(57)【要約】【課題】スイッチングコンバータの昇圧用コイルから発生した熱を効率良く外部に放熱することが可能な自動車用電気機器を提供する。【解決手段】本発明の自動車用電気機器１０では、アルミケース１１のアルミ板２０に形成した凹所２１に昇圧用コイル１６を収容しかつ含浸剤２５を充填したので、昇圧用コイル１６から発生した熱が、含浸剤２５を通してアルミ板２０に伝達され、従来のものより効率よく昇圧用コイル１６からの熱をアルミケース１１の外側に逃がすことができる。また、凹所２１の内面に絶縁部材２２を敷設したので、昇圧用コイル１６とアルミ板２０との間を確実に絶縁することができる。さらに、昇圧用コイル１６を凹所２１の内面（詳細には、凹所２１の内面に敷設した絶縁部材２２）に押し付けたので、昇圧用コイル１６からアルミケース１１への電熱効率が向上する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミケースの内部に昇圧型のスイッチングコンバータを備えた自動車用電気機器であって、
前記アルミケースを構成するアルミ板の内面に凹所を形成し、前記凹所に前記スイッチングコンバータの昇圧用コイルを収容しかつ含浸剤を充填したことを特徴とする自動車用電気機器。
【請求項２】
前記凹所の内壁に螺合したボルトにより、前記昇圧用コイルを前記凹所の内面に押し付けたことを特徴とする請求項１に記載の自動車用電気機器。
【請求項３】
前記凹所の内面に、絶縁部材を敷設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車用電気機器。
【請求項４】
前記回路基板を前記アルミ板の内面に敷設して前記凹所を閉塞すると共に、前記昇圧用コイルの端末を前記回路基板に貫通させて前記回路基板上の回路に接続したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の自動車用電気機器。
【請求項５】
アルミケースの内部に昇圧型のスイッチングコンバータを備えた自動車用電気機器であって、
金属板の一方の面に積層した絶縁層に回路パターンを形成してなる金属回路基板を備え、
前記金属回路基板の前記絶縁層に、前記スイッチングコンバータの昇圧用コイルを実装しかつその昇圧用コイルの側面を前記絶縁層に密着させ、
前記金属回路基板のうち前記絶縁層と反対側の面を、前記アルミケースを構成するアルミ板の内面に密着させたことを特徴とする自動車用電気機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミケースの内部に昇圧型のスイッチングコンバータを備えた自動車用電気機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動車用電気機器として、アクチュエータを駆動制御するためのＥＣＵが知られている。この種のＥＣＵでは、バッテリーの出力を昇圧してアクチュエータに出力するためのスイッチングコンバータを回路基板に実装し、その回路基板をアルミケースで覆った構造になっている。
【０００３】
なお、本願発明に係る先行技術文献を見つけることができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車の高機能化に伴いＥＣＵに対する負荷が増し、スイッチングコンバータの昇圧用コイルからの発熱量が大きくなってきている。そして、従来のものでは、回路基板に実装した昇圧用コイルとアルミケースとの間の空間に熱がこもり、昇圧用コイルの発熱をアルミケースの外部に効率よく放熱することができなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、スイッチングコンバータの昇圧用コイルから発生した熱を効率良く外部に放熱することが可能な自動車用電気機器の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る自動車用電気機器は、アルミケースの内部に昇圧型のスイッチングコンバータを備えた自動車用電気機器であって、アルミケースを構成するアルミ板の内面に凹所を形成し、凹所にスイッチングコンバータの昇圧用コイルを収容しかつ含浸剤を充填したところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の自動車用電気機器において、凹所の内壁に螺合したボルトにより、昇圧用コイルを凹所の内面に押し付けたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の自動車用電気機器において、凹所の内面に、絶縁部材を敷設したところに特徴を有する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の自動車用電気機器において、回路基板をアルミ板の内面に敷設して凹所を閉塞すると共に、昇圧用コイルの端末を回路基板に貫通させて回路基板上の回路に接続したところに特徴を有する。
【００１０】
請求項５の発明に係る自動車用電気機器は、アルミケースの内部に昇圧型のスイッチングコンバータを備えた自動車用電気機器であって、金属板の一方の面に積層した絶縁層に回路パターンを形成してなる金属回路基板を備え、金属回路基板の絶縁層に、スイッチングコンバータの昇圧用コイルを実装しかつその昇圧用コイルの側面を絶縁層に密着させ、金属回路基板のうち絶縁層と反対側の面を、アルミケースを構成するアルミ板の内面に密着させたところに特徴を有する。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
請求項１の自動車用電気機器では、アルミケースのアルミ板に形成した凹所に昇圧用コイルを収容しかつ含浸剤を充填したので、昇圧用コイルから発生した熱が、含浸剤を通してアルミ板に伝達され、従来のものより効率よく昇圧用コイルの熱をアルミケースの外側に逃がすことができる。
【００１２】
＜請求項２の発明＞
請求項２の自動車用電気機器では、昇圧用コイルを凹所の内面に押し付けたので、昇圧用コイルからアルミケースへの電熱効率を向上させることができる。
【００１３】
＜請求項３の発明＞
請求項３の自動車用電気機器では、凹所の内面に絶縁部材を敷設したので、昇圧用コイルとアルミ板との間を確実に絶縁することができる。
【００１４】
＜請求項４の発明＞
請求項４の自動車用電気機器では、回路基板をアルミ板の内面に敷設したので、回路基板に伝わる熱をアルミ板から外部に放熱することができる。また、回路基板により凹所を閉塞したので、凹所内で昇圧用コイルが安定する。
【００１５】
＜請求項５の発明＞
請求項５の自動車用電気機器では、昇圧用コイルの側面を金属回路基板の絶縁層に密着させので、昇圧用コイルの熱を金属回路基板に効率よく逃がすことができる。そして、その金属回路基板の熱をアルミ板から外部に放熱することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図１には、本実施形態の自動車用電気機器１０の電気的な構成が示されている。自動車用電気機器１０は、アルミケース１１の内部に、電源フィルタ１３、昇圧用スイッチングコンバータ１４及びインバータ回路１５を収容してなる。アルミケース１１の外面にはコネクタ１２が備えられ、そのコネクタ１２には、自動車のバッテリー５０から延びた電線の端末が接続されている。そして、バッテリー５０の出力が電源フィルタ１３を通して昇圧用スイッチングコンバータ１４に付与されている。
【００１７】
昇圧用スイッチングコンバータ１４は、昇圧用コイル１６とＦＥＴ１７とダイオード１８とを備えてなる公知の昇圧回路であり、その出力側にインバータ回路１５が接続されている。また、インバータ回路１５の出力には、自動車に備えた図示しないアクチュエータが接続されている。
【００１８】
さて、図２には、昇圧用スイッチングコンバータ１４における昇圧用コイル１６の周辺の構造が拡大して示されている。同図において符号２０は、アルミケース１１を構成するアルミ板であって、そのアルミ板２０の内面に本発明に係る凹所２１が形成されている。また、凹所２１の内面（底面及び内側面）には、絶縁部材２２（例えば、ゴムシート、絶縁樹脂シート等）が敷設されている。そして、凹所２１内に昇圧用コイル１６が収容され、昇圧用コイル１６の側面が凹所２１の内面（詳細には、凹所２１の内面に敷設した絶縁部材２２）に密着している。
【００１９】
より具体的には、昇圧用コイル１６は、例えば環状のコア１６Ａに電線を巻回してなる。そして、コア１６Ａを貫通したボルト２６のヘッドを、昇圧用コイル１６の一部に押し付け、そのボルト２６を絶縁部材２２に貫通させて凹所２１の底壁に螺合させてある。これにより、昇圧用コイル１６の側面が絶縁部材２２に密着した状態になっている。また、凹所２１には、昇圧用コイル１６を収容した状態で含浸剤２５が充填されている。
【００２０】
アルミ板２０の内面には、回路基板２３が敷設される。ボルト２６をアルミ板２０に螺合することで、コイル１６がアルミ板２０に固定されている。そして、回路基板２３によって凹所２１が閉塞され、昇圧用コイル１６の端末部分が、回路基板２３に形成した孔を貫通して、回路基板２３におけるアルミ板２０と反対側の面に形成された電路５１に半田付け又は溶接されている。
【００２１】
本実施形態の自動車用電気機器１０では、アルミケース１１のアルミ板２０に形成した凹所２１に昇圧用コイル１６を収容しかつ含浸剤２５を充填したので、昇圧用コイル１６から発生した熱が、含浸剤２５を通してアルミ板２０に伝達され、従来のものより効率よく昇圧用コイル１６からの熱をアルミケース１１の外側に逃がすことができる。また、凹所２１の内面に絶縁部材２２を敷設したので、昇圧用コイル１６とアルミ板２０との間を確実に絶縁することができる。さらに、昇圧用コイル１６を凹所２１の内面（詳細には、凹所２１の内面に敷設した絶縁部材２２）に押し付けたので、昇圧用コイル１６からアルミケース１１への電熱効率が向上する。その上、回路基板２３をアルミ板２０の内面を敷設固定したので、回路基板２３に伝わる熱もアルミ板２０から外部に放熱することができる。しかも、回路基板２３により凹所２１を閉塞したので、その凹所２１内で昇圧用コイル１６が安定する。
【００２２】
＜第２実施形態＞
本実施形態は、図３に示されており、第１実施形態とは異なる構成に関してのみ以下説明する。図３において、符号３０は、金属回路基板であって、金属板３１の一方の面に絶縁層３２を積層し、その絶縁層３２に回路パターン３３を備えた構造になっている。そして、金属回路基板３０の絶縁層３２に昇圧用コイル１６が実装されている。昇圧用コイル１６の端末には、平板状の端子１６Ｔが接続されており、その端子１６Ｔを回路パターン３３に重ねてボルトで固定されている。これにより、昇圧用コイル１６が回路パターン３３に電気接続されると共に、昇圧用コイル１６の側面が金属回路基板３０の絶縁層３２に密着した状態に保持されている。
【００２３】
また、金属回路基板３０は、絶縁層３２と反対側の面を、アルミケース１１を構成するアルミ板２０の内面に密着させた状態にしてボルトにて固定されている。
【００２４】
本実施形態によれば、昇圧用コイル１６の側面を金属回路基板３０の絶縁層３２に密着させので、昇圧用コイル１６の熱を金属回路基板３０に効率よく逃がすことができ、その金属回路基板３０の熱をアルミ板２０から外部に放熱することができる。
【００２５】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）前記第１実施形態では、凹所２１の内面に絶縁部材２２を敷設していたが、凹所２１に直に昇圧用コイル１６の側面を密着させた構造であってもよい。
【００２６】
（２）前記第２実施形態では、昇圧用コイル１６の端末を回路パターン３３に重ねた状態をボルトで保持していたが、昇圧用コイル１６の端末を回路パターン３３に重ねて半田付けした構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動車用電気機器の回路図
【図２】自動車用電気機器の放熱構造を示した断面図
【図３】第２実施形態に係る自動車用電気機器の放熱構造を示した断面図
【符号の説明】
１０…自動車用電気機器
１１…アルミケース
１４…昇圧用スイッチングコンバータ
１６…昇圧用コイル
２０…アルミ板
２１…凹所
２２…絶縁部材
２３…回路基板
２５…含浸剤
３０…金属回路基板
３１…金属板
３２…絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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