(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が実装されるプリント基板と、前記プリント基板を収容するケースと、前記ケースの開口部を覆うカバーとを有してなる制御ユニットであって、
前記ケースの内周に形成された台状部の上面に、前記プリント基板の縁部を載せて支持し、前記台状部の上面の前記プリント基板が載せられる部分よりも外側の部分と、前記カバーの周縁部とを近接対向させ、該対向部分に接着剤を塗布して封止する構成とし、かつ、前記カバーの接着剤の塗布面に、前記カバーの端縁に沿って連なる凸部を形成し、
前記台状部の上面に、前記ケースの内周に沿って、前記台状部の内端から外方に向かって所定幅を有して陥凹する凹部を形成したことを特徴とする制御ユニット。
【請求項２】
前記所定幅は、前記台状部の上面と前記プリント基板とが対向する幅以上に設定されたことを特徴とする請求項１記載の制御ユニット。
【請求項３】
前記凹部には、前記プリント基板に向けて突出して、前記プリント基板を支える支柱が形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の制御ユニット。
【請求項４】
前記凹部の深さは、前記ケースの内周に沿って、前記凹部の両端から中央に近づくに従って増大することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が実装されたプリント基板をケースに収容して構成される制御ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、放熱ケース、金属基板、絶縁基板、カバーからなる制御ユニットが開示され、該制御ユニットは、放熱カバーに対して前記金属基板及び絶縁基板をねじによって順次取り付け、次いで、カバーをねじによって放熱ケースに取り付けて組み立てられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０１１８２９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、上記のような制御ユニットにおいて、ケースとカバーとの間に接着剤を塗布して防水構造とする場合があり、従来では、接着剤の塗布領域を確保するために、放熱ケース側に設けた平面部とカバー側に設けた平面部との間に接着剤を塗布し、ケースとカバーとの間を前記接着剤で封止していた。
【０００５】
しかし、上記のように、平面部に接着剤を塗布して接合させる構成では、気泡の巻き込みが発生するなどして、接着強度を安定的に確保することが難しく、防水性が損なわれてしまう場合があった。
【０００６】
また、プリント基板に実装される電子部品の熱を、前記ケース及びカバーに対して効率良く伝熱させることができれば、高い放熱性を確保できるが、従来では、前記防水構造が放熱性の改善に充分に寄与していなかった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、接着剤を用いてケースとカバーとの間を封止する制御ユニットにおいて、接着剤による接着強度を増大させ、また、接着剤によって放熱性を改善できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのため、本発明では、ケースの内周に形成された台状部の上面に、プリント基板の縁部を載せて支持すると共に、台状部の上面のプリント基板が載せられる部分よりも外側の部分と、カバーの周縁部とを近接対向させ、該対向部分に接着剤を塗布して封止する構成とし、更に、カバーの接着剤の塗布面に、カバーの端縁に沿って連なる凸部を形成した。また、台状部の上面には、ケースの内周に沿って、台状部の内端から外方に向かって所定幅を有して陥凹する凹部を形成した。
【発明の効果】
【０００９】
上記発明によると、ケースに対してカバーを取り付ける際に、接着剤の馴染み性が改善されて接着強度が増すことで、防水性を向上させることができ、また、接着剤がプリント基板の周縁側に押し込まれることで、プリント基板の熱が、接着剤を介してケース・カバーに伝わるようにでき、放熱性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る制御ユニットの実施形態を示す斜視図である。
【図２】実施形態における制御ユニットの分解斜視図である。
【図３】実施形態のケースを示す上面図である。
【図４】実施形態においてケースにプリント基板を載せた状態を概略的に示す上面図である。
【図５】実施形態の制御ユニットの断面図である。
【図６】実施形態の制御ユニットにおける接着剤の塗布部分を示す部分拡大断面図である。
【図７】実施形態の制御ユニットにおける接着剤の塗布部分を示す部分拡大断面図である。
【図８】実施形態の制御ユニットにおけるケースの台状部の断面図である。
【図９】実施形態の制御ユニットにおける接着剤の塗布部分を示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１及び図２は、本願発明に係る制御ユニットの基本構成を示す図であり、図１は、組み立て後の制御ユニットの斜視図、図２は分解斜視図である。
【００１２】
図に示す制御ユニット１００は、例えば、車両のエンジンルーム内に配置され、自動変速機の制御などに用いられるものであり、シャント抵抗、電源ＩＣ、駆動ＩＣなどの電子部品２０１が実装されると共に、コネクタ２０２を一体的に備えたプリント基板２００と、該プリント基板２００を収容するアルミダイカスト製のケース３００と、ケース３００の開口部を覆うアルミ板金製のカバー４００とで構成される。
【００１３】
前記ケース３００は、有底箱状に形成され、長手方向に沿った両側面には、取り付け位置への固定用ボルトを挿通させるための貫通穴３０１が形成された取り付け部３０２が、一体的に突出形成されている。
【００１４】
また、ケース３００の長手方向の一方端には、前記プリント基板２００のコネクタ２０２を収容するための凹状のコネクタ収容部３０３が形成され、更に、底部の外表面３０４には、呼吸穴に介装させるフィルタ（撥水フィルタ）３０５の取り付け部３０６、放熱フィン３０７などが一体的に形成されている。
【００１５】
一方、前記カバー４００は、周縁に対して中央部が外側に向けて盛り上がった長方形皿状に形成され、４隅には前記ケース３００への固定用の雄ねじを挿通させるための貫通穴４０１が形成される。
【００１６】
そして、前記カバー４００は、ケース３００の開口端の内側に嵌め込まれ、前記貫通穴４０１に挿通させた雄ねじを、前記貫通穴４０１に位置あわせして前記ケース３００に設けられた雌ねじ部３０８に締め付けることで、ケース３００に対してカバー４００が固定される。
【００１７】
また、カバー４００をケース３００に固定したときに、前記プリント基板２００の縁部が、前記ケース３００とカバー４００との間に挟み込まれることで、ケース３００とカバー４００とで構成される空間内にプリント基板２００が固定されるようになっている。
【００１８】
図３は、プリント基板２００が固定される前記ケース３００の内側の形状を示す。
前記ケース３００の開口端縁３１０よりも１段下がった台状部３１１が、前記コネクタ収容部３０３が形成される部分を除いて、開口端縁３１０の内周に沿って形成されている。
【００１９】
前記プリント基板２００の外形は、前記台状部３１１の立ち上がり面３１１ａで囲まれる領域よりも大きく、かつ、開口端縁３１０の内周よりも小さく形成され、前記台状部３１１にプリント基板２００の周縁部を載せることで、ケース３００にプリント基板２００が収容されるようになっている。
【００２０】
ケース３００の４隅に相当する前記台状部３１１の上面部分には、前記プリント基板２００を位置決めするための壁状部３１２がそれぞれ突出形成されており、図４に示すように、壁状部３１２で４隅が囲まれる領域にプリント基板２００を載せると、プリント基板２００の端面に平行な方向への動きが制限され、プリント基板２００はケース３００（台状部３１１）に対して位置決めされる。
【００２１】
尚、前記壁状部３１２の前記台状部３１１の上面からの立ち上がり高さは、プリント基板２００の厚さ以下に設定されている。
図５は、組み立て後の制御ユニット１００の断面図であり、この図５に示すように、前記台状部３１１にプリント基板２００を載せると、ケース３００の深さ方向の中間付近にプリント基板２００が支持される。
【００２２】
前記カバー４００は、図５に示すように、前記台状部３１１に対向するようにして設けられる枠状のフランジ部４０２と、該フランジ部４０２の内周縁から所定高さＨまで立ち上がって電子部品２０１の収容空間を形成する本体部４０３からなり、前記フランジ部４０２の４隅に前記貫通穴４０１が形成されている。
【００２３】
前記プリント基板２００を壁状部３１２で位置決めされる台状部３１１の上面に載せた状態で、カバー４００を被せると、カバー４００のフランジ部４０２の外周縁が前記ケース３００の開口端縁３１０の内周に遊嵌され、フランジ部４０２がプリント基板２００に当接した位置で、ねじによってカバー４００をケース３００に固定する。
【００２４】
このとき、台状部３１１とフランジ部４０２との間に、プリント基板２００が挟まれているため、カバー４００をケース３００に対して締め付け固定することで、プリント基板２００がカバー４００とケース３００との間に挟み込まれて固定される。
【００２５】
ここで、前記台状部３１１とフランジ部４０２とが、プリント基板２００を介さずに隙間Ｓを挟んで対向する部分、換言すれば、台状部３１１のプリント基板２００が載せられる部分よりも外側で、台状部３１１とフランジ部４０２とが近接して対向する部分に、接着剤ＢＯを塗布し、前記隙間Ｓを前記接着剤ＢＯで封止し、前記カバー４００とケース３００との隙間からプリント基板２００が収容される空間内に水が浸入することを防止している。
【００２６】
尚、前記接着剤ＢＯの種類は、ケース３００及びカバー４００の材質、シール性、使用環境など考慮して適宜選択すればよく、含有物質や硬化特性などは限定されないが、後述するように、接着剤ＢＯを介した放熱を図る構成であるので、熱伝導性の高いもの（伝熱性接着剤：伝熱フィラーを添加した接着剤）を用いることが好ましい。
【００２７】
前記接着剤ＢＯを用いた防水構造の性能を向上させるために、前記カバー４００に対して、山状凸部４１０及びＬ字状曲げ部４１１を形成させてある。
前記山状凸部４１０は、図６に示すように、前記フランジ部４０２の台状部３１１と対向する接着剤ＢＯの塗布面であって、プリント基板２００と当接しない位置に、カバー４００の端縁（後述の解放端内周面３１５）に沿って連続的に形成されており、フランジ部４０２の幅方向の断面において台状部３１１に向けて凸となる山型に形成されている。
【００２８】
尚、山状凸部４１０の断面形状は、接着剤ＢＯを押し広げやすく、また、空気の巻き込みの少ない形状とすることが好ましく、先端を尖った形状としたり、先端を平らな形状としたり、また、傾斜面を平らに形成したり、傾斜面を円弧状に形成してもよい。
【００２９】
また、前記Ｌ字状曲げ部４１１は、図２，図５，図６に示すように、カバー４００のコネクタ２０２が設けられる１辺を除く３辺それぞれに、カバー４００の端縁を、外側に向けてＬ字状に折り曲げて形成され、Ｌ字状曲げ部４１１は、ケース３００の台状部３１１から開口端縁３１０に向けて立ち上がる解放端内周面３１５と隙間ＳＳを介して平行に対向し、Ｌ字状曲げ部４１１の先端４１１ａは、開口端縁３１０よりも低くなるように設定されている。
【００３０】
ここで、前記山状凸部４１０及びＬ字状曲げ部４１１の作用・効果を説明する。
前記接着剤ＢＯは、台状部３１１にプリント基板２００を載せた状態で、プリント基板２００（壁状部３１２）よりも外側の台状部３１１上に塗布され、その後、カバー４００のケース３００に対する取り付けが行われる。
【００３１】
前記カバー４００のケース３００に対する取り付け作業において、カバー４００がケース３００に近づくに従って、前記フランジ部４０２の山状凸部４１０が、台状部３１１上に塗布されている接着剤ＢＯを押し潰し、更に、山状凸部４１０が連なる方向の両側に向けて接着剤ＢＯを押し分けるように作用する。
【００３２】
従って、接着剤ＢＯの塗布時に接着剤ＢＯ中に気泡が混じっていても、前記山状凸部４１０の押し潰し動作が、気泡を両脇に向けて押し出すように作用し、気泡が残ったままで接着されてしまうことを抑制できる。これにより、プリント基板２００とカバー４００及びケース３００との接着部（図６の接着剤ＢＯのハッチング部）における気泡（空気層）を可及的に排除し、プリント基板２００に実装された電子部品２０１の熱を、気泡を介さず密に充填された接着剤ＢＯを介して放熱させることができ、放熱効率が向上する。
【００３３】
このように、フランジ部４０２に山状凸部４１０を設けることで、接着剤ＢＯの馴染み性の改善が図られ、ケース３００とカバー４００との間の接着剤ＢＯによる封止性能、引いては、防水性能更には放熱効率が高まる。
【００３４】
また、前記山状凸部４１０によってケース３００の周縁に向けて押し出される接着剤ＢＯは、前記Ｌ字状曲げ部４１１と解放端内周面３１５との隙間ＳＳに入り込み、前記Ｌ字状曲げ部４１１と解放端内周面３１５との間も接着剤ＢＯで封止されることになる。
【００３５】
このため、台状部３１１とフランジ部４０２とが近接して対向する部分に連続して、Ｌ字状曲げ部４１１と解放端内周面３１５との間も接着剤ＢＯで封止され、封止距離（外部から接着剤ＢＯの塗布部分を経由してプリント基板２００の収容空間に至る最小距離）が長くなり、これによっても、ケース３００とカバー４００との間の接着剤ＢＯによる封止性能、引いては、防水性能を高めることができる。
【００３６】
また、板金製のカバー４００に前記Ｌ字状曲げ部４１１を設ければ、Ｌ字状曲げ部４１１を設けた部分の剛性が増し、特に、曲げモーメントが大きくなるカバー４００の長手方向に沿った両側に前記Ｌ字状曲げ部４１１を形成すれば、長手方向での剛性が増し、板厚を厚くすることなく、必要充分な剛性を備えるようにできる。但し、前記Ｌ字状曲げ部４１１は、放熱構造上は必須ではなく、単純な切断形状等でも放熱効果は発揮される。
【００３７】
更に、前記山状凸部４１０による接着剤ＢＯの押し潰しによって、接着剤ＢＯはプリント基板２００側にも押し込まれ、カバー４００のフランジ部４０２とプリント基板２００との隙間や、プリント基板２００とケース３００の台状部３１１との隙間にも入り込むことになる。
【００３８】
プリント基板２００は、カバー４００のフランジ部４０２とケース３００の台状部３１１との間に挟み込まれることで、フランジ部４０２及び台状部３１１に密着し、該密着部分を介してプリント基板２００の熱がカバー４００やケース３００に伝達される。
【００３９】
ここで、プリント基板２００の変形・撓みなどによって、フランジ部４０２や台状部３１１との間に隙間が生じる場合があるが、接着剤ＢＯを山状凸部４１０のプリント基板２００側の傾斜面によってプリント基板２００側に押し込むようにすれば、前記隙間に接着剤ＢＯを充填させることができる。
【００４０】
これにより、カバー４００のフランジ部４０２とプリント基板２００とが接着剤ＢＯを介して密着し、また、プリント基板２００とケース３００の台状部３１１とが接着剤ＢＯを介して密着し、プリント基板２００から、ケース３００及びカバー４００に対する伝熱性が改善され、プリント基板２００に実装される電子部品２０１の熱を、ケース３００及びカバー４００を介して効率良く放熱させることができる。
【００４１】
尚、プリント基板２００をケース３００に接地させる場合、前記壁状部３１２の内側でプリント基板２００の角部が台状部３１１に載せられる部分を接地部位とすれば、山状凸部４１０によって押し出される接着剤ＢＯの流れが、前記壁状部３１２で遮られ、接地部分に接着剤ＢＯが入り込むことを抑制でき、接地性能を確保することができる。本実施形態では、プリント基板２００の角部を接地部位としたが、これに限られず、他の部位でも同様な効果が得られる。
【００４２】
また、プリント基板２００の角部は、カバー４００のフランジ部４０２の２辺、更に、ケース３００の台状部３１１の２辺で挟まれた領域となり、他の領域に比べて放熱性能が高くなるので、電子部品２０１の中で専用の放熱手段を備えず、かつ、発生熱量の多い部品を、プリント基板２００の角部に配置すれば、プリント基板２００全体の放熱を効率良く行える。
【００４３】
また、図７に示すように、カバー４００のフランジ部４０２とケース３００の台状部３１１との間に挟み込まれる、プリント基板２００の周縁部に、複数の放熱用のスルーホール２１０を形成し、このスルーホール２１０に対して熱伝導物質を充填しておけば、プリント基板２００の表裏に温度差がある場合、前記スルーホール２１０を介して熱を伝導させ、プリント基板２００の表裏における温度差の抑制を図ることができる。また、プリント基板２００が多層の場合、内層に伝達された熱を前記スルーホール２１０によってカバー４００及びケース３００に放熱できる。
【００４４】
尚、前記スルーホール２１０に充填させる熱伝導物質としては、半田、グリス、接着剤ＢＯなどを用いることができる。
更に、プリント基板２００とケース３００の台状部３１１との隙間に対する接着剤ＢＯの充填を、より積極的に行わせるために、台状部３１１に凹部を設けるようにすることができる。尚、プリント基板２００の端部は、電子部品の搭載不可能なエリアであり、放熱エリアとして有効活用が可能である。
【００４５】
図８は、台状部３１１のプリント基板２００が載せられる部分を、ケース３００の長手方向と平行に断面した図であり、ケース３００の長手方向の両端では、前記台状部３１１は、プリント基板２００を支持する基準高さに形成されるが、両端から中央部に近づくに従って台状部３１１の高さを減じることで、両端から中央部に近づくに従って深さを増す円弧状に凹む凹部３２１を形成してある。
【００４６】
前記凹部３２１の中央の最も深い部分には、その底面からプリント基板２００を支える支柱３３２を突出形成させてある。
前記支柱３３２の上面の高さは、ケース３００の長手方向の両端における前記台状部３１１の高さと同じか、僅かに低い高さに設定され、プリント基板２００の長手方向の中央をケース３００側に押し付ける力（図８の矢印α方向の力）が加わった場合に、前記支柱３３２がプリント基板２００を支え、プリント基板２００に大きな撓みが発生しないようにしてある。
【００４７】
図９は、前記図８のＡ−Ａ断面図であり、前記凹部３２１の幅Ｗは、台状部３１１の立ち上がり面３１１ａからプリント基板２００の端面を超えるように、換言すれば、台状部３１１とプリント基板２００とが対向する幅以上に設定されている。
【００４８】
上記のような凹部３２１を形成してあれば、接着剤ＢＯがカバー４００の取り付け時に前記山状凸部４１０によって押し潰され、プリント基板２００側に向けて押されたときに、凹部３２１によって形成されるプリント基板２００と台状部３１１との間の隙間に入り込む。
【００４９】
即ち、前記凹部３２１を備えない場合は、プリント基板２００の変形・撓みなどによって不定に発生する隙間に接着剤ＢＯが入り込むことになるが、上記のように凹部３２１を形成してプリント基板２００と台状部３１１との間に所定の隙間が形成されるようにしてあれば、接着剤ＢＯを一定してプリント基板２００と台状部３１１との間に入り込ませることができ、プリント基板２００と台状部３１１との間に接着剤ＢＯの層を形成することができる。
【００５０】
これにより、プリント基板２００から接着剤ＢＯに伝達された熱を、接着剤ＢＯの層から直接的に放熱させることが可能となり、更に、接着剤ＢＯからケース３００に伝熱させることで、制御ユニット１００の放熱性能をより改善できる。
【００５１】
特に、図９に示すように、前記凹部３２１とスルーホール２１０とを組み合わせれば、プリント基板２００のカバー４００側の面における熱を、スルーホール２１０を介してプリント基板２００と台状部３１１との間の接着剤ＢＯの層に伝達させ、接着剤ＢＯの層及びケース３００から放熱させることができ、これにより、プリント基板２００の表裏に温度差が発生することを抑制し、かつ、プリント基板２００の熱をより効率良く放熱させることができる。
【００５２】
尚、凹部３２１を円弧状に凹ませる形状に限定するものではなく、台形状、三角状等でも同様な作用・効果が得られ、また、複数の凹部３２１を並べて形成させてもよい。
また、凹部３２１の深さは、凹部３２１，カバー４００，ケース３００などの形状や、接着剤ＢＯの熱伝導率，シール性，粘性等に応じて適宜設定するとよい。
【符号の説明】
【００５３】
１００…制御ユニット、２００…プリント基板、２１０…スルーホール、３００…ケース、３１１…台状部、３２１…凹部、３３２…支柱、４００…カバー、４０２…フランジ部、４１０…山状凸部、４１１…Ｌ字状曲げ部、ＢＯ…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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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