JP2019135732A - コネクタ付き密閉ボックス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、密閉ボックスの外部と内部を電気的に接続するとともに、密閉ボックスの外部と内部の気密度が非常に高いコネクタ付き密閉ボックス装置を提供する。【解決手段】コネクタ付き密閉ボックス装置１０１は、開口１１１が形成された密閉ボックス１１０と、開口１１１を施蓋するインナービア基板５００と、インナービア基板５００の両面に設けられ互いに電気的に接続された第１コネクタ３１１、第２コネクタ３１２と、密閉ボックス１１０の開口の周辺部とインナービア基板５００との間に介在されるパッキン２１０を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、密閉ボックスの内部と外部を電気的に接合しつつ、高度な密閉を確保する、コネクタ付き密閉ボックス装置に関する。

特許文献１は、密閉ボックス構造を持った操舵力検出用磁歪式トルクセンサおいて、発熱によるエネルギーロスが少なく、磁気的電気的に安定であって十分な機械的強度を備えた操舵力検出用磁歪式トルクセンサを提供するために、励磁コイルと検出コイルを備えたコイルボビンとヨークを一体化した磁気検出ユニットと、非磁性高導電材のケーシングとを設け、ケーシングに磁気検出ユニットを内嵌して取り付けると共に、ケーシングに貫通孔を配備し、この貫通孔にベアリングを介してセンサ軸を取り付ける構造を開示している。かかる構成により、ケーシングで磁気漏れとノイズの侵入を防止して磁気検出ユニットによるトルク検出の精度を確保し、磁気検出ユニットとケーシングとの間の間隙で発熱によるエネルギーロスをなくす。また、センサ軸に接続するステアリングシャフトやステアリング出力軸から伝達される不用意な外力をベアリング介してケーシングで受けることで磁気検出ユニットに対する外力の影響をなくし、トルク検出精度の安定化をはかることが提案され、その非磁性高導電材のケーシングの蓋として、検出コイルからの信号を処理する電気部品を実装した多層回路基板を用いる事を開示する。コネクタが付いた多層基板を用いることで、外部と内部の部品を簡単に接続でき、また銅箔層のショートリング効果による磁気シールド効果が得られる。

特開２００１−２９６１９３号公報

本開示は、密閉ボックスの外部と内部を電気的に接続するとともに、密閉ボックスの外部と内部の気密度が非常に高いコネクタ付き密閉ボックス装置を提供する。

本開示におけるコネクタ付き密閉ボックス装置は、開口が形成された筐体と、開口を施蓋するインナービア基板と、インナービア基板の両面に設けられ互いに電気的に接続されたコネクタと、筐体の開口周辺部とインナービア基板との間に介在されるシール材と、を備える。

本開示におけるコネクタ付き密閉ボックス装置は、表面と裏面を貫通するビアが全く存在しないインナービア基板が、表面と裏面との間で非常に気密性が高い特性を利用して、それにより開口部を設けた密閉ボックスの蓋をすることで、非常に高い密閉性を確保しつつ、インナービア基板の表面及び裏面にコネクタを実装することにより、密閉ボックスの内部と外部を必要な数の回路数を、電気的に容易に接続することが可能となるコネクタ付き密閉ボックス装置を提供することができる。

実施の形態１にかかるコネクタ付き密閉ボックス装置の断面図 実施の形態１にかかるコネクタ付き密閉ボックス装置の分解斜視図 実施の形態２にかかるコネクタ付き密閉ボックス装置の断面図 実施の形態２にかかるコネクタ付き密閉ボックス装置の分解斜視図 両面貫通基板の断面図 実施の形態１及び２にかかるインナービア基板の断面図 実施の形態３にかかるコネクタ付き密閉ボックス装置の断面図 実施の形態４にかかるコネクタ付き密閉ボックス装置の断面図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１）
以下、図１〜図２、及び図５〜図６を用いて、実施の形態１を説明する。

［１−１．概略構成］
図１は、実施の形態１にかかるコネクタ付き密閉ボックス装置の断面図、図２はコネクタ付き密閉ボックス装置の分解斜視図である。

図１に示すように、コネクタ付き密閉ボックス装置１０１は、密閉ボックス１１０と、パッキン２１０と、第１コネクタ３１１と、第２コネクタ３１２と、インナービア基板５００とを備える。ビアとは、基板パターンの層間を電気的に接続するためのスルーホールであって、インナービア基板５００はかかるビアを備える多層基板である。

密閉ボックス１１０は開口１１１が形成された筐体である。パッキン２１０は密閉ボックス１１０の開口１１１の周辺部に切れ目無く取り付けられる。インナービア基板５００は、基板表裏を貫通した貫通ビアを持たず、隣り合った層の間の絶縁層のみ貫通するビアを用いて、表面と裏面を電気的に接合する。第１コネクタ３１１と第２コネクタ３１２はインナービア基板５００の両面（表面及び裏面）に取り付けられ、インナービア基板５００のビアによって電気的に接続される。インナービア基板５００は、上述のようにパッキン２１０が介在されて密閉ボックス１１０に、その開口１１１を施蓋するように取り付けられ、密閉ボックス１１０は密閉空間を構成する。パッキン２１０は、シール材の一例である。

［１−２．詳細構成］
図５は両面貫通基板の断面図であり、図６は本実施の形態で使用されるインナービア基板の断面図である。

密閉ボックス１１０は開口１１１が形成された密閉構造であり、開口１１１を密閉する事で密閉状態を確保できる。インナービア基板５００は、図５に示す両面貫通基板４００のように、基板の表面層の箔４１０と、裏面層の箔４２０を接続するために表裏を貫通した貫通ビア４３０を持たず、図６に示すように、隣り合った層の間の絶縁層のみ貫通するビアを用いて、表面と裏面を電気的に接合する構造となっている。

すなわち、図６に示すインナービア基板５００は、表面層の箔５１１と第二層の箔５１２とを電気的に接続するための第一の層間インナービア５２１と、第二層の箔５１２と第三層の箔５１３とを電気的に接続する第二の層間インナービア５２２と、第三層の箔５１３と裏面層の箔５１４とを電気的に接続する第三の層間インナービア５２３とを備える。

このように、インナービア基板５００は、図５に示す両面貫通基板４００のような、表裏を通した貫通ビア４３０が無いため、インナービア基板５００の表面と裏面の間には必ず基板の絶縁層が存在する。このため、インナービア基板５００の表面と裏面の間を通り抜ける気体等物質はきわめて微少となる。また、裏面と表面を隣り合った層の間の絶縁層のみ貫通するビアを用いて、表面と裏面を電気的に接合しているため、表面と裏面に、第１コネクタ３１１及び第２コネクタ３１２を取り付けることで、第１コネクタ３１１及び第２コネクタ３１２の接続が確保される。

図１、及び図２に示すように、この第１コネクタ３１１及び第２コネクタ３１２を実装したインナービア基板５００を、パッキン２１０を介して密閉ボックス１１０に取り付けて開口１１１を密閉すると、密閉ボックス１１０の密閉を確保しつつ、密閉ボックス１１０の外部と内部を、第１コネクタ３１１及び第２コネクタ３１２にて電気的に接続する事が可能となる。

［１−３．効果］
以上のように、本実施の形態では、非常に高い密閉性を確保しつつ、密閉ボックスの内部と外部を必要な数の回路数のコネクタで、電気的に容易に接続することが可能となるコネクタ付き密閉ボックス装置を提供できる。

（実施の形態２）
以下、図３〜図４を用いて、実施の形態２を説明する。

［２−１．概略構成］
図３は、実施の形態２にかかるコネクタ付き密閉ボックス装置１０２の断面図、図４はコネクタ付き密閉ボックス装置１０２の分解斜視図である。

図３に示すように、本実施の形態２におけるコネクタ付き密閉ボックス装置１０２は、密閉ボックス１２０と、第１コネクタ３１１と、第２コネクタ３１２と、インナービア基板５００と、Ｏリング２１１と、インナービア基板を押さえる押さえ板６００と、取付け用ビス７００と備える。実施の形態１とは異なり、インナービア基板５００には、取付け用ビス７００を螺合するためのネジ孔５２４が設けられている。

［２−２．詳細構成］
以上のように構成されたコネクタ付き密閉ボックス装置１０２について、さらに詳細に説明する。

密閉ボックス１２０は開口１１２が形成された密閉構造であり、開口１１２を密閉する事で密閉状態を確保できる。密閉ボックス１２０の開口１１２が開設された側の周辺には繋がった溝１１３が掘られており、その溝の外側にビス用のねじ目を切った取付け穴１１４が設けられている。Ｏリング２１１は、密閉ボックス１２０の開口１１１の周囲に掘られて設けられた溝１１３と同じ大きさと形状で、その太さは密閉ボックス１２０の開口１１１の周辺に掘られた溝１１３の深さに、密閉を保つのに必要な潰れ代を加えた太さとなっており、溝１１３に挿入される。このようにして、密閉ボックスの開口開設側とインナービア基板５００との間にＯリング２１１が介在される。

インナービア基板５００は、ネジ孔５２４が設けられている点を除けば、実施の形態１で説明したインナービア基板５００と同じであるので、その重複説明は省略する。

押さえ板６００は、インナービア基板５００の外周を押さえる形状となっており、取り付け用ビス７００が貫通する孔６１０を持つ。

取付け用ビス７００を取付け穴１１４に結合されることによって、図４に示すように、Ｏリング２１１、第１コネクタ３１１及び３１２を実装したインナービア基板５００、押さえ板６００が、密閉ボックス１２０に取り付けられる。

［２−３．効果］
以上のように、本実施の形態２では、非常に高い密閉性を確保しつつ、密閉ボックスの内部と外部を必要な数の回路数コネクタで、電気的に容易に接続することが可能で、またビスにより簡単に組み立てが可能なコネクタ付き密閉ボックス装置を提供できる。

（実施の形態３）
以下、図７を用いて、実施の形態３を説明する。

図７は、コネクタ付き密閉ボックス装置１０３の断面図である。

図７に示すように、コネクタ付き密閉ボックス装置１０３は、実施の形態１に示した密閉ボックス１１０の内部に、モータ８００と、このモータ８００で回転駆動される蛍光体ホイール９００を備える。

以上のように構成されたコネクタ付き密閉ボックス装置について、さらに説明する。

図７に示す第１コネクタ３１１、第２コネクタ３１２はインナービア基板５００を通じて電気的に接続されているため、第１コネクタ３１１とモータ８００を導線８１０で接続すると、モータ８００に第２コネクタ３１２から給電が可能となる。また、蛍光体ホイール９００はモータ８００に取り付けられているので、第２コネクタ３１２に給電することで、蛍光体ホイール９００を回転させることができる。

以上のように、本実施の形態では、非常に高い密閉性を確保しつつ、密閉ボックス内の蛍光体ホイールを回転させることが可能となる、コネクタ付き密閉ボックス装置を提供できる。

（実施の形態４）
以下、図８を用いて、実施の形態４を説明する。

図８は、コネクタ付き密閉ボックス装置１０４の断面図である。

図８に示すように、コネクタ付き密閉ボックス装置１０４は、実施の形態２に示した密閉ボックス１２０の内部に、モータ８００と、蛍光体ホイール９００を備える。

以上のように構成されたコネクタ付き密閉ボックス装置１０４の動作について、図８を用いて説明する。

図８に示す第１コネクタ３１１及び第２コネクタ３１２は、インナービア基板５００を通じて電気的に接続されているため、第１コネクタ３１１とモータ８００を導線８１０で接続すると、モータ８００に第２コネクタ３１２から給電が可能となる。また、蛍光体ホイール９００は、モータ８００に取り付けられているので、第２コネクタ３１２に給電することで、蛍光体ホイール９００を回転させることができる。

以上のように、本実施の形態では、非常に高い密閉性を確保しつつ、密閉ボックス内の蛍光体ホイールを回転させることが可能となる、コネクタ付き密閉ボックス装置を提供できる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

例えば、実施の形態１では、パッキン２１０を用いるが、その材質は、密閉の性能価格等を配慮して、適合した物が使用可能である、また、組み立てやすさを考慮して、その両面に粘着層を持つものを利用する事も可能である、また強度等の必要に応じて、両面に接着剤を塗布することも可能である。

例えば、実施の形態２においては、密閉等の必要に応じて密閉ボックス１２０の開口１１２の周辺の繋がった溝に接着剤を塗布することも可能である。また、Ｏリング２１１に変えて接着剤を充填しても良い、またゲル等の密閉用充填剤を注入することも可能である。

密閉ボックスの内部と外部を電気的に接合しつつ、高度な密閉を確保する、コネクタ付き密閉ボックス装置に適用可能である。

１０１、１０２、１０３、１０４ コネクタ付き密閉ボックス装置
１１０、１２０ 密閉ボックス
１１１、１１２ 開口
１１３ 溝
１１４ 取付け穴
２１０ パッキン
２１１ Ｏリング
３１１ 第１コネクタ
３１２ 第２コネクタ
４００ 両面貫通基板
４１０ 表面層の箔
４２０ 裏面層の箔
４３０ 貫通ビア
５００ インナービア基板
５１１ 表面層の箔
５１２ 第二層の箔
５１３ 第三層の箔
５１４ 裏面層の箔
５２１ 第一の層間インナービア
５２２ 第二の層間インナービア
５２３ 第三の層間インナービア
６００ 押さえ板
７００ 取付け用ビス
８００ モータ
９００ 蛍光体ホイール

Claims (4)

1. 開口が形成された筐体と、
   前記開口を施蓋するインナービア基板と、
   前記インナービア基板の両面に設けられ互いに電気的に接続されたコネクタと、
   前記筐体の開口の周辺部と前記インナービア基板との間に介在されるシール材と、を備えるコネクタ付き密閉ボックス装置。
2. モータで回転駆動される蛍光体ホイールをさらに有し、前記コネクタと前記インナービア基板を通じて前記モータに給電される、請求項１記載のコネクタ付き密閉ボックス装置。
3. 開口と、前記開口の周りに設けられた溝と、前記溝の外側に設けられた取付け穴を有する筐体と、
   前記開口を施蓋するインナービア基板と、
   前記インナービア基板の両面に設けられ互いに電気的に接続されたコネクタと、
   前記筐体の開口の周囲に設けられた溝に挿入され、前記筐体の開口開設側と前記インナービア基板との間に介在されるＯリングと、
   前記インナービア基板を押さえる押さえ板と
   前記押さえ板を、前記溝の外側に設けられた取付け穴に結合させる取付け用ビスと、
   を備えるコネクタ付き密閉ボックス装置。
4. モータで回転駆動される蛍光体ホイールをさらに有し、コネクタとインナービア基板を通じて前記モータに給電される、請求項３記載のコネクタ付き密閉ボックス装置。