WO2015012383A1

WO2015012383A1 - 回路基板支持装置

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Publication number: WO2015012383A1
Application number: PCT/JP2014/069661
Authority: WO
Inventors: 大竹　毅
Original assignee: 株式会社アドヴィックス
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2015-01-29
Also published as: JP2015026682A; DE112014003394T5; JP6403945B2

Abstract

　基板収容ケースに植設された電気端子で回路基板を支持し、その回路基板でコイルを支持する回路基板支持装置について、コイルと回路基板間におけるコイル端子の応力の緩和機能とそのコイル端子の回路基板に対する良好な組み付け性を確保しながら耐震性を高めることを課題としている。電磁弁を駆動するコイル（４）に取り付けられた対のコイル端子（９，９）がコイル（４）に対する接続点と回路基板（３）に対する接続点との間に湾曲した応力吸収部を有し、その対のコイル端子（９，９）のコイル（４）に対する接続点間の距離と回路基板（３）に対する接続点間の距離とが相違し、前記各接続点は、前記各接続点を結ぶ線によって台形形状が描かれる位置に配置され、対のコイル端子（９）の基端側と先端側が同一平面上に配置されているものにした。

Description

回路基板支持装置

　この発明は、２輪車用ブレーキ液圧制御装置などに採用するのに好適な耐震性に優れた回路基板支持装置に関する。

　既知の回路基板支持装置の中に、電子制御回路を有する回路基板を基板収容ケースに植設された電気端子で支持するものがある。

　また、下記特許文献１に示されるように、電磁弁駆動用のコイルに固定されてそのコイルを回路基板上の電気回路に電気的に接続するコイル端子を前記電気端子に支持された回路基板に固定し、そのコイル端子を介して前記コイルを回路基板で支持することもなされている。

　また、コイル接続部に発生する熱や外力による応力の緩和や基板の振動からの保護等のさらなる要求に応えるために、下記特許文献２に記載されているように、コイル端子（接続エレメント）のコイルに対する接続部と回路基板（プリント配線板）に対する接続部との間に応力吸収部（誤差補償エレメント）を設けることも行われている。

特開２００３－３７３４２号公報特表２０１１－５０８９４０号公報

　車両に搭載される回路基板支持装置は、使用時に振動を受けるため耐震性に優れていることが望まれる。ブレーキ液圧制御装置の中には、スペース上の設置規制などによって回路基板が起立する姿勢にして車両に搭載するものがある（２輪車用のブレーキ液圧装置はその傾向が大）。

　そのような状況下で使用する回路基板支持装置においては、コイルの荷重が回路基板に固定されたコイル端子に対してその端子を屈曲させる方向にすることから、耐震性が特に重視される。

　上記特許文献２に開示されたコイル端子は、２か所の接続部間に配置した応力吸収部によってコイル接続部に発生する熱などに起因した応力が緩和されるが、そのコイル端子のコイルに接続される基端側と回路基板に接続される先端側が同一平面上からずれた位置にあるため、一方向からの力に対して耐える能力が低い。

　また、コイル端子の基端側と先端側の位置がコイルの平面視において異なる上に、対をなす２本のコイル端子の先端側の向きも異なっていることから、回路基板に対する組み付けがしづらく、コストアップや生産性低下も避けられない。

　この発明は、かかる現状技術に鑑みてなされたものであって、回路基板支持装置について、コイルと回路基板間におけるコイル端子の応力の緩和機能とそのコイル端子の回路基板に対する良好な組み付け性を確保しながら耐震性を高めることを課題としている。

　上記の課題を解決するため、この発明においては、基板収容ケースに植設された電気端子を回路基板に固定し、回路基板は前記電気端子に支持され、電磁弁を駆動するコイルに取り付けられた対のコイル端子を前記回路基板に固定して前記コイルを前記回路基板で支持する回路基板装置を以下の通りに構成した。

　即ち、前記対のコイル端子は、前記コイルに対する接続点と前記回路基板に対する接続点との間に湾曲した応力吸収部を有し、前記対のコイル端子の前記コイルに対する接続点間の距離と、前記回路基板に対する接続点間の距離とが相違し、前記各接続点は、前記各接続点を結ぶ線によって台形形状が描かれる位置に配置され、前記対のコイル端子の前記コイルに対する接続点を備えた基端側と前記回路基板に対する接続点を備えた先端側が同一平面上に配置されるものにした。

　ここで言う、対のコイル端子の接続点間の距離とは、回路基板に対してコイル端子を貫通させる方向を端子長手方向としたときに、その端子長手方向に対して直角をなす方向の距離である。

　かかる回路基板支持装置の好ましい形状を以下に列挙する。
（１）前記対のコイル端子の前記回路基板に対する各接続点を、それらの接続点を結ぶ線によって台形形状が描かれる位置に配置したもの。つまり、前記対のコイル端子の前記回路基板に対する各接続点と前記コイルに対する各接続点は、平面投影した際に一致しない位置に配置される。
（２）前記対のコイル端子を左右対称に配置し、前記対のコイル端子の前記応力吸収部を、コの字状、Ｃ字状、又は１つの凸状形状を有する多角形状にし、かつ、前記応力吸収部の前記凸状形状の湾曲の方向を逆にしたもの。
（３）前記回路基板を支持する電気端子の中に、前記対のコイル端子の配列方向と直交する向きに配列された端子を含ませたもの。

　この発明の回路基板支持装置は、対のコイル端子のコイルに対する接続点と回路基板に対する接続点間に湾曲した応力吸収部を設け、その対のコイル端子を対称形状にし、さらに、その対のコイル端子の回路基板に対する接続点間の距離とコイルに対する接続点間の距離を異ならせたことで、対のコイル端子の整列方向に加わる力（荷重）に対して対のコイル端子が耐えやすくなる状況が作り出される。

　即ち、回路基板に対してコイル端子配列方向の力がかかった際に、片側のコイル端子はかかる力に対して応力吸収部が倒れを阻止しようと突っ張るように力を発生させ、他側のコイル端子はかかる力に対して応力吸収部が倒れを阻止しようと縮まるように力を発生させる。対となるコイル端子にこれらの力が同時に働くことにより、かかる力によって引き起こされる振動などを効果的に防止することができる。

　また、対のコイル端子の先端側と基端側が同一平面上に配置されているため、端子の構造が複雑にならず、コストアップと生産性の低下が回避される。さらに、かかる荷重に対して、コイル端子が発生させる力が同一ベクトル上に乗るため、耐震性がより向上する。

　さらに、対のコイル端子の先端側と基端側が同一平面上にあることで、回路基板に対する良好な組み付け性も確保される。具体的には、コの字状又はＣ字状のコイル端子によって形成される空間部分（コの字やＣ字の内側部分）にあて金（座金など）を配置することができるため、プレスフィットなどの際に効率的にコイル端子を回路基板に挿入することができる。

この発明の回路基板支持装置の一例を示す斜視図図１の回路基板支持装置の基板収容ケースの斜視図図２の基板収容ケースの平面図図２の基板収容ケースの底面図図３のＶ－Ｖ線に沿った断面図図１の回路基板支持装置の回路基板に接続されたコイル端子の斜視図図１の回路基板支持装置に実装されたコイル端子付きコイルの側面図この発明で用いるコイル端子付きコイルの他の例を示す側面図この発明で用いるコイル端子付きコイルのさらに他の例を示す側面図この発明で用いるコイル端子付きコイルのさらに他の例を示す側面図図７の形状のコイル端子が発生させる反力の模式図図８の形状のコイル端子が発生させる反力の模式図

　以下、添付図面の図１～図１２に基づいてこの発明の回路基板支持装置の実施の形態を説明する。

　図１及び図２は、液圧制御ブロック２０と組み合わせて２輪車用ブレーキ液圧制御ユニットを構成する電子制御ユニット１に対してこの発明を適用したものである。その電子制御ユニット１は、基板収容ケース２と、そのケースの開口を液密に閉鎖する蓋（図示せず）と、基板収容ケース２に収容される回路基板３を組み合わせて構成されている。

　その電子制御ユニット１は、この発明で言う回路基板支持装置の一形態である。２輪車用ブレーキ液圧制御ユニットは、この電子制御ユニット１を図示の姿勢（回路基板３が、その基板の短手方向が天地の方向となる向きに起立する姿勢）にして２輪車に搭載される。

　なお、図１は、構造をわかりやすくするために、回路基板３を想像線にして表した。この回路基板３には、電子制御用の回路を作り出すＩＣチップなどが実装され、必要な電気回路も作りこまれているが、図には、基板の電源回路に電気的に接続して回路基板３で支持する電磁弁駆動用のコイル４のみを表示した。

　液圧制御ブロック２０は、アルミニウム合金などからなるハウジングの内部に前輪と後輪に対応させた２系統の増、減圧用の液圧路を形成し、さらに、モータに駆動されるポンプや前後輪のブレーキ液圧の増減制御を行う電磁弁（その弁の励磁用のコイルを除いた要素）を組み付けたものである。その液圧制御ブロックは、この発明を特徴づけるものではないので詳細説明は省く。

　基板収容ケース２の基板収納室を作り出す本体ケース２ａには、コイル収容ケース２ｂが融着して液密に接合され、さらに、コネクタハウジング２ｃが一体に形成されている。

　また、この基板収容ケース２の本体ケース２ａには、多数の電気端子５，６，７が植設されている。この電気端子５，６，７は、いずれも圧入によって回路基板に対する固定と回路基板への電気接続が完了するプレスフィット端子である。そのプレスフィット端子の圧入作業を容易化するために、電気端子５，６，７は、先端位置が同一平面上に揃えられている。

　回路基板３の長手方向一端側の電気端子５は、多数本が群れをなして設けられている。

　回路基板３の支持の主体になる電気端子は、厚み方向よりも剛性の高い幅方向が回路基板の短手方向を向く姿勢にして本体ケース２ａに植設されている。

　電気端子７は、副電気端子として設けられたものであって、これも回路基板３を支持する。

　電気端子５は基板短手方向両端の電気端子５ａ（符号ａは説明の便宜上付加した）とその両端の電気端子５ａ，５ａ間に配置される電気端子５ｂ（符号ｂも便宜上付加した）とで構成されている。

　電気端子６は、電気回路の電気接続に利用されるもの、されないもの（基板支持のみを目的としたダミー端子）のどちらかである。

　電気端子（副電気端子）７は、バスバーに一体に形成された端子であって、回路基板３の支持をより安定させる。この電気端子７は、図示の装置には３本存在する。そのうちの２本は、後述する対のコイル端子９の配列方向と直交する向きに配列されており、その２本が特に回路基板３の支持を安定させるのに役立っている。

　コイル４は、回路基板３の全重量に占める重量割合の比較的大きな電気部品である。このコイル４は、コイル端子（これも電気端子であるが基板支持機能はない）９を介して回路基板３に接続されており、その支持が、回路基板３によってなされている。このコイル４は、基板収容ケースの本体ケース２ａに貫通して設けられたコイル挿入孔１０からコイル収容ケース２ｂに挿入される。

　図示の装置は、好ましい構成として、回路基板３の電気端子６と７とに囲まれる領域にコイル４を接続しており、コイルの振動に対する耐性が高い。そのために、コイル４の振動に起因した回路基板３の振動が起こり難くなっている。

　コイル端子９は、図６～図１０に詳しく示した通り、長手途中が厚み直角方向に湾曲して厚み方向の一面側から見た姿が図６～図８に示すようなコの字状、又は図９、図１０に示すようなＣ字状をなすように成形されている。

　そのコイル端子９は、ひとつのコイル４に対して２本を対にして取り付けている。この発明では、その対の２本のコイル端子９を、左右対称形状にし、さらに、その対のコイル端子９のコイル４に対する接続点間の距離Ｌ１（図７～図１０参照）と回路基板３に対する接続点間の距離Ｌ２（これも図７～図１０参照）を異ならせている。

　また、その対のコイル端子９の基端側と先端側を同一平面上に配置している。コイル端子９の基端側は、コイル４に対する接続点９ｂを備えた側であり、一方、そのコイル端子９の先端側は、回路基板３に対する接続点９ｃを備えた側である。

　図示の回路基板支持装置においては、コイル端子９を、剛性の低い厚み方向が回路基板３の短手方向となる姿勢にして回路基板３に取り付けている。

　また、例示の回路基板支持装置に設けた対のコイル端子９は、コイル４に対する接続点９ｂ，９ｂと、回路基板３に対する接続点９ｃ，９ｃを、それらの接続点を結ぶ線によって台形が描かれる位置に配置しており、そのために、対のコイル端子９に対してその対のコイル端子９が整列した方向、例えば図７のＡ方向又はそれとは逆の方向に加わる力に対して対のコイル端子が耐えやすい状況が作り出される。

　例えば、対のコイル端子９が回路基板３に実装された状態で図７においてＡ方向に力を受けたとする。その際に、対のコイル端子９のうち、図７の左側のコイル端子９は押されるような力を受け、図７の右側のコイル端子９は引っ張られるような力を受ける。

　図７のコイル端子９は、コイルに対する接続点９ｂと回路基板に対する接続点９ｃを直線で結んだ距離が、対のコイル端子９の接続点９ｃ、９ｃを結ぶ直線と接続点９ｂ、９ｂを結ぶ直線間の距離（両直線に対して直角な方向の距離）よりも長い台形形状を形成している。

　該台形形状によって、図７の左側のコイル端子９は押されるような力に対して該台形形状が突っ張るように（台形の斜辺部分が縮められないように）反力を発生し、図７の右側のコイル端子９は引っ張られるような力に対して縮まるように（台形の斜辺部分が伸ばされないように）反力を発生する。

　その模式図を図１１に示す。この図１１におけるＲ１は、回路基板３に対して力Ｆが加わったときに片方のコイル端子が引っ張られないように発生させる反力、Ｒ２は、力Ｆに対して他方のコイル端子が突っ張るように発生させる反力を示している。

　２箇所の接続点９ｂと２箇所の接続点９ｃの４点を結ぶ形状が方形や平行四辺形であるものはその様な反力が発生しないために力Ｆに対して弱く、コイル端子が横に倒れやすいが、この発明で採用したコイル端子は上記の反力を発生させる。

　図８のコイル端子９のように、コイルに対する接続点９ｂと回路基板に対する接続点９ｃを結ぶ直線によって描かれる台形形状が図７の台形形状と正反対の向きになっている場合にも対のコイル端子が図１２にしめすように同様の反力を発生させる。

　このように、コイル４を支持したコイル端子９の回路基板３の短手方向に加わる力に対して、該台形形状によって発揮される反力が作用することで、振動等の力に対して効果的に防振効果を発揮することができる。

　なお、コイル端子９の基端側と先端側が同一平面上にあるため、そのコイル端子９の製造や回路基板３への組み付けも難しくならない。さらに、振動を誘起するよう加わる力に対して、コイル端子が発生させる力が同一ベクトル上に乗るため、耐震性がより向上する。

　なお、対のコイル端子９の応力吸収部９ａの湾曲の方向は、図７、図９に示すように、湾の入り込み方向が互いに背を向ける向き、或いは、図８、図１０に示すように、湾の入り込み方向が互いに対面する向きのどちらであってもよい。対のコイル端子９，９間に中心線を引いたときに、その中心線を基準にして全体が対象形状をなすものになっていればよい。

　図４、図５の１１は、コイル収容ケース２ｂとそれを締結する液圧制御ブロック２０の突合せ面間をシールするリング状シール部材である。

　以上述べたように、この発明の回路基板支持装置は、コイル端子の形状を工夫するという簡単な対応によって防振性能を高めており、使用中に振動を受けることが不可避の機器、例えば、例に挙げた２輪車などのブレーキ液圧制御ユニットを構成する電子制御ユニットなどに利用すると、その機器の耐久性向上、信頼性向上に寄与できる。

１　　　　　電子制御ユニット
２　　　　　基板収容ケース
２ａ　　　　本体ケース
２ｂ　　　　コイル収容ケース
２ｃ　　　　コネクタハウジング
３　　　　　回路基板
４　　　　　コイル
５～７　　　電気端子
５ａ　　　　基板短手方向両端の電気端子
５ｂ　　　　基板短手方向両端の電気端子間に配置される電気端子
８　　　　　凸部
９　　　　　コイル端子
９ａ　　　　応力吸収部
９ｂ　　　　コイルに対する接続点
９ｃ　　　　回路基板に対する接続点
１０　　　　コイル挿入孔
１１　　　　シール部材
２０　　　　液圧制御ブロック
Ｌ１　　　　対のコイル端子のコイルに対する接続点間の距離
Ｌ２　　　　対のコイル端子の回路基板に対する接続点間の距離

Claims

　基板収容ケースに植設された電気端子を回路基板に固定し、
　前記回路基板は前記電気端子に支持され、
　電磁弁を駆動するコイルに取り付けられた対のコイル端子を前記回路基板に固定して前記コイルを前記回路基板で支持する回路基板装置であって、
　前記対のコイル端子は、前記コイルに対する接続点と前記回路基板に対する接続点との間に湾曲した応力吸収部を有し、
　前記対のコイル端子の前記コイルに対する接続点間の距離と、前記回路基板に対する接続点間の距離とが相違し、
　前記各接続点は、前記各接続点を結ぶ線によって台形形状が描かれる位置に配置され、
　前記対のコイル端子の前記コイルに対する接続点を備えた基端側と前記回路基板に対する接続点を備えた先端側が同一平面上に配置されることを特徴とする回路基板支持装置。
　前記対のコイル端子は、左右対称形状であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板支持装置。
　前記応力吸収部は、１つの凸湾曲形状を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路基板支持装置。
　前記回路基板を支持する前記電気端子の中に、前記対のコイル端子の配列方向と直交する向きに配列された端子が含まれていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の回路基板支持装置。