JP4736903B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子制御装置に関するものである。

一般に、車両用の電子制御装置においては、電子部品が実装された電子回路基板は、箱状に形成された筐体内に収容される（例えば、特許文献１参照）。そして、多くの場合、その上部には、電子部品の発する熱を外部に放出するためのヒートシンクが設けられている。

図８に示すように、通常、このようなヒートシンク４０は、放熱性の高い（熱伝導率の高い）金属により形成される。そして、その上面４０ａに複数の放熱フィン４１を設けて表面積を増大させることにより、その放熱性能の向上を図るようになっている。
特開２００５−１５０６３３号公報

ところで、近年、車両においては、その限られた車両空間をより有効に利用することが重要な課題となっており、電子制御装置にも、その高い搭載自由度が求められている。即ち、走行状態によっては、塩水や泥水を被水する、或いはその筐体が完全に水没するような位置への搭載が要求される可能性もある。このため、従来より、電子制御装置の筐体には、様々な防水対策が施されている。

しかし、その一方で、ヒートシンクについては、本来、このような被水可能性の高い環境下での使用が想定し難いものであるため、これまで、特段の被水対策はなされてこなかったのが実情である。しかしながら、ヒートシンクについてもまた、泥水や塩水を被水した場合には、やはり、腐食や泥等の異物の付着によって放熱性能が低下するという問題があり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっている。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、被水可能性の高い環境下においても良好な放熱性能を維持することのできる電子制御装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、電子回路基板を収容する筐体を備えるとともに、車両搭載時に上側となる該筐体の上部には複数の放熱フィンを有する金属製のヒートシンクが設けられた電子制御装置であって、前記各放熱フィンは、平板状に形成されるとともに、該各放熱フィンの立設に伴い形成される全ての溝部が、段差なく前記ヒートシンクの側面に開口するように前記ヒートシンクの周縁まで延設され、前記各溝部は、その底面が前記周縁に向かって傾斜する斜面に形成され、前記ヒートシンクは、締結により前記筐体に固定されるものであって、該締結は、前記ヒートシンクの筐体側の面に該ヒートシンクの上面側へ貫通することなく凹設された螺子穴に前記筐体の下部側から螺子を螺着することにより行われること、を要旨とする。

上記構成によれば、ヒートシンクが被水した場合であっても、その被水が溝部内に滞留することなく、同溝部の開口端からヒートシンクの側面へと排出される。これにより、被水の滞留により生ずる腐食、或いは被水に含まれる泥等の付着を防止して、良好な放熱性能を維持することができる。

また、前記各溝部は、その底面が前記周縁に向かって傾斜する斜面に形成されることによれば、より速やかに溝部から被水を排出することができる。さらに、前記ヒートシンクは、締結により前記筐体に固定されるものであって、該締結は、前記ヒートシンクの筐体側の面に該ヒートシンクの上面側へ貫通することなく凹設された螺子穴に前記筐体の下部側から螺子を螺着することにより行われることによれば、ヒートシンクの上面には、締結用の孔及び凹部が形成されない。従って、こうした孔や凹部に被水が滞留することに起因する放熱性能の低下を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、前記溝部は、その両端が前記周縁まで延設されるとともに、その底面が中央部から前記両端に向かってそれぞれ反対方向に傾斜する斜面とされること、を要旨とする。

上記構成によれば、一層速やかに溝部から被水を排出することができる。そして、筐体自体が、開口された溝部両端の何れの方向に傾斜した状態であっても、どちらか一方の開口部分からは、確実に被水を排出することが可能である。

本発明によれば、被水可能性の高い環境下においても良好な放熱性能を維持することの可能な電子制御装置を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、電子制御装置１の外観図、図２はＡ−Ａ断面図、そして、図３はその分解斜視図である。各図に示すように、本実施形態の電子制御装置１は、扁平箱状の筐体２を有しており、電子部品３が実装された電子回路基板４は、この筐体２内に収容されている。本実施形態では、筐体２は、扁平筒状の筐体本体５と、略板状に形成された上蓋６及び底蓋７とからなり、上蓋６及び底蓋７は、筐体本体５の外側面から側方に向かって突設されたフランジ部８に締結されることにより、それぞれ筐体本体５の開口部を閉塞する。

尚、図１〜図３の各図は、組立工程における配置に従っており、実際に車両に搭載される際には、その上下関係が反転する。従って、これら各図においては、車両搭載時に上側となる上蓋６が図中下方に、車両搭載時に下側となる底蓋７が図中上方に記載されている。

本実施形態では、筐体本体５は、複数（４つ）のフランジ部８を有しており、各フランジ部８及び、底蓋７の各フランジ部８に対応する位置（４箇所）には、締結用の螺子９を挿通するための挿通孔１０，１１が形成されている。また、上蓋６の内側面、即ち筐体本体５側の面には、これら各１０，１１に対応する複数（４つ）の螺子穴１２が形成されている。尚、本実施形態では、上蓋６の各フランジ部８に対応する位置（４箇所）には厚肉部１３が形成されており、各螺子穴１２は、これら各厚肉部１３にそれぞれ形成されている。そして、上蓋６及び底蓋７は、各挿通孔１０，１１からそれぞれ螺子９を挿入し、螺子穴１２に螺着することにより、各フランジ部８を挟み込むように筐体本体５に対して締結されるようになっている。

また、本実施形態では、筐体本体５の開口端、及び底蓋７の内面周縁には、各々シール溝１４が形成されている。そして、筐体本体５と上蓋６及び底蓋７との接合部は、このシール溝１４内に充填されたシール剤Ｘにより液密に封止されるようになっている。尚、本実施形態では、シール剤Ｘにはシリコン系接着剤が用いられている。

一方、本実施形態では、電子回路基板４は、２枚の基板４ａ，４ｂを複数の接続端子１５により電気的に接続する二層構造を有しており、各基板４ａ，４ｂは、筐体本体５の内壁に形成された板状の支持部１６に固定されることにより、それぞれ上蓋６及び底蓋７に対して略平行する状態で筐体本体５内に収容される。そして、各々の部品孔１７ａ，１７ｂ内に挿入された各接続端子１５の両端を各基板４ａ，４ｂに対してハンダ付けすることにより、該各基板４ａ，４ｂ間を電気的に接続するようになっている。尚、図３は、接続端子１５の一端を基板４ｂ側の部品孔１７ｂに挿入した状態を示したものである。

また、筐体本体５の外側面には、ワイヤハーネス（図示略）を連結するための略筒状のコネクタ部１８が側方に向かって突設されており、その筒内には、筐体本体５の側壁を貫通する複数のコネクタ端子１９が設けられている。そして、筐体２内に延設された各コネクタ端子１９の一端は、基板４ａの部品孔１７ｃに挿入されハンダ付けされることにより、電子回路基板４と電気的に接続されるようになっている。

また、本実施形態では、上蓋６は、放熱性の高い金属（アルミニウム合金等）により形成されている。そして、図４に示すように、車両搭載時には、筐体２の上部に配置されることにより、同筐体２内の電子回路基板４に実装された電子部品３が発する熱を外部に放出するためのヒートシンク（放熱部材）２０としての機能を果たすように構成されている。

詳述すると、ヒートシンク２０の上面２０ａ（図４中上側の面）には、平板状に形成された複数の放熱フィン２１が立設されている。本実施形態では、これら各放熱フィン２１は、ヒートシンク２０の上面２０ａに所定間隔で複数の溝部２２を凹設し、その各溝部２２間に平板状の凸部を残すことにより形成される。そして、本実施形態では、この各放熱フィン２１を形成する際に凹設される全ての溝部２２が、段差なくヒートシンク２０の側面２０ｂに開口するように構成されている。具体的には、図５に示すように、各溝部２２は、ヒートシンク２０の上面２０ａを内側から周縁に向かって、その溝深さが徐々に深くなるように形成される。そして、その底面２３を周縁に向かって傾斜する斜面とすることにより、各溝部２２を段差なくヒートシンク２０の側面２０ｂに開口させる構成となっている。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）車両搭載時に筐体２の上部に配置される上蓋６は、放熱性の高い金属（アルミニウム合金等）にて形成されることによりヒートシンク（放熱部材）２０としての機能を有し、その上面２０ａには、平板状に形成された複数の放熱フィン２１が立設される。そして、これら各放熱フィン２１の立設に伴い形成される溝部２２は、その全てが段差なくトシンク２０の側面２０ｂに開口するように構成される。

上記構成によれば、ヒートシンク２０が被水した場合であっても、その被水が溝部２２内に滞留することなく、同溝部２２端部の開口部分からヒートシンク２０の側面２０ｂへと排出される。これにより、被水の滞留により生ずる腐食、或いは被水に含まれる泥等の付着を防止して、良好な放熱性能を維持することができる。

（２）各溝部２２は、その底面２３がヒートシンク２０の周縁に向かって傾斜する斜面とされる。これにより、より速やかに同溝部２２から被水を排出することができる。
（３）ヒートシンク２０を構成する上蓋６の内側面、即ち筐体本体５側の面には、同上蓋６を筐体本体５に締結するための螺子穴１２が形成される。そして、上蓋６は、その螺子穴１２に筐体本体５側から螺子９を螺着することにより、筐体本体５に締結される。

上記構成によれば、ヒートシンク２０の上面２０ａには、締結用の孔及び凹部が形成されない。従って、こうした孔や凹部に被水が滞留することに起因する放熱性能の低下を防止することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、筐体本体５の開口部を閉塞する上蓋６によりヒートシンク２０を構成することとしたが、これに限らず、例えば、別体に形成されたヒートシンクを筐体の上部に固定する構成であってもよい。

・本実施形態では、ヒートシンク２０の上面２０ａに所定間隔で複数の溝部２２を凹設することにより各放熱フィン２１を形成したが、これに限らず、単純に平面上に板状の放熱フィンを立設する構成であってもよい。そして、この場合、各放熱フィン間が溝部となる。

・また、図４に示された本実施形態のヒートシンク２０では、各放熱フィン２１（２２）はその全てが互いに平行となる方向に延設されているが、放熱フィンの配置パターンは、これに限るものではない。例えば、図６に示すヒートシンク３０のように、同ヒートシンク３０の全ての側面３０ｂに対して各放熱フィン３１（及び溝部３２）が直交するように配置してもよい。そして、各放熱フィン（及び溝部）をヒートシンクの中心から放射状に配置する構成としてもよい。

・更に、本実施形態では、各溝部２２の底面２３は、一方向に傾斜する斜面とされた（図４参照）。しかし、これに限らず、図６及び図７に示すヒートシンク３０の放熱フィン３１ａにより形成される（を形成する）溝部３２ａのように、その両端がヒートシンク３０の側面３０ｂに開口するとともに、その底面３３が、中央部から該開口された両端側に向かって反対方向に傾斜する構成としてもよい。換言すると、溝部３２ａの長手方向に沿った断面が山形となるような構成としてもよい。このような構成とすれば、より一層速やかに同溝部３２ａから被水を排出することができる。そして、筐体自体が、開口された溝部両端側の何れの方向に傾斜した状態であっても、どちらか一方の開口部分からは、確実に被水を排出することが可能である。

電子制御装置の外観図。 電子制御装置のＡ−Ａ断面図。 電子制御装置の分解斜視図。 車両搭載状態の電子制御装置の外観図。 ヒートシンクのＢ−Ｂ断面図。 別例のヒートシンクの外観図。 別例のヒートシンクのＣ−Ｃ断面図。 従来のヒートシンクの外観図。

符号の説明

１…電子制御装置、２…筐体、４…電子回路基板、５…筐体本体、６…上蓋、９…螺子、１２…螺子穴、２０，３０…ヒートシンク、２０ａ，３０ａ…上面、２０ｂ，３０ｂ…側面、２１，３１（３１ａ）…放熱フィン、２２，３２（３２ａ）…溝部、２３，３３…底面。

Claims (2)

1. 電子回路基板を収容する筐体を備えるとともに、車両搭載時に上側となる該筐体の上部には複数の放熱フィンを有する金属製のヒートシンクが設けられた電子制御装置であって、
   前記各放熱フィンは、平板状に形成されるとともに、該各放熱フィンの立設に伴い形成される全ての溝部が、段差なく前記ヒートシンクの側面に開口するように前記ヒートシンクの周縁まで延設され、
   前記各溝部は、その底面が前記周縁に向かって傾斜する斜面に形成され、
   前記ヒートシンクは、締結により前記筐体に固定されるものであって、該締結は、前記ヒートシンクの筐体側の面に該ヒートシンクの上面側へ貫通することなく凹設された螺子穴に前記筐体の下部側から螺子を螺着することにより行われること、を特徴とする電子制御装置。
2. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記溝部は、その両端が前記周縁まで延設されるとともに、その底面が中央部から前記両端に向かってそれぞれ反対方向に傾斜する斜面とされること、
   を特徴とする電子制御装置。

Images