-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wasserdichte elektronische Vorrichtung.
-
Eine wasserdichte elektronische Vorrichtung ist aus der
JP 2016 -
143 852 A bekannt. Die elektronische Vorrichtung weist ein wasserdichtes Gehäuse, das durch ein Dichtungsmittel wasserdicht versiegelt ist, und eine Leiterplatte, die in einem Innenraum des wasserdichten Gehäuses untergebracht ist, auf. Das wasserdichte Gehäuse weist mehrere Wärmeabstrahlungsrippen auf, um Wärme, die von der Leiterplatte erzeugt wird, auf einen Wandabschnitt abzustrahlen.
-
Zur Verringerung der Größe einer solchen elektronischen Vorrichtung ist ein Bereich zur Anordnung von Wärmeabstrahlungsrippen verringert worden, wodurch eine Gewährleistung der Wärmeabstrahlungsleistung erschwert wurde.
-
Um dieses Problem anzusprechen, ist vorgeschlagen worden, eine Lüftereinheit mit einem Lüfterrad und einem Lüfterrad-Gehäuse auf einer Außenoberfläche eines Wandabschnitts eines wasserdichten Gehäuses anzuordnen, um die Wärmeabstrahlungsleistung zu gewährleisten. In solch einem Fall ist die Lüftereinheit jedoch mit einem Verbinder versehen und ist ein Kabelstrang mit dem Verbinder außerhalb des wasserdichten Gehäuses verbunden. Solch eine Struktur ist kompliziert, und der Verbinder und der Kabelstrang beeinträchtigen wahrscheinlich die Kühlleistung der Lüftereinheit.
-
Aus der
JP 2014 -
223 000 A ist eine elektronische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs bekannt. Die
JP 2006 -
325 315 A offenbart einen Lüftermotor mit einem Axialspaltmotor, bei dem zwischen einem Schaltungsgehäuse und einem Mittelstück wasserdichte Dichtungen angeordnet sind, die gemeinsam mehrere Anschlüsse abdichten, und die JP H10- 22 426 A lehrt eine Kühlkörper-Vorrichtung.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Vorrichtung mit einer Lüftereinheit bereitzustellen, die eine vereinfachte Struktur und eine verbesserte Wärmeabstrahlungsleistung aufweist.
-
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Bei der erfindungsgemäßen elektronischen Vorrichtung ist der Wandabschnitt des wasserdichten Gehäuses mit dem Durchgangsloch ausgebildet. Die Lüftereinheit ist an dem Durchgangsloch des Wandabschnitts befestigt und elektrisch mit der Leiterplatte verbunden, die in dem wasserdichten Gehäuse angeordnet ist. Folglich kann die Struktur der elektronischen Vorrichtung, die die Lüftereinheit aufweist, vereinfacht werden.
-
Da der Anschluss der Lüftereinheit mit der Leiterplatte verbunden ist, ist es nicht erforderlich, einen Verbinder für die Lüftereinheit vorzusehen und einen Kabelstrang mit dem Verbinder außerhalb des wasserdichten Gehäuses zu verbinden. D.h., der Verbinder und der Kabelstrang, die die Kühlleistung beeinträchtigen, sind nicht erforderlich. Von daher kann die Wärmeabstrahlungsleistung verbessert werden.
-
Da die zweite Lüftungsöffnung an dem Ende der Seitenwand benachbart zur Bodenwand angeordnet ist, kann der Luftstrom durch die Flügelrotation entlang der Außenoberfläche des Wandabschnitts geleitet werden. Wenn die zweite Lüftungsöffnung schmal ist, wird der Luftstrom gegebenenfalls gestört. Bei der erfindungsgemäßen elektronischen Vorrichtung dient, da die Aussparung in der Bodenwand gebildet ist, um in Verbindung mit der zweiten Lüftungsöffnung zu stehen, ein Raum, der durch die zweite Lüftungsöffnung und die Aussparung definiert ist, die in Verbindung miteinander stehen, im Wesentlichen als eine Lüftungsöffnung. Folglich kann die Wärmeabstrahlungsleistung weiter verbessert werden.
-
Dementsprechend kann, bei der elektronischen Vorrichtung mit der Lüftereinheit, die Wärmeabstrahlungsleistung verbessert werden, während die Struktur vereinfacht wird.
-
Die Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:
- 1 eine Perspektivansicht einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in der 1;
- 3 eine obere Draufsicht der Lüftereinheit;
- 4 eine untere Draufsicht der Lüftereinheit;
- 5 eine Querschnittsansicht einer Lüftereinheit einer elektronischen Vorrichtung, entlang einer Linie entsprechend der Linie II-II in der 1, gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 6 eine Perspektivansicht der Lüftereinheit, die teilweise einen Querschnitt enthält; und
- 7 eine Querschnittsansicht einer Lüftereinheit einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer modifizierten Ausführungsform.
-
Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen sind Teile, die die gleichen Funktionen aufweisen und/oder sich einander entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Nachstehend ist eine Richtung entsprechend einer Dickenrichtung einer Leiterplatte als eine Z-Richtung bezeichnet. Eine Richtung orthogonal zur Z-Richtung und entsprechend einer Längsrichtung eines Verbinders ist als eine Y-Richtung bezeichnet. Eine Richtung orthogonal zu sowohl der Z-Richtung als auch der Y-Richtung ist als eine X-Richtung bezeichnet. Eine Form, in einer Richtung entlang der Z-Richtung betrachtet, ist als eine planare Form bezeichnet, sofern nicht anders angemerkt. Die planare Form ist ebenso eine Form entlang einer XY-Ebene, in der die X-Richtung und die Y-Richtung enthalten sind.
-
(Erste Ausführungsform)
-
Nachstehend ist eine elektronische Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. In der 2 kennzeichnen Pfeile mit abwechselnd kurzen und langen gestrichelten Linien den Luftstrom, der durch die Rotation eines Lüfterrads bewirkt wird.
-
Eine elektronische Vorrichtung 10 weist, wie in den 1 und 2 gezeigt, ein wasserdichtes Gehäuse 20, eine Leiterplatte 30 und eine Lüftereinheit 40 auf. Die elektronische Vorrichtung 10 ist als eine elektronische Steuereinheit (ECU = Electronic Control Unit) zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs ausgelegt.
-
Das wasserdichte Gehäuse 20 beherbergt die Leiterplatte 30, um die Leiterplatte 30 zu schützen. Das wasserdichte Gehäuse 20 kann in der Z-Richtung, die der Dickenrichtung der Leiterplatte 30 entspricht, in zwei Teile unterteilt werden. Das wasserdichte Gehäuse 20 weist ein Gehäuse 21 und eine Abdeckung 22 auf. Das wasserdichte Gehäuse 20 wird gebildet, indem das Gehäuse 21 und die Abdeckung 22 über ein Versiegelungselement (nicht gezeigt) miteinander verbunden werden.
-
Das Gehäuse 21 weist eine Boxform mit einer Öffnung auf einer Seite auf. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Gehäuse 21 zum Zwecke der Wärmeabstrahlung aus einem Metallmaterial aufgebaut. Insbesondere ist das Gehäuse 21 durch Aluminiumdruckguss gebildet.
-
Das Gehäuse 21 weist eine Bodenwand 210 mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form als eine planare Form auf. Die Bodenwand 210 des Gehäuses 21 entspricht einem Wandabschnitt des wasserdichten Gehäuses 20. Eine von vier Seitenwänden des Gehäuses 21, die mit der Bodenwand 210 in Verbindung steht, ist mit einer Aussparung (nicht gezeigt) ausgebildet. Die Aussparung steht mit der Öffnung in Verbindung, die auf einer Seite des Gehäuses 21 definiert ist.
-
Die Bodenwand 210 ist mit einem Durchgangsloch 211 ausgebildet. Das Durchgangsloch 211 ist eine Öffnung, die zur Befestigung der Lüftereinheit 40 an dem Gehäuse 21 vorgesehen ist. Das Durchgangsloch 211 durchdringt die Bodenwand 210 von einer Außenoberfläche 21 a des Gehäuses 21 zu einer Innenoberfläche 21 b des Gehäuses 21.
-
In der vorliegenden Ausführungsform weist das Gehäuse 21 einen Unterbringungsabschnitt 212 als einen Abschnitt der Bodenwand 210 auf. Der Unterbringungsabschnitt 212 ist als ein Vertiefungsabschnitt vorgesehen, der von einem verbleibenden Abschnitt der Bodenwand 210 vertieft ist und darin einen Raum definiert. Der Unterbringungsabschnitt 212 ist an einem Ende der Bodenwand 210 in der X-Richtung vorgesehen, um einen Verbinder 33 darin unterzubringen. Das Durchgangsloch 211 ist in der Bodenwand 210 an einer Position verschieden von dem Unterbringungsabschnitt 212 gebildet. Das Durchgangsloch 211 ist in einem im Wesentlichen ebenen Teil der Bodenwand 210 gebildet.
-
In der 1 kennzeichnen die Bezugszeichen 213 Befestigungsabschnitte zur Befestigung der elektronischen Vorrichtung 10 an einem Fahrzeug. Die Bezugszeichen 214 kennzeichnen Befestigungslöcher zur Befestigung des Gehäuses 21 und der Abdeckung 22 aneinander. Obgleich nicht in den Zeichnungen gezeigt, sind Schrauben in die Befestigungslöcher 214 eingefügt, um das Gehäuse 21 und die Abdeckung 22 aneinander zu befestigen. Die Befestigungsabschnitte 213 und die Befestigungslöcher 214 sind einteilig mit dem Gehäuse 21 ausgebildet.
-
Das Gehäuse 21 weist eine Nut 215 auf, die nachstehend noch näher beschrieben ist.
-
Die Abdeckung 22 definiert einen Innenraum 20s darin, zusammen mit dem Gehäuse 21 zur Unterbringung der Leiterplatte 30. Wenn das Gehäuse 21 und die Abdeckung 22 miteinander verbunden werden, wird die Öffnung des Gehäuses 21, die auf einer Seite des Gehäuses 21 definiert ist, durch die Abdeckung 22 geschlossen. Ferner ist, wenn die Öffnung des Gehäuses 21 durch die Abdeckung 22 geschlossen wird, die Aussparung auf einer Seitenwand des Gehäuses 21 definiert, um einen Öffnungsabschnitt (nicht gezeigt) zu definieren. Ein Teil des Verbinders 33 liegt über den Öffnungsabschnitt nach außerhalb des wasserdichten Gehäuses 20 frei.
-
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Abdeckung 22 ebenso aus einem Metallmaterial aufgebaut, um eine Wärmeabstrahlungsleistung zu verbessern. Die Abdeckung 22 ist ebenso durch Aluminiumdruckguss gebildet. Die Abdeckung 22 weist eine flache Boxform mit einer Öffnung auf einer Seite auf.
-
Das Versiegelungselement des wasserdichten Gehäuses 20 ist vorgesehen, um eine Versiegelung zwischen dem Gehäuse 21 und der Abdeckung 22, zwischen dem Gehäuse 21 und dem Verbinder 34 und zwischen der Abdeckung 22 und dem Verbinder 34 vorzusehen, um so zu verhindern, dass der Innenraum 20s mit einer Außenseite des wasserdichten Gehäuses 20 in Verbindung steht. Das Versiegelungselement ist auf Umfangsrändern des Gehäuses 21 und der Abdeckung 22 angeordnet, um den Innenraum 20s zu umgeben. Die Umfangsränder des Gehäuses 21 und der Abdeckung 22 sind durch das Versiegelungselement wasserdicht versiegelt. Als das Versiegelungselement kann beispielsweise ein Klebematerial verwendet werden, das einen flüssigen Zustand aufweist, bevor es gehärtet wird.
-
Die Leiterplatte 30 ist an dem Gehäuse 21 befestigt. Die Leiterplatte 30 weist eine Platine (gedruckte Leiterplatte) 31 und eine elektronische Komponente 32, die auf der Platine 31 befestigt ist, auf. Die Platine 31 wird gebildet, indem Verdrahtungen auf einer Basis gebildet werden, die aus einem elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise ein Harz, aufgebaut ist. Die Verdrahtungen und die elektronische Komponente 32 bilden eine Schaltung. Die Platine 31 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form als eine planare Form auf. Auf der Platine 31 ist die elektronische Komponente 32 auf wenigstens einer von einer ersten Oberfläche 31a benachbart zu dem Gehäuse 21 und einer zweiten Oberfläche 31 b, die eine hintere Oberfläche benachbart zu der Abdeckung 22 ist, befestigt.
-
Der Verbinder 33 ist auf der Leiterplatte 30 befestigt. Der Verbinder 33 ist an einem Ende der Leiterplatte 30 in der X-Richtung befestigt. Der Teil des Verbinders 33 liegt über den vorstehend beschriebenen Öffnungsabschnitt nach außerhalb des wasserdichten Gehäuses 20 frei, und ein verbleibender Teil des Verbinders 33 ist in dem Innenraum 20s untergebracht. Obgleich nicht in den Zeichnungen gezeigt, weist der Verbinder 33 ein Verbinder-Gehäuse, das aus einem Harzmaterial aufgebaut ist, und mehrere Anschlüsse, die aus einem elektrisch leitfähigen Material aufgebaut sind und durch das Verbinder-Gehäuse gehalten werden, auf.
-
Die Lüftereinheit 40 ist an der Bodenwand 210 des Gehäuses 21 befestigt. Die Lüftereinheit 40 ist befestigt, um das Durchgangsloch 211 des Gehäuses 21 zu schließen. Die Lüftereinheit 40 bewirkt einen Luftstrom durch eine Rotation eines Lüfterrads 41, um so das Gehäuse 21 sowie die Leiterplatte 30 zu kühlen. Die Lüftereinheit 40 weist ein Lüfterrad 41, ein Lüfterrad-Gehäuse 42, einen Anschluss 43 und ein Lüfterrad-Substrat 44 auf. Das Lüfterrad 41 weist eine Struktur gleich einem Axiallüfterrad bzw. Axialventilator bekannter Bauart auf. Folglich ist das Lüfterrad 41 in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt.
-
Das Lüfterrad 41 weist einen Achsabschnitt 410 und mehrere Flügel 411 auf. Der Achsabschnitt 410 weist eine Rotationswelle 410a auf. Die Flügel 411 rotieren mit der Rotationswelle 41 0a. Folglich definiert die Rotationswelle 410a eine Rotationsachse des Lüfterrads 41. Die Lüftereinheit 40 ist derart an dem Gehäuse 21 befestigt, dass die Richtung der Achse der Rotationswelle 41 0a, d.h. die Richtung der Rotationsachse des Lüfterrads 41, im Wesentlichen parallel zur Z-Richtung verläuft.
-
Obgleich nicht in den Zeichnungen gezeigt, weist der Achsabschnitt 410 ferner eine Nabe und einen Magneten, zusätzlich zu der Rotationswelle 410a, auf. Die Nabe weist eine zylindrische Form mit einer Öffnung auf einer Seite benachbart zu der Leiterplatte 30 und einem geschlossenen Ende auf einer gegenüberliegenden Seite in der Z-Richtung auf. Die mehreren Flügel 411 sind in einer Umfangsrichtung auf einer Außenumfangsoberfläche der Nabe abstandsgleich angeordnet. Die Flügel 411 befinden sich an Positionen höher als ein Abschnitt der Außenoberfläche 21a an einem Rande des Durchgangslochs 211 in der Z-Richtung. Die Nabe und die Flügel 411 sind einteilig zu einem sogenannten Flügelrad ausgebildet. Die Rotationswelle 410a ist innerhalb der Nabe angeordnet. Ein Ende der Rotationswelle 410a ist im Wesentlichen in der Mitte der Nabe befestigt. Die Rotationswelle 410a, die aus einem Metall aufgebaut ist, ist durch Insert-Molding zu einem Harz-Flügelrad ausgebildet und somit in das Flügelrad integriert. Der Magnet ist an einer Innenumfangsoberfläche der Nabe befestigt. Die Nabe, die Flügel 411, die Rotationswelle 410a und der Magnet bilden einen Rotor.
-
Zusätzlich zu den obigen Elementen weist der Achsabschnitt 410 ferner eine Spule, ein Lager und eine Lagerhalterung auf, obgleich diese in den Zeichnungen nicht gezeigt sind. Das Lager hält die Rotationswelle 41 0a, so dass diese drehbar ist. Die Lagerhalterung hält das Lager. Die Lagerhalterung ragt von einer Bodenwand 420 des Lüfterrad-Gehäuses 42 in der Z-Richtung. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Lagerhalterung aus dem gleichen Material wie das Lüfterrad-Gehäuse 42 aufgebaut und einteilig mit dem Lüfterrad-Gehäuse 42 ausgebildet. Das Lager ist auf einer Innenumfangsoberfläche der Lagerhalterung angeordnet. Die Spule ist auf einer Außenumfangsoberfläche der Lagerhalterung angeordnet. Die Spule, das Lager und die Lagerhalterung bilden einen Stator. D.h., das Lüfterrad 41 weist einen Motor auf.
-
Das Lüfterrad-Gehäuse 42 beherbergt das Lüfterrad 41, so dass dieses drehbar ist. Das Lüfterrad-Gehäuse 42 weist die Bodenwand 420 und Seitenwände 421 auf. Die Bodenwand 420 und die Seitenwände 421 bilden eine Rohrform mit Boden, die eine Öffnung an einem Ende in der Z-Richtung aufweist und einen Lüfterrad-Unterbringungsraum 42s in der Rohrform mit Boden zur Unterbringung des Lüfterrads 41 darin definiert. Der Unterbringungsraum 42s steht in Verbindung (im Austausch) mit einem Außenraum des wasserdichten Gehäuses 20. Das Lüfterrad-Gehäuse 42 ist aus einem Harzmaterial aufgebaut.
-
Die Bodenwand 420 weist einen zentralen Abschnitt 420a auf, der angeordnet ist, um einem Abschnitt der Außenoberfläche 21a des Gehäuses 21 an einem Rande des Durchgangslochs 211 gegenüberzuliegen und das Durchgangsloch 211 zu bedecken. Der zentrale Abschnitt 420a weist einen wasserdichten Versiegelungsabschnitt 420b und einen Basisabschnitt 420c auf. Der wasserdichte Versiegelungsabschnitt 420b ist vorgesehen, um ein Versiegelungselement 45 zwischen dem wasserdichten Versiegelungsabschnitt 420b und der Außenoberfläche 21a des Gehäuses 21, d.h. der Bodenwand 210, anzuordnen. Der wasserdichte Versiegelungsabschnitt 420b weist eine Schleifenform auf, um das Durchgangsloch 211 zu umgeben. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Versiegelungselement 45 aus einem Klebemittel aufgebaut, das einen flüssigen Zustand aufweist, bevor es gehärtet wird. Die Außenoberfläche 21 a des Gehäuses 21 ist mit einer Versiegelungsnut ausgebildet, um das Versiegelungselement 45 darin aufzunehmen. Der wasserdichte Versiegelungsabschnitt 420b ist mit einem Versiegelungsvorsprung ausgebildet, um der Versiegelungsnut zu entsprechen.
-
Der Basisabschnitt 420c ist ein Teil des zentralen Abschnitts 420a und befindet sich innerhalb des wasserdichten Versiegelungsabschnitts 420b, wodurch ein wasserdichter Versiegelungsabschnitt gebildet wird. Der Basisabschnitt 420c schließt das Durchgangsloch 211 auf der Außenoberfläche 21a.
-
Die Seitenwände 421 erstrecken sich von der Bodenwand 420 in der Z-Richtung. Die Seitenwände 421 erstrecken sich zu einer Position höher als das Lüfterrad 41 in der Z-Richtung. Die Seitenwände 421 bilden die Rohrform. Außenumfangsoberflächen der Seitenwände 421 bilden eine im Wesentlichen rechteckige Form als eine planare Form. Das Lüfterrad-Gehäuse 42 weist vier Seitenwände 421 auf, die das Rohr bilden.
-
Die Lüftereinheit 40 weist mehrere Lüftungsöffnungen auf. Die Lüftungsöffnungen sind gebildet, um, bei der Rotation des Lüfterrads 41, d.h. der Flügel 411, einen Luftstrom entlang der Außenoberfläche 21a der Bodenwand 210 zu bilden. Die Lüftereinheit 40 weist eine erste Lüftungsöffnung 422 und eine zweite Lüftungsöffnung 423 als die mehreren Lüftungsöffnungen auf. Eine von der ersten Lüftungsöffnung 422 und der zweiten Lüftungsöffnung 423 dient als eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Luft, und die andere dient als eine Ableitöffnung zum Ableiten der Luft.
-
Die erste Lüftungsöffnung 422 und die zweite Lüftungsöffnung 423 sind an Positionen höher als der Abschnitt der Außenoberfläche 21a an dem Rande des Durchgangslochs 211, d.h. an den Positionen weiter von Leiterplatte 30 entfernt als die Außenoberfläche 21a in der Z-Richtung angeordnet. Wenigstens ein Teil der ersten Lüftungsöffnung 422 befindet sich in der Z-Richtung höher als die Flügel 411. Die zweite Lüftungsöffnung 423 ist derart an dem unteren Ende der Seitenwand 421 gebildet, dass sich wenigstens ein Teil der zweiten Lüftungsöffnung 423 in der Z-Richtung tiefer als die Flügel 411 befindet. Genauer gesagt, wenigstens ein Teil der ersten Lüftungsöffnung 422 befindet sich in der Z-Richtung weiter als die Flügel 411 von der Leiterplatte 30 entfernt, und die zweite Lüftungsöffnung 423 ist derart an dem Ende der Seitenwand 421 gebildet, dass sich wenigstens ein Teil der zweiten Lüftungsöffnung 423 in der Z-Richtung näher als die Flügel 411 zur Leiterplatte 30 befindet.
-
In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Lüftungsöffnung 422 durch die Öffnung an dem Ende der Rohrform mit Boden des Lüfterrad-Gehäuses 42 gegenüberliegend zu der Bodenwand 420 vorgesehen. Die zweite Lüftungsöffnung 423 ist in jeder der vier Seitenwände 421 gebildet, die das Rohr bilden.
-
Der Anschluss 43 ragt von dem Basisabschnitt 420c der Bodenwand 420 in den Innenraum 20s und ist elektrisch mit der Leiterplatte 30 verbunden. Ein Ende des Anschlusses 43 ist elektrisch mit dem Lüfterrad-Substrat 44 verbunden, und das andere Ende des Anschlusses 43 ist mit der Leiterplatte 30 verbunden. Folglich sind das Lüfterrad-Substrat 44, d.h. die Lüftereinheit 40 und die Leiterplatte 30 über den Anschluss 43 elektrisch miteinander verbunden.
-
Das Lüfterrad-Substrat 44 ist mit einer Ansteuerschaltung ausgebildet, um das Lüfterrad 41 rotieren zu lassen. Die Spule des Achsabschnitts 410 ist elektrisch mit dem Lüfterrad-Substrat 44 verbunden. Wenn die Spule über die Leiterplatte 30, den Anschluss 43 und das Lüfterrad-Substrat 44 mit Strom versorgt wird, rotiert der Rotor in einer Vorwärtsrichtung. Aufgrund einer vorbestimmten Form der Flügel 411 wird ein Luftdruckunterschied im Lüfterrad-Gehäuse 42 erzeugt. Folglich wird, wie in 2 gezeigt, Luft über die erste Lüftungsöffnung 422 angesogen und über die zweite Lüftungsöffnung 423 abgeleitet. Es sollte beachtet werden, dass, wenn der Rotor in einer Richtung entgegengesetzt zur Vorwärtsrichtung rotiert wird, Luft über die zweite Lüftungsöffnung 423 angesogen und über die erste Lüftungsöffnung 422 abgeleitet wird.
-
Das Lüfterrad-Substrat 44 ist an dem Lüfterrad-Gehäuse 42 an einer Position tiefer als die Flügel 411, d.h. an einer Position näher als die Flügel 411 zur Leiterplatte 30, befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Lüfterrad-Substrat 44 durch Insert-Molding in dem Harz-Lüfterrad-Gehäuse 42 mit dem Metallanschluss 43 gebildet. Ein Teil des Anschlusses 43 und das Lüfterrad-Substrat 44 sind in den zentralen Abschnitt 420a eingebettet.
-
Nachstehend ist eine Struktur um die zweite Lüftungsöffnung 423 herum unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
-
Wie in den 2 bis 4 gezeigt, ist die Bodenwand 420 mit Aussparungen 424 ausgebildet. Die Aussparungen 424 sind gebildet, um mit den zweiten Lüftungsöffnungen 423 in Verbindung zu stehen, und befinden sich außerhalb des wasserdichten Versiegelungsabschnitts 420b.
-
Jede der Aussparungen 424 ist derart angeordnet, dass wenigstens ein Teil der Aussparung 424 die entsprechende Lüftungsöffnung 423 in der Z-Richtung überlappt. D.h., wenigstens ein Teil der Aussparung 424 befindet sich, in der Z-Richtung betrachtet, unmittelbar unterhalb der entsprechenden Seitenwand 421. Die Aussparung 424 definiert eine Öffnung wenigstens auf der oberen Oberfläche der Bodenwand 420, um einen Raum vorzusehen, der integral bzw. einteilig mit der zweiten Lüftungsöffnung 423 in Verbindung steht. Die obere Oberfläche der Bodenwand 420 liegt einer unteren Oberfläche benachbart zur Leiterplatte 30 gegenüber.
-
In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich die Aussparung 424 von einer Position unmittelbar unterhalb der Seitenwand 421 zu einer Position innerhalb der Position unmittelbar unterhalb der Seitenwand 421. Insbesondere erstreckt sich die Aussparung 424 zu dem zentralen Abschnitt 420a. Genauer gesagt, die Aussparung 424 erstreckt sich zu einem Bereich unmittelbar unterhalb der Flügel 411. Die Bodenwand 420 weist vier Aussparungen 424 entsprechend den vier zweiten Lüftungsöffnungen 423 auf den vier Seitenwänden 421 auf. Jede der Aussparungen 424 durchdringt die Bodenwand 420 in der Z-Richtung. Die Aussparung 424 erstreckt sich von der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche der Bodenwand 420.
-
Ein Außenumfangsteil der Bodenwand 420, der sich mit den Seitenwänden in der Z-Richtung überlappt, ist durch die Aussparungen 424 in vier Bereiche 420d unterteilt. Die vier Bereiche 420d sind auch als Außenrandabschnitte 420d bezeichnet. Die Seitenwände 421 stehen mit den Außenrandabschnitten 420d in Verbindung. Die Außenrandabschnitte 420d befindet sich an vier Eckabschnitten der Seitenwände 421, die eine im Wesentlichen rechteckige Außenwand bilden. Jeder der Außenrandabschnitte 420d an den vier Ecken ist über einen Verbindungsabschnitt 420e einteilig mit dem zentralen Abschnitt 420a ausgebildet. Der zentrale Abschnitt 420a weist eine im Wesentlichen perfekt-kreisrunde Form in der Draufsicht auf. Die vier Verbindungsabschnitte 420e erstrecken von dem zentralen Abschnitt 420a in radialer Richtung. Jeder der Verbindungsabschnitte 420e erstreckt sich in einer Richtung im Wesentlichen 45 Grad bezüglich der X-Richtung und der Y-Richtung.
-
In den 3 und 4 kennzeichnet ein Bezugszeichen 420f ein Befestigungsloch zur Befestigung des Lüfterrad-Gehäuses 42, d.h. der Lüftereinheit 40 über Schrauben an dem Gehäuse 21. Jedes der Befestigungslöcher 420f durchdringt den Außenrandabschnitt 420d und die Seitenwand 421 in der Z-Richtung.
-
Die Nut 215 ist auf der Bodenwand 210 des Gehäuses 21 gebildet, so wie es in den 1 und 2 gezeigt ist. Die Nut 215 definiert eine Öffnung auf der Außenoberfläche 21a des Gehäuses 21. Die Nut 215 befindet sich, in der Z-Richtung betrachtet, unmittelbar unterhalb der Seitenwand 421. Die Nut 215 bildet einen einteilig verbundenen Raum mit der Aussparung 424 und der zweiten Lüftungsöffnung 423.
-
Die Nut 215 weist eine vorbestimmte Länge L (Breite) auf, um sich über die Dicke der Seitenwand 421 in einer Durchdringungsrichtung der zweiten Lüftungsöffnung 423 in der Seitenwand 421 zu erstrecken. Die Nut 215 ist eine Nut mit Boden mit einer vorbestimmten Tiefe D. In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Nuten 215 gebildet. Die vier Nuten 215 weisen die gleiche Länge L und die gleiche Tiefe D auf. Die Bodenoberfläche der Nut 215 ist abgerundet.
-
Nachstehend sind Effekte beschrieben, die durch die elektronische Vorrichtung 10 erzielt werden.
-
In einer Struktur, in der eine Bodenwand eines Gehäuses beispielsweise nicht mit einem Durchgangsloch ausgebildet ist, muss eine Lüftereinheit einen Verbinder und eine elektrische Verbindung des Verbinders und eines Kabelstrangs außerhalb eines wasserdichten Gehäuses aufweisen. In diesem Fall ist die Struktur kompliziert. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Lüftereinheit 40 demgegenüber an der Bodenwand 210 des Gehäuses 21 befestigt, um das Durchgangsloch 211 zu bedecken, und über das Durchgangsloch 211 elektrisch mit der Leiterplatte 30 verbunden. Folglich kann die elektronische Vorrichtung 10 mit der Lüftereinheit 40 eine vereinfachte Struktur aufweisen.
-
Die Lüftereinheit 40 weist den Anschluss 43 auf, und der Anschluss 43 ist mit der Leiterplatte 30 verbunden. Folglich ist es nicht erforderlich, den Verbinder an der Lüftereinheit 40 vorzusehen und den Kabelstrang mit dem Verbinder außerhalb des wasserdichten Gehäuses 20 zu verbinden. D.h., der Verbinder und der Kabelstrang, die eine Kühlleistung beeinträchtigen, sind nicht erforderlich. Von daher kann die Wärmeabstrahlungsleistung verbessert werden.
-
Die zweiten Lüftungsöffnungen 423 sind an den unteren Enden der Seitenwände 421 gebildet, so dass der Luftstrom entlang der Außenoberfläche 21a durch die Rotation des Lüfterrads 41 bewirkt wird. Bei solch einer Struktur wird, wenn die zweiten Lüftungsöffnungen schmal sind, der Luftstrom, der durch das Lüfterrad bewirkt wird, wahrscheinlich gestört, und ist es gegebenenfalls schwierig, eine Kühlleistung des Flügels ausreichend zu nutzen. Demgegenüber dienen, bei der Struktur, bei der die Bodenwand 420 mit den Aussparungen 424 ausgebildet ist, die in Verbindung mit den zweiten Lüftungsöffnungen 423 stehen, die verbundenen Räume, die durch die zweiten Lüftungsöffnungen 423 und die Aussparungen 424 definiert werden, im Wesentlichen als die Lüftungsöffnungen. D.h., da die Lüftungsöffnungen, die sich unterhalb der Flügel 411 befinden, vergrößert werden, kann die Wärmeabstrahlungsleistung verbessert werden.
-
Dementsprechend kann, bei der elektronischen Vorrichtung 10 mit der Lüftereinheit 40, die Wärmeabstrahlungsleistung verbessert werden, während die Struktur vereinfacht wird. In einem Fall, in dem ein Bereich der Lüftereinheit 40, der das Gehäuse 21 belegt, gleich einem Bereich von Wärmeabstrahlungsrippen ist, der das Gehäuse 21 belegt, ist die Kühlleistung der Lüftereinheit 40 höher als diejenige der Wärmeabstrahlungsrippen. Folglich kann die Größe der elektronischen Vorrichtung 10 verringert werden.
-
Wenn die Abmessung der zweiten Lüftungsöffnung in der Z-Richtung erhöht wird, muss die Position der Flügel aufwärts verschoben werden, wodurch die Lüftereinheit sowie die elektronische Vorrichtung in der Z-Richtung vergrößert werden. In der vorliegenden Ausführungsform sind demgegenüber, anstatt die zweiten Lüftungsöffnungen 423 zu vergrößern, die Aussparungen 424 in der Bodenwand 420 gebildet, um den Öffnungsbereich zu vergrößern, der als die Lüftungsöffnung dient. Folglich kann die Wärmeabstrahlungsleistung verbessert werden, während die Zunahme in der Größe der elektronischen Vorrichtung beschränkt werden kann.
-
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Aussparungen 424 gebildet, um sich von den Positionen direkt unterhalb der Seitenwände 421 und zu den Positionen, die sich innerhalb der Seitenwände 421 befinden, zu erstrecken. Die Luft, die über die erste Lüftungsöffnung 422 angesogen wird und in der Achsrichtung der Rotationswelle strömt, kann über die Aussparungen 424, die in Verbindung mit dem Unterbringungsraum 42s stehen, abgeleitet werden. In der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich die Aussparungen 424 zu den Positionen unmittelbar unterhalb der Flügel 411. Folglich kann die Luft, die über die erste Lüftungsöffnung 422 angesogen wird und in der Achsrichtung strömt, noch effizienter abgeleitet werden.
-
In der vorliegenden Ausführungsform durchdringen die Aussparungen 424 die Bodenwand 420. In diesem Fall kann, da die Lüftungsöffnung vergrößert werden kann, die Wärmeabstrahlungsleistung verbessert werden. In dem Fall, in dem die Nuten 215 auf der Außenoberfläche 21a des Gehäuses 21 gebildet sind und die Nuten 215 in Verbindung mit den Aussparungen 424 stehen, dient der Kommunikationsraum, der durch die zweite Lüftungsöffnung 423, die Aussparung 424 und die Nut 215 definiert wird, im Wesentlichen als die Lüftungsöffnung. In diesem Fall kann die Wärmeabstrahlungsleistung weiter verbessert werden.
-
In der vorliegenden Ausführungsform dient die erste Lüftungsöffnung 422 als die Ansaugöffnung und die zweite Lüftungsöffnung 423 als die Ableitöffnung. In solch einem Fall kann die Luftströmungsgeschwindigkeit auf der Außenoberfläche 21a des Gehäuses 21 erhöht werden, verglichen mit einer Struktur, bei der die zweite Lüftungsöffnung 423 als die Ansaugöffnung dient und die erste Lüftungsöffnung 422 als die Ableitöffnung dient, auch wenn die gleiche Drehzahl vorliegt. D.h., die Temperatur des Gehäuses 21 sowie die Temperatur der Leiterplatte 30 können verringert werden. Dieser Effekt ist anhand einer Simulation bestätigt worden.
-
Bei der Struktur, bei der die Bodenwand des Gehäuses das Durchgangsloch nicht aufweist, beeinträchtigen der Verbinder und der Kabelstrang, wie vorstehend beschrieben, die Kühlleistung und ist eine Anordnung der elektronischen Komponente auf der Platine beschränkt. In der vorliegenden Ausführungsform wird, demgegenüber, die Kühlleistung nicht durch den Verbinder und den Kabelstrang beeinträchtigt und kann eine Anordnungsflexibilität der elektronischen Komponente 32 verbessert werden.
-
Da die Kühlleistung nicht durch den Verbinder und den Kabelstrang beeinträchtigt wird, weisen alle der vier Seitenwände 421 die zweiten Lüftungsöffnungen 423 auf. Folglich kann die Luft, die über die erste Lüftungsöffnung 422 angesogen wird, in allen Richtungen ausgestoßen werden, so dass das Gehäuse 21 effektiv gekühlt werden kann. Ferner sind die Aussparungen 424 und die Nuten 215 entsprechend den zweiten Lüftungsöffnungen 423 gebildet, so dass die Gesamtheit des Gehäuses 21 effizient gekühlt werden kann.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Eine elektronische Vorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform kann sich auf die elektronische Vorrichtung 10 der Ausführungsform beziehen, die vorstehend beschrieben ist, so dass Abschnitte gleich denjenigen der elektronischen Vorrichtung 10 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform nicht wiederholt beschrieben sind.
-
Wie in 5 gezeigt, weist die Leiterplatte 30 einen ersten Bereich 30a und einen zweiten Bereich 30b auf. Die Wärmeerzeugungsmenge ist in dem ersten Bereich 30a größer als in dem zweiten Bereich 30b. In dem ersten Bereich 30a ist ein Wärmeerzeugungselement 32a auf der ersten Oberfläche 31a der Platine 31 befestigt, und zwar als die elektronische Komponente 32. Das Wärmeerzeugungselement 32a ist beispielsweise ein Leistungs-MOSFET. Das Wärmeerzeugungselement 32a ist über ein Wärmeabstrahlungsgel 34 thermisch mit dem Gehäuse 21 verbunden. Demgegenüber weist der zweite Bereich 30b kein Wärmeerzeugungselement 32a auf.
-
Jede der vier Seitenwände 421 weist die zweite Lüftungsöffnung 423 auf, gleich der vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Von den mehreren zweiten Lüftungsöffnungen 423 unterscheidet sich eine, die dem ersten Bereich 30a am nächsten ist, von einer, die dem zweiten Bereich 30b am nächsten ist.
-
Wie in den 5 und 6 gezeigt, weist das Gehäuse 21 die Nuten 215 auf. Die Nuten 215 weisen eine erste Nut 215a und eine zweite Nut 215b auf. Die erste Nut 215a ist angeordnet, um der zweiten Lüftungsöffnung 423 zu entsprechen, die dem ersten Bereich 30a am nächsten ist. Die zweite Nut 215b ist angeordnet, um der zweiten Lüftungsöffnung 423 zu entsprechen, die dem zweiten Bereich 30b am nächsten ist. Die erste Nut 215a weist eine Tiefe D1 auf, die größer als eine Tiefe D2 der zweiten Nut 215b ist. Ferner weist die erste Nut 215a eine Länge (Breite) L1 auf, die größer als eine Länge (Breite) L2 der zweiten Nut 215b ist. Es sollte beachtet werden, dass, in der 6, Darstellungen von einigen Komponenten, wie beispielsweise die elektronische Komponente 32, das Wärmeabstrahlungsgel 34, der Anschluss 43 und das Lüfterrad-Substrat 44, der Einfachheit ausgelassen sind.
-
Da die erste Nut 215a tiefer als die zweite Nut 215b reicht, kann der Bereich der Lüftungsöffnung benachbart zu der ersten Nut 215a größer als der Bereich der Lüftungsöffnung benachbart zu der zweiten Nut 215b sein. Folglich kann das Volumen des Luftstroms benachbart zu der ersten Nut 215a erhöht werden, so dass der erste Bereich 30a, der einem Wärmequellenbereich entspricht, effizient gekühlt werden kann. Da die Länge der ersten Nut 215a größer als diejenige der zweiten Nut 215b ist, kann der erste Bereich 30a noch effizienter gekühlt werden.
-
Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel ist die Tiefe D1 der ersten Nut 215a größer als die Tiefe D2 der zweiten Nut 215b und ist die Länge L1 der ersten Nut 215a größer als die Länge L2 der zweiten Nut 215b. Die erste Nut 215a und die zweite Nut 215b sind jedoch nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt, solange die Tiefe D1 der ersten Nut 215a größer als die Tiefe D2 der zweiten Nut 215b ist.
-
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend einzig anhand ausgewählter beispielhafter Ausführungsformen und Beispiele beschrieben ist, wird Fachleuten ersichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, so wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist. Ferner dient die obige Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen und Beispiele der vorliegenden Erfindung lediglich der Veranschaulichung und nicht dazu, die vorliegende Erfindung, so wie sie durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist, zu beschränken.
-
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die elektronische Vorrichtung 10 beispielhaft als die elektronische Steuereinheit zur Steuerung eines Fahrzeugverbrennungsmotors veranschaulicht. Die elektronische Vorrichtung 10 ist jedoch nicht auf die elektronische Steuereinheit beschränkt.
-
Der Anschluss 43 ist nicht auf den Durchgangslocheinfügetyp beschränkt, der an der Leiterplatte 30 befestigt wird, indem er in das Durchgangsloch eingefügt wird. Der Anschluss 43 kann ein Anschluss vom Oberflächenbefestigungstyp sein.
-
Das Versiegelungselement 45 ist nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel, d.h. das Klebemittel, das den flüssigen Zustand aufweist, bevor es gehärtet wird, beschränkt. In einem Fall, in dem die Lüftereinheit 40 über ein Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben, an dem Gehäuse 21 befestigt wird, kann das Versiegelungselement 45 durch ein anderes Material, wie beispielsweise ein elastisches Element aus Gummi, bereitgestellt sein.
-
Das Gehäuse 21 kann Wärmeabstrahlungsrippen aufweisen. D.h., die elektronische Vorrichtung 10 kann sowohl die Lüftereinheit 40 als auch die Wärmeabstrahlungsrippen aufweisen. Die Abdeckung 22 kann Wärmeabstrahlungsrippen aufweisen.
-
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weist das Gehäuse 21 beispielhaft die Nuten 215 auf. Gemäß einer modifizierten Ausführungsform, die in der 7 gezeigt ist, weist das Gehäuse 21 die Nuten 215 nicht auf und ist die Lüftungsöffnung durch die zweite Lüftungsöffnung 423 und die Aussparung 424, die miteinander in Verbindung stehen, vorgesehen. Auch bei der Struktur, bei der die Nut 215 nicht gebildet und die Lüftungsöffnung durch die Aussparung 424 und die zweite Lüftungsöffnung 423 vorgesehen ist, kann die Lüftungsöffnung vergrößert werden. In diesem Fall kann eine Aussparung 424, die nur auf der oberen Oberfläche der Bodenwand 420 offen ist und die Bodenwand 420 nicht durchdringt, verwendet werden.
-
Die Nut 215 ist nicht auf diejenige mit der abgerundeten Bodenoberfläche beschränkt, so wie sie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aufgezeigt ist.
-
Die Aussparung 424 kann auch nur an den Positionen unmittelbar unterhalb der Seitenwände 421 gebildet sein. Auch in diesem Fall kann der Öffnungsbereich, um eine Kommunikation bzw. Verbindung zwischen dem Unterbringungsraum 42s und dem externen Raum des wasserdichten Gehäuses 20 zu ermöglichen, vergrößert werden.
-
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die zweite Lüftungsöffnung 423 beispielhaft auf jeder der vier Seitenwände 421 gebildet. Gemäß einem weiteren Beispiel kann nur ein Teil der mehreren Seitenwände 421 die zweiten Lüftungsöffnungen 423 aufweisen. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Aussparungen 424 beispielhaft entsprechend allen der zweiten Lüftungsöffnungen 423 gebildet. Diese Struktur ist jedoch modifizierbar. Die Aussparung 424 kann beispielsweise nur für einen Teil der mehreren zweiten Lüftungsöffnungen 423 gebildet sein. Die Nut 215 kann beispielsweise nur für einen Teil der mehreren Aussparungen 424 vorgesehen sein.
