JP6105855B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベース部材に対してプリント基板を支持して構成した電子制御装置に関する。

ベース部材に対してプリント基板を支持するための従来の電子制御装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１の図１（ｂ）に示すように、プリント基板１の角孔１−１にＸボス２の長方形部２−２を挿通させ、プリント基板１を矢印Ａの方向に回転させると、プリント基板１はボス３の傾斜部３−１に沿って上がり、斜部３−１の部分が円孔１−２に嵌合され、プリント基板１は基板押え部２−１および基板受け部３−２により下面を支持され、側面が浮き止めボス４により支持される。

特開平９−３２６５７３号公報

ところが、特許文献１に記載の電子制御装置は、円孔１−２およびＸボス２の長方形部２−２を設けるためのスペースをプリント基板１に設ける必要があり、プリント基板に回路パターンを形成するためのスペースが減少して、レイアウト性が低下する。

そこで本発明は、上記の課題を解決した電子制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、ベース部材と、
アクチェータを駆動制御するための回路パターンが形成されたプリント基板と、
前記ベース部材の前記プリント基板の外周側に立設されて、弾性力を有する支柱と、該支柱の先端部に設けられて、プリント基板の外周部に向かって突出する突起と、を有する複数のスナップフィットと、
前記ベース部材の前記スナップフィットと対向した位置に隙間をもって立設され、前記プリント基板の下面を支持する台座支柱と、
前記ベース部材の前記プリント基板の外周側でかつ前記スナップフィットの側方位置に立設された支柱と、該支柱の先端側に設けられて、前記プリント基板の外周部の下面が載置支持される台座部と、前記支柱の先端側の前記台座部の外側部から軸方向に沿って延設されて、前記プリント基板の外周部の側面が当接する側面規制部と、前記台座部と前記側面規制部との境目に設けられ、前記プリント基板の外周部が前記台座部に載置された状態で前記プリント基板の外周部の角部の接触を逃がす溝部と、からなる支持部材と、を備え、
前記スナップフィットと台座支柱によって前記プリント基板の外周部が挟持固定されると共に、前記支持部材の前記側面規制部によってプリント基板の側面方向への変位が規制された状態で、前記台座部によって前記プリント基板の外周部の下面を載置支持したことを特徴としている。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電子制御装置において、前記側面規制部には、先端を屈曲変形させて前記プリント基板の平面部に当接する押さえ部が形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の電子制御装置によれば、支持部材をプリント基板の側面に当接させることで、プリント基板の側面方向への変位を規制することができる。
さらに、プリント基板のベース部材と対向する面を前記台座部で支持することができ、プリント基板の側面により近い位置で支持できるので、プリント基板のレイアウト性の低下を抑制できる。

請求項２に記載の電子制御装置によれば、プリント基板をベース部材に支持するときに、プリント基板に力が加わることによる応力負荷を低減することができる。

電子制御装置の要部を示す斜視図（実施の形態）。 ブレーキ倍力装置の構成図（実施の形態）。 ブレーキ倍力装置の分解斜視図（実施の形態）。 ブレーキ倍力装置のＥＣＵにおける電子制御装置を示す斜視図（実施の形態）。 補強部材とプリント基板との関係を示す構成図（実施の形態）。 プリント基板へブスバーをハンダ付けする際の説明図（実施の形態）。 図６の要部拡大図（実施の形態）。 支持部材の構成図（実施の形態２）。 支持部材の構成図（実施の形態３）。 支持部材の構成図（実施の形態４）。

以下、本発明による電子制御装置を、自動車のブレーキ倍力装置に適用した場合について説明する。

自動車のブレーキシステムは、断面積の小さい一方のシリンダに設けた一方のピストンにブレーキペダルを連結し、該一方のシリンダには断面積の大きい他方のシリンダを連結して圧油を満たし、他方のシリンダに設けた他方のピストンを、ブレーキ倍力装置と更にはタイヤのロックを回避するＡＢＳ（Ａｎｔｉ−Ｌｏｃｋ−Ｂｒａｋｅ−Ｓｙｓｔｅｍ）装置や、横滑り等が生じた場合に姿勢を制御するＶＤＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ−Ｄｙｎａｍｉｃｓ−Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置を介して各車輪のブレーキに連結している。

ブレーキペダルを踏んだときの力は、前記２つのシリンダにより油圧で倍増されて、更にブレーキ倍力装置により増力される。該ブレーキ倍力装置は、エンジンの排気圧力を利用して油圧を上昇させる構成のものと、電動モータからなる電動アクチュエータを駆動して油圧を上昇させる構成のものとがある。

この実施の形態は、電動アクチュエータを駆動して油圧を上昇させるブレーキ倍力装置に、電子制御装置を適用したものである。
（構成）
ブレーキ倍力装置の外観図を図２に示す。図のように、シリンダ１が設けられている。このシリンダ１は、前記の他方のシリンダに相当するものであり、該他方のシリンダ内の油圧は、図２に示すブレーキ倍力装置により倍増される。即ち、ブレーキ倍力装置は、ブレーキペダルを踏むことによって圧力上昇した圧油の圧力を検出し、アシストして圧油の圧力を上昇させる。これにより、上昇した圧油が直接に、あるいはＡＢＳ装置やＶＤＣ装置を介して、車両の各車輪のブレーキに供給される。

ブレーキ倍力装置は、アシストして圧油の圧力を上昇させるアクチュエータとしての電動モータ２と、該電動モータ２を構成するケーシングの上部に４本のボルト３ａを介して結合され電動モータ２を制御する制御手段としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３とから構成されている。

ＥＣＵ３は、図３に示すようにハウジング６とハウジングカバー７との間の収容空間に、回路部８を設けて構成されている。ハウジング６は略有底四角筒形状であり、上部の開口部に図示しないシール部材を介してハウジングカバー７が載置され、４本のネジ９によりハウジングカバー７がハウジング６に結合されている。ハウジング６の側面には四角い開口部６ａと丸い開口部６ｂとが形成され、後者には呼吸フィルタ１０が装着されている。

前記回路部８には、前記電動モータ２に電力を供給するための図示しないパワー基板と通電ノイズを除去するためのフィルタ電子回路とを有する組立体１１と、電動モータ２を制御するための制御基板を構成するプリント基板１２とを備えている。

前記組立体１１は射出成形によって一体的にモールドされており、組立体１１には、一端部がバッテリー電源に接続されるメスコネクタ１３が一体的に形成されており、該メスコネクタ１３は前記開口部６ａに嵌め込まれている。組立体１１は、合成樹脂によって板状に形成された基板本体１１ａと、該基板本体１１ａの上面に立設された複数の金属導体のブスバー１４と、該基板本体１１ａの下面に設けられた収容部１１ｂとで構成されている。該収容部１１ｂには、組立体１１を構成するリレー回路、コモンモールドコイル、ノーマルモールドコイル、コンデンサ等の電子部品が収容されている。この組立体１１は、複数のネジ１５を介してハウジング６の内部に固定されている。

前記プリント基板１２は、組立体１１の上方に支持されている。前記プリント基板１２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、該制御回路から、前記電動モータ２の駆動回路であるインバータ（半導体素子）の駆動を制御する制御信号が送られる。プリント基板１２には複数のスルーホール１２ａが形成されており、これらのスルーホール１２ａに前記ブスバー（接続端子）１４が挿通されてハンダ付けされている。

次に、ベース部材としての基板本体１１ａに対してプリント基板１２を支持する支持構造について説明する。

図１、図３、図４に示すように、前記基板本体１１ａに支持部材１８が立設されており、該支持部材１８は基板本体１１ａと樹脂モールドによって一体成型されている。

この支持部材１８は、前記基板本体１１ａに立設された支持部としての支柱１８ａと、該支柱１８ａの先端側に形成された台座部１８ｅと、該台座部１８ｅの前記基板本体１１ａの外周側が延長して起立した側面規制部１８ｂと、前記台座部１８ｅから側面規制部１８ｂが起立する位置に設けられた溝部１８ｃから構成されている。該側面規制部１８ｂの溝部１８ｃ側には、プリント基板１２を台座部１８ｅに載せる際に、プリント基板１２を案内するためのガイド面１８ｄが形成されている。

側面規制部１８ｂは、図５に示すようにプリント基板１２の側面１２ａを支持することで、基板本体１１ａやプリント基板１２が振動して基板本体１１ａの外周方向、即ち、側面１２ａ方向にプリント基板１２が変位することを規制している。

言い換えれば、プリント基板１２は基板本体１１ａに並行になるように支持されており、プリント基板１２と基板本体１１ａが平行方向に変位するのを規制している。

台座部１８ｅは、図５に示すように基板本体１１ａと対向するプリント基板１２の対向面１２ｃを支持している。

また、溝部１８ｃは、側面規制部１８ｂ及び台座部１８ｅでプリント基板１８を支持するときの支持性を向上させるために形成されるものである。

支持部材１８が成型されるときに、側面規制部１８ｂと台座部１８ｅとの境目が曲面状に形成されてしまうことがある。プリント基板１２の角部１２ｂが曲面状の境目に接触してしまうと、プリント基板１２の側面１２ａと側面規制部１８ｂとの接触が悪くなり、隙間ができたりする等、支持性が低下してしまう恐れがある。また、プリント基板１２の対向面１２ｃと台座部１８ｅとの接触が悪くなり、隙間ができたりする等、支持性が低下してしまう恐れがある。そこで、溝部１８ｃを形成することで、側面規制部１８ｂないし、台座部１８ｅへのプリント基板１２の接触性を向上させている。

言い換えれば、溝部１８ｃの形成によって、側面規制部１８ｂと台座部１８ｅとの境目が曲面状ないしテーパ状に形成されてしまうのを抑制し、溝部１８ｃに角部１２ｂの接触を逃がす機能を果たし、支持部材１８とプリント基板１２とが面接触できるようにしている。

支持部材１８は図４に示すようにプリント基板１２の外周に複数配置されている。

また、それぞれの支持部材１８はプリント基板１２の側面１２ａの一辺の中央位置から端部側にずれた位置に配置されている。このため、基板本体１１ａの外周方向に回転するようにプリント基板１２が変位するのを抑制することができる。

また、支持部材１８のうち、プリント基板１２を貫通してプリント基板１２に半田付けされる接続端子１４の近傍に配置されるものは、図５に示すように、側面規制部１８ｂの先端位置が、プリント基板１２のベース部材１２とは反対側の面と一致または突出しないように設定されている。

即ち、基板本体１１ａからの支持部材１８の高さＨ１が、プリント基板の保持高さＨ２以下でプリン基板の側面１２ａを支持している。

例えば、図４において、手前の右から２番目の支持部材１８は、その近傍に１本の接続端子１４が存在するので、図５に示すように側面規制部１８ｂの上端部の位置がプリント基板１２の上面と略同一高さに設定されている。

本実施例では、支持部材１８の他に、図１、図３、図４に示すように６本のスナップフィット１７を基板本体１１ａに立設して、プリント基板１８を保持している。

スナップフィット１７は、基板本体１１ａに樹脂モールドによって一体成型されており、基板本体１１ａに立設する支柱１７ａと、該支柱１７ａの先端部にプリント基板１２へ向かって突出する円弧突起１７ｂとから構成されている。

また、スナップフィット１７から離れた位置であって、スナップフィット１７より基板本体１１ａの内側に、起立した円柱形の台座支柱１６が形成されている。

円弧突起１７ｂと台座支柱16との間の寸法は、プリント基板１２の厚さ寸法以下に設定されており、前記円弧突起１７ｂと前記台座支柱16との間にプリント基板１２を挿入して嵌合することで、前記円弧突起１７ｂと台座支柱16に挟持されて基板本体１１ａに固定される。

スナップフィット１７の支柱１７ａは弾性力を有しており、前記円弧突起１７ｂと台座支柱１６との間にプリント基板１２が挿入されるときに、支柱１７ａの先端側がプリント基板の挿入方向に反るようにして前記円弧突起１７ｂと台座支柱１６との間を広げることで、プリント基板１２を挿入しやすくし、また、プリント基板１２の挿入後に支柱１７ａが戻る反力によって、プリント基板１２を保持する力を確保している。

基板本体１１ａと対向するプリント基板１２の対向面１２ｃは、支持部材１８の台座部１８ｅと、台座支柱１６の両方で支持されるのが好ましいが、台座部１８ｅと台座支柱１６と高さばらつきやプリント基板１２の反りなどの影響によって、台座部１８ｅと台座支柱１６のいずれか一方でプリント基板１２の対向面１２ｃを支持しても良く、仮に他方に隙間や緩みが生じたとしてもプリント基板１２の保持としては機能するものである。

（作用）
次に電子制御装置の作用を説明する。

この実施の形態によれば、支持部材１８の側面規制部１８ｂがプリント基板１２の側面１２ａに当接し、基板本体１１ａの外周方向にプリント基板１２が変位することを規制している。

一方、スナップフィット１７及び台座支柱１６によって、プリント基板１２の側面１２ａの近傍でプリント基板を保持する。

尚、台座部１８ｅによって、プリント基板１２の対向面１２ｃを支持することも可能である。

ここで、スナップフィット１７は、前記円弧突起１７ｂと台座支柱16によってプリント基板１２を挟持するため、プリント基板１２と基板本体１１ａの積層方向、言い換えれば、プリント基板１２を上側とし、規板本体１１ａを下側としたときのプリント基板の上下方向への変位は抑制することができる。

一方、基板本体１１ａの外周方向にプリント基板１２が変位すること、言い換えればプリント基板１２と基板本体１１ａの平行方向の変位については、スナップフィット１７の支柱１７ａが弾性力を有しているために当該変位方向に撓むため、当該変位を押えきれず、プリント基板１２が変位してしまう恐れがある。

この実施の形態では、前記支持部材１８を適用し、前述したように側面規制部１８ｂによってプリント基板１２の側面１２ａを支持するから、ＥＣＵ３が車両に搭載された後の車両走行などに伴う振動の発生により、基板本体１１ａの外周方向にプリント基板１２が変位しようとしてもこれを抑制することができる。

また、これによりプリント基板１２のハンダ接続部分に振動によってかかるストレスを低減することができ、ハンダ接続部分の劣化を抑制することができる。

また、プリント基板１２の側面１２ａを支持するため、従来のようにプリント基板１２を取り付けのための円孔等をプリント基板１２に設けることで回路パターンを形成するためのプリント基板１２のレイアウト性の低下を抑制することができる。

また、溝部１８ｃを形成することで、プリント基板１２と側面規制部１８ｂないし、台座部１８ｅへの支持性を向上させることができ、振動によるプリント基板１２の変位の抑制効果を向上させることができる。

また、プリント基板１２をハンダ付け処理する際のハンダ熱の影響を受ける領域に設けられた支持部材１８は、側面規制部１８ｂの先端位置が、図５のようにプリント基板１２のベース部材１２とは反対側の面と一致または突出しないように設定されている。

このため、例えば、ハウジングカバー７が取り付けられる前の図４の状態のＥＣＵを反転させて図６のように加熱炉のノズル１９の上部に配置して接続端子１４をプリント基板１２にハンダ付けするとき、図７に示すように溶融したハンダ２０が支持部材１８の側面規制部１８ｂの先端に接触するのを抑制することができ、ハンダ２０や周辺の熱によって側面規制部１８ｂの先端部が溶融ないし変形するのを抑制することができる。

支持部材１８は、プリント基板１２の側面１２ａの一辺の中央位置から端部側にずれた位置に配置されている。このため、基板本体１１ａの外周方向に回転するようにプリント基板１２が変位するのを抑制することができる。

また、プリント基板１２の複数の側面１２ａを支持部材１８で支持してもよく、また、プリント基板１２の一辺に対して複数の支持部材１８で支持することができる。
（ｂ）実施の形態２
次に、実施の形態２について説明する。なお、この実施の形態は実施の形態１の一部を変更したものなので、実施の形態１と異なる部分のみを説明する。

この実施の形態は、支持部材の構成のみが実施の形態１と異なる。

図８に示すように、支持部材１８の前記側面規制部１８ｂを延長して延長部を設け、該延長部を熱変形させてプリント基板１２の側面１２ａの他方の面に当接する押え部１８ｆを設けたものである。押え部１８ｆと台座１８ｅとによりプリント基板１２を保持できるので、実施の形態１におけるスナップフィット１７は省略されている。台座支柱１６は設けられているが、省略してもよい。

この実施の形態によれば、複数の支持部材１８における押え部１８ｆとなる前の延長部で囲まれた空間に、基板本体１１ａとは反対側からプリント基板１２を進入させて支持部材１８における台座部１８ｅに載せ、その後に支持部材１８の延長部を加熱して熱変形させ、押え部１８ｆを形成する。

この電子制御装置によれば、プリント基板１２を基板本体１１ａに固定するときに、プリント基板１２に力が加わることによる応力負荷が低減できる。このため、プリント基板１２にハンダ付けされる接続端子１４およびハンダ部に作用するストレスが抑制される。

これに対し、従来では基板受け部３−２と浮き止めボス４とにより、基板１の下方に隙間を形成した状態で基板１を組み付けるので、基板１に応力が生じ、接続端子およびハンダ部にストレスが作用するおそれがある。また、基板受け部３−２と浮き止めボス４との高さにばらつきが生じ、浮き止めボス４が低かったり、基板受け部３−２が高かったときには、嵌合が困難になって組み付け性が下がる虞がある。

また、支持部材１８により、プリント基板１２を３方向から支持するので、基板本体１１ａに形成する支持部材１８の種類が単一で済む。

その他の構成，作用，効果は実施の形態１と同じなので説明を省略する。
（ｃ）実施の形態３
次に、実施の形態３について説明する。なお、この実施の形態は実施の形態２の一部を変更したものなので、実施の形態２と異なる部分のみを説明する。

この実施の形態は、支持部材の構成のみが実施の形態１と異なる。

図９に示すように、前記台座部１８ｅと該台座部１８ｅから前記基板本体１１ａまでの前記支柱１８ａの一部とからなる台座部支柱１８ｇと、前記側面規制部１８ｂと該側面規制部１８ｂから前記基板本体１１ａまでの前記支柱１８ａの一部とからなる側面規制部支柱１８ｈとにより、支持部材１８が構成されている。

この実施の形態によれば、側面規制部１８ｂを有する側面規制部支柱１８ｈと台座部１８ｅを有する台座部支柱１８ｇとを分離したことから、側面規制部支柱１８ｈから台座部支柱１８ｇを切り離して両者間の距離を任意に設定できる。

この電子制御装置によれば、側面規制部支柱１８ｈと台座部支柱１８ｇとの距離を任意に設定できるので、台座部支柱１８ｇの設置位置の選択の自由度が高まり、回路パターンを避けた位置に台座部支柱１８ｇを配置でき、回路パターンを形成するためのプリント基板のレイアウト性が向上する。

その他の構成，作用，効果は実施の形態２と同じなので説明を省略する。
（ｄ）実施の形態４
最後に、実施の形態２について説明する。なお、この実施の形態は実施の形態３の一部を変更したものなので、実施の形態３と異なる部分のみを説明する。

この実施の形態は、支持部材の構成のみが実施の形態３と異なる。

図１０に示すように、台座部支柱１８ｇの台座部１８ｅとプリント基板１２の一方の面との間に接着剤１９を介在させたものである。このため、側面規制部支柱１８ｈの先端部に、図８、図９のような押え部１８ｆは設けられていない。

この実施の形態によれば、複数の側面規制部支柱１８ｈで囲まれた空間に、基板本体１１ａとは反対側からプリント基板１２を進入させて台座部１８ｅに載せ、プリント基板１２と台座部１８ｅとを接着剤１９を介して結合する。

この電子制御装置によれば、プリント基板１２を基板本体１１ａに固定するときに、プリント基板１２に力が加わることによる応力負荷が低減される。このため、プリント基板１２にハンダ付けされる接続端子１４およびハンダ部に作用するストレスが抑制される。

これに対し、従来では基板受け部３−２と浮き止めボス４とにより、基板１の下方に隙間を形成した状態で基板１を組み付けるので、基板に応力が生じ、接続端子およびハンダ部にストレスが作用するおそれがある。また、基板受け部３−２と浮き止めボス４との高さにばらつきが生じ、浮き止めボス４が低かったり、基板受け部３−２が高かったときには、嵌合が困難になって組み付け性が下がる虞がある。

その他の構成，作用，効果は実施の形態３と同じなので説明を省略する。

なお、台座部１８ｅはプリント基板１２の一方の面の側面近傍のみを支持するものであるため、実施の形態１では、プリント基板１２の一方の面の中央部を支持して台座部１８ｅによる支持を補助するため、台座支柱１６を立設したが、台座支柱１６を設けない構成であってもよい。また、実施の形態１〜４のいずれも溝部１８ｃを形成したが、溝部１８ｃを設けない構成であってもよい。また、実施の形態４では台座部支柱１８ｇと側面規制部支柱１８ｈとに分割し、台座１８ｅとプリント基板１２との間に接着剤１９を介在させたものであるが、実施の形態１の図１のように分割しない支持部材１８においても、台座１８ｅとプリント基板１２との間に接着剤１９を介在さて結合してもよい。
（イ）
請求項２〜４のいずれか１項に記載の電子制御装置において、
前記台座部と該台座部から前記ベース部材までの前記支持部の一部とからなる台座部支柱と、前記側面規制部と該側面規制部から前記ベース部材までの前記支持部の一部とからなる側面規制部支柱とに分離したことを特徴とする電子制御装置。

（イ）に係る電子制御装置によれば、側面規制部支柱と台座部支柱との距離を任意に設定できるので、台座部支柱の設置位置の選択の自由度が高まり、回路パターンを避けた位置に台座部支柱を配置でき、回路パターンを形成するためのプリント基板のレイアウト性が向上する。
（ロ）
請求項２，３，４，（イ）に記載の電子制御装置において、
前記プリント基板の一方の面と前記台座部との間に接着剤を介在させたことを特徴とする電子制御装置。

（ロ）係る電子制御装置によれば、プリント基板をベース部材に支持するときに、プリント基板に力が加わることによる応力負荷が低減される。このため、プリント基板にハンダ付けされる接続端子およびハンダ部に作用するストレスが抑制される。

１１ａ…基板本体（ベース部材）
１２…プリント基板
１２ａ…側面
１８…支持部材
１８ａ…支柱（支持部）
１８ｂ…側面規制部
１８ｃ…溝部
１８ｅ…台座部
１８ｆ…押え部

Claims (1)

1. ベース部材と、
   アクチェータを駆動制御するための回路パターンが形成されたプリント基板と、
   前記ベース部材の前記プリント基板の外周側に立設されて、弾性力を有する支柱と、該支柱の先端部に設けられて、プリント基板の外周部に向かって突出する突起と、を有する複数のスナップフィットと、
   前記ベース部材の前記スナップフィットと対向した位置に隙間をもって立設され、前記プリント基板の下面を支持する台座支柱と、
   前記ベース部材の前記プリント基板の外周側でかつ前記スナップフィットの側方位置に立設された支柱と、該支柱の先端側に設けられて、前記プリント基板の外周部の下面が載置支持される台座部と、前記支柱の先端側の前記台座部の外側部から軸方向に沿って延設されて、前記プリント基板の外周部の側面が当接する側面規制部と、前記台座部と前記側面規制部との境目に設けられ、前記プリント基板の外周部が前記台座部に載置された状態で前記プリント基板の外周部の角部の接触を逃がす溝部と、からなる支持部材と、を備え、
   前記スナップフィットと台座支柱によって前記プリント基板の外周部が挟持固定されると共に、前記支持部材の前記側面規制部によってプリント基板の側面方向への変位が規制された状態で、前記台座部によって前記プリント基板の外周部の下面を載置支持したことを特徴とする電子制御装置。

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