JP2014192456A - Vehicular electronic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用電子制御装置に関し、特に、半導体素子等が実装された基板が収容されるケースに放熱フィンを設けた車両用電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device for a vehicle, and more particularly to an electronic control device for a vehicle in which a heat sink fin is provided in a case in which a substrate on which a semiconductor element or the like is mounted is accommodated.
近年、自動二輪車や自動四輪車等の車両では、車両に搭載された種々の機能部品がバッテリの電力等を用いて電気的に動作するようになっており、これに伴って、かかる機能部品を電子的に制御する車両用電子制御装置が用いられるようになっている。 In recent years, in vehicles such as motorcycles and automobiles, various functional components mounted on the vehicle have been electrically operated using battery power, etc. A vehicle electronic control device that electronically controls the vehicle is used.
また、車両用電子制御装置は、動作時に発熱するトランジスタ等の半導体素子を多数備えているが、種々の機能部品の搭載個数の増加やそれらの電気的制御の高度化に伴って、半導体素子の搭載個数や消費電力は増大しており、車両用電子制御装置の発熱量は、より増大する傾向にある。 In addition, the vehicle electronic control device includes a large number of semiconductor elements such as transistors that generate heat during operation. However, as the number of various functional parts mounted increases and the electrical control thereof increases, The number of mounted devices and power consumption are increasing, and the amount of heat generated by the vehicle electronic control device tends to increase.
このため、車両用電子制御装置自身による放熱を向上させるために、車両用電子制御装置に放熱フィンを設け、その放熱フィンを大きくする、換言すれば、放熱フィンの表面積を上げる構成を採らざるを得ないことになる。しかし、このように放熱フィンの表面積を上げると、車両用電子制御装置のサイズが大型化するため、その収容スペースをより大きい容積で確保する必要がある。 For this reason, in order to improve the heat dissipation by the vehicle electronic control device itself, the vehicle electronic control device is provided with a heat dissipation fin, and the heat dissipation fin is enlarged, in other words, the surface area of the heat dissipation fin is increased. You will not get. However, when the surface area of the heat dissipating fins is increased in this way, the size of the vehicle electronic control device is increased, so that it is necessary to secure the accommodation space with a larger volume.
かかる状況下において、特許文献1は、車両の制御装置に関し、ケースの放熱面に放熱フィンを備え、ケースに浅い凹部及び深い凹部を設けて、発熱の大きな半導体素子を浅い凹部に収容すると共に、深い凹部には背の高い制御素子を収容することにより、発熱の大きい半導体素子の放熱の促進を図る構成を開示する。
Under such circumstances,
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献1が開示する構成では、電界効果トランジスタ等の発熱の大きな半導体素子から発せられた熱を、効率よく放熱フィン介すことで、車両用電子制御装置を冷却することができるものではあるが、このように発せられた熱は、放熱フィンを介して、背の高い制御素子、具体的にはコンデンサを収容する収容部としての凹部に伝わることになる。
However, according to the study by the present inventor, in the configuration disclosed in
ここで、本発明者の更なる検討によれば、コンデンサの収容部の発熱部品側の壁に伝わった熱は、その壁伝いに放熱フィンの方向に伝わるが、その壁が、金型の抜き勾配を有するだけの略垂直に立設する鉛直壁である場合には、その壁からその上方の放熱フィンやコンデンサの収容部側の放熱フィンに熱が伝わりにくい傾向にあることが判明した。 Here, according to further studies by the present inventor, the heat transmitted to the wall on the side of the heat generating component of the capacitor housing is transferred to the direction of the heat radiating fin along the wall. In the case of a vertical wall that is erected substantially vertically with only a gradient, it has been found that heat tends to be difficult to be transmitted from the wall to the heat radiating fin above the wall or the heat radiating fin on the capacitor housing portion side.
特にコンデンサは、熱に弱い部品であるため、コンデンサの収容部の発熱部品側の壁からその壁の上方の放熱フィンやコンデンサの収容部側の放熱フィンに熱が伝わりにくい場合には、その壁に熱が留まってしまい、コンデンサに対して熱的影響を与えてしまう傾向があると考えられる。また、かかる場合には、車両用電子制御装置に設けられた放熱フィンの放熱能力を十分に発揮させているとは言い難く、これらの放熱フィンの機能を無駄に
していると考えられ、いずれにしても改良の余地がある。
In particular, a capacitor is a heat-sensitive component. Therefore, if heat is difficult to transfer from the heat-generating component side wall of the capacitor housing part to the heat-dissipation fins above the wall or the heat-sink fins of the capacitor housing part, the wall It is thought that there is a tendency for heat to remain in the capacitor and to have a thermal effect on the capacitor. In such a case, it is difficult to say that the heat dissipating ability of the heat dissipating fins provided in the vehicle electronic control device is sufficiently exerted, and it is considered that the functions of these heat dissipating fins are wasted. But there is room for improvement.
つまり、現状では、車両用電子制御装置に配される放熱フィンの放熱能力を十分に発揮させつつ、コンデンサ等の熱弱部品への熱的影響を軽減できる新規な構成の車両用電子制御装置が待望された状況にある。 In other words, at present, there is a vehicle electronic control device with a novel configuration that can reduce the thermal influence on heat-weak parts such as a capacitor while sufficiently exerting the heat dissipation capability of the heat dissipation fins arranged in the vehicle electronic control device. A long-awaited situation.
本発明は、以上の検討経てなされたもので、車両用電子制御装置に配される放熱フィンの放熱能力を十分に発揮させつつ、コンデンサ等の熱弱部品への熱的影響を軽減することができる車両用電子制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made after the above examination, and can reduce the thermal influence on heat-weak parts such as a capacitor while sufficiently exhibiting the heat dissipating ability of the heat dissipating fins arranged in the vehicle electronic control device. An object of the present invention is to provide a vehicle electronic control device.
以上の目的を達成すべく、本発明は、発熱部品と背高部品とが電気的に接続される基板と、前記基板を収容する金属製のケースと、前記ケースの内部において前記発熱部品を収容する発熱部品収容室と、前記ケースの内部又は内面において前記発熱部品を固定する発熱部品固定部と、前記ケースの内部において前記背高部品を収容する背高部品収容室と、前記ケースの外面から立設した放熱フィンと、を備えた車両用電子制御装置において、前記背高部品収容室は、前記発熱部品収容室よりも前記ケースの外側へ向けて拡張され、前記ケースは、前記発熱部品収容室と前記背高部品収容室とを隔離する傾斜壁を有し、前記傾斜壁は、その頂部が前記発熱部品固定部から遠ざかるように傾斜されていることを第1の局面とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate on which a heat generating component and a tall component are electrically connected, a metal case for accommodating the substrate, and the heat generating component accommodated inside the case. A heating component housing chamber, a heating component fixing portion for fixing the heating component inside or inside the case, a tall component housing chamber for housing the tall component inside the case, and an outer surface of the case In the vehicular electronic control device, the tall component housing chamber is extended toward the outside of the case from the heat generating component housing chamber, and the case is housed in the heat generating component housing. It has a sloping wall that separates the chamber from the tall component housing chamber, and the sloping wall is slanted so that the top of the sloping wall is away from the heat generating component fixing portion.
また本発明は、かかる第1の局面に加えて、前記傾斜壁の板厚は、前記ケースの前記傾斜壁を除く一般部の板厚よりも厚いことを第2の局面とする。 Moreover, in addition to this 1st aspect, this invention makes it 2nd aspect that the plate | board thickness of the said inclination wall is thicker than the plate | board thickness of the general part except the said inclination wall of the said case.
本発明の第1の局面によれば、発熱部品と背高部品とが電気的に接続される基板と、基板を収容する金属製のケースと、ケースの内部において発熱部品を収容する発熱部品収容室と、ケースの内部又は内面において発熱部品を固定する発熱部品固定部と、ケースの内部において背高部品を収容する背高部品収容室と、ケースの外面から立設した放熱フィンと、を備えた車両用電子制御装置において、背高部品収容室が、発熱部品収容室よりもケースの外側へ向けて拡張され、ケースが、発熱部品収容室と背高部品収容室とを隔離する傾斜壁を有し、傾斜壁が、その頂部が発熱部品固定部から遠ざかるように傾斜されていることにより、傾斜壁に対応して設けられた放熱フィンやコンデンサ収容室に対応して設けられた放熱フィンにも発熱部品が発した熱を確実に伝えることができ、車両用電子制御装置に配される放熱フィンの放熱能力を十分に発揮させつつ、コンデンサ等の熱弱部品への熱的影響を軽減することができる。 According to the first aspect of the present invention, the substrate on which the heat generating component and the tall component are electrically connected, the metal case for storing the substrate, and the heat generating component storage for storing the heat generating component inside the case. A heat generating component fixing portion that fixes a heat generating component inside or inside the case, a tall component containing chamber that accommodates tall components inside the case, and a heat radiation fin that stands upright from the outer surface of the case In the vehicular electronic control device, the tall component housing chamber is expanded to the outside of the case from the heat generating component housing chamber, and the case has an inclined wall that separates the heat generating component housing chamber from the tall component housing chamber. And the inclined wall is inclined so that the top part is away from the heat generating component fixing part, so that the radiating fin provided corresponding to the inclined wall and the radiating fin provided corresponding to the capacitor housing chamber Even heat generating parts The heat generated can be reliably convey, while sufficiently exhibited heat dissipation capacity of the heat radiating fins arranged in an electronic control device for a vehicle, it is possible to reduce the thermal influence on the Netsujaku components such as a capacitor.
本発明の第2の局面によれば、傾斜壁の板厚が、ケースの傾斜壁を除く一般部の板厚よりも厚く設定されることにより、傾斜壁の熱抵抗を減小して、傾斜壁に対応して設けられた放熱フィンやコンデンサ収容室に対応して設けられた放熱フィンに発熱部品が発した熱をより確実に伝えることができると共に、傾斜壁の熱遮蔽性を向上して、発熱部品が発した熱が傾斜壁を介してコンデンサ収容室に伝わる割合を低減することができ、車両用電子制御装置に配される放熱フィンの放熱能力を十分に発揮させつつ、コンデンサ等の熱弱部品への熱的影響を軽減することができる。 According to the second aspect of the present invention, the thickness of the inclined wall is set to be thicker than the thickness of the general portion excluding the inclined wall of the case, thereby reducing the thermal resistance of the inclined wall and The heat generated by the heat-generating component can be more reliably transmitted to the heat sink fins corresponding to the walls and the heat sink fins corresponding to the capacitor housing chamber, and the heat shielding performance of the inclined walls can be improved. The ratio of the heat generated by the heat-generating component to the capacitor housing chamber through the inclined wall can be reduced, and the heat dissipation ability of the heat dissipating fins arranged in the vehicle electronic control device can be sufficiently exerted while the capacitor etc. The thermal influence on the heat-weak parts can be reduced.
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における車両用電子制御装置につき、詳細に説明する。なお、図中で、x軸、y軸及びz軸は、3軸直交座標系をなすものとし、説明の便宜上、z軸の方向を上下方向に対応させることがある。 Hereinafter, an electronic control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the figure, the x-axis, y-axis, and z-axis form a three-axis orthogonal coordinate system, and the direction of the z-axis may correspond to the vertical direction for convenience of explanation.
図1は、本実施形態における車両用電子制御装置の斜視図である。また、図2(a)は、本実施形態における車両用電子制御装置を示す部分背面図であり、図2(b)は、図2(a)のA−A断面図である。なお、図2(b)は、代表的に、接続端子4Vについて断面構成を示すが、接続端子4U及び接続端子4Wについても同様の断面構成である。
FIG. 1 is a perspective view of a vehicle electronic control device according to the present embodiment. Moreover, Fig.2 (a) is a partial rear view which shows the vehicle electronic control apparatus in this embodiment, FIG.2 (b) is AA sectional drawing of Fig.2 (a). FIG. 2B typically shows the cross-sectional configuration of the
図1及び図2に示すように、本実施形態における車両用電子制御装置1は、典型的にはECU(Electronic Control Unit)であり、典型的には自動二輪車等の図示を省略する車両に搭載される。車両用電子制御装置1は、車両に搭載された図示を省略するバッテリからの電力が供給されて動作するものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle
具体的には、車両用電子制御装置1は、半導体素子2と、コンデンサ3と、接続端子4U、4V及び4Wと、半導体素子2、コンデンサ3並びに接続端子4U、4V及び4Wが電気的に接続される回路基板5と、放熱フィン6と、回路基板5を収容して固定すると共に放熱フィン6を立設するケース7と、を備える。
Specifically, in the vehicle
半導体素子2は、典型的には電界効果トランジスタ等の半導体素子であり、その動作時には、相対的に大きな熱量を発生させる発熱部品である。また、半導体素子2は、リード20を介して回路基板5に電気的に接続されて、回路基板5の上面上に実装される。このように半導体素子2が回路基板5に実装された回路基板5の部分を、半導体素子固定部50と呼ぶ。
The
コンデンサ3は、典型的には大容量の電解コンデンサ等のコンデンサであり、その動作時に発生する熱量は、半導体素子2のものよりも小さいものである。コンデンサ3は、リード30を介して回路基板5に電気的に接続されて実装される。なお、図2中では、コンデンサ3は、その周面を回路基板5に沿わした水平姿勢でそれに実装された態様で示すが、これに限定されるものではなく、回路基板5から上方に立設してそれに実装されるものであってもかまわない。
The
接続端子4U、4V及び4Wは、各々、典型的には金属材等の導電性の部材からなり、U相、V相及びW相からなる3相の交流用に設けられた接続端子である。接続端子4U、4V及び4Wは、各々、必要に応じて電気的に絶縁した態様で、ケース7に固設されると共に、各々のリード40を介して回路基板5に電気的に接続される。かかる接続端子4U、4V及び4Wには、各々、図示を省略する外部機器に連絡するバスバー等が、電気的に接続される。なお、接続端子4U、4V及び4Wは、各々のリード40を介さずに回路基板5に直接電気的に接続されていてもよい。なお、ここで用いる電流は、3相の交流電流に限定されるものではなく、1相の交流電流や、直流電流等の他の態様の電流であってもよい。
Each of the
回路基板5は、x−y平面に平行な主面を有し、ガラスエポキシ樹脂製のプリント配線基板等の回路基板であり、半導体素子2及びコンデンサ3がそれに電気的に接続されて実装された状態で、並びに接続端子4U、4V及び4Wがそれに電気的に接続された状態で、ケース7内に収容されて符号を省略する締結部材で固定される。
The
放熱フィン6は、良好な熱伝導性を有し、典型的にはアルミ合金等の金属製であり、接続端子4U、4V及び4Wの配設部分を除いてケース7の壁部70の上壁上の全面にわたって立設された複数のフィン部を有する。なお、放熱フィン6は、その単位面積あたりの放熱効率は低下するが、ケース7の壁部70の上壁上の全面以外に設けられていてもかまわない。また、放熱フィン6は、ケース7の壁部70の上壁と一体に、かつケース7と同一部材として構成されることが、それが強度、剛性を確保しながら、製作工程数を減らす観点から好ましい。もちろん、必要に応じて、放熱フィン6は、ケース7とは別部材で構成されて、ケース7の壁部70の上壁上に接合されてもよい。
The radiating
ケース7は、良好な熱伝導性を有し、典型的にはアルミ合金等の金属製であって、壁部70を有すると共に、その壁部70が囲む内部空間に、半導体素子2及びコンデンサ3が電気的に接続されて実装されると共に接続端子4U、4V及び4Wが電気的に接続された回路基板5を、収容して固定する。
The case 7 has good thermal conductivity and is typically made of a metal such as an aluminum alloy. The case 7 has a
詳しくは、ケース7は、その壁部70が囲む内部空間に、回路基板5に実装された半導体素子2を収容する半導体素子収容室71と、半導体素子収容室71に隣接すると共に、回路基板5に実装されたコンデンサ3を収容するコンデンサ収容室72と、を画成する。コンデンサ収容室72の容積は、コンデンサ3の上下方向のサイズが半導体素子2の上下方向のサイズよりも大きいことに起因して、半導体素子収容室71の容積よりも大きく、より上方に拡張されている。つまり、コンデンサ収容室72における回路基板5からケース7の壁部70の上壁までの長さは、半導体素子収容室71における回路基板5からケース7の壁部70の上壁までの長さよりも大きい。なお、図2中で、コンデンサ3は、その周面を回路基板5に沿わせた水平姿勢で、回路基板5に実装されているが、回路基板5に立設して実装されていてもよい。
Specifically, the case 7 is adjacent to the semiconductor
ここで、半導体素子収容室71及びコンデンサ収容室72の間は、傾斜壁73で隔離されている。傾斜壁73は、典型的にはケース7の壁部70の一部であり、回路基板5に対して、コンデンサ収容室72の側に鋭角である90°よりも小さい傾斜角θを成して、基部74と頂部75との間を傾斜して延在する。かかる傾斜壁73は、y軸の方向に同一の傾斜構成を有する。
Here, the semiconductor
詳しくは、傾斜壁73は、回路基板5に当接する基部74と、基部74よりもx軸の負方向側でその上方に位置してコンデンサ収容室72の上方のケース7の壁部70の上壁に接続する頂部75と、の間を、基部74から頂部75に向けて、半導体素子2及び半導体素子固定部50から遠ざかると共にコンデンサ3側に近づく態様で、鋭角である傾斜角θで斜めに立設された壁部である。つまり、傾斜壁73は、その上方の放熱フィン6の部分に対して鋭角で傾斜した態様で接続すると共に、コンデンサ収容室72及びその中のコンデンサ3を、半導体素子2及び半導体素子固定部50から遠ざける。また、傾斜壁73に対しては、その基部74と頂部75との間に、半導体素子収容室71に対応するケース7の壁部70の上壁が連絡している。
Specifically, the
かかる傾斜壁73は、主として、動作中の半導体素子2が発する熱が伝熱する回路基板5の半導体素子固定部50から伝熱される熱を、傾斜壁73の上方の放熱フィン6に伝熱する伝熱経路となる。また、かかる傾斜壁73は、副次的に、動作中の半導体素子2が放射する熱を受熱する半導体素子収容室71の上方のケース7の壁部70の上壁から伝熱される熱、及び動作中の半導体素子2が放射する熱を直接的に受けた熱を、傾斜壁73の上方の放熱フィン6に伝熱する伝熱経路となる。このように傾斜壁73が受けた熱の一部は、コンデンサ収容室72の上方のケース7の壁部70の上壁にも伝熱される。更に、傾斜壁73は、動作中の半導体素子2が発する熱をコンデンサ収容室72及びその中のコンデンサ3に放射しないように遮蔽する遮蔽部材となる。
The
また、このように傾斜壁73が、動作中の半導体素子2が発する熱が伝熱する回路基板5の半導体素子固定部50から伝熱される熱、動作中の半導体素子2が発する熱を受熱する半導体素子収容室71の上方のケース7の壁部70の上壁から伝熱される熱、及び動作中の半導体素子2が発する熱を直接的に受けた熱を、各々、傾斜壁73の上方の放熱フィン6及びコンデンサ収容室72の上方の放熱フィン6に伝熱する伝熱経路となるという観点、及び動作中の半導体素子2が発する熱をコンデンサ収容室72及びその中のコンデンサ3に放射しないように遮蔽する遮蔽部材となるという観点からは、傾斜壁73の断面積をより大きくして熱抵抗を下げると共に断熱距離を長くすることが好ましい。つまり、傾斜壁73の板厚t1は、ケース7の壁部70の上壁等の一般部の板厚t2よりも厚いことが好ましい。
In addition, the
また、傾斜壁73が、動作中の半導体素子2が放射する熱を直接的に受けて、強度は弱いものの2次的な熱源になり得ることを考慮すると、コンデンサ収容室72内のコンデンサ3が傾斜壁73の下方に位置しないように、コンデンサ3のx軸の正方向側の周縁部を、傾斜壁73の頂部75よりも遠ざけて、それよりもx軸の負方向側に位置させることが好ましい。
Further, considering that the
なお、傾斜壁73は、図2(a)中では、半導体素子収容室71側の壁面を鉛直面として示すが、コンデンサ収容室72側の壁面と同様に傾斜角θで傾斜していてもよい。
2A, the wall surface on the semiconductor
以上の構成の車両用電子制御装置1において、半導体素子2が動作を開始すると、半導体素子2は発熱する。
In the vehicular
このように発生した熱は、半導体素子2から、半導体素子収容室71を介して、半導体素子収容室71の上方のケース7の壁部70の上壁に放射されて受熱され、その上方に設けられた放熱フィン6に伝熱する一方で、半導体素子2から、回路基板5の半導体素子固定部50及び傾斜壁73という伝熱経路を介して、傾斜壁73の上方に設けられた放熱フィン6に伝熱する。更に、半導体素子2から、半導体素子収容室71を介して、半導体素子収容室71の上方のケース7の壁部70の上壁に放射された熱の一部は、そこから傾斜壁73に伝熱して、その上方に設けられた放熱フィン6に伝熱する。併せて、半導体素子2から、半導体素子収容室71を介して、傾斜壁73に放射され傾斜壁73で受熱された熱は、傾斜壁73の上方に設けられた放熱フィン6に伝熱する。また、傾斜壁73に伝熱した熱、及び傾斜壁73で受熱された熱の一部は、コンデンサ収容室72の上方のケース7の壁部70の上壁に伝熱されて、その上方に設けられた放熱フィン6に伝熱する。一方で、動作中の半導体素子2が発する熱は、傾斜壁73で実質遮熱され、コンデンサ収容室72及びその中のコンデンサ3に直接放射されることはない。
The heat thus generated is radiated from the
つまり、動作中の半導体素子2が発する熱は、半導体素子収容室71の上方のケース7の壁部70の上方に設けられた放熱フィン6の部分、傾斜壁73の上方に設けられた放熱フィン6の部分、及びコンデンサ収容室72の上方のケース7の壁部70の上方に設けられた放熱フィン6の部分から、そこを流れる空気に放熱されて、車両用電子制御装置1の外部へ排熱される。一方で、動作中の半導体素子2が発する熱は、傾斜壁73で実質遮熱され、コンデンサ収容室72及びその中のコンデンサ3に直接放射されることはない。
That is, the heat generated by the operating
ここで、傾斜壁73は、コンデンサ収容室72の側に鋭角である90°よりも小さい傾斜角θで、基部74と頂部75との間を傾斜して延在する構成を有するものであるため、その上方に設けられた放熱フィン6の部分の面積が増大されて、そこを流れる空気に対する接触面積が増大されており、その放熱性が向上されている。更に、かかる傾斜壁73の構成により、コンデンサ収容室72及びその中のコンデンサ3を、半導体素子2及び半導
体素子固定部50から遠ざけることにより、その断熱性が向上されている。
Here, the
(変形例)
さて、本実施形態においては、熱源である半導体素子2の装着の態様に関して、種々の変形例が考えられる。そこで、以下、かかる変形例につき、更に図3をも参照して、詳細に説明する。なお、かかる変形例においては、以上説明した構成と同じ構成要素については同一の符号を付して、その説明を適宜簡略化又は省略するものとする。
(Modification)
In the present embodiment, various modifications are conceivable with respect to the manner of mounting the
図3(a)は、本実施形態の変形例における車両用電子制御装置を示す部分背面図であり、図3(b)は、図3(a)のB−B断面図である。 Fig.3 (a) is a partial rear view which shows the vehicle electronic control apparatus in the modification of this embodiment, FIG.3 (b) is BB sectional drawing of Fig.3 (a).
図3に示すように、本変形例における車両用電子制御装置10においては、半導体素子8は、リード80を介して回路基板5に電気的に接続される共に、半導体素子収容室71の上方のケース7の壁部70の下面に、放熱部材81を介して符号を省略する締結部材で固定される。このように半導体素子2が半導体素子収容室71の上方のケース7の壁部70の上壁に実装された壁部70の部分を、半導体素子固定部90と呼ぶ。
As shown in FIG. 3, in the vehicle
ここで、傾斜壁73は、主として動作中の半導体素子8が発する熱が伝熱するケース7の壁部70の半導体素子固定部90から伝熱される熱を、傾斜壁73の上方の放熱フィン6に伝熱する伝熱経路となる。このように傾斜壁73が受けた熱の一部は、コンデンサ収容室72の上方のケース7の壁部70の上壁に伝熱される。併せて、傾斜壁73は、動作中の半導体素子8が発する熱をコンデンサ収容室72及びその中のコンデンサ3に放射しないように遮蔽する遮蔽部材となる。
Here, the
以上の構成の車両用電子制御装置10において、半導体素子8が動作を開始すると、半導体素子8は発熱する。
In the vehicular
このように発生した熱は、半導体素子8から、半導体素子収容室71を介して、半導体素子収容室71の上方のケース7の壁部70の半導体素子固定部90に伝熱されて受熱され、その上方に設けられた放熱フィン6に伝熱する一方で、このように受熱された熱の一部は、半導体素子固定部90から傾斜壁73に伝熱して、その上方に設けられた放熱フィン6に伝熱する。併せて、半導体素子8から、半導体素子収容室71を介して、傾斜壁73に放射されて受熱された熱は、傾斜壁73の上方に設けられた放熱フィン6に伝熱する。また、傾斜壁73に伝熱した熱、及び傾斜壁73で受熱された熱の一部は、コンデンサ収容室72の上方のケース7の壁部70の上壁に伝熱されて、その上方に設けられた放熱フィン6に伝熱する。一方で、動作中の半導体素子8が発する熱は、傾斜壁73で実質遮熱され、コンデンサ収容室72及びその中のコンデンサ3に直接放射されることはない。
The heat thus generated is transferred from the
つまり、動作中の半導体素子8が発する熱は、半導体素子収容室71の上方のケース7の壁部70の半導体素子固定部90の上方に設けられた放熱フィン6の部分、傾斜壁73の上方に設けられた放熱フィン6の部分、及びコンデンサ収容室72の上方のケース7の壁部70の上方に設けられた放熱フィン6の部分から、そこを流れる空気に放熱されて、車両用電子制御装置1の外部へ排熱される。一方で、動作中の半導体素子8が発する熱は、傾斜壁73で実質遮熱され、コンデンサ収容室72及びその中のコンデンサ3に直接放射されることはない。
In other words, the heat generated by the operating
ここで、傾斜壁73は、コンデンサ収容室72の側に鋭角である90°よりも小さい傾斜角θで、基部74と頂部75との間を傾斜して延在する構成を有するものであるため、その上方に設けられた放熱フィン6の部分の面積が増大されて、そこを流れる空気に対する接触面積が増大されており、その放熱性が向上されている。更に、かかる傾斜壁73の
構成により、コンデンサ収容室72及びその中のコンデンサ3を、半導体素子8及び半導体素子固定部50から遠ざけることにより、その断熱性が向上されている。
Here, the
以上の構成によれば、発熱部品2、8と背高部品3とが電気的に接続される基板5と、基板5を収容する金属製のケース7と、ケース7の内部において発熱部品2、8を収容する発熱部品収容室71と、ケース7の内部又は内面において発熱部品2、8を固定する発熱部品固定部50、90と、ケース7の内部において背高部品3を収容する背高部品収容室72と、ケース7の外面から立設した放熱フィン6と、を備えた車両用電子制御装置1、10において、背高部品収容室72が、発熱部品収容室71よりもケース7の外側へ向けて拡張され、ケース7が、発熱部品収容室71と背高部品収容室72とを隔離する傾斜壁73を有し、傾斜壁73が、その頂部75が発熱部品固定部50、90から遠ざかるように傾斜されていることにより、傾斜壁73に対応して設けられた放熱フィン6やコンデンサ収容室72に対応して設けられた放熱フィン6にも発熱部品2、8が発した熱を確実に伝えることができ、車両用電子制御装置1、10に配される放熱フィン6の放熱能力を十分に発揮させつつ、コンデンサ等の熱弱部品3への熱的影響を軽減することができる。
According to the above configuration, the
また、傾斜壁73の板厚t1が、ケース7の傾斜壁73を除く一般部の板厚t2よりも厚く設定されることにより、傾斜壁73の熱抵抗を減小して、傾斜壁73に対応して設けられた放熱フィン6やコンデンサ収容室72に対応して設けられた放熱フィン6に発熱部品2、8が発した熱をより確実に伝えることができると共に、傾斜壁73の熱遮蔽性を向上して、発熱部品2、8が発した熱が傾斜壁73を介してコンデンサ収容室72に伝わる割合を低減することができ、車両用電子制御装置1、10に配される放熱フィン6の放熱能力を十分に発揮させつつ、コンデンサ等の熱弱部品3への熱的影響を軽減することができる。
Further, the plate thickness t1 of the
なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。 In the present invention, the type, arrangement, number, and the like of the members are not limited to the above-described embodiments, and the constituent elements thereof are appropriately replaced with those having the same operational effects, and the gist of the invention is not deviated. Of course, it can be appropriately changed within the range.
以上のように、本発明においては、車両用電子制御装置に配される放熱フィンの放熱能力を十分に発揮させつつ、コンデンサ等の熱弱部品への熱的影響を軽減することができる車両用電子制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から車両等に使用される電子制御装置に広範に適用され得るものと期待される。 As described above, in the present invention, for a vehicle capable of reducing the thermal influence on heat-weak parts such as a capacitor while sufficiently exerting the heat dissipating ability of the heat dissipating fins arranged in the vehicle electronic control device. An electronic control device can be provided, and it is expected that the electronic control device can be widely applied to an electronic control device used for a vehicle or the like because of its general-purpose universal character.
1、10…車両用電子制御装置
2、8…半導体素子
3…コンデンサ
4U、4V、4W…接続端子
5…回路基板
6…放熱フィン
7…ケース
20、30、40、80…リード
70…壁部
50、90…半導体素子固定部
71…半導体素子収容室
72…コンデンサ収容室
73…傾斜壁部
74…基部
75…頂部
81…放熱部材
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記基板を収容する金属製のケースと、
前記ケースの内部において前記発熱部品を収容する発熱部品収容室と、
前記ケースの内部又は内面において前記発熱部品を固定する発熱部品固定部と、
前記ケースの内部において前記背高部品を収容する背高部品収容室と、
前記ケースの外面から立設した放熱フィンと、
を備えた車両用電子制御装置において、
前記背高部品収容室は、前記発熱部品収容室よりも前記ケースの外側へ向けて拡張され、
前記ケースは、前記発熱部品収容室と前記背高部品収容室とを隔離する傾斜壁を有し、
前記傾斜壁は、その頂部が前記発熱部品固定部から遠ざかるように傾斜されていることを特徴とする車両用電子制御装置。 A substrate on which the heat generating component and the tall component are electrically connected;
A metal case for housing the substrate;
A heat generating component storage chamber for storing the heat generating component in the case;
A heat-generating component fixing portion that fixes the heat-generating component inside or inside the case;
A tall component storage chamber for storing the tall component in the case;
Radiating fins erected from the outer surface of the case;
In the vehicle electronic control device comprising:
The tall component storage chamber is expanded toward the outside of the case from the heat generating component storage chamber,
The case has an inclined wall that separates the heat-generating component storage chamber and the tall component storage chamber,
The vehicular electronic control device according to claim 1, wherein the inclined wall is inclined so that a top portion thereof is away from the heat generating component fixing portion.
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- 2013-03-28 JP JP2013068667A patent/JP6166081B2/en active Active
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