車載用電子機器
【課題】車載用電子機器において、密閉性の高い筐体内であっても、筐体内に収容される基板や電子部品等を効率的に冷却し得る冷却構造をより小型構成で実現する。
【解決手段】第２基板２０の一方面２０ａ側において所定方向の一端側から他端側に続くように一方面２０ａに沿った循環流路Ｆが構成されている。そして、循環流路Ｆは、基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置された第１基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃを構成要素としており、ファン４によって一方面２０ａ側に導かれた内部気体が各基板間を流れるように構成されている。
【解決手段】第２基板２０の一方面２０ａ側において所定方向の一端側から他端側に続くように一方面２０ａに沿った循環流路Ｆが構成されている。そして、循環流路Ｆは、基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置された第１基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃを構成要素としており、ファン４によって一方面２０ａ側に導かれた内部気体が各基板間を流れるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に半導体素子や抵抗素子などの電子部品は、動作時に発熱する特性を有し、このような発熱に起因して素子や回路の温度が上昇すると、素子寿命が低下したり性能が劣化することが懸念される。また、このような電子部品は、基板に実装された状態で筐体内に収容されて使用されることが多く、このような熱のこもりやすい環境では、収容された電子部品を如何にして冷却するかが問題となる。なお、このような電子機器の冷却に関連する技術としては、例えば、下記特許文献１〜特許文献３に示すものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、筐体（１０）内に、電源ユニット（２０）、ＣＰＵや外部機器の制御論理を搭載した第一のプリント基板（３０）、第一のプリント基板（３０）へ電源を供給する機能などを持つ第二のプリント基板（４０）等を収容した情報処理装置の冷却構造が開示されている。そして、特許文献１では、冷却ファン（１５）により筐体（１０）外の比較的冷たい空気を筐体（１０）内に送り込むとともに、冷却ファン（１５）から送られた筐体（１０）内の空気を筐体（１０）に設けられる空気孔（１７）から、筐体（１０）外へ排出するようにしている。
【０００４】
特許文献２には、複数の基板ユニット（１０８）を着脱可能に収納する基板収納部（１０６）と、基板収納部（１０６）に冷却用空気Ｗを流すファン（排気手段）と、基板収納部（１０６）に流す冷却用空気Ｗの上流側に設けられる吸気側ダクト１１２（上流側ダクト）と、吸気側ダクト１１２から基板収納部（１０６）を通過した冷却用空気Ｗを流す排気側ダクト１１６（下流側ダクト）を備えた電子装置の冷却構造が開示されている。そして、吸気側ダクト１１２は、第１の吸気部１１４を通して外気に開放されており、排気側ダクト１１６は、第１の排気部１１８を通して外気に開放されている。
【０００５】
特許文献３には、プリント基板（１１）を複数枚収納するプリント基板収納シェルフ（１）において、シェルフ（１）の上側に配置されている吊り下げ部（ガイドレール（８））によりプリント基板（１１）を上側から吊り下げた状態で配置し、プリント基板（１１）の下側に空間を設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３２１４８号公報
【特許文献２】特許第４０１２０９１号
【特許文献３】特開２００５−２５２１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、車載機器の分野では、当該機器の小型化や高性能化に伴って、電子部品が実装された基板の発熱量が増大する傾向にあり、発熱量を抑制し得る構造が求められている。特に、現在では、車両の高機能化の要求に対応するため、車両内の各種制御を行う制御基板など基板数が増大する傾向にあり、搭載スペースを確保するために筺体内に複数の制御基板を配置するケースが多くなってきているため、発熱量の抑制がより重要となっている。
【０００８】
一方、上記のように基板を筐体内に収容して車両に搭載する場合には、防塵性や防水性等を高めるために筐体の密閉性が求められることも多い。しかしながら、筐体の密閉性を高めようとすると、筐体外から筐体内へ外気が導入され難くなるため、筐体内を外気によって冷却することが著しく制限されてしまう。
【０００９】
このように、現在では、筐体内の密閉性と冷却性を共に要求されるケースが多くなってきているが、従来技術では、このような課題を解消することが難しかった。例えば、上記特許文献１の構成では、筐体に形成された空気孔を介して外気を導入することができるため、筐体内の冷却性は高くなるが、筐体の密閉性が不十分であるため、防塵性や防水性を十分に確保することが難しかった。
【００１０】
また、上記特許文献２の構成では、筐体（基板収容部）の周囲に大型のダクトが設けられ、このダクト内の通気や筐体からの排気のためにファンが多数設けられるため、冷却構造の大型化が避けられず、搭載スペースの限られた車両等に適用し難いという問題がある。
【００１１】
一方、上記特許文献３の構成では、筐体内の気体を積極的に内気循環させる構造とはなっておらず、また筐体内の気体の流れを形成する送風手段等も設けられていないため、筐体内の気体を効率よく循環させることが難しかった。
【００１２】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、車載用電子機器において、密閉性の高い筐体内であっても、筐体内に収容される基板や電子部品等を効率的に冷却し得る冷却構造をより小型構成で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、電子部品を実装した複数の基板と、
複数の前記基板を保持する保持部材と、
前記保持部材に複数の前記基板が保持されてなる回路構成体を収容する筐体と、
を備え、
複数の前記基板が基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置されると共に、各基板が前記所定方向と交差する構成で配置され且つ前記保持部材の一方面から立ち上がる構成で配置されてなる車載用電子機器であって、
前記保持部材の前記一方面側に設けられ、前記筐体内の内部気体が前記一方面に沿って流れるように構成された循環流路と、
前記筐体内の前記内部気体を前記保持部材の他方面側から前記一方面側に送ると共に、当該内部気体が前記循環流路内を移動するように送風する送風部と、
を備え、
前記循環流路は、前記保持部材の前記一方面に沿った所定方向の一端側から他端側に続くように流路が構成され、且つ前記送風部によって前記一方面側に導かれた前記内部気体が、並設された複数の前記基板の各基板間を流れるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、保持部材の一方面側において所定方向の一端側から他端側に続くように前記一方面に沿った循環流路が構成されている。そして、循環流路は、基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置された複数の基板を構成要素としており、送風部によって一方面側に導かれた内部気体が各基板間を流れるように構成されている。
この構成によれば、各基板に実装される電子部品の発熱によって暖められた内部気体が一方面側（各基板の配置側）において局所的に溜まることが抑制され、内部気体の温度分布を均熱化することができる。また、保持部材の一端側に設けられた送風部により、他方面側から一方面側に内部気体が導入されるようになっているため、循環流路を通って他端側に達した内部気体が他方面側に移動し易く、他方面側に移動した内部気体が再び一方面側に導入されるように循環し易くなる。従って、外気が導入され難い密閉性の高い筐体内において内部気体の熱分布を全体的に均一化することができ、筐体内に収容される複数の基板や電子部品等を効率的に冷却することができる。また、この構成では、送風部を筐体内に多数設けたり、大型の専用ダクトを設けなくとも、筐体内の内部気体を効率よく循環させることができるため、高い密閉性を必要とする車載用電子機器の冷却をより小型構成で実現することができる。
【００１５】
請求項２の発明では、前記保持部材が、複数の前記基板とは異なる第２基板からなり、前記第２基板の前記一端側には、貫通形状又は切欠形状からなる気体導入部が形成されており、前記送風部は、前記第２基板の前記他方面側の前記内部気体を前記気体導入部を介して前記一方面側に導入するとともに、当該気体導入部からの前記内部気体を前記循環流路に向けて送風している。
この構成によれば、多種類の基板を効率的に配置し易い接続方式を実現することができる。特にこの構成では、第２基板の一方面側に熱がより集中し易くなるため、循環流路によって内部気体を循環することで高い放熱効果が得られる。更に、送風部により気体導入部を介して他方面側の内部気体を一方面側に導入することができるため、相対的に低い温度の内部気体を複数の基板が配置されている側へ効率よく送り込むことができ、筐体内における内部気体の局所的な温度上昇をより一層抑制することができる。
【００１６】
請求項３の発明では、前記第２基板の前記他端側において、貫通形状又は切欠形状からなる気体排出部が形成されており、前記循環流路内を流れて前記他端側に導かれた前記内部気体が、前記気体排出部を介して前記第２基板の前記他方面側に移動し、この移動した当該内部気体が、再び前記気体導入部を介して前記一方面側に導かれるように循環している。
この構成によれば、第２基板の一方面側では、一端側において内部気体の導入が促進され、他端側において内部気体の排出が促進されるため、構造的に内部気体が滞留しやすい各基板間においても強制的に内部気体を循環させやすくなる。また、第２基板の一方面側においても、他方面側においても当該第２基板の板面方向に沿って効率的に内部気体を移動させることができるため、筐体内全体として内部気体の循環効果が一層高まる。
【００１７】
請求項４の発明では、前記筐体内における前記第２基板の前記他方面側において、当該第２基板と対向するように第３基板が設けられ、前記気体排出部を介して前記第２基板の前記他方面側に移動した前記内部気体が、前記第２基板と前記第３基板との間に導かれるようになっており、前記送風部は、前記第２基板と前記第３基板との間を通る前記内部気体を、前記気体導入部を介して前記一方面側に導いている。
この構成では、当該第２基板とこれに対向する第３基板の間の空間を流路として利用して内部気体を効率的に循環させることができる。特に、他方面側での循環の際には、第２基板及び第３基板に沿って内部気体が循環するため、第２基板や第３基板付近での局所的な熱の蓄積を抑制することができ、各基板だけでなく、第２基板や第３基板の放熱効果も高まる。
【００１８】
請求項５の発明では、前記保持部材の前記一方面において、複数のコネクタ部が間隔をあけてそれぞれ設けられ、前記基板の少なくとも一端部には、前記コネクタ部と接続可能なカードエッジ部が形成されており、複数の前記基板は、各基板の前記カードエッジ部が前記コネクタ部にそれぞれ挿し込まれることで前記保持部材の前記一方面からそれぞれ立ち上がる構成で保持されていることを特徴としている。
上記のように基板に設けられたカードエッジ部を保持部材の一方面に設けられたコネクタ部に接続して当該基板を固定する構造を用いると、多種類の基板を効率的に接続、配置することができる。そして、このようにカードエッジ構造で並設された複数の基板の各基板間を流れるように流路が構成されているため、カードエッジ構造のメリットを享受しつつ効率的な放熱を実現することができる。
【００１９】
請求項６の発明では、前記基板の幅方向片側寄りにおいて、当該基板の厚さ方向に連通する空間を構成するように、当該基板に形成された開口部又は切欠部、或いは前記基板の幅方向片側部と前記筐体の内壁部とで構成される隙間部からなる連通部が形成され、この連通部が、前記循環流路の一部として構成されている。そして、複数の前記基板は、前記所定方向に並んで配置されると共に、隣り合う基板同士の前記連通部の位置が幅方向一方側と他方側とで互い違いに配置されるように前記保持部材によって保持されている。
この構成によれば、循環流路を通る内部気体が各基板の幅方向全体に接触し易くなるため、各基板において全体的に放熱がなされ、循環流路での局所的な熱の蓄積を一層抑制することができる。
【００２０】
請求項７の発明では、複数の前記基板にそれぞれ、電子部品が実装されており、少なくともいずれかの前記基板において、当該基板に実装される他の部品と比較して発熱量が相対的に大きい高発熱電子部品が、前記幅方向において前記連通部寄りに実装されている。
この構成では、内部気体が確実に通過し且つ流量が相対的に大きくなる連通部付近に高発熱電子部品が配置されるため、熱の滞留が懸念される高発熱電子部品の付近において放熱を促進することができ、より一層の熱分布の均一化を図ることができる。
【００２１】
請求項８の発明では、前記保持部材は、前記一端側が下方側、前記他端側が上方側となるように配置されるものであり、前記基板は、前記連通部側が幅方向他方側よりも高い位置となるように前記上下方向に対して傾斜して配置されている。
一般的に、暖められて比重が小さくなった気体は自然対流の効果により上昇する性質を持ち、温度が高い気体ほど上昇する速度が大きくなる。上記構成では、この性質を利用し、相対的に高い位置に配置された連通部付近の流速を高めることができ、このような連通部付近に配置される高発熱電子部品の放熱をより一層促進することができる。
【００２２】
請求項９の発明では、前記筐体が密閉されているため、筐体内の防塵性や防水性（水分腐食に対する耐性）を十分に確保することができる。一方、このような密閉構造の場合、筐体内における局所的な熱の蓄積がより深刻となるが、本発明では、特徴的な循環流路によってこのような問題を効果的に解消しており、密閉構造のメリットを享受しつつ、局所的な熱の蓄積を効果的に抑制し得る構成を実現することができる。
【００２３】
請求項１０の発明では、前記送風部が圧電ブロアによって構成されているので、送風部をファンなどで構成する場合と比べより小型構成とすることができ、筐体内の省スペース化を図ることができる。
【００２４】
請求項１１の発明は、前記筐体において、前記一方面又は前記他方面と対向する側の壁部には、当該筐体の外部側に露出する複数の冷却フィンが設けられている。
この構成では、一方面側或いは他方面側の循環経路において外部へ熱放散することができ、密閉性を維持しつつ循環過程において内部気体を効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る車載用電子機器の構成を概念的に例示する概念図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る回路構成体の構成概要を示す説明図である。
【図３】図３（Ａ）は、第１実施形態に係る循環流路を説明する説明図であり、図３（Ｂ）は、第１実施形態に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【図４】図４（Ａ）は、第１実施形態の第１変形例に係る循環流路を説明する説明図であり、図４（Ｂ）は、第１実施形態の第１変形例に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【図５】図５（Ａ）は、第１実施形態の第２変形例に係る循環流路を説明する説明図であり、図５（Ｂ）は、第１実施形態の第２変形例に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【図６】図６（Ａ）は、第２実施形態に係る循環流路を説明する説明図であり、図６（Ｂ）は、第２実施形態に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【図７】図７（Ａ）は、第１、２実施形態の他の変形例に係る循環流路を説明する説明図であり、図７（Ｂ）は、第１実施形態の他の変形例に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
以下、本発明の車載用電子機器を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る車載用電子機器の構成を概念的に例示する概念図である。図２は、第１実施形態に係る回路構成体の構成概要を示す説明図である。図３（Ａ）は、第１実施形態に係る循環流路を説明する説明図であり、図３（Ｂ）は、第１実施形態に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【００２７】
本第１実施形態に係る車載用電子機器１は、図１に示すように、箱状形態をなし密閉された筐体２内に、各種電子部品（図示略）を実装した第１基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、これら第１基板１０ａ〜１０ｃを保持する保持部材としての機能を有した第２基板２０と、第２基板２０と対向するように設けられる第３基板３０と、筐体２内の内部気体を送風するファン４と、筐体２内の内部気体が流れるように構成された循環流路Ｆ（図３参照）を備えている。また、第１基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、第２基板２０及び第３基板３０はプリント基板からなり、これら各基板によって回路構成体が構成されている。さらに、第３基板３０が設けられる側の筐体２の壁部には、当該筐体２の外部側に露出する複数の冷却フィン４０が設けられている。
【００２８】
第１基板１０ａ〜１０ｃは、実装された電子部品により構成される車両内の各種制御を行う制御回路を備えている。そして、第１基板１０ａ〜１０ｃは長手状に構成されており、これら第１基板１０ａ〜１０ｃの長手方向片側寄り（幅方向片側寄り）には、基板の厚さ方向に連通する空間を構成するように、矩形状の開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなる連通部がそれぞれ設けられている。これら開口部１２ａ〜１２ｃの形状は矩形状に限られず、例えば円形状であってもよい。また各開口部１２ａ〜１２ｃは同一の形状であってもよく、異なる形状であってもよい。さらに、開口部１２ａ〜１２ｃは、各基板において複数設けられていてもよく、各基板の大きさや強度との兼ね合い等から決めることができる。
【００２９】
これら第１基板１０ａ〜１０ｃは、図１及び図２に示すように、各基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置されている。また、第１基板１０ａ〜１０ｃは、各基板が所定方向と交差する構成で配置され且つ第２基板２０の一方面２０ａ側から立ち上がる構成で配置されている。そして、第１基板１０ａ〜１０ｃは、隣り合う基板同士の開口部の位置が幅方向一方側と他方側とで互い違いになるように（すなわち、隣り合う基板同士の開口部が対向しないように）配置されている。
【００３０】
また、これら第１基板１０ａ〜１０ｃの短手方向の一端部には、カードエッジ部（図示略）がそれぞれ形成されており、第２基板２０の一方面２０ａ側に所定の間隔をあけて設けられるコネクタ部２４ａ〜２４ｃに電気的に接続されている。なお、図２は、第１基板１０ａ〜１０ｃの各カードエッジ部がコネクタ部２４ａ〜２４ｃに接続されている様子を示しており、各カードエッジ部はコネクタ部２４ａ〜２４ｃ内に挿着されている。また、各カードエッジ部はコネクタ部２４ａ〜２４ｃから着脱可能な構成となっている。このように、第１基板１０ａ〜１０ｃは、各カードエッジ部がコネクタ部２４ａ〜２４ｃにそれぞれ挿し込まれることで第２基板２０の一方面２０ａ側からそれぞれ立ち上がる構成で保持されている。なお、図１及び図３〜図７では、コネクタ部２４ａ〜２４ｃを省略して示している。
【００３１】
第２基板２０の一方面２０ａ側には、上述したようにコネクタ部２４ａ〜２４ｃが間隔をあけて設けられており、これらコネクタ部２４ａ〜２４ｃの両端を挟むように、第１基板１０ａ〜１０ｃの厚さと略等しい若しくは第１基板１０ａ〜１０ｃの厚さより若干大きい幅の溝が形成されたガイド部２５が各コネクタ部２４ａ〜２４ｃに対して１対ずつ設けられている。そして、ガイド部２５は、第１基板１０ａ〜１０ｃを第２基板２０に装着する際、第１基板１０ａ〜１０ｃの長手方向両端部を保持しながら各カードエッジ部をコネクタ部２４ａ〜２４ｃへ案内すると共に、第１基板１０ａ〜１０ｃが第２基板２０に装着された後は、コネクタ部２４ａ〜２４ｃと共に第１基板１０ａ〜１０ｃを保持するように構成されている。なお、図１及び図３（Ａ）〜図７（Ａ）では、ガイド部２５を省略して示している。
【００３２】
この第２基板２０の所定方向（すなわち、第１基板１０ａ〜１０ｃの配列方向）の一端側には、当該第２基板２０の厚さ方向に貫通する貫通形状からなる気体導入部２２が設けられている。また、第２基板２０の所定方向の他端側には、当該第２基板２０の厚さ方向に貫通する貫通形状からなる気体排出部２３が設けられている。なお、気体導入部２２及び気体排出部２３の形状は、矩形状に限られず、例えば円形状であってもよい。また、気体導入部２２及び気体排出部２３は、貫通形状に限定されず、第２基板２０の端部を切り欠いた切欠形状から構成されていてもよい。さらに、気体導入部２２及び気体排出部２３の大きさは、筐体２及び第１基板１０ａ〜１０ｃの大きさとの兼ね合い等から決めることができる。
【００３３】
第２基板２０の他方面２０ｂ側には、第２基板２０と略等しい大きさで構成される第３基板３０が設けられている。この第３基板３０は、車両のバッテリから供給される電圧を所定の電圧に変換し、車両内の各部（ＥＣＵの各部）へ電源を供給する電源部を備えている。そして、第３基板は、第２基板２０と対向すると共に、この第２基板２０との間に隙間を空けて第３基板３０が設けられている。また、第３基板３０は、図２に示すように、第２基板２０の一端側において、フレキシブルコネクタ３３により第２基板２０と接続されている。第３基板３０は、図１に示すように、筐体２内において内壁部２ａ寄りに配置されると共に、筐体２を間に挟んで筐体２外に設けられる冷却フィン４０と対面するように配置されている。電源部が設けられる第３基板３０は、第１基板１０ａ〜１０ｃ及び第２基板２０と比べて相対的に発熱量が大きくなりやすいため、第３基板３０を冷却フィン４０と対向させることで、電源部から発生した熱を筐体２外部へより放熱させやすくなる。なお、冷却フィン４０からの放熱は、自然空冷、強制空冷または液冷等によって行うことができる。
【００３４】
ファン４は、第２基板２０の一端側に設けられる気体導入部２２を覆うように、第２基板２０の一方面２０ａ側に取り付けられている。ファン４は、電動モータ（図示略）と、電動モータにより回転駆動される複数枚の羽根４ａと、電動モータ及び複数枚の羽根４ａを収容するケース４ｂとから構成される。そして、ファン４は、筐体内の内部気体を第２基板２０の他方面２０ｂ側から気体導入部２２を介して一方面２０ａ側に送るように構成されている。より詳しくは、ファン４は、第２基板２０と第３基板３０との間を通る内部気体を気体導入部２２から吸引し、その吸引した内部気体を一方面２０ａ側へ吹き出すようになっている。なお、ファン４は、「送風部」の一例に相当する。
【００３５】
循環流路Ｆは、図３に示すように、第２基板２０の一方面２０ａに沿った所定方向の一端側から他端側に続くように流路が構成されている。また、循環流路Ｆは、ファン４によって一方面２０ａ側に導かれた内部気体が、並設された第１基板１０ａ〜１０ｃの各基板間を流れるように構成されている。さらに、循環流路Ｆは、第１基板１０ａ〜１０ｃに設けられる開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなる連通部によって一部が構成されている。すなわち、循環流路Ｆは、隣り合う基板同士の開口部の位置が幅方向一方側と他方側とで互い違いになるように配置されている第１基板１０ａ〜１０ｃの開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃを順に結ぶように流路が構成されている。また、循環流路Ｆは、第２基板２０と第３基板３０との間に設けられる隙間によって、第２基板２０の他方面２０ｂ側の流路が構成されている。
【００３６】
次に、上述のように構成される車載用電子機器１における冷却構造について説明する。
まず、図３に示すように、第２基板２０の他方面２０ｂ側の内部気体がファン４によって吸引される。ファン４によって吸引された内部気体は、気体導入部２２を介して第２基板２０の一方面２０ａ側へ吹き出されると共に、循環流路Ｆ内を移動するように、第１基板１０ａに設けられる開口部１２ａへ向けて送風される。開口部１２ａに送風された内部気体は、第１基板１０ａに沿って流れ、第１基板１０ｂに設けられる開口部１２ｂへ導かれる。第１基板１０ｂの開口部１２ｂに導かれた内部気体は、第１基板１０ｂに沿って流れ、第１基板１０ｃに設けられる開口部１２ｃへ導かれる。第１基板１０ｃの開口部１２ｃに導かれた内部気体は、第１基板１０ｃに沿って流れ、第２基板２０の他端側に設けられる気体排出部２３へ導かれる。
【００３７】
このように、第２基板２０の一方面２０ａ側に設けられる循環流路Ｆ内を流れ、気体排出部２３へと送風された内部気体は、気体排出部２３から第２基板２０の他方面２０ｂ側であって第２基板２０と第３基板３０との間へ導かれる。そして、第２基板２０と第３基板３０との間へ導かれた内部気体は、ファン４の吸引によって、第２基板２０の一端側の気体導入部２２へ送風されると共に、気体導入部２２を介して第２基板２０の一方面２０ａ側へ再び導かれて、筐体２内を循環する。このように、内部気体が第１基板１０ａ〜１０ｃの間を流れるように循環流路Ｆが構成されているため、基板に実装される電子部品の発熱によって暖められた内部気体が局所的に溜まることが抑制され、内部気体の温度分布を均熱化することができ、筐体内の各基板や電子部品等を効率的に冷却することができる。さらに、循環流路Ｆは、直列の流路で構成されているため、ファン４を複数設けなくとも、内部気体を効率的に送風することができる。
【００３８】
そして、第３基板３０が設けられる側の筐体２の側面には、冷却フィン４０が設けられているので、第２基板２０と第３基板３０との間を流れた内部気体の熱を、第３基板３０を介して冷却フィン４０から筐体２外部へ放熱させることができる。
【００３９】
以上説明したように、本第１実施形態に係る車載用電子機器１では、保持部材（第２基板２０）の一方面２０ａ側において所定方向の一端側から他端側に続くように一方面２０ａに沿った循環流路Ｆが構成されている。そして、循環流路Ｆは、基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置された複数の基板（第１基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を構成要素としており、ファン４によって一方面２０ａ側に導かれた内部気体が各基板間を流れるように構成されている。
この構成によれば、第１基板１０ａ〜１０ｃに実装される電子部品の発熱によって暖められた内部気体が一方面２０ａ側（各基板の配置側）において局所的に溜まることが抑制され、内部気体の温度分布を均熱化することができる。また、保持部材（第２基板２０）の一端側に設けられたファン４により、他方面２０ｂ側から一方面２０ａ側に内部気体が導入されるようになっているため、循環流路Ｆを通って他端側に達した内部気体が他方面２０ｂ側に移動し易く、他方面２０ｂ側に移動した内部気体が再び一方面２０ａ側に導入されるように循環し易くなる。従って、外気が導入され難い密閉性の高い筐体２内において内部気体の熱分布を全体的に均一化することができ、筐体２内に収容される第１基板１０ａ〜１０ｃや電子部品等を効率的に冷却することができる。また、この構成では、ファン４を筐体２内に多数設けたり、大型の専用ダクトを設けなくとも、筐体２内の内部気体を効率よく循環させることができるため、高い密閉性を必要とする車載用電子機器１の冷却をより小型構成で実現することができる。
【００４０】
また、保持部材が、第１基板１０ａ〜１０ｃとは異なる第２基板２０からなり、第２基板２０の一端側には、貫通形状又は切欠形状からなる気体導入部２２が形成されており、ファン４は、第２基板２０の他方面２０ｂ側の内部気体を、気体導入部２２を介して一方面２０ａ側に導入するとともに、当該気体導入部２２からの内部気体を循環流路Ｆに向けて送風している。
この構成によれば、多種類の基板を効率的に配置し易い接続方式を実現することができる。特にこの構成では、第２基板２０の一方面２０ａ側に熱がより集中し易くなるため、循環流路Ｆによって内部気体を循環することで高い放熱効果が得られる。更に、ファン４により気体導入部２２を介して他方面２０ｂ側の内部気体を一方面２０ａ側に導入することができるため、相対的に低い温度の内部気体を複数の基板（第１基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）が配置されている側へ効率よく送り込むことができ、筐体２内における内部気体の局所的な温度上昇をより一層抑制することができる。
【００４１】
さらに、第２基板２０の他端側において、貫通形状又は切欠形状からなる気体排出部２３が形成されており、循環流路Ｆ内を流れて他端側に導かれた内部気体が、気体排出部２３を介して第２基板２０の他方面２０ｂ側に移動し、この移動した当該内部気体が、再び気体導入部２２を介して一方面２０ａ側に導かれるように循環している。
この構成によれば、第２基板２０の一方面２０ａ側では、一端側において内部気体の導入が促進され、他端側において内部気体の排出が促進されるため、構造的に内部気体が滞留しやすい第１基板１０ａ〜１０ｃの各基板間においても強制的に内部気体を循環させやすくなる。また、第２基板２０の一方面２０ａ側においても、他方面２０ｂ側においても当該第２基板２０の板面方向に沿って効率的に内部気体を移動させることができるため、筐体２内全体として内部気体の循環効果が一層高まる。
【００４２】
さらに、筐体２内における第２基板２０の他方面２０ｂ側において、当該第２基板２０と対向するように第３基板３０が設けられ、気体排出部２３を介して第２基板２０の他方面２０ｂ側に移動した内部気体が、第２基板２０と第３基板３０との間に導かれるようになっており、ファン４は、第２基板２０と第３基板３０との間を通る内部気体を、気体導入部２２を介して一方面２０ａ側に導いている。
この構成では、当該第２基板２０とこれに対向する第３基板３０の間の空間を流路として利用して内部気体を効率的に循環させることができる。特に、他方面２０ｂ側での循環の際には、第２基板２０及び第３基板３０に沿って内部気体が循環するため、第２基板２０や第３基板３０付近での局所的な熱の蓄積を抑制することができ、第１基板１０ａ〜１０ｃだけでなく、第２基板２０や第３基板３０の放熱効果も高まる。
【００４３】
さらに、第２基板２０の一方面２０ａにおいて、コネクタ部２４ａ、２４ｂ、２４ｃが間隔をあけてそれぞれ設けられ、第１基板１０ａ〜１０ｃの一端部には、コネクタ部２４ａ、２４ｂ、２４ｃと接続可能なカードエッジ部が形成されており、第１基板１０ａ〜１０ｃは、第１基板１０ａ〜１０ｃのカードエッジ部がコネクタ部２４ａ、２４ｂ、２４ｃにそれぞれ挿し込まれることで第２基板２０の一方面２０ａからそれぞれ立ち上がる構成で保持されている。
上記のように第１基板１０ａ〜１０ｃに設けられたカードエッジ部を第２基板２０の一方面２０ａに設けられたコネクタ部２４ａ、２４ｂ、２４ｃに接続して当該第１基板１０ａ〜１０ｃを固定する構造を用いると、多種類の基板を効率的に接続、配置することができる。そして、このようにカードエッジ構造で並設された複数の基板（第１基板１０ａ〜１０ｃ）の各基板間を流れるように流路が構成されているため、カードエッジ構造のメリットを享受しつつ効率的な放熱を実現することができる。
【００４４】
さらに、第１基板１０ａ〜１０ｃの幅方向片側寄りにおいて、当該第１基板１０ａ〜１０ｃの厚さ方向に連通する空間を構成するように、当該第１基板１０ａ〜１０ｃに形成された開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなる連通部が形成され、この連通部が、循環流路Ｆの一部として構成されている。そして、第１基板１０ａ〜１０ｃは、所定方向に並んで配置されると共に、隣り合う基板同士の連通部の位置が幅方向一方側と他方側とで互い違いに配置されるように第２基板２０によって保持されている。
この構成によれば、循環流路Ｆを通る内部気体が第１基板１０ａ〜１０ｃの幅方向全体に接触し易くなるため、これら各基板において全体的に放熱がなされ、循環流路Ｆでの局所的な熱の蓄積を一層抑制することができる。
【００４５】
さらに、筐体２が密閉されているため、筐体２内の防塵性や防水性（水分腐食に対する耐性）を十分に確保することができる。一方、このような密閉構造の場合、筐体２内における局所的な熱の蓄積がより深刻となるが、本発明では、特徴的な循環流路Ｆによってこのような問題を効果的に解消しており、密閉構造のメリットを享受しつつ、局所的な熱の蓄積を効果的に抑制し得る構成を実現することができる。
【００４６】
さらに、筐体２において、一方面２０ａ又は他方面２０ｂと対向する側の壁部には、当該筐体２の外部側に露出する複数の冷却フィン４０が設けられている。
この構成では、一方面２０ａ側或いは他方面２０ｂ側の循環経路において外部へ熱放散することができ、密閉性を維持しつつ循環過程において内部気体を効率的に冷却することができる。
【００４７】
［第１実施形態の第１変形例］
次に、本発明の第１実施形態における第１変形例に係る車載用電子機器１について、図４を参照して説明する。図４に示すように、第１実施形態における第１変形例では、連通部の形状が異なる以外は、上記第１実施形態と同様である。以下、これ以外の上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、上記第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
図４（Ａ）は、第１実施形態の第１変形例に係る循環流路を説明する説明図であり、図４（Ｂ）は、第１実施形態の第１変形例に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。本第１変形例では、上記第１実施形態で示した開口部１２ａ〜１２ｃの構成に代えて、第１基板１０ａ〜１０ｃの長手方向片側寄り（幅方向片側寄り）に、基板の厚さ方向に連通する空間を構成するように、切欠部１３ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられている。そして、これら切欠部１３ａ〜１３ｃからなる連通部によって、循環流路Ｆの一部が構成されている。切欠部１３ａ〜１３ｃの形状は、特に限定されないが、製造上の面から、各切欠部が他の切欠部と符合する形状とするのが好ましい。このように、本第１変形例では、連通部が切欠部１３ａ、１３ｂ、１３ｃから構成されていても、上記第１実施形態と同様に、筐体２内の各基板や電子部品等を効率的に冷却することができる。
【００４９】
［第１実施形態の第２変形例］
次に、本発明の第１実施形態における第２変形例に係る車載用電子機器１について、図５を参照して説明する。図５に示すように、第１実施形態における第２変形例では、連通部の形状が異なる以外は、上記第１実施形態と同様である。以下、これ以外の上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、上記第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
図５（Ａ）は、第１実施形態の第２変形例に係る循環流路を説明する説明図であり、図５（Ｂ）は、第１実施形態の第２変形例に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。本第２変形例では、上記第１実施形態で示した開口部１２ａ〜１２ｃの構成に代えて、第１基板１０ａ〜１０ｃの長手方向片側寄り（幅方向片側寄り）に、第１基板１０ａ〜１０ｃの幅方向片側部１１と筐体２の内壁部２ａとで構成される隙間部１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられている。そして、これら隙間部１４ａ〜１４ｃからなる連通部によって、循環流路Ｆの一部が構成されている。このように、本第２変形例では、連通部が隙間部１４ａ、１４ｂ、１４ｃから構成されていても、上記第１実施形態と同様に、筐体２内の各基板や電子部品等を効率的に冷却することができる。
【００５１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る車載用電子機器１について、図６を参照して説明する。図６に示すように、本第２実施形態では、第１基板１０ａ〜１０ｃ及び各電子部品の配置が異なる以外は、上記第１実施形態と同様である。以下、これ以外の上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、上記第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
図６（Ａ）は、第２実施形態に係る循環流路を説明する説明図であり、図６（Ｂ）は、第２実施形態に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
一般的に、暖められて比重が小さくなった気体は自然対流の効果により上昇する性質を持ち、温度が高い気体ほど上昇する速度が大きくなる。そこで本第２実施形態では、この性質を利用し、第１基板１０ａ〜１０ｃ及び高発熱電子部品１５の配置を工夫することで、暖められた内部気体をより効率的に流通させるようにしている。
【００５３】
より具体的には、第２基板２０は、一端側が下方側、他端側が上方側となるように配置されている。そして、第１基板１０ａ〜１０ｃは、図６に示すように、開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ側が幅方向他方側よりも高い位置となるように上下方向に対して傾斜して配置されている。そして、第１基板１０ａ〜１０ｃにはそれぞれ電子部品が実装されており、当該基板に実装される他の部品（低発熱電子部品１６）と比較して発熱量が相対的に大きい高発熱電子部品１５が、長手方向（幅方向）において開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなる連通部寄りにそれぞれ実装されている。
【００５４】
このように本第２実施形態に係る車載用電子機器１では、第１基板１０ａ〜１０ｃにそれぞれ、電子部品が実装されており、これら各基板において、当該基板に実装される他の部品と比較して発熱量が相対的に大きい高発熱電子部品１５が、幅方向において連通部寄りに実装されている。
この構成では、内部気体が確実に通過し且つ流量が相対的に大きくなる連通部付近に高発熱電子部品１５が配置されるため、熱の滞留が懸念される高発熱電子部品１５の付近において放熱を促進することができ、より一層の熱分布の均一化を図ることができる。
【００５５】
さらに、第２基板２０は、一端側が下方側、他端側が上方側となるように配置されるものであり、第１基板１０ａ〜１０ｃは、連通部側が幅方向他方側よりも高い位置となるように上下方向に対して傾斜して配置されている。
この構成により、相対的に高い位置に配置された連通部付近の流速を高めることができ、このような連通部付近に配置される高発熱電子部品１５の放熱をより一層促進することができる。
【００５６】
［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５７】
上記各実施形態では、送風部がファン４より構成される例を示したが、送風部の構成は特に限定されない。例えば、図７に示すように、送風部は、圧電ブロア５から構成されていてもよい。送風部を圧電ブロア５で構成することにより、送風部をファン４などで構成する場合と比べより小型構成とすることができ、筐体内の省スペース化を図ることができる。また、圧電ブロア５を予め基板に実装させておけば、当該電子機器１の組み付け作業が容易となる。
【００５８】
上記各実施形態では、第１基板１０ａ〜１０ｃに設けられる各連通部は、開口部又は切欠部或いは隙間部のいずれか１つのみから構成される例を示したが、これらが混在して設けられる構成としてもよい。
【００５９】
上記各実施形態では、筐体が密閉されている構成を例に挙げて説明したが、筐体が密閉されていない構成を採用してもよい。
【００６０】
上記各実施形態では、筐体２の壁部に、熱交換部として冷却フィン４０を配置した例を示したが、冷却フィン４０の代わりに、ヒートパイプや、ペルチェ素子等を配置する構成としてもよい。
【００６１】
上記各実施形態では、第２基板２０の一方面２０ａに、３枚の基板（第１基板１０ａ〜１０ｃ）を配置した構成を例に挙げて説明したが、これら第１基板の枚数は２枚であってもよく、また４枚以上配置する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１…車載用電子機器
２…筐体
２ａ…内壁部
４…ファン（送風部）
４ａ…羽根
４ｂ…ケース
５…圧電ブロア（送風部）
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…第１基板（複数の基板）
１１…幅方向片側部
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…開口部（連通部）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ…切欠部（連通部）
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ…隙間部（連通部）
１５…高発熱電子部品（電子部品）
１６…低発熱電子部品（電子部品）
２０…第２基板（保持部材）
２０ａ…一方面
２０ｂ…他方面
２２…気体導入部
２３…気体排出部
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ…コネクタ部
２５…ガイド部
３０…第３基板
３３…フレキシブルコネクタ
４０…冷却フィン
Ｆ…循環流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に半導体素子や抵抗素子などの電子部品は、動作時に発熱する特性を有し、このような発熱に起因して素子や回路の温度が上昇すると、素子寿命が低下したり性能が劣化することが懸念される。また、このような電子部品は、基板に実装された状態で筐体内に収容されて使用されることが多く、このような熱のこもりやすい環境では、収容された電子部品を如何にして冷却するかが問題となる。なお、このような電子機器の冷却に関連する技術としては、例えば、下記特許文献１〜特許文献３に示すものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、筐体（１０）内に、電源ユニット（２０）、ＣＰＵや外部機器の制御論理を搭載した第一のプリント基板（３０）、第一のプリント基板（３０）へ電源を供給する機能などを持つ第二のプリント基板（４０）等を収容した情報処理装置の冷却構造が開示されている。そして、特許文献１では、冷却ファン（１５）により筐体（１０）外の比較的冷たい空気を筐体（１０）内に送り込むとともに、冷却ファン（１５）から送られた筐体（１０）内の空気を筐体（１０）に設けられる空気孔（１７）から、筐体（１０）外へ排出するようにしている。
【０００４】
特許文献２には、複数の基板ユニット（１０８）を着脱可能に収納する基板収納部（１０６）と、基板収納部（１０６）に冷却用空気Ｗを流すファン（排気手段）と、基板収納部（１０６）に流す冷却用空気Ｗの上流側に設けられる吸気側ダクト１１２（上流側ダクト）と、吸気側ダクト１１２から基板収納部（１０６）を通過した冷却用空気Ｗを流す排気側ダクト１１６（下流側ダクト）を備えた電子装置の冷却構造が開示されている。そして、吸気側ダクト１１２は、第１の吸気部１１４を通して外気に開放されており、排気側ダクト１１６は、第１の排気部１１８を通して外気に開放されている。
【０００５】
特許文献３には、プリント基板（１１）を複数枚収納するプリント基板収納シェルフ（１）において、シェルフ（１）の上側に配置されている吊り下げ部（ガイドレール（８））によりプリント基板（１１）を上側から吊り下げた状態で配置し、プリント基板（１１）の下側に空間を設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３２１４８号公報
【特許文献２】特許第４０１２０９１号
【特許文献３】特開２００５−２５２１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、車載機器の分野では、当該機器の小型化や高性能化に伴って、電子部品が実装された基板の発熱量が増大する傾向にあり、発熱量を抑制し得る構造が求められている。特に、現在では、車両の高機能化の要求に対応するため、車両内の各種制御を行う制御基板など基板数が増大する傾向にあり、搭載スペースを確保するために筺体内に複数の制御基板を配置するケースが多くなってきているため、発熱量の抑制がより重要となっている。
【０００８】
一方、上記のように基板を筐体内に収容して車両に搭載する場合には、防塵性や防水性等を高めるために筐体の密閉性が求められることも多い。しかしながら、筐体の密閉性を高めようとすると、筐体外から筐体内へ外気が導入され難くなるため、筐体内を外気によって冷却することが著しく制限されてしまう。
【０００９】
このように、現在では、筐体内の密閉性と冷却性を共に要求されるケースが多くなってきているが、従来技術では、このような課題を解消することが難しかった。例えば、上記特許文献１の構成では、筐体に形成された空気孔を介して外気を導入することができるため、筐体内の冷却性は高くなるが、筐体の密閉性が不十分であるため、防塵性や防水性を十分に確保することが難しかった。
【００１０】
また、上記特許文献２の構成では、筐体（基板収容部）の周囲に大型のダクトが設けられ、このダクト内の通気や筐体からの排気のためにファンが多数設けられるため、冷却構造の大型化が避けられず、搭載スペースの限られた車両等に適用し難いという問題がある。
【００１１】
一方、上記特許文献３の構成では、筐体内の気体を積極的に内気循環させる構造とはなっておらず、また筐体内の気体の流れを形成する送風手段等も設けられていないため、筐体内の気体を効率よく循環させることが難しかった。
【００１２】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、車載用電子機器において、密閉性の高い筐体内であっても、筐体内に収容される基板や電子部品等を効率的に冷却し得る冷却構造をより小型構成で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、電子部品を実装した複数の基板と、
複数の前記基板を保持する保持部材と、
前記保持部材に複数の前記基板が保持されてなる回路構成体を収容する筐体と、
を備え、
複数の前記基板が基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置されると共に、各基板が前記所定方向と交差する構成で配置され且つ前記保持部材の一方面から立ち上がる構成で配置されてなる車載用電子機器であって、
前記保持部材の前記一方面側に設けられ、前記筐体内の内部気体が前記一方面に沿って流れるように構成された循環流路と、
前記筐体内の前記内部気体を前記保持部材の他方面側から前記一方面側に送ると共に、当該内部気体が前記循環流路内を移動するように送風する送風部と、
を備え、
前記循環流路は、前記保持部材の前記一方面に沿った所定方向の一端側から他端側に続くように流路が構成され、且つ前記送風部によって前記一方面側に導かれた前記内部気体が、並設された複数の前記基板の各基板間を流れるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、保持部材の一方面側において所定方向の一端側から他端側に続くように前記一方面に沿った循環流路が構成されている。そして、循環流路は、基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置された複数の基板を構成要素としており、送風部によって一方面側に導かれた内部気体が各基板間を流れるように構成されている。
この構成によれば、各基板に実装される電子部品の発熱によって暖められた内部気体が一方面側（各基板の配置側）において局所的に溜まることが抑制され、内部気体の温度分布を均熱化することができる。また、保持部材の一端側に設けられた送風部により、他方面側から一方面側に内部気体が導入されるようになっているため、循環流路を通って他端側に達した内部気体が他方面側に移動し易く、他方面側に移動した内部気体が再び一方面側に導入されるように循環し易くなる。従って、外気が導入され難い密閉性の高い筐体内において内部気体の熱分布を全体的に均一化することができ、筐体内に収容される複数の基板や電子部品等を効率的に冷却することができる。また、この構成では、送風部を筐体内に多数設けたり、大型の専用ダクトを設けなくとも、筐体内の内部気体を効率よく循環させることができるため、高い密閉性を必要とする車載用電子機器の冷却をより小型構成で実現することができる。
【００１５】
請求項２の発明では、前記保持部材が、複数の前記基板とは異なる第２基板からなり、前記第２基板の前記一端側には、貫通形状又は切欠形状からなる気体導入部が形成されており、前記送風部は、前記第２基板の前記他方面側の前記内部気体を前記気体導入部を介して前記一方面側に導入するとともに、当該気体導入部からの前記内部気体を前記循環流路に向けて送風している。
この構成によれば、多種類の基板を効率的に配置し易い接続方式を実現することができる。特にこの構成では、第２基板の一方面側に熱がより集中し易くなるため、循環流路によって内部気体を循環することで高い放熱効果が得られる。更に、送風部により気体導入部を介して他方面側の内部気体を一方面側に導入することができるため、相対的に低い温度の内部気体を複数の基板が配置されている側へ効率よく送り込むことができ、筐体内における内部気体の局所的な温度上昇をより一層抑制することができる。
【００１６】
請求項３の発明では、前記第２基板の前記他端側において、貫通形状又は切欠形状からなる気体排出部が形成されており、前記循環流路内を流れて前記他端側に導かれた前記内部気体が、前記気体排出部を介して前記第２基板の前記他方面側に移動し、この移動した当該内部気体が、再び前記気体導入部を介して前記一方面側に導かれるように循環している。
この構成によれば、第２基板の一方面側では、一端側において内部気体の導入が促進され、他端側において内部気体の排出が促進されるため、構造的に内部気体が滞留しやすい各基板間においても強制的に内部気体を循環させやすくなる。また、第２基板の一方面側においても、他方面側においても当該第２基板の板面方向に沿って効率的に内部気体を移動させることができるため、筐体内全体として内部気体の循環効果が一層高まる。
【００１７】
請求項４の発明では、前記筐体内における前記第２基板の前記他方面側において、当該第２基板と対向するように第３基板が設けられ、前記気体排出部を介して前記第２基板の前記他方面側に移動した前記内部気体が、前記第２基板と前記第３基板との間に導かれるようになっており、前記送風部は、前記第２基板と前記第３基板との間を通る前記内部気体を、前記気体導入部を介して前記一方面側に導いている。
この構成では、当該第２基板とこれに対向する第３基板の間の空間を流路として利用して内部気体を効率的に循環させることができる。特に、他方面側での循環の際には、第２基板及び第３基板に沿って内部気体が循環するため、第２基板や第３基板付近での局所的な熱の蓄積を抑制することができ、各基板だけでなく、第２基板や第３基板の放熱効果も高まる。
【００１８】
請求項５の発明では、前記保持部材の前記一方面において、複数のコネクタ部が間隔をあけてそれぞれ設けられ、前記基板の少なくとも一端部には、前記コネクタ部と接続可能なカードエッジ部が形成されており、複数の前記基板は、各基板の前記カードエッジ部が前記コネクタ部にそれぞれ挿し込まれることで前記保持部材の前記一方面からそれぞれ立ち上がる構成で保持されていることを特徴としている。
上記のように基板に設けられたカードエッジ部を保持部材の一方面に設けられたコネクタ部に接続して当該基板を固定する構造を用いると、多種類の基板を効率的に接続、配置することができる。そして、このようにカードエッジ構造で並設された複数の基板の各基板間を流れるように流路が構成されているため、カードエッジ構造のメリットを享受しつつ効率的な放熱を実現することができる。
【００１９】
請求項６の発明では、前記基板の幅方向片側寄りにおいて、当該基板の厚さ方向に連通する空間を構成するように、当該基板に形成された開口部又は切欠部、或いは前記基板の幅方向片側部と前記筐体の内壁部とで構成される隙間部からなる連通部が形成され、この連通部が、前記循環流路の一部として構成されている。そして、複数の前記基板は、前記所定方向に並んで配置されると共に、隣り合う基板同士の前記連通部の位置が幅方向一方側と他方側とで互い違いに配置されるように前記保持部材によって保持されている。
この構成によれば、循環流路を通る内部気体が各基板の幅方向全体に接触し易くなるため、各基板において全体的に放熱がなされ、循環流路での局所的な熱の蓄積を一層抑制することができる。
【００２０】
請求項７の発明では、複数の前記基板にそれぞれ、電子部品が実装されており、少なくともいずれかの前記基板において、当該基板に実装される他の部品と比較して発熱量が相対的に大きい高発熱電子部品が、前記幅方向において前記連通部寄りに実装されている。
この構成では、内部気体が確実に通過し且つ流量が相対的に大きくなる連通部付近に高発熱電子部品が配置されるため、熱の滞留が懸念される高発熱電子部品の付近において放熱を促進することができ、より一層の熱分布の均一化を図ることができる。
【００２１】
請求項８の発明では、前記保持部材は、前記一端側が下方側、前記他端側が上方側となるように配置されるものであり、前記基板は、前記連通部側が幅方向他方側よりも高い位置となるように前記上下方向に対して傾斜して配置されている。
一般的に、暖められて比重が小さくなった気体は自然対流の効果により上昇する性質を持ち、温度が高い気体ほど上昇する速度が大きくなる。上記構成では、この性質を利用し、相対的に高い位置に配置された連通部付近の流速を高めることができ、このような連通部付近に配置される高発熱電子部品の放熱をより一層促進することができる。
【００２２】
請求項９の発明では、前記筐体が密閉されているため、筐体内の防塵性や防水性（水分腐食に対する耐性）を十分に確保することができる。一方、このような密閉構造の場合、筐体内における局所的な熱の蓄積がより深刻となるが、本発明では、特徴的な循環流路によってこのような問題を効果的に解消しており、密閉構造のメリットを享受しつつ、局所的な熱の蓄積を効果的に抑制し得る構成を実現することができる。
【００２３】
請求項１０の発明では、前記送風部が圧電ブロアによって構成されているので、送風部をファンなどで構成する場合と比べより小型構成とすることができ、筐体内の省スペース化を図ることができる。
【００２４】
請求項１１の発明は、前記筐体において、前記一方面又は前記他方面と対向する側の壁部には、当該筐体の外部側に露出する複数の冷却フィンが設けられている。
この構成では、一方面側或いは他方面側の循環経路において外部へ熱放散することができ、密閉性を維持しつつ循環過程において内部気体を効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る車載用電子機器の構成を概念的に例示する概念図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る回路構成体の構成概要を示す説明図である。
【図３】図３（Ａ）は、第１実施形態に係る循環流路を説明する説明図であり、図３（Ｂ）は、第１実施形態に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【図４】図４（Ａ）は、第１実施形態の第１変形例に係る循環流路を説明する説明図であり、図４（Ｂ）は、第１実施形態の第１変形例に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【図５】図５（Ａ）は、第１実施形態の第２変形例に係る循環流路を説明する説明図であり、図５（Ｂ）は、第１実施形態の第２変形例に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【図６】図６（Ａ）は、第２実施形態に係る循環流路を説明する説明図であり、図６（Ｂ）は、第２実施形態に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【図７】図７（Ａ）は、第１、２実施形態の他の変形例に係る循環流路を説明する説明図であり、図７（Ｂ）は、第１実施形態の他の変形例に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
以下、本発明の車載用電子機器を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る車載用電子機器の構成を概念的に例示する概念図である。図２は、第１実施形態に係る回路構成体の構成概要を示す説明図である。図３（Ａ）は、第１実施形態に係る循環流路を説明する説明図であり、図３（Ｂ）は、第１実施形態に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
【００２７】
本第１実施形態に係る車載用電子機器１は、図１に示すように、箱状形態をなし密閉された筐体２内に、各種電子部品（図示略）を実装した第１基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、これら第１基板１０ａ〜１０ｃを保持する保持部材としての機能を有した第２基板２０と、第２基板２０と対向するように設けられる第３基板３０と、筐体２内の内部気体を送風するファン４と、筐体２内の内部気体が流れるように構成された循環流路Ｆ（図３参照）を備えている。また、第１基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、第２基板２０及び第３基板３０はプリント基板からなり、これら各基板によって回路構成体が構成されている。さらに、第３基板３０が設けられる側の筐体２の壁部には、当該筐体２の外部側に露出する複数の冷却フィン４０が設けられている。
【００２８】
第１基板１０ａ〜１０ｃは、実装された電子部品により構成される車両内の各種制御を行う制御回路を備えている。そして、第１基板１０ａ〜１０ｃは長手状に構成されており、これら第１基板１０ａ〜１０ｃの長手方向片側寄り（幅方向片側寄り）には、基板の厚さ方向に連通する空間を構成するように、矩形状の開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなる連通部がそれぞれ設けられている。これら開口部１２ａ〜１２ｃの形状は矩形状に限られず、例えば円形状であってもよい。また各開口部１２ａ〜１２ｃは同一の形状であってもよく、異なる形状であってもよい。さらに、開口部１２ａ〜１２ｃは、各基板において複数設けられていてもよく、各基板の大きさや強度との兼ね合い等から決めることができる。
【００２９】
これら第１基板１０ａ〜１０ｃは、図１及び図２に示すように、各基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置されている。また、第１基板１０ａ〜１０ｃは、各基板が所定方向と交差する構成で配置され且つ第２基板２０の一方面２０ａ側から立ち上がる構成で配置されている。そして、第１基板１０ａ〜１０ｃは、隣り合う基板同士の開口部の位置が幅方向一方側と他方側とで互い違いになるように（すなわち、隣り合う基板同士の開口部が対向しないように）配置されている。
【００３０】
また、これら第１基板１０ａ〜１０ｃの短手方向の一端部には、カードエッジ部（図示略）がそれぞれ形成されており、第２基板２０の一方面２０ａ側に所定の間隔をあけて設けられるコネクタ部２４ａ〜２４ｃに電気的に接続されている。なお、図２は、第１基板１０ａ〜１０ｃの各カードエッジ部がコネクタ部２４ａ〜２４ｃに接続されている様子を示しており、各カードエッジ部はコネクタ部２４ａ〜２４ｃ内に挿着されている。また、各カードエッジ部はコネクタ部２４ａ〜２４ｃから着脱可能な構成となっている。このように、第１基板１０ａ〜１０ｃは、各カードエッジ部がコネクタ部２４ａ〜２４ｃにそれぞれ挿し込まれることで第２基板２０の一方面２０ａ側からそれぞれ立ち上がる構成で保持されている。なお、図１及び図３〜図７では、コネクタ部２４ａ〜２４ｃを省略して示している。
【００３１】
第２基板２０の一方面２０ａ側には、上述したようにコネクタ部２４ａ〜２４ｃが間隔をあけて設けられており、これらコネクタ部２４ａ〜２４ｃの両端を挟むように、第１基板１０ａ〜１０ｃの厚さと略等しい若しくは第１基板１０ａ〜１０ｃの厚さより若干大きい幅の溝が形成されたガイド部２５が各コネクタ部２４ａ〜２４ｃに対して１対ずつ設けられている。そして、ガイド部２５は、第１基板１０ａ〜１０ｃを第２基板２０に装着する際、第１基板１０ａ〜１０ｃの長手方向両端部を保持しながら各カードエッジ部をコネクタ部２４ａ〜２４ｃへ案内すると共に、第１基板１０ａ〜１０ｃが第２基板２０に装着された後は、コネクタ部２４ａ〜２４ｃと共に第１基板１０ａ〜１０ｃを保持するように構成されている。なお、図１及び図３（Ａ）〜図７（Ａ）では、ガイド部２５を省略して示している。
【００３２】
この第２基板２０の所定方向（すなわち、第１基板１０ａ〜１０ｃの配列方向）の一端側には、当該第２基板２０の厚さ方向に貫通する貫通形状からなる気体導入部２２が設けられている。また、第２基板２０の所定方向の他端側には、当該第２基板２０の厚さ方向に貫通する貫通形状からなる気体排出部２３が設けられている。なお、気体導入部２２及び気体排出部２３の形状は、矩形状に限られず、例えば円形状であってもよい。また、気体導入部２２及び気体排出部２３は、貫通形状に限定されず、第２基板２０の端部を切り欠いた切欠形状から構成されていてもよい。さらに、気体導入部２２及び気体排出部２３の大きさは、筐体２及び第１基板１０ａ〜１０ｃの大きさとの兼ね合い等から決めることができる。
【００３３】
第２基板２０の他方面２０ｂ側には、第２基板２０と略等しい大きさで構成される第３基板３０が設けられている。この第３基板３０は、車両のバッテリから供給される電圧を所定の電圧に変換し、車両内の各部（ＥＣＵの各部）へ電源を供給する電源部を備えている。そして、第３基板は、第２基板２０と対向すると共に、この第２基板２０との間に隙間を空けて第３基板３０が設けられている。また、第３基板３０は、図２に示すように、第２基板２０の一端側において、フレキシブルコネクタ３３により第２基板２０と接続されている。第３基板３０は、図１に示すように、筐体２内において内壁部２ａ寄りに配置されると共に、筐体２を間に挟んで筐体２外に設けられる冷却フィン４０と対面するように配置されている。電源部が設けられる第３基板３０は、第１基板１０ａ〜１０ｃ及び第２基板２０と比べて相対的に発熱量が大きくなりやすいため、第３基板３０を冷却フィン４０と対向させることで、電源部から発生した熱を筐体２外部へより放熱させやすくなる。なお、冷却フィン４０からの放熱は、自然空冷、強制空冷または液冷等によって行うことができる。
【００３４】
ファン４は、第２基板２０の一端側に設けられる気体導入部２２を覆うように、第２基板２０の一方面２０ａ側に取り付けられている。ファン４は、電動モータ（図示略）と、電動モータにより回転駆動される複数枚の羽根４ａと、電動モータ及び複数枚の羽根４ａを収容するケース４ｂとから構成される。そして、ファン４は、筐体内の内部気体を第２基板２０の他方面２０ｂ側から気体導入部２２を介して一方面２０ａ側に送るように構成されている。より詳しくは、ファン４は、第２基板２０と第３基板３０との間を通る内部気体を気体導入部２２から吸引し、その吸引した内部気体を一方面２０ａ側へ吹き出すようになっている。なお、ファン４は、「送風部」の一例に相当する。
【００３５】
循環流路Ｆは、図３に示すように、第２基板２０の一方面２０ａに沿った所定方向の一端側から他端側に続くように流路が構成されている。また、循環流路Ｆは、ファン４によって一方面２０ａ側に導かれた内部気体が、並設された第１基板１０ａ〜１０ｃの各基板間を流れるように構成されている。さらに、循環流路Ｆは、第１基板１０ａ〜１０ｃに設けられる開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなる連通部によって一部が構成されている。すなわち、循環流路Ｆは、隣り合う基板同士の開口部の位置が幅方向一方側と他方側とで互い違いになるように配置されている第１基板１０ａ〜１０ｃの開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃを順に結ぶように流路が構成されている。また、循環流路Ｆは、第２基板２０と第３基板３０との間に設けられる隙間によって、第２基板２０の他方面２０ｂ側の流路が構成されている。
【００３６】
次に、上述のように構成される車載用電子機器１における冷却構造について説明する。
まず、図３に示すように、第２基板２０の他方面２０ｂ側の内部気体がファン４によって吸引される。ファン４によって吸引された内部気体は、気体導入部２２を介して第２基板２０の一方面２０ａ側へ吹き出されると共に、循環流路Ｆ内を移動するように、第１基板１０ａに設けられる開口部１２ａへ向けて送風される。開口部１２ａに送風された内部気体は、第１基板１０ａに沿って流れ、第１基板１０ｂに設けられる開口部１２ｂへ導かれる。第１基板１０ｂの開口部１２ｂに導かれた内部気体は、第１基板１０ｂに沿って流れ、第１基板１０ｃに設けられる開口部１２ｃへ導かれる。第１基板１０ｃの開口部１２ｃに導かれた内部気体は、第１基板１０ｃに沿って流れ、第２基板２０の他端側に設けられる気体排出部２３へ導かれる。
【００３７】
このように、第２基板２０の一方面２０ａ側に設けられる循環流路Ｆ内を流れ、気体排出部２３へと送風された内部気体は、気体排出部２３から第２基板２０の他方面２０ｂ側であって第２基板２０と第３基板３０との間へ導かれる。そして、第２基板２０と第３基板３０との間へ導かれた内部気体は、ファン４の吸引によって、第２基板２０の一端側の気体導入部２２へ送風されると共に、気体導入部２２を介して第２基板２０の一方面２０ａ側へ再び導かれて、筐体２内を循環する。このように、内部気体が第１基板１０ａ〜１０ｃの間を流れるように循環流路Ｆが構成されているため、基板に実装される電子部品の発熱によって暖められた内部気体が局所的に溜まることが抑制され、内部気体の温度分布を均熱化することができ、筐体内の各基板や電子部品等を効率的に冷却することができる。さらに、循環流路Ｆは、直列の流路で構成されているため、ファン４を複数設けなくとも、内部気体を効率的に送風することができる。
【００３８】
そして、第３基板３０が設けられる側の筐体２の側面には、冷却フィン４０が設けられているので、第２基板２０と第３基板３０との間を流れた内部気体の熱を、第３基板３０を介して冷却フィン４０から筐体２外部へ放熱させることができる。
【００３９】
以上説明したように、本第１実施形態に係る車載用電子機器１では、保持部材（第２基板２０）の一方面２０ａ側において所定方向の一端側から他端側に続くように一方面２０ａに沿った循環流路Ｆが構成されている。そして、循環流路Ｆは、基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置された複数の基板（第１基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を構成要素としており、ファン４によって一方面２０ａ側に導かれた内部気体が各基板間を流れるように構成されている。
この構成によれば、第１基板１０ａ〜１０ｃに実装される電子部品の発熱によって暖められた内部気体が一方面２０ａ側（各基板の配置側）において局所的に溜まることが抑制され、内部気体の温度分布を均熱化することができる。また、保持部材（第２基板２０）の一端側に設けられたファン４により、他方面２０ｂ側から一方面２０ａ側に内部気体が導入されるようになっているため、循環流路Ｆを通って他端側に達した内部気体が他方面２０ｂ側に移動し易く、他方面２０ｂ側に移動した内部気体が再び一方面２０ａ側に導入されるように循環し易くなる。従って、外気が導入され難い密閉性の高い筐体２内において内部気体の熱分布を全体的に均一化することができ、筐体２内に収容される第１基板１０ａ〜１０ｃや電子部品等を効率的に冷却することができる。また、この構成では、ファン４を筐体２内に多数設けたり、大型の専用ダクトを設けなくとも、筐体２内の内部気体を効率よく循環させることができるため、高い密閉性を必要とする車載用電子機器１の冷却をより小型構成で実現することができる。
【００４０】
また、保持部材が、第１基板１０ａ〜１０ｃとは異なる第２基板２０からなり、第２基板２０の一端側には、貫通形状又は切欠形状からなる気体導入部２２が形成されており、ファン４は、第２基板２０の他方面２０ｂ側の内部気体を、気体導入部２２を介して一方面２０ａ側に導入するとともに、当該気体導入部２２からの内部気体を循環流路Ｆに向けて送風している。
この構成によれば、多種類の基板を効率的に配置し易い接続方式を実現することができる。特にこの構成では、第２基板２０の一方面２０ａ側に熱がより集中し易くなるため、循環流路Ｆによって内部気体を循環することで高い放熱効果が得られる。更に、ファン４により気体導入部２２を介して他方面２０ｂ側の内部気体を一方面２０ａ側に導入することができるため、相対的に低い温度の内部気体を複数の基板（第１基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）が配置されている側へ効率よく送り込むことができ、筐体２内における内部気体の局所的な温度上昇をより一層抑制することができる。
【００４１】
さらに、第２基板２０の他端側において、貫通形状又は切欠形状からなる気体排出部２３が形成されており、循環流路Ｆ内を流れて他端側に導かれた内部気体が、気体排出部２３を介して第２基板２０の他方面２０ｂ側に移動し、この移動した当該内部気体が、再び気体導入部２２を介して一方面２０ａ側に導かれるように循環している。
この構成によれば、第２基板２０の一方面２０ａ側では、一端側において内部気体の導入が促進され、他端側において内部気体の排出が促進されるため、構造的に内部気体が滞留しやすい第１基板１０ａ〜１０ｃの各基板間においても強制的に内部気体を循環させやすくなる。また、第２基板２０の一方面２０ａ側においても、他方面２０ｂ側においても当該第２基板２０の板面方向に沿って効率的に内部気体を移動させることができるため、筐体２内全体として内部気体の循環効果が一層高まる。
【００４２】
さらに、筐体２内における第２基板２０の他方面２０ｂ側において、当該第２基板２０と対向するように第３基板３０が設けられ、気体排出部２３を介して第２基板２０の他方面２０ｂ側に移動した内部気体が、第２基板２０と第３基板３０との間に導かれるようになっており、ファン４は、第２基板２０と第３基板３０との間を通る内部気体を、気体導入部２２を介して一方面２０ａ側に導いている。
この構成では、当該第２基板２０とこれに対向する第３基板３０の間の空間を流路として利用して内部気体を効率的に循環させることができる。特に、他方面２０ｂ側での循環の際には、第２基板２０及び第３基板３０に沿って内部気体が循環するため、第２基板２０や第３基板３０付近での局所的な熱の蓄積を抑制することができ、第１基板１０ａ〜１０ｃだけでなく、第２基板２０や第３基板３０の放熱効果も高まる。
【００４３】
さらに、第２基板２０の一方面２０ａにおいて、コネクタ部２４ａ、２４ｂ、２４ｃが間隔をあけてそれぞれ設けられ、第１基板１０ａ〜１０ｃの一端部には、コネクタ部２４ａ、２４ｂ、２４ｃと接続可能なカードエッジ部が形成されており、第１基板１０ａ〜１０ｃは、第１基板１０ａ〜１０ｃのカードエッジ部がコネクタ部２４ａ、２４ｂ、２４ｃにそれぞれ挿し込まれることで第２基板２０の一方面２０ａからそれぞれ立ち上がる構成で保持されている。
上記のように第１基板１０ａ〜１０ｃに設けられたカードエッジ部を第２基板２０の一方面２０ａに設けられたコネクタ部２４ａ、２４ｂ、２４ｃに接続して当該第１基板１０ａ〜１０ｃを固定する構造を用いると、多種類の基板を効率的に接続、配置することができる。そして、このようにカードエッジ構造で並設された複数の基板（第１基板１０ａ〜１０ｃ）の各基板間を流れるように流路が構成されているため、カードエッジ構造のメリットを享受しつつ効率的な放熱を実現することができる。
【００４４】
さらに、第１基板１０ａ〜１０ｃの幅方向片側寄りにおいて、当該第１基板１０ａ〜１０ｃの厚さ方向に連通する空間を構成するように、当該第１基板１０ａ〜１０ｃに形成された開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなる連通部が形成され、この連通部が、循環流路Ｆの一部として構成されている。そして、第１基板１０ａ〜１０ｃは、所定方向に並んで配置されると共に、隣り合う基板同士の連通部の位置が幅方向一方側と他方側とで互い違いに配置されるように第２基板２０によって保持されている。
この構成によれば、循環流路Ｆを通る内部気体が第１基板１０ａ〜１０ｃの幅方向全体に接触し易くなるため、これら各基板において全体的に放熱がなされ、循環流路Ｆでの局所的な熱の蓄積を一層抑制することができる。
【００４５】
さらに、筐体２が密閉されているため、筐体２内の防塵性や防水性（水分腐食に対する耐性）を十分に確保することができる。一方、このような密閉構造の場合、筐体２内における局所的な熱の蓄積がより深刻となるが、本発明では、特徴的な循環流路Ｆによってこのような問題を効果的に解消しており、密閉構造のメリットを享受しつつ、局所的な熱の蓄積を効果的に抑制し得る構成を実現することができる。
【００４６】
さらに、筐体２において、一方面２０ａ又は他方面２０ｂと対向する側の壁部には、当該筐体２の外部側に露出する複数の冷却フィン４０が設けられている。
この構成では、一方面２０ａ側或いは他方面２０ｂ側の循環経路において外部へ熱放散することができ、密閉性を維持しつつ循環過程において内部気体を効率的に冷却することができる。
【００４７】
［第１実施形態の第１変形例］
次に、本発明の第１実施形態における第１変形例に係る車載用電子機器１について、図４を参照して説明する。図４に示すように、第１実施形態における第１変形例では、連通部の形状が異なる以外は、上記第１実施形態と同様である。以下、これ以外の上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、上記第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
図４（Ａ）は、第１実施形態の第１変形例に係る循環流路を説明する説明図であり、図４（Ｂ）は、第１実施形態の第１変形例に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。本第１変形例では、上記第１実施形態で示した開口部１２ａ〜１２ｃの構成に代えて、第１基板１０ａ〜１０ｃの長手方向片側寄り（幅方向片側寄り）に、基板の厚さ方向に連通する空間を構成するように、切欠部１３ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられている。そして、これら切欠部１３ａ〜１３ｃからなる連通部によって、循環流路Ｆの一部が構成されている。切欠部１３ａ〜１３ｃの形状は、特に限定されないが、製造上の面から、各切欠部が他の切欠部と符合する形状とするのが好ましい。このように、本第１変形例では、連通部が切欠部１３ａ、１３ｂ、１３ｃから構成されていても、上記第１実施形態と同様に、筐体２内の各基板や電子部品等を効率的に冷却することができる。
【００４９】
［第１実施形態の第２変形例］
次に、本発明の第１実施形態における第２変形例に係る車載用電子機器１について、図５を参照して説明する。図５に示すように、第１実施形態における第２変形例では、連通部の形状が異なる以外は、上記第１実施形態と同様である。以下、これ以外の上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、上記第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
図５（Ａ）は、第１実施形態の第２変形例に係る循環流路を説明する説明図であり、図５（Ｂ）は、第１実施形態の第２変形例に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。本第２変形例では、上記第１実施形態で示した開口部１２ａ〜１２ｃの構成に代えて、第１基板１０ａ〜１０ｃの長手方向片側寄り（幅方向片側寄り）に、第１基板１０ａ〜１０ｃの幅方向片側部１１と筐体２の内壁部２ａとで構成される隙間部１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられている。そして、これら隙間部１４ａ〜１４ｃからなる連通部によって、循環流路Ｆの一部が構成されている。このように、本第２変形例では、連通部が隙間部１４ａ、１４ｂ、１４ｃから構成されていても、上記第１実施形態と同様に、筐体２内の各基板や電子部品等を効率的に冷却することができる。
【００５１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る車載用電子機器１について、図６を参照して説明する。図６に示すように、本第２実施形態では、第１基板１０ａ〜１０ｃ及び各電子部品の配置が異なる以外は、上記第１実施形態と同様である。以下、これ以外の上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、上記第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
図６（Ａ）は、第２実施形態に係る循環流路を説明する説明図であり、図６（Ｂ）は、第２実施形態に係る車載用電子機器を第２基板の一方面側から見た様子を概略的に説明する説明図である。
一般的に、暖められて比重が小さくなった気体は自然対流の効果により上昇する性質を持ち、温度が高い気体ほど上昇する速度が大きくなる。そこで本第２実施形態では、この性質を利用し、第１基板１０ａ〜１０ｃ及び高発熱電子部品１５の配置を工夫することで、暖められた内部気体をより効率的に流通させるようにしている。
【００５３】
より具体的には、第２基板２０は、一端側が下方側、他端側が上方側となるように配置されている。そして、第１基板１０ａ〜１０ｃは、図６に示すように、開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ側が幅方向他方側よりも高い位置となるように上下方向に対して傾斜して配置されている。そして、第１基板１０ａ〜１０ｃにはそれぞれ電子部品が実装されており、当該基板に実装される他の部品（低発熱電子部品１６）と比較して発熱量が相対的に大きい高発熱電子部品１５が、長手方向（幅方向）において開口部１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなる連通部寄りにそれぞれ実装されている。
【００５４】
このように本第２実施形態に係る車載用電子機器１では、第１基板１０ａ〜１０ｃにそれぞれ、電子部品が実装されており、これら各基板において、当該基板に実装される他の部品と比較して発熱量が相対的に大きい高発熱電子部品１５が、幅方向において連通部寄りに実装されている。
この構成では、内部気体が確実に通過し且つ流量が相対的に大きくなる連通部付近に高発熱電子部品１５が配置されるため、熱の滞留が懸念される高発熱電子部品１５の付近において放熱を促進することができ、より一層の熱分布の均一化を図ることができる。
【００５５】
さらに、第２基板２０は、一端側が下方側、他端側が上方側となるように配置されるものであり、第１基板１０ａ〜１０ｃは、連通部側が幅方向他方側よりも高い位置となるように上下方向に対して傾斜して配置されている。
この構成により、相対的に高い位置に配置された連通部付近の流速を高めることができ、このような連通部付近に配置される高発熱電子部品１５の放熱をより一層促進することができる。
【００５６】
［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５７】
上記各実施形態では、送風部がファン４より構成される例を示したが、送風部の構成は特に限定されない。例えば、図７に示すように、送風部は、圧電ブロア５から構成されていてもよい。送風部を圧電ブロア５で構成することにより、送風部をファン４などで構成する場合と比べより小型構成とすることができ、筐体内の省スペース化を図ることができる。また、圧電ブロア５を予め基板に実装させておけば、当該電子機器１の組み付け作業が容易となる。
【００５８】
上記各実施形態では、第１基板１０ａ〜１０ｃに設けられる各連通部は、開口部又は切欠部或いは隙間部のいずれか１つのみから構成される例を示したが、これらが混在して設けられる構成としてもよい。
【００５９】
上記各実施形態では、筐体が密閉されている構成を例に挙げて説明したが、筐体が密閉されていない構成を採用してもよい。
【００６０】
上記各実施形態では、筐体２の壁部に、熱交換部として冷却フィン４０を配置した例を示したが、冷却フィン４０の代わりに、ヒートパイプや、ペルチェ素子等を配置する構成としてもよい。
【００６１】
上記各実施形態では、第２基板２０の一方面２０ａに、３枚の基板（第１基板１０ａ〜１０ｃ）を配置した構成を例に挙げて説明したが、これら第１基板の枚数は２枚であってもよく、また４枚以上配置する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１…車載用電子機器
２…筐体
２ａ…内壁部
４…ファン（送風部）
４ａ…羽根
４ｂ…ケース
５…圧電ブロア（送風部）
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…第１基板（複数の基板）
１１…幅方向片側部
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…開口部（連通部）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ…切欠部（連通部）
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ…隙間部（連通部）
１５…高発熱電子部品（電子部品）
１６…低発熱電子部品（電子部品）
２０…第２基板（保持部材）
２０ａ…一方面
２０ｂ…他方面
２２…気体導入部
２３…気体排出部
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ…コネクタ部
２５…ガイド部
３０…第３基板
３３…フレキシブルコネクタ
４０…冷却フィン
Ｆ…循環流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を実装した複数の基板と、
複数の前記基板を保持する保持部材と、
前記保持部材に複数の前記基板が保持されてなる回路構成体を収容する筐体と、
を備え、
複数の前記基板が基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置されると共に、各基板が前記所定方向と交差する構成で配置され且つ前記保持部材の一方面から立ち上がる構成で配置されてなる車載用電子機器であって、
前記保持部材の前記一方面側に設けられ、前記筐体内の内部気体が前記一方面に沿って流れるように構成された循環流路と、
前記筐体内の前記内部気体を前記保持部材の他方面側から前記一方面側に送ると共に、当該内部気体が前記循環流路内を移動するように送風する送風部と、
を備え、
前記循環流路は、前記保持部材の前記一方面に沿った所定方向の一端側から他端側に続くように流路が構成され、且つ前記送風部によって前記一方面側に導かれた前記内部気体が、並設された複数の前記基板の各基板間を流れるように構成されていることを特徴とする車載用電子機器。
【請求項２】
前記保持部材は、複数の前記基板とは異なる第２基板からなり、
前記第２基板の前記一端側には、貫通形状又は切欠形状からなる気体導入部が形成されており、
前記送風部は、前記第２基板の前記他方面側の前記内部気体を前記気体導入部を介して前記一方面側に導入するとともに、当該気体導入部からの前記内部気体を前記循環流路に向けて送風することを特徴とする請求項１に記載の車載用電子機器。
【請求項３】
前記第２基板の前記他端側には、貫通形状又は切欠形状からなる気体排出部が形成されており、
前記循環流路内を流れて前記他端側に導かれた前記内部気体が、前記気体排出部を介して前記第２基板の前記他方面側に移動し、この移動した当該内部気体が、再び前記気体導入部を介して前記一方面側に導かれるように循環することを特徴とする請求項２に記載の車載用電子機器。
【請求項４】
前記筐体内における前記第２基板の前記他方面側には、当該第２基板と対向するように第３基板が設けられ、
前記気体排出部を介して前記第２基板の前記他方面側に移動した前記内部気体が、前記第２基板と前記第３基板との間に導かれるようになっており、
前記送風部は、前記第２基板と前記第３基板との間を通る前記内部気体を、前記気体導入部を介して前記一方面側に導くことを特徴とする請求項３に記載の車載用電子機器。
【請求項５】
前記保持部材の前記一方面において、複数のコネクタ部が間隔をあけてそれぞれ設けられ、
前記基板の少なくとも一端部には、前記コネクタ部と接続可能なカードエッジ部が形成されており、
複数の前記基板は、各基板の前記カードエッジ部が前記コネクタ部にそれぞれ挿し込まれることで前記保持部材の前記一方面からそれぞれ立ち上がる構成で保持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載用電子機器。
【請求項６】
前記基板の幅方向片側寄りには、当該基板の厚さ方向に連通する空間を構成するように、当該基板に形成された開口部又は切欠部、或いは前記基板の幅方向片側部と前記筐体の内壁部とで構成される隙間部からなる連通部が形成されており、
前記連通部は、前記循環流路の一部として構成されており、
複数の前記基板は、前記所定方向に並んで配置されると共に、隣り合う基板同士の前記連通部の位置が幅方向一方側と他方側とで互い違いに配置されるように前記保持部材によって保持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の車載用電子機器。
【請求項７】
複数の前記基板にはそれぞれ、電子部品が実装されており、
少なくともいずれかの前記基板において、当該基板に実装される他の部品と比較して発熱量が相対的に大きい高発熱電子部品が、前記幅方向において前記連通部寄りに実装されていることを特徴とする請求項６に記載の車載用電子機器。
【請求項８】
前記保持部材は、前記一端側が下方側、前記他端側が上方側となるように配置されるものであり、
前記基板は、前記連通部側が幅方向他方側よりも高い位置となるように前記上下方向に対して傾斜して配置されていることを特徴とする請求項７に記載の車載用電子機器。
【請求項９】
前記筐体は密閉されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の車載用電子機器。
【請求項１０】
前記送風部は圧電ブロアから構成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の車載用電子機器。
【請求項１１】
前記筐体において、前記一方面又は前記他方面と対向する側の壁部には、当該筐体の外部側に露出する複数の冷却フィンが設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の車載用電子機器。
【請求項１】
電子部品を実装した複数の基板と、
複数の前記基板を保持する保持部材と、
前記保持部材に複数の前記基板が保持されてなる回路構成体を収容する筐体と、
を備え、
複数の前記基板が基板同士の間隔をあけて所定方向に並んで配置されると共に、各基板が前記所定方向と交差する構成で配置され且つ前記保持部材の一方面から立ち上がる構成で配置されてなる車載用電子機器であって、
前記保持部材の前記一方面側に設けられ、前記筐体内の内部気体が前記一方面に沿って流れるように構成された循環流路と、
前記筐体内の前記内部気体を前記保持部材の他方面側から前記一方面側に送ると共に、当該内部気体が前記循環流路内を移動するように送風する送風部と、
を備え、
前記循環流路は、前記保持部材の前記一方面に沿った所定方向の一端側から他端側に続くように流路が構成され、且つ前記送風部によって前記一方面側に導かれた前記内部気体が、並設された複数の前記基板の各基板間を流れるように構成されていることを特徴とする車載用電子機器。
【請求項２】
前記保持部材は、複数の前記基板とは異なる第２基板からなり、
前記第２基板の前記一端側には、貫通形状又は切欠形状からなる気体導入部が形成されており、
前記送風部は、前記第２基板の前記他方面側の前記内部気体を前記気体導入部を介して前記一方面側に導入するとともに、当該気体導入部からの前記内部気体を前記循環流路に向けて送風することを特徴とする請求項１に記載の車載用電子機器。
【請求項３】
前記第２基板の前記他端側には、貫通形状又は切欠形状からなる気体排出部が形成されており、
前記循環流路内を流れて前記他端側に導かれた前記内部気体が、前記気体排出部を介して前記第２基板の前記他方面側に移動し、この移動した当該内部気体が、再び前記気体導入部を介して前記一方面側に導かれるように循環することを特徴とする請求項２に記載の車載用電子機器。
【請求項４】
前記筐体内における前記第２基板の前記他方面側には、当該第２基板と対向するように第３基板が設けられ、
前記気体排出部を介して前記第２基板の前記他方面側に移動した前記内部気体が、前記第２基板と前記第３基板との間に導かれるようになっており、
前記送風部は、前記第２基板と前記第３基板との間を通る前記内部気体を、前記気体導入部を介して前記一方面側に導くことを特徴とする請求項３に記載の車載用電子機器。
【請求項５】
前記保持部材の前記一方面において、複数のコネクタ部が間隔をあけてそれぞれ設けられ、
前記基板の少なくとも一端部には、前記コネクタ部と接続可能なカードエッジ部が形成されており、
複数の前記基板は、各基板の前記カードエッジ部が前記コネクタ部にそれぞれ挿し込まれることで前記保持部材の前記一方面からそれぞれ立ち上がる構成で保持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載用電子機器。
【請求項６】
前記基板の幅方向片側寄りには、当該基板の厚さ方向に連通する空間を構成するように、当該基板に形成された開口部又は切欠部、或いは前記基板の幅方向片側部と前記筐体の内壁部とで構成される隙間部からなる連通部が形成されており、
前記連通部は、前記循環流路の一部として構成されており、
複数の前記基板は、前記所定方向に並んで配置されると共に、隣り合う基板同士の前記連通部の位置が幅方向一方側と他方側とで互い違いに配置されるように前記保持部材によって保持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の車載用電子機器。
【請求項７】
複数の前記基板にはそれぞれ、電子部品が実装されており、
少なくともいずれかの前記基板において、当該基板に実装される他の部品と比較して発熱量が相対的に大きい高発熱電子部品が、前記幅方向において前記連通部寄りに実装されていることを特徴とする請求項６に記載の車載用電子機器。
【請求項８】
前記保持部材は、前記一端側が下方側、前記他端側が上方側となるように配置されるものであり、
前記基板は、前記連通部側が幅方向他方側よりも高い位置となるように前記上下方向に対して傾斜して配置されていることを特徴とする請求項７に記載の車載用電子機器。
【請求項９】
前記筐体は密閉されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の車載用電子機器。
【請求項１０】
前記送風部は圧電ブロアから構成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の車載用電子機器。
【請求項１１】
前記筐体において、前記一方面又は前記他方面と対向する側の壁部には、当該筐体の外部側に露出する複数の冷却フィンが設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の車載用電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１６４７４３（Ｐ２０１２−１６４７４３Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２７０８（Ｐ２０１１−２２７０８）
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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