JP2014053382A - 筺体及び電子装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】内部空間を形成する2つの部材の間にシール材を用いることなく内部空間を防水空間にでき、製造コストを低減できる防水用の筐体及び電子装置を提供する。
【解決手段】内部空間に電子部品(30)を収容する防水用の筺体(20)であって、一面が開口する箱状をなし、内部に電子部品(30)が固定される箱体(41)と、電子部品(30)が配置される内部空間を閉塞するように、箱体(41)における環状の貼り付け面(43)に直接的に接触して貼り付けられる防水フィルム(42)と、を備える。
【選択図】図6
【解決手段】内部空間に電子部品(30)を収容する防水用の筺体(20)であって、一面が開口する箱状をなし、内部に電子部品(30)が固定される箱体(41)と、電子部品(30)が配置される内部空間を閉塞するように、箱体(41)における環状の貼り付け面(43)に直接的に接触して貼り付けられる防水フィルム(42)と、を備える。
【選択図】図6
Description
本発明は、内部空間に電子部品を収容する防水用の筺体、及び、該筺体を備える電子装置に関するものである。
従来、例えば特許文献1に示されるように、内部空間に電子部品を収容する防水用の筺体が知られている。
特許文献1では、筐体が、下面が開口した四角箱状の上ケースと、上ケースの開口部を塞ぐ四角平板状をなした下ケースを備えている。上ケースは樹脂製であり、下ケースはダイカスト品である。そして、上ケースと下ケースとの間などに、シール材を介在させることで、上ケースと下ケースとの間の水密が保持されるようになっている。
上記したように、内部空間に電子部品を収容する従来の防水用の筺体では、内部空間を形成する2つの部材の間に、これら部材とは別にシール材を配置しなければならない。したがって、製造コストが高くなる。また、2つの部材として、アルミダイカストや、樹脂の射出成形により形成された部材をそれぞれ採用するため、これによっても製造コストが高くなる。
本発明は上記問題点に鑑み、内部空間を形成する2つの部材の間にシール材を用いることなく内部空間を防水空間にでき、製造コストを低減できる防水用の筐体及び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ために、本発明は、内部空間に電子部品(30)を収容する防水用の筺体であって、一面が開口する箱状をなし、内部に電子部品(30)が固定される箱体(41)と、電子部品(30)が配置される内部空間を閉塞するように、箱体(41)における環状の貼り付け面(43)に直接的に接触して貼り付けられる防水フィルム(42)と、を備えることを特徴とする。
このように、防水フィルム(42)が、筐体(41)の貼り付け面(43)に直接的に接触して貼り付けられることで、防水フィルム(42)と筐体(41)との間の水密が保持される。したがって、内部空間を形成する2つの部材としての、筐体(41)と防水フィルム(42)との間に、シール材を配置しなくても良く、これにより製造コストを低減することができる。また、2つの部材の一方として防水フィルム(42)を用いるため、アルミダイカストや、樹脂の射出成形により形成された部材を用いる場合に較べて、製造コストを低減することができる。以上により、筐体(41)と防水フィルム(42)との間にシール材を用いることなく内部空間を防水空間にでき、製造コストを低減することができる。また、周囲温度などの変化により、防水空間の気体が膨張・収縮しても、防水フィルム(42)と箱体(41)の貼り付け面(43)との貼り付け部に作用する応力を抑制することができる。すなわち、長期に渡り、防水性を確保することができる。
また、本発明のさらなる特徴は、貼り付け面(43)は平坦とされ、貼り付け面全域が同一平面内に位置することにある。
これによれば、貼り付け面全域に対して、防水フィルム(43)を容易に貼り付けることができる。また、平坦であるため、隙間が生じにくく、防水性を向上することができる。
また、本発明のさらなる特徴は、箱体(41)が、他部材(80)への取り付け面(44a)を有し、箱体(41)の深さ方向において、箱体(41)の底面(45)から取り付け面(44a)までの距離が、底面(45)から貼り付け面(43)までの距離よりも長いことにある。
これによれば、貼り付け面(43)が筐体の外面をなす構成に較べて、内部空間の気体が膨張しても、他部材(80)に防水フィルム(42)が接触しがたくなる。したがって、アルミダイカストや樹脂の射出成形などによる硬い部材を用いなくても、防水性を確保することができる。
また、本発明のさらなる特徴は、取り付け面(43)が、箱体(41)の開口周囲において、深さ方向に直交する第1方向、及び、深さ方向及び第1方向に直交する第2方向のうち、第1方向のみに設けられるとともに、開口を挟んで相対する位置に設けられていることにある。
これによれば、ロール状の防水フィルム(42)を第2方向に引き出して、取り付け面(43)に貼り付けることができる。したがって、製造工程を簡素化し、ひいては製造コストを低減することができる。
また、本発明のさらなる特徴は、箱体(41)が、取り付け面(44a)と貼り付け面(43)を繋ぐ側壁面(50)を有し、側壁面(50)は、箱体(41)の開口径が貼り付け面(43)に近いほど小さくなるように、傾斜面とされていることにある。
これによれば、例えば側壁面(50)において箱体(41)の開口径が一定とされる構成に較べて、貼り付け面(43)に防水フィルム(42)を貼り付けやすい。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図において、共通乃至関連する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)
図1に示すように、電子装置10は、コネクタ20と、プリント基板30と、筺体40と、を備えている。この電子装置10は、例えば車両のエンジンを制御する防水型の電子制御装置(ECU)として構成されている。
図1に示すように、電子装置10は、コネクタ20と、プリント基板30と、筺体40と、を備えている。この電子装置10は、例えば車両のエンジンを制御する防水型の電子制御装置(ECU)として構成されている。
コネクタ20は、図2〜図4に示すように、導電材料を用いて形成された複数のピン21と、樹脂材料を用いて形成され、各ピン21を保持するベース22と、を備えている。ベース22は、平面長方形の平板状に成形されている。
ピン21は、ベース22を貫通している。そして、ピン21は、ベース22の一面22aから略垂直に突出する第1ピン部23と、ベース22における一面22aと反対の裏面22bから突出する第2ピン部24と、を有している。第1ピン部23は、後述する外部コネクタ70のメス端子72と電気的に接続され、第2ピン部24は、プリント基板30の図示しないランドと、はんだを介して電気的に接続される。
第2ピン部24の実装構造としては、表面実装及び挿入実装のいずれも可能である。また、プリント基板30への第2ピン部24のはんだ付けは、フローはんだ付け及びリフローはんだ付けのいずれかが適宜選択される。本実施形態では、ピン21が屈曲部を有しておらず、直線状に延びている。すなわち、第2ピン部24がベース22の裏面22bから略垂直に突出している。そして、第2ピン部24が、プリント基板30の図示しない貫通孔に挿入された状態で、リフローはんだ付けにより、第2ピン部24がランドと電気的に接続される。
ベース22の一面22aには、一面22aに沿う方向、換言すれば一面22aに平行な面内において、第1ピン部23とオーバーラップしない位置に、突出部25が形成されている。以下、一面22aに沿う方向を水平方向と示す。この突出部25は、ベース22の一部として形成されており、一面22aから第1ピン部23の突出先端よりも高い位置まで突出している。そして、突出部25の突出先端面25aは、一面22aに平行、且つ、吸着ノズルにより真空吸着されるように平滑、となっている。なお、平滑とは、ベース22の裏面22bに対する突出先端面25aの平行度が、0.2mm以下となっていることを指す。
本実施形態では、突出部25が直方体状となっており、水平方向の外形輪郭が長方形となっている。そして、突出部25の一面22aに沿う長手方向は、平面長方形のベース22の長手方向と一致している。また、平面長方形の突出部25における短手方向及び長手方向の幅は、第1ピン部23の外径よりも長く、突出部25の剛性は、第1ピン部23の剛性よりも高くなっている。
一方、ベース22の裏面22bには、第2ピン部24の突出先端よりも低い高さで突出する支持部26が形成されている。支持部26は、プリント基板30に接触してプリント基板30上の所定高さにベース22を支持するものであり、2種類の支持部26a,26bを有している。第1支持部26aは、水平方向において第2ピン部24とオーバーラップせず、且つ、突出部25と少なくとも一部がオーバーラップする位置に形成されている。一方、第2支持部26bは、水平方向において、突出部25及び第1支持部26aとオーバーラップしない位置に形成されており、第1支持部26aと等しい突出高さを有している。
本実施形態では、図4及び図5に示すように、支持部26が直方体状となっており、水平方向の外形輪郭がいずれも長方形となっている。水平方向のうち、ベース22の長手方向における両端に、第2支持部26bがそれぞれ形成されている。そして、一対の第2支持部26bの間に第1支持部26aが形成されている。第1支持部26aの一面22aに沿う長手方向は、ベース22aの長手方向及び突出部25の長手方向と一致しており、第1支持部26a全体が突出部25とオーバーラップしている。一方、第2支持部26bの一面22aに沿う長手方向は、ベース22の長手方向と直交している。すなわち、第1支持部26aの長手方向と第2支持部26bの長手方向は、互いに直交している。
プリント基板30は、樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成された基材に、電極としてのランドを含む配線が形成されてなる。このプリント基板30には、図示しないが、マイコン、パワートランジスタ、抵抗、コンデンサなどが実装されて、上記した配線とともに回路が構成されている。また、プリント基板30には、上記したコネクタ20が実装されている。
筺体40は、内部空間に電子部品を収容する防水用の筺体である。この筐体40は、図6に示すように、一面が開口する箱状をなし、内部に電子部品が固定される箱体41を有している。また、電子部品が配置される内部空間を閉塞するように、箱体41に直接的に接触して貼り付けられる防水フィルム42を有している。このように、防水フィルム42が、貼り付け面43に直接的に接触して貼り付けられることで、防水フィルム42と箱体41との間の水密が保持されるようになっている。本実施形態では、筺体40の内部空間に、電子部品として上記したプリント基板30が収容される。
箱体41は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)やポリブチレンテレフタレート(PBT)などの樹脂を用いて形成されている。この箱体41は、図6及び図7に示すように、環状の貼り付け面43を有しており、この貼り付け面43に防水フィルム42が貼り付けられる。本実施形態では、貼り付け面43が平坦とされ、貼り付け面全域が同一平面内に位置している。また、箱体41は、他部材80への取り付け面44aを有しており、箱体41の深さ方向において、箱体41の底面45から取り付け面44aまでの距離が、底面45から貼り付け面43までの距離よりも長くなっている。以下、箱体41の深さ方向を単に深さ方向と示す。この取り付け面44aは、他部材80に例えばねじ締結により固定されるフランジ44の一面である。さらに、取り付け面44a、すなわちフランジ44は、箱体41の開口周囲において、深さ方向に直交する第1方向、及び、深さ方向及び第1方向に直交する第2方向のうち、第1方向のみに設けられるとともに、開口を挟んで相対する位置に設けられている。すなわち、箱体41の開口周囲のうち、第2方向には、フランジ44が設けられていない。第1方向では、取り付け面44aが外面、貼り付け面43が、取り付け面44aから一段下がった内面となっており、第2方向では、貼り付け面43が外面となっている。
また、箱体41は、深さ方向において、貼り付け面43と底面45との間に、支持面46を有している。この支持面46は平坦とされ、支持面全域が同一平面内に位置している。本実施形態では、支持面46が環状となっている。支持面46には、プリント基板30を熱かしめするための柱部47が複数箇所に形成されている。この柱部47は、支持面46から深さ方向に突出しており、プリント基板30の図示しない貫通孔に挿通されている。そして、その先端側が熱かしめされている。
また、箱体41は、コネクタ20に対応して底面45に設けられた開口部48と、該開口部48の周縁に設けられ、外部コネクタ70が嵌合する筒状突起部49を有している。本実施形態では、コネクタ20を複数、具体的には2つ有し、箱体41は、開口部48と筒状突起部49をコネクタ20と同数有している。図6に示すように、筒状突起部49は、底面45から、深さ方向において貼り付け面43と反対側に突出している。また、本実施形態では、底面45から、深さ方向において貼り付け面43側にも、支持面46に到達しない高さで突出している。コネクタ20の第1ピン部23は、プリント基板30に実装され、プリント基板30が支持面46に配置されると、図1に示すように、開口部48を介して筒状突起部49の筒内に突出する。なお、符号49aは、外部コネクタ70と嵌合するための嵌合突起49aである。このように、本来、ベース22とともにコネクタ20のハウジングとして機能する部分を、筒状突起部49として、箱体41(筺体40)に設けている。
防水フィルム42は、筺体40の内部空間を防水空間とすべく、防水性を有しており、箱体41の貼り付け面43に直接的に接触して貼り付けられる。直接的に接触して貼り付けられる形態としては、防水フィルム42が接着層を有しても良いし、箱体41が加熱により溶融し、防水フィルム42に熱溶着されても良い。
本実施形態では、防水フィルム42が、貼り付け面43に接触する層として、加熱により溶融するシーラント層42aを有している。シーラント層42aとしては、箱体41を形成する樹脂よりも例えば融点が低く、箱体41よりも低温で軟化する材料を用いて形成されている。このような材料としては、例えばポリプロピレン(PP)やポリエチレン(PE)がある。また、シーラント層42a以外にも、電磁波吸収層42bを有している。電磁波吸収層42bは、EMC性能を向上するための層であり、例えばゴムに軟磁性分を混練したもの、ゴムにフェライト粉を混練したものを採用することができる。そして、貼り付け面43側から、シーラント層42a、電磁波吸収層42bの順で積層されている。
次に、上記した電子装置10の製造方法について説明する。
先ず、プリント基板30にコネクタ20を実装する。プリント基板30には、ピン21の第2ピン部24が挿入される貫通孔が形成されており、この貫通孔の壁面及び開口周辺にランドが形成されている。ベース22が配置されるプリント基板30の一面側において、スクリーン印刷法などにより、リフローはんだ付け用のはんだペーストを、ランド及び貫通孔上に塗布する。そして、図示しない吸着ノズルにより突出部25の突出先端面25aを真空吸着し、コネクタ20を搬送して、第2ピン部24が上記貫通孔内に挿入されるように、プリント基板30上に載置する。このとき、はんだペーストの一部は貫通孔内に押し込まれる。そして、この状態で、リフロー炉に通し、ピン21をプリント基板30のランドにリフローはんだ付けする。このとき、マイコンやパワートランジスタなどもリフローはんだ付けされる。
次に、コネクタ20が実装されたプリント基板30を、箱体41に組み付ける。本実施形態では、箱体41の柱部47がプリント基板30の対応する貫通孔を挿通するように、支持面46上にプリント基板30を配置する。そして、プリント基板30を挿通した柱部47の先端部分を加熱し、柱部47によりプリント基板30を熱かしめする。
次に、図9(a)に示すように、ロール状の防水フィルム42を、フランジ44が設けられていない第2方向に引き出し、貼り付け面43上に載置する。この状態で、図示しないヒートツールを電磁波吸収層42b側から防水フィルム42に押し当てることで、防水フィルム42のシーラント層42aを溶融させ、貼り付け面43に密着させる。すなわち、防水フィルム42を貼り付け面43に熱溶着する。その後、第2方向両端で、防水フィルム42をカットすることで、図9(b)に示すように、箱体41に防水フィルム42が貼り付けられた筺体40、ひいては電子装置10を得ることができる。
次に、電子装置10の防水構造について説明する。
上記した電子装置10では、防水フィルム42が、貼り付け面43に直接的に接触して貼り付けられることで、防水フィルム42と箱体41との間の水密が保持される。一方、コネクタ20と筐体40とは機械的に分離されており、水密は保持されていない。そこで、電子装置10は、シール材60をさらに備えている。そして、外部コネクタ70が筒状突起部49に嵌合された状態で、シール材60と防水フィルム42により、プリント基板30の収容された内部空間が防水空間となる。
外部コネクタ70は、ハーネス71と電気的に接続され、筒状突起部49に嵌合した状態で、コネクタ20の第1ピン部23と電気的に接続されるメス端子72と、該メス端子72を保持するハウジング部73と、を有している。ハウジング部73は、筒状突起部49に対応して形成され、嵌合時に筒状突起部49が挿入配置される環状の溝部74を有している。詳しくは、ハウジング部73が、後端側に設けられた基部75と、該基部75の一面側から突出する突出部を有している。また、突出部として、筒状突起部49内に配置される内側突出部76と、筒状突起部49の外に配置される外側突出部77と、を有している。そして、内側突出部76と外側突出部77の間に溝部74が形成されている。
内側突出部76には、メス端子72が配置されている。また、内側突出部76は、コネクタ20の突出部25に対応して形成され、メス端子72が設けられた一端側に開口する凹部78を有している。この凹部78に突出部25が挿入されることで、筒状突起部49に外部コネクタ70が嵌合される際に、外部コネクタ70を筒状突起部49、ひいてはコネクタ20に対して真っ直ぐに導いて嵌合させることができる。すなわち、外部コネクタ70は、突出部25に対して真っ直ぐに挿入しなければ、筒状突起部49とは嵌合せず、コネクタ20とは電気的に接続されない。このように、突出部25及び凹部78により、外部コネクタ70の嵌合がガイドされ、ピン21(第1ピン部23)の抉りを抑制することができる。
シール材60は、外部コネクタ70が筒状突起部49に嵌合した状態で、筒状突起部49の突起先端49bと溝部74の底面74aとの間に、全周で介在される。なお、底面74aとは、基部75の一面である。そして、シール材60は、突起先端49b及び底面74aに全周で接触する。これにより、筒状突起部49とハウジング部73との間の水密が保持され、ひいては、プリント基板30及びコネクタ20の配置された内部空間が防水空間となる。
本実施形態では、図11に示すように、外部コネクタ70が筒状突起部49に嵌合される前に、溝部74の底面74aに対してシール材60が接触配置される。底面74aは段差構造を有しており、シール材60は段差を有する底面74aに嵌め込まれる。なお、図10及び図11に示す符号80は、電子装置10が取り付けられる他部材である。電子装置10はフランジ44の取り付け面44aを他部材80に接触させた状態で、他部材80に取り付けられている。本実施形態では、他部材80として、エンジンブロックや車両ボディなどを採用することができる。
次に、上記したコネクタ20、筺体40、及び電子装置10の特徴部分の作用効果について説明する。先ずコネクタ20に関する特徴部分の作用効果について説明する。
本実施形態では、平板状のベース22の一部として、ベース22の一面22a側に、第1ピン部23よりも高い位置まで突出する突出部25を設けている。また、突出部25の突出先端面25aは、一面22aに平行、且つ、平滑となっている。したがって、突出先端面25aを吸着ノズルで真空吸着し、コネクタ20を搬送することができる。また、突出部25を、第1ピン部23とオーバーラップしない位置に設けるため、突出部25を除去しなくとも、第1ピン部23と外部コネクタ70のメス端子72との電気的な接続を確保することができる。したがって、はんだ付けに要する工程を増やすことなく、真空吸着によりコネクタ20を搬送することができる。また、外部コネクタ70の嵌合の際に、突出部25によりガイドされるため、ピン21の抉りを抑制することもできる。
また、ベース22の一部として、ベース22の裏面22b側に、第2ピン部24の突出先端よりも低い高さで突出し、プリント基板30上の所定高さにベース22を支持する支持部26を設けている。したがって、プリント基板30上にコネクタ20を安定配置することができる。そして、第2ピン部24とプリント基板30との接続信頼性を向上することができる。
ところで、支持部26を有さない構成では、外部コネクタ70を筒状突起部49に嵌合する際、抉りを抑制するための突出部25が、外部コネクタ70のハウジング部73(凹部78の壁面)に押される。このとき、突出部25の形成部位を中心としてベース22に反りが生じてしまう。特にベース22における長手方向両端に第2支持部26bが設けられた構成では、反りが生じやすい。これに対し、本実施形態では、支持部26として、第2ピン部24とオーバーラップせず、且つ、突出部25と少なくとも一部がオーバーラップする位置に形成された第1支持部26aを有している。このため、突出部25がハウジング部73に押されても、突出部25の直下に第1支持部26aが存在するため、ベース22に反りが生じるのを抑制することができる。したがって、外部コネクタ70の嵌合時において、第1ピン部23の抉りを抑制しつつ、特に突出部25周辺において、第2ピン部24とプリント基板30との接続部の信頼性を向上することができる。
また、支持部26として、第1支持部26aに加えて、第1支持部26aと突出高さが等しく、突出部25及び第1支持部26aとオーバーラップしない位置に形成された第2支持部26bを有している。したがって、第1支持部26a及び第2支持部26bにより、プリント基板30上にコネクタ20をより安定配置することができる。
特に本実施形態では、ベース22の長手方向において、一対の第2支持部26bの間に第1支持部26aが形成されている。また、突出部25の長手方向は、ベース22の長手方向と一致し、第1支持部26aの長手方向は、ベース22の長手方向と一致し、第2支持部26bの長手方向は、ベース22の長手方向と直交している。
これによれば、第1支持部26aと第2支持部26bとで、長手方向を直交させているので、水平方向(ベース22の長手方向及び短手方向)において、コネクタ20をプリント基板30に安定配置することができる。また、水平方向において、第2ピン部24とプリント基板30との接続部に作用する応力を低減することができる。特に第1支持部26aの長手方向を、ベース22の短手方向に較べて反りが大きくなりやすいベース22の長手方向と一致させているので、上記した接続部に作用する応力を効果的に低減することができる。
また、突出部25の剛性を、第1ピン部23の剛性よりも高くしている。例えば車両振動により、外部コネクタ70がコネクタ20に対してがたついても、第1ピン部23よりも剛性の高い突出部25が、外部コネクタ70のハウジング部73に接触する。したがって、ピン21に応力が作用して曲りが生じるなどの不具合を抑制することができる。
また、本実施形態では、本来、ベース22とともにコネクタ20のハウジングとして機能する部分を、筒状突起部49として、箱体41(筺体40)に設けている。これにより、外部コネクタ70が嵌合するコネクタ20の筒状部分を不要とすることができる。
次に、筐体40に関する特徴部分の作用効果について説明する。
本実施形態では、筐体40を構成する2つの部材の一方として、防水フィルム42を用いるため、アルミダイカストや、樹脂の射出成形により形成された部材を用いる場合に較べて、製造コストを低減することができる。また、防水フィルム42が、箱体41の貼り付け面43に直接的に接触して貼り付けられることで、防水フィルム42と箱体41との間の水密が保持される。したがって、内部空間を形成する2つの部材としての、箱体41と防水フィルム42との間に、シール材を配置しなくても良く、これにより製造コストを低減することができる。以上により、2つの部材の間にシール材を用いることなく防水空間を形成でき、製造コストを低減することができる。また、周囲温度などの変化により、内部空間の気体が膨張・収縮すると、それに応じて防水フィルム42が変形することができる。したがって、内部空間に収容された電子部品、例えばプリント基板30に過度な力が掛かるのを抑制することもできる。また、防水フィルム42の変形により、防水フィルム42と箱体41の貼り付け面43との貼り付け部に作用する応力を抑制することができる。すなわち、長期に渡り、防水性を確保することができる。
また、貼り付け面43が平坦とされ、貼り付け面全域が同一平面内に位置している。したがって、貼り付け面全域に対して、防水フィルム42を容易に貼り付けることができる。また、平坦であるため、貼り付け時に隙間が生じにくく、防水性を向上することができる。
また、箱体41は、他部材80への取り付け面44aを有しており、深さ方向において、箱体41の底面45から取り付け面44aまでの距離が、底面45から貼り付け面43までの距離よりも長くなっている。これによれば、貼り付け面43が箱体41の外面をなす構成に較べて、内部空間の気体が膨張し、これにともなって防水フィルム42が変形しても、図12に示すように他部材80に防水フィルム42が接触しがたくなる。したがって、アルミダイカストや樹脂の射出成形などによる硬い部材を用いなくても、防水性を確保することができる。なお、図12では、箱体41の構造を簡素化して図示している。
さらに本実施形態では、取り付け面43が、箱体41の開口周囲において、第1方向のみに設けられるとともに、開口を挟んで相対する位置に設けられている。したがって、ロール状の防水フィルム42を第2方向に引き出して、取り付け面43に貼り付けることができる。これにより、製造工程を簡素化し、ひいては製造コストを低減することができる。
また、本実施形態では、電子部品としてのプリント基板30を、柱部47を熱かしめすることで、筐体40に固定している。このため、筺体40にプリント基板30を固定するためのねじを不要とすることができる。
次に、電子装置10の防水構造に関する特徴部分の作用効果について説明する。
本実施形態では、シール材60を、筒状突起部49の外面又は内面と、この面に対向する外部コネクタ70の面の間に介在されるのではなく、筒状突起部49の突起先端49bと溝部74の底面74aとの間に、全周で介在される。したがって、水平方向において、筐体40とコネクタ20との間に位置ずれが生じても、筒状突起部49とハウジング部73との間の水密が保持される。すなわち、筐体40の防水空間を保持することができる。特に本実施形態では、コネクタ20を複数有している。したがって、プリント基板30に対して各コネクタ20が実装ばらつきを有するため、水平方向において、筐体40とコネクタ20との間に位置ずれが生じてやすい。しかしながら、突起先端49bと底面74aとの間にシール材60を介在するため、このような場合にも、筒状突起部49とハウジング73部との間の水密、ひいては筐体40の防水空間を保持することができる。
(第2実施形態)
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
上記実施形態では、水平方向における突出部25の位置について、第1ピン部23とオーバラップしない位置とされる点のみを述べた。これに対し、本実施形態では、吸着搬送される上でより好ましい位置に設けられる点、詳しくは真空吸着された状態で、重量バランスのとれる位置に設けられる点を特徴とする。これによれば、吸着状態がより安定し、例えば搬送時の外れを抑制することができる。
図13では、ベース22が突出部25を1つのみ有している。そして、突出部25は、水平方向において、ベース22の中心位置に設けられている。
図14に示す第1変形例も、図13同様、ベース22が突出部25を1つのみ有している。そして、突出部25は、水平方向において、コネクタ20の質量中心に設けられている。なお、図14において、ピン21aは電力用のパワーピンであり、ピン21bは信号伝送用のシグナルピンである。パワーピン21aの線径はシグナルピン21bの線径よりも太いものとなっている。
図15に示す第2変形例では、ベース22が、突出部25を複数(具体的には2つ)有している。そして、水平方向において、複数の突出部25の中心位置が、ベース22の中心位置と一致している。
図16に示す第3変形例も、図15同様、ベース22が、突出部25を複数(具体的には2つ)有している。そして、水平方向において、複数の突出部25の中心位置が、コネクタ20の質量中心と一致している。
(第3実施形態)
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
上記実施形態では、深さ方向において、取り付け面44aよりも底面45側に貼り付け面43が位置する例を示した。しかしながら、例えば図17に示すように、深さ方向において、底面45から最も離れた位置に貼り付け面43が位置するようにしても良い。換言すれば、一面が開口する箱体41の開口周囲を貼り付け面43としても良い。これによれば、箱体41の構造を簡素化することができる。なお、図17では、図12同様、箱体41の構造を簡素化して図示している。
(第4実施形態)
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
上記実施形態では、貼り付け面43と取り付け面44aを繋ぐ側壁面について特に言及しなかった。本実施形態では、図18に示すように、側壁面50が、箱体41の開口径が貼り付け面43に近いほど小さくなるように、傾斜面となっている。なお、図18では、図12同様、箱体41の構造を簡素化して図示している。
例えばヒートツールを用いて防水フィルム42を貼り付ける場合、側壁面50において箱体41の開口径が一定だと、ヒートツールが側壁面50に接触して、溶融させたくない側壁面50の部分も溶融してしまう。側壁面50の溶融を避けようとすると、貼り付け面43において防水フィルム42の貼り付け長さが短くなってしまう。すなわち、他部材80への取り付けがうまくいかなかったり、所望の防水性を確保することができない虞がある。
これに対し、本実施形態では、側壁面50が傾斜面となっているため、貼り付け面43に防水フィルム42を貼り付けやすい。したがって、側壁面50の部分を溶融させずに、防水フィルム42の貼り付け長さを確保することができる。
(第5実施形態)
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態の特徴は、図19に示すように、防水フィルム42が、アコーディオンのような折りたたみ構造をなしていることにある。折りたたみ構造は換言すれば蛇腹構造とも言える。なお、図19では、図12同様、箱体41の構造を簡素化して図示している。
これによれば、防水フィルム42が通気性を有していないか、通気性を殆ど有しておらず、周囲の温度変化によって内部空間の圧力が変化しても、それにともなって防水フィルム42が図20に示すように容易に変形することができる。したがって、防水フィルム42と箱体41の貼り付け面43との貼り付け部に作用する応力を、防水フィルム42の変形によって緩和することができる。すなわち、長期に渡り、防水性を確保することができる。
(第6実施形態)
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
上記実施形態では、防水フィルム42が通気性を有していないか、通気性を殆ど有していない例を示した。これに対し、本実施形態の特徴は、防水フィルム42が防水性を有しつつ通気性も有している点にある。
図21に示す防水フィルム42は、加熱により溶融するシーラント層42aと、通気性を有する補強層42cを有している。そして、貼り付け面43側から、シーラント層42a、補強層42cの順で積層されている。補強層42cとしては、例えばアルミニウムやSUSを用いて形成された線材をメッシュ構造(網目構造)のシート状に成形したものを採用することができる。このように補強層42cを有すると、貼り付け後において、防水フィルム42の強度を向上することができる。そして、後工程での破れ等を抑制することができる。
また、補強層42cが通気性を有しており、シーラント層42aも通常の樹脂筐体に較べると厚さが十分に薄いので、防水フィルム42は少なからず通気性を有している。このように、防水フィルム42は、水など液体の通過を阻止し、気体を通過させることができる。したがって、周囲温度が変化しても、防水フィルム42の通気性により、筺体40の内圧と外圧との差を低減することができる。したがって、例えば通気性を有さない防水フィルム42を用いる場合に較べて、防水フィルム42の変形を少なからず低減することができる。これによっても、他部材80への接触が抑制される。また、防水フィルム42と箱体41の貼り付け面43との貼り付け部に作用する応力を抑制することができる。すなわち、長期に渡り、防水性を確保することができる。また、防水フィルム42が少なからず圧力調整機能を有するので、呼吸フィルタを設けなくとも良い。
一方、図22に示す第4変形例では、通気層42dと、補強層42cを有している。通気層42dは、防水性とともに通気性を有する層であり、例えば微多孔質オレフィンフィルム、微多孔質フッ素フィルムなど、微多孔質構造のフィルムを採用することができる。そして、貼り付け面43側から、通気層42d,補強層42cの順で積層されている。この防水フィルム42は、箱体41側を加熱により溶融することで、貼り付け面43に貼り付けられる。これによっても、上記した防水フィルム42と同様の効果を奏することができる。
(第7実施形態)
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
上記実施形態では、柱部47が、防水フィルム42に接触しないように、柱部47の高さ、支持面46と貼り付け面43の位置関係が決定される例を示した。これに対し、本実施形態の特徴は、防水フィルム42における柱部47に対応する部分が、プリント基板30側に凹んでいることにある。
図23に示すように、柱部47の先端が防水フィルム42に接触するように、柱部47の高さ、支持面46と貼り付け面43の位置関係が決定されている。そして、図24に示すように、防水フィルム42は、柱部47に対応する部分に凹部42eを有している。この凹部42eにおいて、防水フィルム42は柱部47に密着している。このような構造は、柱部47によりプリント基板30熱かしめする前に、防水フィルム42を貼り付け、その後、防水フィルム42における柱部47の部分をヒートツールで加熱・加圧することで、形成することができる。なお、防水フィルム42を貼り付け面43に貼り付ける際に、柱部47の部分をヒートツールで加熱・加圧しても良い。これによれば、防水フィルム42の貼り付けと熱かしめを一括で行うことができるので、製造工程をより簡素化することができる。
(第8実施形態)
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態において、上記実施形態に示したコネクタ20、筐体40、及び電子装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
上記実施形態では、シール材60を溝部74の底面74aに配置した状態で、外部コネクタ70を嵌合する例を示した。これに対し、本実施形態では、図25に示すように、筒状突起部49の突起先端49bにシール材60を固定しておき、この状態で、外部コネクタ70を嵌合する。これによっても、外部コネクタ70を筒状突起部49に嵌合した状態で、突起先端49bと底面74aとの間にシール材60が介在され、筒状突起部49とハウジング部73との間の水密を保持することができる。
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。
プリント基板30に2つのコネクタ20が実装される例を示したが、プリント基板30に実装されるコネクタ20の個数は特に限定されるものではなく、1つでも良い。また、複数のコネクタ20が実装される場合には、その個数を3つ以上としても良い。
防水フィルム42の構成は上記例に限定されるものではない。防水フィルム42は、水など液体の通過を阻止する防水性を少なくとも有しており、箱体41の貼り付け面43に貼り付けられるものであれば良い。例えば箱体41よりもヤング率の低い材料を用いて形成された防水フィルム42を採用しても良い。これによれば、折りたたみ構造をなす防水フィルム42同様、内部空間の圧力が変化しても、それにともなって防水フィルム42が容易に変形することができる。したがって、防水フィルム42と箱体41の貼り付け面43との貼り付け部に作用する応力を、防水フィルム42の変形によって緩和することができる。また、シーラント層42a、通気層42d、補強層42cを有する防水フィルム42を採用することもできる。
支持部26として、第1支持部26aと第2支持部26bを有する例を示したが、第1支持部26aのみ有する構成としても良い。また、第2支持部26bのみ有する構成としても良い。また、ベース22は少なくとも突出部25を有せば良い。
箱体41の貼り付け面43は平坦とされ、貼り付け面全域が同一平面内に位置する形態に限定されるものではない。また、取り付け面44aを有するフランジ44が、第1方向だけでなく、第2方向にも設けられた構成としても良い。
本実施形態では、箱体41が、底面45に開口部48を有するとともに筒状突起部49を有する例を示した。しかしながら、筺体40としては、開口部48及び筒状突起部49を有さず、防水フィルム42を箱体41の貼り付け面43に貼り付けることで、防水空間が完成する構成を採用することもできる。
10・・・電子装置、20・・・コネクタ、21・・・ピン、21a・・・パワーピン、21b・・・シグナルピン、22・・・ベース、22a・・・一面、22b・・・裏面、23・・・第1ピン部、24・・・第2ピン部、25・・・突出部、25a・・・突出先端面、26・・・支持部、26a・・・第1支持部、26b・・・第2支持部、30・・・プリント基板、40・・・筺体、41・・・箱体、42・・・防水フィルム、42a・・・シーラント層、42b・・・電磁波吸収層、42c・・・補強層、42d・・・通気層、42e・・・凹部、43・・・貼り付け面、44・・・フランジ、44a・・・取り付け面、45・・・底面、46・・・支持面、47・・・柱部、48・・・開口部、49・・・筒状突起部、49a・・・嵌合凸部、49b・・・突起先端、50・・・側壁面、60・・・シール材、70・・・外部コネクタ、71・・・ハーネス、72・・・メス端子、73・・・ハウジング部、74・・・溝部、74a・・・底面、75・・・基部、76・・・内側突出部、77・・・外側突出部、78・・・凹部、80・・・他部材
Claims (18)
- 内部空間に電子部品(30)を収容する防水用の筺体であって、
一面が開口する箱状をなし、内部に前記電子部品(30)が固定される箱体(41)と、
前記電子部品(30)が配置される内部空間を閉塞するように、前記箱体(41)における環状の貼り付け面(43)に直接的に接触して貼り付けられる防水フィルム(42)と、を備えることを特徴とする筺体。 - 前記貼り付け面(43)は平坦とされ、前記貼り付け面全域が同一平面内に位置することを特徴とする請求項1に記載の筺体。
- 前記箱体(41)は、他部材(80)への取り付け面(44a)を有し、
前記箱体(41)の深さ方向において、前記箱体(41)の底面(45)から前記取り付け面(44a)までの距離が、前記底面(45)から前記貼り付け面(43)までの距離よりも長いことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の筺体。 - 前記取り付け面(44a)は、前記箱体(41)の開口周囲において、前記深さ方向に直交する第1方向、及び、前記深さ方向及び前記第1方向に直交する第2方向のうち、前記第1方向のみに設けられるとともに、前記開口を挟んで相対する位置に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の筺体。
- 前記箱体(41)は、前記取り付け面(44a)と前記貼り付け面(43)を繋ぐ側壁面(50)を有し、
前記側壁面(50)は、前記箱体(41)の開口径が前記貼り付け面(43)に近いほど小さくなるように、傾斜面とされていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の筺体。 - 前記防水フィルム(42)は、前記箱体(41)の前記貼り付け面(43)に熱溶着されることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の防水用筺体。
- 前記防水フィルム(42)は、通気性を有することを特徴とする請求項6に記載の防水用筺体。
- 前記防水フィルム(42)は、前記貼り付け面(43)に接触する層として、加熱により溶融するシーラント層(42a)を含むことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の防水用筺体。
- 前記箱体(41)の前記貼り付け面(43)の部分が加熱により溶融し、
前記防水フィルム(42)は、防水性とともに通気性を有する通気層(42d)を含むことを特徴とする請求項7に記載の筺体。 - 前記防水フィルム(42)は、補強層(42c)を含むことを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の筺体。
- 前記防水フィルム(42)は、アコーディオンのような折りたたみ構造をなしていることを特徴とする請求項6に記載の筺体。
- 前記箱体(41)は、前記電子部品としてのプリント基板(30)を熱かしめするための柱部(47)を有することを特徴とする請求項1〜11いずれか1項に記載の筺体。
- 前記防水フィルム(41)における前記柱部(47)に対応する部分が、前記プリント基板(30)側に凹んでいることを特徴とする請求項12に記載の筺体。
- 請求項1〜13いずれか1項に記載の筺体(40)と、
前記筐体(40)の前記内部空間に配置された電子部品(30)と、を備えることを特徴とする電子装置。 - 前記内部空間を防水空間とするシール材(60)を備え、
前記電子部品として、コネクタ(20)が実装されたプリント基板(30)を有し、
前記コネクタ(20)は、複数のピン(21)と、樹脂材料を用いて形成され、各ピン(21)を保持するベース(22)と、を有し、
各ピン(21)において、前記ベース(22)の一面(22a)側から該一面(22a)に垂直に突出する第1ピン部(23)は、外部コネクタ(70)と電気的に接続される部分であり、前記ベース(22)における前記一面(22a)と反対の裏面(22b)側から突出する第2ピン部(24)は、前記プリント基板(30)と電気的に接続されており、
前記箱体(41)は、前記コネクタ(20)に対応して設けられた開口部(48)と、該開口部(48)の周縁に設けられ、前記外部コネクタ(70)が嵌合する筒状突起部(49)と、を有し、
前記コネクタ(22)の第1ピン部(23)は、対応する前記開口部(48)を介して前記筒状突起部(49)の筒内に突出しており、
前記外部コネクタ(70)は、ハーネス(71)と電気的に接続され、前記筒状突起部(49)に嵌合した状態で、前記第1ピン部(23)と電気的に接続されるメス端子(72)と、該メス端子(72)を保持するハウジング部(73)と、を有するとともに、前記ハウジング部(73)が、前記筒状突起部(49)に対応して形成され、嵌合時に前記筒状突起部(49)が挿入配置される環状の溝部(74)を有するものであり、
前記シール材(60)は、前記外部コネクタ(70)が前記筒状突起部(49)に嵌合した状態で、前記筒状突起部(49)の突起先端(49b)と前記溝部(74)の底面(74a)との間に全周で介在されて、前記筒状突起部(49)の突起先端(49b)及び前記溝部(74)の底面(74a)に全周で接触することを特徴とする請求項14に記載の電子装置。 - 前記シール材(60)は、前記外部コネクタ(70)が前記筒状突起部(49)に嵌合される前に、前記溝部(74)の底面(74a)に接触配置されることを特徴とする請求項15に記載の電子装置。
- 前記シール材(60)は、前記外部コネクタ(70)が前記筒状突起部(49)に嵌合される前に、前記筒状突起部(49)の突起先端(49b)に固定されることを特徴とする請求項15に記載の電子装置。
- 前記コネクタ(20)を複数有し、
前記箱体(41)は、前記開口部(48)と前記筒状突起部(49)を、前記コネクタ(20)と同数有し、
前記筒状突起部(49)には、対応する前記外部コネクタ(70)がそれぞれ嵌合されることを特徴とする請求項15〜17いずれか1項に記載の電子装置。
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-
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