特許 6053452 集合基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6053452

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】集合基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20161219BHJP

【ＦＩ】

   H05K7/20 Y

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-236814(P2012-236814)

(22)【出願日】2012年10月26日

(65)【公開番号】特開2014-86670(P2014-86670A)

(43)【公開日】2014年5月12日

【審査請求日】2015年8月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000141901

【氏名又は名称】株式会社ケーヒン

(74)【代理人】

【識別番号】100153349

【弁理士】

【氏名又は名称】武山 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100145023

【弁理士】

【氏名又は名称】川本 学

(74)【代理人】

【識別番号】100105887

【弁理士】

【氏名又は名称】来山 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】佐脇 敬法

(72)【発明者】

【氏名】三浦 浩二

【審査官】 久松 和之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２４３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−９２８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１６０２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２３７９９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ５／００ − ５／０６

Ｈ０５Ｋ ７／１４

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一端に開口部を備えた収容ケースと、
外部機器と接続可能なコネクタと電子部品がそれぞれ実装された第１の回路基板及び第２の回路基板と、
前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とが互いに平行になるように前記収容ケースに収容された電子制御装置において、
前記第１の回路基板と前記第２の回路基板は、一部が隙間を有しつつ重なるように配置されており、
前記収容ケースは、回路基板に対向する２つの側面のそれぞれから前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とが重なり合う領域を避けて前記収容ケースの内部に向かって設けられた複数の凹部と、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とが重なり合う領域において前記第１の回路基板と前記第２の回路基板の間を通る板とを有し、前記板は複数の前記凹部同士を繋ぐように一体に収容ケースに設けられていることを特徴とする車両用電子制御装置。

【請求項2】

前記板には切り欠き部が形成されており、前記切り欠き部に前記第１の回路基板と前記第２の回路基板を電気的に接続する配線を通すように構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御装置。

【請求項3】

前記第１の回路基板と前記第２の回路基板が重なり合う領域と複数の前記凹部とを避けた領域の前記第１の回路基板上に背高のコンデンサが実装されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用電子制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動体の電子制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の電子制御装置には、収容ケース内に２枚の回路基板が配置され、その各々に外部機器と電気的に接続されるコネクタが１つずつ取り付けられたものがある。２つのコネクタは、収容ケースから同じ方向に突出するように配置されており、各コネクタに外部ハーネスを接続したときに、配線を一箇所に集中できるようになっている。さらに、２枚の回路基板は、大きさが異なるものが使用され、収容ケース内では上下に配置されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、従来の電子制御装置では、２つの回路基板のそれぞれに互いに連結させるための接続用コネクタが１つずつ実装されており、接続用コネクタ同士を結合させることによって、上下に配置された２枚の回路基板の向きや、配置間隔、平行度が保たれるように支持されている。さらに、接続用コネクタは、２つの回路基板を電気的に接続する役割も担っている。

【0003】

電子制御装置を製造するときは、最初に２つの回路基板を接続用コネクタを用いて連結させ、その後に２つの回路基板を収容ケース内に挿入する。収容ケースの内壁の側部には、ガイド溝が刻まれており、ガイド溝にサイズが大きい方の回路基板が係合させられる。サイズが小さい方の回路基板は、収容ケースの前面側の角部にネジで固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−２３５４４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、鞍乗り型車両、例えば自動二輪車や、モペット、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle：全地形型車両）や、スクーターなどでは、四輪自動車に比べて電子制御装置の搭載スペースが狭い。このために、四輪車に比べて電子制御装置をさらに小型化すること必要がある。ところが、電子制御装置を小型化すると、回路基板同士や、電子部品同士の配置間隔が狭くなるので、下側の回路基板上の電子部品で発生した熱が上側の回路基板の電子部品に影響を与え易くなる。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、回路基板間の熱の影響を低減することによって電子制御装置の小型化を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、少なくとも一端に開口部を備えた収容ケースと、外部機器と接続可能なコネクタと電子部品がそれぞれ実装された第１の回路基板及び第２の回路基板と、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とが互いに平行になるように前記収容ケースに収容された電子制御装置において、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板は、一部が隙間を有しつつ重なるように配置されており、前記収容ケースは、回路基板に対向する２つの側面のそれぞれから前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とが重なり合う領域を避けて前記収容ケースの内部に向かって設けられた複数の凹部と、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とが重なり合う領域において前記第１の回路基板と前記第２の回路基板の間を通る板とを有し、前記板は複数の前記凹部同士を繋ぐように一体に収容ケースに設けられていることを特徴とする車両用電子制御装置が提供される。

【0007】

また、本発明によれば、前記板には切り欠き部が形成されており、前記切り欠き部に前記第１の回路基板と前記第２の回路基板を電気的に接続する配線を通すように構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御装置が提供される。

【0008】

そして、本発明によれば、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板が重なり合う領域と複数の前記凹部とを避けた領域の前記第１の回路基板上に背高のコンデンサが実装されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用電子制御装置が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、第１の回路基板の電子部品で発生した熱が、直接に第２の回路基板に伝達されることが防止される。２つの回路基板の配置間隔を小さくできるので、電子制御装置を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係る車両用電子制御装置を上方からみた斜視図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係る車両用電子制御装置を下方からみた斜視図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態に係る車両用電子制御装置において、図１のＡ矢視図であり、樹脂を注入する前の状態を示す正面図である。

【図4】図４は、本発明の実施の形態に係る車両用電子制御装置において、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0011】

本発明を実施するための形態について以下に詳細に説明する。
図１に電子制御装置の斜視図を示す。電子制御装置１は、樹脂製の収容ケース２を有する。収容ケース２は、前面に開口部２Ａを有し、背面２Ｂが閉鎖された中空構造を有し、開口部２Ａからは、２つのコネクタ３，４が突出している。第１、第２のコネクタ３，４は、収容ケース２から同じ方向に向けて配置されており、それぞれが外部の機器に接続される外部ハーネスが結合可能な形状を有する。さらに、収容ケース２の内部空間には、樹脂５が充填されている。

【0012】

また、収容ケース２の上面２Ｃには、第１の窪み部６が収容ケース２の中心から一方の側面２Ｅ側にオフセットさせた位置に形成されている。第１の窪み部６は、収容ケース２の背面２Ｂ側から、収容ケース２の前面の開口部２Ａの手前まで、側面２Ｅに略平行に、かつ細長に延びている。

【0013】

さらに、図２に電子制御装置１を下側から見た斜視図を示すように、収容ケース２の下面２Ｄには、第２の窪み部７が、収容ケース２の中心から他方の側面２Ｆ側のオフセットさせた位置に形成されている。第２の窪み部７は、収容ケース２の背面２Ｂから側面２Ｆに略平行に、前面の開口部２Ａの近傍まで延びている。第２の窪み部７には、複数のリブ８が収容ケース２の側面と略平行に形成されている。複数のリブ８は、収容ケース２の強度増加と、放熱の役割を担っている。第１の窪み部６と第２の窪み部７とは、収容ケース２の中心に対して左右方向に振り分けて１つずつ形成されており、２つの窪み部６，７が干渉することはない。

【0014】

さらに、図３に樹脂５を充填する前の図１のＡ矢視図を示す。なお、図３は、理解を容易にするために、第１のコネクタ３を取り外した状態が示されている。
収容ケース２内には、下側に、面積が大きい第１の回路基板１０が配置され、上側に面積が相対的に小さい第２の回路基板１１が平行に配置されている。２つの回路基板１０，１１は、上下方向に所定の間隔を持ちつつ、一部が上下方向で重なり合うように配置され
ている。

【0015】

ここで、収容ケース２の一方の側面２Ｅの内側壁には、一対のレール２１が形成されている。同様に、第２の窪み部７が収容ケース２の内側に突出することによって形成された内側壁７Ａには、一対のレール２２が形成されている。これらレール２１，２２は、下面２Ｄからの高さが同じになる位置に、かつ収容ケース２の前面の開口部２Ａの近傍から背面２Ｂに至るまで平行に形成されている。さらに、一対のレール２１同士、及びレール２２同士は、それぞれが第１の回路基板１０の側部に係合可能な隙間を有して配置されており、第１の回路基板１０をレール２１，２２に沿って挿入することで、第１の回路基板１０を収容ケース２内に位置決めして収容することができる。

【0016】

また、収容ケース２の他方の側面２Ｆの内側壁には、一対のレール２４が収容ケース２の前面の開口部２Ａの近傍から背面２Ｂに至るまで形成されている。さらに、収容ケース２の背面２Ｂの内側壁には、一対のレール２５が形成されている。これらレール２４，２５は、下面２Ｄからの高さが同じになる位置に形成されている。さらに、一対のレール２４同士、及びレール２５同士は、第２の回路基板１１の側部と背面部のそれぞれに係合可能な隙間を有して配置されており、第２の回路基板１１をレール２４に沿って挿入し、かつレール２５に係合させることによって、第２の回路基板１１を収容ケース２内に位置決めして収容することができる。

【0017】

そして、図３と、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である図４に示すように、収容ケース２の内部には、２つの窪み部６，７を繋ぐように遮熱板１５が一体に形成されている。遮熱板１５は、２つの回路基板１０，１１が重なって配置される領域において、２つの回路基板１０，１１の間を通るように延びている。このような遮熱板１５によって、第１の回路基板１０で発生した熱が第２の回路基板１１に直接に伝達されることが防止され、第２の回路基板１１の温度上昇が抑えられる。ここで、遮熱板１５は、２つの回路基板１０，１１の配置スペースを仕切る間仕切り板としても機能している。

【0018】

さらに、遮熱板１５は、第１の窪み部６との連結部分の先端側に切り欠き部１５Ａが形成されている。図３に示すように、切り欠き部１５Ａには、２つの回路基板１０，１１を電気的に接続するケーブル１６を通すことができる。

【0019】

また、図３及び図４に示すように、第１の回路基板１０は、前面側に第１のコネクタ３が実装されており、その他の領域にはコンデンサや、ＦＥＴ（Field effect transistor）などの電子部品３１が実装されている。このような第１の回路基板１０の用途としては、例えば、モータなどの駆動回路がある。

【0020】

ここで、第１の回路基板１０に実装されている電子部品のうち、電界コンデンサなどの背の高い電子部品３２は、第２の回路基板１１から離れた位置に実装されている。より詳細には、第１の回路基板１０の左側、即ち収容ケース２の側面２Ｆ側で、収容ケース２の第１の窪み部６を避ける位置に、背の高い電子部品３２が実装されている。一方、第１の回路基板１０のその他の領域、特に第１の回路基板１１と重なる領域には、背の低い電子部品３３が実装されている。背の低い電子部品３３としては、例えば、ＦＥＴや、背の低い抵抗やコンデンサなどのチップ部品、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＩＣ（Integrated Circuit）などがあげられる。

【0021】

さらに、第１の回路基板１０には、背の低い電子部品３３に電気的に接続されるバスバー３５が実装されている。バスバー３５は、遮熱板１５の下方に配置され、電子部品３３で発生した熱を放出するように、複数の背の低い電子部品３３の間を通って、第１のコネクタ３に向けて延びている。さらに、バスバー３５の先端部３５Ａは、外部に熱を放出し
易いように、第１のコネクタ３の直前で折り曲げられている。

【0022】

図３に示すように、第２の回路基板１１は、前方に第２のコネクタ４が実装されており、その他の領域にはコンデンサや、ＦＥＴ（Field effect transistor）、その他の電子部品４１が実装されている。さらに、第１の回路基板１０と電気的に接続されるフレキシブルなケーブル１６を接続するためのコネクタ４２が接続されている。ケーブル１６は、第１の回路基板１０にコネクタ４３を介して接続されている。第２の回路基板１１の用途としては、例えば、燃料噴射装置の駆動回路がある。

【0023】

電子制御装置１を製造するときは、最初に、コネクタ３，４や電子部品３１，４１を実装した２つの回路基板１０，１１を、ケーブル１６で電気的に接続する。続いて、樹脂成型した収容ケース２内に２つの回路基板１０，１１を挿入する。各回路基板１０，１１は、収容ケース２に形成されたレール２１〜２５にガイドされながら所定の位置に導かれる。各レール２１〜２４の先端部分には、回路基板１０，１１を受け入れ易いように不図示のテーパが形成されているので、回路基板１０，１１を容易に挿入することができる。

【0024】

第１の回路基板１０は、収容ケース２の下面２Ｄに沿って配置され、第１の窪み部６を避けるように、各電子部品３１が配置される。一方、第２の回路基板１１は、収容ケース２内で、第２の窪み部７による凸部の上方に主に配置され、一部が第１の回路基板１０の上方に重なるように配置される。このとき、第１の回路基板１０上の一部の背の低い電子部品３３の上方に、遮熱板１５及び第２の回路基板１１が配置される。なお、背の低い電子部品３３と、遮熱板１５及び第２の回路基板１１の間には、所定の隙間があるので干渉することはない。各回路基板１０，１１が収容ケース２に収容されたら、樹脂５を収容ケース２内に充填し、隙間を埋めてから硬化させる。

【0025】

以上、説明したように、第１の回路基板１０と第２の回路基板１１とが上下に重なる領域に、遮熱板１５を設けたので、一方の回路基板１０，１１の電子部品３１，４１の熱が他方の回路基板１０，１１の電子部品３１，４１に直接に伝達されることを防止できる。これに伴って、２つの回路基板１０，１１の配置間隔を小さくできるので、収容ケース２及び電子制御装置１を小さくでき、狭い領域に搭載することが可能になる。さらに、ケース２に第１の窪み部６と、第２の窪み部７を形成したので、ケース２の内部空間の体積を減少できる。

【0026】

ここで、収容ケース２の小型化することによって、収容ケース２に充填する樹脂５の量を削減できるので、コストの低減や電子制御装置１の軽量化が図れる。また、樹脂５の量を削減することによって、樹脂５の硬化時間が短くなり、電子制御装置１の製造時間を短縮できる。

【0027】

さらに、遮熱板１５を２つの窪み部６，７の間を繋ぐように形成したので、収容ケース２の強度を高めることができる。遮熱板１５を収容ケース２に一体に形成すると、収容ケース２の強度をさらに高められる。

【0028】

また、遮熱板１５の先端側に切り欠き部１５Ａを設け、切り欠き部１５Ａにケーブル１６を通すようにしたので、回路基板１０，１１を収容ケース２に収容するときに、ケーブル１６の位置決めが容易になり、作業効率が向上する。さらに、遮熱板１５の下方にバスバー３５を配置し、バスバー３５を通して熱を収容ケース２の前面側に放出するように構成したので、２つの回路基板１０，１１の間の熱伝達をさらに抑制できる。

【0029】

なお、本発明は、実施の形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0030】

１ 電子制御装置
２ 収容ケース
３，４ コネクタ
６ 第１の窪み部
７ 第２の窪み部
１０ 第１の回路基板
１１ 第２の回路基板
１５ 遮熱板
１５Ａ 切り欠き部
１６ ケーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】