JP2023119183A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】防水性を持たせつつ、組立を容易に行う電子機器を提供する。【解決手段】電子機器は、筐体２と、第１部材（バスバー４）と、第２部材（グロメット５）とを備える。第１部材は、筐体の孔部から突出する。第２部材は、筐体の孔部に装着され、第１部材が挿入される挿入口を有する。第２部材は、孔部の先端に隙間を形成した状態で先端の周囲を密着して覆う被覆部５１と、被覆部に連結し、第１部材と接した状態で配置され、先端が第１部材の外面に沿って先細りのテーパ形状である当接部５２とを有する。【選択図】図５

Description

本発明は、電子機器に関する。

従来、例えば、車両に搭載される電子機器に関し、筐体内の基板から筐体外部に大電流を流すバスバーと、カバーとの間をグロメットにより防水する構造が知られている。

特許第４２６４９０５号公報

しかしながら、従来技術では、かかる構造では、カバーにグロメットを装着してから複数のバスバーに同時に通す組立工程の場合に、各部品の公差により組立が難しくなるおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、防水性を持たせつつ、組立を容易に行うことができる電子機器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電子機器は、筐体と、第１部材と、第２部材とを備える。第１部材は、前記筐体の孔部から突出する。前記第２部材は、前記筐体の孔部に装着され、前記第１部材が挿入される挿入口を有する。前記第２部材は、前記孔部の先端に隙間を形成した状態で前記先端の周囲を密着して覆う被覆部と、前記被覆部に連結し、前記第１部材と接した状態で配置され、先端が前記第１部材の外面に沿って先細りのテーパ形状である当接部とを有する。

本発明によれば、防水性を持たせつつ、組立を容易に行うことができる。

図１は、実施形態に係る電子機器の搭載位置を示す図である。 図２は、実施形態に係る電子機器の外観を示す斜視図である。 図３は、電子機器を上方側（Ｙ軸正側）から見た図である。 図４は、電子機器の断面図である。 図５は、グロメットの断面図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する電子機器の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、実施形態に係る電子機器の搭載位置を示す図である。図１に示すように、実施形態に係る電子機器１は、車両Ｃに搭載される。電子機器１は、例えば、車両Ｃに搭載される駆動用モータに対して電力を供給するインバータであり、例えば、車両Ｃにおける外側の底部に配置される。つまり、電子機器１は、車両Ｃの外部に露出した状態で配置される。

なお、図１を含む以降の図では、３軸の直交座標軸を示している。具体的には、Ｘ軸は、車両Ｃの進行方向（前後方向）に対応しており、正側が前方、負側が後方として規定される。Ｙ軸は、車両Ｃの高さ方向に対応しており、正側が高い側、負側が低い側として規定される。Ｚ軸は、車両Ｃの車幅方向に対応しており、正側が車両右方向、負側が車両左方向として規定される。なお、図２以降において、Ｚ軸が示されていない場合があるが、かかる場合は、Ｚ軸における正負の向きは問わないことを意味する。

次に、図２および図３を用いて、実施形態に係る電子機器１の外観構成について説明する。図２は、実施形態に係る電子機器１の外観を示す斜視図である。図３は、電子機器１を上方側（Ｙ軸正側）から見た図である。

図２に示すように、実施形態に係る電子機器１は、略直方体の外観形状を有している。図２に示すように、電子機器１は、筐体２と、蓋部３と、バスバー４と、グロメット５と、放熱フィン６とを備える。なお、電子機器１の内部構成等の他の構成については後述する。

筐体２は、電子機器１に関する電子部品等の各種部品を内部に収容する。なお、筐体２の内部構造については、図４で後述する。また、筐体２は、上方側（Ｙ軸正側）が開口しており、蓋部３によってかかる開口が覆われる。

また、筐体２は、下方側（Ｙ軸負側）には、ヒートシンクとして機能する複数の放熱フィン６を有する。放熱フィン６は、筐体２の外部面２１（図４参照）から突出する放熱部材であり、筐体２に内蔵された電子部品で発生した熱を外部へ放熱する。

蓋部３は、筐体２の開口を塞ぐ蓋として機能する。蓋部３は、筐体２の開口を塞ぐことで、筐体２の内部への異物（水分や、塵、埃等）の混入を防止する。なお、本開示では、筐体２および蓋部３をまとめて筐体２と称する場合がある。

バスバー４（第１部材の一例）は、電子機器１により生成された電流を車両Ｃに搭載された駆動用モータへ流す導通部材であり、筐体２の内部から蓋部３（筐体２）に設けられた孔部を通り、孔部から外部に突出するように組付けられる。バスバー４は、筐体２の内部において、基板７（図４参照）に実装されている。なお、本開示では、図２に示すように、複数（５本）のバスバー４が配置された例を示している。

グロメット５（第２部材の一例）は、筐体２（蓋部３）と、バスバー４との間に介在し、バスバー４を電気的に筐体２から絶縁し、筐体２の内部への異物（水分や、塵、埃等）の混入を防止する。具体的には、図３に示すように、グロメット５は、筐体２（蓋部３）の孔部に装着され、バスバー４が挿入される挿入口５０を有する。グロメット５は、例えば、樹脂材料等で構成される弾性部材である。

次に、図４を用いて、電子機器１の内部構成について説明する。図４は、電子機器１の断面図である。図４の断面図は、図３におけるＡ－Ａ線で切断した断面を示している。

図４に示すように、電子機器１は、上述した筐体２、蓋部３、バスバー４、グロメット５および放熱フィン６に加え、第１の基板７と、第２の基板８と、低背部品９と、高背部品１０と、電流センサ１１とをさらに備える。

第１の基板７はパワー基板であり、第２の基板８は制御系基板である。パワー基板とは大電流が流れる基板であり、負荷に大電流を流すスイッチング素子などのパワーＩＣが搭載される。通常、パワーＩＣは発熱が大きいためパワー基板に搭載され、制御系基板には搭載されない。制御系基板とは制御回路に関する電子部品が実装された基板である。

低背部品９および高背部品１０は、第１の基板７に実装される電子部品である。低背部品９は、高背部品１０に比べて、部品高さ（図４のＹ軸方向の長さ）が低く、発熱性が高い。例えば、低背部品９は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等のトランジスタであり、高背部品１０は、コンデンサである。

低背部品９および高背部品１０は、第１の基板７において、異なる実装面に実装される。図４に示す例では、高背部品１０は、第１の基板７の主面のうち、一方の面である第１面７１に実装され、低背部品９は、他方の面である第２面７２に実装される。

なお、低背部品９および高背部品１０はあくまでも一例であって、同じ部品高さの電子部品や、同じ発熱性の電子部品であってもよい。

電流センサ１１は、第２の基板８に実装され、バスバー４を流れる電流を検出する。図４に示すように、電流センサ１１は、コア部１１ａと、回路部１１ｂとを備える。コア部１１ａは、コア、ホール素子およびコイルを備え、円柱状のバスバー４の周囲を覆うように配置される。

コア部１１ａが配置されるバスバー４は、第２の基板８の貫通孔から貫通して第１の基板７に実装される。つまり、コア部１１ａは、第２の基板８の貫通孔の位置において第２の基板８に実装される。

回路部１１ｂは、オペアンプや電流変換回路を備えた回路であって、コア部１１ａに接続されるとともに、コア部１１ａから離れた位置において第２の基板８に実装される。つまり、回路部１１ｂは、コア部１１ａの位置に制約されることなく第２の基板８の任意の位置に実装可能である。

これにより、回路部１１ｂの実装基板が不要となり、かつ、第２の基板８に回路部１１ｂを接続するための、ケーブルやコネクタ等の接続部材も不要となるため、電子機器１のコストを抑えつつ、小型化が可能となる。

さらに、バスバー４を円柱状とすることで、電流経路の断面積を大きく取ることができ、例えば、板状のバスバーのように大きな幅を要さないため、電子機器１の小型化が可能となる。

本開示では、グロメット５が、被覆部５１と、当接部５２とを有することで、電子機器１の防水性を持たせつつ、組立容易性を高める。ここで、図５を用いて、グロメット５の形状について具体的に説明する。

図５は、グロメット５の断面図である。図５に示すように、グロメット５は、被覆部５１と、当接部５２とを備える。

被覆部５１は、筐体２（蓋部３）の孔部の先端に隙間５１０を形成した状態で、かかる先端の周囲を密着して覆う。これにより、蓋部３やグロメット５の公差を隙間５１０で吸収できるため、グロメット５の装着容易性（組立容易）を高めつつ、被覆部５１と蓋部３との間から水分が筐体２の内部へ侵入することを防止できる。特に、複数のバスバー４を同時にグロメット５に挿入する場合において、各バスバー４の公差がバラついたとしても、各グロメット５の隙間５１０により吸収することで、複数のバスバー４の装着容易性を高めることができる。

また、被覆部５１は、図５に示す断面視でコ字状であり、筐体２（蓋部３）の外部側（Ｙ軸正側）における先端５１ａが筐体２（蓋部３）に向かって突出した突出部である。

また、被覆部５１は、筐体２（蓋部３）の内部側（Ｙ軸負側）における先端５１ｂが筐体２（蓋部３）に沿った平坦面を有し、かかる平坦面により蓋部３の内部側に密着する。

つまり、被覆部５１は、先端５１ａの突出部と、先端５１ｂの平坦面とが蓋部３に密着することで蓋部３に装着される。これにより、先端５１ａ付近に隙間を形成できる、言い換えれば、被覆部５１と蓋部３との密着面積を少なくできるため、グロメット５の着脱を容易に行うことができる。

当接部５２は、被覆部５１に連結し、バスバー４と当接した状態で配置され、先端５２ａがバスバー４の外面に沿って先細りのテーパ形状である。これにより、先端５２ａとバスバー４との密着面積を少なくできるため、バスバー４の挿入容易性を高めつつ、先端５２ａとバスバー４との間から水分が筐体２の内部へ侵入することを防止できる。

すなわち、グロメット５は、被覆部５１および当接部５２により、電子機器１に防水性を持たせつつ、組立を容易に行うことができる。

また、当接部５２は、被覆部５１に対して撓み可能な形状である。具体的には、グロメット５は、被覆部５１と、当接部５２と、連結部５００とにより形成される形状が、図５に示す断面視で湾曲形状である。

これにより、バスバー４の挿入時に被覆部５１および当接部５２の連結部５００と当接部５２とにより形成される湾曲形状が撓む（当接部５２が被覆部５１の方向へ撓む）ため、バスバー４の挿入性を高めることができる。

さらに、上記した湾曲形状が撓むことで、グロメット５やバスバー４に公差が生じた場合であっても、かかる公差を湾曲形状の撓みにより吸収可能となる。すなわち、バスバー４のグロメット５への挿入性を高めることができる。

また、図５に示すように、連結部５００は、被覆部５１のうち、筐体２の内部側（先端５１ｂ側、図５ではＹ軸負側）における端部に位置する。そして、当接部５２は、連結部５００が位置する端部から筐体２の外部側（図５ではＹ軸正側）に向かって延伸した湾曲形状である。

これにより、当接部５２の先端５２ａに付近に付着した水分は、連結部５００側の凹みに流れるため、先端５２ａとバスバー４との間に水分が溜まりにくくなることで、防水性を高めることができる。

上述してきたように、実施形態に係る電子機器１は、筐体２（蓋部３含む）と、第１部材（バスバー４）と、第２部材（グロメット５）とを備える。第１部材は、筐体２の孔部から突出する。第２部材は、筐体２の孔部に装着され、第１部材が挿入される挿入口を有する。第２部材は、孔部の先端に隙間を形成した状態で先端の周囲を密着して覆う被覆部５１と、被覆部５１に連結し、第１部材と接した状態で配置され、先端５２ａが第１部材の外面に沿って先細りのテーパ形状である当接部５２とを有する。これにより、防水性を持たせつつ、組立を容易に行うことができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 電子機器
２ 筐体
３ 蓋部
４ バスバー
５ グロメット
６ 放熱フィン
７ 第１の基板
８ 第２の基板
９ 低背部品
１０ 高背部品
１１ 電流センサ
１１ａ コア部
１１ｂ 回路部
２１ 外部面
５０ 挿入口
５１ 被覆部
５２ 当接部
７１ 第１面
７２ 第２面
５００ 連結部
Ｃ 車両

Claims (7)

1. 筐体と、
   前記筐体の孔部から突出する第１部材と、
   前記筐体の孔部に装着され、第１部材が挿入される挿入口を有する第２部材と、
   を備え、
   前記第２部材は、
   前記孔部の先端に隙間を形成した状態で前記先端の周囲を密着して覆う被覆部と、
   前記被覆部に連結し、前記第１部材と接した状態で配置され、先端が前記第１部材の外面に沿って先細りのテーパ形状である当接部とを有する
   電子機器。
2. 前記当接部は、
   前記被覆部に対して撓み可能な形状である
   請求項１に記載の電子機器。
3. 前記第２部材は、
   前記被覆部と、前記当接部と、前記被覆部および前記当接部の連結部とが断面視で湾曲形状である
   請求項２に記載の電子機器。
4. 前記連結部は、
   前記被覆部のうち、前記筐体の内部側における端部に位置し、
   前記当接部は、
   前記端部から前記筐体の外部側に向かって延伸した前記湾曲形状である
   請求項３に記載の電子機器。
5. 前記被覆部は、
   断面視でコ字状であり、前記筐体の外部側における先端が前記筐体に向かって突出した突出部である
   請求項１～４のいずれか１つに記載の電子機器。
6. 前記第１部材は、
   バスバーであり、
   前記第２部材は、
   グロメットである
   請求項１～５のいずれか１つに記載の電子機器。
7. 前記筐体の内部に配置され、前記バスバーが実装される第１の基板と、
   前記第１の基板よりも前記孔部に近い位置に配置され、前記バスバーが貫通する貫通孔を有する第２の基板と、
   前記第２の基板よりも前記孔部に近い位置において前記バスバーの周囲を覆うコア部と、前記コア部に接続され、前記第２の基板に実装される回路部とを有する電流センサと
   を備える請求項６に記載の電子機器。

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