JP5336448B2 - Electronic control unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車に搭載され、エンジンやブレーキ等の制御に供する電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device mounted on, for example, an automobile and used for controlling an engine, a brake, and the like.
従来の電子制御装置としては、例えば以下の特許文献1に記載されたものが知られている。
As a conventional electronic control device, for example, one described in
この電子制御装置では、MOS−FET等の発熱性の高い複数の高発熱素子を筐体の側部に配設されたヒートシンクに当接配置することによって、当該各高発熱素子の放熱を図っている。 In this electronic control device, by disposing a plurality of high heat-generating elements such as MOS-FETs having high heat generation properties in contact with a heat sink disposed on the side of the casing, heat dissipation of each high heat-generating element is achieved. Yes.
しかしながら、前記従来の電子制御装置では、前記各高発熱素子を回路基板に接続させてからヒートシンクに固定する構造を採っていることから、当該各高発熱素子を先にヒートシンクに固定しようとした場合、当該各高発熱素子とヒートシンクとの間における位置決めは全く考慮されていないため、その後、前記各高発熱素子を回路基板に接続させる際に、当該各高発熱素子の姿勢等を修正しなければならず、装置の組立が煩雑になってしまうという問題があった。 However, since the conventional electronic control device employs a structure in which the high heat generating elements are connected to the circuit board and then fixed to the heat sink, the high heat generating elements are first fixed to the heat sink. The positioning between each high heat generating element and the heat sink is not considered at all. Therefore, when connecting each high heat generating element to the circuit board, the posture of each high heat generating element must be corrected. In other words, there is a problem that the assembly of the apparatus becomes complicated.
本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであり、ヒートシンクに固定した後の複数の高発熱素子を回路基板に容易に接続し得る電子制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been devised in view of such technical problems, and an object thereof is to provide an electronic control device capable of easily connecting a plurality of high-heat-generating elements after being fixed to a heat sink to a circuit board. .
本願発明は、筐体の内部に収容固定され、複数の高発熱素子が電気的に接続される回路基板と、前記筐体とは別体に設けられ、前記各高発熱素子に近接して配置されることによって当該各高発熱素子の放熱に供するヒートシンクと、前記各高発熱素子の端子を保持する端子保持部を有し、前記各高発熱素子と共に前記ヒートシンクに位置決め固定される不導体からなる素子保持手段と、を備えたことを特徴としている。 The present invention is a circuit board that is housed and fixed in a housing and electrically connected to a plurality of high heat generating elements, and is provided separately from the housing, and is disposed in proximity to each high heat generating element. A heat sink for radiating heat from each of the high heat generating elements and a terminal holding portion for holding terminals of the high heat generating elements, and a non-conductor positioned and fixed to the heat sink together with the high heat generating elements. And an element holding means.
本願発明によれば、素子保持手段により、複数の高発熱素子を、その端子の向きを保持した状態でヒートシンクに位置決め固定できることから、当該固定後の各高発熱素子を、その姿勢修正等を行うことなく、回路基板に容易に接続することができる。 According to the present invention, since the plurality of high heat generating elements can be positioned and fixed to the heat sink with the terminal orientation being held by the element holding means, the posture of each high heat generating element after the fixing is corrected. And can be easily connected to the circuit board.
以下に、本発明に係る電子制御装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、以下に示す各実施形態では、この電子制御装置を自動車のエンジン制御に適用したものを示している。 Embodiments of an electronic control device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the electronic control device is applied to automobile engine control.
図1〜図22は、本発明に係る電子制御装置の第1実施形態を示しており、この電子制御装置1は、図1〜図4に示すように、金属材料よりも軽量な所定の樹脂材料によって形成された筐体10と、該筐体10内に収容され、複数のビスB1をもって固定される回路基板ユニット20と、から主として構成されている。
1 to 22 show a first embodiment of an electronic control device according to the present invention. As shown in FIGS. 1 to 4, the
前記筐体10は、回路基板ユニット20を収容固定するケース11(本発明に係る第1部材)と、その上方開口部を閉塞するように当該ケース11に被嵌することによって回路基板ユニット20を被覆するほぼ板状のカバー12(本発明に係る第2部材)と、からなり、このケース11とカバー12とは、複数のビスB2をもって固定される。そして、この筐体10の前後面には、相互に同形となるほぼ台形状の第1、第2窓部10a,10bがそれぞれ設けられていて、第1窓部10aが後記のコネクタ30により閉塞され、第2窓部10bが後記のヒートシンク40により閉塞されるようになっている。
The
ここで、前記電子制御装置1では、図4に示すように、ケース11、カバー12、後記のコネクタ30及びヒートシンク40のそれぞれの接合部間に流動性を有する接着剤13が介装されることで当該各接合部間が液密にシールされ、これによって、外部から筐体10内への水分や塵埃の侵入が抑制されている。
Here, as shown in FIG. 4, in the
前記ケース11は、図5、図6に示すように、回路基板ユニット20の下面を覆う底壁14の各側辺に、その前後面に配置されてそれぞれカバー12との間で前記各窓部10a,10bを画成する第1、第2切欠部15a,16aが切欠形成された一対の第1、第2側壁15,16と、その両側面に配置される第3、第4側壁17,18と、が立設されることにより、上方が開口するように構成された箱状を呈している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
そして、このケース11の各隅部(四隅)には、カバー13との取付固定に供するカバー取付部11aが外方へ突設されており、該各カバー取付部11aの上端面には、それぞれ前記各ビスB2がそれぞれ螺合する雌ねじ穴11bが設けられている。さらに、第3、第4側壁17,18の内側部には、回路基板ユニット20の取付固定に供する複数の基板取付部17a,18aが突出形成されると共に、該各基板取付部17a,18aの上端面には、それぞれ前記各ビスB1が螺合する雌ねじ穴17b,18bが設けられている。
And in each corner part (four corners) of this
また、前記各側壁15〜18の上端面には、図5に示すように、ケース11に回路基板ユニット20が収容固定された状態において、後記のコネクタ30及びヒートシンク40にそれぞれ設けられたシール溝構成部19b,19cと連係し、全体として環状をなす一連のシール溝19を構成する一対のシール溝構成部19aが切欠形成されている。
Further, as shown in FIG. 5, in the state where the
また、前記第1、第2切欠部15a,16aには、図6に示すように、それぞれの上端面に、後記のコネクタ30及びヒートシンク40にそれぞれ設けられた係合突条26a,45aが係合する第1、第2係合溝15b,16bが、前記両シール溝構成部19aと連続するように設けられている。このように、当該各係合溝15b,16bを前記一対のシール溝構成部19aと一連の溝を構成するように設けることにより、ケース11の成形性の向上が図られている。
Further, as shown in FIG. 6, the first and
ここで、前記各切欠部15a,16aは、その両側が垂直状ではない傾斜状に構成されていて、このような両傾斜部15c,16cを設けることで、前記各係合溝15b,16b内に接着剤13を充填したときの接着剤13に対する重力の影響を緩和し、この接着剤13の充填時に当該接着剤13が前記各係合溝15b,16bの最低部15d,16dへと流れ落ちてしまう不具合が抑制されている。
Here, the
前記カバー12は、図3、図4に示すように、その裏面が所定のリブ(図示外)により補強されていて、当該裏面の周縁部には、前記シール溝19に係合可能な一連の突条12aが周方向へ連続するように下方へ突出形成されていて、シール溝19内に接着剤13が充填された状態で突条12aがシール溝19に係合することで、接着剤13を介してケース11に固定される。さらに、このカバー12の各隅部(四隅)には、ケース12との取付固定に供するケース連結部12bが外方へ突設されていると共に、これら各カバー取付部12bには、それぞれ前記各ビスB2が挿通するビス挿通孔12cが貫通形成されていて、該各ビス挿通孔12cに挿通した前記各ビスB2がケース11の前記各雌ねじ穴11bに螺着されることにより、当該カバー12がケース11に完全に固定されることとなる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the back surface of the
前記回路基板ユニット20は、図7〜図10に示すように、上下に重合配置される第1、第2回路基板21,22と、第1回路基板21に実装される所定の各種電子部品23と、前記両回路基板21,22に複数のビスB3をもって挟持状態に固定され、該両回路基板21,22に接続されるコネクタユニット24と、前記両回路基板21,22に複数のビスB4をもって挟持状態に固定されるヒートシンクユニット25と、が一体化(いわゆるサブアッセンブリ)されたものである。
As shown in FIGS. 7 to 10, the
前記第1、第2回路基板21,22は、いわゆるプリント配線基板であり、例えばガラスエポキシ樹脂等からなる板材の表裏面あるいはその内部等に配線回路パターン(図示外)が形成され、この配線回路パターンに、前記各種電子部品23が半田等によって電気的に接続される。ここで、前記図外の配線回路パターンは、後記のコネクタ30(第1、第2コネクタ端子31,32)を介して接続される接続先(所定の外部機器)に応じて前記各回路基板21,22に分配され、前記接続先毎に必要な回路が集約して設けられており、具体的には、本実施形態では、第1回路基板21がパワー系の基板、第2回路基板22が制御系の基板となるように構成されている。
The first and
また、第1回路基板21の外周近傍には、前記各基板取付部17a,18aの雌ねじ穴17b,18bに対応する位置に、前記各ビスB1が挿通するビス挿通孔21aが貫通形成されており、当該各ビス挿通孔21aに挿通した前記各ビスB1がケース11の前記各雌ねじ穴17b,18bに螺着されることによって、回路基板ユニット20がケース11に完全に固定されることとなる。
Further, in the vicinity of the outer periphery of the
ここで、前記各種電子部品23としては、例えばコンデンサやコイル、トランジスタ等が用いられる。なお、以下では、これら電子部品23のうち、特に発熱性の高い電子部品(例えばMOS−FETやインバータ等)を高発熱素子41と称する。
Here, as the various
前記コネクタユニット24は、とりわけ図11〜図15に示すように、前記両回路基板21,22及び筐体10への取付に供され、筐体10への取付状態において当該筐体10前面の一部を構成する取付基部26と、該取付基部26の外側面に突設されることによって筐体10の外部へと臨み、その内部に収容された、第1、第2回路基板21,22に接続される第1、第2コネクタ端子31,32と共に外部機器(例えば各種センサやポンプ等)のコネクタ(図示外)に接続される3つの第1〜第3接続口27〜29と、を有する樹脂材料によって形成されたコネクタ30に、前記両回路基板21,22同士を接続するバスバー端子33がインサート成形されることによって一体に構成されている。
The
前記取付基部26は、図11、図12に示すように、その内側部に、前記各回路基板21,22との連結に供する一対の基板連結部34,35が突出形成されると共に、該各基板連結部34,35の上下端面34a,34b、35a,35bには、それぞれ前記各ビスB3が螺合する雌ねじ穴34c,35cが設けられていて、当該各基板連結部34,35の上下端面34a,34b、35a,35bが前記両回路基板21,22に挟持された状態で、前記各ビスB3をもって当該両回路基板21,22に固定される(図13参照)。なお、前記各雌ねじ穴34c,35cは、いずれも、上下に隔成される袋状に設けてもよく、また、上下に貫通するように設けてもよい。
As shown in FIGS. 11 and 12, the mounting
また、前記取付基部26は、図1、図5及び図11に示すように、第1窓部10aに対応するほぼ台形状に形成されていて、その両側部及び下部に、第1係合溝15bに係合可能な一連の係合突条26aが外方へ突出形成されており、この係合突条26aが接着剤13を介して第1係合溝15bに係合することによって、コネクタユニット24がケース11に接着固定される。さらに、この取付基部26の上端部には、ケース11に有するシール溝構成部19aと連係して前記シール溝19の一部を構成するシール溝構成部19bが切欠形成されており、該シール溝構成部19bにカバー12の突条12aが接着剤13を介して係合することによって、コネクタユニット24とカバー12とが接着固定されることとなる。
In addition, as shown in FIGS. 1, 5 and 11, the mounting
前記第1コネクタ端子31は、図11〜図13に示すように、それぞれ金属板をほぼL字状に曲折してなり、それぞれ、一端側が前記パワー系基板である第1回路基板21に接続される一方、他端側がコネクタ30の背面から第1、第2接続口27,28内に挿入されることで外部へ臨むように構成されている。
As shown in FIGS. 11 to 13, each of the
前記第2コネクタ端子32は、図11、図12及び図14に示すように、それぞれ金属棒をほぼL字状に曲折してなり、それぞれ、曲折部32aが取付基部26の内側面に突設されたコネクタ端子保持部36によって保持されつつ、一端側が前記制御系基板である第2回路基板22に接続される一方、他端側がコネクタ30の背面から第3接続口29内に挿入されることで外部へ臨むように構成されている。
As shown in FIGS. 11, 12, and 14, the
ここで、前述のように前記外部機器毎に必要な回路(前記配線回路パターン)を前記各回路基板21,22に分配して集約配置し、前記各コネクタ端子31,32をそれぞれ異なる回路基板21,22に接続するようにしたことで、前記各回路基板21,22間の接続を最小限に抑えることが可能となる。この結果、装置1の組立作業の容易化が図れることは勿論、前記配線回路パターンの短縮化にも供され、前記両回路基板21,22の小型化に寄与することができる。
Here, as described above, necessary circuits (wiring circuit patterns) for each of the external devices are distributed and concentrated on the
前記バスバー端子33は、図11、図12及び図15に示すように、それぞれ金属棒の両端部を僅かに曲折してなるもので、それぞれ、直線状の中間部33aが取付基部26の内側面に突設されたバスバー端子保持部37によって保持されつつ、一端側が第1回路基板21に接続される一方で、他端側が第2回路基板22に接続されることで、前記両回路基板21,22同士を接続するように構成されている。これにより、制御系の第2回路基板22からパワー系の第1回路基板21へ駆動(制御)信号が伝達される一方、パワー系の第1回路基板21から制御系の第2回路基板22へ状況信号が伝達(フィードバック)されるようになっている。
As shown in FIGS. 11, 12, and 15, the
ここで、かかるバスバー端子33の各端側は、前記各回路基板21,22のバスバー挿通孔21b,22bに合わせて曲折されることによって、バスバー端子33の前記各バスバー挿通孔21b,22bへの挿入時におけるバスバー端子33と前記各バスバー挿通孔21b,22bの内周部との接触が抑制され、これによって、このバスバー端子33と前記各回路基板21,22の接続時に、当該バスバー端子33の各接続部において応力が発生してしまう不具合が抑制されている。
Here, each end side of the
また、このようにコネクタ30(コネクタユニット24)に一体化した当該バスバー端子33によって前記両回路基板21,22を接続させるようにしたことで、基板間の接続に従来用いられている作業性の悪いフラットケーブルを廃止又は削減することに供される。これによって、装置1の組立作業の容易化に寄与することができるのは勿論、前記フラットケーブルによって前記両回路基板21,22において各種電子部品23の搭載が制限される領域を縮小することができ、当該両回路基板21,22の小型化にも貢献できる。
In addition, since both the
前記ヒートシンクユニット25は、図16〜図22に示すように、前記両回路基板21,22間に挟持状態に固定されると共に筐体10に接着固定され、主として前記各高発熱素子41の放熱に供するヒートシンク40と、該ヒートシンク40の内側面40aにそれぞれ周知の絶縁シート43を介して当接配置される6つの高発熱素子41と、該各高発熱素子41を一体的に保持固定する保持固定手段42(本発明に係る素子保持手段に相当)と、により構成されている。
As shown in FIGS. 16 to 22, the
前記ヒートシンク40は、図2、図8に示すように、鉄やアルミニウム等の放熱性に優れた金属材料によりほぼ矩形板状に形成されたもので、前記両回路基板21,22との連結に供する基板連結部44と、該基板連結部44の外側部に延設され、筐体10への取付状態において当該筐体10後面の一部を構成する筐体連結部45と、から主として構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 8, the
前記基板連結部44には、図16、図18に示すように、その上下端面44a,44bに、それぞれ前記各ビスB4が螺合する雌ねじ穴44cが設けられていて、当該上下端面44a,44bが前記両回路基板21,22に挟持された状態で、前記各ビスB4をもって当該両回路基板21,22に固定される(図13〜図15参照)。なお、前記各雌ねじ穴44cは、上下に隔成された袋状に設けてもよく、また、上下に貫通するように設けてもよい。さらに、この基板取付部44の内側面には、保持固定手段42の位置決めに供する6つの位置決め穴44d及び同保持固定手段42の固定に供する3つの雌ねじ穴44eが、それぞれ、当該ヒートシンク40の長手方向に沿って一直線上に、所定間隔をもって並列に設けられている。なお、これら各位置決め穴44d及び各雌ねじ穴44eは、いずれも外部に非貫通の袋状に形成されている。
As shown in FIGS. 16 and 18, the
前記筐体連結部45は、図2、図5及び図8に示すように、第2窓部10bに対応するほぼ台形状に形成されていて、その両側部及び下部に、第2係合溝16bに係合可能な一連の係合突条45aが外方へ突出形成されており、この係合突条45aが接着剤13を介して第2係合溝16bに係合することによって、ヒートシンクユニット25がケース11に接着固定される。さらに、このヒートシンク40の上端部には、図5、図16及び図17に示すように、ケース11に有するシール溝構成部19aと連係して前記シール溝19の一部を構成するシール溝構成部19cが切欠形成されており、該シール溝構成部19cにカバー12の突条12aが接着剤13を介して係合することによって、ヒートシンクユニット25とカバー12とが接着固定されることとなる。
As shown in FIGS. 2, 5, and 8, the
前記各高発熱素子41は、図19、図22に示すように、当該各部品41の中核をなす所定の電子部品(図示外)が内蔵された部品本体46と、前記図外の電子部品の第1回路基板21への接続に供する3つの端子47と、前記図外の電子部品に当接配置され、当該図外の電子部品の放熱に供するヒートシンク部48と、が樹脂モールド49をもって一体に構成されている。
As shown in FIGS. 19 and 22, each of the high
前記各端子47は、いずれも同形状を呈し、基端側から先端側へ段差縮幅状に構成され、基端側の拡幅部47aと先端側の縮幅部47bとの間に段部47cが形成されていて、前記各47bが第1回路基板21の端子挿通孔21cに挿通された状態で半田付けされることによって、前記各高発熱素子41が当該第1回路基板21に電気的に接続されることとなる。
Each of the
前記ヒートシンク部48は、前記ヒートシンク40と同様に、鉄やアルミニウム等の放熱性に優れた金属材料によりほぼ矩形板状に形成されていて、前記各高発熱素子41の背面においてその大部分が露出するように設けられている。そして、このヒートシンク部48が絶縁シート43を介してヒートシンク40の内側面に当接配置されることにより、前記図外の電子部品の熱を当該ヒートシンク部48からヒートシンク40を介して外部へ放熱するようになっている。さらに、このヒートシンク部48の下端側には、保持固定手段42による前記各高発熱素子41の位置決めに供する位置決め孔48aが貫通形成されている。
Like the
前記保持固定手段42は、図16、図17、図20〜図22に示すように、前記各高発熱素子41についての上下及び左右の幅方向の位置決めを行いつつヒートシンク40に取付固定される一連の取付基部51と、該取付基部51の長手方向に沿ってそれぞれ並列に配置され、前記各高発熱素子41の整列保持に供する6つの整列保持部52と、が樹脂材料により一体成形されたいわゆるブレース部材50において、取付基部51の内部(内側)に金属材料からなる補強部材53がインサート成形されたものであり、取付基部51を介して3つのビスB5をもってヒートシンク40の内側面に固定されている。このように、大部分を樹脂材料によって形成しつつも、補強部材53をインサートすることで、軽量化と強度の両立が図られている。
As shown in FIGS. 16, 17, and 20 to 22, the holding and fixing means 42 is a series of mounting and fixing to the
前記取付基部51は、その上部に前記各整列保持部52が延設され、前記各高発熱素子41の位置決めを行う6つの第1〜第6位置決め部54〜59と、第1、第2位置決め部54,55間、第3、第4位置決め部56,57間及び第5、第6位置決め部58,59間に配置される3つの第1〜第3取付部61〜63と、を有し、図21に示す内側部は、その全体が樹脂材によって覆われている一方、図20に示す外側部は、前記各位置決め部54〜59に対応する部分のみが樹脂材によって覆われ、前記各取付部61〜63に対応する部分については、補強部材53が露出した状態となっている。すなわち、前記各ビスB5の頭部と当接(圧接)する部分については、金属製の補強部材53を露出させることにより、保持固定手段42をヒートシンク40に強固に固定できるようになっている。
The mounting
前記各位置決め部54〜59には、図17、図21に示すように、それぞれ、前記各高発熱素子41の前記各位置決め孔48aに嵌挿されて、当該各高発熱素子41の上下左右の両方向の位置決めを行う第1〜第6位置決め突起54a〜59aが突設されている。かかる構成から、前記各高発熱素子41は、それぞれの位置決め孔48aに前記各位置決め突起54a〜59aが挿通した状態で、該各位置決め突起54a〜59aが前記各位置決め孔44dに嵌挿されることにより、前記各ヒートシンク部48を介して取付基部51の内側面51aとヒートシンク40の内側面40aとの間に挟持固定される。
As shown in FIGS. 17 and 21, the
前記各取付部61〜63には、図20、図21に示すように、それぞれ前記各ビスB5が挿通するビス挿通孔61a〜63aが貫通形成されており、該各ビス挿通孔61a〜63aに挿通した前記各ビスB5を前記各雌ねじ穴44eに螺着させることで、当該保持固定手段42がヒートシンク40に固定される。
As shown in FIG. 20 and FIG. 21, screw insertion holes 61 a to 63 a through which the screws B <b> 5 are inserted are respectively formed through the mounting
前記各整列保持部52は、図17、図20〜図22に示すように、それぞれ取付基部51における前記各位置決め部54〜59の外側部上端から取付基部51の上下幅方向(鉛直方向)に沿って延設され、後記の各端子保持部52bを支持する支持壁52aと、この支持壁52の先端に当該支持壁52に対して内側に突出するように設けられ、後記の各端子挿通孔52cを介して前記各高発熱素子41の前記各端子47を保持する端子保持部52bと、を有するほぼ逆L字形状に構成されていて、当該各整列保持部52と取付基部51とにより、前記各高発熱素子41が収容される凹状の部品収容部60が形成されるようになっている。
As shown in FIGS. 17 and 20 to 22, each of the
前記各端子保持部52bには、前記各端子47の縮幅部47bが挿通可能であって前記各高発熱素子41の回転方向の位置決めが可能な程度の内径に設定された3つの端子挿通孔52cが、その左右幅方向(取付基部51の長手方向)に沿って並列に設けられている。
Each
そして、かかる構成から、前記各高発熱素子41は、図22に示すように、前記各端子挿通孔52cに前記各端子47が挿通されると共に、前記各ヒートシンク部48の位置決め孔48dに前記各位置決め突起54a〜59aが挿通されることで、前記各所定方向の位置決めがされた状態で保持固定手段42に仮固定(いわゆるサブアッセンブリ)されるようになっている。なお、以下、このようにして仮固定されたものをブレースアッセンブリBAと称す。
And from this structure, as shown in FIG. 22, each said high
以下、以上のように構成された電子制御装置1の組立方法(手順)について、図面に基づいて説明する。
Hereinafter, an assembly method (procedure) of the
まず最初に、前記ブレースアッセンブリBAを構成する。すなわち、図19、図21及び図22に示すように、前記各高発熱素子41の前面(樹脂モールド49側の面)を保持固定手段42の前記各支持壁52aの内側面に対向させるようにして、前記各端子47の縮幅部47bを前記各端子挿通孔52cに挿通した後に、前記各ヒートシンク部48の位置決め孔48aに当該保持固定手段42の前記各位置決め突起54a〜59aを挿通させることによって、前記各高発熱素子41を保持固定手段42に仮固定して、当該ブレースアッセンブリBAが構成されることとなる。
First, the brace assembly BA is constructed. That is, as shown in FIGS. 19, 21, and 22, the front surface (surface on the
続いて、前記ヒートシンクユニット25を構成する。すなわち、前記ヒートシンク40の内側面40aの所定位置に絶縁シート43を貼り付けた後、前記ブレースアッセンブリBAを、前記各位置決め突起54a〜59aを前記各位置決め穴44dに嵌挿させることによって当該ブレースアッセンブリBAの位置決めを行い、その後、前記各ビスB5を、前記各ビス挿通孔61a〜63aを通じて前記各雌ねじ穴44eに螺着させることによって、当該ブレースアッセンブリBAをヒートシンク40に固定して、当該ヒートシンクユニット25が構成されることとなる。
Subsequently, the
次に、前記回路基板ユニット20を構成する。具体的には、まず、図9に示すように、当該ヒートシンクユニット25を第2回路基板22の後端部に前記各ビスB4によってねじ固定する。続いて、このヒートシンクユニット25が取り付けられた第2回路基板22の前端部に第2コネクタ端子32の一端部及びバスバー端子33の他端部をそれぞれ半田付けにより接続した後、コネクタユニット24を当該第2回路基板22に前記各ビスB3によってねじ固定する。こうして第2回路基板22にそれぞれ取付固定されたコネクタユニット24とヒートシンクユニット25の上部に前記所定の各種電子部品23が実装された第1回路基板21を載置して、第1回路基板21の前端部に第1コネクタ端子31の一端部及びバスバー端子33の一端部を、第1回路基板21の後端部に前記各高発熱素子41の前記各端子47を、それぞれ半田付けにより接続する。その後、第1回路基板21とコネクタユニット24及びヒートシンクユニット25とを前記各ビスB3,B4をもって連結することによって、当該回路基板ユニット20が構成されることとなる。
Next, the
続いて、前記回路基板ユニット20の組立完了後、該回路基板ユニット20をケース11に収容固定する。すなわち、図3、図5及び図6に示すように、ケース11の前記各係合溝15b,16bに接着剤13を充填した後に、この接着剤13が充填された前記各係合溝15b,16bに前記コネクタ30及びヒートシンク40の各係合突条26a,45aをそれぞれ係合させるように、回路基板ユニット20をケース11内に嵌挿する。そして、第1回路基板21の前記ビス挿通孔21aに前記各ビスB1を挿通し、当該各ビスB1をケース11の前記各雌ねじ穴17b,18bに螺着させることにより、当該回路基板ユニット20がケース11に完全に固定されることとなる。
Subsequently, after the assembly of the
最後に、この回路基板ユニット20が収容されたケース11にカバー12を取付固定する。すなわち、前記回路基板ユニット20が収容されたケース11の上端部外周縁に構成されたシール溝19に接着剤30を充填した後、この接着剤30が充填されたシール溝19にカバー12の突条12aを係合させるように、当該カバー12をケース11の上部に載置する。そして、カバー12の前記各ビス挿通孔12cに前記各ビスB2を挿通し、当該各ビスB2をケース11の前記各雌ねじ穴11bに螺着させることによって、カバー12がケース11に完全に固定されることとなり、当該電子制御装置1の組立が完了する。
Finally, the
このように、前記両回路基板21,22とコネクタ30とヒートシンク40とを回路基板ユニット20としてサブアッセンブリ可能な構造を採用したことで、前記電子制御装置1の組立に際し、ケース11、カバー12及び当該回路基板ユニット20をいわゆる積層状態に組み付けることが可能となる。これにより、前記電子制御装置1の組立時において、接着剤13を塗布した後に当該装置1を反転するような作業を廃止できるため、ケース11やカバー13等の接着不良を招来するおそれがなく、当該装置1の良好な防水性を確保することができる。さらには、かかるサブアッセンブリ化によって、前記電子制御装置1の組立時における取り扱いが容易となり、当該装置1の組立作業性の向上にも供されることとなる。
Thus, by adopting a structure in which the
以上、本実施形態に係る電子制御装置1では、前記保持固定手段42の前記各端子保持部52bにより、前記各高発熱素子41を、前記各端子47の向きを適切な状態で保持したままヒートシンク40に位置決め固定できることから、その後、当該各高発熱素子41を、その姿勢修正等を行うことなく前記各端子47を第1回路基板21の前記各端子挿通孔21bへと挿通させることが可能となり、これによって、前記各高発熱素子41と第1回路基板21との容易な接続が図れる。この結果、装置1の組立作業性を向上させることができ、当該装置1のコストダウンに供される。
As described above, in the
しかも、前記保持固定手段42によれば、全ての高発熱素子41を位置決めした状態で一括してヒートシンク40に固定する構造となっていることから、当該各高発熱素子41を1つずつヒートシンク40に固定する場合に比べて、当該固定作業を円滑かつ容易に行うことができる。これにより、装置1の組立作業性のさらなる向上が図れる。
In addition, the holding and fixing means 42 has a structure in which all the high
さらには、本実施形態では、前記保持固定手段42について、その取付固定に係る前記各ビス挿通孔61a〜63aの他に、ヒートシンク40に対しての位置決めに係る位置決め突起54a〜59aを設け、前記各位置決め突起54a〜59aを前記各高発熱素子41の位置決め孔48aに嵌挿することにより保持固定手段42と前記各高発熱素子41との位置決めを図ったことで、この両者41,42の高い位置決めを行うことができると共に、当該各突起54a〜59aをヒートシンク40の前記各位置決め穴44dに嵌合する構成としたことで、当該ヒートシンク40に対しても保持固定手段42の高い位置決めを行うことができ、この結果、ヒートシンク40に対する前記各高発熱素子41の位置決め性も高められる。これによって、第1回路基板21に対する前記各高発熱素子41の高い位置決め性が得られ、当該両者21,41の円滑な接続を行うことができる。
Furthermore, in the present embodiment, the holding and fixing means 42 is provided with
しかも、前記各高発熱素子41の位置決め孔48a及びヒートシンク40の前記各位置決め穴44dを円形状に構成することで、これらを高い精度で形成することができ、これによって、保持固定手段42の前記各位置決め突起54a〜59aによる位置決め性のさらなる向上に供されることとなる。
Moreover, by forming the
また、従来では、高発熱素子のヒートシンクへの固定にあたり、当該ヒートシンク設けた貫通孔を介して外側からねじ固定することとしていたため、防水構造を採用するには、高発熱素子のヒートシンクへの固定後に前記各貫通孔をシールする必要があったが、本実施形態では、前記保持固定手段42をヒートシンク40の外側面に非貫通となる前記袋状の雌ねじ穴44eをもってヒートシンク40の内側からねじ固定するように構成したことから、防水構造を採用するにあたって、従来のような高発熱素子の固定後の防水処理を省略することができる。よって、かかる観点からも、装置1の組立作業性の向上が図れる。
In addition, in the past, when fixing a high heat generating element to a heat sink, it was decided to screw it from the outside through a through hole provided with the heat sink, so to adopt a waterproof structure, fix the high heat generating element to the heat sink. Although it was necessary to seal each of the through holes later, in this embodiment, the holding and fixing means 42 is screwed from the inside of the
また、本実施形態では、前記ヒートシンク40を筺体10の一部として構成したことから、当該筺体10の面積を有効活用することができ、筺体の側壁にヒートシンクを重合配置する場合に比べて、装置1の軽量化が図れると共に、当該ヒートシンク40を外気に直接触れさせることができ、前記各高発熱素子41の良好な放熱にも供される。
Further, in the present embodiment, since the
しかも、本実施形態にあっては、筐体10とヒートシンク40を別体に構成すると共に、ヒートシンク40のみを放熱性に優れた金属材料により形成し、外装の大部分を占める筐体10を金属材料に比べて軽量な樹脂材料により形成するようにしたことから、ヒートシンク40によって必要とされる放熱性を確保しつつ、当該装置1の大幅な軽量化を図ることができる。
Moreover, in the present embodiment, the
さらには、このように、構成部品として大きな面積を有する外装に係る筐体10を樹脂材料により形成するようにしたことから、装置1のさらなるコストダウンにも貢献できる。
Furthermore, since the
図23〜図25は、本発明に係る電子制御装置の第2実施形態を示しており、当該実施形態では、前記第1実施形態に係るヒートシンク40の形状を変更したものである。なお、この実施形態においても、基本的な構成は前記第1実施形態に係るものと同様であることから、当該第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
23 to 25 show a second embodiment of the electronic control device according to the present invention. In this embodiment, the shape of the
すなわち、本実施形態では、前記第1実施形態に係るヒートシンク40を横断面ほぼL字形状となるように形成して、当該ヒートシンク40の下部を内側へと延出させ、この延出部64の下面64aが第2回路基板22の表面22aに当接配置されるように構成されている。
That is, in this embodiment, the
かかる構成とすることにより、前記ヒートシンク40を、第2回路基板22に実装される他の高発熱素子65の放熱にも利用することが可能となる。すなわち、図23,図24に示すように、第2回路基板22の裏面22bに、当該基板22を挟んでヒートシンク40の延出部64と重合するように他の高発熱素子65を配置することで、該他の高発熱素子65の熱を、ヒートシンク40を介して外部へと放熱させることができる。言い換えれば、前記延出部64を設けたことで、ヒートシンク40に当接配置されない第2回路基板22に接続される他の高発熱素子65の放熱効果にも供されることとなる。これにより、装置1の放熱性のさらなる向上が図れる。
With this configuration, the
図26〜図28は、本発明に係る電子制御装置の第3実施形態を示しており、当該実施形態では、前記第1実施形態に係る第2回路基板22を廃止して回路基板を前記第1回路基板21のみによって構成すると共に、同実施形態に係るヒートシンク40の配置を変更したものである。なお、この実施形態においても、基本的な構成は前記第1実施形態に係るものと同様であることから、当該第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
26 to 28 show a third embodiment of the electronic control device according to the present invention. In this embodiment, the
すなわち、本実施形態では、前記筺体10全体が放熱性に優れた金属材料によって形成されていて、ヒートシンク40が、筐体10の一部でない当該筐体10の内部に収容され、第1回路基板21のほぼ中央位置に配置された構造となっている。そして、このヒートシンク40は、その基板連結部44の上端面44aが第1回路基板21に図外のビス等、所定の方法によって固定されると共に、下端面44bがケース11の底壁14に当接ないし近接するように設けられている。
That is, in the present embodiment, the
また、このヒートシンク40には、その内側面40aに前記各高発熱素子41が当接配置されるほか、その外側面40bに第1回路基板21に実装される他の高発熱素子66が近接配置され、これら各高発熱素子41,66の熱が、ヒートシンク40を通じて放熱される構成となっている。
Further, in the
よって、かかる構成によれば、前記各各高発熱素子41,66の熱はヒートシンク40を介してケース11へと伝熱され、該ケース11を介して外部へと放熱されることとなる。
Therefore, according to this configuration, the heat of each of the high
したがって、本実施形態のような構成であっても、前記筺体10全体を金属材料により形成することで、該金属製の筐体10(特にケース11)によって前記各高発熱素子41,66の放熱性を確保することが可能であって、装置1の軽量化に係る効果を除き、前記第1実施形態とほぼ同様の作用効果が奏せられる。
Therefore, even if it is a structure like this embodiment, the said housing | casing 10 whole is formed with a metal material, This heat dissipation of each said high
なお、本実施形態に係るヒートシンク40の配置は一例であって、必ずしも基板の中央位置近傍である必要はなく、金属製の筐体10の内部に収容されていれば、特にその配置は限定されるものではない。
In addition, arrangement | positioning of the
本発明は前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば筐体10やコネクタ30、ヒートシンク40の形状については、電子制御装置1の仕様や適用対象となる自動車の仕様等に応じて任意に変更することができる。
The present invention is not limited to the configuration of each of the above embodiments. For example, the shape of the
また、前記筐体10については、前記樹脂材料以外に、ヒートシンク40と同様、放熱性に優れた金属材料によって形成することも可能である。この場合、装置1についての大幅な軽量化は図れないものの、その分、当該装置1の放熱性を大幅に向上させることが可能となる。換言すれば、筐体10の材質についても、電子制御装置1の仕様や適用対象となる自動車の仕様等に応じて任意に変更することができる。
In addition to the resin material, the
また、前記保持固定手段42は、前記各実施形態のように、必ずしも全ての前記各支持壁52aが取付基部51と連係している必要はなく、例えば図29に示すように、取付基部51の両端部に位置する支持壁52aのみを当該取付基部51と連係させて、前記各端子保持部52を一体化することによってほぼ枠状に構成することも可能であって、取付基部51の両端部を除く中間領域においては、前記各端子保持部52に少なからず前記各支持壁52aが立設されてさえいれば、前記各実施形態と同様の作用効果を奏することができ、全ての前記各支持壁52aが取付基部51と連係している必要はない。換言すれば、この保持固定手段42は、前記各高発熱素子41を位置決めした状態で仮固定可能な構成であればよく、その具体的形状については、電子制御装置1の仕様やコスト等に応じて自由に変更可能である。
Further, the holding and fixing means 42 does not necessarily require that all the
さらに、前記各実施形態においては、前記バスバー端子33によって前記両回路基板21,22の接続を行う構成となっているが、前記配線回路パターンの集約配置のみで足りる場合等にあっては、当該バスバー端子33による前記両回路基板21,22の接続を省略することができる。換言すれば、このバスバー端子33による前記両回路基板21,22の接続は必ずしも必要な構成ではなく、電子制御装置1の仕様や適用対象となる自動車の仕様等に応じて任意に変更することができる。
Further, in each of the embodiments, the
また、前記各実施形態においては、前記筐体10に当該筐体10の内圧調整に供するいわゆる呼吸孔及びこれに付設する呼吸フィルタを設けない構成を例に説明したが、電子制御装置1の仕様ないし適用対象となる自動車の仕様等に応じて当該呼吸孔等を設ける構成としてもよい。そして、かかる呼吸孔等は、筐体10を構成するいずれかの部位に設けられていればよく、その位置についても自由に設定可能である。
Moreover, in each said embodiment, although what was called a breathing hole used for the internal pressure adjustment of the said housing | casing 10 and the breathing filter attached to this was provided in the said housing | casing 10 as an example, the specification of the
10…筐体
21…第1回路基板(回路基板)
22…第2回路基板
40…ヒートシンク
41…高発熱素子
42…保持固定手段
52a…端子保持部
10 ...
22 ...
Claims (3)
前記筐体とは別体に該筐体の一部をなすように設けられ、前記各高発熱素子に近接して配置されることによって当該各高発熱素子の放熱に供するヒートシンクと、
前記各高発熱素子の端子を保持する端子保持部を有し、前記各高発熱素子の素子本体を保持することなく前記各高発熱素子と共に前記ヒートシンクに位置決め固定される樹脂材料からなる素子保持手段と、
前記素子保持手段において前記各高発熱素子の整列方向に沿って延在するようにインサートされ、前記素子保持手段の変形の抑制に供する金属製の補強部材と、
を備え、
前記素子保持手段は、前記ヒートシンクの内側面に設けられた非貫通の複数の穴部を介して前記ヒートシンクに締結されることを特徴とする電子制御装置。 A circuit board to which a plurality of high-heat-generating elements, which are housed and fixed inside the housing and arranged in an aligned state, are electrically connected;
A heat sink provided to form a part of the housing separately from the housing, and provided to dissipate heat of each high heat generating element by being disposed in proximity to each high heat generating element,
An element holding means made of a resin material having a terminal holding portion for holding a terminal of each of the high heat generating elements and positioned and fixed to the heat sink together with the high heat generating elements without holding the element body of each of the high heat generating elements When,
A metal reinforcing member inserted in the element holding means so as to extend along the alignment direction of the high heat generating elements, and used for suppressing deformation of the element holding means;
Equipped with a,
The electronic control apparatus , wherein the element holding means is fastened to the heat sink through a plurality of non-penetrating holes provided on an inner surface of the heat sink .
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