(57)【要約】【課題】発熱素子の配置換えに対して汎用性の向上された電子筐体を提供する。【解決手段】発熱素子（１０２）が搭載された配線基板（１０１）を収納する筐体（１０）と、該筐体と発熱素子とを熱的に接続する伝熱体（２０）と、該伝熱体と筐体とを機械的に接続する連結体（３０）と、を有し、連結体は、伝熱体における配線基板との対向面（２０ａ）に直交する厚さ方向に延びた形状を成し、その一端が筐体に固定されており、伝熱体には、連結体が挿通される穴（２３）が形成され、穴は、厚さ方向に沿って、伝熱体の対向面（２０ａ）とその裏面（２０ｂ）とを貫通しており、厚さ方向に直交する直交平面の断面形状が、連結体と穴とは同一であり、連結体と穴それぞれの直交平面の断面形状は、それぞれの幾何学的中心（ＧＣ）を回転中心として回転対称となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子（１０２）が搭載された配線基板（１０１）を収納する筐体（１０）と、
該筐体と前記発熱素子とを熱的に接続する伝熱体（２０）と、
該伝熱体と前記筐体とを機械的に接続する連結体（３０）と、を有し、
前記連結体は、前記伝熱体における前記配線基板との対向面（２０ａ）に直交する厚さ方向に延びた形状を成し、その一端が前記筐体に固定されており、
前記伝熱体には、前記連結体が挿通される穴（２３）が形成され、前記穴は、前記厚さ方向に沿って、前記伝熱体の前記対向面（２０ａ）とその裏面（２０ｂ）とを貫通しており、
前記厚さ方向に直交する直交平面の断面形状が、前記連結体と前記穴とは同一であり、
前記連結体と前記穴それぞれの前記直交平面の断面形状は、それぞれの幾何学的中心（ＧＣ）を回転中心として回転対称となっていることを特徴とする電子筐体。
【請求項２】
前記連結体と前記穴それぞれの前記直交平面の断面形状は、正多角形であることを特徴とする請求項１に記載の電子筐体。
【請求項３】
前記連結体と前記穴それぞれの前記直交平面の断面形状は、円形であり、
前記伝熱体における前記幾何学的中心を前記厚さ方向に貫く中心軸の周方向の角度を固定する固定部材（２４）を有することを特徴とする請求項１に記載の電子筐体。
【請求項４】
前記伝熱体として、前記配線基板の一面（１０１ａ）に設けられた前記発熱素子（１０２ａ）と前記筐体とを熱的に接続する第１伝熱体（２５）と、前記配線基板の前記一面の裏面（１０１ｂ）に設けられた前記発熱素子（１０２ｂ）と前記筐体とを熱的に接続する第２伝熱体（２６）と、を有し、
前記第１伝熱体と前記第２伝熱体それぞれによって、前記発熱素子を介して前記配線基板が挟まれていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の電子筐体。
【請求項５】
前記第１伝熱体と前記第２伝熱体それぞれは、前記発熱素子と熱的に接続される対向部（２１）と、自身の一端に前記対向部が接続され、残りの他端に前記穴が形成された連結部（２２）と、を有し、
前記第１伝熱体と前記第２伝熱体それぞれの対向部によって、前記発熱素子を介して前記配線基板の中央部が挟まれていることを特徴とする請求項４に記載の電子筐体。
【請求項６】
前記筐体は、ケース（１１）と、該ケースに組み付けられることで、前記発熱素子が搭載された配線基板と前記伝熱体それぞれを収納する収納空間を構成するカバー（１２）と、を有し、
前記連結体として、前記カバーに形成され、前記第１伝熱体の穴に挿通される第１連結体（３１）と、前記ケースに形成され、前記第２伝熱体の穴に挿通される第２連結体（３２）と、を有し、
前記ケースに前記カバーが組み付けられることで、前記第１連結体と前記第２連結体それぞれの先端によって、前記配線基板の端部が挟持され、前記配線基板が前記筐体に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の電子筐体。
【請求項７】
熱を伝達する伝熱媒体（２４）を有し、
前記伝熱体と前記発熱素子、及び、前記伝熱体と前記筐体それぞれは、前記伝熱媒体を介して熱的に接続されていることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の電子筐体。
【請求項８】
前記伝熱体の前記対向面、及び、前記裏面それぞれの表面は凹凸形状を成しており、この凹凸形状を成す表面の全面に前記伝熱媒体が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の電子筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱素子が搭載された配線基板を収納する筐体を備える電子筐体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、プリント基板と、このプリント基板上に搭載された高発熱電子部品と、プリント基板を収納するモールドケースと、このモールドケースの外側に挿入されるブラケットと、を有する自動車用電子制御装置が提案されている。この自動車用電子制御装置では、高発熱電子部品の裏面にブラケットが接触されており、高発熱電子部品にて発生した熱が、ブラケットを介して外部へと放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５７４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、特許文献１に示される自動車用電子制御装置では、高発熱電子部品にて発生した熱が、ブラケットを介して外部へと放熱される。この構成の場合、高発熱電子部品の位置を変えると、それに応じて、ブラケットの位置や形状を変えなくてはならない。また、ブラケットの形状の変化に伴って、モールドケースの形状も変えなくてはならない。このように、特許文献１に記載の自動車用電子制御装置は、高発熱電子部品（発熱素子）の配置換えに対して汎用性が低かった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、発熱素子の配置換えに対して汎用性の向上された電子筐体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】
上記した目的を達成するために、本発明は、発熱素子（１０２）が搭載された配線基板（１０１）を収納する筐体（１０）と、該筐体と発熱素子とを熱的に接続する伝熱体（２０）と、該伝熱体と筐体とを機械的に接続する連結体（３０）と、を有し、連結体は、伝熱体における配線基板との対向面（２０ａ）に直交する厚さ方向に延びた形状を成し、その一端が筐体に固定されており、伝熱体には、連結体が挿通される穴（２３）が形成され、穴は、厚さ方向に沿って、伝熱体の対向面（２０ａ）とその裏面（２０ｂ）とを貫通しており、厚さ方向に直交する直交平面の断面形状が、連結体と穴とは同一であり、連結体と穴それぞれの直交平面の断面形状は、それぞれの幾何学的中心（ＧＣ）を回転中心として回転対称となっていることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、伝熱体（２０）の穴（２３）に連結体（３０）を挿通する際、伝熱体（２０）を回転させて、穴（２３）に連結体（３０）を挿通することで、配線基板（１０１）における伝熱体（２０）との対向領域を変更することができる。そのため、配線基板（１０１）に搭載される発熱素子（１０２）の配置位置が変わったとしても、その配置位置に応じて、伝熱体（２０）を回転させることで、伝熱体（２０）と発熱素子（１０２）とを互いに対向させて、互いに熱的に接続することができる。これにより、発熱素子（１０２）で発生した熱が、伝熱体（２０）と筐体（１０）とを介して外部に放熱される。以上、示したように、本発明によれば、発熱素子（１０２）の配置換えに対して、筐体（１０）の形状を変形させなくとも良く、発熱素子（１０２）の配置換えに対して汎用性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る電子筐体の概略構成を示す断面図である。
【図２】電子筐体の上面図である。
【図３】伝熱体を示す上面図である。
【図４】連結体を示す上面図である。
【図５】電子筐体の変形例を示す断面図である。
【図６】伝熱体を示す上面図である。
【図７】連結体を示す上面図である。
【図８】伝熱体を示す上面図である。
【図９】連結体を示す上面図である。
【図１０】伝熱体を示す上面図である。
【図１１】連結体を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図４に基づいて、本実施形態に係る電子筐体を説明する。なお、図１においては、便宜上、後述する穴２３を省略し、連結体３０を破線で示している。そして、図２においては、後述するカバー１２と連結体３０を省略し、発熱素子１０２、及び、対向部２１と連結部２２との境界それぞれを破線で示している。
【００１０】
以下においては、互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示す。また、ｘ方向とｙ方向とによって規定される平面をｘ−ｙ平面、ｘ方向とｚ方向とによって規定される平面をｘ−ｚ平面と示す。ちなみに、ｘ−ｙ平面が、特許請求の範囲に記載の直交平面に相当する。
【００１１】
図１及び図２に示すように、電子筐体１００は、筐体１０と、伝熱体２０と、連結体３０と、を有する。筐体１０の収納空間内に、発熱素子１０２が搭載された配線基板１０１が収納され、筐体１０と発熱素子１０２とが伝熱体２０を介して熱的に接続されている。そして、伝熱体２０は、連結体３０によって筐体１０を機械的に接続されている。
【００１２】
図１及び図２に示すように、配線基板１０１には、発熱素子１０２の他に、ダイオードやコンデンサなどの電子素子１０３が搭載されている。そして、本実施形態では、配線基板１０１の一面１０１ａ，及び、その裏面１０１ｂそれぞれに発熱素子１０２が搭載されている。これら、一面１０１ａに搭載された発熱素子１０２（以下、第１発熱素子１０２ａと示す）と、裏面１０１ｂに搭載された発熱素子１０２（以下、第２発熱素子１０２ｂと示す）それぞれは、配線基板１０１の中央部に搭載されている。一面１０１ａ、裏面１０１ｂそれぞれは、ｚ方向に直交し、ｘ−ｙ平面に沿っている。
【００１３】
配線基板１０１には、上記した発熱素子１０２や電子素子１０３の他に、コネクタ１０４が搭載されている。コネクタ１０４は、多数のピン１０５と、ピン１０５を支持しつつ、その周囲を囲む囲み部１０６と、を有する。ピン１０５の一端が、配線基板１０１の形成されたスルーホール（図示略）に挿入され、配線基板１０１に形成された配線（図示略）と電気的に接続されている。そして、ピン１０５の残りの他端が、筐体１０の収納空間から外部に露出されている。これにより、ピン１０５の他端が外部装置と電気的に接続されると、配線基板１０１と外部装置とが電気的に接続される。
【００１４】
筐体１０は、ケース１１と、カバー１２と、を有する。ケース１１とカバー１２それぞれは金属から成り、金属板をプレス加工することで形成される。図１に示すように、ケース１１にカバー１２が組み付けられることで、発熱素子１０２が搭載された配線基板１０１と伝熱体２０それぞれが収納空間に収納される。ｚ方向において、ケース１１の内面が、配線基板１０１の裏面１０１ｂと対向し、カバー１２の内面が、配線基板１０１の一面１０１ａと対向している。上記したように、配線基板１０１にはコネクタ１０４が搭載されている。コネクタ１０４の一部が収納空間に収納され、残りが外部露出されている。コネクタ１０４における収納空間に収納された部位の周囲には、収納空間への水の浸入を抑制する防水リング１０７が設けられている。
【００１５】
図１に示すように、ケース１１とカバー１２には、配線基板１０１の端部を固定するための挟持部１３，１４が形成されている。そして、挟持部１３，１４それぞれには、連結体３０が形成されている。本実施形態では、挟持部１３，１４それぞれに形成された連結体３０（後述する第１連結部３１と第２連結部３２）によって配線基板１０１の一端が挟持され、配線基板１０１の他端がケース１１に搭載されている。これにより、配線基板１０１が筐体１０に固定されている。また、挟持部１３，１４と配線基板１０１とによって、後述する伝熱体２０が筐体１０に固定されている。
【００１６】
伝熱体２０は、金属から成り、金属板をプレス加工することで形成される。伝熱体２０は、図３に示すように、発熱素子１０２と熱的に接続される対向部２１と、自身の一端に対向部２１が接続され、残りの他端に穴２３が形成された連結部２２と、を有する。対向部２１の表面は、発熱素子１０２と対向するために、ｘ−ｙ平面に沿った形状を成し、連結部２２は、対向部２１と配線基板１０１との間に発熱素子１０２が位置するための空間を確保するために、一部が屈曲した形状を成している。具体的に言えば、連結部２２は、ｘ−ｚ平面において、中央がくの字と成るように湾曲しており、くの字を成す一方の部位が、ｘ−ｙ平面に対して傾斜し、残りの他方の部位が、ｘ−ｙ平面に沿っている。これにより、図１に示すように、伝熱体２０のｘ−ｚ平面における断面形状がＺ字状を成し、連結部２２の他方の部位の表面が配線基板１０１の表面に接触されることで、対向部２１と配線基板１０１との間に、発熱素子１０２が位置するための空間が確保されている。
【００１７】
上記したように、連結部２２の他端に穴２３が形成されている。穴２３は、ｚ方向に沿って、伝熱体２０における配線基板１０１との対向面２０ａとその裏面２０ｂとを貫通している。この穴２３に連結体３０が挿通され、連結部２２の他端が、挟持部１３，１４と配線基板１０１とによって挟持される。これにより、伝熱体２０が筐体１０に固定される。
【００１８】
図３に示すように、伝熱体２０における配線基板１０１との対向面２０ａ、及び、その裏面２０ｂそれぞれは、凹凸形状を成している。この凹凸形状を成す表面の全面に、熱を伝達する伝熱媒体２４が設けられており、この伝熱媒体２４を介して、伝熱体２０と発熱素子１０２、及び、伝熱体２０と筐体１０それぞれが熱的に接続されている。なお、伝熱媒体２４は、絶縁性と、伝熱体２０以上の導電性を有する材料から成る。本実施形態に係る伝熱媒体２４は接着剤である。先ず、液体状態の伝熱媒体２４を伝熱体２０の表面２０ａ，２０ｂそれぞれに塗布する。そして、液体状態の伝熱媒体２４によって伝熱体２０と発熱素子１０２、及び、伝熱体２０と筐体１０それぞれを熱的に接続した後、液体状態の伝熱媒体２４を固化する。こうすることで伝熱媒体２４が形成される。以上により、本実施形態では、伝熱体２０と発熱素子１０２、及び、伝熱体２０と筐体１０それぞれは、伝熱媒体２４を介して、熱的だけではなく、機械的にも接続されている。なお、もちろんではあるが、伝熱体２０と発熱素子１０２、及び、伝熱体２０と筐体１０それぞれを熱的に接続するだけであれば、伝熱媒体２４として、ゲル状のものを採用することもできる。
【００１９】
本実施形態では、伝熱体２０として、第１発熱素子１０２ａとカバー１２とを熱的に接続する第１伝熱体２５と、第２発熱素子１０２ｂとケース１１とを熱的に接続する第２伝熱体２６と、を有する。図１に示すように、これら伝熱体２５，２６によって、発熱素子１０２ａ，１０２ｂ及び伝熱媒体２４を介して配線基板１０１の中央部が挟まれている。
【００２０】
連結体３０は、ｚ方向に延びた形状を成し、その一端が筐体１０に固定されている。図３及び図４に示すように、連結体３０と穴２３とは、ｘ−ｙ平面の断面形状が同一となっている。そして、その断面形状は、連結体３０と穴２３それぞれの幾何学的中心ＧＣ（図２〜図４に示す×印）を回転中心として、回転対称となっている。本実施形態では、連結体３０と穴２３それぞれのｘ−ｙ平面の断面形状は、正多角形を成している。より具体的に言えば、正八角形を成している。これにより、連結体３０、及び、穴２３の内壁面の成す形状が、八角錐となっている。これによれば、伝熱体２０における、幾何学的中心ＧＣをｚ方向に貫く中心軸ＣＡ（図１に示す一点鎖線）の周方向の角度（図１及び図２に実線で示す矢印方向の角度）を、４５°刻みで決定することができる。したがって、伝熱体２０の穴２３に連結体３０を挿通する際、発熱素子１０２の配置位置に応じて、伝熱体２０を４５°刻みで回転させて、穴２３に連結体３０を挿通することで、配線基板１０１における伝熱体２０との対向領域を変更することができる。なお、ｎを３以上の整数とすると、正ｎ角形は、ｎ回対称である。
【００２１】
本実施形態では、連結体３０として、カバー１２に形成され、第１伝熱体２５の穴２３に挿通される第１連結体３１と、ケース１１に形成され、第２伝熱体２６の穴２３に挿通される第２連結体３２と、を有する。第１連結体３１に第１伝熱体２５の穴２３を挿通し、第２連結体３２に第２伝熱体２６の穴２３を挿通した状態で、ケース１１にカバー１２を組み付ける。こうすることで、連結体３１，３２それぞれの先端によって配線基板１０１の端部が挟持されるとともに、挟持部１３，１４と配線基板１０１とによって、伝熱体２５，２６それぞれが筐体１０に固定される。
【００２２】
次に、本実施形態に係る電子筐体１００の作用効果を説明する。上記したように、伝熱体２０の穴２３に連結体３０を挿通する際、発熱素子１０２の配置位置に応じて、伝熱体２０を回転させて、穴２３に連結体３０を挿通することで、配線基板１０１における伝熱体２０との対向領域を変更することができる。そのため、配線基板１０１に搭載される発熱素子１０２の配置位置が変わったとしても、その配置位置に応じて、伝熱体２０を回転させることで、伝熱体２０と発熱素子１０２とを互いに対向させて、互いに熱的に接続することができる。これにより、発熱素子１０２で発生した熱が、伝熱体２０と筐体１０とを介して外部に放熱される。以上、示したように、電子筐体１００によれば、発熱素子１０２の配置換えに対して、筐体１０の形状を変形させなくとも良く、発熱素子１０２の配置換えに対して汎用性が向上されている。
【００２３】
本実施形態では、連結体３０と穴２３それぞれのｘ−ｙ平面の断面形状が正多角形（正八角形）となっている。これによれば、連結体と穴それぞれのｘ−ｙ平面の断面形状が円形である構成とは異なり、穴２３に連結体３０を挿通するだけで、伝熱体２０における中心軸ＣＡの周方向の角度が決定される。したがって、角度を固定するための固定部材が不要になる。
【００２４】
伝熱体２５，２６それぞれによって、発熱素子１０２ａ，１０２ｂを介して配線基板１０１の中央部が挟まれている。これによれば、配線基板１０１に振動が生じたとしても、その振動が伝熱体２５，２６によって抑制される。
【００２５】
伝熱体２０と発熱素子１０２、及び、伝熱体２０と筐体１０それぞれは、伝熱媒体２４を介して熱的に接続されている。これによれば、発熱素子１０２から伝熱体２０、及び、伝熱体２０から筐体１０への伝熱が向上される。
【００２６】
伝熱体２０の表面は凹凸形状を成し、この凹凸形状を成す表面に伝熱媒体２４が設けられている。これによれば、伝熱体２０と伝熱媒体２４との接着面積が増大されるので、発熱素子１０２から伝熱体２０、及び、伝熱体２０から筐体１０への伝熱が向上される。
【００２７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００２８】
本実施形態では、配線基板１０１の一面１０１ａに第１発熱素子１０２ａが搭載され、裏面１０１ｂに第２発熱素子１０２ｂが搭載された例を示した。しかしながら、発熱素子１０２は、配線基板１０１の一面１０１ａ、若しくは、裏面１０１ｂの少なくとも一方に搭載されていれば良い。例えば、図５に示すように、一面１０１ａに第１発熱素子１０２ａが搭載されていても良い。
【００２９】
本実施形態では、配線基板１０１にコネクタ１０４が搭載されている例を示した。しかしながら、配線基板１０１にコネクタ１０４が搭載されていなくとも良い。
【００３０】
本実施形態では、挟持部１３，１４に連結体３０が形成された例を示した。しかしながら、挟持部１３，１４の少なくとも一方に連結体３０が形成された構成を採用するもことができる。例えば、図５に示すように、第１挟持部１３に第１連結体３１が形成された構成を採用することもできる。なお、この変形例の場合、配線基板１０１の一端は、第１連結体３１と第２挟持部１４とによって挟持される。
【００３１】
本実施形態では、伝熱体２０の表面２０ａ，２０ｂそれぞれが凹凸形状を成している例を示した。しかしながら、伝熱体２０の表面２０ａ，２０ｂそれぞれが凹凸形状を成していなくとも良い。
【００３２】
本実施形態では、伝熱体２０の表面２０ａ，２０ｂそれぞれに伝熱媒体２４が設けられる例を示した。しかしながら、伝熱体２０の表面２０ａ，２０ｂそれぞれに伝熱媒体２４が設けられていなくとも良い。
【００３３】
本実施形態では、伝熱体２０として、伝熱体２５，２６を有する例を示した。しかしながら、伝熱体２０としては、伝熱体２５，２６のいずれか一方を有する構成を採用することもできる。例えば、図５に示すように、伝熱体２０として第１伝熱体２５を有する構成を採用することもできる。
【００３４】
本実施形態では、連結体３０と穴２３それぞれのｘ−ｙ平面の断面形状が正八角形となっている例を示した。しかしながら、連結体３０と穴２３それぞれのｘ−ｙ平面における断面形状としては、上記例に限定されず、幾何学的中心ＧＣを回転中心として、回転対称であればよい。例えば、図６及び図７に示すように、連結体３０と穴２３それぞれのｘ−ｙ平面の断面形状が正六角形である構成を採用することもできるし、図８及び図９に示すように、連結体３０と穴２３それぞれのｘ−ｙ平面の断面形状が２回回転対称な形状を採用することもできる。
【００３５】
更に例示すれば、図１０及び図１１に示すように、連結体３０と穴２３それぞれのｘ−ｙ平面の断面形状が円形である構成を採用することもできる。この場合、連結体３０と穴２３それぞれのｘ−ｙ平面の断面形状が正多角形である構成と比べて、伝熱体２０における中心軸ＣＡの周方向の角度を詳細に決定することができる。なお、この変形例の場合、伝熱体２０における中心軸ＣＡの周方向の角度を固定する固定部材が必要になるが、この固定部材としての機能は、本実施形態で示した伝熱媒体２４によって奏せられる。このように、伝熱媒体２４が、上記した固定部材の機能も兼ねることで、この変形例においても、本実施形態と部品点数が同一となる。ちなみに、ｍを２以上の任意の整数とすると、円形は、ｍ回対称である。
【符号の説明】
【００３６】
１０・・・筐体
２０・・・伝熱体
２０ａ・・・対向面
２０ｂ・・・裏面
２３・・・穴
３０・・・連結体
ＧＣ・・・幾何学的中心
１００・・・電子筐体
１０１・・・配線基板
１０２・・・発熱素子
【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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【図１０】
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【図１１】
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