JP2013074229A - 保持具、ラジアル部品の固定構造及び電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で電子部品の本体部を傷つける恐れのない保持具、ラジアル部品の固定構造及び電子制御装置を提供する。
【解決手段】本体部に対して接続されると共に屈曲されたリード線を有するラジアル部品を基板上において固定する保持具３であって、上記基板との当接面３Ａと反対側に設けられると共に上記本体部が設置される設置部３ａと、上記設置部３ａから上記当接面３Ａに貫通すると共に接着剤が充填される貫通孔３ｂとを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、保持具、ラジアル部品の固定構造及び電子制御装置に関するものである。

ハイブリッド車や電気自動車では、バッテリーの高出力化に伴い、電子制御装置が備える電子部品に対して高い耐電圧性能が求められており、電子部品が大型化している。一方で、車両レイアウトの関係で、電子制御装置を設置できるスペースは限られている。このため、大型の電子部品を有する電子制御装置を限られたスペースに設置できるよう、例えばコンデンサ等のラジアル部品（リード線が部品取付穴に挿入されて実装される部品）のリード線を屈曲させて電子部品の高さを低くすることにより、電子制御装置の高さを抑制している。

ところで、電子制御装置は、車両が走行等する場合に振動する。このように電子制御装置が振動する場合にラジアル部品の本体部が基板に対して固定されていないと、リード線が屈曲していることから本体部が大きく揺れ動き、周囲のケース等に接触したり、ラジアル部品が半田付けされるランド部に大きな負荷がかかったりすることになる。
そこで、特許文献１には、本体部を基板に対して固定するための保持具が提案されている。特許文献１に開示された保持具は、爪部によって本体部を係止することで本体部が揺れ動くことを防止している。

特開２００９−１１７７７０号公報

特許文献１に開示された保持具によれば、簡易な構造で本体部が大きく揺れ動くことを防止することはできるが、電子部品の本体部を爪部で係止することから、保持具を装着するときに電子部品の本体部を傷つける恐れがある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構造で電子部品の本体部を傷つける恐れのない保持具、ラジアル部品の固定構造及び電子制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明は、以下の構成を採用する。
第１の発明は、本体部に対して接続されると共に屈曲されたリード線を有するラジアル部品を基板上において固定する保持具であって、上記基板との当接面と反対側に設けられると共に上記本体部が設置される設置部と、上記設置部から上記当接面に貫通すると共に接着剤が充填される貫通孔とを備えるという構成を採用する。
第２の発明は、上記第１の発明において、上記本体部を下方から支持する支持部を備えるという構成を採用する。
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記貫通孔を複数備え、当該貫通孔同士を隔離する隔壁に設けられると共に貫通孔同士を連通する開口部を備えるという構成を採用する。
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記設置部から突出して設けられると共に上記貫通孔に向かうスロープを有する接着剤注入口を備えるという構成を採用する。
第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、上記当接面に開口して設けられる接着剤漏れ防止溝を備えるという構成を採用する。
第６の発明は、上記第１〜第５いずれかの発明において、上記当接面側に設けられると共に上記基板に設けられた位置決め孔に嵌合される位置決めピンを備えるという構成を採用する。
第７の発明は、上記第６の発明において、上記当接面に対して凹むと共に上記位置決めピンが立設される凹部を備えるという構成を採用する。
第８の発明は、本体部に対して接続されると共に屈曲されたリード線を有するラジアル部品を基板上において固定するラジアル部品の固定構造であって、上記第１〜第７いずれかの発明である保持具と、上記保持具の貫通孔に充填されると共に上記基板及び上記本体部に固着する接着剤とを備えるという構成を採用する。
第９の発明は、本体部に対して接続されると共に屈曲されたリード線を有するラジアル部品が基板上に実装された電子制御装置であって、上記第８の発明である固定構造にて上記ラジアル部品を固定しているという構成を採用する。

本発明によれば、保持具が、ラジアル部品の本体部が設置される設置部から基板との当接面に貫通すると共に接着剤が充填される貫通孔を備えている。このような保持具を用いることによって、貫通孔に接着剤を充填して硬化させることによって、爪部で係止することなくラジアル部品の本体部を基板に対して固定することができる。また、このような保持具は、設置部及び貫通孔を備える程度の簡易な構造となっている。
したがって、本発明によれば、電子部品の本体部を傷つける恐れがなく、簡易な構造でラジアル部品を基板に対して固定することが可能となる。

本発明の一実施形態における電子制御装置を模式的に示す概略構成図である。 本発明の一実施形態における電子制御装置が備える保持具の全体図である。 本発明の一実施形態における電子制御装置が備える保持具の変形例を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る保持具、ラジアル部品の固定構造及び電子制御装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態の電子制御装置１を模式的に示す概略構成図であり、（ａ）が斜視図であり、（ｂ）が側面図である。これらの図面に示すように、本実施形態の電子制御装置１は、基板２と、保持具３と、コンデンサ４（ラジアル部品）と、接着剤５とを備えている。なお、図１（ｂ）においては、保持具３やコンデンサ４の視認性を向上させるために基板２を仮想線にて示している。

基板２は、不図示の導電パターンが形成されたプリント配線板であり、本実施形態ではコンデンサ４が実装されている。この基板２には、図１（ｂ）に示すように、コンデンサ４のリード線４ｂが挿入されるスルーホール２ａや、保持具３が備える後述の位置決めピン３ｇが嵌合される位置決め孔２ｂが設けられている。
なお、説明を容易とするために、図１では、基板２が、保持具３及びコンデンサ４のみを設置できる大きさとされている。ただし、実際には基板２は、ハイブリッド車や電気自動車の制御を行う各種電子部品が実装できる程度の大きさとされている。つまり、実際の電子制御装置１においては、基板２には、コンデンサ４のみではなく、他のラジアル部品、アキシャル部品及び表面実装部品が多く実装されている。

保持具３は、コンデンサ４の本体部４ａと基板２との間に配置され、コンデンサ４を基板２上において固定する。図２は、保持具３の全体図であり、（ａ）が上方（コンデンサ４の本体部４ａ側）から見た斜視図であり、（ｂ）が下方（基板２側）から見た斜視図であり、（ｃ）が縦断面図である。これらの図に示すように、保持具３は、下面３Ａ（当接面）が基板２と当接されるブロック状の部材であり、樹脂によって形成されている。この保持具３は、収容部３ａ（設置部）と、貫通孔３ｂと、隔壁３ｃ（支持部）と、接着剤案内溝３ｄ（開口部）と、接着剤注入口３ｅと、凹部３ｆと、位置決めピン３ｇと、接着剤漏れ防止溝３ｈとを有している。

収容部３ａは、保持具３の上部（下面３Ａと反対側）に設けられており、コンデンサ４の本体部４ａの下部を収容できる大きさに凹んだ部位である。この収容部３ａにコンデンサ４の本体部４ａの下部が嵌合し、これによって収容部３ａにコンデンサ４の本体部４ａが設置される。

貫通孔３ｂは、収容部３ａから下面３Ａに貫通されており、上方から見て保持具３の中央に設けられている。本実施形態の保持具３は、図２に示すように、４つの貫通孔３ｂを備えている。これらの４つ貫通孔３ｂ同士は、上方から見て十字形状の隔壁３ｃによって隔離されている。また、このような貫通孔３ｂには接着剤５が充填されている。

隔壁３ｃは、隣合う貫通孔３ｂ同士の間に配置されており、貫通孔３ｂと同一の高さを有している。この隔壁３ｃの上面は、図１（ｂ）に示すように、収容部３ａに収容されるコンデンサ４の本体部４ａの下部と当接可能な位置に配置されている。つまり、本実施形態において保持具３は、コンデンサ４の本体部４ａを下方から支持している。

接着剤案内溝３ｄは、隔壁３ｃの上部に設けられた開口部であり、隣合う貫通孔３ｂ同士を連通する。接着剤案内溝３ｄは、貫通孔３ｂ同士の間に各々１つずつ設けられており、硬化前の接着剤５が１つの貫通孔３ｂから隣の貫通孔３ｂに流れるときの流路として機能する。

接着剤注入口３ｅは、収容部３ａから側方に突出して設けられており、貫通孔３ｂに向かって傾斜するスロープ３ｅ１を備えている。この接着剤注入口３ｅは、上方に向けて開口されており、収容部３ａから側方に突出することによりコンデンサ４の本体部４ａが収容部３ａに収容された場合であっても、完全に塞がれないように形成されている。このような接着剤注入口３ｅは、スロープ３ｅ１を伝わせることによって、外部から供給される硬化前の接着剤５を貫通孔３ｂに案内する。

凹部３ｆは、下面３Ａ側に在る４つの角部のうち、接着剤注入口３ｅ側の２つに設けられている。これらの凹部３ｆは、下面３Ａよりも凹むと共に位置決めピン３ｇが設置される部位である。

位置決めピン３ｇは、基板２側に向けて凹部３ｆに立設されており、基板２に設けられた位置決め孔２ｂに嵌合される部位である。図１（ｂ）に示すように、この位置決めピン３ｇが位置決め孔２ｂに嵌合されることで、基板２上における保持具３の位置が定められる。
なお、位置決めピン３ｇは、凹部３ｆに立設されることによって、接着剤注入口３ｅ側の２つ角部に設けられている。つまり、位置決めピン３ｇは、図１に示すように、保持具３の下面３Ａ側の４つの角部のうち、コンデンサ４のリード線４ｂから遠方の角部に設置されている。このため、基板２において、位置決め孔２ｂをリード線４ｂが挿入されるスルーホール２ａに対して遠方に配置することが可能となる。スルーホール２ａの近くに位置決め孔２ｂが配置されていると、例えばリード線４ｂをフロー方式によって半田付けする場合に、スルーホール２ａに対するマスキングが困難となる場合も考えられるが、本実施形態によれば、そのような心配はなくなる。

接着剤漏れ防止溝３ｈは、下面３Ａに開口する溝であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、貫通孔３ｂを挟んで２箇所に対向配置された溝である。この接着剤漏れ防止溝３ｈは、保持具３の下面３Ａと基板２との間に硬化前の接着剤５が入り込んだ場合に、当該接着剤５が保持具３の周囲に溢れ出す前に取り込むためのものである。

図１に戻り、コンデンサ４は、基板２上に実装されるフィルムコンデンサであり、誘電体を収容する本体部４ａと、この本体部４ａに対して接続されると共に屈曲された２本のリード線４ｂとを備えている。このコンデンサ４では、一般的に直線状である２本のリード線４ｂが同一高さにおいて同一方向に直角に屈曲されている。このようにリード線４ｂが屈曲されているため、リード線４ｂが屈曲されずに直線状である場合と比較してコンデンサ４の高さが抑えられている。

本体部４ａは、略円柱形状をしており、軸が水平となるように姿勢設定されている。このような本体部４ａは、下部が保持具３の収容部３ａに収容されて周面が保持具３の隔壁３ｃの上面と当接されており、このように隔壁３ｃの上面と当接されることで隔壁３ｃによって支持されている。
リード線４ｂは、先端部が基板２のスルーホール２ａに挿入され、半田付けされることによって基板２と接続されている。

接着剤５は、保持具３の貫通孔３ｂに充填されており、また貫通孔３ｂの直上に位置する収容部３ａの下部にも配置されている。この接着剤５は、コンデンサ４の本体部４ａの下部と基板２の上面とに接触されており、当該本体部４ａを基板２に対して固着している。なお、このような接着剤５としては、例えば、熱硬化性のある樹脂を用いることができる。

なお、本実施形態の電子制御装置１では、上述の保持具３と接着剤５とによって、コンデンサ４が基板２に対して固定されている。つまり、本実施形態の電子制御装置１では、保持具３及び接着剤５が本発明におけるラジアル部品（コンデンサ４）の固定構造として機能している。

このような構成を有する本実施形態の電子制御装置１を組み立てる場合には、まず基板２の位置決め孔２ｂに対して保持具３の位置決めピン３ｇを嵌合させ、基板２上に保持具３を配置する。
続いて、コンデンサ４のリード線４ｂを基板２のスルーホール２ａに挿入すると共にコンデンサ４の本体部４ａを保持具３の収容部３ａに収容する。
続いて、接着剤注入口３ｅから硬化前の接着剤５を貫通孔３ｂに向けて流し込む。接着剤注入口３ｅに供給された接着剤５は、接着剤注入口３ｅのスロープ３ｅ１に沿って貫通孔３ｂに案内される。ここで、貫通孔３ｂ同士を隔離する隔壁３ｃには接着剤案内溝３ｄが設けられているため、接着剤５は全ての貫通孔３ｂに流れ込んで充填される。
貫通孔３ｂに接着剤５が充填されて、接着剤５がコンデンサ４の本体部４ａと接触した後、接着剤５を硬化させる。最後に、コンデンサ４のリード線４ｂを基板２に半田付けする。

以上のような本実施形態における保持具３、コンデンサ４の固定構造及び電子制御装置１によれば、保持具３が、コンデンサ４の本体部４ａが設置される収容部３ａから下面３Ａに貫通すると共に接着剤５が充填される貫通孔３ｂを備えている。このような保持具３を用いることによって、貫通孔３ｂに接着剤５を充填して硬化させることによって、爪部で係止することなくコンデンサ４の本体部４ａを基板２に対して固定することができる。また、このような保持具３は、収容部３ａ及び貫通孔３ｂを備える程度の簡易な構造となっている。
したがって、本実施形態における保持具３、コンデンサ４の固定構造及び電子制御装置１によれば、コンデンサ４の本体部４ａを傷つける恐れがなく、簡易な構造でコンデンサ４を基板２に対して固定することが可能となる。

また、本実施形態においては、保持具３が、コンデンサ４の本体部４ａを下方から支持する隔壁３ｃを備えている。このため、本体部４ａを隔壁３ｃの上面に当接させることにより、コンデンサ４の本体部４ａの高さを正確に合わせることが可能となる。

また、本実施形態においては、保持具３が、貫通孔３ｂを複数備え、隔壁３ｃに設けられると共に貫通孔３ｂ同士を連通する接着剤案内溝３ｄを備える。このため、何れかの貫通孔３ｂから他の貫通孔３ｂに硬化前の接着剤５が流動することができ、全ての貫通孔３ｂに確実に接着剤５を充填することができる。よって、貫通孔３ｂのいずれかに接着剤５が充填されずに空隙が生じ、本体部４ａの固着力が低下することを防止することができる。また、貫通孔３ｂを複数備えることから、接着剤５とコンデンサ４の本体部４ａの表面の広い領域に分散して固着させることができ、本体部４ａをより安定して固着することが可能となる。

また、本実施形態においては、保持具３が、下面３Ａに開口して設けられる接着剤漏れ防止溝３ｈを備える。このため、電子制御装置１を組み立てる場合に、保持具３の貫通孔３ｂに流し込まれた接着剤５が、下面３Ａと基板２との間に入り込んでしまった場合であっても、この接着剤５が保持具３の周囲に溢れ出す前に接着剤漏れ防止溝３ｈに取り込むことができる。よって、接着剤５が保持具３の周囲に漏れ出し、保持具３の周囲に設置された電子部品等に接触することを防止することができる。

また、本実施形態においては、保持具３が、下面３Ａ側に設けられると共に基板２に設けられた位置決め孔２ｂに嵌合される位置決めピン３ｇを備える。このため、位置決めピン３ｇを位置決め孔２ｂに嵌合させることによって、基板２上において、保持具３を正確に位置決めすることが可能となる。

また、本実施形態においては、保持具３が、下面３Ａに対して凹むと共に位置決めピン３ｇが立設される凹部３ｆを備える。このため、位置決めピン３ｇの根元にバリが形成された場合であっても、このバリが基板２に当接すること防ぎ、下面３Ａを基板２の表面に確実に面接触させることが可能となる。したがって、保持具３が基板２の表面から浮き上がることを防止することができ、コンデンサ４を正確な位置に配置することが可能となる。また、接着剤５が保持具３の周囲に漏れ出し、保持具３の周囲に設置される電子部品等に接触することを防止することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、ラジアル部品がフィルムコンデンサ（コンデンサ４）である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他のラジアル部品（例えば、電解コンデンサや水晶振動子）を基板２に対して固定する構成を採用することも可能である。

また、上記実施形態においては、隔壁３ｃに対して、接着剤案内溝３ｄを設ける構成を採用した。しかしながら、コンデンサ４の本体部４ａを収容部３ａに収容した場合であっても、１つの貫通孔３ｂにおいて開口端の全てが塞がれることはない。このため、図３に示すように、隔壁３ｃに対して接着剤案内溝３ｄを備えない保持具３０を採用することも可能である。

また、上記実施形態においては、隔壁３ｃの上方から見た形状が十字状であり、貫通孔３ｂが４つである構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、貫通孔の数や隔壁の形状は任意に設定することができる。

また、例えば、硬化前における粘度が低い接着剤を用いる場合には、接着剤漏れ防止溝３ｈに狭い間隔で配列される複数の仕切板を設置し、毛細管力を利用して接着剤を接着剤漏れ防止溝に取り込みやすくする構造を採用することも可能である。

１……電子制御装置、２……基板、３，３０……保持具、３Ａ……下面（当接面）、３ａ……収容部（設置部）、３ｂ……貫通孔、３ｃ……隔壁（支持部）、３ｄ……接着剤案内溝（開口部）、３ｅ……接着剤注入口、３ｅ１……スロープ、３ｆ……凹部、３ｇ……位置決めピン、４……コンデンサ（ラジアル部品）、４ａ……本体部、４ｂ……リード線、５……接着剤

Claims (9)

1. 本体部に対して接続されると共に屈曲されたリード線を有するラジアル部品を基板上において固定する保持具であって、
   前記基板との当接面と反対側に設けられると共に前記本体部が設置される設置部と、
   前記設置部から前記当接面に貫通すると共に接着剤が充填される貫通孔と
   を備えることを特徴とする保持具。
2. 前記本体部を下方から支持する支持部を備えることを特徴とする請求項１記載の保持具。
3. 前記貫通孔を複数備え、当該貫通孔同士を隔離する隔壁に設けられると共に貫通孔同士を連通する開口部を備えることを特徴とする請求項１または２記載の保持具。
4. 前記設置部から突出して設けられると共に前記貫通孔に向かうスロープを有する接着剤注入口を備えることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の保持具。
5. 前記当接面に開口して設けられる接着剤漏れ防止溝を備えることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の保持具。
6. 前記当接面側に設けられると共に前記基板に設けられた位置決め孔に嵌合される位置決めピンを備えることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の保持具。
7. 前記当接面に対して凹むと共に前記位置決めピンが立設される凹部を備えることを特徴とする請求項６記載の保持具。
8. 本体部に対して接続されると共に屈曲されたリード線を有するラジアル部品を基板上において固定するラジアル部品の固定構造であって、
   請求項１〜７いずれかに記載の保持具と、前記保持具の貫通孔に充填されると共に前記基板及び前記本体部に固着する接着剤とを備えることを特徴とするラジアル部品の固定構造。
9. 本体部に対して接続されると共に屈曲されたリード線を有するラジアル部品が基板上に実装された電子制御装置であって、
   請求項８記載の固定構造にて前記ラジアル部品を固定していることを特徴とする電子制御装置。

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