JP2014103747A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】電気接続箱の構成を簡素化する。
【解決手段】車両に搭載される電気接続箱１０であって、電子部品１４が実装された回路部１１と、回路部１１の熱を放散する導電性の放熱部材２０と、回路部１１を放熱部材２０との間に収容する導電性のケース２５と、を備え、ケース２５は、回路部１１を覆うケース本体２５Ａと、ケース本体２５Ａに連なり車両のグランドに接続されるグランド接続部３０と、ケース本体２５Ａに連なり放熱部材２０に接続される放熱部材接続部３５とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、電気接続箱に関する。

従来、車両のグランド電位に接続される電気接続箱が知られている。
特許文献１の電気接続箱は、ケース及びカバーの内部にＦＥＴ等の電子部品及び制御回路基板が収容され、それらが熱伝導性の高い金属からなる放熱部材の上に配されている。

特開２００２−３１５１４８号公報

ところで、電気接続箱のケース内の電子部品についてノイズ放射防止のために電気接続箱がシールド機能を備えることが好ましい。この場合、電気接続箱の放熱部材と、放熱部材の一方の面を覆うように装着されたケースとをそれぞれ車両のグランドに接続して、電気接続箱にシールド機能を生じさせることが考えられるが、ケースと放熱部材を個別に車両のグランドに接続する構成を設けると電気接続箱の構成が複雑になりやすいという問題がある。

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、電気接続箱の構成を簡素化することを目的とする。

本発明は、車両に搭載される電気接続箱であって、電子部品が実装された回路部と、前記回路部の熱を放散する導電性の放熱部材と、前記回路部を前記放熱部材との間に収容する導電性のケースと、を備え、前記ケースは、前記回路部を覆うケース本体と、前記ケース本体に連なり車両のグランドに接続されるグランド接続部と、前記ケース本体に連なり前記放熱部材に接続される放熱部材接続部と、を備える。

本構成によれば、ケース本体に連なるグランド接続部が車両のグランドに接続されることで、ケースと車両のグランドとが電気的に接続される。また、ケース本体に連なる放熱部材接続部が放熱部材に接続されることで、ケースと放熱部材とが電気的に接続される。
これにより、放熱部材及びケースの双方を車両のグランドに電気的に接続することが可能になるため、ケースと放熱部材を個別にグランドに接続する場合と比較して電気接続箱の構成を簡素化することが可能になる。

上記構成の実施態様として以下の構成を有すれば好ましい。
・前記放熱部材接続部は、前記放熱部材における前記ケース側の面に弾性接触する弾性片である。
このようにすれば、ケースと放熱部材を電気的に接続する作業を簡素化することが可能になる。

・前記放熱部材は押出成形で形成されており、前記放熱部材における前記ケース側の面に前記放熱部材接続部が接している。
押出成形により放熱部材を形成すれば、低コスト化が可能になる反面、押出成形で形成された放熱部材は、放熱部材接続部と接続する部分を突出させる等の形状の加工が容易ではないという問題がある。本構成によれば、放熱部材が押出成形されたものであっても、放熱部材のケース側の面が弾性片である放熱部材接続部に接していればよいため、簡素な構成で放熱部材をグランド電位に接続することが可能になる。

本発明によれば、電気接続箱の構成を簡素化することが可能になる。

電気接続箱を示す斜視図 電気接続箱を示す平面図 電気接続箱を示す正面図 図２のＡ−Ａ断面図 図４におけるケースの放熱部材接続部が放熱部材に接続される部分を拡大して示す図 電気接続箱のケースを外した状態を示す斜視図 電気接続箱のケースを外した状態を示す平面図 図７のＢ−Ｂ断面図 ケースを示す斜視図 ケースを示す平面図 ケースを示す正面図 図１１のケースにおける放熱部材接続部を拡大して示した図 図１２のＣ−Ｃ断面図 ケースを示す側面図 ケースを示す背面図 ケースを示す底面図

＜実施形態１＞
実施形態１の電気接続箱１０を図１ないし図１６を参照しつつ説明する。
本実施形態の電気接続箱１０（図１）は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両（図示しない）においてバッテリ等の電源から負荷に至る経路上に搭載されるものである。以下では、上下方向については、図４を基準とし、前後方向については、図２の下方を前方、上方を後方として説明する。

電気接続箱１０は、図４に示すように、一対の回路基板１２Ａ，１２Ｂを有する回路部１１と、回路部１１の下に配され回路部１１の熱を放散する導電性の放熱部材２０と、回路部１１を放熱部材２０との間に収容する導電性のケース２５と、放熱部材２０の上面側の外周に装着される枠状部材４０とを備える。

回路部１１は、互いに対向配置された２枚の回路基板１２Ａ，１２Ｂを備えている。回路基板１２Ａ，１２Ｂには、プリント配線された導電路に複数の電子部品１４が実装されている。
下側の回路基板１２Ａの下には、金属板材からなるバスバー１３が重ねられている。

電子部品１４は、チョークコイル、キャパシタ、リレー等から構成されており、それらの端子が回路基板１２Ａの導電路やバスバー１３に接続されている。
回路部１１の周縁部からは、複数の端子部１５が突出している。

複数の端子部１５は、図６および図７に示すように、フード状に開口するコネクタハウジング５４が装着されて外部の電源側コネクタに接続されるコネクタを構成するコネクタ端子５７と、コネクタハウジング５９が装着されて外部の信号側コネクタに接続されるコネクタを構成するコネクタ端子５８と、負荷側の電線にボルト締結される電線直付け端子５５と、２枚の回路基板１２Ａ，１２Ｂの間を接続する基板中継端子１９とを備える。
コネクタ端子５７と電線直付け端子５５と基板中継端子１９は、バスバー１３に一体に連なっている。一方、コネクタ端子５８は、回路基板１２Ｂに接続されている。

コネクタ端子５７は、コネクタハウジング５４の内部を閉塞する奥壁を貫通してコネクタハウジング５４内に突出している。
コネクタ端子５７は、バッテリ等の電源のプラス側に接続される端子と、電源のマイナス側に接続される端子とを有する。
コネクタ端子５７に連なるバスバー１３は、図８に示すように、回路基板１２Ａから露出する位置まで延出された延出部１７を有する。

延出部１７には、放熱部材２０のネジ孔２３にネジ５３でネジ留めして接続するための円形状の接続孔１８が貫通形成されている。これにより、延出部１７が放熱部材２０に固定されるとともに、電源のマイナス側に接続されるコネクタ端子５７は、放熱部材２０と電気的に接続される。

放熱部材２０は、上面が回路部１１が載置される載置面２１とされ、この載置面２１は、全面に亘って平坦に形成されている。載置面２１には、バスバー１３の接続孔１８と連通するネジ孔２３と、枠状部材４０を固定するための固定用ネジ孔（図示しない）とが形成されている。
固定用ネジ孔は、載置面２１の四隅の位置に形成されている。

放熱部材２０の底面側には、櫛刃状の放熱フィン２２が多数形成されている。
この放熱部材２０の成形は、型枠に入れた材料（金属）を高い圧力を加えて押出す押出成形によって形成されている。そのため、放熱部材２０は、所定形状の断面を有している。

放熱部材２０は、熱伝導性が高い金属材料からなる。本実施形態では放熱部材２０はアルミニウムからなり、アルミニウムに対して、上面の回路部１１が載置される載置面２１及び放熱フィン２２の切断面を除いた外面にはアルマイト又は塗装が施されている。なお、外面にアルマイト又は塗装を施さないようにしてもよく、また、アルミニウムに限らず、アルミニウム合金、銅、銅合金等を用いてもよい。

ケース２５は、電気亜鉛めっき鋼板等の金属板材を、絞り加工あるいは、曲げ加工を施して形成したものであり、図９に示すように、下方が開放された箱形のケース本体２５Ａと、ケース本体２５Ａの下端縁から外方に延出されたグランド接続部３０と、ケース本体２５Ａの下端縁から内方に延出された放熱部材接続部３５とを備える。

ケース本体２５Ａは、略長方形状の天板部２６と、天板部２６の各辺から下方に延びる４つの側壁２７からなる角筒状の周壁とを有する。
側壁２７には、前方側の側壁２７である前壁２７Ａの下方を被取付部４７の形状に応じて矩形状に切欠いた切欠部２９Ａと、コネクタハウジング５４の形状に応じて左方の側壁２７を切欠いた切欠部２９Ｂとが形成されている。

４つの側壁２７のうち、切欠部２９Ｂを有する１つの側壁２７を除いた３つには、ケース２５を放熱部材２０に被せた状態に保持するための係止穴２８が側壁２７を貫通している。係止穴２８は、周方向に長い長方形状をなす。
前壁２７Ａの下端部（下端縁）における切欠部２９Ａの近傍には、前壁２７Ａに対して直交する外方側にグランド接続部３０が延出されるとともに、前壁２７Ａに対して直交する内方側に放熱部材接続部３５が延出されており、グランド接続部３０と放熱部材接続部３５は左右に並んで設けられている。

グランド接続部３０は、ケース本体２５Ａと一体に形成されており、枠状部材４０の被取付部４７に重ねられて固定される固定板部３１と、固定板部３１とケース本体２５Ａとを連結する連結部３４とを備える。
固定板部３１は、連結部３４の下端において連結部３４と直交する外方側に延出されており、左右方向に長い矩形の板状であって、切欠部２９Ａ側の位置に円形状の取付孔３２が貫通形成されている。

固定板部３１における連結部３４が連なる部分には、固定板部３１の縁部をスリット状に切欠いた溝部３３が形成されている。
連結部３４は、前壁２７Ａの下端において当該前壁２７Ａと直交する方向に一定の幅寸法で形成されたＬ字形をなしており、この連結部３４の内側に枠状部材４０の支持部４９が嵌め入れられて連結部３４を支持する。

放熱部材接続部３５は、前壁２７Ａの下端から折り返し状に形成された弾性片であって、図１２に示すように、側壁２７の下端を溝状に切欠いて設けた一対の切り込み部３６の内側に設けられており、図１３に示すように、内方側に傾斜した方向に延びる傾斜部３７と、傾斜部３７の端部から折り返し状に屈曲された方向（上方側）に延びる折り返し部３８とを備え、傾斜部３７と折り返し部３８との間が放熱部材２０に当接する接点部３９とされている。
接点部３９は、前壁２７Ａの下端よりも下方に形成されている。

枠状部材４０は、合成樹脂製であって、図６に示すように、放熱部材２０の外周部に被せられる枠本体４１と、枠本体４１の前方側の周縁から外方側に突き出て車両の取付部５６（図３に概略的に示す）に固定される被取付部４７と、枠本体４１の側方及び後方の周縁から外方に突き出て車両に固定される被取付固定部５１とを備える。

枠本体４１は、角環状であって、電子部品１４としてのチョークコイルが配される部分が区画されるとともに、図７に示すように、角部の位置に、回路基板１２Ｂをネジ留めするためのボス部４２が形成されている。
枠本体４１の外周面には、ケース２５の係止穴２８に係止する係止凸部４３が周方向に間隔を空けて形成されている。

係止凸部４３は、下端が外方側に段差状に突出し、上方に向けて傾斜状に突出寸法が小さくなる形状をなしており、ケース２５を被せると、側壁２７の下端部が係止凸部４３の傾斜部分に当接して係止凸部４３が側壁２７の内面側に入り込み、係止穴２８の位置で係止凸部４３の段差部分が係止穴２８の孔縁に係止される。

枠本体４１における前方側で左右に延びる前枠４１Ａには、ケース２５の放熱部材接続部３５と枠本体４１の内方側とを仕切る仕切り壁４４が形成されている。
仕切り壁４４は、前枠４１Ａの一方の端部側に形成されており、放熱部材接続部３５に対して３方を仕切るＵ字状をなし、この仕切り壁４４よりも外方側は開放されている。なお、仕切り壁４４で仕切られた部分の底面側についても開放されているため、この仕切り壁４４で区画された領域に進入した放熱部材接続部３５は、その接点部３９が放熱部材２０の上面の被接触面２０Ａ（載置面２１における仕切り壁４４で区画された部分）に接触した状態に保たれる。

枠本体４１には、図６に示すように、放熱部材２０の放熱フィン２２の周方向における外面を覆うカバー部４１Ｂが下方に櫛刃状に形成されている。
また、左右において前後に延びる枠本体４１の一方には、端子５５が上面に保持される端子保持部４５が形成されている。

前枠４１Ａには、外方側にやや張り出して放熱部材２０の下端部の高さまで下方に延出された基部４６が形成されており、基部４６の下端部には、外方側に延びる被取付部４７が設けられている。
被取付部４７は、グラント電位に接続された車両の取付部５６に取り付けられる部分であり、前枠４１Ａにおける左右方向の中間部に配されており、この被取付部４７の上に密着するようにグランド接続部３０が配される。

被取付部４７には、取付孔３２が形成されており、取付孔３２には円筒形状の金属からなるカラー４８が嵌め入れられている。
基部４６には、連結部３４を支持する支持部４９が基部４６から側方（仕切り壁４４側）に突き出た形状で設けられている。

支持部４９は、上面が平坦な形状をなし、連結部３４の幅方向の位置を保持する一対の保持凸部５０が形成されており、連結部３４は、一対の保持凸部５０の内側に保持される。
被取付固定部５１は、枠本体４１における被取付部４７を有する側とは反対側から斜め上方側に延出された部分の先端部と、枠本体４１の側方側において前後に延びる部分とに設けられている。
被取付固定部５１は、共に、取付孔５２が形成されており、取付孔５２には円筒形状の金属からなるカラー４８が嵌め入れられている。

電気接続箱１０の組付けについて説明する。
放熱部材２０の載置面２１のうち、ネジ孔２３の近傍及び仕切り壁４４の内側（放熱部材接続部３５が放熱部材２０に接する部分）を除いた領域に、接着剤を塗布し、熱硬化させ、絶縁層を形成する。

次に、絶縁層の上に接着剤を塗布し、放熱部材２０に枠状部材４０を被せ、枠状部材４０を放熱部材２０にネジ留めする。これに、回路基板１２Ａ及びバスバー１３を載置面２１に載置して接着剤を熱硬化させて接着し、その後に、他方の回路基板１２Ｂを回路基板１２Ａに対向させて基板中継端子１９に接続する（図６）。

そして、ケース２５を上方から被せると、ケース２５の係止穴２８に枠状部材４０の係止凸部４３が入り込んで係止され、枠状部材４０が固定された放熱部材２０に対してケース２５が被せられた状態に保持される（図１）。

また、このときグランド接続部３０が被取付部４７の上に重なってグランド接続部３０とカラー４８とが接する状態となるとともに、ケース２５の放熱部材接続部３５が放熱部材２０の上面に当接して放熱部材接続部３５が弾性変形した状態（弾性反発力により放熱部材２０に接した状態）となる（図５）。

そして、被取付部４７を車両の取付部５６に取り付けると、被取付部４７のカラー４８が車両の車体に接触してグランド電位に接続されるとともに、カラー４８とグランド接続部３０が電気的に接続されているため、ケース２５がグランド電位と電気的に接続される。また、放熱部材２０もケース２５の放熱部材接続部３５を介してグランド電位と電気的に接続される。

本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
本実施形態によれば、ケース本体２５Ａに連なるグランド接続部３０が車両のグランドに接続されることで、ケース２５と車両のグランドとが電気的に接続される。また、ケース本体２５Ａに連なる放熱部材接続部３５が放熱部材２０に接続されることで、ケース２５と放熱部材２０とが電気的に接続される。

これにより、放熱部材２０及びケース２５の双方を車両のグランドに電気的に接続することが可能になるため、ケース２５と放熱部材２０を個別にグランドに接続する場合と比較して電気接続箱１０の構成を簡素化することが可能になる。

また、放熱部材接続部３５は、放熱部材２０におけるケース２５側の面に弾性接触する弾性片である。
このようにすれば、ケース２５と放熱部材２０を電気的に接続する作業を簡素化することが可能になる。

さらに、放熱部材２０は押出成形で形成されており、放熱部材２０におけるケース２５側の面に放熱部材接続部３５が接している。
押出成形により放熱部材２０を形成すれば、低コスト化が可能になる反面、押出成形で形成された放熱部材２０は、放熱部材接続部３５と接続する部分を突出させる等の形状の加工が容易ではないという問題がある。本実施形態によれば、放熱部材２０が押出成形されたものであっても、放熱部材２０のケース２５側の面が弾性片である放熱部材接続部３５に接していればよいため、簡素な構成で放熱部材２０をグランド電位に接続することが可能になる。

＜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）上記実施形態では、弾性片である放熱部材接続部３５を放熱部材２０に弾性接触させる構成としたが、これに限られず、放熱部材接続部を弾性片としないようにしてもよい。例えば、放熱部材接続部を放熱部材２０にネジ留めするようにしてもよく、この場合、例えば、放熱部材接続部に貫通孔を設けて放熱部材２０のネジ孔にネジ留めすればよい。

（２）上記実施形態では、放熱部材接続部３５は、ケース本体２５Ａの内側に延出されていたが、これに限らず、放熱部材接続部３５がケース本体２５Ａの外側に延出されているようにしてもよく、この場合、例えば、放熱部材２０に放熱部材接続部３５と接続可能な位置に突き出る部分を形成すればよい。

１０…電気接続箱
１１…回路部
１２Ａ，１２Ｂ…回路基板
１３…バスバー
１４…電子部品
１８…接続孔
２０…放熱部材
２０Ａ…被接触面
２１…載置面
２３…ネジ孔
２５…ケース
２７…側壁
２７Ａ…前壁
２８…係止穴
３０…グランド接続部
３１…固定板部
３２…取付孔
３４…連結部
３５…放熱部材接続部
３７…傾斜部
３８…折り返し部
３９…接点部
４０…枠状部材
４３…係止凸部
４４…仕切り壁
４７…被取付部
４８…カラー
４９…支持部
５３…ネジ

Claims (3)

1. 車両に搭載される電気接続箱であって、
   電子部品が実装された回路部と、
   前記回路部の熱を放散する導電性の放熱部材と、
   前記回路部を前記放熱部材との間に収容する導電性のケースと、を備え、
   前記ケースは、前記回路部を覆うケース本体と、前記ケース本体に連なり車両のグランドに接続されるグランド接続部と、前記ケース本体に連なり前記放熱部材に接続される放熱部材接続部と、を備える電気接続箱。
2. 前記放熱部材接続部は、前記放熱部材における前記ケース側の面に弾性接触する弾性片である請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記放熱部材は押出成形で形成されており、前記放熱部材における前記ケース側の面に前記放熱部材接続部が接している請求項２に記載の電気接続箱。

Images