JP3008810B2 - 電子回路ユニット内蔵の電気接続箱の放熱構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路ユニット内蔵
の電気接続箱の放熱構造に関し、特に、電子回路ユニッ
トの基板上に搭載した電子機器より発生する熱を、効率
よく放熱出来るようにするものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ワイヤハーネスに使用する電気
接続箱には、ケース内部に電子機器を搭載した電子回路
ユニットを内蔵し、ケース内部に収容したバスバー等の
内部回路と電子回路とを接続し、高密度で集中的に分岐
回路を構成している場合がある。従来、この種の電気接
続箱に内蔵する電子回路は、ランプ消し忘れのアラーム
回路等の信号系回路が多く、基板上に搭載する電子機器
は発熱量が小さく、かつ、電子回路も小電流回路で発熱
量が小さく、特に放熱対策を施す必要はなかった。

【０００３】しかしながら、近年、電子回路の基板上に
ヒューズおよびリレー等の機能を集約して具備したパワ
ートランジスタを搭載している場合が多く、該パワート
ランジスタは発熱量が大きく、かつ、該パワートランジ
スタに接続する電子回路も大電流回路となっているた
め、発熱量が大きくなっている。

【０００４】そのため、放熱対策を施すことが必要とな
り、図６に示すように、発熱量が大きいパワートランジ
スタ等の電子機器Ａを放熱ブロック１で取り囲んだり、
電子機器Ｂに大型の放熱板２を取り付けている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、電子機器毎に放熱ブロック１あるいは大型放熱
板２を、電子回路ユニット３の基板４上に取り付けた場
合、放熱ブロック１および大型放熱板２が多数であると
載置面積を取り、基板４を大型化しなけらばならず、設
置面積が大となると共に、放熱ブロック１および大型放
熱板２は高さも大きなため、電気回路ユニット３の設置
のために電気接続箱の内部に大きな容積が必要となり、
電気接続箱自体が大型化する問題がある。特に、電気接
続箱は自動車の狭いスペースに取り付けられることが多
いため、電気接続箱の小型化が要望されている。さら
に、電子機器毎に放熱ブロックあるいは大型放熱板を用
いると、部品点数が増加し、コスト高になる欠点もあ
る。

【０００６】また、放熱ブロックおよび大型放熱板にパ
ワートランジスタで発生する熱を伝導しても、これら放
熱ブロックおよび大型放熱板も電気接続箱のケース内部
に収容されているため、これら放熱ブロック及び大型放
熱板に伝導した熱は電気接続箱のケース内部に放熱され
るだけで、ケース内部に熱がこもり、ケース内部が高温
になることは防止できなかった。

【０００７】本発明は、上記した欠点を解消せんとする
もので、上記大型の放熱ブロックおよび大型放熱板を用
いることなく、発熱量の大きな電子機器から発生する熱
を伝導して放熱し、電気接続箱の大型化を防止し、しか
も、電気接続箱のケース内部ではなく、外部へと放熱す
ることで、電気接続箱で熱がこもって高温化することを
防止することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、電子回路基板上に電子機器を搭載して導
電材と接続させた電子回路ユニットを、ジャンクション
ボックス等の自動車用の電気接続箱に内蔵したものにお
いて、上記電子機器のうちパワートランジスタ等の発熱
性の電子機器に、平板形状の小型放熱板を付設する一
方、高熱伝導率を有す金属板を折り曲げ加工して形成し
た金属片を設け、該金属片は、アッパーケースの上面に
配置する平坦部と、該平坦部の一側に連続してアッパー
ケースに設けた取付アームの上面に沿って配置する傾斜
部とからなるケース外部への突出部分と、上記平坦部の
他端より下向きに屈折させてアッパーケースに設けた貫
通孔からケース内部に挿入される一対の挟持片を備え、
上記挟持片で上記小型放熱板の両側を圧接挟持して連結
し、かつ、上記取付アームの上面に配置した傾斜部に穿
設した取付穴を取付アームの取付穴と連通させ、金属製
止具を通して電気接続箱を車体に取り付け、上記電子機
器で発生する熱を上記小型放熱板、金属片および金属製
止具を介して金属フレームの車体へ伝導して放熱する構
成としていることを特徴とする電子回路ユニット内蔵の
電気接続箱の放熱構造を提供している。なお、上記金属
製止具は電気接続箱と車体との間を連結する補強用止具
も含むものである。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【作用】請求項１に記載の放熱構造によると、パワート
ランジスタ等の発熱量の大きな電子機器は金属片、金属
製止具を介して金属製の車体へと連結してため、発熱し
た熱は上記部材を伝導して放熱され、最終的に車体が放
熱板として作用して、電気接続箱の外部の大気中に放熱
されることとなる。よって、発生する熱が電気接続箱の
内部にこもることがなく、効率よく放熱できる。また、
従来のような電子回路ユニットの基板上に大型の放熱ブ
ロックおよび大型放熱板を搭載する必要がないため、基
板の小型化を図ることができると共に、電気接続箱自体
の大型化を防止できる。

【００１３】また、電子機器に小型放熱板を付設して、
該小型放熱板を金属片に連結しているため、平板形状の
小型放熱板と金属片との連結を容易に出来ると共に、接
触面積を大きくでき、熱伝導性を高め、放熱をより効率
良く行うことができる。

【００１４】さらに、電気接続箱に対する金属片の固定
を、電気接続箱を車体に固定する金属製止具により行う
ため、車体固定作業と同時に金属片の固定作業がなされ
る。このように、金属片を電気接続箱に固定するための
手段および金属片を車体と接触させるための手段とし
て、特別な部材を必要とせずに、車体固定用のボルト等
からなる金属製止具を利用しているため、特別に設ける
のは金属片のみとなり、放熱用としての部品点数は少な
くできる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
詳細に説明する。図１に示す第１実施例のジャンクショ
ンボックス１１では、アッパーケース１２およびロアケ
ース１３からなるケース内の全域にわたって、バスバー
２２を絶縁板２１を介して積層配置している。このバス
バー配置部の一方上側（図中右上側）には電子回路ユニ
ット３２を配置しており、よって、アッパーケース１２
は図示のように右上側が段状突出部１２ａを有する形状
となっている。

【００１６】上記ジャンクションボックス１１はアッパ
ーケース１２とロアケース１３とを組みつけた状態でロ
ックされる。この状態で、アッパーケース１２の段状突
出部１２ａの端縁両側より突出した一対の取付アーム１
２ｂの先端に穿設した取付穴１２ｃを、車体の一部を構
成する金属製フレーム１５に当接させ、金属製ボルト１
６ａをワッシャ１６ｂを介して、金属製フレーム１５に
形成したボルト孔にネジ込むことにより固定するように
している。

【００１７】上記車体取付アーム１２ｂを設けた側の段
状突出部１２ａの内部に配置する電子回路ユニット３２
は、図２および図４に示すように、基板１９上にパワー
トランジスタ１７などの電子機器を搭載し、これらを基
板１９の下面および上面に形成した電子回路２０と接続
している。電子回路２０はバスバー２２と接続させ、バ
スバー２２を介してワイヤハーネス等の外部回路と接続
している。該電子回路２０とバスバー２２との接続は、
バスバー２２の所要の回路２２ｃを基板１９の一方下面
側まで延在させ、その先端にタブ２２ａを上向きに屈折
して形成し、これらタブ２２ａを基板１９に穿設した取
付穴を通して基板１９の上面に搭載したコネクタ２３の
各タブ挿入部に挿入している。該コネクタ２３には電子
回路と接続した端子（図示せず）を収容しており、これ
ら端子を上記タブ２２ａと接触嵌合することにより電気
的接続を行っている。

【００１８】上記パワートランジスタ１７は、スイッチ
ング制御を行うリレー素子の他にヒューズ素子などが高
密度に集約された構成であり、大電流の電子回路と接続
しており、通電時の発熱量が大きい。

【００１９】上記パワートランジスタ１７で発生する熱
は、図２および図３に示すように、パワートランジスタ
１７に付設した小型放熱板１８、該小型放熱板１８と連
結した金属片１４、上記金属製のボルト１６ａを介して
車体の金属製フレーム１５へと伝導し、大気中に放熱し
ている。

【００２０】上記金属片１４は、図３に示すように、ア
ルミニウム等の熱伝導率が高い金属より形成しており、
アッパーケース１２の段状突出部１２ａの上面に配置す
る平坦部１４aと、該平坦部１４ａの一辺の一側より一
方の取付アーム１２ｂの上面に沿って配置する傾斜部１
４bとからなるケース外部への突出部分１４ｃ、平坦部
１４ａの他側より下向きに屈折させた一対の挟持片１４
ｄ、１４ｅとからなり、これら挟持片１４ｄ、１４ｅは
パワートランジスタ１７に付設される小型放熱板１８に
挟持して取り付けるようにしている。上記形状の金属片
１４は、１枚の金属板が折曲加工して形成している。上
記傾斜部１４bには取付アーム１２ｂの取付穴１２ｃと
連通する位置に取付穴１４fを穿設している。上記小型
放熱板１８は、アルミニウムなどからなる長方形の平板
であり、基板１９の上面から垂直に立ち上がるようにし
てパワートランジスタ１７に付設している。

【００２１】上記金属片１４の突出部分１４cはケース
の外部に露出され、一対の挟持片１４d,１４eは、アッ
パーケース１２の上面に設けられる貫通孔１２ｅからケ
ース内に挿入される。挟持片１４d,１４eを貫通孔１２
ｅから挿入すると、上記小型放熱板１８の配置位置にす
るように設定している。

【００２２】上記一対の挟持片１４ｄと１４ｅは、パワ
ートランジスタ１７に付設される小型放熱板１８の長手
方向Ｘにずれた位置で、かつ、Ｘと直交するＹ方向に小
型放熱板１８の板厚以下の寸法でずらして形成してい
る。よって、挟持片１４ｄと１４ｅは小型放熱板１８に
両側面に位置ずれして当接すると共に、両側より小型放
熱板１８を圧接挟持して固定するようにしており、大き
な接触面積を有する態様で、ワンタッチで連結できる。

【００２３】小型放熱板１８の大きさ、および放熱板１
４の挟持片１４ｄ,１４ｅの大きさは、パワートランジ
スタ１７の発熱量の大きさに対応して設定され、小型放
熱板１８および挟持片１４d,１４eを大きくするほど、
挟持片１４d,１４eと小型放熱板１８との接触面積が大
きくなり、その結果、熱伝導率を高めて放熱効果を上げ
ることができる。

【００２４】小型放熱板１８を介してパワートランジス
タ１７から金属片１４に伝導された熱は、ボルト１６ａ
を介して車体に伝導される。金属片１４と金属製ボルト
１６ａとの連結および金属片１４のジャンクションボッ
クス１１への取り付けは、ジャンクションボックス１１
の車体の金属製フレーム１５への取付作業に伴って行な
われる。即ち、ケース内に挿入した金属片１４の挟持片
１４d,１４eで小型放熱板１８を挟持して連結してお
き、金属片１４の取付穴１４fとアッパーケース１２の
取付穴１２cとを連通させた状態で、取付穴１４f,１２c
を通してボルト１６aを金属製フレーム１５のネジ孔に
ねじ込むと、ボルト１６aが挿通されたワッシャ１６bが
金属片１４の傾斜部１４bに密着状態で当接する。

【００２５】上記構成とすると、パワートランジスタ１
７の熱が、小型放熱板１８、金属片１４および金属製ボ
ルト１６ａを介して車体に伝導されて放熱されるので、
従来のように熱がジャンクションボックス１１内にこも
ることなく、効率よく放熱することができる。また、金
属片１４の突出部分１４cは、ケースの外部に露出して
いるので、この突出部分１４cにおいても熱を空気中に
放熱することができ、放熱効率をより向上させることが
できる。突出部分１４cの大きさは、放熱すべき熱量の
大きさと材料コストとを加味して適切な大きさに設定さ
れる。

【００２６】また、ジャンクションボックス１１の車体
取付側を電子回路ユニット３２の基板１９が設置される
側となっているので、パワートランジスタ１７とアッパ
ーケース１２の取付穴１２cとの間の距離が短くなり、
その結果、熱を車体に速やかに放熱することができ、ま
た金属片１４を小さくすることができる分、材料コスト
を削減することができる。

【００２７】図５は参考実施例を示し、金属片２４のパ
ワートランジスタ連結部２４aを、小型放熱板を介さず
に直接パワートランジスタ１７に連結している。金属片
２４の連結部２４aは、可能な限り広い接触面積でパワ
ートランジスタ１７に接触するように、パワートランジ
スタ１７の側面全体に密着した状態で、ボルト２５で固
定している。この第２実施例では、金属片２４が直接パ
ワートランジスタ１７に連結されるので、従来のような
放熱板や放熱ブロックを一切排除することができ、その
分、基板１９およびジャンクションボックス１１を小型
化することができる。

【００２８】なお、上記参考実施例では、金属片２４と
パワートランジスタ１７とをボルト２５によって連結し
たが、パワートランジスタ１７の側面が金属面である場
合には、金属片２４とパワートランジスタ１７とを溶接
によって連結してもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１の電子回路ユニット内蔵の電気接続箱の放熱
構造では、電子機器の熱が金属片および金属製止具を介
して車体に伝導され、車体の放熱板として利用して大気
中に放熱できる。よって、電気接続箱の内部に熱がこも
ることが防止できる。また、従来のように大型の放熱ブ
ロックや大型の放熱板を設ける必要がなく、その結果、
放熱板が小型になった分だけ、または放熱ブロックや放
熱板が取り除かれた分だけ、省スペース化を図ることが
でき、電子回路基板および電気接続箱の小型化を図るこ
とができる。

【００３０】また、小型放熱板を電子機器に付設するこ
とによって、小型放熱板と金属片との連結部において接
触面積を大きくするこたができ、放熱効率をより高める
ことができる。また、たとえば金属片の連結が難しい複
雑な形状を有する電子機器であっても、予め電子機器に
小型放熱板を付設しておき、その小型放熱板に金属片を
連結することによって、金属片の連結作業を容易にする
ことができる。

【００３１】さらに、金属片と金属製止具との連結およ
び金属片の取り付けが、車体への電気接続箱の取付け作
業にともなって行なわれるので、取付作業の工数を簡略
化することができる。また、取り付けられた状態におい
て金属片と金属製止具とが離反することなく、連結され
た状態を確実に保持することができ、信頼性を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例のジャンクションボック
スを示す斜視図である。

【図２】 図１の内部構成を部分的に示す斜視図であ
る。

【図３】 図１の金属片の斜視図である。

【図４】 図１の内部構成を示す斜視図である。

【図５】 本発明の参考実施例のジャンクションボック
スの部分的構成を示す斜視図である。

【図６】 従来のジャンクションボックスの内部構成を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ ジャンクションボックス １２ アッパーケース １２c,１４f 取付穴 １３ ロアケース １４,２４ 金属片 １５ フレーム １６ａ 金属製ボルト １７ パワートランジスタ １８ 小型放熱板 １９ 電子回路基板 ２０ 回路 ２１ 絶縁板 ２２ バスバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平５−78127（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−131121（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−78126（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−84117（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02G 3/08 - 3/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子回路基板上に電子機器を搭載して導
   電材と接続させた電子回路ユニットを、ジャンクション
   ボックス等の自動車用の電気接続箱に内蔵したものにお
   いて、 上記電子機器のうちパワートランジスタ等の発熱性の電
   子機器に、平板形状の小型放熱板を付設する一方、 高熱伝導率を有す金属板を折り曲げ加工して形成した金
   属片を設け、該金属片は、アッパーケースの上面に配置
   する平坦部と、該平坦部の一側に連続してアッパーケー
   スに設けた取付アームの上面に沿って配置する傾斜部と
   からなるケース外部への突出部分と、上記平坦部の他端
   より下向きに屈折させてアッパーケースに設けた貫通穴
   からケース内部に挿入される一対の挟持片を備え、 上記挟持片で上記小型放熱板の両側を圧接挟持して連結
   し、 かつ、上記取付アームの上面に配置した傾斜部に穿設し
   た取付穴を取付アームの取付穴と連通させ、金属製止具
   を通して電気接続箱を車体に取り付け、上記電子機器で
   発生する熱を上記小型放熱板、金属片および金属製止具
   を介して金属フレームの車体へ伝導して放熱する構成と
   して いることを特徴とする電子回路ユニット内蔵の電気
   接続箱の放熱構造。