JP4470632B2 - 電子基板筐体 - Google Patents

Description

本発明は、電子基板筐体のシール構造に関し、特に車両等に用いられるセンサ基板やＥＣＵ基板の筐体のシール構造に関連する。

従来から装置や電子部品を外界からの水分の浸入や異物の侵入から保護するために、装置や電子部品を収容し、シールをする筐体構造が提案されてきた。特開平１１−３４６０６４号公報や特開平９−７３９４６号公報には、それらのシール構造が開示されている。
特開平１１−３４６０６４号公報 特開平９−７３９４６号公報

しかしながら、このような筐体は本体とフタをそれらの隅部でネジ締結しているため、各ネジから離れたシール部位では、ネジの締結力による面圧が十分に得られずシール性能が悪化する虞があるとともに、フタを本体に対して平行にネジ締めしないとフタが本体に対して傾いで固定されてしまい、シール部材を均一に変形させることが出来ず、十分シールができない虞があった。

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、少数のネジ締結でハウジングとフタ（カバー）の間に比較的均一な面圧を発生させることができ、良好なシール性能を有する電子基板筐体のシール構造を提供することを技術的課題とする。

請求項１において、上記の問題を解決するために講じた技術的手段は、内部に電子基板を収容し、開口部と側壁を有する有底形状のハウジングと、前記側壁の上面から前記ハウジングに被さるカバーと、前記側壁の上面と前記カバーとの間に挟まれるシール部材から構成される電子基板の筐体において、前記ハウジングは底から立設するネジ締結部を有し、前記カバーは、前記開口部を閉塞するフタ部と、前記フタ部に対してそれぞれ第１段差、第２段差をもって形成される近縁部及び外縁部と、前記近縁部に形成されネジを挿通させる孔とを有し、前記ネジ締結部は、前記ハウジングの前記側壁の上面よりも低い位置に平面部が設けられ、前記平面部は前記側壁の上面に対し第３段差をもって形成され、前記カバーに設けられる前記第１段差および前記第２段差は、組立て時における前記ハウジング側へ設けられ、さらに前記第２段差は、前記第１段差よりも大きく形成され、前記近縁部と前記外縁部はそれぞれ前記ネジの軸方向に垂直な平面状を呈し、前記フタ部の外周部と前記フタ部の外周部を囲む前記外縁部の内周部とは前記フタ部から前記外縁部に向かって延在される傾斜面で接続されており、前記近縁部の外周部を囲む前記フタ部の内周部と前記近縁部の外周部とは前記フタ部から前記近縁部に向かって延在される傾斜面で接続されていることを特徴とする電子基板筐体としたことである。

請求項２において、上記の問題を解決するために講じた技術的手段は、内部に電子基板を収容し、開口部と側壁を有する有底形状のハウジングと、前記側壁の上面から前記ハウジングに被さるカバーと、前記側壁の上面と前記カバーとの間に挟まれるシール部材から構成される電子基板の筐体において、前記ハウジングは底から立設したネジ締結部を有し、前記カバーは、前記開口部を閉塞するフタ部と、前記フタ部に対して段差をもって形成される近縁部と、前記近縁部に形成されネジを挿通させる孔とを有し、前記段差は、組立て時における前記ハウジング側へ設けられ、前記近縁部の外周部を囲む前記フタ部の内周部と前記近縁部の外周部とは前記フタ部から前記近縁部に向かって延在される傾斜面で接続されており、前記カバーに設けられた前記孔を介してネジ締結されることにより、前記側壁の上面と前記カバーで前記シール部材を変形させることを特徴とする電子基板筐体としたことである。

請求項３において、上記の問題を解決するために請求項１または請求項２に加えて講じた技術的手段は、前記シール部材は、前記カバーの片側表面全体に配設されていることを特徴とする電子基板筐体としたことである。

請求項４において、上記の問題を解決するために請求項１から請求項３のいずれか一項に加えて講じた技術的手段は、前記ネジ締結部はその上面に平面部を有しており、前記ネジ締結されることにより、前記平面部と前記カバーの前記孔の前記近縁部で前記シール部材を変形させることを特徴とする電子基板筐体としたことである。

請求項５において、上記の問題を解決するために請求項２から請求項４のいずれか一項に加えて講じた技術的手段は、前記筐体は、前記側壁の上面に前記カバーを乗せた状態で、前記ネジ締結部または前記平面部と前記カバーとの間に所定のスキマが設けられることを特徴とする電子基板筐体としたことである。

請求項１の発明によれば、カバーとハウジングに設けたネジ締結部のみをネジ締結することにより、側壁の上面とカバーの外縁部でシール部材を変形させることができるので、カバーがハウジングに対して傾くことが低減され、組立ての手間が軽減されるとともに、良好なシール性能を有した電子基板筐体を提供することができる。また、カバーにはその外縁部に第２段差、孔の周囲の近縁部に第１段差が設けられているため、カバーの曲げ剛性は高められており、中央部に設けられたネジを締め込むことによって、側壁の上面とカバーの外縁部でシール部材を変形させることができ、良好なシール性能を有した電子基板筐体を提供することができる。また、ネジを締め込むことにより、カバーの中央部をハウジング側へ凹んだ形状に撓ませることができて、カバーの復元力により側壁の上面とカバーの外縁部でシール部材を変形させることができ、良好なシール性能を有した電子基板筐体を提供することができる。

請求項２の発明によれば、カバーとハウジングに設けたネジ締結部のみをネジ締結することにより、側壁の上面とカバーでシール部材を変形させることができるので、カバーがハウジングに対して傾くことが低減され、組立ての手間が軽減されるとともに、良好なシール性能を有した電子基板筐体を提供することができる。また、カバーには孔の周囲の近縁部に段差が設けられているため、カバーの曲げ剛性は高められており、中央部に設けられたネジを締め込むことによって、側壁の上面とカバーでシール部材を変形させることができ、良好なシール性能を有した電子基板筐体を提供することができる。また、ネジを締め込むことにより、カバーの中央部をハウジング側へ凹んだ形状に撓ませることができて、カバーの復元力により側壁の上面とカバーの外縁部でシール部材を変形させることができ、良好なシール性能を有した電子基板筐体を提供することができる。

請求項３の発明によれば、良好なシール性能を有した電子基板筐体を提供することができる。

請求項４の発明によれば、ネジ締結部に設けられた平面部とカバーの間でシール部材を変形させることができるので、ネジ締結部に設けられるネジ穴（雌ネジ）が外部と貫通しているハウジング形状であっても、ネジを締結することで筐体の内部と外部が良好にシールされる電子基板筐体を提供することができる。

請求項５の発明によれば、側壁の上面にカバーを乗せた状態で、ネジ締結部または平面部とカバーとの間に所定のスキマが設けられるので、ネジを締付けることにより、カバーを撓ますことができ、カバーの弾性による復元力により側壁の上面とカバーの外縁部で、積極的にシール部材を変形させシールの耐圧を向上することができる。

次に、本発明による電子基板筐体のシール構造を乗員体重検知システム（図示なし）において、その信号処理部（図示なし）に適用した例を説明する。乗員体重検知システムは、車両（図示なし）の乗員シート（図示なし）の下部に設けられるとともにシート上の重量に応じて歪む梁構造（図示なし）に抵抗線ひずみゲージ（図示なし）を接着し、このゲージからの信号を処理し乗員の体重を検知するシステムである。このようなシステムの信号変換部は、外部からのノイズの影響を低減させ、体重の検知精度を向上させるため可能な限りゲージからの出力信号線を短くする必要があり、ゲージが配置される乗員シート下のレールに固定される。この場合、シート下に設置された信号変換部は、雨天時の乗員の乗降時やシートの水洗い時に水や泥がかかることがあり、防水や防塵の目的で信号処理部の電子基板は筐体に収容される必要がある。また、これらの筐体は組立て時において、車体のレール構造体（図示なし）の下、筐体のハウジングに収容された電子基板と予め梁構造に接着されたゲージとを結線した後、カバーをネジで締結しなければならないため、狭いスペースでネジの締結作業をする必要があり少ないネジ締結数で、カバーをハウジングに締結することが望まれる。

図１は、ハウジング２０を上方から見た図を示している。図２は、図１においてＡ−Ａ線に沿ったハウジング２０の断面図を示している。ハウジング２０はアルミダイカストで成形された開口部２２ａ、側壁２１を有した有底形状をしている。ハウジング２０の底２２の略中心部からは、ネジ締結部２４が立設しており、その頂部には平面部２５が形成され、その内部はハウジング２０の外部と連通する。また、側壁２１の上面２３の一端側には第２ネジ締結部２９が形成されている。

ハウジング２０の側壁２１からは、ハウジング２０の長手方向にコネクタ挿入穴２６が設けられ、コネクタ挿入穴２６と反対側には抵抗ひずみ線ゲージ（図示なし）と結線されるハーネス（図示なし）が挿通されるハーネス穴２７が形成される。底２２の隅部２箇所に設けられるネジ穴２８は基板５０を固定するためのものである。

図３は、カバー３０をハウジング２０との合せ面側から見た図を示している。

カバー３０は、プレス材質のプレートにプレスにより段差が形成され曲げ剛性を高められている。組立て時において、カバー３０のフタ部３７は、ハウジング２０の開口部２２ａに被さる態様で開口部２２ａを閉塞する。さらにカバー３０には、このフタ部３７の面を基準として、ハウジング２０の側壁２１の上面２３に対応する外縁には第２段差３１が設けられ外縁部３２が形成され、ネジ締結部２４に対応する中央部には第１段差３３が設けられ近縁部３６が形成される。カバー２０にはハウジング２０との締結用として中央部に孔３４が設けられ、一端側には第２孔３５が形成される。

また、カバー３０の合せ面片側表面全体には、シール部材４０としてＮＢＲを材質とする発泡ゴムが０．５〜０．８ｍｍの厚さで形成されている。

以上のように構成されたハウジング２０とカバー３０とシール部材４０が組立てられる際のシール作用について詳述する。

図４は、図２における筐体の模式的な断面を示している。図４は、カバー３０がハウジング２０の側壁２１の上面２３に乗せられ、被さっているときの状態を示しており、カバー３０のフタ部３７の周囲では、外縁部３２がハウジング２０の上面２３と接している。このときカバー３０にはフタ部３７を基準としてそれぞれ第１段差３３と第２段差３１が設けられており、第２段差３１の方が第１段差３３よりも大きく形成される。さらにハウジング２０の平面部２５は上面２３よりも低く設定され、第３段差２５ａが形成されていることから、平面部２５とカバー３０との間には所定のスキマｄが設けられる。この状態からネジ６０をカバー３０に設けられた孔３４を挿通させ、次第に絞めこんでいくとカバー３０に形成されたシール部材４０の外縁部が、カバー３０の外縁部３２とハウジング２０の上面２３で挟み込まれて変形し筐体１の外縁部がシールされる。さらに絞めこむと、図５に示されるように、カバー３０が撓み中央が凹んだ形状となり、スキマｄが実質的にゼロになり、カバー３０に形成されたシール部材４０の近縁部がカバー３０の近縁部３６とハウジング２０の上面２３で挟み込まれて変形し、ネジ締結部２４とハウジング２０の外部とがシールされる。

このようにして、筐体１のシールは達成される。つまり、シール部材４０の近縁部３６付近では、ネジ６０が締めこまれることによる締付け力がカバー３０を介して直接作用しシール部材４０を変形させるとともに、外縁部３２では、ネジ６０の締付けにより予め設定されたスキマ分を最大としてカバー３０凹んで撓み、その撓みの復元力がシール部材４０を変形させる。

以上説明したシール構造によれば、比較的単純な形状のシール形状であれば、ネジ６０の締結１箇所でハウジング２０およびカバー３０のシールができ、スキマｄの設定値やネジ６０の締結力の設定値を変更することで、シールの耐圧性能を自由に変更することができる。

例えば、単に筐体１の内外部の圧力差が少なく、異物の侵入を防ぐのであれば、スキマｄの設定値を小さく設定するほか、ネジ６０の締結力を少なく設定することで単にシール部材４０を軽く変形させ充填部材の役割をさせることができる。また、筐体１の内外部で圧力差が大きい場合や、水圧が作用する場合等のシールの気密性および耐圧性を向上したい場合は、スキマｄを大きく設定して、ネジ６０の締込み量多くし外縁部３２および近縁部３６の押し付け力を増すほか、カバー３０の板厚を増やしたり、リブを追加することでカバー３０の曲げ剛性を強化しカバー３０の撓みの復元力を向上して、シール性能を高めることができる。

なお、本実施の形態では、図１、図３に示されるようにシール形状は、略長方形をしており先端部は細長い形状をしておりシール性向上のため、先端部に第２ネジ締結部２９および第２孔３５が設けられネジ締結される。２箇所でネジ締結させることにより、ハウジング２０とカバー３０の相対回転が規制される。

また本実施形態においては、シール部材４０はカバー３０の表面に形成された発泡ゴムとしたが、特にこれに限定する意図はなく、一般的に用いられるパッキンやОリングをもちいても、本実施例と同様の効果がえられる。

本発明に係る電子基板筐体のシール構造におけるハウジングの上面図。 本発明に係る電子基板筐体のシール構造におけるハウジングの断面図（図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図）。 本発明に係る電子基板筐体のシール構造におけるカバーおよびシール部材の上面図。 本発明に係る電子基板筐体のシール構造におけるネジ締付け前の状態をしめす模式図。 本発明に係る電子基板筐体のシール構造におけるネジ締付け後の状態をしめす模式図。

符号の説明

１ 筐体
２０ ハウジング
２１ 側壁
２２ 底
２３ 上面
２４ ネジ締結部
２５ 平面部
２５ａ 第３段差
３０ カバー
３１ 第２段差
３２ 外縁部
３３ 第１段差
３６ 近縁部
３７ フタ部
４０ シール部材
５０ 基板
６０ ネジ

Claims (5)

1. 内部に電子基板を収容し、開口部と側壁を有する有底形状のハウジングと、
   前記側壁の上面から前記ハウジングに被さるカバーと、
   前記側壁の上面と前記カバーとの間に挟まれるシール部材から構成される電子基板の筐体において、
   前記ハウジングは底から立設するネジ締結部を有し、
   前記カバーは、前記開口部を閉塞するフタ部と、前記フタ部に対してそれぞれ第１段差、第２段差をもって形成される近縁部及び外縁部と、前記近縁部に形成されネジを挿通させる孔とを有し、
   前記ネジ締結部は、前記ハウジングの前記側壁の上面よりも低い位置に平面部が設けられ、前記平面部は前記側壁の上面に対し第３段差をもって形成され、前記カバーに設けられる前記第１段差および前記第２段差は、組立て時における前記ハウジング側へ設けられ、さらに前記第２段差は、前記第１段差よりも大きく形成され、
   前記近縁部と前記外縁部はそれぞれ前記ネジの軸方向に垂直な平面状を呈し、
   前記フタ部の外周部と前記フタ部の外周部を囲む前記外縁部の内周部とは前記フタ部から前記外縁部に向かって延在される傾斜面で接続されており、
   前記近縁部の外周部を囲む前記フタ部の内周部と前記近縁部の外周部とは前記フタ部から前記近縁部に向かって延在される傾斜面で接続されていることを特徴とする電子基板筐体。
2. 内部に電子基板を収容し、開口部と側壁を有する有底形状のハウジングと、
   前記側壁の上面から前記ハウジングに被さるカバーと、
   前記側壁の上面と前記カバーとの間に挟まれるシール部材から構成される電子基板の筐体において、
   前記ハウジングは底から立設したネジ締結部を有し、
   前記カバーは、前記開口部を閉塞するフタ部と、前記フタ部に対して段差をもって形成される近縁部と、前記近縁部に形成されネジを挿通させる孔とを有し、
   前記段差は、組立て時における前記ハウジング側へ設けられ、
   前記近縁部の外周部を囲む前記フタ部の内周部と前記近縁部の外周部とは前記フタ部から前記近縁部に向かって延在される傾斜面で接続されており、
   前記カバーに設けられた前記孔を介してネジ締結されることにより、前記側壁の上面と前記カバーで前記シール部材を変形させることを特徴とする電子基板筐体。
3. 前記シール部材は、前記カバーの片側表面全体に配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子基板筐体。
4. 前記ネジ締結部はその上面に前記平面部を有しており、前記ネジ締結されることにより、前記平面部と前記カバーの前記孔の前記近縁部で前記シール部材を変形させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子基板筐体。
5. 前記筐体は、前記側壁の上面に前記カバーを乗せた状態で、前記ネジ締結部または前記平面部と前記カバーとの間に所定のスキマが設けられることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の電子基板筐体。

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