JP5192564B2 - 電子回路収納ケース及びその製造方法 - Google Patents
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Description
また内燃機関のエンジンルーム内に用いられる各種電子制御装置は、狭いスペースに配置されることからレイアウトが限定される。それに伴いコネクタの挿入方向も制約されるため、電子制御装置本体に対してコネクタ部の向きを屈曲させる必要がある。
ここで、開口穴や換気穴は電子制御装置の内部の限られたスペースに構成する必要があるため、通常φ1〜2mm程度の小さな通路断面で構成されている。従って、換気穴に侵入した溶融樹脂が微量でも換気穴を閉塞してしまう。更に塞いだ開口穴の上部及び周囲に
接着剤を塗布するような場合は、前工程で、開口部周辺の溶融した樹脂で開口穴が完全に塞がれてなく少しでも樹脂に隙間があると、前記前工程完了後、接着剤を塗布する際、その隙間から接着剤が浸み込み、開口穴内の樹脂部を通過して換気穴内に侵入し、その換気穴を閉塞する虞があるという問題が起こる。これら何れの場合においても、ケース部内が密閉状態となり温度変化が生じた際の内圧変化を緩和できないため、換気穴の本来の目的を達成することができない虞があるという問題点があった。
以下、この発明の各実施の形態を、図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材や部位については、同一符号を付して説明する。また、電子回路収納ケースの具体例として、内燃機関の吸入空気流量を測定する流量測定装置のケースを例に挙げて説明する。
図1は、この発明の実施の形態1による流量測定装置の側面断面図であり、図2は、図1の流量測定装置をコネクタ開口部側から見た正面図、図3は図1におけるハウジングの構成部品である一次樹脂成形部の成形工程を説明する説明図、図4は図3で作られた一次樹脂成形部を示す図、図5は図1におけるハウジングを製作する二次樹脂成形時の金型配置を示す断面図、図6は図5の要部断面図、図7は図5を矢印B−B方向に見たコネクタ部の二次樹脂成形工程を説明する断面図、また、図8は二次樹脂成形後のハウジング全体を示す側面断面図である。
ハウジング1は、外部と電気信号の授受を行う防水型のコネクタ部1aと、後述する電子回路基板7の収容部となるケース部1bとを一体成形した樹脂成形品である。コネクタ部1aは、電子回路基板7の基板取付面1cに対して垂直方向に延在し、コネクタ部開口面2は基板取付面1cに対して略並行になるように形成されている。更に、ハウジング1には、内燃機関の吸気配管(図示せず)に取り付けられ、ネジ等により固定されるフランジ部1dも一体成形されている。
なお、電子回路基板7は、厳密には後述するプレート6を介してケース部1bに取り付けられているが、説明の便宜上、ケース部1bの内面側を基板取付面1cと呼ぶことにする。
この換気穴3は、コネクタ部1aの、内部側からコネクタ部1aの開口面2側に向けて形成されたた有底の外部開口穴1eと、一次樹脂成形部21に形成されて、基板取付面1cに対して垂直方向にケース部1aの内部側へ開口する有底の内部開口穴21aと、同じく一次樹脂成形部21に形成されて、外部開口穴1eと内部開口穴21aの底部をつなぐ連通穴21bとで構成されている。したがって、換気穴3は内部に2箇所の屈曲部を有し、外部開口穴1eと内部開口穴21aは並行方向に開口し、図1の断面方向に見てコの字状に屈曲した形になっている。内部開口穴21aの開口面4は、基板取付面1cに対して略並行である。なお、連通穴21bが外部開口穴1eと繋がる側の開口面5の形状については後述する。
図1に示すように、ハウジング1のケース部1bの内側には、プレート6が接着固定されている。プレート6の基板載置面には電子回路基板7が載置固定され、また、その隣には流量検出素子8が載置固定されている。一方、ハウジング1に一体に成形された一次樹脂成形部21には、上述した内部開口穴21aと連通穴21bが形成されている他に、コネクタターミナル9がインサートされており、図2に示すように、一端側がコネクタ部1a内にあって外部と接続される外部接続端子9a、他端側が電子回路基板7の端子部と接続される内部接続端子9bとなっている。
内部接続端子9bと電子回路基板7の端子部とは、ワイヤ10でワイヤボンディングにより接続されている。また、電子回路基板7と流量検出素子8もワイヤ10で同様に接続されている。なお、この電気的な接続は、溶接、はんだ付け等でもよい。
次に、一次樹脂成形部21の上面と電子回路基板7の上面を覆うように、ハウジング1のケース部1bに、カバー12を接着固定する。このカバー12の内面側には、空気の流通が可能なバイパス通路溝12aが形成されている。カバー12の接着には、熱硬化性の接着材を使用するが、エポキシ系やその他の接着剤を使用してもよい。
電子回路基板7が収納されたケース部1b内は密閉構造となっているので、ケース部1b周辺の温度上昇に伴いケース部1bの内部内圧は上昇するが、上述のように、換気穴3を設けているため、内圧上昇を緩和することができる。
先ず、図3により一次樹脂成形部21の成形工程を説明する。(a)のように、一次樹脂成形部21を成形する金型に、内部開口穴21aを形成するための内部開口穴形成ピン31と、連通穴21bを形成するための連通穴形成ピン32を、図のように、略垂直方向から挿入して先端部を突き合わせてセットする。
この状態で、キャビティ内に成形樹脂を充填する。成形樹脂が冷却、固化した後、(b)のように、両形成ピン31,32を引き抜くことで、内部に内部開口穴21aと連通穴21bが形成された一次樹脂成形部21が完成する。
先の図3では、内部開口穴21aと連通穴21bを成形する部分を中心に説明したが、一次樹脂成形部21の全体は図4に示すような形状である。すなわち、一端部にコネクタ部1a側に収容される外部接続端子9aを有し、他端部に電子回路基板7側と接続される内部接続端子9bを有する金属製のコネクタターミナル9が、樹脂と一体成形されて保持されている。コネクタターミナル9は、断面が1mm角程度の複数本の細長い金属棒で構成されている。外部接続端子9a側は、内部接続端子9b側に対して略90度折り曲げられており、その途中までが上記の一次樹脂成形工程で一体に樹脂モールドされている。
もし、樹脂容量の大きなハウジング1全体と一体に樹脂成形するとすれば、成形樹脂圧に押されて接続端子が変形しやすく位置精度が確保しにくいという問題が発生する。
しかしながら、本実施の形態のように、一次樹脂成形の段階で、両接続端子周辺を保持固定し、少ない樹脂量で一体成形しているので、成形樹脂圧によってコネクタターミナル9が押し曲げられることないため、両接続端子9a,9bの位置精度を確保した一次樹脂成形部21を得ることができる。
二次樹脂成形工程では、図5に示すように、ハウジング1の成形金型A33と、成形金型B34と、成形金型C35を上下横から組み合わせ、組み合わせた金型内の所定位置に、先に製作しておいた一次樹脂成形部21を保持して固定する。このとき、ハウジング1のコネクタ部1aの内面と、外部開口穴1eとを同時に形成するために、成形金型A33には、コネクタ部1aの内部を形成するコネクタ内面形成部33aと、外部開口穴1eを形成する外部開口穴形成ピン33bとが一体に突設されている。
また、成形金型A33は、一次樹脂成形部21の内部開口穴21aの開口面4も塞ぐように構成されている。
図5の状態で、金型のキャビティ内に成形樹脂を充填する。このとき、上記のように金型で一次樹脂成形部21の開口面4,5を塞いでいるので、成形樹脂が開口面4から内部開口穴21aへ侵入したり、開口面5から連通穴21bへ浸入したりするのを防止することができる。
こうすることで、二次樹脂成形時に成形樹脂が連通穴21bに流れ込むことを確実に防ぐことができる。
完成したハウジング1には、図8に示すように、一次樹脂成形工程と二次樹脂成形工程により、ハウジング1のケース部1bの内部からコネクタ部1aの外部へ連通する2つの垂直な曲り部をもった換気穴3が形成されている。
脂成形部の内部開口穴の周囲に開口壁が設けられているので、電子回路基板が取り付けられ、防湿保護用のゲルが塗布されたとき、ゲルが内部開口穴に侵入するのを防止することができる。
図9はこの発明の実施の形態2による流量測定装置の要部正面図である。基本的には実施の形態1の図1及び図2と同じであり、図9は図2に相当する部分であるが、カバー12は取り外して内部が見える状態を示している。ハウジング1に電子回路基板7を搭載したプレート6が接着された後の正面図である。図1及び図2と同等部分の説明は省略し、相違点を中心に説明する。
本実施の形態の特徴部は、ハウジング1の内部開口穴21a近傍にゲル11の流れ止めのための隔壁23を有している点である。隔壁23は、開口壁22とは離間して配置されている。
なお、隔壁23は、図9のように、開口壁22と共に形成するのがより効果的であるが、いずれか一方のみでも、ゲル侵入防止の効果は期待できる。
けられているので、電子回路基板やワイヤにゲルを塗布した際に、ゲルが周囲に流れ広がるのを、隔壁により塞き止められて内部開口穴にゲルが達することがないため、換気穴を塞ぐことやコネクタ部の外部にゲルが流出することを防止できる。
図10はこの発明の実施の形態3の流量測定装置のハウジングの一部を切り取った正面図、図11は図10におけるハウジングの二次樹脂成形時のコネクタ部1aの内側を成形する金型部の配置を示す正面図、図12は図11におけるハウジング1のC−C断面図、図13は図12におけるコネクタ部1aの内側を成形する金型部が型開きする時の断面図である。図示以外は、実施の形態1又はと同等である。
そして、ハウジング1の一次樹脂成形にて形成された連通穴21bの、外部開口穴1eと連通する開口面5は、やはり外部開口穴1eの太線で示す内壁部と同一面に形成されている。
すなわち、コネクタ部1aの内壁の一部と外部開口穴1eの内壁の一部と開口面5とが同一面となっている。これは、次のようにして形成されている。
連通穴21bの開口面5の形状も、外部開口穴形成ピン33bの上記外面と同一面になるように形成しておく。こうすることで、図12に示すように、外部開口穴形成ピン33bの先端部で、連通穴21bの開口面5を塞いでおくことができる。
図12のように金型を配置した状態で成形樹脂を充填し、冷却、固化を経たのち、図13に示すように、矢印方向に金型33のコネクタ内面形成部33aと共に外部開口穴形成ピン33bを型開きすることで、連通穴21bが塞がることなく外部開口穴1eが形成される。
1b ケース部 1c 基板取付面
1d フランジ部 1e 外部開口穴
2 コネクタ部開口面 3 換気穴
4,5 開口面 6 プレート
7 電子回路基板 8 流量検出素子
9 コネクタターミナル 9a 外部接続端子
9b 内部接続端子 10 ワイヤ
11 ゲル 12 カバー
12a バイパス通路溝
21 一次樹脂成形部 21a 内部開口穴
21b 連通穴 22 開口壁
23 隔壁
31 内部開口穴形成ピン 32 連通穴形成ピン
33 成形金型A 33a コネクタ内面形成部
33b 外部開口穴形成ピン 34 成型金型B
35 成型金型C。
Claims (8)
- 電子回路基板を収納するケース部と、前記ケース部の基板取付面に対して垂直方向に延在し、コネクタが内蔵されるコネクタ部とを有する樹脂製のハウジングを備え、前記ケース部の内部側へ開口する内部開口穴と、前記コネクタ部の外部側へ開口する外部開口穴との底部が連通穴で連通され、前記ケース部の内部から前記コネクタ部の外部へ通じる換気穴が前記ハウジングの中実部内に形成された電子回路収納ケースにおいて、
前記内部開口穴及び前記連通穴は、前記ハウジングを構成する一次樹脂成形部にL字状に屈曲して形成され、前記外部開口穴は、前記一次樹脂成形部を内包し前記コネクタ部及び前記ケース部を形成する前記ハウジングの二次樹脂成形部に、前記L字状の一端の前記連通穴と略垂直に連通して形成されていることを特徴とする電子回路収納ケース。 - 請求項1記載の電子回路収納ケースにおいて、
前記一次樹脂成形部には、一端に前記コネクタ部側の外部接続端子を有し他端に前記電子回路基板側の内部接続端子を有するコネクタターミナルが、一体にモールドされていることを特徴とする電子回路収納ケース。 - 請求項1又は請求項2に記載の電子回路収納ケースにおいて、
前記ケース部に収納された前記電子回路基板の電子部品搭載部及び接続部に防湿保護用のゲルが塗布されたとき、前記内部開口穴の開口面が前記ゲルの塗布面より高くなるように、前記一次樹脂成形部の前記内部開口穴の周囲に開口壁が設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子回路収納ケース。 - 請求項1又は請求項2に記載の電子回路収納ケースにおいて、
前記ケース部に収納された前記電子回路基板の電子部品搭載面及び接続部に防湿保護用のゲルが塗布されたとき、前記内部開口穴に前記ゲルが流れ込むのを防止するために、前記一次樹脂成形部の前記内部開口穴の近傍に隔壁が設けられていることを特徴とする電子回路収納ケース。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子回路収納ケースにおいて、
前記一次樹脂成形部に形成された前記連通穴の通路断面積より、前記二次樹脂製部に形成された前記外部開口穴の通路断面積の方が大きいことを特徴とする電子回路収納ケース。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電子回路収納ケースにおいて、
前記外部開口穴と連通する側の前記連通穴の開口面は、前記連通穴の穴方向に対して垂直に形成されていることを特徴とする電子回路収納ケース。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電子回路収納ケースにおいて、
前記外部開口穴は、前記コネクタ部の内壁の一部と同一面に形成された内壁部を有し、前記外部開口穴と連通する側の前記連通穴の開口面は、前記内壁部と同一面に形成されていることを特徴とする電子回路収納ケース。 - 電子回路基板を収納するケース部と、前記ケース部の基板取付面に対して垂直方向に延在し、コネクタが内蔵されるコネクタ部とを有する樹脂製のハウジングを備え、前記ケース部の内部側へ開口する内部開口穴と、前記コネクタ部の外部側へ開口する外部開口穴との底部が連通穴で連通され、前記ケース部の内部から前記コネクタ部の外部へ通じる換気穴が前記ハウジングの中実部内に形成された電子回路収納ケースの製造方法において、
前記ハウジングを形成する一次樹脂成形工程で、L字状に屈曲した前記内部開口穴及び前記連通穴を有する一次樹脂成形部を成形し、二次樹脂成形工程において、前記一次樹脂成形部を金型内の所定位置に保持して樹脂を注入し、前記L字状の一端の前記連通穴と略垂
直に繋がる前記外部開口穴と共に前記コネクタ部及び前記ケース部を含む前記ハウジング全体を形成することを特徴とする電子回路収納ケースの製造方法。
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