CN108605420B - 电连接箱 - Google Patents

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Abstract

一种电路结构体，具备：电路基板，安装有线圈元件；以及分隔壁，包围所述线圈元件的周围，将供所述线圈元件安装的所述电路基板上的安装区域与其周边的区域分隔，所述线圈元件通过合成树脂材料而固定于所述分隔壁。

Description

电连接箱
技术领域
在本说明书中公开的技术涉及一种电连接箱。
背景技术
以往以来，作为执行车载电气安装件的通电、断电的装置，已知有在壳体中收容将各种电子构件安装于电路基板的导电路而得到的电路结构体而成的电连接箱。
在这样的电连接箱中安装于基板上的电子构件中，例如存在在芯卷绕有线圈的电感器等线圈元件，但线圈元件那样的重的电子构件在仅通过焊接将其端子连接到基板上的导电路的情况下，由于行驶中的振动等，焊料有可能产生裂纹。因此，通过螺丝、板簧等固定单元将线圈元件的主体部机械性地固定于基板上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004－253508号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在通过螺丝、板簧等机械性地固定线圈元件时，在基板上，需要用于固定螺丝、板簧的新的区域。另外，在螺丝、小螺钉的周边区域中，由于其紧固力而对基板施加应力，由于该应力，在印刷电路等处有可能产生不佳状况，所以，存在无法在其周边区域设置电路这样的问题。即，这样的固定单元成为妨碍电路基板的高密度化、进而妨碍电连接箱的小型化的原因。
另外，这样的固定单元由于必须将螺丝、小螺钉紧固到窄的区域，所以制造作业也繁琐。
在本说明书中公开的技术是基于上述情形而完成的，其目的在于，提供一种容易进行制造作业、并且能够小型化的电路结构体以及电连接箱。
用于解决问题的手段
在本说明书中公开的技术涉及一种电路结构体，具备：电路基板，安装有线圈元件；以及分隔壁，包围所述线圈元件的周围，将供所述线圈元件安装的所述电路基板上的安装区域与其周边的区域分隔，所述线圈元件通过合成树脂材料而固定于所述分隔壁。
根据上述结构，线圈元件通过合成树脂材料而固定于分隔壁，所以，在电路基板上不需要用于固定螺丝、小螺钉的区域，并且也不会由于紧固力而对电路基板施加应力，能够将印刷电路等导电路布置于线圈元件的周边区域，所以，能够使布线密度变高。即，能够小型化。
另外，例如以包围线圈元件的周围的方式将分隔壁配设于电路基板上的安装区域，仅通过合成树脂材料来进行固定即可，所以，制造作业也容易。
上述电路结构体也可以具备如下结构。
合成树脂材料也可以是将线圈元件与分隔壁粘接的粘接剂。
另外，合成树脂材料也可以是埋设线圈元件的至少一部分的灌封材料。
根据这样的结构，线圈元件被分隔壁包围其周围，并且通过填充于分隔壁内的灌封材料来埋设其至少一部分，所以牢固地固定于电路基板上。
线圈元件也可以设为整体埋设于灌封材料的结构。根据这样的结构，在线圈元件中产生的热迅速地传热到灌封材料以及分隔壁而散热，所以，与灌封材料仅埋设线圈元件的一部分的结构相比，能够进一步提高散热性。
此外，整体埋设包括线圈元件被灌封材料完全覆盖至其上表面(和与电路基板对向的底面相反一侧的面)为止的情况以及仅上表面从灌封材料露出的情况这两者。
灌封材料也可以含有磁性金属粉。根据这样的结构，能够通过磁性金属粉来切断从线圈元件产生的磁场的一部分。
另外，也可以将屏蔽层设置于分隔壁。通过做成这样的结构，也能够切断磁场的一部分。
另外，也可以构成为多个线圈元件安装于电路基板上，分隔壁以至少在所述多个线圈元件之间具有空间的方式将多个线圈元件的周围一并包围。
根据这样的结构，与由各个分隔壁包围各线圈元件的结构相比，能够减少构件件数。另外，制造作业也容易。
另外，分隔壁也可以在分隔壁的内侧一体地具备重叠于电路基板的底壁。根据这样的结构，容易预先将线圈固定于分隔壁内，例如在设置多个线圈的情况下，能够将多个线圈以预先固定于分隔壁的规定位置的状态一并配置于电路基板。
另外，在本说明书中公开的技术涉及一种电连接箱，具备上述电路结构体以及收容所述电路结构体的壳体，其中，在所述壳体中，一体地设置有包围所述电路基板的周围的框架部以及所述分隔壁。
根据上述结构，分隔壁通过将壳体(框架)组装到规定位置，从而自动地进行定位。另外，构件件数少也行，制造作业也能够进一步简化。
发明效果
根据在本说明书中公开的技术，能够提供一种容易进行制造作业、并且能够小型化的电路结构体以及电连接箱。
附图说明
图1是实施方式1的电连接箱的分解立体图。
图2是电连接箱的立体图。
图3是电连接箱的俯视图。
图4是图3的A－A剖视图。
图5是安装于电路基板的线圈的放大立体图。
图6是拆卸了屏蔽罩的状态的电连接箱的立体图。
图7是拆卸了屏蔽罩的状态的电连接箱的俯视图。
图8是内侧壳体的立体图。
图9是内侧壳体的俯视图。
图10是内侧壳体的下表面侧的立体图。
图11是实施方式2的内侧壳体的下表面侧的立体图。
图12是实施方式3的电连接箱的局部放大剖视图。
图13是其他实施方式的电连接箱的剖视图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
通过图1至图10来说明实施方式1。本实施方式的电连接箱10配设于电池等电源与灯、电动机等车载电气安装件之间，执行从电源向车载电气安装件供给的电力的通电以及断电。
在以下说明中，将图1以及图4中的上侧设为表侧或者上侧，将下侧设为背侧或者下侧。另外，将图3中的下侧设为前方(正面)，将上侧设为后方(背面)，将该图的右侧设为右，将左侧设为左。
(电连接箱10)
例如如图1所示，电连接箱10具备：具备安装有线圈20等电子构件的电路基板12的电路结构体11；以及在内部收容电路结构体11的外侧壳体30。
(电路基板12)
电路基板12是在绝缘基板的表面通过印刷布线技术而形成未图示的印刷电路并且配设电子构件，并且在背面按规定的图案布置多条汇流条15而成的。
在本实施方式中，仅图示出多个电子构件中的较大型的线圈20(线圈元件的一个例子)，省略其他电子构件。另外，将电路基板12中供线圈20安装的面(表侧的面)设为安装面12A。
电路基板12为大致矩形形状，在其规定的位置，设置有多个连接孔13。这些连接孔13用于将线圈20安装到汇流条15上(参照图5)。
如图5所示，在本实施方式中使用的线圈20具有包括将扁线卷绕成扁立绕线状而成的卷绕部23的大致长方体状的主体部21，设为一对平板状的连接部22(扁线的两端部)从主体部21的底面向下方L字形状地突出的方式。卷绕部23的轴线配设成沿着电路基板12的方向(成为平行的方向)，是所谓的纵向配置型的线圈20。线圈20通过将连接部22例如焊接到从连接孔13露出的汇流条15的表面，从而电连接于汇流条15。
在本实施方式中，3个线圈20以轴线相同的方式在电路基板12上排列成一列而相邻地配设(参照图7)。
(外侧壳体30)
上述电路基板12收容于外侧壳体30内。如图1所示，外侧壳体30由配设于电路基板12的下表面(与安装面12A相反一侧的面)侧的矩形的平板状的散热板31、具有包围电路基板12的周围的大致长方形的框状的框架40(框架部的一个例子)的内侧壳体39(壳体的一个例子)以及从框架40(内侧壳体39)的上方覆盖定位于散热板31的电路基板12的屏蔽罩60构成。
(散热板31)
散热板31例如由铝、铝合金等导热性优良的金属材料构成，具有对在电路基板12(电路结构体11)中产生的热进行散热的功能。
在散热板31的上表面中的前方且左侧的缘部附近以及后方且右侧的缘部附近，设置有用于将框架40定位于散热板31的定位孔32。
另外，在散热板31的左右方向上的两端部，设置有合计4个在前后方向(图7的上下方向)上延伸的散热板侧固定片33，用于与后述的屏蔽罩60进行固定的散热板侧固定孔34贯通于这些散热板侧固定片33。
另外，在散热板31的上表面的缘部附近，沿着缘部延伸成环状的散热板侧槽部35从上表面向下方凹陷地设置，后述的框架40的框架侧肋45嵌入到这里(参照图4)。
此外，虽然未图示，但在散热板31的上表面，重叠有用于实现散热板31与电路基板12(汇流条15)之间的绝缘性的绝缘片。绝缘片具有能够固定到汇流条15以及散热板31的粘接性。
(内侧壳体39)
内侧壳体39是合成树脂制的，具备收容上述电路基板12(电路结构体11)的框架40和分隔壁50。
框架40为包围电路基板12(电路结构体11)的周围的大致长方形的框状，在4个侧壁41中的前方侧的前侧壁41A，设置有用于将电路基板12与未图示的外部端子连接的连接器部42。连接器部42在向前方突出的筒状的连接器罩部42A内，设置贯通内壁的多个舌片状的阳端子42B而成。
在框架40的前方且左侧的缘部附近以及后方且右侧的缘部附近，设置有在框架40叠合于散热板31的规定位置时嵌入到上述散热板31的定位孔32内的定位凸部43(参照图10)。该定位凸部43设为使从框架40的侧壁41向内侧伸出的伸出部的下端部(图10中的上端部)向下方(图10中的上方)凸状地突出的方式。
另外，在框架40的下端缘部，设置有向外侧伸出的凸缘部44，在该凸缘部44的宽度方向的中央部，嵌入到散热板侧槽部35内的环状地延伸的框架侧肋45向下方突出(参照图4以及图10)。
进一步地，在框架40的上端面，设置有向下方凹陷而嵌入后述的屏蔽罩60的罩侧肋66的框架侧槽部46(参照图4以及图8)。
在本实施方式中的内侧壳体39中，一体地设置有框架40和分隔壁50。分隔壁50为以在线圈20间具有空间的方式将配设于电路基板12上的3个线圈20的主体部21的周围一并包围的四边筒状。另外，构成分隔壁50的4个壁部51在与线圈20(主体部21)的外表面之间隔着间隙地配设。另外，壁部51的高度尺寸设定为比线圈20的从安装面12A起的高度尺寸稍大的尺寸、并且设定为小于框架40的侧壁41的高度尺寸的尺寸(参照图4)。
分隔壁50通过架设于框架40的各侧壁41的上端部附近的桥接部52而设为与框架40一体，配设于框架40内的规定位置。桥接部52设为向下方开口的剖面“コ”字形状的隧道构造(参照图4)。
更详细地说，如图7以及图8所示，在框架40设置有在右侧壁41C和左侧壁41D之间(左右方向)架设的一对桥接部52(前方横向桥接部52A以及后方横向桥接部52B)，分隔壁50的4个壁部51中的前壁51A以及后壁51B与这些横向桥接部52A、52B的一端缘(相互接近的一侧的端缘)相连地延伸(参照图4)。
另外，分隔壁50的前壁51A以及后壁51B的左右方向上的各中央部的上端通过将框架40的前侧壁41A和前方横向桥接部52A架设的前方纵向桥接部52C以及将框架40的后侧壁41B和后方横向桥接部52B架设的后方纵向桥接部52D来架设。分隔壁50与这些桥接部52A、52B、52C、52D相连，从而保持于框架40内的规定位置。
进一步地，在分隔壁50的内侧设置有将彼此对向的前壁51A和后壁51B的上端部架设的一对加强部53。这些加强部53设置于将分隔壁50的左右方向的长度尺寸三等分的位置。
通过这样的结构，在将框架40(内侧壳体39)装配于配设有电路基板12的散热板31的状态下，分隔壁50配设成将3个线圈20的周围一并包围、并且将供3个线圈20安装的电路基板12上的安装区域与其周边的区域分隔。另外，一对加强部53在分隔壁50的上端，配设于相邻的线圈20之间(参照图7)。
(屏蔽罩60)
框架40(内侧壳体39)的上方侧由屏蔽罩60覆盖。屏蔽罩60例如通过对锌钢板(金属制)进行冲孔加工以及弯曲加工，从而形成为具备顶板部61以及从该顶板部61的缘部向下方延伸的4个罩侧壁62的、一面侧敞开的大致长方体状的箱形。
在4个罩侧壁62中的前后配设的罩前侧壁62A以及罩后侧壁62B的左右方向上的两端部，设置有合计4个从罩前侧壁62A以及罩后侧壁62B的下端缘沿着前后方向(图3的上下方向)向外侧延伸的罩侧固定片63，与上述散热板侧固定孔34重叠的罩侧固定孔64贯通于这些罩侧固定片63(参照图1至图3)。
使这些罩侧固定孔64与散热板侧固定孔34叠合，将未图示的螺栓连结，从而散热板31与屏蔽罩60被电连接并且被一体地固定。
另外，在顶板部61的下表面中的与框架40的框架侧槽部46对应的位置处，嵌入到该框架侧槽部46内的环状的罩侧肋66向下方突出(参照图4)。
另外，在与设置于框架40的连接器部42对应的位置处，从下端缘向上方地形成大致U字形状的缺口而设置用于使连接器顶盖部42A突出的缺口部67。
(电连接箱10的制造方法)
接下来，说明本实施方式的电连接箱10的制造方法的一个例子。首先，通过印刷布线技术而将印刷电路(未图示)印刷于绝缘基板的表面侧(电路基板12的安装面12A侧)，并且在背面侧按规定的图案对多条汇流条15进行布置、粘接。
接下来，将线圈20以及未图示的其他电子构件放置于基板的表面(电路基板12的安装面12A)的规定位置，通过回流焊接而连接到表面侧的印刷电路以及背面侧的汇流条15。由此，安装有包括线圈20的电子构件的电路基板12完成。
接下来，隔着具有粘附性的绝缘片(未图示)将电路基板12定位并固定到散热板31的上表面。
接下来，使框架40(内侧壳体39)叠合于散热板31。于是，框架40的定位凸部43嵌入到散热板31的定位孔32内，并且框架侧肋45嵌入到散热板侧槽部35内(参照图4)。由此，进行散热板31与框架40的相对定位。另外，同时进行固定于散热板31的规定位置的电路基板12与框架40、即电路基板12与分隔壁50的相对定位(参照图6以及图7)。
在该状态下，分隔壁50将3个线圈20的周围一并包围，并且，将电路基板12上的3个线圈20的安装区域与其周边区域分隔。另外，分隔壁50的上端配设于比线圈20的上表面稍高的位置。此外，此时，分隔壁50的下端缘也可以从电路基板12的安装面12A极其略微地浮起(参照图4)。
接下来，在分隔壁50的内侧填充灌封材料55(合成树脂材料的一个例子)。灌封材料55按成为分隔壁50的高度尺寸的约1/2的高度尺寸的程度进行填充。线圈20、电路基板12以及分隔壁50通过灌封材料55而一体化。由此，得到将线圈20通过灌封材料55牢固地保持于分隔壁50的内侧以及电路基板12的电路结构体11。即，线圈20在相对于电路基板12不移动的状态下保持。
此外，灌封材料55优选具有在填充于分隔壁50内时不从分隔壁50和电路基板12之间的微小的间隙漏出的程度的粘度。
接下来，从框架40(内侧壳体39)的上方将屏蔽罩60盖上，用屏蔽罩60覆盖电路结构体11。于是，罩侧肋66嵌入到框架侧槽部46内，并且罩侧固定孔64叠合于散热板侧固定孔34。另外，如图2所示，设成连接器顶盖部42A从屏蔽罩60的缺口部67突出的状态。
其后，使螺栓(未图示)贯通罩侧固定孔64贯通而与散热板侧固定孔34连结，将屏蔽罩60以及散热板31相对地固定。由此，电连接箱10完成。
(本实施方式的作用以及效果)
根据上述本实施方式的电连接箱10，线圈20被分隔壁50包围其周围，并且通过填充于分隔壁50内的灌封材料55而被埋设一部分，与电路基板12以及分隔壁50一体化，所以，牢固地固定于电路基板12上。即，不需要如以往那样在基板上有用于固定螺丝、小螺钉的区域，并且在固定部(固定螺丝、小螺钉的部分)的周边区域也不会产生应力，能够将导电路布置于线圈20周边区域，所以，能够使布线密度变高。因而，能够使电路基板12小型化，进而使电路结构体11以及电连接箱10小型化。
另外，在内侧壳体39一体地设置有框架40和分隔壁50，所以分隔壁50通过将内侧壳体39(框架40)组装到规定位置，从而相对于电路基板12自动地进行定位。另外，构件件数也是少也行，仅通过将灌封材料55填充到分隔壁50内即可，所以制造作业也简单。
进一步地，在线圈20中产生的热不仅传热到散热板31，还经由灌封材料55迅速地传热到框架40，向外部散热，所以，与仅通过散热板31进行散热的结构相比，散热性也更优。
＜实施方式2＞
接下来，参照图11，说明实施方式2。本实施方式的电连接箱是在上述实施方式1的电连接箱10中设置屏蔽层而成的电连接箱。对与实施方式1相同的结构附加相同的符号。
本实施方式2的电连接箱在分隔壁50的内侧粘附有通用的铝带71(屏蔽层的一个例子)。根据这样的结构，能够通过铝带71切断从线圈20产生的磁场的一部分，所以，能够抑制磁场的影响波及配设于周围的电子构件。
＜实施方式3＞
接下来，通过图12来说明实施方式3。此外，在下面，仅说明与实施方式1不同的结构，对与实施方式1相同的结构附加相同的符号，省略重复的说明。
本实施方式的线圈90具有从主体部91的底面向电路基板12侧笔直地突出的引线型的连接部92(端子)。另外，在分隔壁50(壁部51)的内侧，与壁部51一体地设置有重叠于电路基板12的底壁54，这与上述实施方式不同。
在底壁54的规定的位置，设置有使线圈90的连接部92插通的插通孔56。这些插通孔56为朝向分隔壁50的内侧(线圈90侧)进行扩径的形状。
线圈90在使连接部92插通于插通孔56的状态下放置于底壁54的规定的位置，通过粘接剂57(合成树脂材料的一个例子)而与底壁54以及壁部51的一部分粘接，从而固定于分隔壁50的内侧。
在壁部51的高度方向上的中央部，设置有用于使由线圈90产生的热散开的第一散热孔58。另外，在底壁54的与线圈90的主体部91对应的位置的一部分，同样地为了使由线圈90产生的热散开而设置有第二散热孔59。通过这些第一散热孔58以及第二散热孔59，使得热不集中于分隔壁50的内侧。
在电路基板12(绝缘基板以及汇流条15)的规定的位置，设置有使线圈90的连接部92插通的插通孔14。线圈90通过将连接部22插通到底壁54以及电路基板12的插通孔56、14、并且从汇流条15侧进行焊接，从而与电路基板12电连接。
进一步地，在散热板31的、在有电路基板12重叠的状态下与线圈90的连接部92对应的位置，设置有用于使连接部92突出的凹部36。
根据这样的本实施方式的电路结构体101，能够在预先将多个线圈90固定于分隔壁50内的规定位置的状态下一并配置于电路基板12上。
此外，在本实施方式中，线圈90通过粘接剂57而相对于分隔壁50进行定位，分隔壁50与上述实施方式1同样地相对于电路基板12进行定位，所以，线圈90隔着分隔壁50以及框架40定位并牢固地固定到电路基板12。
＜其他实施方式＞
在本说明书中公开的技术不限定于通过上述叙述以及附图来说明的实施方式，例如如下的实施方式也包括在技术范围内。
(1)线圈元件不限于上述实施方式，在使用包括线圈的继电器、变压器的情况下，也能够应用在本说明书中公开的技术。
(2)在使用表面安装型的线圈的情况下，还能够使用通过螺丝将连接部固定到汇流条的方式的线圈。
(3)在上述实施方式中，由金属制的散热板31、具有包围电路基板12的周围的大致长方形的框状的框架40(框架部的一个例子)的内侧壳体39以及屏蔽罩60构成外侧壳体30，但也可以不一定包括散热板31，也可以使用树脂制的下侧壳体。
(4)另外，在上述实施方式中，设为罩是金属制的屏蔽罩60的方式，也可以代替屏蔽罩60而设为合成树脂制的罩。
(5)在上述实施方式1中，示出了用灌封材料55填充分隔壁50的高度尺寸的1/2左右的方式，但也可以设为将灌封材料55填充至与分隔壁50等同的高度、并且用灌封材料覆盖线圈20整体的电路结构体81以及电连接箱80(参照图13)。如果设为这样的结构，则与灌封材料55仅埋设主体部21的一部分的结构相比，能够进一步提高散热性。
(6)在上述实施方式中，示出了通过一个分隔壁50将多个线圈20一并包围的结构，但也可以构成为设置分别包围各个线圈20的分隔壁。
(7)另外，在上述实施方式中，构成为将框架40和分隔壁50一体地设置于内侧壳体39，但也可以使框架与分隔壁分体。
(8)也可以使灌封材料中含有磁性金属粉。根据这样的结构，能够使得从线圈20产生的磁场不易泄漏到分隔壁50的外侧。
(9)在上述实施方式2中，构成为将屏蔽层(铝带71)设置于分隔壁50的内表面，但也可以构成为将屏蔽层设置于分隔壁50的外表面。
(10)在上述实施方式2中，构成为作为屏蔽层而使用铝带71，但屏蔽层不限于例如金属板等上述实施方式。
(11)也可以构成为不仅在分隔壁50(壁部51)，在底壁54也设置屏蔽层。
(12)在用粘接剂将线圈固定到分隔壁的情况下，设置粘接剂的位置不限于上述实施方式3，能够设为任意的位置。例如，当在实施方式3中不设置第二散热孔59的情况下，也可以构成为将线圈90的主体部91的底面粘接于底壁54。或者，也可以构成为将主体部91的侧壁粘接于壁部51。
(13)在上述实施方式中，构成为通过灌封材料55或者粘接剂57中的某一方将线圈20、90固定到分隔壁50，但也可以构成为使用这两者来进行固定。
(14)在将散热孔设置于分隔壁50的情况下，散热孔的位置不限于上述实施方式3，能够设置于任意的位置。
标号说明
10、80：电连接箱
11、81、101：电路结构体
12：电路基板
15：汇流条
20、90：线圈(线圈元件)
21、91：主体部
22、92：连接部
30：外侧壳体
31：散热板
39：内侧壳体(壳体)
40：框架(框架部)
50：分隔壁
54：底壁
55：灌封材料(合成树脂材料)
57：粘接剂(合成树脂材料)
71：铝带(屏蔽层)。

Claims (9)

1.一种电连接箱，具备：
电路基板，安装有多个线圈元件；
分隔壁，包围所述多个线圈元件的整体的周围，将供所述线圈元件安装的所述电路基板上的安装区域与其周边的区域分隔；
框架部，与所述分隔壁一体设置，包围所述电路基板的周围；
散热板，载置所述电路基板及所述框架部；以及
罩，从所述框架部侧覆盖所述电路基板，
所述线圈元件通过合成树脂材料而固定于所述分隔壁，
所述框架部和所述散热板通过凹凸卡合而相对定位，并且所述罩螺纹固定于所述散热板。
2.根据权利要求1所述的电连接箱，其中，
所述合成树脂材料是将所述线圈元件与所述分隔壁粘接的粘接剂。
3.根据权利要求1所述的电连接箱，其中，
所述合成树脂材料是埋设所述线圈元件的至少一部分的灌封材料。
4.根据权利要求3所述的电连接箱，其中，
所述线圈元件整体埋设于所述灌封材料。
5.根据权利要求3所述的电连接箱，其中，
所述灌封材料含有磁性金属粉。
6.根据权利要求4所述的电连接箱，其中，
所述灌封材料含有磁性金属粉。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电连接箱，其中，
在所述分隔壁具备屏蔽层。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的电连接箱，其中，
多个所述线圈元件安装于所述电路基板上，所述分隔壁以至少在所述多个线圈元件之间具有空间的方式将所述多个线圈元件的周围一并包围。
9.根据权利要求1至6中的任一项所述的电连接箱，其中，
所述分隔壁在该分隔壁的内侧一体地具备重叠于所述电路基板的底壁。
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