JP3675243B2

JP3675243B2 - 電子制御機器

Info

Publication number: JP3675243B2
Application number: JP22083499A
Authority: JP
Inventors: 潤一近藤; 俊憲松井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JP2000244153A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子部品を実装するプリント基板をケースに収容してなる電子制御機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図７の部分断面斜視図にて示すように、袋構造のケース３１に複数の電子部品（図示略）を実装したプリント基板３５をその基板平面に沿った方向に挿入し、ケース３１の内壁面の底部３１ｂに形成されたレール状の対向する２本の突起部３２ａ，３２ｂを利用し、その端縁面を挟持し固定するようにした電子制御機器が知られている。このプリント基板３５は挿入先端の端縁面が突起部３２ａ，３２ｂにて挟持され固定されたのち、ケース３１の開口部側がねじ等にて固定され組付完了とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のものでは、ケースの内壁面の底部３１ｂに形成されたプリント基板３５を挟持するための突起部３２ａ，３２ｂの隙間寸法は、用いられるプリント基板３５の板厚によって規定されることとなる。そこで、図８（ａ）に示すように、ケースの内壁面の底部３１ｂに形成された突起部３２ａ，３２ｂの隙間寸法に対してプリント基板３５の板厚が薄いときにはガタツキがでるため、ケース側にかかる振動や衝撃等によって異音発生やプリント基板３５の配線パターン（図示略）や実装された電子部品に損傷等が生じるという不具合があった。
【０００４】
一方、図８（ｂ）に示すように、プリント基板３５′側の総厚みはそれ自身の板厚に例えば、防湿処理が施されているときには防湿剤３６塗布による厚み増加分が加算されることとなる。このプリント基板３５′への防湿剤３６塗布による厚み増加分は工程管理が極めて難しく、仕上がりの総厚みに対するばらつきが大きいこととなる。これに加え、防湿処理が施されプリント基板３５′の端縁面に防湿剤３６が溜まって固着状態となっているようなときには、プリント基板３５′の端縁面がケースの内壁面の底部３１ｂに形成された突起部３２ａ，３２ｂの対向する隙間寸法に入りきらないことで組付不良となるという不具合があった。
【０００５】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、プリント基板をその板厚等のばらつきに影響されることなく簡単な構成からなるケースに収容し確実に固定することが可能な電子制御機器の提供を課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の電子制御機器によれば、ケースの内壁面の底部に形成された複数の突起部はプリント基板の表裏面に対して間隔をあけて形成されている。このため、ケースの内壁面の底部に形成された突起部の所定の寸法間隔とほぼ等しい板厚のプリント基板では、元々の平面状態が維持され、その表裏面が突起部間に挟持されケース内の所定位置に確実に固定される。また、ケースの内壁面の底部に形成された突起部の所定の寸法間隔より板厚が厚いプリント基板であっても、それら突起部に沿って湾曲され、その表裏面が突起部間に挟持されケース内の所定位置に確実に固定される。更に、隣接する突起部の間となるプリント基板の端縁面に形成されたスリット状の切込部によって、突起部によるプリント基板の固定に伴う変形領域を少なくすることができる。これにより、プリント基板をその基板平面に沿った方向に挿入しケースに収容する際に組付不良が発生せず、プリント基板の配線パターンや実装された電子部品等に損傷等が生じることもない。即ち、プリント基板の層構成や防湿剤等による板厚のばらつきに影響されることなく簡単な構成にてプリント基板をケース内の所定位置に確実に固定することができ、振動や衝撃に対して信頼性の高い電子制御機器を構築することができる。また、電子制御機器の複数の仕様に対してケースの共通化が達成できるためコスト削減が可能となる。
【０００７】
請求項２の電子制御機器によれば、ケースの内壁面の底部に形成された複数の突起部はプリント基板よりも強固な材料で、その表裏面に対して間隔をあけて形成されている。このため、ケースの内壁面の底部に形成された突起部の所定の寸法間隔とほぼ等しい板厚のプリント基板では、元々の平面状態が維持され、その表裏面が突起部間に挟持されケース内の所定位置に確実に固定される。また、ケースの内壁面の底部に形成された突起部の所定の寸法間隔より板厚が厚いプリント基板であっても、それら突起部に沿って湾曲され、その表裏面が突起部間に挟持され所定位置に確実に固定される。これにより、プリント基板をその基板平面に沿った方向に挿入しケースに収容する際に組付不良が発生せず、プリント基板の配線パターンや実装された電子部品等に損傷等が生じることもない。即ち、プリント基板の層構成や防湿剤等による板厚のばらつきに影響されることなく簡単な構成にてプリント基板をケース内の所定位置に確実に固定することができ、振動や衝撃に対して信頼性の高い電子制御機器を構築することができる。また、電子制御機器の複数の仕様に対してケースの共通化が達成できるためコスト削減が可能となる。
【０００８】
請求項３の電子制御機器では、所定の寸法間隔がプリント基板の最小の板厚寸法に設定されていることで、プリント基板の板厚寸法が設計上、想定されている最小の板厚寸法であっても、プリント基板は元々の平面状態が維持されその表裏面が突起部間に挟持されガタツキなく確実に固定される。
【０００９】
請求項４の電子制御機器では、隣接する突起部の中間位置となるプリント基板の端縁面に形成されたスリット状の切込部によって、突起部によるプリント基板の固定に伴う変形領域を少なくすることができる。このため、プリント基板をケース内の所定位置に確実に固定することができ、振動や衝撃に対して信頼性の高い電子制御機器を構築することができる。また、電子制御機器の複数の仕様に対してケースの共通化が達成できるためコスト削減が可能となる。
【００１０】
請求項５の電子制御機器では、隣接する突起部に挟持される側で中間位置となるプリント基板の端縁面に形成された切込部によって、外部応力の影響が及ぶことで湾曲する部分を、その切込部の切込寸法以内に収めることができる。これにより、プリント基板の突起部による固定に伴う変形領域を少なくできるため、結果的に、プリント基板における電子部品等の実装面積を広くすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる電子制御機器の全体構成を示す断面図である。また、図２は図１の電子制御機器のケースにおけるプリント基板の固定状態を示す部分断面斜視図である。なお、図２ではプリント基板の配線パターンや実装された電子部品等は省略されている。
【００１３】
図１及び図２において、１０は電子制御機器としての電子制御ユニット（Electronic Control Unit;以下、『ＥＣＵ』と記す）であり、ＥＣＵ１０は例えば、アルミニウム合金ダイカスト製の略直方体形状で袋構造のケース１１には、種々の電子部品１６ａ，１６ｂ等が実装されたプリント基板１５が収容されている。このＥＣＵ１０のケース１１の上端面には開口部１１ａが形成され、この開口部１１ａ側からプリント基板１５がその基板平面に沿った方向に挿入されている。ケース１１の内壁面の底部１１ｂには、プリント基板１５の表裏面に対して所定の寸法間隔にて交互に複数の突起部１２ａ，１２ｂが形成されている。
【００１４】
プリント基板１５に実装されている種々の電子部品１６ａ，１６ｂ等のうち、発熱性を有する電子部品１６ａはアルミニウム板材等からなり放熱性の良好なヒートシンク１７面にねじ、接着剤等により密着され固定されている。このヒートシンク１７はプリント基板１５にねじ止めされ固定されている。また、プリント基板１５には外部接続コネクタ１８がはんだ付けされ固設されている。
【００１５】
プリント基板１５はＥＣＵ１０のケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成された突起部１２ａ，１２ｂ間に挿入され、ヒートシンク１７がＥＣＵ１０のケース１１に穿たれた貫通穴（図示略）を介してねじ１３にて固定されている。このように、ＥＣＵ１０のケース１１にプリント基板１５がその基板平面に沿った方向に挿入されたとき、外部接続コネクタ１８はケース１１の開口部１１ａ側に位置され、この外部接続コネクタ１８の周囲でケース１１の開口部１１ａ側を覆うようケース蓋１９がねじ等にて固定されることでＥＣＵ１０が組付完了とされる。
【００１６】
次に、本実施例の作用について、図１のＡ−Ａ線に沿う断面を示す図３を参照して説明する。
【００１７】
上述したように、ＥＣＵ１０のケース１１にプリント基板１５が収容された組付完了状態では、プリント基板１５の挿入先端側の端縁面はケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成された複数の突起部１２ａ，１２ｂにその表裏面が挟持され固定されている。ここで、ＥＣＵ１０のケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成された突起部１２ａ，１２ｂ間の寸法間隔は、設計上、用いられるプリント基板１５の寸法公差等を考慮した最小の板厚寸法に設定される。
【００１８】
図３（ａ）に示すように、ＥＣＵ１０のケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成された突起部１２ａ，１２ｂ間の寸法間隔に対してプリント基板１５の板厚が一致している状態では、プリント基板１５は元々の平面状態が維持されその表裏面が突起部１２ａ，１２ｂ間に挟持されガタツキなく確実に固定される。
【００１９】
また、図３（ｂ）に示すように、ＥＣＵ１０のケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成された突起部１２ａ，１２ｂ間の寸法間隔に対して寸法公差、層構成の相違や防湿剤塗布によって板厚が厚くなった状態のプリント基板１５′においては、プリント基板１５′側が突起部１２ａ，１２ｂに沿って湾曲されその表裏面が突起部１２ａ，１２ｂ間に挟持されガタツキなく確実に固定される。この際、用いることが可能なプリント基板１５′の最大厚みは、ケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成されている突起部１２ａ，１２ｂによる湾曲によってその配線パターンや実装された電子部品に損傷等が生じない程度に収まるよう予め規定されている。
【００２０】
なお、ケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成された突起部１２ａ，１２ｂに対して、プリント基板１５（１５′）の挟持側の各先端側に面取り形状のような傾斜面を形成すれば、それら突起部１２ａ，１２ｂ間にプリント基板１５（１５′）を挿入し易くすることができ作業性を向上することができる。
【００２１】
次に、プリント基板１５（１５′）面上への電子部品１６ｂ等の実装条件について図４を参照して説明する。ここで、図４は図２に対応する部分断面斜視図である。
【００２２】
図４において、ケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成されている突起部１２ａ，１２ｂを利用してプリント基板１５（１５′）を挟持し固定する際には、プリント基板１５（１５′）に対する湾曲等の外部応力によって実装されている電子部品１６ｂ等に損傷が生じることが想定される。したがって、プリント基板１５（１５′）に対する湾曲等の外部応力の影響が及ぶことがないよう図４に斜線にて示すプリント基板１５（１５′）面上の実装禁止領域Ｐ1 を避けて電子部品１６ｂ等を実装することが設計上の必須要件とされる。
【００２３】
このように、本実施例の電子制御機器としてのＥＣＵ１０は、複数の電子部品１６ａ，１６ｂ等を実装するプリント基板１５（１５′）と、プリント基板１５（１５′）がその基板平面に沿った方向に挿入されるようプリント基板１５（１５′）を収容する袋構造からなるケース１１と、ケース１１の内壁面の底部１１ｂでプリント基板１５（１５′）を挟持するようプリント基板１５（１５′）の表裏面に対して所定の寸法間隔にて交互に形成する複数の突起部１２ａ，１２ｂとを具備するものである。
【００２４】
つまり、ケース１１の内壁面の底部１１ｂには複数の突起部１２ａ，１２ｂがプリント基板１５（１５′）の表裏面に対して間隔をあけて交互に形成されている。このため、ケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成された突起部１２ａ，１２ｂの所定の寸法間隔とほぼ等しい板厚のプリント基板１５では、元々の平面状態が維持され所定位置に確実に固定される。また、ケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成された突起部１２ａ，１２ｂの所定の寸法間隔より板厚が厚いプリント基板１５′であっても、それら突起部１２ａ，１２ｂに沿って湾曲され所定位置に確実に固定される。これにより、プリント基板１５（１５′）をその基板平面に沿った方向に挿入しケース１１に収容する際に組付不良が発生せず、プリント基板１５（１５′）の配線パターン（図示略）や実装された電子部品１６ａ，１６ｂ等に損傷等が生じることもない。即ち、プリント基板１５（１５′）の層構成や防湿剤等による板厚のばらつきに影響されることなく簡単な構成にてプリント基板１５（１５′）をケース１１内の所定位置に確実に固定することができ、振動や衝撃に対して信頼性の高いＥＣＵ１０を構築することができる。また、ＥＣＵ１０の複数の仕様に対してケース１１の共通化が達成できるためコスト削減が可能となる。
【００２５】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる電子制御機器の変形例について図５を参照して説明する。なお、図中、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図５ではプリント基板の配線パターンや実装された電子部品等は省略されている。更に、本変形例の電子制御機器の全体構成については、上述の実施例における図１の断面図と同様であり、その詳細な説明を省略する。
【００２６】
図５に示すように、上述の実施例と同様、ケース１１の内壁面の底部１１ｂには突起部１２ａ，１２ｂが形成されている。そして、プリント基板２５は、その収容されたケース１１の内壁面の底部１１ｂ側の端縁面が、突起部１２ａ，１２ｂによって挟持され固定されている。本変形例のプリント基板２５が複数の突起部１２ａ，１２ｂにて挟持され固定されたとき、隣接する突起部１２ａ，１２ｂの中間位置となるプリント基板２５の端縁面にスリット状の切込部２５ａが形成されている。
【００２７】
このため、図３（ｂ）に示すように、ケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成された突起部１２ａ，１２ｂの所定の寸法間隔に対してプリント基板２５の板厚が厚いときであっても、プリント基板２５の湾曲する部分を切込部２５ａの切込寸法以内に収めるようにすることができる。これにより、上述の実施例と同様、プリント基板２５をケース１１に収容する際に組付不良が発生せず、プリント基板２５の配線パターン（図示略）や実装された電子部品１６ａ，１６ｂ等に損傷等が生じることもない。即ち、プリント基板２５の層構成や防湿剤等による板厚のばらつきに影響されることなく簡単な構成にてプリント基板２５をケース１１に収容し、所定位置に確実に固定することができ、振動や衝撃に対して信頼性の高いＥＣＵ１０を構築することができる。また、ＥＣＵ１０の複数の仕様に対してケース１１の共通化が達成できるためコスト削減が可能となる。
【００２８】
次に、プリント基板２５面上への電子部品１６ｂ等の実装条件について図６を参照して説明する。ここで、図６は図５に対応する部分断面図である。
【００２９】
図６において、ケース１１の内壁面の底部１１ｂに形成されている突起部１２ａ，１２ｂを利用してプリント基板２５を挟持し固定する際には、プリント基板２５に対する湾曲等の外部応力によって実装されている電子部品１６ｂ等に損傷が生じることが想定される。本変形例においては、隣接する突起部１２ａ，１２ｂの中間位置となるプリント基板２５の端縁面にスリット状の切込部２５ａが形成されており、プリント基板２５が複数の突起部１２ａ，１２ｂにて挟持され固定されたとき、プリント基板２５の湾曲等の外部応力の影響が及ぶ部分を切込部２５ａの切込寸法以内、即ち、図６に斜線にて示す実装禁止領域Ｐ2 内に収めることができる。つまり、プリント基板２５の実装禁止領域Ｐ2 は、上述の実施例における図４に示すプリント基板１５（１５′）面上の実装禁止領域Ｐ1 より幅狭く設定することができる。したがって、プリント基板２５ではプリント基板１５（１５′）より広い電子部品１６ｂ等の実装面積を得ることが可能となる。
【００３０】
このように、本変形例の電子制御機器としてのＥＣＵ１０のプリント基板２５は、隣接する突起部１２ａ，１２ｂの中間位置となる端縁面にスリット状の切込部２５ａを形成するものである。つまり、プリント基板２５に形成されたスリット状の切込部２５ａによって、プリント基板２５の突起部１２ａ，１２ｂによる固定に伴う変形領域を少なくすることができるのである。このため、プリント基板２５をケース１１内の所定位置に確実に固定することができ、振動や衝撃に対して信頼性の高いＥＣＵ１０を構築することができる。また、ＥＣＵ１０の複数の仕様に対してケース１１の共通化が達成できるためコスト削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる電子制御機器の全体構成を示す断面図である。
【図２】図２は図１の電子制御機器のケースにおけるプリント基板の固定状態を示す部分断面斜視図である。
【図３】図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態の一実施例にかかる電子制御機器のプリント基板における実装禁止領域を示す部分断面斜視図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態の一実施例にかかる電子制御機器で用いられているプリント基板の変形例を示す部分断面図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態の一実施例にかかる電子制御機器のプリント基板の変形例における実装禁止領域を示す部分断面図である。
【図７】図７は従来の電子制御機器におけるプリント基板とケースの突起部との固定状態を示す部分断面斜視図である。
【図８】図８は従来の電子制御機器におけるプリント基板とケースの突起部との固定状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０ＥＣＵ（電子制御機器）
１１ケース
１１ｂ（内壁面の）底部
１２ａ，１２ｂ突起部
１５，２５プリント基板
２５ａ切込部

Claims

複数の電子部品を実装するプリント基板と、
前記プリント基板がその基板平面に沿った方向に挿入されるよう前記プリント基板を収容する袋構造からなるケースと、
前記ケースの内壁面の底部で前記プリント基板を挟持するよう前記プリント基板の表裏面に対して所定の寸法間隔にて交互に形成する複数の突起部とを具備し、
前記突起部は、前記所定の寸法間隔より前記プリント基板の板厚が厚いときには、前記プリント基板を湾曲させることによって挟持し、また、前記プリント基板は、隣接する前記突起部の間となる端縁面にスリット状の切込部を形成することを特徴とする電子制御機器。
複数の電子部品を実装するプリント基板と、
前記プリント基板がその基板平面に沿った方向に挿入されるよう前記プリント基板を収容する袋構造からなるケースと、
前記ケースの内壁面の底部で前記プリント基板を挟持するよう前記プリント基板の表裏面に対して所定の寸法間隔にて交互に形成する複数の突起部とを具備し、
前記突起部は、前記プリント基板よりも強固な材料からなり、前記所定の寸法間隔より前記プリント基板の板厚が厚いときには、前記プリント基板側が湾曲することによって挟持することを特徴とする電子制御機器。
前記所定の寸法間隔は、前記プリント基板の最小の板厚寸法に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子制御機器。
前記プリント基板は、隣接する前記突起部の中間位置となる端縁面にスリット状の切込部を形成することを特徴とする請求項２に記載の電子制御機器。
前記プリント基板は、隣接する前記突起部に挟持される側で、それらの中間位置となる端縁面に、外部応力の影響が及ぶことで湾曲する部分を、その切込寸法以内に収める切込部を形成することを特徴とする請求項２に記載の電子制御機器。