JP2019139983A

JP2019139983A - 回路構成体及び電気接続箱

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Publication number: JP2019139983A
Application number: JP2018022833A
Authority: JP
Inventors: 純也愛知; Junya Aichi
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2038-02-13
Also published as: US11088522B2; US20210006056A1; WO2019159678A1; JP7004212B2; CN111656615B; CN111656615A

Abstract

【課題】製造コストを抑えつつ、基板を小型化することが可能な回路構成体及び電気接続箱を提供する。【解決手段】回路構成体２０は、導電路を有する基板２１と、基板２１に実装される電子部品２５Ａ〜２５Ｃと、基板２１に当接する端子台３０と、を備え、端子台３０は、相手側端子ＴＥに接続可能な端子部４２と、端子部４２を保持する端子保持部４６と、端子保持部４６を支持する支持部５２Ａ〜５２Ｄと、を有し、電子部品２５Ａ〜２５Ｃは、端子保持部４６と基板２１との間に配されている。【選択図】図３

Description

本明細書では、回路構成体及び電気接続箱に関する技術を開示する。

従来、基板に電子部品を実装した技術が知られている。特許文献１は、実装基板に実装されるインダクタ部品である第１の電子部品には凹部が形成されている。コンデンサ部品である第２の電子部品は、第１の電子部品の凹部において実装基板に実装されている。これにより、第２の電子部品の実装面積分だけ実装面積を減少させ、実装基板を小さくして小型化されている。

特開２００４−１５２９４７号公報

ところで、上記構成では、インダクタ部品の凹部に第２の電子部品を配することで小型化が可能になるものの、インダクタ部品である第１の電子部品に凹部を設ける必要があるため、インダクタ部品の形状が複雑になり、製造コストが高くなりやすいという問題がある。

本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、製造コストを抑えつつ、基板を小型化することが可能な回路構成体及び電気接続箱を提供することを目的とする。

本明細書に記載された回路構成体は、導電路を有する基板と、前記基板に実装される電子部品と、前記基板に当接する端子台と、を備え、前記端子台は、相手側端子に接続可能な端子部と、前記端子部を保持する端子保持部と、前記端子保持部を支持する支持部と、を有し、前記電子部品は、前記端子保持部と前記基板との間に配されている。
本構成によれば、基板に実装された電子部品は、端子保持部と基板との間に配されるため、基板上における電子部品を収容可能なスペースを多くすることができる。これにより、基板上における電子部品の実装密度を高めることができるため、基板の小型化が可能になる。また、電子部品を収容可能な形状に端子保持部及び支持部を加工すればよいため、（インダクタの形状を加工する構成と比較して）製造コストを低減することが可能になる。よって、製造コストを抑えつつ、基板を小型化することが可能になる。

本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記端子部に連なり、前記基板の面に沿って延びる延出部を備え、前記延出部は、磁性体コアにより包囲されている。
このようにすれば、延出部を通る電流による高周波ノイズを磁性体コアにより低減することができる。

前記延出部には、前記端子部の電圧を検知するための検知部が分岐しており、前記検知部は、前記基板の導電路に接続されている。
このようにすれば、延出部の構成を利用して端子部の電圧を検知することができる。

前記端子保持部及び前記支持部の少なくとも一方からは、前記延出部を保持する延出保持部が延びており、前記延出保持部は、前記磁性体コアが外嵌するように切り欠かれた外嵌部を有する。
このようにすれば、簡素な構成で端子台における磁性体コアの位置を保持することができる。

前記端子部は、前記相手側端子に対して電力を出力する出力端子である。
このようにすれば、端子台及び磁性体コアを電力の出力側に配置することができるため、外部に出力されるノイズを低減することができる。

前記回路構成体と、前記回路構成体を収容するケースとを備える電気接続箱とする。

本明細書に記載された技術によれば、製造コストを抑えつつ、基板を小型化することが可能な回路構成体及び電気接続箱を提供することが可能になる。

実施形態の電気接続箱を示す断面図回路構成体を示す平面図図２のＡ−Ａ断面図図２のＢ−Ｂ断面図回路構成体を示す左側面図回路構成体を示す右側面図

実施形態について図１〜図６を参照しつつ説明する。
電気接続箱１０は、例えば電気自動車やハイブリット自動車等の車両のバッテリ等の電源とランプ等の車載電装品や駆動モータ等からなる負荷との間の電力供給経路に配され、例えばＤＣ−ＤＣコンバータやインバータ等に用いることができる。以下では、図１のＹ方向を右方、Ｚ方向を上方とし、図２のＸ方向を前方として説明する。

電気接続箱１０は、図１に示すように、回路構成体２０と、回路構成体２０を収容するケース１１とを備える。ケース１１は、合成樹脂製又は金属製であって、ロアケース１３とこのロアケース１３に嵌合するアッパケース１２とを有する。

回路構成体２０は、図２〜図４に示すように、導電路を有する基板２１と、基板２１に実装される電子部品２５Ａ〜２５Ｃ（図２において基板２１の表面に実装されている他の電子部品は図示略）と、基板２１に載置される複数の端子台３０，７０とを備える。基板２１は、絶縁材料からなる絶縁板に銅箔等からなる導電路（図示しない）がプリント配線技術により形成されたプリント基板とされている。なお、基板は、プリント基板のみに限られず、プリント基板に銅、銅合金等の金属板材が重ねられた基板を用いてもよい。基板２１には、導電路に連なる複数のスルーホール２２が貫通形成されている。

電子部品２５Ａ〜２５Ｃは、基板２１の導電路に接続される複数のリード端子を有する。複数のリード端子は、基板２１の導電路に半田付けされている。基板２１に実装される電子部品２５Ａ〜２５Ｃのうち、少なくとも一つの電子部品は、端子台３０の下に配置されている。本実施形態では、電子部品２５Ａ〜２５Ｃとしてのコンデンサ、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）が基板２１における端子台３０の下の位置（端子台３０に重なる位置）に実装されている。なお、電子部品はコンデンサ、ＦＥＴに限られず、例えば抵抗、コイル等としてもよい。

端子台３０は、図３に示すように、外部に出力される電流が通電する金属製の導電部３１と、導電部３１に密着する絶縁性の合成樹脂製の台座部４５とを備える。導電部３１は、銅、銅合金等の平板状の金属板材からなる導電本体３２と、導電本体３２に接続されるスタッドボルト４０とを備える。

導電本体３２は、左右方向に長尺の形状であって、スタッドボルト４０に接続される端子接続部３３と、基板２１の導電路に接続される複数の基板接続端子３５と、端子接続部３３と基板接続端子３５との間を連ねるように帯状に延びる延出部３７とを備える。端子接続部３３は、スタッドボルト４０の端子部４２が挿通される円形状の挿通孔３４が貫通形成されている。

各基板接続端子３５は、棒状であって、図４に示すように、互いに所定間隔を空けて一列に並んで配されており、基板２１のスルーホール２２に挿通されて半田付けされることにより基板２１の導電路に電気的に接続される。延出部３７は、基板接続端子３５側がＬ字状に屈曲されている。また、延出部３７の端子接続部３３側は、段差状に曲げられて一段高い位置の端子接続部３３に連なっている。延出部３７は、左右方向の略中間部において、棒状の検知部３９（図１参照）が分岐している。検知部３９は、基板２１のスルーホール２２に挿通されて半田付けされることにより基板２１の導電路に電気的に接続されている。検知部３９は、端子部４２の電圧を基板２１における端子台３０の右方に設けられた制御回路部（図示略）に出力する。上記した導電本体３２は、金属板材にプレス機により打ち抜き加工及び曲げ加工を施して形成することができる。

スタッドボルト４０は、図３に示すように、円板状の頭部４１と、頭部４１の上方に突出し、頭部４１よりも外径の小さい円柱状の軸部としての端子部４２を有する。頭部４１の上面と平板部とは例えば溶接により固定されている。端子部４２は、例えば外部の電線の端末部に接続される相手側端子ＴＥに接続可能とされている。

台座部４５は、端子部４２を保持する端子保持部４６と、基板２１に載置されて端子保持部４６を支持する４つの支持部５２Ａ〜５２Ｄと、導電部３１の延出部３７を保持する延出保持部５５とを備える。端子保持部４６は、スタッドボルト４０の頭部４１が収容される収容部４７と、端子部４２の三方を包囲する絶縁壁４９と、絶縁壁４９の周りに配される溝部５０とを備える。収容部４７は、上方からスタッドボルト４０の頭部４１を嵌め入れ可能とされている。

４つの支持部５２Ａ〜５２Ｄは、端子台３０の底面側の四隅の位置に設けられた円柱状の４本の脚であり、左方側（端子保持部４６側）の支持部５２Ａ，５２Ｄは、右方側（延出保持部５５側）の２つの支持部５２Ｃ，５２Ｄよりも、高さ寸法が短く、外径が太径とされている。また、右方側の２つの支持部５２Ｃ，５２Ｄは、下端部がテーパ状に先細の形状とされている。なお、左方側の支持部５２Ａ，５２Ｄの下面には、図示しないネジ穴が形成されており、基板２１の下側から図示しないネジにより基板２１を支持部５２Ａ，５２Ｄのネジ穴にネジ留めして固定してもよい。

延出保持部５５は、延出部３７を覆って左右に延びており、磁性体コア６０内に挿通されて磁性体コア６０が外嵌される外嵌部５６と、延出保持部５５の幅方向の両端縁から立ち上がる一対の壁部５５Ａを有する。各壁部５５Ａは、磁性体コア６０の左右方向の中間部で分断された切欠部５５Ｂが形成されており、切欠部５５Ｂにより壁部５５Ａに連なる磁性体コア６０の面に直接テープ６３を巻き付けることができる。外嵌部５６は、延出部３７の全周に樹脂が密着して構成されており、図４に示すように、磁性体コア６０の挿通孔６１を貫通している。外嵌部５６の各角部には、上方又は下方に突出するリブ５９Ａが設けられている。また、延出保持部５５には分割部材６２Ａ，６２Ｂの間に挟まれる左右一対のスペーサ部５９Ｂが設けられている。

磁性体コア６０は、フェライト等の磁性体からなり、延出保持部５５の外嵌部５６が挿通される長方形状の挿通孔６１が貫通形成されており、同一形状の一対の分割部材６２Ａ，６２Ｂを対向させて構成されている。磁性体コア６０は、一対の分割部材６２Ａ，６２Ｂを嵌め合わせた状態でテープ６３を巻き付けることで分割部材６２Ａ，６２Ｂの離間が規制された状態で外嵌部５６に固定される。

なお、他方の端子台７０は、端子台３０とは異なり、延出保持部５５や磁性体コア６０は設けられておらず、図２に示すように、外部から電力が入力される入力端子としての端子部４２と、端子部４２を受ける絶縁性の合成樹脂製の台座部７１とを備える。端子台７０の端子部４２は、端子保持部４６に保持されて基板接続端子７２（図１参照）に接続されており、基板接続端子７２を介して基板２１の導電路に接続される。この端子台７０についても端子保持部４６と基板２１との間に電子部品２５Ａ〜２５Ｃを配置することができる。

電気接続箱１０の組み付けについて説明する。
半田を塗布した基板２１に電子部品２５Ａ〜２５Ｃを載置し、例えばリフロー半田付けにより、基板２１に電子部品２５Ａ〜２５Ｃを半田付けする。また、導電本体３２にスタッドボルト４０を溶接して導電部３１を形成し、金型内に導電部３１を配したインサート成形により、端子台３０を形成する。次に、端子台３０の基板接続端子３５及び検知部３９を基板２１のスルーホール２２に挿通しつつ端子台３０の支持部５２Ａ〜５２Ｄを基板２１に載置し、例えばフロー半田付けにより、基板接続端子３５及び検知部３９を基板２１のスルーホール２２に半田付けする。これにより、回路構成体２０が形成される。回路構成体２０の上下にアッパケース１２及びロアケース１３を被せることにより、電気接続箱１０が形成される。

本実施形態の作用、効果について説明する。
回路構成体２０は、導電路を有する基板２１と、基板２１に実装される電子部品２５Ａ〜２５Ｃと、基板２１に当接する端子台３０と、を備え、端子台３０は、相手側端子ＴＥに接続可能な端子部４２と、端子部４２を保持する端子保持部４６と、端子保持部４６を支持する支持部５２Ａ〜５２Ｄと、を有し、電子部品２５Ａ〜２５Ｃは、端子保持部４６と基板２１との間に配されている。

本実施形態によれば、基板２１に実装された電子部品２５Ａ〜２５Ｃは、端子保持部４６と基板２１との間に配されるため、基板２１上における電子部品２５Ａ〜２５Ｃを収容可能なスペースを多くすることができる。これにより、基板２１上における電子部品２５Ａ〜２５Ｃの実装密度を高めることができるため、基板２１の小型化が可能になる。また、合成樹脂製の台座部４５について電子部品２５Ａ〜２５Ｃを収容可能な形状に加工すればよいため、（インダクタの形状を加工する構成と比較して）製造コストを低減することが可能になる。よって、製造コストを抑えつつ、基板２１を小型化することが可能になる。

また、端子部４２に連なり、基板２１の面に沿って延びる延出部３７を備え、延出部３７は、磁性体コア６０により包囲されている。
このようにすれば、延出部３７を通る電流による高周波ノイズを磁性体コア６０により低減することができる。

また、延出部３７には、端子部４２の電圧を検知するための検知部３９が分岐しており、検知部３９は、基板２１の導電路に接続されている。
このようにすれば、延出部３７の構成を利用して端子部４２の電圧を検知することができる。

また、台座部４５は、延出部３７を保持する延出保持部５５を備え、延出保持部５５は、磁性体コア６０が外嵌するように切り欠かれた外嵌部５６を有する。
このようにすれば、簡素な構成で端子台３０における磁性体コア６０の位置を保持することができる。

また、端子部４２は、相手側端子ＴＥに対して電力を出力する出力端子である。
このようにすれば、端子台３０及び磁性体コア６０を電力の出力側に配置することができるため、外部に出力されるノイズを低減することができる。
＜他の実施形態＞
本明細書に記載された技術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明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
（１）端子台３０は、金型内に導電部３１を配して金型に樹脂を注入するインサート成形により形成される構成としたが、これに限られない。例えば、導電部３１と台座部４５とが別体の構成として台座部４５に導電部３１を嵌め入れる構成としてもよい。

（２）端子台３０は、磁性体コア６０を備える構成としたが、磁性体コア６０を備えない構成としてもよい。
（３）台座部４５は、合成樹脂製としたが、これに限られない。例えば、端子台を金属製とし、導電部３１と端子台との間に絶縁性の接着剤等からなる絶縁層を設けて絶縁するようにしてもよい。

１０：電気接続箱
１１：ケース
２０：回路構成体
２１：基板
２５：電子部品
３０，７０：端子台
３１：導電部
３３：端子接続部
３５：基板接続端子
３７：延出部
３９：検知部
４２：端子部
４５：台座部
４６：端子保持部
５２Ａ〜５２Ｄ：支持部
５５：延出保持部
５６：外嵌部
６０：磁性体コア
ＴＥ：相手側端子

Claims

導電路を有する基板と、
前記基板に実装される電子部品と、
前記基板に当接する端子台と、を備え、
前記端子台は、相手側端子に接続可能な端子部と、前記端子部を保持する端子保持部と、前記端子保持部を支持する支持部と、を有し、
前記電子部品は、前記端子保持部と前記基板との間に配されている、回路構成体。
前記端子部に連なり、前記基板の面に沿って延びる延出部を備え、
前記延出部は、磁性体コアにより包囲されている請求項１に記載の回路構成体。
前記延出部には、前記端子部の電圧を検知するための検知部が分岐しており、前記検知部は、前記基板の導電路に接続されている請求項２に記載の回路構成体。
前記端子保持部及び前記支持部の少なくとも一方からは、前記延出部を保持する延出保持部が延びており、
前記延出保持部は、前記磁性体コアが外嵌するように切り欠かれた外嵌部を有する請求項２又は請求項３に記載の回路構成体。
前記端子部は、前記相手側端子に対して電力を出力する出力端子である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回路構成体。
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の回路構成体と、前記回路構成体を収容するケースとを備える電気接続箱。