JP2023158202A - 電子制御装置及びコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの平板状の端子と接続可能な導電パターンについて、設計の自由度を高める技術を提供すること。【解決手段】回路基板（４０）の複数の導電パターン（７１～７８）は、それぞれ複数の接続部（６１～６８）を有している。複数の接続部（６１～６８）は、２つの列を構成するように配置された複数の第１の接続部（６１～６５）と、複数の第２の接続部（６６～６８）と、からなる。互いに隣り合う第２の接続部（６６、６７）同士の間の領域を空き領域（９１）とする。空き領域（９１）と、回路基板（４０）の縁（４２）との間には、特定接続部（６２）の少なくとも一部が位置している。特定接続部（６２）と接続している特定パターン（７２）は、空き領域（９１）を通っている。【選択図】図５

Description

本発明は、コネクタ及び発熱部品が実装された電子制御装置に関する。

車両に搭載される電子制御装置には、電子部品を実装している回路基板がケースに収納されているものがある。このような電子制御装置に関して、特許文献１に開示された技術がある。

電子制御装置は、三相電動モータを駆動するためのものであり、複数の発熱部品等の電子部品が実装された回路基板と、回路基板の縁に配置された２つのコネクタと、一つの面に開口が設けられ回路基板を収納しているケースと、開口からケースの内部に充填されて回路基板を封止している封止部材と、を有している。

２つのコネクタのうち一方のコネクタは、三相ブリッジ駆動回路のスイッチング動作を制御する制御回路の制御用コネクタである。他方のコネクタは、三相電動モータを駆動する三相ブリッジ駆動回路の駆動用コネクタである。

回路基板には、駆動用コネクタの端子が差し込まれている複数の差込穴が設けられている。複数の差込穴は、回路基板の縁に沿って２つの列を構成するように配置されている。複数の差込穴は、回路基板に設けられた導電パターンと別個に導通している。

特開２０１５－０５０２７４号公報

他の電子部品と比較すると、発熱部品には大きな電流が流れる。この大電流に対応するために、駆動用コネクタの端子は平板状を呈している。平板状の端子が差し込まれる差込穴は長穴状となり、所定の幅（穴の径）を有する。当然ながら、回路基板において、所定の幅を有する差込穴から引き出される導電パターンも所定の幅に設定される。そのため、２つの列を構成するように配置された差込穴のうち、一方の列の差込穴から導電パターンを引き出す場合、他方の列の差込穴が妨げとなる場合がある。

本発明は、コネクタの平板状の端子と接続可能な導電パターンについて、設計の自由度を高める技術の提供を目的とする。

本開示によれば、複数の発熱部品が実装された回路基板と、この回路基板の縁に配置されたコネクタと、を有し、前記コネクタは、複数の平板状の端子を備え、前記複数の端子は、前記回路基板に設けられた複数の導電パターンと個別に接続されている、電子制御装置において、
前記複数の導電パターンは、前記複数の端子に個別に接続されている複数の接続部を有し、
前記複数の接続部は、直線状に並んで配置された複数の第１の接続部と、これらの複数の第１の接続部に沿って配置されていると共に前記複数の第１の接続部よりも前記回路基板の中央側に位置している複数の第２の接続部と、からなり、
互いに隣り合う前記第２の接続部同士の間の領域を空き領域とし、
前記複数の第１の接続部は、前記空き領域と、前記回路基板の前記縁との間に少なくとも一部が位置している特定接続部を含み、
前記複数の導電パターンは、前記特定接続部と接続している特定パターンを含み、この特定パターンは前記空き領域を通っており、
前記複数の第１の接続部が直線状に並んでいる方向を並び方向とすると、
前記複数の第２の接続部は、前記特定接続部に対して前記並び方向と直交する方向について重なっている特定第２接続部を含み、
前記並び方向を基準として、前記空き領域から前記特定第２接続部へ向く方向を第１方向とし、前記第１方向と反対方向を第２方向とし、
前記複数の第１接続部は、前記特定接続部の前記第１方向側に隣り合う第１方向側第１接続部を含み、
前記第１方向側第１接続部の前記第２方向側の端部は、前記特定第２接続部の前記第１方向側の端部よりも前記第２方向側に位置し、
前記第１方向側第１接続部の前記第１方向側の端部は、前記特定第２接続部の前記第１方向側の端部よりも前記第１方向側に位置する、ことを特徴とする電子制御装置、が提供される。

本発明は、コネクタの平板状の端子と接続可能な導電パターンについて、設計の自由度を高める技術を提供することができる。

図１（ａ）は、実施例による電子制御装置の斜視図である。図１（ｂ）は、 図１（ａ）の電子制御装置の回路基板の斜視図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の 回路基板に対して実装されるコネクタを説明する図である。 図２（ａ）は、図１（ｂ）の回路基板の第１の面（表面）を説明する図であ る。図２（ｂ）は、図１（ｂ）の回路基板の第２の面（裏面）を説明する図である。 図３（ａ）は、図１（ｃ）の３（ａ）矢視図である。図３（ｂ）は、開口側 から見たコネクタを説明する図である。 図１（ａ）の４－４線断面図である。 図２（ｂ）に示された回路基板の第２の面（裏面）の一部を拡大した図であ る。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。図中Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。

＜実施例＞
図１（ａ）には、実施例による電子制御装置１０が示されている。この電子制御装置１０は、二輪車等の車両に搭載されて三相電動モータを駆動する。

図１（ａ）、図１（ｂ）を参照する。電子制御装置１０は、三相電動モータを駆動する三相ブリッジ駆動回路１１と、三相ブリッジ駆動回路１１のスイッチング動作を制御する制御回路１２と、を有している。

三相ブリッジ駆動回路１１は、６つの発熱部品２１～２６と、３つのコンデンサ１３と、駆動用コネクタ３０(コネクタ)と、を有している。６つの発熱部品２１～２６は、発熱部品２１～２６から発生する熱を拡散させる単一のカバー１４により覆われている。

制御回路１２は、制御用コネクタ１５を有している。制御回路１２の構成についての説明は省略する。

コンデンサ１３及び発熱部品２１～２６が実装された回路基板４０は、開口１６ａを有するケース１６に収納されていると共に、樹脂製の封止部材１７により封止されている。

図１（ｂ）、図１（ｃ）を参照する。駆動用コネクタ３０は、回路基板４０の表面４１（第１の面）の第１の縁４２に設けられている。駆動用コネクタ３０は、複数（例えば８個）のＬ字状かつ平板状の第１の端子５１～第８の端子５８と、これらの端子５１～５８の一部を収納しているハウジング３１と、を備えている。

なお、平板状の端子とは、所定の幅を有する端子を指し、ピン状の端子は含まない。第１の端子５１～第８の端子５８は、直線状の平板端子であってもよい。即ち、表面４１の法線方向が差込方向のコネクタを採用してもよい。

回路基板４０には、コネクタ３０の第１の端子５１～第８の端子５８を個別に差込可能な８つの差込穴６１～差込穴６８（接続部）が設けられている。

図２（ａ）を参照する。６つの発熱部品２１～２６は、２行３列の格子状に配置されている。６つの発熱部品２１～２６のうち、第１の縁４２と反対側の第２の縁４３側に位置しているものを第１の発熱部品２１～第１の発熱部品２３（発熱部品）とし、第１の縁４２側に位置しているものを第２の発熱部品２４～第２の発熱部品２６とする。

回路基板４０の表面４１には、第１の発熱部品２１が実装されている第１の導電パターン８１が設けられている。同様に、回路基板４０の表面４１には、第１の発熱部品２２が実装されている第２の導電パターン８２と、第１の発熱部品２３が実装されている第３の導電パターン８３が設けられている。第２の発熱部品２４～２６に実装されているパターンについての説明は省略する。

図２（ｂ）を参照する。回路基板４０の裏面４４には、差込穴６１～差込穴６８と個別に導通している第１のパターン７１～第８のパターン７８が設けられている。パターン７１～７８は、銅によって層状に構成されている。なお、第１のパターン７１、第２のパターン７２、第６のパターン７６は、導電性及び放熱性を有している３つの放熱用パターンでもある。

差込穴６１～６８のうち、回路基板４０の第１の縁４２に沿って配置されているものを第１の差込穴６１～６５（第１の接続部）とする。さらに、差込穴６１～６８のうち、第１の差込穴６１～６５に沿って配置されていると共に第１の差込穴６１～５よりも回路基板４０の中央側（矢印Ｃ参照）に位置しているものを第２の差込穴６６～６８（第２の接続部）とする。なお、第１の差込穴、第２の差込穴の数は、それぞれ適宜変更することができる。

図３（ａ）、図３（ｂ）を参照する。ハウジング３１は、第１の端子５１～第８の端子５８を保持している保持部３２と、駆動用コネクタ３０が回路基板４０に実装された時に回路基板４０の表面４１に対向する底部３３と、底部３３と対向する天板部３４と、を有している。底部３３と天板部３４とは、ハウジング３１の開口３１ａの一部を構成している。

第１の端子５１は、第１の差込穴６１（図２（ａ）参照）を介して、第１のパターン７１（図２（ｂ）参照）と接続可能な接続端５１ａを有している。同様に、第２の端子５２～第８の端子５８は、第１の差込穴６２～第２の差込穴６８を介して、第２のパターン７２～第８のパターン７８と接続可能な接続端５２ａ～接続端５８ａを有している。

なお、駆動用コネクタ３０の端子５１～５８と、回路基板４０のパターン７１～７８との接続は、差込構造に限られず、互いに接触することにより導通可能となる構造であれば種類は問わない。

８個の接続端５１ａ～５８ａのうち、ハウジング３１の保持部３２に沿って配置されたものを第１の接続端５１ａ～５５ａとする。８個の接続端５１ａ～５８ａのうち、第１の接続端５１ａ～５５ａに沿って配置されたものを第２の接続端５６ａ～５８ａとする。第２の接続端５６ａ～５８ａは、第１の接続端５１ａ～５５ａよりも保持部３２から遠くに位置している。

第１の端子５１は、相手方のコネクタの端子と接続可能な外部端５１ｂを有している。同様に、第２の端子５２～第８の端子５８は、相手方のコネクタの端子５と接続可能な外部端５２ｂ～５８ｂを有している。

８つの外部端５１ｂ～５８ｂのうち、ハウジング３１の底部３３に沿って配置されたものを第１の外部端５１ｂ～５５ｂとする。８つの外部端５１ｂ～５８ｂのうち、第１の外部端５１ｂ～５５ｂに沿って配置されているものを第２の外部端５６ｂ～５８ｂとする。第２の外部端５６ｂ～５８ｂは、第１の外部端５１ｂ～５ｂよりもハウジング３１の天板部３４側に位置している。第２の外部端５６ｂ～５８ｂは、三相交流モータと接続可能であり、例えば、第２の外部端５８ｂがＵ相、第２の外部端５７ｂがＶ相、第２の外部端５６ｂがＷ相と接続する。

図４を参照する。第１のパターン７１（放熱用パターン）と、第１の導電パターン８１とは、導電性及び伝熱性を有している複数の第１のスルーホールビア４５（ビア）によって、接続されている。なお、第１の導電パターン８１は、回路基板４０の内部に設けても良い。ビア４５は、内部が充填されていてもよく、第１の発熱部品２１の真下に設けてもよい。

第１の端子５１の第１の接続端５１ａは、第１の差込穴６１に差し込まれており、回路基板４０を貫通している。そのため、第１の端子５１は、第１の導電パターン８１と導通可能となっている。第１のパターン７１と、第２の発熱部品２４は、回路基板４０の厚み方向に重なっている。

図２（ａ）、図２（ｂ）を参照する。同様に、第６のパターン７６（放熱用パターン）と、第６のパターン７６とは、導電性及び伝熱性を有している第２のスルーホールビア４６（ビア）によって、接続されている。第６の端子５６は、第２の導電パターン８２と導通可能となっている。

第２のパターン７２（放熱用パターン）と、第３の導電パターン８３とは、導電性及び伝熱性を有している第３のスルーホールビア４７（ビア）によって、接続されている。第２の端子５２は、第３の導電パターン８３と導通可能となっている。

図２（ａ）を参照する。第１のスルーホールビア４５は、第１の発熱部品２１と第２の発熱部品２４との間に位置している。同様に、第２のスルーホールビア４６は、第１の発熱部品２２と第２の発熱部品２５との間に位置している。第３のスルーホールビア４７は、第１の発熱部品２３と第２の発熱部品２６との間に位置している。

図５を参照する。回路基板４０の裏面４２において、互いに隣り合う第２の差込穴６６と、第２の差込穴６７同士の間の領域を第１の空き領域９１とする。第１の空き領域９１と、回路基板４０の第１の縁４２との間には、第１の差込穴６２（特定接続部）の一部が位置している。第１の差込穴６２と導通している第２のパターン７２（特定パターン）は、回路基板４０の第１の縁４２から回路基板４０の中央に向かって延びており、第１の空き領域９１を通っている。

第１の空き領域９１の長手方向の両端から第１の縁４２に向かって延びる線を第１の線Ｌ１、第２の線Ｌ２とする。第１の差込穴６２は、第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２の間に位置してもよい。

回路基板４０の第１の縁４２と、第１の差込穴６２との間には、電子部品として、例えば、第３の発熱部品２７が実装されている。

実施例の効果を説明する。

図５を参照する。第１の空き領域９１と、回路基板４０の第１の縁４２との間には、第１の差込穴６２（特定接続部）の一部が位置している。そのため、第１の差込穴６２と導通している第２のパターン７２を、第１の空き領域９１を通過して回路基板４０の中央側（矢印Ｃ参照）に向かって延ばすことができる。パターンの設計の自由度が増す。

図２（ｂ）を参照する。互いに隣り合う第２の差込穴６７と、第２の差込穴６８との間の領域を第２の空き領域９２とする。第２の空き領域９２と、回路基板４０の第１の縁４２との間には、第１の差込穴６４の一部が位置している。そのため、第４のパターン７４は、第２の空き領域９２を通過してもよい。

図２（ａ）を参照する。回路基板４０の第１の縁４２と、第１の差込穴６２との間には、電子部品として、例えば、第３の発熱部品２７が実装されている。第２のパターン７２を回路基板４０の中央側に延ばすことにより、回路基板４０の第１の縁４２と、第１の差込穴６２との間には、スペースが生まれる。このスペースに第３の発熱部品２７が実装されている。スペースを有効活用して回路基板４０を小型化することができる。

加えて、第３の発熱部品２７は、駆動用コネクタ３０が設けられる側の第１の縁４２の近くに配置されるため（図１（ｃ）参照）、第３の発熱部品２７の熱は、駆動用コネクタ３０の平板状の端子５１～５８を介して外部へ放熱されやすい。

図３（ａ）を参照する。ハウジング３１の底部３３と対向する方向からコネクタ３０を見る。第２の接続端５６ａと、第２の接続端５７ａとの間の領域を第３の空き領域９３とする。第３の空き領域９３と、ハウジング３１の保持部３２（回路基板４０の第１の縁４２側）との間には、第１の接続端５２ａ（特定接続端）の一部が位置することとなる。このような構成のコネクタ３０が実装される回路基板４０において、上記の通り、第２のパターン７２（特定パターン）が、第１の空き領域９１（第３の空き領域９３）を通過するように設定することができる。パターンの設計の自由度が増す。

実施例のその他の効果を説明する。

図４を参照する。回路基板４０の表面４１には、第１の発熱部品２１が実装されている第１の導電パターン８１が設けられている。回路基板４０の裏面４４には、導電性及び放熱性を有している第１のパターン７１（放熱用パターン）が設けられている。第１のパターン７１と、第１の導電パターン８１とは、第１のスルーホールビア４５（ビア）によって、接続されている。第１の発熱部品２１～第２の発熱部品２６のすべては、回路基板４０の表面４１に実装されている（図２（ａ）参照）。裏面４４には、発熱部品が設けられていないため、第１のパターン７１を配置するためのスペースが生まれる。第１のパターン７１の面積を大きくすることができ、第１の発熱部品２１の放熱効率が高まる。

加えて、第１のパターン７１は、第１の端子５１が位置している部位まで延びるとともに、第１の端子５１に接続されている。第１の発熱部品２１の熱は、第１の端子５１から外部に放熱される。

図１（ａ）、図４を参照する。第１の発熱部品２１～２３と、第２の発熱部品２４～２６とは、カバー１４により覆われている。仮に、第２の発熱部品２４～２６を回路基板４０の裏面４４に実装した場合、２つのカバーが必要となる。発熱部品２１～２６を表面４１に集約させ、単一のカバー１４により覆うことにより、カバーの個数を減らすことができる。

加えて、回路基板４０は、開口部１６ａを備えたケース１６に収納されると共に、ケース１６の内部に充填された樹脂製の封止部材１７により封止されている。そのため、封止部材１７により、回路基板４０を保護することができる。

なお、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明の電子制御装置は、二輪車に好適である。

１０…電子制御装置
２１～２３…第１の発熱部品（複数の発熱部品）
２４～２６…第２の発熱部品（複数の発熱部品）
２７…第３の発熱部品（複数の発熱部品とは別の発熱部品）
３０…駆動用コネクタ（コネクタ）
３１…ハウジング
３２…保持部
４０…回路基板
４２…第１の縁（縁）
５１～５８…第１の端子～第８の端子
５１ａ～５５ａ…第１の接続端、５２ａ…特定接続端
５６ａ～５８ａ…第２の接続端
６１～６５…第１の差込穴（第１の接続部）、６２…特定接続部
６６～６８…第２の差込穴（第２の接続部）
７１～７３…第１のパターン～第８のパターン（導電パターン）、７２…特定パターン
９１～９３…第１の空き領域～第３の空き領域
Ｃ…回路基板の中央側

Claims (3)

1. 複数の発熱部品が実装された回路基板と、この回路基板の縁に配置されたコネクタと、を有し、前記コネクタは、複数の平板状の端子を備え、前記複数の端子は、前記回路基板に設けられた複数の導電パターンと個別に接続されている、電子制御装置において、
   前記複数の導電パターンは、前記複数の端子に個別に接続されている複数の接続部を有し、
   前記複数の接続部は、直線状に並んで配置された複数の第１の接続部と、これらの複数の第１の接続部に沿って配置されていると共に前記複数の第１の接続部よりも前記回路基板の中央側に位置している複数の第２の接続部と、からなり、
   互いに隣り合う前記第２の接続部同士の間の領域を空き領域とし、
   前記複数の第１の接続部は、前記空き領域と、前記回路基板の前記縁との間に少なくとも一部が位置している特定接続部を含み、
   前記複数の導電パターンは、前記特定接続部と接続している特定パターンを含み、この特定パターンは前記空き領域を通っており、
   前記複数の第１の接続部が直線状に並んでいる方向を並び方向とすると、
   前記複数の第２の接続部は、前記特定接続部に対して前記並び方向と直交する方向について重なっている特定第２接続部を含み、
   前記並び方向を基準として、前記空き領域から前記特定第２接続部へ向く方向を第１方向とし、前記第１方向と反対方向を第２方向とし、
   前記複数の第１接続部は、前記特定接続部の前記第１方向側に隣り合う第１方向側第１接続部を含み、
   前記第１方向側第１接続部の前記第２方向側の端部は、前記特定第２接続部の前記第１方向側の端部よりも前記第２方向側に位置し、
   前記第１方向側第１接続部の前記第１方向側の端部は、前記特定第２接続部の前記第１方向側の端部よりも前記第１方向側に位置する、ことを特徴とする電子制御装置。
2. 前記空き領域の前記第２方向側の端部は、前記特定接続部の前記第２方向側の端部よりも前記第２方向側に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記複数の第１の接続部、及び、前記複数の第２の接続部は、いずれも前記並び方向を長手方向とする長孔状である、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子制御装置。

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