JP4784622B2

JP4784622B2 - 機器の制御装置

Info

Publication number: JP4784622B2
Application number: JP2008162910A
Authority: JP
Inventors: 謙治郎富田; 渉濱口
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2028-06-23
Also published as: JP2010000279A

Description

本発明は、運転を制御する制御装置本体を防湿ポッティング材で防水処理した機器の制御装置に関するものである。

従来、機器、特に、洗濯機などの水使用機器に搭載される制御装置には、プリント基板にスイッチや発光ダイオードなどの各種電子部品を実装しており、これらの防水性を得るために、各種電子部品の導体部表面にウレタン樹脂等よりなる防湿ポッティング材にて防水処理を行なっている（例えば、特許文献１参照）。

図４〜６は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の制御装置の構成を示すものである。図４の制御装置構成の要部断面図に示すように、洗濯機の筐体１の上方には、上枠を形成するトップカバー２を有しており、このトップカバー２に操作部３を形成するとともに、上部筐体４と結合させている。前記トップカバー２と上部筐体４で構成した空間１３内に配置した保護ケース５は、運転を制御する制御装置本体６を内装するもので、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂により、断面略コ字状の上面切欠の開放部を有し、底面が略長方形の平坦で浅底に形成している。

前記制御装置本体６は、配線パターンを形成したプリント基板にスイッチ１２や電子部品１４を実装し、前記保護ケース５内に内装され、図５の要部分解斜視図に示すように、ねじ７により保護ケース５に固定する。

保護ケース５内は、プリント基板の半田面（スイッチ１２と反対側）にも防湿処理を行うために、図６の制御装置構成の防湿ポッティング注入方式を示す断面図に示すように、保護ケース側に設けた凸部５ａ、５ｂの段差により隙間を確保して充填できるようにしている。

保護ケース５内にウレタン樹脂などよりなる防湿ポッティング材８を上部から、ポッティング注入器９により、プリント基板の表裏周囲を防湿ポッティング材８で完全に充填し、制御装置本体６を防湿処理して保護ケース一体型制御装置１０を構成している。
特開２００２−３１５９９３号公報

しかしながらこのような従来の構成では、制御装置本体６のプリント基板の周囲全てを防湿ポッティング材で覆う必要がある為、防湿ポッティング材の注入量も多くなり、硬化させるために必要な時間も、例えば８０℃の硬化炉で１時間以上の保持が必要であり、材料費に加えて生産性にも課題があった。

また、制御装置本体６は、保護ケース５と一体となっているために、プリント基板上に実装された電子部品に不具合が判明した場合、スイッチや電子部品は防湿ポッティング材で覆われているため個々の修理はせず、保護ケース一体型制御装置１０全体を交換修理するのが一般的で、交換時に、スイッチや電子部品に加えて、多量のウレタン樹脂等よりなる防湿ポッティング材を産業廃棄物として廃棄することになるという課題があった。

本発明は上記課題を解決するもので、制御装置本体への防湿効果を落とすことなく、防湿ポッティング材を大幅に減らすことを目的としている。

本発明は上記目的を達成するために、表面に電子部材を実装し裏面を半田面としたプリント基板で構成した制御装置本体を、前記表面を上向けにして保護ケース内に収納し、前記保護ケース内に充填する防湿ポッティング材を備え、前記保護ケースは、内底部に、前記制御装置本体の半田面周辺を載置する曲線または直線により閉ループ状に形成した接触部を設け、前記接触部に前記制御装置本体を上方から密着固定することで前記制御装置本体の裏面の半田面側に防湿ポッティング材を充填しない閉空間を形成し、かつ、前記保護ケースの内底部に、前記閉空間と前記保護ケースの外部とを連通する微小な開口部を設け、前記開口部周囲を囲うように前記保護ケース内側にリブを配設したものである。

これにより、保護ケースと制御装置本体の半田面との間に防湿ポッティング材を充填しない閉空間を形成し、保護ケースの内底部に微小な開口部を設け、この開口部周囲を囲うように保護ケース内側にリブを配設させることで、制御装置本体への防湿効果を落とすことなく、防湿ポッティング材を大幅に減らすことが可能となる。

本発明の機器の制御装置は、制御装置本体への防湿効果を落とすことなく、防湿ポッティング材の使用量を大幅に減らせることが可能となる。

第１の発明は、機器の運転を制御するプリント基板で構成され、表面に電子部材を実装し裏面を半田面とした制御装置本体と、前記制御装置本体を前記表面を上向けにして内装する内底部が平坦で浅底の保護ケースと、前記保護ケース内に充填し前記制御装置本体を防湿処理するウレタン樹脂等よりなる防湿ポッティング材とを備え、前記保護ケースは、前記内底部に、前記制御装置本体の半田面周辺を載置する曲線または直線により閉ループ状に形成した接触部を設け、前記接触部に前記制御装置本体を上方から密着固定することで前記制御装置本体の裏面の半田面側に防湿ポッティング材を充填しない閉空間を形成し、かつ、前記保護ケースの内底部に、前記閉空間と前記保護ケースの外部とを連通する微小な開口部を設け、前記開口部周囲を囲うように前記保護ケース内側にリブを配設したことにより、防湿ポッティング材を大幅に減らすことができるとともに、開口部により閉空間と大気との圧力差を無くし、呼吸作用による外部からの水分侵入で半田部が結露するのを防止して防湿効果の低下を防ぐことができる。また、製造上の問題等で、前記制御装置本体の裏面の防湿ポッティング材を充填しない閉空間に、防湿ポッティング材が流れ込んだとしても、前記開口部を塞いでしまうことを防止することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のリブは、制御装置本体を支持する高さで構成するとともに、前記制御装置本体を支持する面の一部に切り欠きを設けたことにより、前記制御装置の固定をより強固にできるとともに、閉空間と大気との圧力差による結露や上部からの防湿ポッティング材の流入などによる防湿効果の低下を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。また、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における機器の制御装置の要部断面図であり、図２は同機器の制御装置の分解斜視図であり、図３は同機器の制御装置の要部拡大斜視図である。図１の要部断面図に示すように、洗濯機の筐体１上方に上部筐体４を配し、上枠を形成するトップカバー２とで構成した空間１３内に、制御装置本体６を内設した上方に開放部
２１を有する保護ケース１５を配する。

制御装置本体６は、プリント基板で構成され、保護ケース１５の内底部２２に高さ寸法Ｈの段差を形成するように隆起させて一体形成した接触部１７に、電子部材を実装した表面６ａを上向けにして制御装置本体６の周辺を密着載置しつつ、ねじ１８にて締結固定する。よって、制御装置本体６の裏面の半田面６ｂ側と保護ケース１５の内底部２２との間には高さ寸法Ｈの閉空間１６が構成される。

また、開放部２１側から充填される防湿ポッティング材８は、前記閉空間１６とは反対側の表面６ａ側、即ちスイッチ１２や電子部材１４などの実装側に充填され、プリント基板の半田面６ｂ側（スイッチ１２と反対側）である閉空間１６には充填されない。従って、防湿ポッティング材８および制御装置本体６により密閉状態となり、閉空間１６に面した制御装置本体６の半田面６ｂ側は保護ケース１５の外部と遮断する事ができる。

また、保護ケース１５と制御装置本体６の半田面６ｂの間に形成した閉空間１６と外部とを連通する微小な開口部２４（例えばφ０．８ｍｍ程度の小孔）を保護ケース１５の内底部２２に設けて、閉空間１６と外部との圧力差を無くしている。そして、開口部２４の周囲を囲うように高さ寸法Ｈのリブ２５を構成しており、このリブ２５の天面２５ａにも、制御装置本体６が接触して支持する構造となっている。

図２の要部分解斜視図に示すように、保護ケース１５は、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂により、上面切欠の開放部２１を有し、底面が略長方形の浅底で平坦に形成し、内部周囲に、制御装置本体６が密着載置する高さ寸法Ｈの段差を有する接触部１７を形成するとともに、開口部２４の周囲を囲うように高さ寸法Ｈのリブ２５を構成しており、このリブ２５の天面２５ａにも、制御装置本体６が接触して支持する構造となっている。

前記接触部１７は、平面形状を曲線または直線により閉ループ状に形成し、制御装置本体６の半田面の周辺を載置し、制御装置本体６との密着性を高める為、保護ケース１５の周縁部に複数個の取り付けボス部Ｉ９を一体形成し、複数個のネジ１８にて周縁部を固定する。

また、必要に応じて、接触部１７と制御装置本体６との間に薄肉のゴムシート等で構成されたパッキン２０を追加使用すれば、より密閉効果を高めることができる。

図３は、保護ケース１５と制御装置本体６の半田面６ｂの間に形成した閉空間１６と外部とを連通する微小な開口部２４周辺の要部拡大斜視図である。図に示すように開口部２４の周囲を囲うように高さ寸法Ｈのリブ２５を構成しており、さらにリブ２５の天面２５ａの一部に切り欠き２５ｂを設けている。

以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作、作用、効果を説明する。まず、運転を制御する制御装置本体６を内装する内底部２２が平坦で浅底の保護ケース１５は、制御装置本体６の半田面６ｂ側に閉空間１６を形成し、前記保護ケース１５に、前記制御装置本体６を防湿処理するウレタン樹脂等よりなる防湿ポッティング材８をスイッチ１２等の電子部材側にのみ充填したので、防湿ポッティング材８を大幅に減らすとともに、大気から遮断させることができるので、防湿効果を得ることが可能となる。

一般的に、制御装置をポッティングする際の厚みは、半田面は電子部品のリードやマイコン等があるため、最低でも３ｍｍ程度は必要であり、反対の部品面でも抵抗やＬＥＤのリード等を覆うために最低でも３ｍｍは必要である。半田面６ｂ側の防湿ポッティング材
の充填が無くなることで、防湿ポッティング材の材料費は約半分になるため、材料コストを下げることができるとともに、加工生産性が向上し、かつ使用量を減らすことで環境にやさしい制御装置を提供することが可能となる。

また、保護ケース１５と制御装置本体６の半田面６ｂの間に形成した閉空間１６は、閉空間１６内部の圧力と周囲の圧力に差がある場合、呼吸作用が働き、閉空間１６の外部が高温高湿状態の場合、内方に結露し、半田面６ｂの絶縁性を低下する恐れがあるが、閉空間１６側と外部とを連通する微小な開口部２４を設けることにより、閉空間１６と外部との圧力差を無くし、呼吸作用による外部からの水侵入を防ぐことができるため、半田面６ｂが結露するのを防止することができる。

そして、制御装置本体６の周辺は全周にわたって保護ケース１５と密着しているため、上方から注入される防湿ポッティング材８は、制御装置本体６の裏面の半田面６ｂ側には、基本的には侵入しないが、プリント基板に紙フェノール材を使用した場合など、生産加工行程で、半田ディップ槽での基板の反りが残っている場合があり、かつ、防湿ポッティング材８は充填時２５℃における粘度が１３００ｃｐｓと高いが、硬化するまでは、わずかな隙間があれば制御装置本体６と保護ケース１５の接触部１７との隙間から半田面６ｂ側へ流れ込む可能性もある。しかし、万一このように防湿ポッティング材８が半田面６ｂ側に流れ込んだとしても、開口部２４の周囲を囲うように高さ寸法Ｈのリブ２５を構成しているため、開口部２４を防湿ポッティング材８で塞ぐことがなく、防湿性能が低下するのを防ぐことができる。

さらに、リブ２５は制御装置本体６が接触部１７上に載置された時にほぼ接触して支持される高さ寸法Ｈ、すなわち制御装置本体６の周辺を密着載置する保護ケース１５の内底部２２の接触部１７と同じ高さに構成されており、使用者が操作部３を操作して、スイッチ１２を下に押しても、このリブ２５で制御装置本体６を支えているため、制御装置本体６が反ってストレスが加わることを防止することができる。なお、このリブ２５の配置場所としてはスイッチ１２の下が望ましいことは言うまでもない。

また、このリブ２５の天面２５ａには一部に切り欠き２５ｂを設けているため、この切り欠き２５ｂは閉空間１６とつながっており、外部とを連通する微小な開口部２４の効果を低下させることがない。

以上のように、本発明にかかる機器の制御装置は、保護ケースと制御装置本体の半田面との間に閉空間を形成させるとともに、保護ケースの内底部に微小な開口部を設け、この開口部周囲を囲うように保護ケース内側にリブを配設することで、制御装置本体への防湿効果を落とすことなく、防湿ポッティング材を大幅に減らすことが可能となる。

以上のように、本発明にかかる機器の制御装置は、制御装置本体への防湿効果を落とすことなく、防湿ポッティング材を大幅に減らすことが可能となるので、洗濯機などの水使用機器に搭載される制御装置として有用である。

本発明の実施の形態１における機器の制御装置の要部断面図同機器の制御装置の要部分解斜視図同機器の制御装置の要部拡大斜視図従来の機器の制御装置の要部断面図従来の機器の制御装置の要部分解斜視図従来の機器の制御装置の防湿ポッティング注入方式を示す断面図

符号の説明

６制御装置本体
６ａ表面
６ｂ半田面
８防湿ポッティング材
１５保護ケース
１６閉空間
１７接触部
２２内底部
２４開口部
２５リブ

Claims

機器の運転を制御するプリント基板で構成され、表面に電子部材を実装し裏面を半田面とした制御装置本体と、前記制御装置本体を前記表面を上向けにして内装する内底部が平坦で浅底の保護ケースと、前記保護ケース内に充填し前記制御装置本体を防湿処理するウレタン樹脂等よりなる防湿ポッティング材とを備え、前記保護ケースは、前記内底部に、前記制御装置本体の半田面周辺を載置する曲線または直線により閉ループ状に形成した接触部を設け、前記接触部に前記制御装置本体を上方から密着固定することで前記制御装置本体の裏面の半田面側に防湿ポッティング材を充填しない閉空間を形成し、かつ、前記保護ケースの内底部に、前記閉空間と前記保護ケースの外部とを連通する微小な開口部を設け、前記開口部周囲を囲うように前記保護ケース内側にリブを配設した機器の制御装置。
リブは、制御装置本体を支持する高さで構成するとともに、前記制御装置本体を支持する面の一部に切り欠きを設けた請求項１に記載の機器の制御装置。