JP2007295706A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】 放熱性が良く、製造効率とメンテナンス作業性の良い電気接続箱を提供すること。
【解決手段】 電気接続箱１Ａは、ハウジング２と、ハウジング２に固定された複数のヒューズ３と、ハウジング２に被せて複数のヒューズ３を保護するカバー４とを有する。ハウジング２内にはヒューズホルダ５が固定され、このヒューズホルダ５に複数のヒューズ３が固定されている。カバー４の内面には放熱板７が固定されている。カバー４をハウジング２に被せた状態で、放熱板７が複数のヒューズ３の先端部３ａに接触する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される電気接続箱に関する。

従来の電気接続箱として、例えば図７及び図８に示すような構成のものが知られている。この電気接続箱１００は、ハウジング１０２と、ハウジング１０２に固定された発熱する複数のヒューズ１０３と、ハウジング１０２に被せて複数のヒューズ１０３を保護するカバー１０４とを有する。また、この電気接続箱１００では、カバー１０４をハウジング１０２に被せてカバー１０４とハウジング１０２とが固定された状態で、複数のヒューズ１０３とカバー１０４との間には一定の間隔が設けられている。

また、発熱部品の放熱構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この放熱構造では、基板にはＣＰＵが実装されており、ＣＰＵは熱伝導シートを介してカバーの接触部に接触している。

また、電子部品の放熱機構が知られている（例えば、特許文献２参照）。この放熱機構は、回路基板に搭載された電子部品と放熱板との間に放熱シートを介在させることにより、該放熱シートを介して電子部品で発生した熱を放熱板に放熱するようになっている。
特開２００１−４４６７３号公報 特開２００３−９２４８１号公報

しかしながら、図７及び図８に示す上記従来の電気接続箱１００では、カバー１０４とハウジング１０２とが固定された使用状態で、複数のヒューズ１０３とカバー１０４との間には熱伝導率の低い空気が介在しているため、各ヒューズからの発熱を効率良く外部へ放散できなかった。そのため、このような従来の電気接続箱では、ヒューズ等の電子部品の発熱を外部へ放散するのに、例えば、ヒューズ等と端子を介して電気的に接続される接続電線の径やバスバーの面積を拡大する等、主に端子側で放熱対策を取っていた。これにより、電気接続箱が大型化してしまうという問題があった。

また、上記特許文献１及び２に記載された放熱構造や放熱機構は、ノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器の放熱対策としては有効であるが、複数のヒューズ等の発熱する電子部品を収容し自動車等の車両に搭載される電気接続箱の放熱対策としては採用し難い。その理由は、車両に搭載される電気接続箱では、ヒューズ等の電子部品を新品に交換する等のメンテナンスが必要となるので、メンテナンス作業性の良い放熱対策が必要になるからである。

本発明は、このような従来の問題点に着目して為されたもので、その目的は、放熱性が良く、製造効率とメンテナンス作業性の良い電気接続箱を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明の第１の態様は、固定部材と、該固定部材に固定された発熱する複数の電子部品と、前記固定部材に被せて前記複数の電子部品を保護するカバーとを有する電気接続箱において、前記カバーの内面に固定された放熱板を有し、前記カバーを前記固定部材に被せた状態で、前記放熱板が前記複数の電子部品の先端部に接触するように、前記複数の電子部品が前記固定部材に配置されていることを特徴とする電気接続箱である。

この構成によれば、カバーを固定部材に被せる工程がそのまま放熱板を複数の電子部品の先端部に接触させる工程となるので、製造効率とメンテナンス作業性の良い電気接続箱を得ることができる。また、複数の電子部品で発生する熱は、各電子部品の先端部に接触している放熱板を介してカバー側へ放熱されるので、放熱性の良い電気接続箱を得ることができる。したがって、放熱性が良く、製造効率とメンテナンス作業性の良い電気接続箱を実現することができる。さらに、複数の電子部品の発熱を外部へ放散するのに、各電子部品と端子を介して電気的に接続される接続電線径やバスバー面積を拡大する等、主に端子側で放熱対策を取る必要がないので、電気接続箱の大型化を防止することができる。

第１の態様において、前記カバーを前記固定部材に被せて固定した状態で、前記複数の電子部品の各先端部が前記放熱板に埋め込まれるように、前記複数の電子部品が前記放熱板に押し付けられていることを特徴とする。この構成によれば、垂直方向の振動や水平方向の振動を受けた際に複数の電子部品の動きが規制されるので、振動による異音の発生を防止することができる。また、複数の電子部品の各先端部を放熱板に接触させているだけの場合に比べて、各電子部品と放熱板との接触抵抗も小さくなるので、その分放熱板による放熱効果がさらに向上する。

第１の態様において、前記放熱板には複数の凸部が形成されており、前記複数の凸部に前記複数の電子部品の先端部がそれぞれ接触していることを特徴とする。この構成によれば、振動を受けた際に複数の電子部品に応力が発生するのを防止できるとともに、電子部品の破損や電子部品の電気的接続の信頼性を高めることができる。

第１の態様において、前記複数の電子部品の先端部にそれぞれ接触する前記放熱板の複数の凸部の面積は、前記電子部品の各先端部の面積より小さいことを特徴とする。この構成によれば、複数の電子部品の各先端部が放熱板に埋め込まれないので、振動を受けた際に複数の電子部品に応力が発生するのをより効果的に防止できるとともに、電子部品の破損や電子部品の電気的接続の信頼性をより一層高めることができる。

第１の態様において、前記複数の電子部品はそれぞれヒューズであり、該複数のヒューズのうち、発熱温度の高い高温のヒューズの先端部は前記放熱板に接触するとともに、発熱温度の低い低温のヒューズの先端部は前記放熱板から離れるように、前記複数のヒューズが前記固定部材に配置されていることを特徴とする。この構成によれば、複数のヒューズのうち、発熱温度の高い高温のヒューズの先端部のみを放熱板に接触させることで、放熱板による高温のヒューズの放熱効果を最大限に高めることができる。これとともに、低温のヒューズについては、その先端部を放熱板から離すことで、放熱板を介して伝わる高温のヒューズからの熱影響を最小限に抑えることができる。さらに、低温のヒューズの周囲には、カバーと固定部材とで囲まれる空間ができ、該空間により熱こもりによる温度上昇を抑えることができる。

第１の態様において、前記高温のヒューズと前記低温のヒューズとは、交互に配置されていることを特徴とする。この構成によれば、メンテナンス時に固定部材に固定されたカバーを開ける際に、全部のヒューズが放熱板に接触している場合よりもカバー離脱作業性が良好になり、カバー離脱作業時に放熱板やヒューズ等の破損を最小限に抑えることができる。

以下、本発明に係る電気接続箱を具体化した各実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明において同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る電気接続箱１Ａを図１〜図３に基づいて説明する。図１は、図２に示す電気接続箱１Ａの左半分を示す縦断面図で、カバーがハウジングに固定された状態の電気接続箱１Ａを示している。図２はカバーが開いている状態の電気接続箱１Ａ全体を示している。

電気接続箱１Ａは、図１及び図２に示すように、固定部材としてのハウジング２と、ハウジング２に固定された発熱する電子部品としての複数のヒューズ３と、ハウジング２に被せて複数のヒューズ３を保護するカバー４とを有する。

ハウジング２内には、図２及び図３に示すように、ヒューズホルダ５が固定されている。このヒューズホルダ５には複数の保持穴５ａが形成されており、複数の保持穴５ａに複数のヒューズ３をそれぞれ挿入することで、複数のヒューズ３がヒューズホルダ５に固定されている。また、図２及び図３に示すように、ハウジング２の長手方向の左右端部にはそれぞれ、係止爪６が２つずつ形成されている。図２では、ヒューズホルダ５の左側端部に形成された係止爪６，６が示されている。ヒューズホルダ５の右側端部にも、左側端部の係止爪６，６と同様の係止爪が２つ形成されている。

カバー４の内面には、図１及び図３に示すように、熱伝導率の高い放熱板７が接着により固定されている。カバー４をハウジング２に被せた状態で、放熱板７が複数のヒューズ３の先端部３ａに接触するように、複数のヒューズ３がハウジング２に配置されている。つまり、複数のヒューズ３は、各ヒューズの先端部（上面）３ａがヒューズホルダ５から上方に僅かに突出するように、ヒューズホルダ５に固定されており、カバー４をハウジング２に被せると、放熱板７が全部のヒューズ３の先端部３ａに非接着状態で接触するようになっている。

ここで放熱板７としては、例えば樹脂製で放熱性の良好なシート部材、いわゆる熱伝導シートが好適に用いられる。具体例として「エフコＴＭシート」（エフコ（株）社製）を、放熱板７として用いることができる。

また、図１〜図３に示すように、カバー４の長手方向の左右端部には、ハウジング２の左右端部にそれぞれ形成された係止爪６，６と係合する係合穴（図示省略）を有する係止片８，８が２つずつ形成されている。図２では、ハウジング２の左側端部に形成された係止片８，８が示されている。ハウジング２の右側端部にも、左側端部の係止片８，８と同様の係止片が２つ形成されている。そして、カバー４をハウジング２に被せると、カバー４の左右端部に形成された係止片８，８が弾性変形して各係止片８，８の係合穴がハウジング２の左右端部の係止爪６，６と係合することで、カバー４がハウジング２に固定されるようになっている。

なお、図１及び図３において、符号１０は、各ヒューズ３と電気的に接続される端子である。

このような構成を有する電気接続箱１Ａでは、カバー４をハウジング２に被せてカバー４がハウジング２に固定された状態で、図１に示すように放熱板７が全部のヒューズ３の先端部３ａに接触している。これにより、複数のヒューズ３で発生する熱は、各ヒューズ３の先端部３ａに接触している放熱板７を介してカバー４側へ放熱される。
以上説明した第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
・カバー４をハウジング２に被せる工程がそのまま放熱板７を複数のヒューズ３の先端部３ａに接触させる工程となるので、製造効率の良い電気接続箱１Ａを得ることができる。

・放熱板７をヒューズ３の先端部３ａに接触させ、放熱板７付きのカバー４を、ヒューズ３が固定されたハウジング２から取り付け、取り外し可能としたことで、メンテナンス作業性の良い電気接続箱１Ａを得ることができる。

・複数のヒューズ３で発生する熱は、各ヒューズ３の先端部３ａに接触している放熱板７を介してカバー４側へ放熱されるので、放熱性の良い電気接続箱１Ａを得ることができる。

・ヒューズ３の発熱を外部へ放散するのに、各ヒューズ３と端子１０を介して電気的に接続される接続電線径やバスバー面積を拡大する等、主に端子１０側で放熱対策を取る必要がないので、電気接続箱１Ａの大型化を防止することができる。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る電気接続箱１Ｂを図４に基づいて説明する。

図４は、第２実施形態に係る電気接続箱１Ｂの特徴的構成を示している。図４では、上記ヒューズホルダ５に固定された複数のヒューズ３のうちの一つのみを示して他のヒューズ３の図示を省略してある。

上述した電気接続箱１Ａでは、カバー４の内面に固定された放熱板７を複数のヒューズ３の先端部３ａとカバー４との間に挟み込む構造を取るから、部品間のクリアランスが非常に小さくなり、車両の振動（垂直方向の振動や水平方向の振動）による部品間の干渉によりビビリ等の異音発生が懸念される。また、経年変化等により、放熱板７の収縮も懸念される。

そこで、本実施形態の電気接続箱１Ｂでは、カバー４を図１に示すようにハウジング２に被せて固定した状態で、複数のヒューズ３の各先端部３ａが放熱板７に図４に示すように埋め込まれるように、複数のヒューズ３が放熱板７に押し付けられている。即ち、放熱板７の厚み方向の寸法Ａが元の厚さＢよりも小さくなるように、複数のヒューズ３が放熱板７に一定の力で押し付けられるようにカバー４とハウジング２とが固定されている。

以上説明した第２実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。

・複数のヒューズ３の各先端部３ａが放熱板７に埋め込まれているので、垂直方向の振動や水平方向の振動による異音の発生を防止することができる。特に、水平方向からの振動を受けた際に複数のヒューズ３の動きが放熱板７により規制され、振動による異音の発生を防止することができる。

・複数のヒューズ３の各先端部３ａが放熱板７に埋め込まれるように、複数のヒューズ３が放熱板７に押し付けられているので、複数のヒューズ３の各先端部３ａを放熱板７に接触させているだけの場合に比べて、各ヒューズ３と放熱板７との接触抵抗も小さくなり、その分放熱板７による放熱効果がさらに向上する。

・水平方向から振動を受けた際に、各ヒューズ３が放熱板７に押し付けられている力と、各ヒューズ３の先端部３ａが放熱板７に埋め込まれていること（くい込んでいること）とにより、各ヒューズ３の水平方向への動きが放熱板７により規制される。これにより、各ヒューズ３の下方に位置する端子等、電気的接続部に与えるダメージを軽減することができる。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る電気接続箱１Ｃを図５に基づいて説明する。

図５は、第３実施形態に係る電気接続箱１Ｃの特徴的構成を示している。図５では、上記ヒューズホルダ５に固定された複数のヒューズ３のうちの一つのみを示して他のヒューズ３の図示を省略してある。

図４に示す上記電気接続箱１Ｂでは、車両における取付状態、搭載位置或いは使用環境等により水平方向の振動が支配的な場合は、各ヒューズ３に対して水平方向にこじる力が発生する。このこじる力により、各ヒューズ３の下方に位置する端子１０の部分で、微摺動磨耗、端子開き等の電気的接続の信頼性を損ねる不具合が発生する可能性がある。そのようなこじる力は、各ヒューズ３とヒューズホルダ５との間のクリアランスによるガタ、各ヒューズ３相互の質量差による振動位相のズレ等により発生する。

そこで、本実施形態の電気接続箱１Ｃでは、放熱板７には複数の凸部７ａが形成されており、複数の凸部７ａに複数のヒューズ３の先端部３ａがそれぞれ接触している。複数の凸部７ａはそれぞれ台形に加工されている。

また、複数のヒューズ３の先端部３ａにそれぞれ接触する放熱板７の複数の凸部７ａの面積は、ヒューズ３の各先端部３ａの面積（上面の面積）より小さくなっている。
以上説明した第３実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
・車両の振動、特に水平方向の振動を受けた際に、複数のヒューズ３に上記こじる力（応力）が発生するのを防止できるとともに、ヒューズ３の破損や電気的接続の信頼性を高めることができる。したがって、車両における取付状態、搭載位置或いは使用環境等により水平方向の振動が支配的になるように、電気接続箱１Ｃが車両に搭載される場合に有効となる。

・各ヒューズ３の下方に位置する端子１０の部分で、微摺動磨耗、端子開き等の電気的接続の信頼性を損ねる不具合の発生を防止することができる。

・放熱板７の複数の凸部７ａの面積を、複数のヒューズ３の各先端部３ａの面積より小さくしてあることで、ヒューズ３の各先端部３ａが放熱板７に埋め込まれないので、振動を受けた際に各ヒューズ３に応力が発生するのをより効果的に防止できる。これとともに、ヒューズ３の破損や電気的接続の信頼性をより一層高めることができる。さらに、各ヒューズ３の下方に位置する端子１０の部分で、微摺動磨耗、端子開き等の電気的接続の信頼性を損ねる不具合の発生をより一層効果的に防止することができる。
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る電気接続箱１Ｄを図６に基づいて説明する。

図６は、第３実施形態に係る電気接続箱１Ｄの特徴的構成を示している。

図１に示す上記電気接続箱１Ａのように、全部のヒューズ３の先端部３ａを放熱板７に接触させると、各ヒューズ３の周囲に空間が無くなり、かえって熱こもりによる温度上昇を招く場合がある。そこで、この電気接続箱１Ｄでは、複数のヒューズのうち、発熱温度の高い高温のヒューズ３１の先端部３１ａは放熱板７に接触するとともに、発熱温度の低い低温のヒューズ３２の先端部３２ａは放熱板７から離れるように、複数のヒューズ３が上記ハウジング２に配置されている。

このような配置を可能にするために、上記ハウジング２内には、図６に示すようなヒューズホルダ５０が固定されている。このヒューズホルダ５０では、複数の高温のヒューズ３１が挿入される保持穴（図示省略）が開口している上面５０ａは、複数の低温のヒューズ３２が挿入される保持穴（図示省略）が開口している上面５０ｂよりも放熱板７に近い位置にある。

また、高温のヒューズ３１と低温のヒューズ３２とは、交互に配置されている。ここで、高温のヒューズ３１は、例えば、ヒューズ定格で２０Ａ以上のものをいう。また、ヒューズ定格に対する通電率では、例えば、ミニブレードタイプのヒューズで通電率が５０％以上のもの、Ｊタイプ等の中型以上のヒューズで通電率が３０％以上のものをそれぞれ高温のヒューズ３１とする。なお、高温のヒューズ３１の目安を、ヒューズ定格に対する通電率で決める場合には、容量は問わない。この場合、例えば、ヒューズ定格が１０Ａのものでも高温のヒューズ３１とする場合もある。
以上説明した第４実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
・複数のヒューズのうち、発熱温度の高い高温のヒューズ３１の先端部３１ａのみを放熱板７に接触させることで、放熱板７による高温のヒューズ３１の放熱効果を最大限に高めることができる。

・発熱温度の低い低温のヒューズ３２については、その先端部３２ａを放熱板７から離すことで、放熱板７を介して伝わる高温のヒューズ３１からの熱影響を最小限に抑えることができる。

・低温のヒューズ３２の周囲には、カバー４（図１参照）とヒューズホルダ５０とで囲まれる空間ができ、該空間により熱こもりによる温度上昇を抑えることができる。

・全部のヒューズ３の先端部３ａを放熱板７に接触させると、製品の経年劣化後のメンテナンス時に、放熱板７の貼り付き等でメンテナンス作業性の悪化、部品の破損等が懸念される。これに対して、本実施形態では、高温のヒューズ３１と低温のヒューズ３２とが交互に配置されているので、メンテナンス時にハウジング２（図１参照）に固定されたカバー４を開ける際に、全部のヒューズが放熱板７に接触している場合よりもカバー離脱作業性が良好になる。これにより、カバー離脱作業時に放熱板７やヒューズ等の破損を最小限に抑えることができる。
（変形例）
なお、この発明は、以下のように変更して具体化することもできる。

・上記各実施形態において、複数の電子部品として、ヒューズの代わりに、リレー、ＩＣ、半導体リレー等の他の電子部品を用い、これら複数の電子部品の各先端部を放熱板７に接触させた電気接続箱にも本発明は適用可能である。 ・上記各実施形態では、同じ種類の電子部品として複数のヒューズを並べ、これらのヒューズの先端部を放熱板７に接触させているが、種類の異なる電子部品を複数並べて、これらの電子部品の各先端部を放熱板７に接触させる構成の電気接続箱にも本発明は適用可能である。例えば、複数のヒューズの先端部と、複数のリレーの先端部とをそれぞれ放熱板に接触させた電気接続箱にも本発明は適用可能である。

・上記第１実施形態では、カバー４をハウジング２に被せると、カバー４の係止片８，８が弾性変形して各係止片８，８の係合穴がハウジング２の係止爪６，６と係合することで、カバー４がハウジング２に固定されるようになっている。本発明は、他の固定手段、例えばボルトとナットにより、カバー４がハウジング２に固定される電気接続箱にも適用される。

・上記第３実施形態では、放熱板７に形成した複数の凸部７ａはそれぞれ台形に加工されているが、凸部７ａの形状を台形以外の他の形状、例えば矩形等の形状に加工した場合にも本発明は適用可能である。 ・また、本発明は、カバーの内面に固定された放熱板７を有し、カバーを固定部材に被せた状態で、放熱板が複数の電子部品の先端部に接触するように、複数の電子部品が固定部材に配置されている電気接続箱に広く適用可能である。

第１実施形態に係る電気接続箱の一部を示す縦断面図。 カバーが開いている状態の電気接続箱全体を示す斜視図。 カバーが開いている状態の電気接続箱の一部を示す縦断面図。 第２実施形態に係る電気接続箱の特徴的構成を示す説明図。 第３実施形態に係る電気接続箱の特徴的構成を示す説明図。 第４実施形態に係る電気接続箱の特徴的構成を示す説明図。 従来の電気接続箱を示す斜視図。 図７に示す電気接続箱の縦断面図。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ：電気接続箱、２：ハウジング、３：ヒューズ、３ａ：先端部、４：カバー、７：放熱板、７ａ：凸部、３１：高温のヒューズ、３１ａ：先端部、３２：低温のヒューズ、３２ａ：先端部。

Claims (6)

1. 固定部材と、該固定部材に固定された発熱する複数の電子部品と、前記固定部材に被せて前記複数の電子部品を保護するカバーとを有する電気接続箱において、
   前記カバーの内面に固定された放熱板を有し、
   前記カバーを前記固定部材に被せた状態で、前記放熱板が前記複数の電子部品の先端部に接触するように、前記複数の電子部品が前記固定部材に配置されていることを特徴とする電気接続箱。
2. 前記カバーを前記固定部材に被せて固定した状態で、前記複数の電子部品の各先端部が前記放熱板に埋め込まれるように、前記複数の電子部品が前記放熱板に押し付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記放熱板には複数の凸部が形成されており、前記複数の凸部に前記複数の電子部品の先端部がそれぞれ接触していることを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
4. 前記複数の電子部品の先端部にそれぞれ接触する前記放熱板の複数の凸部の面積は、前記電子部品の各先端部の面積より小さいことを特徴とする請求項３に記載の電気接続箱。
5. 前記複数の電子部品はそれぞれヒューズであり、該複数のヒューズのうち、発熱温度の高い高温のヒューズの先端部は前記放熱板に接触するとともに、発熱温度の低い低温のヒューズの先端部は前記放熱板から離れるように、前記複数のヒューズが前記固定部材に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
6. 前記高温のヒューズと前記低温のヒューズとは、交互に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の電気接続箱。