JP4203438B2 - Ｅｃｕの検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）を検査する検査装置の機構に関し、特に、電子制御ユニットのコネクタとＥＣＵ検査装置のコネクタとを接続するための機構に関する。

エンジンおよびエンジンの周辺装置を電子制御するためのＥＣＵは、制御プログラムが書き込まれた後、設計通りの信号出力が行われるか否かを検証するための検査が行われる。ＥＣＵの検査では、ＥＣＵ検査装置を使用する。そして、検査の際、お互いのコネクタを介してＥＣＵとＥＣＵの検査装置とを接続する。このときの接続は、コネクタ同士を外部ハーネスを介して接続するのが一般的である。

ＥＣＵの検査作業において、検査すべきＥＣＵを交換するたびに、ハーネスとＥＣＵ本体側のコネクタとを抜き差しする必要がある。近年のＥＣＵは出力線数が多く、コネクタのピン数およびコネクタ数も多くなる傾向にある。そして、このようなピン数およびコネクタ数の増大はコネクタの抜き差しの難易度および煩雑さを高め検査作業の効率を低下させる。

特許文献１には、ＥＣＵ検査装置の治具上にＥＣＵ本体を固定し、ＥＣＵ検査装置の検査ノブを操作することによって、検査用コネクタとＥＣＵ本体のコネクタと嵌合する技術が開示されている。
特開２０００−１８３５４２公報

特許文献１に開示の技術は、ＥＣＵ本体をＥＣＵ検査装置の外部において接続する。よって、ＥＣＵの検査を行うとき、ＥＣＵを置くための検査スペースを必要とする。このため、スペースの使用効率が悪いという問題があった。

ところで、ＥＣＵとＥＣＵ検査装置との接続形態において、省スペース化を図るため、外部ハーネスを介さずに直接コネクタ同士を接続する形態がある。このとき、ＥＣＵの複数のコネクタをＥＣＵの所定の箇所に固定し、検査装置の複数のコネクタも検査装置の所定の箇所に固定し、一度にお互いのすべてのコネクタを接続できるようにする。

しかしながら、ＥＣＵの外部接続コネクタは、製造時において取り付け位置に誤差を生じていることがある。取り付け位置に誤差を生じていると、コネクタ間の相対位置も誤差を有することとなり、ＥＣＵの外部接続コネクタとＥＣＵ検査装置の検査用接続コネクタとの嵌合が困難になる。このようなときにコネクタを接続しようとすると、コネクタの必要外の箇所に無理な力がかかることとなり、ＥＣＵ検査装置およびＥＣＵ本体の接続コネクタを破損してしまうことがあった。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、ＥＣＵ検査時におけるＥＣＵ本体および検査装置の占めるスペースを少なくし、さらに、ＥＣＵ本体のコネクタの取り付け位置の誤差による検査装置との嵌合不具合を解消して、ＥＣＵの検査作業の能率を向上させる技術を提供する。

本発明の検査装置は、発明の一形態（請求項１）によると、車両に搭載され、コネクタ接続を介して車両各部とデータの送受信を行って車両の運転を制御するための演算を行う演算処理装置12を検査する検査装置100である。この検査装置100は、内部に前記演算処理装置12を接続するための接続装置10を備える。この接続装置10は、前記演算処理装置12を収納するための収納口を有するハウジング36と、前記ハウジング36に摺動可能に設けられた、前記演算処理装置12を載置するためのトレイ18と、を備える。接続装置10は、さらに、前記ハウジング36に設けられ、前記演算処理装置12のコネクタ44a,44b,44cと嵌合し、該演算処理装置を前記検査装置に電気的に接続するための検査コネクタ32a,32b,32cと、前記収納口10に形成され、前記トレイを前記検査コネクタ32a,32b,32cとの嵌合方向に摺動可能に保持する保持部36と、前記演算処理装置12のコネクタと前記検査コネクタ32a,32b,32cとを嵌合させるように、前記トレイ18を前記保持部36上で摺動させるためのレバー14と、を備える。

これによると、保持部36が、演算処理装置（ＥＣＵ）12を載置したトレイ18を検査コネクタ32a,32b,32cの嵌合方向にのみ摺動可能に保持するので、コネクタの嵌合方向に沿って演算処理装置12を移動させてコネクタを嵌合させることができる。よって、コネクタに横方向および不均一な力が加わらないので、コネクタの破損を防止することができる。また、検査装置100内に収納口10を設けてＥＣＵ12を収納可能とするので、検査時において、ＥＣＵを置くためのスペースを必要とせず、機材が占めるスペースを少なくすることができる。

また、この発明のもう一つの形態（請求項２および３）による検査装置100において、前記検査コネクタ32a,32b,32cは、前記収納口10内に設けられた支持部36に支持され、前記検査コネクタの外周面と前記支持部の内周面との間に弾性体34a,34cを挟み込んでいる。これによると、ＥＣＵ12本体の製造時において、ＥＣＵ12のコネクタの取り付け位置に誤差を生じたときであっても、弾性体の弾性変形可能な範囲内で検査コネクタが自由に動くことができるので、円滑にコネクタ同士を嵌合でき、ＥＣＵ12本体およびＥＣＵ検査装置100のコネクタの破損を防止することができる。

また、この発明のもう一つの形態（請求項４）による検査装置100において、前記検査装置100には、前記検査コネクタが複数設けられ、複数の前記検査コネクタのうち少なくとも一つは前記演算処理装置12のコネクタとの位置決めを行うために前記支持部36に固定され、その他の検査コネクタ32a. 32cの外周面と該支持部の内周面との間に弾性体34a,34cが挟み込まれている。これによると、検査コネクタ32a,32b,32cの少なくとも１つが支持部36に固定されているので、演算処理装置12および検査装置100において固定されているコネクタ同士の接続により嵌合基準位置を素早く定めることができ、弾性体34a,34cを介して支持されている検査コネクタ32a,32b,32cとの嵌合も円滑に行うことができる。

また、この発明のもう一つの形態（請求項５）による検査装置において、前記弾性体34a,34b,34cはラバーである。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。

図１および図２は、本発明の実施の形態であるＥＣＵ検査装置におけるＥＣＵ収納部の全体構成を示す斜視図である。図１は、コネクタ接続前における収納部とＥＣＵとの相対的な位置関係を示す斜視図である。また、図２は、コネクタ接続後における収納部とＥＣＵとの相対的な位置関係を示す斜視図である。

図３は、コネクタ接続前における収納部の側面図である。図４はコネクタ接続前における収納部の上面図である。図５は、コネクタ接続後における収納部の側面図である。図６はコネクタ接続後における収納部の上面図である。尚、図３および図５の側面図は、ＥＣＵトレイの動きが分かるように、ＥＣＵケース36を透過するように描画している。また、図４および図６の上面図は、ＥＣＵトレイ18とレバー14に取り付けられた移動用ピン22との関係を表すために、載置したＥＣＵ12を透過するように２点鎖線で表現している。

図７は、検査装置側のコネクタのコネクタブロックに対する取り付け位置を示す斜視図である。また、図８は、コネクタブロック26、コネクタ32およびコネクタの周囲に取り付けられたラバー34の位置関係を表す平面図である。図９は、本実施形態における、ＥＣＵ検査装置本体の斜視図である。尚、これらの図において、良好な視認性を確保するために説明に不用な部材は省略してある。

図９において、検査装置100は検査用の回路等を収納しているボックス42、検査条件等を入力可能とする制御パネル38、および制御パネル38を保護するための上蓋部40を有している。制御パネル38には、ＥＣＵを検査する際に使用する各種のスイッチ類が取り付けられている。そして、制御パネル38は、図９のように上方向に向かって持ち上げることができる構成となっている。制御パネル38の下部には、検査するべきＥＣＵを収納するための収納部10を有している。図１において、収納部10は、ＥＣＵを載置して収納部10に挿入するためのＥＣＵトレイ18、ＥＣＵトレイを保持するためのＥＣＵケース36、ＥＣＵトレイを移動させるためのレバー14、レバーを下から挟み込むためのＥＣＵアーム押さえ板24を含む。また、収納部10において、ＥＣＵの入出力信号を送受信するために接続するコネクタ44a,44b,44cが、コネクタブロック26を介して支持されている。

本実施形態では、制御パネル38を開くことによりＥＣＵの収納部10が出現する構成となっているが、ＥＣＵ検査装置100の内部に収納される構成であれば、本形態とは異なる位置においてＥＣＵの収納部を設けることもできる。

図１および図２において、符号12は電子制御機器としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、ＥＣＵ12のボックスの内部には、基板に実装された種々の電子部品等からなる電子制御回路が内蔵されている。そして、電子制御回路の入出力用の電子接点を所定の仕様で束ねたものが外部接続コネクタ44a,44b,44cとしてＥＣＵ12に固定されている。本実施形態において、外部接続コネクタ44は円形のコネクタであって、各コネクタは複数の電子接点を含んでいる。そして、本実施形態において、ＥＣＵ12は３つの外部接続コネクタ44a,44b,44cを有し、ＥＣＵ12の最前面に横方向に等間隔の配列で同じ高さで固定されている。本実施形態では、外部接続用コネクタを３つとする構成としているが、２つとすることもできるし、それ以上とする構成とすることもできる。

ＥＣＵ12に固定されているコネクタ（外部接続コネクタ）44a,44b,44cはオス型ピンを包含するコネクタである。一方、ＥＣＵ12の収納側に取り付けられているコネクタ（検査用接続コネクタ）32a,32b,32cはメス型ピンを包含するコネクタである。そして、収納側の検査用接続コネクタ32は、図３および図５に示すように、外部接続コネクタ44a,44b,44cが嵌合する高さでコネクタブロックに支持される。

ＥＣＵケース（保持部）36は、ＥＣＵトレイを保持するための部材である。本実施形態において、ＥＣＵケース36は、図９のようにＥＣＵ検査装置の内部に収まるように、制御パネル下部のハウジングに固定される。尚、ＥＣＵケース36はハウジングと一体的に製造されることとし、所定の締結部材を用いて検査装置の制御パネル38の下部に固定することとしてもよい。ＥＣＵケース36は、２ｍｍほどの厚さを有するアルミニウムを打ち抜き加工および曲げ加工することで製造される。また、二つ割りにされたコネクタブロック26の下部が、ＥＣＵケース36の所定の位置に所定の締結部材を用いて固定される。ＥＣＵケース36には、ＥＣＵアーム押さえ板24との間で支点ピン30を固定するための孔またはタップが加工される。そして、支点ピン30が固定される。さらに、ＥＣＵケース36には、図６に示すようにレバーの移動用ピン22が通るための矩形孔28が打ち抜き加工されている。

ＥＣＵトレイ18は、ＥＣＵ12を載置するトレイであって、ＥＣＵケース36に横方向を挟み込まれ、コネクタの嵌合方向にのみ移動可能に保持される。すなわち、ＥＣＵトレイ18は、両脇をＥＣＵケース36に挟まれつつ、ＥＣＵケース内に載置される。また、ＥＣＵトレイ18には、レバー14に取り付けられた移動用ピン22を係合させるための矩形孔20が加工されている。この矩形孔20は、移動用ピン22が係合しさえすればよいため、ザグリ穴であってもよい。ＥＣＵトレイ18には、ＥＣＵ12を載置したときの水平方向の位置を固定するための前面押さえ部18a、左押さえ部18b、右押さえ部18c、および後面押さえ部18dが成型される。すなわち、図に示すようにＥＣＵが載置されるＥＣＵトレイ18のＥＣＵ載置面は、トレイの前面押さえ部18a、後面押さえ部18d、左押さえ部18b、および右押さえ部18cにＥＣＵの前面、後面、左面、および右面がそれぞれ接するような大きさで作成される。また、前面押さえ部18aには、ＥＣＵ12の外部接続コネクタ44a,44b,44cが検査用接続コネクタ32a,32b,32cと接続可能なように、外部接続コネクタを突出させるための溝が加工してある。

ＥＣＵ12には、ＥＣＵトレイ18において水平方向を固定するには小さいサイズのものも存在する。小さいサイズのＥＣＵ18を使用するときは、例えば、ＥＣＵ18の後面と後面押さえ部18dとの間にサイズを調整するためのスペーサを挿入することにより、ＥＣＵトレイ18内におけるＥＣＵ12の水平方向の動きを固定できるようにする。

このようにコネクタの嵌合方向以外の動きが固定され、後面押さえ部18dの面をもって、ＥＣＵ12の背面をコネクタの嵌合方向にまっすぐに押すことができる。よって、コネクタに対して偶力をかけることがなく、また、３つのコネクタが同時期に嵌合を開始する。そして、３つのコネクタに均等に力が加わるのでコネクタの破損を防止することができる。

本実施形態において、ＥＣＵトレイ18はアセタール樹脂のエンジニアリング用樹脂であるデルリンで成型される。

ＥＣＵアーム押さえ板24は、不図示のスペーサを介して前述のＥＣＵケース36に締結される。また、ＥＣＵアーム押さえ板24には、ＥＣＵケース36との間で支点ピン30を固定するための孔またはタップが加工されている。そして、支点ピン30が固定される。本実施形態において、ＥＣＵアーム押さえ板24は、３ｍｍほどの厚さを有するアルミニウムを加工することによって製造される。

レバー14は、ＥＣＵトレイ18をＥＣＵケース36上で摺動させ、ＥＣＵ12の外部接続コネクタ44a,44b,44cと検査装置の検査用接続コネクタ32a,32b,32cとを嵌合させるための部材である。レバー14は、ＥＣＵケース36とＥＣＵアーム押さえ板24との間に挟まれるように構成される。レバー14には、回転中心であってＥＣＵトレイ18を押し出す際の支点となるべく支点孔16が穿孔されている。また、ＥＣＵトレイ18を移動させるための移動用ピン（突起）22がレバー14の所定の位置に固着されている。そして、この移動用ピン22は、ＥＣＵケース36の矩形孔28を通り、ＥＣＵトレイ18の矩形孔22に係合する。本実施形態において、レバー14は、２ｍｍほどの厚さを有するアルミニウムを加工し、移動用ピン22を取り付け加工することにより作成される。

支点ピン22は、前述のようにＥＣＵアーム押さえ板24およびＥＣＵケース36の所定の位置に固定される。そして、この支点ピン30が、ＥＣＵアーム押さえ板24とＥＣＵケース36との間に挟まれているレバー14の支点孔30を通るように組み立てられる。

コネクタブロック26は、検査装置側の検査用接続コネクタ32を支持するための部材であり、所定の締結部材を用いてＥＣＵケース36に固定される。コネクタブロック26は、上下二つ割りの構造となっている。二つ割りのコネクタブロック26には、上下共に３本の検査用接続コネクタを挟み込むための溝が加工される。中央の溝41bは、コネクタを確実に固定するために、検査用接続コネクタ32bの外形と同形状に切削加工される。一方、コネクタブロックにおける左右の溝46a,46cは、コネクタを完全に固定しないように検査用接続コネクタ32の外形よりも大きめの溝が切削加工される。さらに、コネクタブロック26における左右の溝46a,46cには、検査用接続コネクタ32a,32cの外周面に取り付けられたラバー34a,34cを嵌めこむための溝48a,48cが加工される。そして、検査用接続コネクタ32a,32cには、それぞれリング状のラバー48a,48cが取り付けられる。本実施形態では、弾性体としてラバーを取り付けることとしたが、シリコン、樹脂、スプリング、空気または液体を充填した浮き輪を取り付けることとしてもよい。上下のコネクタブロックは、これらの検査用接続コネクタ32a,32b,32cを挟み込み、ねじなどの締結部材によって固定される。ここで留意する点は、中央の検査用接続コネクタ32bは直接コネクタブロックに固定されるものの、左右の検査用接続コネクタ32a,32cは、直接コネクタブロックに支持されるのではなく、ラバー34を介してのみコネクタブロックに支持される構成となることである。

このように、左右のコネクタ支持部の内周面とコネクタの外周面にラバー34をはめ込むことで、検査用接続コネクタ32a,32cは、ラバー34a,34cに支持されつつ、ラバーの弾性変形可能な範囲内で自由に動くことができる。よって、ＥＣＵ12本体側に取り付けられたコネクタ位置に若干の誤差を生じていても、検査用接続コネクタと外部接続コネクタを円滑に嵌合できる。そして、コネクタの破損を防止することができる。

一方、３つの溝のうちの中央の溝46bは、コネクタを確実に固定するために、検査用接続コネクタ32bの外形と同じ形状に掘られている。これにより、中央の検査用接続コネクタ32bは、中央のコネクタ支持部46bに挟み込まれることで確実に固定される。このように、中央の検査用接続コネクタをコネクタ支持部に固定することで、ＥＣＵ本体側のコネクタとＥＣＵ検査装置側のコネクタとの位置決めを容易にすることができる。

ここで、本実施形態において、中央の検査用接続コネクタ32bを固定することとしたが、左右どちらかの検査用接続コネクタ32a,32cを固定するような構成にすることもできる。また、１つの検査用接続コネクタを位置決め用に固定する構成としているが、複数の検査用接続コネクタをコネクタブロック26に確実に固定する構成とすることもできる。

次に、ＥＣＵ12のコネクタをＥＣＵ検査装置100のコネクタに接続するプロセスおよび各部の動作を説明する。

ＥＣＵ検査装置100の上蓋40を開け、さらに制御パネル38を起こすとＥＣＵを収納すべく収納口10が現れる。制御パネル38が起こされる前において、収納の関係上レバー１２は、図２のように奥へと押し込まれているので、図１のようにレバー14を手前に引く。図４参照すると、コネクタの接続前において、レバー14は最も手前に引かれた状態にあり、ＥＣＵトレイ18は検査用接続コネクタ32a,32b,32cから最も遠い位置にある。レバー14の移動用ピン22は、ＥＣＵトレイ18の矩形孔20に係合しているので、レバーが最も手前に引かれた状態のとき、ＥＣＵトレイ18はＥＣＵケース36から最も引き出された位置となる。このとき、制御パネル38とＥＣＵトレイ18との間にできた隙間から、検査すべきＥＣＵを挿入し、ＥＣＵトレイ18に載置する。実際に、ＥＣＵ12をＥＣＵトレイ18上に載置したときのＥＣＵ12を表しているのが図１の２点鎖線部である。また、前述の通り、ＥＣＵトレイ18上のＥＣＵ載置面は、幅および長さをＥＣＵ外形寸法と同じ寸法で作成されているので、ＥＣＵトレイ18上においてＥＣＵ12は、水平方向に固定されることとなる。

次に、上から見てレバー14を時計回りに回転するようにスライドさせる。そうすると、レバーの移動用ピン22がＥＣＵトレイ18の矩形孔20に係合しており、さらにＥＣＵケース36によって左右への移動が制限されているため、ＥＣＵトレイ18はＥＣＵケース36の内面を摺動するようにして、レバー14の回転に伴って検査用接続コネクタ32に近づく方向へと移動する。そして、外部接続コネクタ44a,44b,44cと検査用接続コネクタ32a,32b,32cとを嵌合する。時計方向へのスライドを続けると、ＥＣＵトレイ18の前面部18aがコネクタブロック26に当接し、これ以上レバー14をスライドさせることができなくなる。このとき、図２に示すように、ＥＣＵトレイ18上にＥＣＵ12が載置されているならば、ＥＣＵ12のコネクタはコネクタブロック内の検査用接続コネクタに適切に挿入され電気的に確実に接続される。

前述したとおり、ＥＣＵ収納部における左右の２つの検査用接続コネクタ44a,44cは、ラバー34a,34cを介してコネクタブロックに支持されているので、若干ではあるもののラバーの弾性変形可能な範囲内で上下左右へと移動できる状態になっている。一方、中央のコネクタはラバーを介することなくコネクタブロック26に固定されている。よって、コネクタ同士の接続の際、まず中央のコネクタ32bによって中央の位置決めがなされる。ほぼ同時に左右のコネクタの嵌合も開始するが、左右の検査用接続コネクタ32a,32cの有する若干の移動可能性によって、外部接続コネクタに対する検査用接続コネクタの位置および軸角度が一致するように移動する。そして、円滑にかつ適切にコネクタ32a,44a,32b,44b,32c,44cは嵌合する。

このようにしてコネクタを接続すると、制御パネルを閉め、ＥＣＵ12の検査を行うことができるようになる。

次に、ＥＣＵ検査装置100からＥＣＵ12を取り外すときのプロセスについて説明する。

まず、制御パネル38を引き起こす。次に、上から見て、レバー14を半時計方向へと回転するように手前方向にスライドする。そうすると、レバー14の移動用ピン22がＥＣＵトレイ18の矩形孔20に係合しているため、ＥＣＵトレイ18はＥＣＵケース36の内面を摺動するようにして、レバー14の回転に伴って検査用接続コネクタ32から遠ざかる方向への移動を開始する。レバー14の手前方向へのスライドを続けると、コネクタ同士の接続が解かれる。そして、移動用ピン22が、ＥＣＵケース36の矩形孔28の後部に当接し、これ以上レバー14をスライドさせることができなくなる。このようにして、外部接続コネクタ44は、検査用接続コネクタ32から取り外され電気的にも接続が解除された状態となる。そして、制御パネル38とＥＣＵトレイ18との隙間からＥＣＵ12を取り出すことができる。

本発明の一実施形態に従う、レバーを引いた状態におけるＥＣＵ収納部の斜視図。 本発明の一実施形態に従う、レバーを回転移動させトレイを移動させたときにおけるＥＣＵ収納部の斜視図。 本発明の一実施形態に従う、レバーを引いた状態におけるＥＣＵ収納部の側面図。 本発明の一実施形態に従う、レバーを引いた状態におけるＥＣＵ収納部の上面図。 本発明の一実施形態に従う、レバーを回転移動させトレイを移動させたときのＥＣＵ収納部の側面図。 本発明の一実施形態に従う、レバーを回転移動させトレイを移動させたときのＥＣＵ収納部の上面図。 本発明の一実施形態に従う、検査用接続コネクタ部の上側コネクタブロックをとりはずしたときの斜視図。 本発明の一実施形態に従う、コネクタブロックと検査用接続コネクタとの関係を表す平面図。 本発明の一実施形態に従う、ＥＣＵ検査装置の斜視図。

Claims (3)

1. 車両に搭載され、コネクタ接続を介して車両各部とデータの送受信を行って車両の運転を制御するための演算を行う演算処理装置を検査する検査装置であって、
   該検査装置は、内部に前記演算処理装置を接続するための接続装置を備え、該接続装置は、
   前記演算処理装置を収納するための収納口を有するハウジングと、
   前記ハウジングに摺動可能に設けられた、前記演算処理装置を載置するためのトレイと、
   前記ハウジングに設けられ、前記演算処理装置のコネクタと嵌合し、該演算処理装置を前記検査装置に電気的に接続するための検査コネクタと、
   前記収納口に形成され、前記トレイを前記検査コネクタとの嵌合方向に摺動可能に保持する保持部と、
   前記演算処理装置のコネクタと前記検査コネクタとを嵌合させるように、前記トレイを前記保持部上で摺動させるためのレバーと、を備え、
   前記検査コネクタは、前記収納口に設けられた支持部に支持され、
   前記検査装置には、前記検査コネクタが複数設けられ、複数の前記検査コネクタのうち少なくとも一つは前記支持部に固定され、その他の検査コネクタの外周面と該支持部の内側面との間にリング状の弾性体が組み込まれた、検査装置。
2. 前記弾性体はラバーである請求項１記載の検査装置。
3. 前記レバーは、一端側に前記保持部に備えられたピンによって回動可能に設けられた支点を備え、前記レバーの他端を押し引きすることにより前記支点を中心として回動し、前記一端と前記他端の間には、突起が形成され、この突起は前記トレイに前記収納の方向と略直交する方向に延在するように加工された矩形孔と係合しており、
   前記回動によって、前記トレイは、前記収納の方向と平行する前記ハウジングの両内側面に案内されつつ、前記ハウジング上で前記収納の方向に摺動する、請求項１または請求項２に記載の検査装置。

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