JP2009146571A - 制御回路内蔵ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト化を図ることができる制御回路内蔵ユニットを提供する。
【解決手段】機能内蔵コネクタ１は制御回路部３と導電接続部４とコンデンサ５と導電部材８を備えている。制御回路部３はＩＣチップ７と電子機器とを接続する雄タブ１０を備えている。導電接続部４はアースと接続されている。コンデンサ５は雄タブ１０各々と導電接続部４との双方と接続されている。導電部材８は保護素子５と導電接続部４との双方に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の回路素子を収容して、電線の接続等に使用される制御回路内蔵ユニットに関する。

移動体としての自動車には、エアコンやワイパー、パワーウィンドウなどをはじめとする多種多様な電子機器が搭載される。前記電子機器に電力や制御信号などを伝えるために、通信システムが用いられる。この種の通信システムは、各電子機器に接続された制御回路内蔵ユニットとしての機能内蔵コネクタを備えている。

前述した通信システムでは、各機能内蔵コネクタが外部通信ラインを介して他の機能内蔵コネクタとの信号授受を行い、この信号授受に基づいて複数の電子機器の動作を制御する。このため、各機能内蔵コネクタには、各々、各機能内蔵コネクタの制御を司るＣＰＵなどから構成された回路素子が備えられている。
特開２００５−２７６４８９号公報

前述した特許文献１に示された機能内蔵コネクタは、その外側に生じた静電気や外部の電子機器に着脱する際に生じる逆起電力から回路素子を保護するために、当該回路素子内の回路を変更して、当該回路中にコンデンサやダイオードなどの保護素子を設けていた。しかしながら、回路素子内に前述した保護素子を設ける場合には、当該回路素子即ち機能内蔵コネクタが用いられる状況下に応じて、内蔵する保護素子の仕様を変更する必要が生じ、この仕様の変更に対応するためには回路素子自体を変更する必要が勿論あって、機能内蔵コネクタのコストが高騰する傾向であった。

したがって、本発明の目的は、低コスト化を図ることができる制御回路内蔵ユニットを提供することにある。

前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の制御回路内蔵ユニットは、回路素子と外部機器とを接続する端子部を有した制御回路部と、アースと電気的に接続した導電接続部と、前記端子部１０各々と前記導電接続部４とを互いに電気的に接続した複数の保護素子５と、を備えたことを特徴としている。

請求項２に記載の本発明の制御回路内蔵ユニットは、請求項１に記載の制御回路内蔵ユニットにおいて、前記複数の保護素子が、前記端子部各々に取り付けられ、そして、これら複数の保護素子と前記導電接続部との双方に取り付けられた導電部材を備えたことを特徴としている。

請求項３に記載の本発明の制御回路内蔵ユニットは、請求項２に記載の制御回路内蔵ユニットにおいて、前記導電部材が、前記導電接続部と一体に形成されていることを特徴としている。

請求項１に記載の本発明の制御回路内蔵ユニットによれば、端子部と導電接続部との双方に保護素子を取り付ける構成となっているので、保護素子の仕様が変更されても、これらに取り付ける保護素子を変更することのみによって、対応することができる。

請求項２に記載の本発明の制御回路内蔵ユニットによれば、導電接続部と保護素子とを接続する導電部材を備えているので、保護素子を導電接続部と確実に接続することができる。

請求項３に記載の本発明の制御回路内蔵ユニットによれば、導電部材が導電接続部と一体に形成されているので、部品点数を削減することができる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明は、保護素子の仕様が変更されても、これらに取り付ける保護素子を変更することのみによって、対応することができるので、保護素子の仕様が変更されても、回路素子を変更する必要が無い。したがって、回路素子の品番が増加することを防止して、制御回路内蔵ユニットのコストの高騰を防止することができる。

請求項２に記載の本発明は、導電接続部と保護素子とを接続する導電部材を備えているので、保護素子を導電接続部と確実に接続することができる。

請求項３に記載の本発明は、導電部材が導電接続部と一体に形成されているので、部品点数を削減することができる。したがって、制御回路内蔵ユニットのコストの高騰をより確実に防止することができる。

本発明の第１の実施形態にかかる制御回路内蔵ユニットとしての機能内蔵コネクタ（以下、単にコネクタと記す）を、図１及び図２を参照して説明する。

コネクタ１は、自動車に搭載される車両用通信システムを構成する。コネクタ１は、自動車に搭載される各種の電子機器（外部機器に相当）に取り付けられて、これらの電子機器同士を電気的に接続して、当該電子機器間の信号の授受をつかさどる。

コネクタ１は、図１に示すように、アウタハウジング２と、制御回路部としての制御回路パッケージ３と、導電接続部４と、複数の保護素子としてのコンデンサ５と、を備えている。アウタハウジング２は、絶縁性の合成樹脂で構成され、かつ扁平な箱状に形成されている。

制御回路パッケージ３は、図１及び図２に示すように、リードフレーム６と、回路素子としてのＩＣチップ７と、一つの導電部材８と、樹脂封止体９とを備えている。リードフレーム６は、導電性の金属で構成されている。リードフレーム６は、図示しないチップ保持部と、複数の雄タブ（端子部に相当する）１０と、図示しない複数の電線接続部と、複数の連結部１１とを一体に備えている。

チップ保持部は、平板状に形成されている。チップ保持部は、表面上にＩＣチップ７をエポキシ、Ａｇペースト、半田等で接合し位置付ける。

雄タブ１０は、直線状に延在した棒状に形成されている。複数の雄タブ１０は、互いに間隔をあけて平行に配置されている。雄タブ１０は、制御回路パッケージ３がアウタハウジング２に収容されると、コネクタ１が嵌合した電子機器の端子金具と接続する。電線接続部は、互いに間隔をあけて、平行に配置されている。複数の雄タブ１０と、複数の電線接続部は、互いの間にチップ保持部を位置付けている。

連結部１１は、それぞれ、雄タブ１０及び電線接続部からチップ保持部へ向かうように屈曲した棒状に形成されている。一部の連結部１１は、チップ保持部と雄タブ１０とを接続し、他の残りの連結部は、チップ保持部と電線接続部とを接続している。

ＩＣチップ７は、チップ保持部上に配置されて、リードフレーム６に取り付けられている。ＩＣチップ７は、周知のボンディングワイヤによって、各連結部１１と接続されている。ＩＣチップ７は、連結部１１を介して、雄タブ１０と電線接続部とを予め定められたパターンにしたがって電気的に接続している。このように、ＩＣチップ７は、リードフレーム６に実装されている。

導電部材８は、導電性の金属で構成され、帯板状に形成されている。導電部材８は、その長手方向の両端部が、導電接続部４の後述するアースプレーン１４に重ねられて、当該アースプレーン１４に取り付けられる。また、導電部材８は、その両端部を除く中央部が複数のコンデンサ５に重ねられて、この中央部に複数のコンデンサ５が取り付けられる。

樹脂封止体９は、合成樹脂で構成され、かつ扁平な箱状に形成されている。樹脂封止体９は、少なくとも、チップ保持部及び当該チップ保持部上のＩＣチップ７と、各雄タブ１０のチップ保持部寄りの基端部と、チップ保持部と雄タブ１０とを連結した連結部１１とを成形金型内に収容して、モールド成型されることで、これらを封止している。即ち、樹脂封止体９は、ＩＣチップとリードフレーム６の中央部分を被覆収容している。樹脂封止体９は、電線接続部と雄タブ１０の基端部を除く部分を露出させてＩＣチップ７及びリードフレーム６を封止している。

導電接続部４は、導電性の板金などに打ち抜き加工などが施されて得られる。導電接続部４は、二つのアースプレーン１４と、当該アースプレーン１４に連なった連結辺部１５とを一体に備えている。アースプレーン１４は、互いに間隔をあけて配置されている。連結辺部１５は、図示例では二つ設けられ、アースプレーン１４から互いに平行に直線状に延在した後、互いに近づく方向に直線状に延在している。アースプレーン１４即ち導電接続部４は、図示しないアースと電気的に接続されている。

また、導電接続部４は、絶縁性の合成樹脂で構成された基板１２によって、支持された格好で、アウタハウジング２内に収容されている。なお、基板１２即ち導電接続部４は、アウタハウジング２内に収容可能な大きさに形成されている。

コンデンサ５は、図示例では、雄タブ１０と同数設けられている。コンデンサ５は、それぞれ、一端が雄タブ１０に取り付けられ、他端が導電部材８に取り付けられている。こうして、コンデンサ５は、雄タブ１０各々と導電接続部４とを互いに電気的に接続している。コンデンサ５は、雄タブ１０を介して供給される電力の電荷が予め定められた所定の電荷になると、当該雄タブ１０を介して供給される電力を、ＩＣチップ７に供給することなく、導電部材８を介して、導電接続部４に供給する。こうして、コンデンサ５は、ＩＣチップ７に所定の電荷以上の電力が印加されることを防止して、静電気や逆起電力から当該ＩＣチップ７を保護している。なお、所定の電荷とは、ＩＣチップ７に深刻なダメージを与えることの無い電荷である。また、コンデンサ５は、雄タブ１０を介して供給される電力の電荷が予め定められた所定の電荷未満の状態では、当該雄タブ１０を介して供給される電力をＩＣチップ７に供給する。

前述した構成のコネクタ１は、以下のように組み立てられる。まず、制御回路パッケージ３の各雄タブ１０にコンデンサ５を取り付け、電線接続部に所定の電線を取り付けるとともに、当該制御回路パッケージ３を導電接続部４上に重ねる。そして、導電部材８の中央部を複数のコンデンサ５上に重ね、両端部をアースプレーン１４上に重ねて、これらを互いに固定する。こうして、互いに固定された制御回路パッケージ３と導電接続部４をアウタハウジング２内に収容する。

こうして、前述した構成のコネクタ１が組み立てられる。こうして組み立てられたコネクタ１は、各電子機器に嵌合して、当該電子機器に取り付けられる。すると、雄タブ１０が電子機器とＩＣチップ７とを互いに電気的に接続する。そして、コネクタ１は、電子機器を互いに接続して、これらの電子機器間の通信をつかさどる。

本実施形態によれば、雄タブ１０と導電接続部４との双方にコンデンサ５を取り付ける構成となっているので、コンデンサ５の仕様が変更されても、これらに取り付けるコンデンサ５を変更することのみによって、対応することができる。このため、コンデンサ５の仕様が変更されても、ＩＣチップ７を変更する必要が無い。したがって、ＩＣチップ７の品番が増加することを防止して、コネクタ１のコストの高騰を防止することができる。

導電接続部４とコンデンサ５とを接続する導電部材８を備えているので、コンデンサ５を当該導電接続部４と確実に接続することができる。

前述した実施形態では、導電接続部４がアースプレーン１４と連結辺部１５とを備え、これらを基板１２の同じ表面から露出させている。しかしながら、本発明では、図３及び図４に示すように、導電接続部４がアースプレーン１４と連結辺部１５とを基板１２の異なる表面上に露出させても良い。なお、図３及び図４において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

次に、本発明の第２の実施形態にかかるコネクタ１を、図５及び図６を参照して説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、導電部材８が、連結辺部１５即ち導電接続部４と一体に構成されている。そして、導電部材８は、連結辺部１５と即ち導電接続部４と一体に形成されて、恰も導電接続部４の一部となっている。なお、図示例では、導電接続部４と導電部材８は、同一の板金に打ち抜き加工などが施されて得られる。そして、導電接続部４と導電部材８は、同一の基板１２に支持されている。そして、本実施形態では、アースプレーン１４を設けることなく、導電部材８上に直接コンデンサ５を重ねて、これらを導電部材８に取り付ける。

本実施形態によれば、前述した第１の実施形態にくわえて、導電部材８が導電接続部４と一体に形成されているので、部品点数を削減することができる。したがって、コネクタ１のコストの高騰をより確実に防止することができる。

また、本実施形態は、導電部材８と連結辺部１５とを基板１２の同じ表面上から露出させている。しかしながら、本発明では、図７及び図８に示すように、導電部材８のコンデンサ５が取り付けられる箇所と、その他の部分を基板１２の異なる表面上から露出させても良い。なお、図７及び図８において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

さらに、本発明では、図９に示すように、基板１２を設けずに、制御回路パッケージ３のリードフレーム６の雄タブ１０の先端部（コンデンサ５が取り付けられる部分よりも端側の部分）と電線接続部を除く、リードフレーム６とＩＣチップ７と導電部材８と導電接続部４とコンデンサ５との全体を樹脂封止体９により一体にモールド成形しても良い。なお、図９において、前述した実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この場合においても、前述した実施形態と同様の効果を奏でる。

前述した実施形態では、保護素子としてコンデンサ５を用いているが、本発明では、コンデンサ５に限らず、ダイオードなどの他の電気部品を保護素子として用いても良い。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の第１の実施形態にかかる機能内蔵コネクタの分解斜視図である。 図１に示された機能内蔵コネクタの制御回路パッケージなどを示す斜視図である。 図１に示された制御内蔵コネクタの制御回路パッケージなどの変形例の分解斜視図である。 図３に示された制御回路パッケージなどの斜視図である。 本発明の第２の実施形態にかかる機能内蔵コネクタの分解斜視図である。 図５に示された機能内蔵コネクタの制御回路パッケージなどを示す斜視図である。 図５に示された制御内蔵コネクタの制御回路パッケージなどの変形例の分解斜視図である。 図７に示された制御回路パッケージなどの斜視図である。 本発明の制御回路パッケージなどの変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 機能内蔵コネクタ（制御回路内蔵ユニット）
３ 制御回路パッケージ（制御回路部）
４ 導電接続部
５ コンデンサ（保護素子）
７ ＩＣチップ（回路素子）
８ 導電部材
１０ 雄タブ（端子部）

Claims (3)

1. 回路素子と外部機器とを接続する端子部を有した制御回路部と、
   アースと電気的に接続した導電接続部と、
   前記端子部各々と前記導電接続部とを互いに電気的に接続した複数の保護素子と、
   を備えたことを特徴とする制御回路内蔵ユニット。
2. 前記複数の保護素子が、前記端子部各々に取り付けられ、そして、
   これら複数の保護素子と前記導電接続部との双方に取り付けられた導電部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の制御回路内蔵ユニット。
3. 前記導電部材が、前記導電接続部と一体に形成されていることを特徴とする請求項２記載の制御回路内蔵ユニット。

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