JP6029508B2 - 車両用電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用電子制御装置に関し、特に、コネクタ等が実装された基板が収容されるケースを有する車両用電子制御装置に関する。

近年、自動二輪車や自動四輪車等の車両に用いられる車両用電子制御装置においては、電力線や信号線を効率的に接続するために、半導体素子等を実装する基板にコネクタを実装すると共に、不要な水分や埃等の侵入を防ぐために、ケース内に樹脂を充填しながら収容する構成が提案されているようになっている。

また、かかる車両用電子制御装置においては、設計コストや金型費等の製造コストを低減すべく様々な仕向けに対応するように、プリント基板のサイズ及びプリント基板を収容するケースを標準化する技術が提案されるようになっている。

かかる状況下において、特許文献１は、電子制御装置の筐体構造に関し、様々なプリント基板サイズに対応することができるケースのプリント基板を係止するための係止部材を備え、これらは、ケースを標準化する一つの技術として開示されている。

また、特許文献２は、電子制御装置に関し、自動二輪車用電子制御装置として、プリント基板をケースに収容し、ケース内に樹脂を充填した構成を開示している。

特開平１１−２８４３７５公報 特開２０１１−７０８５３公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、最近では、更なるコスト低減のために、特許文献１が開示する構成を越えて、プリント基板サイズや外部コネクタを標準化することが行われ始めている。

ここで、本発明者が更に検討するところによれば、特許文献２のような車両用電子制御装置において、外部コネクタとケースを標準化する、即ち、共用化すると、見た目では、これらの区別は全くできなくなる。

例えば、仕向けＡ用の仕様のプリント基板が収容された車両用電子制御装置なのか、それとも仕向けＢ用の仕様のプリント基板が収容された車両用電子制御装置なのか、これらの間の区別は、見た目では全くつかないことになる。

よって、このような場合には、仕向けＡ用の車両用電子制御装置と仕向けＢ用の車両用電子制御装置とを区別するために、それらのケースには、各々の仕向けを示すマークが刻印されること等が必要となる。

しかしながら、本発明者の検討によれば、作業者がそれらのマークを細かな目視のみで判別するが故に、万が一ヒューマンエラーが起きた場合には、仕向けＡ用の車両用電子制御装置を仕向けＢ用の車両用電子制御装置として、そのまま出荷してしまう可能性も無き
にしもあらずであり、改良の余地がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、車両用電子制御装置を標準化した場合であっても、その仕向けの判別を細かな目視のみによらないで可能にし、かつ、その製造コストを抑制することができる車両用電子制御装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成すべく、本発明は、少なくとも外部コネクタを実装したプリント基板と、前記プリント基板を収容するケースと、を備える車両用電子制御装置において、前記ケースの載置面において、キー部を設け、前記ケースは、袋構造を成し、前記キー部は、前記ケースの前記袋構造の開口端部に形成される車両用電子制御装置であることを第１の局面とする。

また本発明は、かかる第１の局面に加えて、前記キー部は、前記車両用電子制御装置の工場検査時において、前記車両用電子制御装置が載置されるパレットの載置面に設けられたキー溝に合致するように形成されていることを第２の局面とする。

本発明の第１の局面によれば、少なくとも外部コネクタを実装したプリント基板と、プリント基板を収容するケースと、を備え、ケースの載置面において、キー部を設けたことにより、製造時等に、車両用電子制御装置をパレットに載置した際に、車両用電子制御装置の載置面のキー部とパレットのキー溝とが一致していれば、車両用電子制御装置の載置面は、パレットの載置面に対して傾くことなく載置されるため、単に対応するパレットに車両用電子制御装置を載置するだけで、その仕向けが所定のものと合致しているか判断することができ、車両用電子制御装置を標準化した場合であっても、その仕向けの判別を細かな目視のみによらないで可能にし、かつ、その製造コストを抑制することができる。併せて、本発明の第１の局面によれば、ケースが、袋構造を成し、キー部が、ケースの袋構造の開口端部に形成されるものであることにより、ケースを成形する際の金型を複雑化することなくキー部を形成することができると共に、成形時の脱型の作業性も低下されることなく行うことができる。更に、ケースの開口端部にキー部を形成することにより、ケースの開口端部を補強することも可能となるため、ケースの開口周辺部の不要な撓みを低減することができる。

本発明の第２の局面によれば、キー部が、車両用電子制御装置の工場検査時において、車両用電子制御装置が載置されるパレットの載置面に設けられたキー溝に合致するように形成されていることにより、出荷前の検査時に、車両用電子制御装置が傾くことなく載置されるため、検査用コネクタと外部コネクタとが嵌合することができるので、仕向けが所定のものと合致していることを判断することができる。

本発明の実施形態における車両用電子制御装置のケースを示す図であって、図１（ａ）から図１（ｃ）は、各々、本実施形態における車両用電子制御装置のケースの上方から下方を見た斜視図、同ケースの下方から上方を見た斜視図、及び同ケースの側面図であり、また、図１（ｄ）から図１（ｆ）は、各々、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置のケースの上方から下方を見た斜視図、同ケースの下方から上方を見た斜視図、及び同ケースの側面図である。 本実施形態の検査時における車両用電子制御装置の状態を示す図であって、図２（ａ）は、検査時における組付けが正規である場合の車両用電子制御装置の状態を示す図であり、また、図２（ｂ）は、検査時における組付けが正規でない場合の車両用電子制御装置の状態を示す図である。 本実施形態における車両用電子制御装置の部品組み合わせパターン及びそれに対応した検査時における車両用電子制御装置の状態を示す図である。 本実施形態における車両用電子制御装置を示す斜視図であって、図４（ａ）は、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置を示す斜視図であり、図４（ｂ）から図４（ｄ）は、本実施形態における種々の変形例を含む車両用電子制御装置のケースのキー部を示す斜視図である。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における車両用電子制御装置につき、詳細に説明する。

図１は、本実施形態における車両用電子制御装置のケースを示す図であって、図１（ａ）から図１（ｃ）は、各々、本実施形態における車両用電子制御装置のケースの上方から下方を見た斜視図、同ケースの下方から上方を見た斜視図、及び同ケースの側面図であり、また、図１（ｄ）から図１（ｆ）は、各々、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置のケースの上方から下方を見た斜視図、同ケースの下方から上方を見た斜視図、及び同ケースの側面図である。図２は、本実施形態の検査時における車両用電子制御装置の状態を示す図であって、図２（ａ）は、検査時における組付けが正規である場合の車両用電子制御装置の状態を示す図であり、また、図２（ｂ）は、検査時における組付けが正規でない場合の車両用電子制御装置の状態を示す図である。図３は、本実施形態における車両用電子制御装置の部品組み合わせパターン及びそれに対応した検査時における車両用電子制御装置の状態を示す図である。また、図４は、本実施形態における車両用電子制御装置を示す斜視図であって、図４（ａ）は、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置を示す斜視図であり、図４（ｂ）から図４（ｄ）は、本実施形態におけるキー部の種々の変形例を含む車両用電子制御装置を示す斜視図である。

図１から図４に示すように、本実施形態における車両用電子制御装置１は、典型的にはＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、外部の他の機器側に電気的に接続するコネクタ２と、コネクタ２を実装するプリント基板３と、コネクタ２をプリント基板３に実装した状態でそれらを収容して固定するケース４と、を備えている。

具体的には、コネクタ２は、典型的には樹脂製のハウジング１０に端子３０が装着された状態で、プリント基板３に対し実装自在なものである。コネクタ２のハウジング１０は、各々図示を省略する外部機器に接続する相手方コネクタが挿入自在な挿入凹部１０ａを備えている。

プリント基板３は、コネクタ２や図示を省略する半導体素子等を実装し、典型的にはガラスエポキシ樹脂製のプリント配線基板である。

ここで、特に、図１（ａ）から図１（ｃ）に示すように、ケース４は、典型的には樹脂製であり、底壁２０と、底壁２０に対向した上壁２２と、互いに対向して底壁２０及び上壁２２を接続する一対の側壁２４及び２５と、を備えて、これらで収容室２６を画成している。収容室２６の一端部側は、ケース４の後壁２７で塞がれる一方で、収容室２６の他端部側は、ケース４外に開口した開口部を成し、かかる収容室２６を有するケース４は、いわば袋構造を呈している。

ケース４の収容室２６内には、コネクタ２や半導体装置等を実装したプリント基板３が収容されて固定されるが、半導体装置等のサイズよりもコネクタ２のサイズの方が大きいので、これに対応して、ケース４の収容室２６の開口部側において、上壁２２が底壁２０からより離間されており、上壁２２は、典型的には段付き形状を呈することになる。

ケース４の底壁２０の下側の壁面（下側とは、例えば図１（ａ）及び図１（ｃ）においての下方側をいう）は、詳細は後述する検査装置４０のパレット４２に載置するケース４の載置面となる。かかるケース４の載置面には、それから下方に突設された凸部であるキー部Ｋが、ケース４の一部としてそれと一体的に設けられている。

更に、ケース４においては、コネクタ２や半導体装置等をプリント基板３に実装した状態で収容した収容室２６内に樹脂Ｍが充填されて、収容室２６内に不要な水分や埃等が侵入しないように封止されている。

一方で、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００については、その仕向けの違いにより、その仕様が、本実施形態における車両用電子制御装置１のものとは異なるものである。

具体的には、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００は、本実施形態における車両用電子制御装置１に対して、仕様が異なる半導体素子等を実装するプリント基板１０３、及びキー部を有さないケース１０４という各々の構成のみが異なり、残余の構成は同一である。但し、実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００のプリント基板１０３と、実施形態における車両用電子制御装置１のプリント基板３とは、それらのサイズ等を共通にしており、これらは、共用化されたコネクタ２や互いに仕様が異なる半導体素子等を実装した状態で、ケース４及びケース１０４のいずれに対しても装着されることが可能である。

また、特に、図１（ｄ）から図１（ｆ）に示すように、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００のケース１０４には、キー部が設けられてはおらず、ケース１０４の載置面である底壁２０の下側の壁面は、単なる平坦面となっている。

さて、本実施形態における車両用電子制御装置１は、工場から出荷される前に、工場内で出荷前の検査を受けることが必要になる。

具体的には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、工場出荷前の検査工程では、検査装置４０のパレット４２、又は検査装置１４０のパレット１４２上に車両用電子制御装置１を載置して、それに検査装置４０又は１４０の検査用コネクタ４４を接続し、車両用電子制御装置１の電気的な機能検査を行うことになる。

ここで、本実施形態における車両用電子制御装置１においては、そのケース４の載置面にキー部Ｋが設けられているから、ケース４が、それに合致する検査装置のパレット上に載置された場合にのみ、正規の検査用の姿勢を取ることができて、実際に工場出荷前の電気的な検査を実行されることが可能となる。

例えば、図２（ａ）に示すように、本実施形態における車両用電子制御装置１が、パレット４２の載置面にキー溝４２ａが設けられた検査装置４０に送られた場合には、ケース４のキー部Ｋがパレット４２のキー溝４２ａに合致するためその中に侵入することができ、これに伴って、検査用コネクタ４４が、コネクタ２の挿入凹部１０ａに侵入することができて、検査用コネクタ４４の図示を省略する端子がコネクタ２の端子３０に電気的に接続され、車両用電子制御装置１は、工場出荷前の電気的な検査を実行されることが可能と
なる。

一方で、図２（ｂ）に示すように、本実施形態における車両用電子制御装置１が、パレット１４２の載置面が単に平坦面である検査装置１４０に送られた場合には、ケース４のキー部Ｋがパレット１４２の載置面に乗り上げてしまい、検査用コネクタ４４が、コネクタ２の挿入凹部１０ａに侵入することができず、車両用電子制御装置１は、工場出荷前の電気的な検査を実行されることが不可能となる。

このような図２（ｂ）で示す状態が発生する典型例は、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００で使用するプリント基板１０３に対して、本実施形態における車両用電子制御装置１で使用するケース４が誤って組み合わされた状態で、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００で使用する検査装置１４０に送られたような場合である。

ここで、図３を参照して、本実施形態における車両用電子制御装置１及び本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００における工場出荷前の検査工程について、より詳しく説明する。また、説明の便宜上、本実施形態における車両用電子制御装置１が組み立てられて、パレット４２及び検査用コネクタ４４を備える検査装置４０に送られる検査工程を第１の検査工程と呼び、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００が組み立てられて、パレット１４２及び検査用コネクタ４４を備える検査装置１４０に送られる検査工程を第２の検査工程と呼ぶことにする。また、第１の検査工程は、プリント基板３等が所定の仕様である第１の仕様に対応したもので、検査装置４０は、かかる第１の仕様の電気的な特性等を検査するものとし、第２の検査工程は、プリント基板１０３等が別の所定の仕様である第２の仕様に対応したもので、検査装置１４０は、かかる第２の仕様の電気的な特性等を検査するものとする。

まず、図３Ａは、第２の検査工程において、コネクタ２等が実装されたプリント基板１０３（状態Ｘ１）がケース１０４（状態Ｙ１）に収容されて固定された状態（状態Ｘ１Ｙ１）で、検査装置１４０に送られた場合に相当し、かかる場合には、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００が、正規の状態で組み立てられているから、パレット１４２上のその姿勢は正規の水平状態となる。よって、この検査工程における作業者は、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００が正規の状態で組み立てられていることをその姿勢で明確に確認し得た後で（状態ＯＫ）、コネクタ２を検査用コネクタ４４に装着して電気的に接続し必要な電気的な機能検査を行うことになる。

次に、図３Ｂは、第２の検査工程において、コネクタ２等が実装されたプリント基板１０３（状態Ｘ１）が誤ってケース４（状態Ｙ２）に収容されて固定された状態（状態Ｘ１Ｙ２）で、検査装置１４０に送られた場合に相当し、かかる場合には、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００が、正規の状態で組み立てられておらず、ケース４の載置面にキー部Ｋを有しているから、パレット１４２上のその姿勢はコネクタ２側が上昇した正規でない傾斜状態となる。よって、この検査工程における作業者は、本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００が正規の状態で組み立てられていないことをその姿勢で明確に確認し得て（状態ＮＧ）、かかる本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００を不良品として排除し得ることになる。

次に、図３Ｃは、第１の検査工程において、コネクタ２等が実装されたプリント基板３（状態Ｘ２）がケース４（状態Ｙ２）に収容されて固定された状態（状態Ｘ２Ｙ２）で、検査装置４０に送られた場合に相当し、かかる場合には、本実施形態における車両用電子制御装置１が、正規の状態で組み立てられているから、ケース４の載置面に設けられたキー部Ｋがパレット４２に設けられたキー溝４２ａに侵入して収容され、パレット４２上の
その姿勢は正規の水平状態となる。よって、この検査工程における作業者は、本実施形態における車両用電子制御装置１が正規の状態で組み立てられていることをその姿勢で明確に確認し得た後で（状態ＯＫ）、コネクタ２を検査用コネクタ４４に装着して電気的に接続し必要な電気的な機能検査を行うことになる。

そして、図３Ｄは、第１の検査工程において、コネクタ２等が実装されたプリント基板３（状態Ｘ２）が誤ってケース１０４（状態Ｙ１）に収容されて固定された状態（状態Ｘ２Ｙ１）で、検査装置４０に送られた場合に相当し、かかる場合には、本実施形態における車両用電子制御装置１が、正規の状態で組み立てられておらず、ケース１０４の載置面にキー部Ｋを有していないから、パレット４２上のその姿勢はコネクタ２側が下降した正規でない傾斜状態となる。よって、この検査工程における作業者は、本実施形態における車両用電子制御装置１が正規の状態で組み立てられていないことをその姿勢で明確に確認し得て（状態ＮＧ）、かかる本実施形態における車両用電子制御装置１を不良品として排除し得ることになる。

このように本実施形態における車両用電子制御装置１においては、ケース４の載置面に設けられたキー部Ｋにより、その組立状態の正規及び非正規に応じて、パレット４２上のその姿勢が変化して、作業者が視認し得るものであるため、パレット４２にキー溝４２ａを設けることは必須の構成ではないが、かかるキー溝４２ａを設けた場合には、ケース４の姿勢が水平になるため、コネクタ２を検査用コネクタ４４に装着する作業がより容易になって、より好ましいものといえる。

さて、以上のように本実施形態における車両用電子制御装置１は、ケース４の載置面にキー部Ｋを設けた構成を有するものであるが、かかるキー部Ｋについては、種々の変形例が考えられる。

まず、図４（ａ）に示す本実施形態における比較例の車両用電子制御装置１００においては、キー部は全く設けられていないのに対して、図４（ｂ）に示す本実施形態における車両用電子制御装置１においては、ケース４の載置面に、それから下方に突設された凸部であるキー部Ｋが、ケース４の一部としてそれと一体的にその幅方向の全体にわたって設けられている。

また、図４（ｃ）に示す本実施形態における車両用電子制御装置１の構成例においては、ケース４の載置面に、それから下方に突設された凸部であるキー部Ｋ１が、ケース４の一部としてそれと一体的にそれに向かって左側端部に設けられている。

また、図４（ｄ）に示す本実施形態における車両用電子制御装置１の構成例においては、ケース４の載置面に、それから下方に突設された凸部であるキー部Ｋ２が、ケース４の一部としてそれと一体的にそれに向かって右側端部に設けられている。

そして、図４（ｅ）に示す本実施形態における車両用電子制御装置１の構成例においては、ケース４の載置面に、それから下方に突設された凸部であるキー部Ｋ３が、ケース４の一部としてそれと一体的にその幅方向の中央部に設けられている。

このように本実施形態における車両用電子制御装置１の構成例においては、ケース４の載置面に設けられるキー部Ｋは、種々の形態を採り得るが、樹脂製のケース４の成形時の型割りの利便性や成形性、ケース４の補強性を加味すると、ケース４の載置面において、収容室２６の開口部側の端部（例えば、図１（ｃ）における左下端部）に対応して設けられていることが好ましい。

なお、本実施形態における車両用電子制御装置１の構成においては、ケース４の載置面に、それから下方に突設された凸部であるキー部Ｋが、ケース４の一部としてそれと一体的に設けられているが、必要に応じて、キー部Ｋを別体として、ケース４の載置面に接合等することもできる。

また、かかるキー部Ｋの縦断面の形状は、矩形状に限らず、三角状、半円状等、その他の形状であってもかまわない。

また、本実施形態における車両用電子制御装置１及び比較例の車両用電子制御装置１００においては、コネクタ２を完全に共通化しているが、例えば、検査用コネクタ４４に整合する範囲内で、サイズを共通化したままで、仕様に応じて端子の配列を変更する等の変更を行ってもかまわない。

また、検査用コネクタ４４は、コネクタ２に整合する範囲内で、仕様に応じた検査を行うべく、検査装置４０及び検査装置１４０において構成を変更してもかまわない。

以上の構成によれば、少なくとも外部コネクタを実装したプリント基板３と、プリント基板３を収容するケース４と、を備え、ケース４の載置面において、キー部Ｋを設けたことにより、製造時等に、車両用電子制御装置１をパレット４２に載置した際に、車両用電子制御装置１の載置面のキー部Ｋとパレット４２のキー溝４２ａとが一致していれば、車両用電子制御装置１の載置面は、パレット４２の載置面に対して傾くことなく載置されるため、単に対応するパレット４２に車両用電子制御装置１を載置するだけで、その仕向けが所定のものと合致しているか判断することができ、車両用電子制御装置１を標準化した場合であっても、その仕向けの判別を細かな目視のみによらないで可能にし、かつ、その製造コストを抑制することができる。

また、キー部Ｋが、車両用電子制御装置１の工場検査時において、車両用電子制御装置１が載置されるパレット４２の載置面に設けられたキー溝４２ａに合致するように形成されていることにより、出荷前の検査時に、車両用電子制御装置１が傾くことなく載置されるため、検査用コネクタ４４と外部コネクタ２とが嵌合することができるので、仕向けが所定のものと合致していることを判断することができる。

また、ケース４が、袋構造を成し、キー部Ｋが、ケース４の袋構造の開口端部に形成されるものであることにより、ケース４を成形する際の金型を複雑化することなくキー部Ｋを形成することができると共に、成形時の脱型の作業性も低下されることなく行うことができる。更に、ケース４の開口端部にキー部Ｋを形成することにより、ケース４の開口端部を補強することも可能となるため、ケース４の開口周辺部の不要な撓みを低減することができる。

なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明においては、車両用電子制御装置を標準化した場合であっても、その仕向けの判別を細かな目視のみによらないで可能にし、かつ、その製造コストを抑制することができる車両用電子制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から車両等に使用される電子制御装置に広範に適用され得るものと期待される。

１…車両用電子制御装置
２…コネクタ
３…プリント基板
４…ケース
１０…ハウジング
１０ａ…挿入凹部
２０…底壁
２２…上壁
２４、２５…側壁
２６…収容室
２７…後壁
３０…端子
４０…検査装置
４２…パレット
４２ａ…キー溝
４４…検査用コネクタ
１００…車両用電子制御装置
１０３…プリント基板
１０４…ケース
１４０…検査装置
１４２…パレット
Ｋ、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３…キー部
Ｍ…樹脂

Claims (2)

1. 少なくとも外部コネクタを実装したプリント基板と、前記プリント基板を収容するケースと、を備える車両用電子制御装置において、
   前記ケースの載置面において、キー部を設け、
   前記ケースは、袋構造を成し、前記キー部は、前記ケースの前記袋構造の開口端部に形成されることを特徴とする車両用電子制御装置。
2. 前記キー部は、前記車両用電子制御装置の工場検査時において、前記車両用電子制御装置が載置されるパレットの載置面に設けられたキー溝に合致するように形成されてい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。

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