JP4709032B2 - 電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、電気接続箱に関するものである。

従来、導電路に電子部品が実装された回路構成体を上下に重ねて備える電気接続箱として、特許文献１に記載されているものがある。このものは、回路構成体として制御回路基板とバスバー配電板とを上下に間隔を空けて重なるように配置するとともに、制御回路基板とバスバー配電板との間にそれぞれに実装される電子部品を配置した構成となっている。
特開２００２−２９３２０２公報

しかしながら、上記のように上下の回路構成体間に電子部品を配置する構成では、両回路構成体間に少なくとも電子部品の高さ分だけの間隔を確保しなければならないため、背の高い電子部品を実装する場合にはそれだけ間隔が大きくなって、小型化の妨げとなっていた。

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、電気接続箱の小型化を達成することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る電気接続箱は、導電路が設けられた基板と前記導電路に接続される電子部品とを有する一対の回路構成体を備え、前記一対の回路構成体は、それぞれの基板同士が互いに略平行にかつ互いに間隔を空けて上下に重なるように配置され、下側に位置する前記回路構成体の基板の上面にはＩＣ、リレー、及び大型コンデンサが実装されており、上側に位置する前記回路構成体の基板に、前記下側に位置する基板の導電路とのみ接続される前記リレー及び前記大型コンデンサの上部を逃がす逃がし孔を設け、前記上下の基板間には断熱板が配置されると共に、この断熱板には、前記逃がし孔に対応する位置に前記リレー及び前記大型コンデンサを逃がす断熱板逃がし孔が設けられており、前記断熱板には、前記断熱板逃がし孔の孔縁部に沿う領域において下面側に突出すると共に、前記下側の基板上において、前記逃がし孔に逃がされる前記リレー及び前記大型コンデンサと前記ＩＣとの間を仕切る隔壁を設けたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記逃がし孔に逃がされる前記リレー及び前記大型コンデンサは、前記下側の基板における周縁部に配置され、前記逃がし孔は、前記上側の基板における周縁部を切り欠いて形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
上側の基板に下側の基板に実装された電子部品の上部を逃がす逃がし孔を設けたため、上下の基板の間隔がその電子部品の高さ寸法よりも小さくなるように配置することが可能となり、もって電気接続箱の小型化を図ることができる。
また、上下の基板間に断熱板が配置されることで、一方の基板側から発生した熱が他方の基板側に伝達することが抑制される。また、断熱板には下側の基板に実装される電子部品を逃がす断熱板逃がし孔が設けられているため、断熱板が小型化の妨げになることを回避できる。
また、下側の基板上において、逃がし孔に逃がされる電子部品と他の部品との間を仕切る隔壁を設けたことにより、電子部品から発生した熱が他の部品に伝わることが抑制される。

＜請求項２の発明＞
逃がし孔に逃がされる電子部品が下側の基板の周縁部に配置されているため、これらの電子部品をその基板上の他の部品に対して熱的に隔離することが容易となる。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図３を参照して説明する。本実施形態の電気接続箱は、第１回路構成体１０と、支持部材２０と、第２回路構成体３０とを水平な姿勢で上下に重ねるようにしてケース４０内に収容したものである。

第１回路構成体１０は、長方形状の基板１１（下側の基板）と、この基板１１上に実装されるリレー１５等の各種の電子部品（図中では一部のみを示す）とを備えて構成されている。基板１１には、上下両面に導電路（図示せず）が形成されており、両面の導電路が基板１１に設けられたビアホール（図示せず）を介して互いに電気的に接続されている。この基板１１における略中央部には、制御回路が形成されており、その周縁部には配電回路（電力回路）が形成されている。制御回路は、基板１１上面に実装される（基板１１上の導電路に接続される）電子部品としてＩＣ１２等を備えている。また、制御回路は、上方に向けて突出した複数の信号用コネクタ端子１３を備えている。この信号用コネクタ端子１３は、下端部が基板１１に設けられたスルーホール（図示せず）に挿通されて基板１１下面の導電路に接続されており、上端部には後述する信号用コネクタが接続される。

基板１１の配電回路は、基板１１上面に実装される（基板１１上の導電路に接続される）電子部品として、半導体スイッチング素子１４、リレー１５、大型コンデンサ１６などを備えている。基板１１の上面における一角部には長方形状の高背部品配置領域１７が設けられており、この高背部品配置領域１７には、基板１１に実装される電子部品のうち比較的背が高い部品であるリレー１５（スイッチング部材）及び大型コンデンサ１６が配置されている。また、基板１１の周縁部には、後述する接続端子部３７が挿通される複数の端子挿通孔１８が基板１１の３辺に沿うように整列して設けられている。さらに、基板１１には、後述する脚部２３が挿通される複数の脚部挿通孔１９が所定位置に設けられている。

支持部材２０は、絶縁性を有し、断熱性に優れた合成樹脂材からなり、平板状の断熱板２１を備えている。この断熱板２１は、下側の基板１１と同じ大きさの長方形において、高背部品配置領域１７に対応する部分を切り欠いて断熱板逃がし孔２２を形成した形状をなしている。断熱板２１の下面には、複数の脚部２３が下方へ向けて突設されており、各脚部２３の先端を基板１１の脚部挿通孔１９に嵌合させることで、支持部材２０が基板１１に対して位置決めされ、断熱板２１が基板１１面に対して平行に所定間隔を空けて支持される。また、断熱板２１には、信号用コネクタ端子１３と対応する位置に長方形状のコネクタ用貫通孔２４が設けられている。さらに、断熱板２１には、基板１１の端子挿通孔１８と対応する位置に同じく接続端子部３７が挿通される端子挿通孔２５が設けられている。

第２回路構成体３０は、肉厚の金属板材を打ち抜いて形成した複数本のバスバー３１（導電路）を複数層に配し、各層の間に絶縁基板３２を介して積層されてなる基板部３３（上側の基板）と、後述するアッパカバー４１に取り付けられバスバー３１に接続されるリレー４５等の電子部品とから構成されており、全体で配電回路を構成している。バスバー３１には、上面側へ略直角に突出する複数のリレー用端子部３４、ヒューズ用端子部３５及びコネクタ用端子部３６と、基板部３３の下面における周縁部から略直角に下向きに突出する複数の接続端子部３７とが一体に形成されている。

基板部３３は、支持部材２０の断熱板２１とほぼ同様の形状をなしており、断熱板２１のコネクタ用貫通孔２４と対応する位置に同形状のコネクタ用貫通孔３８が設けられ、基板１１の高背部品配置領域１７に対応する位置に逃がし孔３９が形成されている。この基板部３３は、断熱板２１の上面に重ねて載せられ、それにより下側の基板１１と平行にかつ上方に間隔を空けた位置に支持される。また、各接続端子部３７は、断熱板２１の端子挿通孔２５と下側の基板１１の端子挿通孔１８とに挿通され、その基板１１の下面にて導電路に接続され、これにより両回路構成体１０，３０の配電回路同士が電気的に接続される。

このように第１回路構成体１０の基板１１と支持部材２０と第２回路構成体３０の基板部３３とを重ねた状態においては、下側の基板１１の高背部品配置領域１７に配置されたリレー１５及び大型コンデンサ１６の上部が、基板部３３の逃がし孔３９と断熱板２１の断熱板逃がし孔２２とに逃がされ、リレー１５及び大型コンデンサ１６の上端が基板部３３の上面よりも高い位置になっている。このようにリレー１５及び大型コンデンサ１６の上部が逃がし孔３９に逃がされることで、第２回路構成体３０の基板部３３を、第１回路構成体１０の基板１１に対して、リレー１５等の上端位置よりも接近した位置に配置することが可能となっている。

ケース４０は、アッパカバー４１とロアカバー５０とを備えて構成されている。アッパカバー４１は、合成樹脂製であり、第２回路構成体３０の基板部３３と逃がし孔３９内に逃がされた各リレー１５及び大型コンデンサ１６の上部とを全周に亘って包囲する長方形の包囲壁４２と、その上方を覆う上面板４３とからなり、アッパカバー４１の内部空間は下方へ開放されている。上面板４３には、上向きに突出した角筒状をなすリレー取付部４４が複数形成されているとともに、リレー取付部４４の内部には、その底面を貫通しバスバー３１のリレー用端子部３４が臨んでおり、リレー取付部４４に取り付けられたリレー４５がリレー用端子部３４と接続される。また、上面板４３には、凹状をなす複数のヒューズ取付部４６が形成されているとともに、ヒューズ取付部４６の内部には、その底面を貫通したバスバー３１のヒューズ用端子部３５が臨んでおり、ヒューズ取付部４６に取り付けられたヒューズ（図示せず）がヒューズ用端子部３５と接続される。

さらに、上面板４３には、角筒状の筒状嵌合部４７，４８が複数形成されているとともに、筒状嵌合部４７の内部には、その底面を貫通したバスバー３１のコネクタ用端子部３６が臨んでおり、筒状嵌合部４７に嵌合されたコネクタ（図示せず）がコネクタ用端子部３６と接続される。また、筒状嵌合部４８の内部には、コネクタ用貫通孔２４，３８を貫通した基板１１上の信号用コネクタ端子１３が臨んでおり、筒状嵌合部４８に嵌合された信号用コネクタ（図示せず）が信号用コネクタ端子１３と接続される。

ロアカバー５０は、合成樹脂製であり、第１回路構成体１０、支持部材２０及びアッパカバー４１の包囲壁４２を全周に亘って包囲する長方形の周壁５１と、第１回路構成体１０の下面側を覆う下面板５２とを備え、上方に開放した形態となっている。ロアカバー５０における下面板５２の上面には、上方に円筒状に突出する脚部嵌合部５３が複数設けられ、各脚部嵌合部５３に下側の基板１１の脚部挿通孔１９を介して下方へ突出する支持部材２０の脚部２３が嵌合されることで、支持部材２０がロアカバー５０に対して位置決めされている。アッパカバー４１とロアカバー５０とは、包囲壁４２の外周面に突設された複数の係止突起５４がそれぞれ周壁５１に設けられた係止孔５５に係合されることで、互いに組み付けられている。そして、アッパカバー４１とロアカバー５０との間に、第１回路構成体１０の基板１１と支持部材２０と第２回路構成体３０の基板部３３とが挟まれて固定されている。また、アッパカバー４１の上方には、リレー４５、ヒューズ及びコネクタを保護するための保護カバー（図示せず）が被せられる。

上述のように本実施形態は、上側の基板部３３に下側の基板１１に実装された電子部品１５，１６の上部を逃がす逃がし孔３９を設けたため、上下の基板１１，３３の間隔がそれらの電子部品１５，１６の高さ寸法よりも小さくなるように配置することが可能となり、もって電気接続箱の小型化を図ることができる。

また、上下の基板１１，３３間に断熱板１２が配置されることで、一方の基板（１１または３３）側から発生した熱が他方の基板（１１または３３）側に伝達することが抑制される。また、断熱板２１には下側の基板１１に実装される電子部品１５，１６を逃がす断熱板逃がし孔２２が設けられているため、断熱板２１が小型化の妨げになることを回避できる。

また、逃がし孔３９に逃がされる電子部品１５，１６が下側の基板１１の周縁部に配置されているため、これらの電子部品１５，１６をその基板１１上の他の部品（ＩＣ１２等）に対して熱的に隔離することが容易となる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図４によって説明する。
本実施形態は、支持部材２０における断熱板２１の下面側に突出する隔壁６０を設けたものである。なお、その他の構成は実施形態１と同様であるので、実施形態１と同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。

隔壁６０は、合成樹脂製であって、断熱板２１における逃がし孔３９の孔縁部に沿って設けられ、全体として断面Ｌ字状をなしている。そして、支持部材２０が基板１１に対して組み付けられた状態では、隔壁６０が基板１１上における高背部品配置領域１７とその他の領域とを仕切るとともに、断熱板２１の下面と基板１１の上面との間を閉塞する。

ここで、配電回路には比較的大きな電流が流れるため、配電回路を構成するリレー１５や大型コンデンサ１６が密集して配置された高背部品配置領域１７からの発熱量は大きくなる傾向にある。これに対し、本実施形態では、隔壁６０が高背部品配置領域１７の各電子部品１５，１６と制御回路を含んだその他の部位との間を仕切るよう設けられているため、高背部品配置領域１７からの熱が制御回路側に伝達することが抑制される。

＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図５によって説明する。
本実施形態は、支持部材２０における断熱板２１の下面側に接続端子部３７の周囲を覆う端子隔壁部６１を突出して設けたものである。なお、その他の構成は実施形態１と同様であるので、実施形態１と同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。

端子隔壁部６１は、３列に分かれて配置された接続端子部３７の各列を幅方向の両側から間隔を空けて挟むように設けられており、その先端は基板１１の上面にほぼ当接する位置にある。このため、配電回路の一部を構成する接続端子部３７から発生する熱が基板１１上の制御回路やその他の部品に伝達することが抑制される。

＜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態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、下側の基板に実装される電子部品の上部を上側の基板に設けた逃がし孔に逃がす構成としたが、本発明によれば、下側の基板にも同様に逃がし孔を設けて上側に基板に実装される電子部品の下部を逃がす構成としても良い。

（２）上記実施形態では、逃がし孔に逃がされる電子部品を基板の周縁部における一カ所に集中して配置したが、本発明によれば、逃がし孔に逃がされる電子部品を複数箇所に分散して配置しても良い。また、同電子部品を基板の周縁以外の領域（基板の中央寄りの領域）に配置しても良く、この場合には、逃がし孔を基板の周縁部に切り欠き形成するのでなく基板を貫通するように形成しても良い。
（３）上記実施形態では回路構成体の数が２つである場合について説明したが、本発明は、３つ以上の回路構成体を重ねた電気接続箱にも適用できる。

本発明の実施形態１に係る電気接続箱の分解斜視図 電気接続箱の斜視図 電気接続箱の断面図 実施形態２に係る電気接続箱の部分拡大分解斜視図 実施形態３に係る電気接続箱の部分拡大断面図

符号の説明

１０…第１回路構成体
１１…基板（下側の基板）
１５…リレー（逃がし孔に逃がされる電子部品、スイッチング部材）
１６…大型コンデンサ（逃がし孔に逃がされる電子部品）
２１…断熱板
２２…断熱板逃がし孔
３０…第２回路構成体
３３…基板部（上側の基板）
３９…逃がし孔
６０…隔壁

Claims (2)

1. 導電路が設けられた基板と前記導電路に接続される電子部品とを有する一対の回路構成体を備え、
   前記一対の回路構成体は、それぞれの基板同士が互いに略平行にかつ互いに間隔を空けて上下に重なるように配置され、
   下側に位置する前記回路構成体の基板の上面にはＩＣ、リレー、及び大型コンデンサが実装されており、
   上側に位置する前記回路構成体の基板に、前記下側に位置する基板の導電路とのみ接続される前記リレー及び前記大型コンデンサの上部を逃がす逃がし孔を設け、
   前記上下の基板間には断熱板が配置されると共に、この断熱板には、前記逃がし孔に対応する位置に前記リレー及び前記大型コンデンサを逃がす断熱板逃がし孔が設けられており、
   前記断熱板には、前記断熱板逃がし孔の孔縁部に沿う領域において下面側に突出すると共に、前記下側の基板上において、前記逃がし孔に逃がされる前記リレー及び前記大型コンデンサと前記ＩＣとの間を仕切る隔壁を設けたことを特徴とする電気接続箱。
2. 前記逃がし孔に逃がされる前記リレー及び前記大型コンデンサは、前記下側の基板における周縁部に配置され、前記逃がし孔は、前記上側の基板における周縁部を切り欠いて形成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。

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