(57)【要約】【課題】電子制御装置において、より耐久性に富むコネクタの取付構造を提供する。【解決手段】図２（ｃ）に示すように、コネクタ１１Ｌの取付構造は、コネクタ１１Ｌに一体形成され回路基板１４側へ延びる第１樹脂爪５５と、この第１樹脂爪５５に追加され回路基板１４とコネクタ１１Ｌとの間を距離だけ開くスペーサー４０と、このスペーサー４０に一体形成され回路基板１４側へ延びる第２樹脂爪４２と、回路基板１４に設けられ第２樹脂爪４２が係合する爪係合部５６とからなる。【効果】スペーサーを追加し、このスペーサーで回路基板からコネクタを一定距離離すようにした。回路基板から突出するピンの長さが、増加する。ピンが長くなるため、ピンの付け根（回路基板に差し込んでいる部位）での応力が緩和される。この応力緩和により耐久性をより高めることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタが取付けられると共に電子部品が実装されている回路基板と、前記コネクタの一部が突出した状態で前記回路基板を収納する収納ケースと、前記回路基板が収納された状態で前記収納ケース内に封入される封入材料と、を備えている電子制御装置において、前記コネクタから複数本のピンが延ばされ、これらのピンが前記回路基板に半田付けされているときの前記回路基板に対する前記コネクタの取付構造であって、
前記コネクタに一体形成され前記回路基板側へ延びる第１樹脂爪と、
この第１樹脂爪に追加され前記回路基板と前記コネクタとの間を開くスペーサーと、
このスペーサーに一体形成され前記回路基板側へ延びる第２樹脂爪と、
前記回路基板に設けられ前記第２樹脂爪が係合する爪係合部と、からなり、
前記スペーサーは、細長いブリッジ部と、このブリッジ部の両端から各々延びる延長部と、これらの延長部の各々に一体形成される前記第２樹脂爪とからなり、全体的に略Ｕ字形状を呈し、
前記爪係合部に前記第２樹脂爪を係合し、前記第２樹脂爪と一体の前記スペーサーに前記第１樹脂爪を係合することにより、前記回路基板に前記コネクタが取付けられていることを特徴とするコネクタの取付構造。
【請求項２】
前記第２樹脂爪は、前記コネクタの対角線上に配置されることを特徴とする請求項１記載のコネクタの取付構造。
【請求項３】
前記スペーサーは、略円筒状の樹脂成形品であり、前記スペーサーに一体形成される前記第２樹脂爪は、スナップフィットであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコネクタの取付構造。
【請求項４】
前記回路基板に設けられる爪係合部は、長穴であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のコネクタの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板にコネクタを取付けるときのコネクタの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子制御装置において、外部とのインターフェースのために、回路基板にコネクタを取付ける構造が採用される。加えて、回路基板への防水や防塵を図ることができるように、回路基板を収納ケースに収納する構造が知られている（例えば、特許文献１（図２）参照）。
【０００３】
特許文献１の構造を、図４（ａ）に基づいて説明する。
図４（ａ）に示すように、電子制御装置１００は、コネクタ１０１が取付けられると共に電子部品１０２、１０３が実装されている回路基板１０４と、コネクタ１０１の一部が突出した状態で回路基板１０４を収納する収納ケース１０５と、回路基板１０４が収納された状態で収納ケース１０５内に封入される封入材料１０６とを備えている。
【０００４】
コネクタ１０１から複数のピン（金属ピン）１０７〜１０９が回路基板１０４まで延びており、ピン１０７〜１０９の先端が回路基板１０４に電気的に接合されている。ピン１０７を第１群ピン１０７、ピン１０８を第２群ピン１０８、ピン１０９を第３群ピン１０９を呼ぶ。
第１群ピン１０７は、回路基板１０４から９０°曲げた部位までの距離（図では上下方向の距離。以下、突出長さと記す。）が大きい。一方、第３群ピン１０９は、回路基板１０４からの突出長さが最も短い。第２群ピン１０８はその中間である。
【０００５】
図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、複数本（この例では１１本）の第１群ピン１０７と、複数本の第２群ピン１０８と、複数本の第３群ピン１０９とが、回路基板１０４に接合されている。
【０００６】
図４（ａ）に示す電気制御装置１００に、ヒートショックテスト（熱衝撃試験）を実施する。ヒートショックテストは、所定の熱サイクルを規定回数繰り返して、破損等の不具合が起こらないことを確認する試験である。
本発明者らが、調べたところでは、通常の要求仕様に基づくヒートショックテストでは、不具合は認められなかった。
【０００７】
将来、要求仕様が厳しくなることが想定される。そこで、より厳しい条件でのヒートショックテストを実施することにした。
図４（ｃ）は、図４（ｂ）のｃ−ｃ線断面図であり、ヒートショックテストを試行したところ、複数本の第３群ピン１０９のうち、最も外側のピン１０９ａと１０９ｂに改良の余地が認められた。その詳細を図４（ｄ）で説明する。
【０００８】
図４（ｄ）は、図４（ｃ）のｄ部拡大図（ただし、想定図）であり、最も外側のピン１０９ａ、１０９ｂは、他のピン１０９ｃと同様に、回路基板１０４に設けたスルーホール１１１に半田１１２を流し込むことで、回路基板１０４に接合固定される。
【０００９】
通常の要求を超える過酷な条件下では、図４（ｄ）に示すように、ピン１０９ａ、１０９ｂと半田１１２との間に亀裂１１３が発生する可能性がある。
対して、過酷な条件下であっても、第３群ピン１０９のうちのピン１０９ｃには不具合が発生する可能性は認められなかった。同様に、第１群ピン１０７及び第２群ピン１０８には不具合が発生する可能性は認められなかった。
【００１０】
しかし、要求仕様が厳しくなる中、過酷な条件下であっても、ピン１０９ａ、１０９ｂに不具合が発生する可能性が無いような、より耐久性に富むコネクタの取付構造が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２００１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、電子制御装置において、より耐久性に富むコネクタの取付構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、図４（ａ）において、ピン１０７〜１０９が曲げられる要因を考えた。回路基板１０４と封入材料１０６とコネクタ１０１とが、同時に熱収縮すれば問題ない。  しかし、周囲温度が急に高くなると、外側のコネクタ１０１は先に膨張し、内側の回路基板１０４は遅れて膨張する。封入材料１０６はその中間である。また、周囲温度が急に低くなると、コネクタ１０１は先に収縮し、回路基板１０４は遅れて収縮する。このように熱変化の際にピン１０７〜１０９が曲げられる。
【００１４】
加えて、図４（ｃ）において、ピン１０９ｃは問題がなく、ピン１０９ａ、１０９ｂに改善の余地があった。この事実から、左右方向の中央は、ピン１０９ｃの曲がりが小さく、中央から離れるほど曲がりが大きくなることが想定される。
さらに加えて、図４（ａ）において、第１群ピン１０７と第２群ピン１０８とには不具合がなかった。
【００１５】
以上の事実から、本発明者らは、第３群ピン１０９の回路基板１０４からの突出長さが大きければ、課題が解決できると考察した。
この考察に基づき、第３群ピン１０９の回路基板１０４からの突出長さを増加して、検証した。結果、課題を解決することができた。
この知見に基づき、本発明を以下のように、まとめることができる。
【００１６】
請求項１に係る発明は、コネクタが取付けられると共に電子部品が実装されている回路基板と、前記コネクタの一部が突出した状態で前記回路基板を収納する収納ケースと、前記回路基板が収納された状態で前記収納ケース内に封入される封入材料と、を備えている電子制御装置において、前記コネクタから複数本のピンが延ばされ、これらのピンが前記回路基板に半田付けされているときの前記回路基板に対する前記コネクタの取付構造であって、
前記コネクタに一体形成され前記回路基板側へ延びる第１樹脂爪と、
この第１樹脂爪に追加され前記回路基板と前記コネクタとの間を開くスペーサーと、
このスペーサーに一体形成され前記回路基板側へ延びる第２樹脂爪と、
前記回路基板に設けられ前記第２樹脂爪が係合する爪係合部と、からなり、
前記スペーサーは、細長いブリッジ部と、このブリッジ部の両端から各々延びる延長部と、これらの延長部の各々に一体形成される前記第２樹脂爪とからなり、全体的に略Ｕ字形状を呈し、
前記爪係合部に前記第２樹脂爪を係合し、前記第２樹脂爪と一体の前記スペーサーに前記第１樹脂爪を係合することにより、前記回路基板に前記コネクタが取付けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に係る発明では、第２樹脂爪は、コネクタの対角線上に配置されることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に係る発明では、スペーサーは、略円筒状の樹脂成形品であり、スペーサーに一体形成される第２樹脂爪は、スナップフィットであることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に係る発明では、回路基板に設けられる爪係合部は、長穴であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る発明では、スペーサーを追加し、このスペーサーで回路基板からコネクタを一定距離離すようにした。回路基板から突出するピンの長さが、増加する。ピンが長くなるため、ピンの付け根（回路基板に差し込んでいる部位）での応力が緩和される。この応力緩和により耐久性をより高めることができる。
すなわち、本発明によって、より耐久性に富むコネクタの取付構造が提供される。
【００２１】
ところで、スペーサーを安定的に相手部材に取付けるには、スペーサーの一端と他端に各々第１樹脂爪を設けることが推奨される。
仮に、１個の第１樹脂爪に１個のスペーサーをセットする構造を採用したとすると、第１樹脂爪の総数が２個の場合、スペーサーの総数は２個となる。スペーサーの個数が多いため、部品管理が難しく、紛失の心配が高まる。
この点、本発明では、スペーサーは略Ｕ字形状を呈し、スペーサーに備える一対の延長部に各々第２樹脂爪を備える。第１樹脂爪の総数が２個の場合であっても、スペーサーの数は１個となる。スペーサーの個数が少ないため、部品管理が容易となる。加えて、スペーサーが大形であるため、紛失の心配はない。
【００２２】
請求項２に係る発明では、第２樹脂爪は、コネクタの対角線上に配置される。
対角線上に配置することで、少ない個数（２個）のスペーサーで、コネクタを安定的に回路基板に取付けることができる。
【００２３】
請求項３に係る発明では、スペーサーは、略円筒状の樹脂成形品であるから、円筒の筒内に第１樹脂爪を挿入することができる。加えて、スペーサーに一体形成される第２樹脂爪がスナップフィットであるため、ビスやボルトに比較して、回路基板にスペーサーを容易に且つ迅速に取付けることができる。
【００２４】
請求項４に係る発明では、回路基板に設けられる爪係合部は、長穴である。
１個の爪係合部に、一対の第２樹脂爪を係合する場合、爪係合部が長穴であれば、一対の第２樹脂爪の間を容易に離すことができ、一対の第２樹脂爪間の隙間に第１樹脂爪を容易に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る電子制御装置の分解斜視図である。
【図２】コネクタの取付構造を説明する斜視図、図２（ｃ）は実施例、図２（ａ）、（ｂ）は実施例の説明を容易にするための比較例を示す図である。
【図３】細部を補足する図、図３（ａ）は図２（ｃ）の３ａ−３ａ線断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ矢視図、図３（ｃ）は第３群ピンの突出長さを説明する比較例、図３（ｄ）は同実施例を示す図である。
【図４】従来の電子制御装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００２７】
図１に示すように、電子制御装置１０は、コネクタ１１Ｌ、１１Ｒ（Ｌは左を示す添え字であり、Ｒは右を示す添え字である。以下同じ）が取付けられると共に電子部品１２、１３が実装されている回路基板１４と、コネクタ１１Ｌ、１１Ｒの一部が突出した状態で回路基板１４を収納する収納ケース２０と、回路基板１４が収納された状態で収納ケース２０内に封入される封入材料３０とを備えている。封入材料３０は便宜的に小判形状として描いたが、不定形材料であるため、この形状にとらわれるものではない。また、回路基板１４上に構成される回路は省略した。そして、コネクタ１１Ｌ、１１Ｒ及び電子部品１２、１３の数や形状は実施例に限定されるものではない。
【００２８】
コネクタ１１Ｌと回路基板１４との間にスペーサー４０が配置されている。その上で、コネクタ１１Ｌから延びるピン５１〜５３の先端が回路基板１４に半田固定されている。
【００２９】
収納ケース２０は、封筒形状を呈し、コネクタ１１Ｌ、１１Ｒが貫通する開口状の正面２１と、この正面２１に対面する背面２２と、この背面２２と正面２１とを繋ぐ左右の側面２３Ｌ、２３Ｒと、正面２１、背面２２、左右の側面２３Ｌ、２３Ｒで囲われる上面２４及び底面２５とからなる６面を有する。
左右の側面２３Ｌ、２３Ｒの内面に回路基板１４を出し入れすることができる溝２３ａ、２３ａが設けられている。
【００３０】
収納ケース２０に、引き出しを閉じる要領で、回路基板１４を収納する。次に、開口状の正面２１から、ポッティング用樹脂と呼ばれる封入材料３０を封入する。封入材料３０で回路基板１４が囲われるため、周囲の水や塵が電子部品１２、１３や回路に到達する心配はない。
【００３１】
次に、コネクタ１１Ｌの取付構造を、図２に基づいて詳しく説明する。なお、図２（ｃ）は実施例、図２（ａ）、（ｂ）は実施例の説明を容易にするために掲げた比較例を示す図である。
【００３２】
比較例に係る図２（ａ）に示すように、コネクタ１１Ｌから第１群ピン５１、第２群ピン５２及び第３群ピン５３が延びている。また、コネクタ１１Ｌから回路基板１４に向かって第１樹脂爪５５が延びている。
【００３３】
比較例に係る図２（ｂ）に示すように、回路基板１４に爪係合部５６が設けられており、この爪係合部５６に第１樹脂爪５５が係合する。このときに、コネクタ１１Ｌの底部１１ａは、回路基板１４に載っている。この状態で、図２（ａ）に示すピン５１〜５３の先端が回路基板１４を貫通した上で半田固定される。
【００３４】
以上に述べた比較例に対して、本発明では、図２（ｃ）に示すように、コネクタ１１Ｌと回路基板１４との間に、スペーサー４０を介在させる。
また、ピン５１〜５３を貫通させるために回路基板１４に開けたスルーホール群に対角線５７を引く。この対角線５７をコネクタ１１の対角線と読み替える。
その上で、回路基板１４に設ける爪係合部５６、５６を、対角線５７上に配置すると共に長穴にする。爪係合部５６、５６に係合する第２樹脂爪４２、４２は、必然的にコネクタ１１の対角線５７上に配置される。
【００３５】
コネクタ１１Ｌからは、比較例と同様に、第１群ピン５１、第２群ピン５２及び第３群ピン５３が延びている。また、コネクタ１１Ｌから回路基板１４に第１樹脂爪５５が延びている。
【００３６】
図２（ｃ）の３ａ−３ａ矢視図である図３（ａ）に示すように、コネクタ１１Ｌから水平に腕部５８が延ばされ、この腕部５８から第１樹脂爪５５が下へ延ばされる。第１樹脂爪５５は、円柱部６１と、この円柱部６１の先に一体形成される半割柱部６２、６２と、半割柱部６２、６２の先端に一体形成される第１鉤部６３、６３とからなる。一対の半割柱部６２、６２間は所定の幅の隙間６４が確保されている。
【００３７】
図２（ｃ）に示すように、スペーサー４０は、スルーホール６５群に沿って長く延びる細長いブリッジ部４１Ａと、このブリッジ部４１Ａの両端から各々延びる延長部４１Ｂ、４１Ｂと、これらの延長部４１Ｂ、４１Ｂの各々に一体形成される第２樹脂爪４２、４２とからなる。スペーサー４０は、スルーホール６５群に重ならない状態でスルーホール６５群を囲うようにするために、全体的に略Ｕ字形状を呈するようにした。スペーサー４０は、比較的大きな樹脂部品であるため、紛失の心配が無く、取り扱いも容易である。
【００３８】
好ましくは、スペーサー４０の上面に位置決め４８、４８を設ける。位置決め４８、４８間にコネクタ１１Ｌをセットする。すなわち、コネクタ１１Ｌの位置決めが容易になる。ただし、位置決め４８、４８は省いてもよい。
【００３９】
図３（ａ）のｂ−ｂ矢視図である図３（ｂ）に示すように、第２樹脂爪４２は、スナップフィットであり、延長部４１Ｂから延びる半割筒部４４、４４と、半割筒部４４、４４の先端（図では下端）に一体形成される第２鉤部４５、４５を有する。
【００４０】
一対の半割筒部４４、４４は、全体的には円筒形状を呈し、間に所定の幅の隙間４６が確保されている。加えて、半割筒部４４、４４には、延長部４１Ｂ寄りの部位に第１爪掛け部４７、４７が一体形成されている。第１爪掛け部４７、４７に第１鉤部６３が係合する
【００４１】
図３（ａ）では、第１爪掛け部４７、４７に第１鉤部６３、６３が掛かっている。第１鉤部６３、６３を工具で挟むと、隙間６４分だけ縮径でき、通孔４３を通して、上へ抜くことができる。逆に、通孔４３に第１鉤部６３、６３を上から挿入し、第１爪掛け部４７、４７に第１鉤部６３、６３を掛けることができる。すなわち、第１樹脂爪５５もスナップフィットである。
【００４２】
図３（ｂ）では、回路基板１４の下面に第２鉤部４５、４５が掛かっている。第２鉤部４５、４５を工具で挟むと、隙間４６の範囲で縮径でき、長穴状の爪係合部５６を通して、上へ抜くことができる。逆に、長穴状の爪係合部５６に第２鉤部４５、４５を上から挿入し、回路基板１４の下面に第２鉤部４５、４５を掛けることができる。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、延長部４１Ｂが、回路基板１４とコネクタ１１Ｌの間に挟まるため、延長部４１Ｂの厚さに相当する距離ｔだけ、回路基板１４とコネクタ１１Ｌの間が広がる。
図３（ｃ）に示す比較例での第３群ピン５３の回路基板１４からの突出長さはＬ０である。対して、図３（ｄ）に示す実施例での第３群ピン５３の回路基板１４からの突出長さＬ１は、（Ｌ０＋ｔ）となり、Ｌ０より十分に長くなる。結果、第３群ピン５３の基部（回路基板１４との接合部）での応力は緩和される。
【００４４】
以上に述べたように、本発明に係るコネクタ１１Ｌの取付構造は、コネクタ１１Ｌに一体形成され回路基板１４側へ延びる第１樹脂爪５５と、この第１樹脂爪５５に追加され回路基板１４とコネクタ１１Ｌとの間を距離ｔだけ開くスペーサー４０と、このスペーサー４０に一体形成され回路基板１４側へ延びる第２樹脂爪４２と、回路基板１４に設けられ第２樹脂爪４２が係合する爪係合部５６とからなる。
【００４５】
このような取付構造、すなわち、スペーサー４０を追加したことにより、図３（ｃ）を図３（ｄ）に変更することができ、片持ち梁状のピン５３の基部（回路基板１４との接合部）での応力を緩和することができる。
【００４６】
なお、図３（ａ）において、延長部４１Ｂの厚さｔを変更するだけで、図３（ｄ）に示す突出長さＬ１を変更することができる。
さらに、図３（ａ）において、延長部４１Ｂの上面から第１爪掛け部４７までの距離が、回路基板１４の厚さに相当する。回路基板１４の板厚が変更される場合は、スペーサー４０の寸法を変更するだけで、対応できる。よって、回路基板１４の板厚が変化、例えば薄板化されても、コネクタ１１Ｌの流用が可能となる。
【００４７】
ところで、ピン５３の突出長さを大きくするだけであれば、図２（ａ）において、コネクタ１１Ｌの底部１１ａを下げ、第１樹脂爪５５を下へ延ばすことで、対応が可能である。しかし、この対策では、コネクタ１１Ｌの種類が増える。
この点、本発明によれば、図２（ａ）に示すコネクタ１１Ｌと図３（ｃ）に示すコネクタ１１Ｌは同一品であり、スペーサー４０を追加するだけで、コネクタ１１Ｌの種類が増加することを防止することができるという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、電子制御装置に組み込まれるコネクタに好適である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…電子制御装置、１１Ｌ…コネクタ、１２、１３…電子部品、１４…回路基板、２０…収納ケース、３０…封入材料、４０…スペーサー、４１Ａ…ブリッジ部、４１Ｂ…延長部、４２…第２樹脂爪、４３…通孔、４４…略円筒を構成する半割筒部、４７…第１爪掛け部、５３…ピン（第３群ピン）、５５…第１樹脂爪、５６…爪係合部、５７…対角線、１１２…半田。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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