JP6062835B2

JP6062835B2 - 電子制御装置

Info

Publication number: JP6062835B2
Application number: JP2013194161A
Authority: JP
Inventors: 紘文渡部; 中野　和彦; 和彦中野; 安川　大輔; 大輔安川
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2033-09-19
Also published as: JP2015060967A

Description

本発明は、例えば自動車のエンジンやブレーキ等の制御に供する電子制御装置の製造技術に関する。

自動車のエンジンやブレーキ等の制御に供する電子制御装置例えば特許文献１に開示された電子制御装置が挙げられる。本制御装置は回路基板を収納する筐体が第一，第二部材から成る。第一部材には前記回路基板が固定される。この第一部材には、前記回路基板のコネクタを外部に臨ませる窓部と、第二部材の周縁部に設けられたが挿入されるシール溝が形成されている。前記シール溝には第一部材と第二部材の固定に供されるシール剤が充填される。この筐体の構成により、制御装置の強度性，放熱性を確保し、さらには軽量化を図ることができる。

特開２０１２−６９６４７号公報

上記従来の電子制御装置は、組立作業にあたり、第一部材に回路基板を固定した後に、この部材のシール溝にシール剤を充填し、当該シール溝に第二部材を挿入させている。この組立構造は、回路基板のコネクタの突出方向と第一部材のシール溝の開口方向が対向しているので、回路基板を第一部材に固定する前に、当該回路基板のコネクタの周辺をシール剤によって封止する必要がある。このように、従来の組立構造は、回路基板を第一部材に固定する工程を挟んで、シール剤の充填作業を二回行う必要があるので、装置の組立作業が煩雑なものとなる。

本発明は上記の事情に鑑み電子制御装置の組立作業性を向上させることを課題とする。

そこで、本発明の電子制御装置は、外部と電気的に接続されるコネクタが実装された回路基板が収容される筐体を有する電子制御装置であって、前記筐体は第一部材と第二部材とからなり、前記第一部材は、前記第二部材との結合部にシール剤が充填される第一シール溝を有し、前記第二部材は、前記第一シール溝に挿入される第一突状部と、前記コネクタが貫通する窓部と、この窓部の周縁に設けられる第二突状部とを有し、前記コネクタの周縁には、シール剤が充填され前記第二部材の第二突状部が挿入される第二シール溝が形成され、前記第一、第二シール溝はその開口方向が前記第二部材の窓部を有する面に向かって形成されている。

本発明によれば、前記回路基板が前記第一部材に固定されると、前記第一、第二シール溝は前記第二部材の窓部を有する面に向かって開口した状態となるので、当該第一、第二シール溝へのシール剤の充填作業を一度の工程で完了させることができる。

したがって、本発明によれば電子制御装置の組立作業性が向上する。

ブレーキ制御装置に具備された発明の実施形態である電子制御装置の分解斜視図。カバーが外された同ブレーキ制御装置の平面図。図２のＡ−Ａ断面図。図３に示したコネクタ近傍の拡大断面図。コネクタを実装した回路基板の斜視図。同電子制御装置のケースにカバーが装着された状態を説明した概略断面図。コネクタのシール溝に設けられた案内部の概略断面図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

［電子制御装置の態様］
以下に示す実施形態は本発明の電子制御装置を自動車のブレーキ制御装置に適用したものである。

図１〜６に示された電子制御装置１は、図示省略の外部機器と電気的に接続されるコネクタ７が実装された回路基板２を収容させた筐体３（本発明の筐体に相当）を有する。

筐体３は、回路基板２を収容するケース４（本発明の第一部材に相当）とこのケース４を密閉させるカバー５（本発明の第二部材に相当）とから成り、ブレーキ制御装置のハウジング６に搭載されている。

図３に示すようにハウジング６は、ブレーキペダルの踏み力に応じたブレーキ圧を発生させるマスタシリンダ６１と、このシリンダ６１を動作させる電動モータ６２とを非同軸に備える。ハウジング６内には、前記ブレーキペダルの押圧により作動した電動モータ６２のロータの回転運動をマスタシリンダ６１の軸方向の直線運動に変換して当該シリンダ６１内のピストンをその軸方向に直動させる周知の回転−直動変換機構が組み込まれている。

図１，２に示すようにマスタシリンダ６１の端部からは当該シリンダ６１内に収納されたピストンに連結された入力ロッド６３が導出されている。また、マスタシリンダ６１には、当該シリンダ６１内に充填させるブレーキ液を貯留する液圧タンク６４に加えて、当該シリンダ６１内の圧力を監視するための計装配管部（図示省略）、当該シリンダ６１内のピストンの動作により生じた制動圧（前記ブレーキ液の圧力）を吐出させるための制動配管部（図示省略）が具備される。

回路基板２は、図２，５に示したように、合成樹脂材からなる薄板状の基板であって、その部品実装面２０には主回路２１が構築されている。主回路２１は、少なくとも、電動モータ６２の制御信号を出力する制御部（例えばマイコン）２２と、前記制御信号に基づく駆動信号を通電端子（図示省略）に出力する駆動素子２３ａ，２３ｂとを備えることで、電動モータ６２のインバータ回路として機能する。尚、前記通電端子は駆動素子２３ａ，２３ｂから受けた駆動信号を電動モータ６２に供給するための端子であって、部品実装面２０とは反対側の面に備えられている。

また、部品実装面２０には、フィルタ電子回路の構成部品であるリレー回路やＭＯＳＦＥＴ、シャント抵抗、コモンモールドコイル、ノーマルモードコイル、電解コンデンサ等が、主回路２１と導通可能に備えられている。

さらに、回路基板２の縁部付近には、ケース４内に当該基板２を固定させる固定具２４が挿通される固定孔２５が適宜の間隔で複数形成されている。

コネクタ７は、図４，５に示したように、前記外部機器と回路基板２の主回路２１とを電気的に接続させる端子７１と、この端子７１を収納支持して当該端子７１の一端を開口部７０から露出させる本体部７２と、この本体部７２の下端付近の外周面に一体的に設けられるフランジ部７３と、この本体部７２及びフランジ部７３と一体的に設けられ回路基板２上にて当該本体部７２，フランジ部７３を支持する支持部７４を備える。

フランジ部７３にはカバー５の突状部５４（本発明の第二突状部に相当）が挿入可能なシール溝７５（本発明の第二シール溝に相当）が形成されている。このシール溝７５には図４に示したようにカバー５の突状部５４が挿入される際にシール剤１０が充填される。

シール剤１０は、流動性を有するシール材であれば特に限定されるものではなく、例えばエポキシ系やシリコーン系、アクリル系等、電子制御装置１の仕様に応じて自由に選択することができる。

シール剤１０は、シール溝７５一杯に充填されている必要はなく、カバー５の突状部５４がシール溝７５内のシール剤１０に挿入された際に挿入された突状部５４の体積分のシール剤１０が図４に示した隙間Ｌ１に押し出されるに足りる量が充填されていればよい。

ケース４はハウジング６と一体的に形成される箱状の容器部４１からなる。容器部４１には回路基板２を収容する空間が確保されている。

容器部４１の底面部には回路基板２上の発熱性の高い実装部品（例えば、制御部２２，駆動素子２３ａ，２３ｂ、フィルタ電子回路等）の熱をハウジング６側に逃がす大小異なる放熱台座４２が当該実装部品の位置に対応して立設配置されている。

また、容器部４１の底面部のコーナー付近には回路基板２の固定具２４が螺着される固定部４３が立設されている。図３，４に示したように、固定部４３の高さは、回路基板２が固定部４３に固定された際にコネクタ７のシール溝７５が後述のケース４のシール溝４４よりも高位となるように設定される。

さらに、容器部４１の周縁部にはカバー５の突状部５１（本発明の第一突状部に相当）が挿入可能なシール溝４４（本発明の第一シール溝に相当）が形成されている。また、この容器部４１の内周面にはカバー５の固定具５５が螺着される固定部４５がカバー５の固定孔５６の位置に対応して立設配置されている。

シール溝４４にはシール溝７５と同様にカバー５の突状部５１が挿入される際にシール剤１０が充填される。シール溝４４においてもシール剤１０が一杯に充填されている必要はなく、カバー５の突状部５１がシール溝４４内のシール剤１０に挿入された際に挿入された突状部５１の体積分のシール剤１０が図４に示した隙間Ｌ２に押し出されるに足りる量が充填されていればよい。

また、図１に示したように、放熱台座４２上には回路基板２が当接する放熱部材４６が配置される。放熱部材４６は、いわゆる熱伝導性の部材であれば、シート状のものに限定されるものではなく、周知の放熱材料例えば放熱グリス，放熱性接着剤等に例示される熱伝導性接着剤を適用してもよい。

カバー５は、図１，３，４に示したように回路基板２を収容したケース４の開口部を密閉させる箱状のカバー本体５０から成り、周知の金属材料または樹脂材料によって成型されたものである。特に、樹脂材料を適用するとカバー５の製造コストの低減や軽量化を図ることができる。

図３，４に示したようにカバー本体５０の周縁部にはケース４のシール溝４４に挿入可能な突状部５１が一体的に備えられ、同本体５０の天板部にはコネクタ７の本体部７２が貫通する窓部５２が形成されている。

窓部５２は、図４に示したように、カバー本体５０の成型により、当該本体５０の天板部の下面から下方に突設される窓枠部５３と、この窓枠部５３の縁部から下方に突設されコネクタ７のシール溝７５に挿入可能な突状部５４とを一体的に備える。突状部５４の下端部と前記天板部の下面との距離は突状部５１の下端部と同下面との距離よりも小さく設定されている。

尚、図１に示したように、カバー本体５０の周縁部のコーナー付近にはケース４の固定部４５に螺着される固定具５５が挿通される固定孔５６が形成されている。

［組立手順の説明］
図１，４，６を参照しながら電子制御装置１の組立手順の一例を説明する。

先ず、図１に示すように、ケース４内の個々の放熱台座４２上に放熱部材４６を貼着または塗布した後に、ケース４内の固定部４３に回路基板２を載置し、この回路基板２の固定孔２５に固定具２４を挿通させ、さらに、この固定具２４を固定部４３に螺着させる。このとき、ケース４のシール溝４４，コネクタ７のシール溝７５は同じ方向（図１のカバー５の窓部５２を有する面５０ａに向かう方向）に開口した状態となる。

次いで、ケース４のシール溝４４，回路基板２上のコネクタ７のシール溝７５にシール剤１０を充填する。

そして、カバー５の窓部５２にコネクタ７の本体部７２を貫通させた状態でカバー５の突状部５１をケース４のシール溝４４に嵌挿させる。

このとき、図４に示したカバー５の突状部５１がケース４のシール溝４４に挿入される前に、カバー５における窓部５２の突状部５４がコネクタ７のシール溝７５に挿入され、ケース４に対するカバー５の水平方向についての位置決めがなされる。これにより、カバー５の突状部５１の先端がケース４のシール溝４４の幅方向中央付近に案内される。

さらに、ケース４に対してカバー５を押し込むと、カバー５の突状部５１，５４はケース４のシール溝４４，コネクタ７のシール溝７５のそれぞれに充填されたシール剤１０に浸漬した状態となる。

そして、さらにカバー５を押し込むと、図４に示したように、シール溝４４，７５にそれぞれ挿入された突状部５１，突状部５４の体積分のシール剤１０がそれぞれの隙間Ｌ２，Ｌ１に押し出され、ケース４とカバー５の周縁部及びコネクタ７と窓部５２の周縁部の気密性，液密性が確保される。

以上のようにケース４のシール溝４４、コネクタ７のシール溝７５にシール剤１０が充填された後にカバー４がケース５に嵌装される。次いで、固定具５５をカバー５の固定孔５６に挿通させ、さらに、この固定具５５をケース４の固定部４５に螺着させる。そして、所定時間経過後、シール剤１０が硬化すると、ケース４とカバー５とが完全に固定される。これにより、電子制御装置１の組立が完了する。

このとき、図６に示したように、回路基板２は放熱部材４６を介してケース４内の放熱台座４２と熱的に接触した状態となり、回路基板２上の発熱性の高い制御部２２，駆動素子２３ａ，２３ｂ等の実装部品の熱をハウジング６側に逃がすことができる。尚、図６は、ケース４，カバー５，コネクタ７の形状や放熱台座４２の位置が図１，３に示された当該形状や当該位置と整合していないが、回路基板２と放熱台座４２との接触状態を説明する便宜上、ケース４，カバー５，コネクタ７の形状や放熱台座４２の位置を模式的に示した。

また、カバー５は電動モータ６２の動作時に図６に示したようにカバー５の天板部が上下方向に振動するおそれがあるが、図４に示したように、カバー５とコネクタ７との間、カバー５とケース４との間に弾性を有するシール剤１０が介在しているので、当該振動が最小限に吸収される。

［本実施形態の効果］
以上の説明から明らかなように電子制御装置１によれば、電子制御装置１の組立作業性を向上させることができる。

すなわち、回路基板２がケース４に固定されると、ケース４，コネクタ７のシール溝４４，７５は同じ方向（カバー５の窓部５２を有する面５０ａに向かう方向）に開口した状態となる。これにより、シール溝４４，７５へのシール剤の充填作業を同時に行えるので、電子制御装置１の組立作業性が向上する。

また、コネクタ７のシール溝７５は回路基板２の部品実装面２０よりも高い位置に配置されているので、部品実装面２０へのシール剤１０の滴下を抑制できる。さらに、シール溝７５にシール剤１０を充填する際にシール剤１０の注入ノズルと回路基板２上の実装部品（例えば、制御部２２，駆動素子２３ｂ）との干渉も抑制でき、作業性がさらに向上する。そして、カバー５と部品実装面２０との干渉を抑制できることに加え、電子制御装置１の本体が振動したときのコネクタ７と部品実装面２０上の電子部品との干渉を抑制できる。また、カバー５の突状部５４の長さを低減できるのでカバー５の加工性が向上する。

さらに、回路基板２がケース４内の固定部４３に固定されると、コネクタ７のシール溝７５とカバー５の突状部５４とのシール位置がケース４のシール溝４４とカバー５の突状部５１とのシール位置よりも高位となる。

これにより、カバー５をケース４に装着させる際に、カバー５の突状部５１がケース４のシール溝４４に挿入される前に、カバー５の突状部５４がコネクタ７のシール溝７５に挿入される。したがって、ケース４のシール溝４４に対するカバー５の突状部５１の位置決めが可能となり、ケース４に対してカバー５を精度よく装着できる。尚、図７に例示したように、シール溝７５においてカバー５の突状部５４をシール溝７５の幅方向中央付近に案内させる案内部７７を当該溝７５と一体的に備えると、ケース４に対するカバー５の装着精度が向上する。

また、ケース４のシール溝４４とカバー５の突状部５１との接着結合及びコネクタ７のシール溝７５とカバー５の突状部５４との接着結合により、ケース４とカバー５との結合力が強固なものとなる。そして、このことにより、ケース４とカバー５とを螺子止めする際の固定部４５の省スペース化が実現すると共にこの固定部４５の信頼性も向上する。

尚、放熱台座４２と回路基板２は、熱伝導性接着剤で結合させると、放熱台座４２への熱伝達性が確保され、しかも、放熱台座４２と回路基板２の接着結合により、回路基板２の固定性が向上し、回路基板２の撓みを抑制できる。

１…電子制御装置
２…回路基板、２０…部品実装面
３…筐体
４…ケース（第一部材）、４４…シール溝（第一シール溝）
５…カバー（第二部材）、５０…カバー本体、５０ａ…面、５１…突状部（第一突状部）、５２…窓部、５４…突状部（第二突状部）
７…コネクタ、７５…シール溝（第二シール溝）
１０…シール剤

Claims

外部と電気的に接続されるコネクタが実装された回路基板が収容される筐体を有する電子制御装置であって、
前記筐体は第一部材と第二部材とからなり、
前記第一部材は、前記第二部材との結合部にシール剤が充填される第一シール溝とを有し、
前記第二部材は、前記第一シール溝に挿入される第一突状部と、前記コネクタが貫通する窓部と、この窓部の周縁に設けられる第二突状部とを有し、
前記コネクタの周縁には、シール剤が充填され前記第二部材の第二突状部が挿入される第二シール溝が形成され、
前記第一、第二シール溝はその開口方向が前記第二部材の窓部を有する面に向かって形成されたこと
を特徴とする電子制御装置。
前記第二シール溝は前記回路基板の部品実装面よりも高い位置に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
前記第一部材に前記回路基板が固定された状態において前記第二シール溝と前記第二突状部とのシール位置が前記一シール溝と前記第一突状部とのシール位置よりも高位となるように前記コネクタが当該回路基板に実装されることを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。