JP3836785B2

JP3836785B2 - 車両用電子制御ユニットのノイズ遮蔽構造

Info

Publication number: JP3836785B2
Application number: JP2002355753A
Authority: JP
Inventors: 秀章小澤
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP2004193163A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エアバック制御装置等、車両用電子制御ユニットのノイズ遮蔽構造に関する。詳細には、車両用電子制御ユニットの外部から制御回路に作用するノイズ（ラジオノイズ・無線機試験ノイズ等）に対して、該ノイズを受けないように制御回路を遮蔽すると共に、制御回路から発振して周囲環境に影響を及ぼすノイズを抑制する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エアバック制御装置等、車両用電子制御ユニットのノイズ遮蔽構造としては、ＣＰＵ等、ノイズと成り得る特定の周波数の電磁波を発振する電子部品（電磁波発振部品）を金属性の電磁波シールド板を用いて覆ったり（例えば、特許文献１参照。）、該制御ユニット内のコネクタのリードピンにノイズが侵入しないよう、コネクタ近傍のユニットケースにコネクタ配置部位と制御回路形成部位との隔壁を形成したり（例えば、特許文献２，３参照。）したものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−９４７８号公報
【特許文献２】
特開平１１−３３０７３８号公報
【特許文献３】
特許第２９９９２６１号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術において、発振子を覆う電磁波シールド板を設けることは車両用電子制御ユニットの部品点数を増加させることとなる。また、ユニットケースに隔壁を形成する場合でも、ノイズのコネクタへの侵入を効果的に防止するためには制御基板の両面に別途導体層を設ける等の必要があり、車両用電子制御ユニットの構成が複雑化してコストアップにつながるという問題がある。
そこで、この発明は、簡易な構成で基板のＥＭＣ（ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＣｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策を実施できると共に、車両用電子制御ユニットの小型軽量化を図ることができる車両用電子制御ユニットのノイズ遮蔽構造を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、一方の面に電磁波発振部品を、他方の面にコネクタを各々備えた制御基板が、電磁波シールド性を有するユニットケースに、該ユニットケースの開口部を閉塞するように前記他方の面を外側にした状態で取り付けられることを特徴とする車両用電子制御ユニットのノイズ遮蔽構造を提供する。
【０００６】
この構成によれば、制御基板をユニットケースに取り付けると共にユニットケースの開口部を閉塞し、電磁波発振部品をユニットケース及び制御基板の基板本体とで遮蔽することができるため、電磁波発振部品から発振されたノイズがコネクタ及び外部の電子部品に侵入することを防止できると共に、外部の電子部品等からのノイズを遮断することができる。また、電磁波発振部品とコネクタとの間に制御基板の基板本体が設けられることで、電磁波発振部品からのノイズを基板本体の導体層により遮断することができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、前記制御基板が多層基板からなることを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御ユニットのノイズ遮蔽構造を提供する。
【０００８】
この構成によれば、制御回路を形成するための導体層の他に、電磁波遮蔽用の導体層を予め設定することができる。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、前記ユニットケースの前記制御基板と対向する部位に、前記電磁波発振部品の周囲を取り囲む遮蔽壁を突出形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用電子制御ユニットのノイズ遮蔽構造を提供する。
【００１０】
この構成によれば、電磁波発振部品の周囲が、ユニットケース、遮蔽壁、及び前記基板本体により閉塞されることとなり、電磁波発振部品から発振されたノイズがコネクタ及び外部の電子部品に侵入することを防止できると共に、外部の電子部品等からのノイズを遮断することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、１は車両のエアバック制御装置等の制御ユニット（車両用電子制御ユニット）であり、制御回路が形成された制御基板２を扁平状の箱型に形成されるユニットボックス３内に収容してなるものである。
ユニットボックス３は、上方に開口する開口部４ａを有するケース４（ユニットケース）と、該ケース４の上方から装着されるカバー５とに分割構成されることで、ユニットボックス３内に制御基板２を収容可能となっている。
【００１２】
ケース４は、電磁波シールド性を有する例えばアルミダイキャストにより構成されている。ケース４の各隅部には台座６が各々設けられ、これら各台座６により制御基板２がケース４の底壁７と対向するように固定される。また、ケース４の底壁７には、上方に向かって、つまり制御基板２に向かって突出するリブ（遮蔽壁）８が形成され、このリブ８が台座６に固定された制御基板２の基板本体１０の下面Ｂに当接するようになっている。なお、ケース４の外周部にはカバー５を固定するための係止爪９が複数設けられている。
【００１３】
制御基板２は、略正方形の基板本体１０に各種電子部品等が実装されたものである。基板本体１０は、多層基板（例えば二層基板）であって、上面Ａ、下面Ｂが共にリフローのＳＭＤ基板として構成されている。そして、基板本体１０の下面Ｂ、つまりケース４側の面には、デジタル素子（ＣＰＵ、メインセンサ、電源ＩＣ）、発振回路（水晶振動子、クロック）、大電流駆動半導体素子、及び高速スイッチング半導体素子等、ノイズと成り得る電磁波の発振源となる電磁波発振部品１１が実装されると共に、上面Ａには、電解コンデンサ、コネクタ、セーフィングセンサ、ダイオード、及びその他の抵抗やコンデンサ等、下面Ｂに実装された電磁波発振部品１１と比べてノイズと成り得る可能性が低く、かつ実装面からの突出高さが高い突出部品１２が実装されている。
【００１４】
この制御基板２が、コネクタ等の突出部品１２が実装された上面Ａをケース４の外側にした状態で、つまり各電磁波発振部品１１が実装された下面Ｂをケース４内に向けた状態でケース４に取り付けられてケース４の開口部４ａを閉塞することで、電磁波発振部品１１がケース４の内部に遮蔽された状態で収容される。
基板本体１０の各コーナ部には、ケース４の各台座６に対応するビス孔１３が設けられており、ケースの台座に締め込まれるビス等により基板本体１０の各コーナ部が共締めされることで、制御基板２がケース４に固定されるようになっている。
【００１５】
カバー５は樹脂製とされ、下方に開口する扁平状の箱型に形成されている。このカバー５が、制御基板２が固定されたケース４にその上方から装着され、カバー５の外周部に設けられた係合孔１４がケース４の係止爪９に係合することで、ケース４にカバー５が係止されるようになっている。
ここで、前記突出部品１２の内のコネクタ１５は、そのリードピン１６が基板本体１０の上面Ａから略垂直に立設されるように配設されており、カバー５の上壁１７には、コネクタ１５に対応する位置に開口部１８が設けられてコネクタ１５のリードピン１６をユニットボックス３の外部に露出可能とされている。なお、カバー５の外周部には、制御ユニット１を車体等に固定するための一対のマウント部１９が設けられている。
【００１６】
図２に示すように、基板本体１０の下面Ｂに実装される電磁波発振部品１１は、上面Ａに実装された突出部品１２と比較して実装面からの突出高さが低い部品のみとされているため、基板本体１０の下面Ｂとケース４の底壁７との間隔は比較的狭くされている。そして、ケース４の開口部４ａを閉塞する制御基板２の上面Ａにコネクタ１５が、下面Ｂに電磁波発振部品１１が各々実装されることで、コネクタ１５と電磁波発振部品１１との間に多層基板である基板本体１０が設けられることとなる。
【００１７】
ここで、ケース４の底壁７に突出形成されるリブ８は、図３に示すように、基板本体１０の下面Ｂの導体層に実装された電磁波発振部品１１の周囲を四方から取り囲むように形成され、かつ、リブ８が台座６と同一高さとされることで、リブ８の先端が基板本体１０の下面Ｂに当接するようになっている。これにより、ケース４の底壁７、リブ８、及び基板本体１０により電磁波発振部品１１の周囲が閉塞されることとなる。また、コネクタ１５はリブ８で囲まれた範囲の外側に配設されており、基板本体１０に実装されるコネクタ１５のリードピン１６もリブ８で囲まれた範囲の外側に位置している。
【００１８】
上記実施の形態によれば、上面Ａにコネクタ１５を、下面Ｂに電磁波発振部品１１を各々実装された制御基板２が、ケース４内に、ケース４の開口部４ａを閉塞するように上面Ａを外側にした状態で取り付けられることで、コネクタ１５と電磁波発振部品１１との間に多層基板である基板本体１０が設けられることとなり、基板本体１０の下面Ｂに実装された電磁波発振部品１１であるデジタル素子や発振回路等からレベルの高いノイズ信号が発振されたり、これらの出力信号に応じて動作する大電流駆動半導体素子や高速スイッチング半導体素子からパルス性の強いノイズ信号が発振されたりしても、基板本体１０の導体層により各ノイズがグランドに落とされて基板本体１０の上面Ａ側には至らず、コネクタ１５のリードピン１６にノイズが侵入することを抑制できる。
【００１９】
また、ケース４の底壁７に突出形成されるリブ８が、ケース４の内部に収容された電磁波発振部品１１の周囲を取り囲むと共にリブ８の先端部が基板本体１０の下面Ｂの導体層に当接することで、電磁波発振部品１１をケース４、リブ８、及び基板本体１０で遮蔽することができ、電磁波発振部品１１から発振されたノイズがコネクタ１５及び外部の電子部品に侵入することを防止できると共に、外部の電子部品等からのノイズを遮断することができる。ここで、コネクタ１５のリードピン１６がリブ８で囲まれた範囲の外側に位置しているため、リードピン１６の実装部分からの電磁波の侵入も防止することができる。
【００２０】
さらに、基板本体１０の上面Ａ側は電磁波をシールドする必要が無くなるため、ユニットボックス３の上部を構成するカバー５を樹脂製とすることができ、カバー５を電磁波シールド性を有する例えばアルミダイキャスト等とした場合と比べて制御ユニット１の軽量化を図れると共に、樹脂化によってカバー５の金型寿命が延び、制御ユニット１の製造コスト低減を図ることができる。
【００２１】
なお、この発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば、基板本体１０を四層基板とし、ＩＶＨ（インターナルバイアホール）等により何れかの導体層を切り欠きや孔のない平坦なグランド層とすることで、より一層電磁波シールド性を高めることができる。
また、制御ユニット１が、人の目や手に触れることのない例えばエアバック制御装置等であれば、カバー５を廃止し、厚めのスプレーコーティング又は熱収縮チューブのポッティング材を注入するのみとして、制御ユニット１の小型化及び軽量化をさらに図ることもできる。このとき、基板本体１０の下面Ｂに実装された電磁波発振部品１１の実装面からの突出高さは比較的低くされているため、ケース４が浅く形成されており、制御ユニット１のより一層の小型軽量化を図ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、制御基板がコネクタを備えた面を外側にしてユニットケースに取り付けられると共にユニットケースの開口部を閉塞することで、基板本体を有効利用して電磁波発振部品を遮蔽することができ、車両用電子制御ユニットの小型軽量化を図ることができる。また、電磁波発振部品とコネクタとの間に制御基板の基板本体が設けられることで、電磁波発振部品からのノイズを基板本体の導体層により遮断することができ、コネクタのリードピンにノイズが侵入することを抑制できる。
【００２３】
請求項２に記載した発明によれば、制御回路を形成するための導体層の他に、電磁波遮蔽用の導体層を予め設定することで、切り欠きや孔のない平坦な導体層を容易に設けることができ、確実にノイズを遮蔽することができる。
【００２４】
請求項３に記載した発明によれば、電磁波発振部品の周囲がユニットケース、遮蔽壁、及び基板本体により閉塞されることで、電磁波発振部品が確実に遮蔽されるため、簡易な構成で電磁波発振部品のノイズ遮蔽性を確実に高め、車両用電子制御ユニットの小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における制御ユニットの分解斜視図である。
【図２】図１におけるＣ−Ｃ線に沿う断面説明図である。
【図３】図２におけるＤ−Ｄ線に沿う断面説明図である。
【符号の説明】
１制御ユニット（車両用電子制御ユニット）
２制御基板
４ケース（ユニットケース）
４ａ開口部
８リブ（遮蔽壁）
１１電磁波発振部品
１５コネクタ

Claims

一方の面に電磁波発振部品を、他方の面にコネクタを各々備えた制御基板が、電磁波シールド性を有するユニットケースに、該ユニットケースの開口部を閉塞するように前記他方の面を外側にした状態で取り付けられることを特徴とする車両用電子制御ユニットのノイズ遮蔽構造。
前記制御基板が多層基板からなることを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御ユニットのノイズ遮蔽構造。
前記ユニットケースの前記制御基板と対向する部位に、前記電磁波発振部品の周囲を取り囲む遮蔽壁を突出形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に項記載の車両用電子制御ユニットのノイズ遮蔽構造。