WO2023188289A1

WO2023188289A1 - 電子制御装置

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Publication number: WO2023188289A1
Application number: PCT/JP2022/016578
Authority: WO
Inventors: 慶仁渡会; 正人齋藤
Original assignee: 日立Astemo株式会社
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-10-05

Abstract

回路基板（７）と、回路基板（７）を収容する筐体（２）と、筐体（２）に設けられた複数の放熱フィン（２１ａ）と、複数の放熱フィン（２１ａ）を覆うように筐体（２）に取り付けられたエアダクト（４）と、筐体（２）とエアダクトに（４）よって挟まれ、複数の放熱フィン（２１ａ）によって形成される流路に冷却風を送風するファン（８）と、ファン（８）にケーブル（８ｃ）を介して電気的に接続されたファンコネクタ（８ａ）と、回路基板（７）と電気的に接続され筐体に固定された給電コネクタ（７ｂ）とを備え、ファンコネクタ（８ａ）は、給電コネクタ（７ｂ）と着脱自在であり、ファン（８）とファンコネクタ（８ａ）とがエアダクト（４）に固定されている。

Description

電子制御装置

　本発明は、電子制御装置に関する。

　自動運転ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）、統合ＥＣＵの開発が進む中、ＥＣＵの高性能化に伴う発熱量の増加により、電子制御装置の筐体は従来以上の高性能冷却構造が求められている。特に、電子部品の発熱量が１０Ｗを超えると強制空冷は必須となる。そのため、ファンを備えた電子制御装置が開発されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１８－２０６９６４号公報

　特許文献１の電子制御装置にファンを搭載する工程は非常に複雑である。例えば、ファンは、防水性能を確保するために、ケースの壁部に形成されたファン取付開口部にシール部材を介して取り付けられる必要がある。また、ファンの端子を、回路基板に設けた孔（スルーホール）に挿入して回路基板とはんだ付けする必要がある。

　また、ファンの端子と回路基板とを電気的に接続するはんだにファンの振動が直接伝わる構造のため、ファンの端子と回路基板との接続部材であるはんだに微摺動摩耗による接点不良を発生させる虞がある。

　本発明の目的は、組立作業効率の向上と、電気的接続の信頼性の向上を実現できる電子制御装置を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明は、回路基板と、前記回路基板を収容する筐体と、前記筐体に設けられた複数の放熱フィンと、前記複数の放熱フィンを覆うように前記筐体に取り付けられ、前記筐体及び前記複数の放熱フィンとともに冷却風の流路を形成するエアダクトと、前記流路に冷却風を流すファンと、前記ファンにケーブルを介して電気的に接続されたファンコネクタと、前記回路基板と電気的に接続され、前記筐体に固定された給電コネクタとを備え、前記ファンコネクタは、前記給電コネクタと着脱自在に接続されており、前記ファンと前記ファンコネクタとが前記エアダクトに固定されている。

　本発明によれば、組立作業効率の向上と、電気的接続の信頼性の向上を実現できる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１実施形態に係る電子制御装置を筐体側から見た斜視図である。本発明の第１実施形態に係る電子制御装置をエアダクト側から見た斜視図である。本発明の第１実施形態に係る電子制御装置の展開斜視図である。本発明の第１実施形態に係る電子制御装置から、サブアッセンブリを取り外した状態を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係るエアダクトに取り付けられたファンとファンコネクタの拡大図である。本発明の第１実施形態に係るエアダクトに設けられたコネクタ固定部の斜視拡大図である。本発明の第１実施形態に係るエアダクトのコネクタ固定部に取り付けたファンコネクタの斜視拡大図である。図７のＡ－Ａ断面図である。図８のＢ－Ｂ断面斜視図である。本発明の第１実施形態に係る給電コネクタの斜視図である。本発明の第１実施形態に係る電子制御装置における給電コネクタとファンコネクタの嵌合部分の断面拡大図である。本発明の第１実施形態に係る電子制御装置１の吸気口側の斜視図である。本発明の第１実施形態に係る電子制御装置の吸気口側の正面図である。図１３のＤ部分の拡大図である。図１２のＣ－Ｃ断面図である。本発明の第２の実施形態に係るサブアッセンブリの斜視図である。図１６のＥ－Ｅ断面図である。本発明の第２の実施形態に係る電子制御装置のコネクタ側の正面図である。本発明の第３実施形態に係るサブアッセンブリに備わるファン３０８の拡大斜視図である。本発明の第４実施形態に係る電子制御装置の目隠し部側の斜視図である。図２０のＦ－Ｆ断面図である。図２０のＦ－Ｆ断面図である。本発明の第５の実施形態に係る電子制御装置のエアダクト側の正面図である。本発明の第５実施形態に係る取付位置限定構造の拡大斜視図で、左図は位置決め前、右図は位置決め後を示す。本発明の他の実施形態に係る取付位置限定構造の拡大斜視図である。

　以下、図面を用いて、本発明の第１～第５の実施形態による電子制御装置の構成及び動作について説明する。

　　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態に係る電子制御装置１を筐体側から見た斜視図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係る電子制御装置１をエアダクト側から見た斜視図である。

　電子制御装置１は、コンピュータの一種であり、自動車の構造物に取り付けられて車載されるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）で、例えば自動車のエンジンルームに搭載される。

　図１，２に示すように、電子制御装置１は、筐体２と、外部接続コネクタ３と、エアダクト４と、ブラケット５とを有している。筐体２は、後述する回路基板７を収納する部品で、ベース２１とカバー２２とを備える。外部接続コネクタ３は、外部端子（図示せず）と電子制御装置１とを電気的に接続する部品である。エアダクト４は、筐体２に取り付けられ、筐体２との間に冷却風の流路を形成する部品である。ブラケット５は電子制御装置１を自動車の構造物、例えばエンジンルームや車内に取り付けるための部品である。

　図３は、本発明の第１実施形態に係る電子制御装置１の展開斜視図である。図３に示すように、電子制御装置１は、ベース２１、カバー２２、シール部材６，回路基板７（外部接続コネクタ３を含む）、エアダクト４、ファン８及びブラケット５に分けることができる。

　ベース２１は、筐体２を構成する部品の１つで、例えば、アルミ板材、アルミダイキャストにより形成されている。ベース２１の回路基板７を搭載する面の裏面には複数の放熱フィン２１ａ（図４参照）が設けられている。

　複数の放熱フィン２１ａは、例えば、スカイブ加工（表層をスライスし根元を曲げて起こす（削ぎ立てる）加工）により形成されている。なお、複数の放熱フィン２１ａは、鋳造により造形されてもよい。

　また、ベース２１には、回路基板７に固定された給電コネクタ７ｂをファンコネクタ８ａに向けて突出させるため、矩形状の貫通孔２１ｂが設けられている。

　カバー２２は、筐体２を構成する部品の１つで、回路基板７を覆う部品である。カバー２２には、例えば、ネジ２３により回路基板７が取り付けられている。また、カバー２２とベース２１とは、後述するエアダクト４をカバー２２に取り付けるネジ４ｆ等によって組付けられ、回路基板７を収容する筐体２を形成する。

　カバー２２の材質には、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡ（ナイロン）等の樹脂を用いることができ、軽量化することができる。また、アルミや鉄等の金属を用いて冷却性または剛性を向上させても良い。

　シール部材６は筐体２を防水化するための部品で、例えば、ベース２１とカバー２２との間にシール部材６を挟み込むことが好ましい。シール部材６には、例えば、シリコン系、エポキシ系若しくはウレタン系等の材料で構成された接着剤、又はゴム系の材料で構成されたＯリングが使用できる。

　回路基板７はプリント基板で、回路基板７に設けられた孔（スルーホール）には電子部品７ａ、外部接続コネクタ３、後述する給電コネクタ７ｂ等が、はんだ付け、プレスフィット、又はスポットフロー等で電気的に接続されている。回路基板７には貫通孔７ｃが設けられ、貫通孔７ｃに挿入されたネジ２３等によりカバー２２に固定されている。

　電子部品７ａは、電子回路を構成する部品で、半導体素子などの発熱する素子、例えば、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ　ｇｒｉｄ　ａｒｒａｙ）やＱＦＰ（Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）等の集積回路のパッケージである。

　外部接続コネクタ３は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂で形成されている。外部接続コネクタ３は、銅を主成分とする金属で構成されたコネクタ端子を複数有しており、自動車側の通信相手機器から延びるハーネスの先端のコネクタ（図示せず）に連結される。コネクタ端子は、接続相手との間で電圧や電流を授受するための端子であり、回路基板７に形成された電子回路とケーブルを介して電気的に接続されている。

　また、外部接続コネクタ３は筐体から露出しており、外部接続コネクタ３とベース２１及びカバー２２との間にシール部材６を挟み込んで防水することが好ましい。これにより、外部接続コネクタ３の周囲は、シール部材６で防水される。

　給電コネクタ７ｂは、ファン８に給電するためのコネクタで、例えば、回路基板７における電子部品７ａの配置面の裏面に取り付けられている。

　エアダクト４は、ベース２１に設けられた複数の放熱フィン２１ａを覆うように筐体２に取り付けられ、筐体２及び複数の放熱フィン２１ａとともに冷却風の流路（以下、冷却風流路と称する場合がある。）を形成する部品で、ネジ４ｆにより筐体２に固定されている。なお、冷却風流路は複数の放熱フィン２１ａに沿って形成される。

　エアダクト４には、冷却風を吸排気するための開口部４ａ，４ｂと、ファン８が組み付けられる（固定される）凹部であるファン固定部４ｃと、ファンコネクタ８ａが組み付けられる（固定される）凹部であるコネクタ固定部４ｄと、ケーブルが格納される凹部であるケーブル格納部４ｅとが設けられている。また、エアダクト４は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡ（ナイロン）等の樹脂、或いはアルミダイキャストにより成形される。そのため、ファン固定部４ｃやコネクタ固定部４ｄは、固定されるファン８やファンコネクタ８ａの形状に合わせて容易に成形できる。

　ファン８は、冷却風流路に気体を流すための部品で、エアダクト４に固定され、ファンコネクタ８ａに電気的に接続されている。ファン８には、例えば、アルミダイキャスト又は樹脂のフレームで構成された薄型のブロアファンを用いることができる。なお、エアダクト４のファン固定部４ｃは、固定されるファン８の形状に合わせて容易に成形できるため、ファン８に汎用品を用いてコストを抑制できる。

　ファンコネクタ８ａは、給電コネクタ７ｂと着脱自在に接続される電気部品であって、エアダクト４に固定され、給電コネクタ７ｂと電気的に接続し、ケーブル８ｃを介してファン８に送電する。ファンコネクタ８ａは、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＡ（ポリアミド）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂により成形され、銅を主成分とした複数の雌端子を内部に有している。後述する図９に示すように、ファンコネクタ８ａの一端面には、給電コネクタ７ｂのファン側端子７ｂｂ（図１０参照）を内部の複数の雌端子に差し込めるように、複数の雌端子に連通する複数の開口８ａｄが設けられている。また、複数の雌端子の各々にはケーブル８ｃが電気的に接続され、ファンコネクタ８ａの他端面から引き出されている。なお、エアダクト４のコネクタ固定部４ｄは、固定されるファンコネクタ８ａの形状に合わせて容易に成形できるため、ファンコネクタ８ａに汎用品を用いてコストを抑制できる。

　ここではエアダクト４にファン８とファンコネクタ８ａを固定したものをサブアッセンブリ４８と称する。サブアッセンブリ４８は、筐体２に取り付けられ、筐体２との間に冷却風流路を形成し、ファン８に通電させることで冷却風流路に気体を流す。

　ブラケット５は、電子制御装置１を車両に固定するための部品で、例えば、筐体２にネジ５ａによって取り付けられている。なお、ブラケット５は筐体２と一体に成型されても良い。

　図４は、本発明の第１実施形態に係る電子制御装置１から、サブアッセンブリ４８を取り外した状態を示す斜視図である。ファン８は、サブアッセンブリ４８を筐体２に取り付けた状態において、冷却風流路における複数の放熱フィン２１ａの下流側に配置され、例えば、ネジ８ｂによりエアダクト４に固定される。また、エアダクト４に固定されたファン８の近傍には、ファンコネクタ８ａがエアダクト４に固定されている。サブアッセンブリ４８におけるファンコネクタ８ａは、サブアッセンブリ４８を筐体２に取り付けるときに、ベース２１の貫通孔２１ｂからエアダクト４側に突出した給電コネクタ７ｂに嵌合され、給電コネクタ７ｂと電気的に接続される。

　図５は、本発明の第１実施形態に係るエアダクト４に取り付けられたファン８とファンコネクタ８ａの拡大図である。図５に示すように、ファン８とファンコネクタ８ａとは、ケーブル８ｃを介して電気的に接続している。また、ケーブル８ｃは、ファン８におけるケーブル８ｃの接続部とファンコネクタ８ａにおけるケーブル８ｃの接続部の距離（直線距離）よりも長くなるようにし（つまり余長部を設けることが好ましい）、例えば図示のように略Ｕ字状に配線経路が湾曲するように配置することが好ましい。この点と車載用の電子制御装置の標準的な大きさを考慮すると、ケーブル８ｃの長さは、５ｃｍ～１５ｃｍとすることが好ましい。

　また、電子制御装置１は、上記のように、筐体２に備わるベース２１とカバー２２との間と、ベース２１及びカバー２２の各々と外部接続コネクタ３との間にシール部材６を備えることが好ましい。さらに、ベース２１の貫通孔２１ｂと給電コネクタ７ｂの間に形成される隙間にはシール部材６ａが設けられていることが好ましい。また、ファンコネクタ８ａとケーブル８ｃの電気的接続部に塗布されたポッティング材を備えることが好ましい。そして、ファン８が防水ファンであることが好ましい。これらにより電子制御装置１は防水仕様にできる。なお、電子制御装置１はシール部材６，６ａとポッティング材と防水ファンの使用の有無により、防水・防塵の仕様を選択でき、設置する場所に合わせて仕様を容易に切替できる。

　エアダクト４には、ケーブル８ｃの余剰部分（余長）を格納するためのケーブル格納部４ｅが設けられていることが好ましい。また、エアダクト４には、ファン８の取付面（ファン８をエアダクト４に取り付けたときにエアダクト４側になるファン８の面）を限定する取付面限定構造４ｇが設けられていることが好ましい。取付面限定構造４ｇは、ファン８の形状に対応して取付面を限定するものである。図５に示すように、ネジ８ｂが取り付けられるネジ取付部８ｆがファン８の側面にそれぞれ設けられており、ファン８における２つのネジ取付部８ｆの位置は非線対称である。本実施形態の取付面限定構造４ｇは、ファン８の正しい取付面（ファン８が発生する冷却風の流通方向が設計通りとなる取付面）がエアダクト４側に位置したときに２つのネジ取付部８ｆの形状が収納されるようにエアダクト４に設けられた２つの凹部であり、ファン８をエアダクト４に取り付ける際に２つのネジ取付部８ｆが２つの取付面限定構造４ｇに収納されるようにすれば、ファン８が正しい方向でエアダクト４に取り付けられる。

　図６は、本発明の第１実施形態に係るエアダクト４に設けられたコネクタ固定部４ｄの斜視拡大図である。図６に示すように、エアダクト４にはファンコネクタ８ａを固定するコネクタ固定部４ｄが設けられている。コネクタ固定部４ｄには、図示のように、ファンコネクタ８ａが差し込まれる溝部４ｄａと、ラッチ受け４ｄｃを備えるラッチ係合部４ｄｂと、ファンコネクタ８ａがラッチ係合部４ｄｂの反対側に移動することを抑制するボス４ｄｄと、ファンコネクタ８ａを支持する一対の支持部４ｄｅとが設けられていることが好ましい。

　図７は、本発明の第１実施形態に係るエアダクト４のコネクタ固定部４ｄに取り付けたファンコネクタ８ａの斜視拡大図であり、図８は、図７のＡ－Ａ断面図である。なお、Ａ－Ａ断面はファンコネクタ８ａの中心を通る。

　図７に示すように、ファンコネクタ８ａは、開口８ａｄを有する端面が上方を向き、ケーブル８ｃが引き出される端面側が溝部４ｄａに差し込まれる。図８に示すように、ファンコネクタ８ａには、ファンコネクタ８ａを溝部４ｄａに差し込んだときにラッチ受け４ｄｃに係止される爪８ａｂを有するとともに板バネ状に形成されたラッチ係止部８ａａが設けられていることが好ましい。ラッチ係止部８ａａとラッチ係合部４ｄｂとにより、ラッチ機構が形成される。そして、コネクタ固定部４ｄの溝部４ｄａに差し込まれたファンコネクタ８ａとエアダクト４とは、ラッチ機構により互いを結合させることが好ましい。コネクタ固定部４ｄの溝部４ｄａに差し込まれたファンコネクタ８ａは、ボス４ｄｄによってラッチ係合部４ｄｂの反対側に移動することを抑制され、ラッチ受け４ｄｃに係止された爪８ａｂがラッチ受け４ｄｃから外れないようになっていることが好ましい。

　図９は、図８のＢ－Ｂ断面斜視図である。図９に示すように、溝部４ｄａに差し込まれたファンコネクタ８ａは、コネクタ固定部４ｄの一対の支持部４ｄｅに当接し支持される。また、一対の支持部４ｄｅに接触するファンコネクタ８ａの底面８ａｅ（ファンコネクタ８ａの溝部４ｄａ側の面）には、溝部４ｄａに沿って、底面４ｄｃ側に突出する突出部８ａｃが設けられていることが好ましい。また、底面８ａｅから引き出される複数のケーブル８ｃは、突出部８ａｃにより溝部４ｄａに沿って配線させることが好ましい。図９の例ではファンコネクタ８ａの底面８ａｅから４本のケーブル８ｃ（ケーブル８ｃａ～８ｃｄ）が引き出され、突出部８ａｃの左側にはケーブル８ｃｃ，８ｃｄが、右側にはケーブル８ｃａ，８ｃｂが溝部４ｄａに沿って配線させる。

　複数のケーブル８ｃを突出部８ａｃにより溝部４ｄａに沿って配線させるとともに、ラッチ受け４ｄｃに爪８ａｂを確実に差し込むため、突出部８ａｃの先端と溝部４ｄａの底面４ｄｃとの間には、ケーブル８ｃの線径より小さい隙間が設けられている。本実施形態では、ケーブル８ｃの線径が０．９ｍｍ、突出部８ａｃの先端と溝部４ｄａの底面４ｄｃとの隙間が０．５ｍｍとなっている。突出部８ａｃの先端と溝部４ｄａの底面４ｄｃとの間に隙間が設けられているので、ファンコネクタ８ａは、コネクタ固定部４ｄの一対の支持部４ｄｅに当接し支持される。一方、製造誤差等により、ファンコネクタ８ａがコネクタ固定部４ｄの一対の支持部４ｄｅに当接せずに溝部４ｄａ内に差し込まれた場合、突出部８ａｃの先端が溝部４ｄａの底面４ｄｃに当接する。そのため、ケーブル８ｃがファンコネクタ８ａの底面８ａｅと溝部４ｄａの底面４ｄｃとの間に挟まれることを抑制できる。

　また、本実施形態の電子制御装置１では、温度センサをさらに備え、ファン８の回転数は、温度センサの検出値に基づいて制御されることが好ましい。例えば、電子部品７ａに内蔵された温度センサを備え、ファン８の回転数は、電子部品７ａに内蔵された温度センサの検出値（即ち、電子部品７ａの周囲の温度）に基づいて制御されることが好ましい。また、温度センサを回路基板７に実装させ、ファン８の回転数は、温度センサの検出値（即ち、回路基板７に実装された温度センサの周囲の温度）に基づいて制御させることもできる。なお、ケーブル８ｃは、複数のケーブル８ｃであり、複数のケーブル８ｃには、ファン８に対する回転数指令（例えばＰＷＭ信号）が伝送されるケーブル８ｃｃと、ファン８に取り付けられた回転数センサの検出信号が伝送されるケーブル８ｃｄが含まれることが好ましい。

　具体的には、複数のケーブル８ｃは、図９に示すように４本のケーブル８ｃ（プラス線（赤）８ｃａ、マイナス線（黒）８ｃｂ、ＰＷＭ線（青）８ｃｃ、パルス線（黄）８ｃｄ）を備えることが好ましい。なお、プラス線（赤）８ｃａとマイナス線（黒）８ｃｂはファン８に電流を供給するケーブル８ｃである。

　図１０は、本発明の第１実施形態に係る給電コネクタ７ｂの斜視図である。図１１は、本発明の第１実施形態に係る電子制御装置１における給電コネクタ７ｂとファンコネクタ８ａの嵌合部分の断面拡大図である。図１１に示すように、給電コネクタ７ｂは、回路基板７に取り付けられていることが好ましい。また、給電コネクタ７ｂは、筐体２（本実施形態ではベース２１）に設けられた貫通孔２１ｂに挿入され、貫通孔２１ｂと給電コネクタ７ｂの間に形成される隙間にはシール部材６ａが設けられていることが好ましい。

　具体的には、給電コネクタ７ｂは、回路基板７側に突出する基板側端子７ｂａ（図１１参照）と、ファンコネクタ８ａ側に突出するファン側端子７ｂｂと、基板側端子７ｂａとファン側端子７ｂｂとの間に位置し両端子７ｂａ，７ｂｂを支持する板状部７ｂｃとを備えることが好ましい。

　基板側端子７ｂａは、回路基板７に面付け又は回路基板７のスルーホール７ｄに挿入され、例えば、プレスフィット、又はスポットフローにより、回路基板７に取り付けられ電気的に接続されていることが好ましい。ファン側端子７ｂｂは、筐体２にサブアッセンブリ４８を取り付ける際にファンコネクタ８ａに嵌合し電気的に接続することが好ましい。

　また、板状部７ｂｃは、貫通孔２１ｂを覆ってベース２１と接触している。板状部７ｂｃのベース２１側の面には、ファン側端子７ｂｂが収納される箱形部材７ｂｅの周方向に沿って溝７ｂｄが設けられており、当該溝７ｂｄにはシール部材６ａが塗布されていることが好ましい。

　シール部材６ａ（図３参照）は、シール部材６と同じ材質であって、ベース２１の貫通孔２１ｂと板状部７ｂｃとの隙間を塞ぐ。これにより、ベース２１の貫通孔２１ｂと板状部７ｂｃとの隙間から筐体２内に水やほこりが侵入することを抑制できる。

　図１２は、本発明の第１実施形態に係る電子制御装置１の吸気口１ａ側の斜視図である。ファン８は、冷却風流路における複数の放熱フィン２１ａの下流側に配置されていることが好ましい。このようにファン８を配置すると、複数の放熱フィン２１ａ側の開口部４ｂが吸気口１ａとなり、外部接続コネクタ３の反対側の開口部４ａが排気口１ｂとなる。

　図１３は、本発明の第１実施形態に係る電子制御装置１の吸気口１ａ側の正面図である。図１３に示すように、吸気口１ａから流路内の複数の放熱フィン２１ａを見ることができる。即ち、吸気口１ａ近傍に複数の放熱フィン２１ａが位置する。

　図１４は、図１３のＤ部分の拡大図である。図１４に示すように、エアダクト４と、複数の放熱フィン２１ａの先端２１ａａとの間には隙間Ｇ１が形成されていることが好ましい。また、隙間Ｇ１の寸法は、エアダクト４と複数の放熱フィン２１ａの先端２１ａａとの間を通過する冷却風の流量を複数の放熱フィン２１ａにおける隣合う２枚の放熱フィン２１ａの間Ｇ２を通過する冷却風の流量より少なくなるように設定されていることが好ましい。

　図１５は、図１２のＣ－Ｃ断面図である。電子部品７ａは、回路基板７の基板面７ｅと裏面７ｆとを繋ぐ熱伝導体であるサーマルビア７ｇと、回路基板７と筐体２（ベース２１）との間に設けられた放熱グリス２１ｄとを介して、複数の放熱フィン２１ａに熱伝導的に接続されていることが好ましい。

　［効果］
　本実施形態の電子制御装置１では、ファン８とファンコネクタ８ａとがエアダクト４に固定され、サブアッセンブリ４８になっている。そのため、サブアッセンブリ４８を筐体２に取り付けて、給電コネクタ７ｂとファンコネクタ８ａとを電気的に接続させることで、ファン８を電子制御装置１に搭載できる。これにより、ファン８を電子制御装置１に搭載させる工程を簡便化できるので、作業効率を向上できる。

　また、回路基板７とファン８とは、ケーブル８ｃとファンコネクタ８ａと給電コネクタ７ｂとを介してと電気的に接続する。そのため、ファン８の振動は、回路基板７に直接伝わらない。これにより、送風ファン８と回路基板７の電気的接続部が微摺動摩耗により接点不良となることを抑制できるので、ファン８と回路基板７との電気的接続の信頼性を向上できる。

　また、ファン８とファンコネクタ８ａが固定できるように、それらの形状に合わせてエアダクト４を作製すれば、ファン８やファンコネクタ８ａに汎用品を用いることができるので、製造コストを抑制できる。

　本実施形態の電子制御装置１では、ファン８が、冷却風流路における複数の放熱フィン２１ａの下流側に配置されていることが好ましい。これにより、複数の放熱フィン２１ａの各々の隣合う２つの放熱フィン２１ａの間を満遍なく冷却風を通過させることができるので、冷却性能を向上させることができる。また、電子制御装置全体に冷却風を偏りなく送るための流路の設計が容易にできる。

　また、本実施形態の電子制御装置１では、ファン８がブロアファンあることが好ましい。ブロアファンは厚みが薄いので、電子制御装置１の厚みの増加を抑制できる。

　また、本実施形態の電子制御装置１は、複数の放熱フィン２１ａの先端２１ａａとエアダクト４との間に隙間Ｇ１を備えることが好ましい。これにより、複数の放熱フィン２１ａの先端２１ａａが組付け誤差等によりエアダクト４に突き当ることを抑制できるので、複数の放熱フィン２１ａが変形することを抑制できる。また、隙間Ｇ１の寸法は、エアダクト４と複数の放熱フィン２１ａの先端２１ａａとの間を通過する冷却風の流量を、複数の放熱フィン２１ａにおける隣合う２枚の放熱フィン２１ａの間Ｇ２を通過する冷却風の流量より少なくなるように設定されていることが好ましい。これにより、エアダクト４と複数の放熱フィン２１ａの先端２１ａａとの隙間Ｇ１を通過する冷却に寄与しない気体の量を少なくし、複数の放熱フィン２１ａにおける隣合う２枚の放熱フィン２１ａの間Ｇ２を通過する冷却に寄与する気体の量を増やすことができるので、冷却効率を向上することができる。

　本実施形態の電子制御装置１では、ファン８の取付面を限定する取付面限定構造４ｇが設けられていることが好ましい。これにより、ファン８が取付面を誤ってエアダクト４に取り付けられることを抑制できるので、エアダクト４にファン８を取り付ける作業の労力を軽減できるとともに、製品不良の発生を抑制できる。

　本実施形態の電子制御装置１では、ファンコネクタ８ａとエアダクト４に、互いを結合するラッチ機構（ラッチ係止部８ａａとラッチ係合部４ｄｂ）が設けられていることが好ましい。これにより、ファンコネクタ８ａをエアダクト４に簡単に組み付け固定することができるので、作業効率を向上できる。

　本実施形態の電子制御装置１では、ケーブル８ｃが、５－１５ｃｍの長さを有していることが好ましい。これにより、ケーブル８ｃをコネクタに結線させるための作業が容易となるので、作業効率を向上させることができる。

　本実施形態の電子制御装置１では、エアダクト４にケーブル８ｃを格納するケーブル格納部４ｅが設けられていることが好ましい。これにより、ケーブル８ｃの余長部分の格納が容易にできるので、作業効率を向上できる。また、サブアッセンブリ４８を筐体２に取り付ける際に、エアダクト４と筐体２の間にケーブル８ｃが挟まれることを抑制できるので、ケーブル８ｃの損傷を抑制できる。

　本実施形態の電子制御装置１では、給電コネクタ７ｂが、回路基板７に取り付けられていることが好ましい。これにより、給電コネクタ７ｂと回路基板７とは最短距離で連結できるので、電気的接続の信頼性を向上できる。

　本実施形態の電子制御装置１では、給電コネクタ７ｂが筐体２（ベース２１）に設けられた貫通孔２１ｂに挿入されており、貫通孔２１ｂと給電コネクタ７ｂ（の板状部７ｂｃ）の間に形成される隙間にはシール部材６ａが設けられていることが好ましい。これにより、ベース２１の貫通孔２１ｂと板状部７ｂｃとの間をシール部材６ａにより防水できるので、筐体の防水構造を実現できる。

　本実施形態の電子制御装置１では、温度センサ（例えば、回路基板７に実装された電子部品７ａに内蔵された温度センサ）を備え、ファン８の回転数が当該温度センサの検出値に基づいて制御されることが好ましい。これにより、ファン８の回転数を電子制御装置１に備わる温度センサ（温度センサが電子部品７ａに内蔵されている場合には温度センサを内蔵する電子部品７ａ）の周囲の温度に基づいて制御でき、例えば、低温時にはファン８の回転数を下げることができるので、低騒音化することができる。

　また、本実施形態の電子制御装置１では、給電コネクタ７ｂと筐体２との隙間にシール部材６ａが設けられている電子制御装置１であって、ベース２１とカバー２２との間と、ベース２１及びカバー２２の各々と外部接続コネクタ３との間とに設けられたシール部材６と、ファンコネクタ８ａとケーブル８ｃの電気的接続部に塗布されたポッティング材とを備え、ファン８が防水ファンであるであってもよい。これにより、電子制御装置１を防水仕様にすることができるので、車室外搭載が可能となる。

　また、本実施形態の電子制御装置１では、回路基板７に実装された電子部品７ａが、回路基板７の基板面７ｅと裏面７ｆとを繋ぐサーマルビア７ｇと、回路基板７と筐体２（ベース２１）との間に設けられた放熱グリス２１ｄとを介して、複数の放熱フィン２１ａと熱伝導的に接続されている。これにより、電子部品７ａの熱は、サーマルビア７ｇと放熱グリス２１ｄと複数の放熱フィン２１ａを介して、エアダクト４を流れる冷却風により電子制御装置１の外に放出できるので、放熱性能を向上できる。

　また、本実施形態の電子制御装置１では、一対の支持部４ｄｅに接触するファンコネクタ８ａの底面８ａｅ（ファンコネクタ８ａの溝部４ｄａ側の面）に、溝部４ｄａに沿って、底面４ｄｃ側に突出する突出部８ａｃが設けられていることが好ましい。また、突出部８ａｃにより、底面８ａｅから引き出される複数のケーブル８ｃは、溝部４ｄａに沿って配線されることが好ましい。このことにより、複数のケーブル８ｃは絡みあうことを抑制できる。また、製造誤差等により、ファンコネクタ８ａがコネクタ固定部４ｄの一対の支持部４ｄｅに当接せずに溝部４ｄａ内に差し込まれた場合でも、突出部８ａｃの先端が溝部４ｄａの底面４ｄｃに当接する。そのため、溝部４ｄａ内に配線された複数のケーブル８ｃが、ファンコネクタ８ａの底面８ａｅと溝部４ｄａの底面４ｄｃとの間に挟まれることを抑制できる。また、突出部８ａｃの先端と溝部４ｄａの底面４ｄｃとの間に隙間が設けられている。これにより、複数のケーブル８ｃを突出部８ａｃにより溝部４ｄａに沿って配線できるとともに、ラッチ受け４ｄｃに爪８ａｂを確実に差し込むことができる。

　本実施形態の電子制御装置１では、複数の放熱フィン２１ａがスカイブ加工により形成されていることが好ましい。これにより、複数の放熱フィン２１ａの冷却性能を向上できるので、電子制御装置１の冷却性能を向上できる。

　（第２の実施形態）
　図１６は、本発明の第２の実施形態に係るサブアッセンブリ２４８の斜視図である。本実施形態に係るサブアッセンブリ２４８が、第１実施形態に係るサブアッセンブリ４８と異なる点は、ファンに軸流ファン２０８が用いられていることである。

　図１７は、図１６のＤ－Ｄ断面図である。図１７に示すように、本発明の第２の実施形態に係るエアダクト２０４には、軸流ファン２０８の取付部の底面２０４ａから軸流ファン２０８の羽の下端２０８ａの近くまで突出する取付面限定構造２０４ｂが設けられている。

　図１８は、本発明の第２の実施形態に係る電子制御装置２０１の外部接続コネクタ３側の正面図である。図１８に示すように、電子制御装置２０１を取付対象Ｓに取り付けるためのブラケット２０５が筐体２０２には取り付けられている。ブラケット２０５は、エアダクト２０４の排気口２０４ｃと取付対象Ｓとの間隔は所定値、例えば略１５ｍｍ以上に保持する。

　（効果）
　本実施形態の電子制御装置２０１では、ファンが軸流ファン２０８である。それにより、冷却風の風量を大きくできるので、冷却性能を向上できる。

　また、本実施形態のエアダクト２０４には、取付面限定構造２０４ｂが設けられている。これにより、軸流ファン２０８の取付面を誤ってエアダクト２０４に取り付けると、取付面限定構造２０４ｂが軸流ファン２０８の羽に干渉して、軸流ファン２０８を回転させることができない。したがって、軸流ファン２０８が、取付面を誤ってエアダクト２０４に取り付けられることを抑制できるので、エアダクト２０４に軸流ファン２０８を取り付ける作業の労力を軽減できるとともに、製品不良の発生を抑制できる。

　また、本実施形態の電子制御装置２０１は、ファン８は軸流ファン２０８であり、電子制御装置２０１を取付対象Ｓに取り付けるためのブラケット２０５をさらに備え、ブラケット２０５は、エアダクト２０４の排気口２０４ｃと取付対象Ｓとの間隔を所定値（軸流ファン２０８の排気を妨げない間隔、例えば１５ｍｍ以上）に保持することが好ましい。これにより、設置面Ｓと軸流ファン２０８の排気口との間に軸流ファン２０８の排気を妨げない間隔を設けることができるので、軸流ファンの空転現象を抑制できる。

　（第３の実施形態）
　図１９は、本発明の第３実施形態に係るサブアッセンブリ３４８に備わるファン３０８の拡大斜視図である。本実施形態による電子制御装置が、第１実施形態による電子制御装置１と異なる点は、エアダクト３０４にファン８が複数（図１９では２台）のファン８であり、複数のファン８のいずれか１つが故障しても残りの正常なファン８が継続して稼動される点である。なお、図１９では、ファン８にブロアファンを用いた実施形態を示した。しかし、これに限定されず、軸流ファン２０８を複数用いてもよい。

　［効果］
　本実施形態の電子制御装置では、ファン８は複数のファン８であり、複数のファン８のいずれか１つが故障しても残りの正常なファン８が継続して稼動されることが好ましい。これにより、ファン８が１台故障しても他のファン８の回転は維持されるので、冷却機能を維持できる。

　（第４の実施形態）
　図２０は、本発明の第４実施形態に係る電子制御装置４０１の目隠し部４０４ｂ側の斜視図である。図２１，２２は図２０のＦ－Ｆ断面図である。

　本実施形態による電子制御装置４０１は、第１実施形態による電子制御装置１と異なり、図２０に示すように、エアダクト４０４に複数の放熱フィン２１ａを見えなくする目隠し部４０４ｂを備えることが好ましい。即ち、図２１，２２に示すように、本実施形態によるエアダクト４０４の吸気口４０４ａは複数の放熱フィン２１ａの間を流れる冷却風ＣＡの方向と異なる方向に開口することが好ましい。それにより、エアダクト４０４には、複数の放熱フィン２１ａを隠す目隠し部４０４ｂが形成される。また、吸気口４０４ａは、冷却風の流れ方向に対してカバー４２２の反対側に直角方向に開口することが特に好ましい。

　なお、図２１はファン８にブロアファンを用いた実施形態を示し、図２２はファンに軸流ファン２０８を用いた実施形態を示す。

　［効果］
　本実施形態の電子制御装置４０１では、エアダクト４０４の吸気口４０４ａが複数の放熱フィン２１ａの間を流れる冷却風ＣＡの方向と異なる方向に開口することが好ましい。そして、複数の放熱フィン２１ａは目隠し部４０４ｂにより、目隠しされていることが好ましい。それにより、埃・小石などの異物が吸気口４０４ａから吸い込まれて複数の放熱フィン２１ａの下流にあるファン８，２０８に直撃することを緩和する事ができるので、ファンの故障を抑制できる。

　なお、吸気口４０４ａは、冷却風の流れ方向に対してカバー４２２の反対側に直角方向に開口することが特に好ましい。これにより、他側に開口する場合よりも、開口面積を大きくできるので、冷却性能の低下を抑制できる。

　（第５の実施形態）
　図２３は、本発明の第５の実施形態に係る電子制御装置５０１のエアダクト５０４側の正面図である。本実施形態による電子制御装置５０１が、第１実施形態による電子制御装置１と異なる点は、図２３においてエアダクトの裏側に備わり図に示されていない筐体と、エアダクト５０４との取付位置を限定する取付位置限定構造５０１ａが設けられている点である。

　図２４は、本発明の第５実施形態に係る電子制御装置５０１の取付位置限定構造５０１ａの拡大斜視図で、左図は位置決め前、右図は位置決め後を示す。図２４に示すように、エアダクト５０４の側面には突起５０４ａが設けられている。また、筐体５０２の側面には、ブラケット５を取り付けるためのネジ穴である穴５０２ｃを有するガイド５０２ｂが設けられ、ガイド５０２ｂには、下方に開口する凹部５０２ａが設けられている。即ち、取付位置限定構造５０１ａ（図２３参照）は、突起５０４ａと、凹部５０２ａを有するガイド５０２ｂとを備える。図２４の右図に示すように、突起５０４ａを凹部５０２ａに嵌め込むことにより、筐体５０２とエアダクト５０４の取付位置は限定される。

　なお、図２４に示す取付位置限定構造５０１ａは、ダイキャストにより作製されたカバー５２２にガイド５０２ｂを設けたものである。しかし、これに限定されず、ガイド５０２ｂは、ベース５２１に設けることもできる。

　図２５は、他の実施形態の取付位置限定構造６０１ａの拡大斜視図である。図２５に示すように、取付位置限定構造６０１ａは、プレス加工により成型されたカバー６２２の側面から突出する第１突出部６２２ａと、エアダクト６０４の側面から突出する第２突出部６０４ａを有する。

　第１突出部６２２ａには貫通孔６２２ｂが設けられ、第２突出部６０４ａにはネジ穴６０４ｂが設けられている。そして、第１突出部６２２ａと第２突出部６０４ａとを嵌合させ、貫通孔６２２ｂを介して位置決めネジ６０１ｂをネジ穴６０４ｂに締め付けることによって、筐体６０２とエアダクト６０４の取付位置は限定される。なお、図２４に示すガイド５０２ｂと同様に、第１突出部６２２ａは、ベース６２１に設けても良い。

　［効果］
　本実施形態の電子制御装置では、筐体５０２，６０２とエアダクト５０４，６０４とに、各々の取付位置を限定する取付位置限定構造５０１ａ，６０１ａが設けられている。これにより、エアダクト５０４，６０４と筐体５０２，６０２とを組み付ける際に各々の取付位置を取付位置限定構造５０１ａ，６０１ａにより定めることができる。したがって、ファンコネクタ８ａと給電コネクタ７ｂとの結合の不具合や、ケーブル８ｃがエアダクト５０４、６０４と筐体５０２，６０２の間に挟まること等を抑制できる。

　なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

　１，２０１，４０１，５０１…電子制御装置、１ａ…吸気口、２，５０２，６０２…筐体、３…外部接続コネクタ、４，２０４，４０４，５０４，６０４…エアダクト、４ｃ…ファン固定部、４ｄ…コネクタ固定部、４ｄｂ…ラッチ係合部、４ｅ…ケーブル格納部、４ｇ，２０４ｂ…取付面限定構造、５，２０５…ブラケット、６，６ａ…シール部材、７…回路基板、７ａ…電子部品、７ｂ…給電コネクタ、８，２０８，３０８…ファン、８ａ…ファンコネクタ、８ａａ…ラッチ係止部、８ａｃ…突出部、８ａｅ…底面、８ｃ…ケーブル、２１，５２１，６２１…ベース、２１ａ…放熱フィン、２１ａａ…先端、２１ｄ…放熱グリス、２２，５２２，６２２…カバー、４８，２４８，３４８…サブアッセンブリ、２０８…軸流ファン、５０１ａ，６０１ａ…取付位置限定構造

Claims

　回路基板と、
　前記回路基板を収容する筐体と、
　前記筐体に設けられた複数の放熱フィンと、
　前記複数の放熱フィンを覆うように前記筐体に取り付けられ、前記筐体及び前記複数の放熱フィンとともに冷却風の流路を形成するエアダクトと、
　前記流路に冷却風を流すファンと、
　前記ファンにケーブルを介して電気的に接続されたファンコネクタと、
　前記回路基板と電気的に接続され、前記筐体に固定された給電コネクタとを備え、
　前記ファンコネクタは、前記給電コネクタと着脱自在に接続されており、
　前記ファンと前記ファンコネクタとが前記エアダクトに固定されていることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記ファンは、前記流路における前記複数の放熱フィンの下流側に配置されていることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記ファンがブロアファン又は軸流ファンであることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記エアダクトと前記複数の放熱フィンの先端との間に形成される隙間の寸法は、前記エアダクトと前記複数の放熱フィンの先端との間を通過する冷却風の流量を前記複数の放熱フィンにおける隣合う２枚の放熱フィンの間を通過する冷却風の流量より少なくなるように設定されていることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記筐体と前記エアダクトとに、各々の取付位置を限定する取付位置限定構造が設けられていることを特徴とする電子制御装置。
　請求項２に記載の電子制御装置であって、
　前記エアダクトの吸気口は、前記複数の放熱フィンの間を流れる気体の流通方向と異なる方向に開口していることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記エアダクトには、前記ファンの取付面を限定する取付面限定構造が設けられていることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記ファンコネクタと前記エアダクトには、互いを結合させるラッチ機構が設けられていることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記ケーブルは、５－１５ｃｍの長さを有していることを特徴とする電子制御装置。
　請求項５に記載の電子制御装置であって、
　前記エアダクトには、前記ケーブルの余長が格納されるケーブル格納部が設けられていることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記給電コネクタは、前記回路基板に取り付けられていることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記給電コネクタは、前記筐体に設けられた貫通孔に挿入されており、
　前記貫通孔と前記給電コネクタの間に形成される隙間には防水シール材が設けられていることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　温度センサをさらに備え、
　前記ファンの回転数は、前記温度センサの検出値に基づいて制御されることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記ファンは、複数のファンであり、前記複数のファンのいずれか１つが故障しても残りの正常なファンが継続して稼動されることを特徴とする電子制御装置。
　請求項３に記載の電子制御装置であって、
　前記ファンは前記軸流ファンであり、
　前記電子制御装置を取付対象に取り付けるためのブラケットをさらに備え、
　前記ブラケットは、前記エアダクトの排気口と前記取付対象との間隔を所定値に保持することを特徴とする電子制御装置。
　請求項１２に記載の電子制御装置であって、
　前記筐体に備わるベースとカバーとの間と、前記ベース及び前記カバーの各々と前記回路基板に電気的に接続される外部接続コネクタとの間とに設けられたシール部材と、
　前記ファンコネクタと前記ケーブルの電気的接続部に塗布されたポッティング材とを備え、
　前記ファンが防水ファンであることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記回路基板に実装された電子部品は、前記回路基板の基板面と裏面とを繋ぐサーマルビアと、前記回路基板と前記筐体との間に設けられた放熱グリスとを介して、前記複数の放熱フィンと熱伝導的に接続されていることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記エアダクトの前記ファンコネクタを固定する固定部には、前記ファンコネクタが挿し込まれる溝部が設けられ、
　前記ファンコネクタの前記溝部側の面には、前記溝部に沿って前記溝部側に突出する突出部が設けられ、
　前記突出部により、前記ファンコネクタの前記溝部側の面から引き出される複数のケーブルが、前記溝部に沿って配線させることを特徴とする電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記複数の放熱フィンが、スカイブ加工により形成されていることを特徴とする電子制御装置。