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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine wasserdichte elektronische Vorrichtung.
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Eine wasserdichte elektronische Vorrichtung ist bekannt, wie in
JP 2014 - 57001 A offenbart. Die elektronische Vorrichtung weist ein wasserdichtes Gehäuse auf, das durch ein Dichtungselement wasserdicht abgedichtet ist, und eine Leiterplatte ist in einem Innenraum des wasserdichten Gehäuses untergebracht. Das wasserdichte Gehäuse hat eine Mehrzahl von Wärmeabstrahlungsrippen an seiner Wand zum Abstrahlen von Wärme, die von der Leiterplatte erzeugt wird. Das wasserdichte Gehäuse hat ferner ein Lüftungsloch an seiner Wand und ein Lüftungsfilter ist so angebracht, dass er die Lüftungsöffnung abdeckt.
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Da elektronische Vorrichtungen in ihrer Größe reduziert wurden, ist es schwierig geworden, eine Wärmeabstrahlungsleistung sicherzustellen.
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Abhängig von einer Einbauposition einer elektronischen Vorrichtung in einem Fahrzeug bleibt Wasser, wie Wasser, das während der Fahrt von dem Fahrzeug gespritzt wird, Wasser zum Waschen des Fahrzeugs oder eine Lösung geschmolzenen Calciumchlorids, das als Schneeschmelzmittel verwendet wird, wahrscheinlich in der Nähe der Lüftungsfilter und ein Lüftungsfilm des Lüftungsfilters wird wahrscheinlich getränkt. Wenn der Lüftungsfilm beispielsweise getränkt ist, ist die Verbindung zwischen einem Innenraum des wasserdichten Gehäuses und einem Außenraum blockiert.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Lüftungsfilter vor einer Flüssigkeit zu schützen und die Größe zu reduzieren, während Einbaubeschränkungen in einem Fahrzeug vermieden bzw. verringert werden.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine elektronische Vorrichtung ein wasserdichtes Gehäuse, eine Leiterplatte, eine Gebläseeinheit und einen Lüftungsfilter. Das wasserdichte Gehäuse hat einen Wandabschnitt, der mit einem Durchgangsloch ausgebildet ist. Die Leiterplatte ist in einem Innenraum des wasserdichten Gehäuses aufgenommen. Die Gebläseeinheit beinhaltet einen Lüfter mit einer Schaufel, ein Lüftergehäuse, einen Anschluss und eine Mehrzahl von Lüftungsöffnungen. Das Lüftergehäuse nimmt den Lüfter rotierbar auf. Das Lüftergehäuse ist auf dem Wandabschnitt des wasserdichten Gehäuses angeordnet, um das Durchgangsloch abzudecken und einem Abschnitt einer Außenfläche des Wandabschnitts auf einem Umfang bzw. einer Umgebung des Durchgangslochs gegenüberzuliegen. Das Lüftergehäuse ist wasserdicht mit dem Wandabschnitt entlang eines Umfangs des Durchgangslochs abgedichtet, um einen wasserdichten Dichtabschnitt auszubilden. Das Lüftergehäuse hat in einem Bereich innerhalb des wasserdichten Dichtabschnitts einen Basisabschnitt. Der Anschluss steht von dem Basisabschnitt des Lüftergehäuses in den Innenraum des wasserdichten Gehäuses vor und ist elektrisch mit der Leiterplatte verbunden. Die Lüftungsöffnungen sind durch das Lüftergehäuse bereitgestellt, um eine Luftströmung entlang der Außenfläche des Wandabschnitts gemäß der Rotation des Lüfters auszubilden. Der Lüftungsfilter ist auf dem wasserdichten Gehäuse angeordnet. Der Lüftungsfilter erlaubt einen Gasstrom, während er einen Flüssigkeitsstrom zwischen dem Innenraum des wasserdichten Gehäuses und einem Außenraum des wasserdichten Gehäuses unterbindet bzw. beschränkt. Das wasserdichte Gehäuse hat ein Lüftungsloch in dem Wandabschnitt, um eine Kommunikation zwischen dem Innenraum und dem Außenraum des wasserdichten Gehäuses zu ermöglichen. In dem Wandabschnitt ist das Lüftungsloch außerhalb des wasserdichten Dichtabschnitts innerhalb eines Projektionsbereichs angeordnet, der ein Bereich entsprechend der Gebläseeinheit ist, wenn die Gebläseeinheit in einer Dickenrichtung der Leiterplatte auf den Wandabschnitt projiziert wird. Ebenso ist das Lüftungsloch in einem Luftströmungspfad angeordnet, durch den die Luftströmung, die durch eine Rotation des Lüfters verursacht wird, strömt. Der Lüftungsfilter beinhaltet einen Lüftungsfilm, der benachbart zur Außenfläche des Wandabschnitts angeordnet ist, um das Lüftungsloch abzudecken.
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In der elektronischen Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt kann die Luftströmung zwangsweise durch die Gebläseeinheit verursacht werden, um das wasserdichte Gehäuse zu kühlen. Die Gebläseeinheit erreicht eine höhere Wärmeabstrahlungsleistung als die Wärmeabstrahlungsrippen. Daher kann die Größe der elektronischen Vorrichtung im Vergleich zu einem Fall mit Wärmeabstrahlungsrippen verringert werden, um die gleiche Wärmeabstrahlungsleistung wie die Gebläseeinheit zu erreichen.
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Der Wandabschnitt des wasserdichten Gehäuses ist mit dem Durchgangsloch ausgebildet. Die Gebläseeinheit ist mit der Leiterplatte durch den Anschluss verbunden, der von dem Basisabschnitt des Gebläsegehäuses in den Innenraum des wasserdichten Gehäuses vorsteht. In einem solchen Fall ist es nicht notwendig, die Gebläseeinheit über einen Kabelbaum oder dergleichen, der außerhalb des wasserdichten Gehäuses angeordnet ist, elektrisch mit der Leiterplatte zu verbinden. Es ist auch nicht notwendig, die Gebläseeinheit mit einer anderen Vorrichtung des Fahrzeugs elektrisch zu verbinden. Dementsprechend können Einbaubeschränkungen in dem Fahrzeug verhindert bzw. verringert werden.
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In dem Wandabschnitt ist die Lüftungsöffnung für den Lüftungsfilter in dem Projektionsbereich der Gebläseeinheit vorgesehen, der ein Bereich ist, der der Gebläseeinheit entspricht, wenn die Gebläseeinheit auf den Wandabschnitt projiziert wird. Daher beschränkt die Gebläseeinheit, dass Wasser, wie zum Beispiel Wasser, das von dem Fahrzeug während des Fahrens verspritzt wird, oder Wasser zum Waschen des Fahrzeugs, auf den Lüftungsfilter trifft. Ferner befinden sich das Lüftungsloch und letztendlich der Lüftungsfilter in dem Luftströmungspfad, der entsteht, wenn der Lüfter rotiert. Selbst wenn das Wasser um den Lüftungsfilter herum verbleibt, kann das Wasser durch den Luftstrom von dem Lüftungsfilter wegbewegt werden. So kann der Lüftungsfilm vor Wasser geschützt werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine elektronische Vorrichtung ein wasserdichtes Gehäuse, eine Leiterplatte, eine Gebläseeinheit und einen Lüftungsfilter. Das wasserdichte Gehäuse hat einen Wandabschnitt, der mit einem Durchgangsloch ausgebildet ist. Die Leiterplatte ist in einem Innenraum des wasserdichten Gehäuses aufgenommen. Die Gebläseeinheit beinhaltet einen Lüfter mit einer Schaufel, ein Lüftergehäuse, einen Anschluss und eine Mehrzahl von Lüftungsöffnungen. Das Lüftergehäuse nimmt den Lüfter rotierbar auf. Das Lüftergehäuse ist auf dem Wandabschnitt des wasserdichten Gehäuses angeordnet, um das Durchgangsloch abzudecken und einem Abschnitt einer Außenfläche des Wandabschnitts auf einem Umfang bzw. einer Umgebung des Durchgangslochs gegenüberzuliegen. Das Lüftergehäuse ist wasserdicht gegenüber dem Wandabschnitt entlang eines Umfangs bzw. einer Umgebung des Durchgangslochs abgedichtet, um einen wasserdichten Dichtabschnitt zu bilden. Das Lüftergehäuse hat in einem Bereich innerhalb des wasserdichten Dichtabschnitts einen Basisabschnitt. Der Anschluss steht von dem Basisabschnitt des Lüftergehäuses in den Innenraum des wasserdichten Gehäuses vor und ist elektrisch mit der Leiterplatte verbunden. Die Lüftungsöffnungen sind durch das Lüftergehäuse bereitgestellt, um eine Luftströmung entlang der Außenfläche des Wandabschnitts gemäß der Rotation des Lüfters auszubilden. Der Lüftungsfilter ist auf dem wasserdichten Gehäuse angeordnet. Der Lüftungsfilter ermöglicht einen Gasstrom, während er einen Flüssigkeitsstrom zwischen dem Innenraum des wasserdichten Gehäuses und einem Außenraum des wasserdichten Gehäuses unterbindet bzw. beschränkt. Das wasserdichte Gehäuse hat ein Lüftungsloch in dem Wandabschnitt, um eine Kommunikation zwischen dem Innenraum und dem Außenraum des wasserdichten Gehäuses zu ermöglichen. In dem Wandabschnitt ist das Lüftungsloch außerhalb des wasserdichten Dichtabschnitts innerhalb eines Projektionsbereichs der Gebläseeinheit angeordnet ist, der ein Bereich entsprechend der Gebläseeinheit ist, wenn die Gebläseeinheit in einer Dickenrichtung der Leiterplatte auf den Wandabschnitt projiziert wird. Der Lüftungsfilter beinhaltet einen Lüftungsfilm, der benachbart zur Außenfläche des Wandabschnitts angeordnet ist, um das Lüftungsloch abzudecken. Der Lüfter hat einen Vorsprung. der zu dem Lüftungsfilter vorsteht und mit der Schaufel rotiert.
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Da in der elektronischen Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform die Luftströmung zwangsweise durch die Gebläseeinheit verursacht werden kann, kann das wasserdichte Gehäuse gekühlt werden. Daher kann die elektronische Vorrichtung in der Größe reduziert werden. Da die Gebläseeinheit über den Anschluss mit der Leiterplatte verbunden ist, können darüber hinaus die Einbaubeschränkungen der elektronischen Vorrichtung an dem Fahrzeug verhindert bzw. verringert werden.
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Ferner kann die Gebläseeinheit verhindern, dass Wasser, wie beispielsweise das von dem Fahrzeug aufgespritzte Wasser, auf den Lüftungsfilter trifft. Selbst wenn das Wasser um den Lüftungsfilter herum bleibt, da der Vorsprung sich entsprechend der Rotation des Lüfters dreht, kann das Wasser um den Lüftungsfilter herum ausgeblasen werden. Dementsprechend kann der Lüftungsfilm vor Wasser geschützt werden.
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Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen ersichtlicher.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 2 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II von 1;
- 3 eine Draufsicht einer Gebläseeinheit der elektronischen Vorrichtung, betrachtet vom Boden der Gebläseeinheit;
- 4 eine Querschnittsansicht einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform entlang einer Position entsprechend der Linie II-II von 1;
- 5 eine Querschnittsansicht einer Gebläseeinheit einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 6 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VI-VI von 5;
- 7 eine Draufsicht auf die Gebläseeinheit, betrachtet vom Boden der Gebläseeinheit;
- 8 eine Querschnittsansicht einer Gebläseeinheit einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 9 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IX-IX von 8;
- 10 eine Draufsicht auf die Gebläseeinheit, betrachtet vom Boden der Gebläseeinheit; und
- 11 eine Querschnittsansicht einer Gebläseeinheit einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen sind Teile, die die gleichen Funktionen haben und/oder einander entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Nachstehend wird eine Richtung, die einer Dickenrichtung einer Leiterplatte entspricht, als Z-Richtung bezeichnet. Eine Richtung orthogonal zur Z-Richtung und entsprechend einer Längsrichtung eines Verbinders wird als eine Y-Richtung bezeichnet. Eine Richtung, die sowohl zu der Z-Richtung als auch zu der Y-Richtung orthogonal ist, wird als eine X-Richtung bezeichnet. Eine Form, wenn sie in einer Richtung entlang der Z-Richtung betrachtet wird, wird als eine planare Form bezeichnet, solange es keine spezifische Erklärung gibt. Die planare Form ist auch eine Form entlang einer XY-Ebene, in der die X-Richtung und die Y-Richtung beinhaltet sind.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. In 2 bezeichnen Pfeile mit abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linien die Luftströmung, die gemäß einer Rotation eines Lüfters verursacht wird. In 3 sind ein Dichtungselement und ein Lüftungsfilter mit gestrichelten Linien dargestellt, um den Unterschied ihrer Positionen zu verdeutlichen.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, beinhaltet eine elektronische Vorrichtung 10 ein wasserdichtes Gehäuse 20, eine Leiterplatte 30, eine Gebläseeinheit 40, ein Dichtungselement 50 und einen Lüftungsfilter 60. Die elektronische Vorrichtung 10 ist in einem Fahrzeug eingebaut. Die elektronische Vorrichtung 10 ist in einer Umgebung angeordnet, die Wasser ausgesetzt ist, beispielsweise Wasserspritzer, während das Fahrzeug fährt, oder Wasser, das zum Waschen des Fahrzeugs verwendet wird. Zum Beispiel ist die elektronische Vorrichtung 10 in einem Motorraum des Fahrzeugs angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die elektronische Vorrichtung 10 als eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Steuern eines Motors eines Fahrzeugs konfiguriert. In der vorliegenden Offenbarung soll der Begriff „Wasser“ jede Flüssigkeit beinhalten, die die elektronische Vorrichtung 10 nachteilig beeinflussen kann und in der elektronischen Vorrichtung 10 vermieden werden soll.
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Das wasserdichte Gehäuse 20 nimmt die Leiterplatte 30 in sich auf, um die Leiterplatte 30 zu schützen. Das wasserdichte Gehäuse 20 wird durch zwei Teile bereitgestellt, die in der Z-Richtung unterteilt sein können, die der Dickenrichtung der Leiterplatte 30 entspricht. Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet das wasserdichte Gehäuse 20 einen Kasten 21 und eine Abdeckung 22. Das wasserdichte Gehäuse 20 wird hergestellt, indem der Kasten 21 und die Abdeckung 22 durch ein Dichtungselement, das nicht dargestellt ist, miteinander verbunden werden.
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Der Kasten 21 hat eine Kastenform mit einer Öffnung auf einer Seite. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kasten 21 aus einem Metallmaterial zum Zwecke der Wärmeableitung hergestellt. Insbesondere wird der Kasten 21 durch Aluminiumdruckgießen gebildet.
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Der Kasten 21 hat eine Bodenwand 210 mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form als eine ebene Form. Die Bodenwand 210 des Kastens 21 entspricht einem Wandabschnitt des wasserdichten Gehäuses 20. Eine von vier Seitenwänden des Kastens 21, die mit der Bodenwand 210 verbunden sind, ist mit einer Nut ausgebildet, die nicht dargestellt ist. Die Nut ist mit der Öffnung verbunden, die auf einer Seite des Kastens 21 definiert ist.
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Die Bodenwand 210 ist mit einem Durchgangsloch 211 ausgebildet. Das Durchgangsloch 211 ist eine Öffnung, die zum Befestigen der Gebläseeinheit 40 an dem Kasten 21 vorgesehen ist. Das Durchgangsloch 211 durchdringt die Bodenwand 210 von einer Außenfläche 21a des Kastens 21 zu einer Innenfläche 21b des Kastens 21.
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In der vorliegenden Ausführungsform weist der Kasten 21 einen ersten Aufnahmeabschnitt 213 und einen zweiten Aufnahmeabschnitt 214 als Abschnitte der Bodenwand 210 auf. Der erste Aufnahmeabschnitt 213 und der zweite Aufnahmeabschnitt 214 sind als vertiefte Abschnitte vorgesehen, die von einem verbleibenden Abschnitt der Bodenwand 210 ausgespart sind und Räume darin definieren. Der erste Aufnahmeabschnitt 213 ist an einem Ende der Bodenwand 210 in der X-Richtung vorgesehen, um einen Verbinder 33 darin aufzunehmen. Der zweite Aufnahmeabschnitt 214 ist so vorgesehen, dass er eine große Komponente von elektronischen Komponenten 32 der Leiterplatte 30, wie beispielsweise einen Aluminium-Elektrolytkondensator, aufnehmen kann. Der zweite Aufnahmeabschnitt 214 erstreckt sich in der X-Richtung und hat ein Ende in Kommunikation mit dem ersten Aufnahmeabschnitt 213. Das Durchgangsloch 211 ist in der Bodenwand 210 an einer anderen Position als der erste Aufnahmeabschnitt 213 und der zweite Aufnahmeabschnitt 214 ausgebildet. Das Durchgangsloch 211 ist in einem im Wesentlichen flachen Teil der Bodenwand 210 ausgebildet.
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In 1 bezeichnen Bezugszeichen 215 Befestigungsabschnitte zum Befestigen der elektronischen Vorrichtung 10 an einem Fahrzeug. Bezugszeichen 216 bezeichnen Fixierlöcher zum Fixieren des Kastens 21 und der Abdeckung 22 aneinander. Obwohl es nicht dargestellt ist, werden Schrauben in die Fixierlöcher 216 eingeführt, um den Kasten 21 und die Abdeckung 22 aneinander zu fixieren. Die Befestigungsabschnitte 215 und die Fixierlöcher 216 sind integral in dem Kasten 21 ausgebildet.
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Die Bodenwand 210 des Kastens 21 ist mit einem Lüftungsloch 212 ausgebildet. Das Lüftungsloch 212 wird später im Detail beschrieben.
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Die Abdeckung 22 definiert einen Innenraum 20s zusammen mit dem Kasten 21 zum Aufnehmen der Leiterplatte 30. Wenn der Kasten 21 und die Abdeckung 22 miteinander verbunden sind, wird die Öffnung des Kastens 21, die auf einer Seite des Kastens 21 definiert ist, durch die Abdeckung 22 geschlossen. Auch wenn die Öffnung des Kastens 21 durch die Abdeckung 22 geschlossen ist, ist die Nut an einer Seitenwand des Kastens 21 so definiert, dass sie einen Öffnungsabschnitt bildet, der nicht gezeigt ist. Ein Teil des Verbinders 33 ist durch den Öffnungsabschnitt zur Außenseite des wasserdichten Gehäuses 20 freigelegt.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Abdeckung 22 ebenfalls aus einem Metallmaterial hergestellt, um die Wärmeabstrahlungsleistung zu verbessern. Die Abdeckung 22 wird ebenfalls durch Aluminiumdruckgießen gebildet. Die Abdeckung 22 hat eine flache Kastenform mit einer Öffnung auf einer Seite. Die Abdeckung 22 weist an ihrer Außenseite eine Mehrzahl von Wärmeabstrahlungsrippen 220 auf.
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Das wasserdichte Gehäuse 20 ist mit einem Dichtungselement, das nicht gezeigt ist, versehen, um so zwischen dem Kasten 21 und der Abdeckung 22, zwischen dem Kasten 21 und dem Verbinder 33 und zwischen der Abdeckung 22 und dem Verbinder 33 abzudichten, um zu verhindern, dass der Innenraum 20s mit der Außenseite des wasserdichten Gehäuses 20 kommuniziert. Das Dichtungselement ist an Umfangsrändern des Kastens 21 und der Abdeckung 22 angeordnet, um den Innenraum 20s zu umgeben. Die Umfangsränder des Kastens 21 und der Abdeckung 22 sind durch das Dichtungselement wasserdicht abgedichtet. Als das Dichtungselement kann beispielsweise ein Klebstoffmaterial verwendet werden, das vor dem Aushärten in einem flüssigen Zustand ist.
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Die Leiterplatte 30 ist an dem Kasten 21 fixiert. Die Leiterplatte 30 beinhaltet eine bedruckte Platte 31 und die auf der bedruckten Platte 31 montierten elektronischen Komponenten 32. Die bedruckte Platte 31 wird hergestellt, indem Verdrahtungen auf einer Basis gebildet werden, die aus einem elektrisch isolierenden Material wie einem Harz hergestellt ist. Die Verdrahtungen und die elektronischen Komponenten 32 bilden eine Schaltung. Die bedruckte Platte 31 hat eine im Wesentlichen rechteckige Form als eine planare Form.
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Die elektronischen Komponenten 32 sind auf mindestens einer von einer ersten Oberfläche 31a und einer zweiten Oberfläche 31b der bedruckten Platte 31 montiert. Die erste Oberfläche 31a der bedruckten Platte 31 ist eine Oberfläche benachbart zu dem Kasten 21 und die zweite Oberfläche 31b der bedruckten Platte 31 ist eine hintere Oberfläche benachbart zu der Abdeckung 22. In der vorliegenden Ausführungsform beinhalten die elektronischen Komponenten 32 ein Wärmeerzeugungselement 32a wie zum Beispiel einen Leistungs-MOSFET. Das Wärmeerzeugungselement 32a ist auf der ersten Oberfläche 31a der bedruckten Platte 31 montiert. Das Wärmeerzeugungselement 32a ist thermisch mit der Bodenwand 210 des Kastens 21 beispielsweise durch ein Wärmeabstrahlungsgel verbunden. Die elektronischen Komponenten 32 beinhalten auch einen Atmosphärendrucksensor 32b, der auf der bedruckten Platte 31 montiert ist. Die Leiterplatte 30 führt eine vorbestimmte Verarbeitung unter Verwendung von Informationen über Luft eines Außenraums, die durch den Atmosphärendrucksensor 32b erfasst werden, das heißt, Atmosphärendruckinformationen durch.
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Der Verbinder 33 ist auf der Leiterplatte 30 montiert. Der Verbinder 33 ist an einem Ende der Leiterplatte 30 in der X-Richtung montiert. Der Teil des Verbinders 33 ist durch den Öffnungsabschnitt, der vorstehend beschrieben ist, zur Außenseite des wasserdichten Gehäuses 20 freigelegt und ein verbleibender Teil des Verbinders 33 ist in dem Innenraum 20s aufgenommen. Obwohl es nicht dargestellt ist, beinhaltet der Verbinder 33 ein Verbindergehäuse, das aus einem Harzmaterial hergestellt ist, und eine Mehrzahl von Anschlüssen, die aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sind und in dem Verbindergehäuse gehalten ist. Das Dichtungselement, das vorstehend beschrieben wurde, ist zwischen dem Kasten 21 und dem Verbindergehäuse und der Abdeckung 22 und dem Verbindergehäuse vorgesehen.
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Die Gebläseeinheit 40 ist an der Bodenwand 210 des Kastens 21 befestigt. Die Gebläseeinheit 40 ist an dem Durchgangsloch 211 des Kastens 21 angebracht. Die Gebläseeinheit 40 bewirkt eine Luftströmung gemäß einer Rotation eines Lüfters 41, um dadurch den Kasten 21 und schließlich die Leiterplatte 30 zu kühlen. Die Gebläseeinheit 40 beinhaltet den Lüfter 41, ein Lüftergehäuse 42, Anschlüsse 43 und ein Lüftersubstrat 44. Der Lüfter 41 hat eine Struktur wie ein bekannter Axiallüfter. Deshalb ist die Darstellung des Lüfters 41 in jeder der Zeichnungen vereinfacht.
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Der Lüfter 41 hat einen Wellenabschnitt 410 und eine Mehrzahl von Schaufeln 411. Der Wellenabschnitt 410 beinhaltet eine Rotationswelle 410a. Die Schaufeln 411 drehen sich integral mit der Rotationswelle 410a. Somit definiert die Rotationswelle 410a eine Rotationsachse des Lüfters 41. Die Gebläseeinheit 40 ist an dem Kasten 21 angebracht, so dass die Richtung der Achse der Rotationswelle 410a, das heißt, die Richtung der Rotationsachse des Lüfters 41 im Wesentlichen mit der Z-Richtung übereinstimmt.
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Der Wellenabschnitt 410 beinhalt ferner eine Nabe 410b und einen Magneten 410c zusätzlich zu der Rotationswelle 410a. Die Nabe 410b hat 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. Die mehreren Schaufeln 411 sind an einer äußeren Umfangsoberfläche der Nabe 410b mit gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet. Die Schaufeln 411 sind in der Z-Richtung an Positionen angeordnet, die höher als ein Abschnitt der Außenfläche 21a an einem Umfang des Durchgangslochs 211 sind. Die Nabe 410b und die Schaufeln 411 sind integral zu einem sogenannten Laufrad ausgebildet.
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Die Rotationswelle 410a ist innerhalb der Nabe 410b angeordnet. Ein Ende der Rotationswelle 410a ist im Wesentlichen an einer Mitte der Nabe 410b fixiert. Die Rotationswelle 410a, die aus Metall hergestellt ist, ist in ein Harzlaufrad eingegossen und somit in das Laufrad integriert. Der Magnet 410c ist an einer inneren Umfangsoberfläche der Nabe 410b befestigt. Die Rotationswelle 410a, die Nabe 410b, der Magnet 410c und die Schaufeln 411 bilden einen Rotor.
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Zusätzlich zu dem Vorstehenden beinhaltet der Wellenabschnitt 410 ferner einen Lagerhalter 410d, eine Spule 410e und ein Lager, das nicht dargestellt ist. Das Lager stützt die Rotationswelle 410a rotierbar. Der Lagerhalter 410d trägt das Lager rotierbar. Der Lagerhalter 410d steht von einer Bodenwand 422 des Lüftergehäuses 42 in der Z-Richtung vor. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Lagerhalter 410d aus dem gleichen Material wie das Lüftergehäuse 42 hergestellt und ist in das Lüftergehäuse 42 integriert. Das Lager ist an einer inneren Umfangsoberfläche des Lagerhalters 410d angeordnet. Die Spule 410e ist an einer äußeren Umfangsoberfläche des Lagerhalters 410d angeordnet. Das Lager, der Lagerhalter 410d und die Spule 410e bilden einen Stator. Das heißt, der Lüfter 41 hat einen Motor.
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Das Lüftergehäuse 42 nimmt den Lüfter 41 rotierbar auf. Das Lüftergehäuse 42 ist so angeordnet, dass es das Durchgangsloch 211 abdeckt, während es einem Abschnitt der Außenfläche 21a an dem Umfang des Durchgangslochs 211 gegenüberliegt. Das Lüftergehäuse 42 und der Kasten 21 (Bodenwand 210) sind entlang eines Umfangs des Durchgangslochs 211 wasserdicht gegeneinander abgedichtet. Und zwar wird auch eine wasserdichte Struktur um das Durchgangsloch 211 herum ausgebildet.
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Das Lüftergehäuse 42 ist mit einer Mehrzahl von Lüftungsöffnungen ausgebildet. Die Mehrzahl von Lüftungsöffnungen ist so ausgebildet, dass der Luftstrom entlang der Außenfläche 21a der Bodenwand 210 durch die Rotation des Lüfters 41, das heißt, der Schaufeln 411 verursacht wird. Das Lüftergehäuse 42 weist eine erste Lüftungsöffnung 420 und eine zweite Lüftungsöffnung 421 als die Mehrzahl von Lüftungsöffnungen auf. Eine der ersten Lüftungsöffnung 420 und der zweiten Lüftungsöffnung 421 dient als Ansaugöffnung zum Ansaugen von Luft und die andere dient als Auslassöffnung zum Abgeben der Luft.
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Die erste Lüftungsöffnung 420 und die zweite Lüftungsöffnung 421 sind an Positionen angeordnet, die höher sind als der Abschnitt der Außenfläche 21a auf dem Umfang des Durchgangslochs 211, das heißt, an den Positionen, die in der Z-Richtung weiter von der Leiterplatte 30 entfernt sind als die Außenfläche 21a. In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich, wie vorstehend beschrieben ist, die Rotationswelle des Lüfters 41 im Wesentlichen in der Z-Richtung. Zumindest ein Teil der ersten Lüftungsöffnung 420 ist in der Z-Richtung höher als die Schaufeln 411 angeordnet. Mit anderen Worten ist in der Z-Richtung zumindest ein Teil der ersten Lüftungsöffnung 420 weiter von der Leiterplatte 30 entfernt als die Schaufeln 411. Zumindest ein Teil der zweiten Lüftungsöffnung 421 ist in der Z-Richtung tiefer als die Schaufeln 411 angeordnet. Mit anderen Worten ist zumindest ein Teil der zweiten Lüftungsöffnung 421 näher an der Leiterplatte 30 angeordnet als die Schaufeln 411.
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Das Lüftergehäuse 42 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine Bodenwand 422 und Seitenwände 423. Das Lüftergehäuse 42 ist aus einem Harzmaterial hergestellt. Die Bodenwand 422 und die Seitenwände 423 bilden eine Rohrform mit einer Öffnung an einem Ende und einem mit einem Boden versehenen Ende an einem in der Z-Richtung gegenüberliegenden Ende. Die erste Lüftungsöffnung 420 wird durch die Öffnung am Ende der Rohrform bereitgestellt. Die erste Lüftungsöffnung 420 befindet sich in der Z-Richtung oberhalb der Schaufeln 411. Die Rohrform des Lüftergehäuses 42 bildet einen Aufnahmeraum 42s zum Aufnehmen des Lüfters 41. Eine Innenfläche der Bodenwand 422 definiert den Boden des Aufnahmeraums 42s. Der Aufnahmeraum 42s kommuniziert mit dem Raum außerhalb des wasserdichten Gehäuses 20. Im Folgenden wird der Raum außerhalb des wasserdichten Gehäuses 20 einfach als der Außenraum bezeichnet.
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Die Innenfläche der Bodenwand 422 weist im Wesentlichen eine rechteckige Form als eine planare Form auf. Das Lüftergehäuse 42 hat vier Seitenwände 423. Die vier Seitenwände 423 sind miteinander verbunden und bilden eine Rohrform mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Die Seitenwände 423 erstrecken sich von der Bodenwand 422 in der Z-Richtung. Wie in 2 und 3 gezeigt ist, ist die zweite Lüftungsöffnung 421 in der Bodenwand 422 ausgebildet. Die zweite Lüftungsöffnung 421 durchdringt die Bodenwand 422. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Bodenwand 422 mit vier zweiten Lüftungsöffnungen 421 ausgebildet.
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Die Bodenwand 422 hat einen zentralen Abschnitt 422a, einen äußeren Endabschnitt 422b und Verbindungsabschnitte 422c, die den zentralen Abschnitt 422a und den äußeren Endabschnitt 422b verbinden. Die zweiten Lüftungsöffnungen 421 sind durch den zentralen Abschnitt 422a, den äußeren Endabschnitt 422b und die Verbindungsabschnitte 422c definiert. Der zentrale Abschnitt 422a ist ein Abschnitt zum Abdecken des Durchgangslochs 211. Ein Dichtungselement 50 ist zwischen dem zentralen Abschnitt 422a und dem Abschnitt der Außenfläche 21a des Kastens 21 auf dem Umfang des Durchgangslochs 211 vorgesehen.
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Das Dichtungselement 50 weist eine Schleifenform auf, um das Durchgangsloch 211 zu umgeben. In der vorliegenden Ausführungsform besteht das Dichtungselement 50 aus einem Klebstoff, der vor dem Aushärten in einem flüssigen Zustand ist. Die Gebläseeinheit 40 ist an dem Kasten 21 durch das Dichtungselement 50 angeklebt und daran fixiert. Die Außenfläche 21a des Kastens 21 kann eine Dichtungsnut aufweisen, um das Dichtungselement 50 darin aufzunehmen, und der zentrale Abschnitt 422a des Lüftergehäuses 42 kann einen Dichtungsvorsprung aufweisen, der der Dichtungsnut entspricht. Alternativ kann die Außenfläche 21a des Kastens 21 einen Dichtungsvorsprung aufweisen und der zentrale Abschnitt 422a des Lüftergehäuses 42 kann eine Dichtungsnut aufweisen.
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Das Dichtungselement 50 dichtet einen Raum zwischen dem Kasten 21 und dem Lüftergehäuse 42 auf einem Umfang des Durchgangslochs 211 wasserdicht ab. Von dem zentralen Abschnitt 422a entspricht ein Abschnitt, der in engem Kontakt mit dem Dichtungselement 50 ist, einem wasserdichten Dichtabschnitt. Der zentrale Abschnitt 422a beinhaltet einen Basisabschnitt 422d in einem Bereich innerhalb des wasserdichten Dichtabschnitts. Das heißt, der zentrale Abschnitt 422a beinhaltet den wasserdichten Dichtabschnitt und den Basisabschnitt 422d. Der zentrale Abschnitt 422a weist im Wesentlichen eine Kreisform als eine planare Form auf.
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Der äußere Endabschnitt 422b ist ein äußerer Endabschnitt der Bodenwand 422. Die Seitenwände 423 sind mit dem äußeren Endabschnitt 422b verbunden. Der äußere Endabschnitt 422b ist an jeder der Ecken der Bodenwand 422 vorgesehen, die im Wesentlichen den rechteckigen Umriss aufweist. Die zweite Lüftungsöffnung 421 ist zwischen benachbarten äußeren Endabschnitten 422b definiert. Die äußeren Endabschnitte 422b und der zentrale Abschnitt 422a sind durch die Verbindungsabschnitte 422c miteinander integriert. Jeder der Verbindungsabschnitte 422c ist zwischen den benachbarten Lüftungsöffnungen 421 vorgesehen, die um die Rotationswelle herum benachbart sind, das heißt, benachbart zueinander in einer Richtung entlang der Rotation des Lüfters 41 sind. Die vier zweiten Lüftungsöffnungen 421 sind vierfach symmetrisch um die Rotationsachse des Lüfters 41 angeordnet. In einer projizierten Ansicht, die in der Z-Richtung projiziert wird, das heißt, wenn das Lüftergehäuse 42 in der Z-Richtung betrachtet wird, befindet sich nahezu eine Gesamtheit einer Schaufel 411 in einer zweiten Lüftungsöffnung 421.
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Die Bodenwand 422 weist ferner eine Mittelwand 422e auf. Die Mittelwand 422e steht von dem äußeren Ende des zentralen Abschnitts 422a zu dem Aufnahmeraum 42s vor. Die Mittelwand 422e weist eine Schleifenform auf, um die Rotationswelle 410a zu umgeben.
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Die Anschlüsse 43 stehen von dem Basisabschnitt 422d der Bodenwand 422 zu dem Innenraum 20s vor, um elektrisch mit der Leiterplatte 30 verbunden zu sein. Jeder der Anschlüsse 43 hat ein Ende, das elektrisch mit dem Lüftersubstrat 44 verbunden ist, und das andere Ende, das mit der Leiterplatte 30 verbunden ist. Somit ist das Lüftersubstrat 44, das heißt, die Gebläseeinheit 40 durch die Anschlüsse 43 elektrisch mit der Leiterplatte 30 verbunden.
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Das Lüftersubstrat 44 ist mit einer Antriebsschaltung ausgebildet, um den Lüfter 41 zu drehen. Die Spule 410e des Wellenabschnitts 410 ist elektrisch mit dem Lüftersubstrat 44 verbunden. Wenn die Spule 410e durch die Leiterplatte 30, die Anschlüsse 43 und das Lüftersubstrat 44 gespeist wird, dreht sich der Rotor in einer regulären Richtung. Aufgrund einer vorbestimmten Form der Schaufeln 411 wird eine Druckdifferenz von Luft in dem Lüftergehäuse 42 erzeugt. Wie durch Pfeile der abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linien in 2 gezeigt ist, wird somit Luft von der ersten Lüftungsöffnung 420 angesaugt und von der zweiten Lüftungsöffnung 421 abgegeben, um sich auf einem äußeren Umfang der Gebläseeinheit 40 auszubreiten. Es ist zu beachten, dass der Rotor in eine der regulären Richtung entgegengesetzte Richtung gedreht werden kann. Wenn der Rotor in die Richtung entgegengesetzt zu der regulären Richtung gedreht wird, wird Luft aus der zweiten Entlüftungsöffnung 421 angesaugt und wird von der ersten Lüftungsöffnung 420 abgegeben.
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Das Lüftersubstrat 44 ist an einer Position unterhalb der Schaufeln 411 innerhalb des Lüftergehäuses 42 angeordnet. Das Lüftersubstrat 44 ist an dem Lüftergehäuse 42 befestigt. Das Lüftersubstrat 44 ist in einem Raum angeordnet, der durch den zentralen Abschnitt 422a und die Mittelwand 422e definiert ist. Das Lüftersubstrat 44 ist an dem zentralen Abschnitt 422a durch die Anschlüsse und einen Stützabschnitt befestigt, der nicht dargestellt ist. In dem Raum, der durch den zentralen Abschnitt 422a und die Mittelwand 422e definiert ist, ist ein Vergusselement 45 vorgesehen. Das Lüftersubstrat 44 ist durch das Vergusselement 45 wasserdicht eingekapselt.
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Das Lüftersubstrat 44 kann an einer Innenfläche des zentralen Teils 422a befestigt sein. Die Einkapselung des Lüftersubstrats 44 ist nicht auf das Vergusselement 45 beschränkt. Zum Beispiel kann das Lüftersubstrat 44, an dem die Anschlüsse 43 angebracht sind, in das Lüftergehäuse 42 eingegossen werden, so dass das Lüftersubstrat 44 durch die Bodenwand 422 eingekapselt wird.
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Der Lüftungsfilter 60 ist vorgesehen, um einen Gasstrom zu ermöglichen, während ein Flüssigkeitsstrom blockiert wird. Der Lüftungsfilter 60 verhindert, dass die Flüssigkeit durch das Lüftungsloch 212 von dem Außenraum in den Innenraum 20s strömt. Beispiele für die Flüssigkeit umfassen Regenwasser, Wasser zum Waschen eines Fahrzeugs (beispielsweise Hochdruckwaschwasser), Spritzwasser, das verursacht wird, während ein Fahrzeug fährt, eine Lösung eines Schneeschmelzmittels wie eine Lösung von Calciumchlorid, die durch Schmelzen von Schnee verursacht wird, und eine organische Lösung, wie ein Bremsöl. Der Lüftungsfilter 60 ist an dem Kasten 21 angebracht, um das Lüftungsloch 212 abzudecken.
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Als Nächstes werden das Lüftungsloch 212 und der Lüftungsfilter 60 unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
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In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der Lüftungsfilter 60 nur einen Lüftungsfilm 61. Der Lüftungsfilm 61 weist Wasserdichtigkeit und Atmungsaktivität auf. Der Lüftungsfilm 61 ist wasserabweisend und ölabweisend. Zum Beispiel kann der Lüftungsfilm 61 durch einen porösen Film aus einem Fluorharz oder einem Polyolefin bereitgestellt werden. Der Lüftungsfilm 61 ist an der Außenfläche 21a der Bodenwand 210 des Kastens 21 befestigt, um das Lüftungsloch 212 abzudecken. Dieser Typ von Lüftungsfilter 60 wird auch als Dichtungsfilter bezeichnet.
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Das Lüftungsloch 212 ist in der Bodenwand 210 des Kastens 21 ausgebildet, um eine Kommunikation zwischen dem Innenraum 20s und dem Außenraum zu ermöglichen. In der Bodenwand 210 befindet sich das Lüftungsloch 212 in einem Bereich außerhalb des wasserdichten Dichtabschnitts, jedoch in einem Projektionsbereich der Gebläseeinheit 40, der ein Bereich entsprechend der Gebläseeinheit 40 ist, wenn die Gebläseeinheit 40 in der Z-Richtung auf den Kasten 21 projiziert wird. Mit anderen Worten ist das Lüftungsloch 212 an einer Position angeordnet, die außerhalb des wasserdichten Dichtabschnitts und innerhalb eines Bereichs liegt, der der Gebläseeinheit 40 in der Z-Richtung entspricht. Außerdem befindet sich das Lüftungsloch 212 in einem Luftströmungspfad, durch den die durch die Rotation des Lüfters 41 verursachte Luft strömt.
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In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich das Lüftungsloch 212 in einem Projektionsbereich der zweiten Lüftungsöffnung 421, der ein Bereich entsprechend der zweiten Lüftungsöffnung 421 ist, wenn die Gebläseeinheit 40 in der Z-Richtung auf den Kasten 21 projiziert wird. Mit anderen Worten befindet sich das Lüftungsloch 212 in der Bodenwand 210 an einer Position, die innerhalb eines Bereichs ist, der der zweiten Lüftungsöffnung 421 in der Z-Richtung entspricht. Das Lüftungsloch 212 ist in einem Projektionsbereich der Schaufeln 411 angeordnet, der ein Bereich entsprechend den Schaufeln 411 ist, wenn die Schaufeln 411 in der Z-Richtung auf den Kasten 21 projiziert werden. Der Kasten 21 hat ein Lüftungsloch 212.
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Somit befindet sich der Belüftungsfilm 61 auch im Projektionsbereich der zweiten Lüftungsöffnung 421, der der zweiten Lüftungsöffnung 421 entspricht, wenn die zweite Lüftungsöffnung 421 auf den Kasten 21 projiziert wird. Ferner befindet sich der Lüftungsfilm 61 in dem Projektionsbereich der Schaufeln 411, der den Schaufeln 411 entspricht, wenn die Schaufeln 411 in der Z-Richtung auf den Kasten 21 projiziert werden. Die elektronische Vorrichtung 10 weist einen Lüftungsfilter 60 auf.
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Als nächstes wird ein Beispiel einer Prozedur zum Zusammenbauen der vorstehend beschriebenen elektronischen Vorrichtung 10 beschrieben.
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Zuerst werden der Kasten 21, die Abdeckung 22 und die Gebläseeinheit 40 separat vorbereitet. In diesem Fall ist der Kasten 21 mit dem Lüftungsfilter 60 vorbereitet.
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Als Nächstes wird die Gebläseeinheit 40 an dem Kasten 21 befestigt. Dann werden die Anschlüsse 43 mit der Leiterplatte 30 verbunden, und die Abdeckung 22 wird mit dem Kasten 21 verbunden. Auf diese Weise kann die elektronische Vorrichtung 10 erlangt werden.
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Zum Beispiel können die Anschlüsse 43 eines Typs zum Montieren in einem Durchgangsloch verwendet werden. In diesem Fall können, nachdem der Kasten 21 und die Abdeckung 22 in einem Zustand verbunden sind, in dem die Leiterplatte 30 darin aufgenommen ist, die Anschlüsse 43 mit der Leiterplatte 30 verbunden werden, während die Gebläseeinheit 40 an dem Kasten 21 fixiert wird.
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Als nächstes werden Wirkungen beschrieben, die durch die elektronische Vorrichtung 10 erzielt werden.
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In der elektronischen Vorrichtung 10 mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann der Kasten 21 des wasserdichten Gehäuses 20 gekühlt werden, indem der Luftstrom zwangsweise durch die Gebläseeinheit 40 erzeugt wird. Die Gebläseeinheit 40 hat eine höhere Wärmeabstrahlungsleistung als Wärmeabstrahlungsrippen. Daher kann die Größe der elektronischen Vorrichtung 10 mit der Gebläseeinheit 40 verglichen mit einer elektronischen Vorrichtung mit Wärmeabstrahlungsrippen verringert werden, die im Wesentlichen die gleiche Wärmeabstrahlungsleistung bereitstellen.
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Der Kasten 21 ist mit dem Durchgangsloch 211 ausgebildet und die Gebläseeinheit 40 ist an dem Kasten 21 angebracht, so dass die Gebläseeinheit 40 und die Leiterplatte 30 durch die Anschlüsse 43, die von dem Basisabschnitt 422d des Lüftergehäuses 42 vorstehen und sich in den Innenraum 20s erstrecken, verbunden sind. Daher ist weder notwendig, die Leiterplatte 30 und die Gebläseeinheit 40 durch Elemente wie einen Kabelbaum, der außerhalb des wasserdichten Gehäuses 20 vorgesehen ist, zu verbinden, noch die Gebläseeinheit 40 mit einer anderen Vorrichtung, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, elektrisch zu verbinden. Daher können Beschränkungen für das Fahrzeug aufgrund der Montage der elektronischen Vorrichtung 10 unterdrückt bzw. verringert werden. Da die Verbindungsstruktur durch die Anschlüsse 43 verwendet wird, kann auch die Struktur der elektronischen Vorrichtung 10 vereinfacht werden. Aus diesen Gründen kann die Größe der elektronischen Vorrichtung 10 ebenfalls reduziert werden. Zusätzlich kann die Anzahl der Schritte zum elektrischen Verbinden der Gebläseeinheit 40 mit der Leiterplatte 30 reduziert werden.
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Der Kasten 21 weist das Lüftungsloch 212 in dem Projektionsbereich der Gebläseeinheit 40 auf. Daher kann die Gebläseeinheit 40 verhindern, dass Wasser, wie beispielsweise Wasserspritzer, während das Fahrzeug fährt, oder Wasser zum Waschen des Fahrzeugs, auf den Lüftungsfilter 60 (Lüftungsfilm 61) trifft. Insbesondere dienen der Lüfter 41 und das Lüftergehäuse 42 als Schutzwände gegen das Wasser, was durch Pfeile mit doppelt gestrichelten Linien in 2 gezeigt ist, und verhindern, dass das Wasser direkt auf den Lüftungsfilter 60 trifft. Ferner ist es möglich, zu verhindern, dass das Wasser in einen Umfangsbereich des Lüftungsfilters 60 eintritt.
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Das Lüftungsloch 212 und schließlich der Lüftungsfilter 60 sind in dem Luftströmungspfad angeordnet, durch den die durch die Rotation des Lüfters 41 verursachte Luft strömt. Daher kann, wie in 2 gezeigt ist, selbst wenn Wasser 100 am Umfang des Lüftungsfilters 60 verbleibt, das Wasser 100 durch die Luft, die durch die Rotation des Lüfters 41 verursacht wird, von dem Lüftungsfilter 60 weggeblasen werden. Das Wasser 100 kann nämlich abgegeben bzw. abgelassen bzw. ausgelassen werden. Auf diese Weise ist es möglich, den Lüftungsfilter 61 vor dem Wasser zu schützen. Dementsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass die Atmung durch den Lüftungsfilter 60, das heißt, die Belüftung zwischen dem Innenraum 20s und dem Außenraum, blockiert wird.
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Wie vorstehend beschrieben ist, kann in der vorliegenden Ausführungsform die Größe der elektronischen Vorrichtung 10 verringert werden, während die Einbaubeschränkungen für das Fahrzeug unterdrückt bzw. verringert werden und der Lüftungsfilm 61 vor Wasser geschützt wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die untere Einheit 40 derart an dem Kasten 21 fixiert, dass sich die Rotationswelle des Lüfters 41 im Wesentlichen in der Z-Richtung erstreckt. Daher kann die Größe der elektronischen Vorrichtung 10 in der Z-Richtung verglichen mit einer Struktur reduziert werden, bei der eine Gebläseeinheit derart an einem Kasten befestigt ist, dass eine Rotationswelle eines Gebläses senkrecht zu der Z-Achse ist. Zusätzlich ist die erste Lüftungsöffnung 420 in der Z-Richtung höher als die Schaufeln 411 angeordnet und die zweite Lüftungsöffnung 421 ist in der Z-Richtung tiefer als die Schaufeln 411 angeordnet. Daher kann die Luftströmung entlang der Außenfläche 21a des Kastens 21 gemäß der Rotation des Lüfters 41 verursacht werden, wodurch der der Kasten 21 und schließlich die Leiterplatte 30 effektiv gekühlt werden können.
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Die zweite Lüftungsöffnung 421 ist in der Bodenwand 422 des Lüftergehäuses 42 ausgebildet und das Lüftungsloch 212 und der Lüftungsfilter 60 sind in dem Projektionsbereich der zweiten Lüftungsöffnung 421 in dem Kasten 21 vorgesehen. Das heißt, die erste Lüftungsöffnung 420 und die zweite Lüftungsöffnung 421 sind in der Z-Richtung ausgerichtet, das heißt, in der Richtung entlang der Rotationswelle des Lüfters 41. Daher kann der Luftstrom, der durch die Rotation des Lüfters 41 verursacht wird, effektiv auf den Lüftungsfilter 60 angewendet bzw. gerichtet werden.
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Das Lüftungsloch 212 und der Lüftungsfilter 60 sind in dem Projektionsbereich der Schaufeln 411 angeordnet, das heißt, direkt unter den Schaufeln 411. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass Wasser wie Hochdruckwaschwasser direkt auf den Lüftungsfilter 60 (Lüftungsfilm 61) trifft. Zum Beispiel ist es möglich, ein Ablösen des Lüftungsfilms 61 zu unterdrücken.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Lüftungsöffnung 420 als die Ansaugöffnung vorgesehen und die zweite Lüftungsöffnung 421 ist als die Auslassöffnung bzw. Ablassöffnung vorgesehen. In einem solchen Fall kann die Geschwindigkeit der Luft entlang der Außenfläche 21a des Kastens 21 verglichen mit einer Struktur, bei der die zweite Lüftungsöffnung 421 als die Ansaugöffnung dient und die erste Lüftungsöffnung 420 als die Auslassöffnung dient, sogar bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit des Lüfters 41 erhöht werden. Daher kann die Temperatur des Kastens 21 und schließlich die Temperatur der Leiterplatte 30 verringert werden. Diese Wirkung wurde durch Simulation überprüft.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist in der Struktur, in der die Bodenwand des Gehäuses nicht mit dem Durchgangsloch ausgebildet ist, die Kühlleistung durch den Verbinder und den Kabelbaum behindert, wodurch die Anordnungsmöglichkeiten der elektronischen Komponenten, wie beispielsweise des Wärmeerzeugungselements, begrenzt sind. In der vorliegenden Ausführungsform wird andererseits, da die Kühlleistung nicht durch den Verbinder und den Kabelbaum behindert wird, die Flexibilität der Anordnung der elektronischen Komponenten 32 verbessert.
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Da in der vorliegenden Ausführungsform die Kühlleistung nicht durch den Verbinder und den Kabelbaum behindert wird, sind die vier zweiten Lüftungsöffnungen 421 in der Bodenwand 422 des Lüftergehäuses 42 so ausgebildet, dass sie die Rotationswelle umgeben. Daher kann die von der ersten Lüftungsöffnung 420 angesaugte Luft aus den vier zweiten Lüftungsöffnungen 421 abgegeben und radial über die Außenfläche 21a des Kastens 21 ausgebreitet werden. Daher kann der Kasten 21 effektiv gekühlt werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der Lüftungsfilter 60 beispielhaft nur den Lüftungsfilm 61. Der Lüftungsfilter 60 ist jedoch nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt. 4 zeigt eine Modifikation des Lüftungsfilters 60. Als die Modifikation beinhaltet der Lüftungsfilter 60 einen Filterkasten 62, eine Filterabdeckung 63 und ein Dichtungselement 64 zusätzlich zu dem Lüftungsfilm 61, wie in 4 dargestellt ist.
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Der Filterkasten 62 ist aus Harz hergestellt. Der Filterkasten 62 hat eine Rohrform mit Öffnungen an beiden Enden. Der Filterkasten 62 hat einen Eingriffsvorsprung an einem Ende (unteres Ende in 4). Der Filterkasten 62 ist an der Bodenwand 210 des Kastens 21 in einem Zustand fixiert, in dem ein Teil des Filtergehäuses 62 in dem Lüftungsloch 212 aufgenommen ist und das eine Ende (das untere Ende), das den Eingriffsvorsprung aufweist, auf der Innenfläche 21b des Kastens 21 in Eingriff ist. Der Lüftungsfilm 61 ist an dem anderen Ende (oberes Ende in 4) des Filtergehäuses 62 fixiert, um die Öffnung an dem anderen Ende abzudecken.
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Die Filterabdeckung 63 schützt den Lüftungsfilm 61. Die Filterabdeckung 63 ist so angeordnet, dass sie den Lüftungsfilm 61 abdeckt. Die Filterabdeckung 63 hat eine Kastenform mit einer Öffnung an einem Ende benachbart zu dem Lüftungsfilm 61, das heißt, an einem Ende, das an den Filterkasten 62 angrenzt bzw. zu diesem benachbart ist. Die Filterabdeckung 63 hat eine Lüftungsöffnung 63a an seiner Seitenwand. Die Filterabdeckung 63 ist an dem Filterkasten 62 fixiert und der Lüftungsfilm 61 ist in einem Raum angeordnet, der durch die Filterabdeckung 63 und den Filterkasten 62 definiert ist.
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Das Dichtungselement 64 dichtet wasserdicht zwischen dem Filterkasten 62 und dem Kasten 21 ab. In der vorliegenden Ausführungsform besteht das Dichtungselement 64 aus einem elastischen Gummielement. Das Dichtungselement 64 wird zwischen dem Filterkasten 62 und dem Kasten 21 gehalten.
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Wie vorstehend beschrieben ist, können auch in dem Lüftungsfilter 60 mit der Filterabdeckung 63 ähnliche Wirkungen wie in der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben erzielt werden. Zusätzlich kann die Filterabdeckung 63 verhindern, dass Wasser, wie etwa Wasser zum Waschen des Fahrzeugs, direkt auf den Lüftungsfilm 61 trifft.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine zweite Ausführungsform kann sich auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beziehen, weshalb Beschreibungen der Abschnitte einer elektronischen Vorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform, die dieselben wie jene der elektronischen Vorrichtung 10 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind, weggelassen werden.
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Wie in 5 gezeigt ist, weist die Gebläseeinheit 40 in der vorliegenden Ausführungsform ferner einen Durchgangsbildungsteil 46 auf. Auf der Außenfläche 21a des Kastens 21 ist der Durchgangsbildungsteil 46 in dem Projektionsbereich der zweiten Lüftungsöffnung 421 angeordnet, der durch die zweite Lüftungsöffnung 421 definiert wird, wenn die zweite Lüftungsöffnung 421 in der Z-Richtung auf die Außenfläche 21a projiziert wird, das heißt einem Bereich, der der zweiten Lüftungsöffnung 421 in der Z-Richtung entspricht. Der Durchgangsbildungsteil 46 bildet einen Durchgangsbereich 47, durch den die durch die Rotation des Lüfters 41 verursachte Luft strömt, zusammen mit der Außenfläche 21a. Das heißt, die Luft (Kühlluft) strömt in dem Durchgangsbereich 47, der durch den Durchgangsbildungsteil 46 und die Außenfläche 21a definiert ist. Das Lüftungsloch 212 ist an einer Position der Bodenwand 210 des Kastens 21 angeordnet, wo die Außenfläche 21a den Durchgangsbereich 47 bildet. Das Lüftungsloch 212 ist in dem Durchgangsbereich 47 offen. Der Lüftungsfilter 60 ist in dem Durchgangsbereich 47 angeordnet.
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Der Durchgangsbildungsteil 46 ist so angeordnet, dass er sich in der X-Richtung erstreckt. Der Durchgangsbildungsteil 46 erstreckt sich entlang Luftströmungspfads auf der Außenfläche 21a. Wie in 6 gezeigt ist, weist der Durchgangsbildungsteil 46 eine obere Wand 460 und Seitenwände 461 auf. Die Seitenwände 461 sind mit gegenüberliegenden Enden der oberen Wand 460 verbunden, wobei sich die gegenüberliegenden Enden in Bezug auf die Breitenrichtung der oberen Wand 460, das heißt, in der Y-Richtung, gegenüberliegen. Somit hat der Durchgangsbildungsteil 46 im Wesentlichen eine umgekehrte U-Form im Querschnitt, der senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Durchgangsbildungsteils 46 definiert ist. Ein Ende jeder Seitenwand 461 gegenüber der oberen Wand 460 ist auf der Außenfläche 21a angeordnet. Daher hat der Durchgangsbereich 47 im Querschnitt im Wesentlichen eine rechteckige Form. Eine Innenfläche 460a der oberen Wand 460 ist der Außenfläche 21a des Kastens 21 zugewandt. Die Innenfläche 460a ist entlang der gesamten Länge des Durchgangsbereichs 47 im Wesentlichen parallel zu der Außenfläche 21a des Kastens 21. Die Querschnittsfläche des Durchgangsbereichs 47 ist entlang der gesamten Länge des Durchgangsbereichs 47 im Wesentlichen konstant.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Durchgangsbildungsteil 46 in das Lüftergehäuse 42 integriert, wie in 5 und 7 gezeigt ist. Daher kann die Anzahl der Zusammenbauschritte reduziert werden. Zum Beispiel ist der Durchgangsbildungsteil 46 integral mit dem Lüftergehäuse 42 geformt. Als ein anderes Beispiel wird der Durchgangsbildungsteil 46 getrennt von dem Lüftergehäuse 42 geformt und dann an dem Lüftergehäuse 42 fixiert. Ein Ende des Durchgangsbildungsteils 46 ist mit dem unteren Ende der Seitenwand 423 des Lüftergehäuses 42 verbunden und ein gegenüberliegendes Ende des Durchgangsbildungsteils 46 ist in dem Aufnahmeraum 42s offen. Die anderen Strukturen der elektronischen Vorrichtung 10 sind die gleichen wie diejenigen der elektronischen Vorrichtung 10 der vorhergehenden Ausführungsform.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform der Durchgangsbereich 47 durch den Durchgangsbildungsteil 46 und die Außenfläche 21a gebildet und der Lüftungsfilter 60 ist in dem Durchgangsbereich 47 angeordnet. Die Geschwindigkeit der Luftströmung kann erhöht werden, indem die Querschnittsfläche des Raums, in dem der Lüftungsfilter 60 angeordnet ist, durch den Durchgangsbereich 47 verringert wird. Daher kann im Vergleich zu einer Struktur ohne den Durchgangsbereich 47 eine Ansammlung von Wasser an einem Umfang bzw. einer Umgebung des Lüftungsfilters 60 unterdrückt werden. Der Lüftungsfilm 61 kann so effektiv vor Wasser geschützt werden.
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Da der Durchgangsbildungsteil 46 den Lüftungsfilter 60 abdeckt, ist es möglich, zu verhindern, dass Wasser, wie etwa Wasser zum Waschen des Fahrzeugs, direkt auf den Lüftungsfilm 61 trifft.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Innenfläche 460a der oberen Wand 460 über die gesamte Länge des Durchgangsbereichs 47 im Wesentlichen parallel zu der Außenfläche 21a. Daher ist es möglich, das Auftreten einer turbulenten Strömung in dem Durchgangsbereich 47 zu unterdrücken. Nämlich ist es möglich, eine Stagnation der Luftströmung am Umfang bzw. der Umgebung des Lüftungsfilters 60 zu unterdrücken und den die Wirkung zum Abgeben bzw. Ablassen von Wasser zu verbessern.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Durchgangsbildungsteil 46 beispielsweise mit der Seitenwand 423 des Lüftergehäuses 42 verbunden. Die Struktur des Durchgangsbildungsabschnitts 46 ist jedoch nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann der Durchgangsbildungsteil 46 mit der Bodenwand 422 verbunden sein. Alternativ kann der Durchgangsbildungsteil 46 unabhängig oder separat von dem Lüftergehäuse 42 vorgesehen sein.
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(Dritte Ausführungsform)
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Eine dritte Ausführungsform kann sich auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beziehen, weshalb Beschreibungen der Abschnitte einer elektronischen Vorrichtung 10 der dritten Ausführungsform, die dieselben wie diejenigen der elektronischen Vorrichtung 10 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind, weggelassen werden.
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In der zweiten Ausführungsform ist der Durchgangsbildungsteil 46 in dem Projektionsbereich der zweiten Lüftungsöffnung 421 angeordnet, das heißt in dem Bereich, der der zweiten Lüftungsöffnung 421 in der Z-Richtung entspricht, um so die Geschwindigkeit des Luftstroms um den Lüftungsfilter 60 durch den Venturi-Effekt zu erhöhen. In der dritten Ausführungsform hat, wie in 8 bis 10 dargestellt ist, das Lüftergehäuse 42 der Gebläseeinheit 40 einen verlängerten Teil 424, der sich von einer Außenfläche der Seitenwand 423 erstreckt. Der verlängerte Teil 424 definiert einen Durchgangsbereich 425, durch den die durch die Rotation des Lüfters 41 verursachte Luft strömt, zusammen mit der Außenfläche 21a des Kastens 21. Die Luft (Kühlluft) strömt nämlich in dem Durchgangsbereich 425, der durch den verlängerten Teil 424 und die Außenfläche 21a definiert ist. Das Lüftungsloch 212 ist in dem Durchgangsbereich 425 offen. Der Lüftungsfilter 60 ist im Durchgangsbereich 425 angeordnet.
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Der verlängerte Teil 424 erstreckt sich in der X-Richtung. Ein Ende des verlängerten Teils 424 ist mit dem unteren Ende der Seitenwand 423 verbunden. Der verlängerte Teil 424 erstreckt sich entlang Luftströmungspfads auf der Außenfläche 21a. Der verlängerte Teil 424 hat eine ähnliche Struktur wie der Durchgangsbildungsteil 46. Der verlängerte Teil 424 hat eine obere Wand 424a und Seitenwände 424b, wie in 9 gezeigt ist. Die Seitenwände 424b sind mit gegenüberliegenden Enden der oberen Wand 424a verbunden, wobei die gegenüberliegenden Enden in Bezug auf eine Breitenrichtung der oberen Wand 424a, das heißt, die Y-Richtung, entgegengesetzt sind. Somit hat der verlängerte Teil 424 im Querschnitt im Wesentlichen eine umgekehrte U-Form, wobei der senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des verlängerten Teils 424 definiert ist. Enden der Seitenwände 424b gegenüberliegen zur oberen Wand 424a sind an der Außenfläche 21a angeordnet und somit ist der Durchgangsbereich 425 mit im Wesentlichen rechteckiger Form im Querschnitt ausgebildet. Eine Innenfläche 424c der oberen Wand 424a ist der Außenfläche 21a des Kastens 21 zugewandt. Die Innenfläche 424c ist über die gesamte Länge des Durchgangsbereichs 425 im Wesentlichen parallel zu der Außenfläche 21a. Auch ist die Querschnittsfläche des Durchgangsbereichs 425 über die gesamte Länge des Durchgangsbereichs 425 im Wesentlichen konstant. Die anderen Strukturen der elektronischen Vorrichtung 10 sind die gleichen wie diejenigen der elektronischen Vorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform.
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Auch in der dritten Ausführungsform können ähnliche Wirkungen wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben erzielt werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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Eine vierte Ausführungsform kann sich auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beziehen, weshalb werden Beschreibungen der Abschnitte einer elektronischen Vorrichtung 10 der vierten Ausführungsform, die dieselben wie jene der elektronischen Vorrichtung 10 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind, weggelassen werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 11 gezeigt ist, hat der Lüfter 41 ferner einen Vorsprung 412, der zu dem Lüftungsfilter 60 vorsteht und integral mit den Schaufeln 411 rotiert.
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Zum Beispiel ist der Vorsprung 412 mit einer Außenfläche der Nabe 410b verbunden. Der Vorsprung 412 ist an der Außenfläche der Nabe 410b beispielsweise durch einen Klebstoff befestigt. Der Vorsprung 412 hat einen ersten Abschnitt, der sich in einer radialen Richtung, die senkrecht zu der Rotationswelle ist, von der Außenfläche der Nabe 410b erstreckt, und einen zweiten Abschnitt, der sich von einem Ende des ersten Abschnitts in der Z-Richtung erstreckt. Wenn der Lüfter 41 in einer Position angehalten wird, in der der Vorsprung 412 direkt über dem Lüftungsfilter 60 angeordnet ist, existiert ein kleiner Zwischenraum zwischen einer Endfläche des Vorsprungs 412 und dem Lüftungsfilter 60. Somit dreht sich der Vorsprung 412, ohne den Lüftungsfilter 60 zu berühren. Die anderen Strukturen der elektronischen Vorrichtung 10 der vierten Ausführungsform sind die gleichen wie diejenigen der in 4 gezeigten Modifikation.
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Wie vorstehend beschrieben ist, hat der Lüfter 41 in der vorliegenden Ausführungsform den Vorsprung 412, der sich mit den Schaufeln 411 dreht. Selbst wenn Wasser über dem Lüftungsfilter 60 angesammelt wird, kann somit das Wasser weggeblasen werden. Somit kann der Lüftungsfilm 61 vor Wasser geschützt werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform können die vorteilhaften Wirkungen, die denen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, erzielt werden. Die Gebläseeinheit 40 kann nämlich verhindern, dass Wasser, wie beispielsweise Wasserspritzer, während das Fahrzeug fährt, und Wasser zum Waschen des Fahrzeugs, zum Lüftungsfilter 60 gelangt. Ferner kann das Wasser 100 durch den Luftstrom, der durch die Rotation des Lüfters 41 verursacht wird, von dem Lüftungsfilter 60 weggeblasen werden. Somit kann der Lüftungsfilm 61 sowohl durch den Luftstrom als auch durch den Vorsprung 412 effektiv vor Wasser geschützt werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind das Lüftungsloch 212 und der Lüftungsfilter 60 in einem Bereich außerhalb des wasserdichten Dichtabschnitts und in dem Luftströmungspfad innerhalb des Projektionsbereichs der Gebläseeinheit 40 beispielhaft angeordnet. Die Positionen des Lüftungslochs 212 und des Lüftungsfilters 60 sind jedoch nicht auf das Beispiel beschränkt. Das Lüftungsloch 212 und der Lüftungsfilter 60 sind zumindest in einem Bereich außerhalb des wasserdichten Dichtabschnitts innerhalb des Projektionsbereichs der Gebläseeinheit 40 angeordnet. Selbst wenn das Lüftungsloch 212 und der Lüftungsfilter 60 nicht in dem Luftströmungspfad angeordnet sind, kann der Lüftungsfilm 61 durch die Rotation des Vorsprungs 412 vor Wasser geschützt werden.
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Obwohl nur die ausgewählten beispielhaften Ausführungsformen und Beispiele ausgewählt wurden, um die vorliegende Offenbarung zu veranschaulichen, ist es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Darüber hinaus dient die vorstehende Beschreibung der exemplarischen Ausführungsformen und Beispiele gemäß der vorliegenden Offenbarung nur der Veranschaulichung und nicht dem Zweck der Beschränkung der Offenbarung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die elektronische Vorrichtung 10 beispielhaft die elektronische Steuereinheit zum Steuern eines Fahrzeugmotors. Die elektronische Vorrichtung 10 ist jedoch nicht auf die elektronische Steuereinheit beschränkt.
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Der Anschluss 43 ist nicht auf den Typ zum Einführen in ein Durchgangsloch beschränkt, der an der Leiterplatte 30 montiert ist, indem er in das Durchgangsloch eingeführt wird. Der Anschluss 43 kann ein oberflächenmontierter Anschluss sein.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das Lüftergehäuse 42 beispielhaft an dem Kasten 21 durch das Dichtungselement 50 geklebt und daran fixiert. Das Fixierverfahren ist jedoch nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt. In einem Fall, in dem das Lüftergehäuse 42 und der Kasten 21 durch ein anderes Fixiermittel aneinander fixiert sind, kann das Dichtelement 50 ein elastisches Gummielement oder dergleichen sein.
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Der Kasten 21 kann Wärmeabstrahlungsrippen haben. Die elektronische Vorrichtung 10 kann nämlich die Gebläseeinheit 40 sowie die Wärmeabstrahlungsrippen aufweisen.
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Die Positionen der ersten Lüftungsöffnung 420 und der zweiten Lüftungsöffnung 421 sind nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt. Die erste Lüftungsöffnung 420 und die zweite Lüftungsöffnung 421 sind zumindest so angeordnet, dass der Luftstrom entlang der Außenfläche 21a der Bodenwand 210 des Kastens 21 gemäß der Rotation des Lüfters 41 erzeugt wird. Die zweite Lüftungsöffnung 421 kann durch eine Öffnung an der Bodenwand 422 und eine Nut gebildet sein, die an einem Teil der Seitenwand 423 ausgebildet ist. Das Lüftungsloch 212 und der Lüftungsfilter 60 können in einem Projektionsbereich eines Durchgangslochs ausgebildet sein, das in der Bodenwand 422 ausgebildet ist, das heißt, in einem Bereich, der dem Durchgangsloch in der Z-Richtung entspricht. In diesem Fall ist die zweite Lüftungsöffnung 421 in der Seitenwand 423 ausgebildet und das Durchgangsloch an der Bodenwand 422 ist separat von der zweiten Lüftungsöffnung 421 ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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