JP4365834B2 - 電気機器の封止構造 - Google Patents

Description

本発明は、回路部品を実装したプリント配線板をケース内に収納するとともにケース内に封止樹脂を充填して封止してなる電気機器の封止構造に関するものである。

一般に屋外で使用される電気機器においては、回路部品を実装したプリント配線板を箱状のケース内に収納するとともに、回路の防水、防湿を目的として、ケース内に絶縁性を有する封止樹脂（ポッティング剤）を充填して封止している。しかしながら、電気機器の中には封止樹脂による封止が望ましくないものも存在する。例えば、電波を送受信するためのアンテナを封止樹脂に浸漬すると、誘電率が変化するために電波の送受信に支障を来す虞がある。そのため、図２（ｃ）（ｄ）に示すようにアンテナ１０１を含むブロック（アンテナブロック）１０２とアンテナ１０１で送受信する信号の処理等を行う回路ブロック１１１とを別々にケース１００，１１０に収納し、回路ブロック１１１を収納したケース１１０内にだけ封止樹脂１１２を充填したり、あるいは、特許文献１に記載されているように回路部品とアンテナを多層基板に実装し、アンテナの実装面のみをケースの外に露出するようしていた。
特開２００４−１３４５４１公報

しかしながら、アンテナブロック１０２と回路ブロック１１１を別々のケース１００，１１０に収納すると２つのブロック１０２，１１１間を電気的に接続するケーブルが必要になったり、２つのケース１００，１１０を別々に取り付けなければならないから省スペース化が図れないという問題がある。また、特許文献１に記載されているものでは、多層基板に形成されたアンテナがケース外に露出してしまっているため、別途ハウジングで覆うなどしてアンテナを保護する必要が生じる。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、省スペース化と同時に回路部品の防水並びに防湿とアンテナの保護とを図ることができる電気機器の封止構造を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、アンテナ並びにアンテナの給電回路を含むアンテナブロックと、プリント配線板に回路部品を実装してなり少なくともアンテナで送受信する信号の処理を行う回路ブロックと、一面が開口した箱状に形成されアンテナブロック並びに回路ブロックを収納するケースと、ケース内を少なくとも２つの収納空間に仕切る仕切板とを備えた電気機器の封止構造であって、ケースの内壁面に開口面から底面に向かう縦溝を設け、表側にアンテナブロックを取り付けるとともに裏側に回路ブロックを取り付けた仕切板の端部を開口面側から縦溝にスライド嵌合させることでアンテナブロックと回路ブロックを別々の収納空間に収納し、回路ブロックを収納した収納空間に封止樹脂を充填して封止することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、仕切板とケース内壁面との境界部分を弾性部材によってシールすることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、仕切板における開口側の端部よりケースの内壁面まで突出する蓋部を設け、蓋部によってアンテナブロックを収納した収納空間を開口面側から閉塞することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、内壁面の縦溝に端部をスライド嵌合させて仕切板をケース内に配置することにより、仕切板で仕切られた別々の収納空間にアンテナブロックと回路ブロックが自動的に振り分けて収納され、回路ブロックを収納した収納空間に封止樹脂を充填すれば、アンテナブロックを収納した収納空間には仕切板で仕切られているために封止樹脂が充填されないので、ひとつのケース内にアンテナブロックと回路ブロックの双方を収納して省スペース化が図れると同時に、封止樹脂で封止された回路ブロックの防水並びに防湿とケース内に収納されたアンテナブロックの保護とを図ることができる。

請求項２の発明によれば、弾性部材でシールすることにより、アンテナブロックの収納空間内に封止樹脂が浸入するのを確実に防ぐことができる。

請求項３の発明によれば、アンテナブロックの収納空間が蓋部によって密閉されるため、蓋部の外側に封止樹脂を充填してアンテナブロックの防水並びに防湿を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態で例示する電気機器は、自動二輪車に搭載され、運転者が携帯する発信機との間で電波を媒体とする無線通信を行うことで当該発信機に割り当てられている識別符号（ＩＤ）の認証を行うとともに認証が成功したときにだけセルモータによるエンジン始動を許可するものであるが、本発明の技術思想が適用可能な電気機器は本実施形態に限定されるものではない。

本実施形態の電気機器は、図１に示すようにアンテナ２並びにアンテナの給電回路を含むアンテナブロック１と、プリント配線板１１に回路部品を実装してなり少なくともアンテナ２で送受信する信号の処理を行う回路ブロック１０と、一面が開口した箱状に形成されアンテナブロック１並びに回路ブロック１０を収納するケース２０と、ケース２０内を２つの収納空間に仕切る仕切板３０とを備えている。なお、以下の説明では図１（ａ）を基準にして上下左右の向きを規定するとともに、同図（ｃ）における左右の向きを前後の向きと規定する。

アンテナ２は、前方からみて略コ字形であり且つ４つの頂点から各々後方に向かって脚２ａが突出する形状に形成され、略四角形状のプリント配線板（以下、アンテナ基板と呼ぶ。）３に貫設されたスルーホール（図示せず）に計４つの脚２ａの先端を挿通して半田付けすることでアンテナ基板３と一体に構成されている。図示は省略するが、アンテナ基板３の前面にはアンテナ２の給電回路等を構成する回路部品が実装されている。また、アンテナ基板３の下端部には、回路ブロック１０との電気的接続を行うための複数（図示例では４つ）のスルーホール３ａが左右方向に一列に並べて貫設されている。

ここで、アンテナ基板３の周囲にはウレタン樹脂等によって矩形枠状に形成された弾性支持体４が取り付けられている。弾性支持体４は、アンテナ基板３よりも十分に大きい厚みを有し、上辺を除く３つの辺の内側面にはアンテナ基板３の端部と嵌合する嵌合溝４ａが形成されている。すなわち、アンテナ基板３の上辺を除く３つの辺の端部を嵌合溝４ａに嵌合することでアンテナ基板３に弾性支持体４が取り付けられるのである（図１（ｃ）（ｄ）参照）。なお、弾性支持体４は、主に車体走行中に生じる振動がアンテナ２やアンテナ基板３に実装されている回路部品等に伝わりにくくする防振材としても機能する。

回路ブロック１０は、多数の回路部品（マイコンやその他のＩＣ、チップ抵抗など）が略四角形状のプリント配線板１１の表裏両面に実装されて構成され、裏面側の上端部には外部との信号伝達や外部からの給電のためのコネクタ１２が実装され、さらに、表面側の下端部にはアンテナブロック１との電気的接続を行うための４つの端子金具１３が実装されている。そして、かかる回路ブロック１０は仕切板３０の背面側に固定される。

仕切板３０は合成樹脂成形品からなり、回路ブロック１０のプリント配線板１１に対して左右の幅寸法がほぼ等しく且つ上下の幅寸法が若干大きい略四角形状の主部３１と、主部３１の左右両端縁より後方へ突出する側壁３２，３２と、主部３１の下端縁より後方へ突出する下壁３３と、主部３１の上端縁より後方へ突出する上壁３４と、主部３１の上端縁より前方へ突出する蓋部３５と、主部３１の左上及び右下の各角部より後方へ突出する棒状の支持部３１ａ，３１ａと、主部３１の右上及び左下の各角部より後方へ突出するボス部３１ｂ，３１ｂとが一体に形成されている。一方、プリント配線板１１の四隅には各々丸孔が貫設されており、一対の支持部３１ａ，３１ａの先端をそれぞれ丸孔に挿通するとともに残りの丸孔に挿通した取付ねじ３６，３６をボス部３１ｂ，３１ｂに螺合することでプリント配線板１１（回路ブロック１０）が仕切板３０の背面側に取り付けられる。ここで、左右両側の側壁３２，３２には上端からプリント配線板１１の上下の幅寸法に等しい位置まで直線状に切り欠き３２ａが設けられ、また、上壁３４の突出量（前後方向の幅寸法）が側壁３２，３２の切り欠き３２ａまでの突出量よりも小さくしてある。したがって、仕切板３０に取り付けた状態ではプリント配線板１１の左右両端部が側壁３２，３２の切り欠き３２ａ，３２ａと嵌合し、プリント配線板１１の下端縁と下壁３３の間、並びに上壁３４の先端とプリント配線板１１の上端部との間にそれぞれ隙間Ｇ１，Ｇ２が形成されている。さらに、主部３１の下部には前方へ突出する扁平な角筒状である４つの圧入部３１ｃが左右方向に一列に並べて設けられており、プリント配線板１１を取り付ける際に各端子金具１３の前端部分が各々圧入部３１ｃに圧入されて支持される。

蓋部３５は、前端両側の角部が湾曲した略矩形板状であって下面側における前端並びに左右両端から下方に向かって周壁３５ａが垂下されている。また、蓋部３５の下面には、左右両側の周壁３５ａから一定距離を空けて周壁３５ａとほぼ平行な一対の縦リブ３５ｂ，３５ｂが下方へ突設されるとともに、一端側で縦リブ３５ｂ，３５ｂと連結され且つ主部３１と平行な一対の横リブ３５ｃ，３５ｃが下方へ突設されている。そして、一対の縦リブ３５ｂ，３５ｂと横リブ３５ｃ，３５ｃと主部３１とで囲まれた空間に弾性支持体４の左右両側の上端部を嵌合し、圧入部３１ｃの前端から突出する各端子金具１３の先端部をアンテナ基板３下端部のスルーホール３ａに各々挿通して半田付けすることにより、アンテナブロック１が仕切板３０の前面側に取り付けられると同時に端子金具１３を介してアンテナブロック１と回路ブロック１０とが電気的に接続されることになる。

ケース２０は一面（上面）が開口した箱状の合成樹脂成形品からなり、左右方向の幅寸法が相対的に大きい第１箱部２１と、左右方向の幅寸法が相対的に小さい第２箱部２２とを有し、第１箱部２１の前面と第２箱部２２の背面とが連結される形で一体に形成されている。第１箱部２１の左右両側の内壁面には第１箱部２１の前壁面との間に一定距離を空けて対向する突壁２３が設けられており、この突壁２３，２３と第１箱部２１の前壁とで縦溝２４が形成されている。但し、第１箱部２１の底壁には突壁２３，２３の下端同士を連結する突条部２５が上方へ向けて突設されている。

第２箱部２２は、左右方向の幅寸法が上端から下端に向かって徐々に小さくなるように両側の壁面が傾斜している。また第２箱部２２の後端部においては底壁が上方へ隆起しており、当該隆起した部分の前端には上方へ突出する突リブ２２ａが左右両側の壁面に跨って形成されている。さらに、第２箱部２２の上端部には、上方に開口し仕切板３０の蓋部３５下面より垂下している周壁３５ａの先端部と嵌合する嵌合溝部２６が左右両側並びに前側の内壁面に設けられている。

而して、表面側にアンテナブロック１が取り付けられるとともに背面側に回路ブロック１０が取り付けられた仕切板３０を第１箱部２１の前端側に上方より挿入すれば、仕切板３０の主部３１の左右両端部が第１箱部２１の左右両側の内壁面に形成されている縦溝２４，２４にそれぞれスライド嵌合し、最終的に下壁３３が第１箱部２１の底壁に当接し且つ蓋部３５の下面より垂下している周壁３５ａの先端部が第２箱部２２の嵌合溝部２６と嵌合する。すなわち、第１箱部２１と第２箱部２２とが仕切板３０によって仕切られると同時に、第１箱部２１の内部空間からなる第１収納空間に回路ブロック１０が、第２箱部２２の内部空間からなる第２収納空間にアンテナブロック１が、各々自動的に収納されることになる。ここで、アンテナ基板３の周縁に取り付けられている弾性支持体４は、左右方向の幅寸法が上端から下端に向かって徐々に小さくなるように傾斜し且つ上部の幅寸法が第２箱部２２内側における左右方向の幅寸法よりも若干大きく設定されている。したがって、仕切板３０を縦溝２４，２４にスライド嵌合してケース２０内に収納する際、弾性支持体４が第２箱部２２の左右両側の内壁面及び底面側の突リブ２２ａに圧接することとなり、仕切板３０と第２箱部２２の内壁面との間の隙間が弾性支持体４によってシールされる。しかも、第２箱部２２（第２収納空間）の上部開口面が仕切板３０の蓋部３５によって閉塞され、その結果、アンテナブロック１が収納された第２収納空間が仕切板３０と弾性支持体４とで密閉されることになる。

上述のように仕切板３０で仕切られた２つの収納空間に各々アンテナブロック１と回路ブロック１０を収納した後、ケース２０の上部開口から封止樹脂（ポッティング剤）を流し込めば、隙間Ｇ１，Ｇ２を通してプリント配線板１１と仕切板３０の主部３１との間の空間を含めて、第１箱部２１の内部空間からなる第１収納空間に封止樹脂４０が充填されるが、蓋部３５と第２箱部２２の内部空間からなる第２収納空間には封止樹脂が浸入することはない。

上述のように本実施形態によれば、第１箱部２１の内壁面に設けられた縦溝２４，２４に端部をスライド嵌合させて仕切板３０をケース２０内に配置することにより、仕切板３０で仕切られた別々の収納空間にアンテナブロック１と回路ブロック１０が自動的に振り分けて収納され、回路ブロック１０を収納した第１の収納空間に封止樹脂４０を充填すれば、アンテナブロック１を収納した第２の収納空間には仕切板３０で仕切られているために封止樹脂が充填されないので、ひとつのケース２０内にアンテナブロック１と回路ブロック１０の双方を収納して省スペース化が図れると同時に、封止樹脂４０で封止された回路ブロック１０の防水並びに防湿とケース２０内に収納されたアンテナブロック１の保護とを図ることができる。しかも、本実施形態では弾性支持体４でシールすることにより、アンテナブロック１が収納された第２の収納空間内に封止樹脂が浸入するのを確実に防ぐことができる。また、本実施形態では第２箱部２２の上部開口面を仕切板３０の蓋部３５によって閉塞しているからアンテナブロック１についても防水並びに防湿が図れ、さらに、蓋部３５よりも上方の内部空間に封止樹脂４０を充填しておけば、第２収納空間における防水並びに防湿をより確実に図ることができる。

なお、本実施形態では仕切板３０と第２箱部２２の内壁面との間の隙間をアンテナブロック１のアンテナ基板３に取り付けた弾性支持体４でシールしているが、例えば、仕切板３０に弾性部材を取り付け又は貼り付けることで前記隙間をシールしてもよく、これ以外にも種々の形態でシールすることが可能である。

本発明の実施形態を示し、（ａ）は一部破断した正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は右側断面図、（ｄ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面矢視図である。 従来例を示し、（ａ）はケースに収納した回路ブロックの正面図、（ｂ）はケースに収納した回路ブロックの左断面図、（ｃ）はケースに収納したアンテナブロックの正面図、（ｄ）はケースに収納したアンテナブロックの左断面図である。

符号の説明

１ アンテナブロック
２ アンテナ
３ アンテナ基板
４ 弾性支持体
１０ 回路ブロック
１１ プリント配線板
２０ ケース
２１ 第１箱部
２２ 第２箱部
２４ 縦溝
３０ 仕切板
３１ 主部
３２ 側壁
３５ 蓋部
４０ 封止樹脂

Claims (3)

1. アンテナ並びにアンテナの給電回路を含むアンテナブロックと、プリント配線板に回路部品を実装してなり少なくともアンテナで送受信する信号の処理を行う回路ブロックと、一面が開口した箱状に形成されアンテナブロック並びに回路ブロックを収納するケースと、ケース内を少なくとも２つの収納空間に仕切る仕切板とを備えた電気機器の封止構造であって、
   ケースの内壁面に開口面から底面に向かう縦溝を設け、表側にアンテナブロックを取り付けるとともに裏側に回路ブロックを取り付けた仕切板の端部を開口面側から縦溝にスライド嵌合させることでアンテナブロックと回路ブロックを別々の収納空間に収納し、回路ブロックを収納した収納空間に封止樹脂を充填して封止することを特徴とする電気機器の封止構造。
2. 仕切板とケース内壁面との境界部分を弾性部材によってシールすることを特徴とする請求項１記載の電気機器の封止構造。
3. 仕切板における開口側の端部よりケースの内壁面まで突出する蓋部を設け、蓋部によってアンテナブロックを収納した収納空間を開口面側から閉塞することを特徴とする請求項１又は２記載の電気機器の封止構造。

Images