JP7033990B2 - 電子機器及びシャント抵抗固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器及びシャント抵抗固定構造に関する。

車両に搭載された電子制御ユニット（ＥＣＵ）等の電子機器に接続されたパワーアンプ等の負荷には、ワイヤーハーネスにより電子機器に接続された常時電源により電圧が印加される。電子機器は、シャント抵抗、電流センスアンプ、マイクロコンピュータ等の素子が設けられた回路基板と、回路基板を収容する筐体と、を備える。

シャント抵抗は、負荷に流れる電流の値を監視するために常時電源と負荷との間に配置されている（例えば、特許文献１）。電流センスアンプは、負荷に流れる電流の値に対応するシャント抵抗の両端の電圧を増幅し、増幅した電圧をマイクロコンピュータに出力する。マイクロコンピュータは、電流センスアンプによって増幅された電圧を所定の制御パラメータとして使用する。

近年、電子機器の小型化の要求がますます高くなっている。シャント抵抗を回路基板に設ける代わりに、シャント抵抗と電気的に接続されるコネクタを回路基板に設けるとともにシャント抵抗をねじで固定することによって電子機器を小型化することができる。

特開２０１５－１２３８４６号公報

しかしながら、シャント抵抗をねじで固定する場合、ねじの座面をシャント抵抗に設ける必要があるために電子機器のサイズが大きくなるので、電子機器の小型化が困難になる。また、シャント抵抗をねじで固定する際にがたつきが生じることによってシャント抵抗とコネクタとの接点がずれるためにシャント抵抗の抵抗値のばらつきが生じるおそれがある。

本発明の目的は、小型化が容易であるとともにシャント抵抗の抵抗値のばらつきが生じない電子機器及びシャント抵抗固定構造を提供することである。

本発明による電子機器は、シャント抵抗と電気的に接続されるコネクタと、コネクタと電気的に接続された回路基板と、回路基板を内部に収納し、かつ、シャント抵抗が載置される台座及び台座と離間して設けられた突出部を外部に有する筐体と、を有し、突出部は、先端に第１の突起を有し、台座及び突出部がシャント抵抗を挟持し、第１の突起がシャント抵抗に係合することによって、シャント抵抗がコネクタと接続された状態に固定される、ことを特徴とする。

好適には、突出部は、第１の突起がシャント抵抗に係合したときにシャント抵抗を押圧する第２の突起を有する。

好適には、突出部からの第１の突起の先端の高さが突出部からの第２の突起の先端の高さより高い。

好適には、台座及び突出部は、筐体の上面から見て互いに重ならないように配置されている。

好適には、筐体は、一体的に構成されている。

好適には、筐体は、弾性変形可能な材料によって一体的に構成されている。

好適には、突出部は、弾性変形可能な材料によって構成されている。

本発明によるシャント抵抗固定構造は、シャント抵抗と電気的に接続されるコネクタと電気的に接続された回路基板を内部に収納する筐体に設けられたシャント抵抗固定構造であって、シャント抵抗が載置される台座と、台座と離間して設けられた突出部を外部に有する筐体と、突出部の先端に設けられた突起と、を有し、台座及び突出部がシャント抵抗を挟持し、突起がシャント抵抗に係合することによって、シャント抵抗がコネクタと接続された状態に固定される、ことを特徴とする。

本発明によれば、小型化が容易であるとともにシャント抵抗の抵抗値のばらつきが生じない電子機器及びシャント抵抗固定構造を提供することができる。

本発明によるシャント抵抗固定構造を有する電子機器１の分解斜視図である。 図１の下蓋４、台座５及び爪６の斜視図である。 図１の下蓋４、台座５及び爪６の上面図である。 本発明によるシャント抵抗固定構造からシャント抵抗７を取り外した電子機器１の斜視図である。 本発明によるシャント抵抗固定構造にシャント抵抗７を取り付けた電子機器１の斜視図である。 図５のＩ－Ｉ断面図である。 図５のＩＩ－ＩＩ断面図である。 本発明によるシャント抵抗固定構造へのシャント抵抗７の取り付けを説明するための図である。 本発明によるシャント抵抗固定構造へのシャント抵抗７の取り付けを説明するための図である。

本発明による電子機器及びシャント抵抗固定構造の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。本実施の形態において、発明による電子機器は、ＥＣＵ等の電子機器として実現される。
図１は、本発明によるシャント抵抗固定構造を有する電子機器の分解斜視図である。図１において、電子機器１は、回路基板２と、上蓋３と、下蓋４と、台座５と、二つの爪６と、シャント抵抗７と、を備える。下蓋４は、筐体の一例であり、爪６は、突出部の一例である。

回路基板２は、矩形であり、下蓋４の内部に収納され、回路基板２の一方の面の端部がねじ８を介して下蓋４に固定される。本実施の形態では、回路基板２は、電流センスアンプ、マイクロコンピュータ等の素子（図示せず）と、ケーブルの先端に設けられた相手側コネクタを抜き差しするためのコネクタ２ａと、シャント抵抗７が挿入されたときにシャント抵抗と７電気的に接続されるコネクタ２ｂとが設けられている。

コネクタ２ａは、回路基板２に設けられた素子と電気的に接続するための端子を保持する。コネクタ２ｂには、シャント抵抗７が挿入されたときにシャント抵抗７を電流センスアンプと電気的に接続する。

上蓋３は、アルミダイカスト等の金属材料又は樹脂等の弾性変形可能な材料で構成され、ねじ９によって下蓋４に固定され、下蓋４と共に回路基板２の収容空間を形成する。

図２は、図１の下蓋４、台座５及び爪６の斜視図であり、図３は、図１の下蓋４、台座５及び爪６の上面図である。図２及び図３に示すように、下蓋４は、台座５及び爪６を外部に有し、台座５にはシャント抵抗７が載置され、爪６は、台座５と離間して設けられる。下蓋４、台座５及び爪６は、樹脂等の弾性変形可能な材料によって一体的に構成されている。台座５及び爪６は、図３に示すように、下蓋４の上面から見て互いに重ならないように配置されている。

本実施の形態では、爪６は、略Ｌ字形状を有する。爪６の一端は、下蓋４に結合され、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに挿入されたときにシャント抵抗７に係合するフック形状の突起６ａが他端に形成される。すなわち、爪６は、一端が下蓋４に結合されるとともに高さ方向（＋ｚ方向）に延伸する第１の延伸部分と、第１の延伸部分の他端に一端が結合するとともに他端に突起６ａが形成され、下蓋４の側部から外側に向かう方向（－ｘ方向）に延伸する第２の延伸部分と、を有する。他端は、先端の一例である。爪６は、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに挿入されたときに台座５と共にシャント抵抗７を挟み込む。すなわち、台座５及び爪６は、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに挿入されたときにシャント抵抗７を挟持し、突起６ａがシャント抵抗７に係合することによって、シャント抵抗７がコネクタ２ｂと接続された状態に固定される。突起６ａは、第１の突起の一例である。

シャント抵抗７は、接続部７ａ，７ｂと、開口７ｃ，７ｄが形成された露出部７ｅと、を有する。接続部７ａは、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに挿入されたときに電流センスアンプの一方の入力端子に電気的に接続する。接続部７ｂは、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに挿入されたときに電流センスアンプの他方の入力端子に電気的に接続する。開口７ｃは、常時電源（図示せず）に接続されたワイヤーハーネス（図示せず）が接続される。開口７ｄは、負荷（図示せず）に接続されたワイヤーハーネス（図示せず）が接続される。負荷は、例えば、オーディオ装置、ナビゲーション装置等のパワーアンプである。露出部７ｅは、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに挿入されたときにコネクタ２ｂから露出する。

シャント抵抗７は、コネクタ２ｂに挿入されたときに常時電源と負荷との間に配置され、電流センスアンプは、負荷に流れる電流の値に対応するシャント抵抗の両端の電圧を増幅し、増幅した電圧をマイクロコンピュータに出力する。そして、マイクロコンピュータは、負荷に流れる電流の値を監視するために、電流センスアンプによって増幅された電圧を所定の制御パラメータとして使用する。

図４は、本発明によるシャント抵抗固定構造からシャント抵抗７を取り外した電子機器１の斜視図であり、図５は、本発明によるシャント抵抗固定構造にシャント抵抗７を取り付けた電子機器１の斜視図であり、図６は、図５のＩ－Ｉ断面図であり、図７は、図５のＩＩ－ＩＩ断面図である。

図７に示すように、爪６は、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに挿入されて突起６ａがシャント抵抗７に係合したときにシャント抵抗７を押圧する略円錐形状の突起６ｂを有し、コネクタ２ｂには、シャント抵抗７が挿入されたときに電流センスアンプと電気的に接続するための接点２ｂ’が内部に形成されている。突起６ｂは、第２の突起の一例である。また、図７に示すように、シャント抵抗７が台座５に沿ってガイドされながらコネクタ２ｂに挿入されると、爪６は、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに挿入されたときに弾性変形の反力により生じた付勢力Ｆによって台座５と共にシャント抵抗７を挟み込み、突起６ｂは、シャント抵抗７に点接触する。また、図７に示すように、爪６（爪６の上記第２の延伸部分）からの突起６ａの先端の高さが爪６（爪６の上記第２の延伸部分）からの突起６ｂの先端の高さより高い。さらに、図７に示すように、突起６ａがシャント抵抗７に係合したときの台座５のシャント抵抗７が載置される面からの突起６ａの先端の高さが台座５のシャント抵抗７が載置される面からの突起６ｂの先端の高さより低い。

図８及び図９は、本発明によるシャント抵抗固定構造へのシャント抵抗７の取り付けを説明するための図である。図８に示すようにシャント抵抗７が台座５に沿って（矢印Ａ方向に沿って）ガイドされると、図９に示すように爪６の上記第２の延伸部分が高さ方向（ｚ方向）に弾性変形し、その後、図７に示すようにシャント抵抗７がコネクタ２ｂに取り付けられる。この際、爪６の上記第１の延伸部分は、シャント抵抗７をコネクタ２ｂに取り付ける際のストッパの役割を果たす。

本実施の形態によれば、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに挿入されたときに台座５及び爪６がシャント抵抗７を挟持し、突起６ａがシャント抵抗７に係合することによって、シャント抵抗７がコネクタ２ｂと接続された状態に固定される。すなわち、シャント抵抗７と電気的に接続されるコネクタ２ｂと電気的に接続された回路基板２を内部に収納する下蓋４に設けられたシャント抵抗固定構造が構成され、当該シャント抵抗固定構造は、下蓋４、台座５及び爪６を有し、台座５及び爪６がシャント抵抗７を挟持し、突起６ａがシャント抵抗７に係合することによって、シャント抵抗７がコネクタ２ｂと接続された状態に固定される。したがって、シャント抵抗７をねじで固定しないので、ねじの座面をシャント抵抗７に設ける必要がなくなり、電子機器１の小型化が容易になる。また、シャント抵抗７をねじで固定しないので、シャント抵抗７をねじで固定する際のがたつきが生じない。したがって、シャント抵抗７と接点２ｂ’とのずれによるシャント抵抗７の抵抗値のばらつきが生じなくなる。また、シャント抵抗７の固定のためにねじを用いる場合よりも電子機器１のコストを削減できるとともに電子機器１を軽量にすることができる。また、ねじの座面をシャント抵抗７に設ける必要がなくなるので、シャント抵抗７の固定のためにねじを用いる場合よりもシャント抵抗７を小型化するとともに軽量にすることができる。

突起６ａと共に突起６ｂを設けることによって、シャント抵抗７の固定を更に強固にすることができる。また、爪６（爪６の上記第２の延伸部分）からの突起６ａの先端の高さが爪６（爪６の上記第２の延伸部分）からの突起６ｂの先端の高さより高いので、シャント抵抗７がコネクタ２ｂから抜けるのを更に有効に防止することができる。

台座５及び爪６が下蓋４の上面から見て互いに重ならないように配置することによって、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに取り付けられたときのがたつきを防止する。また、台座５及び爪６が下蓋４の上面から見て互いに重ならないように配置することによって、下蓋４、台座５及び爪６を成形するための金型のスライド構造を省略することができる。

また、下蓋４、台座５及び爪６を一体的に構成することによって電子機器１の部品点数が削減されるので、コスト及び組立工数を削減することができる。また、下蓋４、台座５及び爪６を弾性変形可能な材料によって構成することによって、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに挿入されたときに弾性変形の反力により生じた付勢力Ｆによって台座５と共にシャント抵抗７を挟み込むことができる。

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例えば、電子機器１からシャント抵抗７を省略してもよい。また、爪６の数を一つ又は三つ以上としてもよい。また、突起６ｂの形状を、三角錐、四角錐等の角錐のようなシャント抵抗７と点接触する任意の形状としてもよい。

さらに、下蓋４と台座５の少なくとも一方を弾性変形可能でない材料で構成するとともに爪６を弾性変形可能な材料によって構成してもよい。この場合も、シャント抵抗７がコネクタ２ｂに挿入されたときに弾性変形の反力により生じた付勢力Ｆによって台座５と共にシャント抵抗７を挟み込むことができる。

１ 電子機器
２ 回路基板
２ａ，２ｂ コネクタ
２ｂ’ 接点
３ 上蓋
４ 下蓋
５ 台座
６ 爪
６ａ，６ｂ 突起
７ シャント抵抗
７ａ，７ｂ 接続部
７ｃ，７ｄ 開口
７ｅ 露出部
８，９ ねじ

Claims (8)

1. シャント抵抗と電気的に接続されるコネクタと、
   前記コネクタと電気的に接続された回路基板と、
   前記回路基板を内部に収納し、かつ、シャント抵抗が載置される台座及び前記台座と離間して設けられた突出部を外部に有する筐体と、を有し、
   前記突出部は、先端に第１の突起を有し、
   前記台座及び前記突出部がシャント抵抗を挟持し、前記第１の突起がシャント抵抗に係合することによって、シャント抵抗が前記コネクタと接続された状態に固定される、
   ことを特徴とする電子機器。
2. 前記突出部は、前記第１の突起がシャント抵抗に係合したときにシャント抵抗を押圧する第２の突起を有する請求項１に記載の電子機器。
3. 前記突出部からの前記第１の突起の先端の高さが前記突出部からの前記第２の突起の先端の高さより高い請求項２に記載の電子機器。
4. 前記台座及び前記突出部は、前記筐体の上面から見て互いに重ならないように配置されている請求項１～３のいずれか一項に記載の電子機器。
5. 前記筐体は、一体的に構成されている請求項１～４のいずれか一項に記載の電子機器。
6. 前記筐体は、弾性変形可能な材料によって一体的に構成されている請求項５に記載の電子機器。
7. 前記突出部は、弾性変形可能な材料によって構成されている請求項１～４のいずれか一項に記載の電子機器。
8. シャント抵抗と電気的に接続されるコネクタと電気的に接続された回路基板を内部に収納する筐体に設けられたシャント抵抗固定構造であって、
   シャント抵抗が載置される台座と、
   前記台座と離間して設けられた突出部を外部に有する筐体と、
   突出部の先端に設けられた突起と、を有し、
   前記台座及び前記突出部がシャント抵抗を挟持し、前記突起がシャント抵抗に係合することによって、シャント抵抗が前記コネクタと接続された状態に固定される、
   ことを特徴とするシャント抵抗固定構造。

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