JP2013211420A - 基板ユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板ユニット10は、プリント基板20と、プリント基板20とは別体であって、プリント基板20の表面に組み付けられる取付部材30と、リング状のコア61に巻線63P,63Sを巻き付けてコイル66P,66Sが構成された変圧器60と、取付部材30に形成され、変圧器60を保持する保持部33とを備えている。変圧器60は、プリント基板20の表面に組み付けられる取付部材30を介してプリント基板20に取り付けられるので、プリント基板20に貫通させる必要がない。したがって、リング状のコア61が単一部品であっても、プリント基板20に変圧器60を取り付けることが可能である。
【選択図】図5
Description
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、変圧器がプリント基板に貫通することなく取り付けられている基板ユニットを提供することを目的とする。
変圧器は、プリント基板の表面に組み付けられる取付部材を介してプリント基板に取り付けられるので、プリント基板に貫通させる必要がない。したがって、リング状のコアが単一部品であっても、プリント基板に変圧器を取り付けることが可能となっている。
コアは、その中心孔を支柱部に嵌め込むだけで、取付部材に位置決めされるので、取付け作業が簡単である。また、変圧器のデッドスペースである中心孔を利用しているので、省スペース化を図ることができる。
支柱部の突出端部は、突出方向に向かって先細となったガイド部となっているので、コアを支柱部に嵌合する作業が容易である。
巻線の導出部を位置決め部によって位置決めしたので、巻線の導出部に対してコイル側から巻き癖等の外力が付与されていても、接続端部と端子金具との接続部分における応力が緩和される。
導出部は、溝部に嵌合するだけで位置決めされるので、貫通孔に導出部を挿通させる場合に比べると、作業性が良い。
支柱部に対するコアの組付け方向と、溝部に対する導出部の組付け方向が概ね同じ方向なので、この2つの組付け方向が互いに異なる方向である場合に比べると、導出部を短くできる。
枠状部を複数の梁部で構成しているので、樹脂成形時のヒケが抑えられる。また、ヒケ防止対策を講じた枠状部においてはデッドスペースであった収容スペースを、プリント基板の表面に実装された電子部品を収容するための収容空間として有効利用しているので、小型化を図ることができる。
突部を加熱して拡径変形させるだけで取付部材をプリント基板に固定できるので、ビスの締め込みによって取付部材を固定する場合に比べると、作業が簡単である。
以下、本発明を具体化した実施形態1を図1〜図16を参照して説明する。本実施形態の基板ユニット10は、車両(図示省略)に搭載したバッテリーを充電するために車両に設けられた充電用コネクタ11(図15,16を参照)を構成する。また、基板ユニット10は、防水用の樹脂モールド13で包囲されることにより、基板モールド成形体12(図13〜16を参照)を構成する。
図2に示すように、プリント基板20の平面形状は左右対称である。プリント基板20の前端側部分は、長辺を左右方向に向けた長方形をなす第1基板領域21を構成する。プリント基板20の後端側部分は、長辺を左右方向に向けた長方形をなし、長辺の長さが第1基板領域21の長辺よりも短い第2基板領域22を構成する。したがって、プリント基板20の左右両側縁部は、第1基板領域21に対し第2基板領域22の方が段差状に凹んだ形状となっている。
取付部材30は、合成樹脂製の単一部品である。図10〜12に示すように、取付部材30は、平面形状が略方形をなす枠状部31と、平面形状が左右方向に長い板状部32と、変圧器60を取付部材30に対して取付け状態に保持するための保持部33とを一体に形成して構成されている。図2に示すように、枠状部31の幅寸法(左右方向の寸法)は、第1基板領域21及び第2基板領域22の幅寸法よりも小さい。枠状部31の前後方向の寸法は、第1基板領域21の前後方向の寸法よりも僅かに大きい寸法である。板状部32の幅寸法は、第1基板領域21の幅寸法よりも小さく、且つ第2基板領域22の幅寸法よりも大きい。板状部32の前後方向の寸法は、第2基板領域22の前後方向の寸法よりも小さい。
変圧器60は、電力用電線71,72に重畳された信号を取り出すためにプリント基板20に設けられており、車両と給電装置との間で充電制御のための情報を送受信するために車両側に設けた電力線送信手段(Power Line Communication)を構成する。図5,6,8,9に示すように、変圧器60は、中心孔62の軸線を上下方向に向けた円環状のフェライトコア61(本発明の構成要件であるコア)と、フェライトコア61に巻き付けた一次用巻線63P(本発明の構成要件である巻線)及び二次用巻線63S(本発明の構成要件である巻線)とから構成される。一次用巻線63Pは、フェライトコア61に複数回巻き付けられることで一次コイル66P(本発明の構成要件であるコイル)を形成し、二次用巻線63Sは、フェライトコア61に複数回巻き付けられることで二次コイル66S(本発明の構成要件であるコイル)を形成する。
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)上記実施形態では、取付部材が単一部品であったが、複数の部材で構成される取付部材によって1つの変圧器を保持してもよい。
(2)上記実施形態では、変圧器のコアを取付部材に保持する手段として、コアの中心孔を支柱部に嵌めるようにしたが、コアの外周部に保持部を係止又は嵌合させてもよい。
(3)上記実施形態では、変圧器が、コアの中心孔の軸線をプリント基板の表面と略直角に向けた姿勢で取り付けられるようにしたが、変圧器は、コアの中心孔の軸線をプリント基板の表面と略平行、又は、プリント基板の表面に対して斜めに向けた姿勢で取り付けてもよい。
(4)上記実施形態では、支柱部(取付部材)に対するコアの組付け方向と、位置決め部(取付部材)に対する巻線の組付け方向とを、同じ方向としたが、コアの組付け方向と電線の組付け方向は互いに異なる方向であってもよい。
(5)上記実施形態において、枠状部に形成した係止爪等をフェライトコアや巻線に係止することによって、フェライトコアを抜止めしてもよい。
(6)上記実施形態では、位置決め部を溝状としたが、位置決め部は、貫通形態の窓孔状でもよい。
(7)上記実施形態では、左用嵌合部と右用嵌合部を異なる形状としたが、左用嵌合部と右用嵌合部を同じ形状にするとともに、左側コイル用第2端子金具と右側コイル用第2端子金具を同じ形状にしてもよい。
(8)上記実施形態では、巻線の接続端部が接続される端子金具(コイル用第1端子金具、コイル用第2端子金具)を、取付部材とプリント基板の両方に設けたが、巻線の接続端部が接続される端子金具は、取付部材とプリント基板のうちいずれか一方のみに設けてもよい。
(9)上記実施形態では、取付部材をプリント基板に固定する手段として、取付部材の突部をプリント基板に貫通させ、突部の先端部を加熱して拡径させる手段を採用したが、これに替えて、ビス止めや、弾性係止片の係止、接着等の手段によって取付部材をプリント基板に固定してもよい。
(10)上記実施形態では、プリント基板の全体、変圧器、及びこれらと電線との接続部分を、防水のために樹脂モールドで包囲したが、樹脂モールドで包囲しない形態としてもよい。
(11)上記実施形態において、フェライトコアを支柱部に嵌合したときに、巻線の絶縁被覆を支柱部の外周面に対して弾性的に当接させ、この弾性的な当接に起因する摩擦抵抗により、フェライトコアを、支柱部に対し、上下方向への相対移動、及び上下方向の軸周りの相対回転を規制してもよい。
(12)上記実施形態において、巻線を、支柱部の基端部の保持面に対し周方向における広い領域に亘って当接させてもよい。このようにすれば、フェライトコアを、支柱部に対し、前後左右方向(つまり、支柱部の軸線と交差する方向)に姿勢を傾けることがなく安定して保持することができる。
(13)上記実施形態では、コアの材料としてフェライトを用いたが、コアの材料はフェライトに限らず、珪素鋼板、パーマロイコア、アモルファス等であってもよい。
20…プリント基板
26…取付孔
30…取付部材
31…枠状部
33…保持部
34…前梁部(梁部)
35L,34R…側梁部(梁部)
36…縦梁部(梁部)
37…横梁部(梁部)
39…支柱部
40L,40R…第1位置決め部(位置決め部)
41L,41R…第2位置決め部(位置決め部)
48L…左側コイル用第2端子金具(端子金具)
48R…右側コイル用第2端子金具(端子金具)
53…突部
54…収容スペース
60…変圧器
61…フェライトコア(コア)
62…中心孔
63P…一次用巻線(巻線)
63S…二次用巻線(巻線)
64P…一次側接続端部(接続端部)
64S…二次側接続端部(接続端部)
65P…一次側導出部(導出部)
65S…二次側導出部(導出部)
66P…一次コイル(コイル)
66S…二次コイル(コイル)
Claims (8)
- プリント基板と、
前記プリント基板とは別体であって、前記プリント基板の表面に組み付けられる取付部材と、
リング状のコアに巻線を巻き付けてコイルが構成された変圧器と、
前記取付部材に形成され、前記変圧器を保持する保持部とを備えていることを特徴とする基板ユニット。 - 前記保持部を構成するものであって、前記コアの中心孔内に収容されることで前記コアを位置決めする支柱部を備えていることを特徴とする請求項1記載の基板ユニット。
- 前記支柱部の突出端部には、突出方向に向かって次第に小径となるようなテーパ状のガイド部が形成されていることを特徴とする請求項2記載の基板ユニット。
- 前記プリント基板と前記取付部材のうちいずれか一方又は両方に設けられ、前記巻線のうち前記コイルから導出した接続端部が接続される端子金具と、
前記保持部を構成するものであって、前記巻線のうち前記コイルと前記接続端部との間の導出部を嵌合させて位置決めする位置決め部とを備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の基板ユニット。 - 前記位置決め部には、前記導出部を嵌合可能な溝部が形成されていることを特徴とする請求項4記載の基板ユニット。
- 前記保持部を構成するものであって、前記コアの中心孔内に収容されることで前記コアを位置決めする支柱部を備え、
前記支柱部に対する前記コアの組付け方向と、前記溝部に対する前記導出部の組付け方向が、概ね同じ方向とされていることを特徴とする請求項5記載の基板ユニット。 - 前記取付部材は、前記プリント基板の表面と略平行をなす複数の梁部で構成された枠状部を有し、
前記枠状部には、前記複数の梁部で仕切られた空間であって、前記プリント基板の表面に臨む収容スペースが形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の基板ユニット。 - 前記取付部材には、前記取付部材における前記プリント基板との対向面から突出する突部が形成され、
前記突部を前記プリント基板の取付孔に貫通し、前記突部のうち前記取付孔から突出した部分を加熱により拡径変形させて前記取付孔の孔縁部に係止させることで、前記取付部材が前記プリント基板に固定されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の基板ユニット。
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- 2012-03-30 JP JP2012080753A patent/JP2013211420A/ja active Pending
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