(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御用素子を内部に収容する制御用素子本体部と、
前記制御用素子本体部から突出して延びるように設けられる接続端子と、
前記制御用素子本体部が載置される配線ユニットと、
前記配線ユニットの載置面に設けられ、前記制御用素子本体部の前記載置面への載置後に前記接続端子が横たわった状態で電気的に接続される接続部と、
前記接続部を間に挟むように前記載置面に立設される案内壁と、
を備え、
前記案内壁は、前記接続部を間に挟んで向かい合う壁面同士の間隔が前記載置面側において狭くなるように、前記壁面のうち少なくとも一方に突出部が形成されており、前記突出部が前記接続端子の側面をガイドすることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記突出部は、前記壁面同士の間隔を前記載置面に近づくにつれて狭くするように形成されることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記突出部は、前記壁面の両方に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記案内壁は、前記接続部の一部を間に挟むように立設されており、
前記接続端子は、前記接合部のうち前記案内壁に挟まれていない部位で、電気的に接続されていること
を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置
【請求項５】
前記案内壁は、前記載置面に平行な断面における形状が「コ」字状となっており、前記制御用素子本体部から遠い側の前記接続部の長手方向における端部を挟み込むように立設されていることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記案内壁は、前記載置面に平行な断面における形状が「ニ」字状となっており、前記接続部の長手方向における両端部の間に立設されていることを特徴とする請求項４または５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記案内壁は、レーザ光が透過するレーザ透過性樹脂により形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項８】
制御用素子を内部に収容する制御用素子本体部と、
前記制御用素子本体部から突出して延びるように設けられる接続端子と、
前記制御用素子本体部が載置される配線ユニットと、
前記配線ユニットの載置面に設けられ、前記制御用素子本体部の前記載置面への載置後に前記接続端子が横たわった状態で電気的に接続される接続部と、
前記接続部を間に挟むように前記載置面に立設される案内壁と、
を備え、
前記接続端子は、前記案内壁側へ接続部を間に挟んで向かい合う壁面同士の間隔よりも広い幅に形成された幅広部を有し、
前記案内壁は、前記幅広部に対応する位置に凹部が形成されていることを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御を司る制御用素子を配線ユニットに載置し電気的に接続することで構成される制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品を基板に載置する際、基板上に設けられた接続用パッド等の所定の位置に部品本体の接続用端子を精度よく位置決めする技術として、基板上に接続用端子に対応した形状の案内壁を設ける技術が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示される制御装置は、部品本体に相当する樹脂モールド部品に接続用端子に相当するバスバーが形成されており、基板に相当するベース上にバスバーに対応した形状の案内壁が設けられている。これにより、樹脂モールド部品がベースに載置される際、接続用端子は、案内壁により基板上に案内され、位置決めされるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／００５１５９６号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ところで、各種装置の制御を司るいわゆる制御用素子は、近年の高集積化及び小型化に伴い、制御用素子本体に設けられている接続用端子の数が増加し、互いに隣接する接続用端子同士が狭い間隔で配置され、接続用端子自体が細くなる傾向にある。この傾向に合わせて、制御用素子が実装される配線ユニットに露出する接続部も、接続用端子に対応するため狭い間隔で配置され、かつ幅も小さくなっている。
【０００６】
配線ユニットに設けられた小さな接続部に前述の細い接続用端子を接合する方法として、レーザ溶接が一般的に採用される。このとき、接続用端子と接続部とを確実に接合するため、レーザ溶接に先立って、接続部上に接続用端子を重ねるように精度よく位置決めする必要がある。
【０００７】
基板上の案内壁を用いた位置決めでは、接続用端子が細く形成されている場合、接続用端子に対応するように案内壁同士の間隔を狭くする必要がある。案内壁を樹脂成形により形成する場合、案内壁の成形精度が低いと、接続部上の正確な位置に接続用端子を案内できないため、配線ユニットの接続部と制御用素子の接続用端子との間に位置ずれを生じる虞がある。
【０００８】
接続用端子が接続部上に重なるように位置しないと、レーザ溶接を照射しても接続用端子と接続部とが正常に接合されない虞が生じる。あるいは、溶接により接合されたとしても、溶接強度が十分でなく、溶接後に接続用端子が接合部から剥離する虞がある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、制御用素子の接続用端子と配線ユニットの接続部とを確実に接合することが可能な制御装置を提供することにある。
【００１０】
上述の目的を達成するためになされた請求項１に示す制御装置は、制御用素子を内部に収容する制御用素子本体部に、当該制御用素子本体部から突出して延びるように接続端子を設けている。制御用素子本体部は配線ユニットに載置される。
配線ユニットは、載置面に接続部を設けている。制御用素子本体部が載置面へ載置された後、接続端子は接続部上に横たわった状態となる。この状態で、接続端子は接続部に電気的に接続される。このような接続部を間に挟むように、載置面に案内壁が立設されている。
【００１１】
ここで特に、案内壁は、接続部を間に挟んで向かい合う壁面同士の間隔が載置面側において狭くなるように、壁面のうち少なくとも一方に突出部を形成している。具体的には、請求項２に示すように、壁面同士の間隔が載置面に近づくにつれて狭くなるように突出部を形成することが考えられる。
【００１２】
なお、案内壁は接続部に沿って長手方向に連続して立設されることが考えられるが、長手方向に連続して突出部を設ける必要は必ずしもない。すなわち、突出部は案内壁の一部に設けられていてもよい。
【００１３】
これにより、案内壁は壁面に沿って接続部上に接続端子を案内する。接続端子は接続部上に重なるように精度よく位置決めされる。結果として、制御用素子の接続用端子と配線ユニットの接続部とを確実に接合することができる。
【００１４】
また、突出部により接続部上に接続端子を重ねるように位置決めするため、突出部が形成されていない案内壁の壁面同士の間隔を接続部の幅に対応させて狭くする必要がない。すなわち、案内壁の全体を高精度で成形する必要がないため、コストを抑制することができる。
【００１５】
また特に、壁面同士の間隔が載置面に近づくにつれて狭くなるように突出部を形成することにより、接続端子が引っ掛かり無く滑らかに接続部上に案内されるため、接続部上に接続端子を精度よく位置決めするという効果がさらに発揮される。
【００１６】
案内壁は、請求項３に示すように、壁面の両方に突出部を形成してもよい。接続部を間に挟んで向かい合う壁面の一方だけではなく両方に突出部を形成することにより、接続部上に接続端子を位置決めするという効果がさらに発揮される。
【００１７】
ところで、接続部を間に挟んで向かい合う壁面の内側でレーザ溶接により接続端子と接続部とを接合する場合、接続端子からの反射光などにより、接合部のみならず壁面にもレーザ光が照射されて、案内壁が溶融したり、案内壁が焦げる等の問題が生じる虞がある。このため、案内壁が溶融する、または案内壁が焦げる等の問題が生じる虞がある。そこで、請求項４に示すように、接続部の一部を間に挟むように案内壁を立設し、接合部のうち案内壁に挟まれていない部位で接続端子を電気的に接続することが望ましい。
【００１８】
具体的には請求項５に示すように、案内壁は、載置面に平行な断面における形状が「コ」字状となっており、制御用素子本体部から遠い側の接続部の長手方向における端部を挟み込むように立設されることが例示される。案内壁により接続端子を接続部上に位置決めするという点では上述の発明と同様である。さらに、本発明は、「コ」字状の案内壁が設けられていない部位で、接続端子を接続部にレーザ溶接により接合するため、レーザ光の照射による案内壁の損傷が抑制される。
【００１９】
また、具体的には請求項６に示すように、案内壁は、載置面に平行な断面における形状が「ニ」字状となっており、接続部の長手方向における両端部の間に立設されることが例示される。これにより、上述の発明と同様に、レーザ光の照射による案内壁の損傷が抑制される。
【００２０】
ところで、別の工夫として、請求項７に示すように、レーザ光が透過するレーザ透過性樹脂により案内壁を形成してもよい。
これにより、仮にレーザ光が案内壁に照射されたとしても、レーザ光は案内壁を透過するため、案内壁の損傷が抑制される点で有利である。
【００２１】
なお、案内壁に突出部を形成することにより接続部上に接続端子を位置決めするという上述の構成に代えて、接続端子に突出部を形成することにより接続部上に接続端子を位置決めする構成を採用してもよい。
具体的には、請求項８に示すように、接続端子は案内壁側へ拡がる幅広部を有し、案内壁は幅広部に対応する位置に形成された凹部を有している。
これにより、接続部上に接続端子を位置決めするという上述の発明と同様の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の制御装置が適用される自動変速機の構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の制御装置を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の制御装置の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】（ａ）は図３のＡ−Ａ線概略断面図であり、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線概略断面図である。
【図６】第２実施形態の制御装置を示す斜視図である。
【図７】第２実施形態の制御装置の平面図である。
【図８】他の実施形態の制御装置の平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態の制御装置を図面に基づいて説明する。なお、以下では、自動車等の車両で自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトバイワイヤシステムに本発明を適用した実施形態を説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１に示すように、制御装置１０は、電子制御による自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトバイワイヤシステムに適用される。シフトバイワイヤシステム１００は、図示しない駆動装置を含む制御部１により自動変速機のマニュアルバルブ１０１を駆動する。シフトバイワイヤシステム１００は、伝達制御回路部（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ。以下ＴＣＵという）２０を備えている。制御部１は、ＴＣＵ２０から出力された駆動信号により、回転駆動力を駆動力伝達部１０２に伝達する。駆動力伝達部１０２は、制御部１から出力された回転駆動力をマニュアルバルブ１０１に伝達する。
【００２５】
駆動力伝達部１０２は、駆動軸部材１０３、ディテントプレート１０４およびストッパ１０５などを有している。駆動軸部材１０３は、制御部１に接続し、制御部１によって回転駆動される。ディテントプレート１０４は、駆動軸部材１０３から径方向外側に伸びて駆動軸部材１０３と一体に回転可能に構成されている。これにより、ディテントプレート１０４は、駆動軸部材１０３と一体に制御部１によって回転駆動される。ディテントプレート１０４は、駆動軸部材１０３と平行に突出するピン１０６が設けられている。ピン１０６は、マニュアルバルブ１０１と接続している。その結果、ディテントプレート１０４が駆動軸部材１０３とともに回転することにより、マニュアルバルブ１０１は軸方向へ往復移動する。すなわち、駆動力伝達部１０２は、制御部１の回転駆動力を直線運動に変換してマニュアルバルブ１０１に伝達する。
【００２６】
ディテントプレート１０４は、径方向において駆動軸部材１０３と反対側に複数の凹部１０７を有している。凹部１０７は、それぞれ図示しない自動変速機のシフトレンジである「Ｐレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」および「Ｄレンジ」に対応している。ストッパ１０５は、板ばね１０８の先端に支持されている。ストッパ１０５がディテントプレート１０４の凹部１０７のいずれかと噛み合うことによって、マニュアルバルブ１０１の軸方向の位置は決定される。駆動軸部材１０３を経由してディテントプレート１０４に回転力が加わると、ストッパ１０５は隣接する他の凹部１０７へ移動する。その結果、制御部１によって駆動軸部材１０３を回転させることにより、マニュアルバルブ１０１の軸方向の位置が変化し、自動変速機のシフトレンジが変更される。
【００２７】
制御装置１０は、上述のシフトバイワイヤシステム１００の制御を司るＴＣＵ２０を、配線ユニット３０に載置した装置である。以下、制御装置１０について説明する
【００２８】
ＴＣＵ２０は、図２に示すように、ＴＣＵ本体２１及び接続端子２２により形成されている。ＴＣＵ本体２１は、内部に図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置）、及びメモリ装置等の制御用素子を収容している。制御用素子は接続端子２２の一部とともに樹脂によりモールド成形されており、このモールド成形された外郭がＴＣＵ本体２１の外郭に相当している。接続端子２２はＴＣＵ本体２１から外部へ突出して延びている。
【００２９】
配線ユニット３０は、外郭を形成するユニット本体部３１、樹脂で成形された案内壁部５０、及び導体で形成されたバスバー４０を有している。
案内壁部５０は、基部５５及び複数の案内壁５１により形成されている。複数の案内壁５１は、略直方体に形成された基部５５の一つの面から立ち上がるように形成されている。（図５参照）。ユニット本体部３１に基部５５を載置面３２側から埋め込むようにして、案内壁部５０はユニット本体部３１に一体に成形されている。
【００３０】
バスバー４０は、基部５５に埋め込まれ、案内壁部５０と一体に成形されている（図４参照）。バスバー４０の一部は、接続部４１及び外部接続部４５として、基部５５の載置面３２側に露出している（図２〜図４参照）。接続部４１は、接続端子２２が横たわる位置に対応して、基部５５の載置面３２側に配置されている。外部接続部４５は、載置面３２の一端に露出するように配置されている（図２参照）。
【００３１】
案内壁５１は、接続部４１を間に挟むように、基部５５に立設されている（図５参照）。一つの接続部４１についてみると、図３に示すように、案内壁５１は、ＴＣＵ本体２１から遠い側の接続部４１の長手方向における端部４２を挟むように、接続部４１の長手方向に沿って形成されている。接続部４１に対応して、案内壁５１は複数設けられている。これらの複数の案内壁５１が基部５５にくし状に配置され、案内壁部５０が構成されている。
【００３２】
なお、案内壁５１は、レーザ光が透過するレーザ透過性樹脂により成形されている。案内壁５１を形成する材料としては、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡ（ポリアミド）、または、それらのガラス繊維入り樹脂があげられる。
【００３３】
ここで特に本形態では、図５（ａ）に示すように、案内壁５１は、接続部４１を間に挟んで向かい合う壁面同士の間隔を載置面３２に近づくにつれて狭くするように、壁面にテーパ状の突出部６１を形成している。突出部６１は、接続部４１を間に挟んで向かい合う壁面の一方だけではなく両方に形成されている。また、突出部６１は、ＴＣＵ本体２１から遠い側の案内壁の壁面に形成されている（図３、４参照）。参考のため、突出部６１が形成されていない案内壁５１の断面を図５（ｂ）に示す。
【００３４】
このような構成により、制御装置１０では、配線ユニット３０の載置面３２にＴＣＵ２０が載置される際、接続端子２２が突出部６１に沿って接続部４１上に重なるように案内される。
【００３５】
次に、ＴＣＵ２０の接続端子２２と配線ユニット３０の接続部４１との接合方法について説明する。まず、配線ユニット３０の載置面３２にＴＣＵ２０を載置する。このとき、隣接する案内壁５１同士の間に対応する接続端子２２が挿入されるように、載置面３２にＴＣＵ２０を載置する。接続端子２２は、突出部６１に沿って接続部４１上に重なるように案内される。
【００３６】
次に、図４に示すように、突出部６１よりＴＣＵ本体２１側に、治具８３、８４を配置する。治具８３及び８４により接続部４１及び接続端子２２を押さえることにより、接続部４１に接続端子２２を接触させる。この状態で、治具８３及び８４の間に位置する接合部８２にレーザ光８１を照射し、接続部４１に接続端子２２を接合する。レーザ溶接による接合後、接続端子２２、接続部４１、及び接合部８２に絶縁材を塗布する。
このように、ＴＣＵ２０の接続端子２２はバスバー４０に電気的に接続される。これにより、外部接続部(例えばコネクタ部材)４５を介して、ＴＣＵ２０は外部と電気的に接続される。
【００３７】
次に、本形態の制御装置１０による効果を説明する。
本形態では、配線ユニット３０の載置面３２にＴＣＵ２０が載置される際、突出部６１に沿って接続部４１上に接続端子２２が案内され、接続端子２２は接続部４１上に重なるように精度よく位置決めされる。結果として、接続端子２２と接続部４１とをレーザ溶接により確実に接合することができる。
【００３８】
また本形態では、突出部６１により接続端子２２が位置決めされるため、突出部６１が形成されていない案内壁５１の壁面同士の間隔を、接続部４１の幅に対応させて狭くする必要がない。すなわち、案内壁部５０を高精度で成形する必要がないため、コストの増加を抑制することができる。
【００３９】
さらにまた、本形態では、テーパ状に形成した突出部６１により、接続端子２２は滑らかに接続部４１上に案内されるため、接続部４１上に接続端子２２を精度よく位置決めするという効果がさらに発揮される。
【００４０】
案内壁５１は、ＴＣＵ２１本体側を除き、接続部４１の周囲に形成されている。この案内壁５１は、接続部４１を挟み込むように立設されている。ここで特に、本形態では、突出部６１が接続部４１を挟み込む案内壁５１の両壁面に形成されている。これにより、接続部４１上に接続端子２２を位置決めするという効果がさらに発揮される。
さらにまた、本形態では、案内壁５１をレーザ透過性樹脂で形成しているため、レーザ光が案内壁５１に照射されたとしても、案内壁５１の溶融や焦げを抑制することができる。
ＴＣＵ本体２１は特許請求の範囲に記載の「制御用素子本体部」に相当する。
【００４１】
（第２実施形態）
本形態では、図６、７に示すように、接続端子に突出部を形成することにより接続部上に接続端子を位置決めする構成としてもよい。
制御装置１１では、接続端子２２は、図７に示すように、案内壁７１側へ拡がるように形成された幅広部２５を有している。本形態では、幅広部２５は半楕円形状に形成されている。案内壁７１は、幅広部２５に対応する位置に形成された凹部７２を有している。凹部７２は、半楕円形状に形成された幅広部２５に対応する形状に形成されている。
【００４２】
これにより、凹部７２に幅広部２５を対応させるようにＴＣＵ２０が配線ユニット３０の載置面３２に案内され、接続部４１上に接続端子２２が位置決めされる。ここで、接続部９５にレーザを照射することにより、本形態においても、接続部４１に接続端子２２を確実に接合することができる。
【００４３】
以上、本発明は、上述の形態に何等限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる形態で実施可能である。
（イ）第１実施形態では、ＴＣＵ本体２１から遠い側の案内壁５１の壁面に突出部６１を形成した。これに対し、本形態では、突出部を案内壁の任意の位置に形成してもよい。
【００４４】
例えば、図８に示すように、案内壁５１の長手方向における中央部付近の壁面に突出部６５を形成してもよい。
この場合、接続端子２２と接続部４１とのレーザ溶接による接合は次のように行う。すなわち、間に突出部６５を挟むように治具９３とレーザ光９１とを配置する（図９参照）。接続部４１のＴＣＵ本体２１側と接続端子２２とを治具９３で押さえ、接続部４１のＴＣＵ本体２１から遠い側に接続端子２２をレーザ光９１により溶接する。
本形態は、突出部６５により接続端子２２が接続部４１上に重なるように位置決めされるという点では、上述の形態と同様である。
【００４５】
（ロ）第１実施形態では、突出部６１を案内壁５１の一部に形成した。これに対し、案内壁５１に沿って連続するように突出部を形成してもよい。本形態は、位置決め精度が向上する点で有利である。
（ハ）第１実施形態では、突出部６１をテーパ状に形成した。これに対し、接続部４１側に柱状に突出するように突出部を形成してもよい。本形態は、突出部により接続端子が接続部上に重なるように位置決めされるという点では、上述の形態と同様である。
【００４６】
（ニ）第１実施形態では、案内壁５１の壁面の両方に突出部６１を形成した。これに対し、向かい合う案内壁５１の片方にのみ突出部が形成されていても良い。本形態は、突出部により接続端子が接続部上に重なるように位置決めされるという点では、上述の形態と同様である。
（ホ）第１実施形態では、一つの接続部４１を間に挟むように案内壁５１を立設した。本形態では、複数の接続部、例えば二つの接続部を間に挟むように案内壁を立設してもよい。このようにすれば、一つ一つの接続部を間に挟むように案内壁を立設する場合に比べて、若干位置決めの精度は劣るものの、案内壁の構成が簡素になる。これにより、コストを抑制することができる。
【００４７】
（へ）第２実施形態では、幅広部２５を半楕円形状に形成した。幅広部は、案内壁側へ拡がる形状に形成されていればよく、方形状、半円形状、三角形状などであってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０、１１    ・・・  制御装置
２１          ・・・  ＴＣＵ本体（制御用素子本体部）
３０          ・・・  配線ユニット
４１          ・・・  接続部
５１、７１    ・・・  案内壁
６１          ・・・  突出部
【図１】
0005533385.tif 000002
【図２】
0005533385.tif 000003
【図３】
0005533385.tif 000004
【図４】
0005533385.tif 000005
【図５】
0005533385.tif 000006
【図６】
0005533385.tif 000007
【図７】
0005533385.tif 000008
【図８】
0005533385.tif 000009
【図９】
0005533385.tif 000010