JP4020649B2

JP4020649B2 - Controller unit

Info

Publication number: JP4020649B2
Application number: JP2002022135A
Authority: JP
Inventors: 真一宮崎; 将宏前田; 隆之稲垣
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: JP2003224387A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用エンジンの点火制御、燃料噴射量の演算制御等を行うのに好適に用いられる制御ユニットに関し、特に、パワートランジスタ等の発熱性電子部品を設けてなる制御ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等に搭載される制御ユニットは、エンジンの点火コイル、燃料噴射弁の電磁アクチュエータ等に対する通電制御を行うために、パワートランジスタ等の発熱性電子部品を他の回路部品と共に基板に実装し、この状態でユニットケース内に基板等を収納する構成としている（例えば、特開平１０−６５３７１号等）。
【０００３】
そして、この種の従来技術による制御ユニットにあっては、ユニットケースまたはカバーに、例えばヒートシンクと呼ばれる放熱部を設け、パワートランジスタ等から発生する熱を外部に放熱させることにより、これらの発熱性電子部品が高温状態にさらされるのを防ぐようにしている。
【０００４】
また、パワートランジスタ等の発熱性電子部品を実装した基板を、ユニットケース内に収納するときには、まず、パワートランジスタ等の発熱性電子部品を基板に半田付けした状態で、これらをユニットケース内に載置する。
【０００５】
そして、その後は発熱性電子部品をヒートシンク等の放熱部にねじ等を用いて固定し、この上からカバーを被せて該カバーとユニットケースとの間に基板を挟持した状態で、カバーをユニットケースに対し別のねじ部材、またはカシメ手段等を用いて固定する構成としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術による制御ユニットでは、パワートランジスタ等の発熱性電子部品をヒートシンク等の放熱部に固定する作業と、カバーをユニットケース、基板に対して固定する作業とを別工程で行う構成としているため、制御ユニット組立時の作業性が悪く、効率的な組立作業を行うことができないという問題がある。
【０００７】
また、パワートランジスタ等の発熱性電子部品をヒートシンク等の放熱部にねじ部材を用いて固定するときには、金属粉等が発生することがあり、これらの金属粉が原因となって基板の回路部品側で短絡（ショート）等が発生し易いという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、例えばパワートランジスタ等の発熱性電子部品に対する放熱性を確保でき、組立時の作業性も向上できるようにした制御ユニットを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、ねじ部材等を用いた固定作業時に金属粉がユニットケース内に発生するのを抑え、基板上の電子部品等を金属粉から保護し信頼性を高めることができるようにした制御ユニットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する制御ユニットは、長さ方向の一側に発熱性電子部品が面接触する放熱段部を有し、長さ方向の他側に基板台座部が設けられた有底のユニットケースと、該ユニットケース内を前記放熱段部と基板台座部との間にわたって延びる板状体として形成され、前記発熱性電子部品が他の部品と共に実装される基板と、前記発熱性電子部品を該基板とユニットケースの放熱段部との間で挟持するため該基板の長さ方向一側に仮止め状態で配置される挟持用部材と、該挟持用部材と一緒に前記基板をユニットケース内に配置した状態で該ユニットケースを外側から閉塞するカバーと、該カバーと一緒に前記基板と挟持用部材を前記ユニットケースの基板台座部と放熱段部とに共締めし、前記発熱性電子部品をユニットケースの放熱段部と挟持用部材との間に挟持した状態で固定する複数の固定部材とにより構成している。
【００１１】
このように構成することにより、当該制御ユニットの組立時には、まず、例えばパワートランジスタ等の発熱性電子部品を他の電子部品と共に半田付け等の手段を用いて基板上に実装し、この状態で基板の長さ方向一側に挟持用部材を仮止めでき、該挟持用部材を用いて発熱性電子部品を基板に対し仮止めしておくことができる。
【００１２】
次に、この挟持用部材と一緒に前記基板をユニットケース内に配置した状態で該ユニットケースを外側からカバーにより閉塞し、この上から複数の固定部材を用いてカバーと一緒に基板と挟持用部材をユニットケースの基板台座部と放熱段部とに共締めすることができ、前記発熱性電子部品をユニットケースの放熱段部と挟持用部材との間に挟持した状態で固定することができる。
【００１３】
また、請求項２の発明によると、挟持用部材は基板に対して凹凸嵌合により仮止めする構成としている。この場合には、挟持用部材を基板の長さ方向一側に凹凸嵌合により仮止めすることができる。
【００１４】
一方、請求項３の発明は、基板の長さ方向一側には発熱性電子部品を複数個横並び状態で設け、挟持用部材には該各発熱性電子部品を間隔をもって保持する複数の保持部を設けてなる構成としている。
【００１５】
これにより、挟持用部材は、基板の長さ方向一側に横並び状態で設けた複数の発熱性電子部品を各保持部で間隔をもって個別に保持でき、各発熱性電子部品を基板に対し整列した状態で仮止めすることができる。
【００１６】
また、請求項４の発明によると、固定部材は締結ねじであり、ユニットケースの放熱段部と基板台座部には該各締結ねじが螺着されるねじ穴をそれぞれ設け、基板と挟持用部材には前記各締結ねじが挿通されるねじ挿通穴をそれぞれ設ける構成としている。
【００１７】
これにより、複数の締結ねじを用いてカバーと一緒に基板と挟持用部材をユニットケースの基板台座部と放熱段部とに共締めでき、前記発熱性電子部品をユニットケースの放熱段部と挟持用部材との間に挟持した状態で固定することができる。
【００１８】
また、請求項５の発明によると、発熱性電子部品は放熱板を有し、ユニットケースの放熱段部は挟持用部材との間で該放熱板を挟持する構成している。これにより、電子部品から発生した熱を放熱板からユニットケースの放熱段部に伝え、ユニットケースの外部へと放散させることができる。
【００１９】
さらに、請求項６の発明によると、ユニットケースの基板台座部は、挟持用部材と発熱性電子部品の放熱板との合計の厚さにほぼ対応する寸法分だけ前記放熱段部よりも高い位置に配設してなる構成としている。
【００２０】
これにより、基板をユニットケース内に配置するために、基板の長手方向一側をユニットケースの放熱段部上に放熱板、挟持用部材を介して載置し、基板の長さ方向他側を基板台座部上に載置したときには、ユニットケースに対して基板をほぼ水平に安定した状態に保つことができ、制御ユニットの組立作業を円滑に行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による制御ユニットを添付の図１ないし図６に従って詳細に説明する。
【００２２】
ここで、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は制御ユニットの外殻をなすユニットケース（以下、ケース１という）で、該ケース１は、例えばアルミニウム等の金属材料により鋳造等の手段を用いて有底の箱体として形成されている。
【００２３】
そして、ケース１は、図２に示すように長方形状の底部１Ａと、該底部１Ａの外縁側から上向きに立上げられた左，右の側部１Ｂ，１Ｃおよび前，後の側部１Ｄ，１Ｅとにより構成されている。また、ケース１の前側に位置する側部１Ｄには、後述のコネクタ５，６，７と対応する位置に、互いに大きさが異なる略コ字形状の切欠き部１Ｆ，１Ｇ，１Ｈが形成され、これら切欠き部１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ内には、それぞれコネクタ５，６，７が配置されるものである。
【００２４】
２はケース１の長さ方向一側（左側）に一体形成された放熱段部で、該放熱段部２は、底部１Ａと側部１Ｂとの間の角隅部側に肉盛りを施すようにして形成され、図１に示す如く高さ寸法Ｈ1 をもった厚肉で中実の段部となっている。そして、放熱段部２は、ケース１全体の中で比較的大きな容積を有することにより大きな熱容量をもったヒートシンクを構成し、後述するパワートランジスタ８から発生する熱をケース１の外部へと放熱させるものである。
【００２５】
また、放熱段部２には、ケース１の外面側に位置して複数の放熱部２Ａ（１個のみ図示）が設けられ、該各放熱部２Ａは放熱フィンとなって外気との接触面積を拡大するものである。そして、放熱段部２の上面側は平坦面として形成され、後述の放熱シート１２を介して各パワートランジスタ８が面接触状態で載置される。また、放熱段部２には後述の締結ねじ１４が螺着されるねじ穴２Ｂが、例えば２個だけ間隔をもって形成されている。
【００２６】
３，３はケース１の長さ方向他側（右側）に設けられた基板台座部で、該各基板台座部３は、図２に示す如く右側の側部１Ｃと前，後の側部１Ｄ，１Ｅとの間の角隅部側に位置し、それぞれ柱状の取付台座としてケース１に一体形成されている。
【００２７】
そして、これらの基板台座部３は、図１に示す如く高さ寸法Ｈ（Ｈ＞Ｈ1）を有し、その上面は、放熱段部２よりも寸法Ｈ2 (Ｈ2 ＝Ｈ−Ｈ1 ）だけ高い位置に配置されている。また、基板台座部３にも後述の締結ねじ１４が螺着されるねじ穴３Ａが形成されている。
【００２８】
４は電気絶縁性の材料等を用いて長方形状の平板体と形成された基板で、該基板４は、図１に示す如くケース１内に上側から挿入され、後述のカバー１３と共に各締結ねじ１４を用いてケース１の放熱段部２と各基板台座部３とに当接状態で固定されるものである。
【００２９】
このため、基板４はケース１にほぼ対応する長さを有し、その長さ方向一側はケース１の放熱段部２を上側から覆う位置まで延び、長さ方向他側は各基板台座部３の上面側に当接する位置まで延びている。また、基板４には、図２に示す如く放熱段部２の各ねじ穴２Ｂと対応する位置に２個のねじ挿通穴４Ａ，４Ａが穿設され、各基板台座部３のねじ穴３Ａと対応する位置には他のねじ挿通穴４Ｂ，４Ｂが穿設されている。
【００３０】
さらに、基板４の長さ方向一側には、図４に示す如くねじ挿通穴４Ａ，４Ａの外側に位置して嵌合穴４Ｃ，４Ｃが形成され、これらの嵌合穴４Ｃは、後述のブレース１０を基板４上に仮止めするため、後述する当て板部１０Ａの下面側に凹凸嵌合する凹凸嵌合部を構成するものである。
【００３１】
５，６，７は基板４にそれぞれ設けられたコネクタを示し、これらのコネクタ５〜７は、ケース１の切欠き部１Ｆ〜１Ｈと対応する位置に配設され、これら切欠き部１Ｆ，１Ｇ，１Ｈを介してケース１の外部に突出または露出するものである。そして、コネクタ５〜７は、基板４に実装された後述のパワートランジスタ８および他の回路部品１１に対して給電を行うと共に、各種信号の入，出力等を行うものである。
【００３２】
８，８，…は基板４の長さ方向一側に横並び状態で実装された合計４個の発熱性電子部品となるパワートランジスタで、該各パワートランジスタ８は、図３、図４に示す如く３本の端子ピン８Ａ，８Ａ，…と、平板状の金属板からなる放熱板８Ｂとをそれぞれ有している。そして、パワートランジスタ８は、各端子ピン８Ａの先端側が基板４に対し接続部９，９，…の位置で、基板４側のスルーホール９Ａ，９Ａ，…等を介して半田付けにより接続されている。
【００３３】
この場合、これらのパワートランジスタ８は、各端子ピン８Ａが図４に示すように予め略Ｌ字状に折曲げられ、これらの端子ピン８Ａの先端側をスルーホール９Ａに挿入した状態でフロー半田付け等の手段により基板４側に接続される。そして、各パワートランジスタ８は、半田付け作業後に放熱板８Ｂが後述するブレース１０の当て板部１０Ａ上に当接される。また、パワートランジスタ８の放熱板８Ｂには嵌合穴８Ｃが穿設され、該嵌合穴８Ｃは後述する当て板部１０Ａの突起１０Ｅに対して凹凸嵌合するものである。
【００３４】
１０はパワートランジスタ８を基板４上で整列状態に保持する挟持用部材としてのブレースで、該ブレース１０は、電気絶縁性の樹脂材料等を用いて図４に示す如く四角形状の枠状体として形成され、角柱状の当て板部１０Ａと、該当て板部１０Ａと平行に延びる支え板部１０Ｂと、該支え板部１０Ｂと当て板部１０Ａとの間を互いに平行に延びて両者の間を連結する連結板部１０Ｃ，１０Ｃとにより構成されている。
【００３５】
また、ブレース１０の当て板部１０Ａには、基板４のねじ挿通穴４Ａと対応する位置に同様のねじ挿通穴１０Ｄ，１０Ｄが穿設され、当て板部１０Ａの上面側には、一定の間隔をもって保持部としての突起１０Ｅ，１０Ｅ，…が設けられている。
【００３６】
そして、これらの突起１０Ｅは各放熱板８Ｂの嵌合穴８Ｃと凹凸嵌合することにより、各パワートランジスタ８を図４中に仮想線で示す如く保持し、基板４に対する各パワートランジスタ８の仮止めを図３に示すように行うものである。
【００３７】
一方、当て板部１０Ａの下面側には、基板４の嵌合穴４Ｃと上，下で対向する位置に２個の仮止め突起（図示せず）が設けられ、これらの仮止め突起は図４に示す各嵌合穴４Ｃに凹凸嵌合することにより、基板４の長さ方向一側にブレース１０を仮止めするものである。
【００３８】
そして、このときにはブレース１０の当て板部１０Ａと支え板部１０Ｂとが基板４の表面上に図３に示す如く当接され、ブレース１０全体を基板４に対して安定した面接触状態に保持するものである。
【００３９】
１１は基板４に実装された他の回路部品で、該回路部品１１は、例えば集積回路（ＩＣ）、コンデンサ、抵抗等の複数の電子部品からなり、図１、図３中に仮想線で示す如く基板４に搭載される。そして、当該制御ユニットは各パワートランジスタ８および回路部品１１により、例えば自動車用エンジンの燃料噴射量制御や点火時期制御等を行なうものである。
【００４０】
１２はケース１の放熱段部２上に配置された放熱シートで、該放熱シート１２は、例えばシリコンゴム等の熱伝導性が高い弾性材料を用いて形成され、パワートランジスタ８からの熱をケース１の放熱段部２側に伝えるものである。
【００４１】
ここで、図３に示す如く各パワートランジスタ８、ブレース１０および回路部品１１が組込まれた基板４は、図２に示すように表，裏を反転させた状態でケース１に対し上側から被せるようにして装入され、このときにパワートランジスタ８の放熱板８Ｂは、ケース１の放熱段部２上に放熱シート１２を介して載置される。
【００４２】
また、このときにブレース１０の当て板部１０Ａは、図１に示すようにパワートランジスタ８の放熱板８Ｂを放熱段部２との間で放熱シート１２を介して挟持し、パワートランジスタ８の放熱板８Ｂを放熱段部２上に後述の締結ねじ１４を介して固定するものである。
【００４３】
そして、パワートランジスタ８の放熱板８Ｂ、ブレース１０の当て板部１０Ａおよび放熱シート１２は、合計の厚さ寸法が図１に示す如く寸法Ｈ2 となり、これによって基板４は、ケース１の放熱段部２と基板台座部３との間にほぼ水平な状態で配置されるものである。
【００４４】
１３はケース１を上側から閉塞するカバーで、該カバー１３は、薄い金属板等を図２に示すようにプレス加工することにより略長方形の蓋体として成形され、基板４を上側から完全に覆う大きさをもって形成されている。
【００４５】
そして、カバー１３には、図２に示すように放熱段部２の各ねじ穴２Ｂ、基板４のねじ挿通穴４Ａと対応する位置に２個のねじ挿通穴１３Ａ，１３Ａが穿設され、各基板台座部３のねじ穴３Ａ、基板４のねじ挿通穴４Ｂと対応する位置には他のねじ挿通穴１３Ｂ（一方のみ図示）が穿設されている。
【００４６】
１４，１４，…はカバー１３をケース１に固定する合計４個の固定部材としての締結ねじで、これらの締結ねじ１４は、図１、図２に示す如くカバー１３の各ねじ挿通穴１３Ａ，１３Ｂ、基板４のねじ挿通穴４Ａ，４Ｂ、ブレース１０のねじ挿通穴１０Ｄ（図３参照）を介して放熱段部２のねじ穴２Ｂ，基板台座部３のねじ穴３Ａにそれぞれ螺着される。
【００４７】
これにより、締結ねじ１４は、カバー１３と一緒に基板４とブレース１０をケース１の基板台座部３と各放熱段部２とに共締めし、複数のパワートランジスタ８の放熱板８Ｂをケース１の放熱段部２とブレース１０の当て板部１０Ａとの間に挟持した状態で固定するものである。
【００４８】
本実施の形態による制御ユニットは、上述の如き構成を有するもので、次に該制御ユニットの組立手順について説明する。
【００４９】
まず、各パワートランジスタ８の端子ピン８Ａを図４に示す如く略Ｌ字状に折曲げた状態で、各パワートランジスタ８を他の回路部品１１等と共にフロー半田付け等の手段を用いて基板４上に実装する。また、基板４の長さ方向一側にはブレース１０の当て板部１０Ａを仮止めするため、図４に示す基板４の嵌合穴４Ｃに対して当て板部１０Ａの仮止め突起を凹凸嵌合させる。
【００５０】
次に、この状態で各パワートランジスタ８は、放熱板８Ｂをブレース１０の当て板部１０Ａ上に当接させると共に、放熱板８Ｂの嵌合穴８Ｃを当て板部１０Ａの突起１０Ｅに対して凹凸嵌合させる。これにより、ブレース１０を用いて各パワートランジスタ８を整列状態で基板４に対し仮止めする。
【００５１】
次に、これらのパワートランジスタ８、ブレース１０および他の回路部品１１を組込んだ基板４を、その表，裏を反転させた状態でブレース１０と一緒にケース１内に装入し、この上からケース１をカバー１３により閉塞する。そして、その後は合計４本の締結ねじ１４，１４，…を用いてカバー１３と一緒に基板４とブレース１０をケース１の放熱段部２と基板台座部３とに共締めする。
【００５２】
これにより、複数のパワートランジスタ８をケース１の放熱段部２とブレース１０との間に挟持した状態で締結ねじ１４によって固定でき、このときにカバー１３と一緒に基板４とブレース１０とを、ケース１に対して同時に固定することができる。
【００５３】
そして、このように組立てられた制御ユニットは、コネクタ５，６，７に外部機器がハーネス（図示せず）等を介して接続され、この状態でエンジン回転数、吸入空気量等を検出する検出信号が外部機器から入力されると、この検出信号に基づいて回路部品１１等で燃料噴射量の演算制御、点火時期制御等を行ない、エンジン側の燃料噴射弁、点火コイル等に制御信号を出力することができる。
【００５４】
かくして、本実施の形態によれば、上述の如き構成を採用することにより、パワートランジスタ８をケース１のヒートシンクとなる放熱段部２側に固定する作業と、カバー１３をケース１、基板４に対して固定する作業とを同一の工程で行うことができ、当該制御ユニットの組立作業を効率的に行うことができる。
【００５５】
また、ケース１の放熱段部２に対するパワートランジスタ８の取付作業と、ケース１に対する基板４等の取付作業を同時行うことができるので、締結ねじ１４を放熱段部２と基板台座部３のねじ穴２Ｂ、３Ａに対して螺着するときに、ケース１と基板４との間の空間内に金属粉等が発生することはなくなり、これらの金属粉が原因となって基板４の回路部品１１側で短絡（ショート）等が発生する等の問題を解消することができる。
【００５６】
また、ケース１に一体形成した放熱段部２は、底部１Ａと側部１Ｂとの間の角隅部側に肉盛りを施すようにして、図１に示す如く高さ寸法Ｈ1 をもった厚肉で中実の段部として形成しているので、この放熱段部２により大きな熱容量をもったヒートシンクを構成でき、パワートランジスタ８から発生する熱をケース１の外部へと確実に放熱することができる。
【００５７】
さらに、放熱段部２には、ケース１の外面側に位置して複数の放熱部２Ａを設け、該各放熱部２Ａにより放熱フィンの如く外気との接触面積を拡大しているので、これによってもパワートランジスタ８からの熱を効率的に放熱することができる。
【００５８】
従って、本実施の形態によれば、パワートランジスタ８等の発熱性電子部品に対する放熱性を良好に確保できる。また、当該制御ユニットの組立作業性を、例えば４本の締結ねじ１４を用いるだけ効率的に行うことができ、組立時の作業性を大幅に向上することができる。
【００５９】
また、このような締結ねじ１４による基板４、ブレース１０およびカバー１３等の固定作業時に金属粉がケース１内に発生するのを確実に抑えることができ、基板４に実装した回路部品１１等を金属粉から保護できると共に、当該制御ユニットの信頼性を高めることができる。
【００６０】
次に、図５に本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、挟持用部材としてのブレースを、有底のボックス構造体として形成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６１】
図中、２１は本実施の形態で用いる発熱性電子部品としてのパワートランジスタで、該各パワートランジスタ２１は、第１の実施の形態で述べたパワートランジスタ８とほぼ同様に構成され、複数の端子ピン２１Ａと放熱板２１Ｂとを有している。
【００６２】
２２はパワートランジスタ２１用の挟持用部材となるブレースで、該ブレース２２は、電気絶縁性の樹脂材料等を用いて有底のボックス構造体として形成され、細長い長方形状をなす底部２２Ａと、該底部２２Ａの前，後に一体形成された角柱状の枠板部２２Ｂ，２２Ｃと、底部２２Ａの左，右に一体形成された側壁部２２Ｄ，２２Ｄと、該各側壁部２２Ｄ間に一定間隔をもって形成された複数の隔壁部２２Ｅ，２２Ｅ，…等とにより構成されている。
【００６３】
ここで、ブレース２２の各隔壁部２２Ｅは、枠板部２２Ｂ，２２Ｃ間を前，後方向に延び、左，右の側壁部２２Ｄ間に保持部となる合計４個の嵌合凹部２２Ｆ，２２Ｆ，…を形成している。そして、これらの嵌合凹部２２Ｆ内には、それぞれパワートランジスタ２１が間隔をもって嵌合、保持され、嵌合凹部２２Ｆの深さ寸法は、パワートランジスタ２１の高さ寸法にほぼ対応しているものである。
【００６４】
また、ブレース２２の枠板部２２Ｂは、後側の枠板部２２Ｃに比較して薄肉に形成され、後側の枠板部２２Ｃは、第１の実施の形態で述べた当て板部１０Ａとほぼ同様に構成されている。そして、この枠板部２２Ｃには、基板４のねじ挿通穴４Ａと対応する位置にねじ挿通穴２２Ｇ，２２Ｇが穿設され、このねじ挿通穴２２Ｇ内には図２に例示した締結ねじ１４が挿通されるものである。
【００６５】
一方、ブレース２２（枠板部２２Ｃ）の下面側には、基板４の嵌合穴４Ｃと上，下で対向する位置に２個の仮止め突起（図示せず）が設けられ、これらの仮止め突起は図５に示す各嵌合穴４Ｃに凹凸嵌合することにより、基板４の長さ方向一側にブレース２２を仮止めするものである。そして、このときにはブレース２２の底部２２Ａ等が基板４の表面上に広く当接され、ブレース２２全体を基板４に対して安定した面接触状態に保持できるものである。
【００６６】
かくして、このように構成される本実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に本実施の形態では、ブレース２２をボックス構造とし、各側壁部２２Ｄと各隔壁部２２Ｅとの間に、例えば合計４個の嵌合凹部２２Ｆ，２２Ｆ，…を設ける構成としている。
【００６７】
このため、複数のパワートランジスタ２１を各嵌合凹部２２Ｆ内にそれぞれ個別に嵌合させ、各パワートランジスタ２１を定間隔で整列した状態に保持できると共に、基板４に対するパワートランジスタ２１の仮止めまたは位置合せをより安定して行うことができる。
【００６８】
次に、図６に本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第２の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、挟持用部材としてのブレース３１を、異なる形状のボックス構造体に形成したことにある。
【００６９】
ここで、本実施の形態で用いるブレース３１は、第２の実施の形態で述べたブレース２２とほぼ同様に、底部３１Ａ、前，後の枠板部３１Ｂ，３１Ｃ、左，右の側壁部３１Ｄ，３１Ｄ、隔壁部３１Ｅ，３１Ｅ，…、嵌合凹部３１Ｆ，３１Ｆ，…、ねじ挿通穴３１Ｇ，３１Ｇをもって構成されている。
【００７０】
然るに、このブレース３１は、各側壁部３１Ｄ、隔壁部３１Ｅが枠板部３１Ｂの上面側まで延び、各嵌合凹部３１Ｆは段付の凹部として形成されている。そして、これらの嵌合凹部３１Ｆ内には、それぞれパワートランジスタ２１が間隔をもって嵌合、保持されるものである。
【００７１】
かくして、このように構成される本実施の形態は、前述した第２の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に本実施の形態では、ブレース３１の側壁部３１Ｄ、隔壁部３１Ｅを枠板部３１Ｂの上面側まで延ばすことにより、各嵌合凹部３１Ｆの長さ寸法を拡大している。
【００７２】
このため、複数のパワートランジスタ２１を各嵌合凹部３１Ｆ内にそれぞれ個別に嵌合したときには、各パワートランジスタ２１をさらに安定して保持でき、基板４に対するパワートランジスタ２１の仮止めまたは位置合せをより一層安定して行うことができる。
【００７３】
なお、前記各実施の形態では、自動車用エンジン等に用いる制御ユニットを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば家庭用電化製品、または他の産業機械等、発熱性の電子部品を組込むようにした種々の制御ユニットにも適用できるものである。
【００７４】
また、前記第１の実施の形態では、固定部材として締結ねじ１４を用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばリベット等の固定部材を用いてもよく、また、カシメ等の固定手段を用いてカバー１３をケース１に固定する構成としてもよい。この点は第２，第３の実施の形態についても同様である。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１に記載の発明によれば、制御ユニットを、有底のユニットケース、発熱性電子部品が他の部品と共に実装される基板、前記発熱性電子部品を該基板に対して仮止めする挟持用部材、前記ユニットケースを外側から閉塞するカバーおよび複数の固定部材により構成し、これらの固定部材は、カバーと一緒に前記基板と挟持用部材を前記ユニットケースの基板台座部と放熱段部とに共締めし、前記発熱性電子部品をユニットケースの放熱段部と挟持用部材との間に挟持した状態で固定する構成としたので、当該制御ユニットの組立作業性を最小本数の固定部材を用いて効率的に行うことができ、組立時の作業性を大幅に向上することができると共に、例えばパワートランジスタ等の発熱性電子部品に対する放熱性を良好に確保することができる。
【００７６】
また、このような固定部材による基板、挟持用部材およびカバー等の固定作業時に金属粉がユニットケース内に発生するのを確実に抑えることができ、基板に実装した回路部品等を金属粉から保護できると共に、当該制御ユニットの信頼性を高めることができる。
【００７７】
また、請求項２に記載の発明によると、挟持用部材は基板に対して凹凸嵌合により仮止めする構成としているので、挟持用部材を基板の長さ方向一側に凹凸嵌合により仮止めでき、挟持用部材を基板に組付けるときの作業性を向上することができる。
【００７８】
一方、請求項３に記載の発明は、基板の長さ方向一側に発熱性電子部品を複数個横並び状態で設け、挟持用部材には該各発熱性電子部品を間隔をもって保持する複数の保持部を設ける構成としているので、基板の長さ方向一側に横並び状態で設けた複数の発熱性電子部品を挟持用部材の各保持部により間隔をもって個別に保持でき、各発熱性電子部品を基板に対し整列した状態で仮止めすることができる。
【００７９】
また、請求項４に記載の発明によると、固定部材は締結ねじであり、ユニットケースの放熱段部と基板台座部には該各締結ねじが螺着されるねじ穴をそれぞれ設け、基板と挟持用部材には前記各締結ねじが挿通されるねじ挿通穴をそれぞれ設ける構成としているので、複数の締結ねじを用いてカバーと一緒に基板と挟持用部材をユニットケースの基板台座部と放熱段部とに共締めでき、前記発熱性電子部品をユニットケースの放熱段部と挟持用部材との間に挟持した状態で固定することができる。
【００８０】
また、請求項５に記載の発明によると、発熱性電子部品は放熱板を有し、ユニットケースの放熱段部は挟持用部材との間で該放熱板を挟持する構成しているので、電子部品から発生した熱を放熱板からユニットケースの放熱段部へと確実に伝えることができ、ユニットケースによる放熱性を向上できる。
【００８１】
さらに、請求項６に記載の発明によると、ユニットケースの基板台座部は、挟持用部材と放熱板の合計の厚さにほぼ対応する寸法分だけ前記放熱段部よりも高い位置に配設する構成としているので、基板をユニットケース内に配置するために、基板の長手方向一側をユニットケースの放熱段部上に放熱板、挟持用部材を介して載置すると共に、基板の長さ方向他側を基板台座部上に載置したときには、ユニットケースに対して基板をほぼ水平に安定した状態に保つことができ、制御ユニットの組立作業を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による制御ユニットを示す縦断面図である。
【図２】図１中のケース、基板およびカバー等を示す分解斜視図である。
【図３】図１中の基板を反転した状態で単体として示す斜視図である。
【図４】図３中のパワートランジスタとブレースを基板に組付ける状態を拡大して示す分解斜視図である。
【図５】第２の実施の形態による制御ユニットに用いるブレース等を示す分解斜視図である。
【図６】第３の実施の形態による制御ユニットに用いるブレース等を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ユニットケース
２放熱段部
２Ｂ，３Ａねじ穴
３基板台座部
４基板
４Ａ，４Ｂ，１０Ｄ，１３Ａ，１３Ｂ，２２Ｇ，３１Ｇねじ挿通穴
４Ｃ嵌合穴（凹凸嵌合部）
５，６，７コネクタ
８，２１パワートランジスタ（発熱性電子部品）
８Ａ，２１Ａ端子ピン
８Ｂ，２１Ｂ放熱板
９接続部
１０，２２，３１ブレース（挟持用部材）
１０Ａ当て板部
１０Ｅ突起（保持部）
１１回路部品（他の部品）
１２放熱シート
１３カバー
１４締結ねじ（固定部材）
２２Ｃ，３１Ｃ枠板部
２２Ｆ，３１Ｆ嵌合凹部（保持部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control unit suitably used for, for example, performing ignition control of a vehicle engine, calculation control of a fuel injection amount, and the like, and particularly relates to a control unit provided with a heat-generating electronic component such as a power transistor.
[0002]
[Prior art]
In general, a control unit mounted on an automobile or the like mounts a heat-generating electronic component such as a power transistor on a substrate together with other circuit components in order to control energization of an engine ignition coil, an electromagnetic actuator of a fuel injection valve, and the like. In this state, a substrate or the like is stored in the unit case (for example, JP-A-10-65371).
[0003]
And in this type of prior art control unit, the unit case or cover is provided with a heat radiating part called a heat sink, for example, to dissipate the heat generated from the power transistor etc. It prevents the parts from being exposed to high temperatures.
[0004]
When a board on which a heat-generating electronic component such as a power transistor is mounted is housed in the unit case, first, the heat-generating electronic part such as a power transistor is soldered to the board and then mounted in the unit case. Put.
[0005]
After that, the heat generating electronic component is fixed to a heat radiating part such as a heat sink with a screw or the like, and the cover is covered with the cover and the substrate is sandwiched between the cover and the unit case, and the cover is attached to the unit case. On the other hand, it is set as the structure fixed using another screw member or a crimping means.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the control unit according to the above-described prior art, the work of fixing the heat generating electronic parts such as the power transistor to the heat radiating part such as the heat sink and the work of fixing the cover to the unit case and the substrate are performed in separate processes. Therefore, there is a problem that workability at the time of assembling the control unit is poor and efficient assembly work cannot be performed.
[0007]
Also, when fixing heat-generating electronic components such as power transistors to heat-dissipating parts such as heat sinks using screw members, metal powder or the like may be generated, and these metal powders cause the circuit component side of the board. Therefore, there is a problem that a short circuit is likely to occur.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to ensure heat dissipation for heat-generating electronic components such as power transistors, for example, and to improve workability during assembly. To provide a unit.
[0009]
Another object of the present invention is to suppress the generation of metal powder in the unit case during the fixing operation using a screw member or the like, and to protect the electronic components on the board from the metal powder and improve the reliability. It is to provide a control unit which can be made.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the control unit employed by the invention of claim 1 has a heat radiation step part in which the heat-generating electronic component is in surface contact with one side in the length direction, and on the other side in the length direction. A bottomed unit case provided with a board pedestal and a plate-like body extending between the heat dissipation step and the board pedestal in the unit case and mounting the heat-generating electronic component together with other parts A holding member disposed in a temporarily fixed state on one side in the length direction of the substrate for holding the heat-generating electronic component between the substrate and the heat radiation step portion of the unit case, and the holding member A cover that closes the unit case from the outside in a state where the substrate is placed in the unit case together with a member for use, and the substrate pedestal part and the heat radiation step part of the unit case together with the cover and the cover together with the cover And tighten the heat generation It is constituted by a plurality of fixing members for fixing in a state of being sandwiched between the heat radiating stepped portion and the clamping member of the electronic component unit case.
[0011]
With this configuration, when the control unit is assembled, first, a heat-generating electronic component such as a power transistor is mounted on the substrate together with other electronic components using means such as soldering, and in this state, the substrate is mounted. The holding member can be temporarily fixed to one side in the length direction, and the exothermic electronic component can be temporarily fixed to the substrate using the holding member.
[0012]
Next, in a state where the substrate is placed in the unit case together with the holding member, the unit case is closed with a cover from the outside, and a plurality of fixing members are used to hold the substrate together with the cover from above. The member can be fastened to the board pedestal portion and the heat radiation step portion of the unit case, and the heat-generating electronic component can be fixed in a state of being sandwiched between the heat radiation step portion of the unit case and the holding member. .
[0013]
According to a second aspect of the present invention, the clamping member is temporarily fixed to the substrate by concave and convex fitting. In this case, the clamping member can be temporarily fixed to the one side in the length direction of the substrate by concave and convex fitting.
[0014]
On the other hand, the invention of claim 3 is provided with a plurality of heat generating electronic components arranged side by side on one side in the length direction of the substrate, and the holding member holds a plurality of heat generating electronic components at intervals. It is set as the structure formed by providing.
[0015]
As a result, the holding member can hold a plurality of heat generating electronic components provided side by side on one side in the length direction of the substrate individually with intervals between the holding portions, and the heat generating electronic components are aligned with the substrate. It can be temporarily fixed in the state.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, the fixing member is a fastening screw, the heat dissipation step portion of the unit case and the board base portion are provided with screw holes into which the fastening screws are screwed, respectively, and the board and the clamping member Are provided with screw insertion holes through which the respective fastening screws are inserted.
[0017]
As a result, the board and the clamping member can be fastened together with the cover to the board pedestal part and the heat radiation step part of the unit case together with the cover using a plurality of fastening screws, and the heat-generating electronic component is held between the heat radiation step part of the unit case It can fix in the state clamped between members for use.
[0018]
According to the invention of claim 5, the heat-generating electronic component has the heat radiating plate, and the heat radiating step portion of the unit case is configured to sandwich the heat radiating plate with the clamping member. Thereby, the heat generated from the electronic component can be transmitted from the heat radiating plate to the heat radiating step portion of the unit case and dissipated to the outside of the unit case.
[0019]
Furthermore, according to the invention of claim 6, the board pedestal part of the unit case is positioned higher than the heat radiation step part by a dimension substantially corresponding to the total thickness of the sandwiching member and the heat radiation plate of the heat generating electronic component. It is set as the structure formed by arrange | positioning.
[0020]
Thereby, in order to arrange the board in the unit case, one side in the longitudinal direction of the board is placed on the heat radiation step part of the unit case via the heat sink and the holding member, and the other side in the length direction of the board is placed. When placed on the board pedestal, the board can be kept substantially horizontal and stable with respect to the unit case, and the control unit can be assembled smoothly.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a control unit according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0022]
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a unit case (hereinafter referred to as case 1) that forms the outer shell of the control unit, and the case 1 is formed as a bottomed box using a metal material such as aluminum, for example, by means of casting or the like. ing.
[0023]
As shown in FIG. 2, the case 1 includes a rectangular bottom portion 1A, left and right side portions 1B and 1C, and front and rear side portions 1D raised upward from the outer edge side of the bottom portion 1A. 1E. Further, on the side portion 1D located on the front side of the case 1, substantially U-shaped notches 1F, 1G, and 1H having different sizes are formed at positions corresponding to connectors 5, 6, and 7 described later. The connectors 5, 6 and 7 are disposed in the notches 1F, 1G and 1H, respectively.
[0024]
Reference numeral 2 denotes a heat radiation step portion integrally formed on one side (left side) in the length direction of the case 1, and the heat radiation step portion 2 is formed so as to be piled up on the corner portion side between the bottom portion 1A and the side portion 1B. As shown in FIG. 1, it is a thick and solid step having a height dimension H1. The heat radiation step portion 2 constitutes a heat sink having a large heat capacity by having a relatively large volume in the entire case 1, and dissipates heat generated from the power transistor 8 described later to the outside of the case 1. Is.
[0025]
Further, the heat radiating step portion 2 is provided with a plurality of heat radiating portions 2A (only one is shown) located on the outer surface side of the case 1, and each heat radiating portion 2A serves as a heat radiating fin to increase the contact area with the outside air. It is something that expands. And the upper surface side of the thermal radiation step part 2 is formed as a flat surface, and each power transistor 8 is mounted in a surface contact state via the thermal radiation sheet 12 mentioned later. In addition, the heat radiation step portion 2 is formed with, for example, only two screw holes 2B into which fastening screws 14 to be described later are screwed.
[0026]
Reference numerals 3 and 3 denote substrate pedestal portions provided on the other side (right side) in the length direction of the case 1, and each of the substrate pedestal portions 3 includes the right side portion 1C and the front and rear side portions 1D as shown in FIG. , 1E, and is integrally formed with the case 1 as a columnar mounting base.
[0027]
These substrate pedestals 3 have a height dimension H (H> H1) as shown in FIG. 1, and their upper surface is higher than the heat radiation step 2 by a dimension H2 (H2 = H-H1). Is arranged. The board pedestal portion 3 is also formed with a screw hole 3A into which a fastening screw 14 described later is screwed.
[0028]
Reference numeral 4 denotes a substrate formed as a rectangular flat plate using an electrically insulating material or the like. The substrate 4 is inserted into the case 1 from above as shown in FIG. 14 is fixed to the heat radiating step portion 2 of the case 1 and each substrate pedestal portion 3 in a contact state.
[0029]
For this reason, the substrate 4 has a length substantially corresponding to the case 1, one side in the length direction extends to a position covering the heat radiation step portion 2 of the case 1 from the upper side, and the other side in the length direction is each substrate pedestal portion. 3 is extended to a position where it abuts against the upper surface side of 3. Further, as shown in FIG. 2, the board 4 is provided with two screw insertion holes 4A and 4A at positions corresponding to the screw holes 2B of the heat radiation step portion 2, and the screw holes 3A of the board pedestal portions 3 Other screw insertion holes 4B and 4B are formed at corresponding positions.
[0030]
Further, on one side in the length direction of the substrate 4, fitting holes 4C and 4C are formed outside the screw insertion holes 4A and 4A as shown in FIG. 4, and these fitting holes 4C are formed as described later. In order to temporarily fix the brace 10 on the substrate 4, a concave / convex fitting portion that is concave / convexly fitted to the lower surface side of the abutting plate portion 10 </ b> A described later is configured.
[0031]
Reference numerals 5, 6 and 7 denote connectors provided on the substrate 4, respectively. These connectors 5 to 7 are arranged at positions corresponding to the notches 1F to 1H of the case 1, and these notches 1F and 1G are provided. , 1H is projected or exposed to the outside of the case 1. The connectors 5 to 7 supply power to a power transistor 8 and other circuit components 11 described later mounted on the substrate 4 and input / output various signals.
[0032]
8, 8,... Are power transistors which are a total of four heat-generating electronic components mounted side by side on one side in the length direction of the substrate 4. Each power transistor 8 is as shown in FIGS. Three terminal pins 8A, 8A,... And a heat radiating plate 8B made of a flat metal plate are provided. The power transistor 8 is connected by soldering through the through holes 9A, 9A,... On the substrate 4 side at the positions of the connecting portions 9, 9,. Yes.
[0033]
In this case, in these power transistors 8, each terminal pin 8A is bent in advance in a substantially L shape as shown in FIG. 4, and the flow soldering is performed with the tip side of these terminal pins 8A inserted into the through holes 9A. It is connected to the substrate 4 side by means such as attaching. Each power transistor 8 is brought into contact with a heat sink 8B on a contact plate portion 10A of a brace 10, which will be described later, after the soldering operation. Further, a fitting hole 8C is formed in the heat radiating plate 8B of the power transistor 8, and the fitting hole 8C is concavo-convexly fitted to a protrusion 10E of a contact plate portion 10A described later.
[0034]
Reference numeral 10 denotes a brace as a clamping member for holding the power transistor 8 in an aligned state on the substrate 4. The brace 10 is formed as a rectangular frame body as shown in FIG. 4 using an electrically insulating resin material or the like. A prismatic backing plate portion 10A, a corresponding supporting plate portion 10B extending in parallel with the corresponding plate portion 10A, and between the supporting plate portion 10B and the supporting plate portion 10A and extending between them in parallel. It is comprised by the connection board part 10C and 10C to connect.
[0035]
In addition, similar screw insertion holes 10D and 10D are formed in the contact plate portion 10A of the brace 10 at positions corresponding to the screw insertion holes 4A of the substrate 4, and a fixed interval is provided on the upper surface side of the contact plate portion 10A. Are provided as projections 10E, 10E,.
[0036]
These protrusions 10E are concavo-convexly engaged with the fitting holes 8C of the heat radiating plates 8B, thereby holding the power transistors 8 as indicated by phantom lines in FIG. Stopping is performed as shown in FIG.
[0037]
On the other hand, two temporary fixing projections (not shown) are provided on the lower surface side of the abutting plate portion 10A at positions facing the fitting holes 4C of the substrate 4 above and below. The brace 10 is temporarily fixed to one side in the length direction of the substrate 4 by engaging the fitting holes 4C shown in FIG.
[0038]
At this time, the contact plate portion 10A and the support plate portion 10B of the brace 10 are brought into contact with the surface of the substrate 4 as shown in FIG. 3, and the entire brace 10 is held in a stable surface contact state with the substrate 4. Is.
[0039]
Reference numeral 11 denotes another circuit component mounted on the substrate 4, and the circuit component 11 includes a plurality of electronic components such as an integrated circuit (IC), a capacitor, and a resistor, and is indicated by a virtual line in FIGS. 1 and 3. It is mounted on the substrate 4 as described above. The control unit performs, for example, fuel injection amount control and ignition timing control of an automobile engine by the power transistors 8 and the circuit components 11.
[0040]
Reference numeral 12 denotes a heat radiating sheet disposed on the heat radiating step portion 2 of the case 1, and the heat radiating sheet 12 is formed using an elastic material having high thermal conductivity such as silicon rubber, and heat from the power transistor 8 is cased. 1 is transmitted to the heat radiation step portion 2 side.
[0041]
Here, as shown in FIG. 3, the substrate 4 in which each power transistor 8, the brace 10, and the circuit component 11 are assembled is covered with the case 1 from above with the front and back being inverted as shown in FIG. At this time, the heat radiating plate 8B of the power transistor 8 is placed on the heat radiating step portion 2 of the case 1 via the heat radiating sheet 12.
[0042]
At this time, the contact plate portion 10A of the brace 10 sandwiches the heat radiating plate 8B of the power transistor 8 with the heat radiating step portion 2 via the heat radiating sheet 12 as shown in FIG. The plate 8B is fixed on the heat radiation step portion 2 via a fastening screw 14 described later.
[0043]
The total thickness of the heat radiating plate 8B of the power transistor 8, the contact plate portion 10A of the brace 10 and the heat radiating sheet 12 becomes the dimension H2 as shown in FIG. 2 and the board pedestal 3 are arranged in a substantially horizontal state.
[0044]
Reference numeral 13 denotes a cover for closing the case 1 from above. The cover 13 is formed as a substantially rectangular lid by pressing a thin metal plate or the like as shown in FIG. 2, and completely covers the substrate 4 from above. It is formed with a size.
[0045]
As shown in FIG. 2, the screw holes 2B of the heat radiation stepped portion 2 and the screw insertion holes 4A of the substrate 4 are formed in the cover 13 at positions corresponding to the screw insertion holes 4A. Another screw insertion hole 13B (only one of them is shown) is formed at a position corresponding to the screw hole 3A of the board pedestal 3 and the screw insertion hole 4B of the board 4.
[0046]
14, 14,... Are fastening screws as a total of four fixing members for fixing the cover 13 to the case 1, and these fastening screws 14 are screw insertion holes 13 </ b> A, 13 </ b> A of the cover 13 as shown in FIGS. 1 and 2. 13B, the screw insertion holes 4A and 4B of the board 4, and the screw insertion holes 10D of the brace 10 (see FIG. 3), respectively, are screwed into the screw holes 2B of the heat radiation step portion 2 and the screw holes 3A of the board pedestal portion 3, respectively. .
[0047]
As a result, the fastening screw 14 fastens the substrate 4 and the brace 10 together with the cover 13 to the substrate pedestal portion 3 of the case 1 and each of the heat radiating step portions 2, and the heat radiating plates 8B of the plurality of power transistors 8 to the case 1 It fixes in the state clamped between the heat radiation | emission step part 2 and the contact plate part 10A of the brace 10. FIG.
[0048]
The control unit according to the present embodiment has the above-described configuration, and the assembly procedure of the control unit will be described next.
[0049]
First, with the terminal pins 8A of each power transistor 8 bent into a substantially L shape as shown in FIG. 4, each power transistor 8 together with other circuit components 11 etc. is used by means such as flow soldering to form the substrate 4. Implement above. Further, in order to temporarily fix the abutting plate portion 10A of the brace 10 on one side in the length direction of the substrate 4, the temporarily fixing projection of the abutting plate portion 10A is fitted in the fitting hole 4C of the substrate 4 shown in FIG. Combine.
[0050]
Next, in this state, each power transistor 8 brings the heat sink 8B into contact with the contact plate portion 10A of the brace 10, and the fitting hole 8C of the heat sink 8B is uneven with respect to the protrusion 10E of the contact plate portion 10A. Fit. Thereby, each power transistor 8 is temporarily fixed to the substrate 4 in an aligned state using the brace 10.
[0051]
Next, the substrate 4 in which the power transistor 8, the brace 10 and other circuit components 11 are assembled is placed in the case 1 together with the brace 10 with its front and back reversed. The case 1 is closed by the cover 13. Then, the substrate 4 and the brace 10 are fastened together with the cover 13 to the heat radiation step portion 2 and the substrate base portion 3 of the case 1 using a total of four fastening screws 14, 14.
[0052]
Thereby, the plurality of power transistors 8 can be fixed by the fastening screw 14 in a state of being sandwiched between the heat radiation step portion 2 of the case 1 and the brace 10, and at this time, the substrate 4 and the brace 10 together with the cover 13 are The case 1 can be fixed simultaneously.
[0053]
The control unit assembled in this way is connected to the connectors 5, 6 and 7 with external devices connected via a harness (not shown) or the like, and in this state, detects the engine speed, the intake air amount, etc. When a signal is input from an external device, calculation control of the fuel injection amount and ignition timing control are performed by the circuit component 11 based on this detection signal, and a control signal is output to the fuel injection valve, ignition coil, etc. on the engine side can do.
[0054]
Thus, according to the present embodiment, by adopting the above-described configuration, the operation of fixing the power transistor 8 to the heat radiation step portion 2 side serving as the heat sink of the case 1 and the cover 13 to the case 1 and the substrate 4 are performed. On the other hand, the fixing operation can be performed in the same process, and the assembly operation of the control unit can be performed efficiently.
[0055]
Further, since the mounting operation of the power transistor 8 to the heat radiation step portion 2 of the case 1 and the mounting operation of the substrate 4 etc. to the case 1 can be performed at the same time, the fastening screw 14 is used as the screw of the heat radiation step portion 2 and the substrate base portion 3. When screwed into the holes 2B and 3A, metal powder or the like is not generated in the space between the case 1 and the substrate 4, and the circuit component 11 of the substrate 4 is caused by these metal powders. It is possible to eliminate problems such as occurrence of a short circuit on the side.
[0056]
Further, the heat radiation step portion 2 formed integrally with the case 1 is thick with a height dimension H1 as shown in FIG. Since it is formed as a solid and solid step portion, the heat radiating step portion 2 can constitute a heat sink having a large heat capacity, and the heat generated from the power transistor 8 can be reliably radiated to the outside of the case 1. it can.
[0057]
Further, the heat radiation step portion 2 is provided with a plurality of heat radiation portions 2A located on the outer surface side of the case 1, and each heat radiation portion 2A expands the contact area with the outside air like a heat radiation fin. Also, the heat from the power transistor 8 can be efficiently radiated.
[0058]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to satisfactorily ensure heat dissipation for heat-generating electronic components such as the power transistor 8. Further, the assembly workability of the control unit can be efficiently performed by using, for example, four fastening screws 14, and the workability during assembly can be greatly improved.
[0059]
Further, it is possible to reliably suppress the generation of metal powder in the case 1 during the fixing operation of the substrate 4, the brace 10, the cover 13, and the like with the fastening screw 14, and the circuit component 11 and the like mounted on the substrate 4 can be removed. While protecting from a metal powder, the reliability of the said control unit can be improved.
[0060]
Next, FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that a brace as a clamping member is formed as a box structure with a bottom. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0061]
In the figure, reference numeral 21 denotes a power transistor as a heat-generating electronic component used in the present embodiment. Each power transistor 21 is configured in substantially the same manner as the power transistor 8 described in the first embodiment, and includes a plurality of terminals. It has the pin 21A and the heat sink 21B.
[0062]
Reference numeral 22 denotes a brace serving as a clamping member for the power transistor 21. The brace 22 is formed as a bottomed box structure using an electrically insulating resin material or the like, and has a bottom 22A having an elongated rectangular shape, Square columnar frame plate portions 22B and 22C integrally formed before and after the bottom portion 22A, side wall portions 22D and 22D integrally formed on the left and right of the bottom portion 22A, and a space between the side wall portions 22D. The plurality of partition walls 22E, 22E,.
[0063]
Here, each of the partition walls 22E of the brace 22 extends forward and rearward between the frame plate portions 22B and 22C, and a total of four fitting recesses 22F and 22F serving as holding portions between the left and right side wall portions 22D. , ... are formed. In these fitting recesses 22F, the power transistors 21 are fitted and held at intervals, respectively, and the depth dimension of the fitting recess 22F substantially corresponds to the height dimension of the power transistor 21. is there.
[0064]
Further, the frame plate portion 22B of the brace 22 is formed thinner than the rear frame plate portion 22C, and the rear frame plate portion 22C is the same as the abutting plate portion 10A described in the first embodiment. The configuration is almost the same. The frame plate portion 22C is provided with screw insertion holes 22G and 22G at positions corresponding to the screw insertion holes 4A of the substrate 4, and the fastening screws 14 illustrated in FIG. 2 are provided in the screw insertion holes 22G. It is inserted.
[0065]
On the other hand, on the lower surface side of the brace 22 (frame plate portion 22C), two temporary fixing protrusions (not shown) are provided at positions facing the fitting holes 4C of the substrate 4 above and below, and these temporary fixing projections are provided. The stop protrusion temporarily fixes the brace 22 on one side in the length direction of the substrate 4 by engaging the fitting holes 4C shown in FIG. At this time, the bottom 22A of the brace 22 and the like are in wide contact with the surface of the substrate 4 so that the entire brace 22 can be held in a stable surface contact with the substrate 4.
[0066]
Thus, in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment described above. Particularly, in the present embodiment, the brace 22 has a box structure, and a total of, for example, four fitting recesses 22F, 22F,... Are provided between each side wall portion 22D and each partition wall portion 22E.
[0067]
Therefore, the plurality of power transistors 21 can be individually fitted into the fitting recesses 22F, and the power transistors 21 can be held in a state of being aligned at regular intervals, and the power transistors 21 can be temporarily fixed or positioned with respect to the substrate 4. Matching can be performed more stably.
[0068]
Next, FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the same components as those of the second embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Shall. However, the feature of the present embodiment is that the brace 31 as a clamping member is formed in a box structure having a different shape.
[0069]
Here, the brace 31 used in the present embodiment is substantially the same as the brace 22 described in the second embodiment, and includes a bottom 31A, front and rear frame plate portions 31B and 31C, and left and right side wall portions 31D. , 31D, partition walls 31E, 31E, ..., fitting recesses 31F, 31F, ..., and screw insertion holes 31G, 31G.
[0070]
However, in this brace 31, each side wall portion 31D and partition wall portion 31E extend to the upper surface side of the frame plate portion 31B, and each fitting recess 31F is formed as a stepped recess. In these fitting recesses 31F, the power transistors 21 are fitted and held at intervals.
[0071]
Thus, the present embodiment configured as described above can obtain substantially the same operational effects as the second embodiment described above. In particular, in the present embodiment, the length dimension of each fitting recess 31F is expanded by extending the side wall portion 31D and the partition wall portion 31E of the brace 31 to the upper surface side of the frame plate portion 31B.
[0072]
For this reason, when the plurality of power transistors 21 are individually fitted in the fitting recesses 31F, the power transistors 21 can be held more stably, and the power transistors 21 can be temporarily fixed or aligned with the substrate 4. This can be performed more stably.
[0073]
In each of the above embodiments, a control unit used for an automobile engine or the like has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to various control units in which heat-generating electronic parts are incorporated, such as household appliances or other industrial machines.
[0074]
In the first embodiment, the case where the fastening screw 14 is used as the fixing member has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, a fixing member such as a rivet may be used, and the cover 13 may be fixed to the case 1 using a fixing means such as caulking. This also applies to the second and third embodiments.
[0075]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the control unit includes a bottomed unit case, a substrate on which the heat generating electronic component is mounted together with other components, and the heat generating electronic component on the substrate. A clamping member that is temporarily fixed to the cover, a cover that closes the unit case from the outside, and a plurality of fixing members, and these fixing members, together with the cover, attach the substrate and the clamping member to the substrate base of the unit case. Since the heat-generating electronic component is fixed in a state of being sandwiched between the heat dissipation step portion of the unit case and the clamping member, the assembly workability of the control unit is improved. It can be performed efficiently using the minimum number of fixing members, and the workability during assembly can be greatly improved. In addition, heat dissipation to heat-generating electronic components such as power transistors is good. It can be secured to.
[0076]
In addition, it is possible to reliably prevent the metal powder from being generated in the unit case during the fixing work of the substrate, the holding member, the cover, etc. by such a fixing member, and the circuit components mounted on the substrate are protected from the metal powder. In addition, the reliability of the control unit can be increased.
[0077]
According to the second aspect of the present invention, since the clamping member is temporarily fixed to the substrate by concave / convex fitting, the clamping member is temporarily fixed to the one side in the length direction of the substrate by concave / convex fitting. It is possible to improve workability when the clamping member is assembled to the substrate.
[0078]
On the other hand, the invention described in claim 3 is provided with a plurality of heat-generating electronic components arranged side by side on one side in the length direction of the substrate, and the holding member holds a plurality of heat-generating electronic components at intervals. Since a plurality of heat generating electronic components provided side by side on the one side in the length direction of the substrate can be individually held at intervals by the holding portions of the holding members, each heat generating electronic component is mounted on the substrate. Can be temporarily fixed in an aligned state.
[0079]
According to a fourth aspect of the present invention, the fixing member is a fastening screw, and the heat dissipation step portion of the unit case and the board pedestal portion are provided with screw holes into which the fastening screws are screwed, and are sandwiched between the board and the board. Since each member is provided with a screw insertion hole through which each of the fastening screws is inserted, the substrate and the clamping member are used together with the cover by using a plurality of fastening screws. And the heat-generating electronic component can be fixed in a state of being sandwiched between the heat radiation step portion of the unit case and the sandwiching member.
[0080]
According to the invention of claim 5, the heat-generating electronic component has a heat dissipation plate, and the heat dissipation step portion of the unit case is configured to sandwich the heat dissipation plate with the clamping member. Heat generated from the components can be reliably transmitted from the heat sink to the heat radiating step of the unit case, and the heat dissipation by the unit case can be improved.
[0081]
Furthermore, according to the invention described in claim 6, the board pedestal portion of the unit case is disposed at a position higher than the heat radiation stepped portion by a dimension substantially corresponding to the total thickness of the sandwiching member and the heat radiation plate. Since it is configured, in order to place the board in the unit case, one side in the longitudinal direction of the board is placed on the heat radiating step part of the unit case via the heat sink and the clamping member, and the length direction of the board When the other side is placed on the board pedestal, the board can be kept substantially horizontal and stable with respect to the unit case, and the control unit can be assembled smoothly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a control unit according to a first embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing a case, a substrate, a cover, and the like in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing the substrate in FIG. 1 as a single unit in an inverted state.
4 is an exploded perspective view showing, in an enlarged manner, a state where the power transistor and the brace in FIG. 3 are assembled to a substrate. FIG.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing braces and the like used in the control unit according to the second embodiment.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing braces and the like used in a control unit according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 unit case
2 Heat radiation step
2B, 3A screw hole
3 Board base
4 Substrate
4A, 4B, 10D, 13A, 13B, 22G, 31G Screw insertion hole
4C Fitting hole (concave / convex fitting part)
5, 6, 7 connectors
8,21 Power transistors (heat-generating electronic components)
8A, 21A terminal pin
8B, 21B heat sink
9 connections
10, 22, 31 Braces (members for clamping)
10A contact plate
10E Protrusion (holding part)
11 Circuit parts (other parts)
12 Heat dissipation sheet
13 Cover
14 Fastening screw (fixing member)
22C, 31C Frame plate
22F, 31F Fitting recess (holding part)

Claims

A bottomed unit case having a heat radiation step part where the heat-generating electronic component comes into surface contact with one side in the length direction, and a substrate base part provided on the other side in the length direction;
Formed in the unit case as a plate-like body extending between the heat radiation step portion and the substrate pedestal portion, and the substrate on which the heat-generating electronic component is mounted together with other components;
A clamping member disposed in a temporarily fixed state on one side in the longitudinal direction of the substrate in order to sandwich the heat-generating electronic component between the substrate and the heat radiation step portion of the unit case;
A cover for closing the unit case from the outside in a state where the substrate is disposed in the unit case together with the clamping member;
Together with the cover, the substrate and the clamping member are fastened together with the base plate portion and the heat radiation step portion of the unit case, and the heat generating electronic component is clamped between the heat radiation step portion of the unit case and the clamping member. A control unit comprising a plurality of fixing members that are fixed in a state of being made.

The control unit according to claim 1, wherein the holding member is configured to be temporarily fixed to the substrate by concave-convex fitting.

A plurality of the heat generating electronic components are provided side by side on one side in the length direction of the substrate, and the holding member is provided with a plurality of holding portions for holding the heat generating electronic components at intervals. The control unit according to 1 or 2.

The fixing member is a fastening screw, and a screw hole into which each fastening screw is screwed is provided in each of the heat dissipation step portion and the substrate base portion of the unit case, and each fastening screw is provided in the substrate and the holding member. The control unit according to claim 1, 2, or 3, wherein a screw insertion hole is provided for insertion.

5. The control according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the heat-generating electronic component has a heat radiating plate, and the heat radiating step portion of the unit case is configured to hold the heat radiating plate with a holding member. unit.

The board pedestal part of the unit case is disposed at a position higher than the heat radiation step part by a dimension substantially corresponding to the total thickness of the clamping member and the heat radiating plate of the heat generating electronic component. Item 6. The control unit according to Item 5.