JP2007181279A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】バスバーが放熱部材から剥がれてしまうことを防止できる電気接続箱を提供する。
【解決手段】バスバー１３の両端部１４，１５は放熱板２０の両縁部２１，２２と枠体４０の両側枠部４１，４２との間にそれぞれ挟まれて保持されるから、バスバー１３が放熱板２０から剥がれてしまうことを防止できる。また、一方の側枠部４１は、立ち上がり部１４Ｂに近接して設けられているから、立ち上がり部１４Ｂが枠体４０の内方に倒れ込もうとするとすぐ側枠部２１に当接し、それ以上の変位が規制される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気接続箱に関する。

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、上面にリレー等の電子部品が実装された回路基板と、この回路基板の下面に貼り付けられたバスバーとを備え、バスバーの下面には電子部品等から発生する熱を放熱するための放熱部材が接着されている。放熱部材は回路基板よりも一回り大きい板状に形成されており、バスバーの先端部は、回路基板の縁部から放熱部材の板面方向に沿って延出した後、上方に折り曲げられた形状をなし、外部の端子と電気的に接続するようになっている。
特開２００５−３０４１０５公報

しかしながら、上記のような構造では、バスバーの先端部を外部の端子に接続する際や電気接続箱の振動等に伴ってこの先端部に比較的大きな外力が作用すると、放熱部材との接着部分に剥がれを生じてしまうおそれがある。

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、バスバーが放熱部材から剥がれてしまうことを防止できる電気接続箱の提供を目的とする。

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、バスバーと、前記バスバーの一方の面に接着された放熱部材と、前記バスバーの他方の面における前記放熱部材の端部に対応する位置に配され、前記放熱部材の端部との間に前記バスバーを挟んだ状態で同放熱部材に連結された押さえ部材とを備えた電気接続箱とした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、前記放熱部材は前記バスバーに沿って延びる板状をなし、前記バスバーの端部は前記放熱部材の端部において前記放熱部材の前記バスバーに対する接着面から立ち上がる方向へ屈曲されており、前記押さえ部材は前記バスバーの立ち上がり部に近接して設けら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、前記バスバーの前記放熱部材とは反対側の面には回路基板が配置され、前記押さえ部材は前記回路基板を包囲する枠状をなすと共にその対をなす対向辺が前記放熱部材との間で前記バスバーの両端部を挟んでいるところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記押さえ部材はその全周において前記放熱部材及び前記バスバーにシール材を介して密着しているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記バスバーは複数本設けられ、前記押さえ部材には前記バスバーの間に位置して前記バスバーの厚さ寸法分だけ突出する絶縁リブが設けられ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、バスバーは、放熱部材の端部と押さえ部材との間に挟まれて保持されるから、バスバーが放熱部材から剥がれてしまうことを防止できる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、押さえ部材はバスバーの立ち上がり部に近接して設けられている。このような構成によれば、バスバーの端部に作用する外力によって立ち上がり部が倒れ込もうとすると近接して設けられた押さえ部材に当接し、それ以上の変位が規制される。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、押さえ部材は回路基板を包囲する枠状をなしている。このような構成によれば、回路基板をケース内に収容する場合、押さえ部材をケースの一部として用いることができるから、それぞれを別部材として設ける場合に比べて部品点数を増やさなくても済む。また、バスバーの両端部が押さえ部材と放熱部材との間に挟まれているから、電気接続箱の振動等に伴ってバスバーが放熱部材から浮き上がってしまうことを防止できる。しかも、バスバーは両端部を挟み込まれることにより、放熱部材の上面に密着して保持されているから、従来のように、バスバーと放熱部材とを十分に接着させるために、回路基板の上面を広範囲にわたって強く押し付けなくても済み、その分作業にかかる手間を省くことができる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、押さえ部材はその全周において放熱部材及びバスバーにシール材を介して密着している。これにより、押さえ部材と放熱部材との間から押さえ部材の内側に水が侵入してしまうことが防止される。

＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、押さえ部材には、複数本設けられたバスバーの間に位置してバスバーの厚さ寸法分だけ突出する絶縁リブが設けられている。このような構成によれば、絶縁リブの突出端は放熱部材の接着面に達し、各バスバーは放熱部材と絶縁リブとによってバスバー毎に仕切られるから、バスバー間のリークが防止される。さらに、バスバー間の隙間に絶縁リブが配されることにより、バスバーを挟んでいる押さえ部材と放熱部材との間の隙間が小さくなり、密着性が高められる。

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、本実施形態にかかる電気接続箱の外観斜視図を、図２には、図１のＡ−Ａ断面図を示した。
本実施形態の電気接続箱は、配電基板（図示せず）と略同一平面上に並べられてケーシング内に収容され、車両に搭載されて使用されるものである。そして、電気接続箱に備えられた制御回路基板１０は、配電基板に接続されるようになっている。以下、各構成部材において、図１の上側を上面、下側を下面として説明する。

制御回路基板１０は、図１に示すように、全体として長方形の板状をなす回路基板１１を備え、その上面には、制御回路を構成する導体パターン（図示せず）が形成されているとともにリレー等の電子部品１２が実装されている。そして、回路基板１１の下面には、絶縁性を有する薄い接着シート（図示せず）を介して複数本のバスバー１３が貼り付けられている。

回路基板１１の下面に貼り付けられている複数本のバスバー１３は、導電性に優れた金属板を打ち抜いて形成され、電力回路となる所定の導電路を形成している。複数本のバスバー１３の両端部１４，１５は、図２に示すように、回路基板１１における長辺側の両側縁部からそれぞれ延出されている。

一方の端部１４は、図２に示すように、回路基板１１の側縁部から延出した延出部１４Ａと、延出部１４Ａの延出端から３度直角曲げされて先端が上方に向かうように立ち上げられた形態の立ち上がり部１４Ｂとを備えている。そして、立ち上がり部１４Ｂの先端部分が、配電基板側のバスバーと溶接によって接続されるようになっている。

なお、制御回路基板１０の長手方向における一端部には、この制御回路基板１０を板厚方向に貫通する多数のスルーホール１６が配列されている（図１参照）。

そして、制御回路基板１０の下面、つまりバスバー１３の下面（回路基板１１が配置されている側とは反対側の面）には、図２および図３に示すように、絶縁性の接着剤１７により放熱板２０（本発明の放熱部材に該当する）が接着されている。放熱板２０は、回路基板１１に実装されたリレー等の電子部品１２およびバスバー１３から発生する熱を放熱するために設けられたものである。

放熱板２０は、熱伝導率の高いアルミニウムなどの金属により、回路基板１１の外形よりも一回り大きい略長方形をなすとともに、バスバー１３に沿って延びる板状に形成されている。放熱板２０は制御回路基板１０の下面をほぼ全面にわたってカバーしており、図２に示すように、バスバー１３は立ち上がり部１４Ｂを除く部分が放熱板２０の上面に接着されるとともに、両端部１４，１５が放熱板２０の周縁部における長辺側の両縁部２１，２２（放熱部材の端部）に位置している。そして、立ち上がり部１４Ｂは、両縁部２１，２２のうち一方の縁部２１に沿って並列した状態となっている（図１参照）。

なお、放熱板２０における制御回路基板１０のスルーホール１６に対応する位置には開口部（図示せず）が形成され、この開口部の下側にはコネクタ３０が取り付けられている。また、放熱板２０の長手方向における開口部が設けられた側とは反対側の端縁からは、取付片２３が斜め下方に逃げた姿勢で形成されている。そして、放熱板２０の周縁部には、後述する枠体４０をネジ止めするためのネジ孔（図示せず）が各角部に１箇所ずつと、長手方向ほぼ中央位置に２箇所の合計６箇所に貫通形成されている。

放熱板２０の下側に取り付けられたコネクタ３０は下方に開口している。コネクタ３０には複数本の端子金具３１が保持されており、各端子金具３１の一端は放熱板２０の開口部を介してスルーホール１６に挿入され、制御回路と電気的に接続されている（図１参照）。このコネクタ３０は、放熱板２０および枠体４０に対し下方から一のネジ（図示せず）に貫かれて固定されている。

制御回路基板１０の周縁部には、図１に示すように、回路基板１１を包囲する枠状をなす枠体４０（本発明の押さえ部材に該当する）が備えられている。枠体４０は合成樹脂等の絶縁材料よりなり、内側に回路基板１１をほぼ緊密に嵌めることのできる略長方形をなし、放熱板２０の周縁部に沿った形状に形成されている。枠体４０における長辺側の両側枠部４１，４２（対をなす対向辺）は、回路基板１１から延出した複数本のバスバー１３の両端部１４，１５の上側に重ねられ、この両端部１４，１５を放熱板２０との間で挟んだ状態となっている。

図３には、本実施形態における電気接続箱をバスバー１３の一方の端部１４側から見た部分拡大断面図を、図４には、枠体４０の一方の側枠部４１がバスバー１３の一方の端部１４を挟んでいる状態を表す一部拡大断面図を示した。両側枠部４１，４２のうちバスバー１３の立ち上がり部１４Ｂに対応する側に配された一方の側枠部４１は、図４に示すように、バスバー１３の延出部１４Ａの上面に配されるとともに立ち上がり部１４Ｂに対して近接して設けられており、立ち上がり部１４Ｂにおける回路基板１１側の面と側枠部４１の外側面との間の隙間がほとんどない状態となっている。言い換えると、バスバー１３の立ち上がり部１４Ｂは、側枠部４１の外側面に沿うようにして立ち上がった形態をなしている。側枠部４１の外側面には、図３に示すように、外方に向けて突出した絶縁壁４３が設けられており、それぞれ立ち上がり部１４Ｂの間に入り込んでいる。そして、側枠部４１の下面には、複数条の絶縁リブ４４が形成されている。各絶縁リブ４４は、それぞれバスバー１３の延出部１４Ａ間に位置するとともに、バスバー１３の厚さ寸法分だけ下方に突出しており、その突出端は、バスバー１３の下面位置、すなわち放熱板２０の上面（バスバー１３との接着面）に達している。これにより、各バスバー１３の延出部１４Ａは、絶縁リブ４４と放熱板２０とによってそれぞれ仕切られた状態となっている。なお、絶縁リブ４４は、絶縁壁４３の下端に連なる形態とされている。

図５には、枠体４０の他方の側枠部４２がバスバー１３の他方の端部１５を挟んでいる状態を表す一部拡大断面図を示した。両側枠部４１，４２のうち他方の側枠部４２は、バスバー１３（他方の端部１５）と放熱板２０とに跨って重ねられており、その下面における内側縁部４２Ａがバスバー１３（他方の端部１５）の上面に配され、外側縁部４２Ｂが放熱板２０の上面に配されるようになっている。そして、側枠部４２の下面は、外側縁部４２Ｂから内側縁部４２Ａに向かって階段状に上る形態をなし、外側縁部４２Ｂ位置と内側縁部４２Ａ位置との間にはほぼバスバー１３の板厚寸法と同じくらいの段差が設けられ、言い換えると、内側縁部４２Ａがバスバー１３の厚み分だけ上方に逃げた形態となっている。これにより、バスバー１３の上面と放熱板２０の上面との間に段差があっても枠体４０が傾くことなく取り付けられるようになっている。

そして、バスバー１３の両端部１４，１５およびその周辺部分にはシール材４５が配されており、バスバー１３の両端部１４，１５が枠体４０と放熱板２０との間に挟まれると、シール材４５が枠体４０とバスバー１３の両端部１４，１５および放熱板２０との間の隙間に入り込み、この隙間をシールするようになっている。

枠体４０における放熱板２０のネジ孔と対応する位置には、それぞれネジ孔（図示せず）が形成されている。このネジ孔は放熱板２０のネジ孔と同軸線上に重なるように配されており、枠体４０は、放熱板２０の周縁部に対し両ネジ孔を位置あわせしてネジ止めすることにより固定されている。

こうして、枠体４０は放熱板２０の両縁部２１，２２との間にバスバー１３の両端部１４，１５を挟み込んだ状態で放熱板２０に連結され、バスバー１３が放熱板２０の上面に密着して保持されている。また、枠体４０の下面側は放熱板２０によって塞がれるとともに枠体４０と放熱板２０とが全周においてシール材４５を介して隙間なく密着した状態となっている。そして、制御回路基板１０は、枠体４０と放熱板２０とによって構成された防水性の高いケース内に収容された状態となる。なお、ケースの上面側には図示しないカバーが被せられるようになっている。

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説明する。
本実施形態の電気接続箱においては、バスバー１３は、両端部１４，１５を枠体４０の両側枠部４１，４２と放熱板２０の両縁部２１，２２との間に挟み込まれることにより、放熱板２０の上面に密着して保持されている。ここで、バスバー１３の両端部１４，１５のうち、特に一方の端部１４（立ち上がり部１４Ｂ側の端部）には、立ち上がり部１４Ｂの先端部と配電基板のバスバーとを溶接する際に比較的大きな力が作用し、その力は延出部１４Ａまで伝わる。しかし、この延出部１４Ａは放熱板２０の一方の縁部２１と枠体４０の一方の側枠部４１との間に挟まれて保持されているから、延出部１４Ａが放熱板２０から剥がれてしまうことが防止される。

さらに、バスバー１３は一方の端部１４に加え他方の端部１５も挟み込まれているから、例えば、バスバー１３と放熱板２０とを接着する際、接着剤１７が乾くまでの間にバスバー１３が放熱板２０から浮き上がってしまったり、電気接続箱の振動等に伴ってバスバー１３が浮き上がってしまったりすることが防止される。

そして、バスバー１３は両端部１４，１５を挟み込まれることにより、放熱板２０の上面に密着して保持されている。ここで、従来の電気接続箱では、バスバーと放熱板とを十分に接着させるために、回路基板の上面を広範囲にわたって強く押し付けるようにしている。しかし、回路基板の上面には電子部品等が実装されており平坦ではないため、この押し付け作業には多大な手間を要する。ところが、本実施形態の構成によれば、バスバー１３は両端部１４，１５を挟まれて保持されるから、それほど強くバスバ１３ーを押し付けなくても済み、この押し付け作業にかかる手間を省くことができる。

また、一方の側枠部４１は、立ち上がり部１４Ｂに近接して設けられている。これにより、例えば、配電基板との溶接や電気接続箱の振動等に伴って、立ち上がり部１４Ｂが回路基板１１側に押されて倒れ込もうとするとすぐ側枠部２１に当接する。このため、立ち上がり部１４Ｂはそれ以上倒れ込むことができず、もって立ち上がり部１４Ｂの変位は規制される。

加えて、ケースを構成する枠体４０の両側枠部４１，４２がバスバー１３の両端部１４，１５を押さえるようになっており、枠体４０とは別にバスバー１３を押さえる押さえ部材を設ける場合に比べて、部品点数を増やさなくても済む。

そして、枠体４０はその全周において放熱板２０およびバスバー１３にシール材４５を介して密着している。ここで、枠体４０と放熱板２０との間において特にバスバー１３の両端部１４，１５を挟んでいる部分には、バスバー１３の外形形状や枠体４０の成形精度等に起因する隙間が生じやすい。しかし、本実施形態においては、シール材４５によって枠体４０と放熱板２０との間における密着性が高められているから、枠体４０と放熱板２０との間の隙間から枠体４０の内側に水が侵入してしまうことが防止される。

また、各バスバー１３の延出部１４Ａは、一方の側枠部４１の下面に設けられた絶縁リブ４４と放熱板２０とによって延出部１４Ａ毎に仕切られているから、延出部１４Ａ間のリークが防止される。さらに、絶縁リブ４４がバスバー１３の延出部１４Ａ間の隙間に配されることにより、シール材４５のみでこの隙間をシールする場合に比べてより密着性が高められる。

以上説明したように本実施形態によれば、バスバー１３の両端部１４，１５は放熱板２０の両縁部２１，２２と枠体４０の両側枠部４１，４２との間にそれぞれ挟まれて保持されるから、バスバー１３が放熱板２０から剥がれてしまうことを防止できる。

＜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る。

（１）上記実施形態においては、放熱部材として板状をなす放熱板２０がバスバー１３の下面に接着されているが、放熱部材は必ずしも板状のものでなくても構わず、例えば、放熱部材は複数枚のフィンを備えたものであってもよい。

（２）上記実施形態においては、枠体４０がバスバー１３の両端部１４，１５を放熱板２０との間で挟むようになっているが、必ずしも枠体４０が押さえ部材を兼ねる構成としなくてもよく、例えば、バスバーを挟む押さえ部材を枠体とは別に設けてもよく、また、ケースの上面側に被せるカバーにバスバーを挟む押さえ部を形成してもよい。

（３）上記実施形態においては、バスバーは一方の端部１４が上方に向かって立ち上げられた形態をなしているが、これに限らず、両端部が上方に向かって立ち上げられた形態をなしていてもよい。

（４）上記実施形態においては、バスバー１３の両端部１４，１５が枠体４０と放熱板２０との間に挟まれるようになっているが、必ずしもバスバーの両端部を挟むようにしなくてもよく、例えば、両端部のうちより大きな外力が作用する一方の端部だけを挟むようにしてもよい。

（５）上記実施形態においては、枠体４０はその全周において放熱板２０およびバスバー１３にシール材４５を介して密着しているが、例えば、電気接続箱が別のケーシングに収容されて防水されるような場合には、必ずしもこのようにシール材を介して密着させなくてもよい。

（６）上記実施形態においては、一方の側枠部４１の下面に絶縁リブ４４を設けることにより延出部１４Ａ間のリークが防止されるとともに枠体４０と放熱板２０との間における密着性が高められているが、例えば、延出部間のリークを防止する対策が別途施されていたり、シール材のみで十分な密着性を得られるような場合には、必ずしも絶縁リブは設けなくてもよい。

本実施形態における電気接続箱の外観斜視図 図１のＡ−Ａ断面図 本実施形態における電気接続箱をバスバーの一方の端部側から見た部分拡大断面図 枠体の一方の側枠部がバスバーの一方の端部を挟んでいる状態を表す一部拡大断面図 枠体の他方の側枠部がバスバーの他方の端部を挟んでいる状態を表す一部拡大断面図

符号の説明

１１…回路基板
１３…バスバー
１４，１５…バスバーの両端部
１４Ｂ…立ち上がり部
２０…放熱板（放熱部材）
２１，２２…放熱板の両縁部（放熱部材の端部）
４０…枠体（押さえ部材）
４１，４２…枠体の両側枠部（対をなす対向辺）
４４…絶縁リブ
４５…シール材

Claims (5)

1. バスバーと、前記バスバーの一方の面に接着された放熱部材と、前記バスバーの他方の面における前記放熱部材の端部に対応する位置に配され、前記放熱部材の端部との間に前記バスバーを挟んだ状態で同放熱部材に連結された押さえ部材とを備えた電気接続箱。
2. 前記放熱部材は前記バスバーに沿って延びる板状をなし、前記バスバーの端部は前記放熱部材の端部において前記放熱部材の前記バスバーに対する接着面から立ち上がる方向へ屈曲されており、前記押さえ部材は前記バスバーの立ち上がり部に近接して設けら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。
3. 前記バスバーの前記放熱部材とは反対側の面には回路基板が配置され、前記押さえ部材は前記回路基板を包囲する枠状をなすと共にその対をなす対向辺が前記放熱部材との間で前記バスバーの両端部を挟んで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。
4. 前記押さえ部材はその全周において前記放熱部材及び前記バスバーにシール材を介して密着していることを特徴とする請求項３に記載の電気接続箱。
5. 前記バスバーは複数本設けられ、前記押さえ部材には前記バスバーの間に位置して前記バスバーの厚さ寸法分だけ突出する絶縁リブが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電気接続箱。

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