JP2015216061A - 電子制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】低コストで耐振動性に優れる電子制御装置を提供する。【解決手段】マイクロコンピュータ等の電子部品、及びコネクタが搭載された制御基板と、制御基板の厚さ方向の両側に配置されるハウジングカバー、ハウジングベースとを有する電子制御装置において、コネクタのハウジング部に形成されたピンが、ハウジングベースの対向部に設けられた貫通孔に挿入され、コネクタハウジング部のピンがハウジングベースに熱かしめ固定されることを特徴とする電子制御装置。【選択図】 図1
Description
本発明は、自動車用に用いられるエンジンコントロールユニットや自動変速機コントロールユニットなどの電子制御装置に関わり、特に、コネクタの固定構造に関する。
エンジンコントロールユニットや自動変速機コントロールユニットなどの電子制御装置はワイヤーハーネスを用いて、それぞれ、エンジン、自動変速機に接続されているが、近年、小スペース化、低コスト化のためワイヤーハーネス長は低減される傾向にある。
これに伴い、例えばエンジンコントロールユニットは、よりエンジンに近い位置に搭載されることとなり、エンジンの振動がエンジンコントロールユニットに及ぼす影響の増大が懸念される。よってエンジンコントロールユニットの耐振動性を向上させる必要がある。エンジンから伸びるワイヤーハーネスは、エンジンコントロールユニットの外部インターフェースであるコネクタと接続されるため、コネクタが最もエンジンの振動の影響を受ける。コネクタの固定方法として、例えば、接着剤を用いてハウジングに固定する方式が知られている(特許文献1参照)。
特許文献1に記載の電子制御装置はコネクタと筐体のシール部において、コネクタを凹形状、筐体を凸形状とし、コネクタと筐体間のシール幅を増すことで、コネクタの固定力を向上させている。
しかしながら、エンジンやトランスミッションの振動の影響をより受ける環境においては、電子制御装置の更なる耐振動性の向上が求められる。さらに、電子制御装置の低コスト化も求められており、低コストで耐振動性に優れる電子制御装置を提供することが課題である。
マイクロコンピュータ等の電子部品、及びコネクタが搭載された制御基板と、制御基板の厚さ方向の両側に配置されるハウジングカバー、ハウジングベースとを有する電子制御装置において、コネクタのハウジング部に形成されたピンが、ハウジングベースの対向部に設けられた貫通孔に挿入され、コネクタハウジング部のピンがハウジングベースに熱かしめ固定されることを特徴とする電子制御装置。
本発明によれば、低コストと高い耐振動性とを両立した電子制御装置を提供することができる。
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、電子制御装置の構成と組立て手順を添付図面に基づいて説明する。
図1は、第1の本実施形態の制御装置を示す斜視図である。図2は、図1の制御装置の分解斜視図である。
図1から図2に示すように、本発明の制御装置はマイクロコンピュータ等の電子部品5や外部インターフェースであるコネクタ3を実装した制御基板4と、ハウジングカバー2と、ハウジングベース1と、ハウジングカバー2、ハウジングベース1、及びコネクタ3間を接着するシール材7とから構成される。
制御基板4は、ガラスエポキシ樹脂等をベースとしたプリント配線板を用いるとよい。制御基板4にマイクロコンピュータ等の電子部品5を接続する際は、Sn−Cuはんだ、Sn−Ag−Cuはんだ、Sn−Ag−Cu−Biはんだ等の鉛フリーはんだを用いて接続した。外部インターフェースであるコネクタ3と制御基板4との接続は、コネクタ3のリード16を制御基板4のスルーホールに挿入し、Sn−Cuはんだ、Sn−Ag−Cuはんだ、Sn−Ag−Cu−Biはんだ等の鉛フリーはんだを用いて接続した。尚、コネクタ3は、面実装タイプ、プレスフィットタイプであってもよい。
次に、ハウジングベース1の外周部にシール材7を塗布する。ハウジングベース1は、外面に放熱フィン17が配置されるように、ダイカストにより製造された鋳造品である。もしくは、切削加工によるハウジングベースであってもよい。ハウジングベース1の材料は、高い熱伝導性を有した金属材料であることが好ましく、量産性、軽量化、放熱性、コストの観点から、アルミニウム、またはアルミニウム合金であるとよい。シール材7は、耐熱性、耐塩害性の観点からシリコーン接着剤、またはエポキシ接着剤であるとよい。
次に、制御基板4をハウジングベース1に搭載する。その際、図3に示すように、コネクタハウジング8に設けたピン9をハウジングベース1の対向する貫通孔11に挿入する。これにより制御基板4とハウジングベース1の位置決めが容易となる。続いて、ネジ6を用いて制御基板4をハウジングベース1に固定する。
本実施例では、制御基板4とハウジングベース1の固定点数は、1点または、2点とする。後述するコネクタハウジング8のピン9とハウジングベース1の熱かしめ部が3点目の固定なり、制御基板4、及びコネクタ3の固定平面を形成する。コネクタハウジング8のピン9とハウジングベース1の熱かしめ部を3点目の固定とすることで、制御基板4とハウジングベース1の固定点数を、1点または、2点に低減することができ、固定するのに必要な面積を削減できるため、制御基板4の小型化が可能となる。また、制御基板4とハウジングベース1の固定部材の数量を低減できるため、低コストな電子制御装置を提供できる。
次に、コネクタ3の上部にシール材7を塗布する。その際、塗布するシール材7の始点と終点を、予めハウジングベースに塗布したシール材7と接触させる。
次に、制御装置を閉塞するためにハウジングベース1の開口部をハウジングカバー2にて覆う。ハウジングカバー2は、軽量で耐熱性に優れた点から、PBT(Polybutylene Terephthalate)樹脂、PET(Polyethylene Terephthalate)樹脂、PPS(Polyphenylene Sulfide)樹脂を用いるとよい。また、耐電波障害性の観点から、プレス加工によるめっき鋼板や、アルミ合金製ハウジングカバーであってもよい。図1、図2に示した樹脂製ハウジングカバー2の場合、図3に示すようにハウジングカバー3のピン14をハウジングベース1の対向する貫通孔に挿入する。これによりハウジングカバー2とハウジングベース1の位置決めが容易となる。
次に、コネクタハウジング8のピン9と、ハウジングカバー3のピン14を一括でハウジングベース1を熱かしめにより固定する。熱かしめする際は、電子制御装置の上下を反転させ、コネクタハウジング8のピン9と、ハウジングカバー3のピン14が上向きになるように設備台上に設置し、予め加熱した熱かしめジグをコネクタハウジング8のピン9の先端と、ハウジングカバー3のピン14の先端に押し当て、ピン先端を熱変形させることで、図4に示すように熱かしめ部を形成する。熱かしめ部の断面を図5に示すが、熱かしめ部のピン直径(Dp)はハウジングベース貫通孔の直径(Dh)よりも大きくするとよい。これにより固定力が増し、耐振動性に優れる電子制御装置が提供できる。続いて、ハウジングカバー2のピン14とハウジングベースを同様にして、熱かしめにより固定する。
ハウジングカバー2の材料が金属の場合は、ネジを用いて、ハウジングベース1に固定するとよい。
ハウジングカバー2の材料が金属の場合は、ネジを用いて、ハウジングベース1に固定するとよい。
最後に、シール材7を硬化させ、ハウジングベース1、ハウジングカバー2、及びコネクタ3を接着固定する。シール材7の硬化タイプは、熱硬化または湿度硬化どちらでもよい。
実施例2の形態を実施例1と比較し説明する。実施例1では、制御基板4とハウジングベース1の固定点数は、1点または、2点とした。実施例2では、制御基板4とハウジングベース1の固定点数が3点以上の場合について、電子制御装置の構成と組立て手順を添付図面に基づいて説明する。
制御基板4とハウジングベース1の固定点数が3点以上の場合、制御基板4とハウジングベース1間で既に固定平面が形成されているため、ワーストケースの場合、図6に示すように、制御基板4に接続されたコネクタのハウジング部のピン根元部12とそのピン根元部を受けるハウジングベース貫通孔部の受け部13に、隙間が生じる。これは、ハウジングベース1、基板4、及びコネクタ3の寸法ばらつきによるものである。当該部に隙間があると、振動環境下における熱かしめ固定部の信頼性が低下する懸念がある。そこで図7に示すように、コネクタハウジング8のピン根元の外周に、複数の小突起15を設けるとよい。これにより、図8に示すように、当該部の隙間発生を防止でき、振動環境下における熱かしめ固定部の信頼性が確保可能である。
実施例2ではコネクタハウジング8のピン根元外周の小突起15を設けたが、小突起15を設ける代わりにコネクタハウジング8のピン根元とハウジングベースの間にハウジングカバー、及びハウジングベースよりも柔らかいゴム状のシートまたはリングを設けるとよい。コネクタ3をハウジングベース1に搭載する際に、予めゴム状シートまたはリングをコネクタハウジングのピン根元12とハウジングベース1の間に設置し、熱かしめ固定する際に、熱かしめジグでハウジングベース1を押えて固定することで、ゴム状シートまたはリングが圧縮され、当該部の隙間発生を防止できる。
以上、本発明に係る制御装置の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
1 ハウジングベース
2 ハウジングカバー
3 コネクタ
4 制御基板
5 電子部品
6 制御基板固定用ネジ
7 シール材
8 コネクタハウジング
9 コネクタハウジングのピン
10 熱かしめ固定後のコネクタハウジングのピン
11 ハウジングベースの貫通孔
12 コネクタハウジングのピン根元部
13 ハウジングベース貫通孔部の受け部
14 ハウジングカバーのピン
15 コネクタハウジングのピン根元外周の小突起
16 コネクタのリード
17 放熱フィン
2 ハウジングカバー
3 コネクタ
4 制御基板
5 電子部品
6 制御基板固定用ネジ
7 シール材
8 コネクタハウジング
9 コネクタハウジングのピン
10 熱かしめ固定後のコネクタハウジングのピン
11 ハウジングベースの貫通孔
12 コネクタハウジングのピン根元部
13 ハウジングベース貫通孔部の受け部
14 ハウジングカバーのピン
15 コネクタハウジングのピン根元外周の小突起
16 コネクタのリード
17 放熱フィン
Claims (8)
- マイクロコンピュータ等の電子部品及びコネクタが搭載された制御基板と、
前記制御基板の厚さ方向の両側に配置され、前記制御基板の外形よりも大きいハウジングカバー及びハウジングベースと、
前記ハウジングカバーの外周と前記コネクタ間、前記ハウジングベースの外周と前記コネクタ間、及び前記ハウジングカバーの外周と前記ハウジングベースの外周間を接着するシール材とを有する電子制御装置において、
前記コネクタが前記ハウジングベースに固定される手段を持つことを特徴とする電子制御装置。
- 前記コネクタのハウジング部に前記ハウジングベースに向かって伸びるようにピンが形成され、前記ピンが前記ハウジングベースの対向部に設けられた貫通孔に挿入され、前記ピンが前記ハウジングベースに熱かしめ固定されることを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。
- 前記ハウジングカバー、前記ハウジングベース間の外周を前記シール材にて接着固定する構造において、前記コネクタの熱かしめ固定部は前記シール材で閉じられた空間の外側に位置することを特徴とする請求項2に記載の電子制御装置。
- 前記ハウジングカバーに前記ハウジングベースに向かって伸びるようにピンが形成され、前記ハウジングカバーのピンが前記ハウジングベースの対向部に設けられた貫通孔に挿入され、前記ハウジングカバーのピンが、前記コネクタハウジングのピンと共に、一括で前記ハウジングベースに熱かしめ固定されることを特徴とする請求項3に記載の電子制御装置。
- 前記コネクタの熱かしめ固定部は少なくとも2箇所設けられていることを特徴とする請求項3、または4に記載の電子制御装置。
- 前記コネクタハウジングのピン根元の外周に、複数の小突起が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の電子制御装置。
- 熱かしめ後の前記ピンの先端は前記ハウジングベースの貫通孔から突出し、ピン先端径はハウジングベースの穴径よりも大きいことを特徴とする請求項6に記載の電子制御装置。
- 前記ピン先端の突出部には前記ハウジングベースの防護壁が設けられていることを特徴とする請求項7に記載の電子制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014099209A JP2015216061A (ja) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | 電子制御装置 |
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JP2015216061A true JP2015216061A (ja) | 2015-12-03 |
Family
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Family Applications (1)
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JP2014099209A Pending JP2015216061A (ja) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | 電子制御装置 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101735736B1 (ko) | 2015-12-11 | 2017-05-15 | 현대오트론 주식회사 | 차량의 전자제어장치 |
KR101756351B1 (ko) * | 2017-03-02 | 2017-07-10 | 현대오트론 주식회사 | 차량의 전자제어장치 |
JP2018206958A (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | 株式会社デンソー | 電子装置 |
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2014
- 2014-05-13 JP JP2014099209A patent/JP2015216061A/ja active Pending
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