JP2014045213A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用のコネクタを使用することができ、また電子回路基板を収納した筐体も異なる形状のコネクタ毎に設定する必要性がなく、コストを低減化することができる。
【解決手段】この発明の電子制御装置１は、電子部品１６が実装された電子回路基板２と、この電子回路基板２の端部に設けられたコネクタ３と、電子回路基板２を収納しているとともにコネクタ３側に開口部６ａを有する筐体６と、コネクタ３と開口部６ａの内壁面との間に、該内壁面に密接しているとともに該コネクタ３を囲ったコネクタ保持部材４とを備え、このコネクタ保持部材４の外周面と筐体６の内壁面との界面に設けられ、界面を封止するシール手段と、を備え、コネクタ保持部材４は、コネクタ３に多重成形により設けられている。
【選択図】図２

Description

この発明は、端部にコネクタが設けられた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。

車輌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配置されているとともに、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、この電子制御装置として、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材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、上記構成の電子制御装置は、コネクタがベース及びカバーに接合する形状であり、そのため、例えばコネクタをベース及びカバーに接合する形状にしなければならず、汎用のコネクタを使用することができないという問題点があった。
また、コネクタの形状に合うようにベース及びカバーを変更して対応することもできるが、この場合ベース及びカバーを、コネクタ毎に設定しなければならないという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、汎用のコネクタを使用することができ、また電子回路基板を収納した筐体も異なる形状のコネクタ毎に設定する必要性がなく、コストを低減化することができる等の電子制御装置を提供することを目的とする。

この発明に係る電子制御装置は、電子部品が実装された電子回路基板と、この電子回路基板の端部に設けられたコネクタと、前記電子回路基板を収納しているとともに前記コネクタ側に開口部を有する筐体と、前記コネクタと前記開口部の内壁面との間に設けられ、該内壁面に密接してコネクタと協同して開口部を塞ぐコネクタ保持部材と、このコネクタ保持部材の外周面と前記筐体の内壁面との界面に設けられ、界面を封止するシール手段と、
を備え、前記コネクタ保持部材は、前記コネクタに多重成形により設けられている。

この発明に係る電子制御装置によれば、コネクタと筐体の開口部の内壁面との間に設けられ、該内壁面に密接しているとともに該コネクタを囲ったコネクタ保持部材を備えているので、このコネクタ保持部材をコネクタの形状に合わせて変更することで、コネクタの形状によらず同形状の筐体を流用することができるため、生産数量効果により筐体のコストを安価にすることができる。
また、コネクタ自身の外形形状も筐体の形状に合わせて設計する必要がなく、安価な汎用のコネクタを使用することができることから、更なるコスト低減を図ることができる。
また、コネクタ保持部材の外周面と筐体の内壁面との界面に界面を封止するシール手段が設けられているので、コネクタ保持部材と筐体との界面からの水の浸入は確実に防止される。

この発明の実施の形態１の電子制御装置を示す斜視図である。 図１の電子制御装置を示す分解部分断面図である。 図３（ａ）は図１のコネクタ保持部材とコネクタとの関係を示す図、図３（ｂ）、図３（ｃ）はそれぞれコネクタ保持部材とコネクタとの関係の他の例を示す図である。 図４（ａ）〜図４（ｃ）は図１の電子制御装置において、コネクタとコネクタ保持部材との界面、及びコネクタ保持部材と筐体との界面を充填材で同時に封止する手順を示す図である。 この発明の実施の形態２の電子制御装置を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態３の電子制御装置を示す分解部分断面図である。 図７（ａ）はこの発明の実施の形態４の電子制御装置の要部正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の側断面図である。 図７のコネクタとコネクタ保持部材との間を充填材で封止する態様を示す図である。

以下、この発明の各実施の形態の電子制御装置を図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位について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の電子制御装置１を示す斜視図、図２は図１の電子制御装置１を示す分解部分断面図である。
エンジンルームのエンジンに搭載された、電子制御装置１は、筐体６の内部に電子部品１６が実装された電子回路基板２が収納されている。この電子回路基板２は、端部でコネクタ３の端子３ａと電気的に接続されている。このコネクタ３は、他の入出力装置(図示せず)と電気的に接続されている。
コネクタ３は、筐体６の開口部６ａにコネクタ保持部材４を介して取り付けられている。この筐体６の内壁面には、開口部６ａ側に開口した溝部７が全周にわたって形成されている。
コネクタ保持部材４の形状は、開口部６ａと対応しており、シール材８が溝部７に塗布され、ここに先端部４ａが嵌入して、筐体６の開口部６ａに嵌着されている。また、コネクタ保持部材４は、内部に例えばポリウレタン樹脂からなる充填材５が充填されている。この充填材５は、コネクタ３とコネクタ保持部材４との界面Ａからの水の浸入を防止している。

コネクタ保持部材４は、図３（ａ）に示すように、底面に穴４ｂが形成されており、この穴４ｂにコネクタ３を嵌入してコネクタ保持部材４はコネクタ３と一体化されている。
なお、図３（ｂ）に示すように、コネクタ保持部材４Ａを上下に２分割された第１の保持部材部４Ａ−１と第２の保持部材部４Ａ−２とで構成し、両保持部材部４Ａ−１,４Ａ−２をコネクタ３の上下方向から嵌着してコネクタ３と一体化するようにしてもよい。
また、図３（ｃ）に示すように、コネクタ保持部材４Ｂをコネクタ３の周囲に多重成形でコネクタ３と一体化してもよい。

次に、上記構成の電子制御装置１の組立手順について説明する。
先ず、コネクタ保持部材４の穴４ｂにコネクタ３を嵌入してコネクタ保持部材４をコネクタ３と一体化する。
次に、コネクタ３の端子３ａと電子回路基板２とを電気的に接続する。
この後、コネクタ保持部材４の内部に、先端部４ａを残して充填材５を充填し、充填材５を硬化させる。
次に、コネクタ保持部材４を介してコネクタ３が取り付けられた電子回路基板２を、溝部７に予めシール材８が塗布された筐体６の開口部６ａから挿入する。
この結果、コネクタ保持部材４は、開口部６ａに嵌着され、先端部４ａが溝部７に嵌着されて、コネクタ３は、コネクタ保持部材４を介して筐体６と一体化された電子制御装置１が製造される。

なお、コネクタ保持部材４の内部に充填される充填材５の高さがコネクタ３の端子３ａを覆うことのない高さの場合には、コネクタ保持部材４の内部に、充填材５を充填し、充填材５を硬化させた後に、充填材５で覆われて無く、片持ちで支持された各コネクタ端子３ａを電子回路基板２と電気的に接続するようにしてもよい。

この実施の形態の電子制御装置１によれば、コネクタ３と開口部６ａの内壁面との間に設けられ、内壁面に密接してコネクタ３と協同して開口部６ａを塞ぐコネクタ保持部材４を備えたので、コネクタ保持部材４をコネクタ３の形状に合わせて変更することで、コネクタ３の形状によらず同形状の筐体６を流用することができるため、生産数量効果により筐体のコストを安価にすることができる。
また、コネクタ３自身の外形形状も筐体６の形状に合わせて設計する必要がなく、安価な汎用のコネクタ３を使用することができるようになることから、更なるコスト低減を図ることができる。
さらに、充填材５は、コネクタ３とコネクタ保持部材４との界面Ａを封止するために、コネクタ保持部材４の内部に充填されているが、筐体６の全体には充填されていない。
従って、充填材５の充填量を低減させることででき、電子制御装置１の軽量化を図ることができ、また電子制御装置１が廃品となった場合には容易に分解でき、環境負荷の低減を図ることができる。

また、コネクタ保持部材４は、底面に穴４ｂを有する有底筒形状であり、この穴４ｂにコネクタ３を嵌入することで、コネクタ保持部材４とコネクタ３とは簡単に一体化される。

また、コネクタ保持部材４の穴４ｂの端面とコネクタ３の周面との界面Ａは、充填材５で封止されているので、この界面Ａを通じて水が筐体６の内部に浸入するのが防止される。
なお、多重成形により結合された、コネクタ３とコネクタ保持部材４Ｂとの界面Ａに関しても、充填材５で封止されているので、この界面Ａを通じて水が筐体６の内部に浸入するのが防止される。
また、コネクタ保持部材４の外周面と筐体６の内壁面との界面Ｂは、シール手段を構成する、溝部７、シール材８及び先端部４ａにより封止されているので、この界面Ｂを通じて水が筐体６の内部に浸入するのが防止される。

こうして、エンジンに搭載され、被水される電子制御装置１は、コネクタ保持部材４の充填材５による界面Ａの封止、及びコネクタ保持部材４のシール手段による界面Ｂの封止により、筐体６の内部への水の浸入はより、確実に防止される。
なお、溝部７は、シール手段の一構成要素であるが、筐体６に対するコネクタ保持部材４の位置決め部材でもある。

なお、上記電子制御装置１を図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す手順で製造することもできる。
先ず、筐体６に開口部６ａを上に向けて充填材５を注入する（図４（ａ））。
次に、この筐体６に、コネクタ３、コネクタ保持部材４が取り付けられた電子回路基板２を挿入し（図４（ｂ））、この後電子制御装置１を１８０度回転させ（図４（ｃ））、充填材５を硬化させることで、コネクタ３がコネクタ保持部材４を介して筐体６と一体化された電子制御装置１が製造される。
この製造方法の場合、溝部７に予めシール材８を塗布する必要はなく、この塗布工程は不要であるとともに、コネクタ３とコネクタ保持部材４との界面Ａ、及びコネクタ保持部材４と筐体６との界面Ｂは、同時に充填材５で封止されるので、図２に示した電子制御装置１と比較して製造時間が短縮される。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２の電子制御装置１Ａを示す分解斜視図である。
この実施の形態の電子制御装置１Ａでは、筐体６Ａは、放熱効果の高い金属により形成されたベース９と、このベース９と協同して電子回路基板２を収納したカバー１０とから構成されている。ベース９と、コネクタ保持部材４及びカバー１０とは接着材１５ａで接着されている。また、カバー１０とコネクタ保持部材４とは接着材１５ｂで接着されている。
この実施の形態では、この接着材１５ｂが実施の形態１のシール手段に相当する。

なお、カバー１０とコネクタ保持部材４との間に介在する接着材１５ｂは、コネクタ保持部材４の表面に塗布される。この場合、ノズルが水平方向にしか動かない接着材塗布機を用いて接着材を塗布しようとした場合、垂直面には接着材が塗布されない。
しかしながら、このコネクタ保持部材４は、傾斜面を有した台形形状であり、上記接着材塗布機を用いた場合にも、傾斜面に接着材が塗布される。
勿論、コネクタ保持部材は、筐体６の開口部６ａと同形である必要性があるが、台形形状に限定されるものではなく、上記接着材塗布機を用いて接着材を塗布することができないものの、矩形状のコネクタ保持部材であってもよい。
他の構成は、実施の形態１の電子制御装置１と同じである。

なお、コネクタ保持部材４と筐体６の開口部６ａとの間には接着材（図示せず）が介在しており、この接着材は、コネクタ保持部材４の表面に塗布される。この場合、ノズルが水平方向にしか動かない接着材塗布機を用いて接着材を塗布しようとした場合、垂直面には接着材が塗布されない。
しかしながら、このコネクタ保持部材４は、傾斜面を有した台形形状であり、上記接着材塗布機を用いた場合にも、傾斜面に接着材が塗布される。
勿論、コネクタ保持部材は、筐体６の開口部６ａと同形である必要性があるが、台形形状に限定されるものではなく、上記接着材塗布機を用いて接着材を塗布することができないものの、矩形状のコネクタ保持部材であってもよい。

この実施の形態の電子制御装置１Ａは、コネクタ３が取り付けられた電子回路基板２を筐体６の開口部６ａから挿入する代わりに、コネクタ３が取り付けられた電子回路基板２を上下方向からカバー１０及びベース９を挟み込んで組み立てられる。
従って、筐体６Ａが、電子回路基板２を筐体６の開口部６ａから挿入するのが困難である形状の場合にも、簡単に電子制御装置１Ａを組立てることができる。
また、ベース９は、放熱効果の高い金属により形成されているので、電子部品１６からの熱はベース９を通じて外部に効率良く放出される。
他の、作用、効果は実施の形態１の電子制御装置１と同じである。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３の電子制御装置１Ｂを示す分解部分断面図である。
この実施の形態３の電子制御装置１Ｂでは、筒形状のコネクタ保持部材４Ｃの下部に壁部１７が形成されており、コネクタ保持部材４Ｃに充填される充填材５はコネクタ３側から充填されている。
また、コネクタ３とコネクタ保持部材４Ｃとの間には、空隙があり、この空隙に充填材５が介在している。
他の構成は、実施の形態１の電子制御装置１と同じである。

この実施の形態の電子制御装置１Ｂは、実施の形態１の電子制御装置１と同様の効果を得ることができるとともに、充填材５は、コネクタ３から注入され壁部１７でせき止められるので、コネクタ保持部材４Ｃの先端部４Ｃａは、充填材５の影響を受けずに所定の寸法が確保され、先端部４Ｃａは、筐体６の溝部７に確実に嵌入される。

実施の形態４．
図７（ａ）はこの発明の実施の形態４の電子制御装置１Ｃを示す要部正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の部分側断面図である。
この電子制御装置１Ｃでは、コネクタ保持部材４Ｄは、対向した辺部が下方に向かって拡大した断面コ字状である。
四方を枠で囲んだコネクタ保持部材４をコネクタ３に多重成形で結合する場合、中間部で９０度に折曲された端子３ａの先端部がコネクタ保持部材４の枠から突出していると、成形金型の構造上、多重成形ができない。
しかしながら、上記コネクタ保持部材４Ｄは、端子３ａが突出した側には枠部が無いので多重成形も可能である。
この電子制御装置１Ｃでは、コネクタ３を三方の枠で構成されたコネクタ保持部材４Ｄで囲っているが、コネクタ３とコネクタ保持部材４Ｄとの三方の界面Ａは、図８に示すように、コネクタ保持部材４Ｄを傾斜した状態で充填材５をコネクタ保持部材４Ｄの内部に注入して封止される。
他の構成は、実施の形態１の電子制御装置１と同じである。

この実施の形態４の電子制御装置１Ｃは、実施の形態１の電子制御装置１と同様の効果を得ることができるともに、中間部で９０度に折曲された端子３ａの先端部がコネクタ保持部材４の枠から突出している場合でも、多重成形ができる。

ところで、上記各実施の形態１〜４の電子制御装置１〜１Ｃ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、筐体６，６Ａ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２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２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１〜１Ｃ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、上記各実施の形態では、筐体６とコネクタ保持部材４，４Ｃ，４Ｄとの界面Ｂを封止するシール手段として、溝部７、シール材８及び先端部４ａ，４Ｃａから構成されたものについて説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、例えば筐体６またはコネクタ保持部材４，４Ｃ，４Ｄに溝部を形成し、この溝部にＯリングを嵌着するようにしてもよい。
また、コネクタ３とコネクタ保持部材４，４Ｃ，４Ｄとの界面Ａを封止する手段として充填材５を用いたが、勿論このものに限定されるものではなく、例えば接着材も用いて界面Ａを封止するようにしてもよい。
また、上記各実施の形態１〜４の電子制御装置１〜１Ｃの筐体６，６Ａは、コネクタ３側が膨大な形状であるが、この発明は、全体が均一の高さのものであっても適用できるのは勿論である。
また、コネクタ保持部材４，４Ｃ，４Ｄの形状についても、コネクタ３を四面、三面の枠で囲む形状に限定されるものではなく、五面以上の枠を有するコネクタ保持部材でコネクタ３を囲むものであってもよい。

１，１Ａ 電子制御装置、２ 電子回路基板、３ コネクタ、３ａ 端子、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ コネクタ保持部材、４ａ，４Ｃａ 先端部、４ｂ 穴、４Ａ−１ 第１の保持部材部、４Ａ−２ 第２の保持部材部、５ 充填材、６，６Ａ 筐体、６ａ 開口部、７ 溝部、８ シール材、９ ベース、１５ａ，１５ｂ 接着材、１６ 電子部品、１７ 壁部。

Claims (7)

1. 電子部品が実装された電子回路基板と、
   この電子回路基板の端部に設けられたコネクタと、
   前記電子回路基板を収納しているとともに前記コネクタ側に開口部を有する筐体と、
   前記コネクタと前記開口部の内壁面との間に設けられ、該内壁面に密接してコネクタと協同して開口部を塞ぐコネクタ保持部材と、
   このコネクタ保持部材の外周面と前記筐体の内壁面との界面に設けられ、界面を封止するシール手段と、
   を備え、
   前記コネクタ保持部材は、前記コネクタに多重成形により設けられていることを特徴とする電子制御装置。
2. 前記コネクタ保持部材は、少なくとも三面の枠で前記コネクタを囲っていることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記コネクタ保持部材は、前記枠の内部に充填材が充填され、前記コネクタと前記コネクタ保持部材との界面は、この充填材で封止されていることを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
4. 前記シール手段は、前記筐体の内壁面に前記開口部側に開口して形成された溝部と、前記開口部から挿入され前記溝部にシール材を介して嵌着された前記コネクタ保持部材の先端部とから構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電子制御装置。
5. 前記筐体は、前記電子回路基板を載置したベースと、このベースと協同して前記電子回路基板を収納したカバーとを有していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電子制御装置。
6. 前記電子回路基板２は、表面に防湿コーティングが施されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電子制御装置。
7. 前記電子制御装置は、エンジンルームに設置されることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の電子制御装置。

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