JP2018143013A

JP2018143013A - 電子制御装置

Info

Publication number: JP2018143013A
Application number: JP2017034279A
Authority: JP
Inventors: 正人齋藤; Masato Saito; 河合　義夫; Yoshio Kawai; 義夫河合; 諒秋葉; Ryo Akiba
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2018-09-13
Anticipated expiration: 2037-02-27
Also published as: JP6685252B2

Abstract

【課題】車載電子制御装置において、筐体の組み付けばらつきを低減させた高信頼性を有する電子制御装置を提供する。【解決手段】第一と第二の筐体を有する電子制御装置において、前記、第一もしくは第二の筐体のどちらか一方に、スナップフィットを構成する係合爪を複数有しており、もう一方の筐体には前記係合爪が係合される被係合体を複数有しており、前記係合爪と被係合体が係合される係合部は傾斜になっていることを特徴とする電子制御装置。【選択図】図3

Description

本発明は、車載用電子制御装置の構造に関する。

近年、自動車におけるエンジンの高出力化や車両の高性能化に伴い、エンジンルーム内の搭載環境や電子制御装置の駆動条件は益々厳しくなってきている。一方、車両の低コスト化も進んでいる。その為、エンジンルーム内に搭載される電子制御装置においても、高信頼性/低コストの要求が高まってきている。

エンジンを制御するエンジンコントロールユニットを代表とする様な電子制御装置の筐体は、アルミダイカスト、板金、樹脂等を主材料とするカバーとベースから出来ており、カバーとベースは、ネジ止め、熱加締め、スナップフィット等で締結されている。ネジ止めについては、複数のネジを工程内で締め付けるため、ネジ単品のコストに加え、ネジ締め工程の作業コストがかかる。熱加締めについては、締結部品は不要であるが、樹脂部を熱で溶かし加締めるため、加締工程のタクトも長くなり作業コストがかかる。これらの締結手法に比べ、スナップフィットは、締結部品が不要であり、工程もスナップフィットを係合することで組み付けが完了することから、組立タクトも短くて済み、最も安価な締結が可能となる。

しかし、スナップフィットは、係合爪が外側へ開き、元に戻る際に、被係合体と係合させことで、締結される構造であるため、係合爪と被係合体が確実に係合されるためには、係合爪と被係合体の間に、一定の遊びが必要となる。そのため、その遊び分、筐体の組付けばらつきが大きくなる締結方法である。

一方、エンジンコントロールユニットなどでは、一方の筐体に発熱部品を有する電子部品を搭載した電子回路基板を取り付け、もう一方の筐体に放熱のための金属部材を設け、2つの筐体を組みつける際に、その、金属部材と発熱部品の間に放熱部材を塗布することで、電子部品の放熱を行っているものがある。

その様な構造の場合、2つの筐体の間に挟まれた放熱部材は、筐体の組付けばらつきの影響を大きく受けるため、放熱部材の厚みも厚くなり、結果、熱抵抗が大きくなり放熱性が低下する。そのため、スナップフィット構造を適用した場合は、組み付けばらつきが大きくなることが課題となる。

筐体の組み付けばらつきを低減させる方法として、例えば、特許文献１に記載のスナップフィットに位置決め機構を設けた構造が知られている。

特開2012-70508号公報

特許文献１の構造では、シール部を一定のクリアランスに保つために、カバーとケースに凹凸の位置決め機構を設けている構造が提案されているが、凹凸の位置決め部を確実に係合させるためには、それぞれの凹凸間で一定のクリアランスがなければ係合出来ないため、係合時のばらつきは生じてしまう。

そのため、筐体の組み付けばらつきを低減することについては、改善の余地が残されている。

上記課題を解決するために、本発明の電子制御装置は、前記、第一もしくは第二の筐体のどちらか一方に、スナップフィットを構成する係合爪を複数有しており、もう一方の筐体には前記係合爪が係合される被係合体を複数有しており、前記係合爪と被係合体が係合される係合部は傾斜になっている。

本発明によれば、係合爪と被係合体との係合面が傾斜形状となっていることから、係合爪が広げられ元に戻ろうとする弾性力を第一の筐体と第二の筐体双方を引き寄せ合う方向へと力を作用させることができるため、筐体間の組付けばらつきも低減できる。その結果、放熱部材のばらつきも低減できるため、放熱性能の良い電子制御装置を提供できる。

本発明の第1実施形態における車両用電子制御装置展開図本発明の第1実施形態における車両用電子制御装置上面図本発明の第1実施形態における車両用電子制御装置断面図本発明の第2実施形態における車両用電子制御装置断面図本発明の第3実施形態における車両用電子制御装置断面図本発明の第4実施形態における車両用電子制御装置上面図と断面図

本発明の実施形態について、以下に図面を用いて詳述する。なお、各実施例は矛盾が生じない限り組み合わせ可能である。

［第１実施形態］
図1〜3に本発明の第1実施形態による車両用電子制御装置を示す。

本実施形態では、特に、エンジンルーム内に搭載される車両用電子制御装置であるECU(エンジンコントロールユニット)やATCU(オートマチックトランスミッションコントロールユニット)について説明する。

本実施形態における電子制御装置１は、車両ハーネス側に接続されるコネクタ21と、電子部品41が搭載された電子回路基板4と、それらを収納する為の第一の筐体2と第二の筐体3と、接着部材5、放熱部材6で構成される。

本実施形態では、前記コネクタ21は、第一の筐体2と一体で構成されている場合について記載するが、コネクタと第一の筐体は別体でも良い。

第一の筐体2は、PBT(ポリブチレンテレフタレート)やPA(ポリアミド)やPPS（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂で構成されており、銅を主成分とした金属であるコネクタ端子を複数有している。

コネクタ端子は電子制御装置内外で、電圧や電流の授受を行うためのコネクタ端子である。

第二の筐体3は、アルミや鉄等を主成分とした金属により構成された放熱プレート31を有しており、放熱プレートは、PBT(ポリブチレンテレフタレート)やPPS(ポリフェニレンサルファイド)、PA(ナイロン)等のモールド樹脂32でインサートモールドされている。

第一の筐体2と第二の筐体3の内部には、電子回路基板4が収納されており、第一の筐体2と第二の筐体3の隙間は、接着部材5により接着されている。

前記接着部材5は、防水シール部材であり、電子制御装置内部への水の浸入を防止する構造となっている。

電子回路基板4には、複数の電子部品41が搭載されており、電子回路基板は、第一筐体に固定され、コネクタ端子と接続されている。

また、発熱を伴う電子部品は、放熱部材6により、第二の筐体が有する放熱プレートへ放熱される。

電子回路基板4は、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させた基材を主材料とし、銅による配線層が多層構造で構成されている。

電子回路基板4の両面には、複数の電子部品41が半田（図示せず）により接続され、前記配線により電気回路を構成している。

本実施形態におけるスナップフィット構造について説明する。

本実施形態では、前記第一と第二の筐体には、周囲に筐体を係合するためのスナップフィット7を複数有しており、そのスナップフィット７の係合爪71が第二の筐体3に、被係合体72が第一の筐体2に設けられている。なお、係合爪７１は第一の筐体２に、被係合体７２は第二の筐体３に設けられていても良い。係合爪７１と被係合体７２が係合する係合部73は傾斜形状となっている。

スナップフィット７を構成している部品は、弾性材料で構成されている。例えば、本実施形態では、PBT(ポリブチレンテレフタレート)やPPS(ポリフェニレンサルファイド)、PA(ナイロン)等の樹脂を提案しているが、鉄やアルミ等の金属でも構成されていても良い。

この様な弾性材料で形成されたスナップフィットの係合爪は、係合時に外側に開き、弾性力により戻ろうとする力が作用する。本実施形態では、係合爪が完全に戻り切る前に、被係合体の傾斜部で係合させることで、係合力は、第一の筐体と第二の筐体を引き付ける方向に作用されるため、第一の筐体と第二の筐体との合わせ面を完全に接触させた状態にすることが出来る。そうすることで、通常のスナップフィット構造では、係合部に遊びがあり、その遊び分のばらつきが、筐体の合わせ面にも生じてしまい組み付けばらつきとなっていたが、本発明の構造とすることで、そのばらつきを抑制できる。

また、筐体の組み付けばらつきを低減できることで、第一の筐体に搭載してある発熱部品の熱を、第二の筐体の放熱プレート31へ放熱する際、それぞれの筐体間に塗布されている放熱部材6の厚みばらつきも低減できる。

また、本発明のスナップフィットは、それぞれ、電子制御装置外周の対向する位置に配置されることで、水平方向の弾性力を打ち消し合うことが出来るため、
筐体の横ずれを防止できる。

［第２実施形態］
図4に本発明の第2実施形態による車両用電子制御装置を示す。第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

本実施形態は、係合爪側の係合部形状を曲面とした構造である。本構造とすることで、係合時の係合爪の稼動量が、製品の寸法ばらつきなどで変化した場合でも曲面のどこかの面で確実に、被係合体の係合部と接触させることが出来るため、より確実に、係合力を伝達することが出来る。

言い換えると、実施形態１では傾斜角が一定である傾斜面であったのに対し、本実施形態では、傾斜角が連続して変化する球面形状である。

［第3実施形態］
図5に本発明の第3実施形態による車両用電子制御装置を示す。第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

本実施形態は、被係合体側の係合部形状を曲面とした構造である。本構造とすることで、実施例2と同様に、係合時の係合爪の稼動量が、製品の寸法ばらつきなどで変化した場合でも被係合体の曲面のどこかの面で確実に、係合部と接触させることが出来るため、より確実に、係合力を伝達することが出来る。

［第4実施形態］
図6に本発明の第4実施形態による車両用電子制御装置を示す。
実施例4は、電子制御装置周囲の複数あるスナップフィットのうち、本発明の傾斜形状の係合部を有するスナップフィットと、傾斜していないスナップフィットの両方を設けた構造である。

本実施例では、傾斜しているスナップフィットが万が一外れた場合でも、傾斜していない通常のスナップフィットにより、確実に筐体を引っかけることが出来るため、より安全なスナップフィット構造を提供できる。

また、本実施例では、傾斜を有している本発明のスナップフィットを四隅に配置し、それ以外のスナップフィットを、通常の傾斜していないスナップとすることで、第一の筐体と第二の筐体とをより確実に接触させることができるため、筐体の組立ばらつきを低減できる。

1.車両用電子制御装置
2.第一の筐体
21.コネクタ
22.コネクタ端子
3.第二の筐体
31.放熱プレート
32.モールド樹脂
4.電子回路基板
41.電子部品
5.接着部材
6.放熱部材
7.スナップフィット
71.係合爪
72.被係合体
73.係合部

Claims

第一と第二の筐体を有する電子制御装置において、
前記、第一もしくは第二の筐体のどちらか一方に、スナップフィットを構成する係合爪を複数有し、
もう一方の筐体には前記係合爪が係合される被係合体を複数有し、
前記係合爪と被係合体が係合される係合部は傾斜形状を備える電子制御装置。
前記係合爪は、弾性部材で構成されている請求項１に記載の電子制御装置
前記複数の係合爪と前記複数の被係合体は、前記電子制御装置の周囲の対向する位置にそれぞれ配置されている請求項１または２に記載の電子制御装置。
前記係合爪の係合面は、曲面状を備える請求項１乃至３の何れかに記載の電子制御装置。
前記被係合体の係合面は、曲面状を備える請求項１乃至３の何れかに記載の電子制御装置。
前記スナップフィットは、前記係合部が傾斜している第一のスナップフィットと、傾斜していない第二のスナップフィットが混在している請求項１乃至５の何れかに電子制御装置。
前記第一のスナップフィットは、前記電子制御装置の4隅に配置されている請求項６に記載の電子制御装置。