WO2023281783A1

WO2023281783A1 - 車載制御装置及び製造方法

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Publication number: WO2023281783A1
Application number: PCT/JP2022/003955
Authority: WO
Inventors: 慶仁渡会
Original assignee: 日立Astemo株式会社
Priority date: 2021-07-05
Filing date: 2022-02-02
Publication date: 2023-01-12
Also published as: JP7513848B2; CN117242903A; JPWO2023281783A1; US20240198931A1

Abstract

ベース（１０）と、前記ベースに固定されたカバー（２０）と、前記ベース及び前記カバーに収容された回路基板（３０）と、前記回路基板に実装された電子部品（４０）とを含み、前記ベースは、鋼板材製であり、板状の本体部（１３）と、前記本体部の表裏の一方が窪んで他方側に突き出したＵ字型断面の有底の筒部（１４）と、前記筒部の周面に設けられたネジ部（１５）とを含んで構成され、前記回路基板は、前記筒部のネジ部にねじ込んだ締結部材（６，７）により前記ベースに締結されている車載制御装置（１）を提供する。

Description

車載制御装置及び製造方法

　本発明は、車載制御装置及びその製造方法に関する。

　回路基板に明けた孔にダイキャスト製のベースに設けた突起を通し、分解組立の容易化のためにクリップを突起に挿し込んで簡易に回路基板をベースに固定した制御装置が知られている（特許文献１）。

特開２００１－５６７０３号公報

　自動車の分野では、搭乗者や荷物のためのスペースを広く確保するためにエンジンルームの狭小化が進み、エンジンルームに搭載する制御装置には、高い防水性能が要求される。また、近年のトレンドから制御装置に使用される電子部品にはＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージが適用される場合も多く、平坦性を保った状態で回路基板をベースに強固に固定することが重要である。

　しかし、特許文献１の制御装置では、回路基板をクリップでベースに簡易に固定する構造であるため、回路基板の固定構造に堅牢性を欠く。

　本発明の目的は、回路基板の固定構造の防水性及び堅牢性を両立し、なおかつ回路基板の反りを抑制することができる車載制御装置及びその製造方法を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明は、ベースと、前記ベースに固定されたカバーと、前記ベース及び前記カバーに収容された回路基板と、前記回路基板に実装された電子部品とを含み、前記ベースは、鋼板材製であり、板状の本体部と、前記本体部の表裏の一方が窪んで他方側に突き出したＵ字型断面の有底の筒部と、前記筒部の周面に設けられたネジ部とを含んで構成され、前記回路基板は、前記筒部のネジ部にねじ込んだ締結部材により前記ベースに締結されている車載制御装置を提供する。

　本発明によれば、回路基板の固定構造の防水性及び堅牢性を両立し、なおかつ回路基板の反りを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る車載制御装置のカバー側から見た斜視図本発明の第１実施形態に係る車載制御装置の展開図図２中のIII部の拡大図図３に示した雄ネジの断面図図３に示した雄ネジの形成方法の説明のための半製品状態の雄ネジの斜視図図５に示した半製品状態の雄ネジの断面図本発明の第２実施形態に係る車載制御装置の展開図図７中のVIII部の拡大図図７に示した雌ネジの断面図図７に示した雌ネジの形成方法の説明用の半製品状態の雌ネジの斜視図図１０に示した半製品状態の雌ネジの断面図本発明の第３実施形態に係る車載制御装置のベースに設けられた雌ネジの拡大図図１２に示した雌ネジの断面図図１２に示した雌ネジの分解図本発明の第４実施形態に係る車載制御装置のベースに設けられた雄ネジの拡大図図１５に示した雄ネジを用いた締結構造の一例の断面図図１５に示した雄ネジを用いた締結構造の他の例の断面図図１５に示した雄ネジを用いた締結構造の更に他の例の断面図本発明の第５実施形態に係る車載制御装置のベースに設けられた雌ネジの拡大図図１９に示した雌ネジを用いた締結構造の一例の断面図図１９に示した雌ネジを用いた締結構造の他の例の断面図図１９に示した雌ネジを用いた締結構造の更に他の例の断面図本発明の第６実施形態に係る車載制御装置の要部の断面図本発明の第７実施形態に係る車載制御装置の第１構成例におけるＢＧＡパッケージのレイアウトを表す図本発明の第７実施形態に係る車載制御装置の第２構成例におけるＢＧＡパッケージのレイアウトを表す図本発明の第８実施形態に係る車載制御装置を自動車の構造物に取り付ける様子を表す斜視図図２６に示した斜視図の要部断面図図２６に示した車載制御装置が自動車の構造物に装着された状態を表す要部断面図本発明の第９実施形態に係る車載制御装置を自動車の構造物に取り付ける様子を表す斜視図図２９に示した斜視図の要部断面図図２９に示した車載制御装置が自動車の構造物に装着された状態を表す要部断面図本発明の第１０実施形態に係る半製品状態の雄ネジの斜視図本発明の第１０実施形態に係る雄ネジの斜視図本発明の第１０実施形態に係る雄ネジを用いた締結構造の一例の断面図

　以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

　＜第１実施形態＞
　－車載制御装置－
　図１は本発明の第１実施形態に係る車載制御装置のカバー側から見た斜視図、図２は展開図である。

　図１及び図２に示した車載制御装置１（以下、制御装置１と略記する）は、コンピュータの一種であり、自動車の構造物に取り付けられて車載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。以下の各実施形態で説明する制御装置１は、例えば自動車のエンジンルームに搭載されるが、自動車のエンジンルーム以外の箇所にも搭載され得る。制御装置１は、ベース１０、カバー２０、回路基板３０（図２）及び電子部品４０を含んで構成されている。以下にこれら構成要素について説明する。

　－ベース－
　ベース１０は、車載制御装置１の基部構造体であり、汎用の鋼板材（熱間圧延鋼板又は冷間圧延鋼板）からなっている。具体的には、ベース１０は全体に正方形や長方形等の矩形状の板状の部材であり、外壁面には複数の放熱フィン（不図示）が設けられている。特に本実施形態において、ベース１０はアルミ板材からなっており、メッキ等のコーティング加工は施されていない。ベース１０には、カバー２０に固定するためのフランジＦ１が外周部に備わっている。図２に示したように、ベース１０の四隅付近には、上方に（カバー２０側に）突出した雄ネジ１１がそれぞれ備わっている。また、フランジＦ１におけるベース１０の四隅には、それぞれネジ孔１２が備わっている。

　－カバー－
　カバー２０は、ベース１０と反対側（図１のＺ方向）に凸のドーム状に形成され、ベース１０と共に制御装置１の筐体を構成するものである。このカバー２０は、ベース１０に固定するためのフランジＦ２を外周部に有しており、このフランジＦ２をベース１０のフランジＦ１に重ね、複数（本実施形態では４つ）のネジ５で締結することによってベース１０に固定されている。各ネジ５は、フランジＦ２のカバー２０の四隅に明けられた通し孔２２（図２）を介し、ベース１０のネジ孔１２にねじ込まれる。これにより、カバー２０は、ベース１０と締結され、ベース１０と共に回路基板３０を包囲し保護する。本実施形態において、カバー２０の材質には、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡ（ナイロン）等の樹脂が採用してあり、カバー２０の軽量化が図られている。但し、アルミや鉄等を主成分とする金属でカバー２０を構成しても良い。

　また、ベース１０のフランジＦ１とカバー２０のフランジＦ２との間にはシール９が挟み込まれており、ベース１０とカバー２０との間の防水性や気密性が高められている。シール９には、例えば、シリコン系、エポキシ系若しくはウレタン系等の材料で構成された接着剤、又はゴム系の材料で構成されたＯリングが使用できる。接着性のシール９を用いた場合には、ベース１０のフランジＦ１とカバー２０のフランジＦ２とは、ネジ５による締結と共にシール９による接着で強固に固定され、防水性や気密性が確保される。

　本実施形態において、制御装置１は、ブラケット２３により自動車の構造物（例えば自動車側のブラケット）に取り付けられている。本実施形態では、ブラケット２３がカバー２０と一体に成型されているが、ベース１０にブラケット２３を形成した構成であっても良い。ベース１０にブラケット２３を形成する場合、例えば鋼板材からベース１０をプレス成型する際にブラケット２３を併せて形成することができる。本例において、ブラケット２３は、カバー２０の長手方向（図１のＹ方向）の両端に設けられている。これらブラケット２３は、カバー２０からベース１０の側（図１中の－Ｚ方向）にベース１０を越えて延びる脚部２３ａと、脚部２３ａの先端からＸＹ平面に沿って折れ曲がったフランジ部２３ｂとでＬ字型に形成されている。各フランジ部２３ｂが複数（本実施形態では各２つ）の取り付けネジ（不図示）で自動車の構造物に締結される。

　－回路基板／電子部品－
　回路基板３０は、ベース１０及びカバー２０に収容されている。この回路基板３０には、電子部品４０及びコネクタ４９が実装されている。この回路基板３０は、四隅に通し孔３１（図２）を備えており、これら通し孔３１にベース１０の上記雄ネジ１１を通し、雄ネジ１１にナット６（図２）を締め込むことにより、ベース１０に固定されている。本実施形態では、回路基板３０とベース１０との間にマイラーシート８（図２）が介在させてあり、回路基板３０とベース１０とを電気的に絶縁している。マイラーシート８は、例えばポリエステルからなる絶縁フィルム又は絶縁シートである。回路基板３０とベース１０との間にシール用途の接着剤等を挟み込む構造（後述するサンドウィッチ構造）は採用されていない）。

　コネクタ４９は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂で形成されている。このコネクタ４９は、銅を主成分とする金属で構成されたコネクタ端子を複数有しており、自動車側の通信相手機器から延びるハーネスの先端のコネクタ（不図示）に連結される。コネクタ端子は、接続相手との間で電圧や電流を授受するための端子であり、回路基板３０に形成された回路と半田付けやプレスフィット等で接続されている。コネクタ４９は、ベース１０及びカバー２０で構成された筐体から露出しているが、コネクタ４９とベース１０及びカバー２０との間にも上記のシール９が介在している。これにより、コネクタ４９の周囲についても、シール９でシールすることにより防水性が確保してある。

　電子部品４０は、全てを図示してはいないが、ＢＧＡ（Ball grid array）パッケージやＱＦＮ（Quad flat no lead package）パッケージ等の種々の電子部品が含まれ得る。

　－雄ネジ－
　図３は図２中のIII部の拡大図、図４は雄ネジの中心軸を含む平面で切断した断面図である。図５は雄ネジの形成方法の説明用の半製品状態の雄ネジの斜視図、図６はその断面図である。これらの図において、説明済みの要素には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　ベース１０は、本体部１３、円筒部１４及びネジ部１５を含んで構成されている。前述した通りベース１０は鋼板材製であり、本体部１３、円筒部１４及びネジ部１５は同一の一枚の鋼板材を素材とする一体構造物である。

　本体部１３はベース１０の本体であり、円筒部１４及びネジ部１５を除くベース１０の大部分を占める板状の部分である。この本体部１３の表裏の一方（本例では回路基板３０と反対側の外壁面）が窪んで他方側（回路基板３０側）に突き出したＵ字型断面の部分が円筒部１４であり、この円筒部１４はカップ状の穴のない非貫通の有底部位である。円筒部１４は複数（本実施形態では４つ）設けられており、ベース１０の本体部１３の四隅付近にそれぞれ設けられている。

　ネジ部１５は、締結部材をねじ込んで回路基板３０をベース１０に締結するための要素であり、各円筒部１４の周面に備わっている。本実施形態の場合、ネジ部１５は各円筒部１４の外周面に備えられており、円筒部１４は前述した雄ネジ１１を構成している。本実施形態において、雄ネジ１１のネジ部１５にねじ込む締結部材には、図２で説明したナット６が用いられる。ナット６は規格品である。従って、円筒部１４の高さ（本体部１３に重ねた回路基板３０からの突出量）は、ナット６の厚み程度が必要である。また、図６に示した円筒部１４のＵ字型の断面は、ナット６を固定するネジ部１５を形成するのに十分な板厚が確保されている。本実施形態において、円筒部１４のＵ字型の断面は全体にオリジナルの鋼板材の板厚（例えば１．５ｍｍ）程度である。

　ベース１０は、上記形状の本体部１３と複数の円筒部１４とを有する形状に鋼板材をプレス成型した後、円筒部１４の外周面をダイス加工して雄ネジ１１を形成する。このとき、プレス加工により形成される円筒部１４の外周面は、本体部１３に近い根元部分の直径Ｘ（図６）と本体部１３から遠い先端部分の直径Ｙ（図６）の差が０．１ｍｍ以下となるようにする。ここで、形成する雄ネジ１１はＭ３又はＭ４程度、つまり呼び径３ｍｍ－４ｍｍ程度のねじが好適である。そして、雄ネジ１１を持つベース１０を製作したら、ベース１０の上にマイラーシート８を重ね、更に通し孔３１（図２）にそれぞれ雄ネジ１１を通して回路基板３０を置き、各雄ネジ１１にそれぞれナット６を締め込む。このようにして円筒部１４のネジ部１５（雄ネジ１１）にねじ込んだ締結部材（ナット６）により回路基板３０をベース１０に締結する。更にベース１０やコネクタ４９の所定位置にシール９を配置し、カバー２０をベース１０に装着して制御装置１が製造される。

　なお、シール９の設置の順序は上記に限らず、回路基板３０を設置する前にシール９を設置しても良い。また、シール９をベース１０の外周領域のシール部とコネクタ周りのシール部に分割し、ベース１０の外周領域のシール部をベース１０の上に設置した後、回路基板３０を固定し、更にコネクタ周りのシール部を設置するようにしても良い。

　－効果－
　（１）一般的に、板状のベースに回路基板を固定する場合、ベースに下穴を明け、下穴に雌ネジを持つプレスフィットファスナーを圧入し、回路基板に通したネジをプレスフィットファスナーにねじ込む構造が採用されることが多い。この場合、下穴とプレスフィットファスナーとの間には微細な隙間が生じ、制御装置をエンジンルームに搭載することを考慮すると防水性を欠く。そのため、回路基板の外周を囲うようにしてシールを兼ねた接着剤をベースに塗布し、この接着剤をベースとカバーとで挟み込むサンドウィッチ構造が一般に採られる。しかし、サンドウィッチ構造は、防水性こそ高いものの回路基板の反りの抑制が困難で平坦度のバラつきによりＦＧが不安定であり、反りの許容性に乏しいＢＧＡパッケージを搭載した回路基板の固定には不向きである。

　それに対し、本実施形態では、制御装置１のベース１０が、Ｕ字型断面の非貫通の円筒部１４にネジ部１５を設けた雄ネジ１１と板状の本体部１３との一体構造物として一枚の汎用鋼板材からなっている。雄ネジ１１がベース１０の本体部１３と同一素材で形成された非貫通構造であり、雄ネジ１１及びナット６によるベース１０及び回路基板３０の締結部は、ベース１０を通過して回路基板３０に至る水の通り道のない遮水構造である。そのため締結部のシールが不要であり、接着剤を挟み込むサンドウィッチ構造を採用せずに済むため、ベース１０に締結する際の回路基板３０の反りを抑えることができ、ＢＧＡパッケージの適用にも好適な回路基板３０の平坦性を確保することができる。また、ネジによる締結構造であるため、回路基板３０の固定構造の堅牢性も高い。従って、回路基板３０の固定構造の防水性及び堅牢性を両立し、なおかつ回路基板３０の反りを抑制することができる。回路基板３０の反りが抑えられることから、ＦＧ（Frame Ground）の安定性も向上する。

　加えて、入手が容易な汎用の鋼板材を用いることで、ベース１０を低廉に製作することができ、制御装置１の製造コストを削減することができる。

　更には、仮にベース１０をダイキャスト製とすると、鋳型内の湯流れ性を確保する目的でリブ等の不要な部位をベース１０に設けざるを得ない場合がある。この点に関しても、本実施形態ではベース１０を鋼板材で製作することで、ダイキャストを採用する場合に生じるリブのような駄肉が不要となる。この点も軽量化や低廉化に貢献し得る。

　（２）自動車のエンジンルームは狭小化傾向にあることから、エンジンルームに搭載する制御装置には、レイアウトの自由度を高めるために高塩害耐久化が要求される。仮にベース１０をダイキャスト製にした場合、ダイキャスト材の特性から十分な塩害耐久性が確保できない。

　その点、本実施形態では、制御装置１のベース１０が高純度のアルミ鋼板製であるため、高い塩害耐久性が確保できる。

　加えて、アルミ鋼板の材料の特性上、ベース１０を軽量化でき、制御装置１の軽量化、ひいては制御装置１を搭載する自動車の燃費向上にも貢献し得る。

　但し、要求される塩害耐久性の程度によっては、鉄や銅等の他の材料を採用しても良いし、それら他の材料でベース１０を製作しメッキ等のコーティング加工をして塩害耐久性を高めても良い。

　（３）円筒部１４はネジ部１５を外周面に持つ雄ネジ１１であるため、回路基板３０に向かって突出する格好になる。この場合、制御装置１の組立時に雄ネジ１１が位置決めピンの役割を果たし、通し孔３１に雄ネジ１１を通すようにして回路基板３０をベース１０に置くだけで回路基板３０を適正な位置に配置することができる。

　（４）円筒部１４の外周面は、本体部１３に近い根元部分と本体部１３から遠い先端部分とで直径の差が０．１ｍｍ以下であるため、Ｍ３，Ｍ４程度の規格品のナット６を締め込むのに十分な品質のネジ部１５を形成することがでる。この点も回路基板３０の固定構造の安定化に貢献する。

　＜第２実施形態＞
　図７は本発明の第２実施形態に係る車載制御装置の展開図、図８は図７中のVIII部の拡大図、図９は雌ネジの中心軸を含む平面で切断した断面図である。図１０は雌ネジの形成方法の説明用の半製品状態の雌ネジの斜視図、図１１はその断面図である。これら図７－図１１は第１実施形態の図２－図６に対応している。図７－図１１において、第１実施形態と同様の又は対応する部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　本実施形態が第１実施形態と相違する点は、円筒部１４が回路基板３０と反対側に突出しネジ部１５を内周面に備えて雌ネジ１６を構成しており、ベース１０に回路基板３０を締結する締結部材がネジ（雄ネジ）７である点である。

　本実施形態において、ベース１０は、本体部１３と複数の円筒部１４とを有する形状に鋼板材をプレス成型した後、円筒部１４の内周面にタップを用いてネジ部１５をタップ加工して雌ネジ１６を形成する。プレス加工により形成される円筒部１４の内周面は、本体部１３に近い根元部分の直径Ｘ（図１１）と本体部１３から遠い先端部分の直径Ｙ（図１１）の差が０．１ｍｍ以下となるようにする。雌ネジ１６はＭ３又はＭ４程度、つまり呼び径３ｍｍ－４ｍｍ程度のねじである。この雌ネジ１６を持つベース１０を製作したら、ベース１０の上にマイラーシート８、シール９、回路基板３０を重ね、回路基板３０の各通し孔３１（図７）を介してネジ７を雌ネジ１６に締め込む。このようにして円筒部１４のネジ部１５（雌ネジ１６）にねじ込んだ締結部材（ネジ７）により回路基板３０をベース１０に締結し、更にカバー２０をベース１０に装着して制御装置１が製造される。

　その他の点において、本実施形態は第１実施形態と同様である。

　本実施形態においても第１実施形態と同様の効果が得られる。また、円筒部１４は鋼板材の表裏の一方が窪んで他方側に突出する形状であるため、内周面にネジ部１５を設ければ雌ネジ１６を構成することができる。従って、円筒部１４の突出方向を適宜変更すれば、締結部材としてナットを用いるかネジを用いるかに応じて円筒部１４を雄ネジ１１のみならず雌ネジ１６にもすることができる。

　＜第３実施形態＞
　図１２は本発明の第３実施形態に係る車載制御装置のベースに設けられた雌ネジの拡大図、図１３は雌ネジの中心軸を含む平面で切断した断面図であり、第２実施形態の図８及び図９に対応している。図１４は雌ネジの分解図である。図１２－図１４において、説明済みの実施形態と同様の又は対応する部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　本実施形態が第１実施形態と相違する点は、円筒部１４が、ネジ部１５としてインサートナット１７を内周面に取り付けて雌ネジ１６を構成しており、ベース１０に回路基板３０を締結する締結部材がネジ７である点である。第２実施形態では、円筒部１４の内周面をタップ加工して雌ネジ１６を構成する場合を例示したが、本実施形態では、例えばセルフタッピングタイプのインサートナット１７を円筒部１４の内面側にねじ込むことにより雌ネジ１６を構成する。

　その他の点において、本実施形態は第２実施形態と同様である。

　本実施形態のような方法でも雌ネジ１６を構成することができ、第２実施形態と同様の効果が得られる。

　＜第４実施形態＞
　図１５は本発明の第４実施形態に係る車載制御装置のベースに設けられた雄ネジの拡大図、図１６は図１５に示した雄ネジを用いた締結構造の一例の断面図である。図１７は図１５に示した雄ネジを用いた締結構造の他の例の断面図、図１８は図１５に示した雄ネジを用いた締結構造の更に他の例の断面図である。図１５－図１７において、説明済みの実施形態と同様の又は対応する部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　本実施形態が第１実施形態と相違する第１の点は、ベース１０が直接又は締結部材（本実施形態ではナット６）を介して回路基板３０の配線パターンと接触しており、回路基板３０とベース１０とが電気的に接続している点である。

　本実施形態では、回路基板３０の通し孔３１にＦＧ用の電極パッドＥＰが設けられている。電極パッドＥＰには回路基板３０の配線パターンのグラウンド端子（不図示）が接続している。電極パッドＥＰは例えば銅製のリング形状である。

　図１６に例示した電極パッドＥＰは、外周側に開口するＵ字型の断面形状をしており、通し孔３１に装着すると表裏両面から回路基板３０を抱え込む。そのため、回路基板３０とナット６との間、回路基板３０とベース１０（本例ではベース１０の台座部１８）との間の双方に電極パッドＥＰが介在し、配線パターンである電極パッドＥＰが、直接ベース１０に接触すると共にナット６を介してベース１０に接触する。

　図１７に例示した電極パッドＥＰは、ワッシャ状（平板のリング状）の形状をしており、雄ネジ１１に被せられて回路基板３０とナット６との間に介在している。同図に示した電極パッドＥＰは、回路基板３０と台座部１８との間には介在せず、ナット６を経由するルートでのみベース１０（雄ネジ１１）に電気的に接続する。

　図１８に例示した電極パッドＥＰも、図１７の例と同じくワッシャ状（平板のリング状）の形状をしており、雄ネジ１１に被せられてベース１０と回路基板３０との間に介在している。図１８に示した電極パッドＥＰは、回路基板３０とナット６との間には介在せず、ベース１０（台座部１８）に直接ルートでのみ電気的に接続する。

　このように回路基板３０の配線パターンをベース１０とナット６との間に挟み込む構造とすることで、ナット６の締結力によって信頼性の高い安定したＦＧを確保することができる。

　また、本実施形態が第１実施形態と相違する第２の点は、ベース１０が本体部１３から回路基板３０に向かって段差状に突出した台座部１８を含み、この台座部１８に円筒部１４が設けられている点である。つまり、回路基板３０は、台座部１８と締結部材であるナット６との間に挟み込まれている。従って、回路基板３０とベース１０の本体部１３との間には台座部１８が介在し、台座部１８により確保されるギャップＧだけ回路基板３０が本体部１３と離反している。

　台座部１８は、円筒部１４と同心の円盤状の形状をしており、円筒部１４等と共用の鋼板材を素材としてプレス加工により円筒部１４等と共に成型される。台座部１８の厚さも、円筒部１４や本体部１３と同じく使用する鋼板材の板厚（例えば１．５ｍｍ）程度である。本本体部１３から回路基板３０側に台座部１８が突出し、この台座部１８の地中央から更に円筒部１４（雄ネジ１１）が突出した構成である。台座部１８の回路基板３０との対向面は平滑であり、この平滑な面で回路基板３０が受けられる。

　このように台座部１８を設けて回路基板３０とベース１０との間にギャップＧを確保することで、回路基板３０のベース１０との対向面に電子部品４０を実装しても、その電子部品４０とベース１０との接触を防止して電気的ショートを回避することができる。これにより、回路基板３０の表裏両面に電子部品４０を実装することができる。

　なお、本実施形態において、上記以外の構成は第１実施形態と同様である。また、回路基板３０の配線パターンをベース１０とナット６との間に挟み込む構造と、ベース１０に台座部１８を設けて回路基板３０との間にギャップＧを確保する構成の双方を適用した例を説明したが、この限りではない。例えば、回路基板３０のベース１０との対向面に電子部品４０を実装しない場合、ギャップＧは必ずしも必要なく、この場合には台座部１８は省略可能である。反対に、雄ネジ１１とナット６による締結力をＦＧに利用する必要がない場合には、回路基板３０の配線パターンをベース１０とナット６との間に挟み込む構造は省略可能である。

　＜第５実施形態＞
　図１９は本発明の第５実施形態に係る車載制御装置のベースに設けられた雌ネジの拡大図、図２０は図１９に示した雌ネジを用いた締結構造の一例の断面図である。図２１は図１９に示した雌ネジを用いた締結構造の他の例の断面図、図２２は図１９に示した雌ネジを用いた締結構造の更に他の例の断面図である。図１９－図２２において、説明済みの実施形態と同様の又は対応する部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　本実施形態は、第４実施形態の雄ネジ１１及びナット６を、第２実施形態と同様の雌ネジ１６及びネジ７に置き換えた構成例である。つまり、ベース１０が直接又は締結部材（本実施形態ではネジ７）を介して回路基板３０の配線パターンと接触しており、回路基板３０とベース１０とが電気的に接続している。また、ベース１０が本体部１３から回路基板３０に向かって突出した台座部１８を設け、この台座部１８の中央部に雌ネジ１６が形成してある。図２０の例は第４実施形態の図１６の構成例、図２１の構成例は第４実施形態の図１７の構成例、図２２の構成例は第４実施形態の図１８の構成例に対応している。

　その他の構成は第４実施形態と同様である。但し、第４実施形態と同様、回路基板３０の配線パターンをベース１０とネジ７との間に挟み込む構造と、ベース１０に台座部１８を設けて回路基板３０との間にギャップＧを確保する構成の双方が必ずしも必須である訳ではなく、一方を適宜省略可能である。また、第２実施形態と同様の雌ネジ１６を適用した場合を例示したが、第３実施形態と同様の雌ネジ１６（インサートナット１７を用いた構成）を適用しても良い。

　本実施形態においても、第４実施形態と同様の効果が得られる。

　＜第６実施形態＞
　図２３は本発明の第６実施形態に係る車載制御装置の要部の断面図である。同図において、説明済みの実施形態と同様の又は対応する部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　本実施形態が第１実施形態と異なる点は、ベース１０及びカバー２０のフランジＦ１，Ｆ２の対向面に、互いに対向しフランジＦ１，Ｆ２に沿って延びる溝Ｓ１，Ｓ２が設けられている点である。図２３では溝Ｓ１，Ｓ２の断面を曲線的な形状とした場合を例示したが、直線を組み合わせた角のある断面形状としても良い。ベース１０及びカバー２０の互いのフランジＦ１，Ｆ２の間には、これらフランジＦ１，Ｆ２に沿って延びるシール９が介在している。本実施形態のシール９の断面形状はフランジＦ１，Ｆ２の溝Ｓ１，Ｓ２の断面形状に応じており、ベース１０及びカバー２０の互いの溝Ｓ１，Ｓ２は、フランジＦ１，Ｆ２の間に介在するシール９で満たされている。このシール９は、例えば防水接着機能を有するものであり、フランジＦ１，Ｆ２の対向面に塗布されている。

　その他の点について、本実施形態は例えば第４実施形態と同様の構成である。但し、第４実施形態以外の実施形態にも本実施形態の構成は適用可能である。

　本実施形態によれば、説明済みの実施形態と同様の効果に加え、ベース１０及びカバー２０の互いのフランジＦ１，Ｆ２に溝Ｓ１，Ｓ２を設けることで制御装置１の内部と外部との沿面距離を延長することができる。そして、溝Ｓ１，Ｓ２を満たすようにしてフランジＦ１，Ｆ２の間にシール９を充填することで、防水性能も向上する。

　なお、フランジＦ１，Ｆ２の間のシール構造は、図２３に示した形状に限られず、公知のシール構造を適用することができる。

　＜第７実施形態＞
　図２４は本発明の第７実施形態に係る車載制御装置の第１構成例におけるＢＧＡパッケージのレイアウトを表す図、図２５は本発明の第７実施形態に係る車載制御装置の第２構成例におけるＢＧＡパッケージのレイアウトを表す図である。図２４の第１構成例はベース１０と回路基板３０を雄ネジ１１とナット６とで締結した例、図２５の第２構成例はベース１０と回路基板３０を雌ネジ１６とネジ７とで締結した例である。図２４及び図２５において、説明済みの実施形態と同様の又は対応する部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　前述した通り、円筒部１４（雄ネジ１１又は雌ネジ１６）及び締結部材（ナット６又はネジ７）によるベース１０と回路基板３０との締結部は、回路基板３０の外縁に沿って複数（図２４及び図２５の例では四隅に計４カ所）設けられている。そして、本実施形態の制御装置１は、電子部品４０の１つとして、複数の締結部で囲われた領域の中央に配置したＢＧＡパッケージ４１を含んでいる。図２４及び図２５では、回路基板３０の四隅の４カ所の締結部（つまりナット６又はネジ７の配置された箇所）を頂点とする四角形の２本の対角線（二点鎖線）が交差する位置Ｐに重なるようにＢＧＡパッケージ４１が配置されている。もしくは、締結部よりも上述の交差する位置Ｐに近い箇所にＢＧＡパッケージ４１が配置されている。

　本実施形態によれば、説明済みの実施形態と同様の効果に加え、ＢＧＡパッケージ４１の半田部分の接続信頼性を向上させることができる。具体的には、制御装置１に振動や衝撃が加わったり、温度変化によりベース１０やカバー２０が膨張又は収縮したりして、ナット６又はネジ７によってリジッドに固定された部位には応力集中が発生する可能性がある。このような場合でも、本実施形態では各締結部とＢＧＡパッケージ４１との距離が可及的に確保されていることから、各締結部に生じる応力集中のＢＧＡパッケージ４１への影響の伝わりを抑えることができる。

　＜第８実施形態＞
　図２６は本発明の第８実施形態に係る車載制御装置を自動車の構造物に取り付ける様子を表す斜視図、図２７は図２６に示した斜視図の要部断面図、図２８は図２６に示した車載制御装置が自動車の構造物に装着された状態を表す要部断面図である。図２６－図２８において、説明済みの実施形態と同様の又は対応する部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　本実施形態が第１実施形態と相違する点は、雄ネジ１１を構成する円筒部１４の内周部が、自動車の構造物（本例では自動車側ブラケットＢＫＴ）に設けたガイドピンＧＰを挿入するガイドホールを兼ねている点である。

　その他の点について、本実施形態は例えば第１実施形態と同様の構成である。但し、第１実施形態以外の実施形態（円筒部１４が雌ネジ１６を構成する実施形態を除く）にも本実施形態の構成は適用可能である。

　本実施形態によれば、説明済みの実施形態と同様の効果を得ることができる。加えて、本実施形態では、制御装置１を自動車に搭載する際、円筒部１４の内側の円柱状の空間に自動車側ブラケットＢＫＴに設けたガイドピンＧＰを挿入し、自動車側ブラケットＢＫＴに対して制御装置１を容易に位置決めすることができる。そのため、制御装置１を自動車の構造物に取り付けるためのブラケット２３の通し孔２３ｃ（図２６）を、制御装置１と自動車の構造物とを締結するネジ（不図示）に対して余裕のある大きなサイズに設定することができ、制御装置１の装着作業を容易化できる。

　＜第９実施形態＞
　図２９は本発明の第９実施形態に係る車載制御装置を自動車の構造物に取り付ける様子を表す斜視図、図３０は図２９に示した斜視図の要部断面図、図３１は図２９に示した車載制御装置が自動車の構造物に装着された状態を表す要部断面図である。図２９－図３１は第８実施形態の図２６－図２８に対応している。図２９－図３１において、説明済みの実施形態と同様の又は対応する部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　本実施形態が第２実施形態と相違する点は、雌ネジ１６を構成する円筒部１４の外周部が、自動車の構造物（本例では自動車側ブラケットＢＫＴ）に設けたガイドホールＧＨを兼ねている点である。

　その他の点について、本実施形態は例えば第２実施形態と同様の構成である。但し、第２実施形態以外の実施形態（円筒部１４が雄ネジ１１を構成する実施形態を除く）にも本実施形態の構成は適用可能である。例えば、第２実施形態と同様の雌ネジ１６を適用した場合を例示したが、第３実施形態と同様の雌ネジ１６（インサートナット１７を用いた構成）を適用しても良い。

　本実施形態においても、説明済みの実施形態と同様の効果が得られる。また、制御装置１を自動車に搭載する際、自動車側ブラケットＢＫＴに設けたガイドホールＧＨに円筒部１４を挿し込むことで、自動車側ブラケットＢＫＴに対して制御装置１を容易に位置決めすることができる。従って、第８実施形態と同様の効果を得ることができる。

　＜第１０実施形態＞
　本実施形態では、ベースに形成した筒部の変形例を説明する。第１実施形態から第９実施形態では円筒形状の筒部（円筒部１４）を例に挙げて説明したが、筒部の形状としては図３２－図３４に示したように例えば十字形状の筒部２４を適用することができる。図３２は、ベース１０のプレス成型により成形した半製品状態の十字形状の筒部２４を示している。筒部２４は本体部の表裏の一方が窪んで他方側に突き出したＵ字型断面であり、非貫通の有底部位である。図３３は、筒部２４の十字形状の外周面にダイス加工によりネジ部１５を形成した例を表している。図３４は、台座１８を備えた十字形状の筒部２４を用いて回路基板３０を固定した例である。回路基板３０を台座１８とナット６で挟み込み、筒部２４のネジ部１５にナット６を締め込むことで基板３０が固定されている。

　このように、ベースに設ける筒部の形状としては、プレス成型で成形でき、かつダイス加工やタップ加工によりネジ部が形成できれば、円筒形や十字形状に限らず他の形状を採用することもできる。

１…車載制御装置、６…ナット（締結部材）、７…ネジ（締結部材）、９…シール、１０…ベース、１１…雄ネジ、１３…本体部、１４…円筒部（筒部）、１５…ネジ部、１６…雌ネジ、１７…インサートナット、１８…台座部、２０…カバー、２４…筒部、３０…回路基板、４０…電子部品、４１…ＢＧＡパッケージ（電子部品）、ＥＰ…電極パッド（配線パターン）、Ｆ１，Ｆ２…フランジ、ＧＨ…ガイドホール、ＧＰ…ガイドピン、Ｐ…点（締結部で囲われた領域の中央）、Ｓ１，Ｓ２…溝、Ｘ…円筒部の根元部分の直径、Ｙ…円筒部の先端部分の直径

Claims

　ベースと、
　前記ベースに固定されたカバーと、
　前記ベース及び前記カバーに収容された回路基板と、
　前記回路基板に実装された電子部品とを含み、
　前記ベースは、鋼板材製であり、板状の本体部と、前記本体部の表裏の一方が窪んで他方側に突き出したＵ字型断面の有底の筒部と、前記筒部の周面に設けられたネジ部とを含んで構成され、
　前記回路基板は、前記筒部のネジ部にねじ込んだ締結部材により前記ベースに締結されている
車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記鋼板材は、アルミ板材である車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記筒部は、前記ネジ部を外周面に持つ雄ネジを構成し、
　前記締結部材は、ナットである
車載制御装置。
　請求項３の車載制御装置において、
　前記筒部の内周部は、自動車の構造物に設けたガイドピンを挿入するガイドホールを兼ねる車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記筒部の周面の直径は、前記本体部に近い根元部分と前記本体部から遠い先端部分の差が０．１ｍｍ以下である車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記筒部は、前記ネジ部を内周面に持つ雌ネジを構成し、
　前記締結部材は、ネジである
車載制御装置。
　請求項６の車載制御装置において、
　前記筒部の外周部は、自動車の構造物に設けたガイドホールに挿入するガイドピンを兼ねる車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記筒部は、前記ネジ部としてインサートナットを内周面に取り付けて雌ネジを構成し、
　前記締結部材は、ネジである
車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記ベースは、直接又は前記締結部材を介して前記回路基板の配線パターンと接触し、前記回路基板と電気的に接続する車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記ベースは、前記本体部から前記回路基板に向かって段差状に突出した台座部を含み、
　前記筒部は、前記台座部に設けられており、
　前記回路基板は、前記台座部と前記締結部材との間に挟み込まれ、前記ベースの本体部との間に前記台座部が介在し前記本体部と離反している
車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記ベース及び前記カバーは、互いを締結するためのフランジを外周部に有しており、
　前記ベース及び前記カバーの前記フランジには、互いに対向し前記フランジに沿って延びる溝が設けられており、
　前記ベース及び前記カバーの互いのフランジの間には前記フランジに沿って延びるシールが介在し、前記ベース及び前記カバーの互いの溝が前記シールで満たされている
車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記筒部及び前記締結部材による前記ベースと前記回路基板との締結部は、前記回路基板の外縁に沿って複数設けられており、
　前記電子部品は、複数の前記締結部で囲われた領域の中央に配置したＢＧＡパッケージを含んでいる
車載制御装置。
　ベースと、
　前記ベースに固定されたカバーと、
　前記ベース及び前記カバーに収容された回路基板と、
　前記回路基板に実装された電子部品と
を含む車載制御装置の製造方法であって、
　前記ベースを、板状の本体部と、前記本体部の表裏の一方が窪んで他方側に突き出したＵ字型断面の有底の筒部とを有する形状に鋼板材をプレス成型した後、前記筒部の周面にダイス加工又はタップ加工によりネジ部を形成し、
　前記回路基板を、前記筒部のネジ部にねじ込んだ締結部材により前記ベースに締結する
車載制御装置の製造方法。