JP2019021780A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両側に搭載制約を強いることを抑制しつつ体格を小型化でき、且つ、通気膜の被水を抑制できる電子装置を提供すること。【解決手段】電子装置は、貫通孔２１１及び通気孔２１２の形成されたケース２１を含む防水筐体、防水筐体内に収容された回路基板３０、送風ユニット４０、及び呼吸フィルタ６０を備える。送風ユニットは、ファン４１、ファンを収容するハウジング４２、ハウジングから突出し、回路基板に接続された端子４３、ファンの回転にともなってケースの外面２１ａに沿う空気の流れが形成されるように、ハウジングに設けられた第１通気口４２０及び第２通気口４２１を有する。通気孔は、ケースにおける送風ユニットの投影領域のうち、シール部材５０による水密封止部分よりも外側の領域であって、ファンの回転にともなう空気の流れの経路上に形成される。呼吸フィルタは、通気孔を塞ぐようにケースの外面側に配置された通気膜６１を含む。【選択図】図２

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。

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、シール部材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。また、防水筐体の壁部に通気孔が設けられ、通気孔を塞ぐように呼吸フィルタが取り付けられている。

特開２０１４−５７００１号公報

電子装置の小型化にともない、放熱性を確保するのが困難となってきている。

また、電子装置の配置によっては、車両が走行時に巻き上げた水、洗車に用いられる水、融雪剤として用いられる塩化カルシウムの融雪による溶液などが、呼吸フィルタの周辺に溜まり、呼吸フィルタの通気膜が被水する虞がある。通気膜が被水状態になると、たとえば防水筐体の内部空間と外部の空間との通気が遮断されてしまう。

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、車両側に搭載制約を強いることを抑制しつつ体格を小型化でき、且つ、通気膜の被水を抑制できる電子装置を提供することを目的とする。

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。

本開示のひとつは、車両に搭載される電子装置であって、
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、
羽根（４１１）を含むファン（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、貫通孔周りの全周で壁部との間が水密に封止されたハウジング（４２）と、ハウジングにおける水密封止部分より内側の部分であるベース部（４２２ｄ）から内部空間に突出し、回路基板と電気的に接続された端子（４３）と、ファンの回転にともなって壁部の外面に沿う空気の流れが形成されるように、ハウジングに設けられた複数の通気口（４２０，４２１）と、を有する送風ユニット（４０）と、
筐体に配置され、防水筐体の外の空間である外部空間と内部空間との間の気体の流れを許容しつつ、外部空間と内部空間との間の液体の流れを遮断する呼吸フィルタ（６０）と、
を備え、
防水筐体は、壁部において外部空間と内部空間とを連通し、回路基板の板厚方向における送風ユニットの投影領域のうち、水密封止部分よりも外側の領域であって、ファンの回転にともなう空気の流れの経路上に形成された通気孔（２１２）を有し、
呼吸フィルタが、通気孔を塞ぐように壁部の外面側に配置された通気膜（６１）を含む。

この電子装置では、送風ユニットによって強制的に空気の流れを作り、防水筐体を冷却することができる。送風ユニットは、放熱フィンよりも放熱性に優れている。したがって、送風ユニットと同等の放熱性を確保するために放熱フィンを設ける場合よりも、電子装置の体格を小型化することができる。

また、防水筐体の壁部に貫通孔を設けて送風ユニットを取り付け、ハウジングのベース部から内部空間に突出する端子を介して、送風ユニットと回路基板が接続されている。このため、防水筐体の外部に設けられたワイヤハーネスなどを介して回路基板と送風ユニットとを接続したり、車両に設けられた別の機器と送風ユニットとを電気的に接続したりする必要がない。したがって、車両側に搭載制約を強いることを抑制することができる。

また、防水筐体（壁部）における送風ユニットの投影領域内に、呼吸フィルタ用の通気孔を設けている。したがって、送風ユニットにより、車両が走行時に巻き上げた水や洗車に用いられる水などが呼吸フィルタに当たるのを抑制することができる。さらには、通気孔、ひいては呼吸フィルタを、ファンの回転にともなう空気の流れの経路上に設けている。したがって、仮に呼吸フィルタの周辺に水がとどまっても、空気の流れによって呼吸フィルタから遠ざけることができる。以上により、通気膜の被水を抑制することができる。

本開示の他のひとつは、車両に搭載される電子装置であって、
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、
羽根（４１１）を含むファン（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、貫通孔周りの全周で壁部との間が水密に封止されたハウジング（４２）と、ハウジングにおける水密封止部分より内側の部分であるベース部（４２２ｄ）から内部空間に突出し、回路基板と電気的に接続された端子（４３）と、ファンの回転にともなって壁部の外面に沿う空気の流れが形成されるように、ハウジングに設けられた複数の通気口（４２０，４２１）と、を有する送風ユニット（４０）と、
筐体に配置され、防水筐体の外の空間である外部空間と内部空間との間の気体の流れを許容しつつ、外部空間と内部空間との間の液体の流れを遮断する呼吸フィルタ（６０）と、
を備え
防水筐体は、壁部において外部空間と内部空間とを連通し、回路基板の板厚方向における送風ユニットの投影領域のうち、水密封止部分よりも外側の領域に形成された通気孔（２１２）を有し、
呼吸フィルタは、通気孔を塞ぐように壁部の外面側に配置された通気膜（６１）を含み、
ファンが、呼吸フィルタに向けて突出し、羽根と一体的に回転する突出部（４１２）を有する。

この電子装置によっても、上記した他の電子装置同様に、送風ユニットによって強制的に空気の流れを作り、防水筐体を冷却することができる。したがって、電子装置の体格を小型化することができる。また、端子を介して、送風ユニットと回路基板が接続されている。したがって、車両側に搭載制約を強いることを抑制することができる。

また、送風ユニットにより、車両が走行時に巻き上げた水などが呼吸フィルタに当たるのを抑制することができる。仮に呼吸フィルタの周辺に水がとどまっても、ファンの回転にともなって突出部が回転し、呼吸フィルタ上の水をはじき飛ばすことができる。以上により、通気膜の被水を抑制することができる。

第１実施形態に係る電子装置の斜視図である。 図１のII-II線に沿う断面図である。 送風ユニットを底壁側から見た平面図である。 変形例を示す断面図であり、図２に対応している。 第２実施形態に係る電子装置において、送風ユニット周辺を示す断面図であり、図２に対応している。 図５のVI-VI線に沿う断面図である。 送風ユニットを底壁側から見た平面図である。 第３実施形態に係る電子装置において、送風ユニット周辺を示す断面図であり、図２に対応している。 図８のIX-IX線に沿う断面図である。 送風ユニットを底壁側から見た平面図である。 第４実施形態に係る電子装置において、送風ユニット周辺を示す断面図であり、図２に対応している。

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、ＸＹ平面に沿う形状を平面形状とする。

（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。図３では、位置の比較のために、シール部材及び呼吸フィルタを破線で示している。

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、送風ユニット４０、シール部材５０、及び呼吸フィルタ６０を備えている。電子装置１０は、車両に搭載される。電子装置１０は、車両が走行時に巻き上げた水や洗車に用いられる水などが当たり得る環境、たとえばエンジンルームに配置される。本実施形態の電子装置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。

防水筐体２０は、回路基板３０を収容し、回路基板３０を保護する。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いる。防水筐体２０は、ケース２１及びカバー２２を有している。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。

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。

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。

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２１３及び第２収容部２１４を有している。第１収容部２１３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２１４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２１４は、Ｘ方向に延設されるとともに、一端が第１収容部２１３に連なっている。貫通孔２１１は、底壁２１０のうち、第１収容部２１３及び第２収容部２１４を除く部分に形成されている。貫通孔２１１は、底壁２１０の略平坦な部分に形成されている。

なお、図１に示す符号２１５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２１６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２１６には、図示しないねじが挿入される。これら取り付け部２１５及び固定孔２１６は、ケース２１と一体に設けられている。

さらに、ケース２１の底壁２１０には、通気孔２１２が形成されている。通気孔２１２の詳細については後述する。

カバー２２は、ケース２１とともに、回路基板３０を収容する内部空間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。

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。

防水筐体２０のシール部材（図示略）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。

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３２ａが一面３１ａ側に配置されている。発熱素子３２ａは、たとえば放熱ゲルを介して、ケース２１の底壁２１０と熱的に接続されている。また、プリント基板３１には、電子部品３２として、大気圧センサ３２ｂも実装されている。回路基板３０は、大気圧センサ３２ｂにより検出される外部空間の空気の情報、すなわち大気圧情報を用いて、所定の処理を実行する。

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。ケース２１とハウジングとの間、及び、カバー２２とハウジングとの間に、上喫したシール部材が介在している。

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、端子４３、及びファン基板４４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とされている。このため、各図において、ファン４１を簡略化して図示している。

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。

軸部４１０は、回転シャフト４１０ａ以外にも、ボス４１０ｂ及びマグネット４１０ｃを有している。ボス４１０ｂ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４１０ｂ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、外面２１ａにおける貫通孔２１１の周囲部分よりも上方に位置している。ボス４１０ｂ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４１０ｂの内部に設けられており、一端がボス４１０ｂ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４１０ｂの内周面にはマグネット４１０ｃが取り付けられている。このように、回転シャフト４１０ａ、ボス４１０ｂ、マグネット４１０ｃ、及び羽根４１１を含んでロータが構成されている。

軸部４１０は、上記以外にも、図示しない軸受、軸受ホルダ４１０ｄ、コイル４１０ｅ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４１０ｄは、軸受を保持している。軸受ホルダ４１０ｄ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４１０ｄ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４１０ｄの内周面に配置されている。コイル４１０ｅは、軸受ホルダ４１０ｄの外周面に配置されている。このように、軸受、軸受ホルダ４１０ｄ、及びコイル４１０ｅ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。

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、外面２１ａ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とケース２１（底壁２１０）との間は、貫通孔２１１周りの全周で水密に封止されている。すなわち、貫通孔２１１周りにも防水構造が形成されている。

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設けられている。ハウジング４２は、複数の通気口として、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、外面２１ａにおける貫通孔２１１の周囲部分よりも上方、すなわちＺ方向において外面２１ａよりも回路基板３０から離れた位置に形成されている。本実施形態では、上記したようにファン４１の回転軸がＺ方向と略一致しており、第１通気口４２０は、少なくとも一部分が羽根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羽根４１１よりも下方に位置するように形成されている。

本実施形態のハウジング４２は、底壁４２２及び側壁４２３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は、Ｚ方向において羽根４１１の上方に設けられている。そして、筒内が、ファン４１を収容する収容空間４２ｓとされている。底壁４２２の内面が、収容空間４２ｓの底をなしている。収容空間４２ｓは、防水筐体２０の外の空間である外部空間につながっている。

底壁４２２の内面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。４つの側壁４２３は一体に連なり、略矩形の筒状をなしている。側壁４２３は、底壁４２２に連なっている。そして、図２及び図３に示すように、底壁４２２に、第２通気口４２１が形成されている。第２通気口４２１は、底壁４２２を貫通している。本実施形態では、底壁４２２に４つの第２通気口４２１が形成されている。

底壁４２２は、上記した第２通気口４２１により区画され、中央部４２２ａ、外縁部４２２ｂ、及び連結部４２２ｃを有している。中央部４２２ａは、貫通孔２１１を覆うように設けられた部分である。中央部４２２ａと貫通孔２２１の周囲部分との間には、シール部材５０が介在している。

シール部材５０は、貫通孔２１１を取り囲むように環状に設けられている。本実施形態では、シール部材５０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、シール部材５０によりケース２１に接着固定されている。なお、ケース２１の外面２１ａにシール部材５０を収容するシール溝を設け、ハウジング４２の中央部４２２ａに、シール溝に対応するシール突起を設けてもよい。また、ケース２１側にシール突起を設け、中央部４２２ａにシール溝を設けてもよい。

このシール部材５０により、貫通孔２１１周りの全周でケース２１とハウジング４２との間が水密に封止されている。中央部４２２ａのうち、シール部材５０が密着する部分が水密封止部分に相当し、水密封止部分よりも内側の部分がベース部４２２ｄとされている。よって、中央部４２２ａは、水密封止部分及びベース部４２２ｄを含んでいる。中央部４２２ａは、平面略円形状をなしている。

外縁部４２２ｂは、底壁４２２の外縁部分である。側壁４２３は、外縁部４２２ｂに連なっている。外縁部４２２ｂは、平面略矩形状をなす底壁４２２の四隅にそれぞれ設けられている。隣り合う外縁部４２２ｂの間には、第２通気口４２１が設けられている。外縁部４２２ｂと中央部４２２ａとは、連結部４２２ｃによって一体化されている。回転軸周りにおいて、隣り合う第２通気口４２１の間に連結部４２２ｃが設けられている。４つの第２通気口４２１は、回転軸周りに４回対称性をもって形成されている。Ｚ方向からの投影視において、１つの第２通気口４２１内には、１枚の羽根４１１のほぼ全体が内包される。

底壁４２２は、さらに中間壁４２２ｅを有している。中間壁４２２ｅは、中央部４２２ａの外周端から収容空間４２ｓ側に突出している。中間壁４２２ｅは、回転シャフト４１０ａを取り囲むように、環状に設けられている。

端子４３は、底壁４２２のベース部４２２ｄから内部空間２０ｓ側に突出し、回路基板３０と電気的に接続されている。端子４３の一端はファン基板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が電気的に接続されている。

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４１０ｅ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４１０ｅ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に一点鎖線で示すように、第１通気口４２０から吸入した空気が第２通気口４２１から排出されて、送風ユニット４０の周辺に拡がる。なお、ロータを正方向とは反対の逆方向に回転させることも可能である。この場合、第２通気口４２１が吸込口、第１通気口４２０が排出口となる。

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。ファン基板４４は、中央部４２２ａ及び中間壁４２２ｅより規定される空間内に配置されている。ファン基板４４は、端子４３及び図示しない支持部によって、中央部４２２ａに固定されている。上記した空間には、ポッティング体４５が配置されている。ファン基板４４は、ポッティング体４５によって水密に封止されている。

なお、ファン基板４４は、中央部４２２ａの内面に固定されてもよい。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。

呼吸フィルタ６０は、気体の流れを許容しつつ、液体の流れを遮断するものである。呼吸フィルタ６０は、液体が、外部空間から通気孔２１２を通じて内部空間２０ｓに入るのを抑制する。液体としては、雨水、洗車に用いられる水（たとえば高圧洗浄水）、車両が走行時に巻き上げた水、融雪剤として用いられる塩化カルシウムの融雪による溶液、ブレーキオイル等の有機系溶剤などが想定される。呼吸フィルタ６０は、通気孔２１２を塞ぐようにケース２１に取り付けられている。呼吸フィルタ６０の詳細については、通気孔２１２とともに後述する。

次に、図２及び図３に基づき、通気孔２１２及び呼吸フィルタ６０について説明する。

本実施形態の呼吸フィルタ６０は、通気膜６１のみ有している。通気膜６１は、防水性及び通気性を有している。通気膜６１は、撥水性及び撥油性を有している。通気膜６１として、たとえばフッ素樹脂又はポリオレフィンを用いて形成された多孔質膜を採用することができる。通気膜６１は、通気孔２１２を塞ぐように、ケース２１の底壁２１０の外面２１ａに貼り付けられている。このような呼吸フィルタ６０は、シールフィルタとも称される。

通気孔２１２は、ケース２１の底壁２１０に設けられ、内部空間２０ｓと外部空間とを連通している。通気孔２１２は、ケース２１における送風ユニット４０のＺ方向の投影領域のうち、水密封止部分よりも外側の領域であって、ファン４１の回転にともなう空気の流れの経路上に形成されている。本実施形態では、通気孔２１２が、ケース２１における第２通気口４２１の投影領域内に形成されている。また、通気孔２１２は、羽根４１１の投影領域内に形成されている。ケース２１には、１つの通気孔２１２が形成されている。

これにより、通気膜６１は、ケース２１における第２通気口４２１の投影領域内に配置されている。また、通気膜６１は、羽根４１１の投影領域内に配置されている。電子装置１０には、１つの呼吸フィルタ６０が設けられている。

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。

先ず、ケース２１、カバー２２、及び送風ユニット４０をそれぞれ準備する。このとき、上記した呼吸フィルタ６０が設けられたケース２１を準備する。

次いで、送風ユニット４０をケース２１に取り付ける。次いで、端子４３と回路基板３０とを接続し、カバー２２をケース２１に組み付けることで、電子装置１０を得ることができる。

また、端子４３として、たとえばプレスフィット端子を採用した場合、回路基板３０収容した状態でケース２１とカバー２２を組み付けた後、送風ユニット４０をケース２１に固定しつつ回路基板３０に接続することもできる。

次に、上記した電子装置１０の効果について説明する。

この電子装置１０では、送風ユニット４０によって強制的に空気の流れを作り、防水筐体２０のケース２１を冷却することができる。送風ユニット４０は、放熱フィンよりも放熱性に優れている。したがって、送風ユニット４０と同等の放熱性を確保するために放熱フィンを設ける場合よりも、電子装置１０の体格を小型化することができる。

また、ケース２１に貫通孔２１１を設けて送風ユニット４０を取り付け、ハウジング４２のベース部４２２ｄから内部空間２０ｓに突出する端子４３を介して、送風ユニット４０と回路基板３０が接続されている。このため、防水筐体２０の外部に設けられたワイヤハーネスなどを介して回路基板３０と送風ユニット４０とを接続したり、車両に設けられた別の機器と送風ユニット４０とを電気的に接続したりする必要がない。したがって、車両側に搭載制約を強いることを抑制することができる。また、端子４３による接続構造を採用することで、電子装置１０の構成を簡素化でき、これによっても体格を小型化することができる。さらに、送風ユニット４０を回路基板３０に電気的に接続する際の工数を低減することもできる。

また、ケース２１における送風ユニット４０の投影領域内に、通気孔２１２を設けている。したがって、車両が走行時に巻き上げた水や洗車に用いられる水などが呼吸フィルタ６０（通気膜６１）に当たるのを、送風ユニット４０によって抑制することができる。具体的には、図２に二点鎖線で示す水に対して、ファン４１やハウジング４２が防護壁となり、呼吸フィルタ６０に直接当たるのを抑制することができる。また、呼吸フィルタ６０の周辺まで水が入り込むのを抑制することができる。

さらには、通気孔２１２、ひいては呼吸フィルタ６０を、ファン４１の回転にともなう空気の流れの経路上、すなわち通気経路上に設けている。したがって、図２に示すように、仮に呼吸フィルタ６０の周辺に水１００がとどまっても、空気の流れによって呼吸フィルタ６０から吹き飛ばすことができる。すなわち、排水することができる。以上により、通気膜６１の被水を抑制することができる。これにより、たとえば内部空間２０ｓと外部空間との通気が遮断されるのを抑制することができる。

このように、本実施形態の電子装置１０によれば、車両側に搭載制約を強いることを抑制しつつ体格を小型化でき、且つ、通気膜６１の被水を抑制することができる。

さらに本実施形態では、ファン４１の回転軸がＺ方向と略一致するように、送風ユニット４０がケース２１に固定されている。このため、回転軸がＺ方向に直交する状態でケースに配置される構成に較べて、Ｚ方向の体格を小さくすることができる。加えて、羽根４１１よりも上方に第１通気口４２０が形成され、羽根４１１よりも下方に第２通気口４２１が形成されている。これにより、ファン４１の回転にともなって、ケース２１の外面２１ａに沿う空気の流れが形成され、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。

また、第２通気口４２１が底壁４２２に設けられ、ケース２１における第２通気口４２１の投影領域内に、通気孔２１２及び呼吸フィルタ６０が設けられている。すなわち、ファン４１の回転軸の方向において、第１通気口４２０と第２通気口４２１が並んでいる。したがって、ファン４１の回転にともなう空気の流れを、呼吸フィルタ６０に効率よく当てることができる。

また、羽根４１１の投影領域内、換言すれば直下に、通気孔２１２及び呼吸フィルタ６０が設けられているため、高圧洗浄水などが、呼吸フィルタ６０（通気膜６１）に直接当たるのを抑制することができる。たとえば通気膜６１の剥がれを抑制することができる。

また、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。

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、コネクタ及びハーネスが冷却の妨げとなり、発熱素子などの電子部品の配置も制限される。これに対し、本実施形態では、コネクタやハーネスの妨げがないため、電子部品３２の配置自由度を向上することもできる。

また、コネクタやハーネスの妨げがないため、本実施形態では、ハウジング４２の底壁４２２に、回転軸を取り囲むように４つの第２通気口４２１が形成されている。これにより、第１通気口４２０から吸入した空気が、４つの第２通気口４２１を通じてケース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。

なお、本実施形態では、呼吸フィルタ６０が通気膜６１のみを有する例を示したが、これに限定されない。図４に示す変形例では、呼吸フィルタ６０が、通気膜６１に加えて、フィルタケース６２、フィルタカバー６３、及びシール部材６４を有している。

フィルタケース６２は、樹脂材料を用いて形成されている。フィルタケース６２は、両端が開口する筒状をなしている。フィルタケース６２は、一端側に係止突起を有しており、一端側が通気孔２１２に挿入された状態で、ケース２１の底壁２１０に固定されている。フィルタケース６２の他端側には、フィルタケース６２の開口を閉塞するように通気膜６１が固定されている。

フィルタカバー６３は、通気膜６１を保護するものである。フィルタカバー６３は、通気膜６１を覆うように配置されている。フィルタカバー６３は、通気膜６１（フィルタケース６２）側の面が開口する箱状をなしている。フィルタカバー６３の側壁の一部には、通気口６３ａが形成されている。フィルタカバー６３は、フィルタケース６２に固定されており、フィルタカバー６３及びフィルタケース６２により規定される空間に、通気膜６１が配置されている。

シール部材６４は、フィルタケース６２とケース２１との間を水密に封止している。本実施形態では、シール部材６４として、ゴム状弾性体を採用している。シール部材６４は、フィルタケース６２とケース２１との間で挟持されている。

このように、フィルタカバー６３を有する呼吸フィルタ６０を採用しても、先行実施形態と同等の効果を奏することができる。また、フィルタカバー６３によって、洗浄水などが通気膜６１に直接当たるのを抑制することができる。

（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。

図５に示すように、本実施形成では、送風ユニット４０が、流路形成部４６をさらに備えている。流路形成部４６は、ケース２１の外面２１ａのうち、第２通気口４２１の投影領域内の部分に配置され、外面２１ａとともに、ファン４１の回転にともなう空気の流れが通過する流路４７を形成している。すなわち、流路４７内を空気（冷却風）が流れる。通気孔２１２は、外面２１ａが流路４７を構成するケース２１の部分に形成されている。通気孔２１２は、流路４７に開口している。そして、流路４７内に、呼吸フィルタ６０が配置されている。

流路形成部４６は、Ｘ方向に沿って延設されている。流路形成部４６は、外面２１ａ上の通風経路に沿って延設されている。図６に示すように、流路形成部４６は、上壁４６０及び側壁４６１を有している。上壁４６０における幅方向の両端に、側壁４６１がそれぞれ連なっている。これにより、流路形成部４６は、延設方向に直交する断面が略コの字状をなしている。そして、側壁４６１における上壁４６０と反対の端部が、外面２１ａ上に配置され、断面略矩形状の流路４７が形成される。上壁４６０の内面４６０ａは、ケース２１の外面２１ａに対向している。内面４６０ａは、流路４７の全長において外面２１ａと略平行とされている。また、流路４７の断面積も、全長で略一定とされている。

本実施形態では、図５及び図７に示すように、流路形成部４６が、ハウジング４２と一体的に設けられている。これにより、組み付け工数を低減することができる。流路形成部４６は、ハウジング４２と一体的に成形されてもよいし、ハウジング４２とは別に成形した流路形成部４６をハウジング４２に固定してもよい。流路形成部４６の一端が側壁４２３の下端に連なっており、他端が収容空間４２ｓに開口している。それ以外の点は、先行実施形態と同じ構成となっている。

このように、本実施形態では、流路形成部４６と外面２１ａによって流路４７が形成され、流路４７内に呼吸フィルタ６０が配置されている。流路４７により、呼吸フィルタ６０が配置される空間の断面積を狭めて流速を高めることができる。したがって、流路４７を有さない構成に較べて、呼吸フィルタ６０の周辺に水が滞留するのを抑制することができる。すなわち、通気膜６１の被水を効果的に抑制することができる。

さらに、流路形成部４６が呼吸フィルタ６０を覆っているため、洗浄水などが通気膜６１に直接当たるのを抑制することもできる。

また、本実施形態では、上壁の内面４６０ａが、流路４７の全長において外面２１ａと略平行とされている。これにより、流路４７内において乱流が生じるのを抑制することができる。すなわち、ファン４１の回転にともなう空気の流れが、呼吸フィルタ６０の周辺で滞るのを抑制し、排水効果を高めることができる。

なお、流路形成部４６が側壁４２３に連なる例を示したが、これに限定されない。たとえば底壁４２２に連なってもよい。また、ハウジング４２とは独立（離間）して流路形成部４６を設けてもよい。

（第３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。

第２実施形態では、第２通気口４２１の投影領域内に、流路形成部４６が配置され、ベンチュリ効果により、呼吸フィルタ６０の周辺の流速が高まる例を示した。これに対し、本実施形態では、図８〜図１０に示すように、送風ユニット４０のハウジング４２が、側壁４２３の外面から延設された延設部４２４をさらに有している。延設部４２４は、ケース２１の外面２１ａとともに、ファン４１の回転にともなう空気の流れが通過する流路４２５を形成している。すなわち、流路４２５内を空気（冷却風）が流れる。通気孔２１２は、流路４２５に開口している。そして、流路４２５内に、呼吸フィルタ６０が配置されている。

延設部４２４は、Ｘ方向に沿って延設されている。延設部４２４の一端は、側壁４２３の下端に連なっている。延設部４２４は、外面２１ａ上の通風経路に沿って延設されている。延設部４２４は、上記した流路形成部４６同様に構成されている。延設部４２４は、図９に示すように、上壁４２４ａ及び側壁４２４ｂを有している。上壁４２４ａにおける幅方向の両端に、側壁４２４ｂがそれぞれ連なっている。これにより、延設部４２４は、延設方向に直交する断面が略コの字状をなしている。そして、側壁４２４ｂにおける上壁４２４ａと反対の端部が、外面２１ａ上に配置され、断面略矩形状の流路４２５が形成される。上壁４２４ａの内面４２４ｃは、ケース２１の外面２１ａに対向している。内面４２４ｃは、流路４２５の全長において外面２１ａと略平行とされている。また、流路４２５の断面積も、全長で略一定とされている。それ以外の点は、第２実施形態と同じ構成となっている。

上記構成によっても、第２実施形態に示した構成と同等の効果を奏することができる。

（第４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。

図１１に示すように、本実施形態では、ファン４１が、呼吸フィルタ６０に向けて突出し、羽根４１１と一体的に回転する突出部４１２をさらに有している。

突出部４１２は、たとえばボス４１０ｂの外周面に連なっている。突出部４１２は、たとえば接着により、ボス４１０ｂの外周面に固定されている。突出部４１２は、ボス４１０ｂの外周面から回転軸と直交する径方向に延びる第１部分と、第１部分の先端からＺ方向に延設された第２部分を有している。呼吸フィルタ６０の直上で突出部４１２が停止した状態で、突出部４１２の先端面と呼吸フィルタ６０との間には、わずかな隙間が存在する。これにより、突出部４１２は、呼吸フィルタ６０に対して非接触で回転する。それ以外の点は、変形例（図４参照）と同じ構成となっている。

このように、本実施形態では、ファン４１が、羽根４１１と一体的に回転する突出部４１２を有しており、回転する突出部４１２によって、呼吸フィルタ６０上に滞留する水をはじき飛ばすことができる。したがって、通気膜６１の被水を抑制することができる。

本実施形態では、第１実施形態同様の効果を奏することもできる。すなわち、車両が走行時に巻き上げた水や洗車に用いられる水などが呼吸フィルタ６０に当たるのを、送風ユニット４０によって抑制することができる。また、ファン４１の回転にともなう空気の流れによって呼吸フィルタ６０から水１００を吹き飛ばすこともできる。したがって、突出部４１２による効果と相俟って、通気膜６１の被水を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態では、通気孔２１２及び呼吸フィルタ６０が、送風ユニット４０の投影領域内のうち、水密封止部分よりも外側の領域であって、通風経路上に設けられる例を示したが、これに限定されない。通気孔２１２及び呼吸フィルタ６０が、送風ユニット４０の投影領域内のうち、水密封止部分よりも外側の領域であればよい。通風経路上でなくても、突出部４１２の回転により、通気膜６１の被水を抑制することができる。

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。

電子装置１０として、車両エンジンを制御する電子制御装置の例を示したが、これに限定されない。

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。

シール部材５０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５０として、ゴム状弾性体などを採用することもできる。

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。

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。ファン４１の回転にともなって、ケース２１における底壁２１０の外面２１ａに沿う空気の流れが形成されるように、第１通気口４２０及び第２通気口４２１が設けられればよい。ハウジング４２の底壁４２２とともに側壁４２３の一部を切り欠いて、第２通気口４２１としてもよい。第２通気口４２１を側壁４２３に設け、第２通気口４２１とは別の貫通孔を底壁４２２に設けた上で、貫通孔の投影領域内に通気孔２１２及び呼吸フィルタ６０を設けてもよい。

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…通気孔、２１３…第１収容部、２１４…第２収容部、２１５…取り付け部、２１６…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、３２ａ…発熱素子、３２ｂ…大気圧センサ、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、４１０ｂ…ボス、４１０ｃ…マグネット、４１０ｄ…軸受ホルダ、４１０ｅ…コイル、４１１…羽根、４１２…突出部、４２…ハウジング、４２ｓ…収容空間、４２０…第１通気口、４２１…第２通気口、４２２…底壁、４２２ａ…中央部、４２２ｂ…外縁部、４２２ｃ…連結部、４２２ｄ…ベース部、４２２ｅ…中間壁、４２３…側壁、４２４…延設部、４２４ａ…上壁、４２４ｂ…側壁、４２４ｃ…対向面、４２５…流路、４３…端子、４４…ファン基板、４５…ポッティング体、４６…流路形成部、４６０…上壁、４６０ａ…対向面、４６１…側壁、４７…流路、５０…シール部材、６０…呼吸フィルタ、６１…通気膜、６２…フィルタケース、６３…フィルタカバー、６３ａ…通気口、６４…シール部材、１００…水

Claims (10)

1. 車両に搭載される電子装置であって、
   貫通孔（２１１）が形成された壁部（２１０）を有する防水筐体（２０）と、
   前記防水筐体の内部空間に収容された回路基板（３０）と、
   羽根（４１１）を含むファン（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、前記貫通孔周りの全周で前記壁部との間が水密に封止されたハウジング（４２）と、前記ハウジングにおける水密封止部分より内側の部分であるベース部（４２２ｄ）から前記内部空間に突出し、前記回路基板と電気的に接続された端子（４３）と、前記ファンの回転にともなって前記壁部の外面に沿う空気の流れが形成されるように、前記ハウジングに設けられた複数の通気口（４２０，４２１）と、を有する送風ユニット（４０）と、
   前記防水筐体に配置され、前記防水筐体の外の空間である外部空間と前記内部空間との間の気体の流れを許容しつつ、前記外部空間と前記内部空間との間の液体の流れを遮断する呼吸フィルタ（６０）と、
   を備え、
   前記防水筐体は、前記壁部において前記外部空間と前記内部空間とを連通し、前記回路基板の板厚方向における前記送風ユニットの投影領域のうち、前記水密封止部分よりも外側の領域であって、前記ファンの回転にともなう空気の流れの経路上に形成された通気孔（２１２）を有し、
   前記呼吸フィルタが、前記通気孔を塞ぐように前記壁部の外面側に配置された通気膜（６１）を含む電子装置。
2. 前記ファンの回転軸が前記回路基板の板厚方向と一致し、
   前記ハウジングは、前記ベース部を含み、前記壁部の外面に対向配置された底壁部（４２２）と、前記底壁部に連なる側壁部（４２３）と、を有し、
   前記送風ユニットは、前記通気口として、少なくとも一部が前記回路基板に対して前記羽根よりも遠い位置に設けられた第１通気口（４２０）と、少なくとも一部が前記羽根よりも近い位置に設けられた第２通気口（４２１）と、を有している請求項１に記載の電子装置。
3. 前記底壁部における水密封止部分よりも外側に前記第２通気口が形成され、
   前記壁部における前記第２通気口の投影領域内に、前記呼吸フィルタが配置されている請求項２に記載の電子装置。
4. 前記呼吸フィルタは、前記羽根の投影領域内に配置されている請求項３に記載の電子装置。
5. 前記送風ユニットは、前記第２通気口の投影領域内において前記壁部の外面に配置され、前記外面とともに、前記ファンの回転にともなう空気の流れが通過する流路（４７）を形成する流路形成部（４６）を有し、
   前記流路に前記呼吸フィルタが配置されている請求項３又は請求項４に記載の電子装置。
6. 前記流路形成部は、前記ハウジングと一体的に設けられている請求項５に記載の電子装置。
7. 前記流路形成部における前記壁部との対向面（４６０ａ）は、前記流路の全長において前記壁部の外面に平行とされている請求項５又は請求項６に記載の電子装置。
8. 前記ハウジングは、前記側壁の外面から延設されて前記壁部の外面に配置され、前記外面とともに、前記ファンの回転にともなう空気の流れが通過する流路（４２５）を形成する延設部（４２４）を有し、
   前記流路に前記呼吸フィルタが配置されている請求項２に記載の電子装置。
9. 前記ファンは、前記呼吸フィルタに向けて突出し、前記羽根と一体的に回転する突出部（４１２）を有する請求項３又は請求項４に記載の電子装置。
10. 車両に搭載される電子装置であって、
    貫通孔（２１１）が形成された壁部（２１０）を有する防水筐体（２０）と、
    前記防水筐体の内部空間に収容された回路基板（３０）と、
    羽根（４１１）を含むファン（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、前記貫通孔周りの全周で前記壁部との間が水密に封止されたハウジング（４２）と、前記ハウジングにおける水密封止部分より内側の部分であるベース部（４２２ｄ）から前記内部空間に突出し、前記回路基板と電気的に接続された端子（４３）と、前記ファンの回転にともなって前記壁部の外面に沿う空気の流れが形成されるように、前記ハウジングに設けられた複数の通気口（４２０，４２１）と、を有する送風ユニット（４０）と、
    前記防水筐体に配置され、前記防水筐体の外の空間である外部空間と前記内部空間との間の気体の流れを許容しつつ、前記外部空間と前記内部空間との間の液体の流れを遮断する呼吸フィルタ（６０）と、
    を備え、
    前記防水筐体は、前記壁部において前記外部空間と前記内部空間とを連通し、前記回路基板の板厚方向における前記送風ユニットの投影領域のうち、前記水密封止部分よりも外側の領域に形成された通気孔（２１２）を有し、
    前記呼吸フィルタは、前記通気孔を塞ぐように前記壁部の外面側に配置された通気膜（６１）を含み、
    前記ファンが、前記呼吸フィルタに向けて突出し、前記羽根と一体的に回転する突出部（４１２）を有する電子装置。

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