JP6079558B2 - Circuit structure - Google Patents
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Description
本発明は、回路構成体に関する。 The present invention relates to a circuit structure.
従来より、車載電装品の通電や断電を実行する装置として、種々の電子部品が実装された回路基板を備える回路構成体をケースに収容してなるものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a device that performs energization or disconnection of an in-vehicle electrical component, a device in which a circuit structure including a circuit board on which various electronic components are mounted is accommodated in a case is known.
このような装置として、例えば、入力された直流の電圧を所定レベルの直流の電圧に変換して出力するDC−DCコンバータのような、電力変換装置が提案されている。このような電力変換装置は、大電流を取り扱うことになるため、回路配索材として、バスバーなどの金属材料を用いることが多い。その中で、バスバー同士を接続する際に、ジャンパー線を使用することにより、回路を小型化する構成が提案されている。 As such a device, for example, a power conversion device such as a DC-DC converter that converts an input DC voltage into a predetermined level of DC voltage and outputs the same is proposed. Since such a power conversion device handles a large current, a metal material such as a bus bar is often used as a circuit routing material. Among them, a configuration has been proposed in which a circuit is miniaturized by using a jumper wire when connecting bus bars.
しかし、DC−DCコンバータ装置のように大電流を流す回路にジャンパー線を使用する場合、大電流に対応可能なジャンパー線の開発や実装技術開発等、開発工数が多くかかってしまう。また、特殊なジャンパー線を使用するとなると、部品代が高くなる。さらに、ジャンパー線の使用は、部品点数および作業工数の増加につながる。 However, when a jumper wire is used in a circuit that allows a large current to flow, such as a DC-DC converter device, a large number of development man-hours are required such as the development of a jumper wire that can handle a large current and the development of mounting technology. In addition, if special jumper wires are used, the cost of parts increases. Furthermore, the use of jumper wires leads to an increase in the number of parts and work man-hours.
本発明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、部品点数が少なく、小型で簡易な構造の回路構成体を提供することを目的とするものである。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a small and simple circuit structure having a small number of parts.
本発明は、接続用貫通孔を有する基板と、前記基板の一面側に設けられて電力回路を構成する複数のバスバーと、本体部と一対のリード端子とを備え、前記リード端子が前記接続用貫通孔を通して露出された前記バスバーに接続されることにより前記基板の他面側に実装されたコイルと、を備えた回路構成体であって、前記複数のバスバーは、第1バスバーと、第2バスバーと、第3バスバーとを含み、前記第1バスバーおよび前記第2バスバーは、前記コイルの前記一対のリード端子により互いに接続状態とされており、前記第3バスバーは、前記コイルの前記本体部と対応する前記基板の領域のうち、前記第1バスバーおよび前記第2バスバーと異なる領域に配されており、前記コイルの前記本体部と対応する前記基板の領域には放熱用貫通孔が設けられているところに特徴を有する。 The present invention includes a board having a through-hole for connection, a plurality of bus bars provided on one side of the board and constituting a power circuit, a main body portion, and a pair of lead terminals, and the lead terminals are used for the connection. And a coil mounted on the other side of the substrate by being connected to the bus bar exposed through the through hole, wherein the plurality of bus bars include a first bus bar, a second bus bar, and a second bus bar. A bus bar; and a third bus bar, wherein the first bus bar and the second bus bar are connected to each other by the pair of lead terminals of the coil, and the third bus bar is the main body portion of the coil and in the region of the corresponding substrate, wherein are first arranged on the bus bar and the second bus bar and the different regions, for heat dissipation in the region of the substrate corresponding to the main portion of the coil It has a feature where the through holes are provided.
上述した本発明によれば、ジャンパー線の代わりに本来回路構成体に使用される既存のコイルを利用してバスバー間の接続を行う構成であるから、部品点数を減らすことができ、組み立て作業を簡略化することができる。しかも、ジャンパー線と比較して大きいコイルを使用することにより生じる第1バスバーおよび第2バスバー間周辺の空いた領域(コイルの本体部と対応する領域の一部)に第3バスバーを配する構成とすることにより、スペースの無駄をなくし、高密度な回路構成体を得ることができる。 According to the above-described present invention, the connection between the bus bars is performed using the existing coil that is originally used for the circuit structure instead of the jumper wire, so that the number of parts can be reduced and the assembly work can be performed. It can be simplified. In addition, a configuration in which the third bus bar is arranged in a vacant area (a part of an area corresponding to the main body of the coil) around the first bus bar and the second bus bar generated by using a coil larger than the jumper wire. By doing so, waste of space can be eliminated and a high-density circuit structure can be obtained.
また、コイルから発生した熱が、放熱用貫通孔を通して第3バスバーのうち本体部と対応する領域に伝わるから、第3バスバーにより効率的に放熱を行うことができる。 Moreover, since the heat generated from the coil is transmitted to the region corresponding to the main body portion of the third bus bar through the heat radiating through-hole, the third bus bar can efficiently dissipate heat.
また、コイルの本体部と、放熱用貫通孔により露出された第3バスバーとの間に、伝熱シートを配する構成としてもよい。このような構成とすると、コイルから発生した熱がより第3バスバーに伝わり易くなり、放熱効果が向上する。 Moreover, it is good also as a structure which arrange | positions a heat-transfer sheet | seat between the main-body part of a coil, and the 3rd bus bar exposed by the through-hole for heat radiation. With such a configuration, the heat generated from the coil is more easily transmitted to the third bus bar, and the heat dissipation effect is improved.
さらに、複数のバスバーの基板と対向する面の反対側の面に放熱板を配する構成としてもよい。このような構成とすると、放熱効果がさらに向上する。 Furthermore, it is good also as a structure which distributes a heat sink on the surface on the opposite side to the surface facing the board | substrate of a some bus bar. With such a configuration, the heat dissipation effect is further improved.
本発明によれば、部品点数が少なく、簡易な構造で小型の回路構成体を得ることができる。 According to the present invention, a small circuit structure can be obtained with a small number of parts and a simple structure.
一実施形態の回路構成体30を備える装置10を図1ないし図8を参照しつつ説明する。本実施形態の装置10は、車両(図示せず)等に搭載されるDC−DCコンバータ装置10である。以下の説明においては、図3における上方を上とし下方を下とし、右方を右とし左方を左とする。
The
本実施形態のDC−DCコンバータ装置10は、図1に示すように、電力回路基板31、制御回路基板35、および複数のバスバー33を含む回路構成体30と、回路構成体30で発生した熱を放熱させるヒートシンク40と、シールドカバー45と、これらを収容するケース11と、を備える。
As shown in FIG. 1, the DC-
(ケース11)
ケース11は合成樹脂等で構成され、図1に示すように、アッパーカバー12と、フレーム20と、アンダーカバー25とからなる。
(Case 11)
The
フレーム20は略長方形状をなす枠体であって、内側に回路構成体30が収容可能な大きさに形成されている(図5参照)。また、図2における左側には、回路構成体30から導出される3本の外部接続端子33Fを下方側から支持する断面略コ字形状の支持壁21が延出されている。
The
アッパーカバー12は、フレーム20の上方を覆うように組み付けられる浅皿状をなしている。より詳しくは、アッパーカバー12は、長方形の天板部13と、この天板部13の4つの辺から下方に向けて延びる4つの側壁部14とを備えている。天板部13の中央部には、ケース内圧を調整可能な通気性防水弁15を挿入する挿入孔16が設けられている。またすべての側壁部14からは、フレーム20の外周壁に設けられた係止突部22に係止される係止片17が、2つずつ下方に向けて延出されている。
The
アンダーカバー25は板状部材であって、長方形の底壁部26のうち短辺側の対向2辺が上方に向けて垂直に折り曲げられており、垂直部27とされている。これらの垂直部27は、後述するヒートシンク40の側面42にねじ留めされるようになっている。また、底壁部26には複数の凹部28が長辺方向に沿って、かつ、断続的に設けられている。アンダーカバー25は後述するヒートシンク40のフィン41の間を流れる空気の整流板として機能している。
The under
(回路構成体30)
回路構成体30は、電力回路基板31および制御回路基板35と、電力回路基板31の表面側(図1中上側)に実装された複数の電子部品32と、電力回路基板31の裏面側(図1中下側)に配策・接着された複数のバスバー33と、電力回路基板31と制御回路基板35との間に配された均熱板36と、を備えている。
(Circuit structure 30)
The
電力回路基板31はフレーム20に収容可能な長方形状をなし、その表面には、プリント配線技術により図示しない導電路が形成されているとともに、裏面には、複数のバスバー33が所定のパターンで配策・接着されている(図6参照)。また、図5に示すように、電力回路基板31の適所には複数の貫通孔34(接続用貫通孔および放熱用貫通孔の一例)が設けられている。これらの貫通孔34は、電子部品32をバスバー33上に実装するためのものであり、電子部品32は貫通孔34から露出したバスバー33の表面に、例えば半田付け等公知の手法により接続されている。
The
制御回路基板35は、図1に示すように略L字形状をなす板状部材であり、電力回路基板31と略平行に配され、中継端子43により電力回路基板31と接続状態とされている。
The
またこれらの回路基板31,35の間の一部領域には、金属板からなる均熱板36が各回路基板31,35と略平行に配されており、電力回路基板31上に実装された電子部品32から発生された熱により回路構成体30が局所的に高熱になることを防止している。
Further, in a partial region between the
本実施形態の回路構成体30はDC−DCコンバータである。DC−DCコンバータは、直流の電圧を異なる直流の電圧に変換する回路であって、例えば、HEV車、EV車などの環境対応車において、各種の車両負荷に電源供給するために設けられる。
The
DC−DCコンバータは、周知の回路構成を用いることができ、このDC−DCコンバータを構成する電子部品32としては、例えば、抵抗、コイル320、コンデンサ、MOSFET等のスイッチング素子等を有する。これら電子部品32の端子はいずれも表面実装型が用いられており、上述したように、電力回路基板31の貫通孔34において露出されたバスバー33上に半田付け等の手法により接続されている。
A well-known circuit configuration can be used for the DC-DC converter, and the
(ヒートシンク40)
回路構成体30の下方側にはヒートシンク40が配置されている。ヒートシンク40は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の熱伝導性に優れる金属材料からなる放熱部材であり、回路構成体30において発生した熱を放熱する機能を有する。ヒートシンク40の上面は平坦な板状をなし、下面には下側に向けて延びる多数のフィン41が形成されている。また、短辺側の対向側面42は板面状とされており、アンダーカバー25の垂直部27とネジ止め(図示せず)により一体化されるようになっている。
(Heat sink 40)
A
なお、回路構成体30の下面(バスバー33の下面)と、ヒートシンク40の上面とは、絶縁性の熱伝導性接着剤38により互いに固定されている(図8参照)。
Note that the lower surface of the circuit component 30 (the lower surface of the bus bar 33) and the upper surface of the
(シールドカバー45)
回路構成体30の上方側は、シールドカバー45により覆われている。シールドカバー45は、例えば亜鉛鋼板製(金属製)であり、アッパーカバー12よりも一回り小さい略長方形の浅皿状に形成されている。その天板部46の中央部には、アッパーカバー12に取り付けられた通気性防水弁15と干渉しないように凹部47が形成されてユニットを低背下させている。また、4つの側壁部48のうち3つには、下方に向けて断面L字形状の被固定片49が設けられており、その先端49Aがヒートシンク40の縁部付近にねじにより固定されている。
(Shield cover 45)
The upper side of the
さて、本実施形態においては、バスバー33同士を接続する際に、従来使用していたジャンパー線の代わりに、本来使用される既存の電子部品32であるコイル320を利用している。本実施形態のコイル320は表面実装型のコイル(SMDコイル)であって、上面が平面状とされた直方体状の本体部321を有し、本体部321の底面のうちの対向2辺の縁部周辺に一対のリード端子322が露出された形態をなすものである(図8参照)。
In the present embodiment, when the bus bars 33 are connected to each other, a coil 320, which is an existing
図6は、電力回路基板31を省略し、バスバー33とコイル320との位置関係を示した平面図であって、具体的には、図6に示すように、第1バスバー33Aと第2Aバスバー33B1との接続が第1コイル320Aで行われ、第1バスバー33Aと第2Bバスバー33B2との接続が第2コイル320Bで行われ、第1バスバー33Aと第4バスバー33Dとの接続が第3コイル320Cで行われる構成とされている。
FIG. 6 is a plan view showing the positional relationship between the bus bar 33 and the coil 320 with the
ここで、電力回路基板31のうち電子部品32が搭載される位置には、上述したように、電子部品32をバスバー33上に実装するための貫通孔34が設けられている。これらの貫通孔34のうちコイル320が搭載される部分のコイル用貫通孔34A(接続用貫通孔および放熱用貫通孔の一例)は、図5に示すように、長方形状とされている。より詳しくは、コイル320の本体部321のうちリード端子322が位置する縁部(図5の上辺および下辺)側は孔の長さが長く、かつ、幅が短く形成されている。すなわち、図5において上下方向に長い長方形状とされており、ここからバスバー33が露出している。
Here, as described above, the through
また、互いに接続されるバスバー33の間に、他のバスバー33が配置されている場合がある。具体的には、図6に示すように、第1バスバー33Aと第2Aバスバー33B1の間、および、第1バスバー33Aと第2Bバスバー33B2との間には、いずれも第3バスバー33Cが配置されている。換言すると、第1コイル320Aおよび第2コイル320Bの各本体部321の下方には、第3バスバー33Cが配置されている。
In addition, another bus bar 33 may be disposed between the bus bars 33 connected to each other. Specifically, as shown in FIG. 6, the
コイル320の本体部321と、これと対向する第3バスバー33Cとの間には、絶縁性の伝熱シート37が配されている(図8参照)。さらに、コイル320の本体部321とその上面に配される均熱板36との間にも、絶縁性の伝熱シート39が配されている。コイル320の本体部321と第3バスバー33C、および、コイル320の本体部321と均熱板36とは、伝熱シート37、39を介して密着状態とされている。
An insulating
(本実施形態の作用および効果)
本実施形態によれば、従来、バスバー33同士の接続のためにわざわざ設けなければならなかったジャンパー線の代わりに、本来必要である既存のコイル320を利用してバスバー33同士を接続する構成としたから、全体の部品点数を減らし、回路構成体30の構造を簡素化することが可能となる。
(Operation and effect of this embodiment)
According to the present embodiment, instead of the jumper wire that has been conventionally provided for connection between the bus bars 33, the bus bars 33 are connected to each other using the existing coil 320 that is originally necessary. Therefore, the total number of parts can be reduced, and the structure of the
しかも、第1バスバー33Aと第2Aバスバー33B1との間、および、第1バスバー33Aと第2Bバスバー33B2との間の空いた領域に第3バスバー33Cを配する構成とすることにより、スペースの無駄をなくし、高密度な回路構成体30とすることができる。
In addition, the
また、コイル320で発生した熱が、コイル320の本体部321の下方に配置された金属製の第3バスバー33Cに速やかに伝わって放熱可能な構成とされているから、回路構成体30が高温になることを抑制することができる。しかも、本体部321と第3バスバー33Cとの間には伝熱シート37が配されているから、より効率的に放熱を行うことができる。
In addition, since the heat generated in the coil 320 can be quickly transferred to the metal
さらに、バスバー33の下面側に設けられたヒートシンク40によって、さらに放熱効果を高めることができる。
Furthermore, the heat dissipation effect can be further enhanced by the
このような本実施形態の回路構成体30によれば、簡易な構成で高密度な実装が可能な回路構成体30を提供することができる。
According to such a
<他の実施形態>
本発明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発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1)上記実施形態では、電力回路基板31のうちコイル320の本体部321と対応する領域に長方形状の貫通孔34Aを設け、この貫通孔34Aにより露出されたバスバー33上にリード端子322を接続するとともに、伝熱シート37を配してコイル320から発生した熱をバスバー33に逃がす構成としたが、接続用の貫通孔と放熱用の貫通孔とを別個に設ける構成としてもよい。あるいは、参考例として、放熱用の貫通孔は省略してもよい。
(1) In the above embodiment, a rectangular through
(2)コイル320の本体部321と第3バスバー33Cとの間の伝熱シート37は、必ずしも設けなくてもよい。
(2) The
(3)上記実施形態では、コイル320のリード端子322を本体部321の下面に露出させる埋め込み型のコイル320を用いたが、本体部321の下面からL字形状のリード端子322を突出させたコイルを用いることもできる。
(3) In the above embodiment, the embedded coil 320 that exposes the
(4)ヒートシンク40は必ずしも設けなくてもよい。
(4) The
(5)上記実施形態では装置10としてDC−DCコンバータの例を示したが、本発明はこれに限定されない。
(5) In the above embodiment, an example of a DC-DC converter is shown as the
10…DC−DCコンバータ装置
11…ケース
12…アッパーケース
20…フレーム
25…アンダーケース
30…回路構成体
31…電力回路基板(基板)
33…バスバー
33A…第1バスバー
33B1…第2Aバスバー(第2バスバー)
33B2…第2Bバスバー(第2バスバー)
33C…第3バスバー
34…貫通孔(接続用貫通孔および放熱用貫通孔)
35…制御回路基板
36…均熱板
37…伝熱シート
40…ヒートシンク(放熱板)
45…シールド
320…コイル
321…本体部
322…リード端子
DESCRIPTION OF
33 ...
33B2 ... 2B bus bar (2nd bus bar)
33C: Third bus bar 34: Through hole (through hole for connection and through hole for heat dissipation)
35 ...
45 ... Shield 320 ...
Claims (3)
前記基板の一面側に設けられて電力回路を構成する複数のバスバーと、
本体部と一対のリード端子とを備え、前記リード端子が前記接続用貫通孔を通して露出された前記バスバーに接続されることにより前記基板の他面側に実装されたコイルと、を備えた回路構成体であって、
前記複数のバスバーは、第1バスバーと、第2バスバーと、第3バスバーとを含み、
前記第1バスバーおよび前記第2バスバーは、前記コイルの前記一対のリード端子により互いに接続状態とされており、
前記第3バスバーは、前記コイルの前記本体部と対応する前記基板の領域のうち、前記第1バスバーおよび前記第2バスバーと異なる領域に配されており、
前記コイルの前記本体部と対応する前記基板の領域には放熱用貫通孔が設けられていることを特徴とする回路構成体。 A substrate having a through-hole for connection;
A plurality of bus bars provided on one side of the substrate to constitute a power circuit;
A circuit configuration comprising a main body portion and a pair of lead terminals, and a coil mounted on the other surface side of the substrate by being connected to the bus bar exposed through the connection through hole. Body,
The plurality of bus bars include a first bus bar, a second bus bar, and a third bus bar,
The first bus bar and the second bus bar are connected to each other by the pair of lead terminals of the coil,
The third bus bar is arranged in a region different from the first bus bar and the second bus bar in the region of the substrate corresponding to the main body portion of the coil ,
A circuit structure having a heat dissipation through hole in a region of the substrate corresponding to the main body of the coil .
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