JP2009230925A - 電子装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】シール材の引きちぎりを抑制しつつ、ハウジングの長手方向における体格を小型化することができる電子装置を提供する。
【解決手段】上ケースの周縁部と下ケースの周縁部の対向部位間、基板に実装されたコネクタのハウジングと上ケースの周縁部との対向部位間、及びハウジングと下ケースの周縁部との対向部位間にシール材がそれぞれ介在され、基板が収容された筐体の内部空間が防水空間とされた電子制御装置であって、コネクタ上シール部が、垂直方向において外周シール部とは離反されつつ基板の表面と略平行とされた平行シール部と、該平行シール部と外周シール部とを繋ぐ傾斜シール部とを有している。この傾斜シール部は、短手方向において、外周シール部との連結端が、平行部との連結端よりも内部空間の奥側とされている。
【選択図】図18

Description

本発明は、コネクタの実装された基板が筐体の内部空間に収容され、内部空間がシール材によって防水空間とされた電子装置に関するものである。
従来、例えば特許文献1,2に示されるように、基板の厚さ方向に分割された上ケースと下ケースを組み付けてなる筐体の内部空間に、コネクタの実装された基板が収容され、内部空間がシール材によって防水空間とされた電子装置が知られている。
特許文献1,2に示される電子装置では、箱状の上ケース(ケース本体)における一つの側面(側壁部)にコネクタ用開口部(連通口)が設けられ、上ケースと下ケースを組み付けた状態で、コネクタ用開口部を介して、コネクタの端子における外部コネクタとの接続側が外部に露出されている。また、上ケースとコネクタのハウジングとの対向部位間に構成されたコネクタ上シール部が、上ケースと下ケースとの対向部位間に構成された外周シール部とは基板の厚さ方向において離反されつつ基板表面と略平行とされた平行部と、該平行部と外周シール部とを繋ぐ傾斜部とを有している。このように、コネクタ上シール部において、平行部と外周シール部とを繋ぐ部位を傾斜構造とすると、上ケースと下ケースの組み付け時におけるシール材の引きちぎりを防ぐことができる。
特開2001−85858号公報 特開2006−100252号公報
しかしながら、上記構成では、傾斜部と平行部が、基板の表面に沿いつつハウジングの長手方向に沿う同一直線上に設けられており、ハウジングの長手方向において、傾斜部の間に平行部が設けられている。したがって、コネクタの端子数が同じであれば、コネクタ上シール部の両端側に傾斜部が存在することにより、上シール部として傾斜部のない構成に比べてハウジングの長手方向における電子装置の体格が大きくなる。
本発明は上記問題点に鑑み、シール材の引きちぎりを抑制しつつ、ハウジングの長手方向における体格を小型化することができる電子装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成する為に、請求項1に記載の電子装置は、電子部品が実装された基板と、基板と外部コネクタとを電気的に接続する複数の端子の一部位が、絶縁材料からなるハウジングにそれぞれ保持され、ハウジングの長手方向(以下、単に長手方向と示す)に端子が配列された電子部品としてのコネクタと、基板の厚さ方向に分割され、基板に対してコネクタ配置面側に配置される上ケースとコネクタ配置面の裏面側に配置される下ケースとを有し、上ケースと下ケースとを組み付けた状態で形成されるコネクタ用開口部を介してコネクタの一部を外部に露出させつつ、コネクタの残りの部分と基板とを内部空間に収容する筐体と、コネクタ用開口部を構成する部位を含む上ケースの周縁部と下ケースの周縁部との対向部位間、上ケースの周縁部とハウジング表面との対向部位間、及び下ケースの周縁部とハウジング表面との対向部位間にそれぞれ介在されたシール材とを備え、上ケースの周縁部と下ケースの周縁部との間に構成された外周シール部、上ケースの周縁部とハウジング表面との間に構成されたコネクタ上シール部、及び下ケースの周縁部とハウジング表面との間に構成されたコネクタ下シール部が互いに連結されて、筐体の内部空間が防水空間とされたものである。そして、コネクタシール部としてのコネクタ上シール部及びコネクタ下シール部の少なくとも一方が、基板の厚さ方向において外周シール部とは離反されつつ基板の表面と略平行とされた平行部と、該平行部と外周シール部とを繋ぐ傾斜部とを有し、基板の表面に沿いつつ長手方向に垂直な方向(以下、単に垂直方向と示す)において、傾斜部は、外周シール部との連結端が、平行部との連結端よりも内部空間の奥側とされていることを特徴とする。
このように本発明によれば、コネクタのハウジングと筐体との間に構成されるコネクタ上シール部及びコネクタ下シール部の少なくとも一方が、平行部と外周シール部を繋ぐ傾斜部を有しており、この傾斜部は、垂直方向において、外周シール部との連結端が、平行部との連結端よりも内部空間の奥側となっている。したがって、上ケース又は下ケースにコネクタの実装された基板を配置し、平行部及び傾斜部にシール材を配置した状態で上ケースと下ケースを組み付ける際に、傾斜の効果によってシール材に作用する応力(せん断力)が低減されるので、シール材の引きちぎりを抑制することができる。また、平行部との連結端を基準とした傾斜部の傾斜方向(平行部から外周シール部までの延設方向)が、長手方向外側とされずに、垂直方向において内部空間の奥側となっている。したがって、長手方向における傾斜部の長さが従来の構成よりも短いので、長手方向における電子装置(コネクタ、基板)の体格を小型化することができる。
請求項1に記載の発明においては、請求項2に記載のように、基板が平面略矩形状であり、コネクタシール部と外周シール部とは、互いに連結された状態で丸みを帯びた4つの隅部を有する平面略矩形の環状とされた構成とすることが好ましい。
4つの隅部(4つのR部)が例えば略直角の場合、一定速度でのシール材塗布が困難であるため、塗布量の部分的なばらつきが生じてしまう。また、塗布量の部分的なばらつきを無くそうとすると、塗布速度を遅くしなければならず、生産性が低下してしまう。これに対し、本発明によれば、4つの隅部が丸みを帯びたR形状であるので、シール材の塗布速度を一定とし、塗布量のばらつきと生産性の低下を抑制することができる。
請求項2に記載の発明においては、請求項3に記載のように、隅部の少なくとも一部が、平行部上とされた構成とすると良い。これによれば、丸みを帯びた1つの隅部全体が傾斜部のみで構成された場合に比べて、長手方向における傾斜部の長さをより短くすることができる。すなわち、長手方向における電子装置の体格をより小型化することができる。
具体的には、請求項4に記載のように、コネクタ上シール部のみが、平行部と傾斜部を有する構成としても良い。また、請求項5に記載のように、コネクタ下シール部のみが、平行部と傾斜部を有する構成としても良い。さらには、請求項6に記載のように、コネクタ上シール部とコネクタ下シール部が、ともに平行部と傾斜部を有する構成としても良い。いずれの構成としても良いが、特に請求項6に記載の構成とすると、平行部を基準とした傾斜角度が同じであれば、請求項4,5に記載の構成よりも、傾斜部の長さを短くすることができる。すなわち、垂直方向における電子装置の体格を小型化することができる。
請求項6に記載の発明においては、請求項7に記載のように、基板の厚さ方向における、コネクタ上シール部の平行部とコネクタ下シール部の平行部の中点位置で、コネクタシール部と外周シール部とが連結された構成とすると良い。傾斜角度が同じであれば、垂直方向における傾斜部の長さを最も短くすることができる。
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、以下に示す実施形態においては、防水構造を有する電子装置として、車両の車室外(例えばエンジンルーム内)に配置される電子制御装置(例えば車両のエンジンECU(Electric Control Unit))の例を示す。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示す斜視図である。図2は、図1に示す電子制御装置の組み付け前の状態を示す分解斜視図である。図3は、図1に示す電子制御装置の側面のうち、外部コネクタが嵌合される面側から見た平面図である。図4は、図1に示す電子制御装置の側面のうち、外部コネクタが嵌合される面に隣接する面側(図1の紙面右側)から見た平面図である。図5は、図1に示すV−V線に沿う断面図である。図6は、各シール部を示す模式的な平面図である。図7は、上ケースを内面側から見た斜視図である。図8は、下ケースを内面側から見た斜視図である。図9は、コネクタが実装された配線基板を長手方向端部側から見た平面図である。図10は、図9に示す配線基板を、コネクタ配置面側から見た平面図である。図11は、図9に示す配線基板の斜視図である。図12は、筐体の組み付け状態で、図9に示す配線基板と下ケースとの位置関係を示す斜視図である。図13は、図12に示す配線基板のうち、ハウジングの長手方向端部付近を拡大した斜視図である。図14は、図9に示す配線基板を、コネクタ配置面の裏面側から見た平面図である。図15は、筐体の組み付け状態で、図9に示す配線基板と上ケースとの位置関係を示す斜視図である。図16は、図15に示す配線基板のうち、ハウジングの長手方向端部付近を拡大した斜視図である。なお、図9において、破線よりも紙面左側が嵌合部53、紙面右側が本体部54である。また、図5以外の図では、コネクタ50として、端子51を省略して図示しており、図5及び図9以外の図では、コネクタ50のハウジング52として、本体部54のみを簡略化して図示している。また、図6においては、便宜上、上ケース20を省略して図示している。
また、以下においては、配線基板の表面に沿い、且つ、コネクタを構成するハウジングの長手方向を単に長手方向とし、配線基板の表面に沿い、且つ、長手方向の略垂直な方向(ハウジングの短手方向、コネクタ用開口部を基準とする内部空間の奥行き方向)を単に短手方向とする。さらに配線基板の表面に略垂直な方向を単に垂直方向とする。
図1〜図5に示すように、電子制御装置100は、要部として、筐体10と、筐体10内に収容された基板としての配線基板40と、該配線基板40に実装された電子部品の1つであり、一部が筐体10外に露出されたコネクタ50と、筐体10の内部空間を防水空間とするシール材60とを有している。
筐体10は、図1〜図5に示すように、配線基板40の厚さ方向(板厚方向)に分割された2つの筐体構成部材を組み付けてなり、筐体構成部材として、配線基板40に対してコネクタ50の主たる配置面(以下コネクタ配置面と示す)側に配置される上ケース20と、配線基板40に対してコネクタ配置面の裏面側に配置される下ケース30を有している。そして、上ケース20と下ケース30との対向部位間にシール材60が介在されて、図6に示すように平面略コの字状の外周シール部61(図6中の実線部分)が構成され、上ケース20とコネクタ50のハウジング52との対向部位間にシール材60が介在されて、図6に示すように平面略コの字状のコネクタ上シール部62(図6中の破線部分)が構成されている。また、下ケース30とコネクタ50のハウジング52との対向部位間にシール材60が介在されて、図6に示すように平面略コの字状のコネクタ下シール部63(図6中の一点鎖線部分)が、コネクタ上シール部62とは平面的に重なるように構成されている。そして、各シール部61〜63が略コの字の端部で互いに連結され、その連結部64がそれぞれ三叉構造をなし、これにより、筐体10の内部空間11が防水空間となっている。
上ケース20は、例えばアルミダイカスト、プレス加工、樹脂成形などにより、図7に示すように、下ケース30側(下方)に開口する開口部21を備えた箱状に形成されている。上ケース20の底部22は、配線基板40の外形に対応して平面略矩形状となっており、底部内面における周縁部のうち、互いに連結する略コの字状の3辺の縁部であって残りの1辺の縁部との連結端から所定範囲の部位を除く部位には、垂直方向に所定高さを有する上側壁部23が形成されている。この上側壁部23は、底部内面からの突出先端面が底部22の内面と略平行とされており、この突出先端面が下ケース30の固定部位と対向され、この対向部位に上記した外周シール部61が構成されるようになっている。
また、底部内面における周縁部のうち、略矩形状の残りの1辺の縁部は、その全体が底部22の内面と同一平面と(底部内面から延設)された平坦部24となっている。そして、この平坦部24に隣接する2つの縁部(略コの字状の3辺の縁部のうちの2つ)における平坦部24との連結端から所定範囲の部位には、底部内面からの高さが、平坦部24側から上側壁部23に向けて高くなり、上側壁部23と平坦部24とを連結する傾斜部25が設けられている。この傾斜部25は、2つの平行部23aと該平行部23aを繋ぐ繋ぎ部23bを有する平面略コの字状の上側壁部23における平行部23aに連なり、平行部23aと傾斜部25が平面直線状となっている。すなわち、傾斜部25は、平坦部24に沿って傾斜するのではなく、平坦部24の長手方向に対して略90度の角度をなすように短手方向に沿って傾斜している。このように、上ケース20は、底部22の対向面と側壁部の一部が開口された塵取り様の形状となっており、上側壁部23とコネクタ用開口縁部26が、上ケース20の周縁部となっている。
そして、底部22を取り囲む周縁部(上側壁部23とコネクタ用開口縁部26)に、シール材60と接触する環状のシール部位が、開口部21(底部22)を取り囲むように形成されている。本実施形態においては、シール部位が環状のシール用凸部27として構成されている。このシール用凸部27は、後述する下ケース30のシール部位である外周シール用凹部34との間で外周シール部61を構成するシール部位として、2つの隅部が丸みを帯びた平面略コの字状の外周シール用凸部27aを有している。この外周シール用凸部27aは、詳しくは、上側壁部23の幅方向における端部と端部との間の一部領域であって略コの字状の一方の端部から他方の端部まで、上側壁部23の表面から垂直方向に突出する態様で設けられている。
また、シール用凸部27は、後述するコネクタ50のハウジング52に形成された上シール用凹部58との間でコネクタ上シール部62を構成するシール部位として、2つの隅部が丸みを帯びた平面略コの字状の上シール用凸部27bを有している。この上シール用凸部27bは、詳しくは、コネクタ用開口縁部26の幅方向における端部と端部との間の一部領域であって略コの字状の一方の端部から他方の端部まで、コネクタ用開口縁部26の表面から垂直方向に突出する態様で設けられている。また、丸みを帯びた2つの隅部が、コネクタ用開口縁部26における平坦部24に設けられている。そして、外周シール用凸部27aと上シール用凸部27bとが連結されて、環状のシール用凸部27となっている。
下ケース30は、例えばアルミダイカスト、プレス加工、樹脂成形などにより、図8に示すように、上ケース20側(上方)に開口する開口部31を備えた底の浅い箱状に形成されている。下ケース30の底部32も、配線基板40の外形に対応して平面略矩形状となっており、底部内面における周縁部に、開口部31(底部32)を取り囲むように、底部内面から所定高さの下側壁部33が形成されている。この下側壁部33は、上ケース20の固定部位(上側壁部23)と対向する平面略コの字状のケース対向部33aと、コネクタ50のハウジング52と対向する平面略コの字状のコネクタ対向部33bを有している。そして、このコネクタ対向部33bが、下ケース30におけるコネクタ用開口縁部33bとなっており、上ケース20と下ケース30を組み付けた状態で、コネクタ用開口縁部26,33bが連結されて、コネクタ50における外部コネクタとの嵌合部位を、筐体10外へ露出させるためのコネクタ用開口部12(図1,3,4参照)が構成されるようになっている。
そして、底部32を取り囲む周縁部(下側壁部33)に、シール材60と接触する環状のシール部位が、開口部31(底部32)を取り囲むように形成されている。本実施形態においては、シール部位が環状のシール用凹部34として構成されている。このシール用凹部34は、上ケース20の外周シール用凸部27aとの間で外周シール部61のみを構成するシール部位として、2つの隅部が丸みを帯びた平面略コの字状の外周シール用凹部34aを有している。この外周シール用凹部34aは、詳しくは、ケース対向部33aの幅方向における端部と端部との間の一部領域であって略コの字状の一方の端部から他方の端部まで、下側壁部33の表面から垂直方向に凹んだ態様で設けられている。
また、シール用凹部34は、後述するコネクタ50のハウジング52に形成された下シール用凸部59との間でコネクタ下シール部63のみを構成するシール部位として、2つの隅部が丸みを帯びた平面略コの字状の下シール用凹部34bを有している。この下シール用凹部34bは、詳しくは、コネクタ用開口縁部33b(コネクタ対向部33b)の幅方向における端部と端部との間の一部領域であって略コの字状の一方の端部から他方の端部まで、下側壁部33の表面から垂直方向に凹んだ態様で設けられている。そして、外周シール用凹部34aと下シール用凹部34bとが連結されて、環状のシール用凹部34となっている。
配線基板40は、電極としてのランドを含む配線、配線間を接続するビアホール等(図示略)が形成されており、図示しないマイコン、パワートランジスタ、抵抗、コンデンサ等の電子部品が実装されている。本実施形態においては、平面略矩形状の配線基板40を採用しており、この配線基板40に対し、電子部品の1つとして、配線基板40と外部とを電気的に接続するコネクタ50が実装されている。配線基板40の構成材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、セラミック、ガラス(例えばガラス布)と樹脂との複合体等の公知材料を適用することができる。また、その層数は特に限定されるものではない。
コネクタ50は、図5に示すように、配線基板40と外部コネクタとを電気的に接続する複数の端子51の一部位が、樹脂などの電気絶縁性材料からなるハウジング52に保持され、ハウジング52の長手方向に端子51が配列されたものである。端子51は、導電性材料からなり、ハウジング52から延出された一方の端部が、配線基板40のランド(図示略)とはんだを介して接続され、ハウジング52から延出された他方の端部が筐体10外に露出されて図示しない外部コネクタと電気的に接続された状態で、配線基板40と外部コネクタとを電気的に接続する機能を果たすものである。なお、端子51のサイズや本数、ハウジング52における垂直方向の段数などは特に限定されるものではない。また、配線基板40と端子51との実装構造も特に限定されるものではない。本実施形態においては、図5に示すように挿入実装構造となっている。
ハウジング52は、図5及び図9に示すように、筐体10外に露出されて外部コネクタが嵌合される嵌合部53と、筐体10の内部空間11に収容されて、上ケース20との間でコネクタ上シール部62を、下ケース30との間でコネクタ下シール部63を構成する本体部54とを有している。
嵌合部53は、一端が本体部54と連結され、他端が外部コネクタとの嵌合用に開口された筒状の所謂外部接続ポートであり、図5に示すように、筒内には端子51の一方の端部が外部コネクタと接続可能に露出されている。また、この嵌合部53の外周面には、外部コネクタとの嵌合用突起53aが形成されている。
本体部54は、複数の端子51を保持する部位であり、その外面における配線基板40の表面41(コネクタ配置面)と対向する平面略矩形状の面55(以下、下面55と示す)の一部が、配線基板40の表面41上に配置されている。また、下面55の裏面である上面56は、長手方向において下面55と一致し、且つ、短手方向において嵌合部53との境界から一部の範囲で下面55と一致するように、短手方向よりも長手方向に長く、下面55よりも面積が小さく(短手方向の長さが短く)なっている。そして、この上面56が、上ケース20の平坦部24との対向部位となっている。
また、互いに略平行とされた上面56と下面55とを繋ぐ側面のうち、短手方向における筐体10の内部空間11側の面57(以下、前面57と示す)が、短手方向において、コネクタ50と外部コネクタとの嵌合部位に近い側ほど、配線基板40の表面41からの高さが高いテーパ状となっている。そして、図10に示すように、このテーパ状の前面57における長手方向端部57aが、上ケース20の傾斜部25との対向部位となっている。
そして、この上面56及び前面57における長手方向端部57aには、上ケース20に設けられた上シール用凸部27bに対応して、上シール用凸部27b及びシール材60とともにコネクタ上シール部62を構成する上シール用凹部58が形成されている。このように、上シール用凹部58は、平面略コの字状に形成されている。すなわち、上シール用凹部58の前面57における部位である前面側凹部58bは、上面56における部位である上面側凹部58aに沿って傾斜するのではなく、上面側凹部58aの長手方向に対して略90度の角度をなすように短手方向に沿って傾斜している。また、図10及び図11に示すように、丸みを帯びた2つの隅部58cは上面56に設けられており、上シール用凹部58における上面側凹部58aの長手方向両端として、隅部58cが構成されている。そして、図12及び図13に示すように、コネクタ50の実装された配線基板40を、下ケース30の底部32の内面上に、開口部31を塞ぐように配置させた状態で、上シール用凹部58における前面側凹部58bと、下ケース30におけるシール用凹部34との間には殆ど隙間が無く、両者はほぼ一直線状となり、連結された溝が平面略ロの字状となる。
また、本体部54における下面55には、図14に示すように、下ケース30に設けられた下シール用凹部34bに対応して、下シール用凹部34b及びシール材60とともにコネクタ下シール部63を構成する下シール用凸部59が形成されている。この下シール用凸部59も平面略コの字状となっており、本実施形態においては、下シール用凸部59が、上シール用凹部58の裏面部位に形成されている。そして、図15及び図16に示すように、コネクタ50の実装された配線基板40を、上ケース20の底部22の内面上に、開口部21を塞ぐように配置させた状態で、下シール用凸部59におけるコの字状の両端部と、上ケース20における外周シール用凸部27aとの間には殆ど隙間が無く、両者はほぼ一直線状となり、連結された突起が平面略ロの字状となる。
各シール部61〜63を構成するシール材60としては、シール効果を発揮することで、筐体10の内部空間11を防水空間とすることのできる材料であれば採用することができる。例えば、粘着性があり、硬化することで、上ケース20の下ケース30、上ケース20とコネクタ50のハウジング52、及び下ケース30とコネクタ50のハウジング52とを接着する材料を採用することができる。また、粘着性が低いものの反発性(弾性)が強く、反発力によって隙間を埋めて、シール効果を発揮する材料を採用することもできる。また、両方の特性を兼ね備えた材料を採用することもできる。本実施形態においては、湿気硬化型のシリコン接着剤を採用している。
このように構成される電子制御装置100は、例えば以下に示す組み付け手順によって構成することができる。図17は、電子制御装置の組み付け手順を示す平面図であり、(a)は下ケースの一部シール材を塗布した状態、(b)は、コネクタの実装された配線基板を、(a)に示す下ケースに搭載した状態、(c)は(b)に示す下ケース及びコネクタにシール材を塗布した状態を示している。なお、図17(b)においては、便宜上、コネクタ下シール部を構成するシール材を破線で示している。
先ず、図17(a)に示すように、下ケース30の下側壁部33(ケース対向部33a及びコネクタ対向部33b)に形成された矩形環状のシール部位であるシール用凹部34のうち、コネクタ対向部33b(コネクタ用開口縁部33b)における下シール用凹部34b内に、例えば湿気硬化型のシール材60を充填する。
次に、コネクタ50を含む電子部品が実装された配線基板40を、下ケース30に対して位置決め載置する。具体的には、コネクタ50のハウジング52に形成された下シール用凸部59(図示略、図14及び図15参照)が、コネクタ対向部33bにおける下シール用凹部34b内に挿入されてシール材60と接触し、配線基板40の裏面42が下ケース30の底部32と対向しつつ開口部31を蓋するように位置決め載置する。この状態で、下ケース30とコネクタ50のハウジング52との間には、下ケース30における下シール用凹部34b、ハウジング52における下シール用凸部59、及びシール材60により、コネクタ下シール部63が構成される。また、コネクタ50のハウジング52における上シール用凹部58と下ケース30における外周シール用凹部34aとが連結される。なお、本実施形態では、図17(b)に示すように、3つのシール部61〜63での三叉状の連結部において、シール材60の不足が生じないように、下ケース30におけるシール用凹部34のうち、外周シール用凹部34aにおける下シール用凹部34bとの連結端近傍の部位にも、シール材60を充填している。
次に、配線基板40の搭載後、図17(c)に示すように、コネクタ50のハウジング52における上シール用凹部58(隅部58cを含む上面側凹部58a及び前面側凹部58b)と、下ケース30のシール用凹部34における外周シール用凹部34a内に、シール材60を充填する。このとき、上記したように、上シール用凹部58と外周シール用凹部34aとが連結されており、且つ、平面略コの字状の上シール用凹部58における2つの隅部58cと平面略コの字状の外周シール用凹部34aにおける2つの隅部がいずれも丸みを帯びた形状(R形状)となっている。したがって、上シール用凹部58と外周シール用凹部34aとに一括でシール材60を塗布することができる。そして、下ケース30の開口部31を上ケース20で蓋し、内部空間11に配線基板40を収容するように、上ケース20を下ケース30に位置決め載置する。このとき、上ケース20の内面周縁部に形成されたシール用凸部27のうち、外周シール用凸部27aが下ケース30における外周シール用凹部34aに挿入され、上シール用凸部27bがハウジング52における上シール用凹部58に挿入されてシール材60と接触するように位置決めする。そして、例えば螺子締結などによって上記した位置決め状態を保持することで、電子制御装置100の組み付けが完了する。
この組み付け状態では、上ケース20と下ケース30との対向部位である上側壁部23と下側壁部33に、互いに対をなす態様で外周シール用凸部27aと外周シール用凹部34aが形成され、外周シール用凹部34a内のシール材60に、外周シール用凸部27aの少なくとも一部が埋設されて、図6に示した外周シール部61が構成されている。また、上ケース20のコネクタ用開口縁部26(平坦部24及び傾斜部25)とコネクタ50のハウジング52との対向部位に、互いに対をなす態様で上シール用凸部27bと上シール用凹部58が形成され、上シール用凹部58内のシール材60に、上シール用凸部27bの少なくとも一部が埋設されて、図6に示したコネクタ上シール部62が構成されている。さらには、下ケース30におけるコネクタ用開口縁部33b(コネクタ対向部33b)とコネクタ50のハウジング52との対向部位に、互いに対をなす態様で下シール用凹部34bと下シール用凸部59が形成され、下シール用凹部34b内のシール材60に、下シール用凸部59の少なくとも一部が埋設されて、図6に示したコネクタ下シール部63が構成されている。すなわち、筐体10の内部空間11が気密にシールされた構成となっている。
次に、上記した電子制御装置100の特徴部分の効果について説明する。図18は、本実施形態に係る電子制御装置のシール構造(実線)と従来構造の電子制御装置におけるシール構造(破線)とを比較した模式図であり、(a)は斜視図、(b)はコネクタ配置面側から見た平面図である。図19は、コネクタ上シール部における長手方向端部付近を拡大した平面図であり、比較例として傾斜シール部の一部として隅シール部を設けた構造を破線で示している。なお、図18では、比較例として示す構造について、本実施形態に係る要素と同一要素には、100を足した符号を付与した。すなわち、符号161を外周シール部、符号162をコネクタ上シール部、符号162aを平行シール部、符号162bを傾斜シール部、符号163をコネクタ下シール部とした。また、図19では、比較例として示す構造について、本実施形態に係る要素と同一要素には、200を足した符号を付与した。すなわち、符号262aを平行シール部、符号262bを傾斜シール部、符号262cを隅シール部とした。
先ず、本実施形態では、上記したように(例えば図7参照)、上ケース20のコネクタ用開口縁部26のうち、傾斜部25が、平坦部24における長手方向端部から、短手方向における内部空間奥側に、平坦部24の長手に対して略90度の角度をもって延設されている。すなわち、コネクタ用開口縁部26が平面略コの字状となっており、このコネクタ用開口縁部26に形成された上シール用凸部27bも、コネクタ用開口縁部26の形状に沿って延設されて平面略コの字状となっている。また、上記したように(例えば図10参照)、ハウジング52における本体部54の外面のうち、内部空間11側の前面57が、短手方向において、コネクタ50と外部コネクタとの嵌合部位に近い側ほど、配線基板40の表面41からの高さが高いテーパ状となっている。そして、上シール用凹部58のうち、前面57における長手方向両端に形成された前面側凹部58bが、上面56に形成された上面側凹部58aの端部から、短手方向における内部空間奥側に、上面側凹部58aの長手に対して略90度の角度をもって延設されている。すなわち、上シール用凹部58も平面略コの字状となっている。
これにより、本実施形態に係るコネクタ上シール部62では、上シール用凸部27bにおける傾斜部25の部位と上シール用凹部58における前面側凹部58bとの間に構成された傾斜シール部62bが、上シール用凸部27bにおける平坦部24の部位と上シール用凹部58における上面側凹部58aとの間に構成され、配線基板40の表面41と略平行な平行シール部62aに対して、図18(a),(b)に示すように、平行シール部62aの端部から、短手方向における内部空間奥側に略90度の角度をもって延設された構造となっている。すなわち、短手方向において、傾斜シール部62bにおける外周シール部61(コネクタ下シール部63)との連結端が、平行シール部62aとの連結端よりも内部空間11の奥側となっており、コネクタ上シール部62も平面略コの字状となっている。なお、傾斜シール部62bが、特許請求の範囲に記載の傾斜部に相当し、平行シール部62aが、特許請求の範囲に記載の平行部に相当する。
このように、本実施形態では、平行シール部62aとの連結端を基準とした傾斜シール部62bの傾斜方向(平行シール部62aから外周シール部61までの延設方向)が、長手方向外側とされずに、短手方向における内部空間11の奥側となっている。換言すれば、傾斜シール部62bの延設方向が、平行シール部62aの長手に沿う方向ではなく、平行シール部62aの長手に対して略90度折れた方向となっている。これにより、図18(a),(b)に示すように、長手方向において、従来構造の傾斜シール部162bの長さよりも傾斜シール部62bの長さのほうが短くなり、コネクタ上シール部62における長手方向の長さが従来構造よりもL1×2短くなっている。そして、コネクタ上シール部62における長手方向の長さが、平行シール部62aの長さとほぼ同じ長さ、すなわち端子51を保持するハウジング52の本来必要なサイズとなっている。したがって、コネクタ50における長手方向の長さを短くし、ひいては、電子制御装置100における長手方向の体格を小型化することができる。
また、上ケース20と下ケース30を組み付ける際に、傾斜シール部62bの効果によってシール材60に作用する応力(せん断力)が低減されるので、シール材60の引きちぎりを抑制することができる。
また、本実施形態では、下ケース30のシール用凹部34における4つの隅部が丸みを帯びたR形状となっている。また、コネクタ50のハウジング52における上シール用凹部58の2つの隅部58cも丸みを帯びたR形状となっている。したがって、図17(c)で示したように、シール用凹部34における外周シール用凹部34aと上シール用凹部58とからなる矩形環状の凹部に一括でシール材60を充填する際に、隅部と他の部位とで塗布速度を変えることなく、シール材60の塗布速度をほぼ一定とすることができる。したがって、塗布量のばらつきと生産性の低下を抑制することができる。特に本実施形態においては、凹部にシール材60を充填するので、シール材60を所定位置に保持することができる。
また、本実施形態では、上記したように、上シール用凹部58における丸みを帯びた2つの隅部58cが上面56に設けられており、隅部58cが上面側凹部58aの長手方向両端として構成されている。すなわち、図19に実線で示すように、コネクタ上シール部62における2つの隅シール部62cが、上記した平行シール部62aの両端として構成されている。換言すれば、隅シール部62c全てが平行シール部62a内に含まれ、傾斜シール部62bが直線状となっている。これに対し、図19に破線で示す比較例では、隅シール部262c全てが傾斜シール部262b内に含まれ、長手方向において、隅シール部262cを含む傾斜シール部262aの長さが、図19に実線で示した傾斜シール部62bよりもL2長くなっている。したがって、本実施形態によれば、隅シール部62c全体が傾斜シール部62bに含まれる構造に比べて、コネクタ50における長手方向の長さをより短くし、ひいては、電子制御装置100における長手方向の体格をより小型化することができる。
なお、本実施形態においては、隅シール部62c全てが平行シール部62aに含まれる例を示した。しかしながら、平行シール部62aと傾斜シール部62bとを繋ぐ隅シール部62cの少なくとも一部が、平行シール部62aに含まれる(平行シール部62aの一部とされる)構成とすれば、隅シール部62c全体が傾斜シール部62bに含まれる構造に比べて、コネクタ50における長手方向の長さを少なからず短くすることができる。
また、本実施形態では、コネクタ50を構成するハウジング52の本体部54において、内部空間11側の前面57全体がテーパ状とされる例を示した。このような構成とすると、前面57における長手方向端部57aの間のテーパ状の中央部から、端子51の一端側が内部空間11に延出されることとなる。しかしながら、前面57は、前面側凹部58bが形成される長手方向端部57aが、少なくともテーパ状となっていれば良い。例えば図20に示す例では、前面57における長手方向端部57aのみがテーパ状とされ、長手方向において長手方向端部57aに挟まれた中央部57bが、上面56との境界から配線基板40の表面41に向けて略垂直に延びた構成となっている。このような構成とすると、配線基板40の大きさが同じなら、配線基板40の表面41における電子部品の実装面積を増やすことができる。また、電子部品の実装面積が同じなら、配線基板40の体格を小さくすることができる。図20は、変形例を示す平面図であり、図10に対応している。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、図21及び図22に基づいて説明する。図21は、本実施形態に係る電子制御装置のシール構造を示す模式的な斜視図であり、図18(a)に対応している。図22は、図21に示すシール構造を実現するための、コネクタが実装された配線基板を長手方向端部側から見た平面図であり、図9に対応している。
第2実施形態に係る電子制御装置は、第1実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第1実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。
第1実施形態においては、コネクタシール部62,63のうち、コネクタ上シール部62が、平行シール部62aとともに、平行シール部62aの端部から短手方向における内部空間奥側に延設された傾斜シール部62bを有する例を示した。これに対し、本実施形態では、図21に示すように、コネクタ下シール部63が、平行シール部63aとともに、平行シール部63aの端部から短手方向における内部空間奥側に延設された傾斜シール部63bを有する点を特徴とする。なお、図21に示す例では、コネクタ上シール部62の全体が、外周シール部61と同一平面に配置されている。
このようなシール構造を実現するには、例えば図22に示すようなハウジング52を有するコネクタ50を採用すればよい。図22に示すハウジング52は、下面55と上面56を繋ぐ内部空間11側の前面57が、短手方向において、コネクタ50と外部コネクタとの嵌合部位から遠い側ほど、配線基板40の表面41からの高さが高いテーパ状となっている。そして、本体部54の一部として構成され、前面57から突出された固定部54aが配線基板40の表面41上に配置されるようになっている。
なお、以下においては図示しないが、テーパ状の前面57における長手方向端部57aに、傾斜シール部63bを構成する前面側凸部が形成され、この前面側凸部は、下面55に形成された平行シール部63aを構成する下面側凸部の端部に一体的に連結され、連結された下シール用凸部59が平面略コの字状となっている。また、上面56には、平面略コの字状の上シール用凹部が形成されている。さらに、上ケース20は、第1実施形態に示した下ケース30のような底の浅い箱状とされ、その周縁部に環状のシール用凸部27が形成されている。また、下ケース30は、第1実施形態に示した上ケース20のような塵取り様の形状とされ、その周縁部に環状のシール用凹部34が形成されている。
このようなシール構造を有する電子制御装置100においても、第1実施形態に示した構成と同様の効果を期待することができる。
また、本実施形態に示す構成の場合、図22に示すように、ハウジング52の前面57全体がテーパ状とされていると、前面57から露出される端子51の脚長さを確保しつつ、配線基板40におけるコネクタ嵌合部位側の端面から端子51の実装部位までの距離を、第1実施形態に示した構成(図9参照)よりも短くすることができる。すなわち、配線基板40の大きさが同じなら、配線基板40の表面41における電子部品の実装面積を増やすことができる。また、電子部品の実装面積が同じなら、配線基板40の体格を小さくすることができる。しかしながら、本実施形態に示すシール構造においても、第1実施形態の変形例として示した構造(図20参照)を適用することができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を、図23及び図24に基づいて説明する。図23は、本実施形態に係る電子制御装置のシール構造を示す模式的な斜視図であり、図18(a)に対応している。図24は、図23に示すシール構造を実現するための、コネクタが実装された配線基板を長手方向端部側から見た平面図であり、図9に対応している。
第3実施形態に係る電子制御装置は、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。
第1実施形態においては、コネクタシール部62,63のうち、コネクタ上シール部62が、平行シール部62aとともに傾斜シール部62bを有する例を示した。また、第2実施形態では、コネクタ下シール部63が、平行シール部63aとともに傾斜シール部63bを有する例を示した。これに対し、本実施形態では、図23に示すように、コネクタ上シール部62が平行シール部62aとともに傾斜シール部62bを有し、コネクタ下シール部63が、平行シール部63aとともに傾斜シール部63bを有する点を特徴とする。
すなわち、コネクタシール部62,63の両方に、対応する平行シール部62a,63aの端部から、短手方向における内部空間奥側に延びる態様で傾斜シール部62b,63b
が形成されている。
このようなシール構造を実現するには、例えば図24に示すようなハウジング52を有するコネクタ50を採用すればよい。図24に示すハウジング52は、下面55と上面56を繋ぐ内部空間11側の前面57が、垂直方向における高さの中心を境にして、テーパ形状の異なる前面上部57cと前面下部57dを有している。換言すれば、垂直方向における下面55と上面56の中点位置で、コネクタシール部62,63と外周シール部61とが連結されている。前面上部57cは、短手方向において、コネクタ50と外部コネクタとの嵌合部位に近い側ほど、配線基板40の表面41からの高さが高いテーパ状となっている。前面下部57dは、短手方向において、コネクタ50と外部コネクタとの嵌合部位に遠い側ほど、配線基板40の表面41からの高さが高いテーパ状となっている。また、本体部54の一部として構成され、前面57から突出された固定部54aが配線基板40の表面41上に配置されるようになっている。
なお、以下においては図示しないが、テーパ状の前面上部57cにおける長手方向端部に、傾斜シール部62bを構成する前面側凹部が形成され、この前面側凹部は、上面56に形成された平行シール部62aを構成する上面側凹部の端部に一体的に連結され、連結された上シール用凹部58が平面略コの字状となっている。また、テーパ状の前面下部57dにおける長手方向端部に、傾斜シール部63bを構成する前面側凸部が形成され、この前面側凸部は、下面55に形成された平行シール部63aを構成する下面側凸部の端部に一体的に連結され、連結された下シール用凸部59が平面略コの字状となっている。さらに、上ケース20と下ケース30は、第1実施形態に示した上ケース20のような塵取り様の形状とされ、その周縁部に環状のシール用凸部27とシール用凹部34が、それぞれ形成されている。
このようなシール構造を有する電子制御装置100においても、第1実施形態に示した構成と同様の効果を期待することができる。
また、本実施形態に示す構成の場合、上記したように、垂直方向における下面55と上面56の中点位置で、コネクタシール部62,63と外周シール部61とが連結されている。したがって、例えば下ケース30側の平行シール部を基準とした傾斜角度が同じとされた図24に破線で示す第2実施形態に示した構成と比べて、短手方向における前面57の長さ、ひいてはハウジング52(コネクタ50)の長さを短くすることができる。
なお、本実施形態では、垂直方向における下面55と上面56の中点位置で、コネクタシール部62,63と外周シール部61とが連結される例を示したが、各シール部61〜63の連結位置は、上記例に限定されるものではない。前面57が、前面上部57cと前面下部57dを有する構成とすれば、傾斜角度を一定として、短手方向における前面57の長さ、ひいてはハウジング52(コネクタ50)の長さを短くすることができる。しかしながら、上記したように、各シール部61〜63の連結位置を、垂直方向における下面55と上面56の中点位置とすると、傾斜角度が同じとされた第1実施形態に示す構造や第2実施形態に示す構造に対して、短手方向における前面57の長さを半分の長さとすることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
本実施形態においては、上ケース20のシール部位としてシール用凸部27、下ケース30のシール部位としてシール用凹部34、コネクタ50における上ケース20とのシール部位として上シール用凹部58、コネクタ50における下ケース30とのシール部位として下シール用凸部59が、それぞれ形成される例を示した。しかしながら、各シール部の形態は上記例に限定されるものではない。例えば、上ケース20のシール部位を凹部、下ケース30のシール部位を凸部、コネクタ50における上ケース20とのシール部位を凸部、下ケース30とのシール部位を凹部としても良い。また、凸部や凹部のない平坦部位をシール部位としても良い。しかしながら、リークパスを長く取るためには、凹凸構造とすることが好ましい。また、シール材60が一括で塗布される矩形環状のシール部位としては、凹部に限定されるものではない。
本実施形態では、傾斜シール部(例えば傾斜シール部62b)が、平行シール部(例えば平行シール部62a)の端部から、短手方向における内部空間奥側に、平行シール部に対して略90度の角度をなすように延設される例を示した。しかしながら、平行シール部に対する傾斜シール部の角度は略90度に限定されるものではない。短手方向において、傾斜シール部における外周シール部61との連結端が、平行シール部との連結端よりも内部空間11の奥側となるように構成されればよい。例えば平行シール部に対する傾斜シール部の角度が略120度としても良い。なす角が90度未満となると、上記した一括でのシール材60の塗布が難しくなるため、90度以上180度未満の角度とすると良い。ただし、長手方向におけるコネクタ50、ひいては電子制御装置100の体格を考えると、上記角度範囲でできる限り小さい角度とすることが好ましい。
本実施形態では、外周シール部61が丸みを帯びた2つの隅部を有し、コネクタシール部62,63が、丸みを帯びた2つの隅部を有する例を示した。しかしながら、シール部61〜63の少なくとも1つにおいて、隅部を有さない構成としても良い。
第1実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示す斜視図である。 図1に示す電子制御装置の組み付け前の状態を示す分解斜視図である。 図1に示す電子制御装置の側面のうち、外部コネクタが嵌合される面側から見た平面図である。 図1に示す電子制御装置の側面のうち、外部コネクタが嵌合される面に隣接する面側(図1の紙面右側)から見た平面図である。 図1に示すV−V線に沿う断面図である。 各シール部を示す模式的な平面図である。 上ケースを内面側から見た斜視図である。 下ケースを内面側から見た斜視図である。 コネクタが実装された配線基板を長手方向端部側から見た平面図である。 図9に示す配線基板を、コネクタ配置面側から見た平面図である。 図9に示す配線基板の斜視図である。 筐体の組み付け状態で、図9に示す配線基板と下ケースとの位置関係を示す斜視図である。 図12に示す配線基板のうち、ハウジングの長手方向端部付近を拡大した斜視図である。 図9に示す配線基板を、コネクタ配置面の裏面側から見た平面図である。 筐体の組み付け状態で、図9に示す配線基板と上ケースとの位置関係を示す斜視図である。 図15に示す配線基板のうち、ハウジングの長手方向端部付近を拡大した斜視図である。 電子制御装置の組み付け手順を示す平面図であり、(a)は下ケースの一部シール材を塗布した状態、(b)は、コネクタの実装された配線基板を、(a)に示す下ケースに搭載した状態、(c)は(b)に示す下ケース及びコネクタにシール材を塗布した状態を示している。 本実施形態に係る電子制御装置のシール部(実線)と従来構造の電子制御装置におけるシール部(破線)とを比較した模式図であり、(a)は斜視図、(b)はコネクタ配置面側から見た平面図である。 コネクタ上シール部における長手方向端部付近を拡大した平面図である。 変形例を示す平面図である。 第2実施形態に係る電子制御装置のシール構造を示す模式的な斜視図である。 図21に示すシール構造を実現するための、コネクタが実装された配線基板を長手方向端部側から見た平面図である。 第3実施形態に係る電子制御装置のシール構造を示す模式的な斜視図である。 図23に示すシール構造を実現するための、コネクタが実装された配線基板を長手方向端部側から見た平面図である。
符号の説明
20・・・上ケース
27・・・シール用凸部
30・・・下ケース
34・・・シール用凹部
40・・・配線基板(基板)
50・・・コネクタ
52・・・ハウジング
57・・・前面
58・・・上シール用凹部
59・・・下シール用凸部
60・・・シール材
61・・・外周シール部
62・・・コネクタ上シール部
63・・・コネクタ下シール部
100・・・電子制御装置(電子装置)

Claims (7)

  1. 電子部品が実装された基板と、
    前記基板と外部コネクタとを電気的に接続する複数の端子の一部位が、絶縁材料からなるハウジングにそれぞれ保持され、前記ハウジングの長手方向に前記端子が配列された前記電子部品としてのコネクタと、
    前記基板の厚さ方向に分割され、前記基板に対してコネクタ配置面側に配置される上ケースと前記コネクタ配置面の裏面側に配置される下ケースとを有し、前記上ケースと前記下ケースとを組み付けた状態で形成されるコネクタ用開口部を介して前記コネクタの一部を外部に露出させつつ、前記コネクタの残りの部分と前記基板とを内部空間に収容する筐体と、
    前記コネクタ用開口部を構成する部位を含む前記上ケースの周縁部と前記下ケースの周縁部との対向部位間、前記上ケースの周縁部と前記ハウジング表面との対向部位間、及び前記下ケースの周縁部と前記ハウジング表面との対向部位間にそれぞれ介在されたシール材とを備え、
    前記上ケースの周縁部と前記下ケースの周縁部との間に構成された外周シール部、前記上ケースの周縁部と前記ハウジング表面との間に構成されたコネクタ上シール部、及び前記下ケースの周縁部と前記ハウジング表面との間に構成されたコネクタ下シール部が互いに連結されて、前記筐体の内部空間が防水空間とされた電子装置であって、
    コネクタシール部としての前記コネクタ上シール部及び前記コネクタ下シール部の少なくとも一方が、前記基板の厚さ方向において前記外周シール部とは離反されつつ前記基板の表面と略平行とされた平行部と、該平行部と前記外周シール部とを繋ぐ傾斜部とを有し、
    前記基板の表面に沿いつつ前記長手方向に垂直な方向において、前記傾斜部は、前記外周シール部との連結端が、前記平行部との連結端よりも前記内部空間の奥側とされていることを特徴とする電子装置。
  2. 前記基板は、平面略矩形状であり、
    前記コネクタシール部と前記外周シール部とは、互いに連結された状態で、丸みを帯びた4つの隅部を有する平面略矩形の環状とされていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  3. 丸みを帯びた前記隅部の少なくとも一部が、前記平行部上とされていることを特徴とする請求項2に記載の電子装置。
  4. 前記コネクタシール部のうち、前記コネクタ上シール部のみが、前記平行部と前記傾斜部を有することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の電子装置。
  5. 前記コネクタシール部のうち、前記コネクタ下シール部のみが、前記平行部と前記傾斜部を有することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の電子装置。
  6. 前記コネクタ上シール部と前記コネクタ下シール部が、ともに前記平行部と前記傾斜部を有することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の電子装置。
  7. 前記基板の厚さ方向における、前記コネクタ上シール部の平行部と前記コネクタ下シール部の平行部の中点位置で、前記コネクタシール部と前記外周シール部とが連結されていることを特徴とする請求項6に記載の電子装置。
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