JP2002353675A

JP2002353675A - 電子制御ユニットの筐体構造

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Publication number: JP2002353675A
Application number: JP2001157444A
Authority: JP
Inventors: Fujio Sawara; 富士夫佐原; Keiichi Kato; 恵一加藤; Takuya Shinoda; 卓也篠田; Toshiki Kobayashi; 俊樹小林
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2002-12-06
Anticipated expiration: 2021-05-25
Also published as: JP3598995B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電子部品を収容する筐体内の温度が過度に上
昇することを防止できる電子制御ユニットの筐体構造を
提供すること。【解決手段】電子制御ユニット１の筐体３内には、パ
ワートランジスタ９等の電子部品が収容されている。ケ
ース５の上面側に、筐体３の内外の通気を行うために、
呼吸部１５が設けられている。この呼吸部１５は、フィ
ルタ取付用ボス１７とインナーパイプ１９と呼吸フィル
タ２１とフィルタ保護キャップ２３とから構成されてい
る。フィルタ取付用ボス１７には呼吸穴２５が設けら
れ、呼吸フィルタ２１によって、呼吸穴２５の上方が覆
われている。特に、パワートランジスタ９によって加熱
された空気の排出が容易な様に、パワートランジスタ９
の真上に呼吸穴２５が位置するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両の制御
に使用される電子制御装置などを収容した電子制御ユニ
ットの筐体構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の制御を行うために、マ
イクロコンピュータなどからなる電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）が使用されている。この電子制御装置は、通常、電
子部品を保護する硬質の筐体（容器）内に収容され、箱
状の電子制御ユニットとして車室内に配置されている。

【０００３】また、近年では、前記電子制御ユニットに
防水機能を付加し、車室外、例えばエンジンルーム内に
配置する方式が採用されつつある。この防水機能を付与
する場合には、電子制御ユニット内の空気の熱膨張ある
いは収縮による悪影響を回避するために、筐体に呼吸穴
（通気穴）を設けて、電子制御ユニットを半密閉状にす
る等の工夫がなされている。

【０００４】例えば特開２０００−１１４７３３号公報
には、電子制御ユニットの筐体に複数の呼吸穴を設け、
その呼吸穴の内側に撥水フィルタ（呼吸フィルタ）を配
置したものが開示されている。また、例えば特開平８−
１２５３６４号公報には、呼吸フィルタを使用せずに、
筐体に設けた多数の開口を筐体の内側から覆うように、
有底筒体を取り付けたものが開示されている。

【０００５】このうち、上述した呼吸フィルタを用いる
技術としては、例えば図７に示す様に、ケースＰ１とカ
バーＰ２との隙間やケースＰ１とコネクタＰ３との隙間
を、シール部材Ｐ４で密閉するとともに、ケースＰ１内
の空気が出入りできる様に、呼吸穴Ｐ５を設け、この呼
吸穴Ｐ５からの水やほこりの侵入を防ぐために、呼吸穴
Ｐ５を覆う様に呼吸フィルタＰ６を配置するものがあ
る。この場合には、ケースＰ１の上面に一体に形成され
たフィルタ取付用ボスＰ７に、インナーパイプＰ９を介
して呼吸フィルタＰ６を取り付けている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記呼
吸フィルタＰ６を用いる技術の場合には、電子制御ユニ
ット内の温度が上がったり下がったりするにつれて空気
が膨張・収縮した際に、空気の通り道の機能だけに着目
しているので、必ずしも十分ではないという問題があっ
た。

【０００７】つまり、従来では、呼吸フィルタＰ６を取
り付ける位置は、例えばケースＰ１においてフィルタ取
付用ボスＰ７を形成し易い場所など任意に設定されてい
ただけであるので、特に電子制御ユニット内にパワート
ランジスタの様な高発熱素子Ｐ８がある場合には、ケー
スＰ１内の温度が過度に上昇することがあった。

【０００８】しかも、ケースＰ１内で発熱すると、周囲
が壁面等で囲まれた空間であるので、筐体内部に熱がこ
もり易く、温度が上がり過ぎた場合には、マイコン等の
電子部品に悪影響を及ぼす恐れがあった。本発明は上述
した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、
電子部品を収容する筐体内の温度が過度に上昇すること
を防止できる電子制御ユニットの筐体構造を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】（１）請
求項１の発明は、発熱素子（例えばパワートランジスタ
などの高発熱素子）を含む電子部品を収容した電子制御
ユニットの筐体構造に関するものであり、特に本発明で
は、筐体に、筐体の内外を連通する呼吸穴と通気性及び
防水性を有し呼吸穴を覆うフィルタ（例えば呼吸フィル
タ）とを備えた呼吸部を設けるとともに、呼吸穴及びフ
ィルタの少なくとも一方を発熱素子の近傍に配置してい
る。

【００１０】つまり、本発明では、発熱素子の近傍にフ
ィルタや呼吸穴を配置しているので、発熱素子の温度が
上昇して、その周囲の空気の温度が高くなった場合で
も、加熱された空気をフィルタや呼吸穴を介して速やか
に筐体外に外出することができる。

【００１１】それにより、筐体内の温度が過度に高くな
ることがないので、筐体内に収容されたマイクロコンピ
ュータ等の電子部品が熱により損傷することがない。ま
た、筐体内にて加熱された空気を速やかに筐体外に排出
できるので、常に筐体内外の温度差が小さく、よって、
筐体内にて結露が発生し難い。そのため、結露による水
分によって、各種の電子部品が故障することを防止でき
る。

【００１２】（２）請求項２の発明では、発熱素子の近
傍とは、その発熱素子の上方（使用時に上方となる方
向）を示している。通常、発熱素子の温度が上昇して周
囲の空気の温度が高くなった場合には、その空気は上昇
してゆくが、本発明では、発熱素子の上方にフィルタ等
が配置されているので、高温の空気はそのフィルタ等を
介して、速やかに筐体外に排出される。従って、この構
成の場合には、筐体内の温度上昇を抑制する効果に優れ
ている。

【００１３】尚、発熱素子の上方としては、発熱素子を
上方に投影した領域（即ち真上）を採用できる。この場
合には、発熱素子の真上にフィルタが配置されているの
で、加熱された空気は速やかに筐体外に排出され、筐体
内の温度上昇を抑制する効果は一層大きなものとなる。

【００１４】また、発熱素子の上方としては、その発熱
素子を上方に投影した領域よりも広めの領域、例えば投
影領域を囲む周囲１ｃｍの幅に対応する領域を採用でき
る。この場合でも、筐体内の温度上昇を抑制する十分な
効果が得られる。（３）請求項３の発明では、発熱素子の近傍にて、筐体
の一部を発熱素子側に凹ませて発熱素子に近づけ、その
凹部に呼吸穴を設けている。

【００１５】つまり、本発明では、筐体を凹ませること
により、呼吸穴（従ってフィルタも）を発熱素子側に近
づけて配置することができるので、凹ませない場合と比
べて、発熱素子と呼吸穴やフィルタまでの距離が短くな
る。これにより、筐体内の高温の空気を速やかに筐体外
に排出することができる。

【００１６】（４）請求項４の発明では、筐体の外側
に、呼吸穴を覆うフィルタを配置している。本発明は、
フィルタを配置する位置を例示している。フィルタを筐
体外に配置する場合には、フィルタを取り付ける作業を
容易に行うことができる。

【００１７】（５）請求項５の発明では、筐体の内側
に、呼吸穴を覆うフィルタを配置している。本発明で
は、筐体の内側にフィルタを配置することにより、筐体
外にフィルタを配置する場合に比べて、フィルタを発熱
素子に近づけることができる。これにより、発熱素子と
フィルタまでの距離が短くなので、筐体内の高温の空気
を速やかに筐体外に排出することができる。

【００１８】（６）請求項６の発明では、電子制御ユニ
ットは、（例えば車両の制御を行う）マイクロコンピュ
ータを含む電子制御装置を筐体に収容したものである。
本発明は、電子制御ユニットの構成を例示したものであ
る。従って、この様な（防水性を付与された）半密閉状
の電子制御ユニットは、エンジンルーム内に配置するこ
とが可能である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子制御ユニット
の筐体構造の好適な実施の形態を、例（実施例）を挙げ
て図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、電子制御
ユニットの筐体構造として、車両の各種の制御を行うマ
イクロコンピュータを含む電子制御装置を筐体に収容し
た電子制御ユニットの筐体構造について説明する。（実施例１）ａ）まず、本実施例の電子制御ユニットの構成について
説明する。尚、図１（ａ）は電子制御ユニットの外観を
示し、図１（ｂ）は電子制御ユニットを破断して示し、
図２は電子制御ユニットの一部を拡大して示している。

【００２０】図１に示す様に、電子制御ユニット１は、
各種の電子部品を略直方体の金属製の筐体３に収容した
ものであり、この筐体３は、その一主面側（図１（ｂ）
の下方）が開放されたケース５と、ケース５の開口側を
覆うカバー７とから構成されている。

【００２１】前記筐体３内には、高発熱素子であるパワ
ートランジスタ９やマイクロコンピュータ（図示せず）
等の電子部品が搭載されたプリント基板１１が収容され
ており、筐体３の一側面側にはコネクタ１３が取り付け
られている。尚、前記ケース５とカバー７とは、ケース
５の開口側の端部の外周に塗布された接着剤１０により
接合され、カバー７は、その四隅にてネジ（図示せず）
によって強固にケース５に固定されている。

【００２２】また、本実施例では、ケース５の上面側
に、電子制御ユニット１の内部と外部との通気（従って
筐体３の内と外との通気）を行うために、略円筒形状の
呼吸部１５が設けられている。この呼吸部１５は、図２
に示す様に、（ケース５と一体に形成されて）ケース５
から突出するフィルタ取付用ボス１７と、フィルタ取付
用ボス１７に外嵌するインナーパイプ１９と、インナー
パイプ１９の開口端を覆う通気性及び防水性を有する撥
水フィルタ（呼吸フィルタ）２１と、呼吸フィルタ２１
を覆ってインナーパイプ１９に外嵌するフィルタ保護キ
ャップ２３とから構成されている。

【００２３】前記フィルタ取付用ボス１７には、その軸
中心を貫く様に、筐体３の内と外とを連通する呼吸穴２
５が設けられており、前記呼吸フィルタ２１によって、
呼吸穴２５の上方の通気路が覆われている。また、フィ
ルタ保護キャップ２３の側面内側には、通気が可能な通
気溝２７が形成されている。

【００２４】これにより、筐体３の内と外とは、呼吸穴
２５、呼吸フィルタ２１、及び通気溝２７を介して、通
気が可能な状態となっている。特に本実施例では、パワ
ートランジスタ９によって加熱された空気の排出が容易
な様に、パワートランジスタ９の真上に、前記呼吸穴２
５や呼吸フィルタ２１が位置するように構成されてい
る。

【００２５】ｂ）次に、本実施例による作用効果につい
て説明する。上述した様に、本実施例では、高発熱素子
であるパワートランジスタ９の真上に呼吸穴２５や呼吸
フィルタ２１が配置されているので、パワートランジス
タ９近傍の加熱された空気は上昇して、図２に矢印に示
す様に、呼吸穴２５から、呼吸フィルタ２１及び通気溝
２７を介して、筐体３外部に速やかに排出される。

【００２６】また、パワートランジスタ９などの高発熱
素子の発熱により、筐体３内の温度が上昇して筐体３内
の空気が膨張し、それによって一時的に筐体３内の圧力
が増加するが、その場合にも、呼吸フィルタ２１を介し
て、加熱された空気が速やかに筐体３外に排出される。
つまり、温度上昇による圧力差を利用して、熱気を外部
に押し出すことができる。

【００２７】これにより、筐体３内の温度は過度に上昇
することがないので、筐体３内に配置されたマイクロコ
ンピュータなどの電子部品が熱による損傷を受けること
がない。また、本実施例では、加熱された空気が効率よ
く排出されて冷却性が高いので、筐体３の内部と外部と
の温度差が小さく、よって、筐体３内の結露の心配も少
ないという利点がある。

【００２８】ｃ）次に、本実施例の筐体構造を用いた場
合の実験結果を、図３に示す。この図３は、筐体３内の
高発熱素子が瞬間的に発熱した場合の筐体３内の温度変
化を示したものである。図３に示す様に、本実施例の筐
体構造を有する電子制御ユニット１の場合（同図の実線
で示す）は、筐体３内の温度のピークが低く、温度上昇
の程度も低いので、好ましいことが分かる。

【００２９】それに対して、前記図７に示す従来の構造
の電子制御ユニットの場合（図３の破線で示す）では、
筐体内の温度のピークが高く、温度上昇の程度も高いの
で、本実施例に比べて好ましくないことが分かる。尚、
本実施例では、パワートランジスタ９の真上（図１
（ａ）の破線で示す範囲内：投影領域）に、呼吸部１５
（従って呼吸穴２５や呼吸フィルタ２１）を配置してい
るが、前記投影範囲外を例えば１ｃｍの幅で囲むより広
い領域内（二点鎖線の範囲内）に、呼吸穴２５や呼吸フ
ィルタ２１を配置しても、大きな効果が得られる。

【００３０】（実施例２）次に、実施例２について説明
するが、前記実施例１と同様な箇所の説明は省略する。
本実施例の電子制御ユニットの筐体構造を、図４に示
す。尚、図４（ａ）は筐体の外観を示し、図４（ｂ）は
その断面を示している。

【００３１】図４に示す様に、本実施例では、筐体３１
を構成するケース３３の上面側に凹部３５が設けられて
おり、この凹部３５に呼吸部３７が構成されている。つ
まり、凹部３５の底部３９を構成するケース３３の上面
に、呼吸穴４１を有するフィルタ取付用ボス４３が設け
られ、このフィルタ取付用ボス４３に呼吸フィルタ４５
で覆われたインナーパイプ４７が外嵌し、インナーパイ
プ４７にフィルタ保護キャップ４９が外嵌している。

【００３２】特に、本実施例では、高発熱素子であるパ
ワートランジスタ５１の真上に、呼吸穴４１や呼吸フィ
ルタ４５等を有する呼吸部３７を配置するとともに、
（ケース３３の）呼吸部３７を設ける部分を凹ませて凹
部３５としているので、前記実施例１と比べて、呼吸部
３７（従って呼吸穴４１や呼吸フィルタ４５等）をパワ
ートランジスタ５１に近づけることができる。

【００３３】これによって、本実施例では、パワートラ
ンジスタ５１の温度が高くなった場合でも、加熱された
空気を速やかに筐体３１の外部に排出することができ
る。つまり、呼吸フィルタ４５等の位置を（実施例１よ
り）下げて、熱源であるパワートランジスタ５１に近づ
けることにより、呼吸フィルタ４５の外側の冷たい空気
までの距離を短くして、筐体３１内の対流（熱交換）を
促進し、一層効率良く筐体３１内を冷却することができ
る。

【００３４】（実施例３）次に、実施例３について説明
するが、前記実施例１と同様な箇所の説明は省略する。ａ）本実施例の電子制御ユニットの筐体構造を、図５に
示す。尚、図５は筐体の断面を示している。

【００３５】図５に示す様に、本実施例では、筐体６１
を構成するケース６３の上面６５に呼吸部６７が構成さ
れている。この呼吸部６７は、ケース６３の上面６５か
ら上方に突出するフィルタ取付用ボス６９に、フィルタ
保護キャップ７１を外嵌するとともに、ケース６３の上
面６５から下方に突出する環状部７３に、呼吸フィルタ
７５を取り付けたものである。

【００３６】特に、本実施例では、高発熱素子であるパ
ワートランジスタ７７の真上に、呼吸フィルタ７５や呼
吸穴７９等を有する呼吸部６７を配置するとともに、呼
吸フィルタ７５をケース６３の内側に配置することによ
り、前記実施例１、２と比べて、呼吸フィルタ７５をパ
ワートランジスタ７７に一層近づけている。

【００３７】これによって、本実施例では、パワートラ
ンジスタ７７の温度が高くなった場合でも、温度の高い
空気を一層速やかに筐体６１の外部に排出することがで
きる。つまり、呼吸フィルタ７５の位置を（実施例１、
２より）下げて、熱源であるパワートランジスタ７７に
大きく近づけることにより、呼吸フィルタ７５の外側の
冷たい空気までの距離をより短くして、更に一層効率良
く筐体６１内を冷却することができる。

【００３８】ｂ）次に、本実施例の筐体構造を用いた場
合の実験結果を、図６に示す。この図６は、筐体６１内
の高発熱素子が発熱した場合（特に筐体６１内の圧力が
殆ど増加しない場合）における筐体６１内の温度変化を
示したものである。図６に示す様に、本実施例の筐体構
造を有する電子制御ユニットの場合（同図の実線で示
す）は、呼吸フィルタ７５は高発熱素子に近接している
ので、加熱された空気が速やかに排出され、そのため、
筐体６１内の温度上昇の程度が低いので、好ましいこと
が分かる。

【００３９】それに対して、従来の構造の電子制御ユニ
ットの場合（同図の破線で示す）では、筐体内の温度上
昇の程度が高いので、本実施例に比べて好ましくないこ
とが分かる。尚、本発明は前記実施例に何ら限定される
ことなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り、種々
の態様で実施できることはいうまでもない。

【００４０】例えば呼吸穴や呼吸フィルタを、高発熱素
子の上方に配置するのでなく、高発熱素子の近傍の筐体
の側面などに設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の電子制御ユニットを示し、（ａ）
はその平面図、（ｂ）はその一部を（ａ）のＡ−Ａにて
破断して示す断面図である。

【図２】実施例１の電子制御ユニットの一部を拡大し
て示す断面図である。

【図３】実施例１の電子制御ユニットの効果を示す説
明図である。

【図４】実施例２の電子制御ユニットを示し、（ａ）
はその平面の一部を示す平面図、（ｂ）はその一部を
（ａ）のＢ−Ｂにて破断して示す断面図である。

【図５】実施例３の電子制御ユニットの一部を破断し
て示す断面図である。

【図６】実施例３の電子制御ユニットの効果を示す説
明図である。

【図７】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１…電子制御ユニット３、３１、６１…筐体５、３３、６３…ケース９、５１、７７…パワートランジスタ１５、３７、６７…呼吸部２１、４５、７５…呼吸フィルタ２５、４１、７９…呼吸穴３５…凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者篠田卓也愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者小林俊樹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 EA03 GA22 GA24 GA25 GA29 5E322 BA01 BC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱素子を含む電子部品を収容した電子
制御ユニットの筐体構造において、前記筐体には、前記筐体の内外を連通する呼吸穴と、通
気性及び防水性を有し前記呼吸穴を覆うフィルタと、を
備えた呼吸部を設けるとともに、前記呼吸穴及びフィルタの少なくとも一方を、前記発熱
素子の近傍に配置したことを特徴とする電子制御ユニッ
トの筐体構造。
【請求項２】前記発熱素子の近傍とは、その発熱素子
の上方であることを特徴とする前記請求項１に記載の電
子制御ユニットの筐体構造。
【請求項３】前記発熱素子の近傍にて、前記筐体の一
部を前記発熱素子側に凹ませて発熱素子に近づけ、その
凹部に前記呼吸穴を設けたことを特徴とする前記請求項
１又は２に記載の電子制御ユニットの筐体構造。
【請求項４】前記筐体の外側に、前記呼吸穴を覆う前
記フィルタを配置したことを特徴とする前記請求項１〜
３のいずれかに記載の電子制御ユニットの筐体構造。
【請求項５】前記筐体の内側に、前記呼吸穴を覆う前
記フィルタを配置したことを特徴とする前記請求項１〜
３のいずれかに記載の電子制御ユニットの筐体構造。
【請求項６】前記電子制御ユニットは、マイクロコン
ピュータを含む電子制御装置を筐体に収容したものであ
ることを特徴とする前記請求項１〜５のいずれかに記載
の電子制御ユニットの筐体構造。