(57)【要約】【課題】小型化を可能としつつ、導電路の通電で生じる磁界による基板に実装される電子部品への影響を抑制することが可能なインダクタ、基板付きインダクタ及び電気接続箱を提供する。【解決手段】インダクタ３０は、磁性体コア３１と、磁性体コア３１を貫通する導電路３４と、磁性体コア３１を保持するコア保持部４１と基板２１に載置された際にコア保持部４１に対して基板２１側に電子部品２５を収容可能な高さで支持する支持部６０Ａ〜６０Ｄとを有する台座部４０と、磁性体コア３１に対して基板２１側に設けられ、導電路３４の通電により生じる磁界を遮蔽するシールド部６３と、を備える。【選択図】図２
2019140264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体コアと、
前記磁性体コアを貫通する導電路と、
前記磁性体コアを保持するコア保持部と基板に載置された際に前記コア保持部に対して前記基板側に電子部品を収容可能な高さで支持する支持部とを有する台座部と、
前記磁性体コアに対して前記基板側に設けられ、前記導電路の通電により生じる磁界を遮蔽するシールド部と、を備える、インダクタ。                
【請求項２】
前記磁性体コアにおける前記基板側とは反対側を覆う導電性のカバー部を備える請求項１に記載のインダクタ。  
【請求項３】
前記シールド部は、前記台座部における前記基板側の面の全体に亘って設けられている請求項１又は請求項２に記載のインダクタ。
【請求項４】
前記導電路に接続され、外部の端子と接続可能な端子部を備え、
前記台座部は、前記端子部を保持する端子保持部を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインダクタ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のインダクタと、
前記台座部が載置され、グランド電位に接続されたグランドパターンを有する基板と、
前記基板に実装され、前記グランドパターンに接続される端子を有する前記電子部品と、を備える基板付きインダクタ。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のインダクタと、前記基板と、前記電子部品と、前記インダクタ、前記基板及び前記電子部品を収容するケースとを備える電気接続箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、インダクタ、基板付きインダクタ及び電気接続箱に関する技術を開示する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板にインダクタ部品が実装される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。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５２９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、インダクタ部品から生じる磁界により第２の電子部品に影響が生じることが懸念される。
【０００５】
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、小型化を可能としつつ、インダクタ内の導電路の通電で生じる磁界による基板に実装される電子部品への影響を抑制することが可能なインダクタ、基板付きインダクタ及び電気接続箱を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に記載されたインダクタは、磁性体コアと、前記磁性体コアを貫通する導電路と、前記磁性体コアを保持するコア保持部と基板に載置された際に前記コア保持部に対して前記基板側に電子部品を収容可能な高さで支持する支持部とを有する台座部と、前記磁性体コアに対して前記基板側に設けられ、前記導電路の通電により生じる磁界を遮蔽するシールド部と、を備える。                                            
本構成によれば、インダクタの支持部が基板に載置された際に、コイル保持部と基板との間に電子部品を収容することが可能になるため、基板上における電子部品を収容可能なスペースが多くなって電子部品の実装密度を高めることができ、小型化が可能になる。ここで、このように基板にインダクタを載置した場合には、インダクタの導電路と基板上の電子部品との間の距離が近くなるため、導電路から電子部品への磁界の影響が懸念される。本構成によれば、導電路の通電により電子部品側に生じる磁界がシールド部により遮蔽されるため、導電路の通電で生じる磁界による電子部品への影響を抑制することができる。よって、小型化を可能としつつ、インダクタ内の導電路の通電で生じる磁界による基板に実装される電子部品への影響を抑制することが可能となる。
【０００７】
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。
前記磁性体コアにおける前記基板側とは反対側を覆う導電性のカバー部を備える。  
このようにすれば、導電性のカバー部により磁性体コアに対して基板側とは反対側に生じる磁界の外部への影響を抑制することができる。
【０００８】
前記シールド部は、前記台座部における前記基板側の面の全体に亘って設けられている。
このようにすれば、インダクタ内の導電路の全体について基板に実装される電子部品への影響を抑制することが可能となる。
【０００９】
前記導電路に接続され、外部の端子と接続可能な端子部を備え、前記台座部は、前記端子部を保持する端子保持部を備える。
このようにすれば、インダクタは、端子台の機能を有しつつ、端子部の通電により生じる磁界による基板側への影響を抑制することが可能となる。
【００１０】
前記インダクタと、前記台座部が載置され、グランド電位に接続されたグランドパターンを有する基板と、前記基板に実装され、前記グランドパターンに接続される端子を有する前記電子部品と、を備える基板付きインダクタとする。
インダクタからの磁界の影響により基板のグランドパターンに接続される電子部品への影響が懸念されるが、本構成によれば、そのようなグランドパターンに接続されて磁界の影響が生じやすい構成において電子部品への影響を抑制することができる。
【００１１】
前記インダクタと、前記基板と、前記電子部品と、前記インダクタ、前記基板及び前記電子部品を収容するケースとを備える電気接続箱とする。
【発明の効果】
【００１２】
本明細書に記載された技術によれば、小型化を可能としつつ、導電路の通電で生じる磁界による基板に実装される電子部品への影響を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１の電気接続箱を示す断面図
【図２】基板付きインダクタにおける台座部の凹部を通る位置の縦断面図
【図３】導電路が形成された台座部を示す斜視図
【図４】導電路が形成された台座部に対してカバー部の装着を説明する側面図
【図５】導電路が形成された台座部に対してシールド部の装着を説明する斜視図
【図６】カバー部を示す斜視図
【図７】カバー部を示す正面図
【図８】カバー部を示す底面図
【図９】台座部に対して磁性体コアの分割部材の装着を説明する断面図
【図１０】台座部に対して分割部材を装着する工程を説明する断面図
【図１１】台座部に磁性体コアが装着された状態を示す断面図
【図１２】実施形態２の基板付きインダクタを示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施形態１について図１〜図１１を参照しつつ説明する。
実施形態１のインダクタ３０が収容される電気接続箱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３のＸ方向を前方、Ｙ方向を右方、Ｚ方向を上方として説明する。
【００１５】
電気接続箱１０は、図１に示すように、基板付きインダクタ２０と、基板付きインダクタ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。
【００１６】
基板付きインダクタ２０は、図２に示すように、基板２１と、基板２１に実装される複数の電子部品２５と、基板２１に実装されるインダクタ３０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パターン２３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。パターン２３は、グランド電位に接続されたグランドパターン２３Ａを有する。なお、本実施形態では、基板２１は、プリント基板のみとしたが、これに限られず、例えば、プリント基板に銅、銅合金等の金属板材（バスバ―）が重ねられた基板を用いてもよい。基板２１には、パターン２３に連なる複数のスルーホール２２が貫通形成されている。
【００１７】
各電子部品２５は、基板２１のパターン２３に接続される複数のリード端子２５Ａを有する。複数のリード端子２５Ａは、基板２１のパターン２３に半田付けされており、電子部品２５の一つのリード端子２５Ａは、グランドパターン２３Ａに接続されている。基板２１に実装される少なくとも一つの電子部品２５は、インダクタ３０の下側のスペースに配置されている。電子部品２５としては、例えば、コンデンサ、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）、抵抗、コイル等の種々の電子部品とすることができる。
【００１８】
インダクタ３０は、磁性体コア３１と、磁性体コア３１を貫通する導電路３４と、磁性体コア３１及び導電路３４を保持する絶縁性の合成樹脂からなる台座部４０と、導電路３４の通電により生じる磁界を遮蔽するシールド部６３とを備える。
【００１９】
磁性体コア３１は、フェライト等の磁性体からなり、同一形状の一対の分割部材３２Ａ，３２Ｂを対向させて構成されている。一対の分割部材３２Ａ，３２Ｂの間には、台座部４０の平板状の挿通部４２が挿通されている。なお、磁性体コア３１は、一対の分割部材３２Ａ，３２Ｂが挿通部４２を挟んだ状態で一対の分割部材３２Ａ，３２Ｂの外側からテープを巻き付けて固定してもよい。
【００２０】
導電路３４は、銅、銅合金等の平板状の金属板材（バスバ―）からなり、一端側はＬ字状に屈曲されて基板２１の導電路３４に接続される複数の基板接続端子３５が形成され、他端側は、段差状に屈曲され、一段高くされた部分にスタッドボルト３６の軸部が挿通される貫通孔３４Ａが形成されている。スタッドボルト３６の軸部は、外部の電線の端末部に接続される相手側端子ＴＥに接続可能な端子部３６Ａとされている。端子部３６Ａは、外部に電力を出力する出力端子とされ、基板２１上には、端子部３６Ａとは異なり、外部から電力が入力される図示しない他の端子部が実装されている。スタッドボルト３６の頭部は導電路３４における貫通孔３４Ａの孔縁部に溶接されている。
【００２１】
複数の基板接続端子３５は、図３に示すように、共に棒状であって、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のパターン２３に電気的に接続される。
【００２２】
台座部４０は、絶縁性の合成樹脂製であって、端子部３６Ａの上面以外の導電路３４の全面に亘って密着しており、磁性体コア３１を保持するコア保持部４１と、端子部３６Ａを保持する端子保持部５６と、コア保持部４１及び端子保持部５６を支持する支持部６０Ａ〜６０Ｄとを備える。コア保持部４１は、一対の分割部材３２Ａ，３２Ｂの間に挿通される挿通部４２と、分割部材３２Ａ，３２Ｂの端部が嵌め入れられる凹部４４と、挿通部４２の下側に配されて下側の分割部材３２Ｂを受ける受け部４７とを有する。
【００２３】
挿通部４２は、前後方向に平板状に延びており、導電路３４の全周に樹脂が密着されて構成されている。挿通部４２には、導電路３４に重ならない薄肉のスペーサ部４５が左右一対設けられている。スペーサ部４５は、分割部材３２Ａ，３２Ｂの間に挟まれて分割部材３２Ａ，３２Ｂの間の間隔を保持する。
【００２４】
凹部４４は、コア保持部４１の上下両面に設けられ、前後方向に長い長方形状に凹んでいる。凹部４４の縁部は、環状に延びるリブ４４Ａが突出している。上下の凹部４４の間は、スペーサ部４５とされている。受け部４７は、分割部材３２Ｂを嵌め入れ可能なＵ字の板状であって、コア保持部４１の左右の側壁の下側を連結しており、図２に示すように、先端側の内面が傾斜状に切り欠かれた傾斜面４７Ａが形成されている。
【００２５】
コア保持部４１の上方は、図２に示すように、コア保持部４１の挿通部４２に磁性体コア３１を装着した状態でカバー部５０により覆われる。カバー部５０は、図６〜図８に示すように、長方形状の天井壁５０Ａと、天井壁５０Ａの両側縁から下方に延びる側壁５０Ｂ，５０Ｄと、側壁５０Ｂ，５０Ｄを連結し、天井壁５０Ａの前後の縁から下方に延びる一対の連結壁５０Ｃ，５０Ｅとを有する。連結壁５０Ｃには、一対の挿通片５１が下方に帯状に延びている。各挿通片５１と側壁５０Ｂ，５０Ｄとの間には、挿通溝５２が上下方向にスリット状に延びている。連結壁５０Ｅは、下方側が切り欠かれて短くされている。一対の側壁５０Ｂ，５０Ｄには、図４に示すように、コア保持部４１の外側面に突設された係止部４８に孔縁が係止してカバー部５０を位置決めする被係止部５３が長方形状に貫通形成されている。係止部４８は、下端が段差状に突出し、上方側に向けて傾斜状に突出寸法が小さくされている。
【００２６】
端子保持部５６は、コア保持部４１と一体に形成されており、図３に示すように、端子部３６Ａの三方を包囲する絶縁壁５７と、絶縁壁５７の周りに配される溝部５８とを備える。
【００２７】
４つの支持部６０Ａ〜６０Ｄは、台座部４０（コア保持部４１及び端子保持部５６の底面側）の四隅の位置に下方に突設された円柱状の４本の脚であり、端子保持部５６側の支持部６０Ａ，６０Ｄは、コア保持部４１側の２つの支持部６０Ｂ，６０Ｃよりも高さ寸法が短く、外径が太径とされている。支持部６０Ａ〜６０Ｄの支持面６１が基板２１に載置された際にコア保持部４１及び端子保持部５６の下側（基板２１側）に電子部品２５を収容可能となる高さ寸法で形成されている。コア保持部４１側の２つの支持部６０Ｂ，６０Ｃは、基板接続端子３５が埋設されており、下端部がテーパ状に先細の形状とされている。端子保持部５６側の支持部６０Ａ，６０Ｄの支持面６１には、図５に示すように、ネジ穴６１Ａが形成されている。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６０Ａ，６０Ｄのネジ穴６１Ａにネジ留めして固定してもよい。
【００２８】
シールド部６３は、図２に示すように、台座部４０における受け部４７の底面に取付けられており、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属板材をプレス機により打ち抜いて曲げ加工を施した箱形状とされている。シールド部６３は、図５に示すように、コア保持部４１の下面側に外嵌し、受け部４７の底面の全体を覆う底板部６３Ａと、コア保持部４１の側壁５０Ｂ，５０Ｄを覆う一対の側壁部６３Ｂ，６３Ｄと、一対の側壁部６３Ｂ，６３Ｄを連結し、底板部６３Ａの前縁から下方に延びる連結壁部６３Ｅとを有する。
【００２９】
シールド部６３のコア保持部４１への固定は、例えば、接着剤により固定することができる。なお、これに限られず、シールド部６３の固定は、種々の公知の固定手段を用いることができ、例えば、シールド部６３及びコア保持部４１の一方に係止爪（図示しない）を設け、シールド部６３及びコア保持部４１の他方に係止爪に係止する被係止凹部を設けてシールド部６３をコア保持部４１に固定するようにしてもよい。
【００３０】
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２５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２５を半田付けする。また、プレス機により形成した導電路３４にスタッドボルト３６を溶接し、金型内に導電路３４を配したインサート成形により、導電路３４と台座部４０とを一体的に形成する（図３）。
【００３１】
次に、図９に示すように、コア保持部４１の上方側から一方の分割部材３２Ａを上側の一対の凹部４４に嵌め込み、台座部４０の下側から受け部４７の傾斜面４７Ａの上にスライドさせつつ、下側の一対の凹部４４に嵌め込むことで磁性体コア３１が形成される（図１０）。次に、磁性体コア３１の上にカバー部５０を被せ（図４参照）、カバー部５０の被係止部５３をコア保持部４１の係止部４８に係止させる。
【００３２】
次に、シールド部６３を台座部４０の下側から接着剤等でコア保持部４１に固定することにより（図４参照）、インダクタ３０が形成される。次に、インダクタ３０の基板接続端子３５を基板２１のスルーホール２２に挿通しつつインダクタ３０の支持部６０Ａ〜６０Ｄ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を基板２１のスルーホール２２に半田付けする。これにより、基板付きインダクタ２０が形成される（図２）。基板付きインダクタ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（図１）。
【００３３】
本実施形態の作用、効果について説明する。
インダクタ３０は、磁性体コア３１と、磁性体コア３１を貫通する導電路３４と、磁性体コア３１を保持するコア保持部４１と基板２１に載置された際にコア保持部４１に対して基板２１側に電子部品２５を収容可能な高さで支持する支持部６０Ａ〜６０Ｄとを有する台座部４０と、磁性体コア３１に対して基板２１側に設けられ、導電路３４の通電により生じる磁界を遮蔽するシールド部６３と、を備える。
【００３４】
本実施形態によれば、インダクタ３０の支持部６０Ａ〜６０Ｄが基板２１に載置された際に、コア保持部４１と基板２１との間に電子部品２５を収容することができるため、基板２１上における電子部品２５を収容可能なスペースが多くなって電子部品２５の実装密度を高めることができ、小型化が可能になる。ここで、このように基板２１にインダクタ３０を載置した場合には、インダクタ３０の導電路３４と基板２１上の電子部品２５との間の距離が近くなるため、通電時に導電路３４から電子部品２５への磁界の影響が懸念される。本実施形態によれば、導電路３４の通電により電子部品２５側に生じる磁界がシールド部６３により遮蔽されるため、導電路３４の通電で生じる磁界による電子部品２５への影響を抑制することができる。よって、小型化を可能としつつ、インダクタ３０内の導電路３４の通電で生じる磁界による基板２１に実装される電子部品２５への影響を抑制することが可能となる。
【００３５】
また、磁性体コア３１における基板２１側とは反対側を覆う導電性のカバー部５０を備える。  
このようにすれば、導電性のカバー部５０により磁性体コア３１に対して基板２１側とは反対側に生じる磁界の外部への影響を抑制することができる。
【００３６】
また、導電路３４に接続され、外部の端子と接続可能な端子部３６Ａを備え、台座部４０は、端子部３６Ａを保持する端子保持部５６を備える。
このようにすれば、インダクタ３０は、端子台の機能を有しつつ、端子部３６Ａの通電により生じる磁界による基板２１に実装される電子部品２５への影響を抑制することが可能となる。
【００３７】
また、基板付きインダクタ２０は、インダクタ３０と、台座部４０が載置され、グランド電位に接続されたグランドパターン２３Ａを有する基板２１と、基板２１に実装され、グランドパターン２３Ａに接続されるリード端子２５Ａを有する電子部品２５と、を備える。
インダクタ３０からの磁界の影響によりグランドパターン２３Ａに接続される電子部品２５への影響が懸念されるが、本実施形態によれば、そのようなグランドパターン２３Ａに接続されて磁界の影響が生じやすい構成において電子部品２５への影響を抑制することができる。
【００３８】
＜実施形態２＞
次に、実施形態２について図１２を参照しつつ説明する。実施形態２の基板付きインダクタ７０は、コア保持部４１に加えて端子保持部５６の底面にシールド部７２を設けたものである。以下では、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
シールド部７２は、インダクタ７１の台座部４０の底面（下面）の全体に亘って設けられている。なお、シールド部はこれに限られず、台座部４０の外側面や上面に設けるようにしてもよく、例えば、台座部４０の（端子部３６Ａ以外の）外面の全面に亘ってシールド部を設けるようにしてもよい。また、基板２１上における端子保持部５６の下側の基板２１にコンデンサ、ＦＥＴ、抵抗、コイル等の電子部品２６を実装してもよい。
【００４０】
実施形態２によれば、シールド部７２は、台座部４０における基板２１側の面の全体に亘って設けられているため、インダクタ７１内の導電路３４の全体について基板２１に実装される電子部品２５，２６への影響を抑制することが可能となる。
【００４１】
＜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）シールド部６３の形状は上記した箱形状に限られず、種々の形状とすることができる。例えば、コア保持部４１の底面のみを覆う平板状としてもよい。また、シールド部６３は、金属板材に限られず、アルミニウム、銅等の金属箔としたり、メッシュ状の編組線を用いてもよい。また、シールド部６３として導電性樹脂を用いてもよい。
【００４２】
（２）台座部４０は、合成樹脂製としたが、これに限られない。例えば、台座部を金属製とし、導電路３４とインダクタ３０との間を絶縁性の接着剤等からなる絶縁層により絶縁するようにしてもよい。
【００４３】
（３）台座部４０内に延びる導電路３４の板面の向きを上記実施形態とは異なる方向としてもよい。例えば、導電路３４の板面とは直交する方向の板面を有する導電路が磁性体コアに挿通されるようにしてもよい。この場合、導電路の板面の方向に応じて一対の分割部材３２Ａ，３２Ｂを左右方向から嵌め合わせるようにしてもよい。
【００４４】
（４）インダクタ３０は、金型内に導電路３４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、台座部を形成した後、導電路を台座部に組み付けることでインダクタを形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０：  電気接続箱
１１：  ケース
２０，７０：  基板付きインダクタ
２１：  基板
２３Ａ：グランドパターン
２５，２６：  電子部品
３０，７１：  インダクタ
３１：  磁性体コア
３２Ａ，３２Ｂ：  分割部材
３４：  導電路
３５：  基板接続端子
３６Ａ：  端子部
４０：  台座部
４１：  コア保持部
４２：  挿通部
４４：  凹部
４５：  スペーサ部
４７：  受け部
５０：  カバー部
５６：  端子保持部
６０Ａ〜６０Ｄ：  支持部
６３，７２：  シールド部
【図１】
2019140264.tif 000003
【図２】
2019140264.tif 000004
【図３】
2019140264.tif 000005
【図４】
2019140264.tif 000006
【図５】
2019140264.tif 000007
【図６】
2019140264.tif 000008
【図７】
2019140264.tif 000009
【図８】
2019140264.tif 000010
【図９】
2019140264.tif 000011
【図１０】
2019140264.tif 000012
【図１１】
2019140264.tif 000013
【図１２】
2019140264.tif 000014