JP2014103166A - 電子回路ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】車載用の電子回路ユニットにおいて、内部のノイズ発生源で発生したノイズが外部に漏れることを防止して、周囲に配される別の電気電子機器の誤動作を防止する。
【解決手段】電気回路部２と、一方向に開口する箱状に形成されて電気回路部２を収容する導電性の収容ケース１１と、収容ケース１１の開口１１Ａを閉塞する導電性の蓋体１２と、を備え、電気回路部２が、ノイズ発生源を含む内部回路部４２と、外部配線に電気接続される外部接続回路部４１と、を備え、収容ケース１１には、その底面から開口１１Ａに向けて突出すると共に外部接続回路部４１の配置領域Ｅ１を囲んで前記ノイズ発生源の配置領域Ｅ２に対して区画される導電性の区画壁部Ｗ１が形成され、少なくとも外部接続回路部４１の配置領域Ｅ１と前記ノイズ発生源の配置領域Ｅ２との間に位置する区画壁部Ｗ１の先端部が、蓋体１２の内面に接続されている電子回路ユニットＡを提供する。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子回路ユニットに関する。

従来より、自動車に搭載される電力変換装置等の電子回路ユニットは、例えば特許文献１のように、一次側回路部（トランスへの入力側回路部）、二次側回路部（トランスからの出力側回路部）、及び、トランスやチョークコイル、スイッチング回路部等のノイズ発生源を含む内部回路部を同一の筐体内に収容して構成されている。また、一次側回路部や二次側回路部は、筐体の外側に延びる外部配線に接続される。
さらに、特許文献１には、ノイズ発生源において発生する電磁気的なノイズが、二次側回路部から外部配線に伝達されて筐体外部に漏れてしまわないように、二次側回路部に上記ノイズを除去するノイズフィルタ回路部を設けることが開示されている。

特開２０１１−１３９５９８号公報

しかしながら、車載用の電子回路ユニットにおいては、その小型化の要求に伴って各種回路部の配置領域に制約が生じるため、例えばノイズ発生源とノイズフィルタ回路部とを近接して配置する必要がある。この場合、ノイズ発生源において発生したノイズが、筐体の内部空間を飛んでノイズフィルタ回路部に到達すると、上記ノイズは除去されずに外部配線に乗ってしまう虞がある。なお、上記ノイズが筐体外部に出てしまうと、電子回路ユニットの周囲に配される別の電気電子機器に誤動作が生じる虞があり、好ましくない。

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、内部のノイズ発生源で発生したノイズが外部に漏れることを防止して、周囲に配される別の電気電子機器の誤動作を防止できる電子回路ユニットを提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の電子回路ユニットは、車載用の電子回路ユニットであって、電気回路部と、一方向に開口する箱状に形成されて前記電気回路部を収容する導電性の収容ケースと、該収容ケースの開口部を閉塞する導電性の蓋体と、を備え、前記電気回路部が、ノイズ発生源を含む内部回路部と、外部配線に電気接続される外部接続回路部と、を備え、前記収容ケースには、その底面から開口部に向けて突出すると共に前記外部接続回路部の配置領域を囲んで前記ノイズ発生源の配置領域に対して区画される導電性の区画壁部が形成され、少なくとも前記外部接続回路部の配置領域と前記ノイズ発生源の配置領域との間に位置する前記区画壁部の先端部が、前記蓋体の内面に接続されていることを特徴とする。

上記電子回路ユニットでは、区画壁部を含む収容ケース及び蓋体を接地電位とすることで、ノイズ発生源（例えばトランスやチョークコイルなど）から発生する電磁気的なノイズを、区画壁部において吸収できる。また、蓋体の内面と区画壁部の先端部との間には隙間が生じないため、ノイズがノイズ発生源の配置領域から上記隙間を介して外部接続回路部の配置領域に入り込むことも防止できる。すなわち、ノイズ発生源のノイズが外部接続回路部に到達しないため、ノイズが外部配線に伝達されて筐体外部に漏れ出ることを防ぐことができる。

そして、前記電子回路ユニットにおいては、前記区画壁部の先端部と前記蓋体の内面との間に、導電性及び弾性を有する接続部材が設けられているとよい。
上記電子回路ユニットでは、区画壁部を含む収容ケースや蓋体の寸法公差により、区画壁部の先端部と蓋体との間に隙間が生じていても、接続部材を区画壁部の先端部と蓋体の内面との間に挟み込むことで、接続部材を介して区画壁部と蓋体の内面とを確実に電気接続することができる。

さらに、前記電子回路ユニットにおいては、前記蓋体の内面に、前記接続部材を収容するカバー部が設けられ、前記接続部材が、その弾性力によってカバー部の内面に押し付けられているとよい。
上記電子回路ユニットでは、接着剤を用いなくても接続部材を蓋体の内面に保持することができる。したがって、蓋体を収容ケースに取り付けるだけで、区画壁部の先端部と蓋体の内面との間に接続部材を挟み込むことが可能となる。

また、前記電子回路ユニットにおいては、前記カバー部が導電性を有して前記蓋体に電気接続され、前記区画壁部の先端部が前記カバー部内に挿入されるとよい。
上記電子回路ユニットでは、カバー部においてもノイズを吸収することができる。また、蓋体を収容ケースに取り付ける際に区画壁部の先端部がカバー部内に挿入されるため、区画壁部と接続部材との相対的な位置決めを容易に行うことができる。

さらに、前記電子回路ユニットにおいては、前記接続部材が、金属繊維をウール状に形成したメタルウールであると好ましい。
上記構成では、例えば金属繊維を網状に形成したものと比較して、金属繊維に隙間が生じにくいため、ノイズがノイズ発生源の配置領域から接続部材を介して外部接続回路部に到達することを効率よく防止できる。

また、前記電子回路ユニットにおいては、前記蓋体の内面と前記外部接続回路部との間に、ノイズを遮蔽するシールド基板が設けられ、該シールド基板が、前記ノイズフィルタ回路部を介して収容ケースに電気接続されているとよい。
上記電子回路ユニットによれば、区画壁部の先端部の一部が蓋体の内面に接続されていなくても、ノイズをシールド基板において吸収することができるため、ノイズが上方（蓋体側）から外部接続回路部に到達することを防止できる。

本発明によれば、ノイズ発生源のノイズが外部接続回路部に到達しないため、ノイズが外部配線に伝達されて筐体外部に漏れ出ることを防ぐことができ、電子回路ユニットの周囲に配される別の電気電子機器の誤動作を防止できる。

本発明の一実施形態に係る電子回路ユニットの分解斜視図である。 図１の電子回路ユニットから蓋体を取り外した状態を示す平面図である。 図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。

以下、図１〜３を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１〜３に示すように、この実施形態に係る電子回路ユニットＡは、例えば車載用の交流／直流（ＡＣ−ＤＣ）電力変換装置に適用されるものである。
電子回路ユニットＡは、筐体１と、筐体１内部に収容される電気回路部２とを備えている。筐体１は、上側（一方向）に開口１１Ａを有する箱状に形成されて電気回路部２を収容する収容ケース１１と、収容ケース１１の上部開口１１Ａを閉塞する蓋体１２と、を備えている。この筐体１は、アルミニウム等のように導電性を有すると共に熱伝導率の高い材料で形成され、また、図示しない接地配線に接続されることにより接地電位に設定されている。

収容ケース１１は、平面視矩形状に形成された底壁部１３と、底壁部１３の周囲に立設された外周壁部１４とを備えている。また、底壁部１３上には複数の配置領域Ｅ１〜Ｅ４を形成する仕切壁１５が設けられている。なお、図示例では、各配置領域Ｅ１〜Ｅ４が平面視矩形状とされているが、これに限ることはない。

そして、これら外周壁部１４及び仕切壁１５によって、四つの壁面部２１〜２４を有して第一配置領域Ｅ１を取り囲む第一区画壁部Ｗ１、四つの壁面部２５〜２８を有して第二配置領域Ｅ２を取り囲む第二区画壁部Ｗ２、及び、四つの壁面部２９〜３２を有して第三配置領域Ｅ３を取り囲む第三区画壁部Ｗ３が形成されている。また、第一区画壁部Ｗ１の側部には、四つの壁面部３３〜３６を有して第四配置領域Ｅ４を取り囲む第四区画壁部Ｗ４が予備的に設けられている。

第一区画壁部Ｗ１のうち第二配置領域Ｅ２及び第三配置領域Ｅ３に隣り合う二つの壁面部２１、２２は、蓋体１２の内面近傍に至るように外周壁部１４と同一の高さに設定されている。また、第一区画壁部Ｗ１のうち外側に位置する壁面部２３は、外周壁部１４の一部を使用している。また、第一区画壁部Ｗ１のうち第四配置領域Ｅ４に隣り合う壁面部２４は、第一区画壁部Ｗ１の他の壁面部２１〜２３よりも低い高さに設定されている。
第二区画壁部Ｗ２のうち第一配置領域Ｅ１に隣り合う壁面部２８は、前述した第一区画壁部Ｗ１の壁面部２２の一部を使用している。また、第二区画壁部Ｗ２のうち外側に位置する二つの壁面部２６、２７は、外周壁部１４の一部を使用している。また、第二区画壁部Ｗ２のうち第三配置領域Ｅ３に隣り合う壁面部２５は、第二区画壁部Ｗ２の他の壁面部２６〜２８よりも低い高さに設定されている。

第三区画壁部Ｗ３のうち第一配置領域Ｅ１及び第二配置領域Ｅ２に隣り合う壁面部３１は、前述した第一区画壁部Ｗ１の壁面部２１及び第二区画壁部Ｗ１の壁面部２５を使用している。また、第三区画壁部Ｗ３のうち外側に位置する三つの壁面部２９、３０、３２は、外周壁部１４の一部を使用している。
第四区画壁部Ｗ４のうち第一配置領域Ｅ１及び第二配置領域Ｅ２に隣り合う二つの壁面部３３、３４は、それぞれ前述した第一区画壁部Ｗ１の壁面部２４及び第二区画壁部Ｗ２の壁面部２８を使用している。なお、第二区画壁部Ｗ２の壁面部２８のうち第四区画壁部Ｗ４の壁面部３４をなす部分は、外周壁部１４よりも低い高さに設定されている。また、第四区画壁部Ｗ４のうち外側に位置する二つの壁面部３５、３６は、外周壁部１４の一部を使用している。

電気回路部２は、第一配置領域Ｅ１に配される一次側のノイズフィルタ回路部（外部接続回路部）４１と、第二配置領域Ｅ２に配される内部回路部４２と、第三配置領域Ｅ３に配される二次側の外部接続回路部４３と、を備えている。
なお、以下の説明では、後述する内部回路部４２に備えるトランス５１のコイルの入力側にある回路を「一次側」、該コイルの出力側にある回路を「二次側」と表現する。

一次側のノイズフィルタ回路部４１は、後述するスイッチング回路部５０やトランス５１、チョークコイル５２を含む内部回路部４２からライン（配線）を伝わってくる電磁気的なノイズを除去する役割を果たし、このノイズが入力される交流電流に伝わることを防いでいる。
このノイズフィルタ回路部４１は、筐体１内に収納される回路基板４０のうち収容ケース１１の底壁部１３に対向する下面に搭載され、第一区画壁部Ｗ１によって囲まれるように第一配置領域Ｅ１に配されている。また、ノイズフィルタ回路部４１は、収容ケース１１の外周壁部１４の外部に設けられた（一次側）入力端子４５に接続されている。この入力端子４５には、外部から交流電流を供給するための外部配線４６を接続することができる。

前述した回路基板４０は、第一配置領域Ｅ１及び第四配置領域Ｅ４の両方の上部に配されている。このように配される回路基板４０は、外周壁部１４や第一区画壁部Ｗ１の壁面部２１，２３の先端よりも低く位置するが、第一配置領域Ｅ１と第四配置領域Ｅ４との間の壁面部２４（３３）の先端や、第四配置領域Ｅ４と第二配置領域Ｅ２との間の壁面部３４（２８）の先端よりも高く位置する。
また、回路基板４０の下面には、電気部品４４がノイズフィルタ回路部４１に隣り合わせて配置されている。この電気部品４４は、第四区画壁部Ｗ４によって囲まれるように第四配置領域Ｅ４に配されている。

さらに、回路基板４０の上方（蓋体１２の内面とノイズフィルタ回路部４１との間）には、電磁気的なノイズを遮蔽するシールド基板４７が配されている。このシールド基板４７は、回路基板４０から延びる接続端子４８によって、回路基板４０の接地配線（不図示）に電気的に接続されると共に、回路基板４０の上方に間隔をあけた位置に支持されている。なお、回路基板４０の接地配線は接地電位とされた収容ケース１１に電気接続されている。
このシールド基板４７は、回路基板４０と同様に、外周壁部１４や第一区画壁部Ｗ１の壁面部２１，２３の先端よりも下側に配されている。また、本実施形態では、シールド基板４７の一部が第二配置領域Ｅ２の上部にも入り込んでいる。

内部回路部４２は、入力電流のスイッチングを行うスイッチング回路部５０と、電圧及び交流・直流の変換を行うトランス５１と、トランス５１からの出力を平滑化するチョークコイル５２と、を備える。これらスイッチング回路部５０、トランス５１及びチョークコイル５２は、いずれもノイズ発生源となるものである。この内部回路部４２は、接地電位とされた第二区画壁部Ｗ２によって囲まれるように第二配置領域Ｅ２に配されている。

二次側の外部接続回路部４３は、一次側と同様のノイズフィルタ回路部などから構成され、内部回路部４２、及び、筐体１外部に設けられた不図示の（二次側）出力端子に接続されている。これにより、内部回路部４２で変換された所定電圧の直流電流を出力端子から外部に出力することができる。この二次側の外部接続回路部４３は、第三区画壁部Ｗ３によって囲まれるように第三配置領域Ｅ３に配されている。

なお、以上の回路構成により、外部配線４６及び入力端子４５を経由して入力された交流電流は、第一配置領域Ｅ１に配されたノイズフィルタ回路部４１を経由した後、第二配置領域Ｅ２に配されたスイッチング回路部５０においてスイッチングされる。その後、トランス５１において電圧及び交流から直流への変換が行われ、さらにチョークコイル５２において電流の平滑化がなされる。その後、変換された直流電流は、第三配置領域Ｅ３に配された二次側の外部接続回路部４３を経て外部に出力される。

そして、本実施形態の電子回路ユニットＡでは、第一区画壁部Ｗ１のうち第二配置領域Ｅ２及び第三配置領域Ｅ３との間に位置する二つの壁面部２１，２２（以下、二つの壁面部２１、２２を壁部ＷＡと呼ぶ。）の先端部が、収容ケース１１側に対向する蓋体１２の内面に電気的に接続されている。本実施形態では、壁部ＷＡの先端部と蓋体１２の内面との間に、金属繊維をウール状に形成することで導電性及び弾性を有するメタルウール（接続部材）７１が設けられている。
メタルウール７１は、例えば壁部ＷＡの先端部及び蓋体１２の内面の一方に接着されてもよいが、本実施形態では、蓋体１２の内面に設けられたカバー部７２内に収容されている。

本実施形態のカバー部７２は、蓋体１２の内面から突出すると共に平面視した壁部ＷＡの長手方向に延在する一対の壁部７３によって構成されている。これら一対の壁部７３は導電性を有しており、蓋体１２に電気接続されている。そして、一対の壁部７３の間に前述したメタルウール７１が収容されている。
また、メタルウール７１をカバー部７２内に収容した状態では、メタルウール７１の弾性力によってカバー部７２の内面（一対の壁部７３）に押し付けられている。これにより、メタルウール７１が蓋体１２の内面に保持されている。

さらに、本実施形態では、蓋体１２を収容ケース１１に取り付けた状態において、壁部ＷＡの先端部が上記カバー部７２内に挿入されている。
なお、本実施形態では、平面視で壁部ＷＡの長手方向の中途部が折り曲げられた形状（図示例では平面視Ｌ字状）に形成されると共に、カバー部７２の平面視形状が壁部ＷＡに対応する折り曲げ形状に形成されているため、カバー部７２は、蓋体１２を収容ケース１１に取り付ける際の位置決め部材としても役立つ。

以上説明したように、本実施形態の電子回路ユニットＡでは、電気回路部２と、一方向に開口する箱状に形成されて電気回路部２を収容する導電性の収容ケース１１と、収容ケース１１の開口１１Ａを閉塞する導電性の蓋体１２と、を備え、電気回路部２が、ノイズ発生源を含む内部回路部４２と、外部配線４６に電気接続される外部接続回路部（ノイズフィルタ回路部）４１と、を備え、収容ケース１１には、その底面から開口１１Ａに向けて突出すると共に外部接続回路部４１の第一配置領域Ｅ１を囲んでノイズ発生源の第二配置領域Ｅ２に対して区画される導電性の第一区画壁部Ｗ１が形成され、少なくとも外部接続回路部４１の第一配置領域Ｅ１とノイズ発生源の第二配置領域Ｅ２との間に位置する第一区画壁部Ｗ１の壁部ＷＡの先端部が、蓋体１２の内面に接続されている。

そして、この構成では、区画壁部Ｗ１〜Ｗ４を含む収容ケース１１及び蓋体１２が接地電位とされているため、トランス５１やチョークコイル５２などのノイズ発生源から発生する電磁気的なノイズを、区画壁部Ｗ１〜Ｗ４において吸収できる。また、蓋体１２の内面と第一区画壁部Ｗ１の壁部ＷＡ先端部との間には隙間が生じないため、ノイズが第二配置領域Ｅ２から上記隙間を介してノイズフィルタ回路部４１の第一配置領域Ｅ１に入り込むことも防止できる。すなわち、ノイズ発生源のノイズが、ノイズフィルタ回路部４１に到達しないため、ノイズが外部配線４６に伝達されて筐体１の外部に漏れ出ることを防ぐことができる。

また、本実施形態の電子回路ユニットＡでは、第一区画壁部Ｗ１の壁部ＷＡ先端部と蓋体１２の内面との間に、導電性及び弾性を有するメタルウール７１が設けられている。このため、区画壁部Ｗ１〜Ｗ４を含む収容ケース１１や蓋体１２の寸法公差により、第一区画壁部Ｗ１の壁部ＷＡ先端部と蓋体１２との間に隙間が生じていても、メタルウール７１を壁部ＷＡ先端部と蓋体１２の内面との間に挟み込むことで、メタルウール７１を介して壁部ＷＡと蓋体１２の内面とを確実に電気接続することができる。
さらに、メタルウール７１は、例えば金属繊維を網状に形成したものと比較して、金属繊維に隙間が生じにくいため、ノイズがノイズ発生源となる内部回路部４２の第二配置領域Ｅ２からメタルウール７１を介してノイズフィルタ回路部４１に到達することを効率よく防止できる。

また、本実施形態の電子回路ユニットＡでは、メタルウール７１がその弾性力によってカバー部７２の内面に押し付けられているため、接着剤を用いなくてもメタルウール７１を蓋体１２の内面に保持することができる。したがって、蓋体１２を収容ケース１１に取り付けるだけで、第一区画壁部Ｗ１の壁部ＷＡ先端部と蓋体１２の内面との間にメタルウール７１を挟み込むことが可能となる。

さらに、本実施形態の電子回路ユニットＡでは、カバー部７２が導電性を有して蓋体１２に電気接続されると共に、第一区画壁部Ｗ１の壁部ＷＡ先端部がカバー部７２内に挿入されるため、カバー部７２においてもノイズを吸収することができる。さらに、蓋体１２を収容ケース１１に取り付ける際に壁部ＷＡ先端部がカバー部７２内に挿入されるため、壁部ＷＡとメタルウール７１との相対的な位置決めを容易に行うことができる。

また、本実施形態の電子回路ユニットＡでは、蓋体１２の内面とノイズフィルタ回路部４１との間に、ノイズを遮蔽するシールド基板４７が設けられ、このシールド基板４７が接地電位とされているため、第一区画壁部Ｗ１の壁部ＷＡ先端部の一部が蓋体１２の内面に接続されていなくても、ノイズをシールド基板４７において吸収することができるため、ノイズが上方（蓋体１２側）からノイズフィルタ回路部４１に到達することを防止できる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上記実施形態では、カバー部７２が、蓋体１２の内面から突出する一対の壁部７３によって構成されているが、少なくともメタルウール７１を収容したり、壁部ＷＡを挿入したりするように構成されていればよい。したがって、カバー部７２は、例えば蓋体１２の内面から窪む凹部によって構成されてもよい。

また、上記実施形態では、第一区画壁部Ｗ１の壁部ＷＡの先端部と蓋体１２の内面との間にメタルウール７１を設けるとしたが、少なくとも導電性及び弾性を有する接続部材を設ければよく、例えば導電性を有する板バネ等の付勢部材を設けてもよい。
さらに、上記実施形態では、第一配置領域Ｅ１を囲んで他の配置領域Ｅ２〜Ｅ４と区画する第一区画壁部Ｗ１の一部（壁面部２１，２２）のみが蓋体１２に接続されているが、筐体１内部における各種部品の配置状況によっては、例えば第一配置領域Ｅ１と他の配置領域Ｅ２〜Ｅ４とを区画する第一区画壁部Ｗ１の全ての壁面部２１，２２，２４が蓋体１２に接続されてもよい。

また、上記実施形態では、第一配置領域Ｅ１に配されたノイズフィルタ回路部４１が主なシールド対象とされているが、例えば第三配置領域Ｅ３に配された二次側の外部接続回路部４３も主なシールド対象としてもよい。具体的に説明すれば、第二配置領域Ｅ２との間に位置する第三区画壁部Ｗ３の壁面部３１についても、第一区画壁部Ｗ１の壁面部１１、１２と同様の高さとした上で、カバー部７２とメタルウールからなるメタルウール７１とにより、壁面部３１と蓋体１２との間を接地及び封止してもよい。

Ａ 電子回路ユニット
１ 筐体
１１ 収容ケース
１１Ａ 開口
１２ 蓋体
２ 電気回路部
４１ ノイズフィルタ回路部（外部接続回路部）
４２ 内部回路部（ノイズ発生源）
４３ （二次側）外部接続回路部
Ｅ１ 第一配置領域
Ｅ２ 第二配置領域
Ｗ１ 第一区画壁部
Ｗ２ 第二区画壁部
７１ メタルウール７２（接続部材）
７２ カバー部

Claims (6)

1. 車載用の電子回路ユニットであって、
   電気回路部と、一方向に開口する箱状に形成されて前記電気回路部を収容する導電性の収容ケースと、該収容ケースの開口部を閉塞する導電性の蓋体と、を備え、
   前記電気回路部が、ノイズ発生源を含む内部回路部と、外部配線に電気接続される外部接続回路部と、を備え、
   前記収容ケースには、その底面から開口部に向けて突出すると共に前記外部接続回路部の配置領域を囲んで前記ノイズ発生源の配置領域に対して区画される導電性の区画壁部が形成され、
   少なくとも前記外部接続回路部の配置領域と前記ノイズ発生源の配置領域との間に位置する前記区画壁部の先端部が、前記蓋体の内面に接続されていることを特徴とする電子回路ユニット。
2. 前記区画壁部の先端部と前記蓋体の内面との間に、導電性及び弾性を有する接続部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子回路ユニット。
3. 前記蓋体の内面に、前記接続部材を収容するカバー部が設けられ、
   前記接続部材が、その弾性力によってカバー部の内面に押し付けられていることを特徴とする請求項２に記載の電子回路ユニット。
4. 前記カバー部が導電性を有して前記蓋体に電気接続され、
   前記区画壁部の先端部が前記カバー部内に挿入されることを特徴とする請求項３に記載の電子回路ユニット。
5. 前記接続部材が、金属繊維をウール状に形成したメタルウールであることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の電子回路ユニット。
6. 前記蓋体の内面と前記外部接続回路部との間に、ノイズを遮蔽するシールド基板が設けられ、該シールド基板が、前記ノイズフィルタ回路部を介して収容ケースに電気接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子回路ユニット。

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