JP6146380B2 - 電子装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、筐体と電子部品との接触を防止しつつ、小型化可能な電子装置を提供することにある。
筐体は、基板の主面との間に隙間を挟んで配置された対向面、基板を支持する支持部、および、基板の主面における電子部品とは異なる位置に向かって対向面から突出している突出部を有している。
ここで、基板の主面と筐体の対向面との隙間の隙間方向において、突出部の高さは、電子部品の高さよりも高く、かつ、当該隙間よりも小さい。
突出部は、電子部品と筐体との間に隙間が存在する状態を保持する。
したがって、本発明は、電子部品と筐体との接触を防止しつつ、電子装置を小型化することが可能である。
本実施形態による電子装置は、駆動装置に適用される。以下では、駆動装置1について図1〜図4に基づいて説明する。駆動装置1は、例えば電動パワーステアリング装置に適用され、操舵アシストトルクを出力し、減速ギアを介してコラムまたはラックに伝達する。
まず、駆動装置1の概略構成について、図1を参照して説明する。駆動装置1は、回転電機としてのモータ2、および、モータ2の通電を制御する「電子装置」としてのECU3を備えている。ECU3は、モータ2の軸方向の一方側に設けられており、モータ2とECU3とは一体に構成されている。以下適宜、モータ2の軸方向を単に「軸方向」といい、モータ2の径方向を単に「径方向」という。
モータケース21は、2つの底部211および212、ならびに、筒部213を有し、例えばアルミ等の金属により有底筒状に形成される。
ステータ22は、モータケース21の内側に固定されており、3相結線された2組の巻線組23が巻回されている。巻線組23からは、相毎にモータ線26が延びており、モータケース21の底部212に形成されるモータ線挿通孔214を介してECU3側に取り出されている。
ロータ24は、ステータ22と同軸となるようにステータ22の径方向内側に設けられている。
シャフト25の一端251は、モータケース21の一方の底部211に形成される軸孔215に挿通され、モータケース21の外部に突出する。シャフト25の一端251には、図示しない出力端が設けられる。シャフト25の他端252は、モータケース21の他方の底部212に形成される軸孔216に挿通され、ECU3側に露出している。シャフト25の他端252には、マグネット(不図示)が保持されている。
(ECU3の構成)
次に、ECU3の詳細な構成について、さらに図2〜図4を参照して説明する。
ECU3は、電子部品31、32が実装された基板5、「筐体」としてのヒートシンク7、および、「熱伝導材」としての放熱ゲル9を有する。本実施形態では、ヒートシンク7は、モータケース21の一方の底部212として構成されている。以下の説明では、適宜、モータケース21の底部212をヒートシンク7と記載する。
本実施形態では、基板5は2つの塗布範囲54を有しており、各塗布範囲54は、インバータ毎に複数(本実施形態では6個)の電子部品31を内側に含んでいる。
また、突出部76〜78の高さH3は、ヒートシンク7の対向面71と電子部品31との間の隙間D2よりも大きい。これにより、突出部76〜78は、軸方向において、電子部品31と一部重複するように配置されている。
具体的には、「軸孔用突出部」としての突出部76は、基板5の第1主面51の中央部分に対向する位置で、シャフト25が挿通する軸孔216の縁に沿って環状に配置されている。また、突出部76は、塗布範囲74の境界付近に設けられ、放熱ゲル9に接触している。
突出部77は、塗布範囲74を挟むように2つの直線状に配置されている。
突出部78は、ヒートシンク7のモータ線挿通孔214の周りに、塗布範囲74とは反対側の位置を除いて、コの字状に配置されている。
また、突出部78は、突出部76との間に、塗布範囲74を挟んでいる。突出部76および78が塗布範囲74を挟む方向(図4中のx方向)は、突出部77が塗布範囲74を挟む方向(図4中のy方向)に対して直交している。
基板5は温度変化によって反りが発生することがある。図5に示すように、基板5がヒートシンク7側に撓んだ場合、基板5の第1主面51がヒートシンク7の対向面71に近づく。本実施形態では、基板5の第1主面51のうち、基板支持部75に支持された箇所よりも内側である中央部分が、最もヒートシンク7の対向面71に近づく。ここで、基板5の第1主面51の中央部分には突出部76〜78が対向しており、突出部76の高さH3は電子部品31の高さH1よりも高い。このため、電子部品31とヒートシンク7との間に隙間が存在する状態は、突出部76〜78によって保持される。
特に、本実施形態では、突出部76〜78と電子部品31とは、隙間方向において一部重複するように配置されている。これによって、放熱ゲル9に対する径方向の同位置には突出部76〜78または電子部品31が存在するため、放熱ゲル9の移動をより抑制することができる。
(ア)上記実施形態において、突出部76および77は、それぞれ、塗布範囲74に面していない箇所で部分的に途切れていてもよい。例えば、他の実施形態では、2つの突出部761が軸孔216の縁に沿って塗布範囲74に面する位置に配置されていてもよい。また、塗布範囲74をy方向で挟むように配置された2つの直線状の突出部771が2組配置されていてもよい(図6参照)。
(イ)上記実施形態では、ヒートシンク7に複数の突出部76〜78が設けられているが、他の実施形態では、突出部76〜78のいずれかが少なくとも1つ設けられていればよい。例えば、本実施形態では、少なくとも突出部76が設けられていることにより、電子部品31とヒートシンク7とが接触することが好適に防止される。
(ウ)上記実施形態では、突出部76のみが放熱ゲル9と接触しているが、他の実施形態では、突出部76〜78の全てが放熱ゲル9と接触するように配置されていてもよい。この場合、より好適に放熱ゲル9の移動を抑制することができる。
(オ)放熱ゲル9は、ECU3に設けられていなくともよい。なお、「熱伝導材」には、放熱ゲル9の他、放熱グリス等が含まれる。
(カ)他の実施形態では、駆動装置1は、電動パワーステアリング装置以外に用いられてもよい。また、本発明の電子装置は、駆動装置1のECU3であることに限られず、他の電子装置であってもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
3・・・ECU(電子装置)
31、32・・・電子部品
5・・・基板
51・・・第1主面(主面)
7・・・ヒートシンク(筐体)
71・・・対向面
75・・・基板支持部(支持部)
76〜78・・・突出部
Claims (7)
- 一方の主面(51)に電子部品(31)が搭載された基板(5)と、
前記基板の前記主面との間に隙間(D1)を挟んで配置された対向面(71)、前記基板を支持する支持部(75)、および、前記基板の前記主面における前記電子部品とは異なる位置に向かって前記対向面から突出している突出部(76〜78)を有している筐体(7)と、を備え、
前記突出部は、前記対向面に平行な方向において前記支持部よりも内側に配置されており、
前記隙間の隙間方向において、前記突出部の高さ(H3)は、前記電子部品の高さ(H1)よりも高く、かつ、前記隙間よりも小さく、
前記突出部は、前記電子部品と前記筐体との間に隙間が存在する状態を保持することを特徴とする電子装置(3)。 - 前記基板の前記主面と前記筐体の前記対向面との間に前記電子部品に接触するように充填され、前記電子部品から発生する熱を前記筐体に導く熱伝導材(9)を、さらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 前記隙間の隙間方向において、前記突出部の高さは、前記筐体の前記対向面と前記電子部品との間の隙間(D2)よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載の電子装置。
- 前記突出部は、前記熱伝導材を間に挟む位置に複数配置されていることを特徴とする請求項2または3に記載の電子装置。
- 前記基板には、前記主面の前記突出部に対向する領域以外に、前記電子部品を外部に電気的に接続するための配線(59)が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子装置。
- 負荷を回転駆動する駆動装置(1)であって、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子装置と、
前記電子装置に通電を制御される回転電機(2)と、を備える駆動装置。 - 前記回転電機は、一端が前記基板に対面するシャフト(25)を有しており、
前記筐体は、前記シャフト(25)が挿通する軸孔(216)を有しており、
前記突出部は、前記軸孔の縁に沿って配置された軸孔用突出部(76)を含んでいることを特徴とする請求項6に記載の駆動装置。
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