JP6131494B2 - 回路構成体および電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、基板表面上に配置された複数の電気電子部品が導電路によって電気的に接続されてなる回路構成体および電気接続箱に関する。

従来、自動車のバッテリー、あるいはオルタネータ等の電源から供給される電力を各電装品に分配するためのモジュールとして電気接続箱が用いられる。この電気接続箱には基板表面上に配置された複数の電気電子部品が導電路によって電気的に接続された回路構成体が内部に組み込まれるようになっている。

例えば、特許文献１には、基板表面上にリレー等の電気電子部品が配置された回路構成体における基板の部品固定構造が記載されている。

特開２０１２−２３２７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された回路構成体は、発熱量が大きい複数のヒューズが集約して設けられるヒューズブロックが配置される基板上の領域が高発熱領域となるため、発熱量の大きいリレー等の電気電子部品が高発熱領域の近くに配置されると高発熱領域がさらに高温になり、電気電子部品に熱による大きな影響を与えてしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電気電子部品への熱による影響を低減させることができる回路構成体および電気接続箱を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る回路構成体は、基板表面上に配置された複数の電気電子部品が導電路によって電気的に接続されてなる回路構成体において、前記複数の電気電子部品のうち、相対的に発熱量の大きい前記電気電子部品は、相対的に発熱量の小さい前記電気電子部品に比して前記基板表面上の高発熱領域から離れた位置に配置され、前記高発熱領域、あるいは前記高発熱領域の近傍から前記相対的に発熱量の大きい電気電子部品に接続される前記導電路の一部分が、前記基板表面から離間されるように配索されたバスバーによって構成されてなり、前記バスバーは、前記高発熱領域側の一端から、前記相対的に発熱量の大きい電気電子部品側の他端までの配索経路の間に配置される１つ以上の前記電気電子部品に対しても接続され、かつ、前記電気電子部品との接続部で、前記接続部から下流に向けて流れる電流量に応じて該バスバーの幅方向の一端側から段階的に幅が狭められることによって断面積が段階的に縮小されることを特徴とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項２に係る電気接続箱は、電源から供給される電力を複数の電装品に分配する電気接続箱において、請求項１に記載の回路構成体が組み込まれてなることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る回路構成体は、前記基板表面上の相対的に発熱量の大きい電気電子部品が相対的に発熱量の小さい電気電子部品に比して前記基板表面上の高発熱領域から離れた位置に配置されることによって、前記高発熱領域の熱量が増大されて前記高発熱領域がさらに高温になることを防ぐことができるので、電気電子部品への熱による影響を低減させることができる。

本発明の請求項１に係る回路構成体は、前記高発熱領域から相対的に発熱量の大きい電気電子部品に接続される前記導電路の一部分が、前記基板表面から離間されるように配索されたバスバーによって構成されているので、前記相対的に発熱量が大きい電気電子部品に接続される導電路を介して基板が発熱されることを防ぐことができる。

本発明の請求項１に係る回路構成体は、前記バスバーによって前記発熱量の大きい電気電子部品以外の電気電子部品についても電力を分配するようにしているため、導電路としてのバスバーを増やすことなく複数の電気電子部品に電力を分配させることができるので、部品コストを削減することができる。

本発明の請求項１に係る回路構成体は、前記バスバーが電流量に応じて断面積を縮小するようになっているので、バスバーの材料費を抑えることができ、結果的に部品コストを削減することができる。

本発明の請求項２に係る電気接続箱は、請求項１に記載の回路構成体が組み込まれてなるので、前記回路構成体と同様の効果を奏することができる。

図１は、本発明の実施例に係る電気接続箱の分解斜視図である。 図２は、図１に示した電気接続箱の上面図であり、収容ケースの外形を仮想線で示した図である。 図３は、図１に示したヒューズ出力側バスバーの拡大斜視図である。 図４は、本発明の実施例に係る電気接続箱の変形例１の電気接続箱の分解斜視図である。 図５は、図４に示した電気接続箱の上面図であり、収容ケースの外形を仮想線で示した図である。 図６は、本発明の実施例に係る電気接続箱の変形例２の電気接続箱の分解斜視図である。 図７は、図６に示した電気接続箱の上面図であり、収容ケースの外形を仮想線で示した図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る回路構成体および電気接続箱の好適な実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る電気接続箱の分解斜視図である。
なお、図１では、ヒューズ、および収容ケースの図示を省略している。
図２は、図１に示した電気接続箱の上面図であり、収容ケースの外形を仮想線で示した図である。図３は、図１に示したヒューズ出力側バスバーの拡大斜視図である。
本発明の実施例に係る電気接続箱１００は、バッテリー、あるいはオルタネータ等の電源から供給される電力を各電装品に分配するものであり、回路構成体１と、回路構成体１を内部に保護収容するための収容ケース部１０と、を有する。

収容ケース部１０は、合成樹脂等の絶縁材からなり、回路構成体１の後述するヒューズブロック３０に取り付けられた複数のヒューズＦと、後述するコネクタ４０のコネクタ接続口４１ａとがケース外部に露出されるように回路構成体１を収容するものである。

回路構成体１は、基板２０と、電源からの電力供給元となる不図示の電源コネクタが接続される電源入力端子２１と、図２に示す複数のヒューズＦが着脱可能に装着されるヒューズブロック３０と、各種電装品に電力を分配送電するための電線が接続された不図示の電力分配コネクタが接続される二つのコネクタ４０、４０と、不図示の車載電子制御装置（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が接続されるＥＣＵ接続コネクタ５０と、を有する。

基板２０は、いわゆるプリント配線板によって実現される。この基板２０は、外形矩形状をなし、基板表面２０ａあるいは内部に導電路としてのスルーホールＴＨを含むプリント配線が形成されている。また、この実施例では基板表面２０ａには、電気電子部品としての複数のリレーＲが配置されている。

ヒューズブロック３０は、合成樹脂等の絶縁材からなるブロック本体部３１に電源入力端子２１に接続された不図示のヒューズ入力側バスバーと、複数のヒューズ出力側バスバーと、を有する。

不図示のヒューズ入力側バスバーは、板状の金属部材が金型プレス加工等によって所定形状に成形されたものである。この不図示のヒューズ入力側バスバーは、導電路として一端部が電源入力端子２１に接続され、他端部がヒューズＦの入力側の電極に接続されるようになっている。
このため、不図示の電源から供給された電力は、不図示のヒューズ入力側バスバーを介して各ヒューズＦの入力側の電極に伝達されるようになっている。

ヒューズ出力側バスバー２２は、板状の金属部材が金型プレス加工等によって所定形状に成形されたものである。このヒューズ出力側バスバー２２は、図３に示すように、直線的に延びる帯状金属部材がＬ字状に屈曲され、基板接続側端部２２ａと、ヒューズ接続側端部２２ｂとが各端部に形成されている。

基板接続側端部２２ａは、基板２０に形成された導電路としてのスルーホールＴＨに接続される側の端部であり、基板表面２０ａに形成された導電路としてのスルーホールＴＨに挿通されるように周辺部分に比して細く形成された部分である。
ヒューズ接続側端部２２ｂは、ヒューズＦの出力側の電極に接続される端部であり、ヒューズＦの出力側の電極を挟持するようになっている。

このようなヒューズブロック３０は、発熱量が大きい複数のヒューズＦが集約して配置されるため、基板表面２０ａ上のヒューズブロック３０の設置部分が高い温度で発熱される高発熱領域Ａｒになる。
この高発熱領域Ａｒの近傍に発熱量が高い電気電子部品が配置された場合、高発熱領域Ａｒの熱量がさらに増大されてしまう。
そこで、回路構成体１は、基板表面２０ａ上に配置される、複数の電気電子部品のうち、相対的に発熱量の大きい電気電子部品は、相対的に発熱量の小さい電気電子部品に比して基板表面２０ａ上の高発熱領域Ａｒから離れた位置に配置されるようになっている。
より具体的には、基板表面２０ａ上に配置される、複数の電気電子部品のうち、相対的に発熱量の大きい電気電子部品である３つのリレーＲが相対的に発熱量の小さい電気電子部品よりも基板表面２０ａ上の高発熱領域Ａｒから離れた位置に配置される。
また、３つのリレーＲは、基板表面２０ａから離間されるように配索された導電路としてのヒューズ出力側バスバー２２を介してヒューズＦに接続されるようになっている。
すなわち、回路構成体１は、高発熱領域から相対的に発熱量の大きい電気電子部品Ｒｔに接続される導電路の一部分が、基板表面２０ａから離間されるように配索されたバスバーによって構成されるようになっている。

なお、この実施例では、相対的に発熱量が大きい電気電子部品の選択基準として、基板表面２０ａ上に配置される複数の電気電子部品の発熱量を比較し、所定の発熱量以上の電気電子部品を相対的に発熱量が大きい電気電子部品として選択するようにしている。このため、複数のリレーＲを含む複数の電気電子部品のうち、所定の発熱量以上の３つのリレーＲが相対的に発熱量の大きいリレーＲ（以下、記号Ｒｔを用いる。）として選択されている。
一方、相対的に発熱量が大きい電気電子部品として選択されなかった電気電子部品、すなわち相対的に発熱量が小さい電気電子部品については、高発熱領域Ａｒにおける熱量の増大に大きな影響がないため、基板表面２０上の配置に制限を設けていない。

これら選択された３つの相対的に発熱量が大きいリレーＲｔは、図２に示すように、他のリレーＲを含む相対的に発熱量が小さい電気電子部品に比較して高発熱領域Ａｒから離れた位置である、ヒューズブロック３０が設置される基板端部に対向する側の基板端部周辺に配置されるようになっている。
これにより、高発熱領域Ａｒの近傍に相対的に発熱量の大きい電気電子部品である３つのリレーＲｔが配置されず、高発熱領域Ａｒにおいて熱量が増大されることが防止されるようになっている。

次に、コネクタ４０について説明する。
各コネクタ４０は、合成樹脂等の絶縁性樹脂からなるコネクタ本体部４１に複数のコネクタ端子２３が設けられている。
コネクタ本体部４１は、基板２０の基板端に配置され、コネクタ接続口４１ａから不図示の電力分配コネクタが嵌入されるようになっている。

コネクタ端子２３は、具体的には、図１に示すように、棒状の金属部材がＬ字状に屈曲され、基板接続側端部２３ａと、出力端子部２３ｂとが各端部に形成されている。
基板接続側端部２３ａは、基板２０に接続される側の端部であり、基板表面２０ａに形成された導電路としてのスルーホールＴＨに挿通されるように、周辺部分に比して小径に形成されている部分である。
出力端子部２３ｂは、不図示の電力分配コネクタの端子が接続される部分である。この実施例では、図２に示すように、出力端子部２３ｂは雄型の端子であり、不図示の電力分配コネクタの雌型の端子に接続されるようになっている。

このような回路構成体１は、電力がリレーＲ、Ｒｔを介する経路で伝達される場合、電源入力端子２１から供給された電力が、不図示のヒューズ入力側バスバーと、ヒューズＦと、ヒューズ出力側バスバー２２と、基板２０のスルーホールＴＨを含む導電路と、リレーＲ、Ｒｔと、コネクタ端子２３と、を順に伝達され、コネクタ４０に接続された不図示の電力分配コネクタから各種電装品に分配されるようになっている。

本発明の実施例に係る回路構成体１は、基板表面２０ａ上の相対的に発熱量の大きい電気電子部品である３つのリレーＲｔが相対的に発熱量の小さい電気電子部品に比して基板表面２０ａ上の高発熱領域Ａｒから離れた位置に配置されることによって、高発熱領域Ａｒの熱量が増大されて高発熱領域Ａｒがさらに高温になることを防ぐことができるので、電気電子部品Ｒ、Ｒｔへの熱による影響を低減させることができる。

また、本発明の実施例に係る回路構成体１は、高発熱領域Ａｒから相対的に発熱量の大きい電気電子部品である３つのリレーＲｔに接続される導電路の一部分が、基板表面２０ａから離間されるように配索されたバスバーによって構成されているので、相対的に発熱量が大きい電気電子部品である３つのリレーＲｔに接続される導電路を介して基板２０が発熱されることを防ぐことができる。

また、本発明の実施例に係る電気接続箱１００は、回路構成体１が組み込まれてなるので、回路構成体１と同様の効果を奏することができる。

（変形例１）
次に、図４および図５を用いて、本発明の実施例に係る回路構成体１および電気接続箱１００の変形例１の回路構成体２および電気接続箱２００について説明する。
図４は、本発明の実施例に係る電気接続箱１００の変形例１の電気接続箱２００の分解斜視図である。
なお、図４では、ヒューズＦ、および収容ケース１０の図示を省略している。
図５は、図４に示した電気接続箱２００の上面図であり、収容ケース１０の外形を仮想線で示した図である。
この変形例１の電気接続箱２００に組み込まれた回路構成体２は、相対的に発熱量の大きい二つのリレーＲｔが、基板２０に形成されたプリント配線に接続され、発熱量の大きい一つのリレーＲｔに接続されるバスバー６０が複数のリレーＲに接続されている点で実施例の回路構成体１および電気接続箱１００と異なる。
なお、その他の構成は実施例と同様であり、実施例と同一構成部分には同一符号を付している。

回路構成体２は、バスバー６０が高発熱領域Ａｒの近傍の基板表面２０ａのスルーホールＴＨに接続される高発熱領域Ａｒ側の一端から、相対的に発熱量の大きい電気電子部品Ｒｔ側の他端までの配索経路の間に配置される二つのリレーＲ、Ｒに対しても接続され、接続される各リレーＲ、Ｒに電力を分配するようになっている。

この変形例１の回路構成体２および電気接続箱２００は、実施例の回路構成体１および電気接続箱１００と同様の効果を奏するとともに、バスバー６０によって発熱量の大きいリレーＲｔ以外のリレーＲについても電力を分配するようにしているため、導電路としてのバスバーを増やすことなく複数のリレーＲに電力を分配させることができるので、部品コストを削減することができる。

（変形例２）
次に、図６および図７を用いて、本発明の実施例に係る回路構成体１および電気接続箱１００の変形例２の回路構成体３および電気接続箱３００について説明する。
図６は、本発明の実施例に係る電気接続箱１００の変形例２の電気接続箱３００の分解斜視図である。
なお、図６では、ヒューズＦ、および収容ケース１０の図示を省略している。
図７は、図６に示した電気接続箱３００の上面図であり、収容ケース１０の外形を仮想線で示した図である。
この変形例２の電気接続箱３００に組み込まれた回路構成体３は、変形例１と同様に、相対的に発熱量の大きい二つのリレーＲｔ、Ｒｔが、基板２０に形成されたプリント配線に接続され、相対的に発熱量の大きい一つのリレーＲｔに接続されるバスバー７０が複数のリレーＲに接続されている点、およびバスバー７０が各リレーＲ、Ｒに接続されるごとにその断面積を電流量に応じて変化させている点で実施例の回路構成体１と異なる。
なお、その他の構成は実施例と同様であり、実施例と同一構成部分には同一符号を付している。

回路構成体３は、バスバー７０が高発熱領域Ａｒの近傍の基板表面２０ａのスルーホールＴＨに接続される高発熱領域Ａｒ側の一端から、相対的に発熱量の大きい電気電子部品Ｒｔ側の他端までの配索経路の間に配置される二つのリレーＲ、Ｒに対しても接続され、接続される各リレーＲ、Ｒに電力を分配するようになっている。

また、複数のリレーＲ、Ｒ、Ｒｔに接続されるバスバー７０は、各リレーＲ、Ｒとの接続部となるスルーホールＴｈの位置で、接続部から下流に向けて流れる電流量に応じて断面積が段階的に縮小されるようになっている。
なお、この変形例２では、バスバー７０の厚みが一定であるため、バスバー７０は、各リレーＲ、Ｒとの接続部となるスルーホールＴｈの位置で、接続部から下流に向けて流れる電流量に応じて幅が段階的に縮小されるようになっている。

この変形例２の回路構成体３および電気接続箱３００は、実施例の回路構成体１および電気接続箱１００と同様の効果を奏するとともに、バスバー７０によって発熱量の大きいリレーＲｔ以外のリレーＲについても電力を分配するようにしているため、導電路としてのバスバーを増やすことなく複数のリレーＲに電力を分配させることができるので、部品コストを削減することができ、さらには、バスバー７０が電流量に応じて断面積を縮小するようになっているので、バスバーの材料費を抑えることができ、結果的に部品コストを削減することができる。

なお、本発明の実施例に係る回路構成体１、２、３は、基板上２０ａに配置される電気電子部品がリレーＲ、Ｒｔであるものを例示したが、これに限らず、その他の電気電子部品であっても構わない。

また、本発明の実施例に係る回路構成体１、２、３は、電気接続箱１００、２００、３００に組み込まれるものを例示したが、これに限らず、その他の装置に組み込まれるものであっても構わない。

また、本発明の実施例に係る回路構成体１、２、３は、基板がプリント配線板であり、導電路がバスバー、あるいはプリント配線であるものを例示したが、基板表面２０ａ上のバスバーによってのみ導電路が構成されるものであっても構わない。

また、本発明の実施例に係る回路構成体１、２、３は、所定の発熱量以上の電気電子部品Ｒｔを相対的に発熱量が大きい電気電子部品Ｒｔとして選択し、選択された電気電子部品Ｒｔについてのみ高発熱領域Ａｒとの間の距離を調整するものを例示したが、これに限らず、各電気電子部品Ｒ、Ｒｔ全てについて、発熱量に応じて高発熱領域Ａｒとの間の距離を調整するようにしても構わない。

以上、本発明者によってなされた発明を、上述した発明の実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上述した発明の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１、２、３ 回路構成体
１０ 収容ケース
２０ 基板
２０ａ 基板表面
２１ 電源入力端子
２２ ヒューズ出力側バスバー（バスバー）
２２ａ 基板接続側端部
２２ｂ ヒューズ接続側端部
２３ コネクタ端子
２３ａ 基板接続側端部
２３ｂ 出力端子部
３０ ヒューズブロック
３１ ブロック本体部
４０ コネクタ
４１ コネクタ本体部
４１ａ コネクタ接続口
５０ ＥＣＵ接続コネクタ
６０、７０ バスバー
１００、２００、３００ 電気接続箱
Ｒ、Ｒｔ リレー（電気電子部品）
Ｆ ヒューズ
ＴＨ スルーホール（導電路）
Ａｒ 高発熱領域

Claims (2)

1. 基板表面上に配置された複数の電気電子部品が導電路によって電気的に接続されてなる回路構成体において、
   前記複数の電気電子部品のうち、相対的に発熱量の大きい前記電気電子部品は、
   相対的に発熱量の小さい前記電気電子部品に比して前記基板表面上の高発熱領域から離れた位置に配置され、
   前記高発熱領域、あるいは前記高発熱領域の近傍から前記相対的に発熱量の大きい電気電子部品に接続される前記導電路の一部分が、
   前記基板表面から離間されるように配索されたバスバーによって構成されてなり、
   前記バスバーは、
   前記高発熱領域側の一端から、前記相対的に発熱量の大きい電気電子部品側の他端までの配索経路の間に配置される１つ以上の前記電気電子部品に対しても接続され、かつ、前記電気電子部品との接続部で、前記接続部から下流に向けて流れる電流量に応じて該バスバーの幅方向の一端側から段階的に幅が狭められることによって断面積が段階的に縮小される
   ことを特徴とする回路構成体。
2. 電源から供給される電力を複数の電装品に分配する電気接続箱において、
   請求項１に記載の回路構成体が組み込まれてなることを特徴とする電気接続箱。

Images