JPH08195568A - 電子機器装置およびその組付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組付け部品点数および組付け工数の少ない電
子機器装置およびその組付け方法を提供する。 【構成】 プリント基板６は、プリント基板５とワイヤ
７で電気的に接続されており、プリント基板５、６の四
隅に設けられた挿入孔５ａ、６ａに圧入または挿入され
ている四個のステー２０によりボス部１０に押付けられ
るとともに、水平方向のずれを規制されている。プリン
ト基板５および６は、ステー２０に支持された一体構造
物として箱部材９に収容され、棚部１１にねじ３０で上
蓋３とともにプリント基板５をねじ止めすることにより
箱部材９に固定される。プリント基板５および６をステ
ー２０により一体構造物としたことで、組付けに必要な
部品点数が減少し、組付け工数を減少することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器装置およびそ
の組付け方法に関するものであり、例えば車両各部の制
御を行う電子機器装置およびその組付け方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば車両等に搭載される電
子機器装置としてのエンジンコントロールユニット（以
下、「ＥＣＵ」という）は、マイコンを含む各種電子回
路部品を搭載したプリント基板を箱体に固定、密封して
構成されており、この箱体はブラケットを介して車両本
体に固定、支持される。近年、車両各部の制御の複雑化
に伴い制御回路量が増大していることから、制御回路を
構成する電子回路部品を複数のプリント基板に実装して
ＥＣＵを構成する必要が生じている。このようなＥＣＵ
として、図１１、図１２および図１３に示す従来例１、
図１４、図１５および図１６に示す従来例２のように、
二枚のプリント基板を箱体に収容したものが知られてい
る。

【０００３】図１１および図１２に示す従来例１の箱体
５０は、箱部材５１、上蓋５２および下蓋５３からな
る。箱部材５１は薄肉、平坦な四角枠状に形成されてお
り、電磁シールドおよび軽量化を目的としてアルミニウ
ム材で形成されている。上蓋５２は、箱部材５１の上部
四隅に設けられたねじ穴５１ａに上蓋５２の四隅に設け
られた挿入孔５２ａに通したねじ６４を締め付けること
により箱部材５１に固定される。下蓋５３は、箱部材５
１の下部四隅に設けられた図示しないねじ穴に下蓋５３
の四隅に設けられた挿入孔５３ａに通したねじ６４を締
め付けることにより箱部材５１に固定される。このよう
にして、箱部材５１の上下各開口部は上蓋５２および下
蓋５３により閉塞される。

【０００４】箱部材５１の四隅には柱状の棚部６１が設
けられ、この棚部６１の上部および下部にねじ穴６１ａ
が設けられている。プリント基板５４および５５は、実
装した電子回路部品８が対向するようにワイヤ５６で電
気的に接続されており、ねじ６３をねじ穴６１ａに締め
付けることによりプリント基板５４、５５を棚部６１に
固定している。

【０００５】従来例１のプリント基板の組付けは、図１
３に示すようにして行われる。ワイヤ５６で接続され
たプリント基板５４および５５のうち一方を箱部材５１
に通し、棚部６１に設けられたねじ穴に一方のプリン
ト基板のねじ穴を合わせてねじ止めした後、箱部材５
１を反転し、他方のプリント基板をねじ止めする。図１
４および図１５に示す従来例２の箱体７０は、箱部材７
１および上蓋５２からなる。箱部材７１は薄肉、平坦な
有底の箱状に形成されており、電磁シールドおよび軽量
化を目的としてアルミニウム材で形成されている。上蓋
５２は、箱部材７１の上部四隅に設けられたねじ７１ａ
に上蓋５２の四隅に設けられた挿入孔５２ａに通したね
じ６４を締め付けることにより箱部材５１に固定され
る。

【０００６】箱部材７１の底部側に固定されるプリント
基板５５の取付けを妨げない箱部材７１の四隅に柱状の
棚部７２が設けられ、この棚部７２の上部にねじ穴７２
ａが設けられている。電子回路部品８を搭載したプリン
ト基板５４はねじ６３をねじ穴７２ａに締め付けること
により棚部７２に固定されている。プリント基板５５は
ワイヤ５６でプリント基板５４と電気的に接続されてお
り、箱部材７１の底部内壁に設けられた棚部７３にねじ
６３でねじ止めされている。

【０００７】従来例２のプリント基板の組付けは、図１
６に示すようにして行われる。ワイヤ５６で接続された
プリント基板５４および５５の内プリント基板５５を棚
部７３にねじ止めし、その後、図１４に示す棚部７２に
プリント基板５４をねじ止めする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１では、(1) ワイヤ５６で接続したプリント基板５４お
よび５５のうち一方を箱部材５１に通し、棚部６１にプ
リント基板５４、５５を位置合わせしてねじ止めする作
業は容易ではなく、組付け工数も多くなる。また、組付
けの自動化が困難である。(2) 一つの箱部材につき二枚
のプリント基板をねじ止めする必要があるので、ねじの
本数が二枚分必要であり、かつねじ締め工数が増大す
る。(3) 二枚のプリント基板を反対方向からねじ止めす
る必要があるので、一枚目のプリント基板をねじ止めし
た後、箱部材５１を反転させる必要があり、余分な工数
が加わるという問題がある。

【０００９】また、従来例２では、(1) プリント基板５
５をねじ止めするとき、ワイヤ５６と箱部材７１との干
渉を防ぐため、箱部材７１に組付けた状態でプリント基
板５４とプリント基板５５とを接続するのに必要な長さ
よりもワイヤ長が長くなる。図１４に示すように、この
長いワイヤのため、ワイヤ５６の近傍に背の高い電子回
路部品が実装できないので、回路の実装設計の自由度が
制限される。(2) 従来例１と同様に、一つの箱部材につ
き二枚のプリント基板をねじ止めする必要がある。この
ためプリント基板二枚分のねじの本数が必要であり、か
つねじ締め工数が増大するという問題がある。

【００１０】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものであり、組付け部品点数および組付け工数
の少ない電子機器装置およびその組付け方法を提供する
ことを目的とする。また本発明の別の目的は、電子回路
部品の実装設計の自由度が高い電子機器装置およびその
組付け方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の請求項１記載の電子機器装置は、複数のプリ
ント基板と、前記各プリント基板間の積層方向に所定間
隔を形成し、前記各プリント基板を支持するステーと、
前記ステーにより前記複数のプリント基板を積層して一
体に組付けた構造物を収容する箱体と、を備えることを
特徴とする。

【００１２】本発明の請求項２記載の電子機器装置は、
請求項１記載の電子機器装置において、前記構造物の最
外層の一方の前記プリント基板は前記箱体に設けられた
係止部に係止され、前記構造物の最外層の他方の前記プ
リント基板は前記箱体に固定されることを特徴とする。
本発明の請求項３記載の電子機器装置の組付け方法は、
複数のプリント基板をワイヤで電気的に接続する接続工
程と、前記各プリント基板をステーにより所定間隔で積
層して組付ける積層工程と、前記複数のプリント基板を
積層して組付けた構造物を箱体に収容する収容工程と、
前記箱体に前記構造物をねじ止めする固定工程と、を含
むことを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項４記載の電子機器装置の組
付け方法は、請求項３記載の電子機器装置の組付け方法
において、前記収容工程において、前記構造物は前記箱
体に設けられた係止部に最外層の一方の前記プリント基
板を係止され、前記固定工程において、前記構造物は最
外層の他方の前記プリント基板をねじ止めされることを
特徴とする。

【００１４】

【作用および発明の効果】本発明の請求項１項記載の電
子機器装置または請求項３記載の電子機器装置の製造方
法によると、積層方向に所定間隔を設けて複数のプリン
ト基板を積層し、各プリント基板をステーにより支持し
て一体の構造物とし、この構造物を箱体に収容すること
により、複数のプリント基板を一体構造物として同時に
箱体に収容できるので、組付け工数が減少する。また、
プリント基板をワイヤで電気的に接続する場合、箱体に
収容する前にプリント基板を接続しステーで一体構造物
にするので、プリント基板間のワイヤ長を短縮すること
ができる。これにより、ワイヤ近傍のプリント基板にも
電子回路部品を実装できるので、電子回路部品の実装設
計の自由度が向上する。

【００１５】本発明の請求項２項記載の電子機器装置ま
たは請求項４記載の電子機器装置の製造方法によると、
複数のプリント基板を積層して形成した構造物の最外層
の一方のプリント基板は前記箱体に設けられた係止部に
係止され、最外層の他方のプリント基板は箱体に固定さ
れている。これにより、一枚のプリント基板を箱体に固
定するだけで、構造物全体を箱体に固定することができ
ることにより、プリント基板の固定部品点数が減少する
とともに、一方向から箱体に構造物を収容し、一方向か
ら構造物を箱体に固定すればよいので、組付け工数が減
少し、製造コストを低減することができる。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説
明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例による電子機器装置
を図１〜図５に示す。第１実施例の電子機器装置は、車
両各部を制御する車両用制御回路を実装したものであ
り、図１に示すように、ケーシング部材は上蓋３および
箱部材９からなる。箱部材９は有底中空の直方体形状の
箱状に形成され、電磁シールドおよび軽量化を目的とし
てアルミ材が用いられており、アルミダイカスト鋳造で
薄肉、平坦な形状に一体成形されている。ねじ穴３ａ、
５ｂに通したねじ３０により上蓋３とともにプリント基
板５が箱部材９の四隅に設けられた棚部１１にねじ止め
されている。図４および図５では上蓋３は省略されてい
る。上蓋３は箱部材９の上部開口部を閉塞している。箱
部材９の一箇所の側壁に、本実施例の電子機器装置と車
両の各部とを電気的に接続するためにプリント基板５に
設けられたコネクタ３２を貫通させる開口部９ａが設け
られている。

【００１７】プリント基板６は、プリント基板５とワイ
ヤ７で電気的に接続されており、プリント基板５、６の
四隅に設けられた挿入孔５ａ、６ａに圧入または挿入さ
れている四個のステー２０によりボス部１０に押付けら
れるとともに、水平方向のずれを規制されている。図２
に示すように、ステー２０は、支持部２０ａ、支持部２
０ａの両端に設けられた挿入部２０ｂ、２０ｃからな
る。支持部２０ａは断面コ字状に形成され、支持部２０
ａの両端部がプリント基板５、６にそれぞれ当接してい
る。挿入部２０ｂはプリント基板５に圧入し、挿入部２
０ｃはプリント基板６とはんだ付けされている。ステー
２０は、はんだ付けのし易さを考慮してすずめっき等の
表面処理を施しておくことが望ましい。プリント基板６
にステー２０をはんだ付けする場合、はんだが冷えてス
テー２０が固定するまでステー２０が自由に回転する
と、図３に示すように、点線ｂで表される範囲内をステ
ー２０が回転可能である。すると、この範囲内のステー
２０と接触しないように、電子回路部品８は点線ａで示
す範囲内に実装できない。電子回路部品８の実装不能な
領域を減少させるため、例えば挿入孔６ａを挿入部２０
ｃと嵌合する形状に形成すればステー２０の回転を防止
することができるので、電子回路部品８の実装不能領域
を図３の点線ｃのように小さくできる。また、挿入孔６
ａに挿入部２０ｃを挿入するとともにプリント基板に６
に設けた挿入孔に支持部２０ａの端部に設けた突部を挿
入することにより、ステー２０の回転を防止することも
できる。

【００１８】プリント基板５に設けられたステー２０を
挿入する挿入孔５ａとねじ穴５ｂとの位置が離れている
とプリント基板５のたわみによりねじ３０の締付け力が
ステー２０に効率よく伝達しないので、挿入孔５ａとね
じ穴５ｂの位置は近いほうがよい。また、金属材料でス
テー２０を形成する場合、ステー２０付近の電子回路部
品８の倒れ込みにより電子回路部品８とステー２０とが
接触して短絡しないように、ステー２０周囲のプリント
基板５、６に電子回路部品８を実装しない領域を設ける
必要がある。

【００１９】図４に示すように、プリント基板６を支持
するボス１０の中央に凹状の空間部１０ａが設けられ、
この空間部１０ａに挿入部２０ｃが挿入されている。ボ
ス１０は、プリント基板６に実装されている電子回路部
品８のリードが箱部材９の底面に接触して短絡しない高
さが必要である。また、電子回路部品８がボス１０に接
触して短絡することを防ぐため、ボス１０周囲のプリン
ト基板６に電子回路部品８を実装しない領域を設ける必
要がある。

【００２０】次に、第１実施例の組付け工程を図５に基
づいて説明する。 (1) 図５の（Ａ）に示すように、プリント基板５および
６に電子回路部品８、ワイヤ７をはんだ付けし、プリン
ト基板６の挿入孔に挿入部２０ｃを嵌合してはんだ付け
する。これらのはんだ付けは同じ工程で行えるので、ス
テー２０のはんだ付けのために工程が増えることはな
い。ワイヤ７は、次工程(2) でプリント基板５の挿入孔
にステー２０の挿入部２０ｂを嵌合できる長さがあれば
よいので、ワイヤ長を短くできる。これにより、プリン
ト基板５および６をステー２０で組付けたとき、ワイヤ
７が電子回路部品８と殆ど干渉しないことから、ワイヤ
７の近傍にも背の高い電子回路部品８を実装できるの
で、実装設計の自由度が向上する。

【００２１】(2) 図５の（Ｂ）に示すように、プリント
基板５をプリント基板６に向かい合わせ、プリント基板
５の挿入孔に挿入部２０ｂを圧入する。こうして、ステ
ー２０に支持されたプリント基板５および６の一体構造
物ができる。 (3) 前工程(2) で組付けられたプリント基板５および６
の一体構造物を持ち上げ、図５の（Ｃ）に示すようにス
テー２０の挿入部２０ｃをボス１０に嵌め込み、棚部１
１にねじ３０でプリント基板５をねじ止めする。

【００２２】第１実施例では、プリント基板５および６
を圧入またははんだ付けによりステー２０で連結して一
体構造にしたので、箱部材９への組付けが容易になると
ともに、組付け工程の自動化が容易になる。また、プリ
ント基板５を箱部材９にねじ止めすることによりプリン
ト基板６はステー２０により箱部材９に押付けられるの
で、プリント基板６をねじ止めする必要がない。このた
め、部品点数および組付け工数を減少することができ
る。さらに、プリント基板５側だけをねじ止めするだけ
なので、箱部材９を反転する工程が不要である。また、
第１実施例では、挿入部２０ｂをプリント基板５の挿入
孔５ａに圧入したが、本発明では圧入せずに挿入する構
造にしてもよい。

【００２３】第１実施例では、プリント基板５および６
を支持するためだけにステー２０を用いたが、本発明で
は、ステーにより二枚のプリント基板を電気的に接続す
ることにより、ワイヤの信号線を増やさずに二枚のプリ
ント基板間の信号線を四点増やすこともできる。次に、
第１実施例のステー２０またはプリント基板６の支持構
造における変形例を示す。

【００２４】（変形例１）図６に示す変形例１では、第
１実施例の金属製のステー２０に代え、樹脂でステー２
１を成形しプリント基板５および６にそれぞれ圧入して
いる。このため、ステー２１と電子回路部品とが接触し
ても短絡することがないので、ステー２１周囲の電子回
路部品の実装不能領域を減少することができる。

【００２５】（変形例２）第１実施例は、ステー２０と
同軸上に設けた箱部材９のボス１０によりプリント基板
６を支持したが、図７に示す変形例２は、ステー２０と
同軸上ではない箱部材９にボス１３を設けている。ボス
１３は支持部１３ａおよび支持部１３ａの上部に形成さ
れた突部１３ｂからなり、この突部１３ａがプリント基
板６に設けた挿入孔に嵌合し、支持部１３ａにプリント
基板６が係止されることにより、プリント基板６は横方
向の移動を規制されてボス１３に支持されている。

【００２６】（変形例３）図８に示す変形例３では、プ
リント基板６の四隅の角部が嵌まり込める矩形の凹部１
４ａをボス１４に設けている。箱部材９の内周壁の四箇
所に設けられたボス１４にプリント基板６が係止される
ことにより、プリント基板６は横方向の移動を規制され
てボス１４に支持されている。

【００２７】（第２実施例）本発明の第２実施例を図９
に示す。発熱量の多い電子回路部品８１を制御回路に用
いる場合、電子回路部品８１から発生する熱を放熱する
ために、電子回路部品８１に放熱フィンを取り付けるこ
とが一般的であるが、第２実施例では、平板状に形成し
たステー２２に電子回路部品８１を近接させ、このステ
ー２２に放熱効果をもたせている。これにより、部品点
数を増やすことなく電子回路部品８１から発生する熱を
放熱できる。

【００２８】（第３実施例）本発明の第３実施例を図１
０に示す。第３実施例では、プリント基板５および６に
実装された電子回路部品を周囲から取り囲む枠状にステ
ー２３を金属で形成しているので、ステー２３に電磁シ
ールド機能をもたせることができる。また。枠状の一つ
のステー２３だけでプリント基板５および６を支持でき
るので、組付け工数を減少できる。

【００２９】以上説明した本発明の実施例では、二枚の
プリント基板を積層した例について述べたが、本発明で
は、制御回路量に応じ、三枚以上のプリント基板を積層
してステーにより支持することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による電子機器装置を示す
分解組立図である。

【図２】箱部材によるプリント基板の支持状態を示す断
面図である。

【図３】電子回路部品の実装不能領域を示す模式図であ
る。

【図４】第１実施例のステー周囲を示す断面図である。

【図５】第１実施例の組付け工程を示すものであり、
（Ａ）は二枚のプリント基板をワイヤで接続した状態を
示す側面図であり、（Ｂ）はステーを介して二枚のプリ
ント基板を一体に組付けた状態を示す側面図であり、
（Ｃ）は一体に組付けたプリント基板を箱部材に組付け
た状態を示す断面図である。

【図６】変形例１の箱部材によるプリント基板の支持状
態を示す断面図である。

【図７】変形例２の箱部材によるプリント基板の支持状
態を示す断面図である。

【図８】変形例３の箱部材によるプリント基板の支持状
態を示す断面図である。

【図９】本発明の第２実施例による電子機器装置を示す
分解組立図である。

【図１０】本発明の第３実施例による電子機器装置を示
す分解組立図である。

【図１１】従来例１の電子機器装置を示す断面図であ
る。

【図１２】従来例１の電子機器装置を示す分解組立図で
ある。

【図１３】従来例１の組付け工程を示す斜視図である。

【図１４】従来例２の電子機器装置を示す断面図であ
る。

【図１５】従来例２の電子機器装置を示す分解組立図で
ある。

【図１６】従来例２の組付け工程を示す断面図である。

【符号の説明】

３ 上蓋 ５、６ プリント基板 ８ 電子回路部品 ９ 箱部材 １０、１３、１４ ボス（係止部） ２０、２１、２２、２３ ステー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のプリント基板と、 前記各プリント基板間の積層方向に所定間隔を形成し、
   前記各プリント基板を支持するステーと、 前記ステーにより前記複数のプリント基板を積層して一
   体に組付けた構造物を収容する箱体と、 を備えることを特徴とする電子機器装置。
2. 【請求項２】 前記構造物の最外層の一方の前記プリン
   ト基板は前記箱体に設けられた係止部に係止され、前記
   構造物の最外層の他方の前記プリント基板は前記箱体に
   固定されることを特徴とする請求項１記載の電子機器装
   置。
3. 【請求項３】 複数のプリント基板をワイヤで電気的に
   接続する接続工程と、 前記各プリント基板をステーにより所定間隔で積層して
   組付ける積層工程と、 前記複数のプリント基板を積層して組付けた構造物を箱
   体に収容する収容工程と、 前記箱体に前記構造物をねじ止めする固定工程と、 を含むことを特徴とする電子機器装置の組付け方法。
4. 【請求項４】 前記収容工程において、前記構造物は前
   記箱体に設けられた係止部に最外層の一方の前記プリン
   ト基板を係止され、前記固定工程において、前記構造物
   は最外層の他方の前記プリント基板をねじ止めされるこ
   とを特徴とする請求項３記載の電子機器装置の組付け方
   法。