(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する電子制御装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0010】
まず、
図1および
図2を用いて実施形態に係る電子制御装置1について説明する。かかる電子制御装置1は、例えば、自動車等の車両に搭載され、エンジンやエアコン等の被制御対象を制御するECU(Electronic Control Unit)として構成される。
【0011】
図1は、実施形態に係る電子制御装置1の分解斜視図である。
図2は、実施形態に係る電子制御装置1の側面図である。
図1および
図2においては、説明の便宜のため、電子制御装置1のカバー4側を正方向とするZ軸、電子制御装置1の幅方向(長辺方向)をX軸、電子制御装置1の奥行方向(短辺方向)をY軸として3次元の直交座標系を示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。
【0012】
図1および
図2に示すように、実施形態に係る電子制御装置1は、プリント基板2と、シャーシ3と、カバー4とを備える。
【0013】
プリント基板2は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等からなる長方形状の基板であり、Z軸正方向側の主面(上面)に自動車のエンジンおよびエンジン周辺の機器を制御する電子部品(図示せず)が実装される。かかるプリント基板2の四隅には、ネジ5が挿入されるネジ穴21a,21b,21c,21dが形成される。
【0014】
また、プリント基板2は、コネクタ22と、リボンコネクタ23とを備える。コネクタ22は、プリント基板2の上面におけるX軸方向に沿う1つの辺(長辺)に沿って複数、この例では5つ配置される。かかるコネクタ22は、プリント基板2における上面を覆うカバー4と当接するバネ22aを有する。リボンコネクタ23は、プリント基板2の上面における複数のコネクタ22が沿う辺に沿って配置される。
【0015】
コネクタ22は、接続口22bが、カバー4のY軸負方向側の側壁に開口された矩形状の窓部40a,40b,40cを介して外部へと臨むようになっており、図示しない外部装置から延びるケーブルの端部に設けられたコネクタと電気的に接続される。
【0016】
リボンコネクタ23は、接続口23aが、カバー4のY軸負方向側の側壁に開口された矩形状の窓部40dを介して外部へと臨むようになっており、図示しない外部装置から延びるケーブルの端部に設けられたコネクタと電気的に接続される。
【0017】
シャーシ3は、例えば、アルミニウム等からなる長方形状の枠体である。かかるシャーシ3の四隅には、シャーシ3の底面30に対してZ軸正方向側へ突出したプリント基板2を支持する支持片31a,31b,31c,31dが形成される。各支持片31a,31b,31c,31dには、ネジ5が挿入されるネジ穴32a,32b,32c,32dが形成される。
【0018】
カバー4は、例えば、アルミニウム等からなる箱状の筐体である。かかるカバー4は、コネクタ22およびリボンコネクタ23に対応する位置の側壁に矩形状の窓部40a,40b,40c,40dを有する。カバー4のZ軸正方向側の面(底面)の四隅には、ネジ5が挿入されるネジ穴41a,41b,41c,41dが形成される。また、カバー4は、プリント基板2に対してシャーシ3の反対側から取り付けられ、プリント基板2とシャーシ3とを覆う。
【0019】
上記した電子制御装置1は、シャーシ3、プリント基板2、カバー4の順に積層され、ネジ5によってシャーシ3とカバー4との間にプリント基板2が固定される。具体的には、シャーシ3の四隅に形成された支持片31a,31b,31c,31dがネジ5の締め付けによってZ軸正方向側へ押え付けられることで、プリント基板2がカバー4に固定される。なお、プリント基板2のカバー4への組み付け状態において、コネクタ22が有するバネ22aは、カバー4の底面に当接する。これにより、プリント基板2は、コネクタ22、バネ22a、およびカバー4を介してアースされる。
【0020】
ここで、
図1を用いて、シャーシ3、プリント基板2、カバー4をこの順に組み付けた状態で起こる問題点について説明する。電子制御装置1は、外部装置との電気的な送受信の増加に伴って、プリント基板2の上面における1つの辺(長辺)に沿って設けられるコネクタ22の数が増え、かかるコネクタ22の増設の影響を受けてシャーシ3によって支持されるプリント基板2が反るおそれがあった。
【0021】
具体的には、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力によって、プリント基板2の両端がシャーシ3に対してZ軸負方向側(下向き)に反るおそれがあった。なお、この例では、コネクタ22がプリント基板2の上面における1つの辺に沿って5つ設けられているが、個々のバネ22aの復元力は同じ大きさに設定されている。
【0022】
このため、例えば、プリント基板2の下向きに反った部分がシャーシ3の底面30に接触して絶縁破壊を引き起こしたり、プリント基板2に亀裂が入ったりするおれがあった。
【0023】
そこで、電子制御装置1では、プリント基板2においてコネクタ22が配置される1つの辺に、かかる辺から外側に延出する鍔部20を備え、シャーシ3においてコネクタ22が配置される1つの辺に対応する辺に鍔部20を支持する支持体33を備えた。なお、シャーシ3において対応する辺とは、プリント基板2のコネクタ22が配置される1つの辺に対して鉛直方向(Z軸方向)に平行な辺である。
【0024】
これにより、本実施形態に係る電子制御装置1では、シャーシ3に設けられた支持体33によってプリント基板2の鍔部20が支持されるため、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力によるプリント基板2の反りを抑制することができる。
【0025】
より具体的に、
図3を用いて説明する。
図3は、
図1のA−A線断面部分の模式図である。なお、
図1に示す構成要素と同様の機能を有する構成要素については、
図1に示す符号と同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
【0026】
図3に示すように、複数のコネクタ22の一部は、鍔部20のZ軸正方向側の面(上面)と重なるように配置される(
図1参照)。また、支持体33は、先端がY軸負方向側(外側)に折り返された折返し部33aを有し、折返し部33aのZ軸正方向側の面(上面)が鍔部20の下面に当接する。
【0027】
具体的には、折返し部33aは、鍔部20の基端側から外側に折り返されて鍔部20の先端からはみ出ている。つまり、折返し部33aは、鍔部20の下面全体を覆うようにしてプリント基板2を支持する。
【0028】
これにより、本実施形態に係る電子制御装置1では、コネクタ22が有するバネ22aの復元力F1を、ネジ5の締め付けによる折返し部33aが鍔部20を押さえる力F2によって打ち消している。また、支持体33の先端を外側に折り返して折返し部33aを作ることで、鍔部20と接触する面積が大きく確保され、鍔部20を押さえる力F2を大きくしている。
【0029】
したがって、本実施形態に係る電子制御装置1では、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力F1によるプリント基板2の反りを抑制することができる。
【0030】
また、本実施形態に係る電子制御装置1では、プリント基板2において鍔部20の上面にレジスト抜きした領域を有する。具体的に、
図4を用いて説明する。
図4は、実施形態に係る電子制御装置1の一部分の模式的斜視図である。
【0031】
なお、
図4では、説明の便宜のため、一部が鍔部20の上面と重なるように配置される5つのコネクタ22を省略している。また、
図1に示す構成要素と同様の機能を有する構成要素については、
図1に示す符号と同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
【0032】
図4に示すように、電子制御装置1は、上面の全域に亘ってレジストが形成されたプリント基板2において鍔部20の上面にレジスト抜きした領域6を有する。具体的には、レジスト抜きした領域6は、鍔部20の上面の全域に亘って形成される。
【0033】
これにより、本実施形態に係る電子制御装置1では、プリント基板2に配置された電子部品から生じるノイズが、鍔部20のレジスト抜きした領域6、支持体33、およびシャーシ3を介して除去される。
【0034】
したがって、本実施形態に係る電子制御装置1では、支持体33によって支持される鍔部20の上面をレジスト抜きにすることで、十分なEMC(Electro-Magnetic Compatibility)耐性を得ることができる。
【0035】
上述したように、本実施形態に係る電子制御装置1は、プリント基板2においてコネクタ22が配置される1つの辺に、かかる辺から外側に延出する鍔部20を備え、シャーシ3においてコネクタ22が配置される1つの辺に対応する辺に鍔部20を支持する支持体33を備える。
【0036】
これにより、本実施形態に係る電子制御装置1は、シャーシ3に設けられた支持体33によってプリント基板2の鍔部20が支持されるため、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力F1によるプリント基板2の反りを抑制することができる。
【0037】
また、上述の実施形態に係る電子制御装置1は、支持体33において先端が外側に折り返された折返し部33aを有し、折返し部33aの上面が鍔部20の下面に当接する。
【0038】
これにより、上述の実施形態に係る電子制御装置1は、支持体33において鍔部20と接触する面積を大きく確保することができ、鍔部20を押さえる力F2を大きくすることができる。
【0039】
また、上述の実施形態に係る電子制御装置1は、上面の全域に亘ってレジストが形成されたプリント基板2において鍔部20の上面にレジスト抜きした領域6を有することで、十分なEMC耐性を得ることができる。
【0040】
また、上述の実施形態に係る電子制御装置1は、鍔部20の上面をレジスト抜きした領域6とすることで、かかるレジスト抜きした領域6にシルク印刷を施す必要がないため、装置の製造コストを下げることができる。
【0041】
なお、上述の実施形態では、支持体33において先端が外側に折り返されているが、この形態に限られない。他の形態としては、支持体33は、先端がY軸正方向側(内側)に折り返された折返し部を有し、折返し部の上面が鍔部20の下面に当接してもよい。かかる形態では、折返し部は、鍔部20の先端から内側に折り返されて鍔部20の基端まで達する。
【0042】
かかる形態であっても、上述同様に、支持体33において鍔部20と接触する面積を大きく確保することができ、鍔部20を押さえる力F2を大きくすることができる。
【0043】
また、支持体33は、先端が外側もしくは内側に折り返されていなくてもよく、折り返されていない先端で鍔部20を支持してもよい。かかる形態であっても、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力F1によるプリント基板2の反りを抑制することができる。
【0044】
また、上述の実施形態では、5つのコネクタ22における個々のバネ22aの復元力は同じ大きさに設定されているが、プリント基板2における角部に近いコネクタ22ほどバネ22aの復元力を大きくしてもよい。具体的には、
図1において、プリント基板2に形成されたネジ穴21aに近いコネクタ22ほどバネ22aの復元力を大きくする。
【0045】
これにより、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力によって生じるプリント基板2の反りが緩和され、支持体33は、ネジ5による過度に強い締め付け力を必要とせず鍔部20を支持することができる。
【0046】
次に、
図5を用いて、実施形態の第1変形例に係る電子制御装置1aについて説明する。
図5は、実施形態の第1変形例に係る電子制御装置1aを説明する説明図である。なお、
図1に示す構成要素と同様の機能を有する構成要素については、
図1に示す符号と同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
【0047】
かかる電子制御装置1aにあっては、プリント基板2において鍔部20よりも外側に延出する第1の舌部24を備え、支持体33において折返し部33aから外側に延出する第2の舌部34を備えるようにした。
【0048】
図5に示すように、第1変形例に係る電子制御装置1aでは、プリント基板2において鍔部20からも外側に延出する第1の舌部24を有する。
【0049】
かかる第1の舌部24は、鍔部20における複数、例えば5つのコネクタ22が配置される箇所に設けられる。この例では、第1の舌部24は、鍔部20におけるネジ穴21aに一番近いコネクタ22から数えて3番目のコネクタ22と4番目のコネクタ22とが配置される箇所に設けられる。かかる箇所では、プリント基板2に生じる反りの影響を比較的大きく受ける。
【0050】
また、第1変形例に係る電子制御装置1aでは、支持体33において折返し部33aにおける第1の舌部24に対応する位置に、折返し部33aから外側に延出し、上面が第1の舌部24の下面に当接する第2の舌部34を有する。なお、折返し部33aにおいて第1の舌部24に対応する位置とは、プリント基板2の鍔部20に設けられた第1の舌部24に対して鉛直方向(Z軸方向)に平行な位置である。
【0051】
このように、第1変形例に係る電子制御装置1aでは、支持体33の折返し部33aによってプリント基板2の鍔部20が支持されることに加えて、折返し部33aに設けられた第2の舌部34によって鍔部20に設けられた第1の舌部24が支持される。
【0052】
これにより、第1変形例に係る電子制御装置1aは、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力によるプリント基板2の反りをより確実に抑制することができる。
【0053】
なお、第1変形例では、第1の舌部24は、鍔部20におけるネジ穴21aに一番近いコネクタ22から数えて3番目のコネクタ22と4番目のコネクタ22とが配置される箇所に設けられているが、第1の舌部24の設置場所は、この箇所に限られない。
【0054】
第1の舌部24は、例えば、鍔部20におけるネジ穴21aに一番近いコネクタ22から数えて2番目のコネクタ22と3番目のコネクタ22と4番目のコネクタ22が配置される箇所に設けてもよい。なお、第2の舌部34は、折返し部33aにおける上記の第1の舌部24に対応する位置に設けられる。
【0055】
かかる設置場所であっても、上述同様に、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力によるプリント基板2の反りをより確実に抑制することができる。
【0056】
次に、
図6を用いて、実施形態の第2変形例に係る電子制御装置1bについて説明する。かかる電子制御装置1bにあっては、プリント基板2においてコネクタ22が配置される1つの辺においてコネクタ22が配置される領域にのみ鍔部20を形成するようにした。
【0057】
図6は、実施形態の第2変形例に係る電子制御装置1bを説明する説明図である。なお、
図1に示す構成要素と同様の機能を有する構成要素については、
図1に示す符号と同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
【0058】
図6に示すように、第2変形例に係る電子制御装置1bでは、プリント基板2において2つのコネクタ22が配置される1つの辺において2つコネクタ22が配置される領域にのみ鍔部20が形成される。また、支持体33は、2つのコネクタ22が配置される領域に対応する領域にのみ形成される。かかる領域に形成された支持体33は、先端が外側に折り返された折返し部33aを有する。
【0059】
このように、第2変形例に係る電子制御装置1bでは、プリント基板2の1つの辺において2つのコネクタ22が配置される領域にのみ形成された鍔部20が、かかる鍔部20に対応する領域にのみ形成された支持体33の折返し部33aによって支持される。
【0060】
これにより、第2変形例に係る電子制御装置1bは、カバー4の底面に当接する2つのバネ22aの復元力によるプリント基板2の局部的な反りを抑制することができる。
【0061】
また、第2変形例に係る電子制御装置1bは、プリント基板2の1つの辺においてコネクタ22が配置される領域にのみ鍔部20が形成されるため、装置の製造コストを下げることができる。
【0062】
なお、第2変形例では、プリント基板2の1つの辺において2つのコネクタ22が配置される領域にのみ鍔部20が形成されているが、例えば、5つのコネクタ22が配置されている場合には、5つのコネクタ22が配置される領域にのみ鍔部20が形成される。
【0063】
また、例えば、プリント基板2の1つの辺において複数のコネクタ22が所定の間隔を空けて配置されている場合には、各コネクタ22が配置される領域に鍔部20を所定の間隔を空けてそれぞれ形成してもよい。なお、支持体33は、各鍔部20に対応する位置に所定の間隔を空けてそれぞれ設けられる。
【0064】
かかる場合においても、上述同様に、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力によるプリント基板2の反りを抑制することができる。
【0065】
なお、第2変形例に係る電子制御装置1bにおいても、各鍔部20に対応する位置に第1の舌部24を設けてもよい。かかる場合、各鍔部20に対応する位置にそれぞれ設けられた支持体33は、第1の舌部24に対応する位置に折返し部33aから外側に延出する第2の舌部34を有する。
【0066】
次に、
図7を用いて、実施形態の第3変形例に係る電子制御装置1cについて説明する。かかる電子制御装置1cにあっては、プリント基板2におけるコネクタ22が配置される1つの辺に形成された鍔部20を支持する支持体33において、支持体33の折返し部33aの上面に段差部35を備えるようにした。
【0067】
図7は、実施形態の第3変形例に係る電子制御装置1cを説明する説明図である。なお、
図1に示す構成要素と同様の機能を有する構成要素については、
図1に示す符号と同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
【0068】
図7に示すように、第3変形例に係る電子制御装置1cでは、支持体33において折返し部33aの上面に段差部35を有する。
【0069】
かかる段差部35は、折返し部33aにおける複数、例えば5つのコネクタ22が配置される鍔部20に対応する箇所に設けられる。この例では、
図5を用いて説明すると、鍔部20におけるネジ穴21aに一番近いコネクタ22から数えて3番目のコネクタ22と4番目のコネクタ22との間に対応する箇所に設けられる。かかる箇所では、プリント基板2に生じる反りの影響を比較的大きく受ける。
【0070】
このように、第3変形例に係る電子制御装置1cでは、折返し部33aに設けられた段差部35によって鍔部20の下面を抑え込む力が強くなる。
【0071】
これにより、第3変形例に係る電子制御装置1cは、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力によるプリント基板2の反りをより確実に抑制することができる。
【0072】
なお、折返し部33aにおける段差部35の設置場所は、プリント基板2における1つの辺に沿って配置されるコネクタ22の数によって決められる。例えば、プリント基板2における1つの辺に沿って8つのコネクタ22が配置されている場合には、段差部35は、折返し部33aにおいて、鍔部20におけるネジ穴21aに一番近いコネクタ22から数えて4番目のコネクタ22と5番目のコネクタ22との間に対応する箇所に設けられることが好ましい。
【0073】
また、第3変形例に係る電子制御装置1cでは、支持体33の折返し部33aに段差部35を設けたが、プリント基板2におけるコネクタ22が配置される1つの辺に、かかる辺から外側に延出する鍔部20の下面に段差部を設けてもよい。なお、鍔部20における段差部の設置場所は、上述と同様の位置に設けられることが好ましい。
【0074】
かかる場合においても、鍔部20に設けられた段差部によって鍔部20の下面を抑え込む力が強くなり、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力によるプリント基板2の反りをより確実に抑制することができる。
【0075】
次に、
図8を用いて、実施形態の第4変形例に係る電子制御装置1dについて説明する。かかる電子制御装置1dにおいては、鍔部20の短辺方向の幅を折返し部33aの短辺方向の幅よりも大きくした。
【0076】
図8は、実施形態の第4変形例に係る電子制御装置1dを説明する説明図である。なお、
図8に示す電子制御装置1dでは、説明の便宜のため、シャーシ3側を表面としている。また、
図1に示す構成要素と同様の機能を有する構成要素については、
図1に示す符号と同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
【0077】
図8に示すように、第4変形例に係る電子制御装置1dでは、鍔部20のY軸正方向(短辺方向)の幅を折返し部33aのY軸正方向(短辺方向)の幅よりも大きくしている。
【0078】
これにより、第4変形例に係る電子制御装置1dは、カバー4の底面に当接する複数のバネ22aの復元力によって生じる反りが緩和され、支持体33は、ネジ5による過度の強い締め付け力を必要とせず鍔部20を支持することができる。
【0079】
また、第4変形例に係る電子制御装置1dでは、鍔部20の短辺方向の幅を折返し部33aの短辺方向の幅よりも大きくすることで、コネクタ22およびリボンコネクタ23を鍔部20から一部はみ出すように設置することができる。
【0080】
これにより、第4変形例に係る電子制御装置1dは、コネクタ22およびリボンコネクタ23に、図示しない外部装置から延びるケーブルの端部に設けられたコネクタを容易に取り付けることができる。
【0081】
なお、上述した実施形態に係る電子制御装置1,1a,1b,1c,1dでは、プリント基板2における1つの長辺に沿って複数のコネクタ22が配置されている場合に、かかる1つの長辺に鍔部20を形成しているが、これに限られない。
【0082】
例えば、プリント基板2における1つの短辺に沿って複数のコネクタ22が設置されている場合に、かかる1つの短辺に鍔部20を形成してもよい。なお、支持体33は、シャーシ3において上記の鍔部20に対応する位置、つまり、鍔部20に対して鉛直方向(Z軸方向)に平行な位置に設けられる。
【0083】
また、上述した実施形態に係る電子制御装置1,1a,1b,1c,1dでは、プリント基板2の形状は、長方形状であったが、この形状に限られるものではない。プリント基板2の他の形状としては、例えば、正方形状等であってもよい。なお、プリント基板2の形状が正方形状である場合には、シャーシ3の形状も正方形状であることが好ましい。
【0084】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。