JP2007325343A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】リサイクル性および均熱・放熱性に優れ、しかも、取り付け位置の制約を受けることのない小型軽量化された電気接続箱を低コストにて提供すること。
【解決手段】電気部品が実装された回路基板１４と、回路基板１４を覆う上ケース１２および下ケース１３とから電気接続箱１１を構成する。板状のメタルコア２４の表面を絶縁部２５によって覆ったメタルコア基板を回路基板１４として用い、メタルコア２４の一部を屈曲させて放熱用端子２３とし、上ケース１２に形成した放熱機能付きソケット１６を構成する嵌合凹部２１にて外部に露出させる。放熱機能付きソケット１６に放熱機能付きコネクタ３１を接続することにより、放熱用端子２３に放熱部材４１を接続する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電源回路等といった電気回路を備えた回路基板を収納する電気接続箱に関する。

電源回路等を備えた回路基板を車載する場合、箱体に収容した状態で搭載するのが一般的である。ただし、電源回路等といった大電流を扱う電気回路を備えた回路基板を箱体に収容する場合、回路基板の発熱量が非常に大きいので、放熱性に十分配慮しなくてはならない。

その対策を講じた技術として、冷却構造を備えた電気接続箱が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この電気接続箱は、図５に示すように、複数のケース１からなる筐体内に、金属コアを有する複数の基板２が収納されている。そして、この電気接続箱では、熱伝導性絶縁シート３および金属スペーサ４を介してプリント基板２に放熱フィン５を取り付けて放熱させるとともに、熱伝導性絶縁シート３を介してプリント基板２にヒートパイプ６を取り付け、このヒートパイプ６を車体のボディパネルに接続して筐体の外部へ放熱させる構造を備えている。

特開２００１−１１９８３８号公報

ところで、上記の電気接続箱にあっては、筐体の外部へ放熱させるために、ヒートパイプ６を車両のボディパネルに接続する必要があるので、車両における取り付け位置に制約が生じてしまう。

また、上記放熱構造は、熱伝導性絶縁シート３や複雑形状の放熱フィン５、ヒートパイプ６が必要であり、構造的に大掛かりとなり、電気接続箱の大型化およびコストアップを招いてしまう。

しかも、この電気接続箱を解体する際には、基板２から熱伝導性絶縁シート３、放熱フィン５およびヒートパイプ６を取り外さなければならず、その解体作業に多大な手間を要する。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、均熱・放熱性およびリサイクル性に優れ、しかも、取り付け位置の制約を受けることのない小型軽量化された電気接続箱を低コストにて提供することにある。

前述した目的を達成するため、本発明に係る電気接続箱は、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１） 電気部品が実装された回路基板と、該回路基板を覆うケースとを備えた電気接続箱であって、前記回路基板は、板状のメタルコアの表面を絶縁部によって覆ったメタルコア基板からなり、前記メタルコアには、前記ケースの外部に露出する放熱部が設けられていること。
（２） 上記（１）の構成において、
前記放熱部が、前記絶縁部から露出させた前記メタルコアの一部からなること。
（３） 上記（１）の構成において、
前記放熱部が、前記絶縁部から露出させた前記メタルコアに接続されていること。
（４） 上記（１）〜（３）のいずれかの構成において、
前記放熱部に、放熱部材が接続可能とされていること。
（５） 上記（４）の構成において、
前記ケースが、コネクタが接続可能なソケットを備え、前記放熱部が、前記ソケットに配置され、前記放熱部材が、前記コネクタに収納され、前記ソケットに前記コネクタを接続することにより、前記放熱部に前記放熱部材が熱伝導可能に接続されること。

上記（１）の構成の電気接続箱によれば、回路基板のメタルコアに放熱部を設け、この放熱部をケースの外部に露出させることにより、メタルコアに伝達された電気部品の熱を、放熱部から外部に放出することができる。これにより、熱伝導絶縁シート、放熱フィンあるいはヒートパイプなどが不要となり、バスバを用いることなく回路基板への大電流の導入が可能となり、構造の単純化による小型軽量化および低コスト化が可能となるとともに、取り付け位置の制約を受けることなく、しかも、容易に解体でき、これにより、均熱・放熱性およびリサイクル性を向上させることができる。
上記（２）の構成の電気接続箱によれば、メタルコアの一部からなる放熱部から外部へ良好に放熱させることができる。また、メタルコアの一部を放熱部としたものであるので、さらなる構造の簡略化を図ることができ、また、リサイクル性のさらなる向上を図ることができる。
上記（３）の構成の電気接続箱によれば、メタルコア上に接続させた放熱部から外部へ良好に放熱させることができる。また、単にメタルコアに放熱部を接続したものであるので、構造の簡略化を図ることができ、リサイクル性のさらなる向上を図ることができる。
上記（４）の構成の電気接続箱によれば、放熱部に放熱部材を接続することにより、放熱効果をより高めることができる。
上記（５）の構成の電気接続箱によれば、ソケットにコネクタを接続することにより、放熱部に放熱部材を熱伝導可能に接続することができ、この放熱部材によって、より放熱効果を高めることができる。また、コネクタにおける電気配線に使用していないスペースに放熱部材を設け、放熱部と接続可能とすることができるので、別個の放熱用のスペースを設ける必要がなく、スペースの有効活用を図ることができ、さらなる構造の簡略化および小型軽量化を図ることができる。

本発明によれば、均熱・放熱性およびリサイクル性に優れ、しかも、取り付け位置の制約を受けることなく、小型軽量化および低コスト化を図ることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

以下、本発明の実施形態に係る電気接続箱について図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態である電気接続箱の構造を示す分解斜視図、図２は回路基板の一部の斜視図、図３は放熱機能付きソケットの構造を示す断面図である。

図１に示すように、電気接続箱１１は、上ケース（ケース）１２および下ケース（ケース）１３を有しており、これら上ケース１２と下ケース１３との間に回路基板１４が配設され、この回路基板１４が上ケース１２および下ケース１３によって覆われている。回路基板１４には、その表裏面に図示しない配線パターンが形成されており、例えばリレー、ヒューズ、電子制御ユニット等といった図示しない電気部品が実装されている。

上ケース１２および下ケース１３は、例えば、ガラス繊維入りポリプロピレンなどから形成されたもので、回路基板１４を挟んで上ケース１２と下ケース１３とを組み合わせることにより、回路基板１４を挟持して保持した状態にて上ケース１２と下ケース１３とが組み付けられている。

この電気接続箱１１は、ワイヤハーネスのコネクタが接続可能な複数のソケット１５および放熱機能付きソケット（ソケット）１６を備えている。

ソケット１５は、上ケース１２に形成された嵌合凹部１８を有しており、この嵌合凹部１８内に、回路基板１４の配線パターンに導通された状態に立設された導通用端子１９が配置されている。そして、このソケット１５では、嵌合凹部１８に、ワイヤハーネス側のコネクタが嵌合されることにより、このコネクタの端子とソケット１５側の導通用端子１９とが導通されるようになっている。

放熱機能付きソケット１６も、ソケット１５と同様に、上ケース１２に形成された嵌合凹部２１を有しており、この嵌合凹部２１内に、回路基板１４に立設された導通用端子２２および放熱用端子（放熱部）２３が配置され、上ケース１２の外部に露出されている。

そして、この放熱機能付きソケット１６では、嵌合凹部２１に、ワイヤハーネス側の放熱機能付きコネクタ（コネクタ）３１が嵌合されるようになっている。

図２および図３に示すように、導通用端子２２および放熱用端子２３は、回路基板１４から立設されている。

ここで、この回路基板１４は、メタルコア基板からなるもので、板状のメタルコア２４と、このメタルコア２４の表面を覆うように形成された絶縁部２５とを有し、これらが層状に形成された電気回路基板である。

メタルコア２４は、例えば、銅を素材とした板体であり、絶縁部２５は、非導電性で且つ熱伝導率の低い例えばガラスエポキシ樹脂等によって成形されている。尚、メタルコア２４の素材としては、銅の代わりに、比重が銅の約３分の１であるアルミニウムを用いてもよい。

上記メタルコア基板からなる回路基板１４には、絶縁部２５に、銅箔からなる導電性回路パターン（不図示）が形成されている。

放熱用端子２３は、回路基板１４の一部の絶縁部２５を除去することにより、メタルコア２４を露出させ、その露出させたメタルコア２４の一部を端子形状に形成して屈曲させることにより設けられている。

放熱機能付きソケット１６に接続される放熱機能付きコネクタ３１は、複数の端子保持孔３２を有するハウジング３３を備えている。端子保持孔３２には、回路用電線３４に接続された配線用端子３５および熱伝導部材４１に接続された熱伝導用端子４２が収納されている。

そして、この放熱機能付きコネクタ３１は、電気接続箱１１の放熱機能付きソケット１６の嵌合凹部２１にハウジング３３を差し込むことにより接続されると、配線用端子３５が導通用端子２２に接続されるとともに、熱伝導用端子４２が放熱用端子２３に接続される。

そして、上記構造の電気接続箱１１では、回路基板１４に実装された電気部品からの熱が回路基板１４のメタルコア２４に伝達され、このメタルコア２４の一部からなる放熱用端子２３および放熱機能付きコネクタ３１の熱伝導用端子４２を介して放熱部材４１に伝達され、この放熱部材４１から外部に放出される。

尚、放熱機能付きコネクタ３１を外した状態では、放熱用端子２３から外部へ直接放熱される。

このように、上記実施形態に係る電気接続箱によれば、回路基板１４のメタルコア２４に放熱用端子２３を設け、この放熱用端子２３を上ケース１２の外部に露出させることにより、メタルコア２４に伝達された電気部品の熱を、導電用端子２２などの配線系との絶縁を図りつつ放熱用端子２３から外部に放出することができる。これにより、熱伝導絶縁シート、放熱フィンあるいはヒートパイプなどが不要となり、バスバを用いることなく回路基板１４への大電流の導入が可能となり、構造の単純化による小型軽量化および低コスト化が可能となるとともに、取り付け位置の制約を受けることなく、しかも、容易に解体することができ、これにより、均熱・放熱性およびリサイクル性を向上させることができる。

また、放熱部材２３を延ばして車両のボディパネル等に接続することにより、外部への放熱を容易に行なうことができる。

特に、メタルコア２４の一部を屈曲させて放熱用端子２３としたものであるので、さらなる構造の簡略化を図ることができ、また、リサイクル性のさらなる向上を図ることができる。

また、放熱機能付きソケット１６に放熱機能付きコネクタ３１を接続することにより、放熱用端子２３に放熱部材４１を熱伝導可能に接続することができ、この放熱部材４１によって、より放熱効果を高めることができる。また、放熱機能付きコネクタ３１における電気配線に使用していないスペースに放熱部材４１を設けて放熱用端子２３と接続可能とすることができるので、別個の放熱用のスペースを設ける必要がなく、スペースの有効活用を図ることができ、さらなる構造の簡略化および小型軽量化を図ることができる。

尚、上記実施形態では、回路基板１４を構成するメタルコア２４の一部を露出させるとともに屈曲させることにより放熱用端子２３としたが、図４に示すように、回路基板１４のメタルコア２４に、このメタルコア２４とは別体の放熱用端子２３を接続しても良い。

この場合も、メタルコア２４に接続して立設させた放熱用端子２３から外部へ良好に放熱させることができ、また、単にメタルコア２４に放熱用端子２３を接続して放熱部としたものであるので、構造の簡略化を図ることができ、リサイクル性のさらなる向上を図ることができる。

本発明の実施形態である電気接続箱の構造を示す分解斜視図である。 回路基板の一部の斜視図である。 放熱機能付きソケットの構造を示す断面図である。 回路基板の一部の斜視図である。 電気接続箱の従来技術を説明する分解斜視図である。

符号の説明

１１：電気接続箱
１２：上ケース（ケース）
１３：下ケース（ケース）
１４：回路基板
１６：放熱機能付きソケット（ソケット）
２３：放熱用端子（放熱部）
２４：メタルコア
２５：絶縁部
３１：放熱機能付きコネクタ（コネクタ）
４１：放熱部材

Claims (5)

1. 電気部品が実装された回路基板と、該回路基板を覆うケースとを備えた電気接続箱であって、
   前記回路基板は、板状のメタルコアの表面を絶縁部によって覆ったメタルコア基板からなり、前記メタルコアには、前記ケースの外部に露出する放熱部が設けられていることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記放熱部は、前記絶縁部から露出させた前記メタルコアの一部からなることを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記放熱部は、前記絶縁部から露出させた前記メタルコアに接続さ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。
4. 前記放熱部には、放熱部材が接続可能とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気接続箱。
5. 前記ケースは、コネクタが接続可能なソケットを備え、前記放熱部は、前記ソケットに配置され、前記放熱部材は、前記コネクタに収納され、前記ソケットに前記コネクタを接続することにより、前記放熱部に前記放熱部材が熱伝導可能に接続されることを特徴とする請求項４に記載の電気接続箱。

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