JP6022013B1 - 防水型制御ユニットとその組立方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ベースとカバーとコネクタハウジングとによって回路基板を密閉収納する筐体において、防水シール材の重合部におけるシール性能を改善する。【解決手段】カバー400Aは、ベース(200A)との間で第三シール間隙を構成する第三シール凹面部403Aと、端面が台形形状であるコネクタハウジング(330A)の台形三辺との間における第一シール間隙の内、カバー側の台形斜辺部413aに設けられた第一シール凹面部431Aと、台形斜辺部413aの一部である補充斜面部419とを備え、第一シール間隙面に防水シール材(501)を塗布してから、コネクタハウジングが設置されたときに、防水シール材が掻き取られて希薄になるのを補充斜面部419に塗布された防水シール材の補充端部(501z)によって補充する。これによりシール性能が向上し、補助シール溝を必要とせず、コネクタハウジング及びカバーの金型構造が簡単となる。【選択図】図8

Description

この発明は、例えばエンジンルームに設置される車載電子制御装置である防水型制御ユニットとその組立方法の改良に関するものである。
ベースとカバーによって構成された筐体と、当該筐体に密閉収納される回路基板と、この回路基板に搭載された回路部品と外部接続用の複数の接触端子と、この接触端子が仕切壁に圧入固定されるコネクタハウジングとを備え、このコネクタハウジングの端面を、筐体から露出させるために、コネクタハウジングとカバーとの当接面に設けられた第一シール間隙と、コネクタハウジングとベースとの当接面に設けられた第二シール間隙と、ベースとカバーとの当接面に設けられた第三シール間隙に充填された防水シール材とを備えた防水型制御ユニットは広く実用されている。
例えば、下記の特許文献1による電子制御装置のシール構造は、図1、図8において、コネクタ(本願におけるコネクタハウジングに相当)15を挟み込むケース(本願におけるベースに相当)12とカバー13の周縁部同士の接合面部に筐体シール部50Aを設け、コネクタ15の外周面と筐体の内周面との接合面部にコネクタシール部50Bを設け、各シール部50A、50Bには、一方にシール溝51、他方に突条を設け、両者の断面U字状をなす間隙にシール剤(本願における防水シール材に相当)を充填し、両シール部50A、50Bが所定角度で交わる繋ぎ目部分におけるシール溝51と突条の対向面に、所定の間隙を介して互いに嵌り込む補助シール溝58と補助突条59とを設け、これにより、筐体シール部とコネクタシール部との繋ぎ目部分のシール性の低下を抑制するシール構造を提供するものとなっている。
また、下記の特許文献2による防水型電子装置及びその組立方法において、段落[0047]、図7、図12、では、ベース200側の凹条の端部、及びカバー400側の凹条の端部が、何れも交点部C1・C2において幅広凹部230d1・230d2、420c1・420c2に形成され、かつ互いに対向されてなり、これらの幅広凹部が第1シール部と第2シール部に塗布されたシール材500の融合部として用いられていて、非環状のシール材と環状のシール材の融合点において発生する余剰シール材を、対向する幅広凹部で抱き込みながら融合面積を広げ、隙間のないシール処理を行うことができるものとなっている。
なお、この特許文献2の図17、図18、段落[0004]によれば、防水型電子装置の組立方法として、第一の組立方法と第二の組立方法とが開示されていて、第一の組立方法では、まずベースの第二シール間隙面に防水シール材を塗布し、続いて、コネクタハウジングを搭載した回路基板をベース上に設置し、続いて、コネクタハウジングの第一シール間隙とベースの第三シール間隙に防水シール材を環状塗布し、続いてカバーを装着締結し、第二の組立方法では、まずカバーの第一シール間隙面に防水シール材を塗布し、続いて、コネクタハウジングを搭載した回路基板をカバー上に設置し、続いて、コネクタハウジングの第二シール間隙とベースの第三シール間隙に防水シール材を環状塗布し、続いてベースを装着締結する手順となっている。
特開2013−069735号公報(図1、図8、要約、段落[0016]、段落[0018]) 特開2012−069611号公報(図5、要約、段落[0047]、図17、図18、段落[0066])
(1)従来技術の課題の説明
前記の特許文献1による「電子制御装置のシール構造」は、端面が台形形状をなすコネクタハウジングの台形斜辺部の下部において、シール溝と補助シール溝を設け、対向するカバーの内面に凸条と補助凸条とを設けて、シール材の繋ぎ目部分のシール性能を改善するものであるが、コネクタハウジングの台形斜辺部に複数のシール溝を設けると、コネクタハウジングが胴長寸法となるとともに、相手材であるカバーを板金構造にすることが困難となる問題点があり、段落[0018]で記載されているとおり、カバーは合成樹脂材で構成されている。
また、段落[0021]によれば、ケース12の外周に設けられたシール溝51には、シール剤が無端環状に塗布されて筐体シール部50Aを構成し、コネクタ15の外周に設けられたシール溝51にも、シール剤が無端環状に塗布されてコネクタシール部50Bを構成し、コネクタ12の下部において筐体シール部50Aとコネクタシール部50Bとが合体接続されている。
従って、台形斜辺の下部においては、補助シール溝によってシール性能が強化されていても、カバー13を装着したときに、コネクタ15の台形斜辺部上部のシール剤が掻き取られて、短寸頂辺側のシール剤が希薄となるとともに、元来は台形斜辺部に対する押圧力は与え難いものであるため、台形斜辺上部におけるシール性能が確保し難い問題点は改善されていないことになる。
前記特許文献2による「防水型電子装置」の場合は、2回に分けて塗布される線条シール材と環状シール材との融合部を設けることによって、シール性を確保するために多い目に塗布されたシール材の過剰分を吸収する構成となっている。
しかし、第一の組立方法による場合には、コネクタハウジングの短寸頂辺部を天井面に向けた状態でカバーが搭載されるので、カバー側の台形斜辺部に設けられた凸条によってシール材が削られて下方に移動し、上部のシール材密度は希薄となり下部は過密となる問題点がある。
また、第二の組立方法による場合には、カバーの短寸頂辺部を床面に向けた状態でコネクタハウジングが搭載されるので、コネクタハウジング側の台形斜辺部に設けられた凸条によってシール材が削られて下方に移動し、上部のシール材密度は希薄となり下部は過密となる問題点がある。
過密になるシール材の一部は拡幅された融合部で吸収することも期待できるが、希薄となった部分についてはシール性が低下する問題点がある。
(2)発明の目的の説明
この発明の第一の目的は、上記の問題点を解消して、シール材密度が希薄になるのを防止すると共に、成形加工或いは板金加工されるカバー又はベースの金型構造を簡単化し、しかもコネクタハウジングが胴長寸法となるのを抑制した防水型制御ユニットを提供することである。
この発明の第二の目的は、防水シール材の密度が希薄となる部分に補充される防水シール材を、容易に塗布することができる防水型制御ユニットの組立方法を提供することである。
この発明による防水型制御ユニットは、ベースとカバーによって構成された筐体と、この筐体に密閉収納された回路基板とを備え、この回路基板には、樹脂成形材であるコネクタハウジングに圧入された外部接続用の複数の接触端子の一端と、複数の回路部品とが半田接続されていて、前記複数の接触端子が貫通する前記コネクタハウジングの端面を、前記筐体から露出させるために、前記コネクタハウジングと前記カバーとの対向面に設けられた第一シール間隙と、前記コネクタハウジングと前記ベースとの対向面に設けられた第二シール間隙と、前記ベースと前記カバーとの対向面に設けられた第三シール間隙に充填された防水シール材とを備えた防水形制御ユニットであって、
前記コネクタハウジングは、複数の前記接触端子が圧入保持される仕切り壁を備え、このコネクタハウジングの端面は台形形状であって、この台形の長寸底辺は、前記回路基板の1辺に固定されるとともに、前記回路基板の1辺からはみ出した部分は前記第二シール間隙をおいて前記ベースと対向し、前記台形の短寸頂辺と左右の斜辺とは、前記第一シール間隙をおいて前記カバーの側面開口部の内面と対向し、
前記カバーは、前記コネクタハウジングの一対の台形斜辺部と対向して前記第一シール間隙のカバー側間隙面の一部を構成する一対の第一シール凹面部と、前記ベースに対向して前記第三シール間隙のカバー側間隙面を構成する第三シール凹面部とを備え、
前記ベースに対向して、前記第二シール間隙を生成する前記コネクタハウジングの長寸底辺部には、第二シール凹面部が設けられて、この第二シール凹面部と前記第三シール凹面部は互いに連通して環状シール間隙の凹面部を生成し、
前記カバーはまた、前記第一シール凹面部と前記第三シール凹面部との連結合流位置において、前記防水シール材の一部が流入する重合溜り部と、前記カバーの台形斜辺部に設けられて、前記第一シール凹面部と並行する補充斜面部とを備えていて、
前記第一シール間隙に対する前記防水シール材は,前記重合溜り部を介して前記カバーの第一シール間隙面及び前記補充斜面部に折返し塗布されている。
この発明による防水型制御ユニットの組立方法は、前記防水型制御ユニットの組立方法であって、
治具上にカバーを裏返し状態で搭載し、前記カバーの第一シール間隙を構成するシール面にペースト状の防水シール材を第一シール材と第二シール材に分割して非環状に塗布する第1処理工程と、
予め回路部品とコネクタハウジングが搭載されて実装半田が行われた回路基板を、前記カバーの外周3辺に設けられた設置棚段部に搭載して、前記コネクタハウジングと前記カバーとを接合する第2処理工程と、
前記第2処理工程を終えた前記カバーの第三シール間隙と前記コネクタハウジングの第二シール間隙を構成するシール面に、ペースト状の防水シール材を環状に塗布する第3処理工程と、
前記第3処理工程を終えた前記カバーに対してベースを搭載し、前記カバーと前記ベースを一体化固定するとともに、前記回路基板を前記ベースと前記カバーの外周三辺で挟持固定する第4処理工程とを備え、
前記第一及び第二シール材は、前記カバーの側面開口部における台形短寸頂辺部の中間部を始点又は終点とし、一対の台形斜辺部に設けられた第一シール凹面部と並行する補充斜面部を終点又は始点としてU字形状で折返し塗布されていて、
前記第4処理工程を終えてから、外観検査及び性能検査を行いながら、ペースト状の前記防水シール材を常温放置又は加熱によって乾燥硬化させるようになっている。
以上のとおり、この発明による防水型制御ユニットは、ベースとカバーとコネクタハウジングとによって回路基板を密閉収納する筐体において、カバーの側面開口部と台形形状のコネクタハウジングの短寸頂辺及び一対の斜辺との対向面で構成される第一シール間隙と、前記コネクタハウジングの長寸底辺と前記ベースとの対向面で構成された第二シール間隙と、前記カバーと前記ベースとの対向面で構成された第三シール間隙に充填塗布される防水シール材のうちで,第一シール間隙面に塗布される防水シール材は,第一シール間隙面と第三シール間隙面との境界位置に設けられた重合溜り部を介して,カバーの台形斜辺部に設けられた補充斜面部にも折返し塗布されるようになっている。
従って、カバーの第一シール間隙面に防水シール材を先行塗布してから、回路基板とコネクタハウジングが搭載されたときに、台形斜辺部の上部に塗布された防水シール材が、コネクタハウジングによって下方に押し下げられて充填密度が希薄になるとともに、シール間隙に対する締付け圧力がかかりにくい台形斜辺部に対して、補充斜面部に塗布されている防水シール材を補填することによって、台形斜面部の防水シール性能を向上することができる効果がある。
また、第一シール間隙又は第三シール間隙と第二シール間隙に環状塗布された防水シール材の一部は、重合溜り部に流入して、第三シール間隙と第二シール間隙の連結合流位置に防水シール材を均一に充填することができる効果がある。
以上のとおり、この発明による防水型制御ユニットの組立方法によれば、カバーの第一シール間隙を構成するシール面に防水シール材を塗布してから、コネクタハウジングを有する回路基板が搭載され、続いて、カバーの第三シール間隙とコネクタハウジングの第二シール間隙を構成するシール面に防水シール材を環状塗布してから、両者を結合して、全体を一体化固定してから外観検査及び性能検査を行うようになっていて、
第一シール間隙に充填される防水シール材は第一シール材と第二シール材に分割して非環状に塗布するようになっている。
従って、第一及び第二シール材は、共に短寸頂辺部から上り斜面部を経由してU字折返しを行って高段部の補充斜面部に至る経路であるか、その逆の経路を経てカバーの側面開口部の内面に塗布されるので、一方の補充斜面部から出発してU字折返しと斜面の下降と平面部の移動と斜面部の上りとU字折返しと他方の補充斜面部に至る一筆書き方式に比べてシール材を均質に塗布することができる効果がある。
また、カバーの第一シール間隙面に防水シール材を先行塗布してから、回路基板とコネクタハウジングが搭載されたときに、台形斜辺部の上部に塗布された防水シール材が、コネクタハウジングによって下方に押し下げられて充填密度が希薄になるのを補充斜面部に塗布されている防水シール材によって補填することができるとともに、下部の充填密度が過密になるのを、第一及び第二シール材の先細り重合部の位置を調整しておくことによって抑制することができる効果がある。
この発明の実施の形態1による防水型制御ユニットの外観図である。 図1のもののZ2−Z2線による側面断面図である。 図1のもののカバー単品の内面図である。 図3の側面断面図である。 図1のもののベース単品の内面図である。 図1のもののZ6−Z6線による断面図である。 図3の一部拡大図である。 図7の一部拡大図である。 図8にシール材を塗布した拡大図である。 図3のカバーに回路基板を設置した状態の内面図である。 図10の一部拡大図である。 この発明による防水型制御ユニットの組立工程図である。 この発明の実施の形態2による防水型制御ユニットの外観図である。 図13のものの取付断面図である。 図13のもののコネクタハウジングを示す図であり、コネクタハウジングの側面図である。 図15AのB−B線による局部断面図である。 図13のもののカバーの一部を示す内面図である。 図16の一部拡大図である。 図17にシール材を塗布した拡大図である。 図13のもののコネクタハウジングの部分拡大図である。 この発明の第一の変形形態による防水型制御ユニットの断面図である。 この発明の第二の変形形態による防水型制御ユニットの断面図である。
実施の形態1.
(1)構成の詳細な説明
以下、この発明の実施の形態1による防水型制御ユニットの構成について、先ずはその外観図である図1と、図1のもののZ2−Z2線による側面断面図である図2について、図1のもののカバー単品の内面図である図3と、図3の側面断面図である図4と、図1のもののベース単品の内面図である図5と、図1のもののZ6−Z6線による断面図である図6とを引用しながら順次説明する。
図1・図2において、防水型制御ユニット100Aは、四方に取付足211を有する板金製のベース200Aと、複数の回路部品311a・311bが搭載された回路基板300Aと、板金製のカバー400Aとによって構成されていて、カバー400Aは、三方の外周壁部に設けられた鍔状のフランジ410と、浅底面となる低段部411と、深底面となる後段部412とを有し、残る一方の外周壁部は欠落し、コネクタハウジング330Aによって封鎖される側面開口部413(図3参照)となっている。
回路基板300Aの一辺には、第一・第二のコネクタハウジング331a・331bが一体成形されたコネクタハウジング330Aが取り付けられている。第一・第二のコネクタハウジング331a・331bの外周には、環状周壁332Aが突設されている。
コネクタハウジング330Aの仕切壁333(図6参照)には、ライトアングル型の複数の接触端子310が圧入保持されていて、その一端は回路基板300Aに半田付けされている。
回路基板300Aには、カバー400Aと対向する内面側に搭載された内面回路部品311aと、ベース200A側と対向する外面側に搭載された外面回路部品311bが半田付けされている。ベース200Aの外周には、カバー400Aとの間で第三シール間隙を構成する第三シール凸面部203A(図5参照)と、コネクタハウジング330Aの長寸底辺部との間で第二シール間隙を構成する第二シール凸面部202A(図5参照)が連通して無端環状に形成されている。カバー400Aの外周3辺には、ベース200Aとの間で第三シール間隙を構成する第三シール凹面部403A(図3参照)と、コネクタハウジング330Aの台形3辺との間で第一シール間隙を構成する第一シールカバー頂辺部401A(図3参照)と、左右の台形斜辺部における第一シール凹面部431A(図3参照)とが生成されている。
コネクタハウジング330Aには、台形斜辺部に設けられてカバー400Aの第一シール凹面部431Aと対向する第一シール凸面部321A(図2参照)と、短寸頂辺部に設けられてカバー400Aの第一シールカバー頂辺部401Aと対向する第一シール頂辺部301A(図2参照)と、ベース200Aの第二シール凸面部202Aと対向する第二シール凹面部322A(図10参照)とが設けられている。
図1のカバー400Aの4隅に設けられたねじ穴突出部415aの内面には、図3・図6で示すねじ穴415bが設けられ、図6のベース固定ねじ213は、図5のベース固定穴212を貫通してベース200Aとカバー400Aを締め付け固定するものとなっているが、図1・図2で示すとおり、カバー400Aとコネクタハウジング330Aとで構成された第一シール間隙には防水シール材501が塗布され、ベース200Aとコネクタハウジング330Aとで構成された第二シール間隙には防水シール材502が塗布され、ベース200Aとカバー400Aとで構成された第三シール間隙には防水シール材503が塗布されている。
なお、ベース200Aとカバー400Aの外周3辺で挟持される回路基板300Aには、図1で示す基板切欠部313が設けられていて、この基板切欠部313は防水型制御ユニット100Aを解体して、回路基板300Aを取り外すときに、ドライバの刃先を挿入してこじあけるためのものであるが、第二シール間隙と第三シール間隙に環状塗布される防水シール材503の、始端503aと終端503b(図10参照)位置に隣接した位置に設けられている。
また、図1の嵌合突出部416aの内面は、図3の嵌合穴416bで示されており、この嵌合穴416bには、コネクタハウジング330Aに設けられた図示しない位置決め突起が嵌入して、カバー400Aとコネクタハウジング330Aとの組立相対位置を規制するためのものとなっている。
図3・図4において、カバー400Aの外周3辺には、前述した第三シール凹面部403Aが設けられて、ベース200Aに設けられた第三シール凸面部203A(図5参照)と対向して第三シール間隙を形成し、カバー400Aの側面開口部413の内面では、台形斜辺部に設けられた第一シール凹面部431Aと連結されて、図3の紙面の裏側方向に沈んでいる第一シールカバー頂辺部401Aを介して相互に連結されるようになっている。
なお、図2における第一シール頂辺部301Aは、図15Aで後述する第一シール頂辺部301Bと同様の段丘斜面構造のものであるか、又は、図20の変形形態で示すとおり、台形斜辺部における第一シール凸面部321Aをそのまま延長したものとなっており、図4で示された第一シール凹面部431A及び第一シールカバー頂辺部401Aは、図2の第一シール凸面部321A及び第一シール頂辺部301Aと対向するようになっている。
従って、図4における第一シールカバー頂辺部401Aは、図15Aで後述する第一シールカバー頂辺部401Bと同様の段丘斜面構造のものであるか、又は、図20の変形形態で示すとおり、台形斜辺部における第一シール凹面部431Aをそのまま延長したものとなっている。
なお、図3において、カバー400Aの外周3辺には、それぞれ複数の第三突起404が設けられており、この間隙設定用突起部はベース200Aの外周3辺で当接して、第三シール間隙の間隙寸法を決定するとともに、回路基板300Aの3辺を押圧挟持するようになっている。
但し、回路基板300Aが設置されるベース200Aの搭載面と第三突起404との間隔は、回路基板300Aの厚さ寸法よりは大きくて、回路基板300Aに湾曲変形があってもベース200Aとカバー400Aのベース固定ねじ213(図6参照)を締切ることができて、ねじ緩みの発生を防止することができ、回路基板300Aの湾曲変形部には第三シール間隙に充填されている防水シール材503が流入しているので、実用段階で回路基板300Aの湾曲変形が徐々に矯正されて扁平になっても、充填されている防水シール材503によってガタツキが発生するのを防止されるようになっている。
また、図4における間隙規制壁414は、カバー400Aの側面開口部413の内面の台形斜辺部413a(図8参照)に設けられて、コネクタハウジング330Aの台形斜辺部と接近対向することによって第一シール間隙の組付け間隙寸法を規制するようになっている。
図5において、ベース200Aの内底面には、多孔質通気口を有し水分を通さない防水フィルタ201が接着固定されているが、この防水フィルタ201はカバー400A又はコネクタハウジング330Aの内面に取り付けることも可能である。
図6において、カバー400Aとベース200Aとは、前述したベース固定ねじ213によって一体化締結されているが、固定ねじ213に代わって、弾性フック或いは折曲加締部材を使用することも可能である。
但し、このような締結方法は簡便ではあるが、カバー400Aとコネクタハウジング330Aの台形斜辺部における防水シール面を押圧することが困難な構造であるため、台形斜辺部における防水シール性能は、第二シール間隙や第三シール間隙における防水シール性能よりも悪化しないような工夫が必要となるものである。
なお、図2において、第一突起304はコネクタハウジング330Aの台形頂辺部と、カバー400Aとの対向面のどちらか一方に設けられた、第一シール間隙に対する間隙設定用突起部となっている。
同様に、図3における第三突起404は、ベース200Aとカバー400Aの外周三辺の対向面のどちらか一方に設けられて、第一シール間隙に対する間隙設定用突起部となるものである。
コネクタハウジング330Aの長寸底面と、ベース200Aとの間では、第二シール間隙を規制する図示しない第二突起を設けることもできるが、第二シール間隙については、回路基板300Aとベース200Aの取付面の高さによって間隙を規制することも可能であり、その場合には第二シール間隙に対する間隙設定用突起部を省略することもできる。
続いて、実施の形態1による防水型制御ユニットの細部の構成について、図3の一部拡大図である図7と、図7の一部拡大図である図8と、図8にシール材を塗布した拡大図である図9と、図3のカバーに回路基板を設置した状態の内面図である図10と、図10の一部拡大図である図11に基づいて順次説明する。
図7において、カバー400Aの側面開口部413の内面には、コネクタハウジング330Aの台形3辺と対向する第一シール間隙が構成されていて、この第一シール間隙面に塗布される防水シール材501は、第一シール材501aと第二シール材501bに二分割されている。
第一・第二シール材501a・501bは、短寸頂辺部の中間位置における先細り重合部501xを始点(又は終点)として左右方向に塗布されており、台形斜辺部を上昇してからU字折返し部501yで折返し、再び台形斜面部を下降する補充先端部501zを終点(又は始点)として、順次分割塗布されるようになっている。
図8において、カバー400Aに設けられた第三シール凹面部403Aは、同一平面部である内側平面部418aと外側平面部418bの表面から、紙面の裏側方向に彫り込まれた谷面を示している。
重合溜り部417aは内側平面部418aの表面に対し、第三シール凹面部403Aの谷面部の中間の深さで彫り込まれた棚段通路である。
重合溜り部417bは外側平面部418bの表面に対し、第三シール凹面部403Aの谷面部と同等の深さで彫り込まれた外側深部である。
重合溜り部417cは重合溜り部417aの一部の表面に対し、第三シール凹面部403Aの谷面部と同等の深さで彫り込まれた内側深部である。
同様に、カバー400Aの側面開口部413の内面における台形斜辺部413aと短寸頂辺部413bには、第一シール凹面部431Aと第一シールカバー頂辺部401Aとが彫り込まれていて、第一シール凹面部431Aは第三シール凹面部403Aの谷面で連結合流している。
この連結合流位置において、第一シール凹面部431Aの中心線は、相互に連結される第三シール凹面部403Aの中心線よりも内側に設けられていて、第三シール凹面部403Aが滑らかな円弧形状であっても、第三シール凹面部403A内に第一シール凹面部431Aを形成することができるようになっている。
また、台形斜面部413aの内側には、図4で前述した間隙規制壁414と図3で前述した嵌合穴416bが設けられていて、コネクタハウジング330Aの台形斜辺部に設けられた図示しない位置決め突起が嵌合穴416bに嵌合して、組立時の相対位置を規制するとともに、間隙規制壁414はコネクタハウジング330Aの台形斜辺部に接近対向している。
なお、間隙規制壁414と第一シール凹面部431Aとの間にある補充斜面部419は、台形斜辺部413aの一部分となっていて、この補充斜面部419には第一シール材501aの補充先端部501zが塗布されるようになっている。
図9において、第一シール材501aは、カバー400Aの側面開口部413における台形短寸頂辺部413bの中間部を始点(又は終点)とし、台形斜辺部413aに設けられた第一シール凹面部431Aと並行する補充斜面部419を終点(又は始点)としてU字形状で折返し塗布されていて、他方の第二シール材501bも同様である。
なお、カバー400Aの第一シール間隙面に防水シール材501を先行塗布してから、回路基板300Aとコネクタハウジング330Aを搭載すると、コネクタハウジング330A側の凸面部によって防水シール材501は圧縮変形して、凹面部の周辺外部に拡散して所定幅の防水シール面が形成されるようになっている。
しかし、台形斜辺部の上部に塗布された防水シール材501は、コネクタハウジング330Aによって下方に押し下げられて充填密度が希薄になって、所定幅の防水シール面が形成されなくなるのに対し、この問題は、補充斜面部419に塗布されている防水シール材によって補填することによって解決されるようになっている。
また、カバー400Aの外側平面部418bと、コネクタハウジング330Aの長寸底辺部とが連結合流する位置では、ベース200Aを装着したときに、防水シール材501のU字折返部501yが重合溜り部417bに圧接流入することによって、希薄になっていた防水シール材が補填されるようになっている。
これは、重合溜り部417cによる内側深部についても同様である。
図10において、カバー400Aの側面開口部413に対して、図7で前述した防水シール材501を塗布してから、コネクタハウジング330Aを搭載した回路基板300Aが設置され、カバー400Aの第三シール凹面部403Aとコネクタハウジング330Aの第二シール凹面部322Aには、防水シール材503・502が環状に塗布され、その始端503aと終端503bは回路基板300Aの基板切欠部313に隣接した位置となっている。
また、回路基板300Aのカバー400A対向面に設けられた内側回路部品311aの背面部となるベース200A側の基板面には伝熱接着材511aが塗布され、回路基板300Aのベース200A対向面に設けられた外側回路部品311bの表面には伝熱接着材511bが塗布されて、ベース200Aを装着したときには、図14で参考表示されている第一・第二の伝熱台座361a・361bに接着されるようになっている。
図11において、コネクタハウジング330Aの第二シール凹面部322Aは、これを挟む第二シール凸面部323a・323bの表面に彫り込まれていて、カバー400Aの第三シール凹面部403Aが形成されている平面部418a・418bと第二シール凸面部323a・323bとは同一平面となっている。
また、第二シール凹面部322Aの谷面と第三シール凹面部403Aの谷面も同一深さの谷面となっている。
従って、カバー400Aの第一シール間隙面に図7で示すとおりに第一・第二シール材501a・501bを塗布してから、図10で示すとおりに回路基板300Aとコネクタハウジング330Aが設置すると、図9における補充端部501zが台形斜辺部における防水シール材501の不足を補っており、続いて防水シール材503・502を環状塗布してからベース200Aを設置して一体化すると、第一・第二シール材501a・501bのU字折返部501yを主体として、防水シール材503・502の繋目部分のシール材が、内外の重合溜り部417c・417bと、コネクタハウジング330Aの第一シール凸面部321Aとカバー400Aの第一シール凹面部431Aとのシール間隙に圧送充填されて、第一シール間隙における防水シール材の不足分を補うようになっている。
(2)組立方法の詳細な説明
次に、この発明の防水型制御ユニットの組立方法について、組立工程図である図12に基づいて詳細に説明する。
図12において、工程1200は防水型制御ユニット100Aの組立作業の開始工程であるが、この開始工程1200に至る前に準備工程1203a、1203b、1205aがある。
準備工程1203aはコネクタハウジング330Aの仕切り壁333に対して多数の接続端子310を圧入固定すると共に、コネクタハウジング330Aに対して例えばスナップである位置決用突起片351(関連図面、図15A参照)を圧入して回路基板300Aの基板穴350に嵌入固定する工程である。
準備工程1203bは回路基板300Aに対して多数の回路部品311a・311bを実装して半田付けを行うと共に、接続端子310の一端を回路基板300Aに設けられたランドに半田付けを行って、「回路基板の中間組立体」を仕上げる工程である。
準備工程1205aはベース200Aの内底面に図示しない通気フィルタを接着材によって接着固定しておく工程である。
開始工程1200に続く工程1201はカバー400Aを裏返しにして組立治具に搭載する工程である。
続く工程1202はカバー400Aの第一シール間隙面に対して、防水シール材501を塗布する第1処理工程であり、防水シール材501は図7で前述したとおり、第一・第二シール材501a・501bに分割して塗布するようになっている。
続く工程1203cは準備工程1203bによって仕上げられた「回路基板の中間組立体」をカバー400Aの内面に搭載し、工程1202によって塗布された防水シール材501を相手面に接合する第2処理工程である。
また、第2処理工程の中の付加処理工程として、内側回路部品311aの搭載位置の裏面の回路基板300Aや、外側回路部品311bの表面に対して熱伝導性接着材511a・511bを塗布するようになっている。
続く工程1204はカバー400Aの第三シール間隙面とコネクタハウジング330Aの第二シール間隙面に対し環状ルートでペースト状の防水シール材502・503を塗布する第3処理工程であり、環状シール材の始点503aと終点503bは、図10で示すとおり、回路基板400Aの基板切欠部313に隣接している。
続く工程1205bは準備工程1205aで通気フィルタが接着固定されているベース200Aを裏返し状態でカバー400Aの上に搭載し、工程1203cと工程1204で塗布された熱伝導性接着材511a・511bや防水シール材502・503を相手面に接合し、カバー400Aとベース200Aを加締部材或いはねじによって一体化固定する第4処理工程である。
続く工程1206は工程1203c・工程1204において塗布された熱伝導性接着材511a・511bや防水シール材501・502・503の常温乾燥又は過熱乾燥を行いながら、防水型制御ユニット100Aの初期設定と性能検査や外観検査を行う工程であり、これにより総組立完了工程1207へ移行するようになっている。
なお、工程1203cの付加処理として行われた熱伝導性接着材511a・511bの塗布は、準備処理工程1205aにおいて、ベース200Aの第一・第二の伝熱台座361a・361bに塗布するようにしてもよい。
(3)実施の形態1の要点と特徴
以上の説明で明らかなとおり、この発明の実施の形態1による防水型制御ユニットは、ベース200Aとカバー400Aによって構成された筐体と、この筐体に密閉収納された回路基板300Aとを備え、この回路基板には、樹脂成形材であるコネクタハウジング330Aに圧入された外部接続用の複数の接触端子310の一端と、複数の回路部品311a・311bとが半田接続されていて、前記複数の接触端子310が貫通する前記コネクタハウジング330Aの端面を、前記筐体から露出させるために、前記コネクタハウジング330Aと前記カバー400Aとの対向面に設けられた第一シール間隙と、前記コネクタハウジング330Aと前記ベース200Aとの対向面に設けられた第二シール間隙と、前記ベース200Aと前記カバー400Aとの対向面に設けられた第三シール間隙に充填された防水シール材501・502・503とを備えた防水形制御ユニット100Aであって、
前記コネクタハウジング330Aは、複数の前記接触端子310が圧入保持される仕切り壁333を備え、このコネクタハウジングの端面は台形形状であって、この台形の長寸底辺は、前記回路基板300Aの1辺に固定されるとともに、前記回路基板300Aの1辺からはみ出した部分は前記第二シール間隙をおいて前記ベース200Aと対向し、前記台形の短寸頂辺と左右の斜辺とは、前記第一シール間隙をおいて前記カバー400Aの側面開口部413の内面と対向している。
そして、前記カバー400Aは、前記コネクタハウジング330Aの一対の台形斜辺部と対向して前記第一シール間隙のカバー側間隙面の一部を構成する一対の第一シール凹面部431Aと、前記ベース200Aに対向して前記第三シール間隙のカバー側間隙面を構成する第三シール凹面部403Aとを備え、
前記ベース200Aに対向して、前記第二シール間隙を生成する前記コネクタハウジング330Aの長寸底辺部には、第二シール凹面部322Aが設けられて、この第二シール凹面部322Aと前記第三シール凹面部403Aは互いに連通して環状シール間隙の凹面部を生成し、
前記カバー400Aはまた、前記第一シール凹面部431Aと前記第三シール凹面部403Aとの連結合流位置において、前記防水シール材501・502・503の一部が流入する重合溜り部417a・417bと、前記カバー400Aの台形斜辺部413aに設けられて、前記第一シール凹面部431Aと並行する補充斜面部419とを備えていて、
前記第一シール間隙に対する前記防水シール材501は,前記重合溜り部417a・417bを介して前記カバー400Aの第一シール間隙面及び前記補充斜面部419に折返し塗布されている。
前記重合溜り部は、前記第一シール凹面部431Aと前記第三シール凹面部403Aとの前記連結合流位置において、この第三シール凹面部の凹面幅を拡幅して構成された外側重合溜り部417bと内側重合溜り部417aを備え、
前記内側重合溜り部417aは、前記第一シール間隙に充填される前記防水シール材501のU字折返部501yが通過する棚段通路であって、
前記防水シール材501の補充端部501zは,前記内側重合溜り部417aを折返して,前記台形斜辺部413aの一部である前記補充斜面部419に塗布されている。
以上のとおり、この発明の請求項2に関連し、重合溜り部は防水シール領域の外側と内側に設けられ、内側重合溜り部はカバーの台形斜辺に設けられた第一シール凹面部の凹部底面と凹面が生成される上部平面との中間の深さ位置に相当する棚段通路となっている。
従って、内側重合溜り部は第一シール凹面部に塗布された防水シール材をU字状に折返して補充斜面部に誘導するための螺旋階段の役割をするとともに、ベースを装着したときには、防水シール材のU字折返し部が圧縮変形して、この内側重合溜り部に流入して連結合流位置におけるシール性能を向上することができる特徴がある。
前記連結合流位置において、前記第一シール凹面部431Aの中心線は、相互に連結される前記第三シール凹面部403Aの中心線よりも内側に設けられていて、前記外側重合溜り部417bの深さは、前記第三シール凹面部403Aの深さ以上となっている。
以上のとおり、この発明の請求項3に関連し、台形斜辺部の第一シール凹面部は、第三シール凹面部よりも内側に設けられていて、外側重合溜り部の深さは、第三シール凹面部の深さ以上となっている。
従って、第一シール凹面部と第三シール凹面部との連結合流位置において、第三シール凹面部が滑らからな円弧形状であっても、第三シール凹面部内に第一シール凹面部を形成することができるので、カバーの成形が容易となるとともに、中心位置をずらせたことによって、外側重合溜り部の幅を広げ、ベースを装着したときに防水シール材が押圧流入して連結合流位置におけるシール性能を向上することができる特徴がある。
これは、実施の形態2についても同様である。
前記コネクタハウジング330Aと前記カバー400Aとは、一方に設けられた一対の嵌合穴416bと他方に設けられた位置決め突起が相互に嵌合して、組立相対位置が規制されるとともに、
前記第一シール間隙の一部を構成する前記カバー400Aの一対の台形斜辺部には、一対の間隙規制壁414が設けられ、前記間隙規制壁414は前記補充斜面部419の内側に平行配置されている。
以上のとおり、この発明の請求項4に関連し、コネクタハウジングとカバーとの組立相対位置は、位置決め突起とその嵌合穴によって規制されているとともに、第一シール間隙の一部を構成する台形斜辺部は、間隙規制壁によって規制されている。
従って、第一シール間隙の組立寸法バラツキが抑制されるとともに、補充斜面部に塗布された防水シール材の補充端部が、防水内部空間に流入するのを抑制することができる特徴がある。
前記第一シール間隙と第三シール間隙には第一突起部304と第三突起部404が設けられ、前記第一突起304は、前記カバー400Aの前記側面開口部413と、前記コネクタハウジング330Aの短寸頂辺部とのどちらか一方の対向面に設けられて、前記第一シール間隙が過小になるのを規制する間隙設定用突起部であり、
前記第三突起404は、前記カバー400Aと、前記ベース200Aの外周三辺におけるどちらか一方の対向面に設けられて、前記第三シール間隙が過小になるのを規制する間隙設定用突起部であり、
前記回路基板300Aを前記カバー400Aと前記ベース200Aによって締め付け挟持したときには、湾曲変形していた前記回路基板300Aが圧縮されて湾曲寸法の一部が矯正された状態で、前記第三シール間隙を規制する前記第三突起部404が前記カバー400Aと前記ベース200Aとの対向面で当接し、この間隙設定用突起部の高さ寸法によって前記第三シール間隙の間隙寸法が決定される。
以上のとおり、この発明の請求項5に関連し、防水シール材が充填されるシール間隙のうち、少なくとも第一シール間隙と第三シール間隙とは第一・第三突起部によって間隙寸法が規制されるとともに、回路基板を挟持する挟持面の間隙寸法も第三突起部が併用されて規制されており、回路基板の挟持面の間隙寸法は回路基板の平坦厚さ寸法よりも大きな間隙寸法となっている。
従って、回路基板に湾曲変形があってもベースとカバーの締付けねじを締切ることができて、ねじ緩みの発生を防止することができ、回路基板の湾曲変形部には第三シール間隙に充填されている防水シール材が流入しているので、実用段階で回路基板の湾曲変形が徐々に矯正されて扁平になっても、充填されている防水シール材によってガタツキが発生するのを防止することができる特徴がある。
前記防水型制御ユニットの組立方法であって、
治具上にカバー400Aを裏返し状態で搭載し、前記カバー400Aの第一シール間隙を構成するシール面にペースト状の防水シール材501を第一シール材501aと第二シール材501bに分割して非環状に塗布する第1処理工程1202と、
予め回路部品311a・311bとコネクタハウジング330Aが搭載されて実装半田が行われた回路基板300Aを、前記カバー400Aの外周3辺に設けられた設置棚段部に搭載して、前記コネクタハウジング330Aと前記カバー400Aとを接合する第2処理工程1203cと、
前記第2処理工程1203cを終えた前記カバー400Aの第三シール間隙と前記コネクタハウジング330Aの第二シール間隙を構成するシール面に、ペースト状の防水シール材503・502を環状に塗布する第3処理工程1204と、
前記第3処理工程1204を終えた前記カバー400Aに対してベース200Aを搭載し、前記カバー400Aと前記ベース200Aを一体化固定するとともに、前記回路基板300Aを前記ベース200Aと前記カバー400Aの外周三辺で挟持固定する第4処理工程1205bとを備え、
前記第一及び第二シール材501a・501bは、前記カバー400Aの側面開口部413における台形短寸頂辺部413bの中間部を始点又は終点とし、一対の台形斜辺部413aに設けられた第一シール凹面部431Aと並行する補充斜面部419を終点又は始点としてU字形状で折返し塗布されていて、
前記第4処理工程1205bを終えてから、外観検査及び性能検査を行いながら、ペースト状の前記防水シール材501・502・503を常温放置又は加熱によって乾燥硬化させるようになっている。
前記第3処理工程1204において、環状塗布される前記防水シール材の環状シール材の始端503aと終端503bは前記第三シール間隙に設けられるとともに、
前記回路基板300Aには、基板切欠部313が設けられ、
前記基板切欠部313は、前記環状シール材の始端503aと終端503bの隣接位置に設けられていて、前記第4工程1205bにおいて前記ベース200Aを搭載したときに、重合部における過剰なシール材が流入する重合溜り部となっている。
以上のとおり、この発明の請求項7に関連し、第二シール間隙と第三シール間隙に環状塗布される防水シール材の始点と終点位置には基板切欠部が設けられている。
従って、基板切欠部は過剰なシール材が流入する重合溜り部になるとともに、回路基板を分解取出しするときには、ドライバの刃先を挿入してこじ開けるために使用することができる特徴がある。
これは、実施の形態2についても同様である。
前記回路部品として、前記回路基板300Aが前記カバー400Aに対向する面に搭載された内面回路部品311a、又は、前記回路基板300Aが前記ベース200Aと対向する面に搭載された外面回路部品311bを有し、前記ベース200Aには前記内面回路部品311aの背面に隣接する第一の伝熱台座361a、又は前記外面回路部品311bに隣接する第二の伝熱台座361bを有するものにあっては、
前記第2処理工程1203cは、前記第一又は第二の伝熱台座361a・361bに対向した、前記回路基板300Aの表面又は前記外面回路部品311bの表面に、ペースト状の伝熱性接着材511a・511bを塗布する付加処理工程を含むか、若しくは、
前記第4処理工程1205bに先立って、前記第一又は第二の伝熱台座361a・361bの表面に、ペースト状の伝熱性接着材511a・511bを塗布する予備処理工程1205aを含み、
前記ベース200Aは板金製による高熱伝導部材であり、前記カバー400Aは板金製である。
そして、前記カバー400Aの前記側面開口部413における台形形状の短寸頂辺部413bには、段丘状の斜面部を有するか、前記第一シール凹面部431Aを延長した第一シールカバー頂辺部401Aが形成されるとともに、前記コネクタハウジング330Aの短寸頂辺部には、段丘状の斜面部を有するか、前記コネクタハウジング330Aの台形斜辺部に設けられた第一シール凸面部321Aを延長したものである第一シール頂辺部301Aが形成されて、この第一シール頂辺部は前記第一シールカバー頂辺部401Aと対向して前記第一シール間隙の一部を構成し、
前記ベース200Aとコネクタハウジング330Aとカバー400Aとによって構成された密閉空間は、多孔質通気口を有し水分を通さない防水フィルタ201によって外気と連通している。
以上のとおり、この発明の請求項8に関連し、回路基板に搭載された回路部品が発熱部品である場合には、ベースに設けられた伝熱台座と発熱部品又はその背面との間に伝熱性接着材が塗布されてから、高熱伝導部材であるベースが組み付けられるようになっていて、ベースとコネクタハウジングとカバーとによって構成された密閉空間は、防水フィルタによって外気と連通するようになっている。
従って、カバーが板金製又は樹脂製であっても、発熱部品に対する熱放散性を向上して回路部品及び密閉空間内の温度上昇を抑制するとともに、密閉空間に対する呼吸作用を行って、防水シール性を確保することができる構成となっている。
また、補充斜面部を含む第一シール間隙の全体は、急角度・高密度の凸凹シール面になっていないので、板金製又は樹脂製のカバーに対して共通のコネクタハウジングを使用することができる特徴がある。
実施の形態2.
(1)構成の詳細な説明
以下に、この発明の実施の形態2による防水型制御ユニットの外観図である図13と、図13のものの取付断面図である図14と、図13のもののコネクタハウジングを示す部分断面図である図15A、図15Bについて、図1〜図6のものとの相違点を中心にして詳細に説明する。
なお、各図において、同一符号は同一又は相当部分を示し、アルファベットの大文字Aは、実施の形態1、大文字Bは実施の形態2に対応した符号となっている。
図13において、防水型制御ユニット100Bは四方に取付足211を有するアルミダイキャスト製のベース200Bと、複数の回路部品311a・311bが搭載された回路基板300Bと、三方の外周壁部に鍔状のフランジ410を有する樹脂製のカバー400Bによって構成されていて、カバー400Bの残る一方の外周壁部は欠落し、コネクタハウジング330Bよって封鎖される側面開口部413(図15A参照)となっている。
回路基板300Bの一辺には第一・第二のコネクタハウジング331a・331bが一体成形されたコネクタハウジング330Bが取り付けられている。
第一・第二のコネクタハウジング331a・331bの外周には、図15Aで後述する環状周壁環状周壁332Bが突設されている。
図14において、防水型制御ユニット100Bを被取付け面101に取付け固定する取付けねじ102は、ベース200Bに設けられた四方の取付足211のバカ穴に挿入され、被取付け面101に設けられたねじ穴にねじ込まれるようになっている。
カバー400Bとベース200Bとの外周三辺における接合面は、隣接した複数の凸条と凹条が相互に係合して、防水シール材503が塗布された凸凹シール面を構成し、カバー400Bとベース200Bとはカバー400Bの四隅に設けられた図13のねじ穴突出部415aの内面に設けられた図示しないねじ穴415b(図6参照)を用いて、ベース200Bの背面から図示しない固定ねじ213(図6参照)によって共締め固定されるようになっている。
このとき、カバー400Bとベース200Bは第三突起204に当接して、防水シール材503が塗布される第三シール間隙の間隙寸法が決定されるようになっている。
また、回路基板300Bの3辺は、カバー400Bトベース200Bによって挟持され、その1辺には基板切欠部313が設けられている。
なお、回路基板300Bは、この回路基板300Bがカバー400Bに対向する面に搭載された内面回路部品311a、又は、回路基板300Bがベース200Bと対向する面に搭載された外面回路部品311bを有し、ベース200Bには内面回路部品311aの背面に隣接する第一の伝熱台座361a、又は外面回路部品311bに隣接する第二の伝熱台座361bを有するものにあっては、第一又は第二の伝熱台座361a・361bに対向した、回路基板300Bの表面又は外面回路部品311bの表面に、ペースト状の伝熱性接着材511a・511bを塗布されている。
但し、伝熱性接着材511a・511bは、第一又は第二の伝熱台座361a・361bの表面に予め塗布しておくこともできる。
図15Aはコネクタハウジング330Bの側面図、図15Bは図15AのB−B線による局部断面図となっている。
図15Aにおいて、第一及び第二のコネクタハウジング331a・331bを代表するコネクタハウジング330Bは、図13で前述した環状周壁332Bと、ライトアングル型の接触端子310が圧入される仕切り壁333を備えている。
接触端子310の一端が半田付けされる回路基板300Bの左辺の両側には基板穴350が設けられ、この基板穴にはコネクタハウジング330Bに圧入された例えばスナップピンである位置決用突起片351が嵌合することによって、コネクタハウジング330Bと回路基板300Bとの取付け相対位置が規制されるようになっている。
コネクタハウジング330Bの露出端面は台形形状であって、コネクタハウジング330Bの台形の左右の斜辺には、コネクタハウジング330Bに突設された左右(図15Aの紙面の表側と裏側)で一対の第一シール凸面部321Bと、この凸面部に遊嵌するカバー400Bの第一シール凹面部431Bによって構成された左右で一対の凸凹係合面が形成されている。
コネクタハウジング330Bの一部が露出するカバー400Bの側面開口部413には、外段平坦部401aと段丘斜面部401bと内段平坦部401cによって構成された第一シールカバー頂辺部401Bが設けられて、コネクタハウジング330B側において外段平坦部301aと段丘斜面部301bと内段平坦部301cによって構成された第一シール頂辺部301Bと対向して第一シール間隙を構成し、第一シール間隙には防水シール材501が塗布されている。
コネクタハウジング330Bの内段平坦部301cの内側端面位置には複数個の間隙設定用突起部304が突設されてカバー400Bの内面と当接し、第一シール間隙が過小となるのを規制するようになっている。
この間隙設定用突起部304はカバー400Bの内面側に設けてもよいし、コネクタハウジング330Bの外段平坦部301a又はカバー400Bの外段平坦部401aに設けるようにしてもよい。
なお、第一シール頂辺部301Bは、左右の台形斜辺部の第一シール凸面部321Bを短寸頂辺部に延長して連結し、これに応じて第一シールカバー頂辺部401Bも、左右の台形斜辺部の第一シール凹面部431Bを短寸頂辺部に延長して連結するようにしてもよい。
コネクタハウジング330Bの底面には、ベース200Bとの間で第二シール間隙を構成する第二シール凹面部322Bが設けられ、ベース200Bの左辺にはこの第二シール凹面部322Bと遊嵌する第二シール凸面部202Bが設けられており、第二シール凹面部322Bと第二シール凸面部202Bによって構成された第二シール間隙には、防水シール材502が塗布されている。
なお、第二シール間隙にはコネクタハウジング330Bとベース200Bとの間に設けられた図示しない間隙設定用突起部が設けられている。
但し、第二シール間隙については、回路基板300Bとベース200Bの取付面の高さによって間隙を規制することも可能であり、その場合には第二シール間隙に対する間隙設定用突起部を省略することもできる。
また、コネクタハウジング330Bに設けられた環状周壁332Bは、カバー400Bの側面開口部413とベース200Bの左辺端面と間隙を置いて対向し、防水シール材501・502の流出を防止するとともに、防水シール材501・502が適正に充填されているかどうかを監視する窓口となっている。
続いて、実施の形態2による防水型制御ユニットの細部の構成について、図13のもののカバー400Bの一部を示す内面図である図16と、図16の一部拡大図である図17と、図17にシール材を塗布した拡大図である図18について順次説明する。
なお、図16〜図18は、実施の形態1における図7〜図9を援用したものであって、ここでは図7〜図9との相違点について説明する。
図16において、カバー400Bの側面開口部413の内面には、図7の場合と同様に、防水シール材501が第一シール材501aと第二シール材501bに二分割されて塗布されていて、この第一・第二シール材501a・501bは先細り重合部501xとU字折返部501yと補充先端部501zを有している。
また、図17において、カバー400Bに設けられた第三シール凹面部403Bと第一シール凹面部431Bの連結合流位置には、図8の場合と同様に、重合溜り部(内側)417aと、重合溜り部(内側深部)417cと、重合溜り部(外側深部)417bとが設けられている。
内部の重合溜り部417aは、第三シール凹面部403Bの谷面部から、カバー400Bの内側の表面部418aの表面に至る落差を連結する坂道通路となっている。
重合溜り部417bは外側平面部418bの表面に対し、第三シール凹面部403Bの谷面部と同等の深さで彫り込まれた外側深部である。
重合溜り部417cは重合溜り部417aの坂道通路の端部において、第三シール凹面部403Bの谷面部と同等の深さで彫り込まれた内側深部である。
同様に、カバー400Bの側面開口部413の内面における台形斜辺部413aと短寸頂辺部413bには、第一シール凹面部431Bと第一シールカバー頂辺部401Bとが彫り込まれていて、第一シール凹面部431Bは第三シール凹面部403Bの谷面で連結合流している。
この連結合流位置において、第一シール凹面部431Bの中心線は、相互に連結される第三シール凹面部403Bの中心線よりも内側に設けられていて、第三シール凹面部403Bが滑らかな円弧形状であっても、第三シール凹面部403B内に第一シール凹面部431Bを形成することができるようになっている。
また、台形斜面部413aの内側には、補充斜面部419に浅底溝413cを設けておくことによって、シール材の補充先端部501zを安定して塗布することができるようになっている。
図18において、第一シール材501aは、カバー400Bの側面開口部413における台形短寸頂辺部413bの中間部を始点(又は終点)とし、台形斜辺部413aに設けられた第一シール凹面部431Bと並行する補充斜面部419を終点(又は始点)としてU字形状で折返し塗布されていて、他方の第二シール材501bも同様である。
なお、カバー400Bの第一シール間隙面に防水シール材501を先行塗布してから、回路基板300Bとコネクタハウジング330Bを搭載すると、コネクタハウジング330B側の凸面部によって防水シール材501は圧縮変形して、凹面部の周辺外部に拡散して所定幅の防水シール面が形成されるようになっている。
しかし、台形斜辺部の上部に塗布された防水シール材501は、コネクタハウジング330Bによって下方に押し下げられて充填密度が希薄になって、所定幅の防水シール面が形成されなくなるのに対し、この問題は、補充斜面部419に塗布されている防水シール材によって補填することによって解決されるようになっている。
また、カバー400Bの外側平面部418bと、コネクタハウジング330Bの長寸底辺部とが連結合流する位置では、ベース200Bを装着したときに、防水シール材501のU字折返部501yが重合溜り部417bに圧接流入することによって、希薄になっていた防水シール材が補填されるようになっている。
これは、重合溜り部417cによる内側深部についても同様である。
次に、図13のもののコネクタハウジングの部分拡大図である図19について説明する。
図19において、カバー400Bの側面開口部413(図15A参照)に装着されるコネクタハウジング330Bの台形斜辺部には間隙規制壁334が設けられている。
これは、図8における間隙規制壁414の代替手段となるものであり、間隙規制壁334はカバー400Bの台形斜辺部に接近対向しているとともに、補充斜面部419(図17参照)と並行する位置に設けられている。
実施の形態2による防水型制御ユニット100Bの組立方法は、図12で説明した実施の形態1による場合と同様である。
以上の説明では、ベース200Bはアルミダイキャスト製、カバー400Bは樹脂製としたが、これは実施の形態1と同様に板金製にすることも可能であり、逆に実施の形態1のものを実施の形態2のように変更することもできる。
また、実施の形態1・2において、コネクタハウジング330A・330Bの短寸頂辺部と、これと対向するカバー400A;400Bの短寸頂辺部に設けられた、第一シール頂辺部301A・301Bと第一シールカバー頂辺部401A;401Bは、図2、図4と図15Aで説明した段丘斜面方式のものであるか、又は、台形斜辺部と同様の凸凹シール面方式にすることができるものである。
また、防水シール材501・502・503はシリコン系ボンドが適しており、その他にエポキシ系やアクリル系のものも適用可能である。
また、伝熱性接着材511a・511bは、防水シール材501・502・503をそのまま使用することもできるが、より良好な熱伝導性を得るためには伝熱性フィラーを含むシリコン系接着材を使用するのが一般的である。
(2)その他の実施の形態の説明
以下、この発明の第一の変形形態による防水型制御ユニットの断面図である図20について、図2のものとのとの相違点を中心にして説明する。
図2における第一シール頂辺部301Aは、図15Aにおける第一シール頂辺部301Bと同様に、外段平坦部301a、段丘斜面部301b、内段平坦部301cによって構成されていて、これと対向する第一シールカバー頂辺部401A(図4参照)も、図15Aにおける第一シールカバー頂辺部401Bと同様に、外段平坦部401a、段丘斜面部401b、内段平坦部401cによって構成されている。
これに対し、第一シール頂辺部301Aと第一シールカバー頂辺部401Aの変形形態を示す図20では、第一シール頂辺部301Aは台形斜辺部における第一シール凸面部321Aを、そのまま短寸頂辺部に延長し、第一シールカバー頂辺部401Aは台形斜辺部における第一シール凹面部431Aを、そのまま短寸頂辺部に延長したものとなっている。
次に、この発明の第二の変形形態による防水型制御ユニットの断面図である図21について、図15Aのものとのとの相違点を中心にして説明する。
また、図15Aにおける第一シール頂辺部301Bは、外段平坦部301a、段丘斜面部301b、内段平坦部301cによって構成されていて、これと対向する第一シールカバー頂辺部401Bも、外段平坦部401a、段丘斜面部401b、内段平坦部401cによって構成されている。
これに対し、第一シール頂辺部301Bと第一シールカバー頂辺部401Bの変形形態を示す図21では、第一シール頂辺部301Bは台形斜辺部における第一シール凸面部321Bを、そのまま短寸頂辺部に延長し、第一シールカバー頂辺部401Bは台形斜辺部における第一シール凹面部431Bを、そのまま短寸頂辺部に延長したものとなっている。
いずれの場合も、コネクタハウジング330A、330Bの胴体部を取り巻く第一シール間隙及び第二シール間隙の中心線は同一線上にあって、コネクタハウジング330A、330Bの胴体部に複数本の凸条や凹条が並行配列されていない。
従って、カバー400A、400Bが、板金製であって、急角度の凸条や凹条が生成できない場合であっても、コネクタハウジング330A、330Bの胴体長を抑制することができるようになっている。
なお、第一シール頂辺部301A、301Bと第一シールカバー頂辺部401A、401Bとが、段丘斜面301b・401bを有するものである場合には、その中心線は段丘斜面301b・401bと内段平坦部301c・401cとの境界位置となっている。
(3)実施の形態2の要点と特徴
以上の説明で明らかなとおり、この発明の実施の形態2による防水型制御ユニット100Bは、実施の形態1による場合と同様に、ベース200Bとカバー400Bとコネクタハウジング330Bとによって回路基板300Bを密閉収納する筐体において、カバー400Bの側面開口部413と台形形状のコネクタハウジング330Bの短寸頂辺及び一対の斜辺との対向面で構成される第一シール間隙と、前記コネクタハウジング330Bの長寸底辺と前記ベース200Bとの対向面で構成された第二シール間隙と、前記カバー400Bと前記ベース200Bとの対向面で構成された第三シール間隙に充填塗布される防水シール材501・502・503のうちで,第一シール間隙面に塗布される防水シール材501は,第一シール間隙面と第三シール間隙面との境界位置に設けられた重合溜り部417a・417bを介して,カバーの台形斜辺部413aに設けられた補充斜面部419にも折返し塗布されるようになっている。
前記重合溜り部は、前記第一シール凹面部431Bと前記第三シール凹面部403Bとの前記連結合流位置において、この第三シール凹面部の凹面幅を拡幅して構成された外側重合溜り部417bと内側重合溜り部417aを備え、
前記内側重合溜り部417aは、前記第一シール間隙に充填される前記防水シール材501のU字折返部501yが通過する坂道通路であって、
前記防水シール材501の補充端部501zは,前記内側重合溜り部417aを折返して,前記台形斜辺部413aの一部である前記補充斜面部419に塗布されている。
以上のとおり、この発明の請求項2に関連し、重合溜り部は防水シール領域の外側と内側に設けられ、内側重合溜り部はカバーの台形斜辺に設けられた第一シール凹面部の凹部底面と凹面が生成される上部平面との中間の深さ位置に相当する棚段通路であるか、凹面底部と上部平面を繋ぐ坂道通路となっている。
従って、内側重合溜り部は第一シール凹面部に塗布された防水シール材をU字状に折返して補充斜面部に誘導するための螺旋スロープの役割をするとともに、ベースを装着したときには、防水シール材のU字折返し部が圧縮変形して、この内側重合溜り部に流入して連結合流位置におけるシール性能を向上することができる特徴がある。
前記コネクタハウジング330Bと前記カバー400Bとは、一方に設けられた一対の嵌合穴416bと他方に設けられた位置決め突起が相互に嵌合して、組立相対位置が規制されるとともに、前記第一シール間隙の一部を構成する前記コネクタハウジング330Bの一対の台形斜辺部には、一対の間隙規制壁334が設けられ、前記間隙規制壁334は前記補充斜面部419の内側に平行配置されている。
以上のとおり、この発明の請求項4に関連し、コネクタハウジングとカバーとの組立相対位置は、位置決め突起とその嵌合穴によって規制されているとともに、第一シール間隙の一部を構成する台形斜辺部は、間隙規制壁によって規制されている。
従って、実施の形態1と同様に、第一シール間隙の組立寸法バラツキが抑制されるとともに、補充斜面部に塗布された防水シール材の補充端部が、防水内部空間に流入するのを抑制することができる特徴がある。
前記第一シール間隙と第三シール間隙には第一突起部304と第三突起部204が設けられ、前記第一突起304は、前記カバー400Bの前記側面開口部413と、前記コネクタハウジング330Bの短寸頂辺部とのどちらか一方の対向面に設けられて、前記第一シール間隙が過小になるのを規制する間隙設定用突起部であり、
前記第三突起204は、前記カバー400Bと、前記ベース200Bの外周三辺におけるどちらか一方の対向面に設けられて、前記第三シール間隙が過小になるのを規制する間隙設定用突起部であり、
前記回路基板300Bを前記カバー400Bと前記ベース200Bによって締め付け挟持したときには、湾曲変形していた前記回路基板300Bが圧縮されて湾曲寸法の一部が矯正された状態で、前記第三シール間隙を規制する前記第三突起部204が前記カバー400Bと前記ベース200Bとの対向面で当接し、この間隙設定用突起部の高さ寸法によって前記第三シール間隙の間隙寸法が決定されるようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項5に関連し、防水シール材が充填されるシール間隙のうち、少なくとも第一シール間隙と第三シール間隙とは第一・第三突起部によって間隙寸法が規制されるとともに、回路基板を挟持する挟持面の間隙寸法も第三突起部が併用されて規制されており、回路基板の挟持面の間隙寸法は回路基板の平坦厚さ寸法よりも大きな間隙寸法となっている。
従って、実施の形態1と同様に、回路基板に湾曲変形があってもベースとカバーの締付けねじを締切ることができて、ねじ緩みの発生を防止することができ、回路基板の湾曲変形部には第三シール間隙に充填されている防水シール材が流入しているので、実用段階で回路基板の湾曲変形が徐々に矯正されて扁平になっても、充填されている防水シール材によってガタツキが発生するのを防止することができる特徴がある。
以上の説明で明らかなとおり、この発明の実施の形態2による防水型制御ユニットの組立方法は、実施の形態1による場合と同様に、カバー400Bの第一シール間隙を構成するシール面に防水シール材501を塗布してから、コネクタハウジング330Bを有する回路基板300Bが搭載され、続いて、カバー400Bの第三シール間隙とコネクタハウジング330Bの第二シール間隙を構成するシール面に防水シール材502・503を環状塗布してから、両者を結合して、全体を一体化固定してから外観検査及び性能検査を行うようになっていて、第一シール間隙に充填される防水シール材は第一シール材501aと第二シール材501bに分割して非環状に塗布するようになっている。
前記回路部品として、前記回路基板300Bが前記カバー400Bに対向する面に搭載された内面回路部品311a、又は、前記回路基板300Bが前記ベース200Bと対向する面に搭載された外面回路部品311bを有し、前記ベース200Bには前記内面回路部品311aの背面に隣接する第一の伝熱台座361a、又は前記外面回路部品311bに隣接する第二の伝熱台座361bを有するものにあっては、
前記第2処理工程1203cは、前記第一又は第二の伝熱台座361a・361bに対向した、前記回路基板300Bの表面又は前記外面回路部品311bの表面に、ペースト状の伝熱性接着材511a・511bを塗布する付加処理工程を含むか、若しくは、
前記第4処理工程1205bに先立って、前記第一又は第二の伝熱台座361a・361bの表面に、ペースト状の伝熱性接着材511a・511bを塗布する予備処理工程1205aを含み、
前記ベース200Bはアルミダイキャストによる高熱伝導部材であり、前記カバー400Bは樹脂製である。
そして、前記カバー400Bの前記側面開口部413における台形形状の短寸頂辺部413bには、段丘状の斜面部を有するか、前記第一シール凹面部431Bを延長した第一シールカバー頂辺部401Bが形成されるとともに、前記コネクタハウジング330Bの短寸頂辺部には、段丘状の斜面部を有するか、前記コネクタハウジング330Bの台形斜辺部に設けられた第一シール凸面部321Bを延長したものである第一シール頂辺部301Bが形成されて、この第一シール頂辺部は前記第一シールカバー頂辺部401Bと対向して前記第一シール間隙の一部を構成し、
前記ベース200Bとコネクタハウジング330Bとカバー400Bとによって構成された密閉空間は、多孔質通気口を有し水分を通さない防水フィルタ201によって外気と連通している。
以上のとおり、この発明の請求項8に関連し、回路基板に搭載された回路部品が発熱部品である場合には、ベースに設けられた伝熱台座と発熱部品又はその背面との間に伝熱性接着材が塗布されてから、高熱伝導部材であるベースが組み付けられるようになっていて、ベースとコネクタハウジングとカバーとによって構成された密閉空間は、防水フィルタによって外気と連通するようになっている。
従って、実施の形態1と同様に、カバーが板金製又は樹脂製であっても、発熱部品に対する熱放散性を向上して回路部品及び密閉空間内の温度上昇を抑制するとともに、密閉空間に対する呼吸作用を行って、防水シール性を確保することができる構成となっている。
また、補充斜面部を含む第一シール間隙の全体は、急角度・高密度の凸凹シール面になっていないので、板金製又は樹脂製のカバーに対して共通のコネクタハウジングを使用することができる特徴がある。
100A・100B 防水型制御ユニット、200A・200B ベース、201 防水フィルタ、202A・202B 第二シール凸面部、203A・203B 第三シール凸面部、204 間隙設定用突起部(第三突起)、300A・300B 回路基板、301A・301B 第一シール頂辺段部、304 間隙設定用突起部(第一突起)、310 接触端子、311a 内面回路部品、311b 外面回路部品、313 基板切欠部、322A・322B 第二シール凹面部、330A・330B コネクタハウジング、333 仕切壁、334 間隙規制壁、361a・361b 第一・第二の伝熱台座、400A・400B カバー、403A・403B 第三シール凹面部、404 間隙設定用突起部(第三突起)、413 側面開口部、413a 台形斜辺部、413b 台形短寸頂辺部、414 間隙規制壁、416b 嵌合穴、417a 重合溜り部(内側)、417b 重合溜り部(外側深部)、419 補充斜面部、431A・431B 第一シール凹面部(台形斜面部)、501 防水シール材(第一間隙)、501a 第一シール材(第一間隙)、501b 第二シール材(第一間隙)、501x 先細り重合部、501y U字折返部、501z 補充端部、502 防水シール材(第二間隙)、503 防水シール材(第三間隙)、503a 環状シール材の始端、503b 環状シール材の終端、511a・511b 熱伝導性接着材、1202 第1処理工程、1203c 第2処理工程と付加処理工程、1204 第3処理工程、1205a 予備処理工程、1205b 第4処理工程。

Claims (8)

  1. ベースとカバーによって構成された筐体と、この筐体に密閉収納された回路基板とを備え、この回路基板には、樹脂成形材であるコネクタハウジングに圧入された外部接続用の複数の接触端子の一端と、複数の回路部品とが半田接続されていて、
    前記複数の接触端子が貫通する前記コネクタハウジングの端面を、前記筐体から露出させるために、前記コネクタハウジングと前記カバーとの対向面に設けられた第一シール間隙と、前記コネクタハウジングと前記ベースとの対向面に設けられた第二シール間隙と、前記ベースと前記カバーとの対向面に設けられた第三シール間隙に充填された防水シール材とを備えた防水型制御ユニットであって、
    前記コネクタハウジングは、複数の前記接触端子が圧入保持される仕切り壁を備え、このコネクタハウジングの端面は台形形状であって、この台形の長寸底辺は、前記回路基板の1辺に固定されるとともに、前記回路基板の1辺からはみ出した部分は前記第二シール間隙をおいて前記ベースと対向し、前記台形の短寸頂辺と左右の斜辺とは、前記第一シール間隙をおいて前記カバーの側面開口部の内面と対向し、
    前記カバーは、前記コネクタハウジングの一対の台形斜辺部と対向して前記第一シール間隙のカバー側間隙面の一部を構成する一対の第一シール凹面部と、前記ベースに対向して前記第三シール間隙のカバー側間隙面を構成する第三シール凹面部とを備え、
    前記ベースに対向して、前記第二シール間隙を生成する前記コネクタハウジングの長寸底辺部には、第二シール凹面部が設けられて、この第二シール凹面部と前記第三シール凹面部は互いに連通して環状シール間隙の凹面部を生成し、
    前記カバーはまた、前記第一シール凹面部と前記第三シール凹面部との連結合流位置において、前記防水シール材の一部が流入する重合溜り部と、前記カバーの台形斜辺部に設けられて、前記第一シール凹面部と並行する補充斜面部とを備えていて、
    前記第一シール間隙に対する前記防水シール材は,前記重合溜り部を介して前記カバーの第一シール間隙面及び前記補充斜面部に折返し塗布されている
    ことを特徴とする防水型制御ユニット。
  2. 前記重合溜り部は、前記第一シール凹面部と前記第三シール凹面部との前記連結合流位置において、この第三シール凹面部の凹面幅を拡幅して構成された外側重合溜り部と内側重合溜り部を備え、
    前記内側重合溜り部は、前記第一シール間隙に充填される前記防水シール材のU字折返部が通過する棚段又は坂道通路であって、
    前記防水シール材の補充端部は,前記内側重合溜り部を折返して,前記台形斜辺部の一部である前記補充斜面部に塗布されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の防水型制御ユニット。
  3. 前記連結合流位置において、前記第一シール凹面部の中心線は、相互に連結される前記第三シール凹面部の中心線よりも内側に設けられていて、
    前記外側重合溜り部の深さは、前記第三シール凹面部の深さ以上となっている
    ことを特徴とする請求項2に記載の防水型制御ユニット。
  4. 前記コネクタハウジングと前記カバーとは、一方に設けられた一対の嵌合穴と他方に設けられた位置決め突起が相互に嵌合して、組立相対位置が規制されるとともに、
    前記第一シール間隙の一部を構成する前記カバーの一対の台形斜辺部、又は前記コネクタハウジングの一対の台形斜辺部のどちらか一方には、カバー側の一対の間隙規制壁、又はコネクタハウジング側の一対の間隙規制壁が設けられ、前記間隙規制壁は前記補充斜面部の内側に平行配置されている
    ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の防水型制御ユニット。
  5. 前記第一シール間隙と第三シール間隙には第一突起部304と第三突起部が設けられ、
    前記第一突起は、前記カバーの前記側面開口部と、前記コネクタハウジングの短寸頂辺部とのどちらか一方の対向面に設けられて、前記第一シール間隙が過小になるのを規制する間隙設定用突起部であり、
    前記第三突起は、前記カバーと、前記ベースの外周三辺におけるどちらか一方の対向面に設けられて、前記第三シール間隙が過小になるのを規制する間隙設定用突起部であり、
    前記回路基板を前記カバーと前記ベースによって締め付け挟持したときには、湾曲変形していた前記回路基板が圧縮されて湾曲寸法の一部が矯正された状態で、前記第三シール間隙を規制する前記第三突起部が前記カバーと前記ベースとの対向面で当接し、この間隙設定用突起部の高さ寸法によって、前記第三シール間隙の間隙寸法が決定される
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の防水型制御ユニット。
  6. 請求項1に記載の防水型制御ユニットの組立方法であって、
    治具上にカバーを裏返し状態で搭載し、前記カバーの第一シール間隙を構成するシール面にペースト状の防水シール材を第一シール材と第二シール材に分割して非環状に塗布する第1処理工程と、
    予め回路部品とコネクタハウジングが搭載されて実装半田が行われた回路基板を、前記カバーの外周3辺に設けられた設置棚段部に搭載して、前記コネクタハウジングと前記カバーとを接合する第2処理工程と、
    前記第2処理工程を終えた前記カバーの第三シール間隙と前記コネクタハウジングの第二シール間隙を構成するシール面に、ペースト状の防水シール材を環状に塗布する第3処理工程と、
    前記第3処理工程を終えた前記カバーに対してベースを搭載し、前記カバーと前記ベースを一体化固定するとともに、前記回路基板を前記ベースと前記カバーの外周三辺で挟持固定する第4処理工程とを備え、
    前記第一及び第二シール材は、前記カバーの側面開口部における台形短寸頂辺部の中間部を始点又は終点とし、一対の台形斜辺部に設けられた第一シール凹面部と並行する補充斜面部を終点又は始点としてU字形状で折返し塗布されていて、
    前記第4処理工程を終えてから、外観検査及び性能検査を行いながら、ペースト状の前記防水シール材を常温放置又は加熱によって乾燥硬化させる
    ことを特徴とする防水型制御ユニットの組立方法。
  7. 前記第3処理工程において、環状塗布される前記防水シール材の環状シール材の始端と終端は前記第三シール間隙に設けられるとともに、
    前記回路基板には、基板切欠部が設けられ、
    前記基板切欠部は、前記環状シール材の始端と終端の隣接位置に設けられていて、前記第4工程において前記ベースを搭載したときに、重合部における過剰なシール材が流入する重合溜り部となる
    ことを特徴とする請求項6に記載の防水型制御ユニットの組立方法。
  8. 前記回路部品として、前記回路基板が前記カバーに対向する面に搭載された内面回路部品、又は、前記回路基板が前記ベースと対向する面に搭載された外面回路部品を有し、
    前記ベースには前記内面回路部品の背面に隣接する第一の伝熱台座、又は前記外面回路部品に隣接する第二の伝熱台座を有するものにあっては、
    前記第2処理工程は、
    前記第一又は第二の伝熱台座に対向した、前記回路基板の表面又
    は前記外面回路部品の表面に、ペースト状の伝熱性接着材を塗布する付加処理工程を含
    むか、若しくは、
    前記第4処理工程に先立って、前記第一又は第二の伝熱台座の表面に、ペースト状の伝熱性接着材を塗布する予備処理工程を含み、
    前記ベースは板金製又はアルミダイキャストによる高熱伝導部材であり、前記カバーは板金製又は樹脂製であり、
    前記カバーの前記側面開口部における台形形状の短寸頂辺部には、段丘状の斜面部を有するか、前記第一シール凹面部を延長した第一シールカバー頂辺部が形成されるとともに、前記コネクタハウジングの短寸頂辺部には、段丘状の斜面部を有するか、前記コネクタハウジングの台形斜辺部に設けられた第一シール凸面部を延長したものである第一シール頂辺部が形成されて、この第一シール頂辺部は前記第一シールカバー頂辺部と対向して前記第一シール間隙の一部を構成し、
    前記ベースとコネクタハウジングとカバーとによって構成された密閉空間は、多孔質通
    気口を有し水分を通さない防水フィルタによって外気と連通している
    ことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の防水型制御ユニットの組立方法。
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