JP2005243332A - 電子制御ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 アース経路を形成するに際して、製造コストの低減を図る。
【解決手段】 バスバー３１とカラー２１との接触部分をインサート成形によりケース１０内に埋設した。アース経路の形成に際し、汎用部品であるカラー２１とバスバー３１を用意すれば足りるので、アルミダイキャスト製の専用部品を新規に製造せずに済む。ケース１０の外面に露出するカラーの端面にバスバーを重ねる場合、バスバーの突出分だけ金型の内壁を凹ませる必要が生じるため、金型の形状が複雑になって金型コストが高くなるが、バスバー３１とカラー２１との接触部分をケース１０内に埋設したので、金型の内壁が複雑になるのを回避できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子制御ユニットに関するものである。

合成樹脂製のケース内に電子制御回路を収容し、車両のボディに取り付けて用いられる電子制御ユニットにおいて、電子制御回路のアース回路をボディに接続させる手段として、以下のようなものが提案されている。

これは、ケースをボディに取り付ける場合の取付孔に嵌装される金属製のカラーを利用している。即ち、ケースには取付孔が貫通して形成され、その取付孔に通したねじをボディにねじ込むことによってケースが固定されるようになっており、その取付孔の内周には、強度確保等のために金属製のカラーが配される。そして、図７に示すように、この金属製のカラー１と、ケース２の内部に位置して電子制御回路からのアース線をねじ止めして接続できる金属製ナット３とを、連結部４で連結した形態のアース用部材５をアルミダイキャスト等により、予め製造しておき、このアース用部材５をケース２内にインサート成形により埋設した構造となっている。

かかるアース手段によれば、アース線をアース用部材５の金属製ナット３に接続しておいて、ケース２をボディに固定すると、アース線は、アース用部材５の金属製カラー１を介してボディに電気的に接続され、アースが取られた状態とされる。
尚、合成樹脂製のケース内に、電子制御回路を収容した構造であって、車両のボディに取り付けて用いられる電子制御ユニットとしては、特許文献１等に開示されているものがある。
特開２０００−１５９０８４公報

上記の従来方法では、アース経路を形成するに当たり、電子制御ユニットそのものの構造がシンプルにまとまる等の利点は得られるものの、アルミダイキャスト製の専用のアース用部材５を製造しなければならないために、製造コストが高くつく嫌いがあり、さらなる改良が切望されていた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、アース経路を形成するに際して、製造コストを低減することを目的としている。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、合成樹脂製のケース内に電子制御回路を収容し、前記ケースに形成した取付孔に通したビスによりボディに取り付けられるようになっている電子制御ユニットにおいて、
前記電子制御回路のアース回路に接続されるバスバーと、前記取付孔の内周に沿って配される金属製のカラーとを備え、
前記バスバーと前記カラーとが互いに接触した状態で、インサート成形により前記ケースと一体化されているとともに、前記バスバーと前記カラーとの接触部分が前記ケースの内部に埋設されている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記カラーと前記バスバーには、互いに嵌合することで前記カラーと前記バスバーとを接触状態に保持する保持手段が設けられているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記保持手段は、前記バスバーが前記カラーに対してその軸線方向へ変位するのを規制可能な変位規制手段を備えているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
電子制御回路のアース回路は、バスバー、カラー、取付孔に貫通されるビスを介してボディに電気的に接続された状態となり、電子制御回路がアースされる。アース経路を形成するに際しては、汎用部品である金属製のカラーと金属板材からなるバスバーを用意すれば足りるので、アルミダイキャスト製の専用部品を新規に製造する必要がなく、コストの低減を図ることができる。

また、通常、カラーの端面はケースの外面において面一状に露出した形態とされるが、もし、バスバーをカラーの露出面に重ねるようにした場合には、そのバスバーがケースの外面から突出することから、バスバーと対応する部分だけ金型のキャビティの内壁を凹ませる必要が生じるため、金型の形状が複雑になって金型コストが高くなることが懸念される。しかし、本発明では、バスバーとカラーとの接触部分がケースの内部に埋設されるようにしたので、ケースの外面においてバスバーが突出することがなく、金型のキャビティの内壁の形状が複雑になるのを回避し、金型コストの低減を図ることが可能である。

＜請求項２の発明＞
保持手段によってバスバーとカラーを接触状態に保持するようにしたので、インサート成形の際に射出圧によってバスバーとカラーが離間する虞はない。

＜請求項３の発明＞
バスバーはカラーに対して軸線方向に変位することがないので、バスバーがケースの外面に露出することを確実に防止することができる。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図６を参照して説明する。

本実施形態の電子制御ユニットＡは、合成樹脂製のケース１０、金属製のカラー２０，２１、金属製のバスバー３０，３１を備えている。
ケース１０は上面開放の方形をなす扁平な箱状をなしており、その内部には、電子部品４１が実装されたプリント回路基板４０（本発明の構成要件である電子制御回路）が収容されている。また、ケース１０の前面（図１における斜め左下方を向いた面）には、ワイヤーハーネスのコネクタ（図示せず）との嵌合手段であるフード部１１が形成されている。ケース１０の上面の開口には、カバー４５が被せられるようになっている。

ケース１０の四隅には、上下方向に貫通する円形の取付孔１２が形成されているとともに、各取付孔１２の内周にはインサート成形によってケース１０と一体化された金属製のカラー２０，２１が嵌合された形態で配置されている。カラー２０，２１の上下方向（軸線方向）の両端面は、ケース１０の上面と下面において面一状をなすように露出している。また、カバー４５の四隅にも、ケース１０の取付孔１２と対応する貫通孔４６が形成されている。

電子制御ユニットＡを車両のボディＢに取り付ける際には、図４に示すように、ケース１０をボディＢの上面に載置して位置決めするとともにケース１０の開口にカバー４５を被せた状態で、カバー４５の上からビス４７を貫通孔４６と取付孔１２に差し込み、そのビス４７をボディＢの雌ネジ孔Ｂａに螺合して締め付ける。すると、ケース１０とカバー４５がビス４７の頭部４７ａとボディＢとの間で上下に挟み付けられ、もって、電子制御ユニットＡがボディＢに固定させる。このとき、ボディＢに螺合されているビス４７の頭部４７ａがカラー２０，２１の上端面に接触するとともに、カラー２０，２１の下端面がボディＢの上面に接触することにより、カラー２０，２１とボディＢとが電気的に導通可能な状態に接続されるようになっている。そして、後述するように、４つのカラー２０，２１のうち１つのカラー２１が、プリント回路基板４０のアース回路（図示せず）をボディＢに接続させるアース手段として機能する。

さて、ケース１０には、プリント回路基板４０の制御回路（図示せず）及びプリント回路基板４０のアース回路に接続される複数のバスバー３０，３１（図１では３本のバスバーを示しているが、バスバーの数は２本以下、又は４本以上としてもよい）が一体化された状態で設けられている。そして、これらの複数のバスバー３０，３１のうちアース回路に接続される１本のバスバー３１が、上記したカラー２１と共にプリント回路基板４０をボディＢにアースさせるためのアース手段として機能する。

以下、アース用のバスバー３１、アース用のカラー２１、及びそのバスバー３１とカラー２１との接続構造について説明する。
アース用として供されない３本のカラー２０は、軸線方向において外径が一定の円筒形をなす。これに対し、アース用として用いられるカラー２１は、図２及び図３に示すように、全体として円筒状をなすが、その外周における中間高さ（軸線方向における中央位置）には、同心状に小径とした円形をなす嵌合部２２（本発明の構成要件である保持手段）が形成されている。嵌合部２２の外周は、その上方部分及び下方部分の外周に対して段差状に縮径した形態であり、その嵌合部２２の段差状をなす上下両端面は、後述するバスバー３１の上下方向（カラー２１の軸線方向）への変位を規制するための係止面２３（本発明の構成要件である変位規制手段）となっている。

アース用のバスバー３１は、所定形状に打ち抜いた一定厚さの板材を曲げ加工して製造されたものである。バスバー３１は、図２及び図３に示すように、板厚方向を前後方向に向けると左右方向に延びる細長い本体部３２と、この本体部３２の左端から後方へ延出する略Ｌ字形の接続部３３とを備えている。接続部３３は、本体部３２の下端縁から後方へ水平に延出する水平部３４と、その延出部の水平部３４から上方へ立ち上がるタブ部３５とからなり、このタブ部３５がプリント回路基板４０のアース回路に接続される。

本体部３２の右端には、右方へ延出する形態の弧状部３６（本発明の構成要件である保持手段）が形成されている。弧状部３６は、本体部３２の右端をそのまま延長させた部分を曲げ加工したものであって、軸線を上下方向（カラー２１の軸線と平行）に向けるとともに、弧の内部空間を前方へ開放させた形態の円弧状をなしている。弧状部３６にの板厚方向は径方向と同方向の向きとされており、これにより、弧状部３６は、径寸法（円弧の曲率）を大小変化させるように弾性変形し得るようになっている。弧状部３６と本体部３２との連続部分、即ち弧状部３６の内周面と本体部３２の前面とは弧状面３７を介して滑らかに連なっている。弧状部３６の内径は、カラー２１の嵌合部２２の外径と同じかそれよりも少し小さい寸法とされている。

この弧状部３６の上下両端面は、本体部３２に対して同じ高さで面一状に連なる当接面３８（本発明の構成要件である変位規制手段）となっている。上下両当接面３８の間の間隔、即ち弧状部３６の上下方向の寸法は、嵌合部２２の上下方向と同じ寸法（弧状部３６が嵌合部２２に対して上下方向にガタ付きなく嵌合し得る寸法）とされている。また、嵌合部２２に嵌合した状態における弧状部３６の外径寸法は、カラー２１の最大の外径寸法よりも小さい寸法とされている。

さらに、弧状部３６の左端縁（本体部３２とは反対側の端縁）には、弧状部３６の略径方向外向きに短く延出する耳部３９が形成されている。この弧状部３６と耳部３９との連続部分、即ち弧状部３６の内周面と耳部３９の前面とは弧状面３７を介して滑らかに連なっている。また、耳部３９の上下両端面は、弧状部３６の上下両端の当接面３８に対して面一状に連なっている。

上記カラー２１とバスバー３１は、弧状部３６を弾性的に拡開変形させつつ嵌合部２２に対して径方向外側から嵌め込むことによって組み付けられている。組付けの際には、弧状面３７が嵌合部２２の外周面に対して摺接することにより、弧状部３６は、嵌合部２２に対して引っ掛かりを生じることなく、円滑に拡径変形することができる。

組付けられた状態では、弧状部３６がその弾性復元力により縮径変形し、この弧状部３６の弾力により、バスバー３１がカラー２１に対して径方向へ離脱するのが規制される。さらに、弧状部３６の上下両当接面３８が嵌合部２２の上下両係止面２３に当接することにより、バスバー３１がカラー２１に対して軸線方向（上下方向）に変位することが規制される。以上により、バスバー３１とカラー２１が、周方向への相対変位のみを許容され、且つ軸線方向と径方向への変位を規制された位置決め状態に保持される。また、弧状部３６の内周面が嵌合部２２の外周面に対して面接触状態で密着するように当接し、これにより、カラー２１とバスバー３１とが電気的に導通可能な状態に接続されるのであり、この接触状態は、上記した嵌合部２２と弧状部３６との嵌合によって保持される。

このバスバー３１とカラー２１との組付けは、ケース１０を樹脂成形する前に予め完了しておき、この組み付けられたバスバー３１とカラー２１は、ケース１０を成形するための金型（図示せず）にセットされる。そして、金型を型締めした後、金型内に溶融樹脂を注入し、その樹脂が冷却されて固化した後、型開きすれば、バスバー３１とカラー２１が一体化された状態のケース１０が得られる。ケース１０の内部には、カラー２１の全体と、カラー２１とバスバー３１との接続部分、即ちバスバー３１のうち弧状部３６と本体部３２が、ケース１０の内部に埋設された状態となる。尚、バスバー３１のうちタブ部３５はケース１０内には埋設されず、ケース１０の内部空間、即ちプリント回路基板４０が収容される空間内に露出した状態で臨む。

かかるケース１０とケース１０の開口部に被せたカバー４５とを、上記のようにビス４７を用いてボディＢに取り付けると、ケース１０内のアース回路が、バスバー３１のタブ部３５、水平部３４、本体部３２、弧状部３６、カラー２１、ビスを介してボディＢに接続され、これにより、アース回路がボディＢに接地される。

上述のように、本実施形態の電子制御ユニットＡは、合成樹脂製のケース１０内にプリント回路基板４０を収容し、ケース１０に形成した取付孔１２に通したビス４７によりボディＢに取り付けられるようにしたものであって、プリント回路基板４０のアース回路に接続されるバスバー３１と、取付孔１２の内周に沿って配される金属製のカラー２１とを、互いに接触させた状態で、インサート成形によりケース１０と一体化させている。つまり、本実施形態の場合、アース経路を形成するに際して、汎用部品である金属製のカラー２１と金属板材からなるバスバー３１を用意すれば足りるのである。したがって、アルミダイキャスト製の専用部品を新規に製造する必要がなく、コストの低減を図ることができる。

また、カラー２１の上下両端面はケース１０の外面において面一状に露出した形態とされているが、もし、アース用のバスバーをカラーの露出面に重ねる形態とした場合には、そのバスバーがケースの外面から突出することから、バスバーと対応する部分だけ金型のキャビティの内壁を凹ませる必要が生じるため、金型の形状が複雑になって金型コストが高くなることが懸念される。
しかし、本実施形態では、バスバー３１とカラー２１との接触部分（嵌合部２２と弧状部３６）がケース１０の内部に埋設されるようにしたので、ケース１０の外面においてバスバー３１が突出することがなく、金型のキャビティの内壁の形状が複雑になるのを回避し、金型コストの低減を図ることが可能である。

また、嵌合部２２と弧状部３６とに嵌合によってバスバー３１とカラー２１を接触状態に保持するようにしたので、インサート成形の際に射出圧によってバスバー３１とカラー２１が離間する虞はない。

また、保持手段としての嵌合部２２と弧状部３６には、バスバー３１がカラー２１に対してその軸線方向へ変位するのを規制可能な変位規制手段としての係止面２３と当接面３８が設けられているので、インサート成形の際の射出圧によってバスバー３１がカラー２１に対して軸線方向に変位することがなく、バスバー３１がケース１０の外面に露出することが確実に防止されている。

また、カラー２１及び嵌合部２２（カラー２１の保持手段）を上下方向（軸線方向）において対称な形状としたので、バスバー３１とカラー２１とを組み付ける際に、カラー２１の上下の向きを考慮する必要がなく、バスバー３１との組付けを行う際の作業性に優れている。

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図５、図６を参照して説明する。
本実施形態２の電子制御ユニットＣは、カラー５０とバスバー６０を上記実施形態１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施形態２のアース用のカラー５０は、アース用として用いられない他の３本のカラー５０と同じく、軸線方向（上下方向）における全長に亘って外径が一定の円筒形をなす。カラー５０の外周のおける中央高さの部分（軸線方向における中央位置）は、位置決め部５２（本発明の構成要件である変位規制手段）を兼ねた嵌合部５１（本発明の構成要件である保持手段）となっている。

一方、金属板材からなるバスバー６０は、実施形態１のバスバー３１と同様の形態の本体部６１、及び水平部６３とタブ部６４とからなるＬ字形の接続部６２とを有し、本体部６１における接続部６２とは反対側の端部に円環部６５（本発明の構成要件である嵌合部５１）が一体に形成されている。円環部６５は、板厚方向が上下方向を向くように水平に形成され、その中心孔６６の内径はカラー５０の外径よりも大きい寸法とされている。この円環部６５（中心孔６６）の内周には、周方向において等角度間隔を空けた複数位置（本実施形態では３カ所であるが、４カ所以上としてもよい）から中心に向かって三角形状に突出するとともに、円環部６５に対して面一状に連なる形態の食い込み部６７が形成されている。食い込み部６７の突出端は円環部６５と同心円周（図示せず）上に配置されており、その食い込み部６７の突出端同士を結ぶ円の直径は、カラー５０の外周の嵌合部５１の外径よりも僅かに小さい寸法とされている。

かかるバスバー６０は、その円環部６５をカラー５０に対してその軸線方向に圧入させることで嵌合される。また、円環部６５の食い込み部６７をカラー５０の嵌合部５１と対応するように位置させる。これにより、複数の食い込み部６７が嵌合部５１に対して径方向に食い込み、この食い込み作用によって、カラー５０に対するバスバー６０の軸線方向、周方向及び径方向のいずれの方向への相対変位が規制され、バスバー６０とカラー５０とが接触状態に保持される。

このように組み付けたバスバー６０とカラー５０は、ケース１０を金型成型する際にインサート成形によってケース１０と一体化されるとともに、バスバー６０とカラー５０との接触部分、即ち嵌合部５１と円環部６５との嵌合部分はケース１０の内部に埋設された状態となる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態１，２ではカラーを円形断面の筒体（円筒形）としたが、本発明によれば、カラーが非円形の断面をなす筒体であってもよい。

（２）上記実施形態１，２ではカラー及びカラーの保持手段を上下方向（軸線方向）において対称な形状としたが、本発明によれば、カラーとその保持手段が軸線方向において非対称な形態としてもよい。

（３）上記実施形態１，２ではカラーにおける保持手段を軸線方向における中央位置に配したが、本発明によれば、保持手段を軸線方向における中央からいずれかの端部側へずれた位置に配してもよい。

（４）上記実施形態１ではバスバーの保持部がカラーに対して周方向に変位し得るようにしたが、本発明によれば、バスバーの保持部がカラーに対して周方向に変位しないようにしてもよい。

（５）上記実施形態１ではバスバーの保持部がカラーに対して軸線方向に変位しないようにしたが、本発明によれば、バスバーの保持部がカラーに対して軸線方向に変位し得るようにしてもよい。

（６）上記実施形態１，２ではバスバーの保持手段がカラーに対して径方向に変位しないようにしたが、本発明によれば、バスバーの保持手段がカラーに対して径方向に変位し得るようにしてもよい。

（７）本発明によれば、保持手段として、ネジ部の係合構造を適用することもできる。

（８）上記実施形態１では嵌合部に嵌合した状態における弧状部の外径寸法をカラー最大の外径寸法よりも小さい寸法としたが、本発明によれば、嵌合部に嵌合した状態における弧状部の外径寸法を、カラー最大の外径寸法と同じかそれよりも大きい寸法としてもよい。

実施形態１の斜視図 実施形態１においてバスバーとカラーを分離させた状態の斜視図 実施形態１においてバスバーとカラーを嵌合させた状態の斜視図 実施形態１におけるバスバーとカラーの接続部分をあらわす部分拡大断面図 実施形態２においてバスバーとカラーを分離させた状態の斜視図 実施形態２におけるバスバーとカラーの接続部分をあらわす部分拡大断面図 従来例の断面図

符号の説明

Ａ…電子制御ユニット
１０…ケース
２１…カラー
２２…嵌合部（保持手段）
２３…係止面（変位規制手段）
３１…バスバー
３６…弧状部（保持手段）
３８…当接面（変位規制手段）
４０…プリント回路基板（電子制御回路）
Ｂ…ボディ
Ｃ…電子制御ユニット
５０…カラー
５１…嵌合部（保持手段）
５２…位置決め部（変位規制手段）
６０…バスバー
６５…円環部（保持手段）
６７…食い込み部（変位規制手段）

Claims (3)

1. 合成樹脂製のケース内に電子制御回路を収容し、前記ケースに形成した取付孔に通したビスによりボディに取り付けられるようになっている電子制御ユニットにおいて、
   前記電子制御回路のアース回路に接続されるバスバーと、前記取付孔の内周に沿って配される金属製のカラーとを備え、
   前記バスバーと前記カラーとが互いに接触した状態で、インサート成形により前記ケースと一体化されているとともに、前記バスバーと前記カラーとの接触部分が前記ケースの内部に埋設されていることを特徴とする電子制御ユニット。
2. 前記カラーと前記バスバーには、互いに嵌合することで前記カラーと前記バスバーとを接触状態に保持する保持手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子制御ユニット。
3. 前記保持手段は、前記バスバーが前記カラーに対してその軸線方向へ変位するのを規制可能な変位規制手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の電子制御ユニット。

Images