| 【発明の名称】 |
制御ユニット |
| 【発明者】 |
【氏名】宮崎 真一
【住所又は居所】神奈川県厚木市恩名１３７０番地 株式会社ユニシアジェックス内
【氏名】前田 将宏
【住所又は居所】神奈川県厚木市恩名１３７０番地 株式会社ユニシアジェックス内
【氏名】稲垣 隆之
【住所又は居所】神奈川県厚木市恩名１３７０番地 株式会社ユニシアジェックス内
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| 【要約】 |
【課題】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し、組立時の作業性も向上できるようにする。
【解決手段】制御ユニットのケース１には、長さ方向の一側にパワートランジスタ８の放熱板８Ｂが面接触する放熱段部２を設け、他側には基板台座部３を設ける。基板４にはパワートランジスタ８と共にブレース１０を仮止め状態で配置し、このブレース１０により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との間で挟持する。そして、複数の締結ねじ１４を用いてカバー１３と一緒に基板４とブレース１０を放熱段部２と基板台座部３とに共締めし、パワートランジスタ８の放熱板８Ｂを放熱段部２とブレース１０との間に挟持した状態で固定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 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なる制御ユニット。
【請求項２】 前記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なる請求項１に記載の制御ユニット。
【請求項３】 前記基板の長さ方向一側には前記発熱性電子部品を複数個横並び状態で設け、前記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請求項１または２に記載の制御ユニット。
【請求項４】 前記固定部材は締結ねじであり、前記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、前記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なる請求項１，２または３に記載の制御ユニット。
【請求項５】 前記発熱性電子部品は放熱板を有し、前記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なる請求項１，２，３または４に記載の制御ユニット。
【請求項６】 前記ユニットケースの基板台座部は、前記挟持用部材と前記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請求項５に記載の制御ユニット。
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【発明の詳細な説明】【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。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１６７４０６
【氏名又は名称】株式会社日立ユニシアオートモティブ
【住所又は居所】神奈川県厚木市恩名１３７０番地
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| 【出願日】 |
平成１４年１月３０日（２００２．１．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９４４１
【弁理士】
【氏名又は名称】広瀬 和彦
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２２４３８７（Ｐ２００３−２２４３８７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年８月８日（２００３．８．８） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−２２１３５（Ｐ２００２−２２１３５） |
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