JP2004087236A

JP2004087236A - 車載電子制御装置

Info

Publication number: JP2004087236A
Application number: JP2002245097A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Fukaya; 深谷　有一郎; Tatsuya Kakehi; 筧　達也
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2002-08-26
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】新規な構成にて小型化を図ることができる車載電子制御装置を提供する。
【解決手段】ケース１内においてケース本体２に、電子部品を実装した回路基板１０が固定されている。回路基板１０の下面に電極１１が配置されるとともに、電極１１を配した箇所におけるケース本体２にコネクタ取付用透孔４が設けられている。コネクタ２０はコネクタピン２２を有し、コネクタ端子（可動電極）２４はコネクタハウジング２１側からスプリングにより回路基板１０の電極１１側に付勢され、コネクタ端子２４が電極１１に押し当てられている。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載電子制御装置における基板・コネクタ間の電気的接続に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８，９を用いて車載電子制御装置の構成例について説明する。図８は電子制御装置の平面図であり、図９は図８のＢ−Ｂ線での縦断面図である。ただし、図８は図９のカバー１０２を取り外した状態での平面図である。
【０００３】
ケース１００はケース本体１０１とカバー（蓋）１０２からなり、ケース１００内においてケース本体１０１には、電子部品（図示略）を実装した回路基板１０３が接着剤１０４にて固定されている。また、ケース本体１０１における回路基板１０３の配置領域よりも外側の部位においてコネクタ１０５が取り付けられている。コネクタ１０５はコネクタピン１０６を有する。さらに、回路基板１０３とコネクタピン１０６のコネクタ端子１０６ａとはワイヤ１０７によるボンディングにて接続されている。
【０００４】
ところが、このような構成とすると、基板１０３のパッドとコネクタ端子１０６ａの周囲においてワイヤボンディングのためのスペースが必要となり、小型化に不向きである。また、外力（振動、落下等）により、ワイヤ１０７が倒れたり、ボンディング部分が剥がれたりする等の不具合が発生しやすい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような背景の下になされたものであり、その目的は、新規な構成にて小型化を図ることができる車載電子制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、回路基板におけるケースに固定する側の面に電極を配するとともに、当該電極を配した箇所におけるケースにコネクタ取付用透孔を設け、この透孔にコネクタを、コネクタ端子が電極と導通する状態で装着したことを特徴としている。
【０００７】
よって、基板・コネクタ間の電気接続箇所を回路基板の外部（周辺部）ではなく回路基板の内方、つまり、基板裏面とすることで小型化することが可能となる。また、ワイヤボンディング工程を廃止することで組付け工程を低減することができる。
【０００８】
請求項２に記載のように、コネクタにおけるコネクタ端子は基板の電極に押し当てられていると、振動等の外力によるコネクタ端子と基板の電極との離れを防ぐことが可能となる。
【０００９】
請求項３に記載のように、コネクタにおけるコネクタ端子はコネクタハウジング側から付勢部材により基板の電極側に付勢されることによりコネクタ端子が電極に押し当てられているようにすると、接触力を確保し、振動等の外力によるコネクタ端子と基板の電極との離れを防ぐことができる。
【００１０】
請求項４に記載のように、コネクタにおけるコネクタ端子は弾力性のある材質により構成されていることにより、当該コネクタ端子が基板の電極に押し当てられていると、接触力を確保し、振動等の外力によるコネクタ端子と基板の電極との離れを防ぐことができる。
【００１１】
請求項５に記載のように、コネクタにおけるコネクタ端子と基板の電極とは導電性接着剤にて導通をとるようにすると、接着剤で電極とコネクタ端子を結合することで、結合性を高めることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、この発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１３】
図１には、本実施形態における車載電子制御装置（ＥＣＵ）の平面図を示すとともに、図２には、図１のＡ−Ａ線での縦断面図を示す。ただし、図２に示すように、ケース１はケース本体２とカバー３とからなり、図１はカバー３を取り外した状態での平面図である。本ＥＣＵは、エンジン制御用ＥＣＵである。
【００１４】
ケース本体２はアルミよりなり、全体構成として上面が開口した箱型をなしている。ケース本体２の上面開口部はカバー（蓋）３にて塞がれている。
ケース１内においてケース本体２の底面（広義にはケース内面）には、電子部品（図示略）を実装した回路基板１０が配置され、接着剤１２にて固定されている。回路基板１０の裏面（下面）において左側と右側に、複数の電極１１が所定領域に集めた状態で形成されている。詳しくは、回路基板１０は両面多層基板を使用しており、基板表面の回路部と基板裏面の電極１１とはスルーホールやビアホールを用いて電気的に接続されている。なお、回路基板１０の裏面（下面）において電極１１の形成領域には接着剤１２が配置されていない。
【００１５】
また、ケース本体２における回路基板１０の電極１１を配した箇所の下の部位には、コネクタ取付用透孔４が設けられている（ケース本体２の左右に設けられている）。この各透孔４にコネクタ２０がそれぞれ差し込まれ、この状態で接着固定することによりコネクタ２０がケース１に取り付けられている。コネクタ２０は、有底筒状のハウジング２１と、当該ハウジング２１に貫通支持された複数のコネクタピン２２からなる。図２に示すように、コネクタハウジング２１には厚肉部２１ａが、また、透孔４には大径部４ａが設けられ、大径部４ａに厚肉部２１ａが完全に嵌入した状態でコネクタ２０がケース本体２に固定されている。回路基板１０とコネクタ２０のコネクタピン２２とは電気的に接続されている（詳細は後述する）。
【００１６】
コネクタ２０において、コネクタハウジング２１の内部に位置するピン２２は相手側コネクタを介してワイヤ（図示略）の端部と連結される。このワイヤにはバッテリー、各種センサ、エンジン制御用アクチュエータが接続される。つまり、ＥＣＵでのケース１の内部の機器はコネクタ２０にてワイヤを介してバッテリー、各種センサ、エンジン制御用アクチュエータが接続される。そして、ＥＣＵはセンサ信号にてエンジンの運転状態を検知し各種の演算を実行してインジェクタやイグナイタといったアクチュエータを駆動してエンジンを最適な状態で運転させる。
【００１７】
本例のコネクタピン２２は基端部においてコネクタ端子としての可動電極２４を具備しており、コネクタ２０がケース本体２の透孔４に装着された状態において、詳しくは、透孔４の大径部４ａにコネクタハウジング２１の厚肉部２１ａが完全に嵌入した状態において、コネクタ２０のコネクタ端子（可動電極）２４が回路基板１０の電極１１と接触し導通している。
【００１８】
その詳細を、図３を用いて説明する。
図３において、コネクタピン２２はコネクタハウジング２１を貫通し、かつ、幅広なパッド部２３がコネクタハウジング２１の上面において形成されている。また、コネクタハウジング２１の上面におけるパッド部２３の上には円筒状の可動電極２４が配置されている。円筒状の可動電極２４は上端部が半球状をなしている。また、可動電極２４は導電性材料よりなる。可動電極２４の内部にはスプリング２５が配置され、このスプリング２５により可動電極２４を上方に付勢している。また、スプリング２５を介してパッド部２３と可動電極２４とは電気的に接続されている。この可動電極２４の上端面は基板１０の電極１１と接触している。即ち、コネクタ端子２４をスプリングタイプのものにし、基板裏面の電極１１に押し付けて導通をとっている。
【００１９】
このようにして、回路基板１０におけるケース１に固定する側の面に電極１１を配するとともに、当該電極１１を配した箇所におけるケース１にコネクタ取付用透孔４を設け、この透孔４にコネクタ２０を、コネクタ端子（可動電極）２４が電極１１と導通する状態で装着した。よって、基板・コネクタ間の電気接続箇所を、図８，９のように回路基板１０の外部（周辺部）ではなく、図１，２に示すように回路基板１０の内方、つまり、基板１０の裏面とすることで、ＥＣＵを小型化することが可能となる。詳しくは、基板裏面の電極１１とコネクタ端子２４を接合することで、図８，９における基板１０３の電極（パッド）とコネクタ端子１０６ａの周りのボンディングに要するスペースを減少または削減することができ、ＥＣＵ全体の小型化を図ることができる。また、ワイヤボンディング工程を廃止することで組付け工程を低減することができる。
【００２０】
特に、コネクタ２０におけるコネクタ端子２４は基板１０の電極１１に押し当てられているので、振動等の外力によるコネクタ端子２４と基板１０の電極１１との離れを防ぐことが可能となる。詳しくは、コネクタ２０におけるコネクタ端子（可動電極）２４はコネクタハウジング２１側からスプリング（付勢部材）２５により基板１０の電極１１側に付勢されることによりコネクタ端子２４が基板１０の電極１１に押し当てられている。このような構成とすることにより、バネ性のあるコネクタ端子２４を用いることで、基板１０の電極１１との接触力を確保して、振動等の外力によるコネクタ端子２４と基板１０の電極１１との離れを防ぐことができる。
【００２１】
つまり、コネクタ２０のコネクタ端子２４がバネ性を持つことで基板１０との接触力（押し込み力）を確保して、振動等の外力が加わった場合にも離れることなく常に導通を保つことができる。
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００２２】
図４には、図２に代わる本実施形態におけるＥＣＵの縦断面図を示す。本実施形態ではコネクタ端子３０に導電性ゴム材を用いている。詳しい構成を図５（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
【００２３】
図５（ａ）に示すように、コネクタピン２２は基端部においてコネクタハウジング２１の上面から突出し、この部位においてコネクタ端子としての導電性ゴム材３０が固定されている。導電性ゴム材３０は円柱状をなし、立設している。そして、図４のコネクタ２０がケース本体２の透孔４に装着された状態において、詳しくは、透孔４の大径部４ａにコネクタハウジング２１の厚肉部２１ａが完全に嵌入した状態において、図５（ｂ）に示すように、導電性ゴム材３０が変形して基板１０の電極１１と接触している。このようにして、コネクタ端子３０を弾力性のある材質（導電性ゴム）で構成し、基板裏面の電極１１に押し当て、導通をとっている。このように、弾性力のあるコネクタ端子３０を用いることで、第１の実施形態と同様に、基板１０の電極１１との接触力を確保して、振動等の外力によるコネクタ端子３０と基板１０の電極１１との離れを防ぐことができる。
【００２４】
以上のごとく、コネクタ２０におけるコネクタ端子３０を弾力性のある材質により構成していることにより、当該コネクタ端子３０が基板１０の電極１１に押し当てられていると、弾力性のあるコネクタ端子３０を用いることで、接触力を確保し、振動等の外力によるコネクタ端子３０と基板１０の電極１１との離れを防ぐことができる。
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態を、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００２５】
図６には、図２に代わる本実施形態におけるＥＣＵの縦断面図を示す。本実施形態ではコネクタ端子と基板電極１１との間に導電性接着剤４１を配している。
詳しくは、図７に示すように、コネクタ２０のコネクタ端子４０は幅広のパッド部であり、同パッド部はコネクタハウジング２１の上面に位置し、導電性の接着剤４１にて基板電極１１と導通をとっている。このように、コネクタ２０におけるコネクタ端子（パッド部）４０と基板１０の電極１１とを導電性接着剤４１にて導通をとるようにすることにより（接着剤４１で電極１１とコネクタ端子４０を接合することで）結合性を高めることができる。
【００２６】
これまでの説明においては、回路基板１０のケース（筐体）２に対する固定方法は、接着剤によるものであったが、この他に、ネジ止め、ツメ固定、ケースによる嵌合、接着性熱伝導シートによる固定、位置決めピンを用いた接着剤による固定といった方法も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における車載電子制御装置（ＥＣＵ）の平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線での縦断面図。
【図３】図２のＥＣＵの一部拡大図。
【図４】第２の実施形態におけるＥＣＵの縦断面図。
【図５】（ａ），（ｂ）は図４のＥＣＵの一部拡大図。
【図６】第３の実施形態におけるＥＣＵの縦断面図。
【図７】図６のＥＣＵの一部拡大図。
【図８】従来技術を説明するためのＥＣＵの平面図。
【図９】図８のＢ−Ｂ線での縦断面図。
【符号の説明】
１…ケース、２…ケース本体、４…コネクタ取付用透孔、１０…回路基板、１１…電極、２０…コネクタ、２１…コネクタハウジング、２２…コネクタピン、２４…コネクタ端子（可動電極）、２５…スプリング、３０…コネクタ端子（導電性ゴム材）、４０…コネクタ端子（パッド部）、４１…導電性接着剤。

Claims

ケース（１）内においてケース内面に、電子部品を実装した回路基板（１０）が固定されるとともに、前記ケース（１）にコネクタ（２０）が取り付けられ、前記回路基板（１０）と前記コネクタ（２０）のコネクタピン（２２）とが電気的に接続された車載電子制御装置であって、
前記回路基板（１０）におけるケース（１）に固定する側の面に電極（１１）を配するとともに、当該電極（１１）を配した箇所におけるケース（１）にコネクタ取付用透孔（４）を設け、この透孔（４）にコネクタ（２０）を、コネクタ端子（２４，３０，４０）が前記電極（１１）と導通する状態で装着したことを特徴とする車載電子制御装置。
コネクタ（２０）におけるコネクタ端子（２４，３０）は前記基板（１０）の電極（１１）に押し当てられていることを特徴とする請求項１に記載の車載電子制御装置。
コネクタ（２０）におけるコネクタ端子（２４）はコネクタハウジング（２１）側から付勢部材（２５）により前記基板（１０）の電極（１１）側に付勢されることによりコネクタ端子（２４）が前記電極（１１）に押し当てられていることを特徴とする請求項２に記載の車載電子制御装置。
コネクタ（２０）におけるコネクタ端子（３０）は弾力性のある材質により構成されていることにより、当該コネクタ端子（３０）が前記基板（１０）の電極（１１）に押し当てられていることを特徴とする請求項２に記載の車載電子制御装置。
コネクタ（２０）におけるコネクタ端子（４０）と基板（１０）の電極（１１）とは導電性接着剤（４１）にて導通をとるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車載電子制御装置。