電子制御装置

【課題】放熱対象である電子部品を良好に放熱できると共に、基板アートワークの制約を軽減できるようにする。
【解決手段】電気絶縁材製の仕切り部材２１を、基板１３の前記コネクタピン接続用スルーホール１８部分における下面１３ｂと筐体２の内面との間に位置させ、この仕切り部材２１には、基板１３の下面１３ｂ側に突出する各コネクタピン１６を個別に収容し且つ各コネクタピン１６間を仕切る仕切り筒部２１ａを設け、この仕切り部材２１の各仕切り筒部２１ａ内に、放熱材２２を当該コネクタピン１６と筐体２とに接触するように放熱材２２を充填している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品の放熱を図った電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子制御装置における発熱体の熱を放熱する技術としては、夫々特許文献１に記載されている技術（ａ）や、技術（ｂ）がある。技術（ａ）は、発熱体（例えばＣＰＵ）が実装された基板の裏面と筐体との間に半流動性の放熱材を塗布する技術であり、又、技術（ｂ）は発熱体の表面に直接放熱材を塗布し筐体と接触させることで、発熱体の熱を筐体へ放熱する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−５５４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記技術（ａ）では、放熱性を考慮し基板における発熱体の実装面積よりは広い範囲で放熱材を塗布するため、この放熱材塗布範囲には、他の部品の実装やパターン配線（外層パターン）ができず、この結果、実装密度が低下し、基板の小型化ひいては電子制御装置全体の小型化ができない。
【０００５】
一方、技術（ｂ）では、発熱体に直接放熱材を塗布して筐体と接触させるため、上述の問題は改善できるが、これら技術（ａ）、（ｂ）とも、半流動性の放熱材がずれやすく、これを防止するには、放熱材塗布部における筐体に多数の凹凸を形成して半流動性の放熱材が発熱体からずれないようにするための構造が必要であり、コストがかかる。しかも、特定の電子制御装置の筐体を他の電子制御装置の筐体に共通使用する場合、特定の電子制御装置の発熱体（電子部品）の位置によって筐体の放熱材塗布箇所（接着箇所）が決められてしまうため、他の電子制御装置での基板設計時における基板アートワークが制約を受け、素子配置の自由度が低くなる問題がある。
【０００６】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、放熱対象である電子部品を良好に放熱できると共に、基板アートワークの制約を軽減でき、しかも筐体に放熱材位置ずれ防止のための多数の凹凸構造を不要にできてコストの低廉化に寄与できる電子制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は次の点に着目してなされている。すなわち、電子制御装置では、外部からの電源あるいは外部信号、又は外部データを送受するためにコネクタを基板の一面側に備えている。このコネクタのコネクタピンは、この基板のスルーホールを一面から他面にかけて貫通して接続される。このコネクタピン部分はもともと基板における電子部品の実装領域とはならない。このコネクタピン部分で電子部品の放熱を図るようにすれば、基板アートワークに制約を受けないと考えられる。
【０００８】
この点を考慮した請求項１の電子制御装置においては、放熱対象である電子部品を導体パターン、コネクタピン接続用スルーホール、コネクタピン、放熱材及び筐体の経路で放熱できる。この場合、基板における放熱部位は、コネクタピン接続用スルーホール対応部分となり、このコネクタピン接続用スルーホール対応部分は、もともと電子部品の実装領域ではないから、電子部品の配置に制約を受けず、この結果、基板アートワークの制約を軽減でき、しかも電子部品と筐体との間に放熱材を塗布せず仕切り部材に放熱材を充填するから、筐体には放熱材位置ずれ防止のための多数の凹凸構造を形成せずに済み、コストの低廉化に寄与できる。さらに、電気絶縁材製の仕切り部材で各コネクタピンごとに放熱材自体も仕切るからノイズ発生も抑制できる。
【０００９】
又、請求項２の電子制御装置においては、放熱に使用しない仕切り筒部には放熱材充填阻止のための蓋部材を設けたところに特徴を有する。これによれば、放熱に使用しない仕切り筒部部分には放熱材の充填を防止できて、放熱材を必要最小限とすることができる。
請求項３の電子制御装置においては、前記仕切り部材の各仕切り筒部における前記筐体内面側の端部が当該筐体内面で閉塞された形態であるところに特徴を有する。これによれば、放熱材の筐体への漏れを防止できる。
【００１０】
請求項４の電子制御装置においては、各仕切り筒部における前記基板の前記他面側の端部に前記コネクタピンと略隙間無く嵌合する嵌合部を有するところに特徴を有する。これによれば、放熱材の基板他面への漏れを防止できてコネクタピン間における当該放熱材による浮遊容量の発生を防止でき、ノイズ発生を抑制できる。さらに前記嵌合によりコネクタピンと仕切り部材とを結合保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の電子制御装置における仕切り部材部分の縦断側面図
【図２】電子制御装置の斜視図
【図３】電子制御装置の分解斜視図
【図４】電子制御装置の縦断側面図
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視による断面図
【図６】基板及びコネクタ並びに仕切り部材の斜視図
【図７】仕切り部材の部分的平面図
【図８】仕切り部材の部分的斜視図
【図９】分離状態における仕切り部材の嵌合部とコネクタピンの縦断側面図
【図１０】第２実施形態を示す図５相当図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図９を参照して説明する。まず、図２ないし図４において、電子制御装置１は、筐体２を備えており、この筐体２はいずれも金属製の下ケース２Ａと上ケース２Ｂとを有して構成されている。下ケース２Ａは、上部が開放する浅底容器状をなし、底板部３に仕切り部材用凹部３ａを有すると共に、側板部４、４に受け段部４ａ、４ａを有し、さらに上端部にはフランジ５を有する。さらにこのフランジ５の左右辺部の前部には突片部５ａ、５ａが形成されている。
前記受け段部４ａ、４ａにおいて前記仕切り部材用凹部３ａの左右に対応する部位にはねじ孔６、６が形成されており、又、前記突片部５ａ、５ａ及びフランジ５の後側の左右２か所には、ねじ孔７がそれぞれ形成されている。
【００１３】
一方、前記上ケース２Ｂは、コネクタカバー部８と基板カバー部９とを有すると共に、これらコネクタカバー部８と基板カバー部９の前縁部を除く左右縁部及び後縁部にフランジ１０を有する。このフランジ部１０の左右辺部の前部には突片部１０ａ、１０ａが形成されている。このフランジ部１０及び突片部１０ａ、１０ａには、前記ねじ孔６、７に対応する部位にねじ挿通孔１１、１２が形成されている。
【００１４】
そして、ねじ２ｎ（図２参照）を各ねじ挿通孔１２を通してねじ孔７に螺合することにより、下ケース２Ａと上ケース２Ｂとを接合して筐体２を構成する。
前記筐体２内には、基板１３が収容されており、この基板１３の一面である上面１３ａには、複数の電子部品１４Ａ、１４Ｂが実装されている。この場合、複数の電子部品のうち、放熱対象となる二つの電子部品１４Ａ、１４Ｂを示しているが、二つ以上である場合もある。
【００１５】
又、前記基板１３の上面の前部にはコネクタ１５が装着されている。このコネクタ１５はコネクタケース１５ａに多数のコネクタピン１６を備えている。このコネクタピン１６は、コネクタケース１５ａを前後に仕切る板部１５ｂを水平（基板１３と平行）に貫通している。このコネクタピン１６において前記板部１５ｂから前側の部分を外部接続部１６ａとし、後側の部分を基板接続部１６ｂとしている。この基板接続部１６ｂは、先端部がほぼ直角に基板１３方向に折曲されており、この立ち下がり部１６ｂｓはタインプレート１７を貫通し、さらに基板１３に形成されたコネクタピン接続用スルーホール１８を貫通して基板１３の他面である下面１３ｂ側へ突出している。さらにこの立ち下がり部１６ｂｓは、前記コネクタピン接続用スルーホール１８と例えばフロー半田により半田付けされて電気的に接続している。
【００１６】
前記タインプレート１７は前記基板接続部１６ｂの立ち下がり部１６ｂｓに嵌合する孔部を有し、各孔部がこの立ち下がり部１６ｂｓに先端から嵌合されることで、各コネクタピン１６の相互間隔が適正に保持されている。なお、このタインプレート１７は前記コネクタ１５に固定されている。
【００１７】
又、前記電子部品１４Ａ、１４Ｂは、基板１３の上面１３ａに形成された導体パターン１９、２０により前記多数のコネクタピン１６のうちそれぞれ接続対象のコネクタピン１６が接続されるコネクタピン接続用スルーホール１８と電気的に接続されている。
この導体パターン１９、２０は図面の煩雑さを招来しないように２本のみを図示したが、実際には、多数の導体パターンが各電子部品１４Ａ、１４Ｂの各端子から延びて各コネクタピン接続用スルーホール１８に電気的に接続されている。
【００１８】
さらに、前記基板１３の前記コネクタピン接続用スルーホール１８部分における上面１３ａの下方には、電気絶縁材製の仕切り部材２１が設けられている。この仕切り部材２１は、図７ないし図９に示すように、前記基板１３の前記下面１３ｂ側に突出する各コネクタピン１６（立ち下がり部１６ｂｓの下部１６ｂｓ´）を個別に収容し且つ各コネクタピン１６間を仕切る矩形筒状をなす仕切り筒部２１ａを有し、さらに、この各仕切り筒部２１ａにおける前記基板１３の前記下面１３ｂ側の端部（上端部）に前記コネクタピン１６と略隙間無く嵌合する嵌合部２１ｂを有する。
【００１９】
この嵌合部２１ｂは、下方へ向かうに従って順次幅狭となるテーパー状をなし、その下端部に筒状のピン嵌合孔２１ｃを有している。このピン嵌合孔２１ｃの内幅寸法は、コネクタピン１６の幅寸法より若干小さめに形成されている。さらに、この仕切り部材２１の左右部にはフランジ２１ｄ、２１ｄが形成されており、このフランジ２１ｄ、２１ｄにはねじ挿通孔２１ｅ、２１ｅが形成されている。
【００２０】
前記嵌合部２１ｂの前記ピン嵌合孔２１ｃを前記各コネクタピン１６の下部１６ｂｓ´に嵌合させることにより、前記コネクタピン１６が嵌合部２１ｂに隙間無く嵌合し且つ仕切り部材２１とコネクタピン１６とが固定されている。これにより基板１３、コネクタピン１６及び仕切り部材２１が一体化されている（図６参照）。この場合、仕切り部材２１は嵌合部２１ｂにより各仕切り筒部２１ａ上部が閉塞されている。
【００２１】
又、仕切り部材２１の仕切り筒部２１ａのうち、後述する放熱材２２の充填を必要としない仕切り筒部２１ａの下端開口部には放熱材２２充填阻止のための蓋部材２３が、この開口部を閉塞する形態で装着されている。
【００２２】
そして、上記蓋部材２３の無い仕切り筒部２１ａには半流動性で電気絶縁材製例えば熱伝導グリースや熱伝導シリコーンなどからなる放熱材２２が充填されている。この場合、基板１３、コネクタピン１６及び仕切り部材２１の一体物を筐体２に組み込む前の状態で、上下逆の状態とし（仕切り部材２１の開口部が上向き）、この状態で仕切り部材２１の各仕切り筒部２１ａにその開口端から半流動性で且つ電気絶縁性の放熱材２２を充填する。
【００２３】
このとき、作業性を考慮して、放熱材２２を仕切り部材２１の全仕切り筒部２１ａにべた塗りして押し込んでゆく作業形態をとるが、放熱に使用しない仕切り筒部２１ａには蓋部材２３が存在する仕切り筒部２１ａには放熱材２２は充填されない。又、仕切り筒部２１ａに充填された放熱材２２は、嵌合部２１ｂに隙間が無いから、この嵌合部２１ｂから外部に漏れることはない。又、この放熱材２２の充填量は仕切り筒部２１ａ内容積とほぼ同じが好ましいが、若干少なめでも良い。
【００２４】
このように放熱材２２を充填した仕切り部材２１及び基板１３並びにコネクタピン１６は、仕切り部材２１が下となる状態で前記仕切り部材用凹部３ａ内に位置するように、接合前の下ケース２Ａに収められ、その後、この下ケース２Ａに前述したように上ケース２Ｂを接合する。
この場合仕切り部材２１のフランジ２１ｄ、２１ｄが前記受け段部４ａ、４ａに載置され、そして、ねじ挿通孔２１ｅ、２１ｅが下ケース２Ａのねじ孔６、６及び上ケース２Ｂのねじ挿通孔１１、１１に対向し、ねじ２１ｎ（図２参照）をねじ挿通孔１１、２１ｅに通してねじ孔６に螺合し、当該仕切り部材２１を筐体２に固定する。
【００２５】
組み立て完成状態を示す図１及び図４において、前記仕切り部材２１は前記基板１３の前記コネクタピン接続用スルーホール１８部分における前記下面１３ｂと前記筐体２の下ケース２Ａの内面（仕切り部材用凹部３ａ内面）との間に位置し、前記仕切り部材２１の各仕切り筒部２１ａにおける前記筐体２内面側の端部が当該筐体２の下ケース２Ａの内面で閉塞された形態である。又、前記放熱材２２がコネクタピン１６に接触すると共に、筐体２の下ケース２Ａにも接触する。
【００２６】
上記実施形態において、電子部品１４Ａ、１４Ｂが発熱した場合、その熱は、導体パターン１９、２０、コネクタピン接続用スルーホール１８、コネクタピン１６、放熱材２２及び筐体２の下ケース２Ａの経路で効果的に放熱できる。この場合、基板１３における放熱部位は、コネクタピン接続用スルーホール１８対応部分となり、このコネクタピン接続用スルーホール１８対応部分は、電子部品１４Ａ、１４Ｂの実装領域ではないから、電子部品１４Ａ、１４Ｂの配置に制約を受けず、この結果、基板アートワークの制約を軽減でき、しかも電子部品１４Ａ、１４Ｂと筐体２との間に放熱材を塗布せず仕切り部材２１に放熱材２２を充填するから、筐体２には、放熱材位置ずれ防止のための多数の凹凸構造を形成せずにすみ、コストの低廉化に寄与できる。さらに、電気絶縁材製の仕切り部材２１で各コネクタピン１６ごとに放熱材２２も仕切るからノイズ発生も抑制できる。
【００２７】
又、上述のように良好な放熱効果を得ることができるから、導体パターン１９、２０を細くできる。
又、本実施形態においては、放熱に使用しない仕切り筒部２１ａには放熱材２２充填阻止のための蓋部材２３を設けたから、放熱に使用しない仕切り筒部２１ａ部分には放熱材２２の充填を防止できて、放熱材２２を必要最小限とすることができる。さらに、放熱材２２を仕切り筒部２１ａに充填する場合に、前述したように作業性の良い放熱材２２のべた塗りによる充填作業を採用しても、放熱に使用しない仕切り筒部２１ａには放熱材２２を充填せずに、放熱の必要がある仕切り筒部２１ａのみに放熱材２２を容易に充填できる。
【００２８】
又、上記実施形態においては、前記仕切り部材２１の各仕切り筒部２１ａにおける前記筐体２内面側の端部が当該筐体２内面で閉塞された形態であるから、放熱材２２の筐体２への漏れを防止できる。
さらに、上記実施形態においては、各仕切り筒部２１ａにおける前記基板１３の下面１３ｂ側の端部にコネクタピン１６と略隙間無く嵌合する嵌合部２１ｂを設けたから、放熱材２２の基板１３の下面１３ｂへの漏れを防止できてコネクタピン１６間における当該放熱材２２による浮遊容量の発生を防止でき、ノイズ発生を抑制できる。さらに前記嵌合によりコネクタピン１６と仕切り部材２１とを結合保持できる。
【００２９】
又、上記実施形態においては、仕切り部材２１を仕切り部材用凹部３ａに配置したから、放熱材２２が何らかの原因で僅かに仕切り部材２１下部から漏出したとしても、他の部位への拡散を防止できると共に、仕切り部材２１の動き止めも図ることができる。
なお、上記実施形態では、仕切り部材２１の左右両端のフランジ２１ｄをねじ２１ｎにより筐体２に固定するようにしたが、図１０に示すようにしても良い。この図１０に示す仕切り部材２１´は、フランジが無い構成であり、従って、筐体２には受け段部４ａがない。そして、仕切り部材２１´はねじ固定せず、基板１３と筐体２とで挟み込むようにしている。
又、コネクタは複数で有っても良く、例えば電子部品ごとに設けるようにしても良い。
その他、本発明の実施形態は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適宜変更して適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
図面中、１は電子制御装置、２は筐体、２Ａは下ケース、２Ｂは上ケース、３は底板部、３ａは仕切り部材用凹部、１３は基板、１３ａは上面（一面）、１３ｂは下面（他面）、１４Ａ、１４Ｂは電子部品、１５はコネクタ、１６はコネクタピン、１８はコネクタピン接続用スルーホール、１９、２０は導体パターン、２１は仕切り部材、２１ａは仕切り筒部、２１ｂは嵌合部、２２は放熱材、２３は蓋部材を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
この筐体の内部に設けられ放熱対象となる電子部品が実装された基板と、
この基板の一面から他面に貫通するように形成されたコネクタピン接続用スルーホールと、
前記基板の前記一面側に装着され、コネクタピンが前記コネクタピン接続用スルーホールに前記一面から他面へと貫通して当該コネクタピン接続用スルーホールと電気的に接続されたコネクタと、
前記基板において前記コネクタピン接続用スルーホールと前記電子部品とを接続するように形成された導体パターンと、
前記基板の前記コネクタピン接続用スルーホール部分における前記他面と前記筐体の内面との間に位置し、前記基板の前記他面側に突出する各コネクタピンを個別に収容し且つ各コネクタピン間を仕切る仕切り筒部を有した電気絶縁材製の仕切り部材と、
前記仕切り部材の各仕切り筒部内に、前記コネクタピンと前記筐体とに接触するように充填された放熱材と、
を備えてなる電子制御装置。
【請求項２】
放熱に使用しない仕切り筒部には放熱材充填阻止のための蓋部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記仕切り部材の各仕切り筒部における前記筐体内面側の端部が当該筐体内面で閉塞された形態であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記仕切り部材は、各仕切り筒部における前記基板の前記他面側の端部に前記コネクタピンと略隙間無く嵌合する嵌合部を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電子制御装置。

【図１】