(57)【要約】【課題】電子機器の小型化を図りつつも、電子部品の長寿命化を図ること。【解決手段】発熱部３１が金属ケース１７で覆われている。これによれば、コイル３０の発熱部３１と基板２０との間に各コンデンサ４０が、基板２０の厚み方向に重なるように配置されていても、発熱部３１からの熱が金属ケース１７に伝達される。よって、各コンデンサ４０が発熱部３１からの熱の影響を受け難くなる。そして、各コンデンサ４０の長寿命化を考慮して、体格の大きいコンデンサを用いる必要が無くなるため、電子機器１０を小型化することができる。【選択図】図１
2018018888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に搭載され、発熱部を有するとともに前記基板に接続される発熱部品と、
前記基板に搭載され、周囲の温度変化によって特性が変わる電子部品と、を備える電子機器であって、
前記発熱部は金属ケースで覆われており、
前記発熱部及び前記電子部品のうちの一方と前記基板との間に前記発熱部及び前記電子部品のうちの他方が、前記基板の厚み方向に重なるように配置されることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記金属ケースにはフィンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
ファンを備え、
前記ファンの風によって前記金属ケースが冷却されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
ファンと、前記ファンと前記発熱部との間に設けられた他の部品と、筐体と、を備え、
前記発熱部は、前記筐体の壁部と対向していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電子機器は、基板と、基板に搭載されるコイル等の発熱部品と、基板に搭載されるコンデンサ等の電子部品と、を備えている。また、例えば特許文献１では、第１のプリント基板が、第２のプリント基板に対して接続部材を介して垂直に保持され、第１のプリント基板に搭載された部品と、第２のプリント基板に搭載された部品とが、第２のプリント基板の厚み方向で重なるように配置されることで、第２のプリント基板の平面方向における電子機器の体格が小型化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１２７５９１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、電子部品の中でも、特に、周囲の温度変化によって特性が変わる電子部品においては、発熱部品からの熱の影響を受けると寿命が短くなるという問題がある。例えば、特許文献１のように、発熱部品と電子部品とが基板の厚み方向で重なるように配置され、電子部品が発熱部品からの熱の影響を受け得る場合、電子部品の長寿命化を考慮すると、体格の大きい電子部品を用いる必要があり、電子機器が大型化してしまう要因となる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電子機器の小型化を図りつつも、電子部品の長寿命化を図ることができる電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する電子機器は、基板と、前記基板に搭載され、発熱部を有するとともに前記基板に接続される発熱部品と、前記基板に搭載され、周囲の温度変化によって特性が変わる電子部品と、を備える電子機器であって、前記発熱部は金属ケースで覆われており、前記発熱部及び前記電子部品のうちの一方と前記基板との間に前記発熱部及び前記電子部品のうちの他方が、前記基板の厚み方向に重なるように配置される。
【０００７】
これによれば、発熱部及び電子部品のうちの一方と基板との間に発熱部及び電子部品のうちの他方が、基板の厚み方向に重なるように配置されていても、発熱部が金属ケースで覆われているため、発熱部からの熱が金属ケースに伝達される。よって、電子部品が発熱部からの熱の影響を受け難くなり、電子部品の長寿命化を図ることができる。また、電子部品の長寿命化を考慮して、体格の大きい電子部品を用いる必要が無くなるため、電子機器を小型化することができる。
【０００８】
上記電子機器において、前記金属ケースにはフィンが設けられていてもよい。これによれば、発熱部から金属ケースに伝達された熱がフィンから放熱されるため、電子部品が発熱部からの熱の影響をさらに受け難くなる。
【０００９】
上記電子機器において、ファンを備え、前記ファンの風によって前記金属ケースが冷却されてもよい。これによれば、ファンの風によって金属ケースが冷却されるため、電子部品が発熱部からの熱の影響をさらに受け難くなる。
【００１０】
上記電子機器において、ファンと、前記ファンと前記発熱部との間に設けられた他の部品と、筐体と、を備え、前記発熱部は、前記筐体の壁部と対向していてもよい。これによれば、ファンと発熱部との間に他の部品が設けられており、ファンの風が他の部品に遮られて発熱部をファンの風によって効率良く冷却することができない場合であっても、発熱部からの熱が筐体の壁部に伝達し、壁部から放熱する。したがって、電子部品が発熱部からの熱の影響を受け難くなる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、電子機器の小型化を図りつつも、電子部品の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態における電子機器の要部を示す断面図。
【図２】別の実施形態における電子機器の要部を示す断面図。
【図３】別の実施形態における電子機器の要部を示す断面図。
【図４】別の実施形態における電子機器の要部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、電子機器を具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。本実施形態の電子機器は車両に搭載されている。
図１に示すように、電子機器１０は、筐体１１と、筐体１１内に配置される基板２０と、基板２０に搭載される発熱部品であるコイル３０と、基板２０に搭載されるコンデンサ４０と、を備えている。コンデンサ４０は、周囲の温度変化によって特性が変わる電子部品である。例えば、コンデンサ４０は、熱の影響を受けると電気的特性が低下し、寿命が短くなる。
【００１４】
筐体１１は、例えば、アルミニウムで形成された金属製である。筐体１１は、互いに対向する両面が開口された四角枠状の本体１２と、本体１２の両開口の一方を閉塞する平板状の第１カバー１３と、本体１２の両開口の他方を閉塞する平板状の第２カバー１４とを有する。
【００１５】
本体１２は、筐体１１内を、第１カバー１３側の第１空間１１ａと、第２カバー１４側の第２空間１１ｂとに仕切る仕切り壁１５を有する。仕切り壁１５は、第１カバー１３及び第２カバー１４に沿って延びている。
【００１６】
基板２０は、第１空間１１ａに配置されている。すなわち、基板２０は、仕切り壁１５よりも第１カバー１３寄りに配置されている。基板２０は、基板２０の平面方向が、第１カバー１３が延びる方向と同じになるように、第１カバー１３に設けられた支持部材１６によって支持されている。
【００１７】
コイル３０は、図示しない円環状のコアに図示しない巻線が巻回されたトロイダルコイルである。そして、コイル３０において、コアに巻線が巻回されてなる部分は、コイル３０に電流が流れることにより発熱する発熱部３１である。よって、コイル３０は発熱部３１を有する。
【００１８】
コイル３０の発熱部３１は、第２空間１１ｂに配置されている。すなわち、コイル３０の発熱部３１は、仕切り壁１５よりも第２カバー１４寄りに配置されている。コイル３０は、発熱部３１から延びる巻線の端部であるリード３２を有する。リード３２は、仕切り壁１５に形成されている貫通孔１５ａを通過して第１空間１１ａに突出し、基板２０に電気的に接続されている。よって、コイル３０は、基板２０に接続されている。貫通孔１５ａにおける基板２０の平面方向の幅Ｌ１は、コイル３０における基板２０の平面方向の幅Ｌ２よりも大きい。
【００１９】
仕切り壁１５の第２カバー１４側の第２面１５２には、コイル３０の発熱部３１を収容する金属ケース１７が第２カバー１４に向けて膨出している。本実施形態において、金属ケース１７は、仕切り壁１５に一体形成されている。よって、金属ケース１７は、仕切り壁１５に熱的に結合されている。金属ケース１７における仕切り壁１５の第２面１５２との連結部位は、第２面１５２における貫通孔１５ａの周囲にある。金属ケース１７の内側は貫通孔１５ａに連通している。金属ケース１７は、貫通孔１５ａを第２空間１１ｂ側から覆っている。金属ケース１７の第２カバー１４側の部位は、第２カバー１４に向けて凸となるように弧状に湾曲している。
【００２０】
コイル３０の発熱部３１は、金属ケース１７の内側に注入されるポッティング樹脂１８によって封止されている。そして、コイル３０は、金属ケース１７の内部に、ポッティング樹脂１８を介して固定されており、金属ケース１７を介して仕切り壁１５に支持されている。そして、発熱部３１は、金属ケース１７で覆われている。金属ケース１７の外面にはフィン１９が複数設けられている。複数のフィン１９は、金属ケース１７の外面から外方に向けて突出している。
【００２１】
コンデンサ４０は、第１空間１１ａに複数配置されている。すなわち、複数のコンデンサ４０は、仕切り壁１５よりも第１カバー１３寄りに配置されている。複数のコンデンサ４０は、仕切り壁１５の第１カバー１３側の第１面１５１に対向する基板２０の面２０ａに搭載されている。各コンデンサ４０の一部は、貫通孔１５ａに入り込んでいる。本実施形態では、コイル３０の発熱部３１と基板２０との間に各コンデンサ４０が、基板２０の厚み方向（図１で示す矢印Ｙ１の方向）に重なるように配置されている。
【００２２】
電子機器１０は、ファン５０と、ファン５０と発熱部３１との間に設けられた他の部品５１と、を備えている。他の部品５１は、例えば、トランスであり、基板２０の面２０ａに搭載されている。他の部品５１は、基板２０の面２０ａに対して直交する方向の高さが、例えば、コンデンサ４０における基板２０の面２０ａに対して直交する方向の高さよりも高い部品である。そして、他の部品５１の一部は、仕切り壁１５に形成されている孔１５ｂを通過して第２空間１１ｂに突出している。他の部品５１の第２空間１１ｂに突出している部位は、基板２０の平面方向において、ファン５０と発熱部３１との間に位置している。ファン５０は、基板２０の平面方向において、他の部品５１の第２空間１１ｂに突出している部位に向けて送風する。基板２０の平面方向において、発熱部３１における他の部品５１とは反対側の部位は、金属ケース１７を介して筐体１１の本体１２の壁部１２ａと対向している。
【００２３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
コイル３０の発熱部３１と基板２０との間に各コンデンサ４０が、基板２０の厚み方向に重なるように配置されていても、発熱部３１が金属ケース１７で覆われているため、発熱部３１からの熱が金属ケース１７に伝達される。よって、各コンデンサ４０が発熱部３１からの熱の影響を受け難くなる。金属ケース１７は、仕切り壁１５に熱的に結合されているため、金属ケース１７に伝達された熱は、仕切り壁１５に伝達されて筐体１１から放熱される。さらに、金属ケース１７に複数のフィン１９が設けられているため、発熱部３１から金属ケース１７に伝達された熱が複数のフィン１９から放熱される。また、発熱部３１における他の部品５１とは反対側の部位は、金属ケース１７を介して筐体１１の本体１２の壁部１２ａと対向しているため、発熱部３１からの熱が金属ケース１７から壁部１２ａに伝達され、壁部１２ａから放熱される。
【００２４】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）発熱部３１が金属ケース１７で覆われている。これによれば、コイル３０の発熱部３１と基板２０との間に各コンデンサ４０が、基板２０の厚み方向に重なるように配置されていても、発熱部３１からの熱が金属ケース１７に伝達される。よって、各コンデンサ４０が発熱部３１からの熱の影響を受け難くなり、各コンデンサ４０の長寿命化を図ることができる。また、各コンデンサ４０の長寿命化を考慮して、体格の大きいコンデンサを用いる必要が無くなるため、電子機器１０を小型化することができる。
【００２５】
（２）金属ケース１７に複数のフィン１９が設けられている。これによれば、発熱部３１から金属ケース１７に伝達された熱が複数のフィン１９から放熱されるため、各コンデンサ４０が発熱部３１からの熱の影響をさらに受け難くなる。
【００２６】
（３）電子機器１０は、ファン５０と、ファン５０と発熱部３１との間に設けられた他の部品５１と、筐体１１と、を備え、発熱部３１は、筐体１１の本体１２の壁部１２ａと対向している。これによれば、ファン５０と発熱部３１との間に他の部品５１が設けられており、ファン５０の風が他の部品５１に遮られて発熱部３１をファン５０の風によって効率良く冷却することができない場合であっても、発熱部３１からの熱が壁部１２ａに伝達し、壁部１２ａから放熱する。したがって、各コンデンサ４０が発熱部３１からの熱の影響を受け難くなる。
【００２７】
（４）コイル３０は、金属ケース１７を介して仕切り壁１５に支持されている。これによれば、コイル３０が、例えば、基板２０に支持されている場合に比べて、基板２０に掛かる負荷を軽減させることができる。また、基板２０の面２０ａにコイル３０を支持するスペースを確保する必要が無いため、基板２０の平面方向の体格を小型化することができる。
【００２８】
（５）基板２０に、例えば、コンデンサ４０における基板２０の面２０ａに対して直交する方向の高さよりも高い他の部品５１が搭載されている場合、筐体１１内においては、基板２０の厚み方向で、コンデンサ４０に対して基板２０とは反対側の空間がデッドスペースになってしまう。そこで、本実施形態では、コイル３０の発熱部３１と基板２０との間に各コンデンサ４０を、基板２０の厚み方向に重なるように配置した。すなわち、筐体１１内において、基板２０の厚み方向で、コンデンサ４０に対して基板２０とは反対側の空間にコイル３０の発熱部３１を配置したため、筐体１１内の空間が有効利用されており、電子機器１０の小型化が図られている。
【００２９】
（６）貫通孔１５ａにおける基板２０の平面方向の幅Ｌ１は、コイル３０における基板２０の平面方向の幅Ｌ２よりも大きい。これによれば、例えば、貫通孔１５ａの大きさが、リード３２が通過できる程度の比較的小さな孔である場合に比べて、リード３２を貫通孔１５ａを通過させて基板２０に接続する作業を容易なものとすることができる。
【００３０】
（７）各コンデンサ４０の一部は、貫通孔１５ａに入り込んでいる。これによれば、各コンデンサ４０の一部が、貫通孔１５ａに入り込んでいない場合に比べて、電子機器１０における基板２０の厚み方向の体格の小型化を図ることができる。
【００３１】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図２に示すように、電子機器１０は、他の部品５１が無い、もしくは、他の部品５１が上記実施形態とは別の場所に配置されており、ファン５０の風によって金属ケース１７が冷却されるような構成であってもよい。これによれば、ファン５０の風によって金属ケース１７が冷却されるため、各コンデンサ４０が発熱部３１からの熱の影響をさらに受け難くなる。
【００３２】
○  図３に示すように、例えば、貫通孔１５ａの大きさが、リード３２が通過できる程度の比較的小さな孔であってもよい。この場合、各コンデンサ４０とコイル３０の発熱部３１とは、基板２０の厚み方向において仕切り壁１５によって隔たれている。よって、発熱部３１からの熱が仕切り壁１５によって遮られるため、各コンデンサ４０が発熱部３１からの熱の影響を受け難くなる。
【００３３】
○  図３に示すように、仕切り壁１５の第１面１５１に凹部１５ｃが形成されており、各コンデンサ４０の一部が、凹部１５ｃの内側に入り込んでいてもよい。これによれば、各コンデンサ４０の一部が、凹部１５ｃの内側に入り込んでいない場合に比べて、電子機器１０における基板２０の厚み方向の体格の小型化を図ることができる。
【００３４】
○  図３に示すように、金属ケース１７が、仕切り壁１５とは別部材であってもよい。金属ケース１７は、仕切り壁１５の第２面１５２に支持される板状の支持部１７ａと、支持部１７ａの縁部から突出するとともに第２カバー１４に向けて膨出する被覆部１７ｂとを有する。そして、支持部１７ａ及び被覆部１７ｂによって、コイル３０の発熱部３１が覆われている。支持部１７ａには、貫通孔１７ｃが形成されている。貫通孔１７ｃは、リード３２が通過できる程度の比較的小さな孔である。貫通孔１７ｃは、仕切り壁１５の貫通孔１５ａに連通している。
【００３５】
○  図４に示すように、仕切り壁１５の第１面１５１に、金属ケース１７を固定してもよい。よって、コイル３０は第１空間１１ａに配置されている。また、基板２０には、基板２０の面２０ａに対して直交する方向に立設される立設基板６０が、接続部材６１を介して電気的に接続されている。立設基板６０は、仕切り壁１５に形成されている貫通孔１５ａを通過して第２空間１１ｂに突出している。立設基板６０における第２空間１１ｂに突出されている部位には、コンデンサ４０が搭載されている。よって、コンデンサ４０は第２空間１１ｂに配置されている。このようにして、コンデンサ４０と基板２０との間にコイル３０の発熱部３１が、基板２０の厚み方向に重なるように配置されている構成としてもよい。
【００３６】
○  実施形態において、金属ケース１７にフィン１９が設けられていなくてもよい。
○  実施形態において、金属ケース１７が仕切り壁１５に支持されておらず、例えば、コンデンサ４０のケースに支持されていてもよい。
【００３７】
○  実施形態において、発熱部品は、コイル３０以外であってもよく、発熱する部品であれば特に限定されるものではない。
○  実施形態において、ポッティング樹脂１８は一例であり、ポッティング樹脂１８のように放熱性及び絶縁性に優れたものであればよい。
【００３８】
○  実施形態において、電子部品は、コンデンサ４０以外であってもよく、周囲の温度変化によって特性が変わる電子部品であれば特に限定されるものではない。
○  実施形態において、電子機器１０は、車両に搭載されるものでなくてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０…電子機器、１１…筐体、１２ａ…壁部、１７…金属ケース、１９…フィン、２０…基板、３０…発熱部品であるコイル、３１…発熱部、４０…電子部品であるコンデンサ、５０…ファン、５１…他の部品。
【図１】
2018018888.tif 000003
【図２】
2018018888.tif 000004
【図３】
2018018888.tif 000005
【図４】
2018018888.tif 000006