JP5924837B2

JP5924837B2 - 車両用電子制御装置

Info

Publication number: JP5924837B2
Application number: JP2012234561A
Authority: JP
Inventors: 敬法佐脇
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2032-10-24
Also published as: JP2014083980A

Description

本発明は、車両用電子制御装置に関する。

車両用電子制御装置には、収容ケース内に２枚の回路基板が配置され、その各々に外部機器と電気的に接続されるコネクタが１つずつ取り付けられたものがある。２つのコネクタは、収容ケースから同じ方向に突出するように配置されており、各コネクタに外部ハーネスを接続したときに、配線を一箇所に集中できるようになっている。さらに、２枚の回路基板は、大きさが異なるものが使用され、収容ケース内では上下に配置されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、従来の電子制御装置では、２つの回路基板のそれぞれに互いに連結させるための接続用コネクタが１つずつ実装されており、接続用コネクタ同士を結合させることによって、上下に配置された２枚の回路基板の向きや、配置間隔、平行度が保たれるように支持されている。さらに、接続用コネクタは、２つの回路基板を電気的に接続する役割も担っている。

電子制御装置を製造するときは、最初に２つの回路基板を接続用コネクタを用いて結合させ、その後に２つの回路基板を収容ケース内に挿入する。収容ケースの内壁の側部には、ガイド溝が刻まれており、ガイド溝にサイズが大きい方の回路基板が係合させられる。サイズが小さい方の回路基板は、収容ケースの前面側の角部にネジで固定される。

特開２００４−２３５４４４号公報

ところで、電子制御装置のコネクタに外部ハーネスを接続する際には、コネクタを介して回路基板にストレスが作用することがある。しかしながら、上側に配置される回路基板は、片側のみがネジとレールで収容ケースに固定されているので、外部ハーネスの着脱時に外部ハーネスの着脱方向と直交する方向にこじり力によって回路基板がストレスを受け易かった。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、外部ハーネスの着脱時に回路基板に作用するストレスを低減させることを目的とする。

本発明によれば、少なくとも一端に開口部を備えた収容ケースと、外部機器と接続可能なコネクタと電子部品がそれぞれ実装された第１の回路基板及び第２の回路基板とを有し、前記第１の回路基板の前記コネクタと前記第２の回路基板の前記コネクタを同一方向に向け、かつ前記第１の回路基板と前記第２の回路基板が互いに平行に配置されるように前記収容ケースに支持させた電子制御装置において、前記第１の回路基板の前記コネクタには、前記第２の回路基板の少なくとも一端を支持する支持部材が形成されていることを特徴とする車両用電子制御装置が提供される。

また、本発明によれば、前記支持部材は、前記第２の回路基板を挟むように配置された一対のレールを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御装置が提供される。

さらに、本発明によれば、前記支持部材によって支持される前記第２の回路基板の一端の反対側の配置される他端には、前記収容ケースに形成された収容ケース側支持部材によって支持されている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装置が提供される。

本発明によれば、コネクタに設けられた支持部材に第２の回路基板を支持させることによって、第２の回路基板が複数個所で支持されるようになるので、外部ハーネスをコネクタに着脱するときに、第２の回路基板に作用するストレスを抑制できる。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両用電子制御装置を上方からみた斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る車両用電子制御装置を下方からみた斜視図である。図３は、本発明の実施の形態に係る車両用電子制御装置を示し、（ａ）は図１のＡ矢視図であり、樹脂を注入する前の状態を示す正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図４は、本発明の実施の形態の変形例に係る車両用電子制御装置を示し、（ａ）は樹脂を注入する前の状態を示す正面図、（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

本発明を実施するための形態について以下に詳細に説明する。
図１に車両用電子制御装置の斜視図を示す。電子制御装置１は、樹脂製の収容ケース２を有する。収容ケース２は、前面に開口部２Ａを有し、背面２Ｂが閉鎖された中空構造を有し、開口部２Ａからは、２つのコネクタ３，４が突出している。２つのコネクタ３，４は、収容ケース２から同じ方向に向けて、かつ近接して配置されており、それぞれが外部の機器に接続される外部ハーネスが結合可能な形状を有する。さらに、収容ケース２の内部空間には、樹脂５が充填されている。

また、収容ケース２の上面２Ｃには、第１の窪み部６が収容ケース２の中心から一方の側面２Ｅ側にオフセットさせた位置に形成されている。第１の窪み部６は、収容ケース２の背面２Ｂ側から、収容ケース２の前面の開口部２Ａの手前まで、側面２Ｅに略平行に、かつ細長に延びている。

図２に背面から見た斜視図に示すように、収容ケース２の下面２Ｄには、第２の窪み部７が、収容ケース２の中心から他方の側面２Ｆ側のオフセットさせた位置に形成されている。第１の窪み部６と第２の窪み部７とは、収容ケース２の中心に対して左右方向に振り分けて１つずつ形成されており、２つの窪み部６，７が干渉することはない。

さらに、図３（ａ）に樹脂５を充填する前の図１のＡ矢視図を示すように、収容ケース２内には、下側に、面積が大きい第１の回路基板１０が配置され、上側に面積が相対的に小さい第２の回路基板１１が平行に配置されている。２つの回路基板１０，１１は、上下方向に所定の間隔を持ちつつ、一部が上下方向で重なり合うように配置されている。

ここで、収容ケース２の一方の側面２Ｅの内側壁には、ケース側支持部材として一対のレール２１が形成されている。同様に、第２の窪み部７が収容ケース２の内側に突出することによって形成された内側壁７Ａには、ケース側支持部材として一対のレール２２が形成されている。一対のレール２１同士、及びレール２２同士は、それぞれが下面２Ｄから
の高さが同じになる位置に、かつ収容ケース２の前面の開口部２Ａの近傍から背面２Ｂに至るまで平行に形成されている。さらに、一対のレール２１，２２のそれぞれは、第１の回路基板１０の一端側、他端側の側部に係合可能な隙間を有して配置されており、第１の回路基板１０を収容ケース２の両側に配置された一対のレール２１，２２のそれぞれの間に挿入することで、第１の回路基板１０を収容ケース２内に位置決めして収容することができる。

また、図３（ａ）と、図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である図３（ｂ）に示すように、収容ケース２の他方の側面２Ｆの内側壁には、ケース側支持部材として一対のレール２４が収容ケース２の前面の開口部２Ａの近傍から背面２Ｂに至るまで形成されている。さらに、収容ケース２の背面２Ｂの内側壁には、ケース側支持部材として一対のレール２５が形成されている。これら一対のレール２４，２５は、下面２Ｄからの高さが同じになる位置に形成されている。さらに、一対のレール２４同士、及びレール２５同士は、それぞれが第２の回路基板１１の他端側の側部と背面部のそれぞれに係合可能な隙間を有して配置されており、第２の回路基板１１を一対のレール２４の間に挿入し、かつレール２５に係合させることによって、第２の回路基板１１を収容ケース２内に位置決めして収容することができる。なお、図３（ｂ）では、理解を容易にするために、第２の回路基板１１上の第２のコネクタ４及び電子部品を省略している。

そして、収容ケース２の内部には、２つの窪み部６，７を繋ぐように遮熱板１５が形成されている。遮熱板１５は、第１の回路基板１０と第２の回路基板１１の間に配置され、２つの回路基板１０，１１の配置スペースを仕切る間仕切り板としても機能している。遮熱板１５を設けることによって、第１の回路基板１０で発生した熱が第２の回路基板１１に直接に伝達されることを防ぎ、第２の回路基板１１の温度上昇を抑えることができる。

ここで、第１の回路基板１０は、前面側に第１のコネクタ３が実装されており、その他の領域にはコンデンサや、ＦＥＴ（Field effect transistor）などの電子部品３１が実装されている。このような第１の回路基板１０の用途としては、例えば、モータなどの駆動回路がある。

第１の回路基板１０に実装されている電子部品のうち、電界コンデンサなどの背の高い電子部品３２は、第２の回路基板１１から離れた位置に実装されている。より詳細には、第１の回路基板１０の左側、即ち収容ケース２の側面２Ｆ側で、収容ケース２の第１の窪み部６を避ける位置に、背の高い電子部品３２が実装されている。一方、第１の回路基板１０のその他の領域、特に第１の回路基板１１と重なる領域には、背の低い電子部品３３が実装されている。背の低い電子部品３３としては、例えば、ＦＥＴや、背の低い抵抗やコンデンサなどのチップ部品、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＩＣ（Integrated Circuit）などがあげられる。

また、第２の回路基板１１は、前方に第２のコネクタ４が実装されており、その他の領域にはコンデンサや、ＦＥＴ（Field effect transistor）、その他の電子部品４１が実装されている。第２の回路基板１１の用途としては、例えば、燃料噴射装置の駆動回路がある。

さらに、図３（ｂ）に示すように、第２の回路基板１１は、一端の前面側に第１のコネクタ３を避けるように切り欠き部１１Ａが形成されている。切り欠き部１１Ａは、第１のコネクタ３の側面３Ａと平行な側面を有しており、この側面部分が第１のコネクタ３の側面３Ａに形成された支持部材である一対のレール２６に支持されている。即ち、第２の回路基板１１は、収容ケース２側のレール２４，２５と、第１のコネクタ３のレール２６とによって位置決めして支持されている。

電子制御装置１を製造するときは、最初に、コネクタ３，４や電子部品３１，４１を実装した２つの回路基板１０，１１を、樹脂成型した収容ケース２内に挿入する。第１の回路基板１０は、一端側と他端側がそれぞれ一対のレール２１と一対のレール２２にガイドされながら所定の位置に導かれる。さらに、第２の回路基板１１は、他端側が一対のレール２４にガイドされながら挿入され、収容ケース２の背面２Ｂの一対のレール２５に係合させられる。各レール２１〜２４の先端部分には、回路基板１０，１１を受け入れ易いように不図示のテーパが形成されているので、回路基板１０，１１を容易に挿入することができる。さらに、第２の回路基板１１の一端側の一部を形成する切り欠き部１１Ａが、第１のコネクタ３の側面３Ａの一対のレール２６にガイドされつつ、支持される。

これによって、第１の回路基板１０は、収容ケース２の下面２Ｄに沿って配置され、第１の窪み部６を避けるように、各電子部品３１が配置される。一方、第２の回路基板１１は、収容ケース２内で、第２の窪み部７による凸部の上方に主に配置され、一部が第１の回路基板１０の上方に重なるように配置される。このとき、第１の回路基板１０上の一部の背の低い電子部品３３の上方に第２の回路基板１１が配置されるが、両者の間には隙間があるので干渉することはない。各回路基板１０，１１が収容ケース２に収容されたら、樹脂５を収容ケース２内に充填し、隙間を埋めてから硬化させる。

以上、説明したように、この実施の形態の電子制御装置１では、第２の回路基板１１の一端の一部に切り欠き部１１Ａを設け、切り欠き部１１Ａを第１のコネクタ３の一対のレール２６を用いて支持するようにした。第１のコネクタ３は、第１の回路基板１０を介して収容ケース２に支持されているので、第２の回路基板１１は、一端側と他端側のそれぞれにおいて支持されようになる。つまり、第２のコネクタ４を挟むようにレール２４，２５で第２の回路基板１１が支持されるので、外部ハーネスを第２のコネクタ４に着脱するときに第２の回路基板１１に作用するこじり方向の力に対する耐性が高くなり、第２の回路基板１１におけるストレスの発生を抑制できる。

例えば、収容ケース２に第２の回路基板１１の一端側を支持するような支持部材を形成しようとする場合、そのような支持部材は第１のコネクタ３を避けるように形成する必要があるので、その分だけ収容ケース２が大きくなってしまう。ここで、鞍乗り型車両、例えば自動二輪車や、モペット、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle：全地形型車両）や、スクーターなどでは、四輪自動車に比べて電子制御装置の搭載スペースが狭いので、収容ケースが大きくなると、電子制御装置が予め設計された収容スペースに収まらなくなる可能性がある。この実施の形態では、収容ケース２の大型化を防止できるので、電子制御装置１の小型化が図れる。さらに、収容ケース２の大型化を防止することによって収容ケース２に充填する樹脂５の量を削減できるので、コストの低減や電子制御装置１の軽量化が図れる。また、樹脂５の量を削減することによって、樹脂５の硬化時間が短くなり、電子制御装置１の製造時間を短縮できる。

また、第１のコネクタ３で第２の回路基板１１を支持させる支持部材として一対のレール２６を用いたので、第２の回路基板１１をスライドさせるだけで第１のコネクタ３に容易に係合させることが可能になる。さらに、支持部材として、第２の回路基板１１を上下方向から挟み込む一対のレール２４，２６を、第２のコネクタ４の両側の一組ずつ配置したので、第２のコネクタ４に外部ハーネスを着脱するときに第２の回路基板１１に作用するストレスを抑制できる。

なお、本発明は、実施の形態に限定されずに広く応用できる。
例えば、図４を参照して実施の形態の変形例について説明する。図４（ａ）は変形に係る電子制御装置６１の樹脂封入前の正面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線に
沿った断面を示す斜視図である。
電子制御装置６１は、収容ケース６２を有し、収容ケース６２内には下側に第１の回路基板７１が収容され、上側に第２の回路基板７２が収容されている。第１の回路基板７１は、不図示の電子部品と、外部ハーネスに接続される２つの第１のコネクタ６３，６４が実装さている。２つの第１のコネクタ６３，６４は、左右に振り分けて同一方向に向くように実装されている。また、第２の回路基板７２は、第１の回路基板７１の上方に重なるように平行に配置されており、その面積は第１の回路基板７１より小さい。第２の回路基板７２には、外部ハーネスに接続される第２のコネクタ６５と、不図示の電子部品コネクタが実装されている。なお、図４（ｂ）では第２のコネクタ６５の図示を省略している。

第１の回路基板７１は、両方の側部のそれぞれが収容ケース６２の側面６２Ｅ，６２Ｆの内面にそれぞれ形成された一対のレール２１によって支持されている。さらに、第１の回路基板７１に実装されている２つコネクタ６３，６４は、対向する側面６３Ａ，６４Ａのそれぞれに支持部材として一対のレール２６が、レール２１と同じ高さになるように形成されている。

第２の回路基板７２は、一対のコネクタ６３，６４に挟まれるように配置されている。即ち、一端の先端部分が、一方のコネクタ６３に設けられた一対のレール２６に支持され、他端の先端部分が他方のコネクタ６４の一対のレール２６に支持されている。さらに、第２の回路基板７２の背面部分が、収容ケース６２の背面２Ｂに形成された収容ケース側支持部材である一対のレール２５に支持されている。

この変形に係る電子制御装置６１では、第２の回路基板７２を収容ケース２と２つのコネクタ６３，６４で確実に支持することが可能になる。これによって、第２の回路基板７２に実装された第２のコネクタ６５に外部ハーネスを着脱するときに生じるストレスが抑制される。

１電子制御装置
２収容ケース
３，６３，６４第１のコネクタ
４，６５第２のコネクタ
３１，４１電子部品
１０第１の回路基板
１１第２の回路基板
１１Ａ切り欠き部（一端）
２４レール（ケース側支持部材）
２６レール（支持部材）

Claims

少なくとも一端に開口部を備えた収容ケースと、
外部機器と接続可能なコネクタと電子部品がそれぞれ実装された第１の回路基板及び第２の回路基板とを有し、
前記第１の回路基板の前記コネクタと前記第２の回路基板の前記コネクタを同一方向に向け、かつ前記第１の回路基板と前記第２の回路基板が互いに平行に配置されるように前記収容ケースに支持させた電子制御装置において、
前記第１の回路基板の前記コネクタには、前記第２の回路基板の少なくとも一端を支持する支持部材が形成されていることを特徴とする車両用電子制御装置。
前記支持部材は、前記第２の回路基板を挟むように配置された一対のレールを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御装置。
前記支持部材によって支持される前記第２の回路基板の一端の反対側の配置される他端には、前記収容ケースに形成された収容ケース側支持部材によって支持されている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装置。