JP2006203977A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】 回路構成体と放熱部材との接着強度を高めることを目的とする。
【解決手段】 バスバー基板１２において放熱部材２０との接着領域１７には、接着剤２２を食い込ませるための食い込み穴１８が貫通形成されている。これにより、接着剤２２は食い込み穴１８の内周面にも接し、この内周面の分だけ接着面積が大きくなるため、接着強度が高められる。さらに、この食い込み穴１８に食い込んだ接着剤２２が制御回路基板１１に達すると、バスバー基板１２を挟んで、制御回路基板１１と放熱部材２０との間でも粘着力が働くため、３層を強く固着することができる。また、この食い込み穴１８が接着領域１７の端部に複数配されている。この端部のような剥がれを生じやすい位置に食い込み穴１８を設けることにより、接着強度が高められる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電気接続箱に関するものである。

自動車等に搭載される電気接続箱として、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、制御回路基板と、この制御回路基板の下面に接着されたバスバー基板と、制御回路基板の上面側から実装された半導体スイッチング素子とで構成された回路構成体を備え、この回路構成体の下面、つまりバスバー基板の下面には放熱部材が接着されている。この回路構成体と放熱部材とは、バスバー基板の下面および放熱部材の上面のうちいずれか一方に接着剤を塗布し、両者を押し付けることにより接着されている。そして、通電時に半導体スイッチング素子から発生した熱は、バスバー基板からその下面に貼付された放熱部材に伝達され、そこから放散されるようになっている。
特開２００３−１６４０３９公報

ここで、回路構成体と放熱部材とを接着する際には、回路構成体を放熱部材に強く押し付けて各バスバー間に接着剤を食い込ませることによって、各バスバーの側面にも接着剤が付着するようにし、接着強度を増大させている。しかし、回路構成体の上面側は電子部品等が実装されており平坦ではないため、プレス等により全体に均等に押圧力をかけて均等な接着力を確保することが難しい。このため、接着力の弱い部分から剥がれを生じてしまうおそれがある。

この問題を解決するためには、例えば、各バスバーの周長を増やして接着剤と接する面積を増大させることが考えられる。しかし、バスバーは電力回路となる所定の導電路を形成するものであるから、その形状を自由に変更することはできない。

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、回路構成体と放熱部材との接着強度を高めることを目的とする。

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、制御回路基板と、前記制御回路基板の一面側に接着されているバスバー基板とを備えた回路構成体と、前記バスバー基板の他面側に接着層を介して接着された放熱部材とを備えた電気接続箱であって、前記バスバー基板において前記放熱部材との接着領域には、前記接着層を食い込ませるための食い込み穴が設けられているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記食い込み穴が、前記接着領域の端部に複数配されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記食い込み穴が前記バスバー基板の厚さ方向に貫通形成されており、この食い込み穴に食い込んだ接着層が前記制御回路基板に達しているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、バスバー基板において放熱部材との接着領域には、接着層を食い込ませるための食い込み穴が設けられている。このような構成によれば、接着層は食い込み穴の内周面にも接し、この内周面の分だけ接着面積が大きくなるため、接着強度が高められる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、食い込み穴が接着領域の端部に複数配されている。ここで、この端部は、接着時の押圧力が比較的弱く、剥がれを生じやすい位置であるから、このような位置に食い込み穴を設けることによって、接着強度を高めることができる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、食い込み穴がバスバー基板の厚さ方向に貫通形成されており、この食い込み穴に食い込んだ接着層が制御回路基板に達している。このような構成によれば、バスバー基板を挟んで、制御回路基板と放熱部材との間でも接着力が働くため、制御回路基板−バスバー基板−放熱部材の３層を強く固着することができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。
図１には、本実施形態における電気接続箱１の外観斜視図を、図２には、本実施形態における電気接続箱１の分解斜視図を示した。
以下、各構成部材において、図１の上側を上面、下側を下面、左手前側を前方、右奥側を後方として説明する。

本実施形態の電気接続箱１は、図１および図２に示すように、回路構成体１０と、回路構成体１０の下面に貼付される放熱部材２０と、これらを上側から覆うケース３０とを備えている。

回路構成体１０は、制御回路基板１１と、この制御回路基板１１の下面に貼り付けられているバスバー基板１２と、制御回路基板１１の上面側から実装されている電子部品１３とを備えている。

回路構成体１０を構成している制御回路基板１１は、全体として長方形の板状に形成されている。この制御回路基板１１の上面には、所定のパターンで導電路（図示せず）が形成されているとともに、半導体スイッチング素子等の電子部品１３が実装されている。

制御回路基板１１の下面に貼り付けられているバスバー基板１２は、導電性に優れた金属板を打ち抜いて形成され、入力端子を構成する複数枚の入力端子用バスバーと、出力端子を構成する複数枚の出力端子用バスバーと、複数本の信号入力端子用バスバーとを含む多数のバスバー１４が所定のパターンで配列されたものである。制御回路基板１１に接着する前の状態では、図３に示すように、この多数のバスバー１４のうち適当なバスバー１４が小幅のつなぎ部分１５によって外枠１６とつなげられ、また特定のバスバー１４同士が小幅のつなぎ部分１５によって相互連結されており、制御回路基板１１への接着後にこれらつなぎ部分１５を切断することによって、バスバー１４と外枠１６およびバスバー１４同士が分離される。このようにすることで、複数本のバスバー１４を所定の配列に保ったまま、制御回路基板１１に対して同時に接着することができる。なお、制御回路基板１１とバスバー基板１２とには、両者を上下方向に貫通する円形の位置決め孔１１ｈ、１２ｈが、適宜位置に複数形成されている。また、制御回路基板１１から前後両外側に突出している各バスバー端部１４ａは上向きに折り曲げられ、外部回路と接続される端子とされている。

回路構成体１０の上側に組み付けられているケース３０は、合成樹脂等の絶縁材料により下側に開口した容器状に形成され、平面的には回路構成体１０とほぼ整合した略長方形状をなしている。このケース３０の中央において制御回路基板１１に対向する領域には、上下方向に貫通した開口部３１が設けられ、この開口部３１の周縁には、上向きに立設された防水壁３２が備えられている。防水壁３２の内部はポッティング剤が注入されることにより封止され、さらに、防水壁３２の上端にはカバー３３が被せられ、カバー３３とケース３０とを溶接等で接合することにより防水壁３２内が密封されている。これにより、ケース３０内の防水が図られている。

このケース３０の前後両端部（防水壁３２の前後両外側の部分）には、上下方向に貫通した筒状のハウジング３４がケース３０と一体に形成されている。このハウジング３４は、ケース３０が回路構成体１０に組み付けられると、上向きに折り曲げられた各バスバー端部１４ａを取り囲み、これらバスバー端部１４ａとともにコネクタを構成するようになっている。このようにして形成されるコネクタと、例えば車両に配索されるワイヤハーネスの端末に設けられたコネクタとを結合することにより、各バスバー端部１４ａと外部回路とを簡単に接続することができる。また、このケース３０の左右両端からは、前後に並ぶ複数のフィンカバー３５が下向きに突出されている。

回路構成体１０の下面に設けられている放熱部材２０は、電子部品１３等から発生する熱を放熱するためのものであり、熱伝導率の高いアルミニウムなどの金属板により形成されている。放熱部材２０の上面は平坦な接着面２１とされ、この接着面２１とバスバー基板１２の下面とが絶縁性の接着剤２２（本発明の接着層に該当する）を介して接着されている。この接着については後ほど詳しく説明する。また、放熱部材２０の下面からは、前後に並ぶ複数枚のフィン２３が下向きに突出されており、各フィン２３の位置はケース３０におけるフィンカバー３５の位置と対応している。そして、放熱部材２０とケース３０とが装着されると、各フィン２３の長手方向両端がフィンカバー３５で覆われるようになっている。

さて、前述したバスバー基板１２において、放熱部材２０との接着領域１７内には、バスバー基板１２の下面の接着剤２２を食い込ませるための食い込み穴１８が設けられている。この食い込み穴１８は、図３に示すように、放熱部材２０との接着領域１７（図３に点線で示す）において制御回路基板１１に対応する領域（図３に鎖線で示す）の端部および各バスバー１４の端部等、剥がれが生じやすい位置に複数配されている。各食い込み穴１８はそれぞれ円形状をなし、打ち抜き成形によりバスバー基板１２の厚さ方向に貫通形成されている。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用および効果について、図４および図５を参照しつつ説明する。
図４には、放熱部材２０に回路構成体１０が接着された状態を表す斜視図を、図５には、バスバー基板１２と放熱部材２０との間に塗布された接着剤２２が食い込み穴１８に食い込んだ状態を表す部分拡大断面図を示した。

回路構成体１０の下面に放熱部材２０を接着するには、まず、放熱部材２０の接着面２１に接着剤２２を塗布し、もしくは回路構成体１０の下面側、つまりバスバー基板１２の下面側に接着剤２２を塗布する。そして、バスバー基板１２側が接着面２１側を向くようにして、回路構成体１０を放熱部材２０上に載置する。この状態で、治具等を用いて回路構成体１０を放熱部材２０に押し付け、接着させる。

ここで、回路構成体１０の制御回路基板１１には電子部品１３が実装されており、その上面は平坦な面ではないから、プレス等により全体に平均的に押圧力をかけて均等な接着力を得ることが難しい。このため、接着時の押圧力が比較的弱い部分から剥がれを生じてしまうおそれがある。

しかし、本実施形態ではバスバー基板１２に食い込み穴１８を設けてあるから、図５に示すように、バスバー基板１２の下面と放熱部材２０の上面との間にある接着剤２２が、この食い込み穴１８内に入り込み、その内周面に付着する。これにより、食い込み穴１８の内周面の分だけ接着剤２２とバスバー基板１２との接触面積が大きくなるから、接着強度が高められる。さらに、打ち抜き形成された食い込み穴１８の内周面は、特に研磨等の表面処理等を施しておらず、打ち抜きされた状態のままの粗面であるから、接着剤２２に対する密着性が良い。このため、この食い込み穴１８の形成位置においてより強い接着性を確保することができる。

また、接着剤２２が食い込み穴１８内でバスバー基板１２の上側に接着されている制御回路基板１１の下面に達するようにすれば、バスバー基板１２−放熱部材２０間だけではなく、制御回路基板１１−放熱部材２０間においても接着剤２２による接着力が発揮されるから、制御回路基板１１−バスバー基板１２−放熱部材２０の３層がより強く固定される。

さらに、食い込み穴１８を、接着時の押圧力が比較的弱く、剥がれを生じやすい位置、すなわち、接着領域１７の端部および各バスバー１４の端部に配することにより、この位置での接着強度を高め、剥がれを防止することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、バスバー基板１２において放熱部材２０との接着領域１７には、接着剤２２を食い込ませるための食い込み穴１８が設けられている。これにより、接着剤２２は食い込み穴１８の内周面にも接し、この内周面の分だけ接着面積が大きくなるため、接着強度が高められる。さらに、この食い込み穴１８がバスバー基板１２の厚さ方向に貫通形成され、この食い込み穴１８に食い込んだ接着剤２２が制御回路基板１１に達すると、バスバー基板１２を挟んで、制御回路基板１１と放熱部材２０との間でも粘着力が働くため、制御回路基板１１−バスバー基板１２−放熱部材２０の３層を強く固着することができる。

また、この食い込み穴１８が接着領域１７の端部に複数配されている。ここで、この端部は、接着時の押圧力が比較的弱く、剥がれを生じやすい位置であるから、このような位置に食い込み穴１８を設けることによって、接着強度を高めることができる。

＜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。

（１）本実施形態においては、食い込み穴１８はバスバー基板１２の厚さ方向に貫通形成されているが、これに限らず、バスバー基板の接着面積が大きくなれば良く、例えば凹状に形成されていても良い。

（２）本実施形態においては、食い込み穴１８は断面円形状をなしているが、これに限らず、例えば断面正方形状をなしていても良い。

本実施形態における電気接続箱の外観斜視図 本実施形態における電気接続箱の分解斜視図 バスバー基板の平面図 放熱部材に回路構成体が接着された状態を表す斜視図 バスバー基板と放熱部材との間に塗布された接着剤が食い込み穴に食い込んだ状態を表す部分拡大断面図

符号の説明

１…電気接続箱
１０…回路構成体
１１…制御回路基板
１２…バスバー基板
１７…接着領域
１８…食い込み穴
２０…放熱部材
２２…接着剤（接着層）

Claims (3)

1. 制御回路基板と、前記制御回路基板の一面側に接着されているバスバー基板とを備えた回路構成体と、
   前記バスバー基板の他面側に接着層を介して接着された放熱部材とを備えた電気接続箱であって、
   前記バスバー基板において前記放熱部材との接着領域には、前記接着層を食い込ませるための食い込み穴が設けられていることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記食い込み穴が、前記接着領域の端部に複数配されていることを特徴とする請求項１記載の電気接続箱。
3. 前記食い込み穴が前記バスバー基板の厚さ方向に貫通形成されており、この食い込み穴に食い込んだ接着層が前記制御回路基板に達していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。

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