JP4453726B2 - 車載用のジャンクションボックス - Google Patents
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Description
かつ、前記リレー専用の第三プリント基板の回路と、第一あるいは/および第二プリント基板の導体の回路とを接続するため、第一あるいは/および第二プリント基板に接続端子を半田づけで接続すると共にこれら接続端子用のコネクタを実装しなければならず、部品点数の増加および組付工程が増加し、かつ、第一、第二、第三プリント基板の周縁部が前記端子やコネクタで占有される問題がある。
さらに、上下方向に積層配置する第一〜第三プリント基板の導体を相互接続するために、上下方向に実装するコネクタおよび接続端子の長さ(高さ)が大となる等、リレー専用のプリント基板をケース内部に収容することでジャンクションボックスの大型化を抑制できない問題がある。
前記リレー専用の基板を設けずに、基板リレーを第一、第二プリント基板に設けようとすると、これら第一、第二プリント基板を大型化する必要があり、かつ、1つのプリント基板に基板リレーと接続する大電流回路用の導体と、負荷側と接続する中小電流回路用の導体とを混在して設けなければならず、1枚のプリント基板の導体厚さは均一の厚さとされるため、大電流回路用には大面積の導体が必要となり、基板の小型化を図ることができない。
さらにまた、発熱量が大きい大電流リレーを基板リレーとしてケース内部に収容すると、ケース内には、比較的熱に弱い電気・電子部品が実装されたプリント基板やバスバー等の内部回路材が高密度に収容されているため、これらの内部回路材が基板リレーの発熱による熱影響を受け易くなる等の問題がある。
前記第一プリント基板は厚膜導体を有する大電流回路用とされる一方、第二プリント基板は前記第一プリント基板の導体厚さよりも薄膜な導体を有する中小電流回路用とされ、
前記第一プリント基板の表面側には一辺側周縁の一部に基板リレーが実装されると共に、裏面側には前記一辺と対向する他辺側周縁の一部に基板リレーが実装され、
前記積層体の隅部の一部が切り欠かれ、前記第一プリント基板の表面と前記アッパーケースの上壁内面との間に第一発熱体収容空間が設けられ、前記第一プリント基板の表面側に実装される前記基板リレーは前記第一発熱体収容空間に面する位置に配置され、
前記第一プリント基板のロアケース側に配置される前記第二プリント基板は第一プリント基板より小面積とされて、前記第一プリント基板の裏面と前記ロアケースの下壁内面との間に第二発熱体収容空間が設けられ、前記第一プリント基板の裏面に実装される前記基板リレーは前記第二発熱体収容空間に面する位置に配置され、かつ、
前記アッパーケースに、前記バスバーと接続させるプラグインリレーのリレー収容部が設けられ、該リレー収容部は前記基板リレーの実装位置と対向する位置から離れた箇所に設けられていることを特徴とする車載用のジャンクションボックスを提供している。
さらに、基板リレーを実装する第一プリント基板の導体厚さは通常の35μmよりも厚くして、導体幅を増大することなく基板リレーと接続できる大電流回路を設け、さらに、該プリント基板周縁に設ける実装コネクタを前記のように減少できることより、該第一プリント基板の面積を従来と比較して大型化する必要はない。
また、本発明では、第一プリント基板に基板リレーを実装していることで、ケース表面のリレー収容部に装着する大型で且つ重量が大きなプラグインリレーの個数を減少でき、これによってもジャンクションボックスの小型化および軽量化を図ることができる。
さらに、アッパーケースの上壁および/またはロアケースの下壁に形成するプラグインリレーの形成位置は、第一プリント基板に実装した基板リレーの真上及び真下の対応する位置には設けず、離れた箇所にプラグインリレー収容部を設けているため、発熱箇所を分散でき局部的に加熱することが防止できる。
前記第一プリント基板のロアケース側に前記第二プリント基板が配置され、該第二プリント基板は第一プリント基板より小面積とされ、前記第一プリント基板の基板リレーの配置位置には前記第二プリント基板は配置されず、前記第一プリント基板と前記ロアケースの下壁内面との間に前記第二発熱体収容空間が設けられている。
該第一プリント基板は、その表裏両面の異なる周縁の一部に基板リレーを実装しているだけであるため、それ以外の導体を分岐回路部として高密度に設けることができる。
また、基板リレーを実装する第一プリント基板とはスペーサを挟んで離間配置する第二プリント基板には比較的熱に弱い電気・電子部品を搭載していることで、基板リレーの発熱による熱影響を低減することができる。なお、第二プリント基板も複数層積層した多層プリント基板とし、表裏両面の導体に前記電子部品等を実装してもよい。
かつ、第一プリント基板の導体は厚さを大としているため、導体面積を増大させることなく基板リレーを実装することができ、第一プリント基板を大型化する必要はない。
さらに、特許文献1で必要としたリレー専用の第三プリント基板を不要として、プリント基板は第一、第二プリント基板のみから構成することで、これらプリント基板の導体を接続する端子材や実装コネクタを削減でき、部品コスト、取付コストを大幅に低減することができる。
図1乃至図3に示すように、ジャンクションボックスはアッパーケース10とロアケース11の内部に、アッパーケース10側よりロアケース11側にかけて、バスバー16と絶縁板17とを交互に積層したバスバー積層体18、第一プリント基板13とスペーサ12と第二プリント基板14とからなる基板ユニット15を配置している。
前記アッパーケース10の上壁10aの内面より一体成形で下方へ突設した短尺固定棒10xを前記バスバー積層体18、第一プリント基板13、スペーサ12を貫通させて第一ネジN1を用いて固定し、長尺固定棒10yを前記バスバー積層体18、第一プリント基板13、スペーサ12、第二プリント基板14、ロアケース11を貫通させて第二ネジN2を用いて固定して、ジャンクションボックスを組み立てている。
また、第一プリント基板13の下方にスペーサ12を介して配置する第二プリント基板14は、第一プリント基板13より小面積基板とし、第一プリント基板13の一辺側は第二プリント基板14を配置せず、第一プリント基板13の下面側(裏面側)とロアケース11の下壁11aの内面との間に第二発熱体収容空間C2を設けている。
図4に示すように、前記厚膜導体の厚さ(t)は35μmを越える厚さとし、該厚さを増大することで導体パターン幅(w)は増大せずに大電流回路としている。
また、第一プリント基板13の下面側で且つ第二発熱体収容空間C2に面する位置に複数個の基板リレー21を下向きに実装して厚膜導体13bと電気接続している。
このように、厚膜導体を設けた第一プリント基板13の上下面に実装する基板リレー20と21とは離れた位置に配置すると共に、それぞれ第一、第二発熱体収容空間C1、C2に位置させている。
また、第一プリント基板13の下面には前記基板リレー21より内側位置に端子材24を半田接続して下向きに突設し、ロアケース11の底壁11aに設けたコネクタ収容部11bに突出している。
該第一プリント基板13の導体と第二プリント基板14の導体とは、これら導体と半田付けで接続したピン状の接続端子26を介して接続している。該接続端子26は基板リレー20、21を実装していない1つの辺の周縁に沿って実装した端子支持台25に設けたガイト孔を通して支持し、図5(B)に示すように、各接続端子26は中間部に屈曲部26aを設け、両端の半田付け部に応力が負荷されないようにしている。
かつ、第二プリント基板14の上下面に電気・電子部品(図示せず)を実装している。
このように、補強用のリブ12cをベース部12aの上面に設けて、スペーサ全体を補強し、ヒケやソリによる変形を防止している。なお、前記リブ12cは両面に設けてもよい。
さらに、スペーサ12の外周枠12dの下向き突出部の下端面から係止爪12hを突設し、前第二プリント基板14を外周枠12dの下端面に当接させて係止爪12hで第二プリント基板14の周縁をロック固定する設定としている。
スペーサ12の上面に載置する第一プリント基板13には図3(B)に示すように、前記短尺固定棒10xと長尺固定棒10yを貫通させる貫通穴13e、13dを設ける一方、スペーサ12の下面側に載置する第二プリント基板14には前記長尺固定棒10yを貫通させる貫通穴14eを設けている。
かつ、アッパーケース10の周壁10gの外面にロアケースとのロック部10hを突設している。
ロアケース11の周壁11iは図2および図3(C)に示すように、アッパーケース10の上壁位置まで延在する高さを有し、ロアケース11は深底形状としている。該周壁11iにはアッパーケース10の周壁10gを内嵌した状態で、該周壁10gの外面のロック部10hとロック結合する被ロック部11jを設けている。
まず、アッパーケース11を上下逆転して、短尺固定棒10x、長尺固定棒10yが上向きに突出した状態で配置し、上方からバスバー16と絶縁板17とのバスバー積層体18を挿入し、絶縁板17の貫通穴に長尺固定棒10yと短尺固定棒10xを通して、アッパーケース11内にバスバー積層体18を収容する。
続いて、第一プリント基板13を上方から挿入し、バスバー積層体18より突出している短尺固定棒10x、長尺固定棒10yを第一プリント基板13の貫通穴13e、13dに通して、バスバー積層体18の最下層(組付時では上層)の絶縁板17上に、第一プリント基板13を載置する。該第一プリント基板13の導体には、端子支持台25で支持された接続端子26の一端が予め半田接続されており、該接続端子26が端子支持台25を通して突出する。
その後、上方からスペーサ12を挿入し、その貫通穴12gに長尺固定棒10yを通すと共に、固定穴12eに短尺固定棒10xを挿入し、その下端面を鍔部12fに当接させる。この状態で、第一ネジN1を固定穴12eに挿入し、短尺固定棒10xのネジ穴10x1にねじ込む。
これにより、アッパーケース10の内部にバスバー積層体18を収容し、アッパーケース10より突出した状態で、バスバー積層体18に第一プリント基板13、スペーサ12を積層固定することができる。
かつ、第一プリント基板13の上下両面(表裏両面)で異なる辺の周縁に沿って基板リレー20、21を集約して実装しているため、該第一プリント基板13に設ける分岐回路を占有面積を大とすることができ、分岐回路を高密度に形成できる。
さらに、発熱量が大きな基板リレーを実装している第一プリント基板13と、第二プリント基板14とを分けて設けると共に、スペーサ12を介して離間しているため、第二プリント基板14の両面に電気電子部品を実装できる。よって、第二プリント基板14を第一プリント基板13より小型化しても、必要な分岐回路を設けることができると共に所要部品を実装できる。
10f プラグインリレー収容部
11 ロアケース
12 スペーサ
13 第一プリント基板
14 第二プリント基板
16 バスバー
17 絶縁板
18 積層体
20、21 基板リレー
50 プラグインリレー
C1 第一発熱体収容空間
C2 第二発熱体収容空間
Claims (2)
- アッパーケースとロアケースとからなるケース内部に、アッパーケース側からロアケース側にかけて順次、バスバーと絶縁板との積層体と、第一プリント基板と、該第一プリント基板とスペーサを挟んで配置する第二プリント基板が平行に配置されて収容され、
前記第一プリント基板は厚膜導体を有する大電流回路用とされる一方、第二プリント基板は前記第一プリント基板の導体厚さよりも薄膜な導体を有する中小電流回路用とされ、
前記第一プリント基板の表面側には一辺側周縁の一部に基板リレーが実装されると共に、裏面側には前記一辺と対向する他辺側周縁の一部に基板リレーが実装され、
前記積層体の隅部の一部が切り欠かれ、前記第一プリント基板の表面と前記アッパーケースの上壁内面との間に第一発熱体収容空間が設けられ、前記第一プリント基板の表面側に実装される前記基板リレーは前記第一発熱体収容空間に面する位置に配置され、
前記第一プリント基板のロアケース側に配置される前記第二プリント基板は第一プリント基板より小面積とされて、前記第一プリント基板の裏面と前記ロアケースの下壁内面との間に第二発熱体収容空間が設けられ、前記第一プリント基板の裏面に実装される前記基板リレーは前記第二発熱体収容空間に面する位置に配置され、かつ、
前記アッパーケースに、前記バスバーと接続させるプラグインリレーのリレー収容部が設けられ、該リレー収容部は前記基板リレーの実装位置と対向する位置から離れた箇所に設けられていることを特徴とする車載用のジャンクションボックス。 - 前記厚膜導体を有する第一プリント基板は、複数層を積層した多層プリント基板とされ、該第一プリント基板の厚膜導体で分岐回路が形成されている一方、前記第二プリント基板は前記第一プリント基板と離間して積層され、該第二プリント基板と第一プリント基板の導体が導体ピンを介して電気接続されていると共に、第二プリント基板の表裏両面に電気電子部品が実装されている請求項1に記載の車載用のジャンクションボックス。
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