(57)【要約】【課題】発熱部品の発熱量が大きくなった場合にも、効率よく放熱を促進させる電子コントロールユニットの放熱構造を提供する。【解決手段】上部ケース２０および下部ケース３０よりなる密閉された筐体５の内部に、上部ケースの上面板２１により上面を覆われ且つ下部ケースの下面板３１により下面を覆われた状態で、発熱部品を含む電子部品１２Ａ、１２Ｂを搭載した回路基板１０が内装され、該回路基板に沿った面内における発熱部品のある側が高温側Ｈとされ、発熱部品から離れた側が低温側Ｃとされた電子コントロールユニット１において、高温側における回路基板から上部ケースの上面板までの空間４０Ａの高さｈ１よりも、低温側における回路基板から上部ケースの上面板までの空間４０Ｃの高さｈ３の方が大きくなるように、上部ケースの上面板に段差または勾配が設けられている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部ケースおよび下部ケースよりなる密閉された筐体の内部に、前記上部ケースの上面板により上面を覆われ且つ前記下部ケースの下面板により下面を覆われた状態で、発熱部品を含む電子部品を搭載した回路基板が内装され、該回路基板に沿った面内における前記発熱部品のある側が高温側とされ、前記発熱部品から離れた側が低温側とされた電子コントロールユニットにおいて、
前記高温側における前記回路基板から前記上部ケースの上面板までの空間の高さよりも、前記低温側における前記回路基板から前記上部ケースの上面板までの空間の高さの方が大きくなるように、前記上部ケースの上面板に段差または勾配が設けられていることを特徴とする電子コントロールユニットの放熱構造。
【請求項２】
前記低温側に、外部の電線または機器と接続するためのコネクタが設けられると共に、該低温側における上部ケースの外面に放熱フィンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子コントロールユニットの放熱構造。
【請求項３】
前記筐体の内部の前記低温側と高温側にそれぞれ、前記回路基板の上側の空間と下側の空間の間の空気の流通を可能にする通気路が設けられていることを特徴とする電子コントロールユニットの放熱構造。
【請求項４】
前記高温側における前記上部ケースの上面板に、防塵・防水性を維持しながら内外での通気を可能にする呼吸フィルタが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子コントロールユニットの放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車に搭載される電子コントロールユニットの放熱構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、内部に回路基板を収容した筐体に放熱孔を開けるものが開示されているが、放熱孔を開けると、筐体の密閉性が損なわれるため、防水性や防塵性が低下する問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１の場合、回路基板上の発熱部品の発熱量が大きくなると、放熱性が低下しやすいという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、発熱部品の発熱量が大きくなった場合にも、効率よく放熱を促進させることのできる電子コントロールユニットの放熱構造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】
本発明は、上部ケースおよび下部ケースよりなる密閉された筐体の内部に、前記上部ケースの上面板により上面を覆われ且つ前記下部ケースの下面板により下面を覆われた状態で、発熱部品を含む電子部品を搭載した回路基板が内装され、該回路基板に沿った面内における前記発熱部品のある側が高温側とされ、前記発熱部品から離れた側が低温側とされた電子コントロールユニットにおいて、前記高温側における前記回路基板から前記上部ケースの上面板までの空間の高さよりも、前記低温側における前記回路基板から前記上部ケースの上面板までの空間の高さの方が大きくなるように、前記上部ケースの上面板に段差または勾配が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、筐体内部の高温側の空間の高さよりも低温側の空間の高さを大きくしているので、回路基板と上部ケースとの間の空間で対流を起こすことができ、発熱部品より発生する熱を低温側に効率よく導いて放熱させることができ、冷却効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の分解斜視図である。
【図２】同実施形態の図１とは別の方向から見た分解斜視図である。
【図３】同実施形態における上部ケースの内面側の構成を示す斜視図である。
【図４】同実施形態の組立状態を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は図４のＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）は筐体内部で起こる第１の空気の流れを示す概略説明図、（ｃ）は筐体内部で起こる第２の空気の流れを示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１および図２は実施形態の分解斜視図、図３は上部ケースの内面側の構成を示す斜視図、図４は完成状態を示す斜視図、図５の（ａ）は図４のＡ−Ａ矢視断面図、図５（ｂ）は筐体内部で起こる第１の空気の流れを示す概略説明図、図５（ｃ）は筐体内部で起こる第２の空気の流れを示す概略説明図である。
【００１１】
図１および図２に示すように、本実施形態の放熱構造を取り入れた電子コントロールユニット１は、ほぼ水平な姿勢で保持される回路基板１０と、この回路基板１０を内部に収容する上部ケース（カバー）２０および下部ケース３０よりなる密閉された筐体５と、回路基板１０の端部に取り付けられたコネクタ１９と、上部ケース２０に装着された呼吸フィルタ５０とを備えており、下部ケース３０を下にして、図４に示すように組み立てられた状態で、図示しない車体パネル上に取り付けられる。また、この電子コントロールユニット１では、例えば、回路基板１０上に搭載された後述する電子部品１２Ａ、１２Ｂの最大高さに合わせて筐体５の高さを決めており、特に高温となるエリアＸや低温となるエリアＺに応じて、筐体５の高さを変化させている。これにより、発熱部品の発熱量が多くなっても確実に放熱できるようになっている。
【００１２】
回路基板１０は、例えば、抵抗、ＩＰＤ、電源用デバイス等の発熱部品を含む多数の電子部品１２Ａ、１２Ｂを搭載しており、図４及び図５に示すように、コネクタ１９の付いている側が、発熱部品から離れて放熱性が高いとされる低温側Ｃ、反コネクタ１９側が、発熱部品が多く存在する高温側Ｈとなっている。この低温側Ｃには電源用デバイス等の発熱部品が配置され、高温側Ｈには抵抗等の発熱部品が配置されている。
【００１３】
組み立てた状態では、上部ケース２０の上面板２１が回路基板１０の上面を覆い、下部ケース３０の下面板３１が回路基板１０の下面を覆っており、上部ケース２０と下部ケース３０の周縁部２２、３２が互いに結合されることにより、筐体５が組み立てられ、回路基板１０の周縁部が筐体５によって支持されている。そして、回路基板１０と上部ケース２０の上面板２１との間に基板上側の通気空間４０が確保され、回路基板１０と下部ケース３０の下面板３１との間に基板下側の通気空間４２が確保されている。
【００１４】
また、図１および図２に示すように、上部ケース２０の低温側Ｃの端部には、外部の電線または機器と接続するコネクタ１９を取り出すための切欠２９が設けられ、上部ケース２０の上面板２１の反コネクタ側（高温側Ｈ）には、防塵・防水性を維持しながら内外での通気を可能にする呼吸フィルタ５０を装着するためのフィルタ装着部２８が設けられている。詳しくは、低温側Ｃ（コネクタ側）から離間した位置であるコネクタ１９が載置される上部ケース２０と反対側の上部ケース２０の高温側Ｈに、即ち、後述する比較的に通気空間の高さが低い通気空間４０Ａ側に、呼吸フィルタ５０が設けられている。また、低温側Ｃにおける上部ケース２０の外面には、放熱フィン２７が設けられている。
【００１５】
また、この電子コントロールユニット１における第１の特徴的な点として、高温側Ｈ（反コネクタ側）における回路基板１０から上部ケース２０の上面板２１までの空間の高さよりも、低温側Ｃ（コネクタ側）における回路基板１０から上部ケース２０の上面板２１までの空間の高さの方が大きくなるように、上部ケース２０の上面板２１に段差が設けられている。
【００１６】
具体的には、図４に示すように、高温側Ｈの領域を第１エリアＸ、高温側Ｈと低温側Ｃの中間の領域を第２エリアＹ、低温側Ｃの領域を第３エリアＺとした場合、第１エリアＸの上面板２１Ａと、第２エリアＹの上面板２１Ｂと、第３エリアＺの上面板２１Ｃが、階段状に高さが順に増えるように形成されており、それにより、図５（ｂ）に示すように、各エリアＸ、Ｙ、Ｚの上面板２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃと回路基板１０との間の通気空間４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃの高さｈ１、ｈ２、ｈ３が、「ｈ１＜ｈ２＜ｈ３」の関係になっている。
【００１７】
また、この電子コントロールユニット１における第２の特徴的な点として、図５（ｃ）に示すように、筐体５の内部の低温側Ｃと高温側Ｈには、それぞれ回路基板１０の上側の通気空間４０と下側の通気空間４２の間の空気の流通を可能にする通気路１５、１６が設けられている。
【００１８】
通気路１５、１６としては、回路基板１０に形成された貫通孔１５、１６が使用されている。この例では、第１の貫通孔１５は、回路基板１０と筐体５を位置決めるするピン２６（図２参照）を差し込むための位置決め用の孔であり、回路基板１０を位置決めした後にピン２６を抜いて通気路１５として利用されている。また、第２の貫通孔１６は、コネクタ１９の固定用の係止爪１９Ａを係合させるための孔であり、係合させた係合爪１９Ａとの隙間が通気路１６として利用されている。但し、通気路１５、１６は、その形状が孔に限定されるものではなく、溝状、切欠き状、回路基板１０と下部ケース３０間に隙間を設ける等、回路基板１０と下部ケース３０の間の通気が得られる形状であれば良く、また、個数も特に限定されるものではない。
【００１９】
次に作用を説明する。
【００２０】
回路基板１０に搭載した電子部品１２Ａ、１２Ｂが発熱すると、内部に熱気が充満する。この熱気は、図５（ｂ）に示すように、高温側Ｈの通気空間４０Ａの高さｈ１よりも、中間の通気空間４０Ｂの高さｈ２を経て順番に、低温側Ｃの通気空間４０Ｃの高さｈ３の方が大きくなっていることにより、回路基板１０と上部ケース２０との間の通気空間４０の内部で、矢印Ｆ１で示すように対流するようになる。従って、密閉された筐体５の内部において空気の対流が積極的に生まれることにより、高温側Ｈにおいて発生する熱を低温側Ｃに効率よく導いて放熱させることができ、全体の冷却効率を高めることができる。特に、低温側Ｃ（第３エリアＺ）にはコネクタ１９や放熱フィン２７が設けられているので、コネクタ１９を介して外部ハーネス等への放熱効果と、放熱フィン２７による放熱効果の両方が期待することができて、より効率よく高温側Ｈの熱を低温側Ｃを経由して逃がすことができる。なお、矢印Ｆ１のような空気の流れは、電子部品１２Ａ、１２Ｂの回路基板１０への実装位置や筐体５の各部の凹凸形状等により逆向きになる場合があるが、その際も対流による冷却の促進が図れる。
【００２１】
また、筐体５の内部の低温側Ｃと高温側Ｈに通気路１５、１６が確保されていることにより、図５（ｃ）に示すように、回路基板１０の上側の通気空間４０と下側の通気空間４２との間で、矢印Ｆ２のような空気の流れが生じるため、筐体５内の空間の広い領域で対流が起こり、冷却が促進される。この矢印Ｆ２のような空気の流れは、筐体５内の温度分布や通気路１５、１６の位置等により逆向きとなる場合があるが、その際も対流による冷却の促進が図れる。
【００２２】
また、高温側Ｈには呼吸フィルタ５０が設けられているので、図５（ａ）に矢印Ｆ３で示すように、高温側Ｈで発生する熱を呼吸フィルタ５０を通して外へ逃がすことができ、冷却効率を一層高めることができる。
【００２３】
さらに、比較的に通気空間の高さが低い通気空間４０Ａ側に、呼吸フィルタ５０を設けたので、外形サイズ上有利となる他、電子部品１２Ａから発生する熱が狭い空間に充満することなく、当該呼吸フィルタ５０より効率良く放熱させることができる。
【００２４】
また、車両に電子コントロールユニット１を搭載する際に、低温側Ｃが高温側Ｈよりも下になるように電子コントロールユニット１が配置されている場合にも、対流によって上昇してきた熱を呼吸フィルタ５０を通して熱を逃がすことができることから、十分な冷却性を発揮することができる。さらに、筐体５の内部の圧力が下がれば、外からの冷気を呼吸フィルタ５０を通して吸入することができ、筐体５内を冷却することができる。
【００２５】
以上のように、本実施形態の電子コントロールユニット１によれば、効率のよい放熱が可能であり、また、呼吸フィルタ５０を設けていることから、車体への取り付け姿勢もあまり制約を受けずにすむようになる。
【００２６】
なお、上記実施形態の場合は、上面板２１を階段状に形成した場合を示したが、上面板２１の形状は階段状に限定されるものではなく、上面板２１に勾配を付けて、通気空間４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃの高さｈ１、ｈ２、ｈ３を変化させても良い。この際、勾配は一部或いは全体に付けても良く、さらに、複数の勾配或いは階段状の段差を組み合わせた形状でも良い。
【００２７】
また、上記実施形態では、回路基板１０に形成してある貫通孔を通気路１５、１６として利用したが、回路基板１０の周縁部と筐体５との間に隙間を確保し、その隙間を通気路１５、１６として利用することも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１  電子コントロールユニット
５  筐体
１０  回路基板
１２Ａ，１２Ｂ  電子部品
１５，１６  通気路
１９  コネクタ
２０  上部ケース
２１  上面板
２７  放熱フィン
３０  下部ケース
３１  下面板
４０  基板上側の通気空間
４２  基板下側の通気空間
５０  呼吸フィルタ
Ｈ  高温側
Ｃ  低温側
【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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