JP2016187251A - 電子部品ユニット及び電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】更なる小型化を図ることができる電子部品ユニット及び電気接続箱を提供することを目的とする。【解決手段】電気接続箱１００は、電子部品ユニット１と、内部に電子部品ユニット１が組み付けられる筐体５０と、を備える。電子部品ユニット１は、樹脂材１１の内部に金属製のバスバー１２が内蔵されたバスバープレート１０と、バスバー１２と電気的に接続されてバスバープレート１０に実装される電子部品２０と、を備える。電子部品ユニット１は、電子部品２０として、バスバープレート１０の一方の表面１０ａに実装されたリレー２０ａと、電子部品２０として、バスバープレート１０の一方の表面１０ａの裏側の他方の表面１０ｂに実装された抵抗２０ｂと、を備える。抵抗２０ｂは、リレー２０ａとバスバープレート１０の厚み方向に重なる位置に配置される。【選択図】図３

Description

本発明は、電子部品ユニット及び電気接続箱に関する。

自動車等の車両には、バッテリなどの電源からの電力を各電子機器に分配する電気接続箱が搭載されている。この種の電気接続箱として、樹脂材の内部に金属製のバスバーが内蔵されたバスバープレートにリレーなどの電子部品を実装した電子部品ユニットと、電子部品ユニットを収容する筐体とを備える電気接続箱が提案されている。

国際公開第２０１４／０３０６２７号

ところで、上述の特許文献１に記載の電子部品ユニットは、電気接続箱の更なる小型化を達成することが望まれている。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、更なる小型化を図ることができる電子部品ユニット及び電気接続箱を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電子部品ユニットは、樹脂材の内部に金属製のバスバーが内蔵されたバスバープレートと、前記バスバーと電気的に接続されて前記バスバープレートに実装される電子部品と、を備え、前記電子部品として、前記バスバープレートの一方の表面に実装された第１の電子部品と、前記電子部品として、前記バスバープレートの前記一方の表面の裏側の他方の表面に実装され、かつ前記第１の電子部品と前記バスバープレートの厚み方向に重なる位置に配置された第２の電子部品と、を備えることを特徴とする。

また、上記電子部品ユニットでは、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とのうちの少なくとも一方の端子は、前記バスバーの一部を構成しかつ前記バスバープレートの表面から突出した圧接刃に接続されるものとすることができる。

上記目的を達成するために、本発明に係る電気接続箱は、樹脂材の内部に金属製のバスバーが内蔵されたバスバープレートと、前記バスバーと電気的に接続されて前記バスバープレートに実装される電子部品と、を備えた電子部品ユニットと、内部に前記電子部品ユニットが組み付けられる筐体と、を備え、前記電子部品ユニットは、前記電子部品として、前記バスバープレートの一方の表面に実装された第１の電子部品と、前記電子部品として、前記バスバープレートの前記一方の表面の裏側の他方の表面に実装され、かつ前記第１の電子部品と前記バスバープレートの厚み方向に重なる位置に配置された第２の電子部品と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る電子部品ユニットは、バスバープレートの一方の表面に第１の電子部品を実装し、他方の表面に第２の電子部品を実装している。また、電子部品ユニットは、第２の電子部品を第１の電子部品と重なる位置に配置されている。これらにより、電子部品ユニットは、第１の電子部品と第２の電子部品とがバスバープレートを挟んで重なることとなり、第１の電子部品と第２の電子部品とをバスバープレートの同一平面上に実装する場合よりも、平面視においてバスバープレートの電子部品を実装する際に必要となる面積を抑制することとなる。この結果、電子部品ユニットは、電子部品の実装密度を向上することができ、これにより、更なる小型化を図ることができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る電子部品ユニットが適用される電気接続箱の概略構成を表す分解斜視図である。 図２は、実施形態に係る電子部品ユニットが適用される電気接続箱の概略構成を表す斜視図である。 図３は、実施形態に係る電子部品ユニットが適用される電気接続箱の断面図である。 図４は、実施形態に係る電子部品ユニットのバスバーの概略構成を表す斜視図である。 図５は、実施形態の変形例に係る電子部品ユニットの概略構成を表す分解斜視図である。 図６は、実施形態の変形例に係る電子部品ユニットの概略構成を表す斜視図である。 図７は、実施形態の変形例に係る電子部品ユニットが適用される電気接続箱の概略構成を表す分解斜視図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る電子部品ユニットが適用される電気接続箱の概略構成を表す分解斜視図である。図２は、実施形態に係る電子部品ユニットが適用される電気接続箱の概略構成を表す斜視図である。図３は、実施形態に係る電子部品ユニットが適用される電気接続箱の断面図である。図４は、実施形態に係る電子部品ユニットのバスバーの概略構成を表す斜視図である。なお、図４では、電子部品を点線で示している。

本実施形態に係る電子部品ユニット１は、図１に示すように、自動車等の車両に搭載される電気接続箱１００に対して脱着可能に組み付けられる電子部品モジュールを構成するものである。ここで、電気接続箱１００は、電子部品ユニット１を少なくとも一つ収容して、自動車に配索される図示しないワイヤハーネスに組み込まれ、電線１５１等の接続処理用部品を構成する端子金具、リレー、抵抗等の電装品を集約して内部に収容するものである。電気接続箱１００は、バッテリ等の電源と、車両内に搭載される各種電子機器との間に接続されている。電気接続箱１００は、バッテリなどの電源から供給された電力を車両内の各種電子機器に分配する。なお、電気接続箱１００は、ジャンクションボックス、ヒューズボックス、リレーボックスなどとも呼ばれる場合があるが、本実施形態ではこれらを総称して電気接続箱と呼ぶ。

図１に例示した電気接続箱１００は、電子部品ユニット１と、内部に電子部品ユニット１が組み付けられる筐体５０とを備える。電子部品ユニット１は、電気接続箱１００の筐体５０内に組み付けられて、電源から供給された電力を車両内の各種電子機器に分配する電力分配回路の一部を構成するものである。電子部品ユニット１は、図１及び図３に示すように、バスバープレート１０と、バスバープレート１０に実装される電子部品２０とを備える。

電子部品２０は、バスバープレート１０に実装されるものであり、ここでは、種々の機能を発揮する素子である。電子部品２０は、各端子がバスバープレート１０の所定のバスバー１２と電気的に接続されると共に、バスバー１２にハンダ付等によって固定される。本実施形態の電子部品２０として、リレー２０（第１の電子部品に相当し、以下、符号２０ａで示す）と、抵抗２０（第２の電子部品に相当し、以下、符号２０ｂで示す）が用いられている。つまり、本実施形態の電子部品ユニット１は、リレー２０ａと抵抗２０ｂとを備えるリレーユニットモジュールである。

リレー２０ａは、図１及び図３に示すように、外観が四角柱状に形成されかつコイルなどを内蔵する本体部２１ａと、本体部２１ａの一つの外面から突出した複数の端子２２ａとを有している。複数の端子２２ａは、互いに平行に配置されている。抵抗２０ｂは、図１に示すように、外観が円柱状の本体部２１ｂと、本体部２１ｂの軸心方向の両端から逆向きに突出した一対の端子２２ｂとを有している。

バスバープレート１０は、樹脂材１１の内部に導電性の複数のバスバー１２が内蔵されたものであり、言い換えれば、複数のバスバー１２を絶縁性の樹脂材１１で覆い相互に絶縁したものである。バスバープレート１０は、例えば、導電性の金属によって形成され金型内に配置されたバスバー１２の周りに絶縁性の樹脂を注入して金属と樹脂を一体化するインサート成形によって形成される。

バスバー１２は、導電性の金属によって形成されたものであり、例えば、プレス加工等によって略板状に形成され、屈曲される。バスバー１２は、図４に示すように、屈曲されることで、電子部品ユニット１が筐体５０に組み付けられた際に電線１５１の端末に取り付けられる図示しない相手側の端子金具と接続するための端子１２ａと、抵抗２０ｂと接続するための圧接刃１２ｂと、が複数形成されている。

端子１２ａは、略板状に形成され、電線１５１の端末に取り付けられた相手側の端子金具と接続する。圧接刃１２ｂは、幅方向の中央にスリット１２ｃが設けられた略板状に形成され、スリット１２ｃ内に抵抗２０ｂの端子２２ｂが圧入されることで、スリット１２ｃの内縁が端子２２ｂに接触して、抵抗２０ｂの端子２２ｂと圧接接続する。

複数のバスバー１２は、インサート成形用の金型に挿入される。バスバープレート１０は、金型に挿入されたバスバー１２の周りに絶縁性の樹脂を注入して各バスバー１２と樹脂材１１とを一体成形（インサート成形）することで形成される。バスバープレート１０は、全体として長方形板状に形成される。

バスバー１２が樹脂材１１内にインサート成形されたバスバープレート１０は、図１に示すように、各バスバー１２の端子１２ａが樹脂材１１の外縁から突出し、バスバープレート１０の樹脂材１１の外縁から一方の表面１０ａ側に向かって屈曲している。本実施形態で、端子１２ａは、樹脂材１１の四つの外縁のうちの図１中手前側の二つの外縁それぞれに二つずつ配置されている。各端子１２ａは、バスバープレート１０の一方の表面１０ａに対してほぼ垂直に立設される。

圧接刃１２ｂは、バスバープレート１０の一方の表面１０ａの裏側の他方の表面１０ｂの中央部から突出している。本実施形態で、圧接刃１２ｂは、樹脂材１１の中央部に二つ配置されている。各圧接刃１２ｂは、バスバープレート１０の他方の表面１０ｂに対してほぼ垂直に立設される。端子１２ａと圧接刃１２ｂは、バスバー１２の一部を構成している。

また、バスバープレート１０には、スルーホール１３が形成されている。スルーホール１３は、樹脂材１１及びバスバー１２を貫通している。スルーホール１３は、リレー２０ａの端子２２ａを内側に通して、端子２２ａがバスバー１２にハンダ付される。

本実施形態の電子部品ユニット１は、リレー２０ａをバスバープレート１０の一方の表面１０ａに実装し、抵抗２０ｂをバスバープレート１０の一方の表面１０ａの裏側の他方の表面１０ｂに実装している。電子部品ユニット１は、抵抗２０ｂをリレー２０ａとバスバープレート１０の厚み方向に重なる位置に配置している。なお、本実施形態では、抵抗２０ｂがリレー２０ａよりも小さいために、バスバープレート１０の平面視において、抵抗２０ｂの全体がリレー２０ａと厚み方向に重なる位置に配置されている。しかしながら、本発明では、抵抗２０ｂの一部がリレー２０ａの一部とバスバープレート１０の厚み方向に重なる位置に配置されてもよい。要するに、本発明では、抵抗２０ｂの少なくとも一部がリレー２０ａの少なくとも一部とバスバープレート１０の厚み方向に重なる位置に配置されることを、抵抗２０ｂがリレー２０ａとバスバープレート１０の厚み方向に重なる位置に配置されるという。

筐体５０は、内部に電子部品ユニット１が組み付けられるものである。筐体５０は、例えば、図１及び図２に示すように、箱部材６０と、この箱部材６０の開口６０ａを塞ぐ蓋部材７０と、を有するものであり、これらを嵌合させることによって構成される。箱部材６０及び、蓋部材７０は、絶縁性の合成樹脂によって形成される。

箱部材６０は、電子部品ユニット１が組み付けられる収容空間部６１を有する主たる部材である。箱部材６０は、収容空間部６１が表面６２ａに開口した箱状の箱本体６２と、箱本体６２の表面６２ａの外縁から立設した枠状部６３とを備える。枠状部６３の内側は、箱部材６０の開口６０ａである。収容空間部６１は、箱本体６２の表面６２ａに設けられた凹部であり、電子部品ユニット１のリレー２０ａを収容するものである。収容空間部６１の内面には、リレー２０ａの本体部２１ａに設けられた凸部２３ａに係合して、リレー２０ａを箱部材６０に固定する係合アーム６４が設けられている。

また、箱本体６２の収容空間部６１の周りには、電線１５１の端末に取り付けられた端子金具を収容する端子収容部６５が設けられている。端子収容部６５は、箱本体６２の表面６２ａに開口し、電子部品ユニット１の端子１２ａを通して、端子１２ａと電線１５１の端末に取り付けられた端子金具とが接続することを許容する。また、箱部材６０の箱本体６２には、電線１５１を通す開口部６７が設けられている。

蓋部材７０は、箱部材６０の枠状部６３内側の開口６０ａを塞ぐ蓋状の部材である。蓋部材７０は、箱部材６０に取り付けられると、図３に示すように、箱本体６２の表面６２ａと間隔をあけて対面する。蓋部材７０と箱本体６２の表面６２ａとの間隔は、バスバープレート１０の圧接刃１２ｂの他方の表面１０ｂからの突出量よりも大きく形成されている。蓋部材７０は、図３に示すように、箱本体６２の表面６２ａとの間に抵抗２０ｂを収容する。なお、蓋部材７０と箱本体６２の表面６２ａとの間隔は、圧接刃１２ｂが他方の表面１０ｂから突出してない従来の電子部品ユニットを収容するものの間隔と等しい。

筐体５０は、箱部材６０の枠状部６３内側の開口６０ａを塞ぐように、箱部材６０に蓋部材７０が組み付けられる。筐体５０は、例えば、箱部材６０の枠状部６３の内面に設けられた係止穴６６に対して蓋部材７０の外縁に設けられた係止突起７１が係止して、蓋部材７０が係止される。なお、箱部材６０と蓋部材７０とが積層される方向は、典型的には、この電気接続箱１００が車両に固定された状態で、鉛直方向に沿っているが、当該電気接続箱１００の設置状況によっては当該積層される方向が鉛直方向に対して所定の角度を有して設置される場合もある。

前述した構成の電子部品ユニット１は、例えば、以下のように、組み立てられる。まず、バスバープレート１０が、一方の表面１０ａを上向きとし、一方の表面１０ａが水平方向と平行にされる。リレー２０ａの端子２２ａがスルーホール１３に通されて、リレー２０ａの本体部２１ａが一方の表面１０ａ上に置かれる。リレー２０ａの端子２２ａは、他方の表面１０ｂ側でバスバー１２などとリフローハンダ付等によって固定される。抵抗２０ｂの端子２２ｂが、他方の表面１０ｂから立設した圧接刃１２ｂに接続されて、抵抗２０ｂがバスバープレート１０に固定される。こうして、電子部品ユニット１は、組み立てられる。

こうして組み立てられた電子部品ユニット１は、端子１２ａの長手方向に沿ってリレー２０ａが箱本体６２の表面６２ａに近付けられて、収容空間部６１内にリレー２０ａが収容され、端子収容部６５内に端子１２ａが通されて、箱部材６０の箱本体６２に組み付けられる。このとき、係合アーム６４が凸部２３ａに係合する。そして、電子部品ユニット１は、箱部材６０の枠状部６３内側の開口６０ａを塞ぐように、箱部材６０に蓋部材７０が組み付けられて、電気接続箱１００に組み付けられる。

以上で説明した電子部品ユニット１によれば、バスバープレート１０の一方の表面１０ａにリレー２０ａを実装し、他方の表面１０ｂに抵抗２０ｂを実装している。電子部品ユニット１は、抵抗２０ｂ全体をリレー２０ａとバスバープレート１０の厚み方向に重なる位置に配置している。これらにより、電子部品ユニット１は、リレー２０ａと抵抗２０ｂとがバスバープレート１０を挟んで重なることとなり、リレー２０ａと抵抗２０ｂとをバスバープレート１０の同一平面上に実装する場合よりも、バスバープレート１０の平面視において実装する際に必要となる面積を抑制することとなる。この結果、電子部品ユニット１は、リレー２０ａや抵抗２０ｂなどの電子部品２０の実装密度を向上することができ、これにより、更なる小型化を図ることができる、という効果を奏する。

また、電子部品ユニット１は、抵抗２０ｂの端子２２ｂをバスバープレート１０の他方の表面１０ｂから突出した圧接刃１２ｂに接続している。したがって、電子部品ユニット１は、バスバープレート１０の一方の表面１０ａにリレー２０ａをリフローハンダ付けなどによって固定した後に、リフローハンダ付けすることなく、他方の表面１０ｂに抵抗２０ｂを固定することができる。これにより、電子部品ユニット１は、他方の表面１０ｂに抵抗２０ｂを実装する際に、一方の表面１０ａに実装されたリレー２０ａがバスバープレート１０から分離してしまうことを抑制することができる。この結果、電子部品ユニット１は、バスバープレート１０の一方の表面１０ａと他方の表面１０ｂとの双方に電子部品２０ａ，２０ｂを確実に実装することができる。

以上で説明した電気接続箱１００は、電子部品ユニット１を備えているので、リレー２０ａや抵抗２０ｂなどの電子部品２０の実装密度を向上することができ、更なる小型化を図ることができる、という効果を奏する。

［変形例］
次に、実施形態の変形例に係る電子部品ユニットを図面に基づいて詳細に説明する。図５は、実施形態の変形例に係る電子部品ユニットの概略構成を表す分解斜視図である。図６は、実施形態の変形例に係る電子部品ユニットの概略構成を表す斜視図である。図７は、実施形態の変形例に係る電子部品ユニットが適用される電気接続箱の概略構成を表す分解斜視図である。なお、図５〜図７において、実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

実施形態の変形例に係る電子部品ユニット１−１は、図５に示すように、一つのバスバープレート１０−１に複数のリレー２０ａと抵抗２０ｂ（図示せず）とが実装されたリレーユニットモジュールである。本変形例では、電子部品ユニット１−１は、第１の電子部品としてのリレー２０ａと第２の電子部品としての抵抗２０ｂとを四つずつ備え、それぞれが一対一で対応し、対応するもの同士がパスバープレート１０−１の重なる位置に配置されている。また、本実施例では、バスバープレート１０−１の一方の表面１０ａに第１の電子部品としてのリレー２０ａを複数実装し、他方の表面１０ｂに第２の電子部品としての抵抗２０ｂを複数実装している。本実施例においても、圧接刃１２ｂに抵抗２０ｂの端子２２ｂを接続しているが、本発明では、抵抗２０ｂの端子２２ｂをリレー２０ａの端子２２ａと同様に、バスバー１２にリフローハンダ付けによって固定してもよい。本実施例において、バスバー１２の端子１２は、バスバープレート１０−１の樹脂材１１の一つの短辺からバスバープレート１０−１の表面１０ａと平行に突出している。

さらに、電子部品ユニット１−１は、図５及び図６に示すケース２００に収容された後、図７に示す筐体５０に組み付けられて電気接続箱１００に収容される。ケース２００は、図５及び図６に示すように、図中奥側が閉塞された筒状のケース本体２０１と、ケース本体２０１との間に電子部品ユニット１−１を収容する蓋部材２０２とを備える。ケース本体２０１は、開口から端子１２ａが突出する状態で電子部品ユニット１−１を収容する。蓋部材２０２は、端子１２ａを通し孔２０３内に通してケース２００外に露出させ、開口を塞ぐようにケース本体２０１に取り付けられる。電子部品ユニット１−１は、図７に示すように、ケース２００に収容された状態で、箱部材６０内に収容されて筐体５０に組み付けられる。筐体５０に組み付けられると、電子部品ユニット１−１のバスバ１２の端子１２ａは、筐体５０内に設けられた図示しないコネクタに接続して、電線１５１と電気的に接続する。

変形例においても、実施形態と同様に、電子部品ユニット１−１は、リレー２０ａや抵抗２０ｂなどの電子部品２０の実装密度を向上することができ、これにより、更なる小型化を図ることができる、という効果を奏する。さらに、電子部品ユニット１−１は、一つのバスバープレート１０−１に複数のリレー２０ａや抵抗２０ｂなどの電子部品２０を実装するので、さらなる電子部品２０の実装密度を向上でき、更なる小型化を図ることができる、という効果を奏する。

なお、上述した本発明の実施形態に係る電子部品ユニット１は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上で説明した電子部品ユニット１は、電子部品としてのリレー２０ａや抵抗２０ｂを実装したが、リレー２０ａや抵抗２０ｂ以外にダイオードなどの他の電子部品を実装しても良い。また、以上で説明した電子部品ユニット１は、第２の電子部品としての抵抗２０ｂの端子２２ｂを圧接刃１２ｂに接続したが、本発明では、第２の電子部品としての抵抗２０ｂの端子２２ｂに加え、第１の電子部品としてのリレー２０ａの端子２２ａを圧接刃１２ｂに接続してもよい。要するに、本発明は、一方の表面１０ａと他方の表面１０ｂとのうちの少なくとも一方から突出した圧接刃を設け、第１の電子部品と第２の電子部品のうちの少なくとも一方の端子がバスバー１２の圧接刃１２ｂに接続すればよい。

１ 電子部品ユニット
１０ バスバープレート
１０ａ 一方の表面
１０ｂ 他方の表面
１１ 樹脂材
１２ バスバー
１２ｂ 圧接刃
２０ 電子部品
２０ａ リレー（第１の電子部品）
２０ｂ 抵抗（第２の電子部品）
２２ａ 端子
２２ｂ 端子
５０ 筐体
１００ 電気接続箱
１５１ 電線

Claims (3)

1. 樹脂材の内部に金属製のバスバーが内蔵されたバスバープレートと、
   前記バスバーと電気的に接続されて前記バスバープレートに実装される電子部品と、を備え、
   前記電子部品として、前記バスバープレートの一方の表面に実装された第１の電子部品と、
   前記電子部品として、前記バスバープレートの前記一方の表面の裏側の他方の表面に実装され、かつ前記第１の電子部品と前記バスバープレートの厚み方向に重なる位置に配置された第２の電子部品と、を備えることを特徴とする、
   電子部品ユニット。
2. 前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とのうちの少なくとも一方の端子は、前記バスバーの一部を構成しかつ前記バスバープレートの表面から突出した圧接刃に接続される、
   請求項１に記載の電子部品ユニット。
3. 樹脂材の内部に金属製のバスバーが内蔵されたバスバープレートと、前記バスバーと電気的に接続されて前記バスバープレートに実装される電子部品と、を備えた電子部品ユニットと、
   内部に前記電子部品ユニットが組み付けられる筐体と、を備え、
   前記電子部品ユニットは、
   前記電子部品として、前記バスバープレートの一方の表面に実装された第１の電子部品と、
   前記電子部品として、前記バスバープレートの前記一方の表面の裏側の他方の表面に実装され、かつ前記第１の電子部品と前記バスバープレートの厚み方向に重なる位置に配置された第２の電子部品と、を備えることを特徴とする、
   電気接続箱。

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