JP2022064588A - 充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で放熱性の良い安価な充電器を提供する。【解決手段】充電器１００は、互いに平行で表裏の関係にある第１面２１１及び第２面２１２を有する基板２１０に入出力インターフェース部品２２０，２３０及び充電用の回路部品が実装された充電回路基板２００と、充電回路基板２００が固定される第１ハウジング体３１０と、第１ハウジング体３１０に嵌合させることにより内部空間３９０が形成され内部空間３９０に充電回路基板２００が収容される第２ハウジング体３６０と、からなるハウジング３００と、熱伝導性の高い材質からなる第１放熱体４００と、を備え、基板２１０の第２面２１２には回路部品のうち発熱部品２４０が実装されており、第１ハウジング体３１０及び第２ハウジング体３６０の何れか一方に放熱孔３７６が形成されており、第１放熱体４００は放熱孔３７６に嵌め込まれている。【選択図】図５

Description

本発明は、充電器に関する。

近年、充電を行うことにより繰り返して使用できる二次電池（以下、単に「電池」という）の性能向上に伴い、携帯用電子機器をはじめとする様々な機器（以下、「被充電機器」という）が内蔵された電池により駆動する。電池を充電する際には充電器を用いるが、被充電機器が小型化されるにつれ、充電器も小型化が求められている。

また最近では、充電時間を短縮する急速充電可能な急速充電器も販売されている。急速充電器は被充電機器に大電流を供給するため、発熱量が更に増大する。このため、充電器には発生した熱を外部に放熱する放熱構造が設けられている。

特許文献１に記載の車載電子機器は、ハウジングの一部（文献では、ベース）が熱伝導性の高いアルミダイキャストにより作られている。そのため、基板（文献では、電子基板）に設けられた発熱部品から発生する熱をベースから放熱することができる。

特開２００４－１５３３４号公報

特許文献１に記載の車載電子機器においては、ハウジングの一部がアルミダイキャストで製造されているため、発熱部品から発熱してもアルミダイキャストのハウジングから熱を外部に放出できるので放熱性が良い。また、機器の筐体が大きいときには、内部空間の容積も大きくなるので、発熱による内部空間の温度上昇が抑制され、発熱に対する余裕がある。

しかし、アルミダイキャストでハウジングを製造すると、樹脂でハウジングを製造する場合と比較して製造コストが高くなる。また、機器が小型化されると、内部空間の容積も小さくなるので、発熱に対する余裕度がなくなり、発熱による内部空間の急激な温度上昇を招くおそれがある。

そこで、小型で放熱性の良い安価な充電器が望まれている。

本発明の一態様に係る充電器の構成は、互いに平行で表裏の関係にある第１面及び第２面を有する基板に入出力インターフェース部品及び充電用の回路部品が実装された充電回路基板と、該充電回路基板が固定される第１ハウジング体と、前記第１ハウジング体に嵌合させることにより内部空間が形成され該内部空間に前記充電回路基板が収容される第２ハウジング体と、からなるハウジングと、熱伝導性の高い材質からなる第１放熱体と、を備え、前記基板の前記第２面には前記回路部品のうち発熱部品が実装されており、前記第１ハウジング体及び前記第２ハウジング体の何れか一方に放熱孔が形成されており、前記第１放熱体は前記放熱孔に嵌め込まれているという特徴を有する。

本充電器においては、第１ハウジング体及び第２ハウジング体の何れか一方に貫通孔である放熱孔が形成されており、放熱孔に熱伝導性の高い材質からなる第１放熱体が嵌め込まれている。これにより、充電回路基板の第２面に実装された発熱部品で発生した熱は、内部空間を伝わって第１放熱体に到達し、第１放熱体内を伝導して外部に放出される。

このように、小型で放熱性の良い安価な充電器を提供することができた。

本構成に係る充電器において、前記第１放熱体は金属製であると好適である。

金属製の第１放熱体は熱伝導率が高く、発熱部品で発生した熱を効率よく外部に放出することができる。

本構成に係る充電器において、前記充電回路基板の前記第１面は前記第１放熱体と対向しており、前記第１面に放熱パターンが形成されていると好適である。

このような構成であれば、第２面に実装された発熱部品で発生した熱を第１面の放熱パターンから放熱することができる。放熱パターンと第１放熱体とは対向しているので、放熱パターンから放出された熱は、第１放熱体から外部に放出することができる。放熱パターンは、基板に配線パターンを形成する際に同時に形成することができるので、追加の部品コストや工数の増加なしに放熱対策を行うことができる。

本構成に係る充電器において、前記第２面のうち前記発熱部品が実装されている箇所に、前記第２面から前記第１面に亘って熱伝導用の複数のスルーホールを有しており、複数の前記スルーホールの少なくとも一つは前記放熱パターンと電気的に繋がっていると好適である。

このような構成であれば、第２面に実装された発熱部品で発生した熱をスルーホールを介して効率よく第１面に伝導して第１面から内部空間に放熱することができる。特に、放熱パターンと電気的に繋がったスルーホールにおいては、放熱パターンから放熱されるので、更に効果的に放熱することができる。スルーホールは、基板に配線パターンを形成する際に同時に形成することができるので、追加の部品コストや工数の増加なしに放熱対策を行うことができる。

本構成に係る充電器において、前記充電回路基板の前記第１面に垂直な方向における前記第１面と前記ハウジングとの距離は、前記第２面に垂直な方向における前記第２面と前記ハウジングとの距離よりも短いと好適である。

このような構成であれば、充電回路基板の放熱パターンを含む第１面から内部空間に放出された熱は、第１放熱体に短時間で到達する。到達した熱は熱伝導性の高い第１放熱体内を伝導し、短時間に外部に放熱されるので、発熱部品で発生した熱を効率よく外部に放熱することができる。

本構成に係る充電器において、前記発熱部品は複数実装されており、前記発熱部品のうち少なくとも一つは、前記第２面の中央近傍に実装されていると好適である。

発熱部品を第２面の中央近傍に実装すると、端部に実装した場合と比較して、内部空間の全体に満遍なく分散して放熱することができるので、内部空間の場所による温度上昇の偏りを抑制することができると共に、発熱部品周辺の温度上昇を抑制することができる。

本構成に係る充電器において、前記充電回路基板の前記第２面には前記回路部品のうちノイズ部品が実装されており、前記第２面と前記第２面と対向する前記ハウジングとの間にシールド体が挿入されていると好適である。

シールド体が、基板の第２面とハウジングとの間に挿入されることにより、基板の第２面に実装されたノイズ部品が充電器の外部からのノイズの影響を受けることを抑制することができる。また、ノイズ部品が充電器の外部にノイズを放射することを抑制することができる。また、ノイズ部品が基板の第２面のみに実装されている場合には、シールド体を基板の両面ではなく第２面側にだけ配置すればよいので、ノイズ対策を安価に行うことができる。

本構成に係る充電器において、前記充電回路基板は、前記第２面が前記第１ハウジング体と対向する態様で前記第１ハウジング体に固定されており、前記第１面には、前記回路部品のうち低背部品のみが実装されていると好適である。

このような構成であれば、充電回路基板が第１ハウジング体に固定された状態で、外部に露出している第１面には低背部品のみが実装されており、第２面に実装された回路部品は第１ハウジング体により保護されている。したがって、仮にこの状態で充電回路基板に外部から衝撃等が印加されたとしても、低背部品は他の部品と比べて耐衝撃性が高いので、充電回路基板は破損し難い。

本構成に係る充電器において、前記充電回路基板の前記第１面は前記第１放熱体と対向すると共に、前記第１面の前記回路部品が実装されていない箇所に、前記第１面及び前記第１放熱体に当接した第２放熱体が配置されていると好適である。

このような構成であれば、発熱部品から第１面に伝導された熱が、第２放熱体を伝導して第１放熱体に到達し、第１放熱体内を伝導して外部に放熱されるので、第２放熱体が配置されていない場合と比較して、効率よく放熱することができる。特に、第２放熱体が放熱パターン及び第１放熱体の両方に当接するように配置されていると、発熱部品から放熱パターンに伝導された熱が、第２放熱体を伝導して第１放熱体に到達し、第１放熱体内を伝導して外部に放熱されるので、更に効率よく放熱することができる。

第１実施形態に係る充電器を示す斜視図である。 第１実施形態に係る充電器を示す斜視図である。 第１実施形態に係る充電器を示す分解斜視図である。 第１実施形態に係る充電器を示す分解斜視図である。 図１のＶ－Ｖ線矢視断面図である。 充電回路基板の底面図である。 充電回路基板の平面図である。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視断面図である。 第２実施形態に係る充電器を示す分解斜視図である。 第２実施形態に係る充電器の縦断面図である。

以下に、本発明に係る充電器の実施形態について、図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

〔第１実施形態〕
図１から図５に示すように、本発明の第１実施形態に係る充電器１００は、第１ハウジング体３１０と第２ハウジング体３６０とからなるハウジング３００と、ハウジング３００の内部空間３９０に収容された充電回路基板２００と、内部空間３９０内における第１ハウジング体３１０と充電回路基板２００との間に収容されたシールド体５００と、第２ハウジング体３６０に取り付けられた金属等の熱伝導性が高い材質からなる第１放熱体４００とを備えている。以下、図１に示す充電器１００において、充電器１００の中心部（充電器１００の重心近傍）に対して出力コネクタ２３０（入出力インターフェース部品の一例）が配置されている側を前側、入力コネクタ２２０（入出力インターフェース部品の一例）が配置されている側を後側、第１放熱体４００が配置されている側を上側、第１放熱体４００が配置されている側と反対側を下側と称する。また、充電器１００の中心部から前側への方向視において左を左側、右を右側と称する。そして充電器１００の中心部から前側に向かう方向を前方（図面では「Ｆ」と表記）、後側に向かう方向を後方（図面では「Ｂ」と表記）、上側に向かう方向を上方（図面では「Ｕ」と表記）、下側に向かう方向を下方（図面では「Ｄ」と表記）、左側に向かう方向を左方（図面では「Ｌ」と表記）、右側に向かう方向を右方（図面では「Ｒ」と表記）と称する。また、前方と後方とに沿う方向を前後方向、上方と下方とに沿う方向を上下方向、左方と右方に沿う方向を左右方向と称する。更に、前方、後方、上方、下方、左方、右方のように充電器１００の中心部から充電器１００の外に向かう方向を外方若しくは外側と称し、逆に充電器１００の外から充電器１００の中心部に向かう方向を内方若しくは内側と称する。

第１ハウジング体３１０は、樹脂等の絶縁体により形成され、上下方向視で矩形状の下壁３１２から前壁３１４、後壁３１６、左右の側壁３１８，３１８が立設した有底角筒状を有している。前壁３１４と左右の側壁３１８，３１８は、下壁３１２から上方に立設する途中で壁面が内側に後退し、壁の厚さが薄くなっている。壁の一部を薄くするのは、第２ハウジング体３６０が第１ハウジング体３１０に嵌合されたときに、図１，図２に示すように、第１ハウジング体３１０の前壁３１４、側壁３１８，３１８と第２ハウジング体３６０の前壁３６４、側壁３６８，３６８とが面一になるようにするためである。

図４、図５に示すように、第１ハウジング体３１０の下壁３１２の内側の面の中央には内方に向かって突出した円形凸部３１３が形成されている。円形凸部３１３は後述するシールド体５００の円形凹部５１１に嵌まり込む。

図１、図３から図５に示すように、第１ハウジング体３１０の前壁３１４の薄くなっている部分の左右方向の中央には、出力コネクタ２３０の意匠部３２０が形成されている。意匠部３２０は前壁３１４よりも前方（外方）に突出しており、左右方向が長い矩形状を有しており、中央に長円形状の貫通孔３２２が形成されている。貫通孔３２２は、出力コネクタ２３０の嵌合部を露出されるために設けられている。

図３、図５に示すように、意匠部３２０の後方には、充電回路基板２００に実装された出力コネクタ２３０を収容する角筒状のコネクタ収容部３２４が形成されている。コネクタ収容部３２４の内部空間の下方には断面がＨ字状の支持リブ（不図示）が形成されている。支持リブは、充電回路基板２００を第１ハウジング体３１０に固定したときに出力コネクタ２３０が上面に当接して固定される高さに形成されている。

図３、図４に示すように、第１ハウジング体３１０の左右の側壁３１８，３１８の中央部には、第２ハウジング体３６０に形成された係止孔３７４及びテーパ部３６９との間でスナップフィット３０２を構成するカンチレバー部３２８が形成されている。カンチレバー部３２８は、側壁３１８，３１８の一部にスリット３３２を形成することにより形成されており、先端側（自由端側）には外方に向かう爪部３３０が形成されている。爪部３３０が係止孔３７４に係止されることにより、第２ハウジング体３６０は第１ハウジング体３１０に嵌合される。

第１ハウジング体３１０の左右の側壁３１８，３１８のカンチレバー部３２８よりも前方には、側壁３１８，３１８から外方に突出したフランジ部３３４，３３４が形成されている。夫々のフランジ部３３４の下側の面は下壁３１２の外側の面と面一であり、フランジ部３３４，３３４の上下方向の長さは側壁３１８，３１８の上下方向の長さよりも少し短い。フランジ部３３４，３３４の上側寄りの部分には、前後方向にフランジ部３３４，３３４を貫通するように形成された円形状の貫通孔３３６，３３６が形成されている。

図３に示すように、第１ハウジング体３１０の後壁３１６には、充電回路基板２００に実装された外形の断面が矩形状の入力コネクタ２２０が嵌まり込む切欠き部３３８が形成されている。切欠き部３３８は、後壁３１６の上端から下壁３１２の内側の面と面一になる近傍まで切り欠かれている。

第１ハウジング体３１０の下壁３１２、前壁３１４、後壁３１６、左右の側壁３１８，３１８により区画された空間には、充電回路基板２００が載置される複数のリブが形成されている。リブは、充電回路基板２００が直接載置される第１リブ３４０、第２リブ３４２と、シールド体５００を介して充電回路基板２００が載置される第３リブ３４４、第４リブ３４６とからなる。そのため、第３リブ３４４と第４リブ３４６の下壁３１２からの高さは、第１リブ３４０、第２リブ３４２の下壁３１２からの高さよりもシールド体５００の板厚分だけ低くなっている。

第１リブ３４０は前壁３１４のうち左側の壁から内方に突出し、四角柱状に形成されている。第２リブ３４２は、右の側壁３１８と後壁３１６に当接するように内方に突出し、四角柱状に形成されている。第１リブ３４０と第２リブ３４２とは、上下方向視において、第１ハウジング体３１０の対角線の近傍に形成されている。第３リブ３４４と第４リブ３４６とは、上下方向視において、第１リブ３４０と第２リブ３４２とが形成されている近傍の第１ハウジング体３１０の対角線とは異なる対角線の近傍に形成されている。第３リブ３４４は、前壁３１４のうち右側の壁から内方に突出した部分の先端に形成されている。第３リブ３４４は円柱状であり、中心に充電回路基板２００を固定するねじ２８０が嵌合される下穴３４８が形成されている。第４リブ３４６は、後壁３１６のうち左側の壁から内方に突出した部分の先端に形成されている。第４リブ３４６も円柱状であり、中心に充電回路基板２００を固定するねじ２８０が嵌合される下穴３４８が形成されている。

第１ハウジング体３１０の下壁３１２からは、更に、十字リブ３５０とＬ字リブ３５２とが形成されている。Ｌ字リブ３５２は第２リブ３４２から延出している。十字リブ３５０とＬ字リブ３５２の下壁３１２からの高さは、第３リブ３４４、第４リブ３４６の下壁３１２からの高さの約半分である。このため、十字リブ３５０とＬ字リブ３５２は、充電回路基板２００を支持しない。十字リブ３５０を構成する２つの隣接する壁とＬ字リブ３５２とは入力コネクタ２２０の背面（内方に位置する面）の角部をガイドしているので、十字リブ３５０とＬ字リブ３５２は、入力コネクタ２２０に外力が印加されたときに入力コネクタ２２０が変形するのを抑制する程度の高さであればよい。また、十字リブ３５０は、シールド体５００に形成された十字孔５１８に嵌まり込むように形成されており、シールド体５００が第１ハウジング体３１０内で動くことを抑制する。

図３、図４に示すように、第２ハウジング体３６０は、樹脂等の絶縁体により形成され、上下方向視で矩形状の上壁３６２から前壁３６４、後壁３６６、左右の側壁３６８，３６８が立設した有底角筒状を有している。第２ハウジング体３６０は、第１ハウジング体３１０と嵌合した状態で、第２ハウジング体３６０の前壁３６４、後壁３６６、側壁３６８，３６８の各外側の面と第１ハウジング体３１０の前壁３１４、後壁３１６、側壁３１８，３１８の各外側の面とが面一になる外形を有している。第２ハウジング体３６０は、第１ハウジング体３１０と嵌合してハウジング３００を形成する。ハウジング３００は、前壁３１４，３６４、後壁３１６，３６６、側壁３１８，３１８，３６８，３６８、下壁３１２、上壁３６２で囲まれることにより形成された内部空間３９０を有する（図５参照）。内部空間３９０には、充電回路基板２００が収容される。

第２ハウジング体３６０の上壁３６２には、後述する第１放熱体４００が嵌め込まれる貫通孔である放熱孔３７６が形成されている。放熱孔３７６は上下方向視で矩形の一つの角（実施形態では右前方の角）だけＣ面取りが形成された五角形状を有している。上壁３６２の内側の面において、放熱孔３７６の周囲は内方に少し突出した環状突出部３７８を有している。また、放熱孔３７６は、その内周面に、第１放熱体４００の第２ハウジング体３６０の外部への脱落を防止するストッパ３８０（図５参照）となる段差を有している。ストッパ３８０は、上壁３６２の内側の面よりも外方（上方）に形成されている。

第２ハウジング体３６０の前壁３６４には、中央部に第１ハウジング体３１０の意匠部３２０の外周に嵌まり込む切欠き部３７０が形成されている。切欠き部３７０の内側には上壁３６２から下方に立設し前壁３６４とも一体化されたＨ字リブ３６５が形成されている。Ｈ字リブ３６５は第１ハウジング体３１０と第２ハウジング体３６０とが嵌合された状態で充電回路基板２００の第１面２１１に当接する。そして、Ｈ字リブ３６５は、第１ハウジング体３１０のコネクタ収容部３２４の支持リブとで出力コネクタ２３０と充電回路基板２００とを挟み込んで保持する。

第２ハウジング体３６０の左右の側壁３６８，３６８には、中央部より前方に第１ハウジング体３１０のフランジ部３３４，３３４に嵌まり込むスリット３７２，３７２が形成されている。夫々の側壁３６８の中央部の内側の面には、第１ハウジング体３１０と嵌合される際に、カンチレバー部３２８の爪部３３０を案内するテーパ部３６９が形成されている。そして、側壁３６８のテーパ部３６９よりも上方には、爪部３３０が嵌まり込む係止孔３７４が形成されている。テーパ部３６９と係止孔３７４は、カンチレバー部３２８と共にスナップフィット３０２を構成する。

第２ハウジング体３６０の後壁３６６は、第１ハウジング体３１０の後壁３１６の上に載置されるように形成されており、壁全体が上壁３６２の近傍まで切り欠かれている。後壁３６６のうち、入力コネクタ２２０の上部に対向する箇所のみ、入力コネクタ２２０の外形に沿う形状に突出している。図３から図５に示すように、入力コネクタ２２０の端子２２１は、基板２１０の第２面２１２から第１面２１１に貫通するように配置されている。端子２２１の端部２２１Ａは、基板２１０の第１面２１１に対して垂直な方向に突出しており、第２ハウジング体３６０の上壁３６２の内側の面に対向している。上壁３６２の内側の面には、端子２２１の端部２２１Ａに対向する部位に、端部２２１Ａとの接触を回避するための凹部３６３が端子２２１の数と同じ数（本実施形態では４つ）だけ形成されている。

第１放熱体４００は、放熱孔３７６の形状と同じ五角形状の板状に形成され、第２ハウジング体３６０の上壁３６２に形成された放熱孔３７６に嵌め込まれる。第１放熱体４００は、アルミ、銀、銅、鉄等の熱伝導性の高い材質が用いられており、充電回路基板２００で発生した熱を効率よく外部に放出することが可能である。第１放熱体４００の板厚は、上壁３６２の板厚よりもやや薄い。第１放熱体４００は、上壁３６２の内側の面からストッパ３８０に当接するまで放熱孔３７６に挿入される。第１放熱体４００は、接着等の方法により放熱孔３７６に固着される。第１放熱体４００の下面（ストッパ３８０と当接した面と反対側の面）は、放熱孔３７６に固着された状態で、環状突出部３７８の先端の面と面一になっている。第１放熱体４００を金属板で形成すると、金属プレスの抜き加工で製造することができるので、第１放熱体４００を安価に製造することができる。また、内部空間３９０において第１放熱体４００に到達した熱は、熱伝導性の高い第１放熱体４００の中を速やかに伝導して外部に放熱される。

図３から図７に示すように、充電回路基板２００は、基板２１０に入力コネクタ２２０、出力コネクタ２３０、直流電源、制御ＩＣ等の充電用の回路部品が内蔵されて構成されている。基板２１０は略矩形状を有しており、出力コネクタ２３０が実装される箇所のみ前方に突出している。充電回路基板２００には、例えば、ＦＥＴやトランジスタ等の半導体スイッチング素子（回路部品の一例）やダイオード（回路部品の一例）、充電器１００を制御するメインＩＣ（回路部品の一例）のような発熱しやすい素子である複数の発熱部品２４０が実装されている。発熱部品２４０は熱に弱く、放熱対策を行うことが好ましい。また、充電回路基板２００には、例えば、ＩＣやインダクタ（回路部品の一例）のようなノイズを発生する素子や、基板２１０上のパターンに入り込んだノイズの影響を受けて誤動作するおそれがあるＩＣ（回路部品の一例）のような外部ノイズに対して脆弱な素子であるノイズ部品２５０が実装されている。更に、チップ抵抗（回路部品の一例）やチップコンデンサ（回路部品の一例）、チップＩＣ（回路部品の一例）のような低背部品２６０、その他の高背部品（回路部品の一例）２７０が実装されている。一部のノイズ部品２５０（例えばＩＣあるいはインダクタ）は発熱部品２４０でもある。ノイズ部品２５０はノイズ対策を行うことが好ましい。低背部品２６０とは実装高さが約１．１５ｍｍ以下の部品である。

これらの素子のうち、基板２１０の第１面２１１には低背部品２６０のみが実装されている。第２面２１２には入力コネクタ２２０、出力コネクタ２３０、発熱部品２４０、ノイズ部品２５０、低背部品２６０、及び高背部品２７０が実装され、少なくともノイズ部品２５０は、第２面２１２にのみ実装されている。複数の発熱部品２４０のうち少なくとも一つは第２面２１２の中央近傍に実装されている。発熱部品２４０を第２面２１２の中央近傍に実装すると、端部に実装した場合と比較して、内部空間３９０の全体に満遍なく分散して放熱することができるので、内部空間３９０の場所による温度上昇の偏りを抑制することができると共に、発熱部品２４０周辺の温度上昇を抑制することができる。

充電回路基板２００は、第２面２１２を下方に向けた状態（第２面２１２と下壁３１２とが対向する状態）で第１ハウジング体３１０に固定されている。充電回路基板２００の対角（本実施形態では右前角と左後角）近傍には貫通孔２１８，２１８が形成されており、貫通孔２１８，２１８が第１ハウジング体３１０の第３リブ３４４と第４リブ３４６とに夫々形成された下穴３４８に重なるように第１ハウジング体３１０内に載置され、貫通孔２１８，２１８を貫通して下穴３４８，３４８に螺合するねじ２８０により締結固定されている（図３参照）。

充電回路基板２００において、上下方向視で第２面２１２の発熱部品２４０が実装された領域の少なくとも一部に重複する第１面２１１の領域には、低背部品２６０や入力コネクタ２２０の端子等の部品は何ら実装されておらず、メッキされた銅箔である放熱パターン２１４が形成されている。すなわち、第１面２１１のうち第１面２１１に直交する方向において、第２面２１２に実装された少なくとも一つの発熱部品２４０の少なくとも一部と重なる部位に放熱パターン２１４が形成されている。放熱パターン２１４を大きく形成することで、発熱部品２４０で発生した熱を効率よく放熱パターン２１４から内部空間３９０に放熱することができ、発熱部品２４０の温度上昇を抑制することができる。更に、本実施形態においては、基板２１０の第２面２１２のうち少なくとも一つの発熱部品２４０が実装されている箇所に、第２面２１２から第１面２１１に亘って熱伝導用の複数のスルーホール２１６を有している。具体的には、図８に示すように、第２面２１２に実装された発熱部品２４０の底面（実装面）に当接する複数のスルーホール２１６が形成され、複数のスルーホール２１６の少なくとも一つは第１面２１１の放熱パターン２１４に電気的に繋がっている。スルーホール２１６の内周面にもメッキが形成されているので、第２面２１２に実装された発熱部品２４０で発生した熱をスルーホール２１６を介して効率よく第１面２１１に伝導して第１面２１１から内部空間３９０に放熱することができる。特に、放熱パターン２１４と電気的に繋がったスルーホール２１６においては、発熱部品２４０で発生した熱を発熱部品２４０の底面からスルーホール２１６を介して放熱パターン２１４に伝導させて放熱することができるので、更に効果的に放熱することができる。放熱パターン２１４もスルーホール２１６も、基板２１０に配線パターンを形成する際に同時に形成することができるので、追加の部品コストや工数の増加なしに放熱対策を行うことができる。このとき、放熱パターン２１４を充電回路基板２００の接地電位となるパターンに電気的に接続することにより、ノイズ部品２５０に対するノイズ対策にもなる。

充電器１００においては、図５に示すように、充電回路基板２００の第１面２１１から第２ハウジング体３６０の上壁３６２までの距離（第１面２１１に垂直な方向における第１面２１１とハウジング３００との距離）は、充電回路基板２００の第２面２１２から第１ハウジング体３１０の下壁３１２までの距離（第２面２１２に垂直な方向における第２面２１２とハウジング３００との距離）よりも短い。これにより、充電回路基板２００の放熱パターン２１４を含む第１面２１１から内部空間３９０に放出された熱は、上壁３６２の放熱孔３７６に嵌め込まれた第１放熱体４００に短時間で到達する。到達した熱は熱伝導性の高い第１放熱体４００内を伝導し、短時間に外部に放熱されるので、発熱部品２４０で発生した熱を効率よく外部に放熱することができる。特に、充電回路基板２００の第１面２１１には低背部品２６０のみが実装されているので、第１面２１１から第２ハウジング体３６０の上壁３６２（第１放熱体４００）までの距離を更に短くすることができ、更に効果的に発熱部品２４０で発生した熱を外部に放熱することができる。

図３、図４に示すように、シールド体５００は、鉄等の電磁波を遮断する金属板材料等を折り曲げて形成されており、第１ハウジング体３１０の下壁３１２の内側に沿う下部５１０と、左右の側壁３１８，３１８の内側の面に夫々沿う左右の側部５２０，５２０と、充電回路基板２００を支持する基板支持部５３０と、下部５１０と側部５２０，５２０を繋ぐ折り曲げ部５４０，５４０とからなる。シールド体５００は、基板２１０の第２面２１２と第１ハウジング体３１０との間に挿入されて、第１ハウジング体３１０内に収容されている。シールド体５００は、充電回路基板２００の接地電位となるパターンに電気的に接続されており、第２面２１２に実装されたノイズ部品２５０のノイズ対策のために挿入されている。

シールド体５００の下部５１０には、第１ハウジング体３１０の前壁３１４近傍に形成されたコネクタ収容部３２４、第１リブ３４０、及び第３リブ３４４を避ける前部切欠き５１２が形成され、後壁３１６と右の側壁３１８近傍に形成された第２リブ３４２、及びＬ字リブ３５２を避ける右後部切欠き５１４が形成され、後壁３１６の左側の壁から突出形成された第４リブ３４６を避ける左後部切欠き５１６が形成されている。また、下部５１０には、第１ハウジング体３１０の下壁３１２から突出した十字リブ３５０に嵌まり込む十字孔５１８が形成されている。また、下部５１０の中央には、第１ハウジング体３１０の下壁３１２の内側の面から突出した円形凸部３１３が嵌まり込む、外側から内側に向けて窪んだ円形凹部５１１が形成されている。これらより、下部５１０の第１ハウジング体３１０に対する位置決めがなされている。

左側の側部５２０は、スナップフィット３０２のカンチレバー部３２８とその両側に形成されたスリット３３２，３３２を合わせた前後方向長さよりも若干長い前後方向長さを有する左切欠き５２２が形成されている。左切欠き５２２はカンチレバー部３２８の爪部３３０の下端よりも若干下方まで切り欠かれている。左側の側部５２０の前後方向の両端は、内側に９０度折り曲げられて基板支持部５３０，５３０が形成されている。このうち、後方（左後方）に位置する基板支持部５３０には、長円状の貫通孔５３２が形成されている。前方（左前方）に位置する基板支持部５３０には、貫通孔は形成されていない。

図３に示すように、左後方の基板支持部５３０は、充電回路基板２００と第４リブ３４６との間に挟まれており、ねじ２８０が貫通孔２１８と貫通孔５３２とを貫通して第４リブ３４６の下穴３４８に螺合することにより、充電回路基板２００と共に第１ハウジング体３１０に締結固定されている。左前方の基板支持部５３０には、充電回路基板２００が載置されているが、何ら固定はされていない。

右側の側部５２０は、スナップフィット３０２のカンチレバー部３２８の前方に形成されたスリット３３２の若干前方から後方に向けて且つ爪部３３０の下端よりも若干下方に向けて切り欠かれ、更にカンチレバー部３２８の後方に形成されたスリット３３２の若干後方から右後部切欠き５１４に繋がるように下方に切り欠かれた右切欠き５２４が形成されている。右側の側部５２０の前方向（右前方）の端部は、内側に９０度折り曲げられて基板支持部５３０が形成されている。この右前方の基板支持部５３０には、長円状の貫通孔５３２が形成されている。この基板支持部５３０は、充電回路基板２００と第３リブ３４４との間に挟まれており、ねじ２８０が貫通孔２１８と貫通孔５３２とを貫通して第３リブ３４４の下穴３４８に螺合することにより、充電回路基板２００と共に第１ハウジング体３１０に締結固定されている。

このように、シールド体５００が、基板２１０の第２面２１２と第１ハウジング体３１０との間に挿入されて第１ハウジング体３１０内に収容されることにより、基板２１０の第２面２１２に実装されたノイズ部品２５０が充電器１００の外部からのノイズの影響を受けることを抑制することができる。また、ノイズ部品２５０が充電器１００の外部にノイズを放射することを抑制することができる。本実施形態においては、ノイズ部品２５０が基板２１０の第２面２１２のみに実装されていることから、シールド体５００を基板２１０の両面ではなく第２面２１２側にだけ配置すればよいので、ノイズ対策を安価に行うことができる。また、シールド体５００は金属板を折り曲げることにより形成されているので、更に安価にノイズ対策を行うことができる。

次に、本実施形態に係る充電器１００の製造方法について説明する。

配線パターンや放熱パターン２１４、スルーホール２１６等が形成された基板２１０の第１面２１１に低背部品２６０を半田付けにより実装し、第２面２１２に発熱部品２４０、ノイズ部品２５０、低背部品２６０、及び高背部品２７０をはんだ付けにより実装することにより、充電回路基板２００を製造する。入力コネクタ２２０については、第１面２１１側からねじ２２２を挿通させて基板２１０への固定を補強する。

次に第１ハウジング体３１０にシールド体５００を挿入し、その上に充電回路基板２００を第２面２１２を下にして載置する。そして、充電回路基板２００の貫通孔２１８，２１８、シールド体５００の貫通孔５３２，５３２にねじ２８０，２８０を挿通させて、第１ハウジング体３１０の第３リブ３４４と第４リブ３４６とに夫々形成された下穴３４８，３４８に螺合して、充電回路基板２００とシールド体５００とを第１ハウジング体３１０に締結固定する（図３参照）。この状態においては、外部に露出している第１面２１１には低背部品２６０のみが実装されており、第２面２１２に実装された入力コネクタ２２０、出力コネクタ２３０、発熱部品２４０、ノイズ部品２５０、低背部品２６０、及び高背部品２７０は第１ハウジング体３１０により保護されている。したがって、仮にこの状態で充電回路基板２００に外部から衝撃等が印加されたとしても、低背部品２６０は他の部品と比べて耐衝撃性が高いので、充電回路基板２００は破損し難い。

次に、第２ハウジング体３６０の放熱孔３７６に第１放熱体４００を接着等の方法により固定する。そして、第２ハウジング体３６０を充電回路基板２００等が収容された第１ハウジング体３１０に嵌合する。このとき、第１ハウジング体３１０の左右の側壁３１８，３１８に形成されたカンチレバー部３２８，３２８の爪部３３０，３３０が第２ハウジング体３６０の左右の側壁３６８，３６８に形成された係止孔３７４，３７４に嵌まり込むことにより、第１ハウジング体３１０に対して第２ハウジング体３６０が固定される。第１ハウジング体３１０に第２ハウジング体３６０が嵌合されることにより、内部空間３９０が形成される。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る充電器１００について図面に基づいて説明する。本実施形態の説明においては、第１実施形態と同じ構成の箇所には同じ符号を付し、同様の構成に関する説明は省略する。

本実施形態においては、図９、図１０に示すように、充電回路基板２００の第１面２１１と第２ハウジング体３６０の上壁３６２との間に第２放熱体４１０が配置されている。第２放熱体４１０は、例えば、シリコーンのように柔軟性があり、空気より熱伝導性の高い材質により構成されている。第２放熱体４１０は充電回路基板２００の第１面２１１の低背部品２６０が実装されていない箇所及び第２ハウジング体３６０の上壁３６２に当接するように配置されていることが好ましい。特に、第２放熱体４１０が放熱パターン２１４及び第１放熱体４００の両方に当接するように配置されていると、発熱部品２４０からスルーホール２１６を介して放熱パターン２１４に伝導された熱が、第２放熱体４１０を伝導して第１放熱体４００に到達し、第１放熱体４００内を伝導して外部に放熱されるので、第２放熱体４１０が配置されていない場合と比較して、効率よく放熱することができる。

〔その他の実施形態〕
（１）上記各実施形態においては、第１放熱体４００は第２ハウジング体３６０に取り付けられていたが、第２ハウジング体３６０に替えて第１ハウジング体３１０に取り付けられていてもよい。若しくは、第１放熱体４００は、第１ハウジング体３１０と第２ハウジング体３６０の両方に取り付けられていてもよい。

（２）上記各実施形態においては、上下方向視で第２面２１２の発熱部品２４０が実装された領域の少なくとも一部に重複する第１面２１１の領域に放熱パターン２１４が形成されていたが、第１面２１１に放熱パターン２１４が全く形成されていなくてもよい。若しくは、第１面２１１に放熱パターン２１４が形成されていたとしても、複数の発熱部品２４０のうち少なくとも一つが、上下方向視で放熱パターン２１４が形成された領域と全く重複しない箇所に実装されるように構成されていてもよい。これらの場合であっても、第２面２１２に実装された発熱部品２４０の底面（実装面）に当接するようにスルーホール２１６が形成されていることが好ましい。ただし、このとき、スルーホール２１６は、第１面２１１の放熱パターン２１４に繋がっていない。

（３）上記各実施形態においては、充電回路基板２００は第１ハウジング体３１０に固定されたが、第２ハウジング体３６０に固定されるように構成されてもよい。

本発明は、充電器に利用可能である。

１００ ：充電器
２００ ：充電回路基板
２１０ ：基板
２１１ ：第１面
２１２ ：第２面
２１４ ：放熱パターン
２１６ ：スルーホール
２２０ ：入力コネクタ（入出力インターフェース部品）
２３０ ：出力コネクタ（入出力インターフェース部品）
２４０ ：発熱部品（回路部品）
２５０ ：ノイズ部品（回路部品）
２６０ ：低背部品（回路部品）
３００ ：ハウジング
３１０ ：第１ハウジング体
３６０ ：第２ハウジング体
３７６ ：放熱孔
３９０ ：内部空間
４００ ：第１放熱体
４１０ ：第２放熱体
５００ ：シールド体

Claims (9)

1. 互いに平行で表裏の関係にある第１面及び第２面を有する基板に入出力インターフェース部品及び充電用の回路部品が実装された充電回路基板と、
   該充電回路基板が固定される第１ハウジング体と、前記第１ハウジング体に嵌合させることにより内部空間が形成され該内部空間に前記充電回路基板が収容される第２ハウジング体と、からなるハウジングと、
   熱伝導性の高い材質からなる第１放熱体と、を備え、
   前記基板の前記第２面には前記回路部品のうち発熱部品が実装されており、
   前記第１ハウジング体及び前記第２ハウジング体の何れか一方に放熱孔が形成されており、
   前記第１放熱体は前記放熱孔に嵌め込まれている充電器。
2. 前記第１放熱体は金属製である、請求項１に記載の充電器。
3. 前記充電回路基板の前記第１面は前記第１放熱体と対向しており、前記第１面に放熱パターンが形成されている、請求項１又は２に記載の充電器。
4. 前記第２面のうち前記発熱部品が実装されている箇所に、前記第２面から前記第１面に亘って熱伝導用の複数のスルーホールを有しており、複数の前記スルーホールの少なくとも一つは前記放熱パターンと電気的に繋がっている、請求項３に記載の充電器。
5. 前記充電回路基板の前記第１面に垂直な方向における前記第１面と前記ハウジングとの距離は、前記第２面に垂直な方向における前記第２面と前記ハウジングとの距離よりも短い、請求項３又は４に記載の充電器。
6. 前記発熱部品は複数実装されており、
   前記発熱部品のうち少なくとも一つは、前記第２面の中央近傍に実装されている、請求項１から５の何れか一項に記載の充電器。
7. 前記充電回路基板の前記第２面には前記回路部品のうちノイズ部品が実装されており、
   前記第２面と前記第２面と対向する前記ハウジングとの間にシールド体が挿入されている、請求項１から６の何れか一項に記載の充電器。
8. 前記充電回路基板は、前記第２面が前記第１ハウジング体と対向する態様で前記第１ハウジング体に固定されており、
   前記第１面には、前記回路部品のうち低背部品のみが実装されている、請求項１から７の何れか一項に記載の充電器。
9. 前記充電回路基板の前記第１面は前記第１放熱体と対向すると共に、前記第１面の前記回路部品が実装されていない箇所に、前記第１面及び前記第１放熱体に当接した第２放熱体が配置されている、請求項１から８の何れか一項に記載の充電器。

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