CN104883838A

CN104883838A - 电子单元

Info

Publication number: CN104883838A
Application number: CN201510087365.7A
Authority: CN
Inventors: 村田达哉
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2015-09-02
Also published as: JP6048427B2; EP2914073A3; EP2914073B1; EP2914073A2; JP2015162567A

Abstract

本发明提供了一种电子单元，其包括电路板、连接器以及壳体。连接器通过引线电连接至电路板。壳体中容置电路板并且该壳体具有开口，连接器的一部分通过该开口暴露于壳体的外部，并且在壳体的开口的边缘部与连接器之间形成有间隙。电子单元还包括外侧肋状部、内侧肋状部以及凸部。相比于外侧肋状部，内侧肋状部形成在壳体的内侧。凸部插置在外侧肋状部与内侧肋状部之间。

Description

电子单元

技术领域

本发明涉及电子单元，并且更具体地涉及设置有壳体和连接器的电子单元，其中，在该壳体中容置有电路板，该连接器具有将该连接器与电路板电连接的引线。

背景技术

一种设置有在布置于壳体中的印刷电路板上安装的连接器的电子单元具有防止导线进入壳体的结构以防止电击。在如图8中所示的常规的电子单元50中，连接器53连接至线束52的一端，线束52的另一端与布置在电子单元50的壳体51中的电路板(未示出)相连接。线束52中具有多根各自连接至电路板的电线，并且壳体51中具有护环54，穿过该护环54形成有多个孔，并且电线经由护环54中的这些孔插入以保护电线。

在如图9中所示的常规技术的另一示例中，电子单元60具有通过螺栓63直接螺纹连接至壳体62的连接器61。连接器61经由引线连接至容置在壳体62中的电路板(未示出)。在如图10A中所示的常规的电子单元70的又一示例中，连接器71布置在穿过壳体72形成的矩形开口73中从而从壳体72中突出。连接器71经由引线连接至容置在壳体72中的电路板(未示出)。如在图10B中所示，在开口73与连接器71的外周缘之间形成有小到足以防止异物进入壳体72的空间。

日本专利申请公报No.2009-70855公开了一种具有印刷电路板和连接器的电子单元，该印刷电路板容置在壳体中。连接器的一部分通过由壳体的上壳体与下壳体组装形成的开口而暴露于壳体外部。围绕连接器形成有凹部和凸部，并且在上壳体和下壳体中分别地形成凸部和凹部。上壳体的凸部插入到连接器中的凹部中，并且连接器的凸部插入到下壳体的凹部中，在各个凸部与其对应的凹部之间插置有防水密封构件。

然而，在常规的电子单元50中，需要提供线束52以将壳体51中的电路板与连接器53连接，这增加了零部件的数目并且还增大了电子单元50的尺寸。此外，线束52需要额外的加工及组装步骤以将线束52安装至壳体51。在电子单元60中——通过螺栓63将连接器61直接安装至壳体62中，部件的数目增加并且需要额外的螺栓紧固操作。在电子单元70中，需要为部件设定严格的尺寸公差以便在壳体72的开口73与连接器71的外表面之间保持所期望的小的空间G。尤其是，作为电子单元70的部件使用的壳体72限制了组装方向，由此对电子单元70的设计产生限制。在电子单元60以及上述公报的电子单元中，连接器直接安装至壳体，传递至壳体的振动被直接传递至连接器，从而可能对连接器造成损坏。此外，由于壳体和连接器具有不同的热膨胀系数，因而连接器可能因传递至壳体的热量而损坏。因此，在这些电子单元中，优选地在连接器与壳体之间提供空间。

鉴于上述问题所做出的本发明旨在提供一种下述的电子单元，该电子单元可以通过壳体与连接器之间的空间来防止导线进入电子单元的壳体的同时吸收部件公差。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种包括电路板、连接器以及壳体的电子单元。连接器通过引线电连接至电路板。壳体中容置电路板，并且该壳体具有开口，连接器的一部分通过该开口暴露于壳体的外部，并且在壳体的开口的边缘部与连接器之间形成有间隙。电子单元还包括外侧肋状部、内侧肋状部以及凸部。相比于外侧肋状部，内侧肋状部形成在壳体的内侧。凸部插置在外侧肋状部与内侧肋状部之间。

根据结合通过示例的方式图示本发明的原理的附图进行的以下描述，本发明的其他方面和优点将变得明显。

附图说明

通过参照附图和本优选实施方式的以下描述，可以最佳地理解本发明及其目的及优点，在附图中：

图1是示出根据本发明的实施方式的电子单元的整体结构的示意性剖视图；

图2是图1中的电子单元的局部立体图；

图3是沿图2的线A-A截取的电子单元的横向剖视图；

图4是示出处于为了清楚起见将电子单元的壳体去除的状态下的连接器的立体图；

图5A是处于已组装状态下的电子单元的局部平面图，图5B是图5A的侧视图；

图6A是处于分解状态下的电子单元的局部平面图，图6B是图6A的侧视图；

图7是根据本发明的另一实施方式的电子单元的局部剖视图；

图8是常规的电子单元的示例的立体图；

图9是常规的电子单元的另一示例的立体图；

图10A是常规的电子单元的又一示例的立体图，图10B是图10A的平面图。

具体实施方式

下面将参照图1至图6描述根据本发明的实施方式的电子单元。参照图1，由附图标记10标示的电子单元包括壳体11、电路板12以及连接器13，其中，该电路板12容置在壳体11中，该连接器13安装在电路板12上并且该连接器13的一部分暴露在壳体11的外部。壳体11包括具有开口14A的箱形形状壳体构件14以及使壳体构件14的开口14A封闭的盖15。

壳体11的壳体构件14形成为具有开口14A的箱形形状。壳体构件14包括大致矩形形状的底部16以及分别从矩形底部16的四个边竖向延伸的侧壁17、18。壳体构件14是通过铝模铸、冲压加工或者树脂成型而形成的。从壳体构件14的底部16的内表面朝向开口14A延伸形成有用于将电路板12安装至其上的多个支撑构件21。具体地，每个支撑构件21在其顶端处形成有螺钉孔21A，并且通过将螺钉22拧入螺钉孔21A中而将电路板12固定至支撑构件21。从壳体构件14的侧壁17、18的四个拐角部竖向延伸设置有用于将盖15固定地安装的四个安装构件23。每个安装构件23在其顶端处形成有螺钉孔23A，并且通过螺钉29将盖15固定至安装构件23。如在图3和图6A中所示，壳体构件14的位于连接器13的一部分被暴露所在侧上的侧壁18具有开口19。开口19形成在侧壁18的上部中并且延伸至上端。具体地，开口19是通过以矩形形状对侧壁18的上部进行切割而形成的，从而使开口19具有一对平行的边以及在所述平行的边之间延伸且与所述平行的边垂直的边或者边缘部19A。

盖15形成为具有盖本体24以及侧壁25、26的箱形形状，该盖本体24呈大致矩形的形状，该侧壁25、26从盖15的盖本体24的四个边竖向延伸出。盖15例如是通过冲压加工或树脂成型而制成的。如图3和图6A中所示，在盖15的位于连接器13的一部分被暴露所在侧上的侧壁26中具有开口27。开口27是通过以矩形形状对侧壁26的下部进行切割而形成的。开口27具有一对平行的边以及在所述平行的边之间延伸且与所述平行的边垂直的边。

在电路板12上安装有诸如微型计算机、功率晶体管、电阻器以及电容器之类的电子部件(未示出)。在本实施方式中，连接器也被安装在电路板12上用于将电路板12连接至电子单元10的外部。如图1、图3以及图4中所示，连接器13包括连接器本体30、外侧肋状部31以及内侧肋状部32，其中，该连接器本体30由绝缘材料制成，该外侧肋状部31以及内侧肋状部32是从连接器本体30的外周缘延伸形成的。

连接器13的连接器本体30呈具有周向壁30A以及底部30B的有底方形箱状。连接器13布置成使得连接器本体30的底部30B面向壳体11的内侧并且连接器本体30的与底部30B相对的开口端面向壳体11的外侧。穿过底部30B形成有多个孔(未示出)，引线33经由所述多个孔插入。引线33的一端延伸至连接器本体30的内部中。引线33的另一端从电路板的下方插入到形成在电路板中的焊盘(land)(未示出)中并且通过焊接而连接至该焊盘。连接器13通过螺钉34固定至电路板12，或者可替代地，连接器13可以通过焊接被固定。

如图4、图5A以及图5B中所示，外侧肋状部31与连接器本体30一体地形成并且绕连接器本体30的在连接器本体30的开口端侧的周向壁30A延伸以便形成凸缘。外侧肋状部31在如图5A中所示地从连接器本体30的开口端所观察的正视图中呈矩形形状，并且如图5B中所示地具有预定的厚度。外侧肋状部31包括邻近盖15定位的上部31A以及邻近壳体11的壳体构件14定位的下部31B。在外侧肋状部31中形成有使得外侧肋状部31的下部31B位于其上部31A内侧的阶梯部31E。如图5B中所示，外侧肋状部31的下部31B的从连接器本体30的底部至下部31B的下端测得的尺寸L2大于上部31A的从连接器本体30的顶部至上部31A的上端测得的尺寸L1。

如图4和图5B中所示，内侧肋状部32与连接器本体30一体地形成并且绕连接器本体30的在连接器本体30的开口端侧的周向壁30A延伸而形成凸缘。内侧肋状部32在从连接器本体30的开口端所观察的正视图中呈矩形形状并且具有预定的厚度。内侧肋状部32包括邻近盖15定位的上部32A以及邻近壳体11的壳体构件14定位的下部32B。在内侧肋状部32中形成有使得内侧肋状部32的下部32B定位在上部32A内侧的阶梯部32E。从图5B中清楚的是，内侧肋状部32的上部32A的从连接器本体30的顶部至上部32A的上端测得的尺寸L3与下部32B的从连接器本体30的底部至下部32B的下端测得的尺寸L4大致相同。另外，L1与L3大致相同。尽管，在连接器本体30的上部侧，外侧肋状部31的上部31A的尺寸L1与内侧肋状部32的上部32A的尺寸L3大致相同，但在连接器本体30的下部侧，外侧肋状部31的下部31B的尺寸L2大于内侧肋状部32的下部32B的尺寸L4。换句话说，外侧肋状部31的外周缘比内侧肋状部32的外周缘至少部分地距连接器本体30更远。如图4及图5B中所示，内侧肋状部32的阶梯部32E形成在比外侧肋状部31的阶梯部31E高的位置处。

如图3、图5A以及图5B中所示，壳体构件14的侧壁18的上部设置在外侧肋状部31的上部31A与内侧肋状部32的上部32A之间。在侧壁18的开口19的边缘部19A与连接器本体30的周向壁30A之间保持有预定的间隙。侧壁18与外侧肋状部31的下部31B之间的间隙b以及侧壁18与内侧肋状部32的下部32B之间的间隙d设定为小到足以防止诸如导线之类的物体进入壳体11。由此，连接器13不与侧壁18相接触。

盖15的侧壁26设置在外侧肋状部31的上部31A与内侧肋状部32的上部32A之间。在侧壁26的开口27的边缘部27A与连接器本体30的周向壁30A之间保持有预定的间隙。另外，在侧壁26与外侧肋状部31的上部31A之间以及在侧壁26与内侧肋状部32的上部32A之间分别地形成有间隙a和间隙c。这些间隙a和c设定成小到足以防止导线进入壳体11中。由此，连接器13不接触侧壁26。

布置在外侧肋状部31与内侧肋状部32之间的空间中的侧壁18和侧壁26对应于本发明的凸部。在图5B的侧壁18、26布置在外侧肋状部31与内侧肋状部32之间的状态下，侧壁26布置在侧壁18外侧。如图2中所示，盖15的侧壁25定位在壳体构件14的侧壁17的外侧。这使得盖15能够容易地安装在壳体构件14上，并且还能够防止水从上方侵入。如图5A和图5B中所示，侧壁18的上端与侧壁26的下端在连接器本体30的一侧彼此重叠。如图2中所示，壳体构件14的侧壁17与盖15的侧壁25也绕连接器本体30的三侧彼此重叠。侧壁17、25的这种设置还防止异物进入壳体构件14中。

现在将对电子单元10的组装过程进行描述。首先，准备壳体构件14和设置有连接器13的电路板12。将电路板12设定为使得侧壁18的开口19定位在安装至该电路板的连接器13的外侧肋状部31与内侧肋状部32之间，并且通过螺钉22将电路板12固定至支撑构件21。然后，将盖15以下述方式设定：盖15的侧壁26的开口27定位在连接器13的外侧肋状部31与内侧肋状部32之间并且通过螺钉29将盖15固定至安装构件23。

根据上述实施方式的电子单元10提供了以下效果。电子单元10具有绕连接器本体30设置的外侧肋状部31和内侧肋状部32，并且壳体构件14的侧壁18的一部分以及盖15的侧壁26的一部分定位在外侧肋状部31与内侧肋状部32之间。在侧壁18的开口19的边缘部19A与连接器本体30的周向壁30A之间保持有预定的间隙。另外，侧壁18与外侧肋状部31的下部31B之间的间隙b以及侧壁18与内侧肋状部32的下部32B之间的间隙d设定为小到足以防止异物进入壳体11。

此外，在侧壁26的开口27的边缘部27A与周向壁30A之间保持有预定的间隙。侧壁26与外侧肋状部31的上部31A之间的间隙a以及侧壁26与内侧肋状部32的上部32A之间的间隙c设定为小到足以防止异物进入壳体11。

如图3中所示，如果连接器13通过沿方向A移动而移位，则当间隙c、d变得更小时，间隙a、b变得更大。另一方面，如果连接器13通过沿方向B移动而移位，则当间隙a、b变得更小时，间隙c、d变得更大。由此，壳体11防止异物在两种情况下的进入。由于间隙a、b与间隙c、d以互补的方式变化，因而即使连接器沿方向A或者方向B移动，在壳体11的内侧和外侧上设置的肋——即，外侧肋状部31和内侧肋状部32——也能够阻止诸如导线之类的异物进入壳体11。

在本实施方式的电子单元10中，外侧肋状部31和内侧肋状部32以从连接器本体30的外周缘向外延伸的凸缘的形式与连接器本体30一体地形成，并且壳体构件14的侧壁18以及盖15的侧壁26布置在外侧肋状部31与内侧肋状部32之间的空间中，结果是，由于部件的公差变得不那么严格，因此提高了设计电子单元的自由度。

如图5B中所示，连接器本体30这样构造使得，外侧肋状部31的下部31B的尺寸L2大于内侧肋状部32的下部32B的尺寸L4。尽管肋状部31、32与侧壁18之间的空间的尺寸以及开口19的边缘部19A与周向壁30A之间的空间的尺寸存在误差，但这种构造仍阻止了诸如导线之类的异物进入壳体11。

在外侧肋状部31中于其上部31A与下部31B之间形成有阶梯部31E，并且在内侧肋状部32中于其上部32A与下部32B之间形成有阶梯部32E。阶梯部31E、32E的形成分别增大了外侧肋状部31和内侧肋状部32的强度。

如图5B中所示，侧壁18、26插置在连接器本体30的外侧肋状部31与内侧肋状部32之间，使得侧壁18位于侧壁26的内侧或者侧壁26位于侧壁18的外侧。盖15的整个圆周(侧壁25)定位在壳体构件14的侧壁17的外侧。这使得能够在壳体构件14的开口14A处将盖15容易地安装至壳体构件14。侧壁18的上端与侧壁26的下端在连接器本体30的一侧彼此重叠。壳体构件14的侧壁17与盖15的侧壁25绕电子单元10的除电子单元10的具有连接器本体30的所述一侧之外的圆周彼此重叠，这有助于保护电子单元10免于异物进入壳体11。

连接器13设置为相对于壳体构件14和盖15处于非接触状态，其中，壳体构件14的侧壁18与盖15的侧壁26布置在绕连接器本体30形成的外侧肋状部31与内侧肋状部32之间。这可以抑制振动和热量从电子单元10的壳体11向连接器13传递，由此保护连接器13免于因这种振动和热量而被损坏。

本发明不限于上述实施方式，而是可以在本发明的范围内以各种方式进行改型，如以下例示的。

在本实施方式中，尽管外侧肋状部31和内侧肋状部32与连接器本体30一体地形成，并且壳体构件14的侧壁18以及盖15的侧壁26用作本发明的凸部，但是外侧肋状部和内侧肋状部也可以设置至壳体构件和盖，并且凸部可以设置至连接器本体。在图7中示出的电子单元40的替代性实施方式中，电子单元40的连接器41的连接器本体42具有凸缘状凸部43，该凸缘状凸部43绕连接器本体42的周缘与连接器本体42一体地形成。壳体构件44具有外侧肋状部46和内侧肋状部45以便将凸部43置于外侧肋状部46与内侧肋状部45之间。内侧肋状部45还用作壳体构件44的侧壁的一部分。盖47具有外侧肋状部49和内侧肋状部48以便将凸部43置于外侧肋状部49与内侧肋状部48之间。内侧肋状部48形成为用作盖47的壁的一部分。在组装电子单元40的过程中，通过将与连接器本体42一体形成的凸部43的下部插置在壳体构件44的外侧肋状部46与内侧肋状部45之间的空间中，凸部43的上部可以插入盖47的外侧肋状部49与内侧肋状部48之间的空间中。

在本实施方式中，尽管外侧肋状部31和内侧肋状部32与连接器本体30一体地形成，但外侧肋状部31和内侧肋状部32可以单独地形成并且通过粘合剂分别固定至连接器本体30。

Claims

1.一种电子单元(10)，包括：

电路板(12)；

连接器(13)，所述连接器(13)通过引线(33)电连接至所述电路板(12)；以及

容置所述电路板(12)的壳体(11)，所述壳体(11)具有开口，所述连接器(13)的一部分通过所述开口暴露于所述壳体(11)的外部，其中，在所述开口(19)的边缘部(19A)与所述连接器(13)之间形成有间隙；

其特征在于，

所述连接器(13)和所述壳体(11)中的一者包括外侧肋状部(31)和内侧肋状部(32)，与所述外侧肋状部(31)相比，所述内侧肋状部(32)形成在所述壳体(11)的内侧；

其中，所述连接器(13)和所述壳体(11)中的另一者包括插置在所述外侧肋状部(31)与所述内侧肋状部(32)之间的凸部(43)。

2.根据权利要求1所述的电子单元(10)，其特征在于，所述连接器(10)包括所述外侧肋状部(31)和所述内侧肋状部(32)，并且所述壳体(11)包括所述凸部(43)。

3.根据权利要求2所述的电子单元，其特征在于，所述连接器(13)包括连接器本体(30)以及形成在所述连接器本体(30)上的所述外侧肋状部(31)和所述内侧肋状部(32)，其中，所述外侧肋状部(31)的外周缘比所述内侧肋状部(32)的外周缘至少部分地距所述连接器本体(30)更远。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电子单元，其特征在于，所述外侧肋状部(31)和所述内侧肋状部(32)中的每一者均具有阶梯部。