説明

電子制御装置

【課題】電子制御装置において、発熱部品からプリント基板に伝熱される熱を低減させ、プリント基板の過熱を抑止する。
【解決手段】発熱部品3が実装されるプリント基板2と、該プリント基板2を収容する筐体4とを備える電子制御装置であって、上記発熱部品3と上記プリント基板2との間に介装されると共に上記筐体4に接触し、上記発熱部品3から発生する熱を上記筐体4に伝熱する熱伝導部品5を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発熱部品が実装されたプリント基板と、該プリント基板を収容する筐体とを備える電子制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば四輪自動車や二輪自動車には、CPU(Central Processing Unit)やデバイスドライバ等の発熱部品が実装されたプリント基板と、該プリント基板を収容する筐体とを備え、四輪自動車や二輪自動車の搭載装置の電子制御を行う電子制御装置が設置されている。
このような電子制御装置では、プリント基板に実装された発熱部品を含む各種部品の良好な動作環境を得るために、発熱部品から発生する熱を外部に放熱する必要がある。
【0003】
例えば、特許文献1には、筐体(シールドケース)の一部で内部に向けて突出された筒状の突出部を形成し、当該突出部をプリント基板上の発熱部品に当接させることによって、発熱部品から発生する熱を筐体に逃がす方法が開示されている。
【0004】
また、特許文献2には、発熱部品を放熱部材を介して筐体(カバー)に接続し、筐体に固定された放熱部材を介して発熱部品から発生する熱を筐体に逃がす方法が開示されている(例えば、特許文献2の図6参照)。
【0005】
また、特許文献3及び特許文献4には、発熱部品が実装されるプリント基板の領域に開口(貫通孔)を形成し、筐体の一部で内部に向けて突出された突出部を直接あるいはヒートシンクを介して発熱部品に接続することによって、発熱部品から発生する熱を筐体に逃がす方法が開示されている。
【特許文献1】特開平10−190263号公報
【特許文献2】特開2006−86536号公報
【特許文献3】特開2003−115681号公報
【特許文献4】特開2006−294754号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、上述のような放熱対策を行った場合であっても、発熱部品がプリント基板に直接実装されているため、発熱部品から発生する熱はプリント基板に伝熱される。このため、プリント基板が発熱部品から発生する熱によって加熱される。
よって、プリント基板に多数の発熱部品が実装される場合やプリント基板が薄い場合には、プリント基板が高温となり、プリント基板に実装された各種部品の良好な動作環境を確保できなくなり、プリント基板への発熱部品の実装点数やプリント基板厚みに制約が生じる虞がある。
【0007】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、電子制御装置において、発熱部品からプリント基板に伝熱される熱を低減させ、プリント基板の過熱を抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【0009】
第1の発明は、発熱部品が実装されるプリント基板と、該プリント基板を収容する筐体とを備える電子制御装置であって、上記発熱部品と上記プリント基板との間に介装されると共に上記筐体に接触し、上記プリント基板よりも高い熱伝導率を有する熱伝導部品を備えるという構成を採用する。
【0010】
第2の発明は、上記第1の発明において、上記熱伝導部品が上記プリント基板よりも高い熱伝導率を有するという構成を採用する。
【0011】
第3の発明は、上記第1または第2の発明において、上記熱伝導部品が柔軟な熱伝導材を介して上記筐体に接触しているという構成を採用する。
【0012】
第4の発明は、上記第3の発明において、上記熱伝導部品が、上記熱伝導材を溜めるための凹部を備えるという構成を採用する。
【0013】
第5の発明は、上記第1〜第4いずれかの発明において、上記熱伝導部品が、上記発熱部品と上記プリント基板との間に介装される部位で介装部と、上記筐体に接触する部位である接触部とを有し、上記介装部と上記接触部との間に弾性体を備えるという構成を採用する。
【0014】
第6の発明は、上記第5の発明において、上記弾性体が、上記接触部を上記筐体に向けて付勢しているという構成を採用する。
【0015】
なお、本発明において「接触」とは、物と物とが直接触れることによって接続されている状態のみを示す意味ではなく、物と物とが他の物を介して接続されている状態を含むものとする。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、筐体に接触する熱伝導部品が発熱部品とプリント基板との間に介装されている。このため、従来、発熱部品からプリント基板に伝熱されていた熱の少なくとも一部が熱伝導部品を介して筐体に伝熱されて放熱される。したがって、発熱部品からプリント基板に伝熱される熱を低減させることができる。
よって、本発明によれば、電子制御装置において、発熱部品からプリント基板に伝熱される熱を低減させ、プリント基板の過熱を抑止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、図面を参照して、本発明に係る電子制御装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【0018】
(第1実施形態)
図1は、本実施形態の電子制御装置1の一部を模式的に示した断面図である。また、図2は、図1の電子制御装置1を側方から見た断面図である。これらの図に示すように電子制御装置1は、プリント基板2と、発熱部品3と、筐体4と、熱伝導バスバー5(熱伝導部品)とを備えている。
【0019】
プリント基板2は、配線パターンが形成された多層配線基板であり、CPU(Central Processing Unit)やデバイスドライバといった発熱部品3を含む複数の電子部品が実装されている。
【0020】
発熱部品3は、上述のようにCPU(Central Processing Unit)やデバイスドライバといった通電されることによって発熱する部品であり、複数のリード3aによってプリント基板2と電気的及び物理的に接続されている。
【0021】
筐体4は、プリント基板2を内部に収容するものであり、筐体4とプリント基板2との位置関係を固定する不図示の支持機構を有している。
そして、このような支持機構によってプリント基板2が支持されることによって、プリント基板2の部品実装面(表裏面)と筐体4とが一定距離離間された状態となる。
なお、筐体4は、亜鉛、アルミニウム、銅等の金属材料をプレス加工、切削加工、あるいはダイカスティングすることによって形成される。
【0022】
そして、本実施形態の電子制御装置1は、発熱部品3とプリント基板2との間に介装されると共に筐体4と接触し、これによって発熱部品3から発生する熱を筐体4に伝熱する熱伝導バスバー5を有している。
より詳細には、熱伝導バスバー5は、介装部5aと接触部5bと連結部5cとからなるクランク形状の板部材であり、介装部5aが発熱部品3とプリント基板2との間に介装され、接触部5bが筐体4に接触し、連結部5cが介装部5aと接触部5bとを連結している。また、熱伝導バスバー5は、銅やステンレス等の金属材料によって形成されており、プリント基板2よりも高い熱伝導率を有している。
【0023】
なお、電子制御装置1を組み立てる場合には、プリント基板2に接着剤等を介して熱伝導バスバー5を固定し、さらに熱伝導バスバー5の介装部5a上に発熱部品3を配置する。このため、発熱部品3の配置を容易とするために、図2に示すように、連結部5cに対する介装部5aの接続方向と接触部5bの接続方向とが異なることが好ましい。
これによって、介装部5a上に発熱部品3を配置する際に、接触部5bが作業の邪魔になることを防止することができる。
【0024】
このような構成を有する電子制御装置1においては、発熱部品3から発生する熱のうち、プリント基板2方向に伝熱される熱の少なくとも一部が、熱伝導バスバー5を介して筐体4に伝熱されて放熱される。
【0025】
以上のような本実施形態の電子制御装置1によれば、筐体4に接触される熱伝導バスバー5が発熱部品3とプリント基板2との間に介装されている。このため、従来、発熱部品3からプリント基板2に伝熱されていた熱の少なくとも一部が熱伝導バスバー5を介して筐体4に伝熱されて放熱される。したがって、発熱部品3からプリント基板2に伝熱される熱を低減させることができる。
よって、本実施形態の電子制御装置1によれば、発熱部品3からプリント基板2に伝熱される熱を低減させ、プリント基板2の過熱を抑止することが可能となる。
【0026】
また、本実施形態の電子制御装置1によれば、熱伝導バスバー5がプリント基板2よりも高い熱伝導率を有している。
このため、発熱部品3から発生する熱のうち、プリント基板2方向に伝熱される熱の多くが熱伝導バスバー5を介して筐体に伝熱されて放熱される。したがって、発熱部品3からプリント基板2に伝熱される熱をより低減させ、プリント基板2の過熱をより抑止することが可能となる。
【0027】
また、本実施形態の電子制御装置1が備える熱伝導バスバー5は、介装部5aが発熱部品3とプリント基板2との間に配置され、接触部5bが筐体4と接触し、連結部5cが介装部5aと接触部5bとを連結する形状を有している。
このため、プリント基板2上に介装部5aを設置するためのスペースを別途必要とせず、熱伝導バスバー5を設置するためのスペースをほとんど必要としない。
したがって、プリント基板2における電子部品のレイアウトに影響を与えることなく熱伝導バスバー5を設置することができる。
【0028】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本第2実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【0029】
図3は、本実施形態の電子制御装置1Aを図2と同様の側方から見た断面図である。この図に示すように、本実施形態の電子制御装置1Aにおいては、熱伝導バスバー5がグリス6(柔軟な熱伝導材)を介して筐体4に接触している。
そして、熱伝導バスバー5は、接触部5bに凹部5dを備えている。そして、熱伝導バスバー5の凹部5dにグリス6が溜められている。
【0030】
このような構成を有する本実施形態の電子制御装置1Aによれば、熱伝導バスバー5がグリス6を介して筐体4と接触されているため、例えば筐体4や熱伝導バスバー5の寸法精度が高くない場合であっても、熱伝導バスバー5と筐体4とを接触させることができる。
【0031】
また、本実施形態の電子制御装置1Aによれば、熱伝導バスバー5がグリス6を溜めるための凹部5dを備えているため、熱伝導バスバー5の接触部5bと筐体4との間にグリス6を確実に留めて置くことができ、熱伝導バスバー5と筐体4とを確実に接触させることができる。
【0032】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、本第3実施形態の説明においても、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【0033】
図4は、本実施形態の電子制御装置1Bを図2と同様の側方から見た断面図である。この図に示すように、本実施形態の電子制御装置1Bにおいては、熱伝導バスバー5の接触部5bと連結部5cとが板バネ5e(弾性体)を介して接触している。つまり、本実施形態の電子制御装置1Bは、介装部5aと接触部5bとの間に板バネ5eを備えている。
そして、板バネ5eは、接触部5bを筐体4に向けて付勢するように接触部5b及び連結部5cに接触している。
【0034】
このような構成を有する本実施形態の電子制御装置1Bによれば、例えば電子制御装置1Bを組み立てる場合に、筐体4が熱伝導バスバー5を押圧した場合であっても、板バネ5eが縮むことによってプリント基板2に応力が作用することを抑止することができる。
また、電子制御装置1Bの組み立て後においては、板バネ5eによって熱伝導バスバー5の接触部5bが筐体4に向けて付勢されるため、熱伝導バスバー5を確実に筐体4に対して接触させることが可能となる。
【0035】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る電子制御装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【0036】
例えば、上記実施形態においては、本発明の熱伝導部品として熱伝導バスバー5を用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、発熱部品3とプリント基板2との間に介装されると共に筐体4に接触し、発熱部品3から発生する熱を筐体4に伝熱可能なものであれば熱伝導部品として用いることが可能である。
【0037】
また、上記第2実施形態においては、本発明の軟性の熱伝導材としてグリス6を用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、軟性の熱伝導材として、シリコンゲルや伝熱シートを用いることも可能である。
【0038】
また、上記第3実施形態においては、本発明の弾性体として板バネ5eを用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、弾性体として、コイルバネやゴムを用いることもできる。
なお、弾性体としてゴムを用いる場合には、熱伝導バスバー5の伝熱を妨げないようにできる限り熱伝導率の高いものを選択することが好ましい。
【0039】
また、例えば、発熱部品3と接触する領域、及び筐体4あるいはグリス6と接触する領域を避けて熱伝導バスバー5の表面を絶縁材によって覆っても良い。
これによって、万が一発熱部品3のリード3aが熱伝導バスバー5に接触した場合であっても、リード3aと熱伝導バスバー5とが短絡することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の第1実施形態における電子制御装置の一部を模式的に示した断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態における電子制御装置を図1の側方から見た断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態における電子制御装置を図1の側方から見た断面図である。
【図4】本発明の第3実施形態における電子制御装置を図1の側方から見た断面図である。
【符号の説明】
【0041】
1,1A,1B……電子制御装置、2……プリント基板、3……発熱部品、4……筐体、5……熱伝導バスバー(熱伝導部品)、5a……介装部、5b……接触部、5c……連結部、5d……凹部、5e……板バネ(弾性体)、6……グリス(熱伝導材)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
発熱部品が実装されるプリント基板と、該プリント基板を収容する筐体とを備える電子制御装置であって、
前記発熱部品と前記プリント基板との間に介装されると共に前記筐体に接触し、前記発熱部品から発生する熱を前記筐体に伝熱する熱伝導部品を備えることを特徴とする電子制御装置。
【請求項2】
前記熱伝導部品が前記プリント基板よりも高い熱伝導率を有することを特徴とする請求項1記載の電子制御装置。
【請求項3】
前記熱伝導部品が柔軟な熱伝導材を介して前記筐体に接触していることを特徴とする請求項1または2記載の電子制御装置。
【請求項4】
前記熱伝導部品が、前記熱伝導材を溜めるための凹部を備えることを特徴とする請求項3記載の電子制御装置。
【請求項5】
前記熱伝導部品が、前記発熱部品と前記プリント基板との間に介装される部位である介装部と、前記筐体に接触する部位である接触部とを有し、前記介装部と前記接触部との間に弾性体を備えることを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の電子制御装置。
【請求項6】
前記弾性体が、前記接触部を前記筐体に向けて付勢していることを特徴とする請求項
5記載の電子制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−103372(P2010−103372A)
【公開日】平成22年5月6日(2010.5.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−274794(P2008−274794)
【出願日】平成20年10月24日(2008.10.24)
【出願人】(000141901)株式会社ケーヒン (1,140)
【Fターム(参考)】