(57)【要約】【課題】モータなどのアクチュエータの変更に柔軟に対応することができ、狭いスペースであってもコネクタ同士の接続を確実に行うことができるコネクタ付き電子ユニット及びその製造方法を提供する。【解決手段】伝送制御ユニット３５が収容されたケース１３と、制御対象に接続されるコネクタ部３０が設けられたカバー２５とからユニットハウジング１２を構成する。カバー２５の垂直な壁部２７又は水平な壁部２６にコネクタ部３０を設ける。カバー２５に対して着脱自在にコネクタ部３０を固定する。コネクタ部３０内の端子３３を伝送制御ユニット３５のリード線３４に接続する。伝送信号を受信する信号受信部３６と、駆動信号により制御対象をＯＮ−ＯＦＦ制御する駆動制御部３７とから伝送制御ユニット３５を構成する。電圧駆動型素子又は電流駆動型素子を含むスイッチモジュールを駆動制御部３７とする。【選択図】      図２
2004273683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象を制御する伝送制御ユニットをユニットハウジングに内蔵したコネクタ付き電子ユニットであって、
前記ユニットハウジングが、前記伝送制御ユニットを収容したケースと、前記制御対象に接続されるコネクタ部を有したカバーとからなることを特徴とするコネクタ付き電子ユニット。
【請求項２】
前記コネクタ部が、前記カバーの垂直な壁部又は水平な壁部に選択的に設けられたことを特徴とする請求項１記載のコネクタ付き電子ユニット。
【請求項３】
前記コネクタ部が、前記カバーに対して着脱自在に固定されたことを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ付き電子ユニット。
【請求項４】
前記コネクタ部内の端子が、リード線を介して前記伝送制御ユニット側に接続されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコネクタ付き電子ユニット。
【請求項５】
前記伝送制御ユニットが、伝送信号を受信する信号受信部と、駆動信号を送信して前記制御対象をＯＮ−ＯＦＦ制御する駆動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコネクタ付き電子ユニット。
【請求項６】
前記駆動制御部が、電圧駆動型素子又は電流駆動型素子を含むスイッチモジュールであることを特徴とする請求項５記載のコネクタ付き電子ユニット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のコネクタ付き電子ユニットの製造方法であって、前記ユニットハウジングを構成する前記ケースと前記カバーとを各々成形し、該ケースに前記伝送制御ユニットを収容し、前記カバーの所望の壁部ないし該壁部の所望の位置に前記コネクタ部を設け、該ケースに該カバーを組み付けることを特徴とするコネクタ付き電子ユニットの製造方法。
【請求項８】
前記コネクタ部内に挿入する前記端子と、前記伝送制御ユニットとを前記リード線で接続することを特徴とする請求項７記載のコネクタ付き電子ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号線を含むワイヤハーネスと制御対象としてのアクチュエータとを電気的に接続するとともに、伝送用ＩＣやＦＥＴなどの電気回路素子をユニットハウジングに内蔵したコネクタ付き電子ユニット及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多重伝送（車内ＬＡＮ）によるカーネットワークシステムにおいては、電子回路素子を有する電子ユニットと、電線接続用のコネクタとを合体させたものが使用されており、一例として、図７〜９に示されているものが知られている（特許文献１，２）。
【０００３】
図７に示されるように、第１の従来例に記載されたコネクタ付き電子ユニット５０は、エンジン及びトランスミッションを含むパワートレイン系を制御するＥＣＵと、各種アクチュエータ及び各種センサとを多重伝送可能なワイヤハーネスにて接続するものである。ＥＣＵは、各種センサからの検出信号を取り込むとともに、その検出信号を演算処理して、各種アクチュエータを駆動制御する。
【０００４】
アクチュエータとしてのステップモータ６０には、機器コネクタ６１が設けられている。この機器コネクタ６１と電子ユニット５０のコネクタ部５１ａとが嵌合することにより、ＥＣＵから送信される制御信号でステップモータ６０が駆動されるようになっている。
【０００５】
図８には、コネクタ付き電子ユニット５０の内部構造が示されている。コネクタ付き電子ユニット５０に接続されるワイヤハーネス６３は、同軸ケーブルなどのＬＡＮ信号線６３ａと、バッテリのプラス極に接続された電源線６３ｂと、バッテリのマイナス極に接続された接地線６３ｃとからなっている。
【０００６】
コネクタ付き電子ユニット５０は、ユニットハウジング５１と、回路基板５２と、雌端子５５〜５９とを備えており、回路基板５２には、ワイヤハーネス６３の端末部がジャンパ線Ｊａ〜Ｊｃを介して電気的に接続されるとともに、伝送用ＩＣ５３及びモータ駆動用のトランジスタ５４が載置されている。雌端子５５〜５９は、ジャンパ線Ｊ１〜Ｊ５を介して回路基板５２に接続されている。
【０００７】
伝送用ＩＣ５３は、ＬＡＮ信号線６３ａからの伝送信号を受信する。トランジスタ５４は、ベースに入力電流が流れることによりスイッチング素子として動作し、コレクタ電流がジャンパ線Ｊ２〜Ｊ５及び雌端子５６〜５９を介してステップモータ６０の各励磁巻線に流れ、ステップモータ６０の励磁巻線の通電／非通電が切り替えられ、ステップモータ６０が駆動されるようになっている。
【０００８】
このような構成によれば、伝送回路及び駆動回路を形成する伝送用ＩＣ５３及びトランジスタ５４がステップモータ６０とは別体に構成されているから、ステップモータ６０やセンサを共通使用することができる効果がある。
【０００９】
図９に示されるように、第２の従来例に記載されたコネクタ付き電子ユニット７０は、内燃機関用点火装置のイグナイタケース７２に備わっている。電子ユニット７３は、スイッチング半導体である図示しないＩＧＢＴ（トランジスタ）と、電流制限回路とを組み込み内蔵した単一シリコンチップの半導体素子７３ａと、中継端子７３ｂ上に装着されている入力電圧クランプ機能を有するツェナダイオード７３ｃとで構成されている。外部機器をコネクトするコネクタ部７３ｄは、雄型端子７１を有している。
【００１０】
このような構成により、イグナイタケース７２のイグナイタ収納部が小型化され、かつ軽量化することができるので、内燃機関の振動に対して強い点火装置を供給することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−７９８４１号公報（第４−６頁、第３，４図）
【特許文献２】
特開平１０−７７９４０号公報（第３−４頁、第３図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のコネクタ付き電子ユニット５０，７０では、解決すべき以下の問題点がある。
【００１３】
第１の従来例に記載されたコネクタ付き電子ユニット５０には、相手側の機器コネクタ６１とコネクタ接続するコネクタ部５１ａがユニットハウジング５１に一体形成されているため、機器コネクタ６１の仕様が変更されると、コネクタ付き電子ユニット５０を別のものに交換しなければならないという問題がある。すなわち、機器コネクタ６１の形状や端子の極数などは、ステップモータ６０の種類によって異なるものであり、ステップモータ６０の種類に対応する複数のコネクタ付き電子ユニットを用意しなければならず、部品管理が面倒になるとともに、コストが高騰化するという問題がある。
【００１４】
また、コネクタ付き電子ユニット５０は、ユニットサイズが大きくなるため、他部品と干渉してコネクタ接続することができないことがある。すなわち、コネクタ付き電子ユニット５０に設けられたコネクタ部５１ａは、ワイヤハーネス６３の反対側で、かつ水平方向に位置しているため、コネクタ嵌合方向が一方向のみとなり、コネクタ嵌合方向に他部品が存在してスペースのない場合には、コネクタ同士の接続をすることができない場合がある。
【００１５】
第２の従来例は、コネクタ付き電子ユニット７０がイグナイタケース７２に備わっているため、内部構造が複雑化してイグナイタのコストが高くなるという問題がある。また、図示される雄型端子７１を有するコネクタ７０は、インサート成形等により制作が比較的容易であるものの、雌型端子を有するコネクタの制作が極めて難しいという問題もある。
【００１６】
本発明は、上記した点に鑑み、モータなどのアクチュエータの変更に柔軟に対応することができ、コネクタ構成部品の共通使用によりコストを低減することができ、コネクタ同士の接続方向をある程度自由に変更することで、狭いスペースであってもコネクタ同士の接続を確実に行うことができるコネクタ付き電子ユニットを及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、制御対象を制御する伝送制御ユニットをユニットハウジングに内蔵したコネクタ付き電子ユニットであって、前記ユニットハウジングが、前記伝送制御ユニットを収容したケースと、前記制御対象に接続されるコネクタ部を有したカバーとからなることを特徴とする。
上記構成によれば、信号線を含むワイヤハーネスと制御対象としてのアクチュエータとを接続するコネクタ付き電子ユニットが、伝送制御ユニットをユニットハウジングに内蔵しているから、モータやセンサ、ランプやソレノイドなどのアクチュエータに伝送制御ユニットを設ける必要がなくなり、アクチュエータの共通使用が可能となる。また、ケースに伝送制御ユニットが収納され、カバーにコネクタ部が設けられているから、制御対象の種類が変わりそのコネクタ仕様が変更された場合に、カバーを変更するだけで、種々の制御対象に柔軟に対応することができる。
【００１８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のコネクタ付き電子ユニットにおいて、前記コネクタ部が、前記カバーの垂直な壁部又は水平な壁部に選択的に設けられたことを特徴とする。
上記構成によれば、コネクタ接続方向が一方向に限定されず、任意の方向からコネクタ部を制御対象に接続することができ、部品設置スペースを広く取れない場合であっても、コネクタ付き電子ユニットと他部品との干渉を回避することができる。
【００１９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のコネクタ付き電子ユニットにおいて、前記コネクタ部が、前記カバーに対して着脱自在に固定されたことを特徴とする。
上記構成によれば、コネクタ部に既存の雄型又は雌型のコネクタを適用することができ、コネクタ付き電子ユニットの製作が容易となる。また、制御対象のコネクタ仕様に合ったコネクタ部を取り付けることで、種々の制御対象に柔軟に対応することもできる。
【００２０】
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコネクタ付き電子ユニットにおいて、前記コネクタ部内の端子が、リード線を介して前記伝送制御ユニット側に接続されたことを特徴とする。
上記構成によれば、コネクタ部内の端子と伝送制御ユニットとがリード線を介して接続されるから、コネクタ部をカバーの壁部の所望の位置に設けることができる。
【００２１】
また、請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコネクタ付き電子ユニットにおいて、前記伝送制御ユニットが、伝送信号を受信する信号受信部と、駆動信号を送信して前記制御対象をＯＮ−ＯＦＦ制御する駆動制御部とを備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、コネクタ付き電子ユニットが伝送機能及び駆動制御機能を有することとなり、制御対象に伝送・制御回路や回路素子を設けることなく、多重伝送による制御対象の駆動制御を行うことができる。
【００２２】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載のコネクタにおいて、前記駆動制御部が、電圧駆動型素子又は電流駆動型素子を含むスイッチモジュールであることを特徴とする。
上記構成によれば、比較的小さい消費電力で動作する半導体素子が、増幅された駆動信号を出力して、制御対象がＯＮ−ＯＦＦ制御される。例えば、電圧駆動型素子としてパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が使用された場合は、制御信号としての入力電圧がＦＥＴのゲートに印加され、ＦＥＴのドレイン−ソース間に増幅された出力電流が流れて、制御対象としてのアクチュエータがＯＮ−ＯＦＦ制御される。電流駆動型素子としてパワートランジスタが使用された場合は、制御信号としての入力電流がトランジスタのベースに流れて、トランジスタのコレクタ−エミッタ間に増幅された出力電流が流れ、アクチュエータがＯＮ−ＯＦＦ制御される。パワーＭＯＳＦＥＴは、パワートランジスタに比べて、電流の集中が生じ難く、熱暴走が回避され、デバイスの信頼性が高まる効果がある。４００Ｖ以上の高耐圧用途では、パワーＭＯＳＦＥＴに代えてＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を使用することが有効である。
【００２３】
また、請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコネクタ付き電子ユニットの製造方法であって、前記ユニットハウジングを構成する前記ケースと前記カバーとを各々成形し、該ケースに前記伝送制御ユニットを収容し、前記カバーの所望の壁部ないし該壁部の所望の位置に前記コネクタ部を設け、該ケースに該カバーを組付けることを特徴とする。
上記構成によれば、制御対象に応じてカバーを取り替えるで、コネクタ付き電子ユニットの多品種対応が容易となり、しかも、ケースの共通使用により、製作コストが低減される。また、コネクタ部をカバーの所望の壁部ないし壁部の所望の位置に設けることで、コネクタ接続方向が一方向に限定されず、コネクタ接続の自由度が高まる。
【００２４】
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載のコネクタ付き電子ユニットの製造方法において、前記コネクタ部内に挿入する前記端子と、前記伝送制御ユニットとを前記リード線で接続することを特徴とする。
上記構成によれば、ユニットハウジングの大幅な設計変更をすることなく、コネクタ部の位置を容易に変えることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。
図１〜６は、本発明に係るコネクタ付き電子ユニットの一実施形態を示すものである。コネクタ付き電子ユニット１０は、カーネットワークシステムを構成する自動車などの車両に適用され、エンジンやトランスミッションなどから構成されるパワートレインシステム、サスペンションやＡＢＳなどから構成される車両システム、エアコンやワイパ、パワーウインドやドアロック、ドアミラーやランプなどから構成されるボデーシステムに備わる各種アクチュエータ（一例として、アクチュエータ４０（制御対象））とワイヤハーネス４３とを接続する電気的接続部品である。アクチュエータとしては、上記以外にも電装品を駆動するためのモータやセンサ、ソレノイドやイグナイタなどが挙げられる。
【００２６】
なお、この実施形態でいう車両とは、最も広義に解釈するものとし、自動車以外にバスやトラック、電車や特殊車両などが含まれるものとする。また、車両以外に飛行機や船舶などにも適用可能である。
【００２７】
図１に示されるコネクタ付き電子ユニット１０は、伝送機能及び駆動制御機能を有し、マルチプレクサ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ、多重化装置）によりアクチュエータ４０に並列伝送された伝送信号を受信し、駆動信号を送信して、アクチュエータ４０を駆動する多重伝送用のインターフェースである。
【００２８】
多重伝送を実現するカーネットワークシステムには、本線伝送路としての同軸ケーブルやＰＯＦ（Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ）が配索されており、ネットワークは、複数のＥＣＵがシリアル伝送を行う本線伝送路に接続されたバス型の形態をなし、各ＥＣＵには、少なくとも一つ以上のアクチュエータが本線伝送路から分岐されたワイヤハーネス４３にマルチプレクサを介して並列接続されている。そして、このコネクタ付き電子ユニット１０は、ワイヤハーネス４３とアクチュエータ４０とを接続するとともに、伝送制御ユニット３５によりアクチュエータ４０をＯＮ−ＯＦＦ制御するようになっている。
【００２９】
コネクタ付き電子ユニット１０は、信号線４３ａを伝送された伝送信号を受信し、モータなどのアクチュエータ４０に駆動信号を送信する伝送制御ユニット３５と、この伝送制御ユニット３５を内蔵するとともに、一方にワイヤハーネス４３と接続するハーネス接続部２０を有し、他方にアクチュエータ４０と接続するコネクタ部３０を有するユニットハウジング１２とを備え、ユニットハウジング１２は、ケース１３と、ケース１３に着脱自在に装着されるカバー２５とから分割して構成され、ケース１３に伝送制御ユニット３５及びハーネス接続部２０が設けられ、カバー２５にコネクタ部３０が設けられたことを第１の特徴とする。
【００３０】
このような構成によれば、ワイヤハーネス４３とアクチュエータ４０とを接続するコネクタ付き電子ユニット１０が、伝送機能及び駆動制御機能を有する伝送制御ユニット３５を内蔵しているから、アクチュエータ４０に伝送制御ユニット３５を設ける必要がなくなり、カーネットワークシステムにおけるセンサなどのアクチュエータ４０を共通使用することが可能となる。これにより、カーネットワークシステムを容易に構築することができる。
【００３１】
また、カバー２５には、アクチュエータ４０の機器コネクタ４１に嵌合するコネクタ部３０が設けられているから、アクチュエータ４０の種類が変わりコネクタ４１仕様が変更された場合に、コネクタ４１仕様に対応するコネクタ部３０が設けられたカバー２５に取り替えるだけで、種々のアクチュエータ４０に柔軟に対応することができる。しかも、ケース１３には、アクチュエータ４０の種類が変わっても交換不要な伝送制御ユニット３５とハーネス接続部２０とが設けられているから、ケース１３の共通使用によりコネクタ付き電子ユニット１０のコストの低減を図ることができる。
【００３２】
以下に、本実施形態のコネクタ付き電子ユニット１０の主要構成部分及びその作用について詳細に説明することとする。図１又は図２に示されるように、コネクタ付き電子ユニット１０は、ユニットハウジング１２と、伝送制御ユニット３５とから構成されている。
【００３３】
ユニットハウジング１２は、例えば合成樹脂材を構成材料とする射出成形体であり、ケース１３と、カバー２５とからなっている。ケース１３は、矩形枠状の壁部１４を有し、ケース１３内には、伝送制御ユニット３５を収容するための収容空間１５を存している。開口形成された下部１４ｂには、スイッチモジュール（駆動制御部）３７の放熱板３７ｄが下から宛われ、開口形成された上部１４ａには、カバー２５が上から宛われている。
【００３４】
ケース１３の長手方向（前後方向）の一方には、ワイヤハーネス４３と接続するハーネス接続部２０が一体に突出形成されている。長手方向の他方には、コネクタ部３０内の雌端子（端子）３３と伝送制御ユニット３５とを接続するリード線３４を引き出すための隙間となる切欠部１７ａが形成されている。ケース１３の短手方向（左右方向）の対向する側壁１４ｃにも、切欠部１７ｂ，１７ｃが形成されている。
【００３５】
このように、切欠部１７ａ〜１７ｃが、壁部１４の前側及び左右両側の３箇所に設けられているのは、カバー２５に設けられたコネクタ部３０の位置に適合させるためである。コネクタ部３０の位置が変わることで、コネクタ嵌合方向Ａ（図４）が変わり、狭い部品設置スペースに他部品が存在する場合であっても、他部品との干渉が回避されて、コネクタ接続を確実に行うことができる。
【００３６】
ハーネス接続部２０は、信号線４３ａ、電源線４３ｂ及び接地線４３ｃからなる３本１組のワイヤハーネス４３がケース１３内に導入されるように貫通形成されている。貫通孔２０ａの奥壁２２には、ワイヤハーネス４３の線径よりやや大きい小孔２２ａが形成されていて、３本の電線４３ａ〜４３ｃが整列された状態で挿通されるようになっている。電線４３ａ〜４３ｃの先端部は、外被が皮剥きされて、芯線が上下方向に立ち上がる中継端子３９の中間部に溶接や圧着などにより接続されるようになっている。なお、電線４３ａ〜４３ｃと中継端子３９を直接接続せずに、電線４３ａ〜４３ｃの端部に端子を接続し、この端子と中継端子３９を接続するようにしてもよい。
【００３７】
ケース１３に着脱自在に装着されるカバー２５は、天壁（壁部）２６と前壁（壁部）２７とからなっている（図１，図４（ａ））。天壁２６（壁部）はケース１３の上部１４ａと対向する寸法に形成され、前壁２７はケース１３の前壁１４ｄと対向する寸法に形成されている。前壁２７には、機器コネクタ４１と嵌合するコネクタ部３０が一体形成されている。
【００３８】
コネクタ部３０は、カバー２５の前方に突出している。内側には、複数の端子収容室３２が貫通形成されており、各端子収容室３２には、相手端子と電気的に接続する雌端子３３が収容されている。雌端子３３の極数は、相手側端子である機器コネクタ４１の雄端子４２の極数と対応している。
【００３９】
図３に示されるように、雌端子３３は、一方に一対の接触片からなる電気接触部３３ａ、他方に板状の電線接続部３３ｂを有していて、リード線３４の一方が電線接続部３３ｂに溶接（はんだ付け）により接続されている。電線接続部３３ｂが一対の圧着片からなる場合は、リード線３４と雌端子を圧着して接続する。リード線３４の他方は、通信制御回路基板（信号受信部）３６の配線導体３６ａに溶接により接続されるようになっている。リード線３４は、心線が塩化ビニル樹脂などの絶縁外被で被覆されていて、隣り合うリード線３４同士が短絡しないようになっている。端子収容室３２又は雌端子３３のいずれか一方には、係止片（図示せず）が形成されているため、雌端子３３は端子収容室３２に係止されて、不用意に抜け出さないようになっている。
【００４０】
なお、図４に示されるように、コネクタ部３０とカバー２５とをそれぞれ別体に形成することも有効である。コネクタ部３０を別体に形成することで、コネクタ部３０に既存の雄型又は雌型のコネクタを適用することができ、コネクタ付き電子ユニット１０の製作が容易となる。また、アクチュエータ４０のコネクタ４１仕様に合ったコネクタ部３０に取り替えることで、種々のアクチュエータ４０に柔軟に対応することもできる。機器コネクタ４１が雌端子を備えた仕様である場合には、コネクタ部３０を略カップ状に形成し、雄端子を備えるように形成することもできる。
【００４１】
コネクタ部３０は、ユニットハウジング１２と同様にして合成樹脂材料を構成材料とし、射出成形法にて形成される。コネクタ部３０は、任意の位置に取り付け可能であるが、一例とし、図示される位置に取り付けることができる。
【００４２】
図４（ａ）は、コネクタ部３０がカバー２５の前壁２７に設けられた例である。前壁２７には、孔部２７ａが形成されていて、この孔部２７ａにコネクタ部３０が着脱自在に取り付けられるようになっている。コネクタ部３０の一端には、矩形状のフランジ３１が形成されているため、フランジ３１が孔部２７ａの孔縁に引っかかることで、コネクタ部３０がカバー２５から外れないようになっている。コネクタ部３０は、カバー２５にねじなどの締結部材や接着剤で固定される。
【００４３】
図４（ｂ）、（ｃ）は、コネクタ部３０をカバー２５の水平な壁部である天壁２６と、垂直な壁部である左右両側の側壁２８（壁部）に設けた例である。このように、コネクタ部３０の取り付け位置を変えることで、コネクタ接続方向Ａが一方向に限定されず、任意の方向からコネクタ付き電子ユニット１０をアクチュエータ４０に接続することが可能となる。
【００４４】
図５に示されるように、アクチュエータ４０の上部に設けられた機器コネクタ４１には、コネクタ部３０の雌端子３３と接続される雄端子４２が収容されている。雄端子４２は、例えば、アクチュエータ４０に直付けされたＬ字形の端子である。機器コネクタ４１は、コネクタ部３０に緊密に嵌合する寸法に形成されており、しかも、機器コネクタ４１の壁部には図示しないロック部が設けられているため、機器コネクタ４１とコネクタ部３０とががたつきなく嵌合し、車両振動などによって外れることもなく、電気的接続の信頼性が損なわれないようになっている。
【００４５】
伝送制御ユニット（図２）３５は、上下２段に構成されており、上段に位置する伝送制御回路基板３６と、下段に位置するスイッチモジュール（駆動制御部）３７と、伝送制御回路基板３６とスイッチモジュール３７とを電気的に接続する中継端子３９とからなっている。伝送制御回路基板３６とスイッチモジュール３７とを２段構成とすることに本発明は限定するものではなく、１段とすることも可能である。２段とした場合は、ケース１３が水平方向（前後方向又は左右方向）に肥大するのが防止され、１段とした場合は、ケース１３が垂直方向（高さ方向）に肥大するのが防止されるとともに、中継端子３９が不要となる。
【００４６】
ここで、本実施形態での上下の概念は、ケース１３とカバー２５とが合わさる方向又は伝送制御回路基板３６の板厚方向と便宜的に定めることとする。したがって、実使用の際には、コネクタ嵌合方向Ａが水平方向から垂直方向に変わったり、上下方向が前後方向になったり、左右方向になったりすることもある。
【００４７】
伝送制御回路基板３６は、ワイヤハーネス４３を介して伝送された伝送信号を受信するとともに、その信号を複合化し、中継端子３９を介してスイッチモジュール３７へ信号を送信する機能を有する。すなわち、伝送制御回路基板３６は、信号伝送機能を有している。
【００４８】
スイッチモジュール３７は、パワーＭＯＳＦＥＴ（電圧駆動型素子）３７ａと、ＦＥＴ搭載基板３７ｃと、放熱板３７ｄとからなり、アクチュエータ４０に対する駆動制御機能を有している。パワーＭＯＳＦＥＴ３７ａとＦＥＴ搭載基板３７ｃとは、電極取り出し用のジャンパ線３７ｂで接続されている。このようにパワーデバイスは、チップ単体で用いられることはなく、必ずパッケージ又はモジュールの形でケース１３に組み込まれる。
【００４９】
パワーＭＯＳＦＥＴ３７ａは、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極の３極からなり、増幅された電流をドレイン−ソース間に出力する電圧駆動型素子である。なお、スイッチング素子としてのパワーデバイスは、パワーＭＯＳＦＥＴ３７ａに限定するものではなく、パワーＭＯＳＦＥＴ３７ａに代えて他の電圧駆動型素子を使用することもできる。
【００５０】
放熱板３７ｄには、軽重量で放熱性に優れる種々の材料を適用することができ、例えば、ＡｌやＳｉＣ／Ａｌ複合材が用いられる。ＳｉＣ／Ａｌ複合材は、熱膨張係数が低くいため、熱応力による影響を受けにくく、放熱板３７ｄとして好適する。また、パワーデバイスを金属電極材料で挟みながら加圧接触させた圧接型パッケージを用いることも有効である。圧接型パッケージは、パワーデバイスを両面から冷却することが可能であり、しかも、電極の取り出しにジャンパ線３７ｂが不要となり、インダクタンスの低減及び接続信頼性の点で有効であるからである。
【００５１】
図６は、コネクタ付き電子ユニット１０の回路図を示したものである。バッテリ４６のプラス極に接続された電源線４３ｂは、ＥＣＵ４５、伝送制御回路基板３６、スイッチモジュール３７及びアクチュエータ４０に電源を供給する。信号線４３ａは、ＥＣＵ４５からの伝送信号を伝送制御回路基板３６に伝送する。伝送制御回路基板３６から複合化された信号が送信されて、パワーＭＯＳＦＥＴのゲート電極に入力電圧が印加され、ドレイン−ソース間に増幅された電流が出力され、アクチュエータ４０が駆動される。接地線４３ｃは、バッテリ４６のマイナス極に接続される。
【００５２】
次に、コネクタ付き電子ユニット１０の組立方法について説明する。
先ず、矩形枠状のケース１３の下部１４ｂに、中継端子３９の接続されたスイッチモジュール３７を対向させ、下部１４ｂの段部１４ｅに放熱板３７ｄの端部を位置させて取り付ける。そして、ケース１３の上部１４ａに、通信制御回路基板３６を対向させ、回路基板３６の端部をケース１３内壁の段部１４ｆに載置させるとともに、回路基板３６の配線導体３６ａに中継端子３９を貫通させる。ワイヤハーネス４３を、ハーネス接続部２０の貫通孔２０ａに挿入し、皮剥きされた心線を中継端子３９の中間部にはんだ付けにて接続する。
【００５３】
カバー２５のコネクタ部３０内の端子収容室３２に、リード線３４付きの雌端子３３を挿入する。そして、リード線３４の皮剥きされた心線と通信制御回路基板３６の配線導体３６ａをはんだ付けにて接続した後に、ケース１３にカバー２５を対向させ、ロック手段によりカバー２５をケース１３に固定して、コネクタ付き電子ユニット１０の組立てが終了する。
【００５４】
なお、電圧駆動型素子としてのパワーＭＯＳＦＥＴ３７ａに代えて、電流駆動型素子としてのパワートランジスタやＩＧＢＴを使用することも可能である。パワートランジスタは１００Ｖ以下の低耐圧用途に、ＩＧＢＴは４００Ｖ以上の高耐圧用途に好適する。
【００５５】
また、本実施形態のコネクタ付き電子ユニット１０は、カーネットワークシステムにおけるアクチュエータ４０とワイヤハーネス４３を接続するインタフェースであるが、ホームネットワークシステムやビルネットワークシステムなどを含む全てのネットワークシステムにおけるアクチュエータとワイヤハーネスとの接続に適用することも可能である。
【００５６】
本実施形態のコネクタ付き電子ユニット１０は、通信制御回路基板３６とスイッチモジュール３７とからなる伝送制御ユニット３５を内蔵したものであるが、リレーやヒューズ、ヒュージブルリンクやブスバーなどをさらに搭載して回路を構成することも可能であり、コネクタ付きの電気接続箱としても利用可能である。
【００５７】
本実施形態におけるカーネットワークシステムにおける多重伝送方式としては、公知の周波数分割多重方式又は時分割多重方式などが用いられ、網形態としては、バス型以外にスター型やリング型も採用可能であり、ＬＡＮのアクセス方式としては、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式、トークンパッシング方式などを用いることができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、カバーにコネクタ部が設けられているから、制御対象が変わりそのコネクタ仕様が変更されても、カバーを変更するだけで、種々の制御対象に柔軟に対応することができる。伝送制御ユニットが設けられたケースは、制御対象が変わっても交換不要であり、ケースの共通使用によりコネクタ付き電子ユニットのコスト低減を図ることができる。
【００５９】
また、請求項２記載の発明によれば、コネクタ同士の接続方向が一方向に限定されず、任意の方向からコネクタ同士を接続することが可能となる。したがって、部品設置スペースを広く取れない場合であっても、コネクタと他部品との干渉を回避することができ、コネクタ同士の接続を確実に行うことができる。
【００６０】
また、請求項３記載の発明によれば、カバーにコネクタ部が着脱可能に固定されるから、コネクタ部に既存のコネクタを適用することができ、コネクタ付き電子ユニットの製作が容易となる。また、制御対象のコネクタ仕様に合ったコネクタ部に取り替えることで、種々の制御対象に柔軟に対応することもできる。
【００６１】
また、請求項４記載の発明によれば、コネクタ部内の端子と伝送制御ユニットとがリード線を介して接続されるから、内部構造を大幅に設計変更することなく、コネクタ部をカバーの壁部の所望の位置に設けることができる。
【００６２】
また、請求項５記載の発明によれば、伝送制御ユニットが信号受信部及び駆動制御部を備えているから、コネクタ付き電子ユニットが伝送機能及び駆動制御機能を有することとなる。したがって、制御対象に伝送・制御回路や回路素子を設けることなく、多重伝送による制御対象の駆動制御が可能となる。
【００６３】
また、請求項６記載の発明によれば、比較的小さい消費電力で動作する半導体素子が、増幅された駆動信号を出力して、制御対象がＯＮ−ＯＦＦ制御される。したがって、電力消費が少なく、集積度が高く、小型の多重伝送用のコネクタ付き電子ユニットを提供することができる。
【００６４】
また、請求項７記載の発明によれば、制御対象に応じてカバーを取り替えることで、コネクタ付き電子ユニットの多品種対応が容易となる。しかも、ケースの共通使用により、製作コストを低減することができる。また、コネクタ部をカバーの所望の壁部ないし壁部の所望の位置に設けることで、コネクタ接続の自由度が高いコネクタ付き電子ユニットを提供することができる。
【００６５】
また、請求項８記載の発明によれば、端子と伝送制御ユニットとが直接に接続せずに、リード線を介して接続するから、ユニットハウジングの大幅な設計変更をすることなく、コネクタ部の位置を容易に変えることができる。したがって、低コストでコネクタ付き電子ユニットを製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコネクタ付き電子ユニットの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すコネクタ付き電子ユニットの内部構造を示す断面図である。
【図３】図２に示すコネクタ部の拡大図である。
【図４】同じく図１に示すコネクタ付き電子ユニットのカバーとコネクタ部を示した分解斜視図であり、（ａ）は前壁にコネクタ部が装着される状態を示した図、（ｂ）は天壁にコネクタ部が装着される状態を示した図、（ｃ）は側壁にコネクタ部が装着される状態を示した図である。
【図５】同じく図１に示すコネクタ付き電子ユニットがアクチュエータに接続される状態を示した斜視図である。
【図６】同じく図１に示すコネクタ付き電子ユニットの回路図である。
【図７】従来のコネクタ付き電子ユニットの一例を示す斜視図である。
【図８】図６に示すコネクタ付き電子ユニットの内部構造を示す断面図である。
【図９】従来のコネクタ付き電子ユニットの他の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０        コネクタ付き電子ユニット
１２        ユニットハウジング
１３        ケース
２０        ハーネス接続部
２５        カバー
２６        天壁（壁部）
２７        前壁（壁部）
２８        側壁（壁部）
３０        コネクタ部
３５        伝送制御ユニット
３６        伝送制御回路基板（信号受信部）
３７        スイッチモジュール（駆動制御部）
３７ａ      パワーＭＯＳＦＥＴ（電圧駆動型素子）
４０        アクチュエータ（制御対象）
４３        ワイヤハーネス
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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