JP2006331803A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子制御装置の小型化と信頼性とを両立させる。
【解決手段】 電子制御装置１は、電子部品９が両面に実装された回路基板３と、接続対象コネクタの端子と接続される複数のピン１７が回路基板３に対し垂直になった状態で回路基板３の上方に配置されるコネクタ５と、回路基板３及びコネクタ５を収納するケース７とを備えている。そして、コネクタ５の各ピン１７は、回路基板３にボンディングワイヤ２３で接続され、また、コネクタ５の回路基板３側の面から伸びた柱１９が、回路基板３の上側面に当接した状態でネジ２１により固定されている。更に、ケース７は、回路基板３の下方に配置されて回路基板３を支えるベースケース７ａと、コネクタ５に接続されるカバーケース７ｂとからなるが、カバーケース７ｂとコネクタ５との接続部３９は接着剤で接着されていて、コネクタ５にかかる嵌合時の応力をカバーケース７ｂへ逃がすようになっている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子制御装置の構造に関するものである。

従来より、電子制御装置として、コネクタを回路基板の上方に該回路基板を覆うように配置した構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
また例えば、自動車用の電子制御装置のうち、特にエンジンを制御する装置は、自動車の重要制御を実施する装置であるため、高機能化により電子部品数及びコネクタのピン数が多大になると共に、部品接合部の長期信頼性及び高温動作保証が要求されるが、その上、一層の小型化が要求されている。エンジンを制御する電子制御装置は、一般に、エンジンルーム内といった限られたスペースに搭載されるからである。

一方、こうした電子制御装置において、回路基板に実装されたパワー系の電子部品をケース材に接触させることにより放熱効果を高める技術もある（例えば、特許文献２参照）。
特許第３３６７２３３号公報 特開平２００４−６７９１号公報（図５）

ところで、本発明者は、電子制御装置の一層の小型化を実現するために、回路基板の上方にコネクタを配置するという特許文献１の構成に加えて、下記（１）及び（２）の構成を適用することを考えている。

（１）部品実装効率を向上させて回路基板の小型化を図るために、回路基板の両面に電子部品を実装する。
（２）コネクタのピン数が増えても電子制御装置の高背化を招かないように、コネクタを、その各ピンが回路基板に対して垂直になった状態で回路基板の上方に配置し、更に、コネクタを支えるために、そのコネクタの回路基板側の面（下側の面）から伸びた柱が回路基板に当接するよう構成する。

しかし、上記（１）の構成を採用した場合には、回路基板のコネクタ側とは反対側の面である下側面にも電子部品が実装されることとなるため、その回路基板の下側面とケース材との接触面積（即ち、回路基板を支える面積）が少なくなる。

そして更に、上記（２）の構成を採用した場合には、電子制御装置のコネクタへ接続対象コネクタを嵌合する際の応力が、コネクタの上記柱やピンを通じて回路基板へ伝わり、回路基板が撓んでしまう可能性がある。すると、回路基板自体だけでなく、その回路基板に実装された電子部品にも悪影響を及ぼす虞がある。特に、特許文献２のように、パワー系の電子部品をケース材に接触させて放熱させようとする場合、回路基板が撓むことにより、電子部品の足へ応力がかかって半田付け部の信頼性を低下させる可能性がある。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、電子制御装置の小型化と信頼性とを両立させることを目的としている。

上記目的を達成するためになされた請求項１の電子制御装置は、前述した（１）及び（２）の構成を有している。
即ち、回路基板の両面に電子部品が実装されており、また、接続対象コネクタの端子と接続されるピンを複数有したコネクタは、その各ピンが回路基板に対して垂直になった状態で回路基板の上方に配置されると共に、その各ピンが回路基板に電気的に接続されており、更に、そのコネクタの回路基板側の面から伸びた柱が回路基板に当接している。

そして、そのコネクタ及び回路基板がケースに収納されているが、特に、この電子制御装置には、コネクタにかかる応力をケースに逃がす応力分散機構が備えられている。
このため、請求項１の電子制御装置によれば、接続対象コネクタが嵌合される際にコネクタにかかる応力をケースに逃がして、その応力がコネクタの柱やピンを介して回路基板に伝わるのを緩和することができ、その結果、回路基板及び電子部品の信頼性を確保することができる。よって、上記（１）及び（２）の構成を採用することによる小型化と、信頼性とを両立させることができる。

次に、請求項２の電子制御装置では、請求項１の電子制御装置において、ケースは、回路基板の下方（即ち、回路基板のコネクタ側とは反対側）に配置されて該回路基板を支えるベースケースと、コネクタに接続されるカバーケースとからなり、応力分散機構は、コネクタにかかる応力をカバーケースに逃がす機構となっている。

この請求項２の電子制御装置によれば、応力分散機構の構成を簡単なものにすることができる。
そして、応力分散機構としては、例えばコネクタとカバーケースを接着剤で接着する、といった構造を採ることができる。

また、応力分散機構は、請求項３に記載のように、コネクタ及びカバーケースのうちの一方に設けられたツメと、コネクタ及びカバーケースのうちの他方に設けられて前記ツメが係合する溝部とからなると共に、コネクタに接続対象コネクタが嵌合する際にかかる応力を、前記ツメを通じてカバーケースへ逃がすように構成することもできる。

そして、この請求項３の構成によれば、ツメを溝部に係合させることで、コネクタとカバーケースとの接続がなされるため、接着剤を用いる上記構造に比べると、電子制御装置の組立て作業を容易なものにすることができる。

一方、請求項４の電子制御装置では、請求項１の電子制御装置において、ケースは、回路基板の下方（即ち、回路基板のコネクタ側とは反対側）に配置されて該回路基板を支えるベースケースと、コネクタに接続されるカバーケースとからなり、応力分散機構は、コネクタにかかる応力をベースケースに逃がす機構となっている。

この請求項４の電子制御装置によれば、コネクタにかかる応力をベースケースに逃がすことで、カバーケースの必要強度を緩和できるという利点がある。
次に、請求項５の電子制御装置では、請求項４の電子制御装置において、コネクタの前記柱の少なくとも１つは、その端部が回路基板の上側面（即ち、回路基板のコネクタ側の面）に当接する柱（以下、挟持用柱という）となっており、ベースケースにてコネクタの挟持用柱の真下に位置する部分には、回路基板の下側面（即ち、回路基板のコネクタ側とは反対側の面）に当接して前記挟持用柱との間で回路基板を挟む突出部が形成されている。そして、応力分散機構は、コネクタの前記挟持用柱とベースケースの前記突出部とからなっている。

この請求項５の電子制御装置によれば、コネクタにかかる嵌合時の応力（詳しくは、接続対象コネクタが嵌合される際にコネクタにかかる応力）を、ベースケースへ確実に逃がすことができる。そして特に、コネクタの柱の全てを前記挟持用柱にすれば、コネクタにかかる嵌合時の応力によって回路基板が撓むことを完全に防止でき、回路基板及び電子部品の信頼性を非常に高くすることができる。

次に、請求項６の電子制御装置では、請求項４又は請求項５の電子制御装置において、コネクタには、回路基板に当接する前記柱とは別の柱であって、そのコネクタの回路基板側の面から伸び、回路基板に設けられた穴を貫通してベースケースに接触する貫通柱が設けられている。そして、応力分散機構は、そのコネクタの貫通柱と、回路基板の前記穴とからなっている。つまり、コネクタにかかる嵌合時の応力は、回路基板の穴を貫通する貫通柱を介して、ベースケースへ伝達されることとなる。

この請求項６の電子制御装置によっても、コネクタにかかる嵌合時の応力を、ベースケースへ確実に逃がすことができ、回路基板及び電子部品の信頼性を確保することができる。

次に、請求項７の電子制御装置も、請求項１の電子制御装置と同様の回路基板、コネクタ、及びケースを備えている。そして更に、この電子制御装置には、コネクタにかかる応力が回路基板へ伝達することを緩和する応力緩和手段が備えられている。

この請求項７の電子制御装置によれば、接続対象コネクタが当該装置のコネクタに嵌合される際に、そのコネクタにかかる応力が回路基板に伝わるのを、応力緩和手段が緩和させるため、回路基板が撓むことが防止され、回路基板及び電子部品の信頼性を確保することができる。よって、上記（１）及び（２）の構成を採用することによる小型化と、信頼性とを両立させることができる。

なお、応力緩和手段としては、例えば請求項８に記載のように、コネクタの柱の端部と回路基板の上側面（即ち、回路基板のコネクタ側の面）との間に設けられた弾性部材とすることができる。

そして、この構成によれば、コネクタの柱と回路基板との間に挟まれた応力緩和手段としての弾性部材により、コネクタから回路基板へ伝達される応力を確実に吸収して、回路基板及び電子部品の信頼性を確保することができる。また、この場合、弾性部材としては、ゴムを用いることができる。

次に、請求項９の電子制御装置も、請求項１の電子制御装置と同様の回路基板、コネクタ、及びケースを備えている。そして更に、この電子制御装置において、コネクタは、複数の接続対象コネクタとそれぞれ嵌合する複数の嵌合ブロックに分割されている。

このような請求項９の電子制御装置によれば、コネクタにかかる嵌合時の応力を小さくすることができる。１つの大きな接続対象コネクタを１回で嵌合させるよりも、複数の小さい接続対象コネクタを複数回に分けて順次嵌合させる方が、嵌合１回当たりの応力が小さくなるからである。

従って、この請求項９の電子制御装置によっても、コネクタにかかる嵌合時の応力によって回路基板が撓むことが防止され、上記（１）及び（２）の構成を採用することによる小型化と、信頼性とを両立させることができる。

なお、コネクタを複数の嵌合ブロックに分割する場合の考え方としては、接続対象コネクタの嵌合によって回路基板に加わる力が、その回路基板及び電子部品の信頼性に影響しない程度の力以下となるように分割すれば良い。

次に、請求項１０の電子制御装置では、請求項９の電子制御装置において、前記分割された嵌合ブロック同士の間では、回路基板とコネクタとの隙間が、嵌合ブロックの真下の隙間よりも大きくなっており、電子部品のうち、嵌合ブロックの真下に配置できない背の高い電子部品が、回路基板の上側面（即ち、回路基板のコネクタ側の面）にて、前記分割された嵌合ブロック同士の間の位置に配置されている。

このような請求項１０の電子制御装置によれば、コネクタの嵌合ブロックを分割したことにより得られる隙間に背の高い電子部品を配置することで、逆に、嵌合ブロックの真下の隙間を小さくすることができ、延いては、電子制御装置全体の高さを低くする（低背化する）ことができる。

特に、自動車用の電子制御装置は、バッテリで動作しており、エンジン始動時の電圧低下や、オルタネータや点火プラグのノイズなどによる電源電圧変動が大きい。そして、そのような環境においても、マイコンによる演算を継続的に行ってエンジンなどの制御を確実に継続する必要があるため、回路基板における電源ラインには大容量のコンデンサ（具体的には、アルミ電解コンデンサ）やインダクタンス素子などの大型部品を設けることが必要となる。そして、この種の部品は、回路基板に占める面積をできるだけ少なくするために、背の高い部品が多い。そこで、請求項１０の構成を採れば、そのような背の高い部品を、電子制御装置全体の背を高くすることなく実装することができる。

次に、請求項１１の電子制御装置も、請求項１の電子制御装置と同様の回路基板、コネクタ、及びケースを備えている。そして更に、この電子制御装置において、コネクタのピンは、コネクタの柱を経由して回路基板の上側面（即ち、回路基板のコネクタ側の面）に押し当てられることで該回路基板に電気的に接続され、更に、そのピンが押し当てられる箇所の回路基板の下側面（即ち、回路基板のコネクタ側とは反対側の面）とケースとの間には、弾性部材が設けられている。

このような請求項１１の電子制御装置によれば、回路基板とケースと間の弾性部材により、コネクタにかかる嵌合時の応力を吸収して、その応力が回路基板へ伝達するのを緩和することができると共に、コネクタのピンと回路基板上の電極との密着性を保つことができる。

よって、上記（１）及び（２）の構成を採用することによる小型化と、信頼性とを両立させることができると共に、コネクタのピンと回路基板との電気的接続をも確実に行うことができる。なお、この請求項１１の電子制御装置においても、弾性部材としては、ゴムを用いることができる。

以下に、本発明が適用された実施形態の電子制御装置について説明する。尚、本実施形態の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）は、自動車に搭載されて、例えば、その自動車のエンジンを制御するものである。
［第１実施形態］
まず図１は、第１実施形態のＥＣＵ１の外観を表す斜視図であり、図２は、ＥＣＵ１を図１における矢印Ａの方向に切断した場合の断面図である。また、図３は、ＥＣＵ１と接続対象コネクタとの接続状態を表す断面図である。

図１〜図３に示すように、ＥＣＵ１は、回路基板３と、コネクタ５と、回路基板３及びコネクタ５を収納するケース７とから構成されている。
そして、回路基板３には、その両面に電子部品９が実装されている。尚、図面及び以下の説明において、電子部品９のうち、発熱量の大きいパワー系の電子部品を特に区別する場合には、そのパワー系電子部品の符号として「９ｐ」を用いる。

また、コネクタ５は、図３に示すように、車両内に配設されたワイヤハーネス１１の先端に設けられた接続対象コネクタ１３（以下、ワイヤハーネス側コネクタという）と嵌合される。

そして、コネクタ５は、ワイヤハーネス側コネクタ１３の端子（本実施形態ではメス端子）１５と接続されるピン（本実施形態ではオス端子）１７を複数有していると共に、その各ピン１７が回路基板３に対して垂直になった状態で回路基板３の上方に配置されている。

更に、コネクタ５の回路基板３側の面からは、コネクタ５を回路基板３上に支持するための柱１９が伸びており、その柱１９の先端が回路基板３の上側面に当接している。そして、そのコネクタ５の柱１９は、回路基板３の下側面から螺入されたネジ２１によって回路基板３に固定されている。

また、後で詳しく説明するが、コネクタ５の各ピン１７は、ボンディングワイヤ２３によって回路基板３に電気的に接続されている。
また更に、コネクタ５の上面には垂直に、板状のこじり防止柱２５がピン１７よりも突出して設けられている。このこじり防止柱２５は、図３に示すように、コネクタ５にワイヤハーネス側コネクタ１３が嵌合した際に、そのワイヤハーネス側コネクタ１３に設けられている凹部２７に挿入されるものであり、ワイヤハーネス側コネクタ１３をコネクタ５に対して真っ直ぐに導いて嵌合させるためのものである。よって、ワイヤハーネス側コネクタ１３は、こじり防止柱２５に対して真っ直ぐに挿入しなければ、コネクタ５とは嵌合しない。

一方、ケース７は、回路基板３の下方に配置されて該回路基板３を支えるベースケース７ａと、コネクタ５に接続されるカバーケース７ｂとからなっている。
ベースケース７ａは、熱伝導の良いアルミニウムなどの金属によって形成されており、回路基板３の下側面に実装されたパワー系の電子部品９ｐと接触するようになっている。このため、パワー系の電子部品９ｐで発生した熱は、ベースケース７ａを介して効率良くＥＣＵ１の外部へ放出されることとなる。

カバーケース７ｂは、樹脂によって形成されており、下側の開口部（即ち、コネクタ５が固定された回路基板３を内部に入れるための開口部）がベースケース７ａにより塞がれることで、回路基板３及びコネクタ５を収納するようになっている。

そして、カバーケース７ｂ側に設けられた基板押さえ用ゴム２９と、ベースケース７ａ側に設けられた基板押さえ用ゴム３１とにより、回路基板３における外周付近の部分が上下から挟まれて、回路基板３がケース７内で保持されるようになっている。尚、一方の基板押さえ用ゴムを、ゴムではなくケースの一部としても良い。また、カバーケース７ｂとベースケース７ａとの接合部には、防水用のシールゴム３３が設けられている。

更に、カバーケース７ｂの上側の一部は、コネクタ５の上面（即ち、ピン１７及びこじり防止柱２５が突出する面）が露出するように開口しており、その開口の周りには、ワイヤハーネス側コネクタ１３と嵌合する略四角筒状のハウジング部３５が形成されている。そして、そのハウジング部３５の外周面の所定位置には、ワイヤハーネス側コネクタ１３との嵌合状態を確保するためのロック用ツメ３７が形成されている。つまり、カバーケース７ｂは、コネクタ５のハウジングとしても機能するようになっている。

また、図２に示すように、カバーケース７ｂにおいて、上記上側の開口の外周壁面（即ち、回路基板３に対して垂直な壁面）と、その開口周囲の下面（即ち、回路基板３と水平な面）の一部とが、コネクタ５との接続部３９になっている。

そして、本第１実施形態のＥＣＵ１においては、その接続部３９に接着剤が塗布されている。つまり、コネクタ５は、カバーケース７ｂとの接続部３９において、そのカバーケース７ｂに接着剤で固定されている。尚、コネクタ５とカバーケース７ｂとの接続部３９の位置及び形状は、ボンディングワイヤ２３がカバーケース７ｂに接触しないように決定されている。

一方更に、本第１実施形態のＥＣＵ１において、コネクタ５は、ワイヤハーネス側コネクタ１３と嵌合する嵌合ブロックとして、図１、図４及び図５に示すように、複数（本実施形態では２つ）の嵌合ブロックＪ１，Ｊ２を有している。つまり、コネクタ５は、嵌合ブロックを２つの嵌合ブロックＪ１，Ｊ２に分割した構成となっており、これにより、コネクタ５にかかる１回当りの嵌合応力が小さくなるようにしている。

尚、図４は、回路基板３及びコネクタ５を図１における矢印Ｂの方向から表した図であり、図５は、回路基板３及びコネクタ５を図４の真上方向から表した図である。また、本実施形態において、コネクタ５の柱１９は、図４から分かるように、大きい方の嵌合ブロックＪ２の四隅と、小さい方の嵌合ブロックＪ１のコネクタ外側の２隅との、合計６カ所に設けられている。

次に、コネクタ５のピン１７、及びピン１７と回路基板３との電気的接続について説明する。
まず、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、コネクタ５のピン１７としては、通電電流の大きいパワー系のピン１７（以下、このピンを特に区別する場合には、符号として「１７ｐ」を用いる）と、通電電流が小さい信号系のピン１７（以下、このピンを特に区別する場合には、符号として「１７ｓ」を用いる）とがある。つまり、パワー系のピン１７ｐは、ＥＣＵ１内へ電力を供給するためのピンや、ＥＣＵ１外部の電気負荷へ電力を供給するためのピンなどであり、信号系のピン１７ｓは、そのようなパワー系のピン１７ｐ以外のピンである。このため、パワー系のピン１７ｐは、信号系のピン１７ｓよりも太くなっている。

そして、各ピン１７は、コネクタ５の上面及び回路基板３に対して垂直な部分と、その垂直な部分の根本から所定の曲率で直角方向に曲がることで回路基板３に対して水平な部分とからなり、その水平な部分の先端付近が、回路基板３上の電極４１とボンディングワイヤ２３によって接続される電極接続部４３になっている。

尚、図６（ｃ）に示すように、パワー系のピン１７ｐの電極接続部４３は、複数本（本実施形態では２本）のボンディングワイヤ２３によって回路基板３上の電極４１に接続されるようになっているため、その先端が２本に分かれた形状をしているが、そのパワー系のピン１７ｐの電極接続部４３は、図６（ｄ）に示すように、２本に分かれることなく１本のままの形状でも良い。

また、図４〜図６に示すように、コネクタ５にて、回路基板３に対して水平に延出すると共に、ピン１７の電極接続部４３が露出する裾部分４５は、階段状であって、上段４５ａと下段４５ｂとの２段に形成されている。

更に、図５及び図６に示すように、ピン１７は、コネクタ５の上面において、こじり防止柱２５から裾部分４５への方向に４列に並べられている。
そして、その４列のうち、こじり防止柱２５に近い２列のピン１７の電極接続部４３が裾部分４５における下段４５ｂの方に露出し、裾部分４５に近い２列のピン１７の電極接続部４３が裾部分４５における上段４５ａの方に露出するようになっている（図７参照）。

また、図５及び図６に示すように、回路基板３上の電極４１も、回路基板３の外周付近に配設された外側電極４１ａと、その外側電極４１ａよりも内側に配設された内側電極４１ｂとからなる。

そして、コネクタ５の裾部分４５における下段４５ｂに露出するピン１７の電極接続部４３が、回路基板３上の内側電極４１ｂにボンディングワイヤ２３で接続され、上記裾部分４５における上段４５ａに露出するピン１７の電極接続部４３が、回路基板３上の外側電極４１ａにボンディングワイヤ２３で接続されるようになっている。

また更に、図５に示すように、コネクタ５の裾部分４５の下段４５ｂに露出するピン１７の電極接続部４３及び回路基板３の内側電極４１ｂと、上記裾部分４５の上段４５ａに露出するピン１７の電極接続部４３及び回路基板３の外側電極４１ａは、上記下段４５ｂに露出するピン１７の電極接続部４３と上記内側電極４１ｂとを結ぶ直線と、上記上段４５ａに露出するピン１７の電極接続部４３と上記外側電極４１ａとを結ぶ直線とが、交互の千鳥配置となるように設けられており、これにより、隣接するボンディングワイヤ２３同士が干渉し難くなるようにしている。

尚、上記の千鳥配置を実現するには、図７に示すように、ピン１７の４つの列のそれぞれを、ピン間隔の１／４ずつ、ずらすようにすれば良い。また、コネクタ５の上面における角に配置されるピン１７は、他のピン１７より若干内側に設けることで、嵌合ブロックを小さくすることができる。

また、本実施形態では、前述したように、パワー系のピン１７ｐは、信号系のピン１７ｓに比べて太くなっているため、図５に示すように、一辺に寄せて配置することにより、ピン配置を容易にすると共に、パワー系のピン１７ｐから信号系のピン１７ｓへのノイズの影響を低減できるようにしている。

そして更に、本実施形態のＥＣＵ１において、コネクタ５の嵌合ブロックＪ１，Ｊ２の真下においては、図４及び図６のように、ピン１７が配置されることから、回路基板３とコネクタ５との距離（隙間）Ｈａが短い。これに対して、コネクタ５の嵌合ブロックＪ１，Ｊ２同士の間の部分に関しては、ピン１７が配置されないため、回路基板３とコネクタ５との距離Ｈｂを、上記距離Ｈａよりも大きくとることができる。

そこで、本実施形態のＥＣＵ１では、図４に示すように、回路基板３の上側面にて、コネクタ５の嵌合ブロックＪ１，Ｊ２同士の間の位置に、アルミ電解コンデンサといった大型で背の高い部品９ｈを積極的に配置するようにしている。つまり、電子部品９のうち、嵌合ブロックＪ１，Ｊ２の真下に配置できない背の高い電子部品９ｈを、嵌合ブロックＪ１，Ｊ２同士の間の位置に配置するようにしている。そして、これにより、コネクタ５の嵌合ブロックＪ１，Ｊ２の真下の距離Ｈａをより短くすることができ、延いては、ＥＣＵ１全体の高さを低くすることができる。

また更に、本実施形態のコネクタ５において、その上面から突出する各ピン１７の高さは、図４及び図６（ａ）における斜めの点線で示すように、コネクタ５の角とこじり防止柱２５の先端とを結んだ直線以下になっている（つまり、その直線と同じか、その直線よりも低くなっている）。

このため、本ＥＣＵ１の製造時等において、コネクタ５を単体で扱う際に、そのコネクタ５を作業台等にうつ伏せ（つまり、上面が下になる状態）に置いたり、コネクタ５を板状の物体に当ててしまった場合でも、ピン１７が作業台や板状物体に触れて曲がったりすることを防止することができる。つまり、そのような場合でも、ピン１７に不要な応力がかかることがない。

以上のような第１実施形態のＥＣＵ１では、コネクタ５とカバーケース７ｂとの接続部３９を接着剤で接着することにより、コネクタ５にかかる応力をカバーケース７ｂへ逃がす応力分散機構を実現している。

このため、本第１実施形態のＥＣＵ１によれば、ワイヤハーネス側コネクタ１３が嵌合される際にコネクタ５にかかる応力をカバーケース７ｂに逃がして、その応力がコネクタ５の柱１９やピン１７を介して回路基板３に伝わるのを緩和することができ、その結果、回路基板３及び電子部品９（特に、回路基板３とベースケース７ａとに挟まれた電子部品９ｐの半田付け部）の信頼性を確保することができる。

よって、回路基板３の両面に電子部品９を実装すると共に、コネクタ５を、各ピン１７が回路基板３に対して垂直になった状態で回路基板３の上方に配置する、という構成を採用していることにより小型化を実現できるだけでなく、信頼性をも確保することができる。また、カバーケース７ｂは樹脂で形成されているため、加工し易い上に、コネクタ５との接着性も良い。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態のＥＣＵについて説明する。

第２実施形態のＥＣＵは、第１実施形態のＥＣＵ１と比較すると、コネクタ５とカバーケース７ｂとの接続部３９において、コネクタ５とカバーケース７ｂを接着剤で固定する代わりに、図８に示すように、コネクタ５とカバーケース７ｂとをツメで固定するようにしている。

つまり、第２実施形態のＥＣＵでは、コネクタ５に設けられたツメ４７が、カバーケース７ｂに設けられた溝部４９に係合することにより、コネクタ５とカバーケース７ｂとが固定されるようになっている。そして、コネクタ５にワイヤハーネス側コネクタ１３が嵌合する際にかかる応力（図８にて下向き矢印の方向の力）が、ツメ４７を通じてカバーケース７ｂへ逃がされるようになっている。

このような第２実施形態のＥＣＵによれば、第１実施形態のＥＣＵ１と同様の効果が得られる上に、ツメ４７を溝部４９に係合させることで、コネクタ５とカバーケース７ｂとの接続がなされるため、接着剤を用いる第１実施形態に比べると、ＥＣＵの組立て作業を容易なものにすることができる。

尚、本第２実施形態では、ツメ４７と溝部４９が応力分散機構に相当している。また、ツメをカバーケース７ｂ側に設け、溝部をコネクタ５側に設けるようにしても良い。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態のＥＣＵについて図９を用い説明する。尚、第３実施形態のＥＣＵも外観は第１実施形態のＥＣＵ１と同じであり、図９（ａ）は、本第３実施形態のＥＣＵ５１の、図２と同様の断面図である。また、図９（ｂ）と図９（ｃ）は、第１実施形態と相違している部分を表す斜視図である。

第３実施形態のＥＣＵ５１は、第１実施形態のＥＣＵ１と比較すると、下記の３点が異なっている。
まず第１の相違点として、コネクタ５とカバーケース７ｂとの接続部３９が接着剤で接着されていない。つまり、コネクタ５とカバーケース７ｂは、接続部３９で接触しているだけである。

次に第２の相違点として、図９（ａ），（ｂ）に示すように、コネクタ５の柱１９は、回路基板３にネジ２１で固定されるのではなく、その柱１９に形成された係止片５３が回路基板３に形成された係止孔５５に係合することで、回路基板３に固定されるようになっている。具体的に説明すると、柱１９の係止片５３は、柱１９の先端を回路基板３の係止孔５５に挿通する際に柱１９からの広がり幅が小さくなり、係止孔５５を通過して回路基板３の下側面に出ると、柱１９からの広がり幅が元に戻って、柱１９が係止孔５５から抜けなくなる、といった所謂スナップ式のツメである。このため、第１実施形態と比較すると、回路基板３への柱１９の固定作業が容易となっている。

そして、第３の相違点として、図９（ａ），（ｃ）に示すように、コネクタ５には、回路基板３に固定される柱１９とは別の柱であって、当該コネクタ５の回路基板３側の面から伸び、回路基板３に設けられた穴５９を貫通してベースケース７ａに接触する貫通柱５７が設けられている。尚、貫通柱５７及び穴５９は、各嵌合ブロックＪ１，Ｊ２毎に設けられると共に、例えば、各嵌合ブロックＪ１，Ｊ２の中心位置の真下、或いは、各こじり防止柱２５の中心位置の真下に、それぞれ設けられている。

以上のような第３実施形態のＥＣＵ５１においては、ワイヤハーネス側コネクタ１３を嵌合する際にコネクタ５にかかる応力が、回路基板３の穴５９を貫通する貫通柱５７を介して、ベースケース７ａへと伝達されることとなる。つまり、コネクタ５の貫通柱５７と回路基板３の穴５９とにより、コネクタ５にかかる応力をベースケース７ａに逃がす応力分散機構を構成している。

そして、このような第３実施形態のＥＣＵ５１によっても、コネクタ５にかかる嵌合時の応力がコネクタ５の柱１９やピン１７を介して回路基板３に伝わるのを緩和することができ、その結果、回路基板３及び電子部品９の信頼性を確保することができる。また、コネクタ５にかかる応力をベースケース７ａに逃がすことで、カバーケース７ｂの必要強度を緩和できるという利点もある。
［第４実施形態］
次に、第４実施形態のＥＣＵについて説明する。

第４実施形態のＥＣＵは、第１実施形態のＥＣＵ１と比較すると、下記の２点が異なっている。
まず第１の相違点として、コネクタ５とカバーケース７ｂとの接続部３９が接着剤で接着されていない。つまり、コネクタ５とカバーケース７ｂは、接続部３９で接触しているだけである。

次に第２の相違点として、図１０に示すように、ベースケース７ａにてコネクタ５の各柱１９の真下に位置する部分には、回路基板３の下側面に当接して上記柱１９との間で回路基板３を挟む突出部６１が形成されている。尚、突出部６１の先端中央にはネジ２１を収納する凹みが設けられている。

このような第４実施形態のＥＣＵにおいては、ワイヤハーネス側コネクタ１３を嵌合する際にコネクタ５にかかる応力が、回路基板３に殆ど伝わることなく、上記柱１９及び突出部６１を介してベースケース７ａへと伝達されることとなる。つまり、コネクタ５の柱１９とベースケース７ａの突出部６１とにより、コネクタ５にかかる応力をベースケース７ａに逃がす応力分散機構を構成している。

そして、本第４実施形態のＥＣＵによっても、第３実施形態のＥＣＵ５１と同様の効果を得ることができる。
尚、ベースケース７ａ側の突出部６１は、必ずしもコネクタ５の柱１９の全てに対して設ける必要はないが、全ての柱１９に対して設ける方が好ましい。

また、本第４実施形態のＥＣＵにおいても、第３実施形態のＥＣＵ５１と同様に、コネクタ５側の貫通柱５７と回路基板３側の穴５９とを設けるようにしても良い。逆に言えば、第３実施形態のＥＣＵ５１に対して、更に図１０の構成を適用しても良い。
［第５実施形態］
次に、第５実施形態のＥＣＵについて図１１を用い説明する。尚、第５実施形態のＥＣＵも外観は第１実施形態のＥＣＵ１と同じであり、図１１は、本第５実施形態のＥＣＵ６３の、図２と同様の断面図である。

第５実施形態のＥＣＵ６３は、第１実施形態のＥＣＵ１と比較すると、下記の２点が異なっている。
まず第１の相違点として、コネクタ５とカバーケース７ｂとの接続部３９が接着剤で接着されていない。つまり、コネクタ５とカバーケース７ｂは、接続部３９で接触しているだけである。

そして第２の相違点として、図１１に示すように、コネクタ５の柱１９の端部と回路基板３の上側面との間に、応力緩和手段としてのゴム（弾性部材）６５が設けられている。
このような第５実施形態のＥＣＵ６３によれば、ワイヤハーネス側コネクタ１３がコネクタ５に嵌合される際に、そのコネクタ５の柱１９から回路基板３にかかる応力をゴム６５が吸収して、その応力が回路基板３に伝わるのを緩和させるため、回路基板３が撓むことが防止され、回路基板３及び電子部品９の信頼性を確保することができる。よって、第１〜第４実施形態の各ＥＣＵと同様に、小型化と信頼性とを両立させることができる。
［第６実施形態］
次に、第６実施形態のＥＣＵについて図１２及び図１３を用い説明する。尚、第６実施形態のＥＣＵの外観は第１実施形態のＥＣＵ１とほぼ同じである。そして、図１２は、本第６実施形態のＥＣＵ６７の、図２と同様の断面図であり、図１３は、回路基板３及びコネクタ５をケース７に収納した状態を、図４と同様の横方向から表した図である。

第６実施形態のＥＣＵ６７は、第１実施形態のＥＣＵ１と比較すると、下記の３点が異なっている。
まず、第１の相違点として、コネクタ５とカバーケース７ｂとの接続部３９が接着剤で接着されていない。つまり、コネクタ５とカバーケース７ｂは、接続部３９で接触しているだけである。

次に、第２の相違点として、図１２及び図１３に示すように、コネクタ５の各ピン１７は、コネクタ５の上面から突出する方とは反対側がコネクタ５の柱１９まで延び、そのピン１７の先端が柱１９の端面に露出している。そして、そのピン１７の先端と、回路基板３の上側面に形成された電極４１とが圧接されることで、ピン１７と回路基板３との電気的接続が実現されるようになっている。よって、ボンディングワイヤ２３は存在しない。そして更に、ピン１７が押し当てられる箇所の回路基板３の下側面とベースケース７ａとの間には、弾性部材であるゴム６９が設けられている。

次に、上記第２の相違点に起因する第３の相違点として、本第６実施形態のＥＣＵ６７では、コネクタ５にて、回路基板３に対し水平に延出する裾部分４５が、２段ではなく平坦になっており、その平坦な裾部分４５全体が、カバーケース７ｂとの接続部３９の一部であって、カバーケース７ｂの上側開口周囲の下面と接触する部分になっている。

そして、そのコネクタ５の裾部分４５がカバーケース７ｂの上側開口周囲の下面によって回路基板３側へ押さえつけられるようになっており、その押しつけ力が、コネクタ５のピン１７と回路基板３の電極４１とを圧接させる力となっている。また、このため、本第６実施形態のＥＣＵ６７には、基板押さえ用ゴム２９，３１が設けられていない。

以上のような第６実施形態のＥＣＵ６７によれば、回路基板３とベースケース７ａと間のゴム６９により、コネクタ５にかかる嵌合時の応力を吸収して、その応力が回路基板３へ伝達するのを緩和することができると共に、コネクタ５のピン１７と回路基板３上の電極４１との密着性を強く保つことができる。

よって、第１〜第５実施形態の各ＥＣＵと同様に小型化と信頼性とを両立させることができる上に、コネクタ５のピン１７と回路基板３との電気的接続をも簡単且つ確実に行うことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

例えば、第３〜６実施形態の各ＥＣＵにおいても、第１実施形態と同様に、コネクタ５とカバーケース７ｂとの接続部３９を接着剤で接着するようにしても良い。
また、第１〜５実施形態の各ＥＣＵにおいて、コネクタ５のピン１７は、回路基板３とフレキシブルケーブルにより電気的に接続するようにしても良い。

一方、コネクタ５の柱１９は回路基板３と接着剤で固定するようにしても良い。

第１実施形態のＥＣＵの外観を表す斜視図である。 第１実施形態のＥＣＵを図１における矢印Ａの方向に切断した場合の断面図である。 第１実施形態のＥＣＵと接続対象コネクタとの接続状態を表す断面図である。 第１実施形態の回路基板及びコネクタを、図１における矢印Ｂの方向から表した図である。 第１実施形態の回路基板及びコネクタを、図４の真上方向から表した図である。 第１実施形態のコネクタのピンと回路基板との電気的接続を説明する説明図である。 コネクタにおけるピンの配置を説明する説明図である。 第２実施形態のＥＣＵを説明する説明図である。 第３実施形態のＥＣＵを説明する説明図である。 第４実施形態のＥＣＵを説明する説明図である。 第５実施形態のＥＣＵの断面図である。 第６実施形態のＥＣＵの断面図である。 第６実施形態の回路基板及びコネクタをケースに収納した状態を、横方向から表した図である。

符号の説明

１，５１，６３，６７…ＥＣＵ（電子制御装置）、３…回路基板、５…コネクタ、７…ケース、７ａ…ベースケース、７ｂ…カバーケース、９…電子部品、１１…ワイヤハーネス、１３…ワイヤハーネス側コネクタ（接続対象コネクタ）、１５…ワイヤハーネス側コネクタの端子、１７…ピン、１９…柱、２１…ネジ、２３…ボンディングワイヤ、２５…こじり防止柱、２７…凹部、２９，３１…基板押さえ用ゴム、３３…シールゴム、３５…ハウジング部、３７…ロック用ツメ、３９…接続部、４１…電極、４３…電極接続部、４５…裾部分、４７…ツメ、４９…溝部、５３…係止片、５５…係止孔、５７…貫通柱、５９…穴、６１…突出部、６５，６９…ゴム、Ｊ１，Ｊ２…嵌合ブロック

Claims (11)

1. 両面に電子部品が実装された回路基板と、
   接続対象コネクタの端子と接続されるピンを複数有し、その各ピンが前記回路基板に対して垂直になった状態で前記回路基板の上方に配置されると共に、前記各ピンが前記回路基板に電気的に接続され、更に、前記回路基板側の面から伸びた柱が前記回路基板に当接するコネクタと、
   前記回路基板及び前記コネクタを収納するケースと、
   を備えた電子制御装置において、
   前記コネクタにかかる応力を前記ケースに逃がす応力分散機構を備えていること、
   を特徴とする電子制御装置。
2. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記ケースは、前記回路基板の下方に配置されて該回路基板を支えるベースケースと、前記コネクタに接続されるカバーケースとからなり、
   前記応力分散機構は、前記コネクタにかかる応力を前記カバーケースに逃がす機構であること、
   を特徴とする電子制御装置。
3. 請求項２に記載の電子制御装置において、
   前記応力分散機構は、前記コネクタ及び前記カバーケースのうちの一方に設けられたツメと、前記コネクタ及び前記カバーケースのうちの他方に設けられて前記ツメが係合する溝部とからなると共に、前記コネクタに前記接続対象コネクタが嵌合する際にかかる応力を、前記ツメを通じて前記カバーケースへ逃がすように構成されていること、
   を特徴とする電子制御装置。
4. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記ケースは、前記回路基板の下方に配置されて該回路基板を支えるベースケースと、前記コネクタに接続されるカバーケースとからなり、
   前記応力分散機構は、前記コネクタにかかる応力を前記ベースケースに逃がす機構であること、
   を特徴とする電子制御装置。
5. 請求項４に記載の電子制御装置において、
   前記コネクタの前記柱の少なくとも１つは、その端部が前記回路基板の上側面に当接する柱（以下、挟持用柱という）となっており、
   前記ベースケースにて前記コネクタの前記挟持用柱の真下に位置する部分には、前記回路基板の下側面に当接して前記挟持用柱との間で前記回路基板を挟む突出部が形成されており、
   前記応力分散機構は、前記挟持用柱と前記突出部とからなること、
   を特徴とする電子制御装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の電子制御装置において、
   前記応力分散機構は、前記コネクタの前記柱とは別の柱であって、前記コネクタの前記回路基板側の面から伸び、前記回路基板に設けられた穴を貫通して前記ベースケースに接触する貫通柱と、前記穴とからなること、
   を特徴とする電子制御装置。
7. 両面に電子部品が実装された回路基板と、
   接続対象コネクタの端子と接続されるピンを複数有し、その各ピンが前記回路基板に対して垂直になった状態で前記回路基板の上方に配置されると共に、前記各ピンが前記回路基板に電気的に接続され、更に、前記回路基板側の面から伸びた柱が前記回路基板に当接するコネクタと、
   前記回路基板及び前記コネクタを収納するケースと、
   を備えた電子制御装置において、
   前記コネクタにかかる応力が前記回路基板へ伝達することを緩和する応力緩和手段を備えていること、
   を特徴とする電子制御装置。
8. 請求項７に記載の電子制御装置において、
   前記応力緩和手段は、前記コネクタの前記柱の端部と前記回路基板の上側面との間に設けられた弾性部材からなること、
   を特徴とする電子制御装置。
9. 両面に電子部品が実装された回路基板と、
   接続対象コネクタの端子と接続されるピンを複数有し、その各ピンが前記回路基板に対して垂直になった状態で前記回路基板の上方に配置されると共に、前記各ピンが前記回路基板に電気的に接続され、更に、前記回路基板側の面から伸びた柱が前記回路基板に当接するコネクタと、
   前記回路基板及び前記コネクタを収納するケースと、
   を備えた電子制御装置において、
   前記コネクタは、複数の接続対象コネクタとそれぞれ嵌合する複数の嵌合ブロックに分割されていること、
   を特徴とする電子制御装置。
10. 請求項９に記載の電子制御装置において、
    前記分割された嵌合ブロック同士の間では、前記回路基板と前記コネクタとの隙間が、前記嵌合ブロックの真下の隙間よりも大きくなっており、
    前記電子部品のうち、前記嵌合ブロックの真下に配置できない背の高い電子部品が、前記回路基板の上側面にて、前記分割された嵌合ブロック同士の間の位置に配置されていること、
    を特徴とする電子制御装置。
11. 両面に電子部品が実装された回路基板と、
    接続対象コネクタの端子と接続されるピンを複数有し、その各ピンが前記回路基板に対して垂直になった状態で前記回路基板の上方に配置されると共に、前記各ピンが前記回路基板に電気的に接続され、更に、前記回路基板側の面から伸びた柱が前記回路基板に当接するコネクタと、
    前記回路基板及び前記コネクタを収納するケースと、
    を備えた電子制御装置において、
    前記コネクタの前記ピンは、前記柱を経由して前記回路基板の上側面に押し当てられることで該回路基板に電気的に接続され、
    前記ピンが押し当てられる箇所の前記回路基板の下側面と前記ケースとの間には、弾性部材が設けられていること、
    を特徴とする電子制御装置。