(57)【要約】【課題】電気接続箱の放熱性を向上させる。【解決手段】電気接続箱１０は、第１発熱部品１１が実装される第１回路部２１と、第２発熱部品１２が実装される第２回路部２２と、第１回路部２１に重ねられ、第１回路部２１の熱を放熱する第１放熱部材３１と、第２回路部２２に重ねられ、第２回路部２２の熱を放熱する第２放熱部材３２と、第１放熱部材３１と第２放熱部材３２との間に配されて第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２を支持する金属製の支持部材４０と、を備え、支持部材４０は、第１回路部２１と第２回路部２２との間に配されて第１発熱部品１１及び第２発熱部品１２の熱を受ける熱受け部４１を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１発熱部品が実装される第１回路部と、
第２発熱部品が実装される第２回路部と、
前記第１回路部に重ねられ、前記第１回路部の熱を放熱する第１放熱部材と、
前記第２回路部に重ねられ、前記第２回路部の熱を放熱する第２放熱部材と、
前記第１放熱部材と前記第２放熱部材との間に配されて前記第１放熱部材及び前記第２放熱部材を支持する金属製の支持部材と、を備え、
前記支持部材は、前記第１回路部と前記第２回路部との間に配されて前記第１発熱部品及び前記第２発熱部品の少なくとも一方の熱を受ける熱受け部を有する、電気接続箱。
【請求項２】
前記支持部材は、前記第１回路部と前記第２回路部とを仕切り、かつ、前記熱受け部を有する仕切り部を備え、前記熱受け部は、前記仕切り部の厚み寸法が大きくされている請求項１に記載の電気接続箱。
【請求項３】
前記支持部材の外面は外部に露出されているとともに、前記外面には、外方に突出する放熱フィンが形成されている請求項１又は請求項２に記載の電気接続箱。
【請求項４】
前記第１放熱部材に対して固定される第１樹脂フレームと、前記第２放熱部材に対して固定される第２樹脂フレームと、を備え、
前記第１樹脂フレームは、前記熱受け部と前記第１発熱部品との間に配される第１スペーサ部を有し、前記第２樹脂フレームは、前記熱受け部と前記第２発熱部品との間に配される第２スペーサ部を有する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電気接続箱。
【請求項５】
前記第１発熱部品及び前記第２発熱部品の少なくとも一方は、チョークコイルである請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電気接続箱。
【請求項６】
前記支持部材には、車両に取り付けられる取付部材が固定されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電気接続箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、回路部の熱を放熱する技術を開示する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路部の熱を放熱部材から放熱する技術が知られている。特許文献１には、電子部品が実装される基板及びバスバーを有する回路部と、バスバーの下面に重ねられる放熱部材と、回路部の上面側を覆うシールドカバーとを備えた電気接続箱が記載されている。回路部に実装された電子部品の熱は、バスバーから放熱部材に伝わり、放熱部材から外部に放熱されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１１９７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、電気接続箱内の回路の高密度化が求められているが、回路を高密度化すると、回路の熱を１つの放熱部材を介して放熱するだけでは放熱性が十分ではないことが懸念される。
【０００５】
本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電気接続箱の放熱性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に記載された電気接続箱は、第１発熱部品が実装される第１回路部と、第２発熱部品が実装される第２回路部と、前記第１回路部に重ねられ、前記第１回路部の熱を放熱する第１放熱部材と、前記第２回路部に重ねられ、前記第２回路部の熱を放熱する第２放熱部材と、前記第１放熱部材と前記第２放熱部材との間に配されて前記第１放熱部材及び前記第２放熱部材を支持する金属製の支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記第１回路部と前記第２回路部との間に配されて前記第１発熱部品及び前記第２発熱部品の少なくとも一方の熱を受ける熱受け部を有する。
【０００７】
本構成によれば、第１発熱部品の熱は第１放熱部材から放熱され、第２発熱部品の熱は第２放熱部材から放熱される。また、第１発熱部品及び第２発熱部品の少なくとも一方の熱は金属製の支持部材の熱受け部に伝わり、支持部材を介して放熱することが可能になる。これにより、発熱部品の熱を各放熱部材から直接放熱するだけでなく、支持部材を介して外部に放熱することが可能になり、発熱部品の熱を複数の経路から放熱することが可能になるため、放熱性を向上させることが可能になる。
【０００８】
本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記支持部材は、前記第１回路部と前記第２回路部とを仕切り、かつ、前記熱受け部を有する仕切り部を備え、前記熱受け部は、前記仕切り部の厚み寸法が大きくされている。
このようにすれば、熱受け部の熱容量を局所的に大きくすることができるとともに、熱受け部と発熱部品との間の間隔を小さくすることが可能になるため、発熱部品から熱受け部への熱伝導性を向上させることが可能になる。
【０００９】
前記支持部材の外面は外部に露出されているとともに、前記外面には、外方に突出する放熱フィンが形成されている。
このようにすれば、支持部材に伝わった熱は、放熱フィンから外部に放熱することができる。
【００１０】
前記第１放熱部材に対して固定される第１樹脂フレームと、前記第２放熱部材に対して固定される第２樹脂フレームと、を備え、前記第１樹脂フレームは、前記熱受け部と前記第１発熱部品との間に配される第１スペーサ部を有し、前記第２樹脂フレームは、前記熱受け部と前記第２発熱部品との間に配される第２スペーサ部を有する。
このようにすれば、発熱部品と熱受け部との間に樹脂製のスペーサ部が配されるため、発熱部品の熱をスペーサ部を介して熱受け部に伝えることができるとともに、樹脂フレームにより組付け精度の誤差による不具合を抑制することができる。
【００１１】
前記第１発熱部品及び前記第２発熱部品の少なくとも一方は、チョークコイルである。
このようにすれば、発熱により高温になりやすいチョークコイルの熱を支持部材を介して放熱することができる。
【００１２】
前記支持部材には、車両に取り付けられる取付部材が固定されている。
このようにすれば、支持部材及び取付部材を介して外部に放熱することが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書に記載された技術によれば、電気接続箱の放熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１の電気接続箱を示す側面図
【図２】電気接続箱を示す断面図
【図３】第１放熱部材に第１回路部、制御回路基板及び第１樹脂フレームが装着された状態を示す平面図
【図４】実施形態２の電気接続箱を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態１＞
本実施形態の電気接続箱１０について、図１〜図３を参照しつつ説明する。
本実施形態の電気接続箱１０は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両においてバッテリ等の電源から負荷に至る経路上に搭載され、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータに用いることができる。以下では、図１，図２のＸ方向を前方、Ｙ方向を右方、Ｚ方向を上方として説明する。
【００１６】
電気接続箱１０は、図２に示すように、第１回路部２１と、第２回路部２２と、第１回路部２１に重ねられる第１放熱部材３１と、第２回路部２２に重ねられる第２放熱部材３２と、第１放熱部材３１と第２放熱部材３２との間に配されて第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２を支持する支持部材４０と、を備える。
【００１７】
（第１回路部２１及び第２回路部２２）
第１回路部２１及び第２回路部２２は、共に、回路基板２３と、回路基板２３に実装される複数の電子部品１３，１８，１９とを備える。回路基板２３は、プリント基板２４と、プリント基板２４に重ねられたバスバー２５とを備え、放熱部材３１，３２上に接着されている。プリント基板２４は、絶縁材料からなる絶縁板に銅箔等からなる導電路がプリント配線技術により形成されている。バスバー２５は、銅や銅合金等の金属板材を導電路に応じた形状に打ち抜いて形成されている。プリント基板２４とバスバー２５とは、例えば、接着剤、接着シート等により貼り合わせて構成されている。回路基板２３には、制御回路基板２７が対向配置されている。
【００１８】
電子部品１３，１８，１９は、チョークコイル１３、ＦＥＴ（Field effect transistor）等のリレー１９、キャパシタ１８等からなり、それらの端子がプリント基板２４及びバスバー２５の導電路に接続されている。本実施形態では、チョークコイル１３は、第１回路部２１に実装される第１発熱部品１１と、第２回路部２２に実装される第２発熱部品１２とされる。チョークコイル１３は、例えば出力電圧を平滑化するものであり、コイル本体１４と、フェライト等の高透磁率の磁性体からなるコア１５と、コイル本体１４及びコア１５を収容するコイルケース１６と、を備える。
【００１９】
コイル本体１４は、いわゆるエッジワイズコイルであって、例えば銅又は銅合金からなり、外面にはエナメル被覆が施されている。なお、これに限られず、コイル本体１４にエナメル被覆を施さないようにしてもよい。このコイル本体１４は、クランク状に屈曲された先端部に一対の端子部１４Ａを有する。この端子部１４Ａは、バスバー２５の端部に形成されたバスバー端子２６に重ねられ、端子部１４Ａとバスバー端子２６とが締結部材としてのボルト２８Ａとナット２９とにより締結されることにより、チョークコイル１３が回路基板２３に対して固定される。
【００２０】
コイルケース１６は、絶縁性を有する合成樹脂製であって、一方が開口された開口部を有する直方体状の箱形であり、両側面からネジ留め加工なネジ孔を有する固定片１６Ａ（図３参照）が側面から直交する方向に突出している。コイルケース１６内には、図２に示すように、コイル本体１４とコア１５が収容された状態でポッティング剤１７が充填されている。ポッティング剤１７は、ケース内におけるコイル本体１４及びコア１５が配されない空間の隙間を埋めるように充填されている。本実施形態では、ポッティング剤１７は、例えば、エポキシ樹脂が用いられており、ケースへの注入時に液体で加熱により固化する熱硬化性樹脂や、加熱せずに硬化する常温硬化型の樹脂を用いることができる。
第１回路部２１と第２回路部２２とは、例えば、出力に差があるものを用いることができる。例えば、第１回路部２１の出力を３ｋＷとし、第２回路部２２の出力を１ｋＷとしてもよい。
【００２１】
（第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２）
第１放熱部材３１と第２放熱部材３２とは、互いに対向配置されており、共に、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ステンレス鋼等の熱伝導性が高い金属類製、又は、放熱樹脂等の樹脂製であって、例えばアルミダイカスト等で成形され、一方の面が回路部２１，２２が載置される載置面３３とされ、載置面３３とは反対側には板状に突出する複数の放熱フィン３４Ａ，３４Ｂが櫛歯状に並んでいる。
第１放熱部材３１の放熱フィン３４Ａは、第２放熱部材３２の放熱フィン３４Ｂよりも突出寸法が小さくされおり、第１放熱部材３１側を車両のボディに載置可能とされている。第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２の載置面３３には、ボルト２８Ａでネジ留め可能な留め部３６が形成されており、留め部３６の外面側は外方に突出する突出部３５とされている。留め部３６は、載置面３３に窪み形成されており、回転が規制されたナット２９が収容されている。載置面３３には接着剤等が硬化して形成される絶縁層（図示しない）が積層されており、放熱部材３１，３２と各回路部２１，２２との間を絶縁する。また、第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２には、支持部材４０に対してネジ４９でネジ留めするためのネジ孔３７（図３参照）が形成されている。
【００２２】
（支持部材４０）
支持部材４０は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ステンレス鋼等の熱伝導性が高い金属類製であって、例えばアルミダイカスト等で成形されている。支持部材４０は、例えばフレーム状であって、図２に示すように、第１回路部２１と第２回路部２２とを仕切る板状の仕切り板４０Ａ（「仕切り部」の一例）と、第１放熱部材３１と第２放熱部材３２との間を支持する角筒状の支持壁４４と、を有する。
【００２３】
仕切り板４０Ａは、例えば略長方形の板状であって、第１回路部２１及び第２回路部２２に沿って延びており、チョークコイル１３の熱を受ける熱受け部４１が形成されている。熱受け部４１は、仕切り板４０Ａの他の領域よりも厚み寸法（上下方向の寸法）が大きくされており、熱受け部４１の上面及び下面が上下のチョークコイル１３のコイルケース１６に接触することでチョークコイル１３の熱が熱受け部４１に伝達される。
【００２４】
支持壁４４は、仕切り板４０Ａの周縁部から下方に延びて第１放熱部材３１を支持する第１支持壁４５と、仕切り板４０Ａの周縁部から上方に延びて第２放熱部材３２を支持する第２支持壁４６とを備える。支持壁４４の外面は外部に露出されているとともに、外方に突出する複数の放熱フィン４７が支持壁４４の全周に亘って設けられている。各放熱フィン４７は、板状であって、上下方向は支持壁４４の全長に延びており、周方向に等間隔で並んで形成されている。
【００２５】
支持壁４４の上端部及び下端部には、第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２の周縁部の突条が嵌合する溝部４４Ａが全周に亘って環状に延びているとともに、支持壁４４を第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２に対してネジ４９でネジ留めして固定可能な留め部（図示しない）が形成されている。支持壁４４には、図１に示すように、金属製の取付部材５０が固定されている。取付部材５０は、例えばＬ字状に屈曲されており、図示しない車両のボディにボルト等の締結部材により締結されて固定される。
なお、支持部材４０の第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２への組付けは、第１回路部２１を装着した第１放熱部材３１を第１支持壁４５にネジ４９でネジ留めし、第２回路部２２を装着した第２放熱部材３２を第２支持壁４６にネジ４９でネジ留めして行うことができる。
【００２６】
これにより、チョークコイル１３等から支持部材４０に伝わった熱は、支持部材４０に接触する第１放熱部材３１，第２放熱部材３２及び取付部材５０に伝わり、取付部材５０から車両のボディ（図示しない）に伝わるとともに、第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２から外部に放熱される。
【００２７】
なお、図２に示すように、第１支持壁４５の内側には、合成樹脂製の第１樹脂フレーム６１が第１放熱部材３１に固定され、第２支持壁４６の内側には、合成樹脂製の第２樹脂フレーム６２が第２放熱部材３２に固定されている。樹脂フレーム６１，６２は、各支持壁４５，４６の内周に沿って延びた枠形であって、チョークコイル１３の固定片１６Ａ及びコネクタ部３０Ａを有する制御回路基板２７が樹脂フレーム６１，６２に対してネジ２８Ｂ，３０Ｂ（図３参照）でネジ留めされて固定される。
【００２８】
本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
本実施形態の電気接続箱１０は、第１発熱部品１１（チョークコイル１３）が実装される第１回路部２１と、第２発熱部品１２（チョークコイル１３）が実装される第２回路部２２と、第１回路部２１に重ねられ、第１回路部２１の熱を放熱する第１放熱部材３１と、第２回路部２２に重ねられ、第２回路部２２の熱を放熱する第２放熱部材３２と、第１放熱部材３１と第２放熱部材３２との間に配されて第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２を支持する金属製の支持部材４０と、を備え、支持部材４０は、第１回路部２１と第２回路部２２との間に配されて第１発熱部品１１及び第２発熱部品１２の少なくとも一方の熱を受ける熱受け部４１を有する。
【００２９】
本実施形態によれば、第１発熱部品１１の発熱は第１放熱部材３１から放熱され、第２発熱部品１２の発熱は第２放熱部材３２から放熱される。また、第１発熱部品１１及び第２発熱部品１２の発熱は金属製の支持部材４０の熱受け部４１に伝わり、支持部材４０を介して放熱することが可能になる。これにより、発熱部品１１，１２の熱を各放熱部材３１，３２から直接放熱するだけでなく、支持部材４０を介して外部に放熱することが可能になり、発熱部品１１，１２の熱を複数の経路により効率的に放熱することが可能になるため、放熱性を向上させることが可能になる。
【００３０】
また、支持部材４０は、第１回路部２１と第２回路部２２とを仕切り、かつ、熱受け部４１を有する仕切り板４０Ａ（仕切り部）を備え、熱受け部４１は、仕切り板４０Ａの厚み寸法が大きくされている。
このようにすれば、熱受け部４１の熱容量を局所的に大きくすることができるとともに、熱受け部４１と発熱部品１１，１２との間の間隔を小さくすることができるため、発熱部品１１，１２から熱受け部４１への熱伝導性を向上させることが可能になる。
【００３１】
また、支持部材４０の外面は外部に露出されているとともに、外面には、外方に突出する放熱フィン４７が形成されている。
このようにすれば、支持部材４０に伝わった熱は、放熱フィン４７から外部に放熱することができる。
【００３２】
また、発熱部品１１，１２は、チョークコイル１３である。
このようにすれば、発熱により高温になりやすいチョークコイル１３の熱を支持部材４０を介して放熱することができる。
【００３３】
また、支持部材４０には、車両に取り付けられる取付部材５０が固定されている。
このようにすれば、支持部材４０及び取付部材５０を介して外部に放熱することが可能になる。
【００３４】
＜実施形態２＞
次に、実施形態２について、図４を参照しつつ説明する。実施形態２の電気接続箱７０は、発熱部品１１，１２の熱が樹脂フレーム７１，７２を介して支持部材８０に伝わるものである。以下では、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
電気接続箱７０は、図４に示すように、第１回路部２１と、第２回路部２２と、第１放熱部材３１と、第２放熱部材３２と、第１放熱部材３１と第２放熱部材３２との間に配されて第１放熱部材３１及び第２放熱部材３２を支持する金属製の支持部材８０と、第１放熱部材３１と支持部材８０との間に配され、第１放熱部材３１に対して固定される合成樹脂製の第１樹脂フレーム７１と、第２放熱部材３２と支持部材８０との間に配され、第２放熱部材３２に対して固定される合成樹脂製の第２樹脂フレーム７２と、を備える。
【００３６】
支持部材８０は、第１回路部２１と第２回路部２２との間を仕切る板状の仕切り板８０Ａ（「仕切り部」の一例）を有する。仕切り板８０Ａは、リレー１９の熱を受ける熱受け部８１を有し、この熱受け部８１は、リレー１９の位置に応じて、第１回路部２１のリレー１９側に突出する第１突出部８２Ａと、第２回路部２２のリレー１９側に突出する第２突出部８２Ｂとを有する。実施形態２では、リレー１９が第１発熱部品１１及び第２発熱部品１２とされる。
【００３７】
第１樹脂フレーム７１は、第１突出部８２Ａに嵌合する嵌合凹部７１Ａを有し、第２樹脂フレーム７２は、第２突出部８２Ｂに嵌合する嵌合凹部７１Ｂを有する。嵌合凹部７１Ａの底面部は、第１突出部８２Ａと第１発熱部品１１との間に配される第１スペーサ部７３とされ、嵌合凹部７１Ｂの底面部は、第２突出部８２Ｂと第２発熱部品１２との間に配される第２スペーサ部７４とされる。本実施形態では、スペーサ部７３，７４は、リレー１９との間に隙間を有しているが、これに限られず、スペーサ部７３，７４がリレー１９に接触していてもよい。  
【００３８】
実施形態２によれば、発熱部品１１，１２と熱受け部８１との間に樹脂製のスペーサ部７３，７４が挟まれるため、発熱部品１１，１２の熱をスペーサ部７３，７４を介して熱受け部８１に伝えることができるとともに、樹脂フレーム７１，７２により組付け精度の誤差による不具合を抑制することができる。
【００３９】
＜他の実施形態＞
本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、仕切り板４０Ａ，８０Ａのうち、熱受け部４１，８１の部分の厚み寸法を大きくする構成としたが、これに限られない。例えば、仕切り板４０Ａ，８０Ａの厚みを一定にしてもよい。
【００４０】
（２）チョークコイル１３は、コイルケース１６が熱受け部４１に接触する構成としたが、これに限られず、チョークコイル１３におけるコイルケース１６以外の部分が熱受け部４１に接触してもよい。また、チョークコイル１３と熱受け部４１とが接触する構成に限られず、発熱部品１１,１２の熱が熱受け部に伝わる程度にチョークコイル１３と熱受け部との間に隙間が形成されていてもよい。
【００４１】
（３）熱受け部４１は、第１発熱部品１１及び第２発熱部品１２の双方の熱を受ける構成としたが、これに限られず、第１発熱部品１１及び第２発熱部品１２のいずれか一方の熱を受けるようにしてもよい。
（４）実施形態１では、発熱部品１１，１２は、チョークコイル１３とされているが、これに限られず、例えばリレー１９としてもよい。また、実施形態２では、発熱部品１１，１２は、リレー１９とされているが、これに限られず、例えばチョークコイル１３としてもよい。
【００４２】
（５）実施形態１では、コイルケース１６内にポッティング剤１７が充填される構成としたが、これに限られない。例えば、コイルケース１６内におけるコイル本体１４及びコア１５が配されない空間が空気で満たされている構成としてもよい。また、例えばコイルケース１６を有さず、コイル本体１４及びコア１５が露出する構成としてもよい。
【００４３】
（６）上記実施形態では、支持部材４０，８０は、金属類製としたが、これに限られない。例えば、放熱性のある樹脂としてもよい。また、支持部材は、樹脂内部に金属部材が配されていてもよく、例えば仕切り板４０Ａの樹脂の内部、又は、仕切り板４０Ａの樹脂の外部に一部が露出する形態で、支持部材が金属（例えば金属板）を含んでいてもよい。金属を含む支持部材は、例えば金属部材を金型内に配して樹脂を充填するインサート成形によって形成することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０，７０：  電気接続箱
１１：  第１発熱部品
１２：  第２発熱部品
１３：  チョークコイル
２１：  第１回路部
２２：  第２回路部
２３：  回路基板
２４：  プリント基板
２５：  バスバー
３１：  第１放熱部材
３２：  第２放熱部材
３４Ａ，３４Ｂ，４７：  放熱フィン
４０，８０：  支持部材
４０Ａ，８０Ａ：  仕切り板（仕切り部）
４１，８１：  熱受け部
４４：  支持壁
４５：  第１支持壁
４６：  第２支持壁
５０：  取付部材
６１，７１：  第１樹脂フレーム
６２，７２：  第２樹脂フレーム
７３：  第１スペーサ部
７４：  第２スペーサ部
【図１】
2018098927.tif 000003
【図２】
2018098927.tif 000004
【図３】
2018098927.tif 000005
【図４】
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