JP7044814B2

JP7044814B2 - 電子ユニット

Info

Publication number: JP7044814B2
Application number: JP2020020625A
Authority: JP
Inventors: 正志鈴木; 潤後藤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2022-03-30
Anticipated expiration: 2040-02-10
Also published as: CN113258323B; JP2021128816A; EP3863387A1; US11558968B2; US20210251091A1; EP3863387B1; CN113258323A

Description

本発明は、コネクタが搭載された基板を有する電子ユニット、に関する。

沢山のコネクタが搭載された基板を有する電子ユニット（特許文献１～３）は、相対的に基板に搭載される電子部品も多いため、広い面積の基板を必要とする。そこで、基板のサイズ縮小（投影面積縮小）を目的として、図５に示すように、複数の基板１００を積層することが考えられている。この場合、単純に基板１００を積層して、上側のコネクタ２００、下側のコネクタ２００いずれも基板１００の上側に搭載すると、電子ユニットが積層方向に高くなってしまう。

そこで、図６に示すように、上側のコネクタ２００を基板１００の下面に搭載し、下側のコネクタ２００を基板１００の上面に搭載して、電子ユニットの高さを抑制することが考えられる。しかしながら、この場合、同じ形状のコネクタ２００を用いると、コネクタ２００のロック解除操作が行われる操作部３００が、上側のコネクタ２００においては相手側コネクタ４００よりも下側に、下側のコネクタ２００においては相手側コネクタ４００よりも上側に設けられてしまう。このため、メンテナンス時に作業員が操作部３００の操作をし難くなる、という問題があった。

特開２０１６－１５８０９号公報特開２０１１－７６９７２号公報特開２０１８－５２２２９号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化を図りつつメンテナンス時のコネクタのロック解除操作がしやすい電子ユニットを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電子ユニットは、下記［１］～［３］を特徴としている。
［１］
積層された２枚の第１基板及び第２基板と、
前記第１基板の前記第２基板側の面に搭載された第１コネクタと、
前記第２基板の前記第１基板側の面に搭載された第２コネクタと、
を備えた電子ユニットであって、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、相手側コネクタが嵌合される嵌合部と、前記嵌合部の嵌合をロックするロック部と、を有し、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタの前記ロック部は、前記嵌合部に対して前記第１基板及び前記第２基板の積層方向の同じ側に設けられている、
電子ユニットであること。
［２］
［１］に記載の電子ユニットであって、
前記第１コネクタ及び前記第１コネクタに嵌合される前記相手側コネクタの何れか一方に前記ロック部のロック解除操作が行われる第１操作部が設けられ、
前記第２コネクタ及び前記第２コネクタに嵌合される前記相手側コネクタの何れか一方に前記ロック部のロック解除操作が行われる第２操作部が設けられ、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタと前記相手側コネクタとの嵌合時に、前記第１操作部及び前記第２操作部が、前記第１基板及び前記第２基板の間外に配置される、
電子ユニットであること。
［３］
［１］又は［２］に記載の電子ユニットであって、
前記第１基板及び前記第２基板を接続する接続部を備え、
前記第１基板は、拡張電装機器に接続される前記第１コネクタが搭載された拡張基板から構成され、
前記第２基板は、制御装置及び標準電装機器に各々接続される複数の前記第２コネクタと、前記制御装置との通信に応じて前記標準電装機器及び前記拡張電装機器の制御を行う制御回路と、が搭載される、
電子ユニットであること。

上記［１］の構成の電子ユニットによれば、第１基板及び第２基板が積層されている。また、第１コネクタが、第１基板の第２基板側の面に搭載され、第２コネクタが、第２基板の第１基板側の面に搭載される。これにより、電子ユニットの小型化を図ることができる。また、第１コネクタ及び第２コネクタのロック部は、嵌合部に対して第１基板及び第２基板の積層方向において同じ側に設けられている。これにより、メンテナンス時に作業者が、第１、第２コネクタのロック解除操作がしやすくなる。

上記［２］の構成の電子ユニットによれば、第１操作部及び第２操作部が、第１基板及び第２基板の間外に配置される。これにより、第１操作部及び第２操作部の操作が、第１基板及び第２基板に干渉されることがないため、より一層、メンテナンス時の作業者が、第１、第２コネクタのロック解除操作がしやすくなる。

上記［３］の構成の電子ユニットによれば、電装機器を拡張するために、拡張基板を標準基板に接続しても電子ユニットが大型化するのを抑えることができる。

本発明によれば、小型化を図りつつメンテナンス時に作業者が、コネクタのロック解除操作がしやすい電子ユニットを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の電子ユニットとしてのゾーンＥＣＵを組み込んだ通信システムを示すブロック図である。図２は、図１に示すゾーンＥＣＵの詳細な回路図である。図３は、図２に示すゾーンＥＣＵの概略断面図である。図４は、図２のロック部付近の概略断面図である。図５は、従来の電子ユニットの一例を示す断面図である。図６は、従来の電子ユニットの一例を示す断面図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

図１は、本発明の電子ユニットとしてのゾーンＥＣＵを組み込んだ通信システムを示すブロック図である。本実施形態の通信システム１は、車両に搭載されている。通信システム１は、制御装置としてのセントラルＥＣＵ２と、電子ユニットとしてのゾーンＥＣＵ３と、を備えている。

セントラルＥＣＵ２は、例えばＣＰＵを有するマイクロコンピュータから構成され、例えば車両のインストルメントパネルに設けられている。セントラルＥＣＵ２は、通信システム１全体を制御する。

ゾーンＥＣＵ３は、左右ドアなど車両の各エリアに設けられている。ゾーンＥＣＵ３は、セントラルＥＣＵ２と通信を行い、セントラルＥＣＵ２の指示に従ってエリア内に配置された標準電装機器４、拡張電装機器５を制御する。標準電装機器４とは、取付対象車両に共通して取り付けられる電装機器（例えばエアコン・ユニットやパワーウインド・ユニットなど）である。拡張電装機器５とは、取付対象車両の仕様に応じて選択的に取り付けられる電装機器である。拡張電装機器５は、車両の出荷時に取り付けられてもよいし、出荷後に後付けされてもよい。

次に、ゾーンＥＣＵ３の電気的な構成について図２を参照して説明する。ゾーンＥＣＵ３は、図２に示すように、標準電装機器４を動作させるための標準基板３０１（第２基板）と、拡張電装機器５を動作させるための拡張基板３０２（第１基板）と、標準基板３０１及び拡張基板３０２を接続する接続部３０３と、を備えている。標準電装機器４のみが搭載された標準装備の取付対象車両にゾーンＥＣＵ３を搭載する場合は、標準基板３０１に拡張基板３０２を接続しない。

電装機器を拡張したい場合、図２に示すように、標準基板３０１に拡張基板３０２を接続して、拡張電装機器５を動作させる。拡張基板３０２は、取付対象車両の仕様毎に異なる拡張電装機器５の組み合わせに対応して用意される。出荷時に取付対象車両の仕様に対応した拡張基板３０２を標準基板３０１に接続する。

標準基板３０１には、複数のコネクタ３０４、３０５、制御回路３０６、電源回路３０７、通信回路３０８等が搭載されている。コネクタ３０４は、ワイヤハーネス６の端末に設けられた相手側コネクタ８にコネクタ接続される。ワイヤハーネス６は、セントラルＥＣＵ２に接続される。コネクタ３０５は、ワイヤハーネス７の端末に設けられた相手側コネクタ９にコネクタ接続される。ワイヤハーネス７は、標準電装機器４に接続される。

制御回路３０６は、例えばＣＰＵを有するマイクロコンピュータから構成されている。制御回路３０６は、セントラルＥＣＵ２との通信を行い、セントラルＥＣＵ２の指示に従って標準電装機器４、拡張電装機器５を制御する。電源回路３０７は、コネクタ３０４を介して供給された電源から制御回路３０６用の電源を生成する。通信回路３０８は、セントラルＥＣＵ２－制御回路３０６間で授受される通信信号の変調、復調などを行う回路である。

また、標準基板３０１には、標準電装機器４の種類に応じて各種回路が搭載されている（図２に示す例では入力回路３０９、出力回路３１０が一つずつ）。例えば、標準電装機器４がセンサなど制御回路３０６に測定値などを入力する機器であった場合、その標準電装機器４に対して入力回路３０９が搭載される。また、標準電装機器４がモータやランプなど制御回路３０６からの出力により動作する機器であった場合、その標準電装機器４に対して出力回路３１０が搭載される。標準電装機器４が制御回路３０６と通信を行う機器であった場合、その標準電装機器４に対して通信回路（図示せず）を搭載するようにしてもよい。

拡張基板３０２は、接続部３０３により選択的に標準基板３０１に接続することができる。拡張基板３０２には、コネクタ３１１等が搭載されている。コネクタ３１１は、ワイヤハーネス１０の端末に設けられた相手側コネクタ１１にコネクタ接続される。ワイヤハーネス１０は、拡張電装機器５に接続される。また、拡張基板３０２には、標準基板３０１と同様に拡張電装機器５の種類に応じて各種回路が搭載されている（図２に示す例では入力回路３１２、出力回路３１３、通信回路３１４が一つずつ）。

次に、ゾーンＥＣＵ３の構造について図３を参照して説明する。同図に示すように、標準基板３０１及び拡張基板３０２は、積層され、収容ケース３１５に収容されている。標準基板３０１に搭載されたコネクタ３０４、３０５は、標準基板３０１の拡張基板３０２側の面（上面）に搭載される。拡張基板３０２に搭載されたコネクタ３１１は、拡張基板３０２の標準基板３０１側の面（下面）に搭載される。

コネクタ３０４、３０５、３１１は、端子金具３１と、端子金具３１を収容すると共に相手側コネクタ８、９、１１が嵌合される嵌合部３２と、嵌合部３２の嵌合をロックするロック部３３と、を有している。端子金具３１は、一端が嵌合部３２内に収容され、相手側コネクタ８、９、１１の端子金具（図示せず）と嵌合して電気的に接続される。また、端子金具３１は、他端が嵌合部３２外に突出して、基板３０１、３０２に接続される。

本実施形態では嵌合部３２は、合成樹脂などにより構成され、その内部に相手側コネクタ８、９、１１が挿入される。嵌合部３２としては、これに限ったものではなく、相手側コネクタ８、９、１１内に挿入するものであってもよい。また、嵌合部３２の相手側コネクタ８、９、１１の挿入口が、収容ケース３１５に設けられた開口から露出している。

ロック部３３は、合成樹脂などにより嵌合部３２と一体に形成されている。ロック部３３は、図４に示すように、例えば相手側コネクタ８、９、１１に向かって突出する突部３３Ａを有する。突部３３Ａは、相手側コネクタ８、９、１１に設けた突部１４と係止して、相手側コネクタ８、９、１１をロックする。コネクタ３０４、３０５、３１１のロック部３３はいずれも、嵌合部３２に対して標準基板３０１及び拡張基板３０２の積層方向の同じ側に設けられている。即ち、標準基板３０１に搭載されたコネクタ３０４、３０５は、嵌合部３２に対して標準基板３０１から離れた側（図面上側）にロック部３３が設けられている。一方、拡張基板３０２に搭載されたコネクタ３１１は、嵌合部３２に対して拡張基板３０２側（図面上側）にロック部３３が設けられている。

また、本実施形態では、相手側コネクタ８、９、１１の突部１４は、片持ち梁状のロックアーム１５から突出して設けられている。このロックアーム１５の自由端には、ロック部３３のロック解除操作が行われる操作部１２（第２操作部）、操作部１３（第１操作部）が設けられている。操作部１２、１３は、図３に示すように、コネクタ３０４、３０５、３１１と相手側コネクタ８、９、１１との嵌合時に、標準基板３０１及び拡張基板３０２の間外に配される。

上述した実施形態によれば、標準基板３０１及び拡張基板３０２が積層されている。また、コネクタ３１１が、拡張基板３０２の標準基板３０１側の面に搭載され、コネクタ３０４、３０５が、標準基板３０１の拡張基板３０２側の面に搭載される。これにより、ゾーンＥＣＵ３の小型化を図ることができる。また、コネクタ３０４、３０５、３１１のロック部３３は、嵌合部３２に対して積層方向において同じ側に設けられている。これにより、操作部１２、１３が何れも嵌合部３２や嵌合部３２に嵌合される相手側コネクタ８、９、１１に対して積層方向において同じ側に設けられるため、メンテナンス時に作業者が、コネクタ３０４、３０５、３１１のロック解除操作がしやすくなる。

また、上述した実施形態によれば、操作部１２、１３が、標準基板３０１及び拡張基板３０２の間外に配置される。これにより、操作部１２、１３の操作が、標準基板３０１及び拡張基板３０２に干渉されることがないため、より一層、メンテナンス時の作業者が、コネクタ３０４、３０５、３１１のロック解除操作がしやすくなる。

また、上述した実施形態によれば、標準基板３０１及び拡張基板３０２を積層している。これにより、拡張電装機器５を搭載して電装機器を拡張するために、拡張基板３０２を標準基板３０１に接続してもゾーンＥＣＵ３が大型化するのを抑えることができる。

なお、上述した実施形態によれば、基板３０１、３０２が、２枚積層されていたが、これに限ったものではない。基板を３枚以上積層してもよい。この３枚以上の基板のうち少なくとも隣り合う２枚において、上記実施形態のような構成になっていればよい。

また、上述した実施形態では、操作部１２、１３は相手側コネクタ８、９、１１に設けられていたが、これに限ったものではない。操作部１２、１３を、コネクタ３０４、３０５に設けてもよい。

また、上述した実施形態によれば、標準基板３０１及び拡張基板３０２を積層していたが、これに限ったものではない。標準基板３０１を２枚に分けて、積層するようにしてもよい。

また、上述した実施形態によれば、本発明の電子ユニットはゾーンＥＣＵ３として通信システム１に組み込まれていたがこれに限ったものではない。コネクタが搭載される基板を有する電子ユニットであればよく、通信システム１に組み込まれることは必須ではない。

ここで、上述した本発明に係る電子ユニットの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
積層された２枚の第１基板（３０２）及び第２基板（３０１）と、
前記第１基板（３０２）の前記第２基板（３０１）側の面に搭載された第１コネクタ（３１１）と、
前記第２基板（３０１）の前記第１基板（３０２）側の面に搭載された第２コネクタ（３０４、３０５）と、
を備えた電子ユニット（３）であって、
前記第１コネクタ（３１１）及び前記第２コネクタ（３０４、３０５）は、相手側コネクタ（８、９、１１）が嵌合される嵌合部（３２）と、前記嵌合部（３２）の嵌合をロックするロック部（３３）と、を有し、
前記第１コネクタ（３１１）及び前記第２コネクタ（３０４、３０５）の前記ロック部（３３）は、前記嵌合部（３２）に対して前記第１基板（３０２）及び前記第２基板（３０１）の積層方向の同じ側に設けられている、
電子ユニット（３）。
［２］
［１］に記載の電子ユニット（３）であって、
前記第１コネクタ（３１１）及び前記第１コネクタ（３１１）に嵌合される前記相手側コネクタ（８、９、１１）の何れか一方に前記ロック部（３３）のロック解除操作が行われる第１操作部（１３）が設けられ、
前記第２コネクタ（３０４、３０５）及び前記第２コネクタ（３０４、３０５）に嵌合される前記相手側コネクタ（８、９、１１）の何れか一方に前記ロック部（３３）のロック解除操作が行われる第２操作部（１２）が設けられ、
前記第１コネクタ（３１１）及び前記第２コネクタ（３０４、３０５）と前記相手側コネクタ（８、９、１１）との嵌合時に、前記第１操作部（１３）及び前記第２操作部（１２）が、前記第１基板（３０２）及び前記第２基板（３０１）の間外に配置される、
電子ユニット（３）。
［３］
［１］又は［２］に記載の電子ユニット（３）であって、
前記第１基板（３０２）及び前記第２基板（３０１）を接続する接続部（３０３）を備え、
前記第１基板（３０２）は、拡張電装機器（５）に接続される前記第１コネクタ（３１１）が搭載された拡張基板から構成され、
前記第２基板（３０１）は、制御装置（２）及び標準電装機器（４）に各々接続される複数の前記第２コネクタ（３０４、３０５）と、前記制御装置（２）との通信に応じて前記標準電装機器（４）及び前記拡張電装機器（５）の制御を行う制御回路（３０６）と、が搭載される、
電子ユニット（３）。

２セントラルＥＣＵ（制御装置）
３ゾーンＥＣＵ（電子ユニット）
４標準電装機器
５拡張電装機器
８、９、１１相手側コネクタ
１２操作部（第２操作部）
１３操作部（第１操作部）
３２嵌合部
３３ロック部
３０１標準基板（第２基板）
３０２拡張基板（第１基板）
３０３接続部
３０４、３０５コネクタ（第２コネクタ）
３０６制御回路
３１１コネクタ（第１コネクタ）

Claims

積層された２枚の第１基板及び第２基板と、
前記第１基板の前記第２基板側の面に搭載された第１コネクタと、
前記第２基板の前記第１基板側の面に搭載された第２コネクタと、
を備えた電子ユニットであって、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、相手側コネクタが嵌合される嵌合部と、前記嵌合部の嵌合をロックするロック部と、を有し、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタの前記ロック部は、前記嵌合部に対して前記第１基板及び前記第２基板の積層方向の同じ側に設けられている、
電子ユニット。
請求項１に記載の電子ユニットであって、
前記第１コネクタ及び前記第１コネクタに嵌合される前記相手側コネクタの何れか一方に前記ロック部のロック解除操作が行われる第１操作部が設けられ、
前記第２コネクタ及び前記第２コネクタに嵌合される前記相手側コネクタの何れか一方に前記ロック部のロック解除操作が行われる第２操作部が設けられ、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタと前記相手側コネクタとの嵌合時に、前記第１操作部及び前記第２操作部が、前記第１基板及び前記第２基板の間外に配置される、
電子ユニット。
請求項１又は２に記載の電子ユニットであって、
前記第１基板及び前記第２基板を接続する接続部を備え、
前記第１基板は、拡張電装機器に接続される前記第１コネクタが搭載された拡張基板から構成され、
前記第２基板は、制御装置及び標準電装機器に各々接続される複数の前記第２コネクタと、前記制御装置との通信に応じて前記標準電装機器及び前記拡張電装機器の制御を行う制御回路と、が搭載された標準基板から構成される、
電子ユニット。