JP2016197687A

JP2016197687A - 電子制御装置

Info

Publication number: JP2016197687A
Application number: JP2015077732A
Authority: JP
Inventors: 智紀花田; Tomonori Hanada; 良西本; Ryo Nishimoto; 博之茨木; Hiroyuki Ibaraki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-04-06
Filing date: 2015-04-06
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2035-04-06
Also published as: MY174216A; US10064297B2; JP6361556B2; CN106061171B; US20160295729A1; CN106061171A

Abstract

【課題】カバーを製造するための型を単純化しつつ、工数の増加を抑えることができる電子制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置１は、電子部品２１〜２５が実装された基板１０と、基板１０の第１面１１側に配置されている第１カバー３０と、基板１０の第２面１２側に配置されている第２カバー４０とを備えている。第１カバー３０は、基板１０に垂直な方向に延びている第１側壁部３２、及び、第１側壁部３２から突出している１つ以上の爪部３４を有する。第２カバー４０は、基板１０に垂直な方向に延びて第１側壁部３２に対面している第２側壁部４５、及び、第２側壁部４５において基板１０に垂直な方向から見て爪部３４の凸形状に対応する凹形状に形成され、爪部３４と嵌合する１つ以上の溝部４７を有する。第２カバー４０を製造するとき、鋳造等の後加工によって溝部４７を形成することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板の両側に配置されたカバーを有する電子制御装置に関する。

従来、埃や水等から基板を保護するために、基板の両側に配置されたカバーによって、基板を収容するケースが構成されている電子制御装置が知られている。例えば、特許文献１に開示された電子制御装置では、基板の両側に配置されたカバーがスナップフィット方式によって互いに固定されている。

特許文献１では、基板の一方側に配置された第１カバーの側壁に爪部が形成されており、基板の他方側に配置された第２カバーの側壁に貫通孔が形成されている。第１カバーの爪部が第２カバーの貫通孔に嵌合することにより、２つのカバーが互いに固定されている。

特開２０１３−１６５１０７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような貫通孔を有するカバーを鋳造する場合、型開き方向に動く可動型とは別に、型開き方向に直交する方向に動く可動型が必要になり、全体的な型の構造が複雑になる。また、鋳造時には貫通孔を形成せず、鋳造の後に穴開け加工を行うとしても、加工時に発生するバリ等を処理する工程が必要になり、工数が多くなる。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カバーを製造するための型を単純化しつつ、工数の増加を抑えることができる電子制御装置を提供することにある。

本発明の電子制御装置は、電子部品が実装された基板と、基板の一方の面側に配置されている第１カバーと、基板の他方の面側に配置されている第２カバーとを備えている。第１カバーは、基板に垂直な方向に延びている第１側壁部、及び、第１側壁部から側方に突出している１つ以上の爪部を有する。第２カバーは、第１側壁部に対面している第２側壁部、及び、基板に対して垂直な方向から見たときの形状が爪部の凸形状に対応する凹形状であるように第２側壁部に形成され、爪部と嵌合する１つ以上の溝部を有する。

上記構成の電子制御装置を製造するとき、第１カバーと第２カバーとの間に基板が配置された状態において第１カバーと第２カバーとを互いに固定する。このとき、第１カバーの爪部が第２カバーの溝部に嵌合する。すなわち、第１カバーは、いわゆるスナップフィット方式によって、第２カバーに取り付けられる。

ここで、第２カバーは、従来技術に用いられる「貫通孔」の代わりとして溝部を有している。このため、第２カバーを製造するための型を単純化しつつ、工数の増加を抑えることができる。

例えば、第２カバーを製造するとき、まず溝部が形成されていない状態の第２カバーを鋳造等によって形成する。このとき型開き方向に動く可動型があればよく、型開き方向に直交する方向に動く可動型は不要である。このため、全体的な型が単純化される。その後、形成品に対して切削等の加工を行い、溝部を形成する。このとき、貫通孔を加工する場合に発生するバリ等は発生せず、バリ取り等の工程は不要である。このため、工数の増加が抑えられる。

また、上記構成によれば、第１カバーの爪部の凸形状と、第２カバーの溝部の凹形状とは、基板に垂直な方向から見たときに互いに対応している。このため、爪部と溝部との接触面積が確保され、互いの嵌合部分のガタツキが抑えられるため、爪部の摩耗や欠け等を回避することができる。よって、第２カバーが「貫通孔」の代わりとして溝部を有するとしても、第２カバーに対する第１カバーの取り付け強度は確保される。

本発明の一実施形態による電子制御装置のうち第１カバーを除いて示す平面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。本発明の一実施形態による電子制御装置を示す平面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。図３を矢印Ｖ方向から見た側面図である。図２のＶＩ部分拡大図である。図４のＶＩＩ部分拡大図である。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。本発明の他の実施形態による電子制御装置を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態による電子制御装置について、図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による電子制御装置は、例えば車両の電動パワーステアリング装置に適用され、運転者による操舵を補助するアシストトルクを発生するモータの駆動を制御することができる。

まず、電子制御装置１の構成について、図１〜図６を参照して説明する。電子制御装置１は、基板１０、第１カバー３０、及び、第２カバー４０等を備える。なお、図１及び図２では、第１カバー３０の図示を省略しており、図６では、基板１０の図示を省略している。

基板１０は、絶縁性材料で形成されたプリント配線板であり、略矩形に形成されている。以下では、基板１０の一方の面を第１面１１と称し、他方の面を第２面１２と称する。
基板１０には、種々の電子部品が実装されている。例えば、基板１０の第１面１１には、リレー２１、コイル２２、コンデンサ２３、及びマイコン２４等が実装されており、基板１０の第２面１２には、スイッチング素子２５等が実装されている。
また、基板１０には、電子制御装置１の外部と電力や制御信号を入出力するためのハーネス等が接続されるコネクタ１５が設けられている。

第１カバー３０は、基板１０の第１面１１に対向するように配置されており、基板１０の第１面１１を覆っている第１底部３１と、第１底部３１から基板１０に垂直な方向に延びている第１側壁部３２とを有している。本実施形態において、第１カバー３０は、例えば樹脂等によって形成されている。

第２カバー４０は、基板１０の第２面１２に対向するように配置されており、基板１０の第２面１２を覆っている第２底部４１と、第２底部４１から基板１０に垂直な方向に延びている第２側壁部４５とを有している。

本実施形態において、第２側壁部４５は、基板１０側に突出している１つ以上（本実施形態では３個）の凸部４５０によって構成されている。凸部４５０は、第２底部４１の外縁付近に互いの間の間隔を空けて配置されている。凸部４５０は、第１カバー３０の外側から第１側壁部３２に対面しており、第１側壁部３２とスナップフィット方式によって固定されている。

凸部４５０は、第２底部４１から曲線を描くようにして基板１０側に突出している。具体的には、凸部４５０は、基板１０側に向かって幅が狭くなっており、幅の異なる部分の接続箇所４５４は曲線状である。また、凸部４５０の先端の角部４５５は丸みを有している（図５及び図６参照）。

また、本実施形態において、第２カバー４０は、ヒートシンクとして機能するように、例えばアルミニウム等の熱伝導性のよい金属材料によって形成されている。また、第２カバー４０は、基板１０側に突出している放熱部４１２及び支持部４１４を有している。放熱部４１２は、基板１０の第２面１２に実装されたスイッチング素子２５に例えば放熱ゲル等を介して接触しており、スイッチング素子２５が発生する熱を放熱する。支持部４１４には、ビス等の固定部材１３によって基板１０が固定されている。

以上の構成において、第１カバー３０及び第２カバー４０は、基板１０を両側から挟むように配置されており、基板１０を収容するケースを構成している。これにより、基板１０の第１面１１及び第２面１２に実装されている種々の電子部品２１〜２５は、外部からの衝撃、水及び埃等から保護される。

次に、第１カバー３０と第２カバー４０との固定構造について、さらに図７及び８を参照して説明する。
第１カバー３０は、第１側壁部３２から外向きに突出している１つ以上（本実施形態では３個）の爪部３４を有する。爪部３４は、第２カバー４０の凸部４５０に対応する位置に設けられている。基板１０に垂直な方向から見たとき、爪部３４の端面３４２は円弧状である。

第２カバー４０は、第２カバー４０の内側に面する凸部４５０の壁面４５６に形成された溝部４７を有する。基板１０に垂直な方向から見たとき、溝部４７の内壁面は円弧状である。すなわち、爪部３４の凸形状と溝部４７の凹形状とは、基板１０に垂直な方向から見て互いに対応している。また、凸部４５０は、溝部４７が形成された壁面４５６の反対側の壁面４５７に、溝部４７の凹形状に対応する凸形状の膨らみ部４８を有する。

第１カバー３０を第２カバー４０に取り付ける場合、基板１０が固定された第２カバー４０に対して第１カバー３０を基板１０に垂直な方向に押し付ける。このとき、第１カバー３０の爪部３４が第２カバー４０の凸部４５０に接触しながら移動することにより、第１側壁部３２は第１カバー３０の内側に弾性変形する。そして、爪部３４が溝部４７に嵌め込まれることにより、第１側壁部３２は元の形状に戻る。凸部４５０は、第１カバー３０から加わる力によって変形しない。取り付け後、第１側壁部３２は、凸部４５０の壁面４５６に接触している。以上により、第１カバー３０は、第２カバー４０に取り付けられる。

（効果）
（１）本実施形態の電子制御装置１は、上述したように、電子部品２１〜２５が実装された基板１０と、基板１０の第１面１１側に配置されている第１カバー３０と、基板１０の第２面１２側に配置されている第２カバー４０とを備えている。
第１カバー３０は、基板１０に垂直な方向に延びている第１側壁部３２、及び、第１側壁部３２から突出している１つ以上の爪部３４を有する。
第２カバー４０は、第１側壁部３２に対面している第２側壁部４５、及び、基板１０に対して垂直な方向から見たときの形状が爪部３４の凸形状に対応する凹形状であるように第２側壁部４５に形成され、爪部３４と嵌合する１つ以上の溝部４７を有する。

上記構成の電子制御装置１を製造するとき、第１カバー３０と第２カバー４０との間に基板１０が配置された状態において第１カバー３０と第２カバー４０とを互いに固定する。このとき、第１カバー３０の爪部３４が第２カバー４０の溝部４７に嵌合する。すなわち、第１カバー３０は、いわゆるスナップフィット方式によって、第２カバー４０に取り付けられる。

ここで、第２カバー４０は、従来技術に用いられる「貫通孔」の代わりとして溝部４７を有している。このため、第２カバー４０を製造するための型を単純化しつつ、工数の増加を抑えることができる。

例えば、第２カバー４０を製造するとき、まず溝部４７が形成されていない状態の第２カバー４０を鋳造する。このとき、鋳型として型開き方向に動く可動型があればよく、型開き方向に直交する方向に動く可動型があればよい。このため、鋳型が単純化される。その後、鋳造された鋳物に対して切削等の加工を行い、溝部４７を形成する。このとき、貫通孔を加工する場合に発生するバリ等は発生せず、バリ取り等の工程は不要である。このため、工数の増加が抑えられる。

また、上記構成によれば、第１カバー３０の爪部３４の凸形状と、第２カバー４０の溝部４７の凹形状とは、基板１０に垂直な方向から見たときに互いに対応している。このため、爪部３４と溝部４７との接触面積が確保され、互いの嵌合部分のガタツキが抑えられるため、爪部３４の摩耗や欠け等を回避することができる。よって、第２カバー４０が「貫通孔」の代わりとして溝部４７を有するとしても、第２カバー４０に対する第１カバー３０の取り付け強度は確保される。

（２）本実施形態において、第１カバー３０は弾性体であり、第２カバー４０は非弾性体である。上記構成によれば、第１カバー３０は、スナップフィット方式によって第２カバー４０に好適に取り付けられる。
なお、本明細書において、「第１カバー３０が弾性体である」とは、第１カバー３０が取り付けの時に加わる応力によって弾性変形する程度の弾性率を有することを意味する。また、「第２カバー４０は非弾性体である」とは、第２カバー４０が取り付けの時に加わる応力によって変形しない程度の弾性率を有することを意味する。

（３）本実施形態において、基板１０に垂直な方向から見たとき、爪部３４の端面３４２は円弧状である。
上記構成によれば、爪部３４の根元側は先端側に比べて太くなるため、爪部３４は衝撃に対して強い構造となる。また、爪部３４の凸形状に対応する凹形状の溝部４７について、回転工具を用いて簡単に加工することが可能である。

（４）本実施形態において、第２側壁部４５は、溝部４７が形成された壁面４５６の反対側の他の壁面４５７に、溝部４７の凹形状に対応する凸形状の膨らみ部４８を有する。
上記構成によれば、溝部４７が形成された部分の第２側壁部４５の厚みが補強されるため、その強度が確保される。

（５）本実施形態において、第２側壁部４５は、曲線形状を描くように基板１０側に突出している１つ以上の凸部４５０から構成されており、溝部４７は、凸部４５０にそれぞれ形成されている。
上記構成によれば、第２側壁部４５が、連続的な壁面ではなく、１つ以上の凸部４５０によって構成されることにより、第２カバー４０の軽量化が可能である。また、凸部４５０が曲線形状を描くことにより、第２カバー４０を鋳造するとき、凸部４５０周りの湯回りを向上させることができる。

（他の実施形態）
他の実施形態の電子制御装置２は、図９に示すように構成されてもよい。
図９に示す形態では、第２カバー４０の凸部４５９は、第２底部４１の外縁よりも若干内側に配置されており、第１カバー３０の内側から第１側壁部３２に対面している。溝部４９は、第２カバー４０の外側に面する凸部４５９の壁面に形成されている。爪部３５は、第１側壁部３２から第１カバー３０の内向きに突出している。すなわち、図９に示す実施形態では、溝部４９及び爪部３５の内外の向きが上記実施形態とは逆である。このような形態においても、上記実施形態と同様の効果を奏する。

また、上記実施形態では、第１カバー３０が弾性体であり、第２カバー４０が非弾性体であるが、この関係は逆であってもよい。
例えば、第１カバー３０が金属材料から形成され、第２カバー４０が樹脂等から形成されたもよい。この場合、例えば射出形成によって第２カバー４０を製造可能である。また、上記実施形態と同様、第２カバー４０を射出形成するための型を単純化しつつ、工数の増加を抑えることができる。

また、上記実施形態において、第１カバー３０の爪部３４、３５、並びに、第２カバー４０の溝部４７、４９及び膨らみ部４８は、基板１０に垂直な方向から見たとき円弧状を描いているが、これに限られず、様々な形状をとることができる。

上記実施形態において、第２側壁部４５は、複数の凸部４５０に分かれて構成されているが、これに限られない。例えば、第２側壁部４５は、基板１０の周りを囲うように一体的に構成されていてもよい。

本発明の電子制御装置は、電動パワーステアリング装置の操舵アシストモータを制御する装置に限らず、その他の用途のあらゆる装置に適用可能である。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１、２・・・電子制御装置
１０・・・基板
２１〜２５・・・電子部品
３０・・・第１カバー
３２・・・第１側壁部
３４、３５・・・爪部
４０・・・第２カバー
４５・・・第２側壁部
４７、４９・・・溝部

Claims

電子部品（２１〜２５）が実装された基板（１０）と、
前記基板の一方の面（１１）に対向して配置された第１カバー（３０）と、
前記基板の他方の面（１２）に対向して配置された第２カバー（４０）と、
を備え、
前記第１カバーは、前記基板に対して垂直な方向に延びている第１側壁部（３２）及び、前記第１側壁部から側方に突出している１つ以上の爪部（３４、３５）を有し、
前記第２カバーは、前記第１側壁部に対面している第２側壁部（４５）、及び、前記基板に対して垂直な方向から見たときの形状が前記爪部の凸形状に対応する凹形状であるように前記第２側壁部に形成され、前記爪部と嵌合する１つ以上の溝部（４７、４９）を有することを特徴とする電子制御装置。
前記第１カバー及び前記第２カバーのうち、一方は弾性体であり、他方は非弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
前記基板に垂直な方向から見たとき、前記爪部の端面（８４２）は円弧状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子制御装置。
前記第２側壁部は、前記溝部が形成された壁面（４５６）の反対側の他の壁面（４５７）に、前記溝部の凹形状に対応する凸形状の膨らみ部（４８）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子制御装置。
前記第２側壁部は、曲線形状を描くように前記基板側に突出している１つ以上の凸部（４５０）から構成されており、
前記溝部は、前記凸部にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子制御装置。