JP2003182471A - 車両の電子式制御装置用ハウジング - Google Patents

車両の電子式制御装置用ハウジング

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JP2003182471A JP2002276821A JP2002276821A JP2003182471A JP 2003182471 A JP2003182471 A JP 2003182471A JP 2002276821 A JP2002276821 A JP 2002276821A JP 2002276821 A JP2002276821 A JP 2002276821A JP 2003182471 A JP2003182471 A JP 2003182471A
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0043—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units comprising a frame housing mating with two lids wherein the PCB is flat mounted on the frame housing
    • H—ELECTRICITY
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    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1417—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack having securing means for mounting boards, plates or wiring boards
    • H05K7/142—Spacers not being card guides

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】加速度の伝達及び良好な接地接続要件を満たす
ハウジングを提供する。 【解決手段】該ハウジングは、ほぼ平行六面体のプラス
チック製フレーム２２と、平行な側壁及び少なくとも１
つの開放面により相互に接続された平行な隔てた頂部壁
及び底部壁を有する金属製の包被体１２とを備えてい
る。頂部壁、底部壁及び側壁は、所定の空間を画成し、
フレーム２２をこの空間内に装着する。制御装置は、プ
リント回路板２８と、該プリント回路板に接続され且つ
フレームの所定形状の保持構造体に係合した電子構成要
素とを備えている。プリント回路板は、底部壁とフレー
ムとの間に配置されている。プリント回路板は、頂部壁
からフレームを通ってプリント回路板まで伸びる金属製
の締結具３０により金属製包被体に堅固に接続されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の電子式制御
装置用のハウジングに関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の電子式制御装置は、典型的に、大
きい熱的及び機械的応力にさらされる。そのため、これ
らの制御装置は、十分に抵抗性のあるハウジングを必要
とする。加速度センサを含み且つベルト緊張器又はエア
バッグのような、車両の安全装置を作動させる働きをす
る制御装置のハウジングについて特に高度の要求が課さ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる制御装置の場
合、ハウジングを車体に堅固に接続し且つ発生する加速
度を加速度センサに伝達し得なければならない。更に、
制御装置の電子式構成要素が確実に機能するためには、
一方にて、ハウジングと車体との間にて及び他方にて、
ハウジングと電子式制御装置との間に良好な接地接続部
が存在しなければならない。
【０００４】これらの条件は、重く且つ大形の金属製構
造体を備える従来のハウジングにて満足される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属製のフレ
ーム部品をプラスチック製のフレーム部品と最適に組み
合わせることにより簡単で且つ低廉に大量生産すること
を許容する車両の電子式制御装置用のハウジングを提供
するものである。特に、本発明のハウジングは、ほぼ平
行六面体のプラスチック製フレームと、平行な側壁及び
少なくとも１つの開放面により相互に接続された平行な
隔てた頂部壁及び底部壁を有する金属製の包被体とを備
えている。頂部壁、底部壁及び側壁は、所定の空間を画
成し、フレームをこの空間内に装着する。制御装置は、
プリント回路板と、該プリント回路板に接続され且つフ
レームの所定形状の保持構造体に係合した電子式構成要
素とを備えている。プリント回路板は、底部壁とフレー
ムとの間に配置されている。プリント回路板は、頂部壁
からフレームを通ってプリント回路板まで伸びる金属製
の締結具により金属製包被体に堅固に接続される。強度
及び硬さが主として、フレームの機械的特徴により実現
されるものではないから、該フレームは、かかる特定の
装置の必要性に適応し得るようにされた極めて多岐に亙
る保持及び取り付け構造体を備えてプラスチックにて成
形することができる。硬い組立体とするのは、主とし
て、外側の金属製包被体をプリント回路板に強固に接続
し、また、好ましくは、フレームを包被体の頂部壁と底
部壁との間に固定する金属製締結具である。
【０００６】第一の実施の形態において、金属製締結具
は、その端部が外側金属製包被体の頂部壁及び底部壁に
それぞれ取り付けられた細長い円筒形スタッドにより形
成される。円筒形スタッドは、フレームを通って伸び且
つ例えば、はんだ付けによってプリント回路板に強固に
接続される。スタッドは、特に、その軸に沿って向けら
れた圧縮力に抗する顕著な強度をハウジングに付与す
る。好ましくは、スタッドは、また、包被体とプリント
回路板との間に冗長型の電気的接地接続部を確立するた
めにも使用されるようにする。
【０００７】第二の実施の形態において、金属製締結具
は、包被体の頂部壁及びフレームを通って伸び、また、
その端部が好ましくは、プリント回路板に取り付けたね
じナット部材に係合することによりプリント回路板に堅
固に接続された締結ねじにより形成される。フレーム
は、締結ねじを締め付け、これにより包被体とプリント
回路板との間に極めて堅固な接続部を実現することによ
り包被体の頂部壁とプリント回路板との間に固定される
ことが好ましい。好ましくは、包被体とプリント回路板
との間にて冗長型の電気的接地接続部を確立するために
もねじが使用されるようにする。
【０００８】本発明の更なる有利な点及び特徴は、添付
図面に関する幾つかの実施の形態の以下の説明から明ら
かになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に全体として参照番号１０で
示したハウジングは、金属製の外側包被体１２と、包被
体１２が取り付けられるベース板１４と、プラグソケッ
ト１８を保持する前面板１６とを備えている。ベース板
１４には、ハウジング１０を車体上に定着する取り付け
開口部２０が形成されている。ハウジングは、プラスチ
ックにて成形されたほぼ平行六面体のフレーム２２を更
に備えている。包被体１２は、頂部壁１２ａと、底部壁
１２ｂと、頂部壁及び底部壁を相互に接続する側壁１２
ｃ、１２ｄと、開放した前面とを備えている。フレーム
２２は、その開放面を通じて包被体１２の壁により画成
された空間内に装着される。
【００１０】包被体１２は、開放した前面を有してお
り、図２に示した構成要素を有するフレームがこの前面
を通じて挿入される。全体として参照番号２２で示した
フレームは、平行六面体であり、２つのフレーム部分２
４、２６から成っており、これらのフレーム部分の間に
プリント回路板２８が固定される。フレーム部分２４、
２６の双方は、プラスチックで出来ており、例えば、射
出成形法により製造することができる。フレーム部分２
４は、周壁の内側の間を伸び且つフレーム部分２４を強
化する外部の幾つかの仕切板２４ａ、２４ｂ、２４ｃに
向けた周壁を有している。これらの仕切板２４ａ、２４
ｂ、２４ｃの間には、プリント回路板２８に取り付けら
れた電子式制御装置の電子式構成要素に対する受け入れ
空間がある。
【００１１】フレーム部分２６は、フレーム部分の２つ
の側部を互いに接続する内側ウェブ２６ａを有してい
る。各隅部に１つの円筒形の細長いスタッド及びフレー
ム２２の中央に１つのスタッドを含む多数の金属製締結
具３０がフレーム部分２４、２６及びプリント回路板２
８を含むフレーム２２を横断する。これらの金属製スタ
ッド３０の各々は、図３乃至図６にて理解し得るよう
に、プリント回路板２８の導電性面に座す段部分３０ａ
を有している。
【００１２】プラグソケット１８を有する前板１６に
は、フレーム２２に取り付けることを目的とするピン３
２等が設けられている。ハウジング内に突き出す接点ピ
ン３４は、プリント回路板２８に接続されている。
【００１３】スタッド３０及びプリント回路板２８を有
するフレーム２２を包被体内に挿入した後、スタッド３
０の軸方向端部は、図３に図示するように、包被体１２
の内面と接触し且つその頂部壁と底部壁との間を伸び
る。図４に図示するように、スタッド３０の軸方向端部
の面の各々は、アンダカットを有する凹部、すなわち内
側に向けて幅が拡がる凹部を有している。包被体１２と
スタッド３０との機械的及び導電性接続部を確立する目
的のため、包被体の壁は、図４に図示するように、スタ
ッド３０のこれらアンダカットの凹部内にかしめられ
る。ベース板１４は、また、包被体１２との密な接続部
を形成するため相応する変形を受ける。
【００１４】図５に図示した実施の形態において、金属
製スタッド３０は、段部分３０ａがその表面に当接する
迄、プリント回路板２８の相応する開口部を通じて押し
込む。この技術によれば、プリント回路板２８とスタッ
ド３０との間に機械的に堅牢で且つ導電性の接続部が形
成される。
【００１５】図６に図示するように、１つの代替例とし
て、又はこれに加えて、段部分３０ａにはんだ付けした
接続部が形成される。上述した実施の形態において、包
被体１２は、フロー成形法によりアルミニウムで製造す
ることが好ましい。次に、カップ形状とし且つ比較的薄
い肉厚とし、このため、低廉に且つ容易に製造できる。
しかし、フレームを通って伸びる金属製締結具を有する
フレームにより機械的に極めて堅牢で且つ極めて堅固な
構造体が形成され、その結果、ハウジングは、加速度セ
ンサがプリント回路板に取り付けられる車両の電子式制
御回路に好適である。次に、ハウジングの堅固な構造体
のため、ベース板１４を介して包被体１２に伝達される
加速度はプリント回路板２８及びその表面に取り付けた
加速度センサに変化せずに伝達される。更に、金属製締
結具を通じて、包被体とプリント回路板との間に、冗長
型の接地接続部が形成される。
【００１６】図７に図示したハウジングの実施の形態に
おいて、２つの対向した板１６、１６ａ上に配置された
２つのプラグソケット１８、１８ａが存在し、これらソ
ケットは、包被体の対向した２つの開放側部を閉じる。
包被体（図７に図示せず）は、全体として、矩形の断面
の管状部分の形状であり、アルミニウムを押出し成形し
て形成されたプロフィールを長くすることにより形成さ
れることが好ましい。この実施の形態におけるフレーム
２２は、上述した実施の形態と同様に形成することがで
きる。
【００１７】図面に図示しない、別の実施の形態におい
て、フレームは、単一体にて形成される。次に、プリン
ト回路板を所要位置に配置し且つ下方からフレームに取
り付け且つフレームのスリット内に横方向から摺動させ
る。
【００１８】図８乃至図１１に示した実施の形態におい
て、ハウジング１１０は、同様に、外側の金属製包被体
１１２と、プラスチックにて成形され且つ包被体１１２
内に受け入れられたフレーム１２２とを同様に備えてい
る。この場合、フレーム１２２を通って伸びる金属製締
結具は、ねじ１３０により形成される（図１１参照）。
包被体１１２の頂部壁は、各々、ねじ１３０を通すため
三角形の形態に配置された３つの穴を有している。ねじ
１３０の各々の自由端は、包被体１１２の底部壁に面す
るその側部にてプリント回路板１２８に取り付けられた
ねじナット部材１３１内に螺着可能に係合する。
【００１９】この場合、締結具は、金属製ねじ１３０に
より形成され、このため、包被体１１２とプリント回路
板１２８との間に冗長型の接地接続部が同様に形成され
る。プリント回路板１２８は、図１０に示するように、
間隔設定締結具１４０により包被体の底部壁に堅固に接
続されている。間隔設定締結具１４０は、雌ねじを有す
る圧力嵌めスリーブにて形成されている。これらの締結
具は、圧力嵌めによりプリント回路板１２８に取り付け
られ、このため、これらの間隔設定締結具は底部壁とプ
リント回路板との間に配置される。包被体１１２の底部
壁は、間隔設定締結具の各位置に穴を有しており、穴の
各々は、更なるねじ（図１０に図示せず）を通すための
ものである。更なるねじの各々の自由端は、底側部から
圧力嵌めスリーブに螺着可能に係合している。
【００２０】図９に図示するように、フレームは、フレ
ーム１２２上に一体に成形したスペーサ１３６により包
被体１１２の底部壁に対して平行で且つ該底部壁から僅
かに隔てられたベース壁１３４を有しており、該スペー
サは、底部壁とベース板１３４との間に配置されてい
る。
【００２１】１つの代替例として又は更に、図９に図示
するように、フレーム１２２は、開放した前面を有して
いる。プラグソケット１１８（図１０）をこの開放した
前面内に挿入する。この実施の形態において、プラグソ
ケット１１８は、フレーム１２２に直接、接続されてい
る。この目的のため、フレーム１２２のベース板１３４
は、プラグソケット１１８を相応する接続部品と係合し
得るように設けられた一体に成形した接続部品を備えて
いる。フレーム１２２の接続部品は穴１３８により形成
され、プラグソケットは該穴内に係合する相応する一体
に成形したピンを備えている。また、ベース板１３４か
ら立上がる壁に配置された一体に成形した案内スロット
１４０によって更なる接続部品を形成することができ
る。プラグソケットは、案内スロット１４０に嵌まるよ
うに一体に成形された案内部品を備えている。更に、ベ
ース板１３４は、プラグソケット１１８のピンを受け入
れ得るように穴１４２を貫通する複数のピン配置具を備
えている。
【００２２】ベース板１３４から立上が壁は、またこの
実施の形態にてねじにより形成される金属製締結具を受
け入れることもできる。この目的のため、フレームの壁
は一体に成形されたスリーブ１４４を備えており、該ス
リーブは、ねじと同一位置に配置され且つねじと共にプ
リント回路板１２８と包被体１１２との間に密な接続部
を形成する。
【００２３】プリント回路板１２８は、一体に成形した
保持構造体１４６内に受け入れられる電子的構成要素を
備えることができる。保持構造体１４６は、フレーム１
２２のベース板１３４上に壁により形成され且つ構成要
素の空間を画成する。
【００２４】保持構造体１４６には、一体に成形された
弾性的に撓み可能な突出部１４８を設けることができ
る。これらの突出部は構成要素の寸法上の異なる許容公
差を補償するために設けられる。保持構造体１４６は、
プリント回路板１２８に取り付けられた、コンデンサの
ような大形の構成要素を受け入れ、該大形の構成要素の
下方の空間を同様にその他の構成要素用として使用する
ことができる。この取り付け方法により、大形の構成要
素とプリント回路板との間の接続部には、ハウジング１
１０に加わる可能性のある力に起因するせん断応力は実
質的に存在しない。
【００２５】ベース板から立上がる壁は、少なくとも１
つの補助プリント回路板を挿入するための一体に成形さ
れた案内スロット１５０を備えている。補助回路板は、
例えば、その他のセンサ回路のような更なる構成要素を
受け入れるために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プラグソケットが設けられた前板の方向に見た
ときのハウジングの第一の実施の形態の斜視図である。
【図２】金属製スタッド、プリント回路板、電子式構成
要素及び前板が設けられたプラスチックで成形されたフ
レームの分解図である。
【図３】ハウジングの断面図である。
【図４】フレームを通って伸びる金属製スタッドを通る
ハウジングの断面図である。
【図５】プリント回路板に対して圧力嵌めする状態にあ
るスタッドを示す部分図である。
【図６】プリント回路板とはんだ付け接続状態にあるス
タッドを示す部分図である。
【図７】前板及び対向する後板の各々にプラグソケット
を有するハウジングの第二の実施の形態の分解斜視図で
ある。
【図８】前板を除去した、前方に見たときのハウジング
の第二の実施の形態の斜視図である。
【図９】プラスチックで成形されたフレームの斜視図で
ある。
【図１０】ハウジングの第一の断面図である。
【図１１】ハウジングの第二の断面図である。
【符号の説明】
１０ ハウジング １２ 金属製の外
側包被体 １２ａ 頂部壁 １２ｂ 底部壁 １２ｃ、１２ｄ 側壁 １４ ベース板 １６ 前面板 １６ａ 板 １８、１８ａ プラグソケット ２０ 取り付け開
口部 ２２ フレーム ２４、２６ フレ
ーム部分 ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ 仕切板 ２６ａ 内側ウェ
ブ ２８ プリント回路板 ３０ 金属製締結
具／スタッド ３０ａ 段部分 ３２ ピン ３４ 接点ピン １１０ ハウジン
グ １１２ 金属製包被体 １１８ プラグソ
ケット １２２ フレーム １２８ プリント
回路板 １３０ ねじ １３１ ねじナッ
ト部材 １３４ ベース壁／ベース板 １３６ スペーサ １３８ 穴 １４０ 間隔設定
締結具／案内スロット １４２ 穴 １４４ 一体に成
形したスリーブ １４６ 保持構造体 １４８ 突出部 １５０ 案内スロット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロベルト・スコフルヤネク ドイツ連邦共和国78345 モース−バンク ホルツェン，イン・デン・レーベン ４ (72)発明者 ラインハルト・ランゲ ドイツ連邦共和国78343 ガイエンホーフ ェン，シュトラントヴェーク ４ Ｆターム(参考） 5E348 AA02 AA05 AA07 AA16 AA34 CC06 CC08 CC09 EF04 EF38 FF01

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の電子式制御装置用のハウジングに
    おいて、 ほぼ平行六面体の（ｐａｒａｌｌｅｌｅｐｉｐｅｄａ
    ｌ）プラスチック製フレームと、 平行な側壁及び少なくとも１つの開放面により相互に接
    続された平行な隔てた頂部壁及び底部壁を有する金属製
    の包被体（ｅｎｖｅｌｏｐｅ）とを備え、 前記頂部壁、底部壁及び側壁が所定の空間を画成し、前
    記フレームが該空間内に装着され、 前記制御装置が、少なくとも１つのプリント回路板と、
    前記プリント回路板に接続され且つ前記フレームの所定
    形状の保持構造体に係合された電子構成要素とを備え、 前記プリント回路板が、前記底部壁と前記フレームとの
    間に配置され、 前記プリント回路板が、前記頂部壁から前記フレームを
    通って前記プリント回路板まで伸びる金属製締結具によ
    り前記金属製包被体に堅固に接続される、車両の電子式
    制御装置用のハウジング。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のハウジングにおいて、 前記金属製締結具が、各々が前記頂部壁に堅固に接続さ
    れた第一の端部と、前記プリント回路板に接続された第
    二の端部とを有する細長い円筒形スタッドを備える、ハ
    ウジング。
  3. 【請求項３】 請求項２のハウジングにおいて、 前記第二のスタッドが前記プリント回路板を横断して伸
    び且つ前記底部壁に堅固に接続される、ハウジング。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載のハウジングにおいて、 前記スタッドが前記第一の端部にて内方に幅が拡がる凹
    部を有し、 前記頂部壁が、該凹部内に係合するようにかしめられる
    （ｃａｕｌｋｅｄ）、ハウジング。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載のハウジングにおいて、 前記スタッドが前記第二の端部にて内方に幅が拡がる凹
    部を有し、 前記底部壁が、該凹部内に係合するようにかしめられ
    る、ハウジング。
  6. 【請求項６】 請求項１のハウジングにおいて、 前記金属製締結具が、前記頂部壁及び前記フレームを通
    って伸びるねじにより形成され、 ねじの各々の一端が前記プリント回路板に取り付けられ
    たねじナット部材と螺着係合する、ハウジング。
  7. 【請求項７】 請求項６のハウジングにおいて、 前記プリント回路板が間隔設定締結具（ｓｐａｃｉｎｇ
    ｆａｓｔｎｅｒ）により前記底部壁に堅固に接続され
    る、ハウジング。
  8. 【請求項８】 請求項１のハウジングにおいて、 前記金属製締結具が、前記包被体と前記プリント回路板
    との間に電気的接地接続部を確立する、ハウジング。
  9. 【請求項９】 請求項１のハウジングにおいて、 前記開放した面がプラグソケットを保持する前板によっ
    て閉じられる、ハウジング。
  10. 【請求項１０】 請求項９のハウジングにおいて、 前記フレーム及び前記プラグソケットが相互に係合する
    一体に成形された接続部品を備える、ハウジング。
  11. 【請求項１１】 請求項１のハウジングにおいて、 前記フレームが前記底部壁に対して平行で且つ該底部壁
    から僅かに隔てられたベース壁を備え、 前記フレームの前記保持構造体が前記ベース板から立上
    がる壁を備える、ハウジング。
  12. 【請求項１２】 請求項１１のハウジングにおいて、 前記ベース板から立上がる壁が前記金属製締結具を受け
    入れる一体に成形したスリーブを備える、ハウジング。
  13. 【請求項１３】 請求項１１のハウジングにおいて、 前記ベース板から立上がる壁が、一体に成形した弾性的
    に撓み可能な突出部を備える、ハウジング。
  14. 【請求項１４】 請求項１１のハウジングにおいて、 前記ベース板が穴を貫通する複数のピン配置具を備え
    る、ハウジング。
  15. 【請求項１５】 請求項１１のハウジングにおいて、 前記ベース板から立上がる壁が、少なくとも１つの補助
    プリント回路板を挿入するために一体に成形した案内ス
    ロットを備える、ハウジング。
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