JP6054838B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンコントロールユニットや自動変速機用コントロールユニットなどの車両に搭載される電子制御装置（車載用電子制御装置）に関するものである。

本技術分野の背景技術として、特開２０１１−０４９３１２号公報（特許文献１）がある。この公報には、上部ケースおよび下部ケースよりなる密閉された筐体の内部に、上部ケースの上面板により上面を覆われ且つ下部ケースの下面板により下面を覆われた状態で、電子部品を搭載した回路基板を内装した電子コントロールユニットが記載されている（要約参照）。さらに、この公報には、回路基板の端部に取り付けられたコネクタと（段落００１１参照）、コネクタを取り出すために上部ケースの端部に形成された切欠き（段落００１４参照）とが記載されている。前記切欠きを構成する上部ケースの内面はコネクタの外周面と対向し、前記内面の先端部にはこの内面に垂直な先端面が形成されている。一方、コネクタの外周面には、上部ケースの切欠きの内面によって覆われる部分と、上部ケースの外部に露出する部分との間に、上部ケースの先端部に沿うように形成された段差面が設けられている（図５参照）。そして、上部ケースの前記先端面は、前記内面に垂直な方向において少なくとも一部が、コネクタの前記段差面と対向するように組み付けられている。そして、上部ケースの切欠きの内面とコネクタの外周面との間から、上部ケースの前記先端面とコネクタの前記段差面との間に及ぶ範囲に、接着剤が充填されている。

特開２０１１−０４９３１２号公報

特許文献１の電子コントロールユニット（以下、電子制御装置という）では、前記切欠きを構成する上部ケースの内面とコネクタの外周面との対向部、および上部ケースの前記先端面とコネクタの前記段差面との対向部に、それぞれクリアランスが設けられている。回路基板に取り付けられたコネクタ（受け側コネクタ）に相手側コネクタを嵌挿する際に、受け側コネクタに抉るような力が作用し、この力によってコネクタが変位する。前記クリアランスは、受け側コネクタに相手側コネクタを嵌挿する際の受け側コネクタの変位を吸収し、上部ケースにかかる応力を軽減するのに役立つ。また、前記クリアランスは、コネクタ、下部ケース（以下、ベースという）、および上部ケース（以下、カバーという）の寸法ばらつきや組立て位置のばらつきを吸収するのに役立っている。

しかし、クリアランスを設けることによって、受け側コネクタの変位が大きくなり過ぎると、接着剤が破断したり、接着面から剥離して防水性能を悪化させる場合がある。この対策として、接着剤の破断強度や接着力の向上が必要となり、接着剤の厚さや幅を拡大したり、コネクタ、ベース、およびカバーの寸法精度及び組立て位置精度を上げることにより、受け側コネクタの変位を小さくする必要があった。このため、コストの上昇や装置の大型化が発生していた。

本発明の目的は、装置を大型化することなく、必要なクリアランスを確保して、受け側コネクタの変位を低減できる電子制御装置を提供することにある。

上記課題は、特許請求の範囲に記載の発明により解決される。具体的には、電子制御装置のカバーとベースとの外部接続用コネクタ（受け側コネクタ）側先端部と、外部接続用コネクタとの対向部に、対となる傾斜部を設けることで、外部接続用コネクタの変位量を抑制可能とする。

本発明によれば、外部接続用コネクタの変位量を抑制可能であり、必要なクリアランスを確保することができ、カバー、ベ−スおよび外部接続用コネクタの寸法精度及び組立て精度の管理が容易となる。また、接着剤の高性能化や増量の必要が無く、装置の大型化やコストの上昇を招くことなく、防水性能を確保できる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明との比較例である電子制御装置について、カバーの一部を切欠いて示す斜視図。 図１のII−II断面を示す断面図。 図２の要部IIIを拡大して示す断面図。 本発明との比較例である電子制御装置の外部接続用コネクタの変形状態例を示す断面図。 本発明との比較例である電子制御装置の外部接続用コネクタの変形状態例を示す断面図。 本発明に係る実施例１の電子制御装置について、装置の外観を示す斜視図。 図５のVI−VI断面を示す断面図。 図６の要部VIIを拡大して示す断面図。 図７の要部VIIIを拡大して示す断面図。 本発明に係る実施例１の電子制御装置の外部接続用コネクタの変形状態例を示す断面図。 本発明に係る実施例１の電子制御装置の外部接続用コネクタの変形状態例を示す断面図。 本発明に係る実施例２の電子制御装置について、装置の外観を示す斜視図。 図１０のXI−XI断面について、外部接続用コネクタの近傍を示す断面図。 本発明に係る実施例３の電子制御装置について、図５のXII−XII断面で示す外部接続用コネクタの近傍を示す断面図。 図１２の要部XIIIを拡大して示す断面図。 図１２の要部XIVを拡大して示す断面図。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して、説明する。

まず、本発明の比較例について、図１乃至４Ｂを参照して、説明する。図１は、本発明との比較例である電子制御装置について、カバーの一部を切欠いて示す斜視図である。図２は、図１のII−II断面を示す断面図である。図３は、図２の要部IIIを拡大して示す断面図である。図４Ａは、本発明との比較例である電子制御装置の外部接続用コネクタの変形状態例を示す断面図である。図４Ｂは、本発明との比較例である電子制御装置の外部接続用コネクタの変形状態例を示す断面図である。

図１に示す電子制御装置は、エンジンコントロールユニットや自動変速機用コントロールユニットなどであり、車両に搭載される。外部接続用コネクタ３の個数は電子制御装置の用途に応じて変化するが、本実施例では、外部接続用コネクタ３を３個設けた例を示している。

回路基板５の基板面には電子部品６と３個の外部接続用コネクタとが搭載されている。３個の外部接続用コネクタは回路基板５の一端部（一辺）に沿って並べられ、回路基板５に搭載されている。回路基板５は、ベース２に回路基板固定用ネジ８にて固定され、熱伝導材７を介して放熱されるように構成されている。回路基板５の上面はカバー１により覆われている。カバー１とベース２とで構成される筐体の気密性を保つために、ベース２とカバー１とはベース固定用ネジ９で固定され、さらにベース２の内面（上面）とカバー１の内面（下面）とは外部接続用コネクタ３の外周面に接着剤４（図２参照）で固定されている。接着剤４は、気密性を保つためのシール部材を兼ねている。なお、カバー１に取付けられた呼吸フィルタ１０で筐体内と外気との気圧差を調整している。

回路基板の端部に取り付けられた外部接続用コネクタ３を覆うカバー部分（カバー１のコネクタ被覆部）１ａの内面１ｃは外部接続用コネクタ３の外周面と対向し、内面１ｃの先端部にはこの内面１ｃに垂直な先端面１ｂが形成されている。一方、外部接続用コネクタ３の外周面には、コネクタ被覆部１ａの内面１ｃによって覆われる部分３ａと、カバー１の外部に露出する部分３ｂとの間に、カバー１の先端部（先端面）１ｂに沿うように形成された段差面３ｃが設けられている。段差面３ｃは外部接続用コネクタ３の外周面に垂直な面を構成している。そして、カバー１の先端面１ｂは、内面１ｃおよび外部接続用コネクタ３の外周面に垂直な方向において少なくとも一部が、外部接続用コネクタ３の段差面３ｃと対向するように、カバー１と回路基板５に固定された外部接続用コネクタ３とが組み付けられている。そして、カバー１の内面１ｃと外部接続用コネクタ３の外周面とが対向している部分に、接着剤が充填されている。

カバー１の内面１ｃと外部接続用コネクタ３の外周面との対向部にはクリアランスＢが設けられ、カバー１の先端面１ｂと外部接続用コネクタ３の段差面３ｃとの対向部にはクリアランスＡが設けられている。

回路基板５に取り付けられた外部接続用コネクタ３（受け側コネクタともいう）に相手側コネクタを嵌挿する際に、外部接続用コネクタ３に抉るような力が作用し、この力によって外部接続用コネクタ３が変位する。前記クリアランスＡ，Ｂは、外部接続用コネクタ３に相手側コネクタを嵌挿する際の外部接続用コネクタ３の変位を吸収し、カバー１にかかる応力を軽減するのに役立つ。また、前記クリアランスＡ，Ｂは、外部接続用コネクタ３、ベース２およびｋａｂａ−１の寸法ばらつきや組立て位置のばらつきを吸収するのに役立っている。

しかしながら比較例の電子制御装置の構造では、図３に示すように、外部接続用コネクタ３とカバー１とのクリアランスＡ及びＢにより、外部接続用コネクタ３の変位がクリアランスＣの分可能となる。また、外部接続用コネクタ３とベース２との間にも、外部接続用コネクタ３とカバー１とのクリアランスＡ及びＢと同様なクリアランスＡ’及びＢ’が設けられており、外部接続用コネクタ３の変位がクリアランスＣ’の分可能である。このため、車体側コネクタ（相手側コネクタ）の組付け作業時や車走行時の振動により、図４Ａおよび図４Ｂのように接着剤４が変形させられ、接着剤４の破断強度又は接着力を上回る力が作用すると、防水性能を悪化させる可能性があった。この対策として、接着剤４の接着力や破断強度の向上が必要となり、接着剤４の厚さや幅を拡大したり、外部接続用コネクタ３、ベース２およびカバー１の寸法精度及び組立て位置精度を上げることにより、受け側コネクタの変位を小さくする必要があった。このため、コストの上昇や装置の大型化が発生していた。

なお、本明細書においては、図１に示すように、外部接続用コネクタ３の並び方向（回路基板５における外部接続用コネクタ３が設けられた端部（辺）に沿う方向）を幅方向Ｗ、回路基板５における前記幅方向に対して垂直な端部（辺）に沿う方向を長さ方向（奥行き方向）Ｌ、幅方向及び長さ方向に垂直な方向を高さ方向Ｈとして説明する。

本発明に係る第１実施例を、図５乃至図９Ｂを参照して、説明する。図５は、第１実施例の電子制御装置について、装置の外観を示す斜視図である。図６は、図５のVI−VI断面を示す断面図である。図７は、図６の要部VIIを拡大して示す断面図である。図８は、図７の要部VIIIを拡大して示す断面図である。図９Ａは、第１実施例の電子制御装置の外部接続用コネクタの変形状態例を示す断面図である。図９Ｂは、第１実施例の電子制御装置の外部接続用コネクタの変形状態例を示す断面図である。

図５に示す電子制御装置は、比較例と同様に、エンジンコントロールユニットや自動変速機用コントロールユニットなどであり、車両に搭載される。本実施例でも、比較例と同様に、外部接続用コネクタ３の個数は３個とした例を示している。以下、比較例との相違点を中心説明する。尚、比較例と同様の部品は同じ符号を付している。同じ符号の部品は形状等に多少の相違点はあるものの、比較例で説明した構成を備え、比較例と同様の機能を有する。後述する第２実施例及び第３実施例も同様である。

本実施例では、比較例の電子制御装置と同様にカバー１と外部接続用コネクタ（単にコネクタ、或いは受け側コネクタという場合もある）３との間、ベース２と外部接続用コネクタ３との間に接着剤４が介在している。

本実施例においては、カバー１及びベース２の外部接続コネクタ３側の先端部の形状が、比較例と異なっている。すなわち、カバー１及びベース２の外部接続用コネクタ３側先端部には、それぞれ傾斜面１ｂ’及び２ａが形成され、傾斜面１ｂ’及び２ａは外部接続用コネクタ３の段差面３ｃ’に形成された傾斜部３ｄ及び３ｅと対向している。

傾斜面１ｂ’は外部接続用コネクタ３の外周面のうち上面側に位置する外周面に設けられた傾斜面３ｄと対向し、傾斜面１ｂ’の外周側（カバー１の上面（外面）側）が内周側（下面（内面）１ｃ側）に対して筐体の外側に突き出るように傾斜している。傾斜面３ｄは、傾斜面１ｂ’の傾斜に合わせて、内周側が外周側に対して筐体の内側（奥側）に近づくように傾斜している。

傾斜面２ａは外部接続用コネクタ３の外周面のうち下面側に位置する外周面に設けられた傾斜面３ｅと対向し、傾斜面２ａの外周側（ベース２の下面（外面）側）が内周側（上面（内面）１ｃ側）に対して筐体の外側に突き出るように傾斜している。傾斜面３ｅは、傾斜面２ａの傾斜に合わせて、内周側が外周側に対して筐体の内側（奥側）に近づくように傾斜している。

カバー１及びベース２と外部接続用コネクタ３との間は環境温度変化や振動による接触にて変形、破損が発生しないように、左右方向のクリアランスＡと上下方向のクリアランアスＢを設定しているが、傾斜部でのクリアランスとなるため、実際の外部接続用コネクタ３の変位量は図８に示すようにＤとなり、図９Ａ及び図９Ｂに示すような変位における変位量を縮小できる。すなわち、図９Ａ及び図９Ｂでは、外部接続用コネクタ３の相手側コネクタが嵌挿される側の先端部が、筐体の最も奥側に位置する端子３ｆの回路基板５との接続部３ｇを支点として、図９Ａ及び図９Ｂの紙面上で上下方向３ｈ、３ｉに振られるときの変位量を小さくすることができる。尚、傾斜角度については上下方向のクリアランス必要量及び左右方向の必要クリアランス量により鋭角や鈍角とすることで、外部接続用コネクタ３の変位量をより抑制することが可能となる。

本実施例について整理すると、カバー１とベース２とにより構成される筐体と、電子部品６と外部接続用コネクタ３とを搭載した回路基板５とを備え、外部接続用コネクタ３と前記筐体における前記外部接続用コネクタ３側の先端部との間にクリアランスＡ，Ｂを設けると共に外部接続用コネクタ３における相手側コネクタの端子と接続される端子が露出する側の端部が前記筐体から露出するようにして回路基板５を前記筐体の内側に収容して構成され、車両に搭載される電子制御装置において、前記筐体における外部接続用コネクタ３側の先端部と外部接続用コネクタ３における前記先端部に対向する対向面とに、同じ向きに傾斜した傾斜面１ｂ’，２ａ，３ｄ，３ｅを設けて対向させた構成を有する。

このとき、前記筐体に形成された傾斜面１ｂ’，２ａは、傾斜方向外側の端部が傾斜方向内側の端部よりも、前記筐体から露出する前記外部接続用コネクタ３の前記端部側（端子が露出する側）に位置するように傾斜し、外部接続用コネクタ３に形成された傾斜面３ｄ，３ｅは、傾斜方向外側の端部が傾斜方向内側の端部よりも、外部接続用コネクタ３の前記端部側（端子が露出する側）に位置するように傾斜している。

そして、本実施例では、傾斜面１ｂ’，２ａ，３ｄ，３ｅは、外部接続用コネクタ３の外周面のうち、少なくとも回路基板５の基板面に沿う上面側及び下面側のそれぞれに、周方向に途切れることなく連続的に繋がった状態で形成されている。

後述する第３実施例と組み合わせることにより、傾斜面１ｂ’，２ａ，３ｄ，３ｅは、外部接続用コネクタ３の外周面のうち、回路基板５の基板面に沿う上面側の外周面と下面側の外周面とを接続する両側面のそれぞれに、周方向に途切れることなく連続的に繋がった状態で形成し、外部接続用コネクタ３の全周に亘って形成してもよい。

図１０及び図１１を参照して、本発明の第２実施例を説明する。図１０は、実施例２における電子制御装置について、装置の外観を示す斜視図である。図１１は、図１０のXI−XI断面について、外部接続用コネクタの近傍を示す断面図である。

実施例１では傾斜部を外部接続用コネクタ３の上面側及び下面側に連続して設けているが、カバー１、ベース２、外部接続用コネクタ３の強度、接着剤４の塗布位置等から、軽量化や材料費削減を目的として、傾斜面１ｂ’，２ａ，３ｄ，３ｅを幅方向Ｗにおいて複数個に分割して配置してもよい。図１０では、カバー１に形成する傾斜面１ｂ’及びベース２に形成する傾斜面２ａを複数個に分割している。このため、分割された傾斜面１ｂ’の間にはカバー１の内面１ｃに垂直な端面部分１ｄが形成されている。また、分割された傾斜面２ａの間には垂直面２ｂが形成されている。傾斜面１ｂ’及び傾斜面２ａを複数個に分割する代わりに、外部接続用コネクタ３側の傾斜面３ｄ及び３ｅを複数個に分割してもよい。或いは、傾斜面１ｂ’及び傾斜面２ａと傾斜面３ｄ及び傾斜面３ｅとの両方を複数個に分割してもよい。

本実施例を整理すると、傾斜面１ｂ’，２ａ，３ｄ，３ｅは、外部接続用コネクタ３の外周面のうち、少なくとも回路基板５の基板面に沿う上面側及び下面側のそれぞれに、周方向の複数箇所に分割された状態で形成されている。

後述する第３実施例と組み合わせることにより、傾斜面１ｂ’，２ａ，３ｄ，３ｅは、外部接続用コネクタ３の外周面のうち、回路基板５の基板面に沿う上面側の外周面と下面側の外周面とを接続する両側面のそれぞれに、周方向の複数箇所に分割された状態で形成し、外部接続用コネクタ３の全周に亘って形成してもよい。

図１２乃至図１４を参照して、本発明の第３実施例を説明する。図１２は、実施例３の電子制御装置について、図５のXII−XII断面で示す外部接続用コネクタの近傍を示す断面図である。図１３は、図１２の要部XIIIを拡大して示す断面図である。図１４は、図１２の要部XIVを拡大して示す断面図である。

実施例１では傾斜部を外部接続用コネクタ３の上面側及び下面側に設けているが、接着剤４の組付け時のはみ出しを防ぐために、或いは外観上の見栄えを良くするために、幅方向両端部の側面部（左面及び右面）におけるカバー１の先端部に傾斜面１ｅ，１ｆを設け、傾斜面１ｅ，１ｆと対向する傾斜面３ｋ，３ｌを外部接続用コネクタ３の段差部３ｃ’に設け、外部接続用コネクタ３の全周に傾斜面を設けてもよい。

本実施例では、外部接続用コネクタ３の外周面のうち、少なくとも回路基板５の基板面に沿う上面側の外周面と下面側の外周面とを接続する両側面のそれぞれに、周方向に途切れることなく連続的に繋がった状態で、傾斜面３ｋ，３ｌを形成している。

上述した第２実施例と組み合わせることにより、傾斜面３ｋ，３ｌは、外部接続用コネクタ３の外周面のうち、少なくとも回路基板５の基板面に沿う上面側の外周面と下面側の外周面とを接続する両側面のそれぞれに、周方向の複数箇所に分割された状態で形成してもよい。

上述した各実施例において、カバー１と外部接続用コネクタ３との当接部、及びベース２と外部接続用コネクタ３との当接部を傾斜面としたことにより、接触状態が面接触或いは面接触に近くなるため、接触状態が安定し、これにより外部接続用コネクタ３の変位量を小さくすることができる。

また、外部接続用コネクタ３側の傾斜面の幅（外周側と内周側の間隔、或いは傾斜方向外側の端部と傾斜方向内側の端部との間の傾斜面に沿う幅）を広くすることにより、カバー１及びベース２の傾斜面と外部接続用コネクタ３の傾斜面とを確実に当接させることができる。

なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…カバー、１ｂ，１ｂ’１ｅ，１ｆ…傾斜面、２…ベース、２ａ…傾斜面、３…外部接続用コネクタ、３ｄ，３ｅ，３ｋ，３ｌ…傾斜面、４…接着剤、５…回路基板、６…電子部品、７…熱伝導材（放熱材）、８…回路基板固定用ネジ、９…ベース固定用ネジ、１０…呼吸フィルタ、Ａ…長さ（奥行き）方向クリアランス、Ｂ…上下方向クリアランス、Ｃ…コネクタ変位量、Ｄ…コネクタ変位量。

Claims (9)

1. カバーとベースとにより構成される筐体と、電子部品と外部接続用コネクタとを搭載した回路基板とを備え、前記外部接続用コネクタと前記筐体との間にクリアランスを設けると共に前記外部接続用コネクタの端部が前記筐体から露出するようにして前記回路基板を前記筐体の内側に収容して構成され、車両に搭載される電子制御装置において、
   前記筐体における前記外部接続用コネクタ側の先端部と前記外部接続用コネクタにおける前記先端部に対向する対向面とに、同じ向きに傾斜した傾斜面を設けて対向させたことを特徴とする電子制御装置。
2. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記筐体に形成された傾斜面は、傾斜方向外側の端部が傾斜方向内側の端部よりも、前記筐体から露出する前記外部接続用コネクタの前記端部側に位置するように傾斜し、
   前記外部接続用コネクタに形成された傾斜面は、傾斜方向外側の端部が傾斜方向内側の端部よりも、前記外部接続用コネクタの前記端部側に位置するように傾斜していることを特徴とする電子制御装置。
3. 請求項２に記載の電子制御装置において、
   前記傾斜面における傾斜方向外側の端部と傾斜方向内側の端部との間の幅は、前記外部接続用コネクタの傾斜面の方が前記筐体の傾斜面よりも大きいことを特徴とする電子制御装置。
4. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記傾斜面は、前記外部接続用コネクタの外周面のうち、少なくとも前記回路基板の基板面に沿う上面側及び下面側のそれぞれに、周方向に途切れることなく連続的に繋がった状態で形成されていることを特徴とする電子制御装置。
5. 請求項４に記載の電子制御装置において、
   前記傾斜面は、前記外部接続用コネクタの外周面のうち、前記回路基板の基板面に沿う上面側の外周面と下面側の外周面とを接続する両側面のそれぞれに、周方向に途切れることなく連続的に繋がった状態で形成され、前記外部接続用コネクタの全周に亘って形成されていることを特徴とする電子制御装置。
6. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記傾斜面は、前記外部接続用コネクタの外周面のうち、少なくとも前記回路基板の基板面に沿う上面側及び下面側のそれぞれに、周方向の複数箇所に分割された状態で形成されていることを特徴とする電子制御装置。
7. 請求項６に記載の電子制御装置において、
   前記傾斜面は、前記外部接続用コネクタの外周面のうち、前記回路基板の基板面に沿う上面側の外周面と下面側の外周面とを接続する両側面のそれぞれに、周方向の複数箇所に分割された状態で形成され、前記外部接続用コネクタの全周に亘って形成されていることを特徴とする電子制御装置。
8. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記傾斜面は、前記外部接続用コネクタの外周面のうち、少なくとも前記回路基板の基板面に沿う上面側の外周面と下面側の外周面とを接続する両側面のそれぞれに、周方向に途切れることなく連続的に繋がった状態で形成されていることを特徴とする電子制御装置。
9. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記傾斜面は、前記外部接続用コネクタの外周面のうち、少なくとも前記回路基板の基板面に沿う上面側の外周面と下面側の外周面とを接続する両側面のそれぞれに、周方向の複数箇所に分割された状態で形成されていることを特徴とする電子制御装置。

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