JP4366863B2 - 電子制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子部品を実装するプリント基板が受ける振動を抑制する電子制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の吸気系構成部材（以下、『吸気系モジュール』と記す）は、エアクリーナ、吸気ダクト、エアフロセンサ、スロットルボデー、インテークマニホルド等の多数のサブモジュールが組合わされて構成される。近年、各サブモジュールには、従来より搭載されているセンサ類やアクチュエータ類に加え、これまで車室内にあった電子制御ユニットを搭載する例が増えている。ここで、各サブモジュールの筐体材質は樹脂が殆どである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の電子制御ユニットは樹脂で形成されたエアクリーナ等に収納される。この収納部は内燃機関からの振動を受け、設置環境は非常に厳しいものがある。ここで、電子制御ユニット内に配置されている柔軟なプリント基板には、受ける振動の共振によって、時には数十倍もの振動が発生することがある。すると、プリント基板に実装された電子部品に影響が及び、電子制御ユニットが効果的に機能しなくなるという不具合があった。
【０００４】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、軽量で耐応力性・耐振動性に優れた電子制御装置の提供を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の電子制御装置によれば、プリント基板には剛性の大きい金属板がその周端部及び中央部１箇所以上に固定され、この金属板に形成された凸部にプリント基板に実装された複数の電子部品が納められており、このプリント基板が車両に搭載された内燃機関の吸気系構成部材の吸気通路内に臨ませて形成されたケースに収容されている。これにより、プリント基板の共振周波数が高くなると共に、共振時の振動振幅が小さくなる。よって、プリント基板に実装された電子部品の損傷が防止される。
【０００６】
また、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませ配置される。これにより、電子制御装置はプリント基板における放熱が良好で耐環境性を向上することができる。そして、金属板の凸部に所定寸法の穴が穿設されており、放熱が促進されると共に、軽量化を図ることができる。
【０００７】
請求項２の電子制御装置では、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの１部分を用い一体成形される。このため、電子制御装置はケースの構成を簡単で安価なものとすることができる。
【０００８】
請求項３の電子制御装置では、ケースが開口部を有する袋構造とされ、その内壁面に対向して形成されたスリット溝によってプリント基板の両側端縁または金属板の両側端縁のうち少なくとも一方がその平面に沿った方向に案内される。これにより、電子制御装置は金属板を伴うプリント基板をケースに収容する際の組付作業性に優れ、ケース内を密封状態にし易いことで耐環境性にも優れたものとなる。
【０００９】
請求項４の電子制御装置では、ケースのスリット溝がプリント基板の両側端縁または金属板の両側端縁のうち少なくとも一方を案内終端にて挟込むようそのスリット幅の寸法が設定されている。これにより、電子制御装置はケースに収容された金属板が固定されたプリント基板における耐応力性・耐振動性を増し信頼性を確保することができる。
【００１０】
請求項５の電子制御装置では、金属板のプリント基板との固定部がプリント基板に実装されている電子部品と接触干渉しない位置に設けられており、プリント基板との固定によって電子部品に悪影響を及ぼすことなくプリント基板における耐応力性・耐振動性を補償することができる。
【００１１】
請求項６の電子制御装置では、金属板が外部接続コネクタが実装されたプリント基板の同じ側に固定されており、プリント基板とケースの内壁面との空間が外部接続コネクタの配置寸法より大きく設定されることとなり、プリント基板に実装されている電子部品を納める金属板の凸部等の複雑な形状の形成にも自由度が大きく容易に対応することができる。
【００１２】
請求項７の電子制御装置では、金属板の凸部がケースの内壁面と接触するような寸法にて形成されることで、プリント基板は金属板を介してケースの内壁面に規制されることとなり、プリント基板２１における耐応力性・耐振動性を増すことができる。
【００１３】
請求項８の電子制御装置では、ケースがその内壁面の一部にて吸気通路側と連通するよう形成され、その連通部位を金属板にて被うことでプリント基板側が吸気通路側から隔離される。これにより、電子制御装置はケース構成を複雑化することなく金属板が吸気通路側に面することとなるため電子部品からの放熱をより促進することができる。
【００１４】
請求項９の電子制御装置によれば、更に、プリント基板と金属板とが組合せられ、プリント基板及び金属板の周端縁の複数箇所が保持部材によって密着状態にて挟持されている。これにより、電子制御装置はプリント基板における実装密度を損なうことなく放熱が良好で、プリント基板に固定されている金属板によって耐応力性・耐振動性を向上することができる。
【００１５】
請求項１０の電子制御装置では、金属板のプリント基板との当接部位がプリント基板に実装されている電子部品と接触干渉しない位置に設けられており、プリント基板との当接によって電子部品に悪影響を及ぼすことなくプリント基板における耐応力性・耐振動性を補償することができる。
【００１６】
請求項１１の電子制御装置では、金属板が外部接続コネクタが実装されたプリント基板の反対側に配設されており、外部接続コネクタの複雑な形状の影響を受けることなく電子部品を凸部に納めプリント基板のほぼ全面を被うことができる。これにより、金属板の形状を比較的簡単で放熱性に優れたものとすることができる。
【００１７】
請求項１２の電子制御装置では、保持部材のくり抜かれ形成された部分に金属板の凸部が対応しており、保持部材に妨げられることなく金属板からの放熱を良好なものとすることができる。
【００１８】
請求項１３の電子制御装置によれば、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませて保持部材が固定されるよう形成されている。このため、電子制御装置はケース構成が簡単で安価なものとすることができる。
【００１９】
請求項１４の電子制御装置では、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの１部分を用いその内壁面が吸気通路側と連通するよう一体成形されており、その連通部位が保持部材または金属板のうち少なくとも一方にて被われることでプリント基板側が吸気通路側から隔離される。これにより、電子制御装置はケース構成を複雑化することなく保持部材または金属板が吸気通路側に面することとなるため電子部品からの放熱をより促進することができる。
【００２０】
請求項１５の電子制御装置によれば、更に、プリント基板と金属板とが組合せられ、金属板に対してプリント基板と反対側に配設された略板状の弾性部材を介在させ、プリント基板及び金属板の周端縁の複数箇所が保持部材によって密着状態にて挟持されている。これにより、電子制御装置はプリント基板における実装密度を損なうことなく放熱が良好で、プリント基板に密着されている弾性部材を伴う金属板によって耐応力性・耐振動性を向上することができる。
【００２１】
請求項１６の電子制御装置では、金属板のプリント基板との当接部位がプリント基板に実装されている電子部品と接触干渉しない位置に設けられており、プリント基板との当接によって電子部品に悪影響を及ぼすことなくプリント基板における耐応力性・耐振動性を補償することができる。
【００２２】
請求項１７の電子制御装置では、金属板が外部接続コネクタが実装されたプリント基板の反対側に配設されており、外部接続コネクタの複雑な形状の影響を受けることなく電子部品を凸部に納めプリント基板のほぼ全面を被うことができる。これにより、金属板の形状を比較的簡単で放熱性に優れたものとすることができる。
【００２３】
請求項１８の電子制御装置では、弾性部材のくり抜かれ形成された部分に金属板の凸部が対応しており、弾性部材に妨げられることなく金属板からの放熱を良好なものとすることができる。
【００２４】
請求項１９の電子制御装置では、保持部材のくり抜かれ形成された部分に金属板の凸部が対応しており、保持部材に妨げられることなく金属板からの放熱を良好なものとすることができる。
【００２５】
請求項２０の電子制御装置によれば、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませて保持部材が固定されるよう形成されている。このため、電子制御装置はケース構成が簡単で安価なものとすることができる。
【００２６】
請求項２１の電子制御装置では、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの１部分を用いその内壁面が吸気通路側と連通するよう一体成形されており、その連通部位が保持部材または金属板のうち少なくとも一方にて被われることでプリント基板側が吸気通路側から隔離される。これにより、電子制御装置はケース構成を複雑化することなく保持部材または金属板が吸気通路側に面することとなるため電子部品からの放熱をより促進することができる。
【００２７】
請求項２２の電子制御装置では、プリント基板が周端部の４箇所以上で金属板によって固定されている。これにより、プリント基板における耐応力性・耐振動性を向上することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２９】
〈実施例１〉
図１は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる電子制御装置が適用された電子制御ユニットの内燃機関の吸気系モジュールへの搭載状態を示す概略図である。
【００３０】
図１において、１０は内燃機関１の運転状態を制御する電子制御ユニット（Electronic Control Unit;以下、『ＥＣＵ』と記す）であり、ＥＣＵ１０は内燃機関１の吸気系モジュールである例えば、エアクリーナ２を形成するプラスチック樹脂製ハウジングの１部分を用いその吸気通路２ａ内に臨ませ一体成形されたケース１１を利用し搭載されている。ＥＣＵ１０には各種センサ信号が入力され、内燃機関１への吸気量（吸入空気量）及び燃料供給量が演算される。
【００３１】
この演算された吸気量及び燃料供給量に基づきスロットルバルブ６のスロットル開度、インジェクタ（燃料噴射弁）７からの燃料噴射量がそれぞれ制御される。なお、内燃機関の吸気系モジュールとしては、上記エアクリーナ２以外に吸気ダクト３、吸気量を計測するエアフローメータ５、スロットルバルブ６の開閉機構を配設するスロットルボデー（図示略）、内燃機関１の吸気ポートに接続しインジェクタ７を配設するインテークマニホルド４等がある。
【００３２】
図２は図１のＥＣＵ１０の要部構成を示す断面図である。ここで、図２（ａ）はＥＣＵ１０の組付途中、図２（ｂ）はＥＣＵ１０の組付完了状態を示す。また、図３は図１のＥＣＵ１０を構成するエアクリーナ２を用いたケース１１とそのケース１１内に収容される後述の電子制御回路２０を示す分解斜視図である。なお、図２及び図３ではプリント基板２１面上の配線パターンや電子部品等は適宜、省略されている。
【００３３】
図２及び図３において、ＥＣＵ１０は上述のようにエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ一体成形されたケース１１と、このケース１１内に収容され電子制御回路２０を構成する複数の電子部品２２が実装されたプリント基板２１と、このプリント基板２１にねじ止め固定された熱伝導性の高いアルミニウム板材等の金属板３１とからなる。
【００３４】
このＥＣＵ１０のケース１１は、エアクリーナ２のハウジング外部に面する１方向に開口部１２を有する袋構造であり、その内壁面１３には対向するスリット溝１４ａ，１４ｂが形成されている。また、プリント基板２１にはＩＣやチップコンデンサ等のＳＭＤ（Surface Mounted Devices ：表面実装部品）、コンデンサや抵抗素子等の背の高いＶＭＤ（Vertical Mounted Devices：垂直実装部品）等の各種の電子部品２２が実装され電子制御回路２０が構成されている。この電子制御回路２０を外部と接続する外部接続コネクタ２７がその端子部をプリント基板２１の端縁面にはんだ付けされ固定されている。
【００３５】
プリント基板２１とこのプリント基板２１に固定された金属板３１とは、ＥＣＵ１０のケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂに案内されケース１１内に収容される。このケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂの案内終端近傍では、そのスリット幅寸法とプリント基板２１及び金属板３１の両側端縁の厚み寸法とがほぼ同じになるよう設定されている。このため、プリント基板２１及び金属板３１はスリット溝１４ａ，１４ｂの案内終端にて両側から挟込まれる。また、プリント基板２１のケース１１内への収容完了時、外部接続コネクタ２７の外側面に設けられたフランジ部２８がシール部材２９を介してケース１１の開口部１２を被い、このフランジ部２８がケース１１側にねじ止め固定されることでケース１１内が密封状態とされる。
【００３６】
ここで、金属板３１はプリント基板２１面に対し端子部がはんだ付けされ固定されている外部接続コネクタ２７と同じ側に固定されている。この金属板３１にはプリント基板２１に実装され電子制御回路２０を構成する電子部品２２が適宜、その内部に納まるようプレス加工による凸部３２が形成されている。また、プリント基板２１にねじ止めする金属板３１の固定部３３は電子制御回路２０を構成する電子部品２２や配線パターンと接触干渉しない位置でプリント基板２１の実装密度を損なうことのないよう適宜、設けられている（図２では中央の１箇所）。更に、金属板３１の凸部３２には内部からの放熱を促進させ、かつ軽量化を図るため複数の所定寸法の穴３４が穿設されている。
【００３７】
なお、金属板３１は鉄板の打抜き折曲げ加工にて作成されており、プリント基板２１とは電子部品２２の実装に影響しない最小面積で結合されている。特に、中央の固定部３３は通常の絞り加工では接合面積が大きくなるため、打抜き折曲げ加工とされる。また、軽量化のため、強度に影響しない範囲でくり抜き加工されている。
【００３８】
次に、上述のＥＣＵ１０を構成する金属板３１の効果について、図４に示す特性図を用いて説明する。なお、図４の特性図は、ＥＣＵ１０内に収容されているプリント基板２１の共振点の移動を説明するためのものである。
【００３９】
図４において、まず、機関回転数〔ｒｐｍ〕の上昇に伴い、ＥＣＵ１０のケース１１の振動周波数〔Ｈｚ〕及び振動〔Ｇ:Gravity（重力加速度）〕の大きさは徐々に増大する。そして、機関回転数６０００〜６９９０〔ｒｐｍ〕では、振動周波数は２００〜２３３〔Ｈｚ〕となり、ケース１１の振動は約９〔Ｇ〕となる。また、プリント基板２１が共振したときには、プリント基板２１はケース１１の振動の数十倍の大きさで振動する。
【００４０】
ところで、機関回転数の上昇に伴ってケース１１の振動周波数は大きくなるものの、機関回転数が７０００〔ｒｐｍ〕を越えるとリミッタが働いて燃料カットが実施される。このため、機関回転数が７０００〔ｒｐｍ〕を越えると、ケース１１の振動は３〔Ｇ〕程度（最大振動に比べて約１／３程度）まで低減される。
【００４１】
したがって、プリント基板２１の共振点を２３３〔Ｈｚ〕よりも大きい周波数にすれば、実際の車両走行時には、プリント基板２１の振動をプリント基板２１の共振点が２００〜２３３〔Ｈｚ〕にあるときに比べて約１／３にすることができる。即ち、プリント基板２１に発生する振動を抑制することができる。
【００４２】
発明者等の実験・研究によれば、上述の方法にて、プリント基板２１の周端部及び中央部１箇所以上を金属板３１に固定、即ち、本実施例では、ケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂにプリント基板２１及び金属板３１のそれぞれの両側端縁を挟持することにより、プリント基板２１の周端部を金属板３１に固定することで、プリント基板２１の共振点は図４に実線にて示す１４９〔Ｈｚ〕から図４に破線にて示す２４６〔Ｈｚ〕に移動することが分かった。これにより、プリント基板２１に実装された電子部品２２の損傷を防止することができる。
【００４３】
次に、ＥＣＵ１０を構成する金属板３１の変形例について、図５、図６及び図７を参照して説明する。ここで、図５は図２のＥＣＵ１０の金属板３１の変形例を示す断面図であり、図５（ａ）はＥＣＵ１０の組付途中、図５（ｂ）はＥＣＵ１０の組付完了状態を示す。また、図６は図５のＥＣＵ１０を構成する金属板３１が固定されたプリント基板２１等からなる電子制御回路２０のケース１１内への収容を示す分解斜視図である。そして、図７は図６の金属板３１におけるＰ部拡大詳細図であり、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は側面図である。なお、図中、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図５及び図６においても、プリント基板２１面上の配線パターンや電子部品等は適宜、省略されている。
【００４４】
図５、図６及び図７において、ＥＣＵ１０の金属板３１には、金属板３１の挿入先端側の左右に、上下に開いたばね性を有する形状の突起部３５が一体的に形成されている。この突起部３５に対応してＥＣＵ１０のケース１１奥には袋穴１５が形成されている。そして、金属板３１の突起部３５のケース１１の袋穴１５と接する面にはそれぞれ小さな球状突起３６が設けられている。
【００４５】
これにより、金属板３１はＥＣＵ１０のケース１１の内壁面１３に形成されたスリット溝１４ａ，１４ｂによって案内終端にて両側から挟込まれると共に、ＥＣＵ１０のケース１１の袋穴１５にその突起部３５が挿入されることでしっかり固定される。この際、金属板３１の突起部３５に設けられた小さな球状突起３６によって挿入力が低減され、更に、挿入後において、小さな球状突起３６が柔らかいケース１１の袋穴１５の上下面にしっかりくい込むことで、抜け難くするという効果を奏する。
【００４６】
なお、金属板３１の形状を電子部品２２と接触干渉しないよう図８（ａ）に示すＸ型や図８（ｂ）に示すＨ型とし、その周端部の４箇所を利用してプリント基板２１に固定するようにしてもよい。
【００４７】
上述したように、本実施例のＥＣＵ１０は、エアクリーナ２の１部分に一体成形されたケース１１を用い、そのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ構成されている。また、ＥＣＵ１０を構成するプリント基板２１に金属板３１の固定部３３がねじ止め固定されている。そして、ＥＣＵ１０のケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂにプリント基板２１及び金属板３１のそれぞれの両側端縁が挟持されている。したがって、エアクリーナ２を含む吸気系モジュールに内燃機関からの振動が加わったとしても、プリント基板２１には金属板３１が固定部３３にて固定され、かつケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂにプリント基板２１及び金属板３１のそれぞれの両側端縁が挟持され、更に、プリント基板２１が金属板３１と固定されることで、プリント基板２１が共振状態に陥ることが抑制される。このため、プリント基板２１に実装されている電子部品２２等の振動による損傷が防止される。
【００４８】
このように、本実施例の電子制御装置としてのＥＣＵ１０は、複数の電子部品２２を実装するプリント基板２１と、プリント基板２１に実装された電子部品２２が納まるよう凸部３２を形成しプリント基板２１に固定した金属板３１と、プリント基板２１を収容するよう形成されたケース１１とを具備し、プリント基板２１は、その周端部及び中央部１箇所以上を金属板３１によって固定されているものである。また、ケースは、内燃機関１の吸気系モジュールとしてのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ形成するものである。そして、ケース１１は、エアクリーナ２の１部分を用いて形成するものである。更に、ケース１１は、１方向に開口部１２を有する袋構造でその内壁面１３に対向するスリット溝１４ａ，１４ｂが形成され、スリット溝１４ａ，１４ｂにてプリント基板２１の両側端縁及び金属板３１の両側端縁の両方を開口部１２側からその平面に沿った方向に案内するものである。また、ケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂは、プリント基板２１の両側端縁及び金属板３１の両側端縁の両方を案内終端にて挟込むものである。そして、金属板３１は、プリント基板２１との固定部３３を電子部品２２と接触干渉しない位置に設けるものである。更に、金属板３１は、プリント基板２１に実装された外部接続コネクタ２７と同じ側に固定するものである。また、金属板３１は、その凸部３２に所定寸法の穴３４を穿設するものである。
【００４９】
つまり、ＥＣＵ１０のケース１１はエアクリーナ２の１部分を用い、その吸気通路２ａ内に臨んで袋構造に形成されており、構成が簡単で放熱性に優れており、ケース１１内が密封状態にし易いことで耐環境性に優れたものとなる。また、ケース１１内に形成されたスリット溝１４ａ，１４ｂにて、ケース１１の開口部１２側からその平面に沿った方向に案内され収容されるプリント基板２１には金属板３１が固定され、それらプリント基板２１及び金属板３１の両側端縁が挟込まれていることで、プリント基板２１における耐応力性・耐振動性を増すことができる。この金属板３１はアルミニウム板材等による簡単なプレス加工にて凸部３２及び固定部３３を含めて成形できるため安価であり、同時に、凸部３２に所定寸法からなる適当な大きさの穴３４が穿設されていることで放熱が促進され、重量も軽減することができる。
【００５０】
ところで、上記実施例では、ＥＣＵ１０のプリント基板２１に固定された金属板３１には、プリント基板２１に実装されている電子部品２２が納まるよう凸部３２が形成されているが、更に、凸部３２を高くしてケース１１の内壁面１３に接触させるようにしてもよい。ここで、金属板３１の凸部３２とケース１１の内壁面１３との接触圧が適度に設定されることにより、金属板３１に固定されたプリント基板２１の耐振動性が増大され、かつプリント基板２１に実装された電子部品２２からの放熱をより促進させることができる。また、プリント基板２１は、その周端部が４箇所以上を金属板３１によって固定されることで、プリント基板２１における耐応力性・耐振動性を向上することができる。
【００５１】
〈参考例１〉
次に、本発明の実施の形態の参考例１にかかるＥＣＵの変形例について、図９及び図１０を参照して説明する。ここで、図９はＥＣＵ１０′の組付完了状態における要部構成を示す断面図、図１０は図９のＥＣＵ１０′を吸気通路２ａ側から見た底面図である。なお、本参考例１にかかるＥＣＵ１０′は、上述の実施例における図１の概略図と同じエアクリーナ２への搭載が想定されている。また、図中、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
上述の実施例では、ＥＣＵ１０のケース１１が、内燃機関の吸気系モジュールとしてのエアクリーナ２の１部分を用いた袋構造にて形成されている。これに対して、本参考例１では、図９及び図１０に示すように、ＥＣＵ１０′のケース１１′が内燃機関の吸気系モジュールであるエアクリーナ２の１部分を用い、１方向に開口部１２を有する袋構造で吸気通路２ａに臨む内壁面１３の一部がその吸気通路２ａ側に連通され形成されている。そして、ＥＣＵ１０′を構成する電子部品２２等が実装されたプリント基板２１に固定された金属板３１′が吸気通路２ａ側に面して配設されている。即ち、金属板３１′によってケース１１′に収容されたプリント基板２１等から構成される電子制御回路２０側とエアクリーナ２の吸気通路２ａ側とが隔離されている。
【００５３】
また、本参考例１のＥＣＵ１０′では、金属板３１′がプリント基板２１に実装された外部接続コネクタ２７と反対側に接着剤を用いて接合され固定されている。この金属板３１′がケース１１′側に形成されたスリット溝１４ａ，１４ｂに案内されケース１１′内に収容される。そして、プリント基板２１のケース１１′内への収容完了時、外部接続コネクタ２７の外側面に設けられたフランジ部２８がシール部材２９を介してケース１１′の開口部１２を被い、このフランジ部２８がケース１１′側にねじ止め固定（図示略）されることでケース１１′内が密封状態とされる。
【００５４】
つまり、本参考例１のＥＣＵ１０′では、金属板３１′がプリント基板２１に接着剤を用いて接合され固定されており、かつ金属板３１′にはプリント基板２１に実装されている電子部品２２と接触干渉しない位置に接触面積の小さな固定部３３′がなるべく多く設けられている。このように形成された金属板３１′は、プリント基板２１の実装密度を損なうことなく、金属板３１′及びプリント基板２１の接合時の剛性を高くでき、耐応力性・耐振動性が増大される。
【００５５】
このように、本参考例１の電子制御装置としてのＥＣＵ１０′のケース１１′は、内壁面１３の一部を吸気通路２ａ側と連通するよう形成し、その連通部位を金属板３１′にて被うものである。これにより、ＥＣＵ１０′のケース１１′の構成を複雑化することなく、金属板３１′によってプリント基板２１等からなる電子制御回路２０側を吸気通路２ａ側から隔離するものである。これにより、ＥＣＵ１０′の金属板３１′がエアクリーナ２の吸気通路２ａ側に面することとなり、内燃機関１への吸入空気が金属板３１′に直接、当たることとなるためプリント基板２１に実装されている電子部品２２からの放熱をより促進させることができる。
【００５６】
ところで、上記実施例のＥＣＵ１０及び参考例１のＥＣＵ１０′では、エアクリーナ２を形成するプラスチック樹脂製ハウジングの１部分を用いその吸気通路２ａ内に臨ませケース１１，１１′が一体成形されているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、内燃機関の吸気系モジュールのハウジングとは別体、即ち、独立したケースにてＥＣＵを構成し、吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませ固定するようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施例のＥＣＵ１０及び変形例のＥＣＵ１０′では、プリント基板２１に対して金属板３１，３１′をねじ止めや接着剤により接合し固定しているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、その他、リベット等による接合や所定寸法の穴に対応した突起形状による嵌合構造を用い適宜、固定してもよい。
【００５８】
〈参考例２〉
図１１は本発明の実施の形態の参考例２にかかる電子制御装置が適用されたＥＣＵ１０の組付完了状態における要部構成を示す断面図、図１２は図１１のＥＣＵ１０を吸気通路側２ａ側から見た底面図である。なお、本参考例２にかかるＥＣＵ１０は、上述の第１実施例における図１の概略図と同じエアクリーナ２への搭載が想定されており、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本参考例２の図中では、プリント基板面上の配線パターンや電子部品等は適宜、省略されている。
【００５９】
図１１及び図１２において、ＥＣＵ１０は上述のようにエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ一体成形されたケース１１内に収容され、電子制御回路２０を構成する複数の電子部品２２が実装されたプリント基板２１と、このプリント基板２１に接触させ配設された熱伝導性の高いアルミニウム板材等の金属板３１と、これらプリント基板２１及び金属板３１を密着状態にて挟持する爪部４２を有しケース１１にねじ止め固定される保持部材４１とからなる。
【００６０】
上述の実施例と同様に、プリント基板２１にはＩＣやチップコンデンサ等のＳＭＤ、コンデンサや抵抗素子等の背の高いＶＭＤ等の各種の電子部品２２が実装され電子制御回路２０が構成されている。この電子制御回路２０を外部と接続する外部接続コネクタ２７がその端子部をプリント基板２１の端縁面にはんだ付けされ固定されている。
【００６１】
また、ケース１１は内燃機関の吸気系モジュールであるエアクリーナ２の１部分を用い、ハウジング外部に面する１方向に開口部１２を有し、吸気通路２ａに臨む内壁面１３の一部がその吸気通路２ａ側に連通され形成されている。そして、エアクリーナ２の吸気通路２ａ側に面してプリント基板２１及び金属板３１を爪部４２にて挟持した保持部材４１がねじ止め固定されている。この際、プリント基板２１にその端子部をはんだ付けされ固定された外部接続コネクタ２７がケース１１の開口部１２内から外部に臨むよう組付けられることで、ケース１１の開口部１２が外部接続コネクタ２７のフランジ部２８にて密封状態とされる。また、ケース１１の内壁面１３とエアクリーナ２の吸気通路２ａ側とがプリント基板２１及び金属板３１を密着状態にて挟持する保持部材４１によって被われることとなる。
【００６２】
ここで、金属板３１はプリント基板２１面に対し端子部がはんだ付けされ固定されている外部接続コネクタ２７と反対側に固定されており、この金属板３１にはプリント基板２１に実装され電子制御回路２０を構成する電子部品２２が適宜、その内部に納まるようプレス加工による凸部３２が形成されている。また、保持部材４１には金属板３１の凸部３２に対応する部位がくり抜かれたくり抜き部４３が形成されている。このため、金属板３１の凸部３２は直接、エアクリーナ２の吸気通路２ａ側に面することとなる。更に、金属板３１のプリント基板２１に当接される当接部３７は電子制御回路２０を構成する電子部品２２や配線パターンと接触干渉しない位置でプリント基板２１の実装密度を損なうことのないよう適宜、設けられている。
【００６３】
上述したように、本参考例２のＥＣＵ１０は、エアクリーナ２の１部分に一体成形されたケース１１を用い、そのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ構成されている。また、ＥＣＵ１０を構成するプリント基板２１及び金属板３１が保持部材４１にて密着状態にて挟持されている。したがって、エアクリーナ２を含む吸気系モジュールに内燃機関からの振動が加わったとしても、プリント基板２１には金属板３１が密着状態で、かつ保持部材４１にて挟持されていることで、プリント基板２１が共振状態に陥ることが抑制される。このため、プリント基板２１に実装されている電子部品２２等の振動による損傷が防止される。
【００６４】
このように、本参考例２の電子制御装置としてのＥＣＵ１０は、更に、プリント基板２１及び金属板３１をそれらの周端縁の複数箇所で密着状態にて挟持する保持部材４１を具備するものである。また、金属板３１は、プリント基板２１との当接部３７を電子部品２２と接触干渉しない位置に設けるものである。そして、金属板３１は、プリント基板２１に実装された外部接続コネクタ２７と反対側に配設するものである。更に、保持部材４１は、凸部３２に対応する部分をくり抜いて形成するものである。また、ケース１１は、内燃機関１の吸気系モジュールとしてのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ保持部材４１を固定するよう形成するものである。そして、ケース１１は、エアクリーナ２の１部分を用いその内壁面１３に吸気通路２ａ側と連通する部位を形成し、その連通部位を保持部材４１及び金属板３１にて被うものである。
【００６５】
つまり、ＥＣＵ１０はプリント基板２１と金属板３１とが組合せられ、それらの周端縁の複数箇所が保持部材４１の爪部４２によって密着状態にて挟持され構成されている。この金属板３１はアルミニウム板材等による簡単なプレス加工にて凸部３２及びプリント基板２１との当接部３７を含めて成形できるため軽量で安価である。また、金属板３１によってプリント基板２１における耐応力性・耐振動性を増すことができる。この組付状態において、金属板３１の凸部３２にはプリント基板２１に実装された電子部品２２が納められ、金属板３１のプリント基板２１面との当接部３７が電子部品２２と接触干渉しない位置に設けられ、保持部材４１に形成されたくり抜き部４３に金属板３１の凸部３２が位置するよう設定されている。そして、エアクリーナ２の１部分を用い形成されたケース１１に保持部材４１がねじ止め固定されることで金属板３１の凸部３２が直接、吸気通路２ａ側に臨むこととなるため、構成が簡単で放熱性に優れたものとなる。また、ケース１１内を密封状態にし易いことで耐環境性を向上することができる。
【００６６】
ところで、上記実施例のＥＣＵ１０では、エアクリーナ２を形成するプラスチック樹脂製ハウジングの１部分を用いその吸気通路２ａ内に臨ませケース１１が一体成形されているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、内燃機関の吸気系モジュールのハウジングとは別体、即ち、独立したケースにてＥＣＵを構成し、吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませ固定するようにしてもよい。
【００６７】
また、上記実施例のＥＣＵ１０では、プリント基板２１及び金属板３１における周端縁の複数箇所を保持部材４１の爪部４２にて挟持することでその間を密着状態にするとしているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、プリント基板２１面に対する金属板３１の当接部３７に接着剤等による接合を併用することで中央部分の密着状態も補償できることとなり、耐応力性・耐振動性が増し放熱をより促進することができる。
【００６８】
〈参考例３〉
図１３は本発明の実施の形態の参考例３にかかる電子制御装置が適用されたＥＣＵ１０の組付完了状態における要部構成を示す断面図、図１４は図１３のＥＣＵ１０を吸気通路側２ａ側から見た底面図である。なお、本実施例にかかるＥＣＵ１０は、上述の第１実施例における図１の概略図と同じエアクリーナ２への搭載が想定されており、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本参考例３の図中では、プリント基板面上の配線パターンや電子部品等は適宜、省略されている。
【００６９】
図１３及び図１４において、ＥＣＵ１０は上述のようにエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ一体成形されたケース１１内に収容され、電子制御回路２０を構成する複数の電子部品２２が実装されたプリント基板２１と、このプリント基板２１に接触させ配設された熱伝導性の高いアルミニウム板材等の金属板３１と、この金属板３１に接触させ配設された略板状でゴム部材等の弾性部材３８と、この弾性部材３８を介在させプリント基板２１及び金属板３１を密着状態にて挟持する爪部４２を有しケース１１にねじ止め固定される保持部材４１とからなる。
【００７０】
上述の実施例と同様に、プリント基板２１にはＩＣやチップコンデンサ等のＳＭＤ、コンデンサや抵抗素子等の背の高いＶＭＤ等の各種の電子部品２２が実装され電子制御回路２０が構成されている。この電子制御回路２０を外部と接続する外部接続コネクタ２７がその端子部をプリント基板２１の端縁面にはんだ付けされ固定されている。
【００７１】
また、ケース１１は内燃機関の吸気系モジュールであるエアクリーナ２の１部分を用い、ハウジング外部に面する１方向に開口部１２を有し、吸気通路２ａに臨む内壁面１３の一部がその吸気通路２ａ側に連通され形成されている。そして、エアクリーナ２の吸気通路２ａ側に面し、弾性部材３８を介在させプリント基板２１及び金属板３１を爪部４２にて挟持した保持部材４１がねじ止め固定されている。この際、プリント基板２１にその端子部をはんだ付けされ固定された外部接続コネクタ２７がケース１１の開口部１２内から外部に臨むよう組付けられることで、ケース１１の開口部１２が外部接続コネクタ２７のフランジ部２８にて密封状態とされる。また、ケース１１の内壁面１３とエアクリーナ２の吸気通路２ａ側とが、弾性部材３８を介在させプリント基板２１及び金属板３１を密着状態にて挟持する保持部材４１によって被われることとなる。
【００７２】
ここで、金属板３１はプリント基板２１面に対し端子部がはんだ付けされ固定されている外部接続コネクタ２７と反対側に固定されており、この金属板３１にはプリント基板２１に実装され電子制御回路２０を構成する電子部品２２が適宜、その内部に納まるようプレス加工による凸部３２が形成されている。また、金属板３１のプリント基板２１と反対側に配設された弾性部材３８には金属板３１の凸部３２に対応する部位がくり抜かれたくり抜き部３９が形成されている。そして、保持部材４１には金属板３１の凸部３２に対応する部位がくり抜かれたくり抜き部４３が形成されている。このため、金属板３１の凸部３２は弾性部材３８や保持部材４１に邪魔されることなく直接、エアクリーナ２の吸気通路２ａ側に面することとなる。更に、金属板３１のプリント基板２１に当接される当接部３７は電子制御回路２０を構成する電子部品２２や配線パターンと接触干渉しない位置でプリント基板２１の実装密度を損なうことのないよう適宜、設けられている。
【００７３】
上述したように、本実施例のＥＣＵ１０は、エアクリーナ２の１部分に一体成形されたケース１１を用い、そのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ構成されている。また、ＥＣＵ１０を構成するプリント基板２１及び金属板３１が弾性部材３８を介在させ保持部材４１にて密着状態にて挟持されている。したがって、エアクリーナ２を含む吸気系モジュールに内燃機関からの振動が加わったとしても、プリント基板２１には金属板３１が密着状態で、かつ弾性部材３８を介在して保持部材４１にて挟持されていることで、プリント基板２１が共振状態に陥ることが抑制される。このため、プリント基板２１に実装されている電子部品２２等の振動による損傷が防止される。
【００７４】
このように、本参考例３の電子制御装置としてのＥＣＵ１０は、更に、金属板３１に対してプリント基板２１と反対側に配設する略板状の弾性部材３８と、弾性部材３８を介在させプリント基板２１及び金属板３１をそれらの周端縁の複数箇所で密着状態にて挟持する保持部材４１とを具備するものである。また、金属板３１は、プリント基板２１との当接部３７を電子部品２２と接触干渉しない位置に設けるものである。そして、金属板３１は、プリント基板２１に実装された外部接続コネクタ２７と反対側に配設するものである。更に、弾性部材３８は、凸部３２に対応する部分をくり抜いて形成するものである。また、保持部材４１は、凸部３２に対応する部分をくり抜いて形成するものである。加えて、ケース１１は、内燃機関１の吸気系モジュールとしてのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ、保持部材４１を固定するよう形成するものである。そして、ケース１１は、エアクリーナ２の１部分を用いその内壁面１３に吸気通路２ａ側と連通する部位を形成し、その連通部位を保持部材４１及び金属板３１にて被うものである。
【００７５】
つまり、ＥＣＵ１０は弾性部材３８を介在させプリント基板２１と金属板３１とが組合せられ、それらの周端縁の複数箇所が保持部材４１の爪部４２によって密着状態にて挟持され構成されている。この金属板３１はアルミニウム板材等による簡単なプレス加工にて凸部３２及びプリント基板２１との当接部３７を含めて成形できるため軽量で安価である。また、弾性部材３８を介在させた金属板３１によってプリント基板２１における耐応力性・耐振動性を増すことができる。この組付状態において、金属板３１の凸部３２にはプリント基板２１に実装された電子部品２２が納められ、金属板３１のプリント基板２１面との当接部３７が電子部品２２と接触干渉しない位置に設けられ、弾性部材３８に形成されたくり抜き部３９及び保持部材４１に形成されたくり抜き部４３に金属板３１の凸部３２が位置するよう設定されている。そして、エアクリーナ２の１部分を用い形成されたケース１１に保持部材４１がねじ止め固定されることで金属板３１の凸部３２が直接、吸気通路２ａ側に臨むこととなるため、構成が簡単で放熱性に優れたものとなる。また、ケース１１内を防水性を備えた密封状態にし易いことで耐環境性を向上することができる。
【００７６】
ところで、上記実施例のＥＣＵ１０では、エアクリーナ２を形成するプラスチック樹脂製ハウジングの１部分を用いその吸気通路２ａ内に臨ませケース１１が一体成形されているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、内燃機関の吸気系モジュールのハウジングとは別体、即ち、独立したケースにてＥＣＵを構成し、吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませ固定するようにしてもよい。
【００７７】
また、上記実施例のＥＣＵ１０では、弾性部材３８を介在させプリント基板２１及び金属板３１における周端縁の複数箇所を保持部材４１の爪部４２にて挟持することでプリント基板２１と金属板３１との間を密着状態にするとしているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、プリント基板２１面に対する金属板３１の当接部３７に接着剤等による接合を併用することで中央部分の密着状態も補償できることとなり、耐応力性・耐振動性が増し放熱をより促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の実施の形態の第１実施例乃至第３実施例にかかる電子制御装置が適用されたＥＣＵの内燃機関の吸気系モジュールへの搭載状態を示す概略図である。
【図２】 図２は図１のＥＣＵの要部構成を示す断面図である。
【図３】 図３は図１のＥＣＵを構成するエアクリーナを利用したケースの開口部とそのケース内に収容されるプリント基板等からなる電子制御回路を示す分解斜視図である。
【図４】 図４は本発明の実施の形態の第１実施例にかかるＥＣＵにおける効果を示す特性図である。
【図５】 図５は図２のＥＣＵを構成する金属板の変形例を示す断面図である。
【図６】 図６は図５のＥＣＵを構成する金属板が固定されたプリント基板等からなる電子制御回路のケース内への収容を示す分解斜視図である。
【図７】 図７は図６の金属板におけるＰ部拡大詳細図である。
【図８】 図８は図５乃至図７のプリント基板に固定される金属板の他の変形例を示す平面図である。
【図９】 図９は本発明の実施の形態の参考例１にかかるＥＣＵの変形例の組付完了状態における要部構成を示す断面図である。
【図１０】 図１０は図９のＥＣＵを吸気通路側から見た底面図である。
【図１１】 図１１は本発明の実施の形態の参考例２にかかる電子制御装置が適用されたＥＣＵの組付完了状態における要部構成を示す断面図である。
【図１２】 図１２は図１１のＥＣＵを吸気通路側から見た底面図である。
【図１３】 図１３は本発明の実施の形態の参考例３にかかる電子制御装置が適用されたＥＣＵの組付完了状態における要部構成を示す断面図である。
【図１４】 図１４は図１３のＥＣＵを吸気通路側から見た底面図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関
２ エアクリーナ（吸気系モジュール）
２ａ 吸気通路
１０ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
１１ ケース
１２ 開口部
１３ 内壁面
１４ａ，１４ｂ スリット溝
２１ プリント基板
２２ 電子部品
２７ 外部接続コネクタ
３１ 金属板
３２ 凸部
３３ 固定部
３４ 穴
３７ 当接部
３８ 弾性部材
４１ 保持部材
４２ 爪部
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子部品を実装するプリント基板が受ける振動を抑制する電子制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の吸気系構成部材（以下、『吸気系モジュール』と記す）は、エアクリーナ、吸気ダクト、エアフロセンサ、スロットルボデー、インテークマニホルド等の多数のサブモジュールが組合わされて構成される。近年、各サブモジュールには、従来より搭載されているセンサ類やアクチュエータ類に加え、これまで車室内にあった電子制御ユニットを搭載する例が増えている。ここで、各サブモジュールの筐体材質は樹脂が殆どである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の電子制御ユニットは樹脂で形成されたエアクリーナ等に収納される。この収納部は内燃機関からの振動を受け、設置環境は非常に厳しいものがある。ここで、電子制御ユニット内に配置されている柔軟なプリント基板には、受ける振動の共振によって、時には数十倍もの振動が発生することがある。すると、プリント基板に実装された電子部品に影響が及び、電子制御ユニットが効果的に機能しなくなるという不具合があった。
【０００４】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、軽量で耐応力性・耐振動性に優れた電子制御装置の提供を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の電子制御装置によれば、プリント基板には剛性の大きい金属板がその周端部及び中央部１箇所以上に固定され、この金属板に形成された凸部にプリント基板に実装された複数の電子部品が納められており、このプリント基板が車両に搭載された内燃機関の吸気系構成部材の吸気通路内に臨ませて形成されたケースに収容されている。これにより、プリント基板の共振周波数が高くなると共に、共振時の振動振幅が小さくなる。よって、プリント基板に実装された電子部品の損傷が防止される。
【０００６】
また、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませ配置される。これにより、電子制御装置はプリント基板における放熱が良好で耐環境性を向上することができる。そして、金属板の凸部に所定寸法の穴が穿設されており、放熱が促進されると共に、軽量化を図ることができる。
【０００７】
請求項２の電子制御装置では、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの１部分を用い一体成形される。このため、電子制御装置はケースの構成を簡単で安価なものとすることができる。
【０００８】
請求項３の電子制御装置では、ケースが開口部を有する袋構造とされ、その内壁面に対向して形成されたスリット溝によってプリント基板の両側端縁または金属板の両側端縁のうち少なくとも一方がその平面に沿った方向に案内される。これにより、電子制御装置は金属板を伴うプリント基板をケースに収容する際の組付作業性に優れ、ケース内を密封状態にし易いことで耐環境性にも優れたものとなる。
【０００９】
請求項４の電子制御装置では、ケースのスリット溝がプリント基板の両側端縁または金属板の両側端縁のうち少なくとも一方を案内終端にて挟込むようそのスリット幅の寸法が設定されている。これにより、電子制御装置はケースに収容された金属板が固定されたプリント基板における耐応力性・耐振動性を増し信頼性を確保することができる。
【００１０】
請求項５の電子制御装置では、金属板のプリント基板との固定部がプリント基板に実装されている電子部品と接触干渉しない位置に設けられており、プリント基板との固定によって電子部品に悪影響を及ぼすことなくプリント基板における耐応力性・耐振動性を補償することができる。
【００１１】
請求項６の電子制御装置では、金属板が外部接続コネクタが実装されたプリント基板の同じ側に固定されており、プリント基板とケースの内壁面との空間が外部接続コネクタの配置寸法より大きく設定されることとなり、プリント基板に実装されている電子部品を納める金属板の凸部等の複雑な形状の形成にも自由度が大きく容易に対応することができる。
【００１２】
請求項７の電子制御装置では、金属板の凸部がケースの内壁面と接触するような寸法にて形成されることで、プリント基板は金属板を介してケースの内壁面に規制されることとなり、プリント基板２１における耐応力性・耐振動性を増すことができる。
【００１３】
請求項８の電子制御装置では、ケースがその内壁面の一部にて吸気通路側と連通するよう形成され、その連通部位を金属板にて被うことでプリント基板側が吸気通路側から隔離される。これにより、電子制御装置はケース構成を複雑化することなく金属板が吸気通路側に面することとなるため電子部品からの放熱をより促進することができる。
【００１４】
請求項９の電子制御装置によれば、更に、プリント基板と金属板とが組合せられ、プリント基板及び金属板の周端縁の複数箇所が保持部材によって密着状態にて挟持されている。これにより、電子制御装置はプリント基板における実装密度を損なうことなく放熱が良好で、プリント基板に固定されている金属板によって耐応力性・耐振動性を向上することができる。
【００１５】
請求項１０の電子制御装置では、金属板のプリント基板との当接部位がプリント基板に実装されている電子部品と接触干渉しない位置に設けられており、プリント基板との当接によって電子部品に悪影響を及ぼすことなくプリント基板における耐応力性・耐振動性を補償することができる。
【００１６】
請求項１１の電子制御装置では、金属板が外部接続コネクタが実装されたプリント基板の反対側に配設されており、外部接続コネクタの複雑な形状の影響を受けることなく電子部品を凸部に納めプリント基板のほぼ全面を被うことができる。これにより、金属板の形状を比較的簡単で放熱性に優れたものとすることができる。
【００１７】
請求項１２の電子制御装置では、保持部材のくり抜かれ形成された部分に金属板の凸部が対応しており、保持部材に妨げられることなく金属板からの放熱を良好なものとすることができる。
【００１８】
請求項１３の電子制御装置によれば、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませて保持部材が固定されるよう形成されている。このため、電子制御装置はケース構成が簡単で安価なものとすることができる。
【００１９】
請求項１４の電子制御装置では、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの１部分を用いその内壁面が吸気通路側と連通するよう一体成形されており、その連通部位が保持部材または金属板のうち少なくとも一方にて被われることでプリント基板側が吸気通路側から隔離される。これにより、電子制御装置はケース構成を複雑化することなく保持部材または金属板が吸気通路側に面することとなるため電子部品からの放熱をより促進することができる。
【００２０】
請求項１５の電子制御装置によれば、更に、プリント基板と金属板とが組合せられ、金属板に対してプリント基板と反対側に配設された略板状の弾性部材を介在させ、プリント基板及び金属板の周端縁の複数箇所が保持部材によって密着状態にて挟持されている。これにより、電子制御装置はプリント基板における実装密度を損なうことなく放熱が良好で、プリント基板に密着されている弾性部材を伴う金属板によって耐応力性・耐振動性を向上することができる。
【００２１】
請求項１６の電子制御装置では、金属板のプリント基板との当接部位がプリント基板に実装されている電子部品と接触干渉しない位置に設けられており、プリント基板との当接によって電子部品に悪影響を及ぼすことなくプリント基板における耐応力性・耐振動性を補償することができる。
【００２２】
請求項１７の電子制御装置では、金属板が外部接続コネクタが実装されたプリント基板の反対側に配設されており、外部接続コネクタの複雑な形状の影響を受けることなく電子部品を凸部に納めプリント基板のほぼ全面を被うことができる。これにより、金属板の形状を比較的簡単で放熱性に優れたものとすることができる。
【００２３】
請求項１８の電子制御装置では、弾性部材のくり抜かれ形成された部分に金属板の凸部が対応しており、弾性部材に妨げられることなく金属板からの放熱を良好なものとすることができる。
【００２４】
請求項１９の電子制御装置では、保持部材のくり抜かれ形成された部分に金属板の凸部が対応しており、保持部材に妨げられることなく金属板からの放熱を良好なものとすることができる。
【００２５】
請求項２０の電子制御装置によれば、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませて保持部材が固定されるよう形成されている。このため、電子制御装置はケース構成が簡単で安価なものとすることができる。
【００２６】
請求項２１の電子制御装置では、ケースが内燃機関の吸気系モジュールの１部分を用いその内壁面が吸気通路側と連通するよう一体成形されており、その連通部位が保持部材または金属板のうち少なくとも一方にて被われることでプリント基板側が吸気通路側から隔離される。これにより、電子制御装置はケース構成を複雑化することなく保持部材または金属板が吸気通路側に面することとなるため電子部品からの放熱をより促進することができる。
【００２７】
請求項２２の電子制御装置では、プリント基板が周端部の４箇所以上で金属板によって固定されている。これにより、プリント基板における耐応力性・耐振動性を向上することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２９】
〈実施例１〉
図１は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる電子制御装置が適用された電子制御ユニットの内燃機関の吸気系モジュールへの搭載状態を示す概略図である。
【００３０】
図１において、１０は内燃機関１の運転状態を制御する電子制御ユニット（Electronic Control Unit;以下、『ＥＣＵ』と記す）であり、ＥＣＵ１０は内燃機関１の吸気系モジュールである例えば、エアクリーナ２を形成するプラスチック樹脂製ハウジングの１部分を用いその吸気通路２ａ内に臨ませ一体成形されたケース１１を利用し搭載されている。ＥＣＵ１０には各種センサ信号が入力され、内燃機関１への吸気量（吸入空気量）及び燃料供給量が演算される。
【００３１】
この演算された吸気量及び燃料供給量に基づきスロットルバルブ６のスロットル開度、インジェクタ（燃料噴射弁）７からの燃料噴射量がそれぞれ制御される。なお、内燃機関の吸気系モジュールとしては、上記エアクリーナ２以外に吸気ダクト３、吸気量を計測するエアフローメータ５、スロットルバルブ６の開閉機構を配設するスロットルボデー（図示略）、内燃機関１の吸気ポートに接続しインジェクタ７を配設するインテークマニホルド４等がある。
【００３２】
図２は図１のＥＣＵ１０の要部構成を示す断面図である。ここで、図２（ａ）はＥＣＵ１０の組付途中、図２（ｂ）はＥＣＵ１０の組付完了状態を示す。また、図３は図１のＥＣＵ１０を構成するエアクリーナ２を用いたケース１１とそのケース１１内に収容される後述の電子制御回路２０を示す分解斜視図である。なお、図２及び図３ではプリント基板２１面上の配線パターンや電子部品等は適宜、省略されている。
【００３３】
図２及び図３において、ＥＣＵ１０は上述のようにエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ一体成形されたケース１１と、このケース１１内に収容され電子制御回路２０を構成する複数の電子部品２２が実装されたプリント基板２１と、このプリント基板２１にねじ止め固定された熱伝導性の高いアルミニウム板材等の金属板３１とからなる。
【００３４】
このＥＣＵ１０のケース１１は、エアクリーナ２のハウジング外部に面する１方向に開口部１２を有する袋構造であり、その内壁面１３には対向するスリット溝１４ａ，１４ｂが形成されている。また、プリント基板２１にはＩＣやチップコンデンサ等のＳＭＤ（Surface Mounted Devices ：表面実装部品）、コンデンサや抵抗素子等の背の高いＶＭＤ（Vertical Mounted Devices：垂直実装部品）等の各種の電子部品２２が実装され電子制御回路２０が構成されている。この電子制御回路２０を外部と接続する外部接続コネクタ２７がその端子部をプリント基板２１の端縁面にはんだ付けされ固定されている。
【００３５】
プリント基板２１とこのプリント基板２１に固定された金属板３１とは、ＥＣＵ１０のケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂに案内されケース１１内に収容される。このケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂの案内終端近傍では、そのスリット幅寸法とプリント基板２１及び金属板３１の両側端縁の厚み寸法とがほぼ同じになるよう設定されている。このため、プリント基板２１及び金属板３１はスリット溝１４ａ，１４ｂの案内終端にて両側から挟込まれる。また、プリント基板２１のケース１１内への収容完了時、外部接続コネクタ２７の外側面に設けられたフランジ部２８がシール部材２９を介してケース１１の開口部１２を被い、このフランジ部２８がケース１１側にねじ止め固定されることでケース１１内が密封状態とされる。
【００３６】
ここで、金属板３１はプリント基板２１面に対し端子部がはんだ付けされ固定されている外部接続コネクタ２７と同じ側に固定されている。この金属板３１にはプリント基板２１に実装され電子制御回路２０を構成する電子部品２２が適宜、その内部に納まるようプレス加工による凸部３２が形成されている。また、プリント基板２１にねじ止めする金属板３１の固定部３３は電子制御回路２０を構成する電子部品２２や配線パターンと接触干渉しない位置でプリント基板２１の実装密度を損なうことのないよう適宜、設けられている（図２では中央の１箇所）。更に、金属板３１の凸部３２には内部からの放熱を促進させ、かつ軽量化を図るため複数の所定寸法の穴３４が穿設されている。
【００３７】
なお、金属板３１は鉄板の打抜き折曲げ加工にて作成されており、プリント基板２１とは電子部品２２の実装に影響しない最小面積で結合されている。特に、中央の固定部３３は通常の絞り加工では接合面積が大きくなるため、打抜き折曲げ加工とされる。また、軽量化のため、強度に影響しない範囲でくり抜き加工されている。
【００３８】
次に、上述のＥＣＵ１０を構成する金属板３１の効果について、図４に示す特性図を用いて説明する。なお、図４の特性図は、ＥＣＵ１０内に収容されているプリント基板２１の共振点の移動を説明するためのものである。
【００３９】
図４において、まず、機関回転数〔ｒｐｍ〕の上昇に伴い、ＥＣＵ１０のケース１１の振動周波数〔Ｈｚ〕及び振動〔Ｇ:Gravity（重力加速度）〕の大きさは徐々に増大する。そして、機関回転数６０００〜６９９０〔ｒｐｍ〕では、振動周波数は２００〜２３３〔Ｈｚ〕となり、ケース１１の振動は約９〔Ｇ〕となる。また、プリント基板２１が共振したときには、プリント基板２１はケース１１の振動の数十倍の大きさで振動する。
【００４０】
ところで、機関回転数の上昇に伴ってケース１１の振動周波数は大きくなるものの、機関回転数が７０００〔ｒｐｍ〕を越えるとリミッタが働いて燃料カットが実施される。このため、機関回転数が７０００〔ｒｐｍ〕を越えると、ケース１１の振動は３〔Ｇ〕程度（最大振動に比べて約１／３程度）まで低減される。
【００４１】
したがって、プリント基板２１の共振点を２３３〔Ｈｚ〕よりも大きい周波数にすれば、実際の車両走行時には、プリント基板２１の振動をプリント基板２１の共振点が２００〜２３３〔Ｈｚ〕にあるときに比べて約１／３にすることができる。即ち、プリント基板２１に発生する振動を抑制することができる。
【００４２】
発明者等の実験・研究によれば、上述の方法にて、プリント基板２１の周端部及び中央部１箇所以上を金属板３１に固定、即ち、本実施例では、ケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂにプリント基板２１及び金属板３１のそれぞれの両側端縁を挟持することにより、プリント基板２１の周端部を金属板３１に固定することで、プリント基板２１の共振点は図４に実線にて示す１４９〔Ｈｚ〕から図４に破線にて示す２４６〔Ｈｚ〕に移動することが分かった。これにより、プリント基板２１に実装された電子部品２２の損傷を防止することができる。
【００４３】
次に、ＥＣＵ１０を構成する金属板３１の変形例について、図５、図６及び図７を参照して説明する。ここで、図５は図２のＥＣＵ１０の金属板３１の変形例を示す断面図であり、図５（ａ）はＥＣＵ１０の組付途中、図５（ｂ）はＥＣＵ１０の組付完了状態を示す。また、図６は図５のＥＣＵ１０を構成する金属板３１が固定されたプリント基板２１等からなる電子制御回路２０のケース１１内への収容を示す分解斜視図である。そして、図７は図６の金属板３１におけるＰ部拡大詳細図であり、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は側面図である。なお、図中、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図５及び図６においても、プリント基板２１面上の配線パターンや電子部品等は適宜、省略されている。
【００４４】
図５、図６及び図７において、ＥＣＵ１０の金属板３１には、金属板３１の挿入先端側の左右に、上下に開いたばね性を有する形状の突起部３５が一体的に形成されている。この突起部３５に対応してＥＣＵ１０のケース１１奥には袋穴１５が形成されている。そして、金属板３１の突起部３５のケース１１の袋穴１５と接する面にはそれぞれ小さな球状突起３６が設けられている。
【００４５】
これにより、金属板３１はＥＣＵ１０のケース１１の内壁面１３に形成されたスリット溝１４ａ，１４ｂによって案内終端にて両側から挟込まれると共に、ＥＣＵ１０のケース１１の袋穴１５にその突起部３５が挿入されることでしっかり固定される。この際、金属板３１の突起部３５に設けられた小さな球状突起３６によって挿入力が低減され、更に、挿入後において、小さな球状突起３６が柔らかいケース１１の袋穴１５の上下面にしっかりくい込むことで、抜け難くするという効果を奏する。
【００４６】
なお、金属板３１の形状を電子部品２２と接触干渉しないよう図８（ａ）に示すＸ型や図８（ｂ）に示すＨ型とし、その周端部の４箇所を利用してプリント基板２１に固定するようにしてもよい。
【００４７】
上述したように、本実施例のＥＣＵ１０は、エアクリーナ２の１部分に一体成形されたケース１１を用い、そのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ構成されている。また、ＥＣＵ１０を構成するプリント基板２１に金属板３１の固定部３３がねじ止め固定されている。そして、ＥＣＵ１０のケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂにプリント基板２１及び金属板３１のそれぞれの両側端縁が挟持されている。したがって、エアクリーナ２を含む吸気系モジュールに内燃機関からの振動が加わったとしても、プリント基板２１には金属板３１が固定部３３にて固定され、かつケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂにプリント基板２１及び金属板３１のそれぞれの両側端縁が挟持され、更に、プリント基板２１が金属板３１と固定されることで、プリント基板２１が共振状態に陥ることが抑制される。このため、プリント基板２１に実装されている電子部品２２等の振動による損傷が防止される。
【００４８】
このように、本実施例の電子制御装置としてのＥＣＵ１０は、複数の電子部品２２を実装するプリント基板２１と、プリント基板２１に実装された電子部品２２が納まるよう凸部３２を形成しプリント基板２１に固定した金属板３１と、プリント基板２１を収容するよう形成されたケース１１とを具備し、プリント基板２１は、その周端部及び中央部１箇所以上を金属板３１によって固定されているものである。また、ケースは、内燃機関１の吸気系モジュールとしてのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ形成するものである。そして、ケース１１は、エアクリーナ２の１部分を用いて形成するものである。更に、ケース１１は、１方向に開口部１２を有する袋構造でその内壁面１３に対向するスリット溝１４ａ，１４ｂが形成され、スリット溝１４ａ，１４ｂにてプリント基板２１の両側端縁及び金属板３１の両側端縁の両方を開口部１２側からその平面に沿った方向に案内するものである。また、ケース１１のスリット溝１４ａ，１４ｂは、プリント基板２１の両側端縁及び金属板３１の両側端縁の両方を案内終端にて挟込むものである。そして、金属板３１は、プリント基板２１との固定部３３を電子部品２２と接触干渉しない位置に設けるものである。更に、金属板３１は、プリント基板２１に実装された外部接続コネクタ２７と同じ側に固定するものである。また、金属板３１は、その凸部３２に所定寸法の穴３４を穿設するものである。
【００４９】
つまり、ＥＣＵ１０のケース１１はエアクリーナ２の１部分を用い、その吸気通路２ａ内に臨んで袋構造に形成されており、構成が簡単で放熱性に優れており、ケース１１内が密封状態にし易いことで耐環境性に優れたものとなる。また、ケース１１内に形成されたスリット溝１４ａ，１４ｂにて、ケース１１の開口部１２側からその平面に沿った方向に案内され収容されるプリント基板２１には金属板３１が固定され、それらプリント基板２１及び金属板３１の両側端縁が挟込まれていることで、プリント基板２１における耐応力性・耐振動性を増すことができる。この金属板３１はアルミニウム板材等による簡単なプレス加工にて凸部３２及び固定部３３を含めて成形できるため安価であり、同時に、凸部３２に所定寸法からなる適当な大きさの穴３４が穿設されていることで放熱が促進され、重量も軽減することができる。
【００５０】
ところで、上記実施例では、ＥＣＵ１０のプリント基板２１に固定された金属板３１には、プリント基板２１に実装されている電子部品２２が納まるよう凸部３２が形成されているが、更に、凸部３２を高くしてケース１１の内壁面１３に接触させるようにしてもよい。ここで、金属板３１の凸部３２とケース１１の内壁面１３との接触圧が適度に設定されることにより、金属板３１に固定されたプリント基板２１の耐振動性が増大され、かつプリント基板２１に実装された電子部品２２からの放熱をより促進させることができる。また、プリント基板２１は、その周端部が４箇所以上を金属板３１によって固定されることで、プリント基板２１における耐応力性・耐振動性を向上することができる。
【００５１】
〈参考例１〉
次に、本発明の実施の形態の参考例１にかかるＥＣＵの変形例について、図９及び図１０を参照して説明する。ここで、図９はＥＣＵ１０′の組付完了状態における要部構成を示す断面図、図１０は図９のＥＣＵ１０′を吸気通路２ａ側から見た底面図である。なお、本参考例１にかかるＥＣＵ１０′は、上述の実施例における図１の概略図と同じエアクリーナ２への搭載が想定されている。また、図中、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
上述の実施例では、ＥＣＵ１０のケース１１が、内燃機関の吸気系モジュールとしてのエアクリーナ２の１部分を用いた袋構造にて形成されている。これに対して、本参考例１では、図９及び図１０に示すように、ＥＣＵ１０′のケース１１′が内燃機関の吸気系モジュールであるエアクリーナ２の１部分を用い、１方向に開口部１２を有する袋構造で吸気通路２ａに臨む内壁面１３の一部がその吸気通路２ａ側に連通され形成されている。そして、ＥＣＵ１０′を構成する電子部品２２等が実装されたプリント基板２１に固定された金属板３１′が吸気通路２ａ側に面して配設されている。即ち、金属板３１′によってケース１１′に収容されたプリント基板２１等から構成される電子制御回路２０側とエアクリーナ２の吸気通路２ａ側とが隔離されている。
【００５３】
また、本参考例１のＥＣＵ１０′では、金属板３１′がプリント基板２１に実装された外部接続コネクタ２７と反対側に接着剤を用いて接合され固定されている。この金属板３１′がケース１１′側に形成されたスリット溝１４ａ，１４ｂに案内されケース１１′内に収容される。そして、プリント基板２１のケース１１′内への収容完了時、外部接続コネクタ２７の外側面に設けられたフランジ部２８がシール部材２９を介してケース１１′の開口部１２を被い、このフランジ部２８がケース１１′側にねじ止め固定（図示略）されることでケース１１′内が密封状態とされる。
【００５４】
つまり、本参考例１のＥＣＵ１０′では、金属板３１′がプリント基板２１に接着剤を用いて接合され固定されており、かつ金属板３１′にはプリント基板２１に実装されている電子部品２２と接触干渉しない位置に接触面積の小さな固定部３３′がなるべく多く設けられている。このように形成された金属板３１′は、プリント基板２１の実装密度を損なうことなく、金属板３１′及びプリント基板２１の接合時の剛性を高くでき、耐応力性・耐振動性が増大される。
【００５５】
このように、本参考例１の電子制御装置としてのＥＣＵ１０′のケース１１′は、内壁面１３の一部を吸気通路２ａ側と連通するよう形成し、その連通部位を金属板３１′にて被うものである。これにより、ＥＣＵ１０′のケース１１′の構成を複雑化することなく、金属板３１′によってプリント基板２１等からなる電子制御回路２０側を吸気通路２ａ側から隔離するものである。これにより、ＥＣＵ１０′の金属板３１′がエアクリーナ２の吸気通路２ａ側に面することとなり、内燃機関１への吸入空気が金属板３１′に直接、当たることとなるためプリント基板２１に実装されている電子部品２２からの放熱をより促進させることができる。
【００５６】
ところで、上記実施例のＥＣＵ１０及び参考例１のＥＣＵ１０′では、エアクリーナ２を形成するプラスチック樹脂製ハウジングの１部分を用いその吸気通路２ａ内に臨ませケース１１，１１′が一体成形されているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、内燃機関の吸気系モジュールのハウジングとは別体、即ち、独立したケースにてＥＣＵを構成し、吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませ固定するようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施例のＥＣＵ１０及び変形例のＥＣＵ１０′では、プリント基板２１に対して金属板３１，３１′をねじ止めや接着剤により接合し固定しているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、その他、リベット等による接合や所定寸法の穴に対応した突起形状による嵌合構造を用い適宜、固定してもよい。
【００５８】
〈参考例２〉
図１１は本発明の実施の形態の参考例２にかかる電子制御装置が適用されたＥＣＵ１０の組付完了状態における要部構成を示す断面図、図１２は図１１のＥＣＵ１０を吸気通路側２ａ側から見た底面図である。なお、本参考例２にかかるＥＣＵ１０は、上述の第１実施例における図１の概略図と同じエアクリーナ２への搭載が想定されており、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本参考例２の図中では、プリント基板面上の配線パターンや電子部品等は適宜、省略されている。
【００５９】
図１１及び図１２において、ＥＣＵ１０は上述のようにエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ一体成形されたケース１１内に収容され、電子制御回路２０を構成する複数の電子部品２２が実装されたプリント基板２１と、このプリント基板２１に接触させ配設された熱伝導性の高いアルミニウム板材等の金属板３１と、これらプリント基板２１及び金属板３１を密着状態にて挟持する爪部４２を有しケース１１にねじ止め固定される保持部材４１とからなる。
【００６０】
上述の実施例と同様に、プリント基板２１にはＩＣやチップコンデンサ等のＳＭＤ、コンデンサや抵抗素子等の背の高いＶＭＤ等の各種の電子部品２２が実装され電子制御回路２０が構成されている。この電子制御回路２０を外部と接続する外部接続コネクタ２７がその端子部をプリント基板２１の端縁面にはんだ付けされ固定されている。
【００６１】
また、ケース１１は内燃機関の吸気系モジュールであるエアクリーナ２の１部分を用い、ハウジング外部に面する１方向に開口部１２を有し、吸気通路２ａに臨む内壁面１３の一部がその吸気通路２ａ側に連通され形成されている。そして、エアクリーナ２の吸気通路２ａ側に面してプリント基板２１及び金属板３１を爪部４２にて挟持した保持部材４１がねじ止め固定されている。この際、プリント基板２１にその端子部をはんだ付けされ固定された外部接続コネクタ２７がケース１１の開口部１２内から外部に臨むよう組付けられることで、ケース１１の開口部１２が外部接続コネクタ２７のフランジ部２８にて密封状態とされる。また、ケース１１の内壁面１３とエアクリーナ２の吸気通路２ａ側とがプリント基板２１及び金属板３１を密着状態にて挟持する保持部材４１によって被われることとなる。
【００６２】
ここで、金属板３１はプリント基板２１面に対し端子部がはんだ付けされ固定されている外部接続コネクタ２７と反対側に固定されており、この金属板３１にはプリント基板２１に実装され電子制御回路２０を構成する電子部品２２が適宜、その内部に納まるようプレス加工による凸部３２が形成されている。また、保持部材４１には金属板３１の凸部３２に対応する部位がくり抜かれたくり抜き部４３が形成されている。このため、金属板３１の凸部３２は直接、エアクリーナ２の吸気通路２ａ側に面することとなる。更に、金属板３１のプリント基板２１に当接される当接部３７は電子制御回路２０を構成する電子部品２２や配線パターンと接触干渉しない位置でプリント基板２１の実装密度を損なうことのないよう適宜、設けられている。
【００６３】
上述したように、本参考例２のＥＣＵ１０は、エアクリーナ２の１部分に一体成形されたケース１１を用い、そのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ構成されている。また、ＥＣＵ１０を構成するプリント基板２１及び金属板３１が保持部材４１にて密着状態にて挟持されている。したがって、エアクリーナ２を含む吸気系モジュールに内燃機関からの振動が加わったとしても、プリント基板２１には金属板３１が密着状態で、かつ保持部材４１にて挟持されていることで、プリント基板２１が共振状態に陥ることが抑制される。このため、プリント基板２１に実装されている電子部品２２等の振動による損傷が防止される。
【００６４】
このように、本参考例２の電子制御装置としてのＥＣＵ１０は、更に、プリント基板２１及び金属板３１をそれらの周端縁の複数箇所で密着状態にて挟持する保持部材４１を具備するものである。また、金属板３１は、プリント基板２１との当接部３７を電子部品２２と接触干渉しない位置に設けるものである。そして、金属板３１は、プリント基板２１に実装された外部接続コネクタ２７と反対側に配設するものである。更に、保持部材４１は、凸部３２に対応する部分をくり抜いて形成するものである。また、ケース１１は、内燃機関１の吸気系モジュールとしてのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ保持部材４１を固定するよう形成するものである。そして、ケース１１は、エアクリーナ２の１部分を用いその内壁面１３に吸気通路２ａ側と連通する部位を形成し、その連通部位を保持部材４１及び金属板３１にて被うものである。
【００６５】
つまり、ＥＣＵ１０はプリント基板２１と金属板３１とが組合せられ、それらの周端縁の複数箇所が保持部材４１の爪部４２によって密着状態にて挟持され構成されている。この金属板３１はアルミニウム板材等による簡単なプレス加工にて凸部３２及びプリント基板２１との当接部３７を含めて成形できるため軽量で安価である。また、金属板３１によってプリント基板２１における耐応力性・耐振動性を増すことができる。この組付状態において、金属板３１の凸部３２にはプリント基板２１に実装された電子部品２２が納められ、金属板３１のプリント基板２１面との当接部３７が電子部品２２と接触干渉しない位置に設けられ、保持部材４１に形成されたくり抜き部４３に金属板３１の凸部３２が位置するよう設定されている。そして、エアクリーナ２の１部分を用い形成されたケース１１に保持部材４１がねじ止め固定されることで金属板３１の凸部３２が直接、吸気通路２ａ側に臨むこととなるため、構成が簡単で放熱性に優れたものとなる。また、ケース１１内を密封状態にし易いことで耐環境性を向上することができる。
【００６６】
ところで、上記実施例のＥＣＵ１０では、エアクリーナ２を形成するプラスチック樹脂製ハウジングの１部分を用いその吸気通路２ａ内に臨ませケース１１が一体成形されているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、内燃機関の吸気系モジュールのハウジングとは別体、即ち、独立したケースにてＥＣＵを構成し、吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませ固定するようにしてもよい。
【００６７】
また、上記実施例のＥＣＵ１０では、プリント基板２１及び金属板３１における周端縁の複数箇所を保持部材４１の爪部４２にて挟持することでその間を密着状態にするとしているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、プリント基板２１面に対する金属板３１の当接部３７に接着剤等による接合を併用することで中央部分の密着状態も補償できることとなり、耐応力性・耐振動性が増し放熱をより促進することができる。
【００６８】
〈参考例３〉
図１３は本発明の実施の形態の参考例３にかかる電子制御装置が適用されたＥＣＵ１０の組付完了状態における要部構成を示す断面図、図１４は図１３のＥＣＵ１０を吸気通路側２ａ側から見た底面図である。なお、本実施例にかかるＥＣＵ１０は、上述の第１実施例における図１の概略図と同じエアクリーナ２への搭載が想定されており、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本参考例３の図中では、プリント基板面上の配線パターンや電子部品等は適宜、省略されている。
【００６９】
図１３及び図１４において、ＥＣＵ１０は上述のようにエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ一体成形されたケース１１内に収容され、電子制御回路２０を構成する複数の電子部品２２が実装されたプリント基板２１と、このプリント基板２１に接触させ配設された熱伝導性の高いアルミニウム板材等の金属板３１と、この金属板３１に接触させ配設された略板状でゴム部材等の弾性部材３８と、この弾性部材３８を介在させプリント基板２１及び金属板３１を密着状態にて挟持する爪部４２を有しケース１１にねじ止め固定される保持部材４１とからなる。
【００７０】
上述の実施例と同様に、プリント基板２１にはＩＣやチップコンデンサ等のＳＭＤ、コンデンサや抵抗素子等の背の高いＶＭＤ等の各種の電子部品２２が実装され電子制御回路２０が構成されている。この電子制御回路２０を外部と接続する外部接続コネクタ２７がその端子部をプリント基板２１の端縁面にはんだ付けされ固定されている。
【００７１】
また、ケース１１は内燃機関の吸気系モジュールであるエアクリーナ２の１部分を用い、ハウジング外部に面する１方向に開口部１２を有し、吸気通路２ａに臨む内壁面１３の一部がその吸気通路２ａ側に連通され形成されている。そして、エアクリーナ２の吸気通路２ａ側に面し、弾性部材３８を介在させプリント基板２１及び金属板３１を爪部４２にて挟持した保持部材４１がねじ止め固定されている。この際、プリント基板２１にその端子部をはんだ付けされ固定された外部接続コネクタ２７がケース１１の開口部１２内から外部に臨むよう組付けられることで、ケース１１の開口部１２が外部接続コネクタ２７のフランジ部２８にて密封状態とされる。また、ケース１１の内壁面１３とエアクリーナ２の吸気通路２ａ側とが、弾性部材３８を介在させプリント基板２１及び金属板３１を密着状態にて挟持する保持部材４１によって被われることとなる。
【００７２】
ここで、金属板３１はプリント基板２１面に対し端子部がはんだ付けされ固定されている外部接続コネクタ２７と反対側に固定されており、この金属板３１にはプリント基板２１に実装され電子制御回路２０を構成する電子部品２２が適宜、その内部に納まるようプレス加工による凸部３２が形成されている。また、金属板３１のプリント基板２１と反対側に配設された弾性部材３８には金属板３１の凸部３２に対応する部位がくり抜かれたくり抜き部３９が形成されている。そして、保持部材４１には金属板３１の凸部３２に対応する部位がくり抜かれたくり抜き部４３が形成されている。このため、金属板３１の凸部３２は弾性部材３８や保持部材４１に邪魔されることなく直接、エアクリーナ２の吸気通路２ａ側に面することとなる。更に、金属板３１のプリント基板２１に当接される当接部３７は電子制御回路２０を構成する電子部品２２や配線パターンと接触干渉しない位置でプリント基板２１の実装密度を損なうことのないよう適宜、設けられている。
【００７３】
上述したように、本実施例のＥＣＵ１０は、エアクリーナ２の１部分に一体成形されたケース１１を用い、そのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ構成されている。また、ＥＣＵ１０を構成するプリント基板２１及び金属板３１が弾性部材３８を介在させ保持部材４１にて密着状態にて挟持されている。したがって、エアクリーナ２を含む吸気系モジュールに内燃機関からの振動が加わったとしても、プリント基板２１には金属板３１が密着状態で、かつ弾性部材３８を介在して保持部材４１にて挟持されていることで、プリント基板２１が共振状態に陥ることが抑制される。このため、プリント基板２１に実装されている電子部品２２等の振動による損傷が防止される。
【００７４】
このように、本参考例３の電子制御装置としてのＥＣＵ１０は、更に、金属板３１に対してプリント基板２１と反対側に配設する略板状の弾性部材３８と、弾性部材３８を介在させプリント基板２１及び金属板３１をそれらの周端縁の複数箇所で密着状態にて挟持する保持部材４１とを具備するものである。また、金属板３１は、プリント基板２１との当接部３７を電子部品２２と接触干渉しない位置に設けるものである。そして、金属板３１は、プリント基板２１に実装された外部接続コネクタ２７と反対側に配設するものである。更に、弾性部材３８は、凸部３２に対応する部分をくり抜いて形成するものである。また、保持部材４１は、凸部３２に対応する部分をくり抜いて形成するものである。加えて、ケース１１は、内燃機関１の吸気系モジュールとしてのエアクリーナ２の吸気通路２ａ内に臨ませ、保持部材４１を固定するよう形成するものである。そして、ケース１１は、エアクリーナ２の１部分を用いその内壁面１３に吸気通路２ａ側と連通する部位を形成し、その連通部位を保持部材４１及び金属板３１にて被うものである。
【００７５】
つまり、ＥＣＵ１０は弾性部材３８を介在させプリント基板２１と金属板３１とが組合せられ、それらの周端縁の複数箇所が保持部材４１の爪部４２によって密着状態にて挟持され構成されている。この金属板３１はアルミニウム板材等による簡単なプレス加工にて凸部３２及びプリント基板２１との当接部３７を含めて成形できるため軽量で安価である。また、弾性部材３８を介在させた金属板３１によってプリント基板２１における耐応力性・耐振動性を増すことができる。この組付状態において、金属板３１の凸部３２にはプリント基板２１に実装された電子部品２２が納められ、金属板３１のプリント基板２１面との当接部３７が電子部品２２と接触干渉しない位置に設けられ、弾性部材３８に形成されたくり抜き部３９及び保持部材４１に形成されたくり抜き部４３に金属板３１の凸部３２が位置するよう設定されている。そして、エアクリーナ２の１部分を用い形成されたケース１１に保持部材４１がねじ止め固定されることで金属板３１の凸部３２が直接、吸気通路２ａ側に臨むこととなるため、構成が簡単で放熱性に優れたものとなる。また、ケース１１内を防水性を備えた密封状態にし易いことで耐環境性を向上することができる。
【００７６】
ところで、上記実施例のＥＣＵ１０では、エアクリーナ２を形成するプラスチック樹脂製ハウジングの１部分を用いその吸気通路２ａ内に臨ませケース１１が一体成形されているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、内燃機関の吸気系モジュールのハウジングとは別体、即ち、独立したケースにてＥＣＵを構成し、吸気系モジュールの吸気通路内に臨ませ固定するようにしてもよい。
【００７７】
また、上記実施例のＥＣＵ１０では、弾性部材３８を介在させプリント基板２１及び金属板３１における周端縁の複数箇所を保持部材４１の爪部４２にて挟持することでプリント基板２１と金属板３１との間を密着状態にするとしているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、プリント基板２１面に対する金属板３１の当接部３７に接着剤等による接合を併用することで中央部分の密着状態も補償できることとなり、耐応力性・耐振動性が増し放熱をより促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の実施の形態の第１実施例乃至第３実施例にかかる電子制御装置が適用されたＥＣＵの内燃機関の吸気系モジュールへの搭載状態を示す概略図である。
【図２】 図２は図１のＥＣＵの要部構成を示す断面図である。
【図３】 図３は図１のＥＣＵを構成するエアクリーナを利用したケースの開口部とそのケース内に収容されるプリント基板等からなる電子制御回路を示す分解斜視図である。
【図４】 図４は本発明の実施の形態の第１実施例にかかるＥＣＵにおける効果を示す特性図である。
【図５】 図５は図２のＥＣＵを構成する金属板の変形例を示す断面図である。
【図６】 図６は図５のＥＣＵを構成する金属板が固定されたプリント基板等からなる電子制御回路のケース内への収容を示す分解斜視図である。
【図７】 図７は図６の金属板におけるＰ部拡大詳細図である。
【図８】 図８は図５乃至図７のプリント基板に固定される金属板の他の変形例を示す平面図である。
【図９】 図９は本発明の実施の形態の参考例１にかかるＥＣＵの変形例の組付完了状態における要部構成を示す断面図である。
【図１０】 図１０は図９のＥＣＵを吸気通路側から見た底面図である。
【図１１】 図１１は本発明の実施の形態の参考例２にかかる電子制御装置が適用されたＥＣＵの組付完了状態における要部構成を示す断面図である。
【図１２】 図１２は図１１のＥＣＵを吸気通路側から見た底面図である。
【図１３】 図１３は本発明の実施の形態の参考例３にかかる電子制御装置が適用されたＥＣＵの組付完了状態における要部構成を示す断面図である。
【図１４】 図１４は図１３のＥＣＵを吸気通路側から見た底面図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関
２ エアクリーナ（吸気系モジュール）
２ａ 吸気通路
１０ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
１１ ケース
１２ 開口部
１３ 内壁面
１４ａ，１４ｂ スリット溝
２１ プリント基板
２２ 電子部品
２７ 外部接続コネクタ
３１ 金属板
３２ 凸部
３３ 固定部
３４ 穴
３７ 当接部
３８ 弾性部材
４１ 保持部材
４２ 爪部
Claims (22)
- 複数の電子部品を実装するプリント基板と、
前記プリント基板に実装された前記電子部品が納まるよう凸部を形成し、かつ、前記凸部に所定寸法の穴を穿設した前記プリント基板に固定した金属板と、
前記プリント基板を収容するよう、車両に搭載された内燃機関の吸気系構成部材の吸気通路内に臨ませて形成されたケースとを具備し、
前記プリント基板は、その周端部及び中央部１箇所以上を前記金属板によって固定されていることを特徴とする電子制御装置。 - 前記ケースは、内燃機関の吸気系構成部材の１部分を用いて形成することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
- 前記ケースは、１方向に開口部を有する袋構造でその内壁面に対向するスリット溝が形成され、前記スリット溝にて前記プリント基板の両側端縁または前記金属板の両側端縁のうち少なくとも一方を前記開口部側からその平面に沿った方向に案内することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子制御装置。
- 前記スリット溝は、前記プリント基板の両側端縁または前記金属板の両側端縁のうち少なくとも一方を案内終端にて挟込むことを特徴とする請求項３に記載の電子制御装置。
- 前記金属板は、前記プリント基板との固定部を前記電子部品と接触干渉しない位置に設けることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の電子制御装置。
- 前記金属板は、前記プリント基板に実装された外部接続コネクタと同じ側に固定することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の電子制御装置。
- 前記金属板は、前記凸部を前記ケースの内壁面に接触させることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の電子制御装置。
- 前記ケースは、前記内壁面の一部を前記吸気通路側と連通するよう形成し、その連通部位を前記金属板にて被うことを特徴とする請求項３に記載の電子制御装置。
- 更に、前記プリント基板及び前記金属板をそれらの周端縁の複数箇所で密着状態にて挟持する保持部材を具備することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
- 前記金属板は、前記プリント基板との当接部位を前記電子部品と接触干渉しない位置に設けることを特徴とする請求項９に記載の電子制御装置。
- 前記金属板は、前記プリント基板に実装された外部接続コネクタと反対側に配設することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の電子制御装置。
- 前記保持部材は、前記凸部に対応する部分をくり抜いて形成することを特徴とする請求項９乃至請求項１１の何れか１つに記載の電子制御装置。
- 前記ケースは、内燃機関の吸気系構成部材の吸気通路内に臨ませ、前記保持部材を固定するよう形成することを特徴とする請求項９乃至請求項１２の何れか１つに記載の電子制御装置。
- 前記ケースは、前記内燃機関の吸気系構成部材の１部分を用い、その内壁面に前記吸気通路側と連通する部位を形成し、その連通部位を前記保持部材または金属板のうち少なくとも一方にて被うことを特徴とする請求項１３に記載の電子制御装置。
- 更に、前記金属板に対して前記プリント基板と反対側に配設する略板状の弾性部材と、前記弾性部材を介在させ前記プリント基板及び前記金属板をそれらの周端縁の複数箇所で密着状態にて挟持する保持部材とを具備することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
- 前記金属板は、前記プリント基板との当接部位を前記電子部品と接触干渉しない位置に設けることを特徴とする請求項１５に記載の電子制御装置。
- 前記金属板は、前記プリント基板に実装された外部接続コネクタと反対側に配設することを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の電子制御装置。
- 前記弾性部材は、前記凸部に対応する部分をくり抜いて形成することを特徴とする請求項１５乃至請求項１７の何れか１つに記載の電子制御装置。
- 前記保持部材は、前記凸部に対応する部分をくり抜いて形成することを特徴とする請求項１５乃至請求項１８の何れか１つに記載の電子制御装置。
- 前記ケースは、内燃機関の吸気系構成部材の吸気通路内に臨ませ、前記保持部材を固定するよう形成することを特徴とする請求項１５乃至請求項１９の何れか１つに記載の電子制御装置。
- 前記ケースは、前記内燃機関の吸気系構成部材の１部分を用いその内壁面に前記吸気通路側と連通する部位を形成し、その連通部位を前記保持部材または前記金属板のうち少なくとも一方にて被うことを特徴とする請求項２０に記載の電子制御装置。
- 前記プリント基板は、その周端部が４箇所以上を前記金属板によって固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
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