CN113597823B

CN113597823B - 电子控制装置

Info

Publication number: CN113597823B
Application number: CN202080006466.6A
Authority: CN
Inventors: 堀江雅夫
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2022-12-06
Anticipated expiration: 2040-01-21
Also published as: JP7034370B2; JPWO2020174934A1; CN113597823A; US20220007539A1; US11889657B2; WO2020174934A1

Abstract

本发明提供能够抑制异物混入的电子控制装置。电子装置具有：具备发热器件的控制基板(7)；收容控制基板(7)的壳体；设置于壳体内并支承基板的支承部件(4)；设置在支承部件(4)中的与支承控制基板(7)的表面相反一侧的表面上的散热片(3)；设置在相对于散热片(3)的与散热片(3)的延伸方向交叉的方向上并对散热片(3)进行送风的空气冷却风扇；设置在控制基板(7)和空气冷却风扇之间，从支承部件(4)向控制基板(7)侧延伸的壁部(21)；设置在壁部(21)的顶端的线路通路(22)；敷设在线路通路(22)中，将空气冷却风扇和控制基板(7)电连接的线路(20)；覆盖壳体并具备嵌入线路通路(22)中的突起部(42)的盖。

Description

电子控制装置

技术领域

本发明涉及一种电子控制装置。

背景技术

在如搭载于车辆的车辆控制装置那样的电子控制装置中，伴随电子控制装置内的集成电路的高性能化等发热量增大。为此，与发热量的增大相对应的散热性的提高成为课题。针对该课题，例如谋求从自然空气冷却向使用风扇等送风机的强制空气冷却的转换。

在专利文献1中公开了在内置有安装了集成电路的印刷基板的壳体装置中安装有冷却用风扇的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-85908号公报

发明内容

发明要解决的课题

在针对电子控制装置设置有送风机的情况下，为了控制送风机，需要将具备集成电路的基板与送风机经由线路相互电连接。在该情况下，有灰尘等异物通过送风机的风经由敷设线路的线路路径混入基板的可能。

在专利文献1记载的技术中，没有考虑异物混入印刷基板的情况。

本发明的目的在于提供一种能够抑制异物混入基板的电子控制装置。

解决课题的手段

根据本发明的一个实施方式的电子控制装置，具有：基板，其具备发热器件；壳体，其收容所述基板；支承部件，其设置于所述壳体并支承所述基板；散热片，其设置在所述支承部件中的与支承所述基板的表面相反一侧的表面上；送风机，其设置在与所述散热片的延伸方向相交叉的方向上并对所述散热片送风；壁部，其设置在所述基板和所述送风机之间，从所述支承部件向所述基板侧延伸；槽，其设置在所述壁部的顶端；线路，其敷设在所述槽中，将所述送风机和所述基板电连接；盖，其覆盖所述壳体并具有嵌入所述槽中的突起部。

发明效果

根据本发明能够抑制异物混入基板。

附图说明

图1为示意性地表示本发明的实施例的电子控制装置的外观的立体图。

图2为表示图1的AA线的后方部分的局部立体图。

图3为沿图1的AA线的剖面图。

图4为放大了图2的区域B的放大立体图

图5为沿图4的CC线的剖面图。

图6为沿图4的CC线的剖面立体图。

图7为出口附近的放大图。

图8为入口附近的放大图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施例。在下述中，将相互正交的3个方向设为X方向、Y方向及Z方向，将上下方向设为Z方向。

图1为示意性地表示本发明的实施例的电子控制装置的外观的立体图。作为图1所示的电子控制装置，设想为搭载在车辆(未图示)上控制车辆的各部分的车辆控制装置，但也可以用于其他用途。

图1所示的电子控制装置100具有壳体1和覆盖壳体1的盖2。壳体1例如由如ADC12那样的铝等导热性高的金属材料形成。此外，壳体1也可以由铁等金属板或树脂材料等非金属材料形成。

盖2覆盖壳体1的上表面的至少一部分。盖2例如由铁等金属板或树脂材料等非金属材料形成。

此外，壳体1具有散热片3和支承散热片3的支承部件4。支承部件4设置成大致与XY平面平行。散热片3为用于对壳体1内的热量进行散热的散热片，从支承部件4的下表面大致向Z方向下方延伸。散热片3有多个，沿大致X方向并列设置。散热片3和支承部件4，例如由如ADC12那样的铝等导热性高的金属材料形成。散热片3和支承部件4可以使用压铸等铸造法与壳体1一体成型，也可以与壳体1分开成型。

此外，在壳体1上形成有使收容于壳体1的连接器11露出的露出部5。露出部5的位置没有特别限定，但在图示的例子中，露出部5形成于壳体1的前表面。露出部5为孔或缺口。连接器11与外部装置(未图示)连接，电子控制装置100经由连接器11能够与外部装置之间进行电力、各种信号的收发。

图2为表示图1的AA线的后方部分的局部立体图，图3为从前方观察以图1的AA线剖切的截面的剖面图。在图2中示出了移除了盖2的状态的电子控制装置100。

如图2和图3所示，电子控制装置100具有风扇支架6和控制基板7。风扇支架6和控制板7容纳在机壳1中。

风扇支架6支承空气冷却风扇8。空气冷却风扇8为产生用于冷却控制基板7的风的送风机。风扇支架6和由其支承的空气冷却风扇8设置在散热片3的侧面侧。在图示的例子中，风扇支架6设置在壳体1的后部，散热片3设置在比风扇支架6更靠近壳体1的前面侧。作为空气冷却风扇8，例如可以使用轴流风扇或离心风扇等。

此外，也可以使用不使用风扇的送风机代替空气冷却风扇8。

风扇支架6支承的空气冷却风扇8可以是一个，也可以是多个。在图示的例子中，风扇支架6支承3个空气冷却风扇8。三个空气冷却风扇8大致沿X方向并列设置。

控制基板7为具备一个或多个发热器件41(参照图5)的基板。发热器件是产生热量的器件，例如是集成电路等半导体元件。此外，控制基板7具备如电容器那样的无源元件等各种电子器件(未图示)、以及将电子器件与连接器11连接的连接线路图案(未图示)等。控制基板7例如由环氧树脂等有机材料形成。控制基板7可以是单层基板，也可以是多层基板。

支承散热片3的支承部件4也作为支承控制基板7的构件发挥作用。控制基板7设置在支承散热片3的支承部件4的上表面，隔着支承部件4位于散热片3的上方。在控制基板7上设置有作为连接部的连接器12，该连接器12用于经由线路20与由风扇支架6支承的空冷风扇8电连接。在图示的例子中，连接器12设置在控制基板7的上表面。

此外，在支承部件4上设有壁部21，该壁部21设在控制基板7与空气冷却风扇8(风扇支架6)之间，从支承部件4的上表面向控制基板7侧延伸。在壁部21的顶端(上部)形成有用于敷设线路20的槽即线路通路22，在壁部21的侧面形成有与线路通路22连通的连通口23和24。在本实施例中，连通口23和24是切口，但也可以是孔。

连通口23是将壁部21的控制基板7侧的壁面与线路通路22连通的第一连通口，连通口24是将壁部21的空气冷却风扇8侧的壁面与线路通路22连通的第二连通口。在本实施例中，线路20预先与空气冷却风扇8连接，从空气冷却风扇8经由连通口24、线路通路22、连通口23敷设至连接器12。为此，有时也将连通口24称为入口24，将连通口23称为出口23。在图示中，示出了敷设线路20的状态，但为了方便省略了从出口23到连接器12的线路20。此外，线路20也可以不预先与空气冷却风扇8连接。

在如本实施例那样设置多个空气冷却风扇8的情况下，连接器12及出口23也可以针对每个空气冷却风扇8进行设置。在这种情况下，各出口23敷设有与对应的空冷风扇8连接的线路20，各连接器12与对应的空冷风扇8的线路20连接。另外，线路20也可以针对每个空气冷却风扇8设置多个。在本实施例中，线路20针对每个空气冷却风扇8而敷设四根，共计敷设十二根。入口24也可以由多个空气冷却风扇8共用。

连接器12及出口23优选与空气冷却风扇8同样大致沿X方向并列设置。此外，设置空气冷却风扇8的间隔即风扇间距P1、设置连接器12的间隔即连接器间距P2、设置出口23的间隔即出口间距P3优选相互大致相等。

图4是放大了图2的区域B的放大立体图，图5为沿图4的CC线的剖面图，图6为沿图4的CC线的剖面立体图。

如图4～图6所示，在控制基板7的下表面形成有发热器件41。此外，在控制基板7的下表面形成有与发热器件41连接的导热材料(未图示)，发热器件41经由该导热材料与支承部件4连接。散热片3设置在控制基板7的下方。更具体而言，散热片3从支承部件4的下表面的位于控制基板7的下方的部位朝向下方延伸。

发热器件41产生的热量经由导热材料传递到支承部件4，通过形成在支承部件4的下面的散热片3向大气中散热。此外，空气冷却风扇8通过旋转，从设置在壳体1的背面的空气取入口(未图示)取入空气，对散热片3送风。来自空气冷却风扇8的风沿图5及图6的箭头所示的送风方向F流动，通过相互邻接的散热片3之间，与发热器件41产生的热量一起从壳体1的前面排出。此时，盖2起到抑制来自空气冷却风扇8的风从壳体1的上表面泄漏的作用。在本实施例中，送风方向F与Y方向大致平行。

发热器件41也可以设置在控制基板7的上表面。在这种情况下，优选在控制基板7上设置将发热器件41产生的热量传递到控制基板7的下表面的导热结构。作为导热结构，例如可以举出线路图案、热通路及通孔等。

壁部21设置在支承部件4的比控制基板7更靠空气冷却风扇8侧，从支承部件4向控制基板7侧延伸。在图示的例子中，设置在支承部件4的空气冷却风扇8侧的端边附近。壁部21可以与支承部件4一体成型，也可以与支承部件4分开成型。壁部21的壁面31可以与Z方向大致平行，也可以相对于Z方向倾斜。如图5所示，壁部21的空气冷却风扇8侧的壁面31优选越朝向下方越向接近控制基板7的方向倾斜。在这种情况下，能够将来自空气冷却风扇8的风高效率地导向散热片3。

在壁部21的顶端形成的线路通路22沿着从空气冷却风扇8朝向散热片3的方向、即与空气冷却风扇8的送风方向F大致正交的大致X方向形成。线路通路22的内壁面32的至少一方也可以向越接近线路通路22的底面线路通路的宽度W越窄的方向倾斜。在图示的例子中，线路通路22的空气冷却风扇8侧的内壁面32倾斜。

从线路通路22的入口24至距离入口24最近的出口23的长度L优选相比线路通路22的宽度W的最大值为足够长。例如，比线路通路22的宽度W的最大值长5倍以上。

在盖2的与线路通路22对置的位置形成有朝向线路通路22成为凸状的突起部42。突起部42嵌入线路通路22。此时，突起部42也可以按压敷设在线路通路22中的线路20。线路20被树脂等弹性材料覆盖，通过突起部42的按压，线路20的覆盖也可以变形。突起部42也可以沿着线路通路22形成。

出口23的与线路通路22相接的角部43和入口24的与线路通路22相接的角部44也可以由具有线路20的粗细以上的曲率半径的凸状的曲面形成。具体而言，线路20的粗细是一根线路的直径。出口23和入口24沿着与线路通路22延伸的大致X方向大致正交的大致Y方向形成。

图7是出口23附近的放大图。如图7所示，出口23是设置在壁部21上的切口。在设置有盖2的状态下，由突起部42和线路通路22的出口23构成的开口51的面积优选与敷设在出口23的四根线路20的外接截面面积的总和大致相等。

图8是入口24附近的放大图。如图8所示，入口24是设置在壁部21上的切口。在设置有盖2的状态下，由突起部42和线路通路22的入口24构成的开口52的面积优选与敷设在入口24的十二根线路20的外接截面面积的总和大致相等。

如上所述，本发明包括以下内容。

本发明的一个形态的电子控制装置(100)，具有：基板(7)，其具备发热器件(41)；壳体(1)，其收容基板；支承部件(4)，其设置在壳体(1)内并支承基板；散热片(3)，其设置在支承部件中的与支承基板的表面相反一侧的表面上；送风机(8)，其设置在散热片的侧面侧，对散热片送风；壁部(21)，其设置在基板和送风机之间，从支承部件向基板侧延伸；槽(22)，其设置在壁部的顶端；线路(20)，其敷设在槽中，将送风机和基板电连接；盖(2)，其覆盖壳体(1)并具备嵌入槽中的突起部(42)。

在该情况下，盖的突起部嵌入到敷设有电连接送风机和基板的线路的槽中。因此，能够通过线路和突起部来减小形成在槽中的间隙，因此能够抑制灰尘等异物通过送风机的风经由槽混入基板。此外，即使不使用密封构件和弹性构件等辅助器件，也能够抑制异物的混入，因此能够抑制成本、器件数量的增加。

此外，突起部以按压线路的状态嵌入槽中。因此，能够减小在线路与突起部之间形成的间隙，因此能够更可靠地抑制异物混入基板。

此外，突起部沿着槽形成。因此，能够加长间隙变小的区域，因此能够更可靠地抑制异物混入基板。

此外，槽在与从送风机朝向散热片的方向大致正交的方向上延伸。因此，能够抑制来自送风机的风流入槽中，因此能够更可靠地抑制异物混入基板。

此外，槽的内壁面(32)的至少一方越接近槽的底面越向槽的宽度W变窄的方向倾斜。因此，能够容易地在槽中敷设线路。

此外，壁部具有第一连通口(23)，所述第一连通口(23)将基板侧的侧面与槽连通并敷设有线路，第一连通口在与槽延伸的方向大致正交的方向上延伸。因此，能够提高第一连通口与槽相接的部分的流路阻力，因此能够更可靠地抑制异物混入基板。

此外，第一连通口的与槽相接的角部(43)由具有线路的直径以上的曲率半径的凸状的曲面形成。因此，能够沿着角部敷设线路，所以能够减轻线路的负荷。

此外，第一连通口由切口形成，在突起部嵌入槽中的状态下，第一连通口的槽侧的开口的面积与敷设在第一连通口上的线路的外接截面面积大致相等。因此，能够抑制风从第一连通口流入槽中，因此能够更可靠地抑制异物混入基板。

此外，送风机有多个，针对每个送风机设置第一连通口，基板针对每个送风机具有经由线路与该送风机电连接的连接部(12)，送风机、第一连通口以及连接部沿大致相同的方向以大致相同的间隔配置。因此，能够将与各送风机连接的各线路统一为相同长度。因此，能够使用预先连接了线路的一种送风机，组装具备多个送风机的电子控制装置，因此能够谋求减少组装时的作业不良和提高作业效率。

此外，壁部具有第二连通口(24)，所述第二连通口(24)连通送风机侧的侧面与槽并敷设有线路，第二连通口在与槽延伸的方向大致正交的方向上延伸。因此，能够提高第二连通口与槽相接的部分的流路阻力，因此能够更可靠地抑制异物混入基板。

此外，第二连通口的与槽相接的角部(44)由具有线路的直径以上的曲率半径的凸状的曲面形成。因此，能够沿着角部敷设线路，所以能够减轻线路的负荷。

此外，第二连通口由切口形成，在突起部嵌入槽中的状态下，第二连通口的槽侧的开口的面积与敷设在第二连通口上的线路的外接截面面积大致相等。因此，能够抑制风从第二连通口流入槽中，因此能够更可靠地抑制异物混入基板。

上述本发明的实施方式仅用于说明本发明，而不旨在将本发明的范围仅限于这些实施方式。本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下以各种其他形态来实施本发明。

符号说明

1：壳体，2：盖，3：散热片，4：支承部件，5：露出部，6：风扇支架，7：控制基板，8：空气冷却风扇，11～12：连接器，20：线路，21：壁部，22：线路通路，23：连通口(出口)，24：连通口(入口)，31：壁面，32：内壁面，41：发热器件42：突起部43～44：角部，51～52：开口，100：电子控制装置。

Claims

1.一种电子控制装置，其特征在于，具有：

基板，其具备发热器件；

壳体，其收容所述基板；

支承部件，其支承所述基板；

散热片，其设置在所述支承部件中的与支承所述基板的表面相反一侧的表面上；

送风机，其设置在所述散热片的侧面侧，对所述散热片送风；

壁部，其设置在所述基板和所述送风机之间，从所述支承部件向所述基板侧延伸；

槽，其设置在所述壁部的顶端；

线路，其敷设在所述槽中，将所述送风机和所述基板电连接；

盖，其覆盖所述壳体并具备嵌入所述槽中的突起部，

所述槽在与从所述送风机朝向所述散热片的方向大致正交的方向上延伸。

2.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述突起部以按压所述线路的状态嵌入所述槽中。

3.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述突起部沿着所述槽形成。

4.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述槽的内壁面的至少一方越接近该槽的底面越向所述槽的宽度变窄的方向倾斜。

5.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述壁部具有第一连通口，所述第一连通口将所述基板侧的侧面与所述槽连通并敷设有所述线路，

所述第一连通口在与所述槽延伸的方向大致正交的方向上延伸。

6.根据权利要求5所述的电子控制装置，其特征在于，

所述第一连通口的与所述槽相接的角部由具有所述线路的直径以上的曲率半径的凸状的曲面形成。

7.根据权利要求5所述的电子控制装置，其特征在于，

所述第一连通口由切口形成，

在所述突起部嵌入所述槽中的状态下，所述第一连通口的所述槽侧的开口的面积与敷设在所述第一连通口上的线路的外接截面面积大致相等。

8.根据权利要求5所述的电子控制装置，其特征在于，

所述送风机有多个，

针对每个所述送风机设置所述第一连通口，

所述基板针对每个所述送风机具有经由所述线路与该送风机电连接的连接部，

所述送风机、所述第一连通口以及所述连接部沿大致相同的方向以大致相同的间隔配置。

9.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述壁部具有第二连通口，所述第二连通口连通所述送风机侧的侧面与所述槽并敷设有所述线路，

所述第二连通口在与所述槽延伸的方向大致正交的方向上延伸。

10.根据权利要求9所述的电子控制装置，其特征在于，

所述第二连通口的与所述槽相接的角部由具有所述线路的直径以上的曲率半径的凸状的曲面形成。

11.根据权利要求9所述的电子控制装置，其特征在于，

所述第二连通口由切口形成，

在所述突起部嵌入所述槽中的状态下，所述第二连通口的所述槽侧的开口的面积与敷设在所述第二连通口上的线路的外接截面面积大致相等。