JP2018206961A - Electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
この明細書における開示は、防水型の電子装置に関する。 The disclosure in this specification relates to a waterproof electronic device.
特許文献1に開示されるように、防水型の電子装置が知られている。この電子装置は、シール剤により水密に封止された防水筐体を備えており、防水筐体の内部空間に回路基板が収容されている。防水筐体の壁部には、回路基板の生じた熱を放熱するために複数の放熱フィンが設けられている。 As disclosed in Patent Document 1, a waterproof electronic device is known. This electronic device includes a waterproof casing that is watertightly sealed with a sealant, and a circuit board is accommodated in the internal space of the waterproof casing. A plurality of radiating fins are provided on the wall of the waterproof housing in order to radiate the heat generated by the circuit board.
電子装置の小型化にともない放熱フィンの設置領域が狭くなり、放熱性を確保するのが困難となってきている。 With the downsizing of electronic devices, the installation area of the radiating fins has become narrower, and it has become difficult to ensure heat dissipation.
これに対し、防水筐体の壁部に、ファン及びハウジングを有する送風ユニットを配置し、放熱性を確保することが考えられる。その際、壁部に貫通孔(取付孔)を設けて送風ユニットを取り付け、送風ユニットを回路基板と電気的に接続することで、送風ユニットを備えた電子装置の構成を簡素化し、体格を小型化することができる。 On the other hand, it is conceivable to arrange a blower unit having a fan and a housing on the wall portion of the waterproof casing to ensure heat dissipation. At that time, by providing a through-hole (attachment hole) in the wall and attaching the blower unit, and electrically connecting the blower unit to the circuit board, the configuration of the electronic device provided with the blower unit is simplified and the physique is reduced in size. Can be
このような構成では、貫通孔を設けるため、送風ユニットと壁部との間を水密に封止しなければならない。そこで、貫通孔を覆うようにハウジングを配置し、壁部とハウジングとの対向部分にシール部材を配置して防水シール部を形成することとなる。 In such a structure, in order to provide a through-hole, between a ventilation unit and a wall part must be sealed watertight. Therefore, the housing is disposed so as to cover the through hole, and the sealing member is disposed in the facing portion between the wall portion and the housing to form the waterproof seal portion.
しかしながら、防水シール部には、ファンの回転にともなう振動などの応力が作用する。このため、所望の防水性を確保できない虞がある。たとえばシール部材がハウジングや壁部から剥離したり、防水シール部を構成するハウジングの部分に割れが生じることで、防水性を確保できない虞がある。防水シール部のシール長(シール幅)を長くすることも考えられるが、貫通孔に近い位置でハウジングに割れが生じると、所望の防水性を確保できない。 However, the waterproof seal portion is subjected to stress such as vibration accompanying the rotation of the fan. For this reason, there exists a possibility that desired waterproofness cannot be ensured. For example, the sealing member may be peeled off from the housing or the wall portion, or the portion of the housing constituting the waterproof seal portion may be cracked, so that waterproofness may not be ensured. Although it is conceivable to increase the seal length (seal width) of the waterproof seal portion, if the housing is cracked at a position close to the through hole, desired waterproofness cannot be ensured.
本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、送風ユニットを備えた電子装置において、構成を簡素化しつつ防水性を確保することを目的とする。 This indication is made in view of such a subject, and aims at securing waterproofness, simplifying composition in an electronic device provided with a ventilation unit.
本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。 The present disclosure employs the following technical means to achieve the above object. In addition, the code | symbol in parenthesis shows the corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect | mode, Comprising: The technical scope is not limited.
本開示のひとつである電子装置は、貫通孔(211)が形成された壁部(210)を有する防水筐体(20)と、
防水筐体の内部空間に収容された回路基板(30)と、
ファン(41)と、ファンを回転可能に収容する部材であり、壁部の外面又は内面における貫通孔の周囲部分に対向しつつ貫通孔を覆うように壁部に配置されたハウジング(42)と、ハウジングから内部空間側に突出し、貫通孔を通じて回路基板と電気的に接続された端子(43)と、を有する送風ユニット(40)と、
壁部とハウジングとの対向部分にシール部材(51)が介在してなり、貫通孔の周りを水密に封止する防水シール部(50)と、
壁部とハウジングとの対向部分において防水シール部とは異なる部分に設けられ、シール部材を介さずに互いに嵌合する嵌合部(60)と、
ハウジングにおける壁部との対向部分のうち、嵌合部を構成する部分を、嵌合部を除く他の部分に対して補強する補強部(425,426)と、
を備える。
An electronic device that is one of the present disclosure includes a waterproof housing (20) having a wall portion (210) in which a through hole (211) is formed;
A circuit board (30) housed in the interior space of the waterproof housing;
A fan (41) and a housing (42) that is a member that rotatably accommodates the fan, and is disposed on the wall so as to cover the through-hole while facing a peripheral portion of the through-hole on the outer surface or the inner surface of the wall A blower unit (40) having a terminal (43) protruding from the housing toward the internal space and electrically connected to the circuit board through the through hole;
A sealing member (51) interposed between opposing portions of the wall portion and the housing, and a waterproof seal portion (50) for sealing the periphery of the through hole in a watertight manner;
A fitting portion (60) provided in a portion different from the waterproof seal portion in the facing portion between the wall portion and the housing, and fitted to each other without a seal member;
A reinforcing portion (425, 426) that reinforces a portion constituting the fitting portion of the portion facing the wall portion in the housing with respect to other portions excluding the fitting portion;
Is provided.
この電子装置では、壁部に貫通孔を設けて送風ユニットを取り付け、送風ユニットを回路基板と電気的に接続している。したがって、送風ユニットを備えた電子装置の構成を簡素化し、体格を小型化することができる。 In this electronic device, a through-hole is provided in a wall portion, a blower unit is attached, and the blower unit is electrically connected to a circuit board. Therefore, the structure of the electronic device provided with the ventilation unit can be simplified and the size can be reduced.
また、防水筐体の壁部と送風ユニットのハウジングとの対向部分のうち、シール部材が介在する防水シール部とは異なる部分に、嵌合部を設けている。嵌合部の角部分に応力が集中するため、防水シール部に作用する応力を低減することができる。さらに、ハウジングにおける壁部との対向部分のうち、嵌合部を構成する部分が補強されているため、嵌合部に応力を集中する構成としつつ、ハウジングの割れを抑制することができる。したがって、所望の防水性を確保することができる。 Moreover, the fitting part is provided in the part different from the waterproof seal part in which a sealing member interposes among the opposing parts of the wall part of a waterproof housing, and the housing of a ventilation unit. Since stress concentrates on the corner portion of the fitting portion, the stress acting on the waterproof seal portion can be reduced. Furthermore, since the part which comprises a fitting part is reinforced among the parts facing a wall part in a housing, the crack of a housing can be suppressed, setting it as the structure which concentrates stress on a fitting part. Therefore, desired waterproofness can be ensured.
以上により、送風ユニットを備えた電子装置において、構成を簡素化しつつ防水性を確保することができる。 As described above, in the electronic device including the blower unit, it is possible to ensure waterproofness while simplifying the configuration.
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び/又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。以下において、回路基板の板厚方向をZ方向と示す。また、Z方向に直交する一方向であって、コネクタの長手方向をY方向、Z方向及びY方向の両方向に直交する方向をX方向と示す。特に断りのない限り、Z方向において平面視したときの形状(XY平面に沿う形状)を平面形状とする。 A plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In several embodiments, functionally and / or structurally corresponding parts are given the same reference numerals. In the following, the thickness direction of the circuit board is indicated as the Z direction. Moreover, it is one direction orthogonal to the Z direction, and the longitudinal direction of the connector is indicated as the Y direction, and the direction orthogonal to both the Z direction and the Y direction is indicated as the X direction. Unless otherwise specified, the shape when viewed in plan in the Z direction (the shape along the XY plane) is the planar shape.
(第1実施形態)
先ず、図1〜図3に基づき、本実施形態に係る電子装置の概略構成について説明する。図2では、ファンの回転にともなう空気の流れを一点鎖線の矢印で示している。
(First embodiment)
First, a schematic configuration of the electronic device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the flow of air accompanying the rotation of the fan is indicated by a one-dot chain line arrow.
図1及び図2に示すように、電子装置10は、防水筐体20、回路基板30、及び送風ユニット40を備えている。この電子装置10は、車両のエンジンを制御する電子制御装置(ECU)として構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
防水筐体20は、回路基板30を収容する内部空間20sとして防水空間を提供する。防水筐体20は、回路基板30の板厚方向であるZ方向において2つの部材に分割されており、一方がケース21、他方がカバー22とされている。防水筐体20は、図示しないシール部材を介して、ケース21及びカバー22を相互に組み付けて構成される。
The
ケース21は、一面が開口する箱状をなしている。本実施形態では、放熱のために、ケース21が金属材料を用いて形成されている。具体的には、ケース21がアルミダイカストによって成形されている。
The
ケース21の底壁210は、平面略矩形状をなしている。ケース21の底壁210が、防水筐体20の壁部に相当する。底壁210に連なる4つの側壁のひとつには、図示しない切り欠きが設けられている。この切り欠きは、ケース21の一面の開口につながっている。
The
底壁210には、貫通孔211が形成されている。貫通孔211は、防水筐体20のケース21に送風ユニット40を取り付けるための開口部である。貫通孔211は、ケース21の外面21a及び内面21bにわたって形成されている。本実施形態では、ケース21が、底壁210の一部として、底壁210の他の部分に対して凹んで設けられた第1収容部212及び第2収容部213を有している。
A through
第1収容部212は、コネクタ33を収容すべくX方向における一端側に設けられている。第2収容部213は、回路基板30を構成する電子部品32のうち、アルミ電解コンデンサなどの高背部品を収容すべく設けられている。第2収容部213は、X方向に延設されるとともに、一端が第1収容部に連なっている。貫通孔211は、底壁210のうち、第1収容部212及び第2収容部213を除く部分に形成されている。貫通孔211は、底壁210のうち、略平坦な部分に形成されている。
The first
なお、図1に示す符号214は電子装置10を車両に取り付けるための取り付け部であり、符号215は、ケース21とカバー22とを固定するための固定孔である。固定孔215には、図示しないねじが挿入される。これら取り付け部214及び固定孔215は、ケース21と一体に設けられている。
In addition, the code |
カバー22は、ケース21とともに防水筐体20の内部空間20sを形成する。ケース21とカバー22を組み付けることで、カバー22によりケース21における一面の開口が閉塞される。また、カバー22によりケース21の一面の開口が閉塞されることで、側壁に形成された切り欠きが区画され、図示しない開口部となる。この開口部により、コネクタ33の一部が外部に露出される。
The
本実施形態では、放熱性向上のために、カバー22も金属材料を用いて形成されている。カバー22も、アルミダイカストによって成形されている。カバー22は、一面が開口する底の浅い箱状をなしている。カバー22は、外面側に複数の放熱フィン220を有している。
In the present embodiment, the
防水筐体20のシール部材は、ケース21とカバー22との間、ケース21とコネクタ33との間、及びカバー22とコネクタ33との間を介して、内部空間20sが防水筐体20の外部の空間と連通するのを遮断するように設けられている。このシール部材は、内部空間20sを取り囲むようにケース21及びカバー22の周縁部に配置されている。シール部材により、ケース21及びカバー22の周縁部が水密に封止されている。シール部材として、たとえば硬化前において液状の接着材を採用することができる。
The sealing member of the
回路基板30は、ケース21に固定されている。回路基板30は、プリント基板31、及び、プリント基板31に実装された電子部品32を有している。プリント基板31は、樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成された基材に、配線が配置されてなる。そして、配線と電子部品32とにより、回路が形成されている。プリント基板31は、平面略矩形状をなしている。電子部品32は、プリント基板31におけるケース21側の面である一面31a及びカバー22側の面である裏面31bの少なくとも一方に実装されている。本実施形態では、電子部品32のうち、パワーMOSFETなどの発熱素子が、図2に示すように、プリント基板31の一面31aであって、Z方向の平面視において送風ユニット40の周囲に配置されている。
The
回路基板30には、コネクタ33が実装されている。コネクタ33は、回路基板30におけるX方向の一端側に実装されている。コネクタ33の一部は防水筐体20の上記した開口部を介して外部に露出され、残りの部分は内部空間20sに収容されている。図示を省略するが、コネクタ33は、樹脂材料を用いて形成されたハウジング、及び、導電性材料を用いて形成され、ハウジングに保持された複数の端子を有している。
A
送風ユニット40は、ケース21の底壁210に取り付けられている。送風ユニット40は、ケース21の貫通孔211に取り付けられている。送風ユニット40は、回転により空気の流れを形成し、これによりケース21、ひいては回路基板30を冷却する。送風ユニット40は、ファン41、ハウジング42、及び端子43を備えている。ファン41の構造は、軸流ファンにおける周知の構造と同じである。このため、図2では、ファン41を簡略化して図示している。
The
ファン41は、軸部410及び複数の羽根411を有している。軸部410は、回転シャフト410aを含んでいる。羽根411は、回転シャフト410aと一体に回転する。よって、回転シャフト410aが、ファン41の回転軸となる。回転シャフト410aの軸方向、すなわちファン41の回転軸の方向が、Z方向と一致するように、送風ユニット40がケース21に取り付けられている。
The
軸部410は、回転シャフト410a以外にも、図示しないボスを有している。ボスは、Z方向において回路基板30側に開口し、他端側に閉じた有底の円筒形状をなしている。ボスの外周面には、複数の羽根411が等間隔で設けられている。羽根411は、Z方向において、貫通孔211の周囲部分の外面21aよりも上方に位置している。ボス及び羽根411は、所謂インペラとして一体に成形されている。回転シャフト410aは、ボスの内部に設けられており、一端がボスの略中心に固定されている。金属製の回転シャフト410aは、樹脂製のインペラにインサート成形されて、インペラに一体化されている。ボスの内周面には、図示しないマグネットが取り付けられている。このように、ボス、羽根411、回転シャフト410a、及びマグネットを含んでロータが構成されている。
The
軸部410は、上記以外にも、図示しないコイル、軸受、軸受ホルダなどを有している。軸受は、回転シャフト410aを回転可能に支持している。軸受ホルダは、軸受を保持している。軸受ホルダは、ハウジング42の後述する底壁422からZ方向に突出している。本実施形態では、軸受ホルダが、ハウジング42と同一材料を用いて一体に設けられている。軸受は、軸受ホルダの内周面に配置されている。コイルは、軸受ホルダの外周面に配置されている。このように、コイル、軸受、及び軸受ホルダを含んでステータが構成されている。すなわち、ファン41は、モータを有している。
In addition to the above, the
ハウジング42は、ファン41を回転可能に収容している。ハウジング42は、貫通孔211を塞ぐように、外面21a又は内面21bにおける貫通孔211の周囲部分に対向しつつ貫通孔211を覆うように配置されている。ハウジング42には、複数の通気口が形成されている。複数の通気口は、ファン41(羽根411)の回転にともなって、底壁210の外面21aに沿った空気の流れが形成されるように、Z方向において異なる位置に形成されている。
The
ハウジング42は、第1通気口420及び第2通気口421を有している。第1通気口420及び第2通気口421の一方が空気の吸込口として機能し、他方が排出口として機能する。第1通気口420及び第2通気口421は、いずれも、Z方向において貫通孔211の開口周囲の外面21aよりも上方、すなわち回路基板30から離れた位置に形成されている。第1通気口420は、少なくとも一部分がZ方向において羽根411よりも上方に位置し、第2通気口421は、少なくとも一部分がZ方向において羽根411よりも下方に位置するように形成されている。
The
本実施形態では、ハウジング42が、底壁422、側壁423、及びフランジ424を有している。ハウジング42は樹脂材料を用いて形成されている。底壁422及び側壁423は、Z方向において一端側が開口する有底の筒形状をなしている。この筒の開口が、第1通気口420とされている。第1通気口420の全体が、Z方向において羽根411よりも上方に設けられている。
In the present embodiment, the
底壁422は平面略矩形状をなしており、ハウジング42は4つの側壁423を有している。側壁423の少なくともひとつに、第2通気口421が形成されている。本実施形態では、4つの側壁423のそれぞれに、第2通気口421が形成されている。第2通気口421は、Z方向が短手方向、Z方向に直交する方向が長手方向となるように、形成されている。隣り合う側壁423の角部、すなわち連結部分はR形状をなしており、第2通気口421は、R形状の部分を除く平坦部分に形成されている。
The
図2に示すように、ハウジング42が、貫通孔211に挿入されている。ハウジング42は、貫通孔211を通じて、ケース21の内外にわたって配置されている。底壁422の少なくとも一部は、内部空間20sに配置されている。側壁423は、一部が貫通孔211内に配置されるとともに、他の一部が外面21aよりも上方に突出している。
As shown in FIG. 2, the
フランジ424は、底壁422及び側壁423がなす筒の下端から、四方に広がるようにして、底壁422及び側壁423と一体に成形されている。フランジ424は、貫通孔211周りの全周で、ケース21の底壁210と対向するように設けられている。本実施形態では、フランジ424が、底壁422の外周端及び側壁423の下端に連なっている。また、フランジ424が、内面21bにおける貫通孔211の周囲部分と対向している。フランジ424が、ハウジング42におけるケース21(底壁210)との対向部分に相当する。
The
送風ユニット40は、フランジ424においてケース21に固定されている。フランジ424とケース21との対向部分の一部により、防水シール部50が構成されている。防水シール部50は、フランジ424とケース21との対向部分に、シール部材51が介在してなる。防水シール部50は、貫通孔211を取り囲むように環状に設けられている。フランジ424及びケース21のうち、Z方向の平面視においてシール部材51と重なる部分が、防水シール部50を構成する部分である。
The
本実施形態では、フランジ424の先端から所定範囲の部分が防水シール部50とされている。そして、ケース21におけるフランジ424との対向面に、シール溝が形成されている。シール部材51が、シール溝に配置されている。また、ハウジング42におけるケース21との対向面に、シール溝に対応してシール突起が形成されている。
In the present embodiment, a portion within a predetermined range from the tip of the
また、シール部材51として、硬化前において液状の接着材を採用している。送風ユニット40は、防水シール部50にてケース21に固定されている。
Further, as the
端子43は、ハウジング42から内部空間20s側に突出しており、貫通孔211を通じて回路基板30と電気的に接続されている。端子43は、ハウジング42の底壁422を貫通している。端子43は、ハウジング42のうち、防水シール部50により囲まれた部分から、内部空間20sに突出している。端子43の一端は、ハウジング42内に配置されたファン基板44と電気的に接続され、他端は回路基板30と接続されている。このように、端子43を介して、ファン基板44、すなわち送風ユニット40と、回路基板30とが電気的に接続されている。なお、金属製の端子43は、樹脂製のハウジング42にインサート成形されて、一体化されている。
The terminal 43 protrudes from the
ファン基板44には、ファン41を回転させるための駆動回路が形成されている。ファン基板44には、軸部410を構成するコイルが電気的に接続されている。回路基板30、端子43、及びファン基板44を通じてコイルが通電されることにより、上記したロータが正方向に回転する。そして、羽根411の所定の形状によりハウジング42内に空気の圧力差が発生し、図2に示すように、第1通気口420から吸入した空気が第2通気口421から排出される。なお、ロータを正方向とは反対の方向に回転させると、第2通気口421から吸入した空気が第1通気口420から排出される。
A drive circuit for rotating the
ファン基板44は、ハウジング42内において、羽根411よりも下方に配置されている。ファン基板44はハウジング42に固定されている。本実施形態では、ファン基板44がポッティング体45によって封止されている。ファン基板44は、端子43及びポッティング体45により、ハウジング42に固定されている。ポッティング体45は、ハウジング42内に、第2通気口421を閉塞せず、且つ、ボスや羽根411などのロータの動きを阻害しない深さで設けられている。ポッティング体45により、ファン基板44が水密に封止されている。
The
なお、端子43とは別の支持部によって、ファン基板44を支持してもよい。ファン基板44は、底壁422の内面に固定されてもよい。また、ファン基板44の封止は、ポッティング体45に限定されない。たとえば、端子43が実装されたファン基板44が、ハウジング42にインサート成形され、底壁422によってファン基板44が封止された構成を採用することもできる。
Note that the
次に、図2及び図3に基づき、ケース21とハウジング42との対向部分の構造について説明する。
Next, based on FIG.2 and FIG.3, the structure of the opposing part of
上記したように、ケース21における貫通孔211の周囲部分と、ハウジング42のフランジ424との対向部分の一部によって、防水シール部50が構成されている。防水シール部50は、図2に示すようにフランジ424の先端付近に設けられるとともに、図3に示すように、貫通孔211を取り囲むように環状に設けられている。
As described above, the
ケース21とフランジ424との対向部分のうち、上記した防水シール部50とは異なる部分によって、嵌合部60が構成されている。嵌合部60は、対向部分のうち、シール部材51を介さずに互いに嵌合している部分である。嵌合部60において、ケース21とフランジ424との対向面は、互いにかみ合うように凹凸形状をなしている。嵌合部60において、ケース21とフランジ424の対向面同士が接触している。
The
本実施形態では、図2及び図3に示すように、嵌合部60が防水シール部50よりも内側、すなわち貫通孔211に近い位置に設けられている。嵌合部60は、防水シール部50に隣接して設けられている。嵌合部60も、貫通孔211を取り囲むように環状に設けられている。嵌合部60において、フランジ424の対向面には、連続する2つの凹部が形成されている。嵌合部60を構成するフランジ424の肉厚は、フランジ424の他の部分よりも薄くなっている。そして、嵌合部60において、ケース21の対向面には、連続する2つの凸部が形成されている。具体的には、フランジ424の対向面に略V字状の溝が形成されており、ケース21の対向面に、上記溝に対応する突起が形成されている。嵌合部60の対向面の凸部は鋭角とされている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
また、送風ユニット40は、フランジ424におけるケース21との対向部分のうち、嵌合部60を構成する部分を、対向部分の他の部分に対して補強する補強部を有している。本実施形態では、ハウジング42のフランジ424に、補強部としての突起425が設けられている。突起425は、フランジ424において、ケース21との対向面とは反対の面から回路基板30側に突出している。突起425は、フランジ424におけるケース21との対向部分のうち、Z方向の平面視において嵌合部60と重なる部分にのみ設けられている。突起425は、環状の嵌合部60に対応して、環状に設けられている。
Moreover, the
次に、上記した電子装置10の組み付け手順の一例について説明する。
Next, an example of the assembly procedure of the
先ず、ケース21、カバー22、回路基板30、及び送風ユニット40をそれぞれ準備する。そして、送風ユニット40を回路基板30に実装する。本実施形態では、挿入実装型の端子43を採用しており、回路基板30のスルーホールに端子43を挿入し、はんだ付けすることで、回路基板30と送風ユニット40を一体化させる。なお、コネクタ33については、送風ユニット40と同じタイミングで回路基板30に実装してもよいし、送風ユニット40とは別のタイミングで実装してもよい。本実施形態では、挿入実装される電子部品32、コネクタ33、及び送風ユニット40を、同じタイミングではんだ付けする。
First, the
次いで、回路基板30をケース21に取り付ける。たとえばケース21は、底壁210の内面側に図示しない台座を有しており、回路基板30を台座に配置して、ねじ固定する。
Next, the
回路基板30を取り付ける際、送風ユニット40もケース21に取り付ける。回路基板30をケース21の台座に配置する前に、ケース21のシール溝にシール部材51を塗布する。また、ケース21の周縁部のうち、コネクタ33のハウジングが対向する部分にも、図示しないシール部材を塗布する。そして、貫通孔211に対して送風ユニット40を位置決めした状態で、回路基板30を台座に配置する。これにより、フランジ424の対向面がシール部材51に接触する。そして、ケース21への回路基板30の固定により、防水シール部50が形成される。また、回路基板30の固定により、防水シール部50よりも内側の対向面同士がかみ合い、嵌合部60が形成される。
When the
次いで、ケース21の周縁部及びコネクタ33におけるカバー22との対向部分にシール部材を塗布した後、ケース21にカバー22を組み付ける。以上により、上記した電子装置10を得ることができる。
Next, a seal member is applied to the peripheral portion of the
次に、上記した電子装置10の効果について説明する。
Next, effects of the
ケースの底壁に貫通孔を設けない構成では、たとえば送風ユニットにコネクタを設け、防水筐体の外で電気的な接続を行わなければならない。これに対し、本実施形態では、防水筐体20を構成するケース21の底壁210に貫通孔211を設けて送風ユニット40を取り付け、貫通孔211を通じて、送風ユニット40を回路基板30と電気的に接続している。したがって、送風ユニット40を備えた電子装置10の構成を簡素化し、体格を小型化することができる。
In the configuration in which the through hole is not provided in the bottom wall of the case, for example, a connector is provided in the blower unit, and electrical connection must be performed outside the waterproof housing. On the other hand, in the present embodiment, a through
特に本実施形態では、送風ユニット40の一部を貫通孔211内に配置しているため、Z方向において、体格を小型化することができる。さらには、送風ユニット40の一部を内部空間20s内に配置しているため、Z方向において、体格を小型化することができる。
In particular, in this embodiment, since a part of the
また、ケース21の底壁210と送風ユニット40のハウジング42(フランジ424)との対向部分には、シール部材51が介在する防水シール部50だけでなく、嵌合部60が構成されている。嵌合部60において、ケース21とハウジング42との対向面は、互いにかみ合うように凹凸形状をなし、シール部材51を介さずに互いに接触している。したがって、ファン41の振動などの応力が、ケース21とハウジング42との対向部分に作用しても、嵌合部60の凸の角部分(たとえば頂点部分)に応力が集中する。これにより、防水シール部50に作用する応力を低減することができる。
Moreover, not only the
また、ハウジング42におけるケース21との対向部分のうち、嵌合部60を構成する部分が、突起425によって補強されている。このため、嵌合部60を構成するハウジング42に、割れが生じるのを抑制することができる。すなわち、ハウジング42に割れが生じて、割れ箇所が、内部空間20sと外部空間とを繋ぐリークパスとなるのを抑制することができる。このように、嵌合部60及び補強部である突起425を備えるため、所望の防水性を確保することができる。
Of the portion of the
以上により、本実施形態によれば、送風ユニット40を備えた電子装置10において、構成を簡素化しつつ防水性を確保することができる。嵌合部60に応力が集中するため、ハウジング42を局所的に補強するだけで、ハウジング42の割れを抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
特に本実施形態では、ケース21が金属材料を用いて形成され、ハウジング42が樹脂材料を用いて形成されている。このため、ケース21とハウジング42との対向部分には、ファン41の振動以外にも、線膨張係数差に応じた熱応力が作用する。しかしながら、熱応力が作用しても、防水シール部50より嵌合部60に応力が集中するため、防水性を確保することができる。したがって、本実施形態の電子装置10は、搭載スペースが限られ、且つ、高温となる車両エンジンルーム内に配置される電子制御装置として好適である。
In particular, in the present embodiment, the
なお、本実施形態では、防水シール部50において、ケース21の対向面にシール溝が設けられ、ハウジング42の対向面にシール突起が設けられている。しかしながら、防水シール部50では、シール部材51によって応力が緩和される。したがって、防水シール部50よりも嵌合部60に応力が集中する。
In the present embodiment, in the
また、本実施形態では、嵌合部60が防水シール部50よりも貫通孔211に近い位置に設けられている。換言すれば、嵌合部60が防水シール部50よりも回転シャフト410aに近い位置に設けられている。このように、振動源に対して近い位置に嵌合部60が設けられているため、防水シール部50に作用するファン41の振動を、より効果的に低減することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、ハウジング42の嵌合部60を構成する部分が、ハウジング42の対向面とは反対の面から突出する突起425によって補強されている。このように、ハウジング42の一部として補強部を設けると、構成を簡素化することができる。
In the present embodiment, the portion constituting the
また、本実施形態では、嵌合部60の対向面の凸部が鋭角とされている。これによれば、鈍角や直角に較べて、応力が集中しやすい。これによっても、防水シール部50に作用する応力を、より効果的に低減することができる。
Moreover, in this embodiment, the convex part of the opposing surface of the
また、本実施形態では、ファン41の回転軸が、回路基板30の板厚方向であるZ方向と略一致するように、送風ユニット40がケース21に取り付けられている。そして、ハウジング42には、ファン41(羽根411)の回転にともなって、ケース21の外面21aに沿った空気の流れが形成されるように、Z方向において互いに異なる位置に第1通気口420及び第2通気口421が形成されている。このため、送風ユニット40により、ケース21、ひいては回路基板30を効率よく冷却することができる。ケース21に占める面積が同じであれば、送風ユニット40の冷却能のほうが放熱フィンよりも高いため、電子装置10の体格を小型化することもできる。
In the present embodiment, the
特に本実施形態では、第1通気口420が吸込口、第2通気口421が排出口とされる。これによれば、第2通気口421が吸込口、第1通気口420が排出口とされる構成に較べて、同じ回転数でも、ケース21の外面21a上の流速を高めることができる。すなわち、ケース21、ひいては回路基板30の温度を低くすることができる。この点については、シミュレーションにより確認されている。
In particular, in the present embodiment, the
上記したように、ケースの底壁に貫通孔を設けない構成では、送風ユニットにコネクタを設け、防水筐体の外で電気的な接続を行うこととなる。このため、ケースの外面上に、コネクタに接続されたハーネスが配置されることとなり、冷却の妨げとなる。すなわち、電子部品である発熱素子の配置も制限される。これに対し、本実施形態では、送風ユニット40の端子43が回路基板30に接続されている。したがって、上記したコネクタやハーネスの妨げが無いため、電子部品32の配置自由度を向上することができる。
As described above, in the configuration in which the through hole is not provided in the bottom wall of the case, a connector is provided in the blower unit, and electrical connection is performed outside the waterproof housing. For this reason, the harness connected to the connector is disposed on the outer surface of the case, which hinders cooling. That is, the arrangement of the heating elements that are electronic components is also limited. On the other hand, in this embodiment, the
このように、コネクタやハーネスの妨げが無いため、本実施形態では、ハウジング42の4つの側壁423のすべてに、第2通気口421が形成されている。これにより、第1通気口243から吸入した空気が、ケース21の外面21a上を四方に広がる。したがって、ケース21を効果的に冷却することができる。
As described above, since there is no hindrance to the connector and the harness, in the present embodiment, the second vent holes 421 are formed in all the four
(第2実施形態)
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
(Second Embodiment)
This embodiment can refer to the preceding embodiment. For this reason, the description about the part which is common in the
図4に示すように、本実施形態では、補強部として、ハウジング42を構成する材料よりも剛性の高い材料を用いて形成された補強部材426を採用している。図4では、金属製の補強部材426が、樹脂製のハウジング42にインサート成形されて、一体化されている。補強部材426は、ハウジング42における嵌合部60の構成部分に埋設されている。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, a reinforcing
これによっても、先行実施形態に示した突起425と同等の効果を奏することができる。なお、補強部材426の固定は上記例に限定されない。たとえばハウジング42の対向面と反対の面上に固定してもよい。
This also has the same effect as the
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。 The disclosure of this specification is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure encompasses the illustrated embodiments and variations by those skilled in the art based thereon. For example, the disclosure is not limited to the combination of elements shown in the embodiments. The disclosure can be implemented in various combinations. The technical scope disclosed is not limited to the description of the embodiments. The several technical scopes disclosed are indicated by the description of the claims, and should be understood to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the claims. .
電子装置10が、車両エンジンを制御する電子制御装置として構成される例を示したが、これに限定されない。
Although the example in which the
嵌合部60が環状に設けられる例を示したが、これに限定されない。貫通孔211を取り囲むように、嵌合部60を非連続で設けてもよい。たとえば、平面略矩形状をなす底壁422の4辺のそれぞれに対応して4つの嵌合部60を設けてもよい。
Although the example in which the
嵌合部60が、防水シール部50よりも貫通孔211に近い位置に設けられる例を示したが、これに限定されない。図5の第1変形例に示すように、防水シール部50を、嵌合部60よりも貫通孔211に近い位置に設けてもよい。上記したように、シール部材51を介さずに嵌合する嵌合部60のほうが、シール部材51を有する防水シール部50よりも応力が集中しやすいため、防水シール部50に作用する応力を低減することができる。ただし、実施形態で示したように、嵌合部60を貫通孔211に近い配置とした方が、ファン41の振動に対して効果的である。
Although the
送風ユニット40のハウジング42が、ケース21の内面21bに固定される例を示したが、これに限定されない。たとえば図6の第2変形例に示すように、ハウジング42をケース21の外面21aに固定してもよい。第2変形例において、ハウジング42は、フランジ424を有していない。底壁422とケース21との対向部分に、防水シール部50及び嵌合部60が設けられている。第2変形例では、嵌合部60が防水シール部50よりも貫通孔211に近い位置に設けられている。また、底壁422の内面に補強部としての突起425が設けられている。さらには、ハウジング42の一部が、貫通孔211内に配置されており、底壁422が段差部を有している。
Although the example in which the
なお、ケース21の外面21aにハウジング42を固定する場合に、防水シール部50を、嵌合部60よりも貫通孔211に近い位置に設けてもよい。図5及び図6では、防水シール部50において、ケース21及びハウジング42の対向面を平坦面としているが、実施形態同様、シール溝及びシール突起を設けてもよい。
When the
ケース21に放熱フィンを設けてもよい。すなわち、送風ユニット40と放熱フィンを併用してもよい。また、放熱フィン220を有さないカバー22を採用することもできる。ケース21として、たとえば第2収容部213を有さない構成を採用することもできる。
The
第1通気口420及び第2通気口421の位置は、上記例に限定されない。第1通気口420及び第2通気口421は、ともに貫通孔211周囲の外面21aよりも上方に位置する。そして、第1通気口420は、少なくとも一部分がZ方向において羽根411よりも上方に位置し、第2通気口421は、少なくとも一部分がZ方向において羽根411よりも下方に位置すればよい。
The positions of the
端子43が回路基板30に挿入実装される例を示したが、これに限定されない。表面実装構造を採用することもできる。
Although the example in which the terminal 43 is inserted and mounted on the
シール部材51によりハウジング42がケース21に接着固定される例を示したが、これに限定されない。その他の固定手段を採用する場合、シール部材51として、ゴム状弾性体などを採用することもできる。
Although an example in which the
ケース21の形状は、上記例に限定されない。たとえば第2収容部213を有さない構成とすることもできる。
The shape of the
10…電子装置、20…防水筐体、20s…内部空間、21…ケース、21a…外面、21b…内面、210…底壁、211…貫通孔、212…第1収容部、213…第2収容部、214…取り付け部、215…固定孔、22…カバー、220…放熱フィン、30…回路基板、31…プリント基板、31a…一面、31b…裏面、32…電子部品、33…コネクタ、40…送風ユニット、41…ファン、410…軸部、410a…回転シャフト、411…羽根、42…ハウジング、420…第2通気口、421…第2通気口、422…底壁、423…側壁、424…フランジ、425…突起、426…補強部材、43…端子、44…ファン基板、45…ポッティング体、50…防水シール部、51…シール部材、60…嵌合部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記防水筐体の内部空間に収容された回路基板(30)と、
ファン(41)と、前記ファンを回転可能に収容する部材であり、前記壁部の外面又は内面における前記貫通孔の周囲部分に対向しつつ前記貫通孔を覆うように前記壁部に配置されたハウジング(42)と、前記ハウジングから内部空間側に突出し、前記貫通孔を通じて前記回路基板と電気的に接続された端子(43)と、を有する送風ユニット(40)と、
前記壁部と前記ハウジングとの対向部分にシール部材(51)が介在してなり、前記貫通孔の周りを水密に封止する防水シール部(50)と、
前記壁部と前記ハウジングとの対向部分において前記防水シール部とは異なる部分に設けられ、前記シール部材を介さずに互いに嵌合する嵌合部(60)と、
前記ハウジングにおける前記壁部との対向部分のうち、前記嵌合部を構成する部分を、前記嵌合部を除く他の部分に対して補強する補強部(425,426)と、
を備える電子装置。 A waterproof housing (20) having a wall (210) in which a through hole (211) is formed;
A circuit board (30) accommodated in the internal space of the waterproof casing;
A fan (41) and a member that rotatably accommodates the fan, and is disposed on the wall portion so as to cover the through hole while facing a peripheral portion of the through hole on the outer surface or the inner surface of the wall portion. A blower unit (40) having a housing (42) and a terminal (43) protruding from the housing toward the internal space and electrically connected to the circuit board through the through hole;
A sealing member (51) interposed between opposing portions of the wall portion and the housing, and a waterproof seal portion (50) for sealing the periphery of the through hole in a watertight manner;
A fitting portion (60) that is provided in a portion different from the waterproof seal portion in a facing portion between the wall portion and the housing and fits to each other without the seal member;
A reinforcing portion (425, 426) that reinforces a portion constituting the fitting portion of the portion of the housing facing the wall portion with respect to other portions excluding the fitting portion;
An electronic device comprising:
前記ハウジングは、前記ファンの回転にともなって前記壁部の外面に沿った空気の流れが形成されるように、前記回転軸の方向において互いに異なる位置に形成された複数の通気口(420,421)を有する請求項1〜6いずれか1項に記載の電子装置。 The rotation axis of the fan coincides with the thickness direction of the circuit board;
The housing has a plurality of vent holes (420, 421) formed at different positions in the direction of the rotation axis so that an air flow along the outer surface of the wall portion is formed with the rotation of the fan. The electronic device according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
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