JP2007267596A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを低下させ、また小型化することができる電気接続箱を提供する。
【解決手段】電子制御ユニットを有する電気接続箱であって、前記電子制御ユニットは、リレー３３が搭載され、導体パターン１４を含む負荷回路部が絶縁基材上に形成されてなる第一の回路基板１５と、マイコン３４を含む制御回路部と、導体パターンを含む制御回路部が形成されてなるマザーボード（第二の回路基板）３１とを有し、回路基板１５の導体パターン１４は、マザーボード３１の導体パターンより厚さが大きく形成され、回路基板１５とマザーボード３１とは略平行に配置され、回路基板１５においては、導体パターン１４が絶縁基材から延設され、かつマザーボード３１に向けて折り曲げられた端子部１４ｃを有し、端子部１４ｃはマザーボード３１のコネクタ部に挿入接続されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車などに用いられる電子制御ユニットを有する電気接続箱に関する。

従来、制御回路部と負荷回路部を備えた電気接続箱は、例えば図３に示すように、マザーボード１に、マイコン４を有する制御回路部と、受動電子部品５、コンデンサ６、およびリレー３などからなる負荷回路部とを設け、このマザーボード１を内部に収容して構成されている。２は外部ハーネスなどと接続するコネクタであり、コネクタ２は支持部材７でマザーボード１に支持され、接続端子２ａでマザーボード１に電気的に接続している。
上記マザーボード１は、銅箔を加工して形成された導体パターンを回路導体として絶縁基材上に積層した回路基板からなる。また、受動電子部品５は、主にＳＷ入力回路を構成する抵抗などからなる。さらに、リレー３はモーターやアクチュエータなどの負荷を駆動する。

上記マザーボード１において、負荷回路部に流れる電流は、制御回路部に流れる電流に比較して数１０〜数１００倍になっている。負荷回路部の導体パターンと制御回路部の導体パターンは同じ厚さになっているために、負荷回路部の導体パターンは、制御回路部の導体パターンに比して線幅が広く、粗になっている。また、負荷回路部は、駆動する負荷部品（リレーなど）からの発熱を導体パターンで効率よく放散させるためにも、導体パターンを広くしている。

また、電気接続箱として、制御回路部あるいは負荷回路部をマザーボードとは別の回路基板上に構成し、前記別回路基板をマザーボードに接続端子あるいはコネクタなどで接続し、搭載する構造のものも提案されている。
特開平１０−２１７８７７公報

しかしながら、上述の電気接続箱には以下の問題があった。即ち、
１）電気接続箱の小型化が要請されているが、マザーボード上に制御回路部と負荷回路部を設ける構成では、負荷回路部の導体パターンを広くして粗にする必要があるために、電気接続箱の小型化には限界があった。
２）制御回路部あるいは負荷回路部をマザーボードとは別の回路基板で構成し、前記別回路基板をマザーボードに搭載する場合には、前記別回路基板をマザーボードに接続端子あるいはコネクタなどで電気的に接続する必要があり、部品数が増加し、コストアップの要因になる。

本発明は上記問題点を解決すべくなされたもので、請求項１記載の発明は、電子制御ユニットを有する電気接続箱であって、前記電子制御ユニットは、リレーもしくは駆動ＩＣが搭載され、導体パターンを含む負荷回路部が絶縁基材上に形成されてなる第一の回路基板と、マイコンを含む制御回路部と、コネクタ部と、導体パターンを含む制御回路部が絶縁基材上に形成されてなる第二の回路基板と、を有し、前記第一の回路基板の導体パターンは、前記第二の回路基板の導体パターンより厚さが大きく形成され、前記第一の回路基板と前記第二の回路基板とは略平行に配置され、前記第一の回路基板においては、導体パターンが絶縁基材から延設され、かつ前記第二の回路基板に向けて折り曲げられた端子部を有し、前記第一の回路基板の端子部は前記第二の回路基板のコネクタ部に挿入接続されていることを特徴とするものである。

また、請求項２記載の発明は、電子制御ユニットを有する電気接続箱であって、前記電子制御ユニットは、リレーもしくは駆動ＩＣが搭載され、導体パターンを含む負荷回路部が絶縁基材上に形成されてなる第一の回路基板と、マイコンを含む制御回路部と、コネクタ部と、導体パターンを含む制御回路部が絶縁基材上に形成されてなる第二の回路基板と、を有し、前記第一の回路基板の導体パターンは、前記第二の回路基板の導体パターンより厚さが大きく形成され、前記第一の回路基板と前記第二の回路基板とは略平行に配置され、前記第一の回路基板においては、導体パターンが絶縁基材から延設された端子部が形成され、かつ該端子部が前記第二の回路基板に向くよう前期絶縁基材がコの字状に形成されており、前記第一の回路基板の端子部は前記第二の回路基板のコネクタ部に挿入接続されていることを特徴とするものである。

請求項１記載の発明によれば、第一の回路基板にリレー、駆動ＩＣ、導体パターンを含む負荷回路部などの比較的に電流容量の大きな部分を集め、第二の回路基板にマイコンを含む制御回路部、コネクタ部、導体パターンを含む制御回路部などの比較的に電流容量の小さい部分を集める。また、比較的に電流容量の大きい第一の回路基板の導体パターンの厚さを、比較的に電流容量の小さい第二の回路基板の導体パターンの厚さよりも大きくしている。したがって、均一な導体パターン厚さの一枚の回路基板で電流容量の大きい部分と小さい部分を形成した場合に比して、第一の回路基板の導体パターンを密にすることができ、電流容量の大きな部分の回路基板を小さくすることができ、電気接続箱をも小型化することができる。

また、請求項１記載の発明によれば、第一の回路基板と第二の回路基板とは略平行に配置され、前記第一の回路基板においては、導体パターンが絶縁基材から延設され、かつ前記第二の回路基板に向けて折り曲げられた端子部を有し、前記第一の回路基板の端子部は前記第二の回路基板のコネクタ部に挿入接続されるため、第一の回路基板と第二の回路基板を接続する接続端子などが不要になり、コストダウンを図ることができる。

また、請求項２記載の発明においても、請求項１記載の発明と同様に、第一の回路基板の導体パターンを密にすることができるために、電流容量の大きな部分の回路基板を小さくすることができ、電気接続箱をも小型化することができ、また、第一の回路基板の端子部は第二の回路基板のコネクタ部に挿入接続されるため、第一の回路基板と第二の回路基板を接続する接続端子などが不要になり、コストダウンを図ることができる。

本発明の電気接続箱は、回路基板が小型化するともに、電気接続箱自体も小型化し、また、回路基板間の接続部品数を減らしてコストを低下させることができるという優れた効果がある。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明にかかる電気接続箱の一実施形態に用いた回路基板の製作手順を説明する図である。この回路基板は以下のようにして製作される。即ち、
１）図１（ａ）に示すように、銅箔１２と絶縁基材１３とを積層してなる積層板１１を用意する。この積層板１１の銅箔１２をエッチングないし機械加工して、所要部分に端子形状部１４ａを有する導体パターン１４を形成する（図１（ｂ））。
２）次いで、端子形状部１４ａの下側の絶縁基材１３を部分的に削り、端子形状部１４ａを絶縁基材１３の外側に延設した状態にして、平板な端子部１４ｂと、必要に応じて絶縁基材１３面に対して直角に曲げた端子部１４ｃを形成し、回路基板１５とする（図１（ｃ））。

この回路基板１５の特徴は、導体パターン１４の端子部１４ｂ、１４ｃが絶縁基材１３の外側に延設されていることである。したがって、導体パターン１４の厚さを、接続する相手側の部品に挿入される端子の厚さと等しくすると、端子部１４ｂ、１４ｃを直接相手側のメスコネクタなどの部品に挿入して、回路基板１５と他の回路基板とを容易に電気的に接続することができる。

次に、図１に示した回路基板１５を用いた、電気接続箱を構成する電子制御ユニットについて説明する。
上記電子制御ユニットは、図２に示すように、マイコン３４を含む制御回路部と、主にＳＷ入力回路部を構成する抵抗などの電子部品３５と、コンデンサ３６を上面に設けたマザーボード３１と、負荷（モーター或いはアクチュエータなど）を駆動するリレー３３や駆動ＩＣ（図示せず）などを含む負荷回路部を下面に設けた回路基板１５と、コネクタ３２とで構成されている。回路基板１５はマザーボード３１に搭載されている。また、コネクタ３２は外部ハーネス（図示されず）に接続するためのもので、マザーボード３１に支持部材３７（例えばボルト）で支持され、マザーボード３１と回路基板１５に電気的に接続している。

マザーボード３１は、ガラスエポキシ絶縁基材の両面に厚さ３５μｍの銅箔からなる導体パターンを設けたものである。なお、絶縁基材の材質はガラスエポキシに限定される必要はない。

回路基板１５は、ガラスコンポジット絶縁基材の片面に厚さ６４０μｍの銅箔からなる導体パターン１４を設けたものである。導体パターン１４の厚さは、オスコネクタ３２に挿入、接続される端子の厚みと同等であることが好ましく、６４０μｍに限定されるべきものではない。

なお、リレー３３を含む負荷回路部を回路基板１５の下面側に設け、導体パターン１４を回路基板１５の上側に設けることにより、導体パターン１４の放熱性を良くするとともに、回路基板１５を搭載した電子制御ユニットの高さを低くしている。ただし、負荷回路部の配置は回路基板１５の下側に限定されることはない。

上記電子制御ユニットが従来と異なる特徴的なことは、以下の通りである。即ち、
１）回路基板１５の銅箔の厚さ（６４０μｍ）がマザーボード３１の銅箔の厚さ（３５μｍ）よりも厚くなっている。
２）回路基板１５は端子部１４ｃでマザーボード３１に、端子部１４ｂでコネクタ３２にそれぞれ電気的に直接接続している。

上記電子制御ユニットは、大電流が流れる負荷回路部が設けられた回路基板１５の導体パターン１４の厚さがマザーボード３１の導体パターンの厚さよりも厚くなっているため、回路基板１５の導体パターン１４を小型化し、したがって、電気接続箱を小型化することができる。
また、回路基板１５は導体パターン１４の端子部１４ｃでマザーボード３１に、また端子部１４ｂでコネクタ３２に電気的に接続しているため、接続部品を別に要せず、部品数が少なくなり、コストを低減することができる。
上記電子制御ユニットを有する電気接続箱を実際に車両内に取り付け、動作確認を行ったところ、異常は認められず、また、負荷回路の異常な発熱も認められなかった。

なお、電気接続箱に係わる上記実施形態は本発明を具体化した例であって、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。

（ａ）〜（ｃ）は、本発明にかかる電気接続箱の一実施形態に用いた回路基板の製作手順を説明する図である。 図１に示した回路基板を用いた、電気接続箱を構成する電子制御ユニットの説明図である。 従来の電気接続箱に用いられた電子制御ユニットの説明図である。

符号の説明

１１ 積層板
１２ 銅箔
１３ 絶縁基材
１４ 導体パターン
１４ａ 端子形状部
１４ｂ、１４ｃ 端子部
１５ 回路基板
３１ マザーボード
３２ オスコネクタ
３３ リレー
３４ マイコン
３５ 電子部品
３６ コンデンサ
３７ 支持部材

Claims (2)

1. 電子制御ユニットを有する電気接続箱であって、
   前記電子制御ユニットは、
   リレーもしくは駆動ＩＣが搭載され、導体パターンを含む負荷回路部が絶縁基材上に形成されてなる第一の回路基板と、
   マイコンを含む制御回路部と、コネクタ部と、導体パターンを含む制御回路部が絶縁基材上に形成されてなる第二の回路基板と、を有し、
   前記第一の回路基板の導体パターンは、前記第二の回路基板の導体パターンより厚さが大きく形成され、
   前記第一の回路基板と前記第二の回路基板とは略平行に配置され、
   前記第一の回路基板においては、導体パターンが絶縁基材から延設され、かつ前記第二の回路基板に向けて折り曲げられた端子部を有し、
   前記第一の回路基板の端子部は前記第二の回路基板のコネクタ部に挿入接続されていることを特徴とする電気接続箱。
2. 電子制御ユニットを有する電気接続箱であって、
   前記電子制御ユニットは、
   リレーもしくは駆動ＩＣが搭載され、導体パターンを含む負荷回路部が絶縁基材上に形成されてなる第一の回路基板と、
   マイコンを含む制御回路部と、コネクタ部と、導体パターンを含む制御回路部が絶縁基材上に形成されてなる第二の回路基板と、を有し、
   前記第一の回路基板の導体パターンは、前記第二の回路基板の導体パターンより厚さが大きく形成され、
   前記第一の回路基板と前記第二の回路基板とは略平行に配置され、
   前記第一の回路基板においては、導体パターンが絶縁基材から延設された端子部が形成され、かつ該端子部が前記第二の回路基板に向くよう前期絶縁基材がコの字状に形成されており、
   前記第一の回路基板の端子部は前記第二の回路基板のコネクタ部に挿入接続されていることを特徴とする電気接続箱。

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