JP5110130B2

JP5110130B2 - 車載電子制御ユニット用筺体

Info

Publication number: JP5110130B2
Application number: JP2010167719A
Authority: JP
Inventors: 一夫野本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: US8830686B2; JP2012028661A; US20120026703A1

Description

本発明は、車両衝突時に乗員を保護するエアバッグ等の乗員保護装置に用いられる電子制御ユニットである箱型の車載電子制御ユニット用筺体に関し、特に、車両衝突時に筺体内に配設される制御回路基板上の電子部品を保護することが可能な車載電子制御ユニット用筺体に関する。

従来、エアバッグ用のＥＣＵ（電子制御ユニット）はアルミダイキャストの箱型の筺体に収容されている。この構成として例えば図１（ａ）に示すＥＣＵ筺体１がある。このＥＣＵ筺体１は、（ｂ）に示す下方が開口した箱型のアルミダイキャストケース２と、アルミダイキャストケース２の開口からケース内に挿入されて固定される（ｃ）に示す制御回路基板（単に、基板とも称す）３と、アルミダイキャストケース２の開口部分に固定されて当該開口を蓋する（ｄ）に示す鉄製の鉄板カバー４とから成る。このＥＣＵ筺体１においては、制御回路基板３に実装された図示せぬ加速度センサが車両の衝突を検知した際に、図示せぬエアバッグを開放する制御などが行われる。この種のものとして特許文献１に記載の電子装置用筺体が有る。

特開２００８−４１７１８号公報

ところで、上述したＥＣＵ筺体１においては、アルミダイキャストケース２の重量が大きく製造コストも高いため、ケース２の樹脂化が検討されている。しかし、単にケース２を樹脂化すると車両衝突時の衝撃が樹脂の弾性により吸収されてしまい、その衝撃を検知する加速度センサまでの衝撃伝達性が損なわれてしまう。また、従来はアルミダイキャストケース２を介してアースをとっていたが、樹脂ケースは非導電性であるためアースがとれなくなってしまう。そこで、鉄板カバー４に同鉄板による複数のステーを形成し、各ステーを車両に固定すると、衝撃伝達性とアースの問題は解決される。しかし、鉄板カバー４が複数のステーで車両に固定されているため、車両衝突時の衝撃により鉄板カバー４が変形し、これに伴って基板３が破損する懸念がある。

基板３には衝突前後の速度や加速度等のデータを記録するレコーダである図示せぬＥＤＲ（ＥｖｅｎｔＤａｔａＲｅｃｏｒｄｅｒ）が実装されており、衝突後に事故原因を追究する上で重要なデータが記録されている。近年、このような事故データの重要性がますます高まっているが、衝突により基板３が破損すると基板上の電子部品も破壊され、ＥＤＲからデータを読み出せなくなるという問題が生じる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両衝突の衝撃を受けても基板上のＥＤＲ等の電子部品が破損しないように保護することができる車載電子制御ユニット用筺体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、下方が開口した箱型を成す樹脂製のケースと、このケースに収容され、電子部品が実装された基板と、この基板を前記ケースとの間に挟設すると共に当該ケースの開口を蓋する金属製のカバーと、このカバー又は前記ケースを車両に固定する複数のステーとを有する車載電子制御ユニット用筺体において、前記複数のステーは、前記ケースに形成される樹脂製の第１ステーと、前記カバーに形成される金属製の第２ステーとを有し、前記第１ステーは前記カバーの車両前方側に形成されると共に、前記第２ステーは前記ケースの車両後方側に形成されることを特徴とする。

この構成によれば、車載電子制御ユニット用筺体（筺体）が第１ステー及び第２ステーで車両に固定されるが、車両が走行中に衝突した場合、この衝突による衝撃が筺体に伝達される。しかし、第１ステーはケースと同様に樹脂製であるため、衝撃力が内部の基板に悪影響を及ぼす程大きい場合には、第１ステーが分断されることで基板に過大な応力が印加されることを抑制することができる。

また、第２ステーはカバーと同様に金属製であるため、加速度センサへの衝撃力伝達性を確保することができるので、より正確な衝突判定が可能となる。更に、金属製の第２ステーを介して基板のアースも確保することができるため、ノイズの低減が可能となる。

さらに、この構成によれば、車両が前方に衝突した場合には、その衝撃力は車両前方から伝達されるが、ケースの車両前方側に第１ステーを形成することで、最初に伝達された衝撃力により第１ステーが分断されるため、基板へ過大な応力が印加されることを抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、前記第２ステーは、前記カバーの車両最後方側に少なくとも１つ形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、第２ステーがカバーの車両最後方側に１つ形成されている際に車両が衝突した場合、この衝突時の衝撃が車両の前方から後方側に向かって伝達する。この際、まず、第１ステーが破損してケースが外れた後、当該衝撃が後方側の第２ステーに伝達される。第２ステーは金属製で１つのみで尚且つ車両に固定されているので、この固定部分を中心としてカバーが回転方向に移動する。この移動によって衝撃が吸収されるので、カバーが変形することは略無く、これによって、カバーに支持された基板も変形せず、基板上の電子部品が保護される。

第２ステーがカバーの車両最後方側に２つ形成されている場合は、衝突時の衝撃でカバーが回転方向に移動しないが、前方側の第１ステーの破損によって既に衝撃が吸収されているので、後方側２箇所の第２ステーで固定されたカバーの前方側が浮き上がり、この浮き上がりによって衝撃が吸収される。従って、カバーが変形することは略無く、これによって、カバーに支持された基板も変形せず、基板上の電子部品が保護される。

請求項３に記載の発明は、前記第２ステーは、前記カバーの車両最後方側であって車両前後方向に対して平行に２つ形成されている。

この構成によれば、車両衝突時の衝撃でカバーは回転方向に移動しないが、前方側の第１ステーの破損によって既に衝撃が吸収されているので、後方側２箇所の第２ステーで固定されたカバーの前方側が浮き上がり、この浮き上がりによって衝撃が吸収される。従って、カバーが変形することは略無く、これによって、カバーに支持された基板も変形せず、基板上の電子部品が保護される。

請求項４に記載の発明は、前記電子部品は、車両衝突前後の車両情報を記録するレコーダであることを特徴とする。

この構成によれば、車両衝突時にレコーダが保護されるので、衝突後にレコーダに記憶された車両衝突前後の車両情報を読み出して解析等に役立てることができる。

請求項５に記載の発明は、前記車両情報は、車両の速度、加速度のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする。

この構成によれば、車両情報が、車両の速度、加速度のうち少なくとも一方を含むので、車両衝突前後の速度や加速度を読み出して、より適正な衝突の解析に役立てることができる。

従来の車載電子制御ユニット用筺体の構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る車載電子制御ユニット筺体の外観構成を示し、（ａ）は電子制御ユニット（ＥＣＵ）筺体の斜視図、（ｂ）は筺体ケースの斜視図、（ｃ）は制御回路基板の斜視図、（ｄ）は筺体カバーの斜視図である。筺体ケースを開口側から見た斜視図である。ＥＣＵ回路のブロック図である。ＥＣＵ筺体を筺体カバー側から見た平面図である。（ａ）筺体ケースを開口側から見た平面図、（ｂ）筺体カバーの平面図、（ｃ）ＥＣＵ筺体を筺体カバー側から見た平面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。

図２は、本発明の実施形態に係る車載電子制御ユニット用筺体の外観構成を示し、（ａ）はＥＣＵ筺体１１の斜視図、（ｂ）は筺体ケース１２の斜視図、（ｃ）は制御回路基板１３の斜視図、（ｄ）は筺体カバー１４の斜視図である。

図２に示すＥＣＵ筺体１１は、矢印Ｙ１で示す一側面及び下方側が開口した箱型で樹脂製の筺体ケース１２と、筺体ケース１２の開口からケース内に挿入されて固定される制御回路基板１３と、筺体ケース１２の開口部分に固定されて当該開口を蓋する鉄板製の筺体カバー１４とから構成されている。

筺体ケース１２は、開口側から内部を透視した図３に示すように、互いに対向する２つの内側面に概略円柱状の基板取付部１２ａが２つずつ配設され、各基板取付部１２ａの端面にネジ穴１２ｂが設けられている。また、各基板取付部１２ａが配設された一側面の前後方向の中央部分の縁には、側面からケース外側へ水平方向に突き出た１つのケースステー１２ｃ１が配設され、他側面の前方側の縁には１つのケースステー１２ｃ２｛図２（ａ）及び（ｂ）参照｝が配設されている。つまり、ケースステー（第１ステー）１２ｃ１，１２ｃ２は筺体ケース１２本体から両側に突き出た樹脂製のステーである。

制御回路基板１３には、筺体ケース１２の各基板取付部１２ａのネジ穴１２ｂに対応する位置に図２（ｃ）に示すように図示せぬネジを挿通する貫通口１３ａが開口され、筺体ケース１２の矢印Ｙ１で示す側面開口部分に嵌め込まれるコネクタ１３ｂが配設されている。

また、制御回路基板１３には、図４に示すＥＣＵ回路２１が構成されており、これは、車両の加速度を検出する加速度センサ２２と、データを記憶するＥＤＲ装置２３と、これら加速度センサ２２及びＥＤＲ装置２３が接続されたマイコン２４と、図示せぬエアバッグや外部の加速度センサ等が接続される外部ＩＦ（インターフェイス）２５と、マイコン２４に接続されたエアバッグ駆動回路２６とを備えて構成されている。

外部ＩＦ２５は、コネクタ１６に組み合わされている。マイコン２４は、外部ＩＦ２５に接続された図示せぬ加速度センサや、加速度センサ２２で検出された加速度に応じて車両の衝突と判定した場合、この判定結果をエアバッグ駆動回路２６へ伝え、エアバッグ駆動回路２６が図示せぬエアバッグを開放する制御などを行う。更に、マイコン２４は、ＥＤＲ装置２３に車両衝突時の前後の車両速度を含む車両情報を時系列データとして記憶する制御を行う。なお、図４ではＥＤＲ装置２３がマイコン２４に外部接続されている構成としているが、ＥＤＲ装置２３がマイコン２４に内蔵された構成であっても良い。

筺体カバー１４は、図２（ｄ）に示すように制御回路基板１３の各貫通口１３ａに対応する位置にネジを挿通する貫通口１４ａが開口され、更に、筺体ケース１２と組み合わせた際に当該筺体ケース１２の１つのケースステー１２ｃ２が配設された側の側面後方の縁から図２（ａ）に示すようにケース外側へ水平に突き出る鉄板製（金属製）の１つのカバーステー（第２ステー）１４ｃが筺体カバー１４と一体に配設されている。

このような筺体カバー１４、制御回路基板１３及び筺体カバー１４を組み立てる場合、筺体ケース１２の各基板取付部１２ａのネジ穴１２ｂに制御回路基板１３の各貫通口１３ａを合わせると共に、筺体ケース１２の後方側の側面開口部分にコネクタ１３ｂを嵌め込む。この制御回路基板１３の各貫通口１３ａに筺体カバー１４の各貫通口１４ａを合わせて蓋を行い、各貫通口１４ａから各々ネジを挿通して筺体ケース１２の各基板取付部１２ａのネジ穴１２ｂに螺合して全体を一体に固定する。これによって図２（ａ）示すＥＣＵ筺体１１が完成する。この完成したＥＣＵ筺体１１は、図５に示すようにＥＣＵ筺体１１の側面から水平に突き出たケースステー１２ｃ１，１２ｃ２及びカバーステー１４ｃを図示せぬ車両ボディにネジ固定することにより車両に固定される。

このようにＥＣＵ筺体１１が固定された車両が走行中に衝突した場合、この衝突による衝撃がＥＣＵ筺体１１に伝達し、加速度センサ２２で検知され、これに応じてマイコン２４がエアバッグ駆動回路２６に指令を出し、エアバッグ駆動回路２６がエアバッグを開放する制御を行う。更に、マイコン２４によってＥＤＲ装置２３に車両衝突時の前後の車両速度を含む車両情報が時系列データとして記憶される。

また、その衝撃は車両ボディに固定されたＥＣＵ筺体１１の前方側から伝達する。従って、まず、衝撃が最前方のケースステー１２ｃ２に伝達し、次にケースステー１２ｃ１に伝達するので、ケースステー１２ｃ１，１２ｃ２が前方側から破損して筺体ケース１２が外れ、更に、当該衝撃が後方側のカバーステー１４ｃに伝達される。このカバーステー１４ｃは鉄板製で１つのみであり、カバーステー１４ｃの１つのネジ穴を介して車両ボディにネジ固定されているので、カバーステー１４ｃが破損することは無い。このため、カバーステー１４ｃのネジ止め部分を中心として筺体カバー１４が回転方向に移動する。この移動によって衝撃が吸収されるので、筺体カバー１４が変形したり破損したりすることは殆どない。従って、筺体カバー１４に固定された制御回路基板１３が変形したり破損したりすることが無いので、制御回路基板１３上のＥＣＵ回路２１を構成する電子部品が保護される。

このような本実施形態のＥＣＵ筺体１１は、下方が開口した箱型を成す樹脂製の筺体ケース１２と、この筺体ケース１２に収容され、電子部品が実装された制御回路基板１３と、この制御回路基板１３を筺体ケース１２との間に挟設すると共に当該筺体ケース１２の開口を蓋する金属製の筺体カバー１４と、この筺体カバー１４又は筺体ケース１２を車両に固定する複数のステーとを有する。

本実施形態の特徴は、複数のステーが、筺体ケース１２に形成される樹脂製のケースステー１２ｃと、筺体カバー１４に形成される金属製のカバーステー１４ｃとから成る点にある。

この構成によって、ＥＣＵ筺体１１がケースステー１２ｃ及びカバーステー１４ｃで車両に固定されるが、車両が走行中に衝突した場合、この衝突による衝撃が筺体に伝達される。この伝達された衝撃力によってケースステー１２ｃが破損して筺体ケース１２が外れるが、カバーステー１４ｃは金属製なので破損しにくい。このため、ケースステー１２ｃの破損により衝撃が吸収され、この吸収によりカバーステー１４ｃで車両に固定された筺体カバー１４への衝撃が抑制され、筺体カバー１４の変形が抑制される。これによって筺体カバー１４に支持された制御回路基板１３も保護されるので、制御回路基板１３上の電子部品が破損しないように保全される。

また、カバーステー１４ｃは、筺体カバー１４の車両最後方側に少なくとも１つ以上形成されている。

この構成によって、カバーステー１４ｃが筺体カバー１４の車両最後方側に１つ形成されている際に車両が衝突した場合、この衝突時の衝撃が車両の前方から後方側に向かって伝達する。この際、まず、ケースステー１２ｃが破損して筺体ケース１２が外れた後、当該衝撃が後方側のカバーステー１４ｃに伝達される。カバーステー１４ｃは金属製で１つのみで尚且つ車両に固定されているので、この固定部分を中心として筺体カバー１４が回転方向に移動する。この移動によって衝撃が吸収されるので、筺体カバー１４が変形することは略無く、これによって、筺体カバー１４に支持された制御回路基板１３も変形せず、制御回路基板１３上の電子部品が保護される。

一方、カバーステー１４ｃが筺体カバー１４の車両最後方側に２つ形成されている場合を想定する。これは、図６（ａ）に示すように、筺体ケース１２−１の車両前方側の左右に対向状態に水平に突き出てケースステー１２ｃ１，１２ｃ２が形成され、更に図６（ｂ）に示すように、筺体カバー１４−１の車両後方側の左右に対向状態に水平に突き出てケースステー１４ｃ１，１４ｃ２が形成されており、これら筺体ケース１２−１と筺体カバー１−１とが図６（ｃ）に示すように一体に組み合わされてＥＣＵ筺体１１―１が構成されている場合である。

この構成の場合、車両衝突時の衝撃で筺体カバー１４−１が回転方向に移動しないが、前方側のケースステー１２ｃ１，１２ｃ２の破損によって既に衝撃が吸収されているので、後方側２箇所のカバーステー１４ｃ１，１４ｃ２で固定された筺体カバー１４−１の前方側が浮き上がり、この浮き上がりによって衝撃が吸収される。従って、筺体カバー１４−１が変形することは略無く、これによって、筺体カバー１４−１に支持された制御回路基板１３も変形せず、制御回路基板１３上の電子部品が保護される。

このように保護される電子部品の内のＥＤＲ装置２３も保護されるので、衝突後にＥＤＲ装置２３に記憶された車両衝突前後の少なくとも速度や加速度を含むデータ（本発明の車両情報）を読み出して解析等に役立てることができる。

１１，１１−１ＥＣＵ筺体
１２，１２−１筺体ケース
１２ａ基板取付部
１２ｂネジ穴
１２ｃ１，１２ｃ２ケースステー
１３，１３−１制御回路基板
１３ａ貫通口
１３ｂコネクタ
１４，１４−１筺体カバー
１４ａ貫通口
１４ｃ，１４ｃ１，１４ｃ２カバーステー
２１ＥＣＵ回路
２２加速度センサ
２３ＥＤＲ装置
２４マイコン
２５外部ＩＦ
２６エアバッグ駆動回路

Claims

下方が開口した箱型を成す樹脂製のケースと、このケースに収容され、電子部品が実装された基板と、この基板を前記ケースとの間に挟設すると共に当該ケースの開口を蓋する金属製のカバーと、このカバー又は前記ケースを車両に固定する複数のステーとを有する車載電子制御ユニット用筺体において、
前記複数のステーは、前記ケースに形成される樹脂製の第１ステーと、前記カバーに形成される金属製の第２ステーとを有し、
前記第１ステーは前記カバーの車両前方側に形成されると共に、前記第２ステーは前記ケースの車両後方側に形成されることを特徴とする車載電子制御ユニット用筺体。
前記第２ステーは、前記カバーの車両最後方側に少なくとも１つ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車載電子制御ユニット用筺体。
前記第２ステーは、前記カバーの車両最後方側であって車両前後方向に対して平行に２つ形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車載電子制御ユニット用筺体。
前記電子部品は、車両衝突前後の車両情報を記録するレコーダであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車載電子制御ユニット用筺体。
前記車両情報は、車両の速度、加速度のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項４の何れかに記載の車載電子制御ユニット用筺体。