JP2013222783A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形品の寸法バラツキを吸収しつつ、シール剤を確実に接着部に滞留させ、接着性能を確保する
【解決手段】一方の筐体部材の溝状凹部６に他方の筐体部材のレール状凸部５が嵌合し、筐体部材の溝状凹部６と筐体部材のレール状凸部５間の接着剤で両筺体部材が接着されて組み立てられる構造であって、筐体部材の溝状凹部６は、底面側の溝幅が狭い第１凹部６ａと開口面側の溝幅が広い第２凹部６ｂを有し、底面側より開口面側に向かって溝幅が広くなるように第１凹部６ａと第２凹部６ｂが傾斜を持った段部６ｃで接続されており、筐体部材のレール状凸部５の先端部は、筐体部材の底面側の第１凹部６ａにまで嵌り込むように構成されたものである。
【選択図】図３

Description

この発明は、電子回路基板が筐体内に収納された電子制御装置に関するものである。

車両などの制御に用いられる電子制御装置は、一般的に入出力回路，通信回路，マイコン，電源回路などの電子部品が電子回路基板であるプリント基板上に実装されていると共に、外部装置との接続用のコネクタがプリント基板に設置され、プリント基板が筐体に収容される構造となっている。そして、この電子制御装置は、上下に分かれたベース及びカバーを用い、コネクタが取り付けられたプリント基板を挟み込み、ベース、カバー及びコネクタの合わせ面を防水シール剤等で接着したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３―２５８４５４号公報

しかしながら、前記構成の電子制御装置は、シール性能が接着剤等の防水シール剤の性能、塗布状態に依存する。特に、筐体材料のいずれかに樹脂部材を用いた場合、樹脂部材の成形時に発生する部材の収縮・反りによる寸法変化で発生する寸法のバラツキにより、シール剤の滞留の偏り等が発生し、意図した塗布状態にならず、合わせ面の接着が不完全となり、防水性不良となるケースがたびたび発生するという問題点があった。
また、成形時の部材の収縮・反りによる寸法変化で嵌合対象の部品との組み付けに問題が出る場合があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、成形品の寸法バラツキを吸収しつつ、シール剤を確実に接着部に滞留させ、接着性能を確保することを目的とする。

この発明に係わる電子制御装置は、電子部品が実装された電子回路基板と、前記電子回路基板を収納する筐体を備え、前記筐体は、互いに嵌合する２つ以上の筐体部材からなり、一方の前記筐体部材の溝状凹部に他方の前記筐体部材のレール状凸部が嵌合し、前記筐体部材の溝状凹部と前記筐体部材のレール状凸部間の接着材で前記両筺体部材が接着されて組み立てられる構造であって、前記筐体部材の溝状凹部は、底面側の溝幅が狭い第１凹部と開口面側の溝幅が広い第２凹部を有し、底面側より開口面側に向かって溝幅が広くなるように前記第１凹部と前記第２凹部が傾斜を持った段部で接続されており、前記筐体部材のレール状凸部の先端部は、前記筐体部材の底面側の前記第１凹部にまで嵌り込むように構成されたものである。

この発明の電子制御装置によれば、前記筐体部材のレール状凸部の先端部が、前記筐体部材の底面側の前記第１凹部にまで嵌り込むことにより、溝状凹部を有する前記筐体部材に対するレール状凸部を有する前記筐体部材の位置決めを行い、前記筐体部材の開口面側の第２凹部に接着剤が滞留することにより、前記両筐体部材の接着性能を確保することができるので、精度よく、確実に筐体の防水性能を確保でき、不良率の低減ができることにより、生産コストの低減を図ることができる。

この発明の実施の形態１における電子制御装置を示す斜視図である。 実施の形態１における電子制御装置の内部構造を示す分解斜視図である。 実施の形態１における電子制御装置の筐体部材接合部を示す断面図である。 実施の形態２における電子制御装置の筐体部材接合部を示す断面図である。 実施の形態３における電子制御装置の筐体部材接合部を示す断面図である。 実施の形態４における電子制御装置の筐体部材接合部を示す断面図である。 実施の形態４における他の電子制御装置の筐体部材接合部を示す断面図である。

以下に、この発明の各実施の形態における電子制御装置を図に基づいて説明する。各図において、同一又は相当部分には同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における電子制御装置を示す斜視図である。図２は実施の形態１における電子制御装置の内部構造を示す分解斜視図である。電子制御装置１は、例えば、エンジンルームのエンジンに搭載され、カバー（筺体部材）２とベース（筺体部材）３からなる上下分割式の筐体に、電子部品９とコネクタ１０が実装された電子回路基板４が収納されている。ベース３は、例えば、アルミニウム，ステンレス鋼，ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）樹脂等で形成され、カバー２は、例えば、ＰＢＴ樹脂等で形成される。コネクタ１０の内部端子部１０ｂは電子回路基板４のスルーホール４ａに挿入され入出力装置等の電気回路（図示せず）に接続されて固着されている。

ベース３は、例えば四角状であり、その外周縁部に底板３ａと一体となった四角状枠３ｂが形成され、底板３ａと四角状枠３ｂとで電子回路基板４の収納室３ｃが形成される。収納室３ｃの対向する両側と中央部には、スペーサを兼ねた放熱部３ｄが配置されている。電子回路基板４は、ベース３の収納室３ｃの放熱部３ｄ上に、例えば、セラミックス粉等を含んだシリコン材料等の熱伝導材を介して設置され、四角状枠３ｂに囲まれて配置される。コネクタ１０はカバー２とベース３により構成された開口部２ａに接しており、この開口部２ａから外部装置（図示せず）と接続する外部端子部１０ａが突出する構造となっている。

ベース３には、具体的には、ベース３の四角状枠３ｂの上面部には、カバー２およびコネクタ１０と嵌合する溝状凹部６が形成されており、カバー２の外周縁部とコネクタ１０の鍔部１０ｃには、ベース３の溝状凹部６と嵌合するレール状凸部５，７がそれぞれ形成されている。同様に、カバー２とコネクタ１０の間にも嵌合のための溝状凹部とレール状凸部が形成され、カバー２の開口部２ａの外縁部には溝状凹部８が、コネクタ１０の対向する鍔部１０ｃにはベース３にも嵌合する連続したレール状凸部７がそれぞれ形成されている。

図３は電子制御装置の筐体部材接合部を拡大して示す部分断面図であり、外形が図１と一部異なっているが、溝状凹部とレール状凸部を示す接合部は図１と同様である。溝状凹部６，８（以下符号６で代表する）及びレール状凸部５，７（以下符号５で代表する）の断面形状は、図３に示すとおりである。溝状凹部６にシール剤１３（例えば、シリコーン接着剤，ポリウレタン系接着剤等の接着剤）を塗布し、溝状凹部６にレール状凸部５を嵌入することで、カバー２，ベース３，コネクタ１０を相互に接着し、防水効果を得ている。

筐体部材の溝状凹部６は、その底面６ｅ側の溝幅が狭い第１凹部６ａと開口面６ｄ側の溝幅が広い第２凹部６ｂを有し、底面６ｅ側より開口面６ｄ側に向かって溝幅が広くなるように第１凹部６ａと第２凹部６ｂが傾斜を持った段部６ｃで接続されている。筐体部材のレール状凸部５の先端部は、底面６ｅ側の第１凹部６ａにまで嵌り込むように構成されている。

次に、図２を参照しながら、前記構成による電子制御装置１の組立手順について説明する。まず、コネクタ１０の内部端子部１０ｂが電子回路基板４のスルーホール４ａに挿入され電気的に接続され、機械的に固着される。次に、ベース３に設けた溝状凹部６のうち、コネクタ１０と対向する溝状凹部６にシール剤１３を塗布し、コネクタ１０が取付けられた電子回路基板４をベース３の収納室３ｃに取付け収容する。続いて、ベース３に設けた溝状凹部６とその開口面６ｄのうち、コネクタ１０と対向する溝状凹部６を除いた部分と、カバー２に設けた溝状凹部８にシール剤１３を塗布し、電子回路基板４が取り付けられたベース３にカバー２を取り付ける。この結果、コネクタ１０が取り付けられた電子回路基板４を上下方向からカバー２及びベース３にて挟み込んだ形状の電子制御装置１が製造される。

実施の形態１の電子制御装置によれば、溝状凹部６の形状は、底面側の第１凹部６ａの溝幅に対して開口面側の第２凹部６ｂの溝幅が広い形状となっているので、レール状凸部５の寸法がばらついても溝状凹部６に容易に嵌入可能である。また、溝状凹部６は、底面６ｅ側より開口面６ｄ側に向かって溝幅が広くなるように、途中に傾斜を持った段部６ｃを設けた形状になっているので、溝状凹部６にレール状凸部５が嵌入されると、レール状凸部５の寸法がばらついても、レール状凸部５の先端部は溝状凹部６の第１凹部６ａに容易に嵌入でき、溝状凹部６の二段凹部形状によりレール状凸部５の位置が補正され、溝状凹部６の中央部に精度よくレール状凸部５を配置することができる。

また、底面６ｅ側の第１凹部６ａの溝幅に対して開口面６ｄ側の第２凹部６ｂの溝幅が広い形状となっているので、レール状凸部５との間にシール剤１３が滞留することにより、シール性を得る構造であるが、溝状凹部６の底面６ｅ側の第１凹部６ａの効果によりレール状凸部５が溝状凹部６の中央部に精度よく配置できることによって、ばらつきの少ない、一定のシール性を常に得ることができる。

なお、上述の筺体部材接合部の構造は、特に、シリコーン接着剤をはじめとした、ある程度の厚みを持って滞留することによりシール性を発揮する種類のシール剤において高い効果を発揮する。また、特に、樹脂部材のように成形時に発生する部材の収縮・反りによる寸法変化が比較的出やすい部材を筐体部材の一部、または全部に使用する場合において顕著な効果を発揮する。

実施の形態２．
図４は実施の形態２における電子制御装置の筐体部材接合部を示す断面図である。実施の形態２では、筐体部材の溝状凹部６を形成する底面６ｅ側の第１凹部６ａと開口面６ｄ側の第２凹部６ｂは、それぞれ、底面６ｅ側より開口面６ｄ側に向かって溝幅が広くなるように形成されている。その結果、第２凹部６ｂの開口面６ｄ側の溝幅が、図３の場合より、広くなるので、レール状凸部５の寸法が大きくばらついた場合でも溝状凹部６に嵌入しやすい。この効果は、特に、第２凹部６ｂの開口面６ｄ側の溝幅をより広くした場合に大きく、これによりレール状凸部５の嵌入が十分改善されるならば、必ずしも底面６ｅ側の第１凹部６ａの開口側の溝幅を広げる必要はない。

実施の形態２では、筐体部材の溝状凹部６における第１凹部６ａと第２凹部６ｂを接続する傾斜を持った段部６ｃが、溝状凹部６の両側に設けられている。このようにすると、溝状凹部６の両側に接着剤が滞留しやすいので、シール性及び接着性がより向上する。

実施の形態３．
図５は実施の形態３における電子制御装置の筐体部材接合部を示す断面図である。実施の形態３では、筐体部材の溝状凹部６における第１凹部６ａと第２凹部６ｂを接続する傾斜を持った段部６ｃは、溝状凹部６の外縁側に設けられている。つまり、段部６ｃは、筺体の外周縁部側に設けられ、溝状凹部６の内縁側には、設けられていなく、第１凹部６ａと第２凹部６ｂの内縁側は直線状になっている。なお、６ｆは溝状凹部６を形成する外縁部であり、６ｇは溝状凹部６を形成する内縁部である。

実施の形態３では、筐体部材の溝状凹部６の開口面における外縁部６ｆを、内縁部６ｇに対して低く形成し、筐体部材の溝状凹部６と筐体部材のレール状凸部５を嵌合し接合したときに、筐体部材の接合部の外縁部６ｆにスリット状開口６ｈが形成される。シール剤１３は主に溝状凹部６の外縁側に滞留するので、スリット状開口６ｈから、内部に滞留するシール剤１３の目視確認が可能となる。

実施の形態４．
図６は、実施の形態４における電子制御装置の筐体部材接合部を示す断面図である。図７は実施の形態４における他の電子制御装置の筐体部材接合部を示す断面図である。実施の形態４では、筐体部材の溝状凹部６と筐体部材のレール状凸部５が嵌合し接合したときに、両筐体部材の接合部に溝状凹部６と連通した凹部１７が形成される。

図６では、レール状凸部５を有する筐体部材（カバー２）と溝状凹部６を有する筐体部材（ベース３）との接合部に、溝状凹部６と連通した凹部１７が形成されるように、カバー２のレール状凸部５の根元に断面が三角形状の凹部１７を形成したものである。図７では、カバー２のレール状凸部５の根元に断面が四角形状の凹部１７を形成したものである。図６，図７とも、ベース３とガバー２との接合部は、その外表面が閉じた形状となっている。なお、凹部１７はベース３側に設けてもよい。図６と図７では、溝状凹部６と共に凹部１７にもシール剤１３が滞留する構造となっている。これによりシール断面積が大きくなり、シール性の更なる向上が可能となる。

前述した電子制御装置１は、エンジンルーム内のエンジンに搭載されており、急激な温度変化の環境下に曝されている。従って、電子制御装置１の内部に結露等が発生した場合、これにより発生した水滴によって電子回路基板４の電子回路がショートし、故障に至る可能性がある。これに対処するために、電子回路基板４を例えばシリコン樹脂等のコーティング材で防湿コーティングをするようにしてもよい。

なお、この発明の電子制御装置１がエンジンルーム内のエンジンに搭載されるのは一例であり、エンジンルーム以外の場所に設置できるのは勿論である。また、前記各実施の形態では、カバー２とベース３、コネクタ１０との界面を封止するシール手段として、溝状凹部６，８、レール状凸部５，７、シール剤１３から構成されたものについて説明したが、これらに限定されるものではなく、同様の溝状凹部とレール状凸部を用いて嵌合し接合部を持つものであれば応用可能であることは言うまでもない。なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 電子制御装置 ２ カバー
２ａ 開口部 ３ ベース
３ａ 底板 ３ｂ 四角状枠
３ｃ 収納室 ３ｄ 放熱部
４ 電子回路基板 ４ａ スルーホール
５ レール状凸部 ６ 溝状凹部
６ａ 第１凹部 ６ｂ 第２凹部
６ｃ 段部 ６ｄ 開口面
６ｅ 底面 ６ｆ 外縁部
６ｇ 内縁部 ６ｈ スリット状開口
７ レール状凸部 ８ 溝状凹部
９ 電子部品 １０ コネクタ
１０ａ コネクタ外部端子部 １０ｂ コネクタ内部端子部
１０ｃ 鍔部 １３ シール剤
１７ 凹部

Claims (7)

1. 電子部品が実装された電子回路基板と、前記電子回路基板を収納する筐体を備え、
   前記筐体は、互いに嵌合する２つ以上の筐体部材からなり、一方の前記筐体部材の溝状凹部に他方の前記筐体部材のレール状凸部が嵌合し、前記筐体部材の溝状凹部と前記筐体部材のレール状凸部間の接着剤で前記両筺体部材が接着されて組み立てられる構造であって、
   前記筐体部材の溝状凹部は、底面側の溝幅が狭い第１凹部と開口面側の溝幅が広い第２凹部を有し、底面側より開口面側に向かって溝幅が広くなるように前記第１凹部と前記第２凹部が傾斜を持った段部で接続されており、前記筐体部材のレール状凸部の先端部は、前記筐体部材の底面側の前記第１凹部にまで嵌り込むように構成されたことを特徴とする電子制御装置。
2. 前記筐体部材の溝状凹部を形成する底面側の前記第１凹部と開口面側の前記第２凹部は、それぞれ、底面側より開口面側に向かって溝幅が広くなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子制御装置。
3. 前記筐体部材の溝状凹部における前記第１凹部と前記第２凹部を接続する傾斜を持った前記段部は、前記溝状凹部の両側に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子制御装置。
4. 前記筐体部材の溝状凹部における前記第１凹部と前記第２凹部を接続する傾斜を持った段部は、前記溝状凹部の外縁側に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子制御装置。
5. 前記筐体部材の溝状凹部の開口面における外縁部を内縁部に対して低く形成し、
   前記筐体部材の溝状凹部と前記筐体部材のレール状凸部を嵌合し接合したときに、前記筐体部材の接合部の外縁部にスリット状開口が形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電子制御装置。
6. 前記筐体部材の溝状凹部と前記筐体部材のレール状凸部が嵌合し接合したときに、前記両筐体部材の接合部に前記溝状凹部と連通した凹部が形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電子制御装置。
7. 前記電子回路基板には、外部装置との接続を行うコネクタが実装され、
   前記筺体は、前記筐体部材であるベースとカバーから構成され、
   前記電子部品と前記コネクタが実装された前記電子回路基板が、前記筺体部材である前記ベースと前記カバーで挟みこまれて、前記筺体に収納される請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の電子制御装置。

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