JP2017011152A - 車載電子機器筐体およびその樹脂インサート筐体 - Google Patents
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Abstract
Description
半導体モジュール等の内部電子機器が発生する電磁波の外部への漏れや、外部からの電磁波の侵入等を防止する機能と、
電子機器の駆動によって生じる熱を筐体外に排出する機能、さらに、
機器自体が軽量であること
が必要である。そこで、筐体壁に金属性のシールド部材を用いた樹脂インサート部品と、良熱伝導材で形成されるヒートシンクと、を組み合わせて用いる筐体構造がある(たとえば下記特許文献1)。
また、配線コネクタ等外部の機器との電気的な接続、電磁シールド性、防水防塵性、の確保について具体的な対策が開示されていない。
さらにシールド材の変形に対応して、2回の成形工程でシールド材裏表に樹脂を充填させるため、材料コスト、成形コストが高くなる、といった課題があった。
またこの発明はさらに、外部と電気的な接続、電磁シールド性、といった機能、さらに安価に製造できるといった機能も追加的に有する車載電子機器筐体およびその樹脂インサート筐体も提供することを目的とする。
またこの発明はさらに、外部と電気的な接続、電磁シールド性といった機能、さらに安価に製造できるといった機能を追加的に有する車載電子機器筐体およびその樹脂インサート筐体も提供できる。
また、シールド材と上蓋、下蓋とを締結する間隔、コネクタ接続のための穴の直径、樹脂インサート筐体の高さより詳しくはシールド材の高さ、を遮蔽したい電磁波の波長よりも小さい寸法とすることで、外部と電気的な接続および電磁シールド性を確保できる。
また、シールド材を樹脂で一体に成形することで防水防塵性を確保できる。
また、1回の成形工程でシールド材内壁のみに樹脂を充填し成形するため、樹脂インサート筐体の軽量化できる。シールド材が簡素な形状にでき、樹脂インサート成形回数、樹脂使用量が削減できるため材料コスト、成形コストの抑制ができる。
図1は、この発明の実施の形態1に係わる車載電子機器筐体の一例の分解斜視図である。本実施の形態の車載電子機器筐体は、冷却部3上部に樹脂インサート筐体1を設置し、樹脂インサート筐体1と上蓋2、下蓋4をそれぞれネジで締結し、必要に応じて冷却部3と樹脂インサート筐体1の間、樹脂インサート筐体1と上蓋2の間、冷却部3上に搭載された電子機器間の隙間にシール材(共に図示省略)を充填する構造である。なお本実施の形態を含め以下の実施の形態では、一般的な全体が四角形の車載電子機器筐体を例示している。
また、シールド材1aと上蓋2、下蓋4とを締結するネジの間隔、配線コネクタ接続孔1dの直径、樹脂インサート筐体1の高さ等を遮蔽したい電磁波の波長に対して電磁波の漏洩を抑制できる寸法とすることで電磁シールド性を確保できる。
また、シールド材1aを樹脂で一体に成形し、配線コネクタ接続部1iを設置することで防水防塵性を確保できる。
また、樹脂インサート筐体1は1回の成形工程でシールド材1aの内壁のみに樹脂を充填し成形するため、機器を軽量化できる。
また、シールド材1aは各辺個別で簡素な形状で、樹脂インサート成形回数、樹脂使用量が削減できるため材料コスト、成形コストの抑制ができる。
また、樹脂貫通孔1cの間隔、
また、雌ネジ穴2aおよび雌ネジ穴4aおよび樹脂貫通孔1cおよび配線コネクタ接続孔1dの直径、
さらに、シールド材1aの高さ
は、遮蔽したい電磁波の波長より短いものとする。なお上記各穴、孔の直径は、穴、孔が円形でない場合も考慮して広義には最長径とする。
上蓋2および下蓋4を樹脂インサート筐体1のシールド材1aに締結するのはネジに限定されず、リベット、かしめ止め、溶接、等であってもよい。
またシールド材1a、上蓋2、下蓋4の遮蔽したい電磁波を十分吸収できる板厚は、例えば1.0mm、または1.0mm、以上とする。
なお、例えば図2の1aaで示す、コの字型に曲げ成形されたシールド材1aの上下の折り曲げられて雌ネジ穴1bが形成された部分をフランジ部1aaとする。以下同様。
図9は、この発明の実施の形態2に係わる車載電子機器筐体の樹脂インサート筐体の斜視図である。車体との固定部を設置する部品は下蓋4に限らず、樹脂インサート筐体1に設置してもよい。内壁1eと一体に成形され、筐体外側に突出した車体固定ボス1kには車体と締結するための雌ネジと、補強のためのビード形状が設置される。
本実施の形態2の構成によれば、下蓋4を小形に、かつ簡素な形状にできるため、機器を軽量化でき、材料コスト、加工コストも低減できる。
図11は、この発明の実施の形態3に係わる車載電子機器筐体の一例の分解斜視図である。上蓋2は外周縁が下側に突出する形状で、外周部には雌ネジ穴2aが設けられている。シールド材1aはめっき鋼板の下側を曲げ成形したL字形状になっており、シールド材1aの上側側面と曲げ部には雌ネジ穴1bが設けられている。
なお、例えば図11の1aaで示す、外側にL字型に曲げ成形されたシールド材1aの下側の折り曲げられて雌ネジ穴が形成された曲げ部をフランジ部1aaとする。また、上蓋2の2aaで示す、外周縁の下側にL字型に曲げられて雌ネジ穴2aが形成された部分を折曲げ部2aaとする。
図14が、この発明の実施の形態4に係わる車載電子機器筐体の一例の樹脂インサート筐体の斜視図である。電子機器固定部1nは電子機器を内包できる形状で、内壁1eと同じ材質の樹脂で形成され、バスバー1qを一体に成形する。バスバー1qは銅やアルミなどの導電性の材質で、電子機器の接続端子部に圧接されて、電気回路を形成する。電子機器固定部1nは、内壁1e内側に形成された嵌合突起(図示省略)と嵌合し、接着剤塗布、溶着などにより樹脂インサート筐体1に接合される。電子機器固定部1nは樹脂インサート筐体1と接合する方式に限らず、樹脂インサート筐体1すなわち内壁1eと一体に成形してもよい。
図15は、この発明の実施の形態5に係わる車載電子機器筐体の一例の樹脂インサート筐体の部分縦断面図である。シールド材1aには樹脂インサート筐体1の外側ひいては車載電子機器筐体外側に凸となる補強ビード1rが設けられている。補強ビード1rの寸法を厚み、幅を樹脂流路リブ1hと略同じまたは同じとし、内壁1e成形時の金型スライドコア8にシールド材1aを押しつける力を発生させることができる。
これにより、樹脂で一体に成形された金属製のシールド材、上蓋、下蓋が締結されることで、衝突荷重に対する補強と軽量化が実現できる。また、シールド材を樹脂で一体に成形することで防水防塵性を確保できる。
これにより、シールド材と上蓋、下蓋とを締結する間隔、樹脂インサート筐体の高さを遮蔽したい電磁波の波長よりも小さい寸法とすることでシールド性を確保できる。
これにより、配線コネクタ接続孔を設け、遮蔽したい電磁波の波長よりも小さい寸法とすることで外部機器との接続とシールド性を両立できる。また、配線コネクタ接続部と配線コネクタ接触面で防水防塵性を確保できる。
これにより、シールド材上部の曲げが無い分、車載電子機器筐体上側の寸法が小さくなり、車載電子機器筐体の占有スペースを小形にできる。また、上蓋の端部が下向きで、シールド材の端部と一致しておらず、さらに内壁上端と底面で接することで防水防塵性が向上する。また樹脂インサート筐体の上部に樹脂流路リブを設置でき、電子機器設置領域に樹脂流路リブが干渉せず、樹脂インサート筐体を小形にでき、材料コストを低減できる。
これにより、下蓋4を小形に、かつ簡素な形状にできるため、機器を軽量化でき、材料コスト、加工コストも低減できる。
これにより、1回の成形工程でシールド材内壁のみに樹脂を充填し成形するため、樹脂インサート筐体の軽量化できる。シールド材が簡素な形状にでき、樹脂インサート成形回数、樹脂使用量が削減できるため材料コスト、成形コストの抑制ができる。
これにより、ウェルドラインが内壁の中央付近に発生するため、荷重が加わった際、高い応力が発生する四隅(角部)でのウェルドライン発生を抑制する。
これにより、電子機器の接続配線が不要になり、電子機器と冷却部3を固定する部品の点数を削減できるため、材料コスト、組み立てコストを削減できる。また電子機器の構成が変わっても電子機器固定部1nのみ形状を変更すれば対応できるため、成形金型、組立て治具などの設備コストを削減できる。
これにより、樹脂流路リブが樹脂インサート筐体の内側に突出しないため、樹脂インサート筐体を小形にでき、材料コストを削減できる。また、インサート材であるシールド材の剛性が向上するため、補強に必要な材料の使用量を削減でき、材料コストを削減できる。
1j 配線コネクタ固定ナット、1k 車体固定ボス、1l 注入ゲート、
1m ウェルドライン、1n 電子機器固定部、1p 雌ネジ、1q バスバー、
1r 補強ビード、2 上蓋、2a 雌ネジ穴、2aa 折曲げ部、3 冷却部、
3a 電子機器冷却板、3b 冷媒流路、3c ネジよけ穴、
3d 電子機器固定雌ネジ穴、4 下蓋、4a 雌ネジ穴、4b 車体固定脚、
4bb 補強ビード、5 荷重、6 金型キャビティ、7 金型コア、
8 金型スライドコア、8a 凹み。
Claims (9)
- 多角形状の主面上に電子機器を搭載する冷却部と、
前記冷却部の主面の各辺に沿った個別に設けられる金属性のシールド材が内側の樹脂で枠状に一体に形成された樹脂インサート筐体と、
前記シールド材の上部に締結された金属製の上蓋と、
前記シールド材の下部に前記冷却部を間に挟んで締結されるとともに、車体に固定するための固定脚を有する金属製の下蓋と、
を備えた、車載電子機器筐体。 - 前記シールド材に対して前記上蓋および下蓋がネジで締結され、前記ネジの間隔、および前記シールド材の高さが、遮蔽対象の電磁波の波長より短い、請求項1に記載の車載電子機器筐体。
- 前記樹脂インサート筐体が、外部からの配線コネクタを接続する配線コネクタ接続孔、および前記配線コネクタのシール面に対応したフランジ状の配線コネクタ接続部を有し、前記配線コネクタ接続孔の最長径が、遮蔽対象の電磁波の波長よりも短い、請求項1または2に記載の車載電子機器筐体。
- 前記上蓋が、外周縁部に下側に突出した折曲げ部を有し、
前記シールド材が、下側に、外側に折り曲げられたフランジ部を有し、
前記上蓋の前記折曲げ部、および前記シールド材の上側側面と前記フランジ部に雌ネジ穴が形成されている、請求項1から3までのいずれか1項に記載の車載電子機器筐体。 - 多角形状の主面上に電子機器を搭載する冷却部と、
前記冷却部の主面の各辺に沿った個別に設けられる金属性のシールド材が内側の樹脂で枠状に一体に形成された樹脂インサート筐体と、
前記シールド材の上部に締結された金属製の上蓋と、
前記シールド材の下部に前記冷却部を間に挟んで締結された金属製の下蓋と、
車体に固定するための前記樹脂インサート筐体の外側に突出した車体固定ボスと、
を備えた、車載電子機器筐体。 - 車載電子機器筐体の周囲側面を形成する樹脂インサート筐体であって、
多角形の前記車載電子機器筐体の各辺に沿った個別に設けられる金属性のシールド材と、
前記各シールド材を内側から枠状に一体に固定する樹脂からなる内壁と、
を備え、
前記各シールド材が樹脂を貫通させる樹脂貫通穴を有し、
前記内壁は、内壁の肉厚の約2倍または2倍の厚みと、略同じまたは同じ幅を有する樹脂流路リブと、前記各シールド材の樹脂貫通穴を貫通し前記シールド材の外側に突出したシールド材固定部とを有し、
前記樹脂貫通孔の最長径が遮蔽対象の電磁波の波長より短い、樹脂インサート筐体。 - 隣接する前記シールド材の端部間に当たる部分にそれぞれ樹脂注入ゲートを設けた、請求項6に記載の樹脂インサート筐体。
- 電子機器を内包する形状の電子機器固定部を有し、前記電子機器固定部が、前記内壁と同じ材質の樹脂で形成され、バスバーを一体に成形した部品を前記内壁内側に接合または内壁と一体に成形されている、請求項6または7に記載の樹脂インサート筐体。
- 前記シールド材が前記樹脂インサート筐体の外側に凸となる補強ビードを有し、前記補強ビードの高さ、奥行き寸法が前記樹脂流路リブと略同じまたは同じである、請求項6から8までのいずれか1項に記載の樹脂インサート筐体。
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