JP2013176241A - 回路ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】静音化した回路ユニットを提供する。
【解決手段】回路ユニット１０は、回路基板２１および回路基板２１に搭載される複数の電子部品２４，２５を有する回路構成体２０と、回路基板２１の電子部品２５が搭載された面を覆うように取り付けられる金属製のシールドケース１６と、回路構成体２０およびシールドケース１６を収容する収容ケース１１とを備える。複数の電子部品２４，２５には機械式リレー２４が含まれる。機械式リレー２４は、収容ケース１１内において、シールドケース１６の外側に配され、かつ、機械式リレー２４を包囲する包囲壁３０が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、回路ユニットに関する。

各種電子部品が実装された回路基板と、回路基板を収容するケースとを備える回路ユニットにおいては、漏水による短絡を防止することや電子部品から発生するノイズの拡散を防止することなどを目的として、金属製のシールドケースを設けて電子部品が取り付けられる（特許文献１を参照）。

特開平１１−１６４４５１号公報

上記特許文献１の図２４（ｃ）に記載の回路ユニットにおいては、金属製のシールドケースが基板上に実装された電子部品全体を覆うように取り付けられている。
しかしながら、回路基板に実装される電子部品の中には、機械音を発生する電子部品もあり、当該機械音を発生する電子部品が金属製のシールドケースと共鳴すると騒音が発生する。そのため、回路ユニットにおいては騒音対策が求められていた。

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、静音化した回路ユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するものとして本発明は、回路基板および前記回路基板に搭載される複数の電子部品を有する回路構成体と、前記回路基板の前記電子部品が搭載された面に前記電子部品を覆うように取り付けられる金属製のシールドケースと、前記回路構成体および前記シールドケースを収容する収容ケースとを備え、前記複数の電子部品には機械式リレーが含まれ、前記機械式リレーは、前記収容ケース内において、前記シールドケースの外側に配され、かつ、前記機械式リレーを包囲する包囲壁が設けられている回路ユニットである。

本発明においては、機械音を発生する機械式リレーがシールドケースの外側に配されえるので、シールドケースと機械式リレーとが共鳴し難くなり、騒音の発生が低減される。また、機械式リレーが包囲壁により包囲されるので防音効果を高めることができる。その結果、本発明によれば静音化した回路ユニットを提供することができる。

本発明は以下の構成とするのが好ましい。

前記包囲壁の前記機械式リレー側の面が、防音構造とする。このような構成とすると、防音効果をさらに高めることができるので好ましい。

前記包囲壁が前記収容ケースに一体的に設けられている構成とする。このような構成とすると、包囲壁を収容ケースと一体成形することができ、防音構造を簡易な方法により設けることができるので好ましい。

前記回路構成体はＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備え、前記機械式リレーは前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路のオンオフを切り替えるリレーである構成とする。
アイドリングストップ機能を有する車両においては、ＤＣ−ＤＣコンバータが作動する頻度が高いため、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路のオンオフを切り替える機械式リレーが動作する際に発する音が騒音源となっていた。そこで、上記のような構成とすると、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路のオンオフを切り替える機械式リレーがシールドケース外に配されることで、本発明の効果である騒音低減効果が顕著に現れるので好ましい。

本発明によれば、静音化した回路ユニットを提供することができる。

実施形態１の回路ユニットの斜視図 回路ユニットの分解斜視図 回路ユニットの平面図 図３のＡ−Ａ線における断面図 図４の一部拡大断面図 下側のケースと回路基板を取りはずした回路ユニットを下側から示した斜視図 図６の一部拡大斜視図 回路ユニットの断面を示す斜視図 図８の一部拡大斜視図 下側のケースと回路基板を取りはずした実施形態２の回路ユニットを下側から示した斜視図 図１０の一部拡大斜視図 回路ユニットの一部拡大断面図 下側のケースと回路基板を取りはずした実施形態３の回路ユニットを下側から示した斜視図 図１３の一部拡大斜視図 回路ユニットの断面を示す一部斜視図 回路ユニットの一部拡大断面図 下側のケースと回路基板を取りはずした実施形態４の回路ユニットを下側から示した斜視図 図１７の一部拡大斜視図 回路ユニットの断面を示す一部斜視図 回路ユニットの一部拡大断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図９によって説明する。本実施形態の回路ユニット１０は、例えばアイドリングストップ機能を有する車両等に搭載されるものである。以下の説明においては、図４および図５における上方を上とし下方を下とする。

本実施形態の回路ユニット１０は、回路構成体２０と、金属製のシールドケース１６と、回路構成体２０およびシールドケース１６を収容する収容ケース１１とを備える。

図１および図２に示すように、収容ケース１１は合成樹脂製であって、全体として扁平な箱状をなしている。収容ケース１１は図２に示すように、回路構成体２０に対して上側から組みつけられるアッパーケース１２と、下側から組みつけられるロアケース１３とからなる。

ロアケース１３は上方に開口する浅皿状をなしている。ロアケース１３には、図２に示すように、アッパーケース１２の係止受け部１２Ａを係止する係止突部１３Ａが複数形成されている。

アッパーケース１２は下方に開口する扁平な箱状をなし、ロアケース１３に対してその開口を塞ぐように組み付けられる。アッパーケース１２の側面にはロアケース１３の係止突部１３Ａに係止される係止受け部１２Ａが複数形成されている。

アッパーケース１２の上面には、図２および図３に示すように、ヒューズＦを装着可能なヒューズ装着部１４と、電源または車載電装品に接続された相手側コネクタが嵌合可能とされたコネクタ嵌合部１５Ａ，１５Ｂが上方に開口して形成されている。

収容ケース１１の内部に収容される回路構成体２０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備えるものであって、図示しない導電路が形成された回路基板２１と、この回路基板２１の表面上（上側面）に実装される（搭載される）複数の電子部品２４，２５とを備える。

回路基板２１の表面には、回路基板２１に設けられた導電路と電気的に接続された複数のコネクタ用端子２２および複数のヒューズ用端子２３が配されている。これらのコネクタ用端子２２およびヒューズ用端子２３は、それぞれコネクタ嵌合部１５Ａ，１５Ｂおよびヒューズ装着部１４の内部に臨み、相手側コネクタに備えられる相手側端子（図示せず）、およびヒューズ（図示せず）と接続可能とされている。

回路基板２１の一部の領域２１Ａは、図４に示すように、下方が開口した扁平箱状のシールドケース１６が取り付けられたシールドケース１６により覆われている領域２１Ａである。シールドケース１６は、アッパーケース１２と略平行に配される略長方形状の上板部１６Ａと上板部１６Ａの４つの辺から連なる４つの側壁部１７とを備えている。シールドケース１６の上板部１６Ａの一対の長辺から連なる２つの側壁部１７Ａ，１７Ｂのうち、回路基板２１の端縁側に配される側壁部１７Ａには、回路基板２１側に折り曲げられて、回路基板２１の接地回路（図示せず）とネジ１９止めにより電気的に接続される接地部１８が設けられている（図４および図６を参照）。

回路基板２１の表面（電子部品が搭載された側の面）上のシールドケース１６により覆われている領域２１Ａには、図示を両略しているが、放射ノイズを発生する電子部品（例えば、コンデンサやＦＥＴ等）が実装されている。回路基板２１のシールドケース１６により覆われている領域２１Ａには、放射ノイズを発生する電子部品以外の電子部品が実装されていてもよいし、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路に接続される電子部品が実装されていてもよい。

さて、回路基板２１のシールドケース１６により覆われていない領域２１Ｂ（シールドケース１６の外側の領域２１Ｂ）には、図４に示すように、複数の電子部品２４，２５が実装されている。シールドケース１６の外側に配されている複数の電子部品２４，２５には、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路のスイッチのオンオフを切り替える機械式リレー２４が含まれている。
ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路のスイッチのオンオフを切り替える機械式リレー２４は、アイドリングストップ時に常に動作するため、静音化が必要であるものである。一方、電子部品２５は機械式リレーであるが、エンジン始動時のみ動作するだけであり、特に静音化は必要としない。
以下の説明においては、両者を区別するために、機械式リレー２４を切替タイプ機械式リレー２４とし、電子部品２５を機械式リレー２５とする。

詳しくは、回路基板２１のシールドケース１６の外側の領域２１Ｂには、図２に示すように、シールドケース１６側に隣り合う位置に一対の切替タイプ機械式リレー２４が２組搭載され、ヒューズ用端子２３側に、３つの機械式リレー２５が搭載されている。切替タイプ機械式リレー２４の下端部からは、図８および図９に示すように、回路基板２１の導電路に接続される複数の端子２４Ａが下方に突出形成されている。また機械式リレー２５の下端部からも回路基板２１の導電路に接続される複数の端子２５Ａが下方に突出形成されている。

２組の切替タイプ機械式リレー２４の周囲は、図４〜図６に示すように、包囲壁３０によりそれぞれ取り囲まれている。包囲壁３０はアッパーケース１２と一体的に設けられている。なお、図６および図７においては、包囲壁３０の内壁面と、切替タイプ機械式リレー２４の上側に配されるアッパーケース１２の内壁面の様子がわかるように、図６における左側の包囲壁３０（図７に示す包囲壁３０）内に配される一対の切替タイプ機械式リレー２４を描いていない。

本実施形態において、包囲壁３０は切替タイプ機械式リレー２４の周囲を取り囲む二重壁構造をなしている。この包囲壁３０の上端部は図４および図５に示すように、アッパーケース１２と一体的に設けられている。包囲壁３０の下端部は、回路基板２１との間にわずかな隙間Ｓ１を空けた状態で配されている。包囲壁３０と回路基板２１との間の隙間の寸法は音漏れを防止する点でできるだけ小さいほうがよい。

包囲壁３０を構成する二重壁３０Ａ，３０Ｂのうち内側の壁３０Ａは、図６および図７に示すように、一対の切替タイプ機械式リレー２４の外周縁に沿って、切替タイプ機械式リレー２４とは接触しない程度の隙間Ｓ２を空けて設けられている。この隙間Ｓ２は小さい方がよいが、包囲壁３０と切替タイプ機械式リレー２４とは、包囲壁３０に接触しないほうがよい（Ｓ２は０でないほうがよい）。二重壁３０Ａ，３０Ｂのうち外側の壁３０Ｂは内側の壁３０Ａの外周縁に沿って内側の壁３０Ａと間隔をあけて設けられている。包囲壁３０を構成する二重壁３０Ａ，３０Ｂの壁面は扁平面である。また一対の切替タイプ機械式リレー２４を覆っているアッパーケース１２の内壁面３１は、図６〜図９に示すように、扁平状である。

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態においては、機械音を発生する切替タイプ機械式リレー２４がシールドケース１６の外側に配されるので、シールドケース１６と切替タイプ機械式リレー２４とが共鳴し難くなり、騒音の発生が低減される。その結果、本実施形態によれば静音化した回路ユニット１０を提供することができる。

また、本実施形態によれば、切替タイプ機械式リレー２４を包囲する包囲壁３０が設けられているから、防音効果を高めることができる。特に、本実施形態によれば、包囲壁３０が二重壁３０Ａ，３０Ｂの防音構造となっているので、防音効果をさらに高めることができる。

また、本実施形態によれば、包囲壁３０が収容ケース１１（アッパーケース１２）に一体的に設けられているから、包囲壁３０を収容ケース１１と一体成形することができ、防音構造を簡易な方法により設けることができる。また、防音構造を別部材で構成するよりもコストを低くおさえることができる。

また、本実施形態において、回路構成体２０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備え、切替タイプ機械式リレー２４はＤＣ−ＤＣコンバータ回路のオンオフを切り替えるリレーであるから、本実施形態の回路ユニット１０をＤＣ−ＤＣコンバータが作動する頻度が高いアイドリングストップ機能を有する車両に搭載した場合に、顕著に騒音低減効果が現れる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１０ないし図１２によって説明する。本実施形態の回路ユニット４０は、包囲壁４３の構造が実施形態１と相違する。実施形態１と同様の構成については同じ符号を付し、重複した説明は省略する。

なお、図１０および図１２においては、包囲壁４３の内壁面と、切替タイプ機械式リレー２４の上側に配されるアッパーケース４２の内壁面４４の様子がわかるように、図１０における左側の包囲壁４３（図１１に示す包囲壁４３）内に配される一対の切替タイプ機械式リレー２４を描いていない。

本実施形態の回路ユニット４０において、一対の切替タイプ機械式リレー２４を包囲する包囲壁４３は、図１０〜図１２に示すように、断面三角形状の突部４３Ａが複数連なって形成された形状をなす防音構造を有している。

一対の切替タイプ機械式リレー２４を覆うアッパーケース４２の内壁面４４は、図１１および図１２に示すように、断面三角形状の突部４４Ａが複数連なって形成された形状である。
その他の構成は実施形態１と同様であるので、本実施形態によっても、実施形態１と同様の効果が得られる。

＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図１３ないし図１６によって説明する。本実施形態の回路ユニット５０は、包囲壁５３の構造が実施形態１と相違する。実施形態１と同様の構成については同じ符号を付し、重複した説明は省略する。

なお、図１３および図１４においては、包囲壁５３の内壁面と、切替タイプ機械式リレー２４の上側に配されるアッパーケース５２の内壁面５４の様子がわかるように、図１３における左側の包囲壁５３（図１４に示す包囲壁５３）内に配される一対の切替タイプ機械式リレー２４を描いていない。

本実施形態の回路ユニット５０において、一対の切替タイプ機械式リレー２４を包囲する包囲壁５３は、図１３〜図１６に示すように、扁平面状の内壁面５３Ｂから断面円弧状をなす突部５３Ａが間隔をあけて複数突出形成されることで凸凹状をなす防音構造を有している。

一対の切替タイプ機械式リレー２４を覆うアッパーケース５２の内壁面５４は、図１４〜図１６に示すように、扁平面状の内壁面５４Ｂに円柱状の複数の凹部５４Ａが複数形成された形状である。
その他の構成は実施形態１と同様であるので、本実施形態によっても、実施形態１と同様の効果が得られる。

＜実施形態４＞
次に、本発明の実施形態４を図１７ないし図２０によって説明する。本実施形態の回路ユニット６０は、包囲壁６３の構造が実施形態１と相違する。実施形態１と同様の構成については同じ符号を付し、重複した説明は省略する。

なお、図１７および図１８においては、包囲壁６３の内壁面と、切替タイプ機械式リレー２４の上側に配されるアッパーケース６２の内壁面の様子がわかるように、図１７における左側の包囲壁６３（図１８に示す包囲壁６３）内に配される一対の切替タイプ機械式リレー２４を描いていない。

本実施形態の回路ユニット６０において、一対の切替タイプ機械式リレー２４を包囲する包囲壁６３は、図１７〜図２０に示すように、扁平面状の内壁面６３Ｂから断面方形状の突部６３Ａが間隔をあけて複数突出形成されることで凸凹状をなす防音構造を有している。

一対の切替タイプ機械式リレー２４を覆うアッパーケース６２の内壁面６４は、図１８ないし図２０に示すように、扁平面状の内壁面６４Ｂに断面方形状の突部６４Ａが間隔をあけて複数突出形成された形状である。
その他の構成は実施形態１と同様であるので、本実施形態によっても、実施形態１と同様の効果が得られる。

＜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。
（１）上記実施形態においては、切替タイプ機械式リレー２４と機械式リレー２５をシールドケース１６の外側に配したが、機械式リレー２５はシールドケースにより覆われていてもよい。
（２）上記実施形態においては、切替タイプ機械式リレー２４を包囲する包囲壁３０が設けられている例を示したが、切替タイプ機械式リレーの代わりに静音リレーを用いた場合には包囲壁が設けられていなくてもよい。
（３）上記実施形態においては、包囲壁３０が防音構造となっているものを示したが、包囲壁は防音構造でなくてもよい。
（４）上記実施形態においては、包囲壁３０をアッパーケース１２（収容ケース１１）と一体的に形成したものを示したが、包囲壁は収容ケースと別体の吸音材料からなる部材から構成してもよい。
（５）上記実施形態においては、回路構成体２０はＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備え、切替タイプ機械式リレー２４はＤＣ−ＤＣコンバータ回路のオンオフを切り替えるリレーであるものを示したが、切替タイプ機械式リレーはＤＣ−ＤＣコンバータ回路以外のオンオフを切り替えるリレーであってもよい。
（６）上記実施形態においては、一対の切替タイプ機械式リレーごと（２個の機械式リレーごと）に１つの包囲壁３０を設けたが、個別に包囲壁を設けてもよいし、切替タイプ機械式リレー全体を包囲する包囲壁を設けてもよい。
（７）上記実施形態においては、機械式リレー２４，２５のうち、静音化の必要な切替タイプ機械式リレー２４のみに包囲壁を設けて、特に静音化を必要としない機械式リレー２５には包囲壁を設けなかったが、このような機械式リレー２５にも包囲壁を設けてもよい。

１０…回路ユニット
１１…収容ケース
１２…アッパーケース
１６…シールドケース
２０…回路構成体
２１…回路基板
２１Ａ…シールドケースにより覆われている領域
２１Ｂ…シールドケースにより覆われていない領域（シールドケースの外側の領域）
２４…切替タイプ機械式リレー（電子部品）
２５…機械式リレー（電子部品）
３０…包囲壁
３０Ａ…二重壁の内側の壁
３０Ｂ…二重壁の外側の壁
３１…アッパーケースの内壁面
４０…回路ユニット
４２…アッパーケース（収容ケース）
４３…包囲壁
４３Ａ…突部
４４…アッパーケースの内壁面
４４Ａ…突部
５０…回路ユニット
５２…アッパーケース
５３…包囲壁
５３Ａ…突部
５４…アッパーケースの内壁面
５４Ａ…突部
６０…回路ユニット
６２…アッパーケース
６３…包囲壁
６３Ａ…突部
６４…アッパーケースの内壁面
６４Ａ…突部

Claims (4)

1. 回路基板および前記回路基板に搭載される複数の電子部品を有する回路構成体と、前記回路基板の前記電子部品が搭載された面を覆うように取り付けられる金属製のシールドケースと、前記回路構成体および前記シールドケースを収容する収容ケースとを備え、
   前記複数の電子部品には機械式リレーが含まれ、
   前記機械式リレーは、前記収容ケース内において、前記シールドケースの外側に配され、かつ、
   前記機械式リレーを包囲する包囲壁が設けられている回路ユニット。
2. 前記包囲壁の前記機械式リレー側の面は、防音構造となっている請求項１に記載の回路ユニット。
3. 前記包囲壁は前記収容ケースに一体的に設けられている請求項１または請求項２に記載の回路ユニット。
4. 前記回路構成体はＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備え、前記機械式リレーは前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路のオンオフを切り替えるリレーである請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の回路ユニット。

Images