JP2002299867A

JP2002299867A - 電子制御機器

Info

Publication number: JP2002299867A
Application number: JP2001106168A
Authority: JP
Inventors: Hajime Suguro; 肇勝呂; Toshiki Kobayashi; 俊樹小林; Yukihiro Jo; 幸宏城
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2002-10-11

Abstract

(57)【要約】【課題】放熱性及び制振性を向上させること。【解決手段】ＥＣＵ１０は、底面が開口するケース１１
と、コネクタ１２を一体化したプリント基板１３と、ケ
ース１１の開口部を閉鎖するためのカバー１４とから成
る。プリント基板１３には、パワートランジスタ等の発
熱素子１５をはじめ、各種の電子部品が実装され、更に
発熱素子１５の近傍には、樹脂製の放熱シート１６が配
置されている。ケース１１の四隅には、プリント基板１
３の座面となる台座部１７が形成されている。ケース１
１及びカバー１４の組み付け時には、ケース１１の台座
部１７により放熱シート１６が押さえつけられ、放熱シ
ート１６がプリント基板１３及びケース１１（台座部１
７）に密着する。発熱素子１５の発熱はプリント基板１
３に伝わり、その後、放熱シート１６、ケース１１の台
座部１７を経由して外部に放出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に搭載され
る電子制御機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種の電子制御を実施する車両ではエン
ジンＥＣＵ（電子制御ユニット）等の電子制御機器が搭
載されており、この電子制御機器では、ケース及びカバ
ーにより形成した収容空間に回路基板が収容される。ま
た、プリント基板にはパワートランジスタ等の発熱素子
が実装され、この発熱素子の熱を放出する方法として、
プリント基板を経由して熱を逃がすと共に、ケース又は
カバーに直接熱伝導させる技術がある。

【０００３】図８はＥＣＵの従来構造を示す断面図であ
り、図９はＥＣＵの分解斜視図である。なお、図８は、
ＥＣＵ完成の状態での図９におけるＤ−Ｄ線断面図に相
当する。図８及び図９に示すように、ＥＣＵ５０は、ケ
ース５１とプリント基板５２とカバー５３とを具備し、
それら各部材がネジ５４の締め付けにより組み付けられ
る。また、プリント基板５２には発熱素子５５が実装さ
れている。発熱素子５５の発熱はプリント基板５２を介
して伝わり、その多くはネジ５４の締付部から外部に放
出される。つまり、厳密には、ネジ締付部以外はプリン
ト基板５２とケース５１又はカバー５３とが密着してい
ない（僅かな隙間ができる）ために熱伝導性が低下し、
ネジ締付部からの放熱の割合が多くなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、ネジ５４の締め付けによりプリント基板５
２が歪み、その歪みによって発熱素子５５の半田付け部
等にクラックが発生することが考えられる。この不具合
を解消するには、発熱素子５５とネジ締付部とをある程
度の距離をおいて離さなくてはならず、その制約から放
熱性が低下してしまう。それ故、放熱性に優れたＥＣＵ
構造を提案することが要望されている。

【０００５】また加えて、この種のＥＣＵは振動の多い
車両に搭載されるため、制振性に優れたＥＣＵ構造が要
望されている。前記図８及び図９のＥＣＵ５０では、制
振性の点でも課題を残していた。

【０００６】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、放熱性及び制振
性を向上させることができる電子制御機器を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、発熱素子上又は発熱素子近傍に樹脂製の放熱部材を
配設すると共に、該放熱部材を、ケース又はカバーの少
なくとも一方とプリント基板との間に挟み込んだ。従っ
て、発熱素子の発熱は放熱部材を介してケース又はカバ
ーに伝わる。特にこの場合、樹脂材料よりなる放熱部材
は、ケース、カバー、プリント基板らに密着するため、
プリント基板から放熱部材へ、更には放熱部材からケー
ス又はカバーへの熱伝導性が向上する。また、放熱部材
の弾力により電子制御機器に発生する振動が抑制され
る。その結果、放熱性及び制振性を向上させることが可
能となる。

【０００８】特に請求項２に記載したように、放熱部材
をシート状（板状）とした場合、プリント基板と放熱部
材との接触面積が増える。従って、プリント基板から放
熱部材へ、更には放熱部材からケース又はカバーへ伝わ
る熱量が増え、放熱性能がより一層向上する。

【０００９】また、請求項３に記載の発明では、放熱部
材に収容凹部を設け、その収容凹部に発熱素子を収容し
た。この場合、発熱素子の発熱が放熱部材に直接伝わる
ことにより放熱性能が向上する。

【００１０】請求項４に記載の発明では、ケース又はカ
バーの何れか一方とプリント基板との間に前記放熱部材
を挟み込み、放熱部材を配設したプリント基板面とは反
対側のプリント基板面に、ケース又はカバーを接触させ
た。この場合、プリント基板の一方の面が放熱部材に接
触し、他方の面がケース又はカバーの何れかに接触する
ことにより、プリント基板が安定した状態で保持され
る。これにより、放熱部材による放熱及び制振の効果が
向上する。

【００１１】請求項５に記載の発明では、プリント基板
にコネクタを搭載し、そのコネクタをケース内に収容す
る電子制御機器であり、ケースには、コネクタを収容す
るための高さ位置よりプリント基板側に凹ませた段差部
を設け、その段差部にてプリント基板との間に前記放熱
部材を挟み込んでいる。この場合、段差部により放熱部
材が押さえつけられ、放熱部材がプリント基板に密着す
る。

【００１２】請求項６に記載の発明では、ケース及びカ
バーの外周部にそれら両部材を一体的に組み付けるため
の組み付け部を設け、その組み付け部付近に前記放熱部
材を配置した。この場合、ケース及びカバーの組み付け
部付近では、プリント基板に対する放熱部材の密着が良
くなる。そのため、放熱性及び制振性が共に向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態を図面に従って説明する。本実施の形態の電子制
御機器は、自動車に搭載されるＥＣＵ（電子制御ユニッ
ト）として具体化される。

【００１４】（第１の実施の形態）図１は、第１の実施
の形態におけるＥＣＵ１０の構造を示す断面図であり、
図２は、ＥＣＵ１０の分解斜視図である。なお、図１
は、ＥＣＵ完成の状態での図２におけるＡ−Ａ線断面図
に相当する。

【００１５】図１及び図２において、ＥＣＵ１０は、底
面が開口するケース１１と、コネクタ１２を載置し一体
化したプリント基板１３と、ケース１１の底面開口部を
閉鎖するための略平板状のカバー１４とから成り、プリ
ント基板１３を挟み込んで各部材が組み付けられるよう
になっている。例えば、ケース１１及びカバー１４は鉄
板やアルミニウム板等のプレス加工により成形されてお
り、何れの部位もほぼ同じ厚みを持つ。但し、その成形
はプレスに限らず鋳造成形であっても良い。

【００１６】ここで、プリント基板１３には、パワート
ランジスタ等の発熱素子１５をはじめ、各種の電子部品
が実装されている。特に発熱素子１５は、その放熱性を
高めることを考慮してプリント基板１３の隅部に配置さ
れている。また、プリント基板１３において、発熱素子
１５の近傍、詳しくは発熱素子１５よりも外側には、樹
脂製の放熱シート１６が配置されている。この放熱シー
ト１６は例えばフィラ入りのシリコン系樹脂材料よりな
り、これが特許請求の範囲に記載の「放熱部材」に該当
する。

【００１７】また、ケース１１の四隅には、プリント基
板１３の座面となる台座部１７が形成されている。つま
り、コネクタ１２を収容するための高さ位置よりプリン
ト基板１３側にケース１１を凹ませて台座部１７が形成
されており、この台座部１７が「段差部」に該当する。
この台座部１７は、ケース１１とカバー１４との間にプ
リント基板１３、若しくはプリント基板１３及び放熱シ
ート１６を挟み込むためのものであり、放熱シート１６
を挟むか挟まないかに応じて図の下端部からの高さ寸法
が異なる。すなわち、図２に示すように、放熱シート１
６を挟み込む部位では、台座部１７の高さがＨ１であ
り、放熱シート１６を挟み込まない部位では、台座部１
７の高さがＨ２である（Ｈ１＞Ｈ２）。

【００１８】また、本実施の形態のＥＣＵ１０は、ネジ
を使わないで各部材を組み付ける構成を有している。つ
まり、ケース１１の側壁には４箇所に突起部１８が設け
られている。突起部１８は、ケース１１を内側からほぼ
三角錐状に打ち出して成形されたものであり、その拡大
図を図３に示す。これに対してカバー１４には、ほぼ直
角に起立した起立部１９が一体的に設けられ、その起立
部１９には組付孔２０が形成されている。この組付孔２
０に前記ケース１１の突起部１８が嵌合されることによ
り、ケース１１に対してカバー１４が組み付けられるよ
うになっている。但し、突起部１８及び組付孔２０の形
状は、良好なる組み付け性が得られるものであれば任意
でよい。

【００１９】ケース１１及びカバー１４の組み付け時に
は、ケース１１の台座部１７により放熱シート１６が押
さえつけられ、放熱シート１６がプリント基板１３及び
ケース１１（台座部１７）に密着する。なおこの場合、
放熱シート１６の厚みを、プリント基板１３と台座部１
７間の距離よりも僅かに大きくしておき、放熱シート１
６を押し潰すようにしてケース１１及びカバー１４を組
み付けると良い。

【００２０】上記構成のＥＣＵ１０において、発熱素子
１５の発熱はプリント基板１３に伝わり、その後、放熱
シート１６、ケース１１の台座部１７を経由して外部に
放出される。この場合、放熱シート１６はプリント基板
１３及びケース１１にそれぞれ密着しているため、プリ
ント基板１３から放熱シート１６へ、更には放熱シート
１６からケース１１（台座部１７）へ効率良く熱が伝わ
る。特に、放熱シート１６が板状をなすことからプリン
ト基板１３との接触面積が増え、プリント基板１３やケ
ース１１に対する熱伝導性がより一層向上する。

【００２１】また、放熱シート１６が樹脂製であるため
その弾力によりＥＣＵ１０に発生する振動が抑制され
る。特に、プリント基板１３の図の上面が放熱シート１
６に接触し、同じく図の下面がカバー１４に接触するこ
とにより、プリント基板１３が安定した状態で保持され
る。これにより、放熱シート１６による放熱及び制振の
効果が向上する。

【００２２】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。ケース１１とプリント基板１３
との間に放熱シート１６を挟み込んで設けたため、放熱
性及び制振性を向上させることが可能となる。またこの
場合、発熱素子１５と放熱部（放熱シート１６）との距
離に制約がないことから、ネジ締付部が放熱経路となっ
ていた従来構造（図８）に比べて、放熱性能を高めるこ
とができる。

【００２３】ケース１１の突起部１８及びカバー１４の
組付孔２０からなる「組み付け部」付近に放熱シート１
６を配置したので、プリント基板１３に対する放熱シー
ト１６の密着が良くなり、その分、放熱性及び制振性が
共に向上する。また、放熱シート１６が発熱素子１５の
近傍にのみ設けられるので、放熱シート１６を必要最小
限で設けることができ、コスト面での利点も得られる。

【００２４】（第２の実施の形態）次に、本発明におけ
る第２の実施の形態について、上述した第１の実施の形
態との相違点を中心に説明する。

【００２５】図４は、第２の実施の形態におけるＥＣＵ
３０の構成を示す断面図であり、図５は、ＥＣＵ３０の
分解斜視図である。なお、図４は、ＥＣＵ完成の状態で
の図５におけるＢ−Ｂ線断面図に相当する。

【００２６】本実施の形態のＥＣＵ３０では、発熱素子
１５全体を囲み覆うようにして、放熱部材としての放熱
シート３１が設けられている。この放熱シート３１は、
前記図１，図２の放熱シート１６と同様、例えばフィラ
入りのシリコン系樹脂材料よりなる。より詳しくは、放
熱シート３１には発熱素子１５の形状に合わせて収容凹
部３１ａが形成され、発熱素子１５に被せるようにして
プリント基板１３上に放熱シート３１が配置される。ま
たこの場合、ケース１１に設けた台座部１７は、放熱シ
ート３１の大きさに合わせて、延長して設けられてい
る。

【００２７】従って、プリント基板１３に対してケース
１１が組み付けられると、ケース１１の台座部１７によ
り放熱シート３１が押さえつけられ、放熱シート３１は
プリント基板１３及びケース１１（台座部１７）に密着
する。

【００２８】以上第２の実施の形態のＥＣＵ３０におい
ても、上記実施の形態と同様に、放熱性及び制振性を向
上させることが可能となる。また、放熱シート３１の収
容凹部３１ａに発熱素子１５を収容したので、発熱素子
１５の発熱が放熱シート３１に直接伝わり、放熱性能が
向上する。つまり、発熱素子１５から空気中に放出され
る発熱分が放熱シート３１を介してケース１１に伝えら
れる。この場合、樹脂製の放熱シート３１は空気層より
も熱伝導率が高いので、放熱性能が高められる。

【００２９】（第３の実施の形態）次に、本発明におけ
る第３の実施の形態について、上述した第１の実施の形
態との相違点を中心に説明する。

【００３０】図６は、第３の実施の形態におけるＥＣＵ
４０の構成を示す断面図であり、図７は、ＥＣＵ４０の
分解斜視図である。なお、図６は、ＥＣＵ完成の状態で
の図７におけるＣ−Ｃ線断面図に相当する。

【００３１】本実施の形態のＥＣＵ４０では、プリント
基板１３のカバー１４側（図の下側）に発熱素子１５を
実装しており、それに伴い放熱シート４１を同様にカバ
ー１４側に設けている。放熱部材としての放熱シート４
１は、前述した放熱シート１６，３１と同様、例えばフ
ィラ入りのシリコン系樹脂材料よりなる。また、放熱シ
ート４１には発熱素子１５の形状に合わせて収容凹部４
１ａが形成されている。

【００３２】従って、プリント基板１３に対してケース
１１が組み付けられると、ケース１１の台座部１７によ
りプリント基板１３が押さえられ、これにより、放熱シ
ート４１が押さえつけられる。従って、放熱シート４１
はプリント基板１３及びカバー１４に密着する。

【００３３】以上第３の実施の形態のＥＣＵ４０におい
ても、上記実施の形態と同様に、放熱性及び制振性を向
上させることが可能となる。つまり、プリント基板１３
のカバー１４側に発熱素子１５が実装される場合にも、
既述の優れた効果が得られるようになる。

【００３４】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具
体化できる。上記実施の形態では、放熱性を高めること
を考慮してプリント基板１３の隅部に発熱素子１５を配
置したが、その発熱素子１５の位置に限定はなく、プリ
ント基板１３上のどの位置に発熱素子１５を配置しても
放熱性及び制振性の効果が得られる。要は、発熱素子１
５上、又はその近傍に樹脂製の放熱部材を配設し、更に
その放熱部材を、ケース又はカバーの少なくとも一方と
プリント基板との間に挟み込む構成を用いれば、既述の
優れた効果が得られるようになる。

【００３５】ケース１１とカバー１４との組み付け部
は、前述したケース１１の突起部１８及びカバー１４の
組付孔２０からなる組み付け構造に限らず、他の組み付
け構造を用いても良い。例えば、カシメ、接着により組
み付けたり、別の結合部材を用いて組み付けたりしても
良い。更には、ネジ締めによりケース１１とカバー１４
とを組み付ける構成であっても良い。ネジ締付けを行う
場合、発熱素子１５とネジ締付部とをある程度離間させ
なくてはならないといった制約はあるものの、前述の通
り発熱素子近傍に放熱部材（放熱シート）を配置するこ
とで、放熱性能が確保できる。

【００３６】前記図６及び図７の構成において、発熱素
子１５の位置に対応させてカバー１４の底面に囲み枠を
設け、この囲み枠に樹脂材料を充填して放熱部材（放熱
シート）を形成するようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態におけるＥＣＵの構成を示す
断面図。

【図２】図１のＥＣＵの分解斜視図。

【図３】突起部の構成を拡大して示す斜視図。

【図４】第２の実施の形態におけるＥＣＵの構成を示す
断面図。

【図５】図４のＥＣＵの分解斜視図。

【図６】第３の実施の形態におけるＥＣＵの構成を示す
断面図。

【図７】図６のＥＣＵの分解斜視図。

【図８】従来技術におけるＥＣＵの構成を示す断面図。

【図９】図８のＥＣＵの分解斜視図。

【符号の説明】

１０…ＥＣＵ、１１…ケース、１２…コネクタ、１３…
プリント基板、１４…カバー、１５…発熱素子、１６…
放熱シート、１７…台座部、３０…ＥＣＵ、３１…放熱
シート、３１ａ…収容凹部、４０…ＥＣＵ、４１…放熱
シート、４１ａ…収容凹部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者城幸宏愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 4E360 AB13 BA08 CA01 EA03 EA18 EA24 ED02 ED27 FA08 GA24 GA28 GB93 GB94 5E322 AA03 AA11 AB07 AB08 AB11 FA05 5E348 AA03 AA08 AA11 AA31 AA32 EE32 EE39 EF16 5G361 BA01 BC01 BC02 BC03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも底面が開口するケースと、その
ケース内にプリント基板を収容した状態でケース開口部
を閉鎖するカバーとが組み付けられ、プリント基板に実
装された発熱素子の発熱をプリント基板を介してケース
及びカバーから放出するようにした電子制御機器におい
て、発熱素子上、又は発熱素子近傍に樹脂製の放熱部材を配
設すると共に、該放熱部材を、ケース又はカバーの少な
くとも一方とプリント基板との間に挟み込んだことを特
徴とする電子制御機器。
【請求項２】前記放熱部材をシート状とした請求項１に
記載の電子制御機器。
【請求項３】前記放熱部材に収容凹部を設け、その収容
凹部に発熱素子を収容した請求項１又は２に記載の電子
制御機器。
【請求項４】ケース又はカバーの何れか一方とプリント
基板との間に前記放熱部材を挟み込み、放熱部材を配設
したプリント基板面とは反対側のプリント基板面に、ケ
ース又はカバーを接触させた請求項１〜３の何れかに記
載の電子制御機器。
【請求項５】プリント基板にコネクタを搭載し、そのコ
ネクタをケース内に収容する電子制御機器であり、ケー
スには、コネクタを収容するための高さ位置よりプリン
ト基板側に凹ませた段差部を設け、その段差部にてプリ
ント基板との間に前記放熱部材を挟み込んだ請求項１〜
４の何れかに記載の電子制御機器。
【請求項６】ケース及びカバーの外周部にそれら両部材
を一体的に組み付けるための組み付け部を設け、その組
み付け部付近に前記放熱部材を配置した請求項１〜５の
何れかに記載の電子制御機器。