JP2006298084A - ワイヤハーネスへの電子制御ユニット取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＥＣＵとワイヤハーネスの車両への取り付け作業性を高める。
【解決手段】 車両に搭載される電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０の基板１１を、所要回路形状に形成した導電箔１２を可撓性を有する絶縁樹脂シート１４、１５で挟んだ形状として構成し、該ＥＣＵ１０の回路体１３と接続する電線群３１を集束しているワイヤハーネス３０の外周面に、前記ＥＣＵ１０を粘着テープＴで巻きつけて固定していることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワイヤハーネスへの電子制御ユニット取付構造を示し、詳しくは、車両に搭載される電子制御ユニットの固定構造を改良して、電子制御ユニットと該電子制御ユニットに接続されるワイヤハーネスの車両への組み付け作業性の向上を図るものである。

自動車などの車両には、動力源となるエンジンを制御するエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）のほか、多数のＥＣＵが搭載されている。特に、近年、自動車の高付加価値化により電装品が急増し、かつ、オプションの電装品も多数あり、これら電装品を制御するためのＥＣＵも増加している。

これらのＥＣＵは、ワイヤハーネスを介して他の回路基板等と電気接続される。特開２００３−３２４８２４号（特許文献１）は、ＥＣＵとワイヤハーネスとの接続構造の一例を示しており、図１０に示すように、ワイヤハーネス１a、１ｂ、１ｃの端末にコネクタ２（２ａ、２ｂ、２ｃ）を接続するとともに、表面に回路体を形成したＥＣＵ基板（図示せず）にもコネクタ４を実装し、ワイヤハーネス側コネクタ２を収容したコネクタホルダー３を、前記ＥＣＵ基板を収容した筐体５のコネクタ挿入口６に結合して、ワイヤハーネス１側のコネクタ２をＥＣＵ側コネクタ４と嵌合接続させている。

しかしながら、前述のとおり、近年の車両には多数のＥＣＵが搭載されるため、図１１に示すように、ワイヤハーネス幹線１からは各ＥＣＵと接続する多数の支線１ａ、１ｂ等が分岐され、該ワイヤハーネス１を車両に組み付ける際にこれら支線１ａ、１ｂが引っ掛かるなどして支障となり、組み付け作業性が低下するという問題がある。また、一般に、ＥＣＵは車両に固定されるが、そのＥＣＵが増加傾向にあるため、固定工数も増加するうえ、固定用の金具コストが嵩むという問題がある。

特開２００３−３２４８２４号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、車両に搭載されるワイヤハーネスとＥＣＵの取り付け作業性を向上させることができる、ワイヤハーネスへの電子制御ユニット（ＥＣＵ）取付構造の提供を課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、車両に搭載される電子制御ユニット（ＥＣＵ）の基板を、所要回路形状に形成した導電箔を可撓性を有する絶縁樹脂シートで挟んだフレキシブル基板として構成し、
前記ＥＣＵの回路と接続する電線群を集束しているワイヤハーネスの外周面に、前記ＥＣＵをテープ巻きあるいは結束バンドで固定していることを特徴とするワイヤハーネスの電子制御ユニット取付構造を提供している。

このようにＥＣＵをフレキシブルなものとしてＦＰＣ化することにより、その可撓性を利用して、ＥＣＵをワイヤハーネスの外周面の湾曲に沿わせ、密着固定できる。従って、ＥＣＵを車両に固定する作業が不要となり、工数と金具コストを削減できる。また、ＥＣＵを薄型化することにより、ワイヤハーネスの徒太化を極力抑制できる。さらに、ＥＣＵに接続される電線群を、ワイヤハーネス幹線から分岐して外方に引き出す必要がなく、支線が幹線から飛び出さないため、ワイヤハーネスの組み付け作業において支線が邪魔になることなく、作業性も向上する。

前記ＥＣＵの導電箔からなる回路端末を前記ワイヤハーネスの電線端末から露出した芯線と半田付け、抵抗溶接あるいは超音波溶接で固着し、
あるいは、前記ＥＣＵの回路端末に実装したコネクタを介して前記ワイヤハーネスの電線を接続している。

前記ＥＣＵの回路には電子部品を実装し、かつ、前記基板と該基板上の電子部品を囲む可撓性を有するカバーを設けている。これにより、ＥＣＵのみでなく前記カバーも、ワイヤハーネス外周面に沿わせて湾曲させることができるため、テープ巻き等によりワイヤハーネスと一体化させて巻きつけ固定できる。前記カバーの材料としてもフレキシブルな絶縁樹脂材が好適に用いられる。

前記ＥＣＵの導電箔からなる回路の一端あるいは両端末に前記ワイヤハーネスの電線を接続している。

１つのＥＣＵの幅が、取り付けるワイヤハーネスの外周よりも大きい場合は、該ＥＣＵを複数個数に分割し、ワイヤハーネスの長さ方向に間隔をあけて取り付け、分割されたＥＣＵの回路はワイヤハーネスの電線を介して接続してもよい。

なお、大きな面積を必要とするＥＣＵや多数のコネクタを必要とするＥＣＵでも、そのＥＣＵの幅がワイヤハーネスの外周よりも小さい場合は、該ＥＣＵを複数の小幅のＥＣＵに分割し、これら小幅のＥＣＵをワイヤハーネスの周方向に並置して簀巻き状に巻きつけることにより、ワイヤハーネスの外周面に沿わせて密着固定できる。

上述したように、本発明によれば、ＥＣＵは、該ＥＣＵと接続する電線群を集束するワイヤハーネスの外周に巻きつけ固定されるため、ＥＣＵの車両への固定作業や固定金具コストを削減できる。また、各ＥＣＵと接続する電線群を、ワイヤハーネス幹線から引き出す必要がないため、幹線から支線が飛び出すこともなく、ワイヤハーネス組み付けの作業性を向上させることができる。

さらに、ＥＣＵに電子部品を実装している場合でも、可撓性を有するカバーを取り付けることにより、ワイヤハーネス外周に密着させて巻きつけ固定することができる。さらにまた、ＥＣＵが大きな面積を有する場合や、多数のコネクタを必要とする場合でも、ＥＣＵを複数の小幅のＥＣＵに分割してワイヤハーネス外周上に間隔をあけて並置し、各ＥＣＵをワイヤハーネスの電線を介して接続することにより、ワイヤハーネスの外周に巻きつけ固定することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４は、本発明の第１実施形態に係るワイヤハーネスへの電子制御ユニット（ＥＣＵ）の取付構造を示しており、自動車に搭載されるＥＣＵ１０を、ワイヤハーネス３０の支線である電線群３１と接続している。

前記ＥＣＵ１０の基板１１は、図２に示すように、導電箔１２を所要回路形状にパターン形成してなる回路体１３の表裏両面を、ポリエチレンテレフタレート等の可撓性を有する絶縁樹脂シート１４、１５で挟み固着して形成している。この基板１１は、幅Ｗ１が短く、長さＬ１が長い、長方形状としている。

前記導電箔１２からなる回路体１３の長さＬ１方向の一端では、図２に示すように、前記表側絶縁樹脂シート１４を剥離して回路体１３を露出し、この回路体１３の端末にコネクタ１６のコネクタ端子１７を半田付けＨで固着している。また、表側絶縁樹脂シート１４は、チップ等の電子部品１８の実装箇所でも剥離されて内部の回路体１３を露出し、そこに電子部品１８を半田付けＨで実装している。

前記ＥＣＵ１０には、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、ＥＣＵ基板１１と実装された前記電子部品１８とを囲み、内包するように、絶縁樹脂からなる可撓性を有する筐体のカバー２１を取り付けている。該カバー２１は、ＥＣＵ基板１１に実装された前記コネクタ１６までは内包しないが、該コネクタ１６の首下まで、即ち、前記コネクタ端子１７と半田接続された回路体１３の端末露出部分まで覆うように取り付けられる。

前記ＥＣＵ１０の前記ワイヤハーネス３０への取付作業は、まず、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、前記電線群３１の端末に接続したメス端子２０をコネクタ１９に嵌合接続し、該コネクタ１９を前記ＥＣＵ側コネクタ１６に嵌合接続して、ＥＣＵ１０の回路体１３と電線群３１とを接続する。次に、前記カバー２１が取り付けられたＥＣＵ１０を、長さＬ１方向がワイヤハーネス幹線３０の長さ方向と平行となるように、該ワイヤハーネス幹線３０の外周上に載置し、図４に示すように、ワイヤハーネス幹線３０の外周面に沿うように撓らせて密着させ、図１に示すように、該ＥＣＵ１０と電線群３１の上から粘着テープＴを巻きつけて、ＥＣＵ１０をワイヤハーネス幹線３０の外周面に巻きつけ固定する。

上記ＥＣＵ取付構造により、ＥＣＵ１０を車体側に固定する必要がなくなるため、固定金具と車体固定作業が不要となり、作業性が向上するとともにコスト削減を図ることができる。また、ＥＣＵ１０とともに、該ＥＣＵ１０に接続される電線群３１（支線）も、前記粘着テープＴでワイヤハーネス幹線３０に巻きつけられるため、電線群３１がワイヤハーネス幹線３０から飛び出して他の車載部品等に引っ掛かるなどの支障がなくなり、ワイヤハーネス３０の組み付け作業性も向上する。

さらに、ＥＣＵ基板１１に実装された電子部品１８を覆うカバー２１も可撓性を備えているため、ＥＣＵ１０とカバー２１とをワイヤハーネス幹線３０の外周面の湾曲に沿わせて密着させることができ、ワイヤハーネス３０の徒太化を抑制することができる。

図５および図６は、本発明の第２実施形態を示し、ＥＣＵ１０の回路体１３の両端に電線群３１、３２を接続している。

詳しくは、前記ＥＣＵ１０の基板１１の長さＬ２の一端側では、露出させた回路体１３にコネクタ１６−１を実装し、他端では回路体１３にコネクタ１６−２を実装し、それぞれコネクタ端子１７−１、１７−２と回路体１３とを半田付けで接続している。このＥＣＵ１０をワイヤハーネス幹線３０の外周面上に配置するときは、前記ＥＣＵ基板１１の長さＬ２方向が、ワイヤハーネス幹線３０の長さ方向と平行となるように配置する。

電線群３１の端末にはコネクタ１９−１を、電線群３２の端末にはコネクタ１９−２を接続し、コネクタ１９−１を前記ＥＣＵ側コネクタ１６−１に、コネクタ１９−２を前記ＥＣＵ１０側コネクタ１６−２に、それぞれ嵌合接続したうえで、該ＥＣＵ１０と電線群３１、３２の上から粘着テープＴを巻きつけ、ワイヤハーネス３０と一体化させて固定する。なお、図５中、ＥＣＵ１０に巻き付けて被覆する粘着テープＴの図示は省略して示している。

図７および図８は本発明の第三実施形態を示し、幅の広いＦＰＣ基板２２上にＥＣＵ１０の一端側に５束の電線群３１〜３５を接続している。

前記ＦＰＣ基板２２の幅Ｗ３で、ワイヤハーネス幹線３０の外周よりも小さく、このＦＰＣ基板２２上に、５つの小幅の小ブロックＥＣＵ１０−１〜１０−２を設けている。各ＥＣＵ１０−１〜１０−５の一端側には、図８にも示すように、コネクタ１６−１〜１６−５を一つずつ実装し、それぞれのコネクタ端子１７−１〜１７−５を各回路体１３の端末に半田付けで接続している。また、各ＥＣＵ１０−１〜１０−５には、電子部品１８を覆うためのカバー２１−１〜２１−５が取り付けられている。このように夫々カバー２１−１〜２１−５が取り付けられた小ブロックＥＣＵ１０−１〜１０−５を、コネクタ１６−１〜１６−５が同一側に位置するように１枚のＦＰＣ基板２２上に並設している。

前記電線群３１〜３５の端末にはコネクタ１９−１〜１９−５を接続しておくと共に、連結された前記小ブロックＥＣＵ１０−１〜１０−５を、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、ワイヤハーネス幹線３０の外周面に簀巻き状に巻きつけ、各コネクタ１６−１〜１６−５に、前記電線側コネクタ１９−１〜１９−５を嵌合接続して、電線群３１〜３５をＥＣＵ１０（１０−１〜１０−５）の回路体１３に接続する。最後に、ＥＣＵ１０（１０−１〜１０−５）と電線群３１〜３５の上から粘着テープＴを巻きつけ、該ＥＣＵ１０をワイヤハーネス３０と一体化させて固定する。
なお、図９においては小ブロックＥＣＵ１０−１〜１０−５に巻き付ける粘着テープＴの図示は省略している。

このように、ＥＣＵ１０の面積が大きい場合や、一つのＦＰＣ基板上に小幅の小ブロックＥＣＵ１０−１〜１０−５を並設して夫々コネクタ１６−１〜１６−５を取り付ける必要がある場合でも、ＥＣＵ１０を設けるＦＰＣ基板２２の幅Ｗ３がワイヤハーネス３０の外周よりも小さい場合は、ワイヤハーネス３０の外周に無理なく沿わせて巻きつけ固定することができ、作業性も向上する。

図９は本発明の第四実施形態を示し、異なる通信プロトコル間の信号を変換するゲートウエイＥＣＵに本発明を適用したもので、該ゲートウエイＥＣＵ１０’を複数のＥＣＵ１０Ａ〜１０Ｄに分割し、ワイヤハーネス４０の外周面に長さ方向に間隔をあけて取り付けている。

詳しくは、前記ゲートウエイＥＣＵ１０’は、ワイヤハーネス幹線４０の全周に巻きつけられないほどの面積を必要とし、これを４つの小ブロックＥＣＵ１０Ａ〜１０Ｄ、即ち、電源回路用ＥＣＵ１０Ａ、信号レベル変換回路１用ＥＣＵ１０Ｂ、プロトコル変換回路用ＥＣＵ１０Ｃ、信号レベル変換回路２用ＥＣＵ１０Ｄに分割している。

前記電源回路用ＥＣＵ１０Ａには、電源入力電線４１が接続されるとともに、信号レベル変換回路１用ＥＣＵ１０Ｂ、プロトコル変換回路用ＥＣＵ１０Ｃ、信号レベル変換回路２用ＥＣＵ１０Ｄそれぞれへの電源出力電線４２、４３、４４も接続されている。また、信号レベル変換回路１用ＥＣＵ１０Ｂには、プロトコル変換回路１０Ｃと接続する電線４５と、他の回路基板と接続する電線１６が接続され、信号レベル変換回路２用ＥＣＵ１０Ｄには、プロトコル変換回路１０Ｃと接続する電線４７と、他の回路基板と接続する電線４８が接続されている。

これら各小ブロックＥＣＵ１０Ａ〜１０Ｄには、それぞれ長さ方向の両端にコネクタ１６が実装され、各小ブロックＥＣＵ１０Ａ〜１０Ｄをワイヤハーネス４０の外周面上に長さ方向に間隔をあけて配置し、前記各電線４１〜４８の端末に接続されたコネクタ１９を前記ＥＣＵ側コネクタ１６に嵌合して、各小ブロックＥＣＵ１０Ａ〜１０Ｄを電線４１〜４８を介して互いに接続している。

各小ブロックＥＣＵ１０Ａ〜１０Ｄにカバー２１Ａ〜２１Ｄが取り付けられていることと、該ＥＣＵ１０Ａ〜１０Ｄと電線４１〜４８の上から粘着テープが巻きつけられてワイヤハーネス４０の外周面に各ＥＣＵ１０Ａ〜１０Ｄが固定される構造については、前記各実施形態と同じである。

本実施形態のように、ゲートウエイＥＣＵ１０’の面積が大きすぎて、ワイヤハーネス４０の外周に１周で巻きつけられない場合でも、該ＥＣＵ１０’を、小幅の小ブロックＥＣＵ１０Ａ〜１０Ｄに分割し、それをワイヤハーネス４０の長さ方向に間隔をあけて並置すると共に、各小ブロックＥＣＵ１０Ａ〜１０Ｄを、ワイヤハーネス４０を構成する電線４１〜４８を介して接続することにより、ワイヤハーネス４０の外周にゲートウエイＥＣＵ１０’を密着させて巻きつけ固定できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。特に、電線群の端末とＥＣＵの回路体との接続は、コネクタを介した接続に限らず、半田付け、抵抗溶接あるいは超音波溶接により直接的に固着してもよい。また、ワイヤハーネス幹線にＥＣＵや支線を巻きつけ固定するものとして、粘着テープに替えて結束バンドを用いても良い。

本発明の第一実施形態に係るワイヤハーネスへの電子制御ユニット（ＥＣＵ）の取付構造を示す透視斜視図である。 ＥＣＵの構成を示す説明図である。 ＥＣＵと電線群との接続構造を示す説明図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。 図１のIV−IV線断面図である。 本発明の第２実施形態を示す概略斜視図（粘着テープ部分省略）である。 図５に示すＥＣＵと電線群との接続構造を示す平面図である。 本発明の第３実施形態を示し、（Ａ）が概略斜視図（粘着テープ省略）であり、（Ｂ）がＢ−Ｂ線断面図である。 図７に示すＥＣＵの分割構造を示す平面図である。 本発明の第４実施形態とそのシステムを示す説明図（粘着テープ省略）である。 従来例の図である。 従来例の問題点を示す説明図である。

符号の説明

１０ ＥＣＵ
１０−１〜１０−５ 小ブロックＥＣＵ
１０’ゲートウェイＥＣＵ
１１ 基板
１３ 回路体
１４、１５ 絶縁樹脂シート
１６、１６−１〜１６−５ （ＥＣＵ側）コネクタ
１９、１９−１〜１９−５ （電線側）コネクタ
２１ カバー
３０、４０ ワイヤハーネス（幹線）
３１〜３５ 電線群

Claims (5)

1. 車両に搭載される電子制御ユニット（ＥＣＵ）の基板を、所要回路形状に形成した導電箔を可撓性を有する絶縁樹脂シートで挟んだフレキシブル基板として構成し、
   前記ＥＣＵの回路と接続する電線群を集束しているワイヤハーネスの外周面に、前記ＥＣＵをテープ巻きあるいは結束バンドで固定していることを特徴とするワイヤハーネスの電子制御ユニット取付構造。
2. 前記ＥＣＵの導電箔からなる回路端末を前記ワイヤハーネスの電線端末から露出した芯線と半田付け、抵抗溶接あるいは超音波溶接で固着し、
   あるいは、前記ＥＣＵの回路端末に実装したコネクタを介して前記ワイヤハーネスの電線を接続している請求項１に記載のワイヤハーネスへの電子制御ユニット取付構造。
3. 前記ＥＣＵの回路には電子部品を実装し、かつ、前記基板と該基板上の電子部品を囲む可撓性を有するカバーを設けている請求項１または請求項２に記載のワイヤハーネスへの電子制御ユニット取付構造。
4. 前記ＥＣＵの導電箔からなる回路の一端あるいは両端末に前記ワイヤハーネスの電線を接続している請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載のワイヤハーネスへの電子制御ユニット取付構造。
5. １つのＥＣＵの幅が、取り付けるワイヤハーネスの外周よりも大きい場合は、該ＥＣＵを複数個数に分割し、ワイヤハーネスの長さ方向に間隔をあけて取り付け、分割されたＥＣＵの回路はワイヤハーネスの電線を介して接続している請求項１乃至請求項４のいずれか1項に記載のワイヤハーネスへの電子制御ユニット取付構造。

Images