(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの発熱部材（５３，５４）を含むエンジン制御素子が実装されたＥＣＵの基板（４８）を、前記基板（４８）の周囲を覆うハウジング（４６）に対してモールド樹脂（５５）で封止すると共に、スロットルバルブ（３４）を備えるスロットルボディ（４１）に取り付けるようにしたＥＣＵ一体型スロットル装置において、
前記スロットルボディ（４１）には、その外壁から突出して前記基板（４８）を支持する突出支持部（４４，４５）が設けられており、
前記基板（４８）を前記突出支持部（４４，４５）に支持させた際に、前記発熱部材（５３，５４）と接触している熱伝達手段（４９，５１）が前記突出支持部（４４，４５）に接触するように構成され、
前記モールド樹脂（５５）は、前記基板（４８）を前記突出支持部（４４，４５）に支持させた状態で前記ハウジング（４６）の内部に注入され、
前記発熱部材（５３，５４）および前記突出支持部（４４，４５）が、前記熱伝達手段（４９，５１）に対して同じ側に配設されていることを特徴とするＥＣＵ一体型スロットル装置。
【請求項２】
前記熱伝達手段（４９，５１）が、前記発熱部材（５３，５４）と前記基板（４８）との間に配設される板状部材であることを特徴とする請求項１に記載のＥＣＵ一体型スロットル装置。
【請求項３】
前記基板（４８）は、前記ハウジング（４６）の一壁面を貫通する前記突出支持部（４４，４５）によって、前記ハウジング（４６）の内側の位置で支持されることを特徴とする請求項１または２に記載のＥＣＵ一体型スロットル装置。
【請求項４】
前記突出支持部（４４，４５）が、前記スロットルボディ（４１）と一体成型されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＥＣＵ一体型スロットル装置。
【請求項５】
前記ハウジング（４６）が樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＥＣＵ一体型スロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＣＵ一体型スロットル装置に係り、特に、スロットルボディにエンジン制御装置（ＥＣＵ）の基板を取り付けるようにしたＥＣＵ一体型スロットル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スロットル開度センサ、吸気圧センサ等、スロットル装置に設けられる各種センサからの情報をエンジン制御装置（ＥＣＵ）へ伝達する配線が長くなることを避けるために、スロットル装置にＥＣＵを直接取り付けるようにした構成が知られている。このとき、スロットル装置の周囲には余剰スペースが少ないことが多いため、ＥＣＵにパワートランジスタ等の発熱部品が含まれる場合には、その放熱対策も必要となる。
【０００３】
特許文献１には、スロットルボディに近接配置される基板からパワートランジスタを離間させ、このパワートランジスタをスロットルボディの表面に直接取り付けることで、パワートランジスタが生じる熱をスロットルボディに伝導させて放熱効果を高めるようにしたＥＣＵ一体型スロットル装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８５８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された構成では、パワートランジスタの放熱対策はできるものの、パワートランジスタが基板から離れた位置に配置されているため、基板とパワートランジスタとを電気的に接続する配線が長くなってしまう。これにより、基板への振動や水分等の影響を少なくするモールド樹脂を流入する際に、この配線への影響を配慮する必要が生じてしまうため、製造が困難になってしまう。そこで、パワートランジスタを基板に実装しながら放熱性をも確保できる構造が望まれていた。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ＥＣＵの基板に実装されたパワートランジスタ等の発熱部材の放熱性を高めることができるＥＣＵ一体型スロットル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、少なくとも１つの発熱部材（５３，５４，７３）を含むエンジン制御素子が実装されたＥＣＵの基板（４８，６６）を、前記基板（４８，６６）の周囲を覆うハウジング（４６，６５）に対してモールド樹脂（５５，７７）で封止すると共に、スロットルバルブ（３４）を備えるスロットルボディ（４１，６１）に取り付けるようにしたＥＣＵ一体型スロットル装置において、前記スロットルボディ（４１，６１）には、その外壁から突出して前記基板（４８）を支持する突出支持部（４４，４５，６８，６９）が設けられており、前記基板（４８）を前記突出支持部（４４，４５，６８，６９）に支持させた際に、前記発熱部材（５３，５４）と接触している熱伝達手段（４９，５１，７２）が前記突出支持部（４４，４５）に接触するように構成され、前記モールド樹脂（５５，７７）は、前記基板（４８，６６）を前記突出支持部（４４，４５，６８，６９）に支持させた状態で前記ハウジング（４６，６５）の内部に注入される点に第１の特徴がある。
【０００８】
また、前記熱伝達手段（４９，５１）が、前記発熱部材（５３，５４）と前記基板（４８）との間に配設される板状部材である点に第２の特徴がある。
【０００９】
また、前記熱伝達手段（７２）が、前記基板（６６）に設けられたスルーホール（７１）を貫通して前記発熱部材（７３）と接触する棒状部材である点に第３の特徴がある。
【００１０】
また、前記スルーホール（７１）は、前記基板（６６）の上面視において、前記発熱部材（７３）が実装されている領域にのみ設けられている点に第４の特徴がある。
【００１１】
また、前記発熱部材（７３）は、前記基板（６６）の両面のうち、前記スロットルボディ（６１）と対向しない側の面に設けられている点に第５の特徴がある。
【００１２】
また、前記基板（４８，６６）が、前記ハウジング（４６，６５）の一壁面を貫通する前記突出支持部（４４，４５）によって、前記ハウジング（４６，６５）の内側の位置で支持される点に第６の特徴がある。
【００１３】
また、前記基板（６６）と前記突出支持部（６９）とが、熱伝導性接着剤（７５）によって接合されている点に第７の特徴がある。
【００１４】
また、前記突出支持部（４４，４５，６８，６９）が、前記スロットルボディ（４１）と一体成型されている点に第８の特徴がある。
【００１５】
さらに、前記ハウジング（４６，６５）が樹脂で形成されている点に第９の特徴がある。
【発明の効果】
【００１６】
第１の特徴によれば、スロットルボディには、その外壁から突出して基板を支持する突出支持部が設けられており、基板を突出支持部に支持させた際に、発熱部材と接触している熱伝達手段が突出支持部に接触するように構成され、モールド樹脂は、基板を突出支持部に支持させた状態でハウジングの内部に注入されるので、熱の伝達経路を維持しながら基板に実装された発熱素子をモールド樹脂で封止することができる。これにより、発熱部材が生じる熱が、熱伝達手段を介して突出支持部からスロットルボディへと放熱されることとなり、発熱部材が基板に実装されている場合でも、発熱部材および基板の熱引き性を向上させることができる。
【００１７】
第２の特徴によれば、熱伝達手段が、発熱部材と基板との間に配設される板状部材であるので、発熱部材を含む基板の厚さ方向の寸法を低減することができる。
【００１８】
第３の特徴によれば、熱伝達手段が、基板に設けられたスルーホールを貫通して発熱部材と接触する棒状部材であるので、発熱部材の取付位置が、基板と突出支持部とが接触する面と反対側の面である場合でも、発熱部材および基板の放熱性を高めることが可能となる。
【００１９】
第４の特徴によれば、スルーホールは、基板の上面視において、発熱部材が実装されている領域にのみ設けられているので、放熱効果を高めると共に、生産性を向上させることができる。
【００２０】
第５の特徴によれば、発熱部材は、基板の両面のうち、スロットルボディと対向しない側の面に設けられているので、発熱部材のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００２１】
第６の特徴によれば、基板が、ハウジングの一壁面を貫通する突出支持部によって、ハウジングの内側の位置で支持されるので、放熱部材の生じる熱を、基板を囲むハウジングに伝えることなくスロットルボディに直接伝達することが可能となる。また、スロットルボディにハウジングを一体成型する構成に比して、モールド樹脂を流入させる空間を容易に得ることを可能とし、生産工数を低減することができる。
【００２２】
第７の特徴によれば、基板と突出支持部とが熱伝導性接着剤によって接合されているので、発熱部材および基板の放熱性を向上させることができる。
【００２３】
第８の特徴によれば、突出支持部がスロットルボディと一体成型されているので、スロットルボディの部品点数を削減することが可能となる。
【００２４】
第９の特徴によれば、ハウジングが樹脂で形成されているので、スロットル装置全体の軽量化を図ることができる。また、ハウジングの形成が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るスロットル装置を適用した自動二輪車の側面図である。
【図２】図１のスロットル装置部分の拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＥＣＵ一体型スロットル装置の上面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＥＣＵ一体型スロットル装置の上面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るＥＣＵ一体型スロットル装置４０を適用した自動二輪車１の側面図である。また、図２は、図１のスロットル装置部分の拡大図である。メインフレーム３の前方側端部には、フロントフォーク４を操向可能に支承するヘッドパイプ２が取り付けられている。後ろ下がりに延びるメインフレーム３の後端部には、ピボットプレート２０と、メインフレーム３に前端が溶接されて後上がりに延びる左右一対のシートレール１７と、シートレール１７の中間部およびピボットプレート２０間を結ぶ左右一対の補強フレーム２１とが取り付けられている。
【００２７】
フロントフォーク４の下端には前輪ＷＦが軸支され、フロントフォーク４の上部には柱状の操向ハンドル１２が連結されている。フロントフォーク４には、前輪ＷＦの上方を覆うフロントフェンダ６が支持されている。メインフレーム３の下方には、シリンダ軸線をわずかに前上がりとした水冷単気筒のエンジンＥが配置されている。エンジンＥは、ピボットプレート２０と、メインフレーム３の中間部に設けられたハンガプレート１４とを用いて支持されている。
【００２８】
ピボットプレート２０を車幅方向に貫通するピボット２６には、スイングアーム２２の前端部が上下揺動可能に支承されている。スイングアーム２２の後端には、ドライブチェーン２３を介してエンジンＥの出力が伝達される後輪ＷＲが回転自在に軸支されている。シートレール１７とスイングアーム２２との間には、リヤクッション１９が設けられている。左右一対のシートレール１７の間には燃料タンク１６が配設されており、燃料タンク１６の車体前方には、開閉式のシート１５を開くことでアクセス可能な収納ボックス２４が配設されている。後輪ＷＲの後部上方はリヤフェンダ３７で覆われている。
【００２９】
エンジンＥのシリンダヘッド１１の上部側壁には、吸気管を介してＥＣＵ一体式のスロットル装置４０が接続されている。吸気管の途中には、シリンダヘッド１１の吸気ポートに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２７（図２参照）が取付けられている。スロットル装置４０の上流端は、エアクリーナボックス７に接続されている。
【００３０】
スロットル装置４０には、エンジンＥに供給される空気量を調節するバタフライ型のスロットルバルブ（図３参照）が回動可能に支承されており、該スロットルバルブに連なって配置されるプーリ２９にスロットルワイヤ３０が巻き掛けられている。
【００３１】
メインフレーム３には、エンジンＥの一部、スロットル装置４０およびエアクリーナボックス７を覆う合成樹脂製の車体カバー１３が取付けられている。車体カバー１３の車体前方には、乗員の脚部を前方から覆うレッグシールド８が配設されている。車体カバー１３には、スロットル装置４０の調節およびエンジンＥからの熱抜きを可能とする開口部２８が、車体側面視でスロットルボディ４０のやや後方に設けられている。
【００３２】
図３は、ＥＣＵ一体型スロットル装置４０の上面図である。また、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。スロットル装置４０には、エンジン制御装置としてのＥＣＵの基板４８が取り付けられている。ＥＣＵは、エンジン回転数、エンジン温度、スロットル開度およびクランク位置等の入力信号に基づいて、燃料噴射弁２７や点火装置等を制御する。なお、図３，４の右上に示した矢印（図５，６も同様）は、吸気管の上流側を前側、下流側を後側として示したものであり、図１における車両の前後上下方向と必ずしも一致するものではない。
【００３３】
スロットル装置４０のスロットルボディ４１は、その内側に軸直交断面が円形状をなして一方向に延在する吸気通路が形成された段付き筒状の吸気通路形成部３２と、吸気通路の延在方向における一端側に形成された円筒状の入口側ダクト部４３と、吸気通路形成部３２の他端側に形成された円筒状の出口側ダクト部４２とが形成された、アルミニウム等の金属からなる一体成型部品である。
【００３４】
スロットルボディ４１の吸気通路内には、プーリ２９の回動軸３３に連結されて吸気通路を開閉するスロットルバルブ３４が配設されている。また、プーリ２９には、スロットルバルブ３４を閉方向に常時付勢するスプリング３１が取り付けられている。
【００３５】
本実施形態に係るＥＣＵ一体型のスロットル装置４０は、スロットルボディ４１の外壁に柱状の延出支持部４４，４５を形成し、この延出支持部４４，４５の端部にＥＣＵの基板４８を接触させることにより、基板４８に実装されるパワートランジスタ等の放熱部材が生じる熱をスロットルボディ４１へ伝達させて放熱性を高めた点に特徴がある。本実施形態では、スロットルボディ４１に四角柱状の延出支持部４４，４５を形成し、この延出支持部４４，４５によって、発熱部材としてのパワートランジスタ５３およびベアＩＣ５４の発熱をスロットルボディ４１に伝達するように構成されている。
【００３６】
スロットルボディ４１の延出支持部４４，４５が形成される面には、上面が開放された箱状の樹脂製のハウジング４６が取り付けられている。ハウジング４６の底面には、延出支持部４４，４５を通す貫通孔が形成されており、ハウジング４６は取付ネジ４７によってスロットルボディ４１に固定されている。
【００３７】
基板４８には、発熱部材としてのパワートランジスタ５３およびベアＩＣ５４が実装されている。パワートランジスタ５３は、熱伝達手段としての放熱電極４９を介して基板４８に実装され、ワイヤボンディング５０によって基板４８に電気的に接続されている。また、ベアＩＣ５４は、熱伝達手段としてのヒートシンク５１を介して基板４８に実装され、ワイヤボンディング５２によって基板４８に電気的に接続されている。そして、基板４８は、延出支持部４４が放熱電極４９に固定され、かつ延出支持部４５がヒートシンク５１に固定されることにより所定の位置に固定され、注入されたモールド樹脂５５が固まることで、防水性や対振動性が高められた封止状態となる。すなわち、モールド樹脂５５は、ハウジング４６および基板４８をスロットルボディ４１に取り付けた後に、基板４８とハウジング４６との間に形成される隙間に注入される。
【００３８】
上記した構成によれば、パワートランジスタ５３の生じた熱は、熱伝達手段としての放熱電極４９を介して延出支持部４４からスロットルボディ４１へ伝達され、一方、ベアＩＣ５４の生じた熱は、熱伝達手段としてのヒートシンク５１を介して延出支持部４５からスロットルボディ４１へ伝達される。これにより、パワートランジスタ５３およびベアＩＣ５４のような発熱部材が基板４８に実装された構成でも、基板および発熱部材の放熱性を高めることが可能となる。また、熱伝達手段としての放熱電極４９およびヒートシンク５１を板状部材としたため、基板４８の厚さ方向の寸法を低減することができる。
【００３９】
なお、延出支持部４４と放熱電極４９、延出支持部４５とヒートシンク４５との間は、それぞれ、溶着、ネジ等の締結部材による締結、熱伝導性接着剤による接着等の方法で接合することができる。また、上記実施形態では、熱伝達手段を介して発熱部材の熱を伝達する構成としたが、延出支持部と発熱部材とを直接接触させる構成としてもよい。
【００４０】
図５は、本発明の第２実施形態に係るＥＣＵ一体型スロットル装置６０の上面図である。また、図６は、図５のＢ−Ｂ線断面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。スロットル装置６０には、ＥＣＵの基板６６が取り付けられている。
【００４１】
スロットル装置６０のスロットルボディ６１は、前記実施形態と同様、その内側に軸直交断面が円形状をなして一方向に延在する吸気通路が形成された段付き筒状の吸気通路形成部３２と、吸気通路の延在方向における一端側に形成された円筒状の入口側ダクト部６３と、吸気通路形成部３２の他端側に形成された円筒状の出口側ダクト部６２とが形成された、アルミニウム等の金属からなる一体成型部品である。
【００４２】
本実施形態に係るスロットル装置６０は、スロットルボディ６１の外壁に四角柱状の延出支持部６８を形成し、この延出支持部６８の端部にＥＣＵの基板６６を接触させることにより、基板６６の上部に実装されるパワートランジスタ７３が生じる熱をスロットルボディ６１へ伝達させるように構成されている。また、スロットルボディ６１の外壁には、基板６６を支持すると共に基板６６の放熱性を高める延出支持部６９も形成されている。
【００４３】
スロットルボディ６１の延出支持部６８，６９が形成される面には、有底四角柱状の樹脂製のハウジング６５が取り付けられている。ハウジング６５の底面には、延出支持部６８，６９を通す貫通孔が形成されている。また、ハウジング６５は取付ネジ６７によってスロットルボディ６１に固定されている。
【００４４】
パワートランジスタ７３は、放熱電極７０を介して基板６６に実装され、ワイヤボンディング７４によって基板６６に電気的に接続されている。そして、基板６６は、延出支持部６８，６９によって所定の位置に固定され、注入されたモールド樹脂７７が固まることで、防水性や対振動性が高められた封止状態となる。
【００４５】
本実施形態では、基板６６の下面側に延出支持部６８が当接する一方、発熱部材としてのパワートランジスタ７３が、基板６６の上面側、すなわち、スロットルボディ６１と対向しない側の面に取り付けられている。このため、熱伝達手段としての棒状部材７２が、基板６６に形成された９つのスルーホール７１を貫通して、パワートランジスタ７３および放熱電極７０に接触するように構成されている。９本の棒状部材７２は、アルミニウム等の金属や熱伝導性接着剤等で構成することができる。スルーホール７１は、基板６６の上面視において、パワートランジスタ７３が実装されている領域にのみ設けられている。
【００４６】
上記した構成によれば、パワートランジスタ７３で生じた熱は、熱伝達手段としての棒状部材７２および放熱電極７０を介して、延出支持部６８からスロットルボディ６１へ伝達されるので、パワートランジスタ７３の実装面に対して、延出支持部６８との接触面が反対側である場合でも、パワートランジスタ７３で生じた熱を効果的に放熱することができる。なお、本実施形態では、放熱電極７６および熱伝導接着剤７５を介して、延出支持部６９からスロットルボディ６１へ熱が伝達するように構成されているので、パワートランジスタ７３で生じた熱が基板６６の図示右側に伝わった場合でも放熱効果が保たれる。
【００４７】
上記したように、本発明に係るＥＣＵ一体式スロットル装置によれば、スロットルボディに設けた延出支持部によって基板を支持すると共に、この延出支持部に発熱部材の熱を伝達することで発熱部材の放熱効果を高めるようにしたので、基板に発熱部材を直接実装しても十分な放熱効果を確保することが可能となる。これにより、基板と発熱部材との間の電気的な接続部材を短縮して、モールド樹脂の充填作業を容易にすることができる。また、発熱部材が基板に直接実装されていることで、これが別々に配置されている構成に比して、ＥＣＵ一体型スロットルボディの小型化を図ることができる。
【００４８】
なお、スロットルボディの素材や形状、延出支持部の配置や形状、ハウジングの形状やスロットルボディへの取付構造、基板の形状や配置、発熱部材の種類や配置、発熱部材の基板への取付方法、熱伝達手段の形態等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、スロットルボディと延出支持部とを別体部品としたり、ハウジングを金属で形成することもできる。また、ハウジングの上部開口部に蓋部材を取り付け、モールド樹脂で封止された基板をさらに保持するようにしてもよい。本発明に係るＥＣＵ一体型スロットル装置は、自動二輪車に限られず、鞍乗型三輪車等の各種車両に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１…自動二輪車、３４…スロットルバルブ、４０，６０…スロットル装置、４１，６１…スロットル装置、４４，４５…延出支持部、４６…ハウジング、４８…基板、４９…放熱電極（熱伝達手段）、５１…ヒートシンク（熱伝達手段）、５３…パワートランジスタ（発熱部材）、５４…ベアＩＣ（発熱部材）、５５…モールド樹脂、６６…基板、６８，６９…延出支持部、７３…パワートランジスタ（発熱部材）、７２…棒状部材（熱伝達手段）、７５…熱伝導性接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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