CN108293311A - 电气接线盒 - Google Patents

Abstract

电气接线盒(10)具有：电路结构体(11)，在具有安装面(12A)的电路基板(12)的安装面(12A)上安装有具有主体部(46)的线圈组装体(20)；壳体(60)，在内部收容电路结构体(11)；及吸热设备(50)，设置在电路基板(12)的与安装面(12A)相反一侧的面侧。壳体(60)具有从安装面(12A)侧覆盖电路结构体(11)并且与线圈组装体(20)的主体部(46)导热地接触的顶板部(61)。

Description

电气接线盒

技术领域

通过本说明书公开的技术涉及电气接线盒。

背景技术

以往，作为电气接线盒，已知有将在电路基板的导电路上安装有电子部件的电路结构体收容在壳体内而成的电气接线盒(参照专利文献1)。电子部件在通电时会发热，因此在电路结构体安装有散热板。在电子部件产生的热通过该散热板而散发。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-87934号公报

发明内容

发明要解决的课题

最近，伴随于电子部件的小型化，存在电气接线盒的发热密度升高的倾向。因此，仅通过散热板的话，热的扩散可能不充分。

本说明书公开的技术基于上述那样的情况而完成，目的在于提高电气接线盒的散热性。

用于解决课题的方案

本说明书公开的技术涉及一种电气接线盒，具有：电路结构体，在具有安装面的电路基板的所述安装面上安装有具有主体部的电子部件；壳体，在内部收容所述电路结构体；及吸热设备，设置在所述电路基板的与所述安装面相反一侧的面侧，其中，所述壳体具有从所述安装面侧覆盖所述电路结构体的顶板部及与所述电子部件接触的框架部中的任一方或双方，所述顶板部与所述电子部件的所述主体部导热地接触。

根据本说明书公开的技术，在通电时在电子部件产生的热的一部分会向与电子部件导热地接触的顶板部传递。并且，会从顶板部向电气接线盒的外部散发。这样，根据本实施方式，由于在电子部件产生的热量会从壳体向电气接线盒的外部散发，因此与电气接线盒仅具有吸热设备的情况相比，能够提高电气接线盒的散热性。

作为本说明书公开的技术的实施方式，优选以下的方式。

优选的是，电子部件是线圈组装体，线圈组装体的主体部中的与电路基板的安装面对向的对向面从安装面分离。

根据上述的结构，在配置于电气接线盒的电子部件的发热量大的情况下，有时会超过吸热设备的散热性能。在这样的情况下，可能会从吸热设备反过来向电子部件传递热量。在本实施方式中，由于线圈组装体的主体部配置在从电路基板分离的位置，因此能够减小经由电路基板从吸热设备受到的热的影响。另一方面，由于壳体的顶板部与主体部的上表面导热地接触，因此从线圈组装体产生的热会向壳体传递，能够从壳体侧散出。由此，能够形成散热性优异的电气接线盒。

优选的是，在顶板部设有朝向主体部突出而与主体部接触的接触凸部。

根据上述的结构，通过使接触凸部与主体部接触，能够从线圈组装体向接触凸部、壳体(顶板部)传递热量，因此能够进一步提高电气接线盒的散热性。

优选的是，线圈组装体具备将扁平线呈扁立状地卷绕而成的线圈，扁平线的两端部从主体部向沿着电路基板的方向延伸出并且弯折成曲柄状，且该两端部的顶端为与设于电路基板的导电路连接的连接部，连接部配置在比包含主体部中的对向面的面靠电路基板侧处。

根据上述的结构，由于连接部配置在比包含主体部中的对向面的面靠电路基板侧处，因此通过将连接部连接于电路基板的导电路，能够可靠地使主体部从电路基板的安装面分离。

优选的是，壳体为金属制。

根据上述的结构，与壳体为例如合成树脂制的结构相比，能够形成散热性更优异的电气接线盒。

优选的是，框架部与顶板部接触。

根据上述的结构，在通电时在电子部件产生的热会向框架部传递并从框架部向顶板部进一步传递。传递到顶板部的热会向电气接线盒的外部散发。由此，能够使在电子部件产生的热高效地向电气接线盒的外部散发，因此能够提高电气接线盒的散热性。

优选的是，在顶板部具有朝向电子部件突出并且与设于框架部的嵌合凹部嵌合的嵌合凸部，嵌合凹部中的与嵌合凸部相反一侧的面与电子部件接触。

根据上述的结构，在通电时在电子部件产生的热会从电子部件向框架部的嵌合凹部传递。由于顶板部的嵌合凸部与该嵌合凹部嵌合，因此热会从嵌合凹部向嵌合凸部快速地移动。进一步从嵌合凸部传递到顶板部的热会向电气接线盒的外部散发。由此，能够进一步提高电气接线盒的散热性。

优选的是，顶板部具有多个嵌合凸部，框架部具有多个嵌合凹部，在电路基板的安装面安装有与电子部件不同的其他电子部件，其他电子部件配置在多个嵌合凸部及多个嵌合凹部之间。

根据上述的结构，在其他电子部件产生的热会向多个嵌合凸部及多个嵌合凹部传递。传递到多个嵌合凸部及多个嵌合凹部的热会从壳体向电气接线盒的外部散发。由此，能够进一步提高电气接线盒的散热性。

发明效果

根据本说明书公开技术，能够得到散热性优异的电气接线盒。

附图说明

图1是表示实施方式1的电气接线盒的剖视图。

图2是扼流圈的分解立体图。

图3是线圈组装体的立体图。

图4是表示实施方式2的电气接线盒的剖视图。

具体实施方式

<实施方式1>

通过图1至图3来说明实施方式1。本实施方式的电气接线盒10配置在蓄电池等电源与灯、电动机等车载电装品之间，执行从电源向车载电装品供给的电力的通电及断电。在以下的说明中，将图1的上侧设为表侧或上侧，将下侧设为背侧或下侧。

(电气接线盒10)

如图1所示，电气接线盒10具备：在电路基板12安装小型部件15和线圈组装体20(电子部件的一例)而成的电路结构体11；在电路基板12的背面(图1中的下表面)配置的吸热设备50；在内部收容电路结构体11的壳体60。

(电路结构体11)

电路结构体11具备电路基板12。电路基板12通过在印制配线基板的背面以规定的图案配置、粘结多个汇流条13而成，该印制配线基板在绝缘基板的表面利用印制配线技术而形成有未图示的导电电路。在电路基板12的规定位置安装有小型部件15、线圈组装体20。小型部件15是晶体管、电容器等。

需要说明的是，以下，将电路基板12中的安装小型部件15、线圈组装体20的面(表侧的面)设为安装面12A。

(线圈组装体20)

线圈组装体20通过将磁芯22和卷绕绕组而成的线圈30(相当于扁立线圈)收容于线圈壳体40并且填充灌封材料45而成(参照图3)。以下，将图2及图3中的上方作为上，将下方作为下，将左外侧作为前方，将右里侧作为后方进行说明。

磁芯22是所谓的PQ型芯，如图2所示，通过将相同形状的一对第一芯22A及第二芯22B组合而成。第一芯22A及第二芯22B具有：圆柱状的被卷绕部23；隔着被卷绕部23而沿着被卷绕部23的轴向平行地延伸的一对大致板状的腿部24；将被卷绕部23及一对腿部24的一侧的端部相互连结的板状的连结部25。被卷绕部23和腿部24相对于连结部25为同等高度。而且，连结部25的侧缘中的未与腿部24连结的一对侧缘从腿部24的两端部朝向被卷绕部23被倾斜地切口。

本实施方式的线圈30是将扁平线呈扁立状且圆环状地卷绕而成的扁立线圈。如图2所示，线圈30具有如下形态：从被卷绕而整体呈筒状的卷绕部31的上端及下端起，扁平线的两端部朝向相同方向(前方)且相互平行地延伸出，并且朝向下方弯折成曲柄状。

以下，将在图2中从卷绕部31的上方侧延伸出的端部设为第一端部32A，将从下方侧延伸出的端部设为第二端部32B。而且，将第一端部32A中的从卷绕部31朝向前方延伸出的部分设为第一延出部33A，将与第一延出部33A相连而朝向下方延伸的部分设为第一阶梯部34A，将与第一阶梯部34A相连而朝向前方延伸的顶端部分设为第一连接部35A。而且，同样将第二端部32B中的从卷绕部31朝向前方延伸出的部分设为第二延出部33B，将与第二延出部33B相连而朝向下方延伸的部分设为第二阶梯部34B，将与第二阶梯部34B相连而朝向前方延伸的顶端部分设为第二连接部35B。

第一连接部35A及第二连接部35B与第一延出部33A及第二延出部33B平行地配置。而且，第一连接部35A及第二连接部35B相互配置成同等高度(平齐)，并且配置在比卷绕部31的下端缘靠下方侧处。

需要说明的是，在第一连接部35A及第二连接部35B形成有用于使连接用的螺栓48贯通的连接孔36A、36B。

线圈30配置在一对第一芯22A及第二芯22B的被卷绕部23的周围，由此与磁芯22一起形成扼流圈21。如图3所示，扼流圈21收容在线圈壳体40内。

线圈壳体40由合成树脂材料构成，如图3所示，由一面侧(前表面)通过开口41而开放的箱体构成。更详细而言，线圈壳体40具有沿着扼流圈21的上表面及下表面的上壁42及底壁43、沿着扼流圈21的左右的侧面(腿部24)的一对侧壁44、沿着扼流圈21的背面的后壁。

如图2所示，扼流圈21以一对第一端部32A及第二端部32B从开口41朝向外侧突出的朝向收容于线圈壳体40内。而且，线圈壳体40内以收容有扼流圈21的状态由灌封材料45填充。需要说明的是，作为灌封材料45，可以使用例如环氧树脂等。

在该状态下，线圈30的扁平线的两端部(第一端部32A、第二端部32B)向线圈壳体40的外侧延伸出。而且，第一端部32A、第二端部32B的从线圈壳体40延伸出的延出部分(第一延出部33A、第二延出部33B)通过灌封材料45而以基端侧不能移动的方式牢固地固定。

另外，第一连接部35A及第二连接部35B配置在比线圈壳体40的底壁43的下表面43A靠下方侧处。底壁43的下表面43A成为与电路基板12的安装面12A对向的对向面。

需要说明的是，将上述的线圈组装体20中的线圈壳体40、收容在线圈壳体40内的扼流圈21及填充在线圈壳体40内的灌封材料45一体化而成的部分称为主体部46。

如图1所示，上述的线圈组装体20与电路基板12上的规定位置导通连接。

(吸热设备50)

在电路基板12的下表面侧(汇流条13的背面侧)设有吸热设备50。吸热设备50是例如由铝或铝合金等导热性优异的金属材料构成的平坦板状的散热构件，具有将在电路基板12中产生的热散出的功能。

在吸热设备50的上表面重叠配置有用于实现吸热设备50与电路基板12(汇流条13)之间的绝缘性的绝缘片(未图示)。绝缘片具有能够相对于汇流条13及吸热设备50固定的粘结性。

另外，在吸热设备50的规定的位置设有能够与后述的螺栓48螺合的螺栓孔(未图示)。

(壳体60)

隔着绝缘片与吸热设备50重叠的电路基板12收容于壳体60内(参照图1)。壳体60例如通过对锌钢板(金属制)进行冲裁加工及弯曲加工而形成为具备从安装面12A侧覆盖电路结构体11的顶板部61和从该顶板部61的缘部朝向下方延伸的四个侧壁62的大致长方体状的箱形。

在顶板部61中的在壳体60收容有电路结构体11的状态下与线圈组装体20的主体部46对应的区域设有朝向主体部46突出而与主体部46的上壁42的上表面42A接触的接触凸部63。在本实施方式中，在电路基板12安装有一对线圈组装体20，接触凸部63也为了对应于各线圈组装体20而设置有一对。

(电气接线盒10的制造方法)

接下来，说明本实施方式的电气接线盒10的制造方法。首先，在安装面12A(表面)侧利用印制配线技术印刷有导电电路(未图示)的印制基板的背面侧，以规定的图案配置、粘结多个汇流条13。

接下来，将除了线圈组装体20之外的小型的小型部件15配置在电路基板12的安装面12A的规定位置，通过钎焊进行连接。

接下来，将安装有小型的小型部件15的电路基板12经由具有粘结性的绝缘片(未图示)而重叠固定在吸热设备50的上表面的规定位置。并且，最后将线圈组装体20配置在电路基板12的规定位置，将螺栓48插通于第一连接部35A及第二连接部35B的连接孔36A、36B并紧固(螺纹紧固)于吸热设备50的螺栓孔，由此与汇流条13电连接。

在此，线圈30的扁平线的两端部(第一端部32A、第二端部32B)从线圈壳体40(主体部46)向沿着电路基板12的方向导出而弯折成曲柄状，其顶端部(第一连接部35A及第二连接部35B)以向比线圈壳体40的底壁43的下表面43A(主体部46的下表面)靠下方(电路基板12)侧处突出的方式配置，因此主体部46配置在电路基板12的上方的分离的位置。

需要说明的是，在此所说的分离的位置是主体部46难以经由电路基板12从吸热设备50受到热影响的距离，在本实施方式中，在主体部46的下方(主体部46与电路基板12之间)配置小型的小型部件15。

接下来，以将成为了一体的电路结构体11及吸热设备50覆盖的方式安装壳体60，通过未图示的固定手段而相对地固定。

在该状态下，在壳体60的顶板部61设置的接触凸部63成为与线圈组装体20的主体部46的上表面(线圈壳体40的上壁42的上表面42A)接触的状态。这样，电气接线盒10完成。

(实施方式的作用、效果)

接下来，说明本实施方式的作用、效果。本实施方式是一种电气接线盒10，具有：电路结构体11，在具有安装面12A的电路基板12的安装面12A上安装有具有主体部46的线圈组装体20；壳体60，在内部收容电路结构体11；及吸热设备50，设置在电路基板12的与安装面12A相反一侧的面侧，其中，壳体60具有从安装面12A侧覆盖电路结构体11并且与线圈组装体20的主体部46导热地接触的顶板部61。

根据本实施方式，在通电时在线圈组装体20产生的热的一部分会向与线圈组装体20导热地接触的顶板部61传递。并且，会从顶板部61向电气接线盒10的外部散发。这样，根据本实施方式，由于在线圈组装体20产生的热会从壳体60向电气接线盒10的外部散发，因此与电气接线盒10仅具有吸热设备50的情况相比，能够提高电气接线盒10的散热性。

另外，根据本实施方式，电子部件是线圈组装体20，线圈组装体20的主体部46中的与电路基板12的安装面12A对向的下表面43A从安装面12A分离。

在配置于电气接线盒10的线圈组装体20的发热量大的情况下，有时会超过吸热设备50的散热性能。在这样的情况下，可能会从吸热设备50反过来向线圈组装体20传递热。在本实施方式中，由于线圈组装体20的主体部46配置在从电路基板12分离的位置，因此能够减小经由电路基板12从吸热设备50受到的热的影响。另一方面，由于壳体60的顶板部61(接触凸部63)与主体部46的上表面(上壁42的上表面42A)导热地接触，因此从线圈组装体20产生的热会向壳体60传递，能够从壳体60侧散热。

即，即使在吸热设备50的温度由于例如FET这样的其他小型部件15而成为了高温的情况下，也能抑制其热向线圈组装体20传递，另一方面，从线圈组装体20自身产生的热通过壳体60(顶板部61)而散出，能够通过吸热设备50和壳体60的双方将电路结构体11产生的热高效地散出。由此，能够形成散热性优异的电气接线盒10。

另外，根据本实施方式，在顶板部61设有接触凸部63。通过使该接触凸部63与主体部46接触，能够使热从线圈组装体20向接触凸部63、壳体60(顶板部61)传递，因此能够进一步提高电气接线盒的散热性。

另外，由于壳体60(顶板部61)为金属制，因此与壳体60为例如合成树脂制的结构相比，能够形成散热性更优异的电气接线盒10。

<实施方式2>

接下来，参照图4，说明实施方式2的电气接线盒70。电气接线盒70具备金属制的吸热设备71、将吸热设备71的上表面覆盖的金属制的壳体72、收容在壳体72内的电路结构体73。

多个散热片74在吸热设备71的下表面向下方突出。在吸热设备71的上表面隔着未图示的绝缘层而配置有电路基板75。

在电路基板75的75A上表面(安装面)安装有半导体元件76(电子部件的一例)和电容器77(其他电子部件的一例)。详细而言，在形成于电路基板75的导电路(未图示)上通过钎焊等公知的手法而连接有半导体元件76的连接部(未图示)及电容器77的连接部(未图示)。

在壳体72内设有合成树脂制的框架部78。框架部78将电路基板75的周围包围。框架部78具备在电路基板75的上方架设的桥部79。

框架部78的至少一部分夹持在壳体72与吸热设备71之间。由此，框架部78与壳体72导热地连接，并且与吸热设备71导热地连接。

壳体72具备将电路基板75的上方覆盖的顶板部80。顶板部80从上方(安装面侧)覆盖半导体元件76及电容器77。

在顶板部80上，在图4中的左右方向上并列形成有从与半导体元件76对应的位置向下方垂下的多个(在图4中为两个)嵌合凸部81。该嵌合凸部81分别从上方嵌合于在框架部78的桥部79形成的多个(在图4中为两个)嵌合凹部82。由此，框架部78与顶板部80导热地连接。

嵌合凹部82的下表面从上方与半导体元件76的上表面接触。嵌合凹部82的下表面与半导体元件76的上表面可以直接接触，而且也可以经由公知的传热片、粘结剂或粘着剂而间接接触。

电容器77配置于在图4的左右方向上并列的两个嵌合凸部81及嵌合凹部82之间。电容器77与框架部78的嵌合凹部82分离配置。而且，电容器77与框架部78的桥部79也分离配置。

关于上述以外的结构，与实施方式1大致同样，因此对于同一构件标注同一标号，省略重复的说明。

(实施方式的作用、效果)

接下来，说明本实施方式的作用、效果。根据本实施方式，电气接线盒70在壳体72内还具有与半导体元件76接触的框架部78，框架部78与顶板部80接触。

通过上述的结构，在通电时在半导体元件76产生的热会向框架部78传递并从框架部78向顶板部80进一步传递。传递到顶板部80的热会向电气接线盒70的外部散发。由此，能够使半导体元件76产生的热高效地向电气接线盒70的外部散发，因此能够提高电气接线盒70的散热性。

另外，根据本实施方式，在顶板部80具有朝向半导体元件76突出并且与设于框架部78的嵌合凹部82嵌合的嵌合凸部81，嵌合凹部82中的与嵌合凸部81相反一侧的面与半导体元件76接触。

在通电时在半导体元件76产生的热从半导体元件76会向框架部78的嵌合凹部82传递。由于顶板部80的嵌合凸部81嵌合于该嵌合凹部82，因此热从嵌合凹部82向嵌合凸部81快速地移动。从嵌合凸部81传递到顶板部80的热会向电气接线盒70的外部散发。由此，能够进一步提高电气接线盒70的散热性。

另外，根据本实施方式，顶板部80具有多个嵌合凸部81，框架部78具有多个嵌合凹部82，在电路基板75的安装面安装有与电子部件不同的电容器77，电容器77配置在多个嵌合凸部81及多个嵌合凹部82之间。

根据上述的结构，在电容器77产生的热会向多个嵌合凸部81及多个嵌合凹部82传递。传递到多个嵌合凸部81及多个嵌合凹部82的热会从壳体72向电气接线盒70的外部散发。由此，能够进一步提高电气接线盒70的散热性。

<其他实施方式>

通过本说明书公开的技术不限定于通过上述记述及附图而说明的实施方式，例如也包括如下那样的各种方式。

(1)在实施方式1中，在顶板部61设有接触凸部63，但接触凸部63也可以不必设置。

(2)另外，在实施方式1中，在设置接触凸部63的情况下，使金属板材弯折而形成为凸状，但也可以构成为在平板上突出地设置凸部。而且，也可以构成为使多个接触凸部与一个线圈组装体接触。

(3)在实施方式1中，壳体60设为金属制，但也可以设为合成树脂制。或者，壳体可以由罩部及框体的分体构件构成，仅罩部设为金属制，而框体设为合成树脂制。

(4)线圈组装体20并不局限于实施方式1，也可以设为其他方式。例如，可以构成为从主体部的下表面直接导出连接部，总之，只要构成为在将线圈组装体安装于电路基板时，主体部配置在从吸热设备难以受到热的影响的从安装面12A分离的位置即可。

(5)在实施方式1中，构成为将线圈组装体20通过螺栓紧固而连接于电路基板12，但也可以构成为通过焊料进行连接。

(6)在实施方式1中，构成为通过对从主体部46导出的线圈30的两端部32A、32B(连接部35A、35B)进行螺栓紧固而将线圈组装体20的主体部46相对于电路基板12牢固地固定并能够支承主体部46，由此将线圈组装体20的主体部46配置在从安装面12A分离的位置，但例如也可以构成为另外设置支承主体部46的支承部等其他手段来配置在从安装面12A分离的位置。

(7)在实施方式1中，示出了使用扁立线圈作为线圈30的例子，但也可以设为使用其他种类的线圈的方式。

(8)在实施方式1中，构成为将线圈30的两端部32A、32B从卷绕部31向相同方向延伸出，但也可以不必为相同方向，例如可以构成为向交叉的方向延伸出或朝向相反侧延伸出。

(9)在实施方式1中，示出了使用PQ型芯作为磁芯22的例子，但磁芯也可以使用EI芯、EE芯、EER芯、EPC芯等其他类型的芯。

(10)在实施方式1中，利用具有粘结性的绝缘片将电路基板12与吸热设备50相对地固定，但例如也可以构成为利用绝缘性的粘结剂进行粘结，或者构成为利用螺纹紧固进行固定。

标号说明

10、70：电气接线盒

11、73：电路结构体

12、75：电路基板

12A：安装面

13：汇流条(导电电路)

20：线圈组装体(电子部件)

30：线圈

31：卷绕部

32A：第一端部

32B：第二端部

35A：第一连接部

35B：第二连接部

40：线圈壳体

42：上壁

42A：上表面(与对向面相反侧的面)

43：底壁

43A：下表面(对向面)

46：主体部

48：螺栓

50、71：吸热设备

60、72：壳体

61、80：顶板部

63：接触凸部

75A：上表面(安装面)

76：半导体元件(电子部件)

77：电容器(其他电子部件)

78：框架部

81：嵌合凸部

82：嵌合凹部

Claims (8)

1.一种电气接线盒，具有：

电路结构体，在具有安装面的电路基板的所述安装面上安装有具有主体部的电子部件；

壳体，在内部收容所述电路结构体；及

吸热设备，设置在所述电路基板的与所述安装面相反一侧的面侧，

其中，所述壳体具有顶板部及框架部中的任一方或双方，所述顶板部从所述安装面侧覆盖所述电路结构体，所述框架部与所述电子部件接触，

所述顶板部与所述电子部件的所述主体部导热地接触。

2.根据权利要求1所述的电气接线盒，

所述电子部件是线圈组装体，

所述线圈组装体的所述主体部中的与所述电路基板的所述安装面对向的对向面从所述安装面分离。

3.根据权利要求2所述的电气接线盒，

在所述顶板部设有朝向所述主体部突出而与所述主体部接触的接触凸部。

4.根据权利要求2或3所述的电气接线盒，

所述线圈组装体具备将扁平线呈扁立状地卷绕而成的线圈，所述扁平线的两端部从所述主体部向沿着所述电路基板的方向延伸出并且弯折成曲柄状，且该两端部的顶端为与设于所述电路基板的导电路连接的连接部，

所述连接部配置在比包含所述主体部中的所述对向面的面靠所述电路基板侧处。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电气接线盒，

所述壳体为金属制。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电气接线盒，

所述框架部与所述顶板部接触。

7.根据权利要求6所述的电气接线盒，

在所述顶板部具有嵌合凸部，该嵌合凸部朝向所述电子部件突出并且与设于所述框架部的嵌合凹部嵌合，

所述嵌合凹部中的与所述嵌合凸部相反一侧的面与所述电子部件接触。

8.根据权利要求7所述的电气接线盒，

所述顶板部具有多个所述嵌合凸部，所述框架部具有多个所述嵌合凹部，

在所述电路基板的所述安装面安装有与所述电子部件不同的其他电子部件，

所述其他电子部件配置在多个所述嵌合凸部及多个所述嵌合凹部之间。