CN103796456B - 车载用电子控制单元 - Google Patents

Abstract

一种车载用电子控制单元，具备供铝电解电容器（30）安装的电路基板（20）和单元壳体（22），保护铝电解电容器（30）而不增大该单元壳体（22）的厚度尺寸和壁厚。车载用电子控制单元具备具有第一面（27）和第二面（28）的电路基板（20）和容纳电路基板（20）的单元壳体（22）。单元壳体（22）具有与第一面（27）相对的第一主壁（40）、与第二面（28）相对的第二主壁（44）以及周壁（42、46、54）。在第二面（28），以沿着电路基板（20）的特定的周缘部（31）排列且彼此并联连接的方式安装有多个铝电解电容器。单元壳体（22）的厚度尺寸为能够容纳铝电解电容器而不会使其与第二主壁的内侧面接触。

Description

车载用电子控制单元

技术领域

本发明涉及车载用电子控制单元，其包括电子控制用的电路基板，并装配于例如在机动车中设置的电气连接箱的壳体。

背景技术

伴随着近些年的车辆的电子化，内置有电子控制电路的车载用的电子控制单元被大量应用。例如在专利文献1中，示出了车载用的、在设于机动车等的电气连接箱的壳体装配的电子控制单元。所述电子控制单元内置电子控制用的电路基板，通过装配于所述电气连接箱的壳体，与容纳于所述壳体的汇流条基板等电路结构体电连接。

所述电子控制单元具有所述电路基板和容纳该电路基板的单元壳体。所述单元壳体一般被分割为壳体主体和盖体，在所述电路基板插入壳体主体的状态下，已覆盖所述电路基板的方式将所述盖体装配于所述壳体主体。

在所述电路基板安装有各种电子部件，其中最高的部件一般是铝电解电容器（专利文献2）。在该包含铝电解电容器的电子控制单元中，设定所述单元壳体的厚度尺寸以使所述铝电解电容器不与所述单元壳体的壳体主体或盖体的内表面接触。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-226855号公报

专利文献2：日本特开2009-212236号公报

所述电子控制单元的单元壳体在其厚度方向受到较大的外力的可能性较高。例如所述专利文献1所示，装配于电气连接箱的壳体的电子控制单元的单元壳体在由作业者的手指等从外侧沿所述单元壳体的厚度方向把持等时沿所述厚度方向受到较大的外力。该外力使所述单元壳体向内弹性地挠曲位移。因而，在电子控制单元如上所述地包含高度高的铝电解电容器的情况下，为了可靠地避免与所述挠曲位移相伴的单元壳体的内侧面与所述铝电解电容器的接触，必须顾及到所述挠曲位移而将两者的间隙设定得大。这会对所述单元壳体的厚度尺寸的削减产生大的阻碍。而且，为了抑制所述挠曲位移而将单元壳体的壁厚设定得大以提高其刚性的话，导致材料费和总重量的增大，妨碍了轻量化和低廉化。

发明内容

本发明鉴于这样的情况，其目的在于提供一种电子控制单元，其具备安装有铝电解电容器的电路基板和容纳所述电路基板的单元壳体，不必特别增大所述单元壳体的厚度尺寸和壁厚，就能够可靠地避免从外侧按压所述单元壳体时所述单元壳体的内侧面与所述铝电解电容器的接触。

本发明为具有电子控制电路的车载用电子控制单元，其具备：电路基板，所述电路基板具有第一面及其相反侧的第二面，并且形成有所述电子控制电路；以及单元壳体，所述单元壳体容纳所述电路基板，所述单元壳体具有：第一主壁，所述第一主壁在容纳所述电路基板的容纳状态下与所述第一面相对；第二主壁，所述第二主壁与所述第二面相对；以及周壁，所述周壁从外侧包围所述电路基板且与所述第一主壁和第二主壁相连。在所述电路基板的第二面，以沿着所述电路基板的特定的周缘部排列且彼此并联连接的方式安装有多个铝电解电容器，所述单元壳体具有能够容纳所述铝电解电容器而使所述铝电解电容器不与第二主壁的内侧面接触的厚度尺寸。

在该电子控制单元中，将彼此并联连接的多个铝电解电容器安装于电路基板，因此与将容量与其总容量相同的单一的铝电解电容器安装到电路基板的情况相比，能够将各铝电解电容器的高度尺寸抑制得小。而且，由于这些铝电解电容器沿所述电路基板的特定的周缘部排列，因此所述单元壳体的第二主壁中靠近侧壁的部分、即所述第二主壁被按压时的挠曲位移较小的部分的内侧面与该铝电解电容器相对。这样的话，不必特别增大所述第二主壁的壁厚，也不必特别增大所述第二主壁的内侧面与所述铝电解电容器的间隙，就能够避免所述第二主壁的内侧面与所述铝电解电容器的接触。

优选的是，作为所述单元壳体，具有：第一壳体部件，所述第一壳体部件具有第一主壁和构成所述周壁的一部分的第一侧壁，所述电路基板能够以所述第一主壁与所述电路基板的第一面相对的姿势插入所述第一侧壁的内侧；以及第二壳体部件，所述第二壳体部件具有所述第二主壁和与所述第一侧壁一起构成所述周壁的第二侧壁，所述第二壳体部件以所述第二主壁与所述电路基板的第二面相对的姿势以覆盖所述电路基板的方式与所述第一壳体部件结合。

在该类型的单元壳体中，所述第一壳体部件具有从所述第一侧壁向内突出且与所述第一主壁相连的第一加强部，所述第二壳体部件具有从所述第二侧壁向内突出且与所述第二主壁相连的第二加强部，设定所述第一加强部和所述第二加强部的位置，使得在所述第一壳体部件与所述第二壳体部件结合的状态下所述第一加强部和第二加强部对所述电路基板中至少所述特定的周缘部的一部分从其厚度方向的两侧进行夹持，由此，在所述特定的周缘部，沿其厚度方向按照所述第一主壁、所述第一加强部、所述周缘部、所述第二加强部和所述第二主壁这样的顺序排列并连续而构建成加强结构，因此有效地抑制了所述特定的周缘部的附近的第二主壁的挠曲位移。这样的话，能够将沿所述特定的周缘部排列的铝电解电容器与所述第二主壁的内侧面的间隙的尺寸设定得更小。而且，所述两个加强部夹持所述电路基板中至少特定的周缘部的一部分即可，因此，所述加强部限制电路基板的各部件的可安装区域的程度极低。

更为具体地来说，所述电路基板形成为具有多个角部的形状（例如具有四角的四边形状）的话，优选将所述第一加强部和第二加强部以夹着各个角部的方式配置。该构造能够尽可能地抑制因所述加强部的配置引起的对电路基板的各部件的可安装区域的限制，同时能够有效地加强即有效地抑制第二主壁的挠曲位移。

如上所述，根据本发明，提供一种电子控制单元，其具备安装有铝电解电容器的电路基板和容纳所述电路基板的单元壳体，不必特别增大所述单元壳体的厚度尺寸和壁厚，就能够可靠地避免从外侧按压所述单元壳体时所述单元壳体的内侧面与所述铝电解电容器的接触。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式涉及的电气连接箱的壳体以及装配于所述壳体的电子控制单元的立体图。

图2是所述电子控制单元的分解立体图。

图3是所述电子控制单元的俯视图。

图4是沿图3的IV-IV线的剖视图。

图5是沿图3的V-V线的剖视图。

图6是示出将所述电子控制单元中的盖体拆下的状态的俯视图。

图7是所述电子控制单元的壳体主体的俯视图。

图8是所述盖体的仰视图。

图9是示出所述电子控制单元的比较例的与图4相当的剖视图。

具体实施方式

参照附图来说明本发明的优选实施方式。

图1示出搭载于机动车等的电气连接箱10和装配于所述电气连接箱10的电子控制单元12。所述电气连接箱10具有壳体14和单元连接用连接器16。壳体14具有凹部18，所述凹部18用于容纳形成电路的未图示的汇流条基板，并且收纳所述电子控制单元12，凹部18向特定方向（图1中为向上）开口。所述单元连接用连接器16用于连接所述汇流条基板和所述电子控制单元12，在本实施方式中配置于所述凹部18内，并且从所述凹部18的底面向上突出以能够与装配在所述凹部18内的所述电子控制单元12连接。

所述电子控制单元12具有可容纳于所述凹部18内的外形，该电子控制单元12在该容纳状态下装配于所述壳体14，并且与所述单元连接用连接器16连接。

具体来说，所述电子控制单元12具有：图2和图6所示那样的电路基板20；单元壳体22，其容纳所述电路基板20；以及外部连接用连接器24和电气连接箱连接用连接器26，它们安装于所述电路基板20。

所述电路基板20例如由印刷基板构成，并且形成有供与所述电路连接的电子控制电路。所述电路基板20在图示例中形成为大致矩形形状，并且具有在图2的姿势下为下表面而在图1的姿势下为上表面的第一面27和第一面27的相反侧的第二面28，主要在所述第二面28上安装各种电路构成部件。

所述电路构成部件包括作为具有最大高度尺寸的部件的多个铝电解电容器30。这些铝电解电容器30在本实施方式中具有彼此相同的形状，并且以沿着所述电路基板20的四个周缘部（四边）中的特定的周缘部（在本实施方式中如后面所述，是位于供所述电气连接箱连接用连接器26配置的第一端部12a及其相反侧的第二端部12b（参照图1）之间的第一周缘部31）排列的方式配置，且以彼此并联连接的方式安装在所述第二面28上。

所述外部连接用连接器24是用于连接所述电路基板20和外部的线束的连接器，在本实施方式中，所述外部连接用连接器24在所述第一周缘部31的相反侧的第二周缘部33安装于所述第二面28上。所述电气连接箱连接用连接器26在所述电子控制单元12装配于所述壳体14时与所述单元连接用连接器16结合，从而连接所述电路基板20所形成的电子控制电路和所述汇流条基板所形成的电路，所述电气连接箱连接用连接器26以沿着第三周缘部33的方式安装在所述第二面28上，所述第三周缘部33是所述电路基板20的周缘部中与所述第一和第二周缘部31、32双方相邻的周缘部，并且是与所述电子控制单元12的转动端部12b对应的周缘部。

所述单元壳体22例如由合成树脂之类的绝缘材料形成，在本实施方式中，所述单元壳体22由相当于第一壳体部件的壳体主体36和相当于第二壳体部件的盖体38构成。

壳体主体36一体地具有第一主壁40、第一外周壁42和内壁54。所述第一主壁40在所述电路基板20的容纳状态下与所述第一面27相对，所述第一外周壁42从所述第一主壁40的周缘起在其整周范围向所述盖体38侧突出。所述内壁54是为了堵住所述第一外周壁42的形状与所述电路基板20的外形的间隙（电路基板20的沿第一和第二周缘部31、32的尺寸比第一外周壁42的尺寸小）而配置的，其从所述第一主壁40的特定部位向盖体38侧突出。即，在本实施方式中，对于为了将电气连接箱10装配于壳体14而将外形规格化了的单元壳体22，为了使大小彼此不同的多种电路基板20能够容纳到所述单元壳体22内，与所述要容纳的电路基板20的形状配合地配置所述内壁54，并且将所述内壁54的位置设定为使得所述电路基板20基本没有间隙地插入由所述内壁54和第一外周壁42的三边所包围的区域内。

另一方面，所述盖体38一体地具有第二主壁44、第二外周壁46。所述第二主壁44与在所述容纳状态下的电路基板20的第二面28相对，所述第二外周壁46从所述第二主壁44的周缘起在其整周范围向所述壳体主体36侧突出。并且，如图6所示，相对于插入所述壳体主体36内的电路基板20，所述第二外周壁46重叠在所述第一外周壁42的外侧并与该第一外周壁42结合，使得以所述第二主壁44与所述第二面28相对的姿势覆盖所述电路基板20。由此，所述盖体38被装配于所述壳体主体36，完成电路基板20的容纳状态。在本实施方式中，在所述第二外周壁46的内侧面在整周范围形成凹部48，所述第一外周壁42的端部嵌合于所述凹部48，两个外周壁42、46彼此结合。而且，在盖体38形成有缺口50、52，所述缺口50、52用于使所述外部连接用连接器24和所述电气连接箱连接用连接器26分别露出到外部。

因此，在该单元壳体22中，所述第一外周壁42和第二外周壁46的一部分和所述内壁54构成从外侧包围所述容纳状态的电路基板20的周壁。具体来说，壳体主体36的内壁54和第一外周壁42的一部分（与内壁54一起构成四边的部分）相当于构成单元壳体22的周壁的一部分的第一侧壁，所述盖体38的第二外周壁46的一部分相当于构成所述单元壳体22的周壁的一部分的第二侧壁。

并且，在该单元壳体22中，为了提高壳体主体36和所述盖体38的刚性而分别设有第一加强部和第二加强部。

具体来说，在所述壳体主体36，在与所述电路基板20的四角分别对应的位置形成有第一加强部即肋状的基板支撑部57、58、59、60。其中基板支撑部57、58从分别夹着内壁54侧的两个角部的两个内侧面、即所述内壁54的内侧面和第一外周壁42的内侧面向内侧突出，基板支撑部59、60则从分别夹着其相反侧的两个角部的第一外周壁42的两个内侧面向内侧突出。并且，这些基板支撑部57～60都是与第一主壁40一体的。

同样地，在所述盖体38，在与所述基板支撑部57、58、59、60对应的位置分别形成有所述第二加强部即基板固定肋61、62、63、64。这些基板固定肋61～64从第二外周壁46的两个内侧面向内侧突出且与第二主壁44一体连接，所述第二外周壁46的两个内侧面分别夹着与所述基板支撑部57～60对应的四个角部。并且，如图5所示，将各基板支撑部57～60和各基板固定肋61～64的高度尺寸（与单元壳体22的厚度方向平行的方向的尺寸）设定为：在所述电路基板22的容纳状态下各基板支撑部57～60（图5代表性地举例示出了基板支撑部60）和与各基板支撑部57～60分别对应的基板固定肋61～64（图5代表性地举例示出了基板固定肋64）从电路基板20的厚度方向的两侧夹持其角部。

根据该电子控制单元12，不必特别增大其壁厚，就能够可靠地保护所述铝电解电容器30并且实现单元壳体22的厚度尺寸的削减。其理由如下。

在将所述电子控制单元12装配于图1所示的电气连接箱10的壳体14时，作业者需要以手指等紧紧把持所述单元壳体22，并且将该单元壳体22强力地按压于壳体14。因此，对所述单元壳体22在其厚度方向作用较强的按压力、即比较大的外力的可能性高，所述外力作为使各主壁40、44沿所述厚度方向挠曲位移的力起作用。因此，为了避免所述外力传递到所述各铝电解电容器30，必须顾及所述第二主壁44的挠曲位移来设定所述第二主壁44与所述各铝电解电容器30的间隙，对单元壳体22求得的厚度尺寸增大了所述间隙的量。

在此，所述电子控制单元12在具备多个铝电解电容器30并且这些铝电解电容器30彼此并联连接的状态下安装于所述电路基板20，因此，与具备跟这些铝电解电容器30的总容量相同的容量的单一的铝电解电容器的结构相比，能够将各铝电解电容器30的高度尺寸抑制得小。在此基础上，由于这些铝电解电容器30以沿着电路基板20的特定的周缘部（第一周缘部31）排列的方式配置，因此能够使所述第二主壁44中特别是挠曲位移小的部分、即第二外周壁42附近的部分与所述铝电解电容器30相对。具体来说，当对所述第二主壁44施加图4所示的外力时，所述第二主壁44的中央部位如该图两点划线所示地向内大幅地挠曲位移，但是电路基板20上的多个铝电解电容器30均沿着第一周缘部31集中配置，该位置处的第二主壁44的挠曲位移小，因此能够减小所述第二主壁44与各铝电解电容器30之间需要确保的间隙。

即，在所述电子控制单元12中，将多个铝电解电容器30分散配置在沿着第一周缘部31的多个位置，能够同时实现对各铝电解电容器30的高度尺寸的削减、以及对盖体38中覆盖各铝电解电容器30的部分的挠曲位移的抑制，由此，不会增大盖体38的壁厚，能够削减单元壳体22的厚度尺寸。

并且，在本实施方式涉及的电子控制单元12中，在所述电路基板20中包含所述第一周缘部31的一部分即两个角部的四个角部，在壳体主体36和盖体38分别配置基板支撑部57～60和基板固定肋61～64，这些具有从厚度方向的两侧夹持所述电路基板20的各角部的尺寸，因此在所述各角部，沿其厚度方向按照所述第一主壁40、所述基板支撑部57、58、59或60、电路基板20的所述角部、所述基板固定肋61、62、63或64、以及第二主壁44这样的顺序排列并连续而构建成加强结构。这样的话，能够进一步抑制所述第一周缘部31附近的第二主壁44的挠曲位移，并且进一步削减所述第二主壁44的内侧面和各铝电解电容器30的间隙的尺寸。而且，由于各角部是不影响电路基板20的各部件的安装和配线图案的配置的部分，因此第一加强部即所述基板支撑部57～60和第二加强部即所述基板固定肋61～64限制电路基板的电路形成区域的程度非常低。

所述效果通过与例如图9所示的比较例的对比而更为明确。在该比较例中，在所述电路基板20的大致中央部设有贯通孔66，并且第一加强柱68从壳体主体36的第一周壁40向内（图中为向上）突出并插通于所述贯通孔66，第二加强柱70从盖体38的第二外周壁46向内（在图中为向下）突出并与所述第一加强柱68抵接。

在该比较例涉及的结构中，由于在壳体主体36和盖体38的中央部两个加强柱68、70沿单元壳体22的厚度方向彼此抵接，因此对所述第二主壁44的挠曲位移的抑制是有效的。但是，在该结构中，设于电路基板20的中央部的贯通孔66对该电路基板20的电子控制电路的形成存在显著的制约，反而存在导致所述电路基板20的必要面积显著增大的危险。并且，在所述贯通孔66的周围呈环状流动的电流存在作为天线发挥作用的可能，这样的话，存在着对所述电子控制电路的噪音特性施加显著的恶劣影响的可能。

相对于此，在所述单元壳体22中，除了将多个铝电解电容器30沿特定的周缘部31排列之外，在夹着所述周缘部31的角部实施了加强，因此对形成于电路基板20的电子控制电路的影响实际上不存在。

另外，所述第一加强部和第二加强部的配置位置不限于所述的与电路基板20的各个角部对应的位置。通过将所述第一加强部和第二加强部设于电路基板20中至少特定的周缘部（供铝电解电容器30排列的周缘部；在所述实施方式中为第一周缘部31）的一部分，有效地保护了铝电解电容器，并且实现了用于抑制单元壳体的厚度尺寸的有效的加强。例如，所述第一加强部和第二加强部也可以是在沿着所述第一周缘部31的方向延伸并且夹着所述大致整个区域的形状。

而且，本发明并未限定铝电解电容器的个数或者其具体的排列位置。例如，也可以在夹着某个角部的两个周缘部分别分散地配置多个铝电解电容器。

在本发明中，也并未限定电路基板或单元壳体的具体的形状。它们的形状例如也可以是梯形或L字状而且单元壳体可以不具有所述内壁54而具有与电路基板的外形直接对应的形状的外周壁。

并且，本发明涉及的电子控制单元并不限于图1那样装配于电气连接箱的壳体14，而且也不限定装配到所述壳体14的情况下的装配姿势和其它条件。即，本发明能够有效地应用于存在单元壳体在其厚度方向受到外力的可能性的各种各样的车载用电子控制单元。

Claims (3)

1.一种车载用电子控制单元，为具有电子控制电路的车载用电子控制单元，所述车载用电子控制单元的特征在于，具备：

电路基板，所述电路基板具有第一面及该第一面的相反侧的第二面，并且形成有所述电子控制电路；以及

单元壳体，所述单元壳体容纳所述电路基板，所述单元壳体具有：第一主壁，所述第一主壁在所述单元壳体容纳所述电路基板的容纳状态下与所述第一面相对；第二主壁，所述第二主壁与所述第二面相对；以及周壁，所述周壁从外侧包围所述电路基板且与所述第一主壁和第二主壁相连，

在所述电路基板的第二面，以沿着所述电路基板的特定的周缘部排列且彼此并联连接的方式集中安装有多个铝电解电容器，所述单元壳体具有能够容纳所述铝电解电容器而在所述第二主壁被按压时使所述铝电解电容器不与第二主壁的内侧面接触的厚度尺寸。

2.根据权利要求1所述的车载用电子控制单元，其特征在于，

所述单元壳体具有：第一壳体部件，所述第一壳体部件具有所述第一主壁和构成所述周壁的一部分的第一侧壁，所述电路基板能够以所述第一主壁与所述电路基板的第一面相对的姿势插入所述第一侧壁的内侧；以及第二壳体部件，所述第二壳体部件具有所述第二主壁和与所述第一侧壁一起构成所述周壁的第二侧壁，所述第二壳体部件以所述第二主壁与所述电路基板的第二面相对的姿势以覆盖所述电路基板的方式与所述第一壳体部件结合，所述第一壳体部件具有从所述第一侧壁向内突出且与所述第一主壁相连的第一加强部，所述第二壳体部件具有从所述第二侧壁向内突出且与所述第二主壁相连的第二加强部，设定所述第一加强部和所述第二加强部的位置，使得在所述第一壳体部件与所述第二壳体部件结合的状态下所述第一加强部和第二加强部对所述电路基板中至少所述特定的周缘部的一部分从所述电路基板的厚度方向的两侧进行夹持。

3.根据权利要求2所述的车载用电子控制单元，其特征在于，

所述电路基板具有多个角部，所述第一加强部和第二加强部以夹持各个角部的方式配置。