JPH08181471A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子制御装置を構成する素子を簡易な組みつ
けにより良好に放熱させる。 【構成】 発熱素子１１０はαの角をなす面１１１、１
１２により形成されており、ケース本体１とプリント基
板１００との組みつけ時ケース本体１の側面に一体成形
された袋穴部１０の壁面１１、１２と当接する。プリン
ト基板１００の素子取りつけ部１０１は「コ」の字の形
状で切り込まれた切り欠け１０９で囲まれて形成されて
おり、ケース本体１とプリント基板１００とを固定した
時、この素子取りつけ部１０１が−Ｙ方向にそり、この
そりの反作用力で発熱素子１１０とＹ方向に押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電子制御装置（ＥＣＵ）を構成する電子
素子にはトランジスタをはじめとして作動時に発熱する
ものがあり、またこれらの電子素子は熱に弱いためにこ
の発熱を放熱させる必要があった。この要求を満たすた
めに実開平３−７１６９６号公報および実開平３−７１
６９６号公報にはＥＣＵのケースに発熱する電子部品を
クリップで挟んで接触させ、ケースからの放熱効果を狙
ったものが開示されている。また実開平２−１２９７８
５号公報には回路基板に放熱板を設け、基板をケースに
固定させた際、ケースに嵌合するような構成をしたもの
が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術はいず
れも発熱素子の放熱効果を狙ったものであるが、放熱フ
ィンやクリップ等の部品を用いるため部品点数が増加
し、そしてこれらの部品を組み付けるのに手間がかかる
という問題があった。また、発熱素子の放熱効果はケー
スと発熱素子との接触面積に依存しており、上述のもの
の中には発熱素子とケースとが一面のみで接しているた
め、発熱素子の放熱効果が不十分であった。

【０００４】本発明は、これら従来技術の有する問題を
鑑みてなされたものであり、発熱素子からの高い放熱性
を保ちながら、簡易に組みつけの行える電子制御装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、電子回路を形成する素子と、この素子が
取りつけられる基板と、この基板が固定されて、素子を
収納するケースとを備えた電子制御装置において、前記
基板には、前記素子を取りつけた際にこの素子の取りつ
けられた基板部分に弾性を持たせるため、取りつけられ
た素子近傍の基板に切断部分があるように切り込みを入
れ、前記ケースの内周部には、この基板に取りつけられ
た素子とに当接する当接面を有する袋穴部が形成されて
いる電子制御装置を提供するものである。

【０００６】前記袋穴部の内周面は向かいあう２つの面
からなり、２つの面は前記基板から遠ざかる方向に間隔
が狭くなる鋭角をなし、前記素子の外周面は、この袋穴
部の内周面のなす角と略等しい角をなす２つの面を有し
ており、前記ケースに前記素子を備えた基板を固定させ
る際、前記袋穴部の２つの内周面と素子の２つの外周面
とが互いに当接し、前記基板の素子取りつけ部分より、
この袋穴部の内周面と素子の外周面との当接を強固にす
べく弾性力が作用してもよい。

【０００７】前記素子取りつけ部分を形成する基板の切
断部分が基板の面内のみに形成してもよい。前記素子取
りつけ部分を形成する基板の切断部分のうち少なくとも
１箇所は基板縁部にかけてまで切断してもよい。前記素
子取りつけ部分を形成する基板の切断部分はこの基板の
縁部の異なる２点より基板に入れられた２本の直線の切
断部分を有してもよい。

【０００８】前記ケースと基板とを固定させた状態にお
いて、基板面の垂直方向に対し、前記ケースの内周面
は、基板の端部によりはなれる方向に向かって広がる角
度に形成してもよい。

【０００９】

【作用】以上の構成より本発明は、一部を除いて取りつ
けられた素子近傍の基板に切断部分があるように基板に
切り込みを入れてこの基板の素子取りつけ部分に弾性を
持たせ、ケースと基板とを固定させた際、ケースに一体
成形された袋穴部は、この基板に取りつけられた素子を
囲むと同時にこの素子と向かいあう２つの面で当接す
る。

【００１０】そして、ケースと基板とを固定させる際に
は、取りつけられた素子を袋穴部に軽く圧接させるよう
に、基板の素子取りつけ部分の弾性力が作用する。

【００１１】

【実施例】以下本発明に係る実施例を図面を用いて説明
する。図１は電子制御装置（ＥＣＵ）においてプリント
基板がネジ等の固定手段（本実施例ではネジ）により固
定される、プリント基板及びプリント基板に実装された
電子素子を囲んで保護するケース本体を示した図であ
り、図２は図１において、図示されている面の向こう側
の面に、基板が固定された状態を示した図である。

【００１２】このケース本体１は、電磁シールドおよび
軽量化を目的としてアルミ材が採用されており、ダイカ
スト鋳造により形成されている。このケース本体１にプ
リント基板１００が固定された状態で（図２）で、図
１、図２で図示されている面（上面）およびその裏面
（下図）が図示しないカバーで覆われる。そしてカバー
に覆われた状態でケース本体１の上面および下面の四す
みに設けてあるネジ穴３に図示しないネジを螺合させる
ことによりケース本体１の上面および下面が密閉され
る。

【００１３】ガラスエポキシ等の樹脂材で作られてはプ
リント基板１００（図２）には集積回路、抵抗等の電子
素子１２０が回路パターンに従って、はんだで溶着され
ている。ケース本体１より内側に張り出して複数の棚部
２がケース本体１に一体形成されており、プリント基板
１００のケース本体１への固定は、ケース本体１の下面
より棚部２に形成されているネジ穴４とプリント基板１
００に形成されている穴１０５（図３、図５に記載）と
を整合させ、図示されていないネジで螺合させることに
よりなされる。

【００１４】次に、本発明の特徴の一つであるケース本
体の袋穴部１０について説明する。この袋穴部１０は先
述のとおり、ケース本体１の側壁に一体形成されてお
り、プリント基板１００とケース本体１とを固定させる
と後に説明する発熱素子１１０と２点（２面）以上で当
接し、この当接面で発熱素子１１０を固定するような構
成となっている。この袋穴部１０はプリント基板１００
がケース本体１に固定されるときプリント基板１００に
面する下面側とその反対側の上面側とが開口しており、
４方向の袋穴壁面１１、１２、１３、１４にて囲まれた
構成となっている。

【００１５】この袋穴部１０及びその近傍をＡ−Ａ面に
て切断した際の断面図を示したものが図１中（ｂ）であ
る。先述のとおり、袋穴部１０はプリント基板１００を
固定する部分である。袋穴部１０は、図１中（ｂ）にお
いて下部が、図１中（ｂ）において上部より大きく開口
している。そして向かい合う２面の袋穴壁面１１、１２
は、αの角をなす構成となっている。ここでαは９０°
以下が望ましく、発熱素子１１０の形状と合わせたもの
である。

【００１６】図３中（ａ）はプリント基板１００に取り
つけられた発熱素子１１０を示した図である。この発熱
素子１１０はくさび形の形状より鋭角部分の先端を切断
したような台の形状をなしており、面１１１および面１
１２は袋穴壁面１１、１２のなす角αと等しい角をなし
ている。またこの発熱素子１１０は足１１６をプリント
基板１００の穴１０２に通し、はんだづけされてはんだ
づけ部１１７が形成されてプリント基板１００に固定さ
れる。

【００１７】なお、導線パターン１２１を介して穴１０
２と他の電子部品１２０とが連通しており、はんだづけ
されて発熱素子１１０は他の電子部品１２０と電子回路
を形成する。図２中（ｂ）は、ケース本体１にプリント
基板１００を固定させた状態（図２中（ａ））において
Ａ−Ａ面における断面を示した図である。

【００１８】ケース本体１にプリント基板１００を固定
させた時、発熱素子１１０の面１２および袋穴壁面１１
２、そして発熱素子１１０の面１１および袋穴壁面１１
１が当接するようにケース本体１、プリント基板１００
および、発熱素子１１０が構成されている。このとき、
発熱素子１１０と袋穴部１０との密着性を保ちながら、
ケース本体１とプリント基板１００との固定時等に加わ
る応力より発熱素子１１０の足１１６およびプリント基
板１００とのはんだづけ部１１７を保護するために、プ
リント基板１００の素子取りつけ部１０１には適度な弾
性力が必要となる。

【００１９】そのため図３中（ｂ）に示すように穴１０
２および導線バターン１２１を囲むように、「コ」の字
型に切り込まれた切り欠け（導通穴）１０９がプリント
基板１００に形成されており、この切り欠け１０９に囲
まれた素子取りつけ部１０１はプリント基板１００の面
の垂直方向に対し適度な弾性力を持っている。ここで適
度な弾性力とは先述のとおり発熱素子１１０の袋穴部１
０に対する押圧力の保持および発熱素子１１０の足１１
６及びはんだづけ部１１７の保護がなされる程度であ
る。

【００２０】この弾性力の強さは、プリント基板１００
の材質はもちろんのこと、切り欠け１０９の幅ｄ、及び
素子取りつけ部１０１の根元からこの根元より最も離れ
た穴１０２までの長さｌよりきまる。ある幅ｄに対して
長さｌを長くすれば素子取り付け部１０１の柔軟性が高
まるが、逆に、ある長さｌに対して幅ｄが狭すぎるとプ
リント基板１００や発熱素子取りつけ部１０１に割れが
生じやすくなる。しかしこれらの要求を満たす切り欠け
１１７にはそれほど高い精度は要求されないことは明ら
かである。

【００２１】こうして発熱素子１１０が取り付けられた
プリント基板１００がケース本体１に固定されると、図
２中（ｂ）に示すように、発熱素子１１０が袋穴部１０
と２面１１、１２で当接する構成となっている。そし
て、プリント基板１００をケース本体１に固定したと
き、発熱素子１１０が袋穴部１０と２面で当接すると同
時に、素子取り付け部１０１はケース本体１との当接面
の下方に軽くそるように発熱素子１１０の足１１６がは
んだづけされており（図３）、この素子取り付け部１０
１のそりの弾性力で発熱素子１１０を袋穴部１０に押圧
する。

【００２２】このように構成された発熱素子１１０、プ
リント基板１００およびケース本体１を組みつける様子
につて図２中（ｂ）を用いて説明する。ケース本体１に
プリント基板１００を固定する際、プリント基板１００
をＹ方向に移動させていくと、発熱素子１１０は面１１
２において袋穴壁面１２と当接し、当接点（面）より袋
穴壁面１２の垂直方向に抗力が加わる。そのままプリン
ト基板１００をＹ方向に移動させていくと次第に袋穴壁
面１２と面１１２とが面前体で近接していき、同時に袋
穴壁面１１１と面１１とが近接していく。先述のとおり
発熱素子１１０は袋穴部１０に収まる形状となってお
り、はんだづけ部１１７までの発熱素子の足１１６の長
さは先述の通り素子取り付け部１０１に適度な弾性力を
生む長さになっている。よって、ケース本体１とプリン
ト基板１００の棚部２とが完全に当接する少し前に袋穴
壁面１１及び面１１１と、袋穴壁面１２及び面１１２と
がそれぞれ当接する。そしてケース本体１の棚部２とプ
リント基板１００とが完全に当接した状態では、既に発
熱素子１１０が袋穴部１０と２面で当接しているため、
発熱素子１１０の足１１６より−Ｙ方向に抗力が加わ
り、発熱素子１１０と袋穴部１０とが当接してからケー
ス本体１の棚部２とプリント基板１００とが当接するま
でに、プリント基板１００がＹ軸方向に移動しただけ素
子取り付け部１０１が−Ｙ方向にそる状態になる。この
とき、この素子取りつけ部１０１のそりに見合った弾性
力でＹ方向に発熱素子１１０を袋穴部１０に圧接する。

【００２３】これにより、ある程度の適当な状態で袋穴
部１０、発熱素子１１０およびはんだつけ１１７が形成
されていても、素子取りつけ部１０１の弾性によりこの
誤差が吸収され、発熱素子１１０と袋穴部１０とを接触
させることが可能である。また組みつけ過程で発熱素子
１１０と袋穴部１０との接触時に加わる応力や、組みつ
け後電子制御装置に加わる振動より発熱素子１１０やそ
の足１１６、はんだづけ部１１７を保護する。

【００２４】以上のように本実施例では発熱素子１１０
とケース１に備えられた袋穴部１０とを互いに当接しあ
うように形成し、「コ」の字の切り欠け１０９で形成さ
れたプリント基板１００の素子取りつけ部１０１が発熱
素子１１０を袋穴部１０に軽く圧接させている。このた
めケース１とプリント基板１００とを固定させる過程で
簡単に広い部分で発熱素子１１０と袋穴部１０とを当接
させることができ、良好な放熱性を得ることができる。
また、切り欠け１００で素子取り付け部１０１が形成さ
れて弾性力を有しているため、適当な力で発熱素子１１
０と袋穴部１０とを密着させることが可能であるととも
に、プリント基板１００をケース１に組みつける際、発
熱素子１１０の足１１６、およびその基板１００とのは
んだづけ部１１７に加わる応力を低減させる効果があ
る。

【００２５】なお上述の実施例中の袋穴部１０は発熱素
子１１０挿入側から吹き抜けの状態になっている。しか
し、素子の放熱性を高めるには発熱素子をケース本体と
一体になっている袋穴部に、より広い部分で接触させる
必要がある。このために第２実施例として図４に示すよ
うに発熱素子１１０の上面１１５まで当接させれば、袋
穴部と発熱素子１１０との接触面が増えより高い放熱効
果が得られる。

【００２６】また、これまでケース本体の上面及び下面
をカバーで覆う電子制御装置のケースを考えたが、例え
ば第３実施例として図５に示すように第１実施例におけ
る上面のカバー部分をケース１と一体成形してケース本
体上面を覆い、袋穴部を第１実施例におけるケース本体
にあたる側（ケース側面）からケース上面にかけて一体
となるようにケース本体を形成する。そしてこのように
形成されたケースに対して、下面よりプリント基板を装
着して固定させたときには、発熱素子の側面のみならず
上面１１５も袋穴部と当接するように袋穴部を形成した
ものも考えられる。この場合、発熱素子からの発熱が発
熱素子と接触している袋穴部の壁面より直接ケース本体
の側面のみならず、上面にも直接伝わり外部に逃がされ
るのでより良い放熱性効果が得られる。

【００２７】また、発熱素子のモールドが、従来よりあ
る形状、例えば「Ｌ」字型の形状の場合、発熱素子のモ
ールドの形状に合わせて袋穴部を形成すれば発熱素子と
袋穴部とが全面で接し発熱素子の高い放熱効果が得られ
る。しかし、そのような発熱素子、袋穴部および基板を
形成するには高い精度が要求される。このため、袋穴部
を発熱素子に対し、少し大きく形成するとともに、ケー
ス本体に固定させたプリント基板面の垂直方向に対し、
袋穴部または発熱素子を少し傾けて形成する（図６：こ
こではケース本体に固定されたプリント基板に対し、袋
穴部がβ（＞９０°）の角をなして形成されている。）
このように形成されたケース本体とプリント基板とを組
みつけると、発熱素子の角のうち少なくとも対角をなす
２点で袋穴部と当接するため、（本実施例ではＢ点とＣ
点）プリント基板とケース本体の簡単な組みつけで発熱
素子をケース本体に固定でき良好な放熱効果が得られ
る。

【００２８】なお、上述の実施例では図３中（ｂ）に示
すように発熱素子取りつけ用の穴１０２は素子取りつけ
部１０１の幅方向に対し垂直に設けられているか、第４
実施例として図７に示すように素子取りつけ部１０１の
幅方向に対し平行に設けてもよい。先述のとおり素子取
りつけ部１０１の弾性力は切り欠け部１０９の根元から
の長さと素子取り付け部１０１の幅とによるものであ
り、平行に設けることによりそれぞれの発熱素子取りつ
け用の穴１０２から切り欠け部１０９の根元までの長さ
が等しくなるため、発熱素子を取りつけたとき足に弾性
力が等しく加わる。

【００２９】また、上述の実施例では切り欠け部１０９
を「コ」の字の形に形成し、切り欠け部１０９に囲まれ
た素子取りつけ部１０１はプリント基板の縁部より離れ
たＩに形成されている。しかし、上述の切り欠け部形状
に限らず例えば第５実施例として図８に示す「Ｔ」字の
形状、または第６実施例として図９に示すかぎの形状で
形成しても同様な効果が得られるのは明確である。

【００３０】また、素子取りつけ部１０１の一端をプリ
ント基板１００の縁部とした第７実施例としての図１
０、および第８実施例としての図１１は切り欠けの形成
が容易であり、特に図１１に示すものはプリント基板に
２本の直線で切り欠けを形成するだけであり、他の実施
例に比べ加工がより容易であるのは明確である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば基板とケ
ースとの簡易な組みつけにより素子を良好に放熱させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるケース本体を示した図である。

【図２】ケースにプリント基板を取りつけた状態を示し
た図である。

【図３】プリント基板および素子を示した図である。

【図４】袋穴部の形状の一実施例を示した図である。

【図５】ケースの形状の一実施例を示した図である。

【図６】従来よりある素子のモールドに合わせて本発明
を採用した一実施例を示した図である。

【図７】プリント基板の切り欠けの形状の他の実施例を
示した図である。

【図８】プリント基板の切り欠けの形状の他の実施例を
示した図である。

【図９】プリント基板の切り欠けの形状の他の実施例を
示した図である。

【図１０】プリント基板の切り欠けの形状の他の実施例
を示した図である。

【図１１】プリント基板の切り欠けの形状の他の実施例
を示した図である。 １ ケース本体 ２ 棚部 ３ （カバー取付け用の）ネジ穴 ４ （プリント基板取付け用の）ネジ穴 １０ 袋穴部 １１〜１４ （袋穴部の）壁面 １００ プリント基板 １０１ 発熱素子取付け部 １０２ （発熱素子取付け用の）穴 １０５ （ケース本体との固定用）穴 １０９ 切欠け部 １１０ 発熱素子 １１１、１１２ （発熱素子の）面 １１６ （発熱素子の）足 １１７ はんだづけ部 １１９ （従来の形状の）発熱素子 １２０ 電子回路部品 １２１ 通電導体パターン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子回路を形成する素子と、 この素子が取りつけられる基板と、 この基板が固定されて、素子を収納するケースとを備え
   た電子制御装置において、 前記基板には、 前記素子を取りつけた際にこの素子の取りつけられた基
   板部分に弾性を持たせるため、取りつけられた素子近傍
   の基板に切断部分があるように切り込みを入れ、 前記ケースの内周部には、 この基板に取りつけられた素子とに当接する当接面を有
   する袋穴部が形成されている電子制御装置。
2. 【請求項２】 前記袋穴部の内周面は向かいあう２つの
   面からなり、２つの面は前記基板から遠ざかる方向に間
   隔が狭くなる鋭角をなし、 前記素子の外周面は、この袋穴部の内周面のなす角と略
   等しい角をなす２つの面を有しており、 前記ケースに前記素子を備えた基板を固定させる際、前
   記袋穴部の２つの内周面と素子の２つの外周面とが互い
   に当接し、前記基板の素子取りつけ部分より、この袋穴
   部の内周面と素子の外周面との当接を強固にすべく弾性
   力が作用する請求項１記載の電子制御装置。
3. 【請求項３】 前記素子取りつけ部分を形成する基板の
   切断部分が基板の面内のみに形成されている請求項１又
   は２記載の電子制御装置。
4. 【請求項４】 前記素子取りつけ部分を形成する基板の
   切断部分のうち少なくとも１箇所は基板縁部にかけてま
   で切断されている請求項１または２記載の電子制御装
   置。
5. 【請求項５】 前記素子取りつけ部分を形成する基板の
   切断部分はこの基板の縁部の異なる２点より基板に入れ
   られた２本の直線の切断部分を有する請求項４記載の電
   子制御装置。
6. 【請求項６】 前記ケースと基板とを固定させた状態に
   おいて、基板面の垂直方向に対し、前記ケースの内周面
   は、基板の端部によりはなれる方向に向かって広がる角
   度に形成されている請求項１記載の電子制御装置。