JP6948013B2

JP6948013B2 - 電気接続箱

Info

Publication number: JP6948013B2
Application number: JP2018111308A
Authority: JP
Inventors: 孝祐秋葉
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2021-10-13
Anticipated expiration: 2038-06-11
Also published as: JP2019216504A; US20210203137A1; US11843228B2; CN112262510A; WO2019239686A1

Description

本発明は、自動車等に搭載される電気接続箱に関し、特に、箱本体の表面を覆蓋するカバー部材を備えた電気接続箱に関するものである。

従来から、自動車の電装系には、リレーボックスやヒューズボックス、ジャンクションボックス等の電気接続箱が用いられており、かかる電気接続箱に多数のリレーやヒューズ等の電気部品を集中して配設することによって、電気配線の効率化や交換等のメンテナンス性の向上が図られている。

ところで、電気接続箱は、特開平１１−３０７９５４号公報（特許文献１）等に記載されているとおり、バスバーやプリント基板等から構成される内部回路を収容する箱本体を備えている。箱本体の表面には、電気部品が装着される複数の部品装着部が設けられており、カバー部材によって箱本体の表面が覆蓋されるようになっている。

ところが、近年の自動車電装品の増加に伴い、ヒューズやリレーなどの発熱性の高い電気部品が増えると共に、電気接続箱は設置場所のスペースの関係からその大きさが制限されて、電気接続箱内の高密度化も進んでいる。特に、ヒューズの可溶部やリレーのコイル部は発熱量がきわめて大きい。このため、密閉した電気接続箱内に熱がこもり易くなると共に局部的な過熱が発生することにより、ヒューズやリレーの機能を損ねるおそれがあった。

これに対して、カバー部材の内面に放熱部材を固定し、箱本体の上面を覆蓋した状態で放熱部材がヒューズの表面に接触するようにすることによりヒューズで発生した熱を外部に逃がす方法が、例えば特開２００７−２９５７０６号公報（特許文献２）に記載されている。しかしながら、かかる放熱部材は弾力性のある樹脂製とされていることから、電気部品の表面に放熱部材を接触させるためには比較的大きな力で放熱部材を電気部品に対して押圧する必要があり、電気部品にダメージを与えるおそれがあった。

特開平１１−３０７９５４号公報特開２００７−２９５７０６号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、電気部品に対する放熱部材の接圧を低減しつつ、電気部品の表面に安定して放熱部材を接触させることが可能な、新規な構造の電気接続箱を提供することにある。

本発明の第一の態様は、電気部品が装着される部品装着部が表面に設けられた箱本体と、前記箱本体の前記表面を覆蓋するカバー部材と、を備え、前記カバー部材の天壁部の内面には、前記電気部品に向かって突出する放熱部材保持部が設けられており、該放熱部材保持部に保持された可塑性放熱部材が、前記電気部品の表面に対して接触されており、前記放熱部材保持部が、前記天壁部の前記内面より前記箱本体側に向かって突出して設けられた筒形状の周壁部と、該周壁部の内部に位置して該周壁部の軸方向に延びる軸部を含んでおり、前記可塑性放熱部材の一部が前記放熱部材保持部から前記電気部品に向かって突出して前記電気部品の前記表面に接触されており、前記周壁部の内面には前記軸方向に平行に延びるリブが突設されていることを特徴とする。

本態様によれば、カバー部材の天壁部の内面には、電気部品に向かって突出する放熱部材保持部が設けられており、放熱部材保持部に保持されている可塑性を有する可塑性放熱部材が、電気部品の表面に対して接触している。放熱部材が可塑性を有していることから、電気部品の表面に接触される可塑性放熱部材の接圧を低減しつつ、可塑性放熱部材を電気部品の表面に沿って変形させることにより安定して電気部品の表面に接触させることができる。それゆえ、電気部品にダメージを与えるおそれを回避乃至は低減して、電気部品で発生した熱を可塑性放熱部材およびカバー部材を介して効率的に電気接続箱の外部に逃がすことができるのである。

なお、可塑性を有する放熱部材としては、例えば粘土状で凹凸に良く密着する放熱用のシリコーン製のパテシートや、放熱用のシリコーン製のグリース等が採用可能である。

本態様によれば、放熱部材保持部が、筒形状の周壁部とその内部に配設された軸部を含んでいることから、周壁部と軸部の間に可塑性放熱部材を充填するように押し込むだけで、かかる周壁部と軸部により可塑性放熱部材を所定位置に配置しつつ接触保持することができる。これにより、可塑性放熱部材が放熱部材保持部から下方に向かって抜け落ちることを防止して、可塑性放熱部材を確実且つ安定して保持することができる。しかも、放熱部材保持部から突出した可塑性放熱部材の一部が電気部品の表面に接触されることから、可塑性放熱部材の可塑性を損なうことなく、可塑性放熱部材を電気部品の表面に接触させることができ、接圧の低減や電気部品との接触面積の増大といった効果を有利に実現することができる。また、周壁部の内面には軸方向に平行に延びるリブが突設されていることから、可塑性放熱部材がリブにガイドされて放熱部材保持部の周壁部内にスムーズに圧入されると共に、かかるリブにより可塑性放熱部材と周壁部との接触面積が増大し、可塑性放熱部材が放熱部材保持部から下方に向かって抜け落ちることが一層有利に防止されている。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記周壁部が円筒形状であり、前記軸部が同心状に配設されているものである。

本態様によれば、放熱部材保持部が、円筒形状の周壁部を有していることから、内部に押し込まれる可塑性放熱部材が隙間なく充填され易く、周壁部と可塑性放熱部材の接触面積を確実に確保することができ、放熱部材保持部による可塑性放熱部材の安定した保持を有利に実現できる。加えて、軸部と周壁部が同心状に配されていることから、可塑性放熱部材をより均等に周壁部内に収容配置することができ、安定的な可塑性放熱部材の保持が有利に実現され得る。

本発明の第三の態様は、前記第一または第二の態様に記載のものにおいて、前記軸部の先端部が前記周壁部の突出端部よりも前記箱本体側に向かって延び出しているものである。

本態様によれば、軸部の先端部が周壁部の突出端部よりも箱本体側に向かって延び出していることから、放熱部材保持部から電気部品に向かって突出して電気部品の表面に接触される可塑性放熱部材の一部を安定して位置決め保持することができる。それゆえ、電気部品の表面に可塑性放熱部材を確実に接触させることができる。

本発明の第四の態様は、前記第三の態様に記載のものにおいて、前記軸部の前記先端部が、前記箱本体側に向かって先細となるテーパ部を有しているものである。

本態様によれば、軸部の先端部が、箱本体側に向かって先細となるテーパ部を有していることから、かかる軸部をガイドとして可塑性放熱部材を放熱部材保持部の周壁部内にスムーズに押し入れることができる。

本発明の第五の態様は、前記第四の態様に記載のものにおいて、前記軸部の前記テーパ部が、前記軸部よりも軸直角方向の寸法が大きくされた拡幅部を有しており、前記拡幅部と前記軸部の間に段差面が形成されているものである。

本態様によれば、軸部のテーパ部が、軸部よりも軸直角方向の寸法が大きくされた拡幅部を有しており、拡幅部と軸部の間に段差面が形成されている。これにより、テーパ部がアンカー機能を発揮して、放熱部材保持部から突出する可塑性放熱部材の一部をより一層安定して保持することができる。

本発明によれば、カバー部材の天壁部の内面には、電気部品に向かって突出する放熱部材保持部が設けられており、放熱部材保持部に保持されている可塑性放熱部材が、電気部品の表面に接触している。放熱部材が可塑性を有していることから、電気部品の表面に接触される可塑性放熱部材の接圧を低減しつつ、可塑性放熱部材を電気部品の表面に沿って変形させて安定して電気部品の表面に接触できる。それゆえ、電気部品にダメージを与えるおそれを回避乃至は低減して、電気部品で発生した熱を可塑性放熱部材およびカバー部材を介して効率的に電気接続箱の外部に逃がすことができる。

本発明の一実施形態としての電気接続箱を示す平面図。図１におけるＩＩ−ＩＩ断面拡大図。図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面拡大図。図１に示すカバー部材の底面図。図４におけるＶ−Ｖ断面図。本実施形態の放熱部材保持部の他の態様を示す断面拡大図であって、図５に示す挿入図に相当する図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１〜５に、本発明の一実施形態としての電気接続箱１０を示す。より詳細には、電気接続箱１０は、図２〜３に示されているように、箱本体１２と、箱本体１２の表面１４を覆蓋するカバー部材たるアッパカバー１６と、箱本体１２の裏面１８を覆蓋するロアカバー２０、とを含んで構成されている。なお、以下の説明において、上方とは、図２〜３中の上方、下方とは、図２〜３中の下方を言い、また前方とは、図１中の右方、後方とは、図１中の左方を言い、さらに長手方向とは、図１中の左右方向、幅方向とは、図１中の上下方向を言うものとする。

箱本体１２は、図１〜３に示されているように、全体として長手矩形ブロック形状を呈しており、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）等の絶縁性の合成樹脂により射出成形等によって一体形成されている。かかる箱本体１２の表面１４には、部品装着部を構成するリレー装着部２２やヒュージブルリンク装着部２４やヒューズ装着部２６が、上方に向かって開口形成されている。図２〜３に示されているように、箱本体１２の裏面１８には、複数の端子収容孔２８が下方に向かって開口形成されており、図示しない電線の端末に接続された端子金具が端子収容孔２８に収容配置されるようになっている。また、箱本体１２には、内部回路を構成する図示しないバスバーが、図示しないバスバー収容溝等に収容配置されるようになっている。

そして、箱本体１２の表面１４側から、各リレー装着部２２やヒュージブルリンク装着部２４や各ヒューズ装着部２６に対して、電気部品としてのリレー３０やヒュージブルリンク３２や図示しないヒューズが装着される。これにより、リレー３０やヒュージブルリンク３２やヒューズから下方に向かって突出するタブ端子３６が上述した電線の端末に設けられた端子金具やバスバー等に導通接続されるようになっている。

また、図１，３に示されているように、箱本体１２の周壁部３８の長手方向の斜向かいに対向する部分の上端部には、箱本体１２の表面１４を覆蓋するアッパカバー１６をロック固定するための被ロック部３９が外方に向かって突設されている。さらに、箱本体１２の周壁部３８の下端部には、箱本体１２の裏面１８を覆蓋するロアカバー２０をロック固定するための図示しないロック部が外方に向かって突設されている。

加えて、図２〜３に示されているように、箱本体１２の周壁部３８は二重壁構造とされており、二重壁構造によって周壁部３８の上端部に設けられ上方に向かって開口する上方凹溝部４０ａと、二重壁構造によって周壁部３８の下端部に設けられ下方に向かって開口する下方凹溝部４０ｂと、を備えている。

一方、アッパカバー１６は、図１〜５に示されているように、全体として下方に向かって開口する略矩形箱体形状を有しており、合成樹脂から形成された一体成形品とされている。より詳細には、図４〜５に示されているように、アッパカバー１６は、略長手矩形状の天壁部４２と、天壁部４２の外周縁部から下方に向って突出する２つの周壁部４４，４６を備えて構成されている。かかる２つの周壁部４４，４６は、天壁部４２の内面４８のうち箱本体１２の周壁部３８に対応する位置に設けられ且つ底面視で略逆Ｌ字状の領域を囲む二重壁部４４と、天壁部４２の内面４８のうち二重壁部４４で囲まれていない（図４中、左手前側）領域の外周縁部から下方に向って突出するカバー壁部４６と、を含んで構成されている。ここで、二重壁部４４は、図２〜５に示されているように、周方向に延出する内壁部４４ａおよび外壁部４４ｂが隙間を隔てて配設されて構成されている。外壁部４４ｂは内壁部４４ａよりも下方に向かって大きく突設されており（図２〜３参照）、外部からの水等の浸入が有利に防止されている。一方、カバー壁部４６は、例えば図３に示されているように、二重壁部４４の外壁部４４ｂよりもさらに下方に向かって突設されており、箱本体１２の前方側（図３中、左側）の周壁部３８を全体を完全に覆うように構成されている。かかる箱本体１２の前方側の周壁部３８には、例えばバッテリのプラス電源やオルタネータのプラス電源に接続された図示しない電源入力端子がボルト締め固定されている電源接続部が設けられている。

また、図１，３〜４に示されているように、アッパカバー１６の周壁部を構成する二重壁部４４の長手方向の斜向かいに対向する部分の下端部において、箱本体１２に設けられた被ロック部３９に対応する位置には、かかる被ロック部３９にロック嵌合されるロック部５０が外方に向かって突設されている。

さらに、図２〜５に示されているように、アッパカバー１６の天壁部４２の内面４８には、リレー３０に向かって突出する放熱部材保持部５２が設けられている。より詳細には、放熱部材保持部５２は、天壁部４２の内面４８より箱本体１２側に向かって突出して設けられた略円筒形状の周壁部５４と、かかる周壁部５４の内部に位置して周壁部５４の軸方向（図４中、底面視における周壁部５４の中心を通る紙面に垂直な方向）に延びる軸部５６を含んで構成されている。すなわち、軸部５６は周壁部５４の同心状に配設されているのである。加えて、周壁部５４の内面には、周方向の等間隔に離隔した８箇所において軸方向に平行に略三角断面形状で延びるリブ５８が突設されている（図４参照）。また、軸部５６の先端部が、全体として箱本体１２側に向かって先細となるテーパ部６０を有しており、周壁部５４の突出端部６２よりも箱本体１２側に向かって延び出している（図２〜３参照）。

そして、図２〜３に示されているように、このような構成とされた放熱部材保持部５２に対して、可塑性放熱部材６４が充填されて周壁部５４と軸部５６の間に保持されるようになっている。可塑性放熱部材６４を充填する際には、軸部５６の先端部が箱本体１２側に向かって先細となるテーパ部６０を有していることから、軸部５６の先端部をガイドとして可塑性放熱部材６４を放熱部材保持部５２の周壁部５４内にスムーズに押し入れることができるようになっている。また、周壁部５４が円筒形状とされていることから、可塑性放熱部材６４が隙間なく充填され易く、周壁部５４の内面にはリブ５８が突設されていることから、可塑性放熱部材６４の周壁部５４との接触面積を増大させて放熱部材保持部５２による可塑性放熱部材６４の安定した保持を有利に実現できる。しかも、放熱部材保持部５２の周壁部５４と軸部５６が同心状に配置されていることから、可塑性放熱部材６４を均等に周壁部５４内に充填でき、安定的な可塑性放熱部材６４の保持が有利に実現され得る。なお、可塑性放熱部材６４としては、例えば粘土状で凹凸に良く密着する放熱用のシリコーン製のパテシートや、放熱用のシリコーン製のグリース等が用いられている。そして、かかる可塑性放熱部材６４の一部が、放熱部材保持部５２を構成する周壁部５４の突出端部６２からリレー３０に向かって突出して、リレー３０の表面６６に接触されるようになっている。

このようなアッパカバー１６を箱本体１２の表面１４を覆蓋するように組み付ける際には、図２〜３に示されているように、アッパカバー１６の二重壁部４４の内壁部４４ａを、箱本体１２の周壁部３８の上方凹溝部４０ａに挿し入れる。これにより、アッパカバー１６の各ロック部５０が箱本体１２の被ロック部３９に係合して、アッパカバー１６が箱本体１２の表面１４を覆蓋した状態にロック固定されるのである。

一方、ロアカバー２０は、合成樹脂から形成された一体成形品とされており、図２〜３に示されているように、上方に開口する略箱体形状とされている。また、ロアカバー２０の周壁部６８の上端部には、箱本体１２の図示しないロック部に対応する位置において、かかる箱本体１２のロック部と係合して箱本体１２の裏面１８を覆蓋状態に固定保持する被ロック部７０が外方に向かって突設されている。

このような構造とされた電気接続箱１０によれば、アッパカバー１６の天壁部４２の内面４８には、リレー３０に向かって放熱部材保持部５２が突設されており、放熱部材保持部５２に充填された可塑性放熱部材６４がリレー３０の表面６６に接触されている。リレー３０の表面６６に接触されている可塑性放熱部材６４は可塑性を有していることから、リレー３０の表面６６への接触時の接圧を低減しつつ、可塑性放熱部材６４がリレー３０の表面６６に沿って変形することで安定してリレー３０の表面６６に対して接触させることができる。それゆえ、リレー３０にダメージを与えるおそれを回避乃至は低減して、リレー３０で発生した熱を可塑性放熱部材６４およびアッパカバー１６の天壁部４２を介して効率的に電気接続箱１０の外部に逃がすことができるのである。

また、放熱部材保持部５２は、周壁部５４とその内部に設けられた軸部５６を含んで構成されていることから、周壁部５４の内部に可塑性放熱部材６４を充填するだけで、周壁部５４と軸部５６の間に可塑性放熱部材６４を挟持して、可塑性放熱部材６４を放熱部材保持部５２の周壁部５４内に安定的に保持することができる。しかも、可塑性放熱部材６４の一部が、放熱部材保持部５２の周壁部５４の突出端部６２からリレー３０に向かって突出してリレー３０の表面６６に接触されていることから、可塑性放熱部材６４の可塑性を損なうことなく、可塑性放熱部材６４のリレー３０の表面６６に対する接圧の低減や接触面積の増大といった効果も有利に実現することができる。

加えて、軸部５６の先端部が周壁部５４の突出端部６２よりも箱本体１２側に向かって延び出していることから、可塑性放熱部材６４の一部を周壁部５４の突出端部６２からリレー３０に向かって突出させて、リレー３０の表面６６に可塑性放熱部材６４を確実に接触させることを容易に実現可能としている。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでない。例えば、上記実施形態では、放熱部材保持部５２の軸部５６の先端部が全体として箱本体１２側に向かって先細となるテーパ部６０を有していたが、図６に示す本実施形態の他の態様としての放熱部材保持部７２の軸部７４のように、軸部７４の先端部に設けられたテーパ部７６が軸部７４よりも軸直角方向の寸法が大きくされた（図６中、Ｒ＞ｒ）拡幅部７８を有しており、拡幅部７８と軸部７４の間に段差面８０が形成されていてもよい。これにより、テーパ部７６の拡幅部７８と軸部７４の間に形成された段差面８０がアンカー機能を発揮して、放熱部材保持部７２の周壁部５４から突出する可塑性放熱部材６４の一部をより一層安定して保持することができる。なお、段差面８０は図６に示す天壁部４２の内面４８に平行なものに限定されず、天壁部４２の内面４８に向かって傾斜するようになっていてもよいし、天壁部４２の内面４８から離隔する方向に向かって傾斜するようになっていてもよい。また、上記実施形態では、放熱部材保持部５２，７２の周壁部５４は円筒形状とされていたが、四角形状や多角形形状や十字形状や星形状等の任意の形状のものが採用可能である。

１０：電気接続箱、１２：箱本体、１４：表面、１６：アッパカバー（カバー部材）、２２：リレー装着部（部品装着部）、２４：ヒュージブルリンク装着部（部品装着部）、２６：ヒューズ装着部（部品装着部）、２８：端子収容孔、３０：リレー（電気部品）、３２：ヒュージブルリンク（電気部品）、４２：天壁部、４８：内面、５２，７２：放熱部材保持部、５４：周壁部、５６，７４：軸部、５８：リブ、６０，７６：テーパ部、６２：突出端部、６４：可塑性放熱部材、６６：表面、７８：拡幅部、８０：段差面

Claims

電気部品が装着される部品装着部が表面に設けられた箱本体と、前記箱本体の前記表面を覆蓋するカバー部材と、を備え、
前記カバー部材の天壁部の内面には、前記電気部品に向かって突出する放熱部材保持部が設けられており、該放熱部材保持部に保持された可塑性放熱部材が、前記電気部品の表面に対して接触されており、
前記放熱部材保持部が、前記天壁部の前記内面より前記箱本体側に向かって突出して設けられた筒形状の周壁部と、該周壁部の内部に位置して該周壁部の軸方向に延びる軸部を含んでおり、前記可塑性放熱部材の一部が前記放熱部材保持部から前記電気部品に向かって突出して前記電気部品の前記表面に接触されており、
前記周壁部の内面には前記軸方向に平行に延びるリブが突設されている
ことを特徴とする電気接続箱。
前記周壁部が円筒形状であり、前記軸部が同心状に配設されている請求項１に記載の電気接続箱。
前記軸部の先端部が前記周壁部の突出端部よりも前記箱本体側に向かって延び出している請求項１または２に記載の電気接続箱。
前記軸部の前記先端部が、前記箱本体側に向かって先細となるテーパ部を有している請求項３に記載の電気接続箱。
前記軸部の前記テーパ部が、前記軸部よりも軸直角方向の寸法が大きくされた拡幅部を有しており、前記拡幅部と前記軸部の間に段差面が形成されている請求項４に記載の電気接続箱。