特許 7568562 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20241008BHJP

   G06F 1/20 20060101ALI20241008BHJP

   H01L 23/467 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

H05K7/20 H

G06F1/20 C

G06F1/20 B

H01L23/46 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021053448

(22)【出願日】2021-03-26

(65)【公開番号】P2022150723

(43)【公開日】2022-10-07

【審査請求日】2023-09-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】楠神 裕貴

【審査官】中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０５５４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０４６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１３０５１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－２０７８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３２１２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２６１８８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｇ０６Ｆ １／２０

Ｈ０１Ｌ ２３／４６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体の外側に搭載され、前記筐体を冷却するための冷却ファンと、
前記筐体に収容される、前記冷却ファンを制御するための制御部を備える基板と、
前記筐体の外部から前記制御部に電源供給するための第１電源配線と、
前記第１電源配線から前記筐体の内部で分岐し、前記冷却ファンに電源供給するための第２電源配線と、
前記制御部と前記冷却ファンとを接続する信号線と、
を備え、
前記第２電源配線と前記信号線とはワイヤーハーネスとして構成され、前記筐体の外部を通り、前記筐体の外部に露出した第１コネクタを介して前記冷却ファンと配線される
電子機器。

【請求項2】

前記第１電源配線と、前記第２電源配線、および、前記信号線は、前記筐体に設けられた第２コネクタを介して、前記筐体の外部と内部に配線される
請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

前記筐体及び前記第１コネクタは防水されている
請求項１又は２に記載の電子機器。

【請求項4】

前記筐体は、当該筐体の外側に立設される複数のフィンを備え、当該複数のフィンの間に流路が形成されると共に、当該複数のフィンの上方に前記流路の上面を構成するカバーを備え、
前記冷却ファンは前記流路の入口に対して送風する
請求項１から３の何れか一項に記載の電子機器。

【請求項5】

前記冷却ファンと前記カバーとは、平面視において重ならない位置に配置される
請求項４に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、筺体と、筺体の内部に収納された基板と、筺体の後面に装備された分線基板と、ファンモータを有すると共に、筺体の上面に着脱可能に取り付けられたファンユニットを備え、電源端子に接続した第１のコネクタを筺体に固設するか、分線基板上に実装し、ファンユニットの、筺体への組み込み状態において第１のコネクタと対向する位置に、ファンモータから配線され、第１のコネクタに接続及び抜き取り可能な第２のコネクタを設ける数値制御装置が提案されていた（例えば、特許文献１）。このようにすれば、筺体にファンユニットを組み込むと同時に、電源端子から配線される第１のコネクタとファンモータから配線される第２のコネクタとが接続可能となり、組立及び保守作業が容易になるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－３１６７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

筐体の外側に搭載されるファンが筐体内部の基板上のコネクタと接続される場合、筐体を開けずにファンを交換することが難しい。例えば防水のために筐体の蓋部がシーリング材でシールされるような電子機器においては、ファンのみを交換することができなかった。本技術は、筐体を開蓋することなく、筐体内部と電気的に接続されるファンを交換可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本技術に係る電子機器は、筐体と、筐体の外側に搭載され、筐体を冷却するための冷却ファンとを備え、筐体は、冷却ファンを制御するための制御部を備える基板を収容し、制御部と冷却ファンとは、筐体の外部に露出したコネクタを介して配線される。

【0006】

制御部と冷却ファンとが、筐体の外部に露出したコネクタを介して配線されるため、筐体を開蓋することなく冷却ファンを取り外し、交換することが容易である。

【0007】

また、筐体及びコネクタは防水されていてもよい。特に筐体をシーリング材で防水する場合であっても、冷却ファンの故障時には、筐体を開蓋することなく冷却ファンを取り外すことができ、リビルト性が向上する。

【0008】

また、筐体は、当該筐体の外側に立設される複数のフィンを備え、当該複数のフィンの間に流路が形成されると共に、当該複数のフィンの上方に流路の上面を構成するカバーを備え、冷却ファンは流路の入口に対して送風するものであってもよい。このようなフィンにより、筐体の外側に冷却ファンを設ける構成においても放熱性能を向上させることができる。

【0009】

また、冷却ファンとカバーとは、平面視において重ならない位置に配置されるようにしてもよい。このようにすれば、冷却ファンを取り外す作業が容易になる。

【0010】

また、コネクタは、筐体に設けられる第１の１組のコネクタと、冷却ファンを着脱するための第２の１組のコネクタとを含むようにしてもよい。筐体に設けるコネクタを１つに集約すると共に、冷却ファンを着脱するためのコネクタも筐体の外部に露出するように設けることができる。

【0011】

なお、課題を解決するための手段に記載の内容は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。

【発明の効果】

【0012】

本技術によれば、筐体を開蓋することなく、筐体内部と電気的に接続されるファンを交換可能にするための技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、電子機器の一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、電子機器の一例を示す分解斜視図である。

【図3】図３は、電子機器の配線を模式的に示す図である。

【図4】図４は、電子機器１の一例を示す平面図である。

【図5】図５は、電子機器の一例を示す分解斜視図である。

【図6】図６は、変形例に係る電子機器の配線を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。

【0015】

図１は、電子機器の一例を示す斜視図である。図２は、電子機器の一例を示す分解斜視図である。電子機器１は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の装置である。
電子機器１は、筐体２と、冷却ファン３とを備える。また、筐体２及び冷却ファン３には配線４が接続されている。

【0016】

筐体２は、図２に示すように上部２１と下部２２とを含む。上部２１と下部２２との接合部はシーリング材で封止され、筐体２は防水される。筐体２は、外面の一部に、複数のフィン２３によってヒートシンクが形成されたダイカスト筐体である。複数のフィン２３は、筐体２の外面に、互いにほぼ平行に立設される壁面である。また、隣り合うフィン２３の間には、冷却風の流路が形成される。また、立設される複数のフィン２３の上方には、カバー２４が設けられる。カバー２４は、上述した流路の上面を構成する。カバー２４は、複数のフィン２３の上方を覆うことで流路とフィン上方の外部空間とを区画し、冷却ファン３からの冷却風が流路を効率的に流通することを可能にする。その結果、カバー２４によって流路を流れる空気の流量を担保し、放熱性能を向上させることができる。

【0017】

また、図２に示すように、筐体２はその内部にプリント配線板等の基板５を備える。また、基板５は、実装される部品と電気的に接続されたコネクタ５１を備える。コネクタ５１は、複数の端子を有するワイヤーハーネス用のコネクタであり、電子機器１を組み立てた状態において、筐体２の外部に露出するように配置されている。また、コネクタ５１は、いわゆるコネクタシール等で防水されていることが好ましい。

【0018】

冷却ファン３は、筐体２の外側であって、フィン２３の近傍に配置される。冷却ファン３は、例えばねじによって筐体２に固定される。冷却ファン３は、遠心ファンであり、回転軸に垂直な方向の一方であって、上述した流路の入口に向かう方向に開口した送風口を備える。このようなフィン２３により、筐体２の外側に冷却ファン３を設ける構成においても放熱性能を向上させることができる。また、冷却ファン３は、電源配線、グラウンド配線及び信号線を含む配線３１の一端と接続され、配線３１の他端にはコネクタ３２が接
続される。コネクタ３２は、コネクタシール等で防水されていることが好ましい。電源は、基板５上の電源から供給されているが、このような例には限定されない。なお、冷却ファン３は、例えば軸流ファンなど、遠心ファン以外のタイプでもよい。また、本実施形態では、電子機器１は２つの冷却ファン３を備えているが、冷却ファン３の数は特に限定されない。

【0019】

配線４は、電源配線やグラウンド配線、その他の信号線を含むワイヤーハーネスである。配線４は、冷却ファン３と接続するための配線４１と、筐体２が備えるコネクタ５１と接続するための配線４２とを含む。配線４１は、冷却ファン３のコネクタ３２と接続するためのコネクタ４３を備える。配線４２は、筐体２のコネクタ５１と接続するためのコネクタ４４を備える。また、配線４は、図示していない電力供給部とも接続されている。電力供給部は、例えば車載のバッテリーである。

【0020】

図３は、電子機器の配線を模式的に示す図である。冷却ファン３の配線３１は、電源配線、グラウンド配線、及び筐体２内と接続される信号線とを含む。また、配線３１の端部に設けられるコネクタ３２は、配線４のコネクタ４３と接続される。また、筐体２は、コネクタ５１が実装された基板５を備える。また、基板５は、冷却ファン３の回転速度を制御する制御部５２を含む。制御部５２は、例えば筐体２内の温度を検知するためのサーミスタを含み、冷却ファン３に回転速度を指示するための信号をサーミスタの電気抵抗の変化に応じて出力する。筐体２のコネクタ５１は、配線４のコネクタ４４と接続される。

【0021】

図１から図３に示すように、冷却ファン３は、筐体２の外部に露出したコネクタ（一組のコネクタ５１及びコネクタ４４、並びに一組のコネクタ４３及びコネクタ３２）を介して筐体２の基板５が備える制御部５２と接続される。よって、例えば冷却ファン３が故障した場合に、筐体２を開蓋することなく冷却ファン３のみを取り外し、交換することが容易であり、リビルト性が向上する。特に筐体をシーリング材で防水する場合は筐体２を開けることにより防水性能が失われてしまうところ、筐体２を開蓋することなく冷却ファン３のみを取り外すことができると利便性が高い。また、仮に冷却ファン３のコネクタ３２を基板５上の内部コネクタに接続するような場合、筐体２には配線３１を通すための孔を設ける必要があり、その孔に防水ゴムを取り付ける必要がある。一方、本実施形態においては防水ゴムを使用しないため、そのぶんのコストを抑えることができる。

【0022】

図４は、電子機器１の一例を示す平面図である。筐体２上の冷却ファン３と冷却風の流路の上面を構成するカバー２４とは、平面視上において重ならないように配置されている。このようにすれば、冷却ファン３とカバー２４とが干渉しない。よって、例えば図５に示すように、カバー２４を取り外すことなく、冷却ファン３のみを取り外すことができ、着脱に要する工数が抑えられる。なお、冷却ファン３とカバー２４とは、平面視上においてわずかに間隙をあけて配置するようにしてもよい。このようにすれば、冷却ファン３の交換がさらに容易になる。

【0023】

本実施形態では２組のコネクタを介して冷却ファン３と制御部５２とが接続されているが、これらは筐体２の外部に露出した１組のコネクタによって接続するようにしてもよい。図６は、変形例に係る電子機器の配線を模式的に示す図である。図６の例では、筐体２の外部に露出するように、筐体２の壁面にコネクタ２５が設けられ、冷却ファン３のコネクタ３２が接続されている。すなわち、１組のコネクタを介して冷却ファン３と制御部５２とが接続されている。なお、コネクタ２５は、基板５に実装されるものであってもよい。図６に示すような構成でも、筐体２を開蓋することなく冷却ファン３を取り外すことが容易である。

【0024】

一方、図１から図３に示したように筐体２への配線を１か所のコネクタにまとめる態様
であれば、筐体２とコネクタとの間の防水処理を施すべき部分が少なくなる。

【0025】

上記の内容は、本技術の趣旨を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。例えば、図１から図３の例においても、筐体２が備えるコネクタは、基板５上に実装されていてもよいし、筐体２に固定されていてもよい。

【符号の説明】

【0026】

１：電子機器
２：筐体
２１：上部
２２：下部
２３：フィン
２４：カバー
２５：コネクタ
３：冷却ファン
３１：配線
３２：コネクタ
４：配線
４１：配線
４２：配線
４３：コネクタ
４４：コネクタ
５：基板
５１：コネクタ
５２：制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】