JP2004228399A

JP2004228399A - 車両用レクチファイヤレギュレータ

Info

Publication number: JP2004228399A
Application number: JP2003015805A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Fukui; 邦彦福井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【解決手段】表面実装部品８５が取付けられた基板８１に、表面実装部品を覆うようにフィン付きケース８６を被せ、このケース内に樹脂８３を充填することで、基板をフィン付きケースに一体化してなるレクチファイヤレギュレータ８０において、基板の外側の面に樹脂シート８８で伝熱板８９を接着し、この伝熱板の外側の面を車体フレーム５６との接触面にした。
【効果】従来のように、基板を直接に車体フレームに接触するのに比べて、本発明では、基板の外側の面に樹脂シートで伝熱板を接着し、この伝熱板の外側の面を車体フレームに接触するので、熱伝達率が低い空気層を埋め、より基板からの伝熱効率を高めることが可能となる。また、従来のレクチファイヤレギュレータに樹脂シートを介して伝熱板を接着するだけなので、製造コストを高めることなく表面実装部品（電子回路）の熱を効率よく基板側から放熱し、レクチファイヤレギュレータの取り付け位置の自由度を高めることが可能である。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レギュレータを配設する、車体のフレームとの接触部での熱容量を増加することにより、熱を抑制するレクチファイヤレギュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
オルタネータの出力を制御する装置であるレクチファイヤレギュレータは、オルタネータで発生した電圧や電流を調整し、バッテリへの充電、電子機器等への給電を行う。このレクチファイヤレギュレータは電子回路を配設した基板で構成する。この電子回路（表面実装部品）には、整流用ダイオードやサイリスタ等の発熱の大きい電子部品や、制御回路を構成するトランジスタ、抵抗、コンデンサ等のチップ部品や、ジャンパー等が含まれており、回路の動作中や電子回路の短絡時に熱を発生する。この熱を放熱するために、従来、アルミ製のフィン付きケースに樹脂製のプリント基板を挿入し充填剤でポッテイングすることによって、フィン付きケースへ熱を伝達してフィンから空気層へ放熱していた。
【０００３】
また、基板側から熱を放熱するために、アルミ製のケースにアルミ基板を組み合わせ、充填剤でポッテイングし、アルミ基板を車体のフレーム等に面接触することによって、アルミ基板からフレーム等へ熱を伝達し、放熱をしていた。さらに、アルミ製のフィン付きケースにアルミ基板を組み合わせ、充填剤でポッテイングし、アルミ基板を車体のフレーム等に面接触することによって、フィンとフレーム等から放熱をしていた。この従来のレクチファイヤレギュレータとして、特許文献１の電子回路装置が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３５４９５６号公報（図１）
【０００５】
特許文献１の図１を以下の図８で説明する。なお、符号は振り直した。
図８は従来の電子回路装置の断面図であり、電子回路装置（レクチファイヤレギュレータ）１００は、一方の面のみに電子部品１０１を実装した金属基板１０２と放熱フィン１０３とを一体に構成し、金属基板１０２を蓋として格納するケース１０４と、金属基板１０２とケース１０４との間に充填されたモールド樹脂１０５とを含み、金属基板１０２は一方の面をケース１０４の方向に向け、電子部品１０１から発せられる熱を放熱フィン１０３と金属基板１０２の他方の面の両方から外部へ放出する。しかし、外部への熱伝達が悪い場合には、ケース内に熱が滞留し、レクチファイヤレギュレータの温度が上昇する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１の技術では、電子回路装置１００は上面の放熱フィン１０３と、金属基板１０２下面と車両の金属製フレームとの接触部により、その放熱性を高めている。しかし、金属基板１０２下面と車両の金属製フレームとの接触部は金属同士の接触であるため不可避的に微少な隙間が発生し、結果として両者は密着しておらず、接触部に熱伝達率の低い空気層が存在するので、接触部での伝熱効率は小さくなる。従って、放熱フィン１０３と金属基板１０２下面の接触部での伝熱効率を見ると、放熱フィン１０３に依る部分が大きい。つまり、車両の金属製フレームとの接触部での伝熱よりも、放熱フィン１０３による放熱の方が大きい。このため、レクチファイヤレギュレータ１００の取り付け位置は、放熱フィン１０３に走行風が当たる位置に限定していた。特に、不整地走行車両では、飛び石などから機器やフレームを守るためカバーで覆われている部分が多いので、さらにレクチファイヤレギュレータ１００の取り付け位置が制約を受ける。
【０００７】
従って、レクチファイヤレギュレータ１００の取り付け位置の自由度を高めるためには、放熱フィン１０３による放熱によらず、車両の金属製フレームとの接触部での伝熱効率を高めて、レクチファイヤレギュレータ１００の温度を下げることが必要である。
【０００８】
上記要求に応えるため、車両の金属製フレームとの接触部での伝熱効率を高める方法として、金属基板１０２の板厚を上げることで基板の熱容量を大きくし、電子部品１０１で発生した熱を基板でより多く吸熱して、基板からフレーム等へ熱を伝達し、フレーム等から放熱することが考えられる。しかし、金属基板１９２は電子部品１０１を配設するため、金属基板１０２の板厚を上げることは、製造ラインの変更もしくは、金型の変更をする必要があるので、製造コストの上昇を招く。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、製造コストを高めることなく電子回路の熱を効率よく基板側から放熱し、レクチファイヤレギュレータの取り付け位置の自由度を高めることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、表面実装部品が取付けられた基板に、表面実装部品を覆うようにフィン付きケースを被せ、このケース内に樹脂を充填することで、基板をフィン付きケースに一体化してなるレクチファイヤレギュレータにおいて、基板の外側の面に樹脂シートで伝熱板を接着し、この伝熱板の外側の面を車体フレームとの接触面にしたことを特徴とする。
【００１１】
従来のように、基板を直接に車体フレームに接触するのに比べて、本発明では、基板の外側の面に樹脂シートで伝熱板を接着し、この伝熱板の外側の面を車体フレームに接触するので、熱伝達率が低い空気層を埋め、より基板からの伝熱効率を高めることが可能となる。また、これにより製造コストを高めることなく電子回路の熱を効率よく基板側から放熱し、レクチファイヤレギュレータの取り付け位置の自由度を高めることが可能である。
【００１２】
請求項２は、基板、ケースおよび伝熱板が金属製であることを特徴とする。基板、ケースおよび伝熱板が金属製であるので、比熱が大きい金属を用いることによって、伝熱効率を高めることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車両用レクチファイヤレギュレータを備える車両の側面図であり、車両１０は、車体フレーム１１の前部にハンドルポスト１２を取付け、このハンドルポスト１２の下端部側を左右の前輪１３，１４（手前側の前輪１３のみ図示）に連結し、ハンドルポスト１２の上端部側にハンドル１５を取付け、車体フレーム１１の中間部にエンジン１６及び変速機１７からなるパワーユニット１８を取付け、メインフレーム５５，５６（手前側のメインフレーム５５のみ図示）からなる車体フレーム１１の後部側にパワーユニット１８で前輪１３，１４と共に駆動する後輪２１，２２（手前側の後輪２１のみ図示）を配置した不整地走行用車両である。
【００１４】
ここで、３１は車体前面を保護するフロントガード、３２はヘッドランプ、３３は前輪１３用のショックアブソーバ、３４は車体フレーム１１に取付けた燃料タンク、３５はエンジン１６の高温部にエアを供給するエアダクト、３６はオイルクーラ、３７はオイルクーラ３６用のファンを囲むシュラウド、３８はエンジン１６の前部に接続するとともに曲げて後方へ延ばした排気装置、４２は後輪２１，２２用のショックアブソーバ、４３は荷物を載せるリヤキャリア、４４は前輪１３，１４の上方及び後方を覆うフロントフェンダ、４５は運転者が足を載せるステップ、４６は後輪２１，２２の前方及び上方を覆うリヤフェンダ、４７はシートである。
【００１５】
７１はオルタネータであり、エンジン１６に装着する。オルタネータ７１は車両の電気負荷に電力を供給するとともに、レクチファイヤレギュレータ８０を介してバッテリ７２を充電する。７３はレクチファイヤレギュレータ８０を制御するコントローラである。レクチファイヤレギュレータ８０はオルタネータ７１から交流電圧を入力し、整流用ダイオードで形成されるブリッジを介してバッテリ７２に直流を供給する。このレクチファイヤレギュレータ８０からの発熱量は非常に大きいため、効率の良い放熱が要求される。
【００１６】
図２は本発明に係る車両用レクチファイヤレギュレータを備える車両の平面図であり、車体フレーム１１の一部を構成する左右のメインフレーム５５，５６を車体中央部で且つ前後方向に延びるように配置し、これらのメインフレーム５５，５６の間に、パワーユニット１８と、エンジン冷却用のエアダクト３５とを配置し、エアダクト３５の前端部をメインフレーム５５，５６の幅とほぼ同一にし、エンジン１６から排気装置３８をＵ字状に折曲げて後方に延ばしたことを示す。
【００１７】
排気装置３８は、Ｕ字状に曲げたＵ字排気管６３と、このＵ字排気管６３の後部に連結した中間部排気管６４と、この中間部排気管６４の後部に取付けた消音器６５とからなり、消音器６５は図１に示したように一方のメインフレーム５５の後部に取付ける。消音器６５を取付けたメインフレーム５５と対向する位置に配置したメインフレーム５６にバッテリ７２とレクチファイヤレギュレータ８０を取付ける。
【００１８】
図３は、図２中の矢印Ａから見たバッテリ７２およびレクチファイヤレギュレータ８０の斜視図である。バッテリ７２およびレクチファイヤレギュレータ８０は車両１０のメインフレーム５６に接して設けられる。このメインフレーム５６は消音器６５を取付けたメインフレーム５５と対向する位置に配置するため、排気ガスにより温度が高くなった消音器６５からの温度影響がない。
【００１９】
図４は、図３におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。図中右側が図３の配置における上である。図４において、８１は金属基板、８２はケース、８３はモールド樹脂、８４はカプラ、８５は表面実装部品、８６は放熱フィン、８７は電極、８８は樹脂シート、８９は伝熱板を示す。
【００２０】
金属基板８１は、銅やアルミニウム、銅合金等を基材とし、その上にエポキシ等の絶縁膜を介して銅等で導電パターンを形成したものである。表面実装部品８５には、整流用ダイオードやサイリスタ等の発熱の大きい電子部品や、制御回路を構成するトランジスタ、抵抗、コンデンサ等のチップ部品や、ジャンパー等が含まれる。電極８７は、この電子回路装置を外部の回路と電気的に接続するために用いられるものである。カプラ８４は、電極８７を保護するとともに、外部回路との接続のためのガイドとなる。ケース８２は、背の低い表面実装部品８５を格納する部分においては金属基板８１に接近するように浅くして熱伝導を良好にしており、背の高い電極８７を格納する部分においては金属基板８１から離れるように深く形成する。表面実装部品８５を覆うようにフィン付きケース８２を被せる。金属基板８１とケース８２との間には、熱伝導を向上させるためのモールド樹脂８３を充填する。
【００２１】
ケース８２の周囲（カプラ８４が取り付けられる部分を除く）には、金属基板８１を固定するためのガイドが設けられており、金属基板８１の位置ずれを防止するとともに金属基板８１とケース８２との間の熱伝導を良好にする。金属基板８１の外側の面である、表面実装部品８５が設けられていない側の面に樹脂シート８８で伝熱板８９を接着する。この伝熱板８９の外側の面をメインフレーム５６と接触するように、レクチファイヤレギュレータ８０を設けた。これにより、レクチファイヤレギュレータ８０で発生した熱が、樹脂シート８８および伝熱板８９を介してメインフレーム５６に伝熱する。フレーム５６に伝熱した熱は、フレーム５６内を伝達し、フレーム５６の広い範囲から空気層へ放熱する。ここで、伝熱板８９とフレーム５６は密着して形成し、伝熱されやすいようになっているが、伝熱板８９とフレーム５６の間に樹脂シート等を入れることにより、フレーム５６への伝熱効率を高くすることも可能である。図５は図４の左側の部分の拡大図である。ケース８２の突出部８２ａが金属基板８１と樹脂シート８８をガイドし、固定する。樹脂シート８８は金属基板８１との間の空気層を埋め、熱伝達率をよくする。ここで、樹脂シート８８と伝熱板８９を１枚づつとしたが、これに限らず、レクチファイヤレギュレータ８０を設ける場所に応じて複数枚重ねてもよい。樹脂シート８８と伝熱板８９により熱容量を大きくする。
【００２２】
図６は、本発明に係る車両用レクチファイヤレギュレータ８０の作成工程を示す図である。図８で示した従来のレクチファイヤレギュレータ１００に伝熱板８９を樹脂シート８８を介して接着する。ここで、レクチファイヤレギュレータのケース８２は樹脂シート８８の厚さ分の突出部８２ａを有する。これは図５で示したように樹脂シート８８をガイドし、固定するためである。
【００２３】
図７は、本発明に係る車両用レクチファイヤレギュレータ８０の変形例である。ケース８２の周囲が金属基板８１のみをガイドし、固定する。従って、従来のレクチファイヤレギュレータに対して樹脂シート８８を介して伝熱板８９を接着するのみで、本発明に係る車両用レクチファイヤレギュレータ８０ができる。このため、ケース８２に図５，６で示した樹脂シート８８用の突出部８２ａを設ける必要がなく、従来のレクチファイヤレギュレータを流用することができ、製造ラインの変更もしくは、金型の変更をすることなく、製造コストも高めることなく製造することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の車両用レクチファイヤレギュレータは、表面実装部品が取付けられた基板に、表面実装部品を覆うようにフィン付きケースを被せ、このケース内に樹脂を充填することで、基板をフィン付きケースに一体化してなるレクチファイヤレギュレータにおいて、基板の外側の面に樹脂シートで伝熱板を接着し、この伝熱板の外側の面を車体フレームとの接触面にしたので、従来のように、直接に車体フレームへ車両用レクチファイヤレギュレータを取付けた場合の放熱に比べて、本発明では樹脂シートと伝熱板での熱容量が大きく、より車体フレームへ放熱する。また、車両用レクチファイヤレギュレータのケースのフィンによる放熱だけでなく、車体フレーム側からも効率よく放熱するため、車両用レクチファイヤレギュレータの取付け位置の自由度を高めることができる。また、基板の板厚を上げた場合の吸熱効果と同様の高い吸熱効果を安価に得ることができる。
【００２５】
請求項２の車両用レクチファイヤレギュレータは、基板、ケースおよび伝熱板が金属製であるので、従来よりも効率よく放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用レクチファイヤレギュレータを備える車両の側面図
【図２】本発明に係る車両用レクチファイヤレギュレータを備える車両の平面図
【図３】図２中の矢印Ａから見たバッテリおよびレクチファイヤレギュレータの斜視図
【図４】本発明に係る車両用レクチファイヤレギュレータの断面図
【図５】本発明に係る車両用レクチファイヤレギュレータの拡大図
【図６】本発明に係る車両用レクチファイヤレギュレータの作成を示す図
【図７】本発明に係る車両用レクチファイヤレギュレータの変形例
【図８】従来の車両用レクチファイヤレギュレータの断面図
【符号の説明】
１０…車両、５５，５６…メインフレーム、６５…消音器、７１…オルタネータ、７２…バッテリ、８０…レクチファイヤレギュレータ、８１…金属基板、８２…ケース、８２ａ…突出部、８３…モールド樹脂、８５…表面実装部品、８８…樹脂シート、８９…伝熱板。

Claims

表面実装部品が取付けられた基板に、前記表面実装部品を覆うようにフィン付きケースを被せ、このケース内に樹脂を充填することで、前記基板を前記フィン付きケースに一体化してなるレクチファイヤレギュレータにおいて、
前記基板の外側の面に樹脂シートで伝熱板を接着し、この伝熱板の外側の面を車体フレームとの接触面にしたことを特徴とする車両用レクチファイヤレギュレータ。
前記基板、前記ケースおよび前記伝熱板が金属製であることを特徴とする請求項１記載の車両用レクチファイヤレギュレータ。