JP2000083310A - 電気接続箱の実装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンルーム内に実装される電気接続箱１
００において、実装密度を高めつつ、制御コントローラ
回路を熱から保護する。 【解決手段】 リレー１２０が実装されたベース基板１
１０と電気素子１４０が実装された基板１３０とを各々
独立に設け、リレー１２０と電気素子１４０との間に空
隙１６０が形成されるように、基板１３０（制御コント
ローラ回路）をベース基板１１０に対して垂直に固定す
る。これにより、リレー１２０や電気素子１４０等の素
子の実装密度を高めつつ、耐熱温度の低い電気素子１４
０を保護することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ、ダイオード
及びコンデンサ等の比較的耐熱温度が低い電気素子が実
装された基板と、モータの駆動電流をスイッチングする
リレー等の比較的発熱量が大きい電気素子とを実装する
ベース基板からなる電気接続箱の実装構造に関するもの
で、自動車用のヘッドライト及びワイパーモータ等の車
両負荷の駆動回路に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両では、ヘッドライト等の駆動
電流をスイッチングするリレーはエンジンルーム内に配
設され、このリレーを制御するＩＣ、ダイオード及びコ
ンデンサ等からなるコントローラは車室内に配設されて
いた。しかし、近年、コントローラ及びリレーの両者を
エンジンルームに配設してＬＡＮで結びコントローラか
らリレーまでのワイヤーハーネスを省略した車両の増加
とともに、リレーに比べて耐熱温度の低いコントローラ
を、リレーの熱から保護する必要性が高まってきた。

【０００３】この問題に対して、例えば、特開平９−２
１４１５８号公報に記載の発明では、ＩＣ等の電気素子
とリレー等の電気素子を同一の基板上に実装するととも
に、両電気素子間に隔壁を設けて両電気素子間の断熱を
図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載の発明では、同一の基板上に両電気素子を実装してい
るので、基板を介して熱が伝わるため、十分な断熱効果
を発揮することが難しいという問題がある。また、上記
公報に記載のごとく、両電気素子を同一基板上に実装し
た場合、底面部分の寸法が拡大するため、電気接続箱の
大型化（実装密度の低下）を招くという問題がある。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、実装密度を高め
つつ、耐熱温度の低い電気素子を保護することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜
４に記載の発明では、電流制御を行う電気素子（１２
０）が実装されたベース基板（１１０）と、電気素子
（１２０）の発熱温度より耐熱温度が低い電気素子（１
４０）が少なくとも１つ実装された基板（１３０）と、
ベース基板（１１０）に固定されて、両電気素子（１２
０、１４０）及び基板（１３０）を覆うケース（１５
０）とを備え、基板（１３０）は、両電気素子（１２
０、１４０）間に所定の空隙（１６０）が存在し、か
つ、ベース基板（１１０）に対して略垂直となるように
ベース基板（１１０）に固定されていることを特徴とす
る。

【０００７】これにより、上記公報に記載の発明のごと
く、同一基板状に両電気素子（１２０、１４０）を実装
するのではなく、ベース基板（１１０）と基板（１３
０）とを各々独立に設けているとともに、両電気素子
（１２０、１４０）間に空隙（１６０）を設けているの
で、ベース基板（１１０）に実装された電気素子（１２
０）の熱が基板（１３０）に実装された電気素子（１４
０）に伝わることを抑制できる。

【０００８】また、基板（１３０）が、ベース基板（１
１０）に対して略垂直であるので、電気接続箱がベース
基板（１１０）の基板面と平行な方向に拡大することを
防止しつつ、電気接続箱内のうちベース基板（１１０）
と垂直な方向の空間を有効に活用して、基板（１３０）
を電気接続箱内に収納することができる。したがって、
両電気素子（１２０、１４０）の実装密度を高めつつ、
耐熱温度の低い電気素子（１４０）を保護することがで
きる。

【０００９】請求項２に記載の発明では、ケース（１５
０）には、空隙（１６０）に対応する部位に位置して基
板（１３０）側の空間（ａ）とベース基板（１１０）に
実装された電気素子（１２０）側の空間（ｂ）とを仕切
る第１隔壁（１５１）が形成されていることを特徴とす
る。これにより、耐熱温度の低い電気素子（１４０）を
確実に保護することができる。

【００１０】請求項３に記載の発明では、ベース基板
（１１０）に実装された電気素子（１２０）から第１隔
壁（１５１）までの距離（ｄ1 、ｄ2 ）が、基板（１３
０）に実装された電気素子（１４０）から第１隔壁（１
５１）まで距離（ｄ3 、ｄ4 ）以上となるように、基板
（１３０）に実装された電気素子（１４０）の寸法に応
じて、基板（１３０）から第１隔壁（１５１）までの距
離（Ｄ）が変化していることを特徴とする。

【００１１】これにより、第１隔壁（１５１）を単純な
平板状とした場合に比べて、ベース基板（１１０）に実
装された電気素子（１２０）から第１隔壁（１５１）ま
での距離（ｄ1 、ｄ2 ）を大きくすることができるの
で、第１隔壁（１５１）の壁面温度が上昇することを防
止でき、基板（１３０）に実装された電気素子（１４
０）に熱が伝わることをより確実に抑制できる。

【００１２】請求項４に記載の発明では、第１隔壁（１
５１）とベース基板（１１０）に実装された電気素子
（１２０）との間に第２隔壁（１５２）を設け、両隔壁
（１５１、１５２）間に空隙（１５３）を形成したこと
を特徴とする。これにより、耐熱温度の低い電気素子
（１４０）を確実に保護することができる。

【００１３】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係る電気接続箱の実装構造を、車両のワイパー
モータやヘッドライト等の駆動電流をスイッチングする
リレーと、このリレーを制御する制御コントローラ回路
とを収納する電気接続箱に適用したものであり、図１は
本実施形態にに係る電気接続箱１００の上面図である。

【００１５】なお、電気接続箱１００は、車両エンジン
ルームのうちエンジンルームと車室内とを仕切るファイ
ヤウォール側に配設されたリレーボックス内に収納され
ている。図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、１１０は、
比較的大きな電流（ヘッドランプ等の駆動電流）が流れ
るリレー（電気素子）１２０が実装された、電気絶縁性
を有する樹脂製のベース基板である。１２１はリレー１
２０の端子１２２に電気的に接続されたＬ字状の端子板
（ブスバー）であり、これら端子板１２１を介してリレ
ー１２０のコイル（図示せず）への通電、及びワイパー
モータ等への駆動電流の供給が行われる。

【００１６】なお、複数本の端子板１２１は、ベース基
板１１０のうちリレー１２０と反対側の面に配設されて
電気回路を構成するとともに、後述する制御コントロー
ラ回路とリレー１２０とを電気的に接続するものであ
る。また、１３０は、ＩＣ、ダイオード、コンデンサ、
及び小型リレー等のリレー１２０の発熱温度に比べて耐
熱温度が低く、かつ、小さいな電流が流れる電気素子１
４０が実装された、電気絶縁性を有する樹脂製のプリン
ト基板（以下、基板と略す。）であり、この基板１３０
及び電気素子１４０により制御コントローラ回路が構成
されている。

【００１７】１５０はリレー１２０並びに制御コントロ
ーラ回路（基板１３０及び電気素子１４０）覆う樹脂製
のケースであり、このケース１５０は、ベース基板１１
０に対して垂直方向（図２の矢印方向）に脱着可能に係
止（固定）されている。そして、基板１３０は、各電気
素子１４０とリレー１２０との間に所定の空隙１６０が
存在し、かつ、ベース基板１１０に対して垂直となるよ
うにベース基板１１０に固定されている。

【００１８】なお、ここで、ベース基板１１０と基板１
３０とが垂直であるとは、厳密な意味で垂直という意味
ではなく、例えば９０±３０°程度の範囲を含むもので
ある。また、ケース１５０の内壁には、空隙１６０対応
する部位に位置して、制御コントローラ回路（基板１３
０及び電気素子１４０）側の空間ａとリレー１２０側の
空間ｂとを仕切る隔壁１５１が一体形成されており、こ
の隔壁１５１は、図１に示すように、リレー１２０から
隔壁１５１までの距離ｄ1 、ｄ2 が、電気素子１３０か
ら隔壁１５１まで距離ｄ3 、ｄ4 以上となるように、基
板１３０に実装された各電気素子１４０の寸法に応じ
て、基板１３０から隔壁１５１までの距離Ｄが変化して
断付き状となっている。

【００１９】なお、ここで、電気素子１４０の寸法と
は、基板１３０から垂直に隔壁１５１に向かう向きに平
行な電気素子１４０の寸法を言いう。次に、本実施形態
の特徴を述べる。本実施形態によれば、上記公報に記載
の発明のごとく、同一基板状にリレー１２０及び電気素
子１４０を実装するのではなく、リレー１２０が実装さ
れたベース基板１１０と電気素子１４０が実装された基
板１３０とを各々独立に設けているとともに、リレー１
２０と電気素子１４０との間に空隙１６０を設けている
ので、リレー１２０の熱が電気素子１４０に伝わること
を抑制できる。

【００２０】また、基板１３０（制御コントローラ回
路）が、ベース基板１１０に対して垂直であるので、電
気接続箱１００がベース基板１１０の基板面と平行な方
向（図１の矢印方向）に拡大することを防止しつつ、電
気接続箱１００内のうちベース基板１１０と垂直な方向
の空間を有効に活用して、基板１３０（制御コントロー
ラ回路）を電気接続箱１００内に収納することができ
る。

【００２１】したがって、リレー１２０や電気素子１４
０等の素子の実装密度を高めつつ、耐熱温度の低い電気
素子１４０を保護することができる。また、空隙１６０
に隔壁１５１が設けられているので、リレー１２０の熱
が電気素子１４０に伝わることを確実に抑制できる。と
ころで、リレー１２０から電気素子１４０に伝わる熱を
大別すると、ベース基板１１０及び基板１３０を介して
伝わる熱、隔壁１５１から空気を介して伝導する熱（伝
導熱）及び隔壁１５１から熱放射による熱（放射熱）が
ある。

【００２２】そして、これら熱のうち伝導熱及び放射熱
を減少させるには、壁面１５１の温度上昇を抑制するこ
とが必要である。そこで、本実施形態では、リレー１２
０から隔壁１５１までの距離ｄ1 、ｄ2が、電気素子１
３０から隔壁１５１まで距離ｄ3 、ｄ4 以上となるよう
に、基板１３０に実装された各電気素子１４０の寸法に
応じて、基板１３０から隔壁１５１までの距離Ｄが変化
して断付き状となっているので、隔壁１５１を単純な平
板状とした場合に比べて、リレー１２０から隔壁１５１
までの距離ｄ1 、ｄ2 （平均距離）を大きくすることが
できる。

【００２３】したがって、隔壁１５１の壁面温度が上昇
することを防止できるので、リレー１２０の熱が電気素
子１４０に伝わることをより確実に抑制できる。また、
本実施形態では、ワイパーモータやヘッドライト等の駆
動電流が連続通電されるもの（リレー１２０）をベース
基板１１０に実装し、ＩＣ、ダイオード、コンデンサ、
及びウォッシャモータを駆動する小型リレー等の通電時
間がリレー１２０に比べて十分小さいもの（電気素子１
４０）を基板１３０に実装しているので、発熱量が大き
いもの（リレー１２０）と小さいもの（電気素子１４
０）とが、異なる基板に分離して実装されていることと
なる。したがって、発熱量が小さい電気素子１４０を効
率よく熱から保護することができる。

【００２４】また、ケース１５０の脱着の向きと基板１
３０（制御コントローラ回路）の組み付けの向きとが一
致している（平行である）ので、基板１３０（制御コン
トローラ回路）を容易に脱着することができる。また、
端子板１２１は外部コネクタを兼ねていることに加え
て、リレー１２０が端子板１２１に接続されているの
で、リレー１２０で発生した熱を、端子板１２１（外部
コネクタ）に接続されたワイヤーハーネス（図示せず）
に逃がすことができる。したがって、リレー１２０の熱
が電気素子１４０に伝わることを確実に抑制できる。

【００２５】（第２実施形態）本実施形態は、隔壁１５
１（以下、この隔壁１５１を第１隔壁１５１と呼ぶ。）
とリレー１２０との間のうち、第１隔壁１５１とリレー
１２０との間に比較的大きな距離がある部位に、図３、
４に示すように第２隔壁１５２を形成するとともに、両
隔壁１５１、１５２間に空隙１５３を形成するように、
ケース１５０に凹部（１５３）を一体形成したものであ
る。

【００２６】これにより、電気素子１４０とリレー１２
０との間に空隙１５３によって断熱層を構成することが
できるので、リレー１２０の熱が電気素子１４０に伝わ
ることをより一層抑制できる。ところで、上述の実施形
態では、ベース基板１１０に端子板（ブスバー）１２１
が固定されていたが、端子板１２１とベース基板１１０
とをインサート成形により一体化し、リレー１２０に相
当する部位のみ樹脂部分を形成したベース基板であって
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る電気接続箱の上面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】第２実施形態に係る電気接続箱の上面図であ
る。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１１０…ベース基板、１２０…リレー（電気素子）、１
３０…プリント基板、１４０…電気素子、１５０…ケー
ス、１５１…隔壁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳生 浩志 愛知県安城市篠目町井山３番地 アンデン 株式会社内 (72)発明者 塚田 康一 愛知県安城市篠目町井山３番地 アンデン 株式会社内 Ｆターム(参考） 5G361 BA01 BA03 BB02 BC01 BC03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱するとともに、電流制御を行う電気
   素子（１２０）が実装されたベース基板（１１０）と、 前記電気素子（１２０）の発熱温度より耐熱温度が低い
   電気素子（１４０）が少なくとも１つ実装された基板
   （１３０）と、 前記ベース基板（１１０）に固定されて、前記両電気素
   子（１２０、１４０）及び前記基板（１３０）を覆うケ
   ース（１５０）とを備え、 前記基板（１３０）は、前記両電気素子（１２０、１４
   ０）間に所定の空隙（１６０）が存在し、かつ、前記ベ
   ース基板（１１０）に対して略垂直となるように前記ベ
   ース基板（１１０）に固定されていることを特徴とする
   電気接続箱の実装構造。
2. 【請求項２】 前記ケース（１５０）には、前記空隙
   （１６０）に対応する部位に位置して前記基板（１３
   ０）側の空間（ａ）と、前記ベース基板（１１０）に実
   装された前記電気素子（１２０）側の空間（ｂ）とを仕
   切る第１隔壁（１５１）が形成されていることを特徴と
   する電気接続箱の実装構造。
3. 【請求項３】 前記ベース基板（１１０）に実装された
   電気素子（１２０）から前記第１隔壁（１５１）までの
   距離（ｄ1 、ｄ2 ）が、前記基板（１３０）に実装され
   た電気素子（１４０）から前記第１隔壁（１５１）まで
   の距離（ｄ3、ｄ4 ）以上となるように、前記基板（１
   ３０）に実装された電気素子（１４０）の寸法に応じ
   て、前記基板（１３０）から前記第１隔壁（１５１）ま
   での距離（Ｄ）が変化していることを特徴とする請求項
   ２に記載の電気接続箱の実装構造。
4. 【請求項４】 前記第１隔壁（１５１）と前記ベース基
   板（１１０）に実装された電気素子（１２０）との間に
   第２隔壁（１５２）を設け、前記両隔壁（１５１、１５
   ２）間に空隙（１５３）を形成したことを特徴とする請
   求項２または３に記載の電気接続箱の実装構造。