JP4150962B2

JP4150962B2 - 電装ユニットの防水構造

Info

Publication number: JP4150962B2
Application number: JP2003005906A
Authority: JP
Inventors: 孝治五十嵐; 剛一郎上田; 孝典岡田; 弘志田中; 淳米花
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2003-01-14
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-01-14
Also published as: JP2004220890A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電装ケースにその開口部を閉塞するように電気部品を取り付けてなる電装ユニットの防水構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電装ケースにその開口部を閉塞するように電気部品を取り付けてなる電装ユニットの防水構造としては、例えば電装ケースに取り付けられた電気部品の全面を封止部材で覆うことで電装ケースの開口部を密封するようにしたものがある。また、電装ケースが外部の部品と電気的に接続可能なハーネス等を備えている場合は、電装ケースにおけるハーネス周辺の部位をシール材等で密封すると共に、電装ケースに取り付けられる電気部品と前記ハーネス先端に設けられるコネクタ部との接続部分もシール材等で密封するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１８４５１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電装ユニットの防水構造において、電気部品の全面を封止部材で覆うことは電装ユニットの重量及びコストの増加につながるという問題がある。また、電装ケースが外部の部品と電気的に接続可能なハーネス等の電気関連部品を備える場合は、電気部品周辺の防水構造の簡素化を図ることが可能となる反面、電装ケース自体の防水構造が複雑化してしまうという問題がある。
そこで、この発明は、電装ケースにその開口部を閉塞するように電気部品を取り付けてなる電装ユニットの防水構造において、簡素な構成で電装ケース内への浸水を防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、電装ケース（例えば実施の形態における電装ケース２）にその開口部（例えば実施の形態における開口部３）を閉塞するように電気部品（例えば実施の形態における回路基板４）を取り付けてなる電装ユニットの防水構造であって、前記電装ケースが、前記開口部を有すると共に底壁（例えば実施の形態における底壁７）にバスバー（例えば実施の形態におけるバスバー１２）がインサートされるケース本体（例えば実施の形態におけるケース本体５）と、該ケース本体の底壁に装着されるヒートシンク（例えば実施の形態におけるヒートシンク６）とからなり、前記ヒートシンクに、前記底壁のバスバーがインサートされたインサート部（例えば実施の形態におけるインサート部３０）を収容する収容部（例えば実施の形態における収容部２７）を設け、前記インサート部と収容部との間隙部（例えば実施の形態における間隙部３７）に封止部材（例えば実施の形態における封止部材Ｓ）を充填すると共に、前記ケース本体がその周壁（例えば実施の形態における前壁８）に外部の電装部品と電気的に接続可能なコネクタ部（例えば実施の形態における給電側コネクタハウジング９）を有し、該ケース本体に、前記コネクタ部の端子（例えば実施の形態における板状端子１３）がケース本体内側に貫通する部位の周囲をケース本体の内部空間と隔てるように取り囲む隔壁（例えば実施の形態における隔壁２８）を設け、該隔壁による包囲部（例えば実施の形態における包囲部２９）を前記間隙部と連通させると共に前記包囲部及び間隙部に前記封止部材を充填したことを特徴とする電装ユニットの防水構造を提供する。
【０００８】
この電装ユニットの防水構造によれば、電装ケースをケース本体とヒートシンクとに分割したことでケース本体の設計自由度が高まり、ケース本体にバスバーをインサートする等のモジュール化が容易になると共に、ケース本体の底壁におけるインサート部とヒートシンクの収容部との間に形成される間隙部に封止部材を充填することで、ケース本体の製造都合上インサート部に形成されるバスバーを露出させた各種の孔を密封することができ、かつインサート部とヒートシンクとを絶縁することができる。
【００１０】
この電装ユニットの防水構造によれば、コネクタ部の端子がケース本体内側に貫通した部位は隔壁により画定された包囲部に封止部材を充填することで密封することができる。このとき、包囲部が前記間隙部と連通していることで、包囲部及び間隙部に同時に封止部材を充填することが可能となる。また、ケース本体にコネクタ部が設けられることで電気部品の構成を簡素化でき、電気部品とケース本体との境界部分をシールすることのみで前記開口部を密封することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、１はこの発明に係る例えばレギュレータ等の車両用電装ユニット（以下、単に電装ユニットという）であり、電装ケース２にその開口部３を閉塞するように回路基板（電気部品）４を上方から取り付けて一体に構成したものである。
【００１２】
電装ケース２は、絶縁性の樹脂により形成されるケース本体５とアルミ合金製のヒートシンク６とに分割されている。
ケース本体５は扁平状の略箱型に形成され、上部に回路基板４が取り付けられる開口部３が形成されると共に、その底壁７には下方からヒートシンク６が装着される。ケース本体５の前壁（周壁）８には外部の電装部品と電気的に接続可能な給電側コネクタハウジング（コネクタ部）９が、またケース本体５の後壁１０には一対の出力側コネクタハウジング１１，１１が、各々ケース本体５と一体に形成されている。
【００１３】
また、ケース本体５の底壁７には導電製金属板からなる複数のバスバー１２がインサート成形され（図４参照）、これらバスバー１２により底壁７内に所望の回路網が形成されている。各バスバー１２は給電側コネクタハウジング９内に設けられた複数の板状端子１３と各々電気的に接続され、各バスバー１２からは複数の接続端子１４が底壁７から上方に向かって立設されている。そして、これら各接続端子１４がケース本体５に取り付けられる回路基板４の所定箇所に電気的に接続されて電装ユニット１の電気回路が構成されることとなる。なお、ケース本体５内側に貫通する出力側コネクタハウジング１１，１１の複数の出力端子１５は、後壁１０に設けられる台座部１６を介して上方に向かって立設され、回路基板４と電気的に接続可能とされている。
【００１４】
回路基板４は単層又は多層基板からなる基板１７の一方の面に各種の電気関連部品（図示略）が実装されたもので、各種電気関連部品をケース本体５の内部空間Ｋに収容するように実装面を下向きにした状態でケース本体５に装着される。ケース本体５内には複数の支持柱１８が立設されており、各支持柱１８に形成される取り付けピン１９をこれらに対応して基板１７に形成される取り付け孔２０に挿通させることでケース本体５に回路基板４が取り付けられる。そして、回路基板４の基板１７によりケース本体５の開口部３が閉塞され、かつ基板１７とケース本体５との境界部分をシールすることで開口部３が密封されるようになっている。
【００１５】
ヒートシンク６はケース本体５の底壁７と整合する略板状に形成され、その下面側には複数の放熱フィン２１が設けられている。また、ヒートシンク６の上面側の周縁近傍には溝部２２が全周に渡って設けられ、この溝部２２がケース本体５の底壁７の下面側に設けられるビード２３と整合するようになっている。なお、ケース本体５の両側壁に対応するヒートシンク６の両縁部２４，２４には、電装ユニット１を車体等に固定するためのマウント部２５が適宜設けられている。そして、ヒートシンク６の上面２６には、ケース本体５の底壁７におけるバスバー１２がインサートされた部位を収容する収容部２７が凹設されている。
【００１６】
図２に示すように、ケース本体５の給電側コネクタハウジング９内に設けられる複数の板状端子１３は前壁８をケース本体５内側に貫通し、底壁７にインサートされた各バスバー１２と電気的に接続されている（図４参照）。各板状端子１３がケース本体５内側に貫通した部位の周囲は隔壁２８で取り囲まれ、この隔壁２８により画定される包囲部２９がケース本体５の内部空間Ｋと隔絶された状態となっている。
【００１７】
底壁７のバスバー１２がインサートされた部位をインサート部３０とすると、インサート部３０は、ケース本体５の両側壁の中間付近であって包囲部２９の下方から出力側コネクタハウジング１１の出力端子１５を支持する台座部１６近傍までの範囲に渡って設けられている。また、インサート部３０はバスバー１２がインサートされる関係上、底壁７における一般部３１に比べて下方に向かって厚さを増加させるように形成されている。そして、ケース本体５にヒートシンク６が装着された状態でインサート部３０がヒートシンク６の上面２６に凹設される収容部２７に収容されることとなる。このとき、底壁７の一般部３１はヒートシンク６の上面２６と略当接し、インサート部３０と収容部２７との間には所定の間隙が生じるようになっている（図４参照）。
【００１８】
ここで、ケース本体５の製造時において、インサートされるバスバー１２を成形型内で複数の保持ピンにより保持した状態で成形を行う関係上、インサート部３０には前記保持ピンに対応する部位に残存孔３２が複数形成されることとなる。また、ケース本体５の製造時における作業性の関係上、近接するバスバー１２を連結した状態で成形を行うこととなるが、ケース本体５の成形後にバスバー１２の連結部を切断して所望の回路網を形成するための作業孔３３が、インサート部３０の所定部位に複数形成されることとなる。そして、これら残存孔３２及び作業孔３３の内部にはバスバー１２の一部が露出している。
【００１９】
底壁７の一般部３１にはＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の大電流部品を固定するための導体露出部３４が設けられ、この導体露出部３４がヒートシンク６の２６と略当接することで前記大電流部品の放熱性の向上を図っている。なお、ヒートシンク６の上面２６には、前記大電流部品を導体露出部３４を挟んでビス止めするためのネジ孔３５が設けられている（図１参照）。
【００２０】
図３に示すように、インサート部３０には包囲部２９をインサート部３０の下面側に開口させる連通口３６が設けられている。また、前記残存孔３２及び作業孔３３はインサート部３０の下面側にも同様に形成されており、各々バスバー１２の一部を露出させている。なお、連通口３６の内部においてもバスバー１２の一部が露出した状態となっている。また、出力側コネクタハウジング１１の出力端子１５を支持する台座部１６は底壁７に設けられた露出孔により底壁７の下面側に露出している。そして、底壁７の下面側における周縁近傍には前記ビード２３が全周に渡って設けられている。
【００２１】
図４に示すように、ケース本体５の開口部３は回路基板４の基板１７により閉塞され、ケース本体５と基板１７との境界部分がシールされることで密封されている。また、ケース本体５のビード２３とヒートシンク６の溝部２２とをシール材等を挟んだ状態で整合させることでケース本体５とヒートシンク６との間が密封されている。そして、給電側コネクタハウジング９の板状端子１３がケース本体５内側に貫通している部位は、隔壁２８により画定された包囲部２９内に封止部材Ｓを充填することで密封することができる。封止部材Ｓは例えばエポキシ系軟質ゴム又は軟質樹脂等の絶縁性及び防水性を有するものであり、流動状態の封止部材Ｓを包囲部２９内に流し込んだ後に硬化させることで所定部位を封止するものである。
【００２２】
また、収容部２７により画定されるインサート部３０と収容部２７との間隙部３７はインサート部３０に設けられる連通口３６により包囲部２９と連通することとなるため、包囲部２９に封止部材Ｓを流し込むことで間隙部３７にも封止部材Ｓを充填することができる。そして、間隙部３７に封止部材Ｓが充填されることで、インサート部３０の下面側が封止部材Ｓで覆われると共にインサート部３０と収容部２７とを絶縁することができる。なお、底壁７の一般部３１はヒートシンク６の上面２６と略当接しているため封止部材Ｓは間隙部３７から流出しない。
【００２３】
上記実施の形態によれば、電装ユニット１において、回路基板４が各種電気関連部品をケース本体５内に収容するように取り付けられると共に基板１７がケース本体５の開口部３を閉塞することで、基板１７とケース本体５との境界部分のシールのみで開口部３を密封することができる。また、給電側コネクタハウジング９の板状端子１３がケース本体５内側に貫通している部位は隔壁２８により画定された包囲部２９に封止部材Ｓを充填することで密封することができる。そして、ケース本体５とヒートシンク６との間はビード２３と溝部２２とを整合させることで密封することができる。
【００２４】
したがって、回路基板４の全面を封止部材等で封止したり給電側コネクタハウジング９に防水構造を採用したりしなくてもケース本体５内への水や埃の浸入を確実に防止することができ、ケース本体５内に収容された電気関連部品等への影響を抑えて電装ユニット１の良好な作動を維持することができる。
【００２５】
また、インサート部３０と収容部２７との間隙部３７に封止部材Ｓが充填されることで、インサート部３０の下面側が封止部材Ｓで覆われると共にインサート部３０と収容部２７とが絶縁されるため、残存孔３２や作業孔３３に結露が生じてバスバー１２間が短絡したりバスバー１２とヒートシンク６とが短絡したりすることを確実に防止することができる。
【００２６】
さらに、隔壁２８により画定された包囲部２９と収容部２７により画定された間隙部３７とが連通口３６を通じて連通されているため、封止部材Ｓを同時に二箇所に充填することができ、封止部材Ｓの充填作業工数を大幅に短縮できると共に、充填部材Ｓのはみ出し等による不具合を抑え、かつ封止部材Ｓの歩留りも向上できる。
【００２７】
なお、この発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば、出力側コネクタハウジング１１の出力端子１５がケース本体５内側に貫通する部位においても封止部材Ｓで密封するようにしてもよい。また、封止部材Ｓはシート状のものを接着したりシール状のものを用いたりすることも可能である。さらに、ケース本体５に取り付けられる電気部品は回路基板に限らず補機モジュール等であってもよい。そして、上記実施の形態における電装ユニット１はこの発明の一例であり、車両用電装ユニットに限るものではなく、発明の主旨を越えない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、電装ケースをケース本体とヒートシンクとに分割したことでケース本体の設計自由度を高め、ケース本体にバスバーをインサートする等のモジュール化により電装ユニットの製造工数の削減を図ることができる。このとき、ケース本体の底壁におけるインサート部とヒートシンクの収容部との間に形成される間隙部に封止部材を充填することで、インサート部の製造上の各孔を密封してバスバー間の短絡を防止できると共にインサート部とヒートシンクとの短絡を防止でき、電装ユニットの良好な作動状態を維持することができる。
また、隔壁により画定された包囲部とインサート部及び収容部による間隙部に封止部材を同時に充填することができ、電装ユニットの製造工数を削減できると共に、コネクタ部の端子がケース本体内側に貫通した部位を密封でき、かつ電気部品とケース本体との境界部分をシールすることのみで電装ケースの開口部を密封することができるため、簡易な構成で電装ケース内への水の浸入を防止でき、電装ユニットの良好な作動状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における電装ユニットの分解斜視図である。
【図２】ケース本体の平面図である。
【図３】ケース本体の下面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１電装ユニット
２電装ケース
３開口部
４回路基板（電気部品）
５ケース本体
６ヒートシンク
７底壁
８前壁（周壁）
９給電側コネクタハウジング（コネクタ部）
１２バスバー
１３板状端子（端子）
２７収容部
２８隔壁
２９包囲部
３０インサート部
３７間隙部
Ｓ封止部材

Claims

電装ケースにその開口部を閉塞するように電気部品を取り付けてなる電装ユニットの防水構造であって、
前記電装ケースが、前記開口部を有すると共に底壁にバスバーがインサートされるケース本体と、該ケース本体の底壁に装着されるヒートシンクとからなり、前記ヒートシンクに、前記底壁のバスバーがインサートされたインサート部を収容する収容部を設け、前記インサート部と収容部との間隙部に封止部材を充填すると共に、
前記ケース本体がその周壁に外部の電装部品と電気的に接続可能なコネクタ部を有し、該ケース本体に、前記コネクタ部の端子がケース本体内側に貫通する部位の周囲をケース本体の内部空間と隔てるように取り囲む隔壁を設け、該隔壁による包囲部を前記間隙部と連通させると共に前記包囲部及び間隙部に前記封止部材を充填したことを特徴とする電装ユニットの防水構造。