JP2013091412A - 車載制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通気孔とフィルタ部材の嵌合部の防水性および防塵性に優れた電子制御装置を提供する。
【解決手段】カバー側通気孔部において、勾配取付け面の形状を直線形状ではなく、窪みＲ形状としている。Ｏリングと接触するシール部位の形状を、半円を包むような形状とする。これにより、Ｏリングがつぶれた後のＯリングと取付け部の接触シール面１１の長さつまりシール長が長くなるため腐食までの寿命が長くなるつまり延命効果が得られる。よって腐食部からの浸水によるプリント配線基板の短絡を軽減することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車載制御装置に関し、特にフィルタ部材および防水ケースを具備した車載電子制御装置に関する。

一般に自動車のエンジン等を制御するために用いられる制御装置は、回路基板に搭載された複数の電子部品を備えている。したがって、この制御装置を、例えば自動車のエンジンルーム内に配置する場合には、エンジンルームに吹込む雨水や塵埃等から電子部品等を保護する必要がある。このため、エンジンルーム内に配置するのに好適な制御装置として、外部機関と電気的に接続するためのコネクタが設けられた回路基板と、回路基板を収容するためのベースと、そのベースとコネクタおよび回路基板を覆うカバーを備え、ベースとカバーとコネクタとの間には、エンジンルームに吹込む雨水や塵埃等から電子部品等を保護するための接着剤を用いてシールする構造が用いられる。カバーにはエンジンルーム内の温度変化に伴う電子制御装置の内部圧力変化を防止するための内部と外部の間の通気性を得るために貫通形成された通気孔を設けており、その通気孔部には、フィルタ膜が溶着されＯリングが組み込まれたフィルタ部材を取付けることにより防水・防塵している（例えば、特許文献１または特許文献２記載）。

このような従来の制御装置（防水シール構造）では、エンジンルームに吹込む雨水や塵埃、塩水等から電子部品等を保護する機能を有している。さらに使用条件によっては、濡れた道路や水溜り等を走行した際、ならびに積雪が多い地域やその道路に塩化カルシウム等の融雪剤が散布されるような場所を走行した際に、エンジンルームへの飛散や流水からも同様に保護する必要がある。

特開２００５−１５０３７６号公報 特開２００７−１４１９５９号公報

流水や融雪剤などの異物が電子制御装置の筐体に被水すると、制御装置部材の腐食が進行してしまう。特に防水としての接着剤によるシール部および通気孔に取付けているフィルタ部材のＯリングによるシール部が侵食されると、防水性能が阻害され筐体内部の回路基板へ浸水し短絡を起こす懸念がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、通気孔に取付けているフィルタ部材のＯリングによるシール部の寿命を長く保つことを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の車載制御装置は、電子部品が実装されているプリント配線基板と、前記プリント配線基板を固定するベースと、前記ベースと嵌合し、前記ベースとで前記プリント配線基板の内部に収容するカバーと、前記カバーに実装され、前記カバー内外を通気させるための通気孔と、前記通気孔と嵌合するフィルタ部材と、前記通気孔と前記フィルタ部材との間をシールするＯリングと、を備え、前記通気孔は、直線形状よりも前記通気孔と前記Ｏリングとの接触面を広く確保する形状を有するよう構成する。

本発明により、電子制御装置のカバーに装置内部と外部の間の通気性を得るため設けた通気孔に、Ｏリングとフィルタ膜を組み込まれたフィルタ部材を備える構造において、材料の腐食発生を軽減するシール性能を有する防水性および防塵性を有する電子制御装置を提供できる。

フィルタ部材の腐食軽減形状を備える電子制御装置の分解図。 フィルタ部材嵌合時の断面図。 フィルタ部材嵌合時の断面図（Ｏリングシール部腐食発生状態）。 本発明の一実施例を示すフィルタ部材嵌合時の断面図（シール部ウェーブ形状）。 フィルタ部材嵌合時の断面図（貫通通気孔・Ｏリングシール部平面仕様）。 本発明の一実施例を示すフィルタ部材嵌合時の断面図（シール部Ｒ形状）。 本発明の一実施例を示すフィルタ部材嵌合時の断面図（シール部凹形状）。

以下に、本発明の実施例について図により説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において適宜変更しえるものである。

まず、図１は本実施例の電子制御機器の全体構成を概略的に示す分解斜視図である。この図１に示すように、電子制御機器は、電子部品等を実装されているプリント配線基板１と、そのプリント配線基板１に設けられたコネクタ４と、プリント配線基板１を収容するためのケース本体（ベース）２と、カバー３から構成されている。

前記コネクタ４が設けられた回路基板をベース２に収容し、そのベース２と回路基板およびコネクタ４を覆うカバー３を備え、ベース２とカバー３とコネクタ４との間にシール材６を介在させることにより回路基板を防水・防塵シールしている。

上記カバー３には、装置内部と外部の間の通気性を得るために貫通形成された通気孔３ａを設けており、その通気孔３ａには、Ｏリング７が組み込まれたフィルタ部材５を嵌合しシールする構造が用いられる。

１フィルタ部材５は、フィルタ膜８を固定し、カバー３との嵌合部は爪形状を形成しスナップフィット等によりカバー３に嵌合している。

図２は、フィルタ部材５をカバー３に嵌合時の断面である。

この構成において、自動車のエンジンルーム内に配置された場合には、エンジンルームに吹込む雨水や塵埃などから保護する必要がある。さらに使用条件によっては、濡れた道路や水溜り等を走行した際、ならびに積雪が多い地域において道路に塩化カルシウム等の融雪剤が散布されるような場所を走行した際に、エンジンルームへの飛散や流水からも同様に保護する必要がある。この流水および融雪剤を電子制御装置の筐体が被水することにより材料の腐食が進行してしまう。特に防水としての接着剤によるシール部および通気孔に取付けているフィルタ部材のＯリングシール部が侵食されることも十分考えられ、同様に保護する必要がある。自動車のエンジンルーム内に配置される場合としては、本実施例の電子制御機器がエンジンを制御する制御装置であってもよいし、他の車載機器を制御する制御装置であってもよい。

腐食した場合には、Ｏリングシール面が侵食された場合に、腐食部から浸水し短絡を起こす可能性がある。これは、図３（ａ）、（ｂ）のように、Ｏリングとのカバー側のシール面１０が腐食し平面が粗くなることによりＯリング７との微細な隙間が生じるため、その隙間から浸水する。

また、カバーの腐食面が外面から内面側にむかって成長するため、内面側にも侵食することも十分考えられる。この場合、上記のような隙間からの浸水による短絡発生以外に、腐食により発生した酸化物が、例えば走行時の振動により脱落する可能性があり、それがプリント配線基板の配線上に落下し短絡を起こすことも考えられる。

この対策として、図４のような形状とすることで、Ｏリング部からの侵食を軽減することができる。

フィルタ部材のＯリングは、図２のように、樹脂のフィルタ部材と筐体カバーにより潰すことにより防水シールしている。筐体カバー側の通気孔部の形状は、例えば内面側から外面側に向かって勾配の形状となっており、その勾配の面と、樹脂フィルタ部材の下面部および爪形状の脚部の３面により潰している。

その筐体カバーの勾配取付け面の断面形状は、直線形状となる。
この形状に対し、Ｏリングとカバー側のシール面１１の長さつまりシール長をより長く確保することで腐食発生を軽減する形状が図４である。

図４では、カバー側通気孔部において、勾配取付け面の形状を直線形状ではなく、図４（ａ）のように窪みＲ形状としている。Ｏリングと接触するシール部位の形状を、半円を包むような形状とする。これにより、Ｏリングがつぶれた後のＯリングと取付け部のカバー側のシール面１１の長さつまりシール長が長くなるため腐食までの寿命が長くなるつまり延命効果が得られる。よって腐食部からの浸水によるプリント配線基板の短絡を軽減することができる。

その他にＯリングと取付け部とのカバー側のシール面１１の形状を図４（ｂ）から（ｄ）の形状とした場合にも同様の効果を得られる。

図４（ｂ）は、凸形状である。この形状でもシール長が長くなるため腐食に対し延命に有効である。あるいは、図４（ｃ）、（ｄ）のように、カバー側のシール面１１形状が窪みＲと連通して凸形状も形成しているウェーブ状の形状とした場合にも有効である。

また、上記以外にも、シール部形状は、カバーの取付け部形状が勾配ではなく平面にて形成する場合でも同様の効果が得られる。

図５のように、筐体カバー側の通気孔部の形状は、例えば内面側から外面側に向かって直線の貫通穴形状３ｂとなっており、外面側の通気孔の外周と、樹脂フィルタ部材の下面部および爪形状の脚部の３面により潰したことにより防水シールする。

この形状に対し、Ｏリングとカバー側取付け面のシール長をより長く確保することで腐食発生を軽減する形状が図６である。

図６では、カバー側通気孔の外周において、外面側平面部のＯリングとの接触部形状を直線形状ではなく、窪みＲ形状としている。Ｏリングと接触するシール部位の形状を、半円を包むような形状とする。これにより、Ｏリングがつぶれた後のＯリングと取付け部とのカバー側のシール面１１の長さつまりシール長が長くなるため腐食までの寿命が長くなるつまり延命効果が得られる。

もちろん、勾配形状同様に、窪みＲ形状以外にも図４（ｂ）から（ｄ）と同様な形状としても有効である。

また、ウェーブ形状の替わりに凹形状１２にて形成する場合でも同様である。

図７のように、筐体カバー側の通気孔部の外周に、例えば内面側から外面側に向かって直線の貫通穴形状となっており、外面側と、樹脂フィルタ部材の下面部および爪形状の脚部の３面により潰したことにより防水シールする。

傾き抑制部材をカバー３に組み付ける際に、あらかじめカバー３に収容するための凹形状部９が設けてある点である。これにより上記と同様の腐食に対する延命効果が得られる。

さらにこの形状では、Ｏリングの位置ずれ等を防止する効果もある。例えば走行時の振動や洗車時に使用される洗車機の噴水を受けた場合に、Ｏリングの位置ずれや変形によるカバーとのシール面の現象を防止することができる。

上記構造におけるベース２とカバー３は、例えば、アルミダイカスト・樹脂の成形材や鋼板をプレス加工することにより形成されている。鋼板の場合、製造コストが安いと共に軽量である。また、鋼板に限らず他の金属板、例えばアルミ板やステンレス板等で構成しても良い。

１ プリント配線基板
２ ベース
３ カバー
３ａ 通気孔
４ コネクタ
５ フィルタ部材
６ シール材
７ Ｏリング
８ フィルタ膜
９ 凹形状部
１０、１１ カバー側のシール面

Claims (6)

1. 電子部品が実装されているプリント配線基板と、
   前記プリント配線基板を固定するベースと、
   前記ベースと嵌合し、前記ベースとで前記プリント配線基板の内部に収容するカバーと、
   前記カバーに実装され、前記カバー内外を通気させるための通気孔と、
   前記通気孔と嵌合するフィルタ部材と、
   前記通気孔と前記フィルタ部材との間をシールするＯリングと、を備え、
   前記通気孔は、直線形状よりも前記通気孔と前記Ｏリングとの接触面を広く確保する形状を有することを特徴とする車載制御装置。
2. 前記直線形状よりも前記通気孔と前記Ｏリングとの接触面を広く確保する形状は、ウェーブ状の凸凹形状であることを特徴とする請求項１記載の車載制御装置。
3. 前記直線形状よりも前記通気孔と前記Ｏリングとの接触面を広く確保する形状は、Ｒ形状であることを特徴とする請求項１記載の車載制御装置。
4. 前記直線形状よりも前記通気孔と前記Ｏリングとの接触面を広く確保する形状は、凹形状であることを特徴とする請求項１記載の車載制御装置。
5. 前記直線形状よりも前記通気孔と前記Ｏリングとの接触面を広く確保する形状は、凸形状であることを特徴とする請求項１記載の車載制御装置。
6. 内燃機関を制御する車載制御装置であって、
   電子部品が実装されているプリント配線基板と、
   前記プリント配線基板を固定するベースと、
   前記ベースと嵌合し、前記ベースとで前記プリント配線基板の内部に収容するカバーと、
   前記カバーに実装され、前記カバー内外を通気させるための通気孔と、
   前記通気孔と嵌合するフィルタ部材と、
   前記通気孔と前記フィルタ部材との間をシールするＯリングと、を備え、
   前記通気孔は、直線形状よりも前記通気孔と前記Ｏリングとの接触面を広く確保する形状を有することを特徴とする車載制御装置。