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CN107251347A - 电路结构体及电气连接箱 - Google Patents

电路结构体及电气连接箱 Download PDF

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CN107251347A
CN107251347A CN201580065666.8A CN201580065666A CN107251347A CN 107251347 A CN107251347 A CN 107251347A CN 201580065666 A CN201580065666 A CN 201580065666A CN 107251347 A CN107251347 A CN 107251347A
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佐佐木庆
佐佐木庆一
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北幸功
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

电路结构体(20)具备：电路部(20A)，在导电路安装电子元件(26)而成；散热部件(28)，与电路部(20A)重叠而对电路部(20A)的热量进行散热；及间隔件(40)，配置于电路部(20A)与散热部件(28)之间，间隔件(40)具备：主体部(40A)，配置于电路部(20A)与散热部件(28)之间；及收容部(51～54)，收容电路部(20A)的一部分。

Description

电路结构体及电气连接箱
技术领域
本发明涉及电路结构体及电气连接箱。
背景技术
以往，已知将电路基板与散热部件重叠而成的电路结构体，该散热部件将该电路基板的热量向外部散热。这种电路结构体利用粘接剂将电路基板粘接于散热部件的上方。在专利文献1的电路结构体中，当在涂敷于散热部件的上方的粘接剂的上方重叠片状体时，粘接剂向片状体的整体大致均匀地透过，该片状体是将绝缘纤维编织而形成为片状的部件。在该片状体的上方重叠电路体，并将电路体向散热部件侧按压，从而将电路体固定在散热部件上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-151617号公报
专利文献2：日本特开2014-82844号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1中，在将电路体固定在散热板上时将电路体向散热部件侧按压，但在该按压时，当电路基板与散热部件之间未被保持成一定的间隔时，担心经由电路体在粘接剂产生的压力变得不均匀而产生粘接剂的粘接不充分的部位等不良情况。另一方面，在利用工具将电路基板与散热部件之间保持成一定的间隔的情况下，存在需要工具的成本的问题。
在专利文献2中记载有一种电气连接箱，具备：电路部，安装有电子元件；散热部件，对电路部的热量进行散热；及框状部件，配置于散热部件的上方而收容电路部。在框状部件划分有收容电子元件的部分，电子元件的位置由框状部件保持。
在此，为了解决专利文献1的课题，假设在电路体与散热部件之间设置用于将电路基板与散热部件之间保持成一定的间隔的间隔件的情况下，与间隔件另行设置如专利文献2那样的保持电子元件的位置的框状部件时，部件件数变多而结构变得复杂，因此不优选。
本发明是基于如上所述的情况而完成的，其目的在于以简单的结构来保持电路基板与散热部件之间的间隔，并且将电路部的一部分保持于规定的位置。
用于解决课题的手段
本发明的电路结构体具备：电路部，在导电路安装电子元件而成；散热部件，与所述电路部重叠而对所述电路部的热量进行散热；及间隔件，配置于所述电路部与所述散热部件之间，所述间隔件具备：主体部，配置于所述电路部与所述散热部件之间；及收容部，收容所述电路部的一部分。
根据本发明，通过在电路部与散热部件之间配置间隔件的主体部，即使不使用工具，也能够将电路部与散热部件之间保持成一定的间隔。另外，通过间隔件的收容部收容电路部的一部分，即使不另行设置用于收容电路部的一部分的部件，也能够利用间隔件的结构而将电路部的一部分保持于规定的位置。因此，能够以简单的结构来保持电路基板与散热部件之间的间隔，并且将电路部的一部分保持于规定的位置。
作为本发明的实施方式也可以设为以下的方式。
·所述主体部和所述收容部由树脂成形为一体。
这样一来，与例如在主体部固定独立体的收容部而构成间隔件的情况相比，能够使结构简化。
·所述收容部是收容所述电路部中的与外部连接的端子的构件。
·所述收容部是收容所述电路部中的线圈的构件。
·所述收容部是收容所述电路部中的螺母的构件。
·在所述主体部形成有贯通该主体部的贯通孔，所述电路结构体具备传热部，所述传热部配置于所述贯通孔内而将所述电路部的热量向所述散热部件传递。
这样一来，通过传热部，能够使电路部的热量从散热部件散热。
·所述电路部与所述散热部件进行螺纹固定。
这样一来，能够由间隔件承受螺纹固定时的力，并且利用螺钉对电路部与散热部件之间牢固地进行固定。
·设为具备所述电路结构体的电气连接箱。
发明效果
根据本发明，能够以简单的结构来保持电路基板与散热部件之间的间隔，并且将电路部的一部分保持于规定的位置。
附图说明
图1是表示实施方式1的电气连接箱的立体图。
图2是表示电气连接箱的俯视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是图2的B-B剖视图。
图5是表示电路基板的俯视图。
图6是表示间隔件的立体图。
图7是表示间隔件的俯视图。
图8是表示间隔件的主视图。
图9是表示间隔件的侧视图。
图10是表示间隔件的后视图。
图11是表示间隔件的仰视图。
图12是表示辅助部件的俯视图。
图13是表示辅助部件的侧视图。
图14是表示散热部件的立体图。
图15是表示散热部件的俯视图。
图16是表示在散热部件载置有间隔件的状态的俯视图。
图17是表示从图16的状态载置有电路基板的状态的俯视图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
参照图1至图17，说明实施方式1。
电气连接箱10配置于例如车辆的蓄电池等电源与负载之间的电力供给路径上，能够用于例如DC-DC转换器、逆变器等，该负载由灯、雨刷器等车载电装部件、电动机等构成。以下，关于上下方向，以图3的方向为基准来进行说明。
(电气连接箱10)
如图1、图4所示，电气连接箱10具备电路结构体20和覆盖电路结构体20的上表面的屏蔽罩11。屏蔽罩11是对由铝等构成的板状的金属进行冲裁加工及弯曲加工或者实施铸造加工而形成的，在下端部呈L字状弯折有固定片12。固定片12通过利用螺钉13螺纹固定于散热部件28的凸起部34而使屏蔽罩11经由散热部件28连接于大地。在电气连接箱10的角部形成有外部连接部15。外部连接部15在合成树脂制的箱部16的内部收容用于与未图示的外部的电线的末端部的端子连接的柱头螺栓56，该箱部16设为能够利用罩部16A进行开闭。
(电路结构体20)
如图3所示，电路结构体20具备：电路部20A；散热部件28，与电路部20A重叠，对电路部20A的热量进行散热；及间隔件40，配置于电路部20A与散热部件28之间。
(电路部20A)
电路部20A具备：具有导电路的电路基板21；和安装于导电路的电子元件26。如图5所示，电路基板21为长方形形状，在电路基板21的靠周缘部的位置贯通形成有多个螺纹孔22和多个定位孔23，该螺纹孔22用于对螺钉48进行螺纹固定，该定位孔23用于将电路基板21相对于间隔件40进行定位。该电路基板21是使用粘接部件(例如，粘接片、粘接剂等)将印刷基板21A和汇流条基板21B贴合而构成的。印刷基板21A为长方形形状，在由绝缘材料构成的绝缘板上印刷配线有由铜箔构成的导电路(未图示)。汇流条基板21B是将铜、铜合金等的金属板材形成为与导电路的形状对应的形状，由彼此隔开间隙而配置的多个汇流条构成。在汇流条基板21B的端部具备：连接器端子24(“与外部连接的端子”的一例)；端子部25A，作为电路部20A的一部分，且与柱头螺栓56(“与外部连接的端子”的一例)连接；及端子部25B，与线圈27的绕组27B的端部连接。端子部25A的供柱头螺栓56插通的部分被切缺。在端子部25B贯通形成有用于螺栓紧固于绕组27B的通孔25C。
如图3、图4所示，电子元件26在电路基板21安装有多个，具有：开关元件(例如，FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管))、电阻、线圈27等高发热元件；和比较不太发热的电容器等低发热元件。高发热元件具有进行发热的主体和从主体导出的多个引线端子。电子元件26的引线端子被钎焊于印刷基板21A的导电路、汇流条基板21B。
线圈27具有磁性体铁心27A和绕组27B。绕组27B是将具有扁平的长方形形状的截面形状的平角铜线进行所谓的扁线立绕而成的构件。在绕组27B的端部贯通有通孔27C，使螺钉38(螺栓)的轴部穿过通孔25C、27C，利用螺钉38和螺母39进行紧固，从而绕组27B与端子部25B被电连接。
(散热部件28)
散热部件28是例如通过铸铝而成形的铝或铝合金等金属类其他材料，如图14所示，具备：载置部29，载置间隔件40；周壁部33，从载置部29的周缘部向上方伸出；和散热片37，设置于载置部29的底面侧。
载置部29具有平坦的上表面。在载置部29，在载置部29的缘部侧的位置形成有用于进行螺纹固定的多个螺纹孔31A、对间隔件40进行定位的多个定位孔31B和退避凹部31C。在退避凹部31C内配置插通于电路基板21的通孔的端子(未图示)的端部。在载置部29，对应于线圈27(未图示)、柱头螺栓56的位置而形成有凹部32A、32B。
周壁部33以在间隔件40和电路基板21层叠于载置部29的状态下比电路基板21的上端高的高度形成。周壁部33对应于连接器部17B、54、连接器端子24的位置而被切断。在周壁部33的外侧以向外侧伸出的方式形成有凸起部34，在该凸起部34形成有螺纹孔。
(间隔件40)
间隔件40是具有不容易挠曲的程度的厚度的绝缘性的长方形形状的板，遍及散热部件28的上表面的整体而载置，如图6、图7所示，具备：板状的主体部40A，配置于与电路基板21重叠的区域(图7的右侧的区域)；和延伸部49，与主体部40A呈一体相连，向不与电路基板21重叠的区域(图7的左侧的区域)延伸。
在主体部40A形成有：贯通该主体部40A的多个(在本实施方式中为14个)贯通孔41；供螺钉48的轴部穿过的螺钉通孔42A、42B；端子通孔43；定位凸部44A、44B；和卡定凸部45。
各贯通孔41为正圆的圆形状，以能够收容将电路部20A的热量向散热部件28传递的传热部47的方式贯通间隔件40，配置成2个或4个贯通孔41隔开等间隔(图7的左右方向上的间隔)而排列多列，并且在各列以隔开等间隔(图7的上下方向上的间隔)的方式配置有多个贯通孔41。贯通孔41的孔径朝向下方侧呈锥状扩径。
传热部47使用导热性高的部件，例如能够使用热固性、热塑性的粘接剂、在基材涂敷有粘接剂的粘接片、散热油脂、散热胶、导热片等。在粘接剂的情况下，能够使用例如将环氧系的粘接剂等二液型混合并在常温下进行固化的物体。另外，能够使用例如在具有绝缘性的合成树脂制的膜的两面涂敷有具有绝缘性的粘接剂的物体。传热部47以在上方与电子元件26的至少一部分重叠的方式配置，传递到传热部47的电子元件26的热量从散热部件28散热。
螺钉通孔42A、42B形成于间隔件40的靠周缘部的位置。端子通孔43呈长方形形状贯通间隔件40。定位凸部44A、44B为圆柱状，配置于间隔件40的周缘部中的、靠角部的位置。定位凸部44A从间隔件40的上表面向上方呈圆柱状突出，并且如图11所示，定位凸部44B从间隔件40的下表面向下方呈圆柱状突出。
卡定凸部45能够卡定与连接器端子24相连的部分，如图7所示，在连接器部54的背面侧的附近向上方突起设置，插入于电路基板21的卡定孔24A(参照图5)。由此，在连接器部54与相手侧连接器(未图示)嵌合时卡定凸部45承受在连接器端子24产生的力，从而难以在电路部20A产生嵌合时的力。
如图6所示，延伸部49具备：与主体部40A呈一个平面相连的板状的平面延伸部50；和收容电路部20A的一部分的多个收容部51～54。收容部51～54由以下部分构成：收容螺母39的螺母收容部51；收容线圈27的线圈收容部52；收容作为与外部连接的外部连接端子的柱头螺栓56的端子收容部53；和收容连接器端子24的连接器部54。
螺母收容部51以凹陷的方式形成于平面延伸部50，通过形成为与矩形形状的螺母39对应的形状，螺母39的旋转受到限制。在各螺母收容部51的底面，为了供螺钉38的前端部退避，贯通形成有呈台阶状缩径的孔51A。
线圈收容部52具有比平面延伸部50靠下方凹陷的底面部52A，并且具有包围线圈27的整周的方筒状的壁部52B。底面部52A与散热部件28的凹部32A嵌合。壁部52B的高度与收容于线圈收容部52的线圈27的高度大致相同。壁部52B在导出绕组27B的部分被切断。
如图4所示，端子收容部53收容具有矩形的板状的基部56B及圆柱状的柱部56A的柱头螺栓56的基部56B、端子部25A和金属制的连接板55。具体而言，在端子收容部53具有：收容凹部53B，使基部56B从前方滑动而能够插入至规定的位置；和切缺部53A，能够插通柱部56A。连接板55为长方形形状，在该连接板55贯通形成有能够供柱头螺栓56的柱部56A插通的螺栓孔55A，长度方向的一侧在端子部25A的上方重叠。
在线圈收容部52和端子收容部53的周围配置独立体的辅助部件60。如图12、图13所示，辅助部件60具有：盖部61，覆盖线圈收容部52；及箱主体62，配置于端子收容部53的周围而用于形成箱部16。
如图8所示，连接器部54是具有包围连接器端子24的罩部54A和将罩部54A封闭的内壁部54B的连接器壳体。在内壁部54B，贯通形成有供连接器端子24插通的端子插通孔54D。在连接器部54伸出沿着主体部40A的周缘的凸缘部54C。
如图6所示，在间隔件40的周缘部形成有使上表面侧的厚度尺寸变厚的厚壁部40B，并且向上方立起有带状的突片46。间隔件40由绝缘性的塑料(合成树脂)构成，通过向金属型内注入合成树脂而整体成形为一体，使用具有不会因利用螺钉48进行螺纹固定时的力而容易变形的程度的强度的材质。
接着，对电路结构体20及电气连接箱10的制造方法进行说明。
在散热部件28的上表面的载置部29载置间隔件40(图16)。接着，在螺母收容部51收容螺母39，并且向间隔件40的贯通孔41内涂敷粘接剂。
另外，在利用粘接部件将印刷基板21A和汇流条基板21B贴合而形成的电路基板21的导电路附着焊膏，将电子元件26配置于规定的位置，通过回流炉进行回流焊，从而形成电子元件26安装于电路基板21的电路部20A。
接着，使电路部20A的连接器端子24穿过连接器部54的端子插通孔54D，将电路部20A载置于间隔件40的上方(图17)。
接着，在线圈收容部52收容线圈27，利用螺钉38和螺母39而将绕组27B的端部与电路部20A的端子部25B紧固。另外，在端子收容部53收容柱头螺栓56，并载置连接板55。另外，当使螺钉48穿过螺纹孔22、螺钉通孔42A、42B及螺纹孔31A来进行螺纹固定而对电路基板21与散热部件28之间进行固定，则形成电路结构体20(参照图3)。在电路结构体20覆盖屏蔽罩11，利用螺钉13进行螺纹固定，从而形成电气连接箱10(图1)。
根据本实施方式，起到以下的作用、效果。
根据本实施方式，通过在电路部20A与散热部件28之间配置间隔件40的主体部40A，即使不使用工具，也能够将电路部20A与散热部件28保持成一定的间隔。另外，通过间隔件40的收容部51～54收容电路部20A的一部分(螺母39、线圈27、柱头螺栓56、连接器端子24)，即使不另行设置用于收容电路部20A的一部分的框状的树脂部件，也能够利用间隔件40的结构而将电路部20A的一部分保持于规定的位置。因此，能够以简单的结构来保持电路基板21与散热部件28之间的间隔，并且将电路部20A的一部分保持于规定的位置。
另外，主体部40A和收容部51～54由树脂成形为一体。
这样一来，与例如在主体部40A固定独立体的收容部而构成间隔件的情况相比，能够使结构简化。
另外，收容部51～54是收容电路部20A中的螺母39的构件。
这样一来，只要设置使间隔件40的厚度局部地变薄而成的螺母收容部51，就能够保持螺母39的位置，因此能够简化用于保持螺母39的位置的结构。
另外，在主体部40A形成有贯通该主体部40A的贯通孔41，并具备传热部47，该传热部47配置于贯通孔41内而将电路部20A的热量向散热部件28传递。
这样一来，通过传热部47，能够使电路部20A的热量从散热部件28散热。
另外，电路部20A与散热部件28利用螺钉48进行螺纹固定。
这样一来，能够由间隔件40承受螺纹固定时的力，并且利用螺钉48对电路部20A与散热部件28之间牢固地进行固定。
＜其他实施方式＞
本发明并不限定于由上述记载及附图说明的实施方式，例如如下的实施方式也包含于本发明的技术范围。
(1)间隔件40所收容的电路部20A的一部分不限于上述的螺母39、线圈27、柱头螺栓56及连接器端子24，也可以设为电路部的其他部分。
(2)散热部件28只要是导热性高的金属材料，则不限于铝或铝合金。例如，也可以将散热部件28设为由铜或铜合金构成。
(3)电路部20A与散热部件28之间利用螺钉48进行螺纹固定，但也可以利用螺钉以外的固定单元(例如锁定机构)来对电路部20A与散热部件28之间进行固定。
标号说明
10：电气连接箱
20：电路结构体
20A：电路部
21：电路基板
24：连接器端子(与外部连接的端子)
26：电子元件
27：线圈
28：散热部件
13、38、48：螺钉
39：螺母
40：间隔件
40A：主体部
41：贯通孔
42A、42B：螺钉通孔
47：传热部
51：螺母收容部(收容部)
52：线圈收容部(收容部)
53：端子收容部(收容部)
54：连接器部(收容部)
56：柱头螺栓(与外部连接的端子)

Claims (8)

1.一种电路结构体，具备：
电路部，在导电路安装电子元件而成；
散热部件，与所述电路部重叠而对所述电路部的热量进行散热；及
间隔件，配置于所述电路部与所述散热部件之间，
所述间隔件具备：主体部，配置于所述电路部与所述散热部件之间；及收容部，收容所述电路部的一部分。
2.根据权利要求1所述的电路结构体，其中，
所述主体部和所述收容部由树脂成形为一体。
3.根据权利要求1或2所述的电路结构体，其中，
所述收容部是收容所述电路部中的与外部连接的端子的构件。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电路结构体，其中，
所述收容部是收容所述电路部中的线圈的构件。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电路结构体，其中，
所述收容部是收容所述电路部中的螺母的构件。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电路结构体，其中，
在所述主体部形成有贯通该主体部的贯通孔，所述电路结构体具备传热部，所述传热部配置于所述贯通孔内而将所述电路部的热量向所述散热部件传递。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电路结构体，其中，
所述电路部与所述散热部件进行螺纹固定。
8.一种电气连接箱，具备权利要求1～7中任一项所述的电路结构体。
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