JP3148543B2 - コントロ−ラの配線構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコントロ−ラの配線構造
に関し、より詳しくは、部品点数の低減による低コスト
化が可能であり、かつ、耐久性に優れたコントロ−ラの
配線構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車のＥＣＵ（Electronic Con
trol Unit ）等においては、ＡＢＳ（Antilock Brake S
ystem ）等を電気的に制御するべくコントロ−ラが使用
されている。そして、従来かかるコントロ−ラについて
は、図８および図９に示すような配線構造のものが知ら
れていた。すなわち、従来のコントロ−ラ１の配線構造
は、ケ−ス３によって外郭が形成されており、ケ−ス３
内において該配線構造が配置されるものである。ケ−ス
３は、その左右両端部にタ−ミナルを格納したコネクタ
９・１１を有する。図９に示す図中左側のタ−ミナル１
３は、雄型に形成された入力タ−ミナルである。また、
図９に示す図中右側のタ−ミナル１５は、雌型に形成さ
れた出力タ−ミナルである。そして、入出力タ−ミナル
１３・１５は、それぞれ左右両コネクタ９・１１を介し
て他の部材と電気的に接続可能とされている。さて、入
出力タ−ミナル１３・１５は、ケ−ス３内にて、それぞ
れＣｕパタ−ン７および結線ワイヤ１７を介してＩＣ５
に接続されている。ＩＣ５は、制御対象物を制御するた
めの部材である。また、ＩＣ５はＣｕパタ−ン７の上に
配置されている。ここで、Ｃｕパタ−ン７の配置構造に
ついては、図９に示すように、ケ−ス３の底部上面に絶
縁基盤２０を設置し、該絶縁基盤２０の上面にＣｕパタ
−ン７を配置する構造としている。これは、Ｃｕパタ−
ン７を絶縁するためであり、これによって各Ｃｕパタ−
ン７は、他のＣｕパタ−ン７との間で効果的に絶縁され
るものであった。なお、絶縁基盤２０にはセラミック等
が用いられている。なお、ケ−ス３内部に所定の配線処
理等がなされた後、ケ−ス３内には充填材１９が充填さ
れ、さらにフタ４によって密閉状とされている。また、
上記配線構造のコントロ−ラの製造工程に関しては、図
１０に示す通りである。なお、図１０中「樹脂ケ−ス」
は上記「ケ−ス１」に、「樹脂フタ」は「フタ４」に、
「ワイヤボンディング」は上記「結線ワイヤ１７」を施
す作業に、「シリコンゲル、シリコンゴムポッティン
グ」は上記「充填材１９」にそれぞれ対応している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のコントロ−ラ１の配線構造においては、下記の問
題点があった。第１の問題点は、Ｃｕパタ−ン７の配置
のために絶縁基盤２０を設ける必要があるため、コント
ロ−ラの製造コストの低減が図れない点である。第２の
問題点は、コネクタ９・１１内に設置された入出力タ−
ミナル１３・１５を介して他の部材とコントロ−ラ１と
を接続した場合、接続時の外力が入出力タ−ミナル１３
・１５を通してコントロ−ラ内部の部材に伝わり、コン
トロ−ラ内部の配線構造の破壊あるいは劣化のおそれが
ある点である。かかる問題点は、特に上記の第１の問題
点を解決するために部品点数の低減を図った場合に、配
線構造の脆弱化が生じ易くなり問題となる。そこで、本
発明の第１の課題は、上記第１の問題点に鑑み、効果的
なＣｕパタ−ン７間の絶縁を図りつつ、部品点数の低減
が可能であり、製造コスト低減が可能なコントロ−ラの
配線構造を提供することにある。また、本発明の第２の
課題は、上記第２の問題点に鑑み、特にコントロ−ラの
部品点数を低減した場合、他の部材とコントロ−ラを接
続した際に生じる外力によってコントロ−ラ内部の部材
に破壊あるいは劣化が生じることを効果的に防止し得る
コントロ−ラの配線構造を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は以下の手段を講じている。すなわち、
請求項１の発明は、他の部材との接続を可能とするコネ
クタが形成されたケ−スと、前記ケ−ス内に配置される
とともに制御対象物を制御可能な処理回路とを有し、前
記処理回路は、制御用のＩＣと、前記ＩＣと電気的に接
続されたＣｕパタ−ンと、前記Ｃｕパタ−ンと電気的に
接続された入力タ−ミナルおよび出力タ−ミナルとによ
って構成されており、しかも、前記入力タ−ミナルおよ
び出力タ−ミナルは前記コネクタを介して他の部材と電
気的に接続が可能とされたコントロ−ラの配線構造にお
いて、前記ケ−スは不導体性材料で形成されるとともに
前記Ｃｕパタ−ンは前記ケ−スに直接接合して配置され
ていることを特徴とするコントロ−ラの配線構造であ
る。また、請求項２の発明は、前記入力タ−ミナルおよ
び／または出力タ−ミナルには応力吸収部が形成されて
いることを特徴とする請求項１に記載のコントロ−ラの
配線構造である。

【０００５】

【作用】請求項１の発明によれば、Ｃｕパタ−ンはケ−
スに直接接合して配置されているため、絶縁基板を必要
としない簡素化されたコントロ−ラの配線構造が得られ
る。この場合、Ｃｕパタ−ンは不導体性材料で形成され
たケ−ス自体によって絶縁されている。また、請求項２
の発明によれば、コネクタを介してコントロ−ラを他の
部材と接続した際に生じる外力は、入力タ−ミナルおよ
び／または出力タ−ミナルに形成された応力吸収部によ
って効果的に吸収されることとなる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の配線構造を用いたコントロ−
ラの実施例について、実施例１、実施例２および実施例
３に分けて説明する。

【０００７】（実施例１）まず、実施例１について説明
する。なお、実施例１は、請求項１の発明に対応する。

【０００８】図１および図２に示すように、コントロ−
ラ１０１は、ケ−ス１０３によってその外郭が形成され
ている。ケ−ス１０３は、その中央部にＩＣ１０５等の
各部材を収納するために中空の矩形体状に形成されると
ともに、ケ−ス１０３の図中左右両側部にはそれぞれコ
ネクタ１０９・１１１がケ−ス１０３と一体的に形成さ
れている。ケ−ス１０３は、実施例１においては樹脂で
形成されている。なお、ケ−ス１０３は、絶縁基板を削
除する実施例１の構造上、後述するＣｕパタ−ン１０７
を絶縁可能とする不導体性材質を用いる必要があり、か
かる絶縁効果を奏することが可能な不導体性材質を任意
に採用し得る。

【０００９】次に、コネクタ１０９・１１１について説
明する。コネクタ１０９・１１１は、コントロ−ラ１０
１を他の部材と接続するために用いられる部材であり、
図２に示すように、中空の矩形体状に形成されている。
また、中空部にはタ−ミナル１１３・１１５が設置され
ている。すなわち、左コネクタ１０９には雄型端子を有
する入力タ−ミナル１１３が設置され、また右コネクタ
１１１には雌型端子を有する出力タ−ミナル１１５が設
置されている。

【００１０】コントロ−ラ１０１を例えば自動車エンジ
ンのアイドル回転数制御に用いる場合には、入力タ−ミ
ナル１１３は、エンジン回転数等の情報が入力される。
また、この場合、出力タ−ミナル１１５からは、スロッ
トル弁あるいはサブスロットル弁開閉用のソレノイド駆
動用の信号が出力されることとなる（図３参照）。

【００１１】さて、図１および図２に示すように、ケ−
ス１０３内部においては、図中略中央部に制御処理用の
ＩＣ１０５が配置される。そして、ＩＣ１０５と上記入
力タ−ミナル１１３および出力タ−ミナル１１５とは、
適宜Ｃｕパタ−ン１０７および結線ワイヤ１１７を介し
て電気的に接続されている。ここで、各入出力タ−ミナ
ル１１３・１１５間の導通を防止するため、Ｃｕパタ−
ン１０７は対応するタ−ミナルおよびＩＣ入出力部分毎
に別体として複数個形成され、かつ、それぞれ絶縁され
た状態にて配置されている。

【００１２】ここで、本発明の技術的特徴の一つである
Ｃｕパタ−ン１０７の絶縁処理について説明する。図２
に示すように、実施例１のコントロ−ラ１０１の配線構
造においては、従来のコントロ−ラにおける絶縁基盤２
０（図９参照）が省略されている。すなわち、Ｃｕパタ
−ン１０７との関係においては、絶縁性の材質を用いた
ケ−ス１０３を絶縁基板の代替部材として兼用する構造
としている。

【００１３】さて、図２に示すように、実施例１におい
て、Ｃｕパタ−ン１０７は従来の場合よりも（図９参
照）厚みを増加して形成されている。これは、従来は絶
縁基板２０（図９参照）にて行っていた動作中のＩＣ１
０５の放熱処理が絶縁基板２０の代替部材であるケ−ス
１０３では処理できないためであり、実施例１において
はＣｕパタ−ン１０７に放熱処理機能を付与するためで
ある。

【００１４】さて、実施例１のコントロ−ラ１０１の配
線構造は上記のように構成される。すなわち、入力タ−
ミナル１１３より入力された信号はＣｕパタ−ン１０７
および結線ワイヤ１１７を経由してＩＣ１０５に入力さ
れる。そして、所定の処理を経た後、結線ワイヤ１１７
およびＣｕパタ−ン１０７を経由して、出力信号が出力
タ−ミナル１１５に出力される。

【００１５】また、図２に示すように、実施例１のコン
トロ−ラ１０１は、所定の配線処理後、ケ−ス１０３内
に充填材１１９が充填され、かつ、フタ１０４が被着さ
れて密閉状とされる。充填材１１９は、主としてコント
ロ−ラ１０１内部構造の防湿・防振・防塵対策等のため
に用いられる部材であり、例えばシリコンゲルやシリコ
ンゴム等を用いることが好ましい。

【００１６】次に、上記実施例１のコントロ−ラ１０１
の製造工程について図１，図２および図１１に基づいて
説明する。なお、図１１中の「樹脂ケ−ス」は上記「ケ
−ス１０１」に、「樹脂フタ」は「フタ１０４」に、
「ワイヤボンディング」は上記「結線ワイヤ１１７」を
施す作業に、「シリコンゲル、シリコンゴムポッティン
グ」は上記「充填材１１９」にそれぞれ対応している。

【００１７】まず、ケ−ス１０１と入出力タ−ミナル１
１３・１１５を一体的に形成する。該形成は例えばイン
サ−ト成形等にて行われる。また、ＩＣ１０５をＣｕパ
タ−ン１０７に設置する。該設置は例えばハンダ付けに
よって行われる。さらに、フタ１０４を樹脂にて形成し
ておく。次に、該ＩＣ１０５が設置されたＣｕパタ−ン
１０７をケ−ス１０４に接着して固定する。接着には例
えばシリコンゴムを使用する。そして、ＩＣ１０５とＣ
ｕパタ−ン１０７とを結線ワイヤ１１７を用いて接続
し、また、入出力タ−ミナル１１３・１１５とＣｕパタ
−ン１０７とを接着する。該接着には例えばレ−ザ−ス
ポット溶接を用いる。これによってコントロ−ラ１０１
の主たる配線構造が形成される。

【００１８】次に、該配線構造を封入するように充填材
１１９（実施例１においてはシリコンゲルまたはシリコ
ンゴムポッティング）をケ−ス１０３内に充填し、さら
にフタ１０４をケ−ス１０３の上部に接着し、ケ−ス１
０３内を密閉する。該接着には例えばシリコンゴムを用
いる。これによって、実施例１のコントロ−ラ１０１が
形成される。

【００１９】（実施例２）次に、本発明の実施例２につ
いて説明する。実施例２は、実施例１のコントロ−ラ１
０１において、入出力タ−ミナル１１３・１１５に外部
応力の吸収機能を付加した構造であり、請求項２の発明
に対応する実施例である。従って、請求項１のコントロ
−ラ１０１と共通する部材に関しては、便宜上その説明
を省略する。さて、図５に示すように、実施例２のコン
トロ−ラ１０１ａにおいては、入出力タ−ミナル１１３
・１１５に応力吸収部１７１が形成されている。すなわ
ち、左右両コネクタ１０９・１１１とケ−ス１０３との
境界部近辺において、入出力タ−ミナル１１３・１１５
をそれぞれ適宜湾曲させる構造としている。該構造にお
ける湾曲形状は特に限定されるものではなく、図５に示
すような上下方向への湾曲形状の他に、水平方向への湾
曲形状、もしくは螺旋形状等、外部応力を吸収可能な適
宜の形状を採用し得る。

【００２０】かかる応力吸収部１７１を形成したのは、
特に絶縁基板２０（図９参照）を廃止した本発明のコン
トロ−ラの配線構造においては、ＩＣ１０５の放熱処理
をＣｕパタ−ン１０７に行わせるべくＣｕパタ−ン１０
７の厚みを増加させたため、Ｃｕパタ−ン１０７が容易
にたわみにくく外部応力を吸収しにくい構造となり、外
部の応力によってコントロ−ラ１０１ａの内部構造が破
壊または劣化する問題に対応するためである。

【００２１】さて、応力吸収部１７１が形成された実施
例２のコントロ−ラ１０１ａにおいては、コントロ−ラ
１０１ａと他の部材接続時に入出力タ−ミナル１１３・
１１５に生じた外部応力は、効果的に応力吸収部１７１
に吸収され、コントロ−ラ１０１ａの内部構造に伝達さ
れることが防止された。

【００２２】（実施例３）次に、実施例３について説明
する。実施例３のコントロ−ラ１０１ｂは、実施例２と
同様に、実施例１のコントロ−ラ１０１において、入出
力タ−ミナル１１３・１１５に外部応力の吸収機能を付
加した構造であり、請求項２の発明に対応する実施例で
ある。すなわち、図６および図７に示すように、応力吸
収部１７１の構造に関し、Ｃｕパタ−ン１０７をケ−ス
１０３から一部分起立状に形成し、入出力タ−ミナル１
１３・１１５との間を応力吸収部１７１で連結するもの
である。この場合、入出力タ−ミナル１１３・１１５か
ら伝わる外力による応力を効果的に吸収し得るように、
応力吸収部１７１には導電性のバネ・コイル等で形成さ
れたジャンパ−線を使用することが好ましい。

【００２３】さて、上記実施例１乃至実施例３について
説明したが、次に、コントロ−ラ１０１の回路の作用に
ついて、本コントロ−ラ１０１をエンジンのアイドル回
転数制御装置（図示しない）に使用した場合を例にとっ
て説明する。図３に示すように、コントロ−ラ１０１の
回路構造は、入力タ−ミナル１１３に設置された３つの
入力端子と、図中点線で囲まれたＩＣ１０５内の処理回
路と、出力タ−ミナル１１５に設置された３つの出力端
子とを主体として構成されている。

【００２４】入力タ−ミナル１１３の３つの端子は、電
源である「＋Ｂ」、エンジン回転数相当信号である「Ｓ
ＩＧ」およびア−スである「ＧＮＤ」の入力端子であ
る。

【００２５】また、出力タ−ミナル１１５の３つの端子
は、電源である「＋Ｂ」、アイドル回転数制御装置にお
いて励磁作用によって弁の開閉を行わせる２つのソレノ
イド「Ｌ１」「Ｌ２」の駆動信号を出力するための端子
である「ＯＵＴ１」および「ＯＵＴ２」の出力端子であ
る。

【００２６】さて、図３に示すように、ＩＣ１０５内部
は、定電圧電源回路１５１・入力処理回路１５３・ＰＷ
Ｍ発生回路１５５・コンパレ−タ１５７を主体として構
成されている。そして、例えばエンジン回転数相当信号
が「ＳＩＧ」の入力端子より入力されると、該信号は定
電圧電源回路１５１および入力処理回路１５３を介して
ＶＳ１とされ（図４最上段のグラフ参照）、コンパレ−
タ１５７において、ＰＷＭ発生回路１５５によって発生
されたパルス信号ＶＲと比較判断され（図４の２段目の
グラフ参照）、これによってソレノイド駆動用信号であ
るＶＳ２（図４の３段目のグラフ参照）が発生されるこ
ととなる。そして、電界効果型トランジスタであるＴＲ
１およびＴＲ２を介し、ソレノイドＬ１およびＬ２を駆
動するための通電用出力信号が、出力端子ＯＵＴ１、Ｏ
ＵＴ２において交互に発生することとなる（図４の４段
目および最下段のグラフ参照）。これによって、２つの
ソレノイドの駆動が行われ（特に図示しない）、アイド
ル回転数制御装置における弁の開閉が適宜制御されるこ
ととなる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、効果的なＣｕ
パタ−ンの絶縁を図りつつ、部品点数の低減が可能であ
り、製造コスト低減が可能なコントロ−ラの配線構造が
提供されることとなる。また、請求項２の発明によれ
ば、特にコントロ−ラの部品点数を低減した場合に、コ
ントロ−ラを他の部材に接続した際に生じる外力によっ
てコントロ−ラ内部の部材に破壊あるいは劣化が生じる
ことを効果的に防止し得るコントロ−ラの配線構造が提
供されることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のコントロ−ラの構造を示す平面図で
ある。

【図２】実施例１のコントロ−ラの構造を示す正面断面
図である。

【図３】実施例１のコントロ−ラの内部構造を示す配線
図である。

【図４】実施例１のコントロ−ラをアイドル回転数制御
装置に用いた場合の制御の状態を示すグラフである。

【図５】実施例２のコントロ−ラの構造を示す正面断面
図である。

【図６】実施例３のコントロ−ラの構造を示す平面図で
ある。

【図７】実施例３のコントロ−ラの構造を示す正面断面
図である。

【図８】従来のコントロ−ラの構造を示す平面図であ
る。

【図９】従来のコントロ−ラの構造を示す正面断面図で
ある。

【図１０】従来のコントロ−ラの製造工程を示す図表で
ある。

【図１１】実施例１のコントロ−ラの製造工程を示す図
表である。

【符号の説明】

１０１ コントロ−ラ １０３ ケ−ス １０７ Ｃｕパタ−ン １０９、１１１ コネクタ １１３、１１５ タ−ミナル １１７ 結線ワイヤ １７１ 応力吸収部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 他の部材との接続を可能とするコネクタ
   が形成されたケ−スと、前記ケ−ス内に配置されるとと
   もに制御対象物を制御可能な処理回路とを有し、前記処
   理回路は、制御用のＩＣと、前記ＩＣと電気的に接続さ
   れたＣｕパタ−ンと、前記Ｃｕパタ−ンと電気的に接続
   された入力タ−ミナルおよび出力タ−ミナルとによって
   構成されており、しかも、前記入力タ−ミナルおよび出
   力タ−ミナルは前記コネクタを介して他の部材と電気的
   に接続が可能とされたコントロ−ラの配線構造におい
   て、 前記ケ−スは不導体性材料で形成されるとともに前記Ｃ
   ｕパタ−ンは前記ケ−スに直接接合して配置されている
   ことを特徴とするコントロ−ラの配線構造。
2. 【請求項２】 前記入力タ−ミナルおよび／または出力
   タ−ミナルには応力吸収部が形成されていることを特徴
   とする請求項１に記載のコントロ−ラの配線構造。