JP4512626B2 - 車載電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、車載電子機器に係り、特にエンジンルーム内に搭載される車載電子機器に関する。

車載電子機器の金属ベースと樹脂ケースとを接着する接着剤に活性炭や金属を配合し、この接着剤を透過する腐食性ガスをトラップする車載電子機器の腐食防止構造が知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。この場合、接着剤として主にシリコーン接着剤が用いられる。

また、コネクタボディ（カプラ）内の端子周囲にゲル状のシール部材を設け、水蒸気による腐食を防止する技術が知られている（特許文献３参照）。

特開２００３−１３９５９３号公報 特開２００６−１３８８４１号公報 特許２９４６００８号公報

車載電子機器では電子回路を収めたケースにコネクタを一体成形した物が多く用いられている。このような構造において、上記特許文献では、コネクタの内部で水蒸気以外の腐食性ガスが発生することや、この発生した腐食性ガスが電子回路の設けられたケース内部に侵入することについては配慮していない。

本発明の目的は、車載環境下で使用される車載電子機器の腐食性ガスに対する信頼性を向上することにある。

上記目的を達成するために、本発明の車載電子機器は、電子回路を収めたケースにインサートモールドされたターミナルを有するコネクタの内部に、水蒸気以外の腐食性ガスに対して水蒸気よりも高いトラップ性能（吸着性能，吸引性能，吸収性能，化学反応性など）を有するトラップ剤を保持させた保持体を有しており、保持体はケース内部とコネクタ内部を連通する換気孔のコネクタ内部の空気が流入される側の流入口近傍に設けられる。この場合、トラップ剤を保持させた保持体は、ケースに一体成形されたコネクタの相手側コネクタ内に保持させても良い。またコネクタの内部とは、コネクタを形成する部材の内部を含む。すなわち、コネクタの外面よりも内側を含む。

本発明より、厳しい環境条件に晒される車載電気機器、特にエンジンルーム内に装備される車載電子機器において、コネクタ内部で発生した腐食性ガスが電子回路を収めたケース内部に侵入するのを防止して、車載電気機器の腐食性ガスに対する信頼性を向上することができる。

本発明の最良の形態は、車載電子機器の入出力信号を集約しているコネクタの内部に腐食性ガスをトラップするトラップ剤を配合したゴム，ガスケットをコネクタ内部に設置することで達成される。また、粘着剤によりコネクタ底部に埋没される方法でも同様な効果が得られる。また、腐食性ガストラップ剤を配合した粘着シールをコネクタ内部に貼る方法もあり、腐食性ガストラップ剤を配合したペースト樹脂をコネクタの底部にポッティングし、硬化させる方法もある。

また同様の効果として、物理量検出装置となる電子機器とコントロールユニットとなる電子機器との間の信号伝達を行う、相手側コネクタハーネスの防水ゴム，ワイヤーハーネスのグロメットゴム、或いは相手側コネクタのカプラ自体に腐食性ガスをトラップするトラップ剤を配合した部材で相手側コネクタを形成することによっても達成される。

本発明の目的は腐食性ガスに対し信頼性を改善する方策を発明した内容であるが、本発明において対象としている腐食性ガスは水蒸気ではない。自動車のエンジンルーム内部で発生する特有の腐食性ガスである、硫黄の単体ガスである環状硫黄ガス（Ｓ₈）のほか、硫化水素（Ｈ₂Ｓ），二硫化炭素（ＣＳ₂），二酸化硫黄（ＳＯ₂），硫化カルボニル（ＣＯＳ）等の硫黄化合物ガス全般、及び窒素酸化物ガス（ＮＯｘ）、更にハイドロカーボン（ＨＣ）のガスであり、塩素系ガスであり、燃料蒸気（ガソリン，軽油，エタノール等の混合燃料）、更に前記したガスの混合体である。

図１から図１７を用いて、本発明を説明する。

図１は本発明による車載電子機器の断面構造図である。図２は本発明による車載電子機器の平面構造図である。

車載電子機器の一般的な構造を図１において説明する。車載電子機器は大別するとセンサとコントールユニットの燃料制御装置、及びイグナイタやコイルの点火制御装置に分けられる。センサは吸入空気流量，ＥＧＲ流量，空気温度，大気圧，ブースト圧，ストットル角度，ストローク位置等の物理量を検出し、コントロールユニットは、センサからの信号を受け、シリンダ内での燃焼状態を制御し、イグナイタやコイルはシリンダ内部の点火時期を制御する機能を担っている。

車載電子機器１では、電子駆動回路（又は電子制御回路）２を設置する金属製或いは樹脂製のベース３が電子駆動回路２を格納するケース４に接着固定されている。更に電子駆動回路２及びベース３の上面を覆うようにカバー５をケース４に接着固定している。電子駆動回路２はセラミック，ガラスセラミック（ＬＴＣＣ）等の無機材により形成された基板、或いはガラスエポキシ基板の表面に、回路の導体となる導体配線と抵抗を印刷し、焼成し、保護膜を形成した後、表面にコンデンサ，ダイオード，半導体集積回路を実装した形態のハイブリッドＩＣ基板６によって構成され、ハイブリッドＩＣ基板６が接着剤でベース３に接着固定される。ベース３は放熱のヒートシンクを担う目的で使用される場合、熱伝導率の高い金属、特にアルミニウムが多く使用されている。また、セラミック，ガラスセラミック（ＬＴＣＣ）等の無機材により形成された基板、或いはガラスエポキシ基板の表面には、回路の導体配線となる銀，銅が多く用いられている。

ハイブリッドＩＣ基板６（単に電子回路基板とも言う）を格納するケース４及び上面を覆うカバー５はハイブリットＩＣ基板６の入出力信号インターフェースとなるコネクタ７と一体となった形状であり、ケース４を形成する樹脂内部に電気的信号の伝達を司る導電性部材より成るターミナル８をインサート成形している。尚、ケース４とコネクタ７のボディとは樹脂によって一体成形されている。ここで、吸入空気温度，吸入空気流量，ＥＧＲ流量，スロットル位置又は角度，ストローク位置，吸入空気圧力等の物理量を検出するセンサは、外部あるいはケース開口部にセンシングエレメントが設置される構造である。またセンサは電子駆動回路２及びターミナル８を介して外部と電気的に接続される。ケース４及びカバー５を形成する樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ），ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン１１，ナイロン１２，ポリカーボネート（ＰＣ）等の射出成形性の優れたものが採用される。

ここで、ケース４とベース３は双方の線膨張係数が大きく異なるため、シリコーン接着剤のような粘弾性を有する弾性接着剤で接着封止するとよい。またケース４とカバー５が同一部材ならエポキシ接着剤、異なる部材ならシリコーン接着剤で接着するとよい。

以下、車載電子機器の使用環境と問題点を説明する。

エンジンルーム内に搭載される車載電子機器１は、その晒される使用環境が厳しく、常に腐食の問題が存在する。例えば空気流量計を例にとると、空気流量計は、エアクリーナーとスロットルバルブとの間でゴム製のダクトに装着されることが多い。ゴム製ダクトからは、硫黄ガス、特に単体硫黄である環状硫黄ガス（Ｓ₈），硫化水素（Ｈ₂Ｓ），二硫化炭素（ＣＳ₂），硫化カルボニル（ＣＯＳ）が発生する。また、エンジンの燃焼室からは燃焼ガスの戻りによる、二酸化硫黄（ＳＯ₂），窒素酸化物（ＮＯｘ），ハイドロカーボンのガス体（ＨＣ）、また燃焼室からは、未燃焼ガス，燃料蒸気（ガソリン，軽油，エタノール燃料等のバイオ燃料）がエンジンオイルの蒸気と共にダクト内に充満する。空気流量計は、このような腐食性ガスに常時晒される状態にあり、腐食性ガスに対する信頼性を改善することは自動車自身の品質，信頼性を確保することに繋がる。

ところが、空気流量計を含む多くの車載電子機器では、ベース３と樹脂ケース４を接着剤、特にシリコーン系の接着剤で接着する構造が多く採用されており、このシリコーン接着部から前記のような腐食性ガスが発生する場合がある。発生した腐食性ガスはケース４内部に侵入し、ハイブリッドＩＣ基板６の回路表面に銀や銅から成る導体配線が露出している部分が存在すると、その露出部分を腐食させてしまう。更に腐食の基点を中心に、腐食性ガスの濃度が零になるまでに銀や銅の導体破線を腐食し続けることになる。導体配線が腐食すると、回路は正常に動作できなくなる場合もあり得る。

ベース３とケース４のシリコーン接着剤による接着部からの腐食性ガスに対しては、特開２００３−１３９５９３号公報或いは特開２００６−１３８８４１号公報で公開されているように、シリコーン接着剤に腐食性ガスをトラップする機能を付与することが有効である。しかしながら、腐食性ガスの発生源は他にも存在する。

車載電子機器の多くは、入出力信号を集約するコネクタ７が外部とのインターフェース部となり、信号伝達が行われている。このコネクタ７の構造と機能を図３により説明する。

車載電子機器においては、ケース４に金属端子３１がインサートモールドされている。ハイブリッドＩＣ基板６の電子回路はワイヤ３２等でターミナル８と電気的に接続されている。このインサートモールドされた金属端子は、各信号ごとに独立し、個々の信号伝達を行うべく、ターミナル８と一体となっている。ここで、ケース４はＰＢＴが使用される場合が多く、インサートモールドされるターミナル８は、黄銅にニッケルメッキ，錫メッキ，金メッキされるたものが使用される。

車載電子機器１からの入出力信号の伝達を司る相手側コネクタ９は、車載電子機器１のコネクタ７の形状，ターミナル寸法，位置が一致し、嵌め合うことで固定される形状に成型されたカプラ１０，外部からの水分の浸入を防ぎ機密性を保持する防水ゴム１１，車載電子機器のターミナル８と勘合し電気的信号の伝達を行うターミナル端子１２，電線であるワイヤーハーネス１３，カプラ１０に設置されワイヤーハーネス１３と密着するグロメットゴム１４からなる。カプラ１０は主にＰＢＴで成型される場合が多い。防水ゴム１１，グロメットゴム１４はシリコーンゴム，ポリウレンタンゴム，ＮＢＲ等が用いられるが、エンジンルーム内の車載電子機器１のゴムにはシリコーンゴムが用いられる場合が多い。ターミナル端子１２は、銅の成型品に錫メッキ或いは金メッキされた物が使用される場合が多く、ワイヤーハーネス１３は銅線で、ターミナル端子１２に加締めされている。

車載電子機器１のコネクタ７には換気孔１５が設けられる。車載電子機器１では、−４０℃から１２５℃に至る温度域での使用を想定する場合が多い。車載電子機器１には換気孔１５と呼ばれる空気の逃げ道を設けて車載電子機器１の耐久性を確保しているものが多くある。換気孔１５はハイブリッドＩＣ基板６を格納するケース４内部とコネクタ７内部を繋ぐ空気の逃げ道である。

図４は換気孔１５がある場合のケース４の簡略図である。換気孔１５は、ケース４内部とコネクタ７との間の空気の逃げ道である。温度が上昇した場合にはケース４内部の温度上昇と共に、ケース４内部の空気が膨張し、内部圧力が増加するが、この膨張した空気は図５に示すように換気孔１５を通ってコネクタ７側に逃げ、更にワイヤーハーネス１３内部で拡散することになる。また、温度が低下した場合には図６に示すように逆作用となり、ケース４内部の空気が収縮し、ケース４内部が負圧となる。ここで、換気孔１５よりコネクタ７内部及びワイヤーハーネス１３中の空気を吸引することで、ケース４内部と外部との圧力バランスを取り常に平衡状態に保つこととなる。

換気孔１５がなく、ケース４内部が外部と密閉状態にある場合には、図７に示すように、ケース４内部の温度上昇と共に、ケース４内部の空気が膨張し、内部圧力が増加するため、ケース４全体を膨らませることになる。また、温度が低下した場合は、逆作用となり、ケース４内部の空気が収縮し、図８示すように、ケース４を内側に反らせる作用が働く。このような完全密閉型のケース構造は、温度の上昇，低下を繰り返し、経時することで、歪みが増加し、ケース自体にクラックが発生し、ケースが破損する状態と成り易く、接着部においても接着界面での剥離の原因となり、信頼性が著しく低下する。

従って、換気孔１５は車載電子機器１に信頼性を保証する重要な機構となっている。

しかしながら、ここにおいて、コネクタ７内部には防水ゴム１１，グロメットゴム１４のゴム製品が存在する。これらのゴム製品が硫黄化合物等の添加剤あるいは硫黄による加硫ゴムである場合に、腐食性ガスが発生することが懸念される。エンジンルーム内に搭載される車載電子機器１であるならば当然、高温度に達し、やがて冷却される。例えば、高速走行を行い、車を停止しアイドル状態となったような場合である。このような状態において、ダクト内にあるケース４部はアイドル空気により、急に冷却される。しかし、車載電子機器１のコネクタ部９はダクトの外部にあり、冷却する空気のような媒体が存在しないため、温度は高温度のままである。高温度となっていたケース４がアイドル空気により急速に冷却されるため、ケース４内部の空気は収縮し、ケース４内部の圧力は負圧となる。そして、圧力の平衡化にために、換気孔１５より空気が流入することで圧力平衡を維持する。つまり、自動車の使用環境において、コネクタ９内部の空気がケース４内部に流入する場合が発生することになる。

もし、コネクタ９を構成するゴム部品が硫黄加硫品であったり、硫黄化合物を配合したようなゴム製品である場合に、コネクタ自体が高温後に達した際に、これら硫黄加硫ゴム，硫黄化合物を配合したゴムからは硫黄単体の環状硫黄ガス，硫黄化合物ガスが発生する。

ケース４内部に負圧が発生した場合、コネクタ９内部に発生した硫黄単体ガス，硫黄化合物ガス等の腐食性ガスは、容易にケース４内部に流入することになる。そして、ケース４内部に流入した腐食性ガスはハイブリットＩＣ基板６の導体と化学反応し、導体を腐食させることになり、回路は誤動作或いは回路出力がない状態となってしまう可能性がある。

更に、相手側コネクタ９のカプラ１０は薄肉で複雑な形状であるために、射出成型時における樹脂の流動性を改善する添加剤，高温度での樹脂安定性を確保するための添加剤，経時変化防止のための安定剤として樹脂に配合される添加剤には硫黄化合物が配合される場合も多く、カプラ１０自身からも硫黄系の腐食性ガスが発生することも有りえる。更に成形型より容易に抜き取れるようにとの目的で、成形型に塗布される離型剤にも硫黄化合物が配合されれば、カプラ１０表面に離型剤は付着し、高温になることで、ガスとして硫黄化合物が発生することも有りえる。

本発明は、このように換気孔を有する構造を以って成立する、エンジンルーム内に設置する車載電子機器１のケース内部に格納されるハイブリッドＩＣ基板６の銀，銅，銀合金材料により成る導体配線の腐食を防止することを目的としている。特に、車載電子機器１を製造するメーカー側は、このような腐食に対する知見と経験があり、構成材料から、製造工程において、腐食性ガスのない環境，硫黄を含まない材料を用いることに配慮することが可能である。一方、相手側コネクタ９に関しては、その製造方法や材料選定において必ずしも腐食性ガスの発生について配慮が成されるとは限らない。

従って、相手側コネクタ９に腐食性ガスの発生源がある場合に、ケース４内部への腐食性ガスの流入を防止し、車載電子機器１の腐食性ガスに対する信頼性を向上することが必要である。

尚、換気孔１５を積極的に設けない構造においても、ターミナルの樹脂でできたコネクタ７との間に微小な隙間が生じるなど、腐食性ガスの通路が形成されてしまう場合が考えられる。このような場合にも、本発明は有効である。

以下に具体的内容を提示する。

図９は、図１及び図２に示す車載電子機器のコネクタ７の詳細断面図である。１６は車載電子機器１のコネクタ７内部形状に沿うように成形された保持体である。この保持体１６は、腐食性ガスを吸着，吸収，吸引、或いは化学反応によりトラップするトラップ剤が配合され、トラップ剤を分散させて保持するための媒体である。

本実施例では、トラップ剤１７として、図１０に示すように、活性炭１８が保持体１６に分散されて配合されている。保持体１６自体はゴムでも良いし、樹脂でも良い。またコルク，紙，セルロース系部材でも良く、コネクタ７内部形状に沿う形状が形成可能な材料であれば何でも良い。保持体１６は車載電子機器１のコネクタ７の内部に挿入する状態で設置されれば問題はない。保持体１６はゴム部材の場合は、ほとんどのゴム部材が適用できる。具体的にはランダム共重合体，交互共重合体，ブロック共重合体，グラフト共重合体の分子構造を有するゴムであり、シリコーン系ゴム，フッ素系ゴム，ポリウレタン系ゴム，ＮＢＲ，Ｈ−ＮＢＲ，ＥＰＤＭゴムが望ましい。

相手側コネクタ７構成部材から腐食性ガスが発生しても、腐食性ガスは車載電子機器１の内部に設置された保持体１６に保持されたトラップ剤１７によりトラップされ、ケース４内部に流入するのを防ぐことができる。

但し、腐食性ガスのトラップ効果を考えると、シリコーンゴムやコルク，紙の成形物のようなガス透過性が高い物体を保持体１６としてトラップ剤１７を配合し、コネクタ７内部に設置することで、トラップ効果は高まる。シリコーンゴムは、その分子構造における分子間力が小さく、立体障害性が小さいため、色々な種類のガス体を透過することができる。コルク，紙は多孔質であり、ガス体が通過しやすい立体構造である。これらのガス透過性の高い物体に腐食性ガストラップ剤１７を配合することで、例え表面部分のトラップ剤１７が飽和してトラップ能力が喪失しても、腐食性ガスは保持体１６の内部まで達し、内部でトラップされる。従って、ガス透過性の悪い樹脂よりも、そのトラップ効果の寿命を長くすることができ、トラップ効率は高くなる。

トラップ剤１７としては、活性炭１８が扱い易い。活性炭１８にはヤシガラを素材としたもの、竹を素材としたもの等、多種多様であるが、数種類の活性炭１８で実験したところ、最も効果が確認できたのは、ヤシガラ活性炭と、人工的に製作した活性炭であった。人工的に製作した活性炭の詳細な製造方法については、不明であるが原料は石油であると思われる。

トラップ剤１７としては、他に金属１９が有効である。形状は粉末，バルク，フレークのどのような形体でも良い。効果があるのは銀，銅であるが、他に鉄，コバルト，ニッケル，錫，亜鉛、あるいは提示した金属を含む合金が有効である。また、塩化物を配合させてもトラップ剤として有効である。正塩（塩化ナトリウム：ＮａＣｌ，ＣａＣｌ₂：塩化カルシウム）は腐食性ガスのトラップ効果は期待できないが、弱塩基性の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃），塩基性塩はトラップ効果が確認されている。

以下、トラップ剤１７の設定と配合について説明する。

活性炭１８は、空気や水蒸気には吸着，吸収，吸引性を示さないが、（示しても効果は低い）腐食性ガスのような特異的分子には吸着，吸収，吸引性を示す、活性炭１８にはトラップするガスについて選択性がある。活性炭１８は、近傍の極性のあるガスでも、無極性のガスでも、極めて強力な吸着，吸収，吸引性を示しトラップする。また、ある種の活性炭１８は、吸着，吸収，吸引した腐食性ガスと反応し、活性炭１８の表面で化学反応し、別体となることで恒久的にトラップしたままの状態となり、腐食性ガスのトラップ効果の大きいものもある。その配合量は、０.１〜１０ｗｔ％が現実的な配合量である。多量に配合しすぎると、活性炭１８の凝集が発生し、分散性が損なわれ、部分的にトラップ能が高くなったり低くなったりして、トラップ性能に関して製品ばらつきが発生する要因となる。

活性炭１８は導電性があり、コネクタ７のターミナル８と接触すると、ターミナル８の端子間においてショートし、回路の誤動作の原因となるため、ターミナル８の端子と接触しないように留意する必要がある。このため、コネクタ７の底部の樹脂で形成された部分に設置することが望ましい。

トラップ剤１７としては、上述したように、図１０の活性炭１８に替えて金属１９を配合してもよい。扱い方は活性炭１８と同じで、保持体１６に金属１９を加えて成形する。配合する金属１９は、銀，銅，鉄，コバルト，ニッケル，錫，亜鉛、あるいは提示した金属を含む合金の粉末，フレーク，無定形バルクである。実験の結果、特に効果があるのは、銀と銅であった。配合するサイズとしては、５０μｍ以下が望ましく、０.１〜１０ｗｔ％程度が現実的な配合量である。他に、炭酸カルシウム等の塩基性塩の配合も効果があることが実験で確認されている。多くの腐食性ガスは酸性を示すので、塩基性塩の配合により、中和反応によって腐食性ガスをトラップできるためである。

図１１に、本発明に係る他の実施例（実施例２）を示す。車載電子機器１のコネクタ７の底部には溝２２が形成されており、この溝２２にトラップ剤１７を保持した保持体１６を埋設する構造である。保持体１６は溝２２に挿入され拘束されることで、振動による位置ずれを防止することができる。この埋設されるトラップ剤１７を保持する保持体１６となる部材としては、ゴム，コルク、或いは紙が適している。

また、埋設させずとも、接着剤や粘着剤のペーストにトラップ剤１７を配合し、溝２２にディスペンサーでポッティングしてもよい。

更には、トラップ剤１７を配合した粘着テープをコネクタ内壁や、コネクタの内部に貼ったりしてもよい。

図１２に、本発明に係る他の実施例（実施例３）を示す。前述の実施例では、車載電子機器１のコネクタ７側にトラップ剤１７を保持させたが、本実施例では腐食性ガス発生源となる相手側コネクタ９側にトラップ剤１７を保持させる。すなわち、相手側コネクタ９そのものに腐食性ガストッラプ機能を付与するものである。いずれにしても、コネクタ７の内面を用いて形成される空間内に、トラップ剤１７を保持させることに変わりは無い。

図１２において、相手側コネクタ９の防水ゴム１１は車載電子機器１のコネクタ７と相手側コネクタ９の嵌合後において、外部からの水分浸入を防ぐために使用され、グロメットゴム１４が使用される。しかしながら、前述したようにゴム部材には、硫黄で加硫したゴムに、熱安定，経時変化，射出成形性を改善するための各種の添加剤を配合したものがあり、これらには多くの硫黄化合物が使用されている。温度が上昇した際に、加硫剤として添加されたものの、架橋に寄与しない硫黄は、高温になると、硫黄単体の環状ガスとなり、ゴム表面より湧出する。図３からも判ることであるが、嵌合した後のコネクタ内部は密閉状態となり、防水ゴムより発生した腐食性ガスは換気孔１５を通じて直接ケース４内部に流入することになる。

グロメットゴム１４も同様である。

腐食性ガスを発生しないゴムを用いれば解決できる訳であるが、コスト，生産性，安定性を考慮すると、加硫ゴムにとって硫黄化合物の添加剤は無くてはならない物質であり、これを皆無とすることは現状では難しい。ゴム自体を使用せずに代替品で防水シール構造を設計することも、また現状では困難である。

本実施例では、相手側コネクタ９のゴム部品から発生する腐食性ガスをトラップするため、防水ゴム１１，グロメットゴム１４内部にトラップ剤１７を保持する。ゴムの成形工程において、トラップ剤１７を配合し、ゴムを成形する。これまでの実施例はゴムより発生した腐食性ガスを別体となる部材を用いてトラップする構造であったが、防水ゴム１１，グロメットゴム１４自体にトラップ剤１７を配合することで、ゴム自体でガスをトラップし、ゴム部材から腐食性ガスが漏れ出すのを防止することが可能となる。この構造であると、新たな部品に追加は不要である。組み立て工数も変化なく、現状と何ら変化のない作業で組立作業を行うことができる。

また、図１２に示すように相手側コネクタのカプラ１０に、トラップ剤１７を配合することも有効である。ゴム同様、カプラ１０も高分子樹脂、例えばＰＢＴ，ナイロン（ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン１１，ナイロン１２），ＰＥＴ，ＰＣ（ポリカーボネート），ＰＰＳ等により成形される。カプラ１０の成形には、増量剤や、薄肉での成形物であるため射出流動性を改善するための配合剤や、これらの他、各種の安定剤を配合する場合が多い。配合される添加剤には硫黄化合物が用いられる場合が多く、温度が上昇した際に表面より硫黄系の化合物ガスが発生する。また、薄肉かつ複雑な形状を成形するため、射出型には離型剤を塗布する。このため、成形後のカプラ１０の表面には離型剤の残渣が付着することになる。安価な離型剤にはやはり、硫黄化合物が添加されているものがあり、温度が上昇した際にカプラ１０の表面よりガスとして湧出する可能性がある。

従って、カプラ１０にもトラップ剤１７を配合することで、カプラ１０自体をトラップ剤１７の保持体とすることができると共に、カプラ１０自体にトラップ機能を持たせ、腐食性ガスがカプラ１０から漏れ出るのを防ぐことができる。通常、カプラ１０等の成形品には外観を黒色とするためのブラックカーボン（黒鉛）が配合されているが、簡単なのは、このブラックカーボンの代わりに活性炭１８を配合することである。金属１９を配合する場合は、その配合と分散性に留意が必要で、金属そのものよりは、金属１９の表面に有機の表面処理を行い、分散性を改良したものを用いると良い。

活性炭１８自体も導電性があり、配合量が多いと、カプラ１０が導電性を有してしまう。従って、配合量は、０.１〜２ｗｔ％程度が望ましい。

本発明に係る車載電子機器として空気流量計を搭載する具体例を図１４に示す。車載電子機器は多数に及び、ここで全てに渡り説明することは困難なので、車載電子機器を代表して、吸入空気流量を測定する空気流量計２３を搭載する例を説明する。尚、本発明はここに提示する空気流量計２３のみならず、他機能，他構造を有する車載電子機器の全てに適用し得ることは言うまでもない。

空気流量計２３としては、発熱抵抗体２４及び感温抵抗体２５を用いた熱式空気流量計が多く用いられている。発熱抵抗体２４は、空気温度を計測する感温抵抗体２５と常に一定の温度差に保たれるように定温度制御回路２６により定温度制御され、常時加熱されている。発熱抵抗体２４は空気流の中に設置されるため空気流に放熱する発熱抵抗体２４の表面部分が放熱面、つまり熱伝達面となる。この熱伝達で空気流に奪われた熱量を電気的信号に変換し空気流量を計測するものである。

その全体的な構成は吸入空気を導入しつつ、熱式流量計２３を保持するボディ２７において、全流量の一部が流入する副通路２８中に発熱抵抗体２４，感温抵抗体２５，吸入空気温度測定用の温度センサ２９が配置されている。これらの抵抗体素子と定温度制御回路２６はハウジングケース３０に埋設された導電性部材によるターミナル８を介し電気的信号の伝達を行う構造となっている。

本発明を空気流量計２３のコネクタ７部、或いは相手側コネクタ９に適用することで、相手側コネクタ９から発生する腐食性ガスが換気孔１５を通じてハウジングケース３０内部に侵入することを防止し、腐食性ガスに対するプロテクト構造として有効な構造を有した車載電子機器を提供することができる。

本発明による車載電子機器の側面方向の断面構造図。 本発明による車載電子機器の平面方向の断面構造図。 一般的な電子機器側コネクタと相手コネクタの勘合図。 一般的な電子機器の換気孔のイメージ。 一般的な電子機器で高温度となった場合の内部圧力状態のイメージ。 一般的な電子機器で低温度となった場合の内部圧力状態のイメージ。 ケースが完全密閉型の電子機器において、高温度となった場合の内部圧力状態のイメージ。 ケースが完全密閉型の電子機器において、高温度となった場合の内部圧力状態のイメージ。 本発明による車載電子機器のコネクタ勘合部の断面構造図。 本発明による車載電子機器のコネクタ内部に設置する腐食性ガストラップ剤の構造図。 本発明による車載電子機器のコネクタ勘合部の断面構造図。 本発明による車載電子機器のコネクタ勘合部の断面構造図。 本発明による車載電子機器のコネクタ勘合部の断面構造図。 車載電子機器の具体的事例としても熱式空気流量計の断面構造図。

符号の説明

１ 車載電子機器
２ 電子駆動回路
３ ベース
４ ケース
５ カバー
６ ハイブリッドＩＣ基板
７ 車載電子機器側コネクタ
８ ターミナル
９ 相手コネクタ
１０ カプラ
１１ 防水ゴム
１２ ターミナル端子
１３ ワイヤーハーネス
１４ グロメットゴム
１５ 換気孔
１６ 保持体
１７ 腐食性ガストラップ剤
１８ 活性炭
１９ 金属配合剤
２０ 空気や水蒸気
２１ 腐食性ガス
２２ 溝
２３ 空気流量計
２４ 発熱抵抗体
２５ 感温抵抗体
２６ 駆動回路
２７ ボディ
２８ 副通路
２９ 温度センサ
３０ ハウジングケース

Claims (13)

1. 電子回路を収めたケースと前記ケースにインサートモールドされたターミナルを有するコネクタとを有する車載電子機器において、
   前記コネクタ内部に、前記ケース内部と前記コネクタ内部とを連通する換気孔と、水蒸気以外の腐食性ガスに対して水蒸気よりも高いトラップ性能を有するトラップ剤を保持させた保持体とを設け、
   前記保持体は、前記換気孔の前記コネクタ内部の空気が流入される側の流入口近傍に設けられたことを特徴とする車載電子機器。
2. 請求項１に記載の車載電子機器において、
   前記トラップ剤は、腐食性ガスを吸着，吸引，吸収，化学反応のいずれかによってトラップするトラップ剤であって、前記トラップ剤はコネクタの内周に沿うＯ−リング状あるいは断面が多角形状となる角リングによって構成される保持体に保持させたことを特徴とする車載電子機器。
3. 請求項１に記載の車載電子機器において、前記トラップ剤は、車載電子機器のコネクタ底部に設けた溝部に埋設した保持体に保持させたことを特徴とする車載電子機器。
4. 請求項１に記載の車載電子機器において、前記コネクタの底部に前記トラップ剤を配合したペーストをポッティングする構造としたことを特徴とする車載電子機器。
5. 請求項１に記載の車載電子機器において、前記トラップ剤を前記コネクタの内部に塗布する、接着する、又は粘着させる手段により前記コネクタ内に保持したことを特徴とする車載電子機器。
6. 請求項１に記載の車載電子機器において、前記トラップ剤として、活性炭，銀，銅，鉄，コバルト，ニッケル，錫，亜鉛、あるいは前述の金属を含む合金、または炭酸カルシウム等の塩基性物質のいずれかを用いたことを特徴とする車載電子機器。
7. 請求項１に記載の車載電子機器において、ランダム共重合体，交互共重合体，ブロック共重合体，グラフト共重合体のうちいずれかの分子構造を有するゴム、又はシリコーン系ゴム，フッ素系ゴム，ポリウレタン系ゴム，ＮＢＲ，Ｈ−ＮＢＲ，ＥＰＤＭゴムのうちいずれかのゴムを、前記トラップ剤の保持体として用いたことを特徴とする車載電子機器。
8. 請求項１に記載の車載電子機器において、前記トラップ剤を保持させる保持体として、コルク又は紙を主とした成形物，セルロース系部材，繊維又は高分子材料を主とした成形物、或いは繊維を用いたことを特徴とする車載電子機器。
9. 電子回路を収めたケースと前記ケースにインサートモールドされたターミナルを有するコネクタとを有する車載電子機器に対して電気的に接続され、前記コネクタに嵌め合わされて使用される相手側コネクタを有する車載電子機器において、
   前記コネクタ内部に、前記ケース内部と前記コネクタ内部とを連通する換気孔を設け、
   前記相手側コネクタの内部に、水蒸気以外の腐食性ガスに対して水蒸気よりも高いトラップ性能を有するトラップ剤を保持させたことを特徴とする車載電子機器。
10. 請求項９に記載の車載電子機器において、前記トラップ剤は、活性炭，金属の粉末，炭酸カルシウム等の塩基性物質のいずれかであることを特徴とする車載電子機器。
11. 請求項９に記載の車載電子機器において、前記トラップ剤を保持させるべき前記相手側コネクタを形成するカプラは、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），ナイロン，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリカーボネート（ＰＣ），ポリプロピレン（ＰＰ），ポリフェニリンスルフィド（ＰＰＳ），ポリイミドのいずれかであることを特徴とする車載電子機器。
12. 請求項９に記載の車載電子機器において、防水ゴム及びグロメットゴムを、ランダム共重合体，交互共重合体，ブロック共重合体，グラフト共重合体のうちいずれかの分子構造を有するゴム又はシリコーン系ゴム，フッ素系ゴム，ポリウレタン系ゴム，ＮＢＲ，Ｈ−ＮＢＲ，ＥＰＤＭゴムのうちいずれかのゴムで構成し、防水ゴム又はグロメットゴムのうち少なくともいずれか一方に前記トラップ剤を保持させたことを特徴とする車載電子機器。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の車載電子機器は、内燃機器の吸気管を流れる気体の量を計測する熱式流量計であることを特徴とする車載電子機器。

Images