WO2020153143A1 - 回路構成体及び電気接続箱 - Google Patents

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WO2020153143A1
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coil
circuit structure
coil device
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retaining
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敏之 土田
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Definitions

  • the technology described in this specification relates to a circuit configuration body and an electrical junction box.
  • a vehicle such as an automobile is equipped with an electrical connection box such as a DC-DC converter, and a coil is used as a circuit component of this electrical connection box.
  • an electrical connection box such as a DC-DC converter
  • a coil is used as a circuit component of this electrical connection box.
  • a frame member made of synthetic resin is covered on the outer peripheral portion of the heat dissipation member.
  • the frame member accommodates the circuit board and defines the frame member.
  • a choke coil is arranged on the part.
  • the circuit structure described in the present specification has a coil device having a coil and a core of a magnetic material, and a housing recess for housing the coil device, and the heat of the coil device housed in the housing recess.
  • the heat dissipation member for radiating heat is provided, and the coil device has a retaining portion that is locked in the accommodation recess and restricts removal from the accommodation recess.
  • the coil device is housed in the housing recess of the heat dissipation member, and the coil device is prevented from coming off even if the coil device housed in the housing recess is subjected to a force in the detaching direction from the housing recess.
  • the part is locked in the accommodation recess.
  • the coil device not only is the coil device housed in the housing recess, but the removal of the coil device from the housing recess is restricted by the retaining portion, so that the coil device is not necessarily fixed outside the housing recess. Since it is not necessary to provide the above, it is possible to increase the area outside the accommodating recess in which other components can be mounted. As a result, the mounting density of the components in the circuit structure can be increased, so that the circuit structure can be downsized.
  • the coil device includes a resin holding member that holds the position of the coil in the core, and the retaining portion is provided on the holding member. With this configuration, the retaining portion is provided on the resin holding member, so that the retaining portion can be easily formed.
  • the coil is an edgewise coil wound so that the short side of the rectangular wire is the inner diameter surface
  • the holding member includes a coil cover portion arranged opposite to the long side of the rectangular wire,
  • the retaining portion is provided on the coil cover portion.
  • the accommodating recess includes an engagement portion that engages with the retaining portion to retain the coil device, and the retaining portion is engaged with the flexible portion that can be flexibly deformed and the retaining portion. And a locked portion.
  • the retaining portion can be easily locked to the locking portion by the bending deformation of the bending portion.
  • the accommodation recess has a bottom surface portion and a wall portion standing upright from the bottom surface portion, and the retaining portion is provided at a position facing the bottom surface portion.
  • the accommodation recess has a bottom surface portion and a wall portion standing upright from the bottom surface portion, and the retaining portion is provided at a position facing the wall portion.
  • the heat dissipation member has a mounting surface on which a circuit board can be mounted, and the coil is wound around an axis passing through a plane along the mounting surface.
  • the movement of the coil device in the direction along the mounting surface is described when the retaining portion is locked in the accommodation recess. With this configuration, it is possible to suppress the movement of the coil device in the direction intersecting the removal direction as well as the removal direction of the coil device.
  • the circuit board has a conductive path, a through hole connected to the conductive path is formed therethrough, and the coil has a terminal portion which is inserted into the through hole and soldered.
  • An electrical connection box that includes the circuit structure and a cover that covers the circuit structure.
  • FIG. 3 is a plan view showing a state in which the coil device is housed in a housing recess of a heat dissipation member.
  • AA cross section of FIG. An enlarged view of a portion of FIG. BB cross section of FIG.
  • the figure which expanded a part of FIG. Perspective view showing the coil device FIG. 7 is a perspective view showing the coil device from a direction different from FIG. 7.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a pair of split members from a direction different from FIG. 11.
  • the top view which shows a pair of division members Front view showing a pair of split members Plan view showing the heat dissipation member 15 is a sectional view taken along line CC of FIG. DD sectional view of FIG.
  • the electric junction box 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 17.
  • the electric junction box 10 of the present embodiment is arranged in a power supply path between a power source such as a battery of a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle and a load such as a vehicle-mounted electric component such as a lamp or a wiper or a motor.
  • a power source such as a battery of a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle
  • a load such as a vehicle-mounted electric component such as a lamp or a wiper or a motor.
  • a DC-DC converter an inverter, or the like.
  • the X direction in FIG. 1 is left
  • the Z direction is upward
  • the Y direction in FIG. 2 is front.
  • the electrical junction box 10 includes a circuit structure 20 and a cover 11 that covers the circuit structure 20.
  • the cover 11 is made of metal or synthetic resin, has a box shape with an opening on the lower side, and is fixed to the heat dissipation member 30 by screwing with screws 12.
  • the circuit structure 20 includes a circuit board 21, a heat dissipation member 30 that dissipates heat from the circuit board 21 and the coil device 50, and a coil housed in a housing recess 34 of the heat dissipation member 30. And a device 50.
  • the circuit board 21 is a printed circuit board in which a conductive path made of copper foil is formed on an insulating plate made of an insulating material by a printed wiring technique, and an unillustrated electronic component is mounted on the conductive path of the circuit board 21. There is.
  • the circuit board 21 is stacked on the mounting surface 32 of the heat dissipation member 30 with an insulating layer (not shown) interposed therebetween.
  • the insulating layer is made of a material having a high thermal conductivity and an insulating property, and is composed of, for example, an insulating grease, an adhesive, an adhesive sheet, or the like. Further, the circuit board 21 is formed with a plurality of through holes 22 (see FIG.
  • the circuit board 21 is a printed circuit board, but is not limited to this.
  • the circuit board may be configured by stacking a bus bar made of a metal plate material on the printed circuit board.
  • the heat dissipation member 30 is made of a metal having high thermal conductivity such as aluminum and aluminum alloy formed by aluminum die casting, and the circuit board 21 is mounted on the heat dissipation member 30, as shown in FIGS.
  • the main body 31 and a plurality of heat radiation fins 49 that are arranged below the main body 31 and are arranged in a comb shape are provided.
  • a cutout portion 31A in which a connector (not shown) having terminals connected to the circuit board 21 is arranged.
  • the upper surface of the main body 31 is a mounting surface 32 on which the circuit board 21 is mounted.
  • the housing recess 34 includes a rectangular bottom surface portion 35 that is long in the front-rear direction, and an inner wall portion 36 that stands up from the peripheral edge of the bottom surface portion 35 and faces the outer peripheral surface of the coil device 50. It forms a space.
  • the inner wall portion 36 includes a pair of facing walls 36A and 36A that are arranged to face each other, and a pair of side wall portions 36B and 36B that connect the pair of facing walls 36A and 36A.
  • first locking portions 38 and 2 that are locked to the coil device 50 and restrict the removal (movement in the removal direction) from the accommodation recess 34.
  • Two (plural) second locking portions 40 are formed.
  • Four first locking portions 38 are provided at four corner positions of the rectangular inner wall portion 36 (boundary portions between the facing wall 36A and the side wall portion 36B), and the mounting surface 32 side is predetermined with respect to the bottom surface portion 35. Are arranged at the height (see FIG. 16).
  • each of the first locking portions 38 projects inward with respect to the corner portion of the inner wall portion 36, and projects in a step shape with respect to the surface of the inner wall portion 36 (the inner surface of the corner portion).
  • the first stepped portion 38A and the guide portion 38B extending in the vertical direction in a groove shape are provided.
  • each second locking portion 40 has a circular locking hole 40A and a diameter-expanding hole 40C whose diameter is expanded below the locking hole 40A.
  • a boundary portion with the diameter hole 40C is a step-like second step portion 40B.
  • an attachment portion 42 to which the cover 11 can be attached is provided on the outer periphery of the main body 31.
  • 42 A of screw holes are penetrated and formed in the attachment part 42.
  • the mounting portion 42 is fixed to, for example, the vehicle body or the like, and can be used to connect the heat dissipation member 30 to the ground potential.
  • the coil device 50 is, for example, a choke coil for smoothing the output voltage, and as shown in FIGS. 7 and 8, holds the coil 51, the magnetic core 54, and the coil 51 in the core 54. And a holding member 60.
  • the coil 51 is a so-called edgewise coil, and is made of, for example, copper or a copper alloy, and a strip-shaped rectangular wire having a flat rectangular cross section is spirally formed so that the short side is the inner diameter surface and the outer diameter surface. It is formed by winding and has an enamel coating on the outer surface.
  • the coil 51 has a pair of terminal portions 52 that extend tangentially at the terminal end of the winding portion that is wound a plurality of times in a circular shape around the axis and that is connected to the outside.
  • the pair of terminal portions 52 are both linear and arranged in parallel with each other. As shown in FIG. 3, the extending direction of the pair of terminal portions 52 is a direction orthogonal to the mounting surface 32 of the heat dissipation member 30.
  • the core 54 is formed of a magnetic material having a high magnetic permeability such as ferrite, and is configured by combining a pair of half-split bodies 55A and 55B. As shown in FIG. 5, each of the half-split bodies 55A and 55B has a pair of columnar pillars 56 inserted into the inside of each coil 51, and a plate-shaped connecting portion 58 that connects the pair of pillars 56. And a partition wall 57 (see FIG. 7 and FIG. 8) that is disposed between the pair of pillar portions 56 and partitions between the pair of coils 51 and the pair of holding members 60, and these are integrally formed.
  • the holding member 60 is made of an insulating synthetic resin, and is configured by combining a pair of split members 61A and 61B. As shown in FIGS. 11 and 12, one split member 61A engages with a cylindrical tube portion 62A, a flat plate-shaped coil cover portion 64A, and the first locking portion 38 of the housing recess 34 of the heat dissipation member 30. A first retaining portion 68 that is stopped to prevent the coil device 50 from retaining.
  • the other split member 61B is locked to the cylindrical tube portion 62B, the flat plate-shaped coil cover portion 64B, and the first locking portion 38 in the housing recess 34 of the heat dissipation member 30 to prevent the coil device 50 from coming off.
  • the pillar portion 56 of the core 54 is inserted inside the cylindrical portions 62A and 62B.
  • the coil cover parts 64A and 64B are formed into a substantially rectangular plate shape.
  • the coil cover parts 64A and 64B are provided with a pair of restriction protrusions 65A and 65B which are arranged on both sides of the terminal part 52 of the coil 51 and restrict the positional displacement of the terminal part 52.
  • the pair of restriction protrusions 65A and 65B are formed with a taper portion 66 whose protrusion dimension decreases toward the inside (the terminal portion 52 side) in an inclined shape.
  • the first retaining portion 68 protrudes to the side opposite to the tubular portions 62A and 62B with respect to the first bending portion 69 and the first bending portion 69 that is continuous in a plate shape with the coil cover portions 64A and 64B.
  • the first locked portion 70 is provided.
  • the first bending portion 69 extends in a strip shape and is elastically deformable in a direction intersecting with the plate surfaces of the coil cover portions 64A and 64B by being divided by the slit 67 with respect to the coil cover portions 64A and 64B.
  • the first locked portion 70 has a first stepped portion 70A that projects in a stepwise manner with respect to the plate surface of the first flexible portion 69, and a first projecting dimension that decreases in an inclined manner with respect to the first stepped portion 70A. And an inclined surface 70B.
  • the second retaining portion 72 has a pair of second bending portions 73 protruding outward from the outer peripheral edges of the coil cover portions 64A and 64B, and a tip portion of the pair of second bending portions 73.
  • a pair of second locked portions 74 that are provided and project like claws in a direction in which they face each other are provided.
  • the pair of second bending portions 73 are both belt-shaped, extend in parallel with each other, and are bendable and deformable.
  • the second locked portion 74 is provided with respect to the second stepped portion 74A and the second stepped portion 74A projecting outward in a stepwise manner in the extending direction of the second flexible portion 73 (downward in FIG. 6). It has an inclined surface 74B in which the protruding size is reduced in an inclined manner toward the tip side.
  • the coil 51 is arranged between the pair of split members 61A and 61B, the pair of split members 61A and 61B are fitted together, and the pair of half-split bodies 55A and 55B are assembled from the outside of the pair of split members 61A and 61B to form the coil device 50. Are formed (FIGS. 7 and 8).
  • an insulating adhesive or the like is applied to the mounting surface 32 of the heat dissipation member 30, and all the terminal portions 52 of the coil device 50 face upward, so that the coil device is placed in the accommodation recess 34 of the heat dissipation member 30. Insert 50.
  • the first locked portion 70 of the coil device 50 contacts the first locking portion 38 of the heat dissipation member 30, and the first locked portion 70.
  • the first bent portion 69 is elastically deformed, and the first locked portion 70 is guided by the guide portion 38B of the first locking portion 38.
  • the second locked portion 74 of the coil device 50 comes into contact with the hole edge of the locking hole 40 ⁇ /b>A in the second locking portion 40 and the second flexible portion 73 elastically deforms, while the second locked portion 74. Is guided downward while slidingly contacting the hole wall of the locking hole 40A. Then, when the coil device 50 is inserted to the regular position in the accommodation recess 34, the first bending portion 69 and the second bending portion 73 are restored and deformed. Accordingly, the first locked portion 70 is arranged at a position adjacent to the lower side of the first step portion 38A in the first locking portion 38, and the second locked portion 74 of the second locking portion 40 is arranged.
  • the coil device 50 Since the coil device 50 is arranged at a position adjacent to the lower side of the second step portion 40B, the coil device 50 is moved in the detaching direction (upward) from the accommodating recess 34 to the first locked portion 70 of the first retaining portion 68.
  • the second locked portion 72 is restricted by the second locked portion 74.
  • the through hole 22 of the circuit board 21 arranged above the heat dissipation member 30 is inserted into the terminal portion 52 of the coil device 50, and the circuit board 21 is mounted on (on the adhesive of) the mounting surface 32.
  • the terminal portion 52 is soldered to the through hole 22 of the circuit board 21 with the solder S (see FIG. 1) to form the circuit structure 20.
  • the cover 11 is screwed and attached to the circuit structure 20 with the screws 12, the electrical junction box 10 is formed.
  • the circuit structure 20 includes a coil device 50 having a coil 51 and a magnetic core 54, and a housing recess 34 in which the coil device 50 is housed.
  • the circuit device 20 radiates heat from the coil device 50 housed in the housing recess 34.
  • the coil device 50 includes retaining portions 68 and 72 that are locked to the accommodation recess 34 and restrict the removal from the accommodation recess 34.
  • the coil device 50 is housed in the housing recess 34 of the heat dissipation member 30, and a force is generated in the housing recess 34 in the pull-out direction from the housing recess 34 with respect to the coil device 50.
  • the retaining portions 68 and 72 of the coil device 50 are locked in the accommodation recess 34.
  • the disengagement of the coil device 50 from the housing recess 34 is regulated by the retaining portions 68 and 72, so that the coil device 50 is not necessarily located outside the housing recess 34. Since there is no need to provide a structure for fixing the coil device 50, it is possible to increase the area outside the housing recess 34 where other components can be mounted. As a result, the mounting density of the components in the circuit structure 20 can be increased, so that the circuit structure 20 can be downsized.
  • the coil device 50 includes a resin holding member 60 that holds the position of the coil 51 in the core 54, and the retaining portions 68 and 72 are provided on the holding member 60.
  • the retaining portions 68 and 72 are provided on the resin holding member 60, so that the retaining portions 68 and 72 can be easily formed.
  • the coil 51 is an edgewise coil wound so that the short side of the rectangular wire is the inner diameter surface
  • the holding member 60 is a coil cover portion 64A arranged opposite to the long side of the rectangular wire.
  • 64B, and the retaining portions 68 and 72 are provided on the coil cover portions 64A and 64B.
  • the accommodating recess 34 includes locking portions 38 and 40 that are locked to the retaining portions 68 and 72 to retain the coil device 50, and the retaining portions 68 and 72 are capable of being flexibly deformed. 73 and locked parts 70 and 74 that are locked to the locking parts 38 and 40. With this configuration, the retaining portions 68 and 72 can be easily locked to the locking portions 38 and 40 by the bending deformation of the bending portions 69 and 73.
  • the housing recess 34 has a bottom surface portion 35 and an inner wall portion 36 standing upright from the bottom surface portion 35, and the second retaining portion 72 is provided at a position facing the bottom surface portion 35 and the first retaining portion 68. Is provided at a position facing the inner wall portion 36, so that the coil device 50 can be reliably prevented from coming off with a simple configuration.
  • the heat dissipation member 30 has a mounting surface 32 on which the circuit board 21 can be mounted, and the coil 51 is wound around an axis passing through a plane along the mounting surface 32.
  • the circuit structure 20 can be easily downsized depending on the orientation of the coil device 50.
  • the circuit board 21 has a conductive path, a through hole 22 connected to the conductive path is formed therethrough, and the coil 51 has a terminal portion 52 which is inserted into the through hole 22 and soldered.
  • the technology described in this specification is not limited to the embodiments described by the above description and the drawings.
  • the following embodiments are also included in the technical scope of the technology described in this specification. ..
  • (1) the retaining portions 68 and 72 are configured to be provided on the coil cover portions 64A and 64B of the holding member 60, the invention is not limited to this.
  • the retaining portions 68 and 72 are provided on portions of the holding member 60 other than the coil cover portions 64A and 64B. It may be.
  • the retaining portion may be provided on a member other than the holding member 60 in the coil device 50.
  • a resin coil case accommodating the coil device 50 may be provided, and the coil case may be provided with a retaining portion.
  • the locking portions 38 and 40 may be provided separately in the accommodation recess 34. Further, the locking portions may be provided at different positions within the accommodation recess 34.
  • the coil device 50 is the coupling coil in which the two coils 51 are provided, the invention is not limited to this, and the coil device 50 may be provided with one coil 51, for example. Although the coil device 50 is a choke coil, it may be a coil device used for other purposes.
  • the number of times the coil 51 is wound is not limited to the above embodiment, and may be different.
  • the guide portion 38B of the first locking portion 38 has a groove shape, the present invention is not limited to this.
  • the guide portion of the first locking portion may be a protrusion and the first locked portion may have a guide. You may make it provide the groove part which can slide in the protrusion of a part.

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Abstract

回路構成体20は、コイル51と磁性体のコア54とを有するコイル装置50と、コイル装置50が収容される収容凹部34を有し、収容凹部34に収容されたコイル装置50の熱を放熱する放熱部材30と、を備え、は、係止部38,40を有し、コイル装置50は、収容凹部34に係止されて収容凹部34からの抜けを規制する抜け止め部68,72を有する。

Description

回路構成体及び電気接続箱
 本明細書に記載される技術は、回路構成体及び電気接続箱に関する。
 自動車等の車両には、DC-DCコンバータ等の電気接続箱が搭載されており、この電気接続箱の回路部品としてコイルが用いられている。特許文献1の電気接続箱は、合成樹脂製の枠状部材が放熱部材の外周部に被せられており、この枠状部材には、回路基板が収容されるとともに、枠状部材の区画された部分にチョークコイルが配されている。
特開2014-103747号公報
 ところで、放熱部材の上においてコイルが配される領域は、他の電子部品を実装することができないため、他の電子部品を実装するための領域を電気接続箱内に確保しなければならず、電気接続箱の小型化が容易ではない。特に、大電流の通電が可能なコイルを電気接続箱に搭載すると、コイルが大型化することにより、コイルが占める領域が大きくなり、電気接続箱が大型化し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、回路構成体及び電気接続箱を小型化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、コイルと磁性体のコアとを有するコイル装置と、前記コイル装置が収容される収容凹部を有し、前記収容凹部に収容された前記コイル装置の熱を放熱する放熱部材と、を備え、前記コイル装置は、前記収容凹部に係止されて当該収容凹部からの抜けを規制する抜け止め部を有する。
 本構成によれば、コイル装置が放熱部材の収容凹部に収容されるとともに、収容凹部に収容されたコイル装置に対して収容凹部からの抜け方向の力が生じたとしても、コイル装置の抜け止め部が収容凹部に係止される。このように、コイル装置が収容凹部に収容されるだけでなく、コイル装置の収容凹部からの抜けが抜け止め部により規制されることで、必ずしも収容凹部の外部にコイル装置を固定するための構成を設ける必要がなくなるため、収容凹部の外部における他の部品を実装可能な領域を大きくすることが可能になる。これにより、回路構成体における部品の実装密度を高めることができるため、回路構成体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。
 前記コイル装置は、前記コア内における前記コイルの位置を保持する樹脂製の保持部材を備え、前記抜け止め部は、前記保持部材に設けられている。
 このようにすれば、抜け止め部が樹脂製の保持部材に設けられることにより、抜け止め部の形成を容易に行うことができる。
 前記コイルは、平角線の短辺側を内径面とするように巻回されたエッジワイズコイルであり、前記保持部材は、前記平角線の長辺側に対向配置されるコイルカバー部を備え、前記抜け止め部は、前記コイルカバー部に設けられている。
 このようにすれば、簡素な構成で抜け止め部の強度を高めることができる。
 前記収容凹部は、前記抜け止め部に係止して前記コイル装置を抜け止めする係止部を備え、前記抜け止め部は、撓み変形可能な撓み部と、前記係止部に係止される被係止部とを備える。
 このようにすれば、撓み部の撓み変形により、抜け止め部を係止部に容易に係止させることができる。
 前記収容凹部は、底面部と前記底面部から起立する壁部とを有し、前記抜け止め部は、前記底面部に対向する位置に設けられている。
 前記収容凹部は、底面部と前記底面部から起立する壁部とを有し、前記抜け止め部は、前記壁部に対向する位置に設けられている。
 前記放熱部材は、回路基板を載置可能な載置面を有し、前記コイルは、前記載置面に沿う平面を通る軸を中心に巻回されている。
 このようにすれば、コイル装置の向きにより、回路構成体の小型化を容易に行うことができる。
 前記抜け止め部が前記収容凹部に係止されることにより、前記コイル装置における前記載置面に沿う方向の移動が記載されている。
 このようにすれば、コイル装置の抜け方向だけでなく、抜け方向と交差する方向へのコイル装置の移動を抑制することができる。
 前記回路基板は、導電路を有し、前記導電路に連なるスルーホールが貫通形成されており、前記コイルは、前記スルーホールに挿通されて半田付けされる端子部を有する。
 このようにすれば、収容凹部からのコイル装置の抜け方向の移動により、回路基板に端子部が半田付けされた箇所に与えられる応力による不具合が生じやすい構成において、抜け止め部によりコイル装置の移動が規制されるため、半田付けされた箇所の不具合を抑制することができる。
 前記回路構成体と、前記回路構成体を覆うカバー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、回路構成体及び電気接続箱を小型化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 放熱部材の収容凹部にコイル装置が収容された状態を示す平面図 図2のA-A断面図 図3の一部を拡大した図 図2のB-B断面図 図5の一部を拡大した図 コイル装置を示す斜視図 図7とは異なる方向からコイル装置を示す斜視図 コイル装置を示す側面図 コイル装置を示す正面図 一対の分割部材を示す斜視図 図11とは異なる方向から一対の分割部材を示す斜視図 一対の分割部材を示す平面図 一対の分割部材を示す正面図 放熱部材を示す平面図 図15のC-C断面図 図15のD-D断面図
 <実施形態1>
 実施形態1の電気接続箱10について、図1~図17を参照しつつ説明する。
 本実施形態の電気接続箱10は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両のバッテリ等の電源と、ランプ、ワイパー等の車載電装品や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X方向を左方、Z方向を上方、図2のY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を覆うカバー11とを備えている。カバー11は、金属製又は合成樹脂製であって、下方側が開口する箱形とされ、放熱部材30に対してネジ12によりネジ留めされて固定されている。
 回路構成体20は、図1,図2に示すように、回路基板21と、回路基板21及びコイル装置50の熱を放熱する放熱部材30と、放熱部材30の収容凹部34に収容されるコイル装置50とを備えている。
 回路基板21は、絶縁材料からなる絶縁板に銅箔からなる導電路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おり、回路基板21の導電路には、図示しない電子部品が実装されている。回路基板21は、放熱部材30の載置面32上に絶縁層(図示しない)を介して重ねられている。絶縁層は、熱伝導性が高く、絶縁性を有する材料が用いられ、例えば絶縁性のグリース、接着剤、接着シート等により構成される。また、回路基板21には、導電路に連なる位置に絶縁板を貫通する複数のスルーホール22(図1参照)が形成されている。なお、回路基板21は、プリント基板としたが、これに限られず、例えば、プリント基板に金属板材からなるバスバーを重ねて回路基板を構成してもよい。
(放熱部材30)
 放熱部材30は、例えば、アルミダイカスト等で成形されるアルミニウム、アルミニウム合金等の熱伝導性が高い金属類製であって、図16,図17に示すように、回路基板21が載置される本体31と、本体31の下方に連なり、櫛歯状に並んだ複数の放熱フィン49とを備える。
 本体31の前方側には、回路基板21に接続される端子を有する図示しないコネクタが配される切欠部31Aが形成されている。本体31の上面は、回路基板21が載置される載置面32とされる。
 載置面32には、コイル装置50が収容される収容凹部34が窪み形成されている。収容凹部34は、前後方向に長い長方形状の底面部35と、底面部35の周縁から起立し、コイル装置50の外周面に対向する内壁部36とを備え、放熱部材30に略直方体状の空間を形成している。内壁部36は、対向配置された一対の対向壁36A,36Aと、一対の対向壁36A,36A間を連結する一対の側壁部36B,36Bとを備える。
 図15に示すように、収容凹部34には、コイル装置50に係止して収容凹部34からの抜け(抜け方向の移動)を規制する4つ(複数)の第1係止部38と2つ(複数)の第2係止部40とが形成されている。第1係止部38は、長方形状の内壁部36の四隅の位置(対向壁36Aと側壁部36Bとの境界部)に4つ設けられ、底面部35に対して載置面32側の所定の高さ(図16参照)に配置されている。各第1係止部38は、図17に示すように、内壁部36の角部に対して内方に突出しており、内壁部36の面(角部の内面)に対して段差状に突出する第1段差部38Aと、上下方向に溝状に延びるガイド部38Bとを備える。
 第2係止部40は、図15に示すように、平坦な底面部35に一対設けられ、共に凹み形成されている。各第2係止部40は、図6に示すように、円形状の係止孔40Aと係止孔40Aの下方に拡径された拡径孔40Cとを有し、係止孔40Aと拡径孔40Cとの境界部は段差状の第2段差部40Bとされている。
 本体31の外周には、図15に示すように、カバー11を取付け可能な取付部42が設けられている。取付部42には、ネジ孔42Aが貫通形成されている。取付部42は、例えば車両のボディ等に固定され、放熱部材30をグランド電位に接続するために用いることができる。
 コイル装置50は、例えば出力電圧を平滑化するためのチョークコイルであって、図7,図8に示すように、コイル51と、磁性体のコア54と、コア54内のコイル51を保持する保持部材60とを備える。コイル51は、いわゆるエッジワイズコイルであって、例えば銅又は銅合金からなり、扁平な矩形状の断面を有する帯状の平角線を、短辺側が内径面及び外径面となるように螺旋状に巻回して形成したものであり、外面にはエナメル被覆が施されている。このコイル51は、軸心を中心に円形状に複数回巻回された巻回部の終端部で接線方向に延び、外部と接続される一対の端子部52を有する。一対の端子部52は、共に直線状で互いに平行に配置されている。一対の端子部52の延出方向は、図3に示すように、放熱部材30の載置面32に対して直交する方向とされている。
 コア54は、フェライト等の高透磁率の磁性体で形成されており、一対の半割体55A,55Bを組み合わせて構成されている。各半割体55A,55Bは、図5に示すように、各コイル51の内側にそれぞれ挿通された円柱状の一対の柱部56と、一対の柱部56を連結する板状の連結部58と、一対の柱部56間に配されて一対のコイル51及び一対の保持部材60間を仕切る隔壁57(図7,図8参照)とを備え、これらが一体に形成されている。
 保持部材60は絶縁性の合成樹脂製であって、一対の分割部材61A,61Bを組み合わせて構成されている。一方の分割部材61Aは、図11,図12に示すように、円筒形状の筒部62Aと、平板状のコイルカバー部64Aと、放熱部材30の収容凹部34の第1係止部38に係止されてコイル装置50が抜け止めされる第1抜け止め部68と、を備える。
 他方の分割部材61Bは、円筒形状の筒部62Bと、平板状のコイルカバー部64Bと、放熱部材30の収容凹部34における第1係止部38に係止されてコイル装置50が抜け止めされる第1抜け止め部68と、収容凹部34の第2係止部40に係止されてコイル装置50が抜け止めされる第2抜け止め部72とを備える。
 筒部62A,62Bの内側には、コア54の柱部56が挿通される。コイルカバー部64A,64Bは、略長方形の板状とされている。コイルカバー部64A,64Bには、コイル51の端子部52の両側に配されて端子部52の位置ずれを規制する一対の規制突部65A,65Bが設けられている。一対の規制突部65A,65Bには、内側(端子部52側)に向けて突出寸法が傾斜状に低くなるテーパ部66が形成されている。
 第1抜け止め部68は、コイルカバー部64A,64Bに対して板状に面一で連なる第1撓み部69と、第1撓み部69に対して筒部62A,62Bとは反対側に突出する第1被係止部70とを備えている。
 第1撓み部69は、帯状に延びており、コイルカバー部64A,64Bに対してスリット67により分断されることにより、コイルカバー部64A,64Bの板面と交差する方向に弾性変形可能とされている。第1被係止部70は、第1撓み部69の板面に対して段差状に突出する第1段差部70Aと、第1段差部70Aに対して傾斜状に突出寸法が小さくなる第1傾斜面70Bとを有する。一対の分割部材61A,61Bがコイル51に組み付けられた状態では、一対の分割部材61A,61Bの各第1被係止部70は、共に外方側に突出する。
 第2抜け止め部72は、図6に示すように、コイルカバー部64A,64Bの外周縁から外方に突出する一対の第2撓み部73と、一対の第2撓み部73の先端部に設けられ、互いに背き合う方向に爪状に突出する一対の第2被係止部74とを備えている。一対の第2撓み部73は、共に帯状であって、互いに平行に延びており、撓み変形可能とされている。第2被係止部74は、第2撓み部73の延出方向(図6の下方)に対して外方に段差状に突出する第2段差部74Aと、第2段差部74Aに対して先端側に向けて傾斜状に突出寸法が小さくなる傾斜面74Bを有する。
 次に、コイル装置50の組み付けについて説明する。
 一対の分割部材61A,61B間にコイル51を配して一対の分割部材61A,61Bを嵌め合わせ、一対の分割部材61A,61Bの外側から一対の半割体55A,55Bを組み付けてコイル装置50を形成する(図7,図8)。
 次に、放熱部材30の載置面32に絶縁性の接着剤等を塗布するとともに、コイル装置50の全ての端子部52が上方に向いた姿勢で、放熱部材30の収容凹部34にコイル装置50を挿入する。コイル装置50が収容凹部34における所定の深さまで挿入されると、コイル装置50の第1被係止部70が放熱部材30の第1係止部38に当接し、第1被係止部70の第1撓み部69が弾性変形しつつ、第1被係止部70が第1係止部38のガイド部38Bにより案内される。また、コイル装置50の第2被係止部74が第2係止部40における係止孔40Aの孔縁に当接して第2撓み部73が弾性変形しつつ、第2被係止部74が係止孔40Aの孔壁に摺接しつつ下方に案内される。そして、コイル装置50が収容凹部34における正規位置まで挿入されると、第1撓み部69及び第2撓み部73が復元変形する。これにより、第1被係止部70は、第1係止部38における第1段差部38Aの下方に隣接する位置に配され、第2被係止部74は、第2係止部40の第2段差部40Bの下方に隣接する位置に配されるため、収容凹部34からのコイル装置50の抜け方向(上方)への移動が第1抜け止め部68の第1被係止部70及び第2抜け止め部72の第2被係止部74により規制された状態となる。
 次に、放熱部材30の上方に配した回路基板21のスルーホール22をコイル装置50の端子部52に挿通し、回路基板21を載置面32(の接着剤上)に載置する。次に、端子部52を回路基板21のスルーホール22に半田S(図1参照)で半田付けすることにより、回路構成体20が形成される。そして、回路構成体20にカバー11をネジ12によりネジ留めして取り付けると電気接続箱10が形成される。
 本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
 回路構成体20は、コイル51と磁性体のコア54とを有するコイル装置50と、コイル装置50が収容される収容凹部34を有し、収容凹部34に収容されたコイル装置50の熱を放熱する放熱部材30と、を備え、コイル装置50は、収容凹部34に係止されて収容凹部34からの抜けを規制する抜け止め部68,72を有する。
 本実施形態によれば、コイル装置50が放熱部材30の収容凹部34に収容されるとともに、収容凹部34に収容されたコイル装置50に対して収容凹部34からの抜け方向の力が生じたとしても、コイル装置50の抜け止め部68,72が収容凹部34に係止される。このように、コイル装置50が収容凹部34に収容されるだけでなく、コイル装置50の収容凹部34からの抜けが抜け止め部68,72により規制されることで、必ずしも収容凹部34の外部にコイル装置50を固定するための構成を設ける必要がなくなるため、収容凹部34の外部における他の部品を実装可能な領域を大きくすることが可能になる。これにより、回路構成体20における部品の実装密度を高めることができるため、回路構成体20を小型化することが可能になる。
 また、コイル装置50は、コア54内におけるコイル51の位置を保持する樹脂製の保持部材60を備え、抜け止め部68,72は、保持部材60に設けられている。
 このようにすれば、抜け止め部68,72が樹脂製の保持部材60に設けられることにより、抜け止め部68,72の形成を容易に行うことができる。
 また、コイル51は、平角線の短辺側を内径面とするように巻回されたエッジワイズコイルであり、保持部材60は、平角線の長辺側に対向配置されるコイルカバー部64A,64Bを備え、抜け止め部68,72は、コイルカバー部64A,64Bに設けられている。
 このようにすれば、簡素な構成で抜け止め部68,72の強度を高めることができる。
 また、収容凹部34は、抜け止め部68,72に係止してコイル装置50を抜け止めする係止部38,40を備え、抜け止め部68,72は、撓み変形可能な撓み部69,73と、係止部38,40に係止される被係止部70,74とを備える。
 このようにすれば、撓み部69,73の撓み変形により、抜け止め部68,72を係止部38,40に容易に係止させることができる。
 また、収容凹部34は、底面部35と底面部35から起立する内壁部36とを有し、第2抜け止め部72は、底面部35に対向する位置に設けられ、第1抜け止め部68は、内壁部36に対向する位置に設けられているため、簡素な構成で確実にコイル装置50の抜け止めを行うことができる。
 また、放熱部材30は、回路基板21を載置可能な載置面32を有し、コイル51は、載置面32に沿う平面を通る軸を中心に巻回されている。
 このようにすれば、コイル装置50の向きにより、回路構成体20の小型化を容易に行うことができる。
 また、抜け止め部68,72が収容凹部34に係止されることにより、コイル装置50における載置面32に沿う方向の移動が記載されている。
 このようにすれば、コイル装置50の抜け方向だけでなく、前後左右方向(抜け方向と交差する方向)へのコイル装置50の移動を抑制することができる。
 また、回路基板21は、導電路を有し、導電路に連なるスルーホール22が貫通形成されており、コイル51は、スルーホール22に挿通されて半田付けされる端子部52を有する。
 このようにすれば、収容凹部34からのコイル装置50の抜け方向の移動により、回路基板21に端子部52が半田付けされた箇所に与えられる応力による不具合が生じやすい構成において、抜け止め部68,72によりコイル装置50の移動が規制されるため、半田付けされた箇所の不具合を抑制することができる。
 <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)抜け止め部68,72は、保持部材60のコイルカバー部64A,64Bに設けられる構成としたが、これに限られず、保持部材60におけるコイルカバー部64A,64B以外の部分に設けられていてもよい。また、コイル装置50における保持部材60以外の部材に抜け止め部を設けてもよい。例えば、コイル装置50が収容される樹脂製のコイルケースを設け、このコイルケースに抜け止め部を設ける構成としてもよい。
(2)係止部38,40は、収容凹部34において別体で設けられていてもよい。また、収容凹部34内における異なる位置に係止部が設けられる構成としてもよい。
(3)コイル装置50は、2つのコイル51が設けられた結合コイルとしたが、これに限られず、例えば、コイル装置50に一つのコイル51を設ける構成としてもよい。また、コイル装置50はチョークコイルとしたが、他の用途に用いられるコイル装置としてもよい。
(4)コイル51が巻回される回数は、上記実施形態に限られず、異なる回数としてもよい。
(5)第1係止部38のガイド部38Bは溝状としたが、これに限られず、例えば、第1係止部のガイド部を突条とし、第1被係止部には、ガイド部の突条に摺動可能な溝部を設けるようにしてもよい。
10: 電気接続箱
11: カバー
20: 回路構成体
21: 回路基板
22: スルーホール
30: 放熱部材
32: 載置面
34: 収容凹部
35: 底面部
36: 内壁部(壁部)
38: 第1係止部
38B: ガイド部
40: 第2係止部
50: コイル装置
51: コイル
52: 端子部
54: コア
60: 保持部材
68: 第1抜け止め部(抜け止め部)
70: 第1被係止部
72: 第2抜け止め部(抜け止め部)
73: 第2撓み部
74: 第2被係止部

Claims (10)

  1. コイルと磁性体のコアとを有するコイル装置と、
    前記コイル装置が収容される収容凹部を有し、前記収容凹部に収容された前記コイル装置の熱を放熱する放熱部材と、を備え、
     前記コイル装置は、前記収容凹部に係止されて当該収容凹部からの抜けを規制する抜け止め部を有する、回路構成体。
  2. 前記コイル装置は、前記コア内における前記コイルの位置を保持する樹脂製の保持部材を備え、
     前記抜け止め部は、前記保持部材に設けられている請求項1に記載の回路構成体。
  3. 前記コイルは、平角線の短辺側を内径面とするように巻回されたエッジワイズコイルであり、
     前記保持部材は、前記平角線の長辺側に対向配置されるコイルカバー部を備え、
     前記抜け止め部は、前記コイルカバー部に設けられている、請求項2に記載の回路構成体。
  4. 前記収容凹部は、前記抜け止め部に係止して前記コイル装置を抜け止めする係止部を備え、前記抜け止め部は、撓み変形可能な撓み部と、前記係止部に係止される被係止部とを備える請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の回路構成体。
  5. 前記収容凹部は、底面部と前記底面部から起立する壁部とを有し、
    前記抜け止め部は、前記底面部に対向する位置に設けられている請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の回路構成体。
  6. 前記収容凹部は、底面部と前記底面部から起立する壁部とを有し、
    前記抜け止め部は、前記壁部に対向する位置に設けられている請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の回路構成体。
  7. 前記放熱部材は、回路基板を載置可能な載置面を有し、前記コイルは、前記載置面に沿う平面を通る軸を中心に巻回されている請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の回路構成体。
  8. 前記抜け止め部が前記収容凹部に係止されることにより、前記コイル装置における前記載置面に沿う方向の移動が記載されている請求項7に記載の回路構成体。
  9. 前記回路基板は、導電路を有し、前記導電路に連なるスルーホールが貫通形成されており、
     前記コイルは、前記スルーホールに挿通されて半田付けされる端子部を有する請求項7又は請求項8に記載の回路構成体。
  10. 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の回路構成体と、前記回路構成体を覆うカバーとを備える電気接続箱。
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