JP6372039B2 - 電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子装置に関する。

自動車等に搭載される電子制御装置は、電子部品を実装した回路基板が筐体内に収容されて構成されている。このような電子制御装置では、これが取り付けられる車体フレームなどの被取付体に対して、筐体がネジ止めされることで固定される。
下記特許文献１には、筐体の外縁から突出するようにブラケットが設けられ、電子制御装置を車体フレームなどに固定可能とした構造が記載されている。
また、下記特許文献２には、スリットを有する２個のブラケットを有し、筐体を側方から取り付け可能とした構造が記載されている。

特開２００４−１８６３３５号公報 特開２００４−６６８５２号公報

しかしながら、上記特許文献１では、垂直面に筐体を取り付ける場合や、作業スペースが少ない場合には、筐体の取り付け及び取り外しが難しくなるという課題がある。
また、上記特許文献２では、少ない作業スペースであっても筐体の取り付け取り外しが可能となる。しかしながら、ブラケットの配置バランスが悪く、電子制御装置を取り付ける際の作業性が悪いという問題がある。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、作業スペースが少ない場合でも電子制御装置の組み付け時の位置決めが容易となり、電子制御装置を取り付ける際の作業性を向上させることができる電子制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の電子装置は、コネクタと、前記コネクタを実装する基板と、前記基板を収容し、略水平方向を向く被取付面に取り付けられるケースとを備え、前記基板の少なくとも一辺が鉛直方向に沿うように取り付けられる電子装置であって、前記基板と平行である板状をなし、前記ケースの上方及び下方へ鉛直方向に沿う同軸上となるように突出する二つのブラケットと、前記ブラケットの側部の入口端部から中心の奥端部に向かって形成されたスリットと、を有することを特徴とする。

また、前記電子装置において、前記コネクタは、前記コネクタの開口部が側方を向くように前記基板の一端に配置され、二つの前記ブラケットは、前記コネクタが配置されている側に配置され、前記スリットは、前記入口端部が前記コネクタが配置されている側とは反対側を向くように形成されている構成としてもよい。

また、前記電子装置において、前記スリットは、前記奥端部の近傍において、前記奥端部の鉛直方向の高さが高くなるように、水平方向に対して傾斜して形成されている構成としてもよい。

本発明の電子装置によれば、被取付面に固定されたボルト及びナットを用いてブラケットを介して電子装置を取り付ける場合、スリットが形成された二つのブラケットが鉛直方向に沿う同軸上に設けられていることによって、電子装置を取り付ける際のケースの重量バランスを安定させることができる。さらに、スリットを被取付面に設けられたボルトに取り付ける構造としたことによって、電子装置の着脱時の作業性を向上させることができる。

本発明の実施形態の電子制御装置の斜視図である。 本発明の実施形態の電子制御装置を電池収納箱に取り付けた様子を示す側面図（ａ）、平面図（ｂ）、電池収容箱から引き抜く様子を示す側面図（ｃ）である。 本発明の実施形態の電子制御装置のブラケットの拡大図である。 電子制御装置のブラケットのスリットの角度の決定方法を説明するための詳細図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の電子制御装置（電子装置）について説明する。
図１は、本発明の実施形態の電子制御装置１を示す斜視図である。本実施形態の電子制御装置１は、自動車用の電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。詳しくは、電子制御装置１は、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）あるいはハイブリッド自動車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）等の自動車に搭載されているバッテリ（二次電池、充電式電池）の制御を行う装置である。

図１に示すように電子制御装置１は、回路基板２（基板）を収容保持するアルミニウム製のケース３と、ケース３に装着される金属製のカバー４とを備えて構成されている。なお、ケース３とカバー４とにより、回路基板２を収容する筐体が形成される。なお、図１に符号Ｌで示す方向は、回路基板２の長手方向であり、電子制御装置１を図２で示す電池収納箱１１に取り付ける際に、鉛直方向を向く方向である。電子制御装置１は、回路基板２の少なくとも一辺が鉛直方向に沿うように電池収容箱１１に取り付けられる。
なお、ケース３及びカバー４は金属製に限ることはなく、例えば、樹脂製とすることもできる。

回路基板２は、内層を含む各面に配線パターンを形成したプリント基板であって、各種の電子部品を実装するとともに、本実施形態ではコネクタ５を３つ実装している。これらコネクタ５は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の高熱伝導性樹脂から形成されたもので、ケース３に形成されたコネクタ用開口６内に配置され、ネジ止めによって回路基板２に固定されている。
なお、回路基板２には、その周辺部にネジ孔が複数形成されており、これらネジ孔にネジが挿入され、ケース３に形成されたネジ孔（図示せず）に螺合されることにより、回路基板２はケース３に保持固定されている。

ケース３は、略矩形で有底の箱状のもので、その中央部の内側に回路基板２を収容保持する収容部を有し、この収容部内に回路基板２を保持したものである。このケース３には、コネクタ５の開口を外部に向かせるコネクタ用開口６が、３つのコネクタ５に対応して３つ形成されている。
ケース３は第一ブラケット９と第二ブラケット１０とからなる２個のブラケットを有している。電子制御装置１は、２個のブラケット９，１０を介して電池収容箱（図２参照）に取り付けられている。

図２に示すように、電子制御装置１は、被取付体となる電池収納箱１１（電池ボックス）の被取付面１２に取り付けられ、コネクタ配線ケーブル１３によって電池収納箱１１内の電池や上位機種の電子制御装置に接続されるようになっている。図２において、矢印Ｚは鉛直方向（上下方向）を示し、矢印Ｘは水平方向であって電子制御装置１の被取付面１２に沿う方向を示している。なお、図２では被取付体が電池収納箱１１である場合を示したが、例えば被取付体が車体（車体フレーム）であり、電子制御装置１は車体（車体フレーム）に直接取り付けられるようになっていてもよい。

本実施形態の電子制御装置１は、略水平方向Ｘを向く被取付面１２に取り付けられている。
また、電子制御装置１は、複数の電池収納箱１１の間の隙間Ｇに、回路基板２の長手方向が鉛直方向Ｚに沿うとともに、コネクタ５の開口部が側方を向くように配置されている。コネクタ５は、回路基板２の一端に配置されている。
設置スペースの関係から、複数の電池収納箱１１は必要最小限の間隔で設置されているため、複数の電池収納箱１１間の隙間Ｇは、電子制御装置１の厚さよりもやや大きい程度に設定されている。電子制御装置１は、複数のコネクタ５の開口部の長手方向が鉛直方向Ｚに沿うとともに、コネクタ５が使用者が電池収納箱１１間の隙間Ｇからコネクタ５にアクセスし易くなるような位置に配置されている。

電子制御装置１は、被取付面１２に設けられた２つのスタッドボルト１５、及びスタッドボルト１５に予め螺合されているナット１６によって、被取付面１２に固定されている。換言すれば、被取付面１２には、電子制御装置１の取り付けに使用される２つの軸が設けられており、軸の外周面には雄ネジが形成されている。電子制御装置１は、スタッドボルト１５及び、このスタッドボルト１５に予め螺合されているナット１６を用いて固定される。
ナット１６は、フランジナットの採用が好ましい。フランジナットは、六角ナットの座面に円板鍔状のフランジが設けられているナットである。フランジナットを採用することによって、ナット１６の座面を安定させることができる。

第一ブラケット９は、ケース３の上部に位置するように形成されている。第二ブラケット１０は、ケース３の下部に位置するように形成されている。第一ブラケット９には第一スリット１８が形成されており、第二ブラケット１０には第二スリット２６が形成されている。

電子制御装置１は、スリットに挿入されたスタッドボルト１５に取り付けられたナット１６を締め付けることによって、被取付面１２とナット１６の間にブラケット９，１０が挟まれることによって固定される。
電子制御装置１の取り付けの際は、被取付面１２に取り付けられているスタッドボルト１５がスリット１８，２６に入り込むように、電子制御装置１をＸ方向に移動させて、スタッドボルト１５に螺合したナット１６で、ブラケット９，１０を締結する。
図２（ｃ）に示すように、電子制御装置１の取り外しの際は、ナット１６を緩め、電子制御装置１をＸ方向に引き抜く。

図３に示すように、第一ブラケット９は、ケース３の主面及び被取付面１２と平行な厚板状をなし、ケース３の上部であって、コネクタ５の側に形成されている。第一ブラケット９は、台形状をなしており、上底部よりも長く形成されている下底部が、ケース３の本体に接続されている。

第一スリット１８は、第一ブラケット９の側部であって、コネクタ５とは反対の側の側部から中心に向かって形成されている。換言すれば、第一スリット１８は、第一ブラケット９の側部に設けられた入口端部１９と、第一ブラケット９の中央近傍に設けられた奥端部２０と、入口端部１９と奥端部２０とを接続するスリット本体部２１とから構成されている。入口端部１９及びスリット本体部２１とは、スタッドボルト１５が通過可能な寸法とされている。換言すれば、入口端部１９及びスリット本体部２１の幅寸法は、スタッドボルト１５の直径よりも僅かに大きく形成されている。第一スリット１８は、水平方向Ｘにおいて入口端部１９がコネクタ５が配置されている側とは反対側を向くように形成されている。

スリット本体部２１は、入口端部１９より水平方向Ｘに延びる水平部２２と、水平部２２の奥側の端部より、奥端部２０に向かって水平方向Ｘに対して傾斜する傾斜部２３とから構成されている。
スリット本体部２１のうち奥端部２０近傍である傾斜部２３は、奥端部２０が入口端部１９よりも鉛直方向Ｚの高さが高くなるように形成されている。即ち、傾斜部２３は、入口端部１９側より奥端部２０に向かって、重力方向の反対方向に延在するように形成されている。換言すれば、第一スリット１８は、入口端部１９から奥端部２０に向かうに従ってケース３からの距離が大きくなるようにスリット本体部２１の延在方向が水平に対して傾斜して形成されている。
傾斜部２３の水平方向Ｘに対する傾斜角αは約４５°とされている。

また、第一スリット１８の入口端部１９には、上方に突出する突起部２４が形成されている。突起部２４は、第一スリット１８の水平部２２に形成されており、図２（ｃ）に示すように、電子制御装置１を引き抜くにあたってスタッドボルト１５が水平部２２を相対移動する際に、スタッドボルト１５が干渉する位置に形成されている。

第二ブラケット１０は、ケース３の主面及び被取付面１２と平行な厚板状をなし、ケース３の下部であって、コネクタ５の側に形成されている。第二ブラケット１０には、第二スリット２６が形成されている。第二ブラケット１０は、台形状をなしており、下底部よりも長く形成されている上底部が、ケース３の本体に接続されている。

第二スリット２６は、第二ブラケット１０の側部であって、コネクタ５とは反対の側の側部から中心に向かって形成されている。換言すれば、第二スリット２６は、第二ブラケット１０の側部に設けられた入口端部２７と、第二ブラケット１０の中央近傍に設けられた奥端部２８と、入口端部２７と奥端部２８とを接続するスリット本体部２９とから構成されている。入口端部２７及びスリット本体部２９とは、スタッドボルト１５が通過可能な寸法とされている。換言すれば、入口端部２７及びスリット本体部２９の幅寸法は、スタッドボルト１５の直径よりも僅かに大きく形成されている。第二スリット２６は、水平方向Ｘにおいて入口端部２７がコネクタ５が配置されている側とは反対側を向くように形成されている。

第二スリット２６のスリット本体部２９は、入口端部２７より奥端部２８に向かって水平方向Ｘに対して傾斜している。
第二スリット２６のスリット本体部２９は、奥端部２８が入口端部２７よりも鉛直方向Ｚの高さが高くなるように形成されている。換言すれば、第二スリット２６は、入口端部２７から奥端部２８に向かうに従ってケース３からの距離が小さくなるようにスリット本体部２９の延在方向が水平に対して傾斜して形成されている。
スリット本体部２９の水平方向Ｘに対する傾斜角αは約４５°とされている。

また、第一ブラケット９及び第二ブラケット１０の中央部近傍には、肉抜き部３１が形成されている。肉抜き部３１は、ブラケット９，１０に肉抜き処理を施すことによって、ブラケット９，１０の一部の厚さを薄く形成した部位である。具体的には、ブラケット９，１０の外形に対して所定距離を隔てたブラケット９，１０の中央部が他の部位に対して、薄く形成されている。

第一ブラケット９及び第二ブラケット１０は、水平方向Ｘの位置が一致するように形成されている。具体的には、第一ブラケット９及び第二ブラケット１０は、スリット１８，２６の奥端部２０，２８を形成する円弧の中心の水平方向Ｘの位置が一致するように形成されている。図３に示すように、スリット１８の奥端部２０を形成する円弧の中心と、スリット２６の奥端部２８を形成する円弧の中心とは、符号Ａで示す鉛直方向に沿う軸上に配置されている。
第一ブラケット９及び第二ブラケット１０の各角部には丸面取り処理が施されている。

次に、ブラケット９，１０に形成されているスリット１８，２６の角度の決定方法について説明する。
スリット１８，２６の角度の決定にあたっては、図４に示すように、３種類の角度（３０°、４５°、及び６０°）について検証を行った。
まず、図４（ａ）に示すように、スリット１８，２６の角度を３０°とした場合、ナット１６を締め付けた際のモーメントにより、ナット１６の締結座面がブラケット９，１０の着座面から外れることがあった。また、ナット１６を緩めた際に、電子制御装置１の自重により電子制御装置１が落下する場合があった。

また、図４（ｃ）に示すように、スリット１８，２６の角度を６０°とした場合、突起部２４の形状によっては、スタッドボルト１５の通る幅が確保できなかったり、電子制御装置１の引き抜きが行いにくかったりする場合があった。
一方、図４（ｂ）に示すように、スリット１８，２６の角度を４５°とした場合、ナット１６を締め付けた際のモーメントにより、ナット１６の締結座面がブラケット９，１０の着座面よりも外れることもなく、また、ナット１６を緩めた際に、電子制御装置１の自重により電子制御装置１が落下することもなかった。

上記実施形態によれば、電池収納箱１１の被取付面１２に固定されたスタッドボルト１５及びナット１６を用いてブラケット９，１０を介して電子制御装置１を取り付ける場合、スリット１８，２６が形成された二つのブラケット９，１０が鉛直方向に沿う同軸上に設けられていることによって、電子制御装置１を取り付ける際のケース３の重量バランスを安定させることができる。さらに、スリット９，１０を被取付面１２に設けられたスタッドボルト１５に取り付ける構造としたことによって、電子制御装置１の着脱時の作業性を向上させることができる。
即ち、厚板状をなし重量物であるブラケット９，１０の水平位置が上下で一致していることによって、ケース３の重量バランス、ひいては電子制御装置１の重量バランスを向上させることができる。

また、ブラケット９，１０がコネクタ５が配置されている側に配置することによって、コネクタ５をアクセス容易な位置に配置することで、ブラケット９，１０もアクセス容易となるため、作業効率を向上させることができる。

また、スリット１８，２６が傾斜して形成されていることにより電子制御装置１の自重によりスタッドボルト１５を保持出来る。これにより、作業スペースが少ない場合においても電子制御装置１の組み付け時の位置決めが容易となり、ナット１６を緩めた際の電子制御装置１の回転及び転落を防止することができる。

また、第一ブラケット９の入口端部１９に、上方に突出する突起部２４を設けたことによって、電子制御装置１を取り外す際、スタッドボルト１５と突起部２４との干渉を避けるために、電子制御装置１をスタッドボルト１５から離れるように動かす必要が生じるため、スタッドボルト１５と電子制御装置１との衝突が防止される。

また、ブラケット９，１０の中央部近傍において、ブラケット９，１０の板厚を薄く形成したことによって、電子制御装置１が振動した際、ブラケット９，１０から本体に伝達する振動衝撃を抑制することができる。

また、スリット１８，２６の水平方向Ｘに対する角度を４５°に設定したことによって、ナット１６を締め付けた際のモーメントにより、ナット１６の締結座面がブラケット９，１０の着座面から外れることを防止することができる。また、ナット１６を緩めた際に、電子制御装置１の自重により電子制御装置１が落下することを防止することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。

１…電子制御装置（電子装置） ２…回路基板（基板） ３…ケース ４…カバー ５…コネクタ ６…コネクタ用開口 ９…第一ブラケット １０…第二ブラケット １１…電池収納箱 １２…被取付面 １３…コネクタ配線ケーブル １５…スタッドボルト １６…ナット １８…第一スリット １９…入口端部 ２０…奥端部 ２１…スリット本体部 ２２…水平部 ２３…傾斜部 ２４…突起部 ２６…第二スリット ２７…入口端部 ２８…奥端部 ２９…スリット本体部 ３１…肉抜き部 Ｘ…水平方向 Ｚ…鉛直方向

Claims (2)

1. コネクタと、
   前記コネクタを実装する基板と、
   前記基板を収容し、略水平方向を向く被取付面に取り付けられるケースとを備え、前記基板の少なくとも一辺が鉛直方向に沿うように取り付けられる電子装置であって、
   前記基板と平行である板状をなし、前記ケースの上方及び下方へ鉛直方向に沿う同軸上となるように突出する二つのブラケットと、
   前記二つのブラケットの側部の入口端部から中心の奥端部に向かってそれぞれ形成された二つのスリットとを有し、
   前記コネクタは、開口部が側方を向くように前記基板の一端に配置され、
   前記二つのブラケットは、前記コネクタが配置されている側に配置され、前記ケースの上部に位置する第一ブラケットと前記ケースの下部に位置する第二ブラケットとを有し、
   前記二つのスリットは、前記入口端部が前記コネクタが配置されている側とは反対側を向くように、かつ前記奥端部の近傍において当該奥端部の鉛直方向の高さが前記入口端部よりも高くなるように水平方向に対して傾斜して形成され、また前記奥端部の水平方向の位置が一致するように形成されることを特徴とする電子装置。
2. 前記第一ブラケットの前記入口端部には上方に突出する突起部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
   

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