特許 7709116 基板搭載構造

(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】

(24)【登録日】2025-07-08

(45)【発行日】2025-07-16

(54)【発明の名称】基板搭載構造

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/14 20060101AFI20250709BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20250709BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20250709BHJP

【ＦＩ】

H05K7/14 G

H05K7/20 B

H05K7/20 F

B62D5/04

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021143299

(22)【出願日】2021-09-02

(65)【公開番号】P2023036313

(43)【公開日】2023-03-14

【審査請求日】2024-07-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】100114959

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 徹也

(72)【発明者】

【氏名】加藤 秀彰

(72)【発明者】

【氏名】油井 広明

(72)【発明者】

【氏名】中野 巧

(72)【発明者】

【氏名】藤井 慎平

(72)【発明者】

【氏名】赤木 佑輔

【審査官】太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２０６１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１２４６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３２９９４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ７／１４

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｈ０５Ｋ ３／３６

Ｈ０５Ｋ ３／４０

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品が実装された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に設けられるスペーサ基板とを有し、
前記スペーサ基板が、前記スペーサ基板の平面方向に沿って作用する外力に基づいて相対距離が変化するよう仕切部を介して設けられた複数の領域を備えており、
前記複数の領域の夫々に、前記第１基板のはんだ付け部と前記第２基板のはんだ付け部とを電気的に接続する棒状の中継端子が貫通した状態で分散配置しており、
前記第１基板のうちハウジングに固定される第１固定部および前記第２基板のうち前記ハウジングに固定される第２固定部の少なくとも何れか一方に、前記第１基板あるいは前記第２基板に係る接地端子が設けられており、
前記第１基板および前記第２基板、前記スペーサ基板を予め一体に保持した状態で前記ハウジングに取り付けられるフレーム部材を備えており、
前記フレーム部材の一部に前記第１基板あるいは前記第２基板の一部を前記ハウジングの側に向けて押す押え部を備えると共に、
前記第１基板あるいは前記第２基板のうち前記押え部に対向する部位の前記押え部と反対面に放熱部が形成され、
前記ハウジングの側において、前記フレーム部材が取り付けられた状態で、前記放熱部に当接する放熱シートが配置されている基板搭載構造。

【請求項2】

電子部品が実装された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に設けられるスペーサ基板とを有し、
前記スペーサ基板が、前記スペーサ基板の平面方向に沿って作用する外力に基づいて相対距離が変化するよう仕切部を介して設けられた複数の領域を備えており、
前記複数の領域の夫々に、前記第１基板のはんだ付け部と前記第２基板のはんだ付け部とを電気的に接続する棒状の中継端子が貫通した状態で分散配置しており、
前記第１基板のうちハウジングに固定される第１固定部および前記第２基板のうち前記ハウジングに固定される第２固定部の少なくとも何れか一方に、前記第１基板あるいは前記第２基板に係る接地端子が設けられており、
前記第１基板および前記第２基板、前記スペーサ基板を一体に取り付けるフレーム部材と、当該フレーム部材の一方面を覆うカバー部材とを備えており、前記フレーム部材および前記カバー部材を前記ハウジングに取り付ける際に、前記フレーム部材の前記一方面の周縁部と前記カバー部材の周縁部との間、および、前記フレーム部材の他方面の周縁部と前記ハウジングとの間に環状のシール部材を配置してある基板搭載構造。

【請求項3】

前記仕切部がスリットである請求項１または２に記載の基板搭載構造。

【請求項4】

前記スペーサ基板と前記第１基板とに亘り、互いの位置決めを行う第１嵌合部が設けられ、前記スペーサ基板と前記第２基板とに亘り、互いの位置決めを行う第２嵌合部が設けられている請求項１から３の何れか一項に記載の基板搭載構造。

【請求項5】

前記第１基板が制御基板であり、前記第２基板が電源系の基板であり、
前記放熱部が前記第２基板に設けられている請求項１に記載の基板搭載構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品が実装された第１基板および第２基板を複数の棒状の中継端子を用いて接続するものであって、これら複数の中継端子を備えたスペーサ基板を第１基板と第２基板との間に設置する基板搭載構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、このような基板搭載構造としては例えば特許文献１に示すものがある（〔００１０〕、〔００１４〕、〔００２２〕および図２、図７参照）。

【0003】

この基板搭載構造では、例えば制御基板１１とパワー基板１２とを重ね配置する構造を備えており、これらの基板の間にコネクタケース１３が介在される。コネクタケース１３の周縁部には、インサートモールド成形された端子群１３１，１３２、１３３が実装されており、これら端子は、例えば、制御基板１１の実装部品とパワー基板１２の実装部品とを電気的に接続する。

【0004】

本構成であれば、端子群を介して、制御基板１１の実装部品とパワー基板１２の実装部品とを接続することができ、これ等を平面に配置していた場合に必要であった実装位置の制約から遠くに位置するコネクタへの配線の引き回しが解消された。よって、配線レイアウトが簡素化され、配線設計の自由度が増すとのことである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－１０３５３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記従来の基板搭載構造にあっては、端子群はコネクタケースの壁部にインサートモールドされており、インサートモールド部においては夫々の端子は相対変位することができない。よって、例えばパワー基板１２が過熱し、パワー基板１２におけるはんだ付け部どうしの相対位置が熱膨張などによって変化する場合でも、端子はインサートモールドによって位置が固定される。このためパワー基板１２におけるはんだ付け部に損傷が生じる等の可能性が残る。

【0007】

また、この公知文献における端子は、コネクタケースの壁部の中ほどからコネクタケースの平面方向に沿って中央側に突出し、直近で折り曲げて他方の基板に向かう構造である。この構成であれば、端子の先端位置の変更が容易であり、仮に、対象基板上のはんだ付け位置が位置ずれしている場合でもはんだ付けが容易である。また、対象基板が熱膨張する場合には端子自身が変形することで、熱膨張の影響を吸収することも可能と推測される。

【0008】

ただし、本構成の端子群を構成するには、多数の端子について「くの字」状に折り曲げた部位を埋設すべく各端子を整列させた状態でインサート成形する必要があり、製造作業が極めて煩雑である。

【0009】

さらに、インサート成形が終了したのち、全ての端子を対象基板の側に折り曲げる工程が必要になる場合にはさらに手間の掛るものとなる。

【0010】

このように、従来の基板搭載構造では、種々の解決すべき課題を有しており、構造が簡単で耐熱性能に優れたな基板搭載構造の提供が求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0011】

（特徴構成）
本発明に係る基板搭載構造の特徴構成は、
電子部品が実装された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に設けられるスペーサ基板とを有し、
前記スペーサ基板が、前記スペーサ基板の平面方向に沿って作用する外力に基づいて相対距離が変化するよう仕切部を介して設けられた複数の領域を備えており、
前記複数の領域の夫々に、前記第１基板のはんだ付け部と前記第２基板のはんだ付け部とを電気的に接続する棒状の中継端子が貫通した状態で分散配置されており、
前記第１基板のうちハウジングに固定される第１固定部および前記第２基板のうち前記ハウジングに固定される第２固定部の少なくとも何れか一方に、前記第１基板あるいは前記第２基板に係る接地端子が設けられており、
前記第１基板および前記第２基板、前記スペーサ基板を予め一体に保持した状態で前記ハウジングに取り付けられるフレーム部材を備え、前記フレーム部材の一部に前記第１基板あるいは前記第２基板の一部を前記ハウジングの側に向けて押す押え部を備えると共に、前記第１基板あるいは前記第２基板のうち前記押え部に対向する部位の前記押え部と反対面に放熱部が形成され、前記ハウジングの側において、前記フレーム部材が取り付けられた状態で、前記放熱部に当接する放熱シートが配置された点にある。

【0012】

（効果）
本構成は、第１基板と第２基板とを二段に構成すると共に、両基板を、複数の棒状の中継端子を備えたスペーサ基板によって接続するものである。スペーサ基板には、仕切部を介して幾つかの領域が設定してあり、棒状の中継端子は、これら領域に分散配置してある。

【0013】

これら複数の領域どうしはスペーサ基板の平面方向に沿って作用する外力に基づいて相対距離が変化可能である。例えば、第１基板と第２基板とが昇温した場合に、第１基板におけるはんだ付け部と第２基板におけるはんだ付け部とが異なる昇温状態にあるとき、双方のはんだ付け部どうしが基板に垂直な方向視で相対変位する場合がある。このとき、スペーサ基板の各領域どうしが平面方向に沿って相対変位するから、中継端子どうしの相対変位が許容され、第１基板あるいは第２基板におけるはんだ付け部に生じる応力を低減することができる。

【0014】

これにより、はんだ付け部の破損や基板の損傷が防止されて耐熱性および耐久性が向上する。即ち、基板を複数段に構成することで、基板の設置に必要な面積を少なくすることができ、各種制御対象への搭載性が向上すると共に、耐熱性および耐久性に優れた基板搭載構造を得ることができる。

【0015】

さらに、本構成の中継端子は棒状であり、例えば直線状の中継端子をスペーサ基板に設ける際には、予めスペーサ基板に設けた孔部に差し込むだけでよく、スペーサ基板を極めて容易に作製することができる。
また、本構成の如く、第１基板あるいは第２基板に接地端子を設けることで、当該制御基板の周辺にある機器からのノイズの影響を低減することができる。本構成であれば、第１基板あるいは第２基板を各種機器に取り付ける際に、接地作業を同時に行うことができるから、取付作業性に優れ、信頼性の高い基板搭載構造を得ることができる。
上記効果に加えて、本構成であれば、第１基板などを予め保持したフレーム部材をハウジングに取り付けるだけで、基板に設けた放熱部がハウジング側の放熱シートに接触する。その際に、フレーム部材の押え部が基板に当接して反力を発生させ、基板の放熱部とハウジングの放熱シートとを確実に接触させることができる。また、本構成では、放熱部を放熱シートの側に押さえるだけで、基板の平面方向に沿った基板の熱膨張は許容できる構成にしてある。よって、基板に不測の応力が生じず、ハンダ付け部の破損などを有効に防止することができる。

【0016】

本発明に係る基板搭載構造にあっては、前記仕切部をスリットで構成することができる。

【0017】

(効果)
前記仕切部がスリットであれば、夫々の領域に亘る応力の伝達が略解消することができる。しかも、スペース基板は合成樹脂などで構成されることが多いが、スリットを設けることは複雑な加工を要しない。よって、各領域どうしの仕切部を極めて合理的に構成することができる。

【0018】

本発明に係る基板搭載構造にあっては、前記スペーサ基板と前記第１基板とに亘って互いの位置決めを行う第１嵌合部を設け、前記スペーサ基板と前記第２基板とに亘って互いの位置決めを行う第２嵌合部を設けておくことができる。

【0019】

(効果)
このような嵌合部を設けることで、第１基板あるいは第２基板に対する中継端子の接続作業が容易となり、複数段の基板の組み立て作業が効率化される。よって、低コストの基板搭載構造を得ることができる。

【0020】

【0021】

【0022】

【0023】

【0024】

本発明に係る基板搭載構造にあっては、前記第１基板を制御基板とし、前記第２基板を電源系の基板として、前記放熱部を前記第２基板に設けておくことができる。

【0025】

(効果)
本構成のごとく、必要な基板を制御系の基板と電源系の基板とに区別し、放熱部を電源系の基板に設けることで発熱の除去を効果的に行うことができる。また、発熱の程度に応じて基板を分けることになるから、特に制御基板において発熱に起因したハンダ付け部の損傷などをより効果的に防止することができる。

【0026】

本発明に係る基板搭載構造にあっては、
電子部品が実装された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に設けられるスペーサ基板とを有し、
前記スペーサ基板が、前記スペーサ基板の平面方向に沿って作用する外力に基づいて相対距離が変化するよう仕切部を介して設けられた複数の領域を備えており、
前記複数の領域の夫々に、前記第１基板のはんだ付け部と前記第２基板のはんだ付け部とを電気的に接続する棒状の中継端子が貫通した状態で分散配置しており、
前記第１基板のうちハウジングに固定される第１固定部および前記第２基板のうち前記ハウジングに固定される第２固定部の少なくとも何れか一方に、前記第１基板あるいは前記第２基板に係る接地端子が設けられており、
前記第１基板および前記第２基板、前記スペーサ基板を一体に取り付けるフレーム部材と、当該フレーム部材の一方面を覆うカバー部材とを備えており、前記フレーム部材および前記カバー部材を前記ハウジングに取り付ける際に、前記フレーム部材の前記一方面の周縁部と前記カバー部材の周縁部との間、および、前記フレーム部材の他方面の周縁部と前記ハウジングとの間に環状のシール部材を配置する構成とすることができる。

【0027】

(効果)
本構成であれば、ハウジングに対する第１基板および第２基板、スペーサ基板の取付作業が簡略される。また、フレーム部材の表裏面にはシール部材を配置するから防塵性・防水性に優れた基板搭載構造を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の実施形態に係る変位検知装置の使用例を示す説明図

【図2】駆動部の構成を示す説明図

【図3】駆動部の構成を示す分解斜視図

【図4】変位検知装置の構成を示す側断面図

【図5】変位検知装置の要部の構成を示す斜視図

【図6】変位検知装置の要部の構成を示す縦断面図

【図7】制御部の構成を示す斜視図

【図8】スペーサ基板の構成を示す斜視図

【図9】第１基板および第２基板の嵌合構造を示す斜視図

【図10】制御部の接地構造を示す説明図

【図11】制御部の放熱構造を示す説明図

【図12】制御部のシール構造を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0029】

（概要）
本発明に係る変位検知装置Ｓは、例えば、車両の後輪操舵装置に設けられた直動機構に用いることができる。
直動機構は、例えば、駆動部Ｍである電動モータ１によって筒状のナット２が回転駆動され、ナット２に対して螺合挿入されたロッド３を往復移動させるものである。ロッド３の一部には、直動機構のハウジング４の内面と当接する摺動面が形成されており、ロッド３が回転しない状態で往復移動するように構成してある。

【0030】

図１及び図２に、本実施形態に係る直動機構の構成を示す。直動機構は、図１の左側に設けられた制御部Ｃと、右側に設けられた駆動部Ｍとを備えている。制御部Ｃでは、ロッド３の変位状態を測定する直動センサ２５を有し、この直動センサ２５からの信号等に基づいてロッド３の位置を演算する。その演算結果に基づき、制御部Ｃは、ロッド３を所期の位置に移動させるべく駆動部Ｍに駆動信号を供給する。

【0031】

（駆動部）
図２および図３に示すように、本実施形態の駆動部Ｍは、直動機構の移動方向に沿った軸心Ｘを有するステータ５と、その内部で回転する筒状のロータ６とを備えている。筒状のロータ６の内部にはロッド３が挿通してある。ロータ６は、ステータ５の対向位置を挟んで軸心Ｘに沿った両外側にロータベアリング７によりハウジング４に両持ち支持されている。

【0032】

（遊星歯車機構）
ロータ６の一方の端部には、遊星歯車機構Ｐが接続してある。具体的には、ロータ６の端部の外面にはサンギヤＰ１が形成してある。サンギヤＰ１には、三個のプラネタリギヤＰ２が歯合しており、さらにプラネタリギヤＰ２の外側にはハウジング４に固定されたリングギヤＰ３が歯合している。

【0033】

プラネタリギヤＰ２のキャリアＫはロッド３と螺合するナット２の外周側に螺合固定される。キャリアＫは、ナット２の外面に固定される第１キャリアＫ１と、第１キャリアＫ１の外側に当該第１キャリアＫ１と嵌合固定される第２キャリアＫ２とを有する。第２キャリアＫ２には、三つのプラネタリギヤＰ２を夫々支持する三本の軸部材８が固定されている。

【0034】

ナット２は筒状であり、内面に駆動部Ｍの出力ギヤ９としての雌型の台形ネジ９ａが形成されている。一方のロッド３の外面にはネジ部１０としての雄型の台形ネジ１０ａが形成してある。ナット２は、耐摩耗性を持たせるために真鍮製である。ロッド３は後述の摺接部材２１をハウジング４の内面に当接させることで、ハウジング４に対して回転しない状態で往復移動する。ナット２の外面にはスラストベアリングを用いた軸受部１１が外嵌しており、この軸受部１１はハウジング４の内面に内嵌されている。

【0035】

ナット２の一端には第１キャリアＫ１が外挿した状態で固定ネジ部１２を介して螺合固定される。ナット２の他方の端部には径方向に突出した膨出部２ａが形成されており、当該膨出部２ａと第１キャリアＫ１の端面とによって軸受部１１の内側部材１１ａを軸心Ｘの方向に沿って挟持する。本構成であれば、ナット２に対する軸受部１１の固定および第１キャリアＫ１の固定が簡単となり、これらの組付け作業を効率化することができる。

【0036】

第１キャリアＫ１のさらに外方には、プラネタリギヤＰ２を保持する第２キャリアＫ２が外嵌固定される。当該外嵌固定は、二種類の嵌合部を用いて行われる。一つは、第２キャリアＫ２の側からみたときに、軸心Ｘの方向に沿った嵌合方向の奥側に形成された円筒状の第１嵌合部Ｋａである。これは第１キャリアＫ１の外面に形成された円筒状の嵌合外面と、第２キャリアＫ２の内面に形成された円筒状の嵌合内面とで形成される。もう一つは、第２キャリアＫ２の側からみたときに嵌合方向の手前側に合って第１嵌合部Ｋａに隣接するスプライン状の第２嵌合部Ｋｂである。

【0037】

第２嵌合部Ｋｂとしては、例えば軸心Ｘに垂直な断面形状として星形状に構成しておく。これにより、第１キャリアＫ１と第２キャリアＫ２とが相対回転することがなく、耐久性のあるキャリアＫを構成することができる。また、第１キャリアＫ１をナット２に螺入する際には、第２嵌合部Ｋｂを締結工具の係合部とすることができる。尚、第１キャリアＫ１および第２キャリアＫ２は、従来の真鍮に代えて鋼材で形成してあり軽量化と低コスト化を図っている。

【0038】

本実施形態では、特にハウジング４が窄まった形状となっており、軸受部１１をキャリアＫの奥に配置する必要がある。そのため、取り付け順序としては、ナット２に軸受部１１を取り付け、第１キャリアＫ１で軸受部１１を挟持したのちこれらをハウジング４に固定することとなる。第２キャリアＫ２の第１キャリアＫ１への取り付けはその後となる。

【0039】

軸受部１１の固定には、軸受部１１の外側部材１１ｂに当接する円環状のスペーサ１３と、当該スペーサ１３に当接して軸受部１１およびスペーサ１３の位置を保持する抜け止めリング１４とを用いる。抜け止めリング１４は、ハウジング４の内面に形成した溝部１５に嵌め込む例えばＣ字状のスナップリングである。

【0040】

本構成であれば、第２キャリアＫ２の取り付け前にスペーサ１３を取り付けることができ、スペーサ１３の寸法が、比較的大径となりがちな第２キャリアＫ２の寸法に拘わらず設定できる。よって、軸受部１１の取付部位の設計の自由度が高まるうえ、軸受部１１の取付作業が効率化される。また、軸受部１１の大きさと第２キャリアＫ２の大きさとが個別に設定できる結果、遊星歯車機構Ｐの部品設定に際しての自由度が高まる。

【0041】

尚、スペーサ１３を用いることで、溝部１５の形成位置に誤差があっても、適切な厚さのスペーサ１３を用いることで、外側部材１１ｂをガタツキなくハウジング４に固定することができる。また、スペーサ１３を完全な円環状の部材とすることで、スペーサ１３が外側部材１１ｂの全周と当接し、外側部材１１ｂの抜け止め効果が向上する。

【0042】

軸受部１１の固定が終了した後、第２キャリアＫ２を第１キャリアＫ１に嵌合固定する。第２キャリアＫ２に対するプラネタリギヤＰ２の取り付け順序は、第１キャリアＫ１に対する第２キャリアＫ２の取り付けの前後何れであっても良い。尚、リングギヤＰ３は、図２に示すようにハウジング４の内面に嵌合してある。

【0043】

（ガイド部）
駆動部Ｍによりロッド３が往復移動する際には、ロッド３の回転がハウジング４によって阻止される。そのために、図４乃至図６に示すように、ロッド３におけるネジ部１０とは反対側に、ロッド３とハウジング４とに亘るガイド部Ｇが形成してある。

【0044】

ガイド部Ｇは、ロッド３に設けられたスライダ２０と、スライダ２０に取り付けられた摺接部材２１と、摺接部材２１が所定の距離に亘って摺動するようハウジング４に設けられたガイド面２２とで構成される。

【0045】

スライダ２０は、図５（ａ）（ｂ）に示すように軸心Ｘに垂直な断面形状がコの字形を有する部材である。スライダ２０は、コの字を形成する底部２０ａに設けられた取付孔２０ｂを介して締結部材２３である取付ボルトによってロッド３に固定される。取付手順としては、ロッド３をハウジング４の内部に挿入し、ハウジング４の開口部に形成された互いに対向するガイド面２２の位置にロッド３のスライダ取付位置を対応させる。この状態で予め摺接部材２１を取り付けたスライダ２０を位置決めし、締結部材２３によって締結する。

【0046】

スライダ２０に対する摺接部材２１の取り付けは、スライダ２０のうちコの字を形成する一対の突設部２０ｃに、摺接部材２１に形成した溝状の差込部２１ａを挿入して行う。摺接部材２１のうち差込部２１ａを形成する内壁２１ｂには係合部２１ｃとして爪部が形成してあり、一対の突設部２０ｃに被係合部２０ｄとして設けられた孔部に爪部を係合させる。このように所謂スナップフィットによる係合を行うことで、スライダ２０に対する摺接部材２１の取付作業が簡略化され、作業コストを抑えることができる。

【0047】

また、夫々の突設部２０ｃの先端縁部は、軸心Ｘの方向に沿って両端をカットした段部２０ｅが形成してある。これにより、突設部２０ｃに摺接部材２１の差込部２１ａを差し込んだ際には、図５（ａ）に示すように、先端縁部のうち段部２０ｅを除く部位が摺接部材２１の上面に露出し、摺接部材２１が突設部２０ｃに対して軸心Ｘの方向に沿ってガタ付くのが阻止される。

【0048】

また、一対の摺接部材２１の夫々において外に向く面が摺接面２１ｄとなり、ハウジング４に設けられたガイド面２２と摺接してロッド３の回転が阻止される。この回転阻止が確実に行われるよう、スライダ２０の一対の突設部２０ｃにおける外向きの面が平面状の受面２０ｆとして形成してあり、摺接部材２１の差込部２１ａの内側に形成された平面２１ｅと面当接する。このような受面２０ｆと平面２１ｅを設けることで、ロッド３の回転規制機能が確実に発揮されることとなり、直動機構の高トルク化が可能となる。

【0049】

スライダ２０は、鋼材あるいはステンレス鋼などの金属材料で形成してあり、ロッド３の往復移動に際してガイド面２２からの反力として受けるロッド３の回り止めトルクを確実に受け止めることができる。一方、摺接部材２１は、例えばフッ素樹脂などの低摩擦係数を有する材料で構成される。

【0050】

また、スライダ２０と摺接部材２１とを分けたことで、スライダ２０をロッド３に取り付けた後に摺接部材２１をスライダ２０に取り付けることもできる。摺接部材２１の取り付け前であれば、締結部材２３を一対の突設部２０ｃの間から固定することが容易となる。本構成であれば、スライダ２０の組付けに際して、ロッド３を反転させるなど他の姿勢に変化させる必要がなく効率的な組付け作業が可能となる。

【0051】

（制御部）
ロッド３の位置は、制御部Ｃにより検知される。この検知は、一対の摺接部材２１の間に設けられたマグネット２４と、このマグネット２４に近接対抗する状態に制御基板２６に設けられた直動センサ２５とにより行われる。

【0052】

マグネット２４は図５に示すように長尺状のものを用いて樹脂材料によりインサート形成し、マグネットブロック２４ａとされる。このマグネットブロック２４ａはロッド３に固定されるが、ロッド３の回転を防止する外力が摺接部材２１からマグネット２４に入力されないように取り付けられる。

【0053】

具体的には、マグネットブロック２４ａは、図５（ｂ）に示すように一対の摺接部材２１の間に挿入され、マグネットブロック２４ａの裏面が、スライダ２０の底部２０ａに形成した二箇所の第１受座２０ｇに当接する状態に配置される。これにより、マグネット２４の検知面がロッド３の表面に対する所定高さに設置される。

【0054】

また、マグネットブロック２４ａの両端部近傍には張出部２４ｂが設けてあり、この張出部２４ｂに形成された第２受座２４ｃが、二つの摺接部材２１の夫々を軸心Ｘに沿う方向に挟み込む。このとき、第２受座２４ｃが摺接部材２１に軽く当接するようにしておくと、ロッド３の往復移動に際してマグネットブロック２４ａがガタ付かず、ロッド３の位置測定精度がより向上する。

【0055】

さらに、マグネット２４の幅方向、つまり、マグネット２４の表面に直交する方向視において軸心Ｘに交差する方向の位置決めは、ハウジング４により行う。つまり、ハウジング４におけるガイド面２２の近傍に当該ガイド面２２と平行に設けた第２ガイド面２７が張出部２４ｂに摺接し、マグネット２４の位置決めと移動案内とを行う。

【0056】

このように、ハウジング４に挿通したロッド３に対してスライダ２０および摺接部材２１を固定したのち、マグネットブロック２４ａを摺接部材２１およびハウジング４に対して位置決め配置することで、マグネット２４をロッド３に対して簡単に設置することができる。

【0057】

本構成であれば、ロッド３の往復移動に際してロッド３の回転を防止する力が摺接部材２１からマグネット２４に作用しない。よって、マグネット２４が破損するおそれが解消され、耐久性を高めた合理的な構造の変位検知装置Ｓを得ることができる。

【0058】

図４及び図７には制御部Ｃの構成を示す。制御部Ｃを構成るマグネット２４はロッド３の側に固定され、自身の検知面を上方に向けた状態で配置されている。このマグネットには直動センサ２５が近接した状態で対向配置される。直動センサ２５は、後述の第１基板２６ａに実装されており、ロッド３の位置情報を検知する。直動センサ２５で得た信号に基づいて制御部Ｃは、ロッド３の位置を演算し、ロッド３を所期の位置に移動させる駆動信号を駆動部Ｍに送信する。

【0059】

制御部Ｃは、図７（ａ）（ｂ）に示すように、制御基板２６として例えば第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂを備えている。第１基板２６ａは、マグネット２４に対向する側の基板であり、直動センサ２５等が設けられた所謂制御系の基板である。第２基板２６ｂは、電源回路などを備えた所謂電源系の基板である。

【0060】

本実施形態では、第１基板２６ａと第２基板２６ｂとの間には、例えば全体形状が矩形状で環状のスペーサ基板２６ｃが設けられ、第１基板２６ａと第２基板２６ｂとを電気的に接続している。これら第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂ、スペーサ基板２６ｃの三つは、ハウジング４に固定される前に予めフレーム部材３８に取り付けられる。尚、フレーム部材３８は、第１基板２６ａ等を車両のＥＣＵと接続するコネクタ３８ａを備えている。このように複数の基盤を重ね配置することで、制御部Ｃの全体の平面積を小さくすることができ、例えば直動機構等の対象機器への搭載性を高めることができる。

【0061】

図８に示すように、スペーサ基板２６ｃには、第１基板２６ａのはんだ付け部と第２基板２６ｂのはんだ付け部とを接続する複数の中継端子３０が備えられている。ここでは中継端子３０を直線状の棒状に構成してある。この中継端子３０は、例えばＣｕ合金系素材やＦｅ合金系素材等の機械的強度や電気伝導度、熱伝導度、耐食性に優れた材料で構成される。

【0062】

夫々の中継端子３０はスペーサ基板２６ｃに対して貫通配置してある。例えば、スペーサ基板２６ｃに予め複数の孔を形成しておき、中継端子３０を嵌合挿入する。また、中継端子３０を所定の位置に埋設した状態に、スペーサ基板２６ｃをインサート成形することもできる。

【0063】

夫々の中継端子３０に対して第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂを接続するには、全ての中継端子３０に対して第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂを正確に位置決めする必要がある。そのために、図９に示すように、スペーサ基板２６ｃと第１基板２６ａとの間には、互いの位置決めを行う第１位置決め部３１が設けてある。

【0064】

これは、例えば、スペーサ基板２６ｃに、第１基板２６ａに向けて突出する第１凸状部材３１ａを設けておき、第１基板２６ａに設けた第１嵌合孔３１ｂに嵌合させるものとする。一方、スペーサ基板２６ｃと第２基板２６ｂについても、第２位置決め部３２としてスペーサ基板２６ｃに設けた第２凸状部材３２ａと、第２基板２６ｂに設けた第２嵌合孔３２ｂとを設けておくとよい。

【0065】

このような第１位置決め部３１および第２位置決め部３２を設けることで、第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂに対するスペーサ基板２６ｃの接続作業が容易となり、複数段の基板の組み立て作業が効率化される。よって、低コストの基板搭載構造を得ることができる。

【0066】

（耐熱構造）
第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂには多数の電子部品が実装されており、通常の使用に際しては諸定量の発熱が生じる。この発熱により各基板の寸法が変化し、昇温したはんだ部の機械的特性が変化することがある。その結果、第１基板２６ａのはんだ付け部と第２基板２６ｂのはんだ付け部との相対位置が基板の平面方向に沿って変位し、はんだ付け部が割れる等の不具合が生じる。

【0067】

そこで、本実施形態のスペーサ基板２６ｃには、所定数の中継端子３０が配置された領域Ａどうしを分ける仕切部３３としてスリット３３ａが設けてある。具体的には、図８に示すように、所定面積の領域Ａごとに、スペーサ基板２６ｃの周縁部に対して垂直方向に延出するスリット３３ａを複数形成する。そのためには、当該スリット３３ａの部位のみをスペーサ基板２６ｃの中央側に突出させ、この突出部３４の内部にスリット３３ａを形成する。これにより、スリット３３ａを挟んで両側にある領域Ａどうしの接続剛性を確保している。

【0068】

本構成であれば、スペーサ基板２６ｃの所定の領域Ａどうしの相対変位が可能となり、第１基板２６ａや第２基板２６ｂの昇温に伴って中継端子３０の姿勢の変化を吸収することができる。よって、第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂのはんだ付け部に過大な曲げ力などが作用せず、はんだ付け部を有効に保護することができる。

【0069】

（接地構造）
本実施形態の基板搭載構造では、第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂについて、ノイズの発生を抑えるべく以下の接地構造を備えている。つまり、第１基板２６ａにおいてハウジング４への固定に用いられる第１固定部３５ａ、および、第２基板２６ｂにおいてハウジング４への固定に用いられる第２固定部３５ｂの少なくとも一つに対して接地端子３６を設けておく。

【0070】

この接地端子３６は、第２基板２６ｂ等がフレーム部材３８に取り付けられることで、第２基板２６ｂ等がフレーム部材３８に接地される。さらに、フレーム部材３８が、ネジ部材３９等を用いてハウジング４に固定されることで、第２基板２６ｂ等がハウジング４に接地される。

【0071】

具体的には、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、金属板を折り曲げ成形した接地端子３６を、例えば第２基板２６ｂをフレーム部材３８に固定する固定ネジ３７に取り付ける。この接地端子３６は、第２基板２６ｂの接地回路に接触している。また、接地端子３６の一方には、固定ネジ３７から遠去かる方に突出する弾性部３６ａを設けてある。この弾性部３６ａは、第２基板２６ｂの外方に突出しており、第２基板２６ｂを備えたフレーム部材３８をハウジング４に取り付けるだけで、第２基板２６ｂとハウジング４とが導通するように構成してある。

【0072】

本構成であれば、第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂが周辺にある機器から受けるノイズの影響を低減することができる。また、第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂを各種機器に取り付ける際に、接地作業を同時に行うことができるから、取付作業性に優れ、信頼性の高い基板搭載構造を得ることができる。

【0073】

（放熱構造）
本構成の第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂは使用に際して発熱する。特に電源系の基板である第２基板２６ｂの発熱量は第１基板２６ａの発熱量に比べて多い。仮に、発熱量が過大になると第２基板２６ｂの実装部品やはんだ付け部が損傷する可能性がある。そこで、本構成の基板搭載構造では、以下の放熱構造を備えている。

【0074】

図１１に示すように、フレーム部材３８の一部に、例えば、第２基板２６ｂの一部をハウジング４の側に向けて押す押え部４０を形成しておく。第２基板２６ｂのうち押え部４０に対向する部位の裏面には放熱部４１が形成されており、第２基板２６ｂ等がハウジング４に取り付けられた状態で、この放熱部４１が、ハウジング４に設けられた放熱シート４２と当接する。つまり、この時、放熱部４１が確実に放熱シート４２と当接するように、押え部４０が第２基板２６ｂの裏面を押すよう構成してある。

【0075】

本構成であれば、第２基板２６ｂ等を予め保持したフレーム部材３８をハウジング４に取り付けるだけで、第２基板２６ｂに設けた放熱部４１がハウジング４の放熱シート４２に確実に押し付けられ、良好な放熱効果を得ることができる。

【0076】

本構成のごとく、必要な制御基板２６を制御系の第１基板２６ａと電源系の第２基板２６ｂとに区別し、放熱部４１を第２基板２６ｂに設けることで発熱の除去効果を高めることができる。また、発熱の程度に応じて制御基板２６を分けることになるから、特に電源系の第２基板２６ｂにおいて発熱に起因したはんだ付け部の損傷などをより効果的に防止することができる。

【0077】

さらに、本構成の押え部４０は、放熱部４１を放熱シート４２に押し付けるだけであり、第２基板２６ｂ等が自身の平面方向に沿って熱膨張することを規制するものではない。よって、第２基板２６ｂにおいて不測の応力は生じず、はんだ付け部の破損などを有効に防止することができる。

【0078】

(シール構造)
第１基板２６ａおよび第２基板２６ｂ、スペーサ基板２６ｃは、フレーム部材３８の一方面に取り付けられた状態でハウジング４に固定され、更に、フレーム部材３８の反対面は、カバー部材４３で覆われる。これらフレーム部材３８とカバー部材４３をハウジング４に取り付ける際には、フレーム部材３８の一方面の周縁部とハウジング４との間、および、フレーム部材３８の他方面の周縁部とカバー部材４３の周縁部との間には環状のシール部材４４が配置される。

【0079】

このシール部材４４は、例えば、断面形状が円形の各種ゴム部材等で構成され、フレーム部材３８の周部形状に応じた平面形状を有する。フレーム部材３８あるいはカバー部材４３、ハウジング４のうち、互いに対向配置される部材の少なくとも何れか一方にはシール部材４４が嵌まり込む固定溝４５が形成してある。

【0080】

これにより、フレーム部材３８およびカバー部材４３の取り付け時にシール部材４４が位置ずれし難くなり、取付作業が容易となる。また、取り付け後のシール部材４４の位置ずれが防止され、長期に亘って防塵性・防水性に優れた基板搭載構造を得ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本発明の基板搭載構造は、電子部品が実装された第１基板および第２基板を複数の棒状の中継端子を用いて接続するものであって、これら複数の中継端子を備えたスペーサ基板を第１基板と第２基板との間に設置するものに広く用いることができる。

【符号の説明】

【0082】

２６ａ 第１基板
２６ｂ 第２基板
２６ｃ スペーサ基板
３０ 中継端子
３１ 第１嵌合部
３２ 第２嵌合部
３３ 仕切部
３３ａ スリット
３５ａ 第１固定部
３５ｂ 第２固定部
３６ 接地端子
３８ フレーム部材
４０ 押え部
４１ 放熱部
４２ 放熱シート
４３ カバー部材
４４ シール部材
Ａ 領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】