg portion. Separated from the substrate ,
The said junction part is fixed to the said board | substrate, The electrical-connection box characterized by the above-mentioned .
前記筐体の内部において前記絶縁部に当接する当接部、および、前記当接部と一体に形成され前記筐体の外部に露出する露出部を有する放熱板と、
を備え、
前記絶縁部は、前記入力用バスバと前記出力用バスバと前記半導体リレーより高い熱伝導性を有する請求項1に記載の電気接続箱。 A housing for accommodating the input bus bar, the output bus bar, the semiconductor relay, the substrate, the control terminal, and the insulating portion;
A heat sink having an abutting portion that abuts on the insulating portion inside the housing, and an exposed portion that is formed integrally with the abutting portion and exposed to the outside of the housing;
With
2. The electrical junction box according to claim 1, wherein the insulating portion has higher thermal conductivity than the input bus bar, the output bus bar, and the semiconductor relay.
負荷側に繋がれる負荷側電線と、
前記電源側電線および前記負荷側電線が接続される電気接続箱と、
を備え、
前記電気接続箱は、
前記電源側電線と電気的に接続される導電性の入力用バスバと、
前記入力用バスバおよび前記負荷側電線と電気的に接続可能な導電性の出力用バスバと、
前記入力用バスバおよび前記出力用バスバと電気的に接続され、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバの通電状態と遮断状態とを切り替える半導体リレーと、
前記半導体リレーを制御する制御信号を出力する制御回路が実装された基板と、
前記制御回路と前記半導体リレーとを電気的に接続し、前記制御信号を前記半導体リレーへ出力する制御端子と、
前記入力用バスバおよび前記出力用バスバと前記半導体リレーとの接続部、並びに、前記半導体リレーと前記制御端子との接続部を絶縁体で被覆する絶縁部と、
を備え、
前記半導体リレーは、前記入力用バスバおよび前記出力用バスバの少なくともいずれか一方に取り付けられ、
前記入力用バスバと前記出力用バスバと前記半導体リレーとは、前記基板から離間して配置され、
前記絶縁部は、それぞれの前記接続部を収容する本体部と、前記本体部から前記基板側に向けて突設された脚部と、を有し、前記脚部を介して前記本体部が前記基板から離間しており、
前記脚部は、前記基板に固定することを特徴とするワイヤハーネス。 A power supply side wire connected to the power supply side;
A load-side wire connected to the load side;
An electrical junction box to which the power supply side wire and the load side wire are connected;
With
The electrical junction box is
A conductive input bus bar electrically connected to the power supply side wire;
A conductive output bus bar electrically connectable to the input bus bar and the load-side wire;
A semiconductor relay that is electrically connected to the input bus bar and the output bus bar, and switches between an energized state and an interrupted state of the input bus bar and the output bus bar;
A substrate on which a control circuit for outputting a control signal for controlling the semiconductor relay is mounted;
A control terminal for electrically connecting the control circuit and the semiconductor relay and outputting the control signal to the semiconductor relay;
A connecting portion between the input bus bar and the output bus bar and the semiconductor relay, and an insulating portion covering the connecting portion between the semiconductor relay and the control terminal with an insulator;
With
The semiconductor relay is attached to at least one of the input bus bar and the output bus bar,
The input bus bar, the output bus bar and the semiconductor relay are arranged apart from the substrate,
The insulating portion includes a main body portion that accommodates each of the connection portions, and a leg portion that protrudes from the main body portion toward the substrate side, and the main body portion is disposed through the leg portion. Separated from the substrate ,
The said leg part is fixed to the said board | substrate, The wire harness characterized by the above-mentioned .
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