JP2010192752A - コントロールユニット - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性を向上することが可能なコントロールユニットを提供する。
【解決手段】自動変速機のオイルパンの内部に配置されるコントロールユニット１０であって、所定の回路を構成するバスバー１１を一方の面に有する絶縁板１２と、前記絶縁板１２の他方の面側に重ねられて前記絶縁板１２に対して固定部材１５により固定される金属製のベース板１６と、溶接により前記バスバー１１に接続される電子部品１８とを備えたものである。このような構成によれば、コントロールユニット１０は、ケースに収容することなくオイルパンの内部に配置しても耐え得る強度を有するものとなる。このようなコントロールユニット１０によれば、電子部品１８からの熱はケース内に籠もることなくオイルに吸収されるので、放熱性を良くすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動変速機のオイルパンの内部に配置されるコントロールユニットに関する。

従来より、自動変速機のオイルパンの内部に配置されるコントロールユニットとして、例えば特許文献１に記載のものが知られている。このコントロールユニットは、電子部品を搭載した回路基板を密閉状態でケースに収容することで、オイルパン内のオイルが回路基板等に接触するのを防止している。

特開２００２−２７６３８号公報

しかしながら、上記のような構造では、電子部品から発生した熱がケース内に籠もりやすいという問題があり、放熱性を向上させるための工夫が望まれていた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、放熱性を向上することが可能なコントロールユニットを提供することを目的とする。

本発明のコントロールユニットは、自動変速機のオイルパンの内部に配置されるコントロールユニットであって、所定の回路を構成するバスバーを一方の面に有する絶縁板と、前記絶縁板の他方の面側に重ねられて前記絶縁板に対して固定部材により固定される金属製のベース板と、溶接により前記バスバーに接続される電子部品とを備えたものである。

このような構成によれば、絶縁板には金属製のベース板が固定されているから高温・高圧に耐え得るものとなり、また、電子部品は溶接によりバスバーに接続されているから、例えば半田付けにより接続されている場合に比べて接続部分の強度が高いものとなる。したがって、コントロールユニットは、ケースに収容することなくオイルパンの内部に配置しても耐え得る強度を有するものとなる。このようなコントロールユニットによれば、電子部品からの熱はケース内に籠もることなくオイルに吸収されるので、放熱性を良くすることができる。

また、前記絶縁板は複数層が設けられており、前記絶縁板の両面側に位置する前記バスバー同士は、前記絶縁板に形成された貫通孔に互いの端部を臨ませて、この端部を溶接することで接続されているものとしてもよい。このような構成によれば、例えば、バスバーの端部を絶縁板の側方に引き出してそこで接続する場合に比べ、回路をシンプルにすることができる。

本発明によれば、放熱性を向上することが可能なコントロールユニットを提供することができる。

本実施形態におけるコントロールユニットの外観斜視図 同平面図 電子部品が取り付けられる前のコントロールユニットの外観斜視図 同分解斜視図 バスバーを絶縁板に取り付ける前の状態を表す一部拡大斜視図 絶縁板と鉄板とを固定する前の状態を表す一部拡大斜視図 部品カートリッジを取り付ける前の状態を表す一部拡大斜視図 バスバー同士を接続した状態を表す一部拡大平面図

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図１〜図８を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態におけるコントロールユニット１０は、車両用自動変速機のオイルパン（図示せず）の内部に配置されるものであり、油圧回路を動かすソレノイド、ＥＣＵ、温度センサ等、各種の部品が搭載されるようになっている。以下、各構成部材において、図１の上側を表側、下側を裏側として説明する。

コントロールユニット１０は、所定の回路を構成する複数本のバスバー１１を表側の面（一方の面）に有する絶縁板１２を、表裏方向に複数層（本実施形態では３層）重ねて構成した積層体１３を備えている。

絶縁板１２は、耐油性・耐熱性に優れる合成樹脂（例えばナイロン６６等の樹脂にガラス繊維等の繊維状強化材を含有させた樹脂組成物）により、平面視略矩形の板状に形成されている。３層の絶縁板１２は略同形・同大に形成され、各絶縁板１２の表側の面には、バスバー１１が嵌め込まれるバスバー嵌合溝１４がそれぞれ形成されている（図５参照）。バスバー嵌合溝１４は、バスバー１１の配索経路に沿って絶縁板１２の表側の面に凹み形成された溝である。

バスバー１１は、導電性に優れた金属板を打ち抜いて形成され、バスバー嵌合溝１４に緊密に嵌め込まれて絶縁板１２に一体に保持されている。バスバー嵌合溝１４の深さ寸法はバスバー１１の厚さ寸法と同等とされ、バスバー嵌合溝１４に嵌め込まれたバスバー１１の表側の面と絶縁板１２の表側の面とは、平坦な面を構成している。なお、バスバー１１の厚さ寸法は０．２〜０．４ｍｍとされ、従来よりも薄く設定されている。

積層体１３の裏側の面（絶縁板１２の他方の面）には、鉄板１６（本発明のベース板に該当する）が固定されている。鉄板１６は、積層体１３と略同形の矩形状をなしている。積層体１３（３枚の絶縁板１２）と鉄板１６とは、リベット１５（本発明の固定部材に該当する）により固定されている。３枚の絶縁板１２および鉄板１６にはリベット挿通孔１７が貫通して設けられている（図４参照）。リベット挿通孔１７は、各絶縁板１２および鉄板１６の４つの角部に形成され、全て略同形・同大をなしている。なお、鉄板１６は、図示しないボルトによりオイルパンに固定される。

コントロールユニット１０には、電子部品１８が取り付けられる部品取付部１９が２箇所に設けられている。電子部品１８は、略直方体状をなす部品本体１８Ａと、部品本体１８Ａの側面から突出する多数の接続端子１８Ｂとを有している。多数の接続端子１８Ｂは、部品本体１８Ａの側面のうち長手方向に延びる両面に沿って並んでいる。

部品取付部１９は、積層体１３の中央部に形成され、略同形・同大をなして積層体１３を表裏方向に貫通する開口部である。２つの部品取付部１９は、それぞれ電子部品１８の外形よりもわずかに大きい略矩形をなし、そのうち一方の部品取付部１９は、その長手方向が積層体１３の長手方向と一致する向きで設けられ、他方の部品取付部１９は、その長手方向が積層体１３の短手方向と一致する向きで設けられている。

そして、鉄板１６のうち部品取付部１９を介して表側に露出する部分には、電子部品１８の接続端子１８Ｂとバスバー１１の端部１１Ａとを溶接するための部品接続用孔２１が表裏方向に貫通して形成されている（図４参照）。部品接続用孔２１は、部品取付部１９に電子部品１８を取り付けた状態で、接続端子１８Ｂの裏側に配置される部分（各部品取付部１９の周縁部のうち長手方向に延びる縁部に沿う部分）に沿って細長く延びる略矩形をなしている。

コントロールユニット１０には、図示しない油圧センサ、ソレノイド等各種の部品、外部のコネクタ等が、コントロールユニット１０に取り付けられたカートリッジに嵌合することで電気的に接続される。

コントロールユニット１０には、油圧センサが嵌合可能なセンサカートリッジ２９が取り付けられるセンサカートリッジ取付部２２が設けられている。
センサカートリッジ２９は、油圧センサが嵌合可能な略円筒型をなすカートリッジ本体２９Ａと、カートリッジ本体２９Ａの外周面に突出して設けられた接続端子２９Ｂとを有している。
センサカートリッジ取付部２２は、略円形をなして積層体１３から鉄板１６までを表裏方向に開口するものである。

コントロールユニット１０には、ソレノイド等各種の部品が嵌合可能な部品カートリッジ２３が取り付けられる部品カートリッジ取付部２４が複数箇所に設けられている。
部品カートリッジ２３は、各種の部品が嵌合可能な箱型をなすカートリッジ本体２３Ａと、カートリッジ本体２３Ａの側面に突出して設けられた接続端子２３Ｂとを有している。カートリッジ本体２３Ａは、表裏に開口しており、表側から各種の部品を嵌合可能とされている。全ての部品カートリッジ２３のカートリッジ本体２３Ａは、略同形・同大をなしている。
部品カートリッジ取付部２４は、略矩形をなして積層体１３から鉄板１６までを表裏後方に開口するものである。部品カートリッジ取付部２４は、コントロールユニット１０の周縁部のうち長手方向に延びる両縁部に並んで設けられ、コントロールユニット１０の一方の縁においては一定ピッチで並べられ、他方の縁においては一方の縁よりも大きい間隔をあけて並べられている。

コントロールユニット１０には、外部のコネクタが嵌合可能なコネクタカートリッジ２５が取り付けられるコネクタカートリッジ取付部２６が設けられている。
コネクタカートリッジ２５は、外部のコネクタが嵌合可能な箱型をなすカートリッジ本体２５Ａと、カートリッジ本体２５Ａの側面に突出して設けられた多数の接続端子２５Ｂとを有している。カートリッジ本体２５Ａは側方に開口しており、側方からコネクタが嵌合されるようになっている。多数の接続端子２５Ｂは、カートリッジ本体２５Ａの開口側とは反対側の側面から側方に突出し、積層体１３側に屈曲する形態をなしている。多数の接続端子２５Ｂは、一定ピッチで一列に並べられている。

コネクタカートリッジ取付部２６は、コントロールユニット１０の長手方向の一端側と、短手方向の一端側のうち長手方向の一端側寄りの位置とに設けられている。コネクタカートリッジ取付部２６は、鉄板１６のうち積層体１３から外方に突出して設けられた部分であり、この部分にコネクタカートリッジ２５が載置されている。そして、コネクタカートリッジ取付部２６には、コネクタカートリッジ２５の接続端子２５Ｂとバスバー１１の端部１１Ａとを溶接するためのコネクタ接続用孔２７が表裏方向に貫通して形成されている（図３参照）。コネクタ接続用孔２７は、コネクタカートリッジ取付部２６にコネクタカートリッジ２５を載置したときに、コネクタカートリッジ２５の接続端子２５Ｂの裏側に配置される部分（各コネクタカートリッジ取付部２６のうち積層体１３の外縁に沿う部分）に沿って細長く延びる矩形状をなしている。

部品取付部１９、センサカートリッジ取付部２２、部品カートリッジ取付部２４およびコネクタカートリッジ取付部２６には、それぞれバスバー１１の端部１１Ａが突出して配置されている。
部品取付部１９およびコネクタカートリッジ取付部２６においては、多数のバスバー１１の端部１１Ａは、積層体１３のうち部品取付部１９およびコネクタカートリッジ取付部２６に臨む側縁からそれぞれ突出して、鉄板１６に設けられた部品接続用孔２１およびコネクタ接続用孔２７の表側に位置し、表裏方向に露出した状態になっている。

また、センサカートリッジ取付部２２および部品カートリッジ取付部２４においては、バスバー１１の端部１１Ａは、積層体１３のうちセンサカートリッジ取付部２２および部品カートリッジ取付部２４に臨む側縁からそれぞれ突出し、表裏方向に露出した状態になっている。

そして、部品取付部１９、センサカートリッジ取付部２２、部品カートリッジ取付部２４およびコネクタカートリッジ取付部２６に位置するバスバー１１の端部１１Ａには、電子部品１８、センサカートリッジ２９、部品カートリッジ２３、およびコネクタカートリッジ２５の接続端子１８Ｂ，２９Ｂ，２３Ｂ，２５Ｂが、それぞれ抵抗溶接により接続されるようになっている。

コントロールユニット１０には、バスバー１１同士を接続するためのバスバー接続用孔２８（本発明の貫通孔に該当する）が複数箇所に設けられている。バスバー接続用孔２８は、略円形をなして積層体１３から鉄板１６までを表裏方向に貫通している。バスバー接続用孔２８は、部品カートリッジ取付部２４と部品取付部１９との間、および隣り合うカートリッジ取付部の間に形成されている。

そして、絶縁板１２の表裏両面側に位置するバスバー１１同士は、絶縁板１２に形成されたバスバー接続用孔２８に互いの端部（以後、バスバー接続部１１Ｂと称する）を臨ませて、このバスバー接続部１１Ｂを抵抗溶接により接続することで接続されている。各バスバー接続用孔２８には、各絶縁板１２に備えられたバスバー１１のバスバー接続部１１Ｂが、バスバー接続用孔２８の中央に向かって突出している（図８参照）。バスバー接続部１１Ｂは、バスバー接続用孔２８の略中央位置において表裏方向に重なって配置され、この重なった部分が抵抗溶接により接続されている。なお、本実施形態ではバスバー１１を従来よりも薄く設定しているから、厚さ寸法の大きい従来のバスバーに比べて弾性復帰力が小さく、溶接後にバスバー接続部１１Ｂが剥がれてしまうことを防止することができる。

上記のようなコントロールユニット１０は、例えば以下のようにして製造される。
まず、金属板をプレス加工して所定形状のバスバー１１を形成し、絶縁板１２に嵌め込む（図５参照）。その後、絶縁板１２と鉄板１６とを表裏方向に重ねてリベット１５により固定し（図６参照）、バスバー接続用孔２８に臨んで配置されたバスバー接続部１１Ｂを抵抗溶接により接続する（図７参照）。また、部品カートリッジ２３、センサカートリッジ２９、コネクタカートリッジ２５および電子部品１８を、部品カートリッジ取付部２４、センサカートリッジ取付部２２、コネクタカートリッジ取付部２６および部品取付部１９に嵌め込み、抵抗溶接によりバスバー１１の端部１１Ａと接続端子１８Ｂ，２９Ｂ，２３Ｂ，２５Ｂとをそれぞれ接続する。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態のコントロールユニット１０は、自動変速機のオイルパンの内部に配置されるものであって、所定の回路を構成するバスバー１１を一方の面に有する絶縁板１２と、絶縁板１２の他方の面側に重ねられて絶縁板１２に対してリベット１５により固定される鉄板１６と、溶接によりバスバー１１に接続された電子部品１８とを備えている。

このように、絶縁板１２には鉄板１６が固定されているから高温・高圧に耐え得るものとなり、また、電子部品１８は溶接によりバスバー１１に接続されているから、例えば半田付け等により接続されている場合に比べて接続部分の強度が高いものとなる。したがって、コントロールユニット１０は、ケースに収容することなくオイルパンの内部に配置し、オイルに直接さらされたとしても耐え得る強度を有するものとなる。このようなコントロールユニット１０によれば、電子部品１８からの熱は、従来のようにケース内に籠もることなく、直接オイルに吸収されてオイルパンの外部へ放散されるので、放熱性を良くすることができる。

また、絶縁板１２は複数層が設けられており、絶縁板１２の両面側に位置するバスバー１１同士は、絶縁板１２に形成されたバスバー接続用孔２８に互いのバスバー接続部１１Ｂを臨ませて、このバスバー接続部１１Ｂを抵抗溶接により接続することで接続されている。これにより、例えばバスバー接続部を絶縁板の外方に引き出してそこで接続する場合に比べ、回路をシンプルにすることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、絶縁板１２と鉄板１６とがリベット１５により固定されているが、これに限らず、例えばボルトにより固定するようにしてもよい。
（２）上記実施形態では、バスバー１１同士、またはバスバー１１と接続端子１８Ｂ，２９Ｂ，２３Ｂ，２５Ｂとを抵抗溶接により接続しているが、これに限らず、例えばこれらをクランプ治具で挟んでレーザー溶接することで接続してもよい。
（３）上記実施形態では、バスバー１１は、各絶縁板１２に形成されたバスバー嵌合溝１４に嵌め込まれているが、これに限らず、例えばバスバーをインサート成形することで絶縁板と一体にしてもよい。

１０…コントロールユニット
１１…バスバー
１１Ｂ…バスバー接続部
１２…絶縁板
１５…リベット（固定部材）
１６…鉄板（ベース板）
１８…電子部品
２８…バスバー接続用孔（貫通孔）

Claims (2)

1. 自動変速機のオイルパンの内部に配置されるコントロールユニットであって、
   所定の回路を構成するバスバーを一方の面に有する絶縁板と、
   前記絶縁板の他方の面側に重ねられて前記絶縁板に対して固定部材により固定される金属製のベース板と、
   溶接により前記バスバーに接続される電子部品とを備えたコントロールユニット。
2. 前記絶縁板は複数層が設けられており、
   前記絶縁板の両面側に位置する前記バスバー同士は、前記絶縁板に形成された貫通孔に互いの端部を臨ませて、この端部を溶接することで接続されていることを特徴とする請求項１に記載のコントロールユニット。

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