JP2005117741A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気接続箱において、部品点数を最少とし、また、簡単に組立を行うことができるようにする。
【解決手段】 発熱性の電気部品１２４を搭載した基板１０２と、この基板１０２を収容するケース６を備えた電気接続箱１において、ケース６が、内部空間２６を有する、上壁１０と底壁１２が連続した略箱形の一体の熱伝導電性金属からなり、ケースの一側面に内部空間２６と連通して基板１０２を内部空間２６に導入する開口１６を有し、ケース６の内部空間２６に、熱伝導性を有する金属製の板ばね４２が配置され、基板１０２の一端に電気コネクタ１０４が接続されている。基板１０２が開口１６から内部空間２６に挿入されると、基板１０２が板ばね４２と接触し、開口１６が電気コネクタ１０４により閉鎖される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ジャンクションボックス即ち電気接続箱に関し、特に、発熱性電気（電子）部品を搭載した基板を有する、例えば、車体に取り付けられて自動車のエンジン制御等に用いられる電気接続箱に関するものである。

この種の電気接続箱として、トランジスタ等の発熱性の電気（電子）部品を搭載したプリント基板と、このプリント基板を収容する別体の上部ケースおよび下部ケースを備えた電気接続箱が知られている（特許文献１）。これら上部ケースと下部ケースは、上部ケースの側縁に設けられた係止部と、この係止部に対応する下部ケースの側縁に設けられた突起部とが互いに係合して組み合わされるように構成されている。この従来技術の電気接続箱においては、発熱した電気部品によって熱を持ったプリント基板を放熱するために、プリント基板と下部ケースの間で、下部ケースの上面に熱伝導性の高い絶縁シートを貼付している。プリント基板の熱は、この絶縁シートおよび下部ケースを介して外部に放熱されるようになっている。
特開平５−１５０３６号公報（図１）

上記の従来技術では、電気接続箱の組立を容易にするために、上方に開放した下部ケース上に絶縁シートを上方から貼付することが行われている。即ち絶縁シートを下部ケースの上面に貼付する必要があるので、上部ケースおよび下部ケースを分離している。このように上部ケースと下部ケースを分離不可能な一体型にすることができないので、部品点数が多くなるという問題がある。

また、仮に上部ケースと下部ケースを一体にしたとすれば、側方から柔軟な絶縁シートを挿入して下部ケースに貼付することとなるが、この作業は面倒であり、組立作業性が低下する。また、絶縁シートが正しく貼付されたかどうかを確認することは困難である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、部品点数を最少とし、また、簡単に組立を行うことができる電気接続箱を提供することを目的とするものである。

本発明の電気接続箱は、発熱性の電気部品を搭載した基板と、この基板を収容するケースを備えた電気接続箱において、ケースが、内部空間を有する、上壁と底壁が連続した略箱形の一体の熱伝導性金属からなり、ケースの一側面に内部空間と連通して基板を内部空間に導入する開口を有し、ケースの内部空間に、熱伝導性を有する金属製の板ばねが配置され、基板の一端に電気コネクタが接続され、基板が開口から内部空間に挿入されると、基板が板ばねと接触し、開口が電気コネクタにより閉鎖されることを特徴とするものである。

なお、ここでいう電気部品とは、パワートランジスタ、電気コネクタ、ヒューズ、リレー等の基板に搭載される部品を総称していうものとする。

また、ケースの内部空間の対向する内側面に、基板を挿入する際に基板を案内するガイド溝が形成されていることが好ましい。

また、板ばねが、ばねの先端が折り返された舌片を有し、内部空間に、前向き面を有する板ばね受部がガイド溝に沿って設けられ、板ばねが、板ばね受け部に配置されるとともに、舌片が前向き面に形成された取付溝に圧入固定されて、板ばねが板ばね受部に固定されるよう構成することができる。

また、電気コネクタは、開口に対応する位置に、電気コネクタが開口に取り付けられたときに開口を密封する防水部材を有してもよい。また、電気コネクタはケースの開口を覆う面板を有し、防水部材は面板の周囲の開口に対応する位置に設けてもよい。

本発明の電気接続箱は、ケースが、内部空間を有する、上壁と底壁が連続した略箱形の一体の熱伝導性金属からなり、ケースの一側面に内部空間と連通して基板を内部空間に導入する開口を有し、ケースの内部空間に、熱伝導性を有する金属製の板ばねが配置され、基板の一端に電気コネクタが接続され、基板が開口から内部空間に挿入されると、基板が板ばねと接触し、開口が電気コネクタにより閉鎖されるので、次の効果を奏する。

即ち、ケースが一体の金属製であるので、部品点数が最少となる。さらに、ケースの内部空間に予め放熱用の板ばねが配置されているので、基板をケースの一側面側から内部空間に挿入するのみで容易に組み立てることができる。

また、ケースの内部空間の対向する内側面に、基板を挿入する際に基板を案内するガイド溝が形成されている場合は、基板を安定してケースに挿入することができるとともに、基板を容易に位置決めして板ばねと確実に接触させることができる。

さらに、板ばねが、板ばねの先端が折り返された舌片を有し、内部空間に、前向き面を有する板ばね受部がガイド溝に沿って設けられ、板ばねが、板ばね受け部に配置されるとともに、舌片が前向き面に形成された取付溝に圧入固定されて、板ばねが板ばね受部に固定されるよう構成されている場合は、接着剤などを用いずに、板ばねを一側面側から挿入するだけでケースに容易に装着することができるので、組立作業性が向上する。

また、電気コネクタが、開口に対応する位置に、電気コネクタが開口に取り付けられたときに開口を密封する防水部材を有している場合は、接着剤を用いずに極めて容易にケース内を密封構造とすることができる。

以下、本発明の電気接続箱の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の電気接続箱１を前方から見た分解斜視図であり、図２は、図１の電気接続箱１を後方から見た分解斜視図である。以下、図１および図２を参照して説明する。電気接続箱１は、ケース組立体２と基板組立体１００とから構成されている。ケース組立体２は、アルミダイカスト等の熱伝導性の良好な金属（熱伝導性金属）から一体に構成されたケース６と、このケース６の内部空間２６に固定された板ばね４２（図１）とを有する。ケース６は略直方体形状を呈しており、上壁１０、底壁１２、側壁１４、１４および後壁４（図２）が一体に形成されている。上壁１０と底壁１２は、側壁１４、１４を介して連続している。そして、ケース６の一側面となる前部には、内部空間２６に連通する矩形の開口１６（図１）が形成されている。

ケース６の前部上壁２０は、ケース６の上壁１０から傾斜部１８を経て高くなっており、この前部上壁２０から側壁１４、１４および底壁１２にかけて、開口１６を取り巻く略矩形のフランジ２２が形成されている。このフランジ２２の前面には、開口１６を画成する周壁２４が形成されている。この周壁２４が後述する基板組立体１００と組み合うときの嵌合部となる。また、側壁１４、１４の前方の底壁１２側には外方に向けて水平に延出する取付リブ２８、３０が形成されている。取付リブ２８、３０には、それぞれ孔２８ａ、切欠３０ａ（図４）が形成され、ねじ止めにより、例えば、車体等の被取付部に取付可能に構成されている。また、フランジ２２の四隅には、基板組立体１００と組み合わせてねじ止めするためのねじ穴５６が形成されている。

次に、ケース組立体２の内部構造について、図３から図７を合わせて参照して説明する。図３は、図５のIII-III線に沿うケース組立体２の縦断面図、図４は、図５のIV-IV線に沿うケース組立体２の部分断面図、図５はケース６の正面図をそれぞれ示す。図６は、ばね受け部３８の前部を部分的に破断して示す部分縦断面図であり、図７は、ばね受け部３８の部分を断面で示す部分横断面図である。図３に示すように、各側壁１４の内面（内側面）１４ａには、開口１６から内方にかけて、内面１４ａの間隔が狭まるように段部３２、３４が形成されている。そして段部３４の前端面３４ａから内方にかけて、後述するプリント回路基板（以下、単に基板という）１０２を案内するガイド溝３６が形成されている。

ガイド溝３６は、内面１４ａの底壁１２側寄りに底壁１２と平行に形成された通路部分３６ａと、この通路部分３６ａの前部に形成された誘い込み部３６ｂとから構成されている。通路部分３６ａは、基板１０２の厚みより僅かに大きい幅で直線的に延びている。また、誘い込み部３６ｂは、前方に拡開しており、基板１０２を挿入する際に、基板１０２を誘い込むように構成されている。なお、誘い込み部３６ｂには、前方に向くテーパ面５８が形成されており、基板１０２の挿入時に基板１０２が前端面３４ａに当接しないようになっている。

次に、ガイド溝３６に近接して、底壁１２の内面１２ａに形成されたばね受け部３８について、図６および図７を参照して説明する。このばね受け部３８は、底壁１２および側壁１４と一体に形成され、底壁１２の内面１２ａから矩形状に突出しており、前方に向く前向き面４０を有している。前向き面４０には、取付溝５４が内面１２ａと平行に内方に延びるように形成されている。ばね受け部３８の上面５２は、ガイド溝３６の通路部分３６ａの下面に面一に形成されている。この上面５２には、板ばね４２を受容する浅い凹部５０が上面５２の略全長に亘って形成されている。この凹部５０の深さは、板ばね４２の厚みを受容し、且つ、後述するばね片４８を凹部５０から突出させることが可能な深さに設定されている。

次に、ばね受け部３８に配置される板ばね４２について説明する。板ばね４２は、ばね性と良好な熱伝導性を有する１枚の、例えば銅合金等の金属板から形成されたもので、前述の凹部５０内に配置される平板状の基部４６（図４）と、この基部４６の前端部から下側に略Ｕ字状に折り曲げられた舌片４４を有する。基部４６には、長手方向に沿って３つのばね片４８が、矩形開口４７内に切起こしおよび折曲げによって形成されている。

各ばね片４８は、固定端側を前方即ち開口１６側に、自由端側を後方にそれぞれ有する片持梁状を呈している。このばね片４８は上側即ちガイド溝３６側に凸状に湾曲した接触部４８ａが形成されている。この接触部４８ａは、図３に示すように、上下方向においてガイド溝３６と略同じ高さに位置し、基板１０２の下面１０２ａ（図６、図７）と接触する部分となる。板ばね４２は、基部４６がばね受け部３８上に配置されるとともに、舌片４４が、ばね受け部３８の取付溝５４に圧入されて固定される。このようにして板ばね４２は、開口１６側から単に押圧するだけでばね受け部３８に固定することができる。

次に、再び図１および図２を参照して、ケース組立体２と組み合う基板組立体１００について説明する。基板組立体１００は、電気部品１２４を搭載した矩形の基板１０２と、この基板１０２の一端に接続された電気コネクタ１０４から構成されている。なお、この電気部品１２４は、一例として１個を示すものであり、複数種類の電気部品が複数個配置されているのが一般的である。電気コネクタ１０４は、ケース６の開口１６に対応する大きさの矩形の面板１０６と、この面板１０６から前方に突設された嵌合部１０８を有する。嵌合部１０８内には複数の端子１１０が配設されており、端子１１０のタイン部１２６は、タインプレート１３６に挿通されて整列される。タイン部１２６は、整列された後、基板１０２の図示しない貫通孔に挿入されてはんだ付けにより基板１０２に固定される。面板１０６の背面側周囲の開口１６に対応する位置には、組立時にケース６の周壁２４を受容する凹溝１２０が形成されている。

次に、基板１０２と電気コネクタ１０４の取付関係について、図８を合わせて参照して説明する。図８は、基板組立体１００とケース組立体２とを合体させた本発明の電気接続箱１の縦断面図である。面板１０６の背面両側には、略矩形のリブ１１２が面板１０６と一体に突設されている。このリブ１１２の底面１１４には、ボス１１６と、ラッチ突起１１８が互いに離隔して突設されている。リブ１１２の後面には、互いに離隔して上下方向且つリブ１１２の内方に延びる２本のスリット１３０（図２）が形成されている。リブ１１２には、さらに底面１１４からこのスリット１３０に直交して上方向に延びるとともに、２つのスリット１３０に連通する図示しない他のスリットが形成され、これらのスリット１３０等によりリブ１１２の後部に下方に延びる弾性アーム１３２（図２）がリブ１１２と一体に形成されている。前述のラッチ突起１１８は、この弾性アーム１３２の下端に突設されている。

これらボス１１６とラッチ突起１１８は、基板１０２の対応する貫通孔（図示せず）に挿入されて、それぞれ、基板１０２と電気コネクタ１０４との位置決めおよび固定を行っている。これにより電気コネクタ１０４は、基板１０２に対し面板１０６が略直角になるように取り付けられる。

また、図８中１３４で示すのは、タインプレート１３６（図２）に一体に突設されたラッチアームである。このラッチアーム１３４は、上端にリブ１１２の上面に係止してタインプレート１３６の上下方向の位置決めをする爪１３８を有する。また、ラッチアーム１３４の下端には、基板１０２の所定の位置決め孔１４０に挿入されて、基板１０２に対するタインプレート１３６の位置決めを行うポスト１４２を有する。

このように構成された、基板組立体１００をケース組立体２に基板１０２の他端側から挿入すると、基板１０２は、ガイド溝３６に沿って内部空間２６内に進入し、電気コネクタ１０４の面板１０６は開口１６に取り付けられる。そのとき前述の如く、ケース６の周壁２４が、面板１０６の凹溝１２０に受容される。凹溝１２０内には、防水ゴム部材（防水部材）即ちパッキン１２２が凹溝１２０に沿って配置されているので、このパッキン１２２が周壁２４に圧接して内部空間２６を密封状態に維持する。そして、ねじ１２８により基板組立体１００と、ケース組立体２とが互いに結合される。なお、このときの電気接続箱１の平面図を図９に示す。このように、基板組立体１００は、面板１０６がケース組立体２のフランジ２２に当接した状態で、ケース組立体２と一体に構成される。

そして、図６および図８から判るように、ばね片４８が基板１０２の下面１０２ａに接触する。そして、基板１０２の熱が、ばね片４８を介してケース６に伝導されて、ケース６から外部に放熱される。

本発明の電気接続箱を前方から見た分解斜視図 図１の電気接続箱を後方から見た分解斜視図 本発明の電気接続箱に使用される、図５のIII-III線に沿うケース組立体の縦断面図 図５のIV-IV線に沿うケース組立体の部分断面図 図３のケース組立体の正面図 図３のケース組立体内のばね受け部の前部を部分的に破断して示す部分縦断面図 図３のケース組立体内のばね受け部の部分を断面で示す部分横断面図 本発明の電気接続箱の縦断面図 本発明の電気接続箱の平面図

符号の説明

１ 電気接続箱
６ ケース
１０ 上壁
１２ 底壁
１４ａ 内側面
１６ 開口
２６ 内部空間
３６ ガイド溝
３８ 板ばね受部
４０ 前向き面
４２ 板ばね
４４ 舌片
５４ 取付溝
１０２ 基板
１０４ 電気コネクタ
１２２ 防水部材
１２４ 電気部品

Claims (4)

1. 発熱性の電気部品を搭載した基板と、該基板を収容するケースを備えた電気接続箱において、
   前記ケースが、内部空間を有する、上壁と底壁が連続した略箱形の一体の熱伝導電性金属からなり、前記ケースの一側面に前記内部空間と連通して前記基板を前記内部空間に導入する開口を有し、
   前記ケースの前記内部空間に、熱伝導性を有する金属製の板ばねが配置され、
   前記基板の一端に電気コネクタが接続され、前記基板が前記開口から前記内部空間に挿入されると、前記基板が前記板ばねと接触し、前記開口が前記電気コネクタにより閉鎖されることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記ケースの前記内部空間の対向する内側面に、前記基板を挿入する際に前記基板を案内するガイド溝が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の電気接続箱。
3. 前記板ばねが、該板ばねの先端が折り返された舌片を有し、
   前記内部空間に、前向き面を有する板ばね受部が前記ガイド溝に沿って設けられ、
   前記板ばねが、前記板ばね受け部に配置されるとともに、前記舌片が前記前向き面に形成された取付溝に圧入固定されて、前記板ばねが前記板ばね受部に固定されることを特徴とする請求項１または２記載の電気接続箱。
4. 前記電気コネクタが、前記開口に対応する位置に、前記電気コネクタが前記開口に取り付けられたときに該開口を密封する防水部材を有することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の電気接続箱。

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