JP2007325345A - 電気接続箱 - Google Patents

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Abstract

【課題】均熱・放熱性およびリサイクル性に優れ、しかも、製造コストを低減することが可能な電気接続箱を提供すること。
【解決手段】電気部品20が実装された回路基板14と、回路基板14を覆う上ケースおよび下ケースとから電気接続箱を構成する。回路基板14に実装した電気部品20に、複数のフィン32を有する放熱部材30を直接取り付ける。
【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。
熱対策を講じた回路基板として、図7に示すように、絶縁樹脂層1に対して絶縁層2を介して金属板3を設けた基板4において、絶縁樹脂層1に金属柱5を埋め込み、この金属柱5を、導体層6を介して絶縁層2上に立設させることにより、この金属柱5に、絶縁層7を介して取り付けられた電気部品8の熱を、金属柱5を介して金属板3に伝達させて放熱させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−179316号公報
ところで、上記の回路基板は、金属柱5に伝達された電気部品8の熱が金属板3へ円滑に伝達されるように、金属柱5を絶縁樹脂層1に埋め込む必要があるが、金属柱5を絶縁樹脂層1に埋め込む構造では、その基板構造が複雑となるばかりか、その製造に多大な手間を要し、コストアップを招いてしまう。
また、このように金属柱5を絶縁樹脂層1に埋め込んだ場合、解体時における金属柱5の取り外し作業に多大な手間を要する。
従って、このような回路基板を電気接続箱に用いると、製造コストが嵩んでしまうとともにリサイクル性に劣るものとなってしまう。
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、製造コストを低減することが可能な電気接続箱を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、前記電気部品に放熱部材が直接取り付けられていること。
(2) 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、前記回路基板には、表裏に貫通する取付孔が形成され、該取付孔には、放熱部材が圧入されて取り付けられていること。
(3) 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、前記電気部品に放熱部材が直接取り付けられているとともに、前記回路基板には、表裏に貫通する取付孔が形成され、該取付孔には、放熱部材が圧入されて取り付けられていること。
(4) 上記(1)〜(3)のいずれかの構成において、
前記回路基板が、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ること。
(5) 上記(1)〜(4)のいずれかの構成において、
前記放熱部材が、複数のフィンを有すること。
上記(1)の構成の電気接続箱によれば、電気部品に放熱部材を直接取り付けたので、電気部品の熱を放熱部材にて効果的に放出することができ、また、基板に金属柱を埋め込む構造と比較して、製造コストの低減およびリサイクル性の向上を図ることができ、これにより、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、構造の簡略化および小型軽量化を図ることができる。
上記(2)の構成の電気接続箱によれば、回路基板の取付孔に放熱部材を圧入したので、電気部品から回路基板に伝達された熱を放熱部材から効果的に放出することができ、基板に金属柱を埋め込む構造と比較して、製造コストの低減およびリサイクル性の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、電気部品に放熱部材を直接取り付けるとともに、回路基板の取付孔に放熱部材を圧入したので、電気部品に直接取り付けられた放熱部材および回路基板に取り付けられた放熱部材から効果的に放熱することができ、基板に金属柱を埋め込む構造と比較して、製造コストの低減およびリサイクル性の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、電気部品の熱を回路基板のメタルコアへ伝達させて効果的に放出させることができる。
上記(5)の構成の電気接続箱によれば、電気部品の熱を放熱部材のフィンから良好に放出させることができる。
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、製造コストを低減することができる。
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。
(第1実施形態)
まず、第1実施形態に係る電気接続箱について説明する。
図1は本発明の第1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は電気部品を実装した回路基板の斜視図、図3は電気部品の実装箇所における回路基板の断面図である。
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、電気部品20が実装されている。尚、この回路基板14に実装される電気部品20は、例えばヒューズ、電子制御ユニット等といったものである。
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ソケット15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。
また、この電気接続箱11は、外部リレー等の電気部品が取り付け可能な複数の部品取付ソケット16を備えている。
これら部品取付ソケット16は、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の配線パターンに導通された状態に立設された接続端子22が配置されている。そして、この部品取付ソケット16では、嵌合凹部21に、電気部品が嵌合されることにより、この電気部品の端子と部品取付ソケット16側の接続端子22とが導通される。
図2および図3に示すように、電気部品20は、回路基板14に形成された挿通孔29に挿通されており、その一端20aおよび他端20bが回路基板14の表面側および裏面側にそれぞれ突出した状態に実装されている。
また、この電気部品20は、その他端20bに、放熱部材30が取り付けられている。この放熱部材30は、円柱状の支柱部31の周囲に、複数の円板状のフィン32が間隔をあけて配置されたもので、例えば、銅あるいはアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料から一体成形されている。
また、電気部品20には、回路基板14の表面側に、支持部材34が取り付けられている。この支持部材34は、電気部品20が挿通可能な孔部35を有する保持板部36と、この保持板部36の両側部に形成された側板部37とを有している。そして、この支持部材34は、保持板部36の孔部35に電気部品20を挿通させ、側板部37を回路基板14に固定することにより、電気部品20の一端20a側を保持し、回路基板14への確実な支持状態を確保する。
また、上カバー12には、電気部品20を保持する保持孔38が形成されており、回路基板14を上カバー12および下カバー13内に収容した際に、支持部材34によって支持された電気部品20が上カバー12の保持孔38内に収容されて保持される。
ここで、図3に示すように、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)が形成されており、電気部品20の端子がハンダ付けによって導通されている。
このように、上記第1実施形態に係る電気接続箱によれば、電気部品20に放熱部材30を直接取り付けたので、電気部品20の熱を放熱部材30にて効果的に放出することができ、また、基板に金属柱を埋め込む構造と比較して、製造コストの低減およびリサイクル性の向上を図ることができ、これにより、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、構造の簡略化および小型軽量化を図ることができる。
特に、回路基板14としてメタルコア基板を用いることにより、電気部品20の熱を回路基板14のメタルコア24へ伝達させて効果的に放出させることができる。
また、放熱部材30に複数のフィン32が設けられているので、電気部品20の熱を放熱部材30のフィン32から良好に放出させることができる。
尚、上記第1実施形態では、回路基板14としてメタルコア基板を用いた場合を例にとって説明したが、回路基板14としては、放熱部材30による電気部品20の放熱を十分に行なうことができるので、例えば、ガラスエポキシ樹脂によって成形された一般的なものでも良い。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る電気接続箱について図面を参照しながら説明する。尚、第1実施形態と同一構造および同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。
図4は本発明の第2実施形態である電気接続箱の構造を示す分解斜視図、図5は放熱部材を取り付けた回路基板の斜視図、図6は放熱部材の取り付け箇所における回路基板の断面図である。
図4に示すように、電気接続箱41は、コネクタ15を複数備えており、これらソケット15の嵌合凹部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嵌合凹部18内に配置される回路基板14の導通用端子19とが導通される。
この電気接続箱41では、図5および図6に示すように、回路基板14に、矩形状の取付孔51が形成されており、この取付孔51には、ブロック状に形成された放熱部材52が圧入されて固定されている。
この放熱部材52は、平板状の固定板部53上に、複数の板状のフィン54が間隔をあけて配置されたもので、銅あるいはアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料から一体成形されている。
そして、この放熱部材52は、回路基板14の取付孔51に圧入されることにより、その周囲に回路基板14のメタルコア24が接続されている。
このように、上記第2実施形態に係る電気接続箱41によれば、回路基板14の取付孔51に放熱部材52を圧入したので、電気部品20から回路基板14に伝達された熱を放熱部材51から効果的に放出することができ、基板に金属柱を埋め込む構造と比較して、製造コストの低減およびリサイクル性の向上を図ることができる。
特に、回路基板14としてメタルコア基板を用いることにより、電気部品20の熱を回路基板14のメタルコア24へ伝達させてこのメタルコア24から効果的に放出させることができ、また、電気部品20の熱を、メタルコア24を介して放熱部材52へ伝達させ、この放熱部材52から放出させることができる。
しかも、放熱部材52に複数のフィン54が設けられているので、電気部品20の熱を放熱部材52のフィン54から良好に放出させることができる。
尚、本発明は、上記第1実施形態および第2実施形態を組み合わせても良い。具体的には、電気部品20に放熱部材30を直接取り付けるとともに、回路基板14の取付孔51に放熱部材52を圧入しても良い。
このようにすると、電気部品20の熱を、この電気部品20に直接取り付けられた放熱部材30および回路基板14に取り付けられた放熱部材52から効果的に放出することができ、さらなる良好な放熱効果を得ることができる。
本発明の第1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。 電気部品を実装した回路基板の斜視図である。 電気部品の実装箇所における回路基板の断面図である。 本発明の第2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。 放熱部材を取り付けた回路基板の斜視図である。 放熱部材の取り付け箇所における回路基板の断面図である。 従来の回路基板の構造を説明する断面図である。
符号の説明
11、41: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
20:電気部品
24:メタルコア
25:絶縁部
30、52:放熱部材
32、54:フィン
51:取付孔

Claims (4)

  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、
    前記電気部品に放熱部材が直接取り付けられていることを特徴とする電気接続箱。
  2. 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、
    前記回路基板には、表裏に貫通する取付孔が形成され、該取付孔には、放熱部材が圧入されて取り付けられていることを特徴とする電気接続箱。
  3. 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、
    前記電気部品に放熱部材が直接取り付けられているとともに、前記回路基板には、表裏に貫通する取付孔が形成され、該取付孔には、放熱部材が圧入されて取り付けられていることを特徴とする電気接続箱。
  4. 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。
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