JP5467980B2 - 電子機器制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂モールドされた電子回路基板であるバスバー組立体を備えた電子機器制御装置に関する。

周知のように、例えば車両などの電子機器制御装置には、樹脂モールドされた電子回路基板としてバスバー組立体が一般に使用されており、その一つとして以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すると、前記バスバー組立体は、樹脂材によって一体に設けられた基板本体と、該基板本体の上面に一体的に固定された金属導体である帯状のバスバーと、基板本体の下面側に保持されたリレー回路やコンデンサなどの複数の電子部品と、から主として構成されている。

そして、前記樹脂モールドのバスバー組立体は、通常、射出成形によって前記基板本体とバスバーが一体に成形されていると共に、前記基板本体と同じ樹脂材である電子部品収容部も同時に一体成形されるようになっている。

特開２００２−１３４９５６号公報

ところで、前記バスバー組立体は、制御装置全体の薄肉化を図るために、一端面側に熱収縮率の少ない金属導体である複数のバスバーを配置することによって該バスバーの量が支配的になっている一方、他端面側は、電子部品を実装することから、熱収縮率の大きな樹脂材の量が支配的になっている。

このため、バスバー組立体を成形した後に、金型から取り出すと上面側と下面側の熱収縮率の相違によって、バスバー組立体全体が、上面側が凸形状となる湾曲状に撓み変形（反り変形）してしまうおそれがある。

本発明は、前記従来の電子機器制御装置におけるバスバー組立体の技術的課題に鑑みて案出されたもので、成形後におけるバスバー組立体全体の反り変形を抑制できるバスバー組立体を提供する。

本願請求項１に係る発明は、とりわけ、基板本体の一端面側の外周部に、ねじ挿通孔が貫通形成されたボス部を一体に設けると共に、該各ボス部の外側面に樹脂材の肉盛り部を一体に設け、該各肉盛り部の高さを前記ボス部の高さよりも低く形成する一方、
前記基板本体の他端面側に電子部品を収容保持する凹形状の収容部を形成すると共に、前記他端面側でかつ前記収容部の近傍に肉抜き部を形成したことを特徴としている。

本願請求項２に係る発明は、前記一端面側の肉盛部を、前記ねじ挿通孔が貫通形成されたボス部に結合させた立ち上がり壁によって形成したことを特徴としている。

本発明によれば、基板本体の一端面側に設けられたボス部の外側面に肉盛り部を一体に設ける一方、基板本体の他端面側に電子部品を収容保持する収容部を形成すると共に、前記他端面側でかつ前記収容部の近傍に肉抜き部を形成したことによって、成形後における両端面側の熱収縮量の差を減少させて、バスバー組立体の反り変形を効果的に抑制することが可能になる。
特に、前記肉盛り部は、同じ樹脂材のボス部の外側面に結合されていることから、大きな収縮変形量を得ることができる。
しかも、前記肉盛り部を前記ボス部の高さよりも低く形成したことから、例えば、制御基板などの他の部材との干渉を抑制できる。
さらに、前記各肉抜き部を、他端面側でかつ前記収容部の近傍に形成したことから、各収容部の収縮変形による影響を殆ど受けることがなくなり、収容部自体の変形も抑制できるので、前記電子部品の収容作業も容易になると共に、該電子部品に対する圧接などによる電気的影響も回避できる。

本発明に係る電子機器制御装置を示す分解斜視図である。 本実施形態に供されるバスバー組立体を示す俯瞰図である。 同バスバー組立体の平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図４のＢ部拡大断面図である。 本実施形態のバスバー組立体を断面して示す模式図である。 従来のバスバー組立体を断面して示す模式図である。 従来のバスバー組立体の反り変形を示す模式図である。

以下、本発明に係る電子機器制御装置を、例えば、自動車のブレーキ系の電子制御装置に適用した場合の実施形態を図面に基づいて詳述する。

ブレーキ系の電子制御装置は、全体の具体的な図示は省略するが、エンジンルームと車室とを仕切る隔壁に一端が固定されて、他端にタンデム型のシリンダであるマスターシリンダが設けられた駆動機構と、該駆動機構の上端部に一体的に設けられて、駆動機構に有する電動アクチュエータを制御する電子機器制御装置（ＥＣＵ）と、を備えている。

前記ＥＣＵ１は、図１に示すように、ＥＣＵケーシング０１とカバー０２との間に収容された電子回路２を備えている。

前記ＥＣＵケーシング１０は、アルミ合金材によって上端が開口した有底状のボックス状に形成され、外周部上端に上端開口を、シール部材０３を介して閉塞する前記カバー０２が複数のビス０４によって固定されるようになっている。また、前記ＥＣＵケーシング０１の一側部開口端には、一端部がバッテリー電源に接続される雌コネクタ９がシール部材０５を介して取り付けられていると共に、他側部に形成された円形孔０６には呼吸フィルタ０７が嵌着固定されている。

前記電子回路２は、電動モータのステータに電力を供給するためのパワー基板３と、通電ノイズを除去するためのフィルタ電子回路を有する支持体であるフィルタ組立体（バスバー組立体）４と、電動モータの駆動を制御するための回路基板である制御基板５と、を備えている。

前記パワー基板３は、合成樹脂材によってほぼ長方形状の薄板状に形成され、電子部品である複数の半導体素子や複数の直流出力端子ピン、交流入力端子、３つのモータ三相端子６ａ〜６ｃの他に、上方に突設されたリードフレーム７などから構成されている。

前記バスバー組立体４は、射出成形によって一体的に樹脂モールドされており、図２〜図４に示すように、合成樹脂材によってほぼ板状一体に形成された支持体である基板本体１０と、該基板本体１０の一端面（図中上面１０ａ）側に一体的に配設固定された金属導体である複数のバスバー１１と、前記基板本体１０の他端面（図中下面１０ｂ）側に形成されて、電子部品を実装保持する保持部である収容部１２などから構成されている。

前記基板本体１０は、異形な矩形状に形成され、外周部１０ｃの角部６箇所に後述する固定用ビス２０が挿通されるねじ挿通孔１３ａを上下方向に貫通形成された円筒状のボス部１３が一体に設けられていると共に、所定位置には、複数の端子ピン１４などが上方に突設されている。

また、前記基板本体１０の上面１０ａ側の外周部には、該外周部に沿って延長された肉盛部１５が一体に設けられている。

この肉盛部１５は、図２〜図４に示すように、前記基板本体１０と一体の樹脂材によって立ち上がり壁板状に形成され、その高さは前記制御基板５と干渉しないように前記各ボス部１３よりも低く形成されている。また、肉盛部１５の長手方向の一端部１５ａが、いずれかのボス部１３の外周面に結合されていると共に、他端部が適宜、端子ピン１４などの接続に支障を来さないように所定長さに設定されている。

また、図５に示すように、前記各バスバー１１間に配置された隔壁１０ｄの上端部に一体に別異の肉盛部１６が設けられており、この肉盛部１６は、横断面ほぼＬ字形状あるいは横断面が単純な矩形状になっている。

前記バスバー１１は、それぞれ一定幅の帯状に形成されて、基板本体１０の上面１０ａ上に蛇行状あるいは矩形状に配設されていると共に、それぞれの上面が露出している。

前記各収容部１２は、図４及び他の部位を模式的に示す図６に示すように、フィルタ電子回路の構成部品であるリレー回路やコモンモールドコイル、ノーマルモードコイル、さらには大小複数のコンデンサ等の電子部品１７を収容保持するように凹形状に形成されている。

なお、前記基板本体１０の外周部の３箇所には、組付時に前記制御基板５やパワー基板３に係止する係止爪部１９、２３が上下面１０ａ、１０ｂから上下方向へそれぞれ突設されている。

また、前記基板本体１０の下面１０ｂ側には、図４及び図６に示すように、前記収容部１２の近傍、つまり収容部１２の側部に肉抜き部１８が切欠形成されている。この肉抜き部１８は、図７に示す従来では樹脂材が存在していた部位である、例えば前記ボス部１３の下部位置や収容部１２間の肉厚な隔壁１２ａの一部などを切欠して形成されている。

前記制御基板５は、図１に示すように、合成樹脂材によって平面ほぼＬ字形状の薄板状に形成され、隅部に形成された各ビス挿通孔に挿通する４本の固定用ビス２０によって前記バスバー組立体４の上部に所定の隙間をもって固定されている。

この制御基板５には、コンピュータを含む制御回路が取り付けられており、電動モータの駆動回路であるインバータ（半導体素子）の駆動を制御するための制御信号がこの基板で作られる。

前記制御基板５の一側部に有する複数の小孔群２１、２２に、前記パワー基板３の前記リードフレーム７や前記コネクタ９の端子群９ａに設けられた複数の端子ピンが半田によって接続されている。

以下、本実施形態における電子機器制御装置の作用について説明すると、まず、射出成形された前記バスバー組立体４を金型から取り出すと、基板本体１０のバスバー１１が配設された上面１０ａ側では、各肉盛部１５、１６によって樹脂材の量が従来のものに比較して多くなっていることから、熱収縮率が大きくなる。一方、前記基板本体１０の下面１０ｂ側では、前記各肉抜き部１８によって樹脂材の量が従来のものに比較して少なくなっていることから、熱収縮率が小さくなる。

すなわち、従来技術では、図８の模式図に示すように、基板本体１０の多くのバスバー１１が設けられた上面１０ａ側では、バスバー１１によって収縮量が少なく逆に、樹脂材の多い下面１０ｂ側では熱収縮量が多くなることから、上面１０ａ側が凸形状となる反り変形が大きくなり、全体として約４ｍｍ以上の反り変形量になる。

これに対して、本実施形態では、上面１０ａ側に多くの肉盛部１５，１６を設ける一方、下面１０ｂ側に多くの肉抜き部１８を形成したことから、上面１０ａ側と下面１０ｂ側ではその熱収縮量がほぼ同一になる。このため、前記上面１０ａ側の凸形状の反り変形量と下面１０ｂ側の凹形状の反り変形量が小さくなって、前記バスバー組立体４全体の反り変形が十分に抑制されて約２ｍｍ以内の反り変形量に抑えられる。

この結果、前記ＥＣＵケーシング０１に、前記パワー基板３とバスバー組立体４及び制御基板５とを組み付ける際に、これら全体の位置ずれが抑制されて、例えば、前記基板本体１０の端子群の端子ピン１４と制御基板５の端子孔との位置決めが簡単になる。これよって、各構成部品の組み付け作業や端子接続作業が容易になると共に、これらの作業コストの低減化が図れる。

また、本実施形態では、一方の肉盛部１５は、同じ樹脂材の各ボス部１３に結合されていることから、大きな収縮変形量を得ることが可能になる。また、この各肉盛部１５を基板本体１０の上面１０ａの外周部１０ｃに設けると共に、各ボス部１３の高さよりも低く形成したため、例えば前記制御基板５など他の部材との干渉を防止できると共に、上面１０ａ側の熱収縮性を効率良く得ることができる。

さらに、他方の肉盛部１６は、各バスバー１１の隔壁１０ｄの上端部に形成されていることから、デッドスペースを有効に利用することが可能になると共に、収縮変形によるバスバー１１への影響も回避できる。具体的には、前述した基板本体１０の反り変形によるバスバー１１の位置ずれやバスバー１１に応力が掛かるのを抑制できる。

前記各肉抜き部１８は、各収容部１２の近傍に形成されていることから、各収容部１２が収縮変形による影響を殆ど受けることがなくなり、収容部１２自体の変形も抑制されるので、前記電子部品１７の収容作業も容易になると共に、該電子部品１７に対する圧接などによる電気的な影響も回避できる。また、下面１０ｂ外周側の肉抜き部１８によって下面１０ｂ側の熱収縮性を効果的に抑制できる。

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、バスバー組立体４の適用対象としては、前記自動車のブレーキ系以外の電子機器制御装置に適用することも可能である。

また、前記バスバー１１の形成位置が、基板本体１０の上面１０ａ側ではなく下面１０ｂ側である場合は、前記肉盛り部１４，１５と肉抜き部１８をそれぞれ反対側に形成して、全体の反り変形を抑制することもできる。

さらに、前記肉盛部１５，１６と肉抜き部１８を、基板本体１０のいずれの箇所に形成するかは基本的に任意であるが、前述したように、肉盛部１５，１６を少なくとも前記各ボス部１３に結合させた場合には、ボス部１３も樹脂材であるから大きな収縮量を得ることができる。

なお、前記バスバー組立体４の反り変形量は、該バスバー組立体４の全体の大きさや厚さなどによって変化するが、どの場合でも前記各肉盛部１５，１６や肉抜き部１８の存在によって反り変形量が十分に抑制される。

０１…ＥＣＵケーシング
０２…カバー
１…電子機器制御装置
２…電子回路
３…パワー基板
４…バスバー組立体（樹脂モールド）
５…制御基板
１０…基板本体（支持体）
１１…バスバー
１２…収容部（保持部）
１３…ボス部
１５・１６…肉盛部
１７…電子部品
１８…肉抜き部

Claims (2)

1. 樹脂モールドされた基板本体の一端面側に、複数の導体バスバーが一体的に配設固定され、他端面側に、複数の電子部品を実装してなるバスバー組立体を備えた電子機器制御装置であって、
   前記基板本体の一端面側の外周部に、ねじ挿通孔が貫通形成されたボス部を一体に設けると共に、該各ボス部の外側面に樹脂材の肉盛り部を一体に設け、該各肉盛り部の高さを前記ボス部の高さよりも低く形成する一方、
   前記基板本体の他端面側に電子部品を収容保持する凹形状の収容部を形成すると共に、前記他端面側でかつ前記収容部の近傍に肉抜き部を形成したことを特徴とする電子機器制御装置。
2. 前記一端面側の肉盛部を、前記ねじ挿通孔が貫通形成されたボス部に結合させた立ち上がり壁によって形成したことを特徴とする請求項１に記載の電子機器制御装置。

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