JP5112908B2 - 車両用自動変速機の接続ユニット - Google Patents

Description

本発明は、車両用自動変速機の内部機器を外部回路に接続するための接続ユニットに関する。

一般に、車両用自動変速機のケースの内部には、油圧ユニットに組み込まれる電磁弁やセンサ、スイッチといった複数の内部機器が格納される。これらの内部機器を前記ケースの外側の外部回路に接続するための構造として、従来は例えば次のようなものが知られている。

Ａ．前記各内部機器に接続される電線が共通の外部接続用コネクタに接続され、この外部接続用コネクタが車両用自動変速機のケースに固定される。この外部接続用コネクタに自動変速機外部のワイヤハーネスに設けられたコネクタが結合される。

Ｂ．特許文献１に記載されるような配線板を含む。この配線板は、ベース部材と、その上に設けられる配索回路体と、前記ベース部材に取付けられる外部接続用のコネクタとを備える。前記ベース部材には内部機器である複数のソレノイドバルブが取付けられる。前記配索回路体は、複数本のバスバーとフレキシブルプリント配線基板により構成され、前記各ソレノイドバルブを前記外部接続用コネクタに接続する回路を構成する。
特開２００４−２８１８５号公報

前記のＡの構造では、内部機器の数だけ電線を束ねなければならず、その数が増えるほど構造全体が嵩張り、また配線も面倒になる。

一方、Ｂの構造では、バスバー回路やＦＰＣを含む配線板の使用により、Ａの構造に比べて回路の簡素化及びコンパクト化は可能であるが、当該配線板に取付けられるソレノイドバルブ等の内部機器やコネクタの位置の自由度がきわめて低いという不都合がある。すなわち、前記バスバー回路やＦＰＣはその回路パターンの形状が固定されているので、前記内部機器やコネクタの位置を僅かに変更する場合でも前記バスバー回路や前記ＦＰＣとして全く別のものを製造しなければならず、そのために当該バスバー回路やＦＰＣの製造のための金型の修正が必要になる。このことは、配線板全体のコストを上昇させる。

本発明は、このような事情に鑑み、量産性が高く安価かつ簡素な構造で、車両用自動変速機の制御のための電子制御ユニットと当該車両用自動変速機の内部機器及び外部回路とを容易に接続することを可能にする車両用自動変速機の接続ユニットを提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、車両用自動変速機のケースの内部に設けられる複数の内部機器を当該車両用自動変速機の外部の外部回路に接続するための接続ユニットであって、前記車両用自動変速機の特定位置に固定することが可能な配線基板と、前記配線基板の周縁部に並ぶ複数の位置にそれぞれ設けられ、前記各内部機器から導き出された電線の端末に設けられるコネクタとそれぞれ結合可能な複数の内部機器用コネクタと、前記配線基板に設けられ、前記外部回路と接続可能な外部接続用コネクタと、前記配線基板上で前記各内部機器用コネクタよりも内側の領域に設けられ、前記車両用自動変速機の制御のための制御回路を含むとともに、当該制御回路につながる複数の外部接続端子を有する電子制御ユニットと、前記電子制御ユニットと前記内部機器用コネクタ及び前記外部接続用コネクタとの間に介在するように前記配線基板上に設けられ、当該電子制御ユニットの制御回路と当該内部機器用コネクタ及び当該外部接続用コネクタとを接続する接続部とを備える。そして、前記接続部は、前記電子制御ユニットの外部接続端子と接続される印刷回路と、この印刷回路と前記各内部機器用コネクタとをそれぞれつなぐ複数のディスクリート線とを含み、前記電子制御ユニットは、ユニット本体を有し、このユニット本体の周縁に沿って前記外部接続端子が配列され、前記印刷回路は、前記電子制御ユニットを包囲するように配設され、前記各ディスクリート線は前記印刷回路の周縁部とこれに対応する内部機器用コネクタとをそれぞれ接続する。

なお、ここでいう「ディスクリート線」とは、前記印刷回路と前記各内部機器用コネクタとを個別に接続することが可能な電線を全て包含する意であり、通常の被覆電線やエナメル線を含む。

この接続ユニットによれば、その配線基板に内部機器用コネクタ及び外部接続用コネクタが設けられるとともに、さらに前記各内部機器用コネクタの内側に電子制御ユニットが設けられ、当該電子制御ユニットと前記内部機器用コネクタ及び外部接続用コネクタとの間に介在するように接続部が設けられることにより、コンパクトな構造で前記電子制御ユニットと前記内部機器用コネクタ及び外部接続用コネクタとの接続が行われる。

しかも、前記接続部は、前記電子制御ユニットの外部接続端子と接続される印刷回路と、この印刷回路と前記各内部機器用コネクタとをそれぞれつなぐ複数のディスクリート線とを含むので、当該接続部のさらなる簡素化と量産性の向上を両立させることができる。具体的には、前記電子制御ユニットが多数の外部接続端子を有する場合にも、当該外部接続端子と前記内部機器用コネクタ及び外部接続用コネクタとを接続するための複雑な接続回路を前記印刷回路により簡素な構造で形成することが可能である。さらに、当該印刷回路と前記各内部機器用コネクタとがディスクリート線を介して接続されるため、当該内部機器用コネクタの位置や姿勢に多少の変更があっても当該印刷回路の設計変更を伴うことなく柔軟に対応することが可能であり、これにより量産性が向上する。

さらに、前記電子制御ユニットがユニット本体を有し、このユニット本体の周縁に沿って前記外部接続端子が配列され、前記印刷回路が、前記電子制御ユニットを包囲する領域に配設されるので、当該電子制御ユニットが多数の外部接続端子を有する場合にも、これを包囲する印刷回路に当該外部接続端子がコンパクトな構造で電気的に接続される。

より具体的には、前記印刷回路が、前記電子制御ユニットよりも一回り大きい貫通孔を囲む形状の保持体及びこの保持体に保持される導電パターンを含む印刷回路体により形成され、前記貫通孔の内側の領域内に前記電子制御ユニットが配設されているものが、好適である。この構造によれば、前記貫通孔の分だけ前記印刷回路配線基板の必要面積を削減しながら、当該印刷回路配線基板と前記電子制御ユニットの外部接続端子との接続をコンパクトな構造で行うことができる。

前記印刷回路体の保持体には、例えばシートのようにフレキシブルなものも含まれる。この場合でも、前記配線基板が前記印刷回路体よりも高い曲げ剛性を有するものであれば、接続ユニット全体の保形性及び強度を十分に保つことが可能である。

本発明において、前記配線基板の材質は特に限定されない。この配線基板のうち前記電子制御ユニットの裏側に位置する部分が前記印刷回路体よりも熱伝導率の高い金属材料からなる放熱部材であって、この放熱部材に前記電子制御ユニットが熱伝導可能に接続されていれば、当該電子制御ユニットをその周囲の印刷回路体に接続しながら当該電子制御ユニットの発する熱を効率よく放散することが可能である。

前記内部機器用コネクタは、前記内部機器と電気的に接続可能な端子を含むのがよい。

本発明の第１の実施の形態を図１及び図２を参照しながら説明する。

図１に示す接続ユニットは、車両用自動変速機のケースの内部に設けられる内部機器を当該車両用自動変速機の外部の外部回路に接続するためのものであり、配線基板１０と、複数の内部機器用コネクタ２０と、外部接続用コネクタ３０と、ＥＣＵ（電子制御ユニット）４０と、接続部５０とを備える。

前記配線基板１０は、平板状であって、車両用自動変速機の特定位置（例えば油圧ユニットの近傍の位置）に固定することが可能な形状を有する。

前記内部機器用コネクタ２０は、車両用自動変速機内の内部機器（例えば前記油圧ユニットに組み込まれた電磁弁）から導き出された電線の端末に設けられるコネクタと結合可能なものであり、前記配線基板１０の周縁部上に設けられる。

さらに、前記配線基板１０は、その周縁部に、他の内部機器、具体的には油圧スイッチ６０や圧力センサ６２が装着可能な内部機器装着部１１，１２を有する。

前記外部接続用コネクタ３０は、前記車両用自動変速機の外側にある外部回路とつながるワイヤハーネスの端末に設けられたコネクタと結合可能なものであり、前記内部機器用コネクタ２０と同様に前記配線基板１０の周縁部上に設けられる。この外部接続用コネクタ３０は、前記配線基板１０が前記車両用自動変速機のケース内の所定位置に固定されたときに当該車両用自動変速機のケースの外部に露出することが可能な高さを有する。

前記ＥＣＵ４０は、前記車両用自動変速機の制御のための制御回路を含むものであり、内部機器接続部である前記内部機器用コネクタ２０及び内部機器装着部１１，１２よりも内側の領域内で前記配線基板１０上に設けられる。この実施の形態では前記配線基板１０の中央位置に設けられている。

このＥＣＵ４０は、図２に示されるように、略直方体状のユニット本体４２と、このユニット本体４２の外周面から突出する多数の外部接続端子４４とを有し、これらの外部接続端子４４はユニット本体４２の周縁に沿って並んでいる。そして、前記ユニット本体４２の下面が前記配線基板１０の上面に熱伝導可能に接続されている。具体的には、前記ユニット本体４２の下面が導電性樹脂からなる接着剤を介して配線基板１０の上面に接着されてもよいし、両面が直接接触する状態でユニット本体４２がボルトなどで前記配線基板１０に固定されてもよい。

前記接続部５０は、前記ＥＣＵ４０の外部接続端子４４を、前記内部機器用コネクタ２０及び外部接続用コネクタ３０に接続し、さらに、前記内部機器装着部１１，１２に装着される油圧スイッチ６０や圧力センサ６２にも直接接続するものであり、当該ＥＣＵ４０と前記外部接続用コネクタ３０との間に介在するように前記配線基板上に設けられる。

この実施の形態では、前記接続部５０は、ＦＰＣ（フレキシブル印刷回路体）５２と、複数のディスクリート線５４とで構成される。

前記ＦＰＣ５２は、図２に示されるように、表裏一対のシート状の保持体５２ｂと、これらの保持体５２ｂ同士の間に挟み込まれる導電パターン５２ａとを有し、前記ＥＣＵ４０を囲むように配置される。具体的には、前記保持体５２ｂに前記ＥＣＵ４０よりも一回り大きい貫通孔５６が形成され、この貫通孔５６の内側の領域内で前記ＥＣＵ４０が前記配線基板１０上に固定されている。

前記ＥＣＵ４０の各外部接続端子４４は、前記ＦＰＣ５２の導電パターン５２ａに電気的に接続される。具体的には、図２に示されるように、前記ＦＰＣ５２の表側の保持体５２ｂのうち前記ＥＣＵ４０を囲む内縁部分が除去されることにより当該部分の導電パターン５２ａが露出し、その露出した導電パターン５２ａに前記各外部接続端子４４が溶接等の手段で接続される。

なお、本発明に係る印刷回路体は前記のようなＦＰＣに限らず、通常のプリント配線基板により構成されてもよい。いずれの場合にも、前記配線基板１０を前記印刷回路配線基板の配線基板本体よりも高い曲げ剛性を有するもので構成することにより、接続ユニット全体の保形性を保つことが可能である。

前記配線基板１０の具体的な材質は特に限定されないが、基本的には、比較的剛性及び耐熱性の高い材料であることが好ましい。特に、前記ＥＣＵ４０の裏側に位置する部分は、前記接続部５０よりも熱伝導率の高い金属材料（例えばアルミニウムやアルミニウム合金）により形成されて前記ＥＣＵ４０が熱伝導可能に接続される放熱部を構成することが、より好ましい。この構造は、ＥＣＵ４０が接続部５０に包囲されているにもかかわらず当該ＥＣＵ４０の発する熱を効率よく放散させることを可能にする。

前記ディスクリート線５４には、前記ＦＰＣ５２を前記各内部機器用コネクタ２０に電気的に接続するものと、当該ＦＰＣ５２を前記内部機器装着部１１，１２にそれぞれ装着される油圧スイッチ６０及び圧力センサ６２に接続するものとが含まれる。前記内部機器装着部１１，１２は、当該内部機器装着部１１，１２に装着される油圧スイッチ６０や圧力センサ６２と接続可能な図略の端子を含み、これらの端子に、対応するディスクリート線５４の端末が接続されている。

なお、この実施の形態では前記外部接続用コネクタ３０が前記ＦＰＣ５２に直接接続されている。しかし、この外部接続用コネクタ３０と前記ＦＰＣ５２との間にも前記ディスクリート線５４が介在していてもよい。このことは、当該外部接続用コネクタ３０の配置の自由度も高くする。

この接続ユニットによれば、前記配線基板１０のうち当該配線基板１０の周縁部に内部機器接続部である内部機器用コネクタ２０や内部機器装着部１１，１２が配設されるとともに、その内側の位置（図例では中央位置）にＥＣＵ４０が設けられ、このＥＣＵ４０と前記内部機器接続部及び外部接続用コネクタ３０との間に介在するように接続部５０が設けられているので、コンパクトな構造で前記ＥＣＵ４０と前記内部機器接続部及び外部接続用コネクタ３０との接続を容易に行うことが可能である。

しかも、前記接続部５０のうち前記ＥＣＵ４０を囲む部分が印刷回路体であるＦＰＣ５２により構成されているので、当該ＥＣＵ４０が多数の外部接続端子４４を含んでいても、当該外部接続端子４４と前記内部機器接続部及び外部接続用コネクタ３０とを接続するための複雑な接続回路を簡素な構造で構築することができる。その一方、前記ＦＰＣ５２と前記内部機器接続部とは安価なディスクリート線５４を介して接続されているので、当該内部機器接続部の位置や姿勢の変更にもＦＰＣ５２の設計変更を行うことなく柔軟に対応することが可能であり、低コストで量産性の高い接続ユニットを提供することが可能である。

本発明の第２の実施の形態を図３および図４に示す。この実施の形態では、前記接続部５０が、前記ＦＰＣ５２及び前記ディスクリート線５４に加え、ＦＰＣ５２よりも安価なバスバー回路体５８を含んでいる。

このバスバー回路体５８は、前記ＦＰＣ５２と前記外部接続用コネクタ３０及び一部の内部機器用コネクタ２０との間に介在するもので、図４に示すような複数本のバスバー５８ａと、これらのバスバー５８ａを保持する図略の保持体とを有し、当該バスバー５８ａが図４に示されるように前記ＦＰＣ５２の適当な導電パターン５２ａに溶接等の手段で接続されるとともに、ディスクリート線５４を介して適当な内部機器用コネクタ２０にも接続されている。また、前記外部接続用コネクタ３０は適当なバスバー５８ａに直接接続されている。

このバスバー回路体５８は、前記ＦＰＣ５２をはじめとする印刷回路体に比べ、複雑な回路を形成することが難しい半面、低コストであるという利点を有する。従って、当該印刷回路体と当該バスバー回路体５８との併用が、接続ユニットのさらなる低廉化を可能にする。例えば、複数種の接続ユニットが量産される場合に、各種ユニットに共通の回路部分を前記バスバー回路体５８により構成し、その他の複雑な回路部分を前記ＦＰＣ５２をはじめとする印刷回路体で構成することにより、著しいコストの削減を図ることが可能である。

なお、前記バスバー回路体５８の接続先は図３に示されるものに限定されず、適宜設定可能である。例えば、当該バスバー回路体５８は内部機器装着部１１，１２に接続されてもよい。逆に、前記外部接続用コネクタ３０に接続されていなくてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る車両用自動変速機の接続ユニットの斜視図である。 前記接続ユニットにおけるＥＣＵとＦＰＣとの接続部分を示す断面斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る車両用自動変速機の接続ユニットの斜視図である。 前記接続ユニットにおけるバスバー回路体とＦＰＣとの接続部分を示す断面斜視図である。

符号の説明

１０ 配線基板
１１，１２ 内部機器装着部
２０ 内部機器用コネクタ
３０ 外部接続用コネクタ
４０ ＥＣＵ
４２ ユニット本体
４４ 外部接続端子
５０ 接続部
５２ ＦＰＣ
５２ａ 導電パターン
５２ｂ 保持体
５４ ディスクリート線
５６ 貫通孔
５８ バスバー回路体
５８ａ バスバー
６０ 油圧スイッチ（内部機器）
６２ 圧力センサ（内部機器）

Claims (6)

1. 車両用自動変速機のケースの内部に設けられる複数の内部機器を当該車両用自動変速機の外部の外部回路に接続するための接続ユニットであって、
   前記車両用自動変速機の特定位置に固定することが可能な配線基板と、
   前記配線基板の周縁部に並ぶ複数の位置にそれぞれ設けられ、前記各内部機器から導き出された電線の端末に設けられるコネクタとそれぞれ結合可能な複数の内部機器用コネクタと、
   前記配線基板に設けられ、前記外部回路と接続可能な外部接続用コネクタと、
   前記配線基板上で前記各内部機器用コネクタよりも内側の領域に設けられ、前記車両用自動変速機の制御のための制御回路を含むとともに、当該制御回路につながる複数の外部接続端子を有する電子制御ユニットと、
   前記電子制御ユニットと前記内部機器用コネクタ及び前記外部接続用コネクタとの間に介在するように前記配線基板上に設けられ、当該電子制御ユニットの制御回路と当該内部機器用コネクタ及び当該外部接続用コネクタとを接続する接続部とを備え、
   前記接続部は、前記電子制御ユニットの外部接続端子と接続される印刷回路と、この印刷回路と前記各内部機器用コネクタとをそれぞれつなぐ複数のディスクリート線とを含み、
   前記電子制御ユニットは、ユニット本体を有し、このユニット本体の周縁に沿って前記外部接続端子が配列され、
   前記印刷回路は、前記電子制御ユニットを包囲するように配設され、前記各ディスクリート線は前記印刷回路の周縁部とこれに対応する内部機器用コネクタとをそれぞれ接続することを特徴とする車両用自動変速機の接続ユニット。
2. 請求項１記載の車両用自動変速機の接続ユニットにおいて、
   前記印刷回路は、前記電子制御ユニットよりも一回り大きい貫通孔を囲む形状の保持体及びこの保持体により保持される導電パターンを含む印刷回路体により形成され、前記貫通孔の内側の領域内に前記電子制御ユニットが配設されていることを特徴とする車両用自動変速機の接続ユニット。
3. 請求項２記載の車両用自動変速機の接続ユニットにおいて、
   前記配線基板は前記印刷回路配線基板の配線基板本体よりも高い曲げ剛性を有することを特徴とする車両用自動変速機の接続ユニット。
4. 請求項２または３記載の車両用自動変速機の接続ユニットにおいて、
   前記配線基板のうち少なくとも前記電子制御ユニットの裏側に位置する部分が前記印刷回路体よりも熱伝導率の高い金属からなる放熱部を構成し、この放熱部に前記電子制御ユニットが熱伝導可能に接続されていることを特徴とする車両用自動変速機の接続ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の車両用自動変速機の接続ユニットにおいて、
   前記接続部は、さらに、複数本のバスバーを有して当該バスバーが前記印刷回路体と電気的に接続されるバスバー回路体を含み、このバスバー回路体がディスクリート線を介して少なくとも一部の内部機器用コネクタに接続されていることを特徴とする車両用自動変速機の接続ユニット。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の車両用自動変速機の接続ユニットにおいて、
   前記内部機器用コネクタは、前記内部機器と電気的に接続可能な端子を含むことを特徴とする車両用自動変速機の接続ユニット。
   

Images