JP2005155827A

JP2005155827A - 固定構造

Info

Publication number: JP2005155827A
Application number: JP2003397210A
Authority: JP
Inventors: Yushi Koyama; 雄史小山
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-16
Also published as: US20050118843A1; CN100377923C; CN1621282A; US7510404B2

Abstract

【課題】固定構造において、筐体に伝達された衝撃は効率的に基板に伝達し、筐体に発生したひずみなどは基板に伝達されないようにする。
【解決手段】固定構造は、電子部品を搭載した基板３と、内部に前記基板を収納する筐体２と、前記基板を固定するために前記筐体に設けられた複数の基板取り付け座７、８とから構成される。複数の基板取り付け座の一部７は、前記筐体に対して基板を強固に取り付ける。これにより、衝撃は良好に電子部品に伝達される。残りの基板取り付け座８は、筐体に前記基板を柔軟に取り付けるように形成される。これにより、筐体に発生したひずみは基板に伝達されなくなり、基板の破壊を防止することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、基板と筐体とを固定する固定構造に関する。

基板に搭載される電子部品として、例えば衝撃を検出する衝撃センサがあり、その衝撃センサが搭載された基板を筐体に収納した衝撃センサ装置がある。衝撃センサ装置は、装置に加えられる衝撃を基板に搭載された衝撃センサにより検出し、衝撃に応じた信号を出力する。衝撃センサ装置は、衝撃センサを搭載した基板と、この基板を収納する筐体とから構成される。
衝撃センサ装置は、例えば、エアバッグの制御に使用される。この場合、基板に衝撃センサと共にエアバッグＥＣＵを搭載することにより、車両の衝突を検知してエアバッグ点火信号を出力するエアバッグ制御装置を構成することができる。

図１を用いて、従来のエアバッグ制御装置の構成を説明する。図１（Ａ）は装置の内部を断面で示し、（Ｂ）は装置を下から見た状態を示すものである。
エアバッグ制御装置１は、筐体２、基板３、蓋４から構成される。
筐体２は例えばダイカスト等により成形される。筐体２は、上面及び側面がふさがれ、底面が開放した構造となっている。筐体２の側面下部に、筐体２を車両５に取り付けるための取り付けブラケット６が３点設けられる。

筐体２の内部に、基板３及び蓋４を取り付けるための基板取り付け座７が形成される。基板取り付け座７は、筐体２の一部として形成される。
基板３には、図示は省略するが、衝撃センサ及びエアバッグＥＣＵが搭載され、蓋４と共に基板取り付け座７にネジ１１により取り付けられる。
車両５からの衝撃を効率良く基板３に伝達するため、取り付けブラケット６と基板取り付け座７とは近接して配置され、取り付けブラケット６から基板３までの剛性を高くしている。

衝突などにより車両５に発生した衝撃は、取り付けブラケット６、筐体２、基板取り付け座７を介して基板３に伝達され、基板３に搭載された衝撃センサがこれを検出し、検知信号をエアバッグＥＣＵに出力する。
エアバッグＥＣＵは、入力された信号に基づいて衝突の有無を判定し、衝突が発生したと判定すると、乗員保護用のエアバッグを展開するための点火信号を出力する。

筐体２が例えばダイカスト等により成形されるため、成形後、筐体２に反りが発生することがある。この場合、各取り付けブラケット６の取り付け面が同一にならず、筐体２を車両５に取り付けたとき、取り付けブラケット６の取り付け面が強制的に同一平面に一致させられて、反りが矯正される。その結果、筐体２にひずみが生じ、そのひずみが基板３に伝達される。このため、最悪の場合は、基板３に割れなどが発生する。

このような問題を解決するため、取り付けブラケット６の基部に溝を形成して、反りを吸収する構成が特許文献１に記載されている。
また、衝撃が基板３に伝わったとき、その衝撃により基板が割れることを防止するため、基板３と筐体２との締結部に補強リブ、補強アングルを取り付けることが特許文献２に記載されている。

実開平５−３２９号公報特開２０００−３１５８７７号公報

特許文献２に記載の取り付け方法は複雑であるため、コストの上昇を招く。
エアバッグ制御装置１の筐体２は、車両５の衝撃をそのまま基板３に伝達する必要があるため、多くの製品では、特許文献１に記載されているように、筐体２は材料強度の高いダイカストで構成されている。しかし、最近になって、コストダウンの流れからダイカスト製に代えて筐体の樹脂化が要求されている。

樹脂材料はダイカストと比較して材料強度が低いため、エアバッグ制御装置を樹脂筐体化するに当って、次の問題点が考えられる。
（１）樹脂筐体は柔軟性があるため、取り付けブラケット６の高さ及び取り付け面に不揃いが生じると、車両取り付け時に筐体にひずみが発生し、そのひずみがそのまま基板取り付け座７の取り付け面に反映される。このため、ダイカスト筐体と比較して、基板をひずませる量が多くなる。

（２）ダイカスト筐体の場合は、材料がもろいため、車両衝突時に車両ボディーが変形した際、基板３に変形が伝達される前に、筐体２が破壊される。これにより、基板３の破壊が防止されている。これに対し、樹脂筐体はダイカスト筐体と比べ変形しやすいため、衝突時のボディーの変形がそのまま基板３に伝えられることとなり、基板３も一緒に変形する。このため、最悪の場合は基板破壊になる。

（３）上記（２）の状態を避けるために取り付けブラケット６と基板取り付け座７との間の剛性を低下させることが考えられる。しかし、この場合は、衝突時における基板への衝撃伝達性能が低下することとなる。
本発明は、衝撃センサ装置又はエアバッグ制御装置において、上記（１）−（３）の問題を解決しようとするものである。

本発明は、固定構造において、筐体に伝達された衝撃は効率的に基板に伝達するとともに、筐体に発生したひずみなどは基板に伝達されないようにすることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。本発明の固定構造は、電子部品を搭載した基板と、前記基板を収納する筐体とを有する固定構造であって、前記筐体は、前記基板と前記筐体とを固定するために前記筐体内部の天面部から下方向に向けて形成された複数の基板取り付け座を備え、前記複数の基板取り付け座の一部は前記筐体の内部の側壁から離間して形成され、残りの基板取り付け座は前記筐体の内部の側壁と一体に形成されてなる。

本発明によれば、側壁と一体に形成されてなる基板取り付け座により、筐体に伝達された衝撃はそのまま基板に伝達される。また、残りの基板取り付け座が側壁から離間して形成されることにより、筐体の製造時に発生したひずみ、筐体の取り付け時に発生したひずみなどは、この基板取り付け座により吸収されるので基板を変形させることがない。

本発明において、筐体を外部に取り付ける取り付けブラケットを、側壁と一体に形成される基板取り付け座に近接して設けることにより、衝撃を更に良好に基板に伝達することができる。
また、基板を外部と接続するコネクタを、嵌合部により筐体に取り付けることにより、コネクタを介して基板をより強固に筐体に取り付けることができる。

さらに、複数の基板取り付け座の間に少なくとも１つの梁を形成することにより、筐体を補強し、衝撃発生時の筐体のゆれを低減し、基板の変形を防止することができる。
したがって、本発明によれば、筐体を樹脂により構成した場合であっても、良好な特性を得ることができる。

本発明によれば、固定構造において、筐体に伝達された衝撃は効率的に電子部品を搭載する基板に伝達でき、かつ、基板の破壊を防止することができる。

本発明をエアバッグ制御装置に適用した例について、図を用いて説明する。
図２はエアバッグ制御装置の外形を斜め上方から見た図、図３はエアバッグ制御装置を上から見た図、図４は図３のＡ−Ａ線から見た断面図、図５はエアバッグ制御装置を下から見た図である。

エアバッグ制御装置１の筐体２は、樹脂成形により作成される。筐体２は、下面が開放された構造を有し、この開放された下側から基板３と蓋４が取り付けられる。基板３には、図示は省略するが、衝撃センサとエアバッグＥＣＵが搭載される。基板３と蓋４を取り付けるための基板取り付け座７、８が筐体２内部に設けられる。基板取り付け座７、８の詳細については後述する。

筐体２の１側面が開放された構造とされ、開口９にコネクタ１２が取り付けられる。コネクタ１２は、基板３に搭載されたエアバッグＥＣＵと接続され、開口９を通して外部と接続可能に配置される。
筐体２の下部に取り付けブラケット６が３点形成される。エアバック制御装置１は取り付けブラケット６を車両５にネジ止めすることにより固定される。

衝突などにより車両５に発生した衝撃は、筐体２を介して基板３に伝達され、基板３に搭載された衝撃センサがこれを検出し、検知信号をエアバッグＥＣＵに出力する。
エアバッグＥＣＵは、入力された信号に基づいて衝突の有無を判定し、衝突が発生したと判定すると、乗員保護用のエアバッグを展開するための点火信号を出力する。

筐体２の構造について説明をする。
図６は、筐体２を斜め下方から見た図である。
筐体２は、開口９側がコネクタ取り付け部１３とされ、開口９より奥の部分が基板取り付け部１４とされる。基板取り付け部１４に梁１７が形成される。この梁１７については後述する。取り付けブラケット６は、コネクタ取り付け部１３側に１個、反対側に２個設けられる。

コネクタ取り付け部１３の内壁に、コネクタ１２を取り付けるための溝１５が形成される。溝１５を利用したコネクタ１２の取り付け方法については後述する。
基板取り付け部１４の内部に、基板３を取り付けるための４個の基板取り付け座７、８が、筐体２の底部に向けて形成される。基板３及び蓋４は、図４、図５に示したように、基板取り付け座７、８の先端に形成したネジ孔を利用して、ネジ１１により取り付けられる。

コネクタ取り付け部１３側に設けられた２個の基板取り付け座７は、筐体２の側壁及びコネクタ取り付け部１３と一体的に形成される。反対側の２個の基板取り付け座８は、筐体２の側壁とは空間を空けて設けられる。
なお、基板取り付け座７の個数及び基板取り付け座８の個数は、任意に設定することができる。例えば、基板取り付け座７を１個、基板取り付け座８を３個とすることができる。

図７を用いて、基板取り付け座７と基板取り付け座８の構造を説明する。図７は、基板取り付け座７と基板取り付け座８の違いを明確に示すため概念的に示している。
基板取り付け座７は、コネクタ取り付け部１３及び筐体２の側壁と一体に形成され、基板取り付け座８は、筐体２の側壁とは空間を空けて形成される。したがって、基板取り付け座７は基板３を筐体２に対してリジッドに固定し、基板取り付け座８は基板３を筐体２に対して柔軟に固定する。

基板取り付け座７を通る衝撃は、矢印１６で示すように伝達される。基板取り付け座７が筐体２に対してリジットに取り付けられていることにより、車両５からの衝撃は、基板３から衝撃センサまで効率良く伝達される。また、取り付けブラケット６から基板３までの距離が短く形成されていることからも、衝撃は効率良く伝達される。

前述のように、取り付けブラケット６の取り付け高さ、面精度の状態により筐体２が変形をし、あるいは、衝突時に車両５の変形により筐体２が変形をすることがある。筐体２が変形をすると、基板取り付け座７、８の取り付け位置が移動をして、基板３を変形させようとする力が加わる。また、筐体２に衝撃が伝達されたとき、筐体２の壁にゆれが生じ、これによっても基板取り付け座７、８の取り付け位置が移動をして、基板３を変形させようとする力が加わる。

これに対しては、基板取り付け座８を柔軟な構造とすることで、基板３を変形させる力を緩和している。筐体２の変形、ゆれなどが、基板取り付け座７、８の取り付け位置を移動させようとしたとき、柔軟構造の基板取り付け座８が変形をすることにより、基板３を変形させようとする力が吸収され、基板３に加わる力は軽減される。

以上説明したように、本例によれば、一部の基板取り付け座７を筐体２に対して強固に形成することにより、衝撃の伝達効率を高くして衝撃を効率良く検出することができる。また、残りの基板取り付け座８を筐体２に対して柔軟な構造とすることで、筐体２に変形、ゆれなどが生じた場合であっても、その変形が基板に伝達されず、基板の破壊などを防止することができる。

図８を用いて、コネクタ１２の取り付け方法について説明をする。コネクタ１２を筐体２に取り付ける方法としては任意の方法を適用できるが、以下に２つの例を示す。
（Ａ）の例においては、コネクタ取り付け部１３の内壁に、コネクタ取り付け用の溝１５が形成される。一方、コネクタ１２の両側面に、筐体２の溝１５と結合する１対の突部２１が形成される。

この突部２１には、更にその両側面に突出する一対の突起２２が形成される。突起２２の先端間の長さが、溝１５の幅より小さめに設定される。
コネクタ１２を筐体２に取り付けるとき、筐体２の下部より、コネクタ１２の突部２１が溝１５に嵌合するようにして、コネクタ１２をコネクタ取り付け部１３に押し込む。このとき、一対の突起２２が、溝１５の内面にかみ合うことにより、コネクタ１２はコネクタ取り付け部１３に強固に保持される。

（Ｂ）の例においては、コネクタ取り付け部１３の内側に突部２３が形成され、コネクタ１２の両側面に、突部２３を挟み込む溝を有する部材２４が形成される。
コネクタ１２を筐体２に取り付けるときは、突部２３を部材２４の溝に嵌合させて、コネクタ１２をコネクタ取り付け部１３に押し込む。

コネクタ１２と基板３との関係を説明する。
通常、コネクタ１２は、基板３に固定し接続された状態で筐体２に取り付けられる。この場合、コネクタ１２の取り付けが完了すると、基板３は基板取り付け座７、８の取り付け位置に位置することになる。この状態で基板３及び蓋４を基板取り付け座７、８にネジ１１により固定することで、エアバッグ制御装置１の組み立てが完了する。

コネクタ１２と基板３とは、別々に筐体２に取り付けることもできる。この場合、コネクタ１２を先に筐体２に取り付け、その後基板３を取り付けるようにすることも、基板３を先に筐体２に取り付け、その後コネクタ１２を取り付けるようにすることもできる。いずれの場合も、基板３とコネクタ１２の取り付けが完了した状態で、両者間の接続が自動的にされる手段が講じられる。

また、コネクタ１２が筐体２及び基板３に強固に取り付けられることにより、図７で説明した、取り付けブラケット６から基板３までの衝撃伝搬経路（矢印１６）を更にリジットな構造にして、車両５の衝撃を衝撃センサに伝達することができる。

筐体２に設けた梁１７について説明する。
衝撃が筐体２を伝搬するとき、壁にゆれが生じる。このゆれにより、各基板取り付け座７、８の基板取り付け位置にずれが生じ、基板３を変形させようとする力が加わることになる。本例では、基板取り付け座７、８の間に梁１７を設けることで壁のゆれを防止し、基板３に力が加わることを防止する。

図２−４、図６に示したように、筐体２の上部と側部の連結部分に、梁１７が形成される。梁１７は、筐体２の上部と側部の連結部分を内側に折り曲げた形状に形成される。梁１７は、基板取り付け座７と基板取り付け座８との間及び、基板取り付け座８相互間に形成される。基板取り付け座７相互間は、コネクタ１２を取り付けることにより強固になっているので、梁は省略されている。

衝撃が筐体２に伝達され、基板取り付け座７、８間を衝撃が伝搬するときに、梁１７があることによりゆれの発生が抑えられ、基板３に変形力が加わることが防止される。
なお、梁１７の構造としては、図示の例に限らず、任意の構造とすることができる。例えば、補強部材を筐体２の上部と側部の連結部分に貼り付けることにより梁１７を形成することができる。また、対角線上にある基板取り付け座７、８の間に梁１７を形成しても良い。

以上、本発明の１実施例について説明をしてきたが、本発明はエアバッグ制御装置に限定されるものではない。例えば、基板に搭載するエアバッグＥＣＵを省略し、衝撃センサの出力信号を外部に出力する衝撃センサ装置として利用することが可能である。また、エアバッグＥＣＵの代わりにほかの用途のマイコンを搭載させて、衝撃を検知して制御を行うほかの用途の制御装置に適用することが可能である。

また、衝撃だけでなく、振動を検出する振動センサを搭載した振動センサ装置等、車両等に加わる外部からの力や、車両等の挙動を検出するための装置に適用することが可能である。

従来の衝撃センサ装置の構成を示す図である。本発明を適用した衝撃センサ装置の外形斜視図である。図２の装置を上から見た図である。図５のＡ−Ａ線から見た断面図である。図２の装置を下から見た図である。図２の装置の筐体を斜め下から見た状態を示す図である。図６の基板取り付け座の構造を概念的に示す図である。図２の装置におけるコネクタ取り付け方法を説明する図である。

符号の説明

１…エアバッグ制御装置
２…筐体
３…基板
４…蓋
５…車両
６…取り付けブラケット
７、８…基板取り付け座
９…開口
１１…ネジ
１２…コネクタ
１３…コネクタ取り付け部
１４…基板取り付け部
１５…溝
１６…矢印
１７…梁
２１…突部
２２…突起
２３…突部
２４…部材

Claims

電子部品を搭載した基板と、前記基板を収納する筐体とを固定する固定構造であって、
前記筐体は、前記基板と前記筐体とを固定するために前記筐体内部の天面部から下方向に向けて形成された複数の基板取り付け座を備え、前記複数の基板取り付け座の一部は前記筐体の内部の側壁から離間して形成され、残りの基板取り付け座は前記筐体の内部の側壁と一体に形成されてなることを特徴とする固定構造。
前記筐体は、前記筐体と支持面とを固定する複数の取り付けブラケットを備え、前記筐体の内部の側壁と一体に形成された前記取り付け座と前記複数の取り付けブラケットの少なくとも１つとが、近接して設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の固定構造。
前記基板は、前記基板と外部とを接続するコネクタを備え、前記コネクタと前記筐体とが接する部分には、両者を嵌合するための嵌合部が設けられてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の固定構造。
前記筐体は、前記複数の基板取り付け座の間に、少なくとも１つの梁を形成してなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の固定構造。