JP4778837B2 - 電気接続箱 - Google Patents

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Description

本発明は、電源回路等といった電気回路を備えた回路基板を収納する電気接続箱に関する。
電源回路等を備えた回路基板を車載する場合、箱体に収容した状態で搭載するのが一般的である。ただし、電源回路等といった大電流を扱う電気回路を備えた回路基板を箱体に収容する場合、回路基板の発熱量が非常に大きいので、放熱性に十分配慮しなくてはならない。
熱対策を講じた回路基板として、図７に示すように、絶縁樹脂層１に対して絶縁層２を介して金属板３を設けた基板４において、絶縁樹脂層１に金属柱５を埋め込み、この金属柱５を、導体層６を介して絶縁層２上に立設させることにより、この金属柱５に、絶縁層７を介して取り付けられた電気部品８の熱を、金属柱５を介して金属板３に伝達させて放熱させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１７９３１６号公報
ところで、上記の回路基板は、金属柱５に伝達された電気部品８の熱が金属板３へ円滑に伝達されるように、金属柱５を絶縁樹脂層１に埋め込む必要があるが、金属柱５を絶縁樹脂層１に埋め込む構造では、その基板構造が複雑となるばかりか、その製造に多大な手間を要し、コストアップを招いてしまう。
また、このように金属柱５を絶縁樹脂層１に埋め込んだ場合、解体時における金属柱５の取り外し作業に多大な手間を要する。
従って、このような回路基板を電気接続箱に用いると、製造コストが嵩んでしまうとともにリサイクル性に劣るものとなってしまう。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、均熱・放熱性およびリサイクル性に優れ、しかも、製造コストを低減することが可能な電気接続箱を提供することにある。
前述した目的を達成するため、本発明に係る電気接続箱は、下記（１）を特徴としている。
（１）板状のメタルコアの表面を絶縁部によって覆ったメタルコア基板からなりかつ表裏に貫通する取付孔が形成された回路基板と、該回路基板に実装される電気部品と、前記電気部品からの発熱を放熱する放熱部材と、前記電気部品が挿通可能な孔部を有する保持板部および該保持板部の両側部に形成された側板部とを有してなる支持部材と、を備えた電気接続箱であって、
前記電気部品は前記回路基板の前記取付孔に挿通された状態で、その挿通された一端が前記回路基板の裏面側におよび非挿通側の他端が前記回路基板の表面側にそれぞれ突出した状態に実装される形状を有しており、
前記回路基板の前記取付孔に前記電気部品の前記一端が挿通され、前記他端を前記保持板部の前記孔部に挿通させて前記側板部を前記回路基板に固定することで前記電気部品の前記一端を保持し、かつ前記電気部品の前記他端に放熱フィンが直接取り付けられることにより、前記電気部品の熱を、前記放熱フィンから放出させると共に、前記メタルコアの前記取付孔を挿通する電気部品の側面から前記メタルコアへ直接伝達させること。
上記（１）の構成の電気接続箱によれば、電気部品に放熱部材を直接取り付けたので、電気部品の熱を放熱部材にて効果的に放出することができ、また、基板に金属柱を埋め込む構造と比較して、製造コストの低減およびリサイクル性の向上を図ることができ、これにより、バスバを用いることなく回路基板への大電流の導入が可能となり、構造の簡略化および小型軽量化を図ることができる。
また、回路基板の挿通孔に電気部品を挿通したので、電気部品からの熱を回路基板に効果的に放出することができ、基板に金属柱を埋め込む構造と比較して、製造コストの低減およびリサイクル性の向上を図ることができる。
さらに、電気部品に放熱部材を直接取り付けたので、電気部品に直接取り付けられた放熱部材から効果的に放熱することができ、基板に金属柱を埋め込む構造と比較して、製造コストの低減およびリサイクル性の向上を図ることができる。
そして、電気部品の熱を回路基板のメタルコアへ伝達させて効果的に放出させることができる。
本発明によれば、均熱・放熱性およびリサイクル性に優れ、しかも、製造コストを低減することができる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
以下、本発明の実施形態に係る電気接続箱について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る電気接続箱について説明する。
図１は本発明の第１実施形態である電気接続箱の構造を示す分解斜視図、図２は電気部品を実装した回路基板の斜視図、図３は電気部品の実装箇所における回路基板の断面図である。
図１に示すように、電気接続箱１１は、上ケース（ケース）１２および下ケース（ケース）１３を有しており、これら上ケース１２と下ケース１３との間に回路基板１４が配設され、この回路基板１４が上ケース１２および下ケース１３によって覆われている。回路基板１４には、その表裏面に図示しない配線パターンが形成されており、電気部品２０が実装されている。尚、この回路基板１４に実装される電気部品２０は、例えばヒューズ、電子制御ユニット等といったものである。
上ケース１２および下ケース１３は、例えば、ガラス繊維入りポリプロピレンなどから形成されたもので、回路基板１４を挟んで上ケース１２と下ケース１３とを組み合わせることにより、回路基板１４を挟持して保持した状態にて上ケース１２と下ケース１３とが組み付けられている。
この電気接続箱１１は、ワイヤハーネスのコネクタが接続可能なソケット１５を備えている。
ソケット１５は、上ケース１２に形成された嵌合凹部１８を有しており、この嵌合凹部１８内に、回路基板１４の配線パターンに導通された状態に立設された導通用端子１９が配置されている。そして、このソケット１５では、嵌合凹部１８に、ワイヤハーネス側のコネクタが嵌合されることにより、このコネクタの端子とソケット１５側の導通用端子１９とが導通される。
また、この電気接続箱１１は、外部リレー等の電気部品が取り付け可能な複数の部品取付ソケット１６を備えている。
これら部品取付ソケット１６は、上ケース１２に形成された嵌合凹部２１を有しており、この嵌合凹部２１内に、回路基板１４の配線パターンに導通された状態に立設された接続端子２２が配置されている。そして、この部品取付ソケット１６では、嵌合凹部２１に、電気部品が嵌合されることにより、この電気部品の端子と部品取付ソケット１６側の接続端子２２とが導通される。
図２および図３に示すように、電気部品２０は、回路基板１４に形成された挿通孔２９に挿通されており、その一端２０ａおよび他端２０ｂが回路基板１４の表面側および裏面側にそれぞれ突出した状態に実装されている。
また、この電気部品２０は、その他端２０ｂに、放熱部材３０が取り付けられている。この放熱部材３０は、円柱状の支柱部３１の周囲に、複数の円板状のフィン３２が間隔をあけて配置されたもので、例えば、銅あるいはアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料から一体成形されている。
また、電気部品２０には、回路基板１４の表面側に、支持部材３４が取り付けられている。この支持部材３４は、電気部品２０が挿通可能な孔部３５を有する保持板部３６と、この保持板部３６の両側部に形成された側板部３７とを有している。そして、この支持部材３４は、保持板部３６の孔部３５に電気部品２０を挿通させ、側板部３７を回路基板１４に固定することにより、電気部品２０の一端２０ａ側を保持し、回路基板１４への確実な支持状態を確保する。
また、上カバー１２には、電気部品２０を保持する保持孔３８が形成されており、回路基板１４を上カバー１２および下カバー１３内に収容した際に、支持部材３４によって支持された電気部品２０が上カバー１２の保持孔３８内に収容されて保持される。
ここで、図３に示すように、回路基板１４は、メタルコア基板からなるもので、板状のメタルコア２４と、このメタルコア２４の表面を覆うように形成された絶縁部２５とを有し、これらが層状に形成された電気回路基板である。
メタルコア２４は、例えば、銅を素材とした板体であり、絶縁部２５は、非導電性で且つ熱伝導率の低い例えばガラスエポキシ樹脂等によって成形されている。尚、メタルコア２４の素材としては、銅の代わりに、比重が銅の約３分の１であるアルミニウムを用いてもよい。
上記メタルコア基板からなる回路基板１４には、絶縁部２５に、銅箔からなる導電性回路パターン（不図示）が形成されており、電気部品２０の端子がハンダ付けによって導通されている。
このように、上記第１実施形態に係る電気接続箱によれば、電気部品２０に放熱部材３０を直接取り付けたので、電気部品２０の熱を放熱部材３０にて効果的に放出することができ、また、基板に金属柱を埋め込む構造と比較して、製造コストの低減およびリサイクル性の向上を図ることができ、これにより、バスバを用いることなく回路基板１４への大電流の導入が可能となり、構造の簡略化および小型軽量化を図ることができる。
特に、回路基板１４としてメタルコア基板を用いることにより、電気部品２０の熱を回路基板１４のメタルコア２４へ伝達させて効果的に放出させることができる。
また、放熱部材３０に複数のフィン３２が設けられているので、電気部品２０の熱を放熱部材３０のフィン３２から良好に放出させることができる。
尚、上記第１実施形態では、回路基板１４としてメタルコア基板を用いた場合を例にとって説明したが、回路基板１４としては、放熱部材３０による電気部品２０の放熱を十分に行なうことができるので、例えば、ガラスエポキシ樹脂によって成形された一般的なものでも良い。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る電気接続箱について図面を参照しながら説明する。尚、第１実施形態と同一構造および同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。
図４は本発明の第２実施形態である電気接続箱の構造を示す分解斜視図、図５は放熱部材を取り付けた回路基板の斜視図、図６は放熱部材の取り付け箇所における回路基板の断面図である。
図４に示すように、電気接続箱４１は、コネクタ１５を複数備えており、これらソケット１５の嵌合凹部１８に、ワイヤハーネス側のコネクタが嵌合されることにより、このコネクタの端子と嵌合凹部１８内に配置される回路基板１４の導通用端子１９とが導通される。
この電気接続箱４１では、図５および図６に示すように、回路基板１４に、矩形状の取付孔５１が形成されており、この取付孔５１には、ブロック状に形成された放熱部材５２が圧入されて固定されている。
この放熱部材５２は、平板状の固定板部５３上に、複数の板状のフィン５４が間隔をあけて配置されたもので、銅あるいはアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料から一体成形されている。
そして、この放熱部材５２は、回路基板１４の取付孔５１に圧入されることにより、その周囲に回路基板１４のメタルコア２４が接続されている。
このように、上記第２実施形態に係る電気接続箱４１によれば、回路基板１４の取付孔５１に放熱部材５２を圧入したので、電気部品２０から回路基板１４に伝達された熱を放熱部材５１から効果的に放出することができ、基板に金属柱を埋め込む構造と比較して、製造コストの低減およびリサイクル性の向上を図ることができる。
特に、回路基板１４としてメタルコア基板を用いることにより、電気部品２０の熱を回路基板１４のメタルコア２４へ伝達させてこのメタルコア２４から効果的に放出させることができ、また、電気部品２０の熱を、メタルコア２４を介して放熱部材５２へ伝達させ、この放熱部材５２から放出させることができる。
しかも、放熱部材５２に複数のフィン５４が設けられているので、電気部品２０の熱を放熱部材５２のフィン５４から良好に放出させることができる。
尚、本発明は、上記第１実施形態および第２実施形態を組み合わせても良い。具体的には、電気部品２０に放熱部材３０を直接取り付けるとともに、回路基板１４の取付孔５１に放熱部材５２を圧入しても良い。
このようにすると、電気部品２０の熱を、この電気部品２０に直接取り付けられた放熱部材３０および回路基板１４に取り付けられた放熱部材５２から効果的に放出することができ、さらなる良好な放熱効果を得ることができる。
本発明の第１実施形態である電気接続箱の構造を示す分解斜視図である。 電気部品を実装した回路基板の斜視図である。 電気部品の実装箇所における回路基板の断面図である。 本発明の第２実施形態である電気接続箱の構造を示す分解斜視図である。 放熱部材を取り付けた回路基板の斜視図である。 放熱部材の取り付け箇所における回路基板の断面図である。 従来の回路基板の構造を説明する断面図である。
符号の説明
１１、４１：電気接続箱
１２：上ケース（ケース）
１３：下ケース（ケース）
１４：回路基板
２０：電気部品
２４：メタルコア
２５：絶縁部
３０、５２：放熱部材
３２、５４：フィン
５１：取付孔

Claims (1)

  1. 板状のメタルコアの表面を絶縁部によって覆ったメタルコア基板からなりかつ表裏に貫通する取付孔が形成された回路基板と、該回路基板に実装される電気部品と、前記電気部品からの発熱を放熱する放熱部材と、前記電気部品が挿通可能な孔部を有する保持板部および該保持板部の両側部に形成された側板部とを有してなる支持部材と、を備えた電気接続箱であって、
    前記電気部品は前記回路基板の前記取付孔に挿通された状態で、その挿通された一端が前記回路基板の裏面側におよび非挿通側の他端が前記回路基板の表面側にそれぞれ突出した状態に実装される形状を有しており、
    前記回路基板の前記取付孔に前記電気部品の前記一端が挿通され、前記他端を前記保持板部の前記孔部に挿通させて前記側板部を前記回路基板に固定することで前記電気部品の前記一端を保持し、かつ前記電気部品の前記他端に放熱フィンが直接取り付けられることにより、前記電気部品の熱を、前記放熱フィンから放出させると共に、前記メタルコアの前記取付孔を挿通する電気部品の側面から前記メタルコアへ直接伝達させることを特徴とする電気接続箱。
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