(57)【要約】【課題】複数のコネクタの接続を容易にし且つ構成要素の位置決め構造を簡易にする電子制御ユニットを提供する。【解決手段】電子制御ユニット１００は、本体ハウジング１０のベース１５に配置される第一回路基板５１及び電気接続モジュール６０と、電気接続モジュール６０と電気的に接続される第一コネクタ群３０と、本体ハウジング１０の壁部１４に配置される第二コネクタ群４０とを備える。第一コネクタ群３０と第二コネクタ群３０とは、壁部１４に沿う第一方向に並ぶ。ベース１５、電気接続モジュール６０及び第一回路基板５１はそれぞれ、互いに位置決めするための位置決め穴１５ｄ、６２ｃ及び５１ｄを有し、位置決めピン９１が、第二位置決め穴６２ｃ及び第一位置決め穴１５の開口１５ｄａに挿入可能であり、位置決めピン９２が、第三位置決め穴５１ｄ及び第一位置決め穴１５ｄの開口１５ｄｂに挿入可能である。【選択図】図５
2019092352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機を制御する電子制御ユニットであって、
収容空間を形成する壁部と、前記壁部から前記収容空間内に延びるベースとを含むハウジングと、
前記収容空間内で前記ベースに配置される回路基板と、
前記収容空間内で前記ベースにおける前記回路基板と異なる位置に配置され、且つ前記回路基板と電気的に接続される電気接続モジュールと、
前記電気接続モジュールと電気的に接続される第一コネクタ群と、
前記壁部に配置され、且つ前記回路基板と電気的に接続される第二コネクタ群とを備え、
前記第一コネクタ群と前記第二コネクタ群とは、前記壁部に沿う第一方向に並び、
前記ベース、前記電気接続モジュール及び前記回路基板はそれぞれ、互いに位置決めするための第一位置決め穴、第二位置決め穴及び第三位置決め穴を有し、
第一位置決めピンが、前記第二位置決め穴を通って前記第一位置決め穴の開口に挿入可能であり、
第二位置決めピンが、前記第三位置決め穴を通って前記第一位置決め穴の他の開口に挿入可能である
電子制御ユニット。
【請求項２】
前記第一コネクタ群は、前記ハウジングの外部に配置され、且つ前記第一コネクタ群から延びるケーブルを介して前記電気接続モジュールと接続され、
前記壁部は、前記第一コネクタ群及び前記ケーブルと前記回路基板とを互いに遮って、シールドとして延びる導電性の第一壁部を含む
請求項１に記載の電子制御ユニット。
【請求項３】
前記第一コネクタ群は、少なくとも２つのコネクタを有し、
前記コネクタはそれぞれ、前記ケーブルを有し、
各コネクタ同士の前記ケーブルの長さは同等である
請求項２に記載の電子制御ユニット。
【請求項４】
前記電気接続モジュールは、前記回路基板に延びる第一接続部材を有し、
前記第二コネクタ群は、前記回路基板に延びる第二接続部材を有し、
前記第一接続部材及び前記第二接続部材は、前記ベースを挟んで互いに反対側で前記回路基板と接続される
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
【請求項５】
前記第一コネクタ群は、少なくとも１つの第一コネクタを含み、
前記第二コネクタ群は、少なくとも１つの第二コネクタを含み、
前記少なくとも１つの第一コネクタ及び前記少なくとも１つの第二コネクタは、それぞれの接続部分を前記第一方向と交差する第二方向に向けて配置される
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
【請求項６】
前記ベースは、熱伝導性の金属塊で構成され、且つ前記回路基板における発熱部分と隣り合って位置する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
【請求項７】
前記電気接続モジュールを露出する前記壁部の第一開口を塞ぐ第一蓋ハウジングと、
前記回路基板を露出する前記壁部の第二開口を塞ぐ第二蓋ハウジングとをさらに備え、
前記第一位置決めピンが挿入される前記第一位置決め穴の開口は、前記第一開口に臨み、
前記第二位置決めピンが挿入される前記第一位置決め穴の開口は、前記第二開口に臨む
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、交流コネクタ及び直流コネクタを備える電力変換装置が開示されている。特許文献１の電力変換装置は、ハイブリッド自動車に搭載される。この電力変換装置は、交流バスバーを保持する保持部材、電流センサモジュール及び駆動回路基板を備える。保持部材に形成された位置決めピンが、電流センサモジュールの貫通孔及び駆動回路基板の貫通孔に挿通され、それにより、電流センサモジュール及び駆動回路基板が位置決めされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２７２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両に搭載される電子制御ユニットの中にも、複数のコネクタ及び回路基板を備えるものがある。例えば、モータ等の回転電機を制御する電子制御ユニットは、電力用のコネクタと信号用のコネクタとを備える。複数のコネクタは、バスバー等を含む電気接続モジュールを介して回路基板と電気的に接続される。電気接続モジュール及び回路基板は、電子制御ユニットのハウジングの所定の位置に配置され固定される。低コスト化のために、電気接続モジュール及び回路基板を所定の位置に位置決めするための構造の簡略化が求められている。また、電子制御ユニットの場合、車両に搭載された状態であっても、複数のコネクタと車両の各機器から延びるコネクタとの接続を容易にする構成も求められている。
【０００５】
そこで、本発明は、複数のコネクタの接続を容易にし且つ構成要素の位置決め構造を簡易にする電子制御ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様による電子制御ユニットは、回転電機を制御する電子制御ユニットであって、収容空間を形成する壁部と、前記壁部から前記収容空間内に延びるベースとを含むハウジングと、前記収容空間内で前記ベースに配置される回路基板と、前記収容空間内で前記ベースにおける前記回路基板と異なる位置に配置され、且つ前記回路基板と電気的に接続される電気接続モジュールと、前記電気接続モジュールと電気的に接続される第一コネクタ群と、前記壁部に配置され、且つ前記回路基板と電気的に接続される第二コネクタ群とを備え、前記第一コネクタ群と前記第二コネクタ群とは、前記壁部に沿う第一方向に並び、前記ベース、前記電気接続モジュール及び前記回路基板はそれぞれ、互いに位置決めするための第一位置決め穴、第二位置決め穴及び第三位置決め穴を有し、第一位置決めピンが、前記第二位置決め穴を通って前記第一位置決め穴の開口に挿入可能であり、第二位置決めピンが、前記第三位置決め穴を通って前記第一位置決め穴の他の開口に挿入可能である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電子制御ユニットによると、複数のコネクタの接続が容易になり、構成要素の位置決め構造が簡易になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態に係る電子制御ユニットの外観を示す模式的な斜視図である。
【図２】図２は、図１の電子制御ユニットにおいて、ＸＺ平面に平行であり且つ第二電力コネクタ及び第二信号コネクタを通る断面をＹ軸方向に沿う方向ＩＩで見た電子制御ユニットの模式断面側面図である。
【図３】図３は、図１の電子制御ユニットにおいて、ＸＺ平面に平行であり且つ第三電力コネクタ及び第三信号コネクタを通る断面をＹ軸方向に沿う方向ＩＩＩで見た電子制御ユニットの模式断面側面図である。
【図４】図４は、図１の電子制御ユニットから第一蓋ハウジングを取り外した状態で本体ハウジングの第一開口を見た電子制御ユニットの模式平面図である。
【図５】図５は、図３の電子制御ユニットにおいて、位置決め用の各貫通穴に位置決めピンが挿入された状態を示す模式断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態に係る電子制御ユニットを、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明される実施の形態は、包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ（工程）、並びにステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、以下の実施の形態の説明において、略平行、略直交のような「略」を伴った表現が、用いられる場合がある。例えば、略平行とは、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、例えば数％〜１０数％程度の差異を含むことも意味する。他の「略」を伴った表現についても同様である。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
【００１０】
実施の形態に係る電子制御ユニット１００の構成を説明する。本実施の形態では、電子制御ユニット１００は、車両に搭載され、車両が搭載する回転電機を制御するものとして、説明を行う。回転電機は、電気エネルギーを機械的な回転エネルギーに変換する電動機であってもよく、機械的な回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機であってもよく、電動機及び発電機の両方を兼ねるものであってもよい。回転電機は、１つ又は複数の回転子を備えてもよい。このような電子制御ユニット１００は、回転電機及びセンサ等の様々な機器との電気的な接続を確立するための接続部分であるコネクタを備える。コネクタは、電力を授受するための電力コネクタと、信号を授受するための信号コネクタとを含む。なお、電子制御ユニット１００は、車両以外のいかなる対象物に搭載されてもよい。また、電子制御ユニット１００の制御対象は、回転電機以外のいかなる機器であってもよい。
【００１１】
図１及び図２には、実施の形態に係る電子制御ユニット１００が示されている。なお、図１は、実施の形態に係る電子制御ユニット１００の外観を示す模式的な斜視図である。図２は、図１の電子制御ユニット１００において、ＸＺ平面に平行であり且つ第二電力コネクタ３２及び第二信号コネクタ４２を通る断面をＹ軸方向に沿う方向ＩＩで見た電子制御ユニット１００の模式断面側面図である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、電子制御ユニット１００は、ハウジング１と、ハウジング１に配置される第一コネクタ群３０及び第二コネクタ群４０と、ハウジング１内に配置される回路基板５０と、ハウジング１内に配置される電気接続モジュール６０とを備える。本実施の形態では、ハウジング１の外形は、直方体の一部が切り欠かれた形状であるが、これに限定されず、いかなる形状であってもよい。ハウジング１は、本体ハウジング１０と、本体ハウジング１０の第一開口１１を塞ぐ第一蓋ハウジング２１と、本体ハウジング１０の第二開口１２を塞ぐ第二蓋ハウジング２２と、本体ハウジング１０の第三開口１３を塞ぐ第三蓋ハウジング２３とで構成される。
【００１３】
本体ハウジング１０は、導電性、熱伝導性及び強度を有する材料で構成されるが、耐熱性を有することが望ましい。本体ハウジング１０の構成材料の例は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属である。第一蓋ハウジング２１、第二蓋ハウジング２２及び第三蓋ハウジング２３は、強度を有する材料で構成されるが、耐熱性を有することが望ましい。第一蓋ハウジング２１、第二蓋ハウジング２２及び第三蓋ハウジング２３の構成材料は、本体ハウジング１０と同じであってもよく、本体ハウジング１０と異なる材料、例えばステンレス鋼などの金属、樹脂又はセラミックス等であってもよい。
【００１４】
本体ハウジング１０は、内側に収容空間７０を形成する壁部１４と、壁部１４から収容空間７０内に延びるベース１５とを含む。壁部１４及びベース１５は、同一材料で一体的に形成されている。ベース１５は、壁部１４から収容空間７０内に突出するように延び、壁部１４よりも大幅に大きい厚さの金属塊で構成される。本実施の形態では、ベース１５の外形は、直方体状の形状であるが、これに限定されず、いかなる形状でよい。ベース１５は、熱を貯留するための体積を大きくするように、中実な無垢の金属塊で構成される。ベース１５は、熱伝導性を有し、伝導する熱を一時的に貯留しつつ放散することができる。つまり、ベース１５は、ヒートシンクとして機能し得る。なお、ベース１５は、中空であってもよい。
【００１５】
壁部１４は、第一方向に開口する第二開口１２と、第一方向と反対方向つまり第二開口１２と反対方向に開口する第一開口１１とを形成する。さらに、壁部１４は、第一開口１１及び第二開口１２に対して側方、具体的には、第一方向と略垂直な方向に開口する第三開口１３を形成する。第一開口１１は、第二開口１２よりも小さく、第二開口１２の一部と対向する。第一開口１１、第二開口１２及び第三開口１３それぞれを塞ぐ第一蓋ハウジング２１、第二蓋ハウジング２２及び第三蓋ハウジング２３は、壁部１４と共に、収容空間７０を内側に形成する。
【００１６】
ここで、第一方向をＺ軸負方向と定義し、第一方向と反対方向をＺ軸正方向と定義する。例えば、Ｚ軸負方向は、第一開口１１から第二開口１２に向かう方向である。壁部１４の内側から外側に向かう第三開口１３の開口方向であり且つＺ軸に垂直な方向をＸ軸負方向と定義し、その反対方向をＸ軸正方向と定義する。Ｘ軸正方向及びＺ軸正方向に垂直な方向の一方をＹ軸正方向と定義し、その反対方向をＹ軸負方向と定義する。Ｙ軸正方向は、例えば図２の奥行き方向に向かう方向である。また、第一開口１１及び第二開口１２は、ＸＹ平面に沿う開口端を有し、第三開口１３は、ＹＺ平面に沿う開口端を有する。
【００１７】
壁部１４は、Ｚ軸負方向で第一開口１１よりも第二開口１２に近い位置に、第二開口１２に対向する第一壁部１４ａを一体的に含む。第一壁部１４ａは、第二開口１２に沿って延び、具体的には、ＸＹ平面に沿って延びる。第一壁部１４ａは、第一開口１１に対して、Ｘ軸正方向に隣り合って位置する。このような第一壁部１４ａは、第一蓋ハウジング２１よりもＺ軸負方向に後退した段を形成する。
【００１８】
壁部１４は、第一開口１１と第一壁部１４ａとの間に延びる第二壁部１４ｂと、第一壁部１４ａと第二開口１２との間に延びる第三壁部１４ｃとを一体的に含む。第二壁部１４ｂは、第一壁部１４ａを挟んで第三壁部１４ｃと反対側に位置している。具体的には、第二壁部１４ｂは、第一壁部１４ａのＸ軸負方向の端部に位置し、第三壁部１４ｃは、第一壁部１４ａのＸ軸正方向の端部に位置している。第二壁部１４ｂ及び第三壁部１４ｃは、本体ハウジング１０の側壁を構成し、同様の方向に面している、具体的には、Ｘ軸正方向に面し、ＹＺ平面に沿って延びる。
【００１９】
また、壁部１４は、第二開口１２の近傍に複数の取付足１４ｄを一体的に含む。本実施の形態では、取付足１４ｄの数量は、４つである。取付足１４ｄは、電子制御ユニット１００を、図示しない車両の被取付部に取り付け固定するための部位である。取付足１４ｄは、ねじ等の締結部材により被取付部に固定される。なお、取付足１４ｄの形状、位置及び数量は、被取付部の構成に応じて、任意に変更され得る。
【００２０】
回路基板５０は、第一回路基板５１及び第二回路基板５２で構成される。第一回路基板５１は、収容空間７０内でベース１５に配置される。第一回路基板５１及び第二回路基板５２は、種々の電子部品及び配線を備える。本実施の形態では、第一回路基板５１及び第二回路基板５２は、プリント基板である。
【００２１】
第一回路基板５１は、ベース１５の第一平坦面１５ａ上に配置される。第一平坦面１５ａは、第二開口１２に臨む面であり、Ｚ軸負方向に向いた面である。これに限定するものではないが、第一平坦面１５ａは、ＸＹ平面に略平行な面である。第一回路基板５１は、第一平坦面１５ａに当接して配置され、壁部１４及びベース１５にねじ止め等で固定される。第一平坦面１５ａに配置された第一回路基板５１は、第二開口１２の開口端に沿って、具体的にはＸＹ平面に沿って延びる。第一回路基板５１は、第二蓋ハウジング２２が配置されていない場合、第二開口１２を通じて全体を露出させる。よって、第一回路基板５１は、第二開口１２を通じて、収容空間７０へ配置され得る。
【００２２】
また、導電性を有するベース１５の第一平坦面１５ａと第一回路基板５１との間には、シート状の絶縁部材８０が配置される。絶縁部材８０は、電気的な絶縁性及び熱伝導性を有する材料で構成される。絶縁部材８０の構成材料の例は、シリコーンである。絶縁部材８０は、第一平坦面１５ａ全体を覆って配置され、ベース１５と第一回路基板５１とを電気的に絶縁し且つ第一回路基板５１の熱をベース１５に伝達する。
【００２３】
第二回路基板５２は、第一壁部１４ａから収容空間７０内に突出する取付台１４ａａに配置され、ねじ止め等で固定される。第二回路基板５２は、第一壁部１４ａ及び第一回路基板５１の間で、これらから間隔をあけて配置される。
【００２４】
第一回路基板５１及び第二回路基板５２は、制御回路、インバータ回路、及び回転電機用の２４Ｖ（ボルト）対応回路等の様々な回路を含む。発熱量が大きいインバータ回路５１ａは、Ｚ軸負方向で、ベース１５及び絶縁部材８０と隣り合って配置されている。言い換えれば、インバータ回路５１ａは、ベース１５及び絶縁部材８０とＺ軸負方向で対向する第一回路基板５１上の位置で、ベース１５と反対側の第一回路基板５１の表面に配置されている。このようなベース１５は、第一回路基板５１における発熱部分であるインバータ回路５１ａと隣り合って位置する。よって、インバータ回路５１ａが発生する熱は、ベース１５に効率的に伝達し、第一回路基板５１の過熱が抑えられる。ここで、インバータ回路５１ａは、回路基板の発熱部分の一例である。
【００２５】
第一コネクタ群３０は、少なくとも１つのコネクタで構成され、具体的には、第一電力コネクタ３１、第二電力コネクタ３２及び第三電力コネクタ３３で構成される。第二コネクタ群４０は、少なくとも１つのコネクタで構成され、具体的には、第一信号コネクタ４１、第二信号コネクタ４２及び第三信号コネクタ４３で構成される。第一コネクタ群３０及び第二コネクタ群４０が含むコネクタの数量は、いかなる数量であってもよい。ここで、電力コネクタ３１、３２及び３３は、第一コネクタの一例であり、信号コネクタ４１、４２及び４３は、第二コネクタの一例である。
【００２６】
電力コネクタ３１、３２及び３３は、図示しない車両の電力供給源及び回転電機等から延びるハーネス（「ケーブル」とも呼ばれる）のコネクタと接続されるように構成されている。電力供給源の例は、バッテリ等の二次電池、及びインバータ装置である。電力コネクタ３１、３２及び３３は、電子制御ユニット１００と電力供給源及び回転電機等との間で電力の授受を仲介する。電力コネクタ３１、３２及び３３には、比較的電流値が大きい大電流が流れる。
【００２７】
信号コネクタ４１、４２及び４３は、図示しない車両に搭載されたセンサ及び他の電子制御ユニット等から延びるハーネスのコネクタと接続されるように構成されている。信号コネクタ４１、４２及び４３は、電子制御ユニット１００とセンサ及び他の電子制御ユニット等との間で信号の授受を仲介する。信号コネクタ４１、４２及び４３には、電力コネクタ３１、３２及び３３よりも電流値が小さい小電流が流れる。
【００２８】
電力コネクタ３１、３２及び３３は、本体ハウジング１０の外部に配置される。具体的には、電力コネクタ３１、３２及び３３は、第一壁部１４ａ上に配置され、ブラケット３４を介して、第一壁部１４ａにねじ止め等で固定される。信号コネクタ４１、４２及び４３は、第三壁部１４ｃに配置され、第三壁部１４ｃにねじ止め等で固定される。具体的には、信号コネクタ４１、４２及び４３は、第三壁部１４ｃに形成された３つの貫通穴を通り、それぞれの接続部分を第三壁部１４ｃから外方へ突出させて配置される。
【００２９】
上述のような第一コネクタ群３０及び第二コネクタ群４０は、壁部１４に沿う第一方向に並んで配置されている。具体的には、第一コネクタ群３０及び第二コネクタ群４０は、第三壁部１４ｃに沿うＺ軸負方向に沿って並ぶ。つまり、第一コネクタ群３０及び第二コネクタ群４０は、Ｚ軸方向に２段の構成で配置されている。さらに、電力コネクタ３１、３２及び３３、並びに、信号コネクタ４１、４２及び４３は、他のコネクタと接続されるそれぞれの接続部分、つまり先端を、第一方向と交差する第二方向に向けて配置されている。よって、第一コネクタ群３０及び第二コネクタ群４０は、同様の向きに方向付けられている。なお、本実施の形態では、第二方向は、Ｘ軸正方向であるが、これに限定されない。
【００３０】
信号コネクタ４１、４２及び４３はそれぞれ、信号コネクタ４１、４２及び４３から第一回路基板５１に延びる第二接続部材４４を有する。第二接続部材４４の構成材料は、導電性を有する金属である。第二接続部材４４の例は、バスバーである。信号コネクタ４１、４２及び４３のそれぞれの第二接続部材４４は、第一回路基板５１に延び、具体的には、第一回路基板５１の第二接続用貫通穴５１ｃを貫通して延び、第一回路基板５１と電気的に接続される。よって、信号コネクタ４１、４２及び４３はそれぞれ、第一回路基板５１と電気的に接続される。第二接続用貫通穴５１ｃ、つまり第二接続部材４４と第一回路基板５１との接続部は、信号コネクタ４１、４２又は４３及び第三壁部１４ｃの近傍に位置する。第二接続用貫通穴５１ｃは、ベース１５に対して、Ｘ軸正方向に位置する。また、第二接続部材４４は、第二接続用貫通穴５１ｃにおいて、半田等によって、第一回路基板５１に固定されてもよい。
【００３１】
電力コネクタ３１、３２及び３３はそれぞれ、電力コネクタ３１、３２及び３３から第二壁部１４ｂへ延びるケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａを有する。ケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａは、第二壁部１４ｂを貫通して、収容空間７０内に配置される電気接続モジュール６０と接続される。
【００３２】
電気接続モジュール６０は、少なくとも１つの第一接続部材６１と、第一接続部材６１を支持する支持部材６２とを有する。第一接続部材６１は、導電性を有する金属で構成される。第一接続部材６１の例は、バスバーである。支持部材６２は、電気的な絶縁性を有する材料で構成される。支持部材６２の構成材料の例は、樹脂、絶縁性セラミックスである。本実施の形態では、支持部材６２が樹脂で構成され、この場合、支持部材６２と第一接続部材６１とは、インサート成形手法等により一体成形されてもよい。つまり、電気接続モジュール６０は、樹脂モールド構造を有してもよい。この場合、図２に示すように、第一接続部材６１は、支持部材６２を貫通して支持部材６２と一体化されてもよい。
【００３３】
電気接続モジュール６０は、収容空間７０内でベース１５における第一回路基板５１と異なる位置に配置される。具体的には、電気接続モジュール６０の支持部材６２は、Ｚ軸方向で第一平坦面１５ａと反対側に位置するベース１５の第二平坦面１５ｂに配置され、ねじ止め等で固定される。第二平坦面１５ｂは、第一開口１１に臨む面であり、Ｚ軸正方向に向いた面である。これに限定するものではないが、第二平坦面１５ｂは、ＸＹ平面に略平行な面である。本実施の形態では、図３に示すように、ねじ６３が、支持部材６２のねじ用貫通穴６２ａを通り、ベース１５の第二平坦面１５ｂの雌ねじ穴１５ｃに締結され、それにより、支持部材６２はベース１５に固定される。また、図４に示すように、複数のねじ用貫通穴６２ａ及び雌ねじ穴１５ｃが設けられ、複数のねじ６３が締結されてもよい。なお、図３は、図１の電子制御ユニット１００において、ＸＺ平面に平行であり且つ第三電力コネクタ３３及び第三信号コネクタ４３を通る断面をＹ軸方向に沿う方向ＩＩＩで見た電子制御ユニット１００の模式断面側面図である。図４は、図１の電子制御ユニット１００から第一蓋ハウジング２１を取り外した状態で本体ハウジング１０の第一開口１１を見た電子制御ユニット１００の模式平面図である。
【００３４】
各第一接続部材６１は、支持部材６２から第一回路基板５１に延びる。各第一接続部材６１は、一方の端部でケーブル３１ａ、３２ａ又は３３ａと接続され、他方の端部で第一回路基板５１と接続される。各第一接続部材６１は、一方の端部から支持部材６２上でＸ軸負方向に延びた後、方向を変えてＺ軸負方向に延びて支持部材６２を貫通し、さらに、他方の端部で第一回路基板５１の第一接続用貫通穴５１ｂを貫通する。これにより、各第一接続部材６１は、第一回路基板５１と電気的に接続される。さらに、第一接続部材６１の他方の端部は、半田等によって、第一回路基板５１に固定されてもよい。第一接続用貫通穴５１ｂ、つまり第一接続部材６１と第一回路基板５１との接続部は、第三開口１３の近傍に位置する。第一接続用貫通穴５１ｂは、ベース１５に対して、Ｘ軸負方向に位置し、第二接続用貫通穴５１ｃと反対側に位置する。よって、第一接続部材６１及び第二接続部材４４は、ベース１５を挟んで互いに反対側で第一回路基板５１と接続される。
【００３５】
各第一接続部材６１は、支持部材６２と第一回路基板５１との間に、側方に向かってＵ字状に屈曲する屈曲部６１ａを有する。本実施の形態では、屈曲部６１ａは、Ｘ軸正方向に突出するように屈曲するが、屈曲部６１ａの突出方向は、第一接続部材６１が延びる方向であるＺ軸方向と交差する方向であればよい。つまり、各第一接続部材６１は、支持部材６２と第一回路基板５１との間に、余長を有すればよい。例えば、電子制御ユニット１００が振動したとき、第一回路基板５１が撓む等して第一接続部材６１に対して変位することがある。また、周囲温度の変化によって、第一接続部材６１、支持部材６２及び第一回路基板５１が膨張又は収縮することがある。これらの場合、第一接続部材６１は、屈曲部６１ａにおいて撓むことで、第一接続部材６１に生じる応力を吸収する。これにより、第一接続部材６１と第一回路基板５１との接続部の負荷が低減され、良好な接続が維持される。
【００３６】
図２及び図４に示すように、電力コネクタ３１、３２及び３３それぞれには、２つ又は３つのケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａが接続されている。第一接続部材６１は、ケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａのそれぞれに対応して配置されている。収容空間７０内において、ケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａそれぞれの端部の端子３１ｂ、３２ｂ及び３３ｂは、第一接続部材６１と接続されている。具体的には、ねじ６４が、端子３１ｂ、３２ｂ又は３３ｂの貫通穴と、第一接続部材６１の貫通穴とを通り、支持部材６２の雌ねじ穴６２ｂに締結され、それにより、端子３１ｂ、３２ｂ又は３３ｂは、第一接続部材６１に物理的及び電気的に接続される。よって、電力コネクタ３１、３２及び３３はそれぞれ、ケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａを介して電気接続モジュール６０と電気的に接続され、さらに、第一接続部材６１とを介して、第一回路基板５１と電気的に接続される。
【００３７】
このような電力コネクタ３１、３２及び３３は、電気接続モジュール６０に着脱自在である。このため、電力コネクタ３１、３２及び３３を変更することによって、電気接続モジュール６０は、様々な形状のコネクタを有するハーネスと電気的に接続され得る。なお、本実施の形態では、第一電力コネクタ３１の３つのケーブル３１ａの長さは同等であり、第二電力コネクタ３２の３つのケーブル３２ａの長さは同等であり、第三電力コネクタ３３の３つのケーブル３２ａの長さは同等である。さらに、ケーブル３２ａ及び３３ａの長さが同等であるが、全てのケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａの長さが同等であってもよい。なお、同等とは、同一である場合及び実質的に同一であると見なすことができる場合を含む。実質的に同一であるとは、例えば数％〜１０数％程度の差異を含むことも意味してもよい。比較基準は、上記のような割合に限定されず、比較対象の寸法等に応じて、例えば、実際の寸法等に変わり得る。
【００３８】
また、第二壁部１４ｂから延びるケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａ、並びに、電力コネクタ３１、３２及び３３の全体と、回路基板５０との間には、本体ハウジング１０の第一壁部１４ａが介在している。導電性を有する第一壁部１４ａは、ケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａ、並びに、電力コネクタ３１、３２及び３３の全体と、回路基板５０とを互いに遮り、シールドとして機能する。第一壁部１４ａは、ケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａ、並びに、電力コネクタ３１、３２及び３３を流れる電流によるノイズを、回路基板５０に対して遮る。
【００３９】
図４に示すように、支持部材６２、並びに、端子３１ｂ、３２ｂ及び３３ｂと第一接続部材６１との接続部は、第一蓋ハウジング２１が配置されていない場合、第一開口１１を通じて全体を露出させる。よって、第一接続部材６１への端子３１ｂ、３２ｂ及び３３ｂの着脱が容易である。
【００４０】
図３を参照すると、ベース１５には、第一位置決め穴１５ｄが形成されている。第一位置決め穴１５ｄは、支持部材６２から第一回路基板５１に向かって、ベース１５を貫通して延びる。具体的には、第一位置決め穴１５ｄは、第二平坦面１５ｂから第一回路基板５１に向かって延び、これに限定するものではないが、本実施の形態では、Ｚ軸に略平行に延びる直線状の線形の穴である。第一位置決め穴１５ｄの一方の端部は、第二平坦面１５ｂの開口１５ｄａで開口し、開口１５ｄａは、第一開口１１に臨む。第一位置決め穴１５ｄの他方の端部は、開口１５ｄａとＺ軸方向で反対側に位置するベース１５の表面１５ｅの開口１５ｄｂで開口し、開口１５ｄｂは、第二開口１２に臨む。第一位置決め穴１５ｄは、開口１５ｄａから開口１５ｄｂにわたって連続した穴である。本実施の形態では、第一位置決め穴１５ｄの内径は、一定であるが、これに限定されない。
【００４１】
さらに、電気接続モジュール６０の支持部材６２には、支持部材６２を貫通する第二位置決め穴６２ｃが形成されている。第一回路基板５１には、第一回路基板５１を貫通する第三位置決め穴５１ｄが形成されている。第二位置決め穴６２ｃ及び第三位置決め穴５１ｄは、第一位置決め穴１５ｄと同様の方向に延びる。第二位置決め穴６２ｃの内径は、第一位置決め穴１５ｄの開口１５ｄａの内径と同等である。第三位置決め穴５１ｄの内径は、第一位置決め穴１５ｄの開口１５ｄｂの内径と同等である。
【００４２】
電気接続モジュール６０が、ベース１５に対して、所定の位置に位置決めされたとき、第二位置決め穴６２ｃは、第一位置決め穴１５ｄの開口１５ｄａと整合し、第二位置決め穴６２ｃの軸心は、第一位置決め穴１５ｄの軸心と一致する。よって、第二位置決め穴６２ｃ及び第一位置決め穴１５ｄは、１つの直線状の線形の穴を形成する。このとき、図５に示すように、第一位置決めピン９１が、第二位置決め穴６２ｃを通って第一位置決め穴１５ｄの開口１５ｄａに挿入可能である。なお、図５は、図３の電子制御ユニット１００において、位置決め用の各貫通穴に位置決めピン９１及び９２が挿入された状態を示す模式断面側面図である。
【００４３】
図３に示すように、第一回路基板５１が、ベース１５に対して、所定の位置に位置決めされたとき、第三位置決め穴５１ｄの位置は、第一位置決め穴１５ｄの開口１５ｄｂの位置と整合し、第三位置決め穴５１ｄの軸心は、第一位置決め穴１５ｄの軸心と一致する。よって、第三位置決め穴５１ｄ及び第一位置決め穴１５ｄは、１つの直線状の線形の穴を形成するように、Ｚ軸方向に並ぶ。このとき、図５に示すように、第二位置決めピン９２が、第三位置決め穴５１ｄを通って第一位置決め穴１５ｄの開口１５ｄｂに挿入可能である。
【００４４】
上述より、電子制御ユニット１００の組み立ての際、位置決めピン９１及び９２を用いることによって、電気接続モジュール６０及び第一回路基板５１のベース１５のベース１５に対する位置決めが、容易に可能である。
【００４５】
具体的には、電気接続モジュール６０をベース１５に組み付ける場合、例えば、まず、第一位置決めピン９１が、ベース１５の第一位置決め穴１５ｄに、開口１５ｄａから挿入される。さらに、本体ハウジング１０の第一開口１１を通じて、ベース１５からＺ軸正方向に突出する第一位置決めピン９１を、電気接続モジュール６０の第二位置決め穴６２ｃに挿入しつつ、電気接続モジュール６０が、ベース１５の第二平坦面１５ｂ上に配置される。さらに、第一位置決めピン９１を中心に電気接続モジュール６０を回動させることによって、支持部材６２の各ねじ用貫通穴６２ａとベース１５の各雌ねじ穴１５ｃとが位置合わせされ、さらに、各ねじ６３が、各ねじ用貫通穴６２ａに通され各雌ねじ穴１５ｃに締結される。これにより、電気接続モジュール６０が、ベース１５に対して所定の位置で固定される。なお、第一位置決めピン９１は、第二位置決め穴６２ｃから外方へＺ軸正方向に突出している。このため、電気接続モジュール６０の固定後、第一位置決めピン９１は、第二位置決め穴６２ｃから引き抜かれ、除去される。
【００４６】
また、第一回路基板５１をベース１５に組み付ける場合、例えば、まず、第二位置決めピン９２が、ベース１５の第一位置決め穴１５ｄに、開口１５ｄｂから挿入される。さらに、本体ハウジング１０の第二開口１２を通じて、ベース１５からＺ軸負方向に突出する第二位置決めピン９２を、第一回路基板５１の第三位置決め穴５１ｄに挿入しつつ、第一回路基板５１がベース１５の第一平坦面１５ａ上に配置される。絶縁部材８０は、予め第一平坦面１５ａに貼り付けられていてもよい。さらに、第二位置決めピン９２を中心に第一回路基板５１を回動させることによって、第一回路基板５１の各接続用貫通穴５１ｂ及び５１ｃと、各第一接続部材６１及び各第二接続部材４４とが位置合わせされ、各第一接続部材６１及び各第二接続部材４４は、対応する接続用貫通穴５１ｂ及び５１ｃに挿入される。このとき、第三開口１３を通じて、各第一接続部材６１及び各第二接続部材４４の位置調整することによって、上記挿入が容易である。上記位置合わせによって、第一回路基板５１の図示しないねじ用貫通穴と、本体ハウジング１０の図示しない雌ねじ穴とも、位置合わせされる。そして、第一回路基板５１は、ねじ用貫通穴及び雌ねじ穴において、本体ハウジング１０にねじ止めされる。これにより、第一回路基板５１が、ベース１５に対して所定の位置で固定される。なお、第二位置決めピン９２は、第三位置決め穴５１ｄから外方へＺ軸負方向に突出している。このため、第一回路基板５１の固定後、第二位置決めピン９２は、第三位置決め穴５１ｄから引き抜かれ、除去される。また、第一回路基板５１の固定後、各第一接続部材６１及び各第二接続部材４４は、第一回路基板５１に半田付けされる。
【００４７】
なお、電気接続モジュール６０及び第一回路基板５１のベース１５への組み付け方法は、上記に限定されない。例えば、第二位置決め穴６２ｃに第一位置決めピン９１を挿入した状態で、電気接続モジュール６０をベース１５に組み付けてもよい。また、第三位置決め穴５１ｄに第二位置決めピン９２を挿入した状態で、第一回路基板５１をベース１５に組み付けてもよい。また、第一位置決めピン９１及び第二位置決めピン９２を用いる代わりに、１つの位置決めピンを用いてもよい。この場合、位置決めピンは、第一位置決め穴１５ｄに挿入された状態で、両端部が第一位置決め穴１５ｄから突出する長さを有してもよい。これにより、第一位置決め穴１５ｄに挿入された１つの位置決めピンを用いて、電気接続モジュール６０及び第一回路基板５１の位置決めが可能である。
【００４８】
上述のように実施の形態に係る電子制御ユニット１００では、第一コネクタ群３０と第二コネクタ群４０とは、壁部１４に沿う第一方向に並ぶ。さらに、本体ハウジング１０のベース１５、電気接続モジュール６０及び第一回路基板５１はそれぞれ、互いに位置決めするための第一位置決め穴１５ｄ、第二位置決め穴６２ｃ及び第三位置決め穴５１ｄを有する。第一位置決めピン９１が、第二位置決め穴６２ｃを通って第一位置決め穴１５ｄの開口１５ｄａに挿入可能であり、第二位置決めピン９２が、第三位置決め穴５１ｄを通って第一位置決め穴１５ｄの他の開口１５ｄｂに挿入可能である。
【００４９】
上記構成によると、第一位置決めピン９１を第二位置決め穴６２ｃ及び第一位置決め穴１５ｄに挿入することによって、電気接続モジュール６０が、ベース１５に対して位置決めされる。また、第二位置決めピン９２を第三位置決め穴５１ｄ及び第一位置決め穴１５ｄに挿入することによって、第一回路基板５１がベース１５に対して位置決めされる。電気接続モジュール６０の位置決めと第一回路基板５１の位置決めとは、第一位置決め穴１５ｄの異なる開口１５ｄａ及び１５ｄｂ、つまり異なる位置で行われるため、互いに対する影響が抑えられる。よって、それぞれの位置決めが容易である。また、電気接続モジュール６０及び第一回路基板５１の位置決めにおいて、第一位置決め穴１５ｄが兼用される。よって、位置決めのための穴の数量が低減し、このような穴を形成する工数が低減する。また、第一コネクタ群３０と第二コネクタ群４０とは壁部１４に沿う第一方向に並ぶため、第一コネクタ群３０及び第二コネクタ群４０へのアクセスは、同じ方向から可能である。よって、第一コネクタ群３０及び第二コネクタ群４０でのコネクタの接続が容易になり、さらに、接続のためのスペースの低減が可能になる。このような電子制御ユニット１００は、複数のコネクタの接続を容易にし且つ位置決め構造を簡易にする。
【００５０】
また、例えば、第一位置決め穴１５ｄが直線状の貫通穴である場合、第一位置決め穴１５ｄの形成がさらに容易になり、第一位置決め穴１５ｄの構造がさらに簡易になる。そして、開口１５ｄａ及び１５ｄｂは、第一位置決め穴１５ｄを挟んで互いに反対側に位置するため、電気接続モジュール６０の位置決めと第一回路基板５１の位置決めとは、互いに対する影響をさらに効果的に抑えることができ、容易になる。
【００５１】
また、実施の形態に係る電子制御ユニット１００では、第一コネクタ群３０は、本体ハウジング１０の外部に配置され、且つケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａを介して電気接続モジュール６０と接続される。本体ハウジング１０の導電性の第一壁部１４ａは、第一コネクタ群３０並びにケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａと、回路基板５０とを互いに遮って、シールドとして延びる。上記構成によると、第一壁部１４ａは、第一コネクタ群３０並びにケーブル３１ａ、３２ａ及び３３ａを流れる電流によるノイズを遮り、当該ノイズが回路基板５０の電子部品に与える影響を低減することができる。
【００５２】
また、実施の形態に係る電子制御ユニット１００では、第一コネクタ群３０に含まれるケーブル３２ａ及び３３ａの長さは同等である。上記構成によると、各ケーブル３２ａ及び３３ａのインピーダンスを同等にすることができる。よって、第一コネクタ群３０から第一コネクタ群３０が接続される機器へ流れる電流のばらつきを抑えることが可能である。本実施の形態ように、第一コネクタ群３０が回転電機と接続される場合、回転電機の安定した動作が可能になる。
【００５３】
また、実施の形態に係る電子制御ユニット１００では、電気接続モジュール６０の第一接続部材６１及び第二コネクタ群４０の第二接続部材４４は、ベース１５を挟んで互いに反対側で第一回路基板５１と接続される。上記構成によると、第一回路基板５１上において、電気接続モジュール６０つまり第一コネクタ群３０に関連する回路と、第二コネクタ群４０に関連する回路とを離して配置することができる。よって、一方の回路が他方の回路のノイズにより干渉を受けることが抑えられる。特に、本実施の形態では、第一コネクタ群３０に関連する回路は、パワー系の回路であり、第二コネクタ群４０に関連する回路は、信号処理回路である。よって、第二コネクタ群４０に関連する回路が、第一コネクタ群３０に関連する回路から受ける影響が抑えられる。また、本実施の形態では、ベース１５は、導電性の金属で構成されている。よって、ベース１５は、シールドとしても機能し得る。
【００５４】
また、実施の形態に係る電子制御ユニット１００では、第一コネクタ群３０の少なくとも１つの電力コネクタ３１、３２及び３３と、第二コネクタ群４０の少なくとも１つの信号コネクタ４１、４２及び４３とは、それぞれの接続部分を第一方向と交差する第二方向に向けて配置される。例えば、本実施の形態では、第二方向は、Ｘ軸正方向である。上記構成によると、電力コネクタ３１、３２及び３３、並びに、信号コネクタ４１、４２及び４３の全ては、第二方向と反対方向、つまり一方向からのアクセスを通じて、他の機器のコネクタと接続され得る。よって、電力コネクタ３１、３２及び３３、並びに、信号コネクタ４１、４２及び４３の接続及び接続解除が容易になる。本実施の形態のように、車載される電子制御ユニット１００では、搭載スペースが制限され、周囲に他の機器等が存在するため、電子制御ユニット１００へのアクセス方向が限定される。上述のように、一方向からのアクセスによる接続及び接続解除を可能にするコネクタの配置は、特に望ましい。
【００５５】
また、実施の形態に係る電子制御ユニット１００では、本体ハウジング１０のベース１５は、熱伝導性の金属塊で構成され、且つ第一回路基板５１における発熱部分と隣り合って位置する。上記構成によると、ベース１５は、ヒートシンクとして機能し、第一回路基板５１の発熱部分の熱を吸収して放散することができる。よって、第一回路基板５１の過熱が抑えられるため、熱に起因する、第一回路基板５１上の電子部品の劣化及び処理速度の低下が抑えられる。さらに、本実施の形態では、ベース１５は本体ハウジング１０と一体化されている。このため、ベース１５が吸収した熱は、本体ハウジング１０を通じても放散される。よって、熱の効果的な放散が可能である。
【００５６】
また、実施の形態に係る電子制御ユニット１００は、電気接続モジュール６０を露出する第一開口１１を塞ぐ第一蓋ハウジング２１と、第一回路基板５１を露出する第二開口１２を塞ぐ第二蓋ハウジング２２とを備える。そして、ベース１５の第一位置決め穴１５ｄの開口１５ｄａは、第一開口１１に臨み、第一位置決め穴１５ｄの開口１５ｄｂは、第二開口１２に臨む。上記構成によると、本体ハウジング１０の外部から第一開口１１を通じて、ベース１５に対する電気接続モジュール６０の配置及び位置合わせが可能である。また、本体ハウジング１０の外部から第二開口１２を通じて、ベース１５に対する第一回路基板５１の配置及び位置合わせが可能である。よって、本体ハウジング１０への電気接続モジュール６０及び第一回路基板５１の組み付けが容易になる。
【００５７】
以上、本発明の１つ以上の態様に係る電子制御ユニットについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つ以上の態様の範囲内に含まれてもよい。
【００５８】
実施の形態に係る電子制御ユニット１００において、ベース１５の第一位置決め穴１５ｄ、電気接続モジュール６０の第二位置決め穴６２ｃ及び第一回路基板５１の第三位置決め穴５１ｄからなる組の数量は、１つであったが、２つ以上であってもよい。２組以上の第一位置決め穴１５ｄ、第二位置決め穴６２ｃ及び第三位置決め穴５１ｄが設けられる場合、全ての組の貫通穴同士を位置決めピンで位置合わせすることによって、電気接続モジュール６０及び第一回路基板５１は、後の微調整を必要とせずに、ベース１５に対して所定の位置に位置決めされ得る。
【００５９】
また、実施の形態に係る電子制御ユニット１００において、ベース１５の第一位置決め穴１５ｄは、一定の内径を有する連続した穴であったが、これに限定されない。例えば、第一位置決め穴１５ｄは、開口１５ｄａと開口１５ｄｂとの間で不連続な穴として形成されてもよい。この場合、第一位置決め穴１５ｄは、例えば、開口１５ｄａから延びる穴と開口１５ｄｂから延びる穴との２つの穴を含んでもよい。また、例えば、第一位置決め穴１５ｄの内径は、一定でなく変化してもよい。この場合、例えば、開口１５ｄａ付近の内径と開口１５ｄｂ付近の内径とが異なってもよく、開口１５ｄａと開口１５ｄｂとの間で部分的に内径が小さくなってもよい。このような場合、第一位置決めピン９１及び第二位置決めピン９２は、第一位置決め穴１５ｄに挿入されると、第一位置決め穴１５ｄの内周面と係合し、さらなる挿入の制止を受ける。これにより、第一位置決めピン９１及び第二位置決めピン９２の第一位置決め穴１５ｄからの必要な突出量の確保が容易になる。
【００６０】
また、実施の形態に係る電子制御ユニット１００において、ハウジング１は、本体ハウジング１０と、第一蓋ハウジング２１と、第二蓋ハウジング２２と、第三蓋ハウジング２３とで構成されていたが、これに限定されない。例えば、蓋ハウジングの数量は、３つ以外の数量であってもよい。また、本体ハウジング１０は、１つの部材で構成されていたが、２つ以上の部材が組み合わされることによって構成されてもよい。例えば、壁部１４とベース１５とが別部材であってもよい。
【００６１】
また、実施の形態に係る電子制御ユニット１００において、第一コネクタ群３０は、車両の電力系のハーネスと接続され、第二コネクタ群４０は、車両の信号系のハーネスと接続されていたが、これに限定されず、いかなるハーネスと接続されてもよい。例えば、第一コネクタ群３０が、信号系のハーネスと接続され、第二コネクタ群４０が、電力系のハーネスと接続されてもよい。また、第一コネクタ群３０のコネクタを流れる電流と第二コネクタ群４０のコネクタを流れる電流とは、異なっていてもよく、同等であってもよい。また、第二コネクタ群４０は、第一コネクタ群３０と同様に、ケーブル及び電気接続モジュールを介して、回路基板５０に接続されてもよく、ブラケット等に介して、本体ハウジング１０の外部に配置されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明に係る電子制御ユニットは、複数のコネクタを備える電子制御ユニットに有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１  ハウジング、１０  本体ハウジング、１１  第一開口、１２  第二開口、１４  壁部、１４ａ  第一壁部、１５  ベース、１５ｄ  第一位置決め穴、１５ｄａ，１５ｄｂ  開口、２１  第一蓋ハウジング、２２  第二蓋ハウジング、３０  第一コネクタ群、３１，３２，３３  第一電力コネクタ、３１ａ，３２ａ，３３ａ  ケーブル、４０  第二コネクタ群、４１，４２，４３  信号コネクタ、４４  第二接続部材、５０  回路基板、５１  第一回路基板、５１ａ  インバータ回路（発熱部分）、５１ｄ  第三位置決め穴、６０  電気接続モジュール、６１  第一接続部材、６２  支持部材、６２ｃ  第二位置決め穴、７０  収容空間、９１  第一位置決めピン、９２  第二位置決めピン、１００  電子制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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