JP2021136252A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部通気口５１ａから通気フィルタ部材５５までの距離を長く確保して通気フィルタ部材５５に水滴が付着しにくいようにする。【解決手段】カバー５の頂部壁部３３は、コネクタ２１の基部２３を覆う第１壁部４１と、回路基板３からの距離が相対的に小さい第２壁部４２とを含み、第１壁部４１は、延長部４１ａを有する。延長部４１ａに沿って厚肉部４６が設けられており、厚肉部４６の内部を通る第１通路５２と円形の孔である第２通路５３とによって通気通路５１が形成される。第２通路５３を囲む座面５４に通気フィルタ部材５５が貼着されている。外部通気口５１ａに対向する防壁６１がコネクタ２１に形成されている。【選択図】図７

Description

この発明は、コネクタを一端部に有する回路基板が筐体内に収容されてなる電子装置に関し、特に、筐体の内部空間と外気との間で通気を許容する通気フィルタを備えた電子装置に関する。

例えば車両のエンジンルームなどに搭載される種々のコントローラとして用いられる電子装置にあっては、一般に、回路基板を収容した筐体が防水ないし防塵のために密閉された構造を有している。そして、温度変化等に伴う筐体内部の圧力変化を回避するように、筐体の内部空間と外気との間で空気の僅かな通流を許容する通気フィルタ（呼吸フィルタとも呼ばれる）を備えている。

特許文献１には、電子装置の筐体となる合成樹脂製の上蓋の傾斜面部分に呼吸孔を開口形成し、該呼吸孔を覆うように上蓋の内側面に撥水フィルタを貼着した構成が開示されている。上記上蓋の呼吸孔の外側には、円筒状のフィルタカバーが一体に形成されており、傾斜面に沿ってスリット状に空気抜き孔が形成されている。

特開２００６−５１６２号公報

上記従来の構成では、外部へ向かって開口する空気抜き孔から撥水フィルタまでの距離が短く、僅かな風圧等で水や塵埃が空気抜き孔から撥水フィルタへと容易に到達してしまう。しかも、撥水フィルタの周縁部に隣接して空気抜き孔が形成されているので、異物の侵入により撥水フィルタの破損の虞もある。

また、撥水フィルタが上蓋の傾斜面部分に貼着されるので、例えばロボット等を用いた取付行程が煩雑化しやすい。

本発明によれば、その１つの態様において、電子装置は、少なくとも第１の面に電子部品が実装されるとともに、相手側コネクタと接続されるコネクタが一端部に実装された回路基板と、上記コネクタの挿入口が外部へ露出した状態に上記回路基板を収容した筐体と、を備えており、上記筐体の上記回路基板の上記第１の面に対向する壁部が、回路基板からの距離が相対的に大きくかつ上記コネクタの少なくとも一部を覆う第１壁部と、上記回路基板からの距離が相対的に小さくかつ上記コネクタに重ならない第２壁部と、を含み、上記第１壁部の内部を通して該第１壁部に沿うように形成され、一端が当該第１壁部の上記挿入口側の端部において開口した第１通路と、この第１通路と筐体内部空間とを連通するように形成された第２通路と、この第２通路に設けられた通気フィルタ部材と、を備えている。

上記構成では、第１通路が第１壁部の内部を通して該第１壁部に沿うように形成されているので、第１通路の長さを長く確保することができ、水や塵埃が侵入しても通気フィルタ部材に到達しにくい。つまり、水や塵埃の通気フィルタ部材への付着が抑制される。また、第１通路と第２通路とを有する通路構造となるので、異物の侵入による通気フィルタ部材の破損が生じにくい。

また、通気フィルタ部材の取付面を傾斜していない箇所に設けることが可能となり、通気フィルタ部材の取付工程の煩雑化を抑制できる。

この発明に係る一実施例の電子装置の斜視図。 ハウジングを構成するカバーの斜視図。 コネクタを備えた回路基板の斜視図。 ハウジングを構成するボディの斜視図。 ボディとカバーとの間に配置されるガスケットの斜視図。 電子装置の断面図。 電子装置の断面斜視図。 カバーを内側から見た斜視図。

以下、この発明の一実施例の電子装置１について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、一実施例の電子装置１の斜視図、図６は、電子装置１の断面図、図７は、電子装置１の断面斜視図、である。この電子装置１は、例えば車両用自動変速機のコントローラとして車両の適宜位置（例えばエンジンルーム内）に取り付けられるものであって、図６，図７に示すように、筐体つまりハウジング２と、このハウジング２の内部に収容された回路基板３と、を備えている。なお、電子装置１の実際の搭載姿勢は、図１や図６のような姿勢に限定されないが、以下の説明では、理解を容易にするために、図１や図６に示す姿勢を基準として「上」、「下」等の語を用いることとする。

ハウジング２は、図４に示す金属製例えばアルミニウム合金のダイキャストからなるボディ４と、図２に示す合成樹脂製例えば剛性を有する硬質熱可塑性樹脂にて成形されたカバー５と、から構成されている。

図４に示すように、ボディ４は、全体として長方形の板状をなしており、周縁のフランジ部７から僅かに凹んだ比較的平坦な底壁６を有する。フランジ部７の長手方向一端の一辺を除く３辺には、ガスケット装着溝８が凹設されている。ボディ４の長辺に相当する側縁の各々には、車体への取付のための舌片状のブラケット部９，１０が形成されている。ボディ４の四隅には、カバー５を取り付けるための取付孔１１が設けられている。また、ガスケット装着溝８の内周側には、回路基板３を位置決めするための複数の位置決めピン１２と、回路基板３をネジ止めするための複数のネジ孔１３と、が設けられている。

図３は、回路基板３をハウジング２とは別に示す斜視図である。回路基板３は、図３に示すように、ボディ４の底壁６に対応した長方形状をなし、周囲の４箇所にネジ止め用の取付孔１５を備えるとともに、ボディ４の位置決めピン１２と係合する複数の位置決め孔１６を備えている。この回路基板３は、取付孔１５を貫通してネジ孔１３に螺合する図示しないネジによってボディ４に固定される。回路基板３の長手方向の一端部には、電源ラインや信号ラインをまとめて接続するための合成樹脂製コネクタ２１が取り付けられている。回路基板３は、カバー５側へ向いた第１の面３Ａと、ボディ４側へ向いた第２の面３Ｂと、を有し、少なくとも第１の面３Ａには、図示しない複数の電子部品が実装されている。そして、この第１の面３Ａの上に載った形にコネクタ２１が実装されている。

コネクタ２１は、一端が挿入口２１ａとして開口した断面略長方形の筒状部２２と、回路基板３の第１の面３Ａの上に取り付けられる台形の筒状をなす基部２３と、図６，図７に示すように筒状部２２と基部２３との間に位置する比較的厚肉の隔壁部２４と、を備えている。コネクタ２１に接続される図示しない相手側コネクタは、挿入口２１ａを通して筒状部２２の中に挿入されるが、その挿入方向が回路基板３の長辺と平行な方向となるように、筒状部２２は、その中心軸線が回路基板３の長辺と平行に配置されている。そして、筒状部２２は、回路基板３の端縁から外側へ突出しており、ハウジング２に回路基板３を収容した状態では、ボディ４の端縁からも外側へ突出した状態となる。従って、挿入口２１ａは、ハウジング２の外から相手側コネクタの挿入が可能なようにハウジング２端部において開口している。また、回路基板３の短辺方向に沿った幅に比較してコネクタ２１の同方向の幅は小さく、回路基板３の短辺の略中央部分にコネクタ２１が取り付けられている。なお、回路基板３においてコネクタ２１が取り付けられた短辺は、ボディ４においてガスケット装着溝８を具備しない短辺に対応する。相手側コネクタの端子に接続されるピン状の複数の端子２５は、図６，図７に示すように、第１の面３Ａと平行に隔壁部２４を貫通するように該隔壁部２４にインサートされており、かつそれぞれ略Ｌ字状に折り曲げられて、先端部分が回路基板３のスルーホール２６（図７参照）にハンダ付けされている。

ボディ４とともにハウジング２を構成する合成樹脂製のカバー５は、図２に示すように、ボディ４の底壁６の上面を覆うように、換言すれば回路基板３を収容する空間を形成するように、膨らんだ形状をなしている。詳しくは、ボディ４側のガスケット装着溝８を具備する３辺に対応した３辺にフレーム状のフランジ部３１を有し、これらのフランジ部３１からテーパ状に傾斜した側壁３２がそれぞれ立ち上がっており、これら３辺の側壁３２に連続した形で回路基板３の第１の面３Ａに対向する頂部壁部３３が形成されている。つまり、頂部壁部３３は、側壁３２を介してフランジ部３１よりも上方に位置している。カバー５の一方の短辺側つまりコネクタ２１に対応する短辺の側には、傾斜した側壁３２は設けられておらず、コネクタ２１の通過を許容するための略Ｕ字形の切欠部３４を備えている。

図８は、カバー５を内側から見た斜視図である。フランジ部３１の四隅には、ボディ４との組付のためのカシメピン３５がそれぞれボディ４側へ突出する形に設けられている。これらのカシメピン３５は、ボディ４側の取付孔１１に挿入され、かつ先端部がボディ４の底面側で熱カシメされる。これによって、カバー５とボディ４とが結合される。なお、図２，図８は、熱カシメ加工前のカシメピン３５を示している。

ボディ４とカバー５との間には、シール部材として図５に示すガスケット３６が配置されている。図５は、ガスケット３６の斜視図である。ガスケット３６は、枠状に連続して成形されたメインガスケット３７およびＵ字形をなすコネクタ用ガスケット３８を含む。メインガスケット３７は、コネクタ２１側を除く３辺がボディ４のガスケット装着溝８に配置され、ボディ４側のフランジ部７とカバー５側のフランジ部３１との間をシールしている。メインガスケット３７のコネクタ２１側の短辺部分３７ａは、ボディ４とコネクタ２１との間をシールしている。コネクタ用ガスケット３８は、コネクタ２１とカバー５との間をシールしており、両端がメインガスケット３７にそれぞれ接続されている。

次に、本発明の要部であるカバー５の頂部壁部３３の構成を、図１，図２，図６〜図７を参照して、さらに詳しく説明する。図２に示すように、頂部壁部３３は、回路基板３からの距離が相対的に大きくかつコネクタ２１の基部２３を覆う第１壁部４１と、回路基板３からの距離が相対的に小さくかつ回路基板３の第１の面３Ａにおける電子部品（図示せず）の実装領域を覆う第２壁部４２と、を含んでいる。図示例では、第２壁部４２は、回路基板３と平行な平面をなしている。換言すれば、頂部壁部３３の大部分を占める第２壁部４２の一端部（コネクタ２１側の一端部）に、該第２壁部４２よりも高くなった第１壁部４１が設けられている。

図２に示すように、第１壁部４１は、コネクタ２１の基部２３の上方を覆いうる大きさに、カバー５の短辺に沿って細長い長方形状をなすように形成されている。そして、カバー５の短辺方向の中央部には、第１壁部４１の一部として、第２壁部４２の領域へ張り出すように細長く延びた延長部４１ａが延長形成されている。従って、第１壁部４１は、カバー５を上方から見た平面視では、略Ｔ字形をなす範囲に設けられている。この略Ｔ字形に拡がった第１壁部４１と、これよりも回路基板３に近い位置にある第２壁部４２と、の間には段差があり、この両者間の段差は、複数の傾斜壁４３でもって互いに接続されている。

詳しくは、第１壁部４１の両側部には、図２に示すようにコネクタ２１の基部２３の台形に沿うように傾斜した側部傾斜壁４３ａがそれぞれ存在する。第１壁部４１のコネクタ２１とは反対側の端縁と第２壁部４２との間には、延長部４１ａの両側において図８に示すように１つの平面に沿って傾斜した背部傾斜壁４３ｂがそれぞれ存在する。これらの側部傾斜壁４３ａおよび背部傾斜壁４３ｂは、ほぼ一定の肉厚を有する壁状に形成される。これに対し、延長部４１ａの周囲を囲む傾斜壁４３ｃ，４３ｄは、外側面が傾斜面をなすものの、内側が図８に示すように馬蹄形の柱状をなす凹部４４として形成されているため、肉厚は一定ではなく、第２壁部４２に近い下部ほど厚くなっている。例えば、図６および図７には、延長部４１ａの長手方向の端部に位置する傾斜壁４３ｄが略三角形の断面形状を有するものとして示されている。傾斜壁４３ｃ、４３ｄがこのような断面形状を有することで、延長部４１ａの強度が十分に確保されている。

なお、コネクタ２１が位置するカバー５の端部は、図２，図８に示すように、回路基板３の第１の面３Ａに対し垂直に立ち上がったコネクタ側端部壁４５となっている。このコネクタ側端部壁４５に、上述したコネクタ２１用の略Ｕ字形の切欠部３４が設けられており、従って、コネクタ側端部壁４５は実際には一対の三角形状の壁部として構成されている。コネクタ２１の筒状部２２よりも両側に張り出している基部２３の前面がこれら一対の三角形状の壁部（コネクタ側端部壁４５）によって覆われている（図１参照）。

また、図２に示すように、第１壁部４１の中央部と延長部４１ａとに連続して、断面台形の尾根をなすように厚肉部４６が形成されている。この厚肉部４６は、第１壁部４１の肉厚を部分的に厚くしたものである。図示例では、延長部４１ａの領域全体が厚肉部４６となっており、従って、延長部４１ａと厚肉部４６とが実質的に不可分である。図８に示すように、コネクタ２１の基部２３に重なる第１壁部４１の内側面は、厚肉部４６においても平坦であり、つまり、厚肉部４６は外側へ膨らんだ形状をなしている。そして、図７に示すように、この厚肉部４６の内部を通して、通気通路５１となる第１通路５２が形成されている。

第１通路５２は、延長部４１ａを含む第１壁部４１に沿って直線状に延びており、一端は、外部通気口５１ａとして厚肉部４６の端面（換言すればコネクタ側端部壁４５）に開口している。図８に示すように、外部通気口５１ａは、上下方向が左右方向よりも短い偏平な四角形をなしており、第１通路５２は、同様の四角形断面をなしている。さらに、図６，図７に示すように、第１通路５２は、その底面に段差５２ａを設けることで奥方の通路断面積を狭めてある。

上記第１通路５２の外部通気口５１ａとは反対側の端部は、上述した延長部４１ａ内部にある馬蹄形の柱状をなす凹部４４の上方にまで延びている。つまり、図６，図７に示すように、第１通路５２は、コネクタ２１とカバー５との間のコネクタ用ガスケット３８によって形成されるシール線を横切って延びている。そして、この第１通路５２の端部と凹部４４とが、通気通路５１の一部を構成するものとして凹部４４の天井面４４ａに設けられた第２通路５３によって連通している。第２通路５３は、図８に示すように天井面４４ａに開口する円形の孔として形成されている。

凹部４４の天井面４４ａには、さらに、第２通路５３である円形の孔と同心をなすように、円形に凹んだ座面５４が形成されている（図８参照）。図６，図７に示すように、この座面５４に、通気性ならびに撥水性を有する膜からなる円形の通気フィルタ部材５５が貼着されており、第２通路５３の開口面を覆っている。なお、図８は、通気フィルタ部材５５を貼着する前のカバー５を示している。

このように通気フィルタ部材５５を経路中に具備した通気通路５１によって、ハウジング２の内部空間と外気とが連通する。これにより、例えば温度変化に伴うハウジング２の内圧の変化やこの内圧変化によるハウジング２の変形、などが回避される。そして、撥水性を有する通気フィルタ部材５５が介在することで、通気通路５１を介したハウジング２内部への水分の侵入が抑制される。

ここで、上記実施例の構成では、第１通路５２の通路長を長く形成することができ、つまり、水滴が付着する懸念がある外部通気口５１ａから通気フィルタ部材５５までの距離を長く確保でき、風圧が作用したような場合でも通気フィルタ部材５５が濡れにくくなる。また、通気フィルタ部材５５が外部へ露出しないので、塵埃等の異物が通気フィルタ部材５５に直接に接触することが抑制され、通気フィルタ部材５５を保護できる。ドライバ等の工具によって通気フィルタ部材５５を誤って損傷してしまうことも防止できる。

さらに、第１通路５２は、底面に段差５２ａを有し、その通路断面積が狭められているので、底面を伝って水滴が通気フィルタ部材５５側に向かうことが抑制される。

一方、第１通路５２は、コネクタ２１の筒状部２２が向かう方向と同じ方向に沿って形成され、開口端となる外部通気口５１ａがカバー５の端面（コネクタ側端部壁４５）に開口しているので、二次的な機械加工によらずにカバー５の成形時に例えばスライドコアを用いて成形することが可能である。同様に、第２通路５３も、下方が開放されているので、カバー５成形時に型成形が可能である。

また、膜状の通気フィルタ部材５５は、例えば接着剤を用いてカバー５に接着されるが、上記の構成では、通気フィルタ部材５５の接着工程において、例えばカバー５を裏返しにしてカバー５のフランジ部３１が水平となるように位置決めすれば、座面５４が水平となるので、ロボット等を用いて比較的容易に通気フィルタ部材５５の接着を行うことができる。換言すれば、傾斜面となる箇所に通気フィルタ部材を取り付ける場合に比較して、その取付工程が容易となる。

さらに、上記実施例においては、コネクタ２１の筒状部２２の上面に、通気通路５１の外部通気口５１ａを覆う防壁６１が一体に形成されている。この防壁６１は、外部通気口５１ａが設けられた厚肉部４６の端面の輪郭に対応した台形状をなし、外部通気口５１ａに適宜な微小間隔を介して対向している。つまり、この防壁６１は、外部通気口５１ａを密閉するものではなく、外気との連通を許容しつつ外部通気口５１ａを遮蔽している。これにより、外部から第１通路５２の直線方向に沿って異物や水滴が飛散してきたような場合に、これら異物や水滴が防壁６１に衝突するため、外部通気口５１ａに直接に衝突することがなく、第１通路５２への進入が抑制される。

防壁６１をコネクタ２１側に形成することで、カバー５の成形の複雑化が生じることがない。また、コネクタ２１の成形においては、防壁６１が筒状部２２の外表面に付加されるだけなので、コネクタ２１の成形の複雑化が生じることはない。

なお、上記の電子装置１は、多くの場合、コネクタ２１の筒状部２２内に異物や水滴等が入りにくいようにコネクタ２１が下向きとなった傾斜姿勢や垂直姿勢でもって車体に取り付けられる。上記実施例においては、第１通路５２がコネクタ２１の挿入方向と平行に形成され、コネクタ２１の挿入口２１ａと同じ方向へ向かって外部通気口５１ａが開口しているので、上記のような電子装置１の取付姿勢にあっては、外部通気口５１ａへの外部からの異物や水滴等の侵入を抑制する上でより有利となる。

以上のように、この発明の電子装置は、
少なくとも第１の面に電子部品が実装されるとともに、相手側コネクタと接続されるコネクタが一端部に実装された回路基板と、
上記コネクタの挿入口が外部へ露出した状態に上記回路基板を収容した筐体と、
を備えた電子装置であって、
上記筐体の上記回路基板の上記第１の面に対向する壁部が、回路基板からの距離が相対的に大きくかつ上記コネクタの少なくとも一部を覆う第１壁部と、上記回路基板からの距離が相対的に小さくかつ上記コネクタに重ならない第２壁部と、を含み、
上記第１壁部の内部を通して該第１壁部に沿うように形成され、一端が当該第１壁部の上記挿入口側の端部において開口した第１通路と、
この第１通路と筐体内部空間とを連通するように形成された第２通路と、
この第２通路に設けられた通気フィルタ部材と、
を備える。

好ましい一つの態様では、上記第２通路は、上記第１壁部の内側面と上記第１通路との間に形成された孔からなる。

また好ましい一つの態様では、上記通気フィルタ部材は、上記第２通路の上記筐体内部空間へ向かう開口面に取り付けられている。

さらに、好ましい一つの態様では、
上記コネクタの外周面と上記第１壁部との間にシール部材を備えており、
上記第１通路は、上記シール部材によるシール線を横切って延びている。

また、好ましい一つの態様では、
上記第１壁部は、上記コネクタの外周面と重なる領域から上記回路基板の電子部品が実装された領域側へと細長く延びた延長部を有しており、
上記第１通路は、この延長部の内部を通して形成されている。

具体的な一つの態様では、上記第１通路は、上記コネクタの挿入方向と平行に延びている。

さらに好ましい一つの態様では、上記コネクタに、上記第１通路の開口に微小隙間を介して対向する防壁が設けられている。

１…電子装置、２…ハウジング、３…回路基板、３Ａ…第１の面、３Ｂ…第２の面、４…ボディ、５…カバー、６…底壁、２１…コネクタ、２１ａ…挿入口、２２…筒状部、２３…基部、３１…フランジ部、３２…側壁、３３…頂部壁部、３４…切欠部、３６…ガスケット、３７…メインガスケット、３８…コネクタ用ガスケット、４１…第１壁部、４１ａ…延長部、４２…第２壁部、４３…傾斜壁、４４…凹部、４５…コネクタ側端部壁、４６…厚肉部、５１…通気通路、５１ａ…外部通気口５１ａ、５２…第１通路、５３…第２通路、５４…座面、５５…通気フィルタ部材、６１…防壁。

Claims (7)

1. 少なくとも第１の面に電子部品が実装されるとともに、相手側コネクタと接続されるコネクタが一端部に実装された回路基板と、
   上記コネクタの挿入口が外部へ露出した状態に上記回路基板を収容した筐体と、
   を備えた電子装置であって、
   上記筐体の上記回路基板の上記第１の面に対向する壁部が、回路基板からの距離が相対的に大きくかつ上記コネクタの少なくとも一部を覆う第１壁部と、上記回路基板からの距離が相対的に小さくかつ上記コネクタに重ならない第２壁部と、を含み、
   上記第１壁部の内部を通して該第１壁部に沿うように形成され、一端が当該第１壁部の上記挿入口側の端部において開口した第１通路と、
   この第１通路と筐体内部空間とを連通するように形成された第２通路と、
   この第２通路に設けられた通気フィルタ部材と、
   を備える、ことを特徴とする電子装置。
2. 上記第２通路は、上記第１壁部の内側面と上記第１通路との間に形成された孔からなる、ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 上記通気フィルタ部材は、上記第２通路の上記筐体内部空間へ向かう開口面に取り付けられている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置。
4. 上記コネクタの外周面と上記第１壁部との間にシール部材を備えており、
   上記第１通路は、上記シール部材によるシール線を横切って延びている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子装置。
5. 上記第１壁部は、上記コネクタの外周面と重なる領域から上記回路基板の電子部品が実装された領域側へと細長く延びた延長部を有しており、
   上記第１通路は、この延長部の内部を通して形成されている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子装置。
6. 上記第１通路は、上記コネクタの挿入方向と平行に延びている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子装置。
7. 上記コネクタに、上記第１通路の開口に微小隙間を介して対向する防壁が設けられている、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子装置。

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