JP6140739B2 - 自動二輪車のエンジンコントロールユニット及びその製造方法 - Google Patents

自動二輪車のエンジンコントロールユニット及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、自動二輪車のエンジンコントロールユニット及びその製造方法に関する。
従来、例えば、自動二輪車のカードエッジ型エンジンコントロールユニット(ECU)等に、モジュール型の電子回路装置が用いられている。前記電子回路装置として、例えば、電子部品が実装されると共に、一端部に端子部が形成された回路基板と、該端子部を露出させて該回路基板を封止する樹脂封止部材とを備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
前記電子回路装置は、前記端子部がコネクタの挿入口に挿入されてコネクタ側の端子部に接続されることにより使用される。前記電子回路装置は、前記端子部が前記挿入口に挿入されたとき、前記樹脂封止部材は該挿入口の全周に亘って配設されたシール部材に当接される。このとき、前記シール部材は前記樹脂封止部材の全周に密着されてシールすることにより、外部の水分がコネクタの内部に侵入することを阻止する。
前記電子回路装置は、図4に示すように、金型装置31のキャビティ部32内に前記回路基板2を配置し、キャビティ部32に樹脂を充填することにより製造される。金型装置31は、上型33と下型34とからなり、上型33は、前記樹脂封止部材の上半部の外形に沿う形状の第1の空洞部35と、第1の空洞部35に連設され端子部5の上半部を収容する第2の空洞部36とを備えている。また、下型34は、前記樹脂封止部材の下半部の外形に沿う形状の第3の空洞部37と、第3の空洞部37に連設され端子部5の下半部を収容する第4の空洞部38とを備えている。
回路基板2は、電子部品4が実装されている部分と、端子部5との境界部分にOリング10が嵌着された状態で、キャビティ部32内に配置される。このようにすると、Oリング10が第1の空洞部35及び第2の空洞部36の境界部で上型33に密着する一方、第3の空洞部37及び第4の空洞部38の境界部で下型34に密着する。この結果、第1の空洞部35及び第3の空洞部37とOリング10とによりキャビティ部32が形成される。また、端子部5は第2の空洞部36及び第4の空洞部38により形成される空間39内に配置されるが、空間39はキャビティ部32との間に配設されたOリング10が樹脂の侵入を阻止するので、端子部5が該樹脂に封止されることはない。
前記電子回路装置は、前記キャビティ部32に充填された前記樹脂が固化した後、金型装置31を型開きして取出すことにより得ることができる。このとき、Oリング10は固化した樹脂に接着されている。また、前記電子回路装置は、上型33と下型34との境界の痕跡として、回路基板2の側面に沿ってパーティングラインが形成されている。
特許第4478007号公報
しかしながら、前記従来の電子回路装置では、前記回路基板の側面に沿ってパーティングラインが形成されているため、前記コネクタの挿入口に挿入されたときに、外部の水分が該コネクタの内部に侵入する虞があるという不都合がある。即ち、前記従来の電子回路装置では、前記コネクタの挿入口に挿入され、前記シール部材が前記樹脂封止部材の全周に密着されるときに、該シール部材が前記パーティングラインを横断することになる。この結果、前記シール部材と前記樹脂封止部材との間に間隙が生じ、前記水分が該間隙から該コネクタの内部に侵入する虞がある。
また、前記従来の電子回路装置では、製造する際に個々の前記回路基板にOリングを嵌着する必要があり、該Oリングが製品の電子回路装置の一部を形成するため、製造コストが増大するという不都合もある。
本発明は、かかる不都合を解消して、コネクタの挿入口に挿入されたときに、外部の水分が該コネクタの内部に侵入する原因とならないようにパーティングラインを形成すると共に、製造コストを低減することができる自動二輪車のエンジンコントロールユニット及びその製造方法を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明は、電子部品が実装されると共に、所定方向の端部に端子部が形成された回路基板と、該端子部を露出させて該回路基板を封止する樹脂封止部材と、を備え、該樹脂封止部材は、該所定方向の軸回りに延在し該端子部が挿入されるコネクタの挿入口の内周面の全周に亘りシール部材を介して当接されるシール面を有する自動二輪車のエンジンコントロールユニットにおいて、前記端子部が前記コネクタの挿入口に挿入されて前記コネクタに設けられたコネクタ側端子部に接続されると同時に、前記シール面が前記コネクタの挿入口の内周面に前記シール部材を介して当接され、該樹脂封止部材は、該所定方向の軸回りに延在して形成されたパーティングラインを備え、前記樹脂封止部材は、前記パーティングラインを挟んで、前記所定方向とは反対側の第1の樹脂封止部材と、前記所定方向側の第2の樹脂封止部材と、を備え、前記シール面は、前記所定方向の軸回りの外周側を指向する第1の面と、該第1の面の該所定方向と反対側の端縁に連接すると共に該所定方向を指向する第2の面と、を含んで構成され、前記第1の面は、前記第2の樹脂封止部材に形成され、前記第2の面は、前記第1の樹脂封止部材に形成され、前記第1の樹脂封止部材及び前記第2の樹脂封止部材は、前記回路基板の前記電子部品の実装される面と平行な方向かつ前記所定方向と直交する方向から見て、前記パーティングラインから離れるにつれて先細になるように形成されたことを特徴とする。
尚、本発明では、前記回路基板が前記コネクタの挿入口に挿入される方向を「所定方向」と規定する。
本発明の自動二輪車のエンジンコントロールユニットでは、前記樹脂封止部材が前記所定方向の軸回りに延在して形成されたパーティングラインを備えている。そこで、前記端子部を前記コネクタの挿入口に挿入し、コネクタ側端子部に接続する際に、前記シール部材が前記パーティングラインを横断することなく、前記樹脂封止部材の全周に確実に密着される。この結果、本発明の自動二輪車のエンジンコントロールユニットによれば、前記コネクタの挿入口に挿入された際に、外部の水分が該コネクタの内部に侵入する原因とならないようにパーティングラインを形成することができる。
また、自動二輪車のエンジンコントロールユニットにおいて、前記シール面は、前記所定方向の軸回りの外周側を指向する第1の面を含んで構成され、前記樹脂封止部材は、該第1の面の該所定方向と反対側の端縁に連接すると共に該所定方向を指向する第2の面を含んで構成される。これにより、前記端子部を前記コネクタ側端子部に接続した状態で、前記所定方向から見てシール部材の少なくとも一部が前記第2の面に隠れる。従って、例えば、前記所定方向と反対側から洗浄用の水が放たれたとしても、水の勢いにより前記シール部材が前記第1の面から剥離して該シール部材と該第1の面との間に該水が浸入したり、該水の勢いにより該シール部材が損傷したりすることを防止することができる。
本発明の自動二輪車のエンジンコントロールユニットにおいて、前記パーティングラインは、前記シール面とは異なる位置にあることが好ましい。これにより、前記シール部材は前記パーティングラインを横断することがないので、前記樹脂封止部材と前記シール部材との接触面積を十分に確保することができ、外部の水分が前記コネクタの内部に侵入することをより効果的に防止することができる。
また、本発明の自動二輪車のエンジンコントロールユニットにおいて、前記シール面は単一の金型を用いて成形されていることが好ましい。これにより、パーティングラインを有さないシール面を確実に成形することができる。また、本発明の自動二輪車のエンジンコントロールユニットにおいて、前記電子部品は、前記回路基板の両面のうち一方の面にのみ実装されていることが好ましい。
また、本発明の自動二輪車のエンジンコントロールユニットの製造方法は、電子部品が実装されると共に、所定方向の端部に端子部が形成された回路基板と、該端子部を露出させて該回路基板を封止する樹脂封止部材と、を備え、該樹脂封止部材は、該所定方向の軸回りに延在して形成されたパーティングラインを備えると共に、該所定方向の軸回りに延在し該端子部が挿入されるコネクタの挿入口の内周面の全周に亘りシール部材を介して当接されるシール面を有する自動二輪車のエンジンコントロールユニットの製造方法であって、該樹脂封止部材の該所定方向と反対側の半部の外形に沿う形状の第1の空洞部を備える第1の型と、該樹脂封止部材の該シール面を有する該所定方向の半部の外形に沿う形状の第2の空洞部及び該第2の空洞部を挟んで該第1の空洞部とは反対側で該第2の空洞部に連なる第3の空洞部を備えると共に単一の金型で構成される第2の型と、を備える金型装置を用い、該第1の型と該第2の型とが型開きされた状態で、該第2の型に該回路基板を挿入し、前記第2の型における前記第3の空洞部に配置された支持部材に該回路基板を密着させることにより、該回路基板の該所定方向と反対側の端部が該第1の型を指向する状態に支持させる工程と、該第1の型と該第2の型とを型締めし、該第1の空洞部と該第2の空洞部とからなるキャビティ部を形成する工程と、前記支持部材により樹脂が前記第3の空洞部に侵入することを阻止しつつ該キャビティ部に樹脂を充填する工程と、該樹脂が固化した後、該第1の型と該第2の型とを型開きし、前記支持部材を前記第2の型における前記第3の空洞部に残置したまま自動二輪車のエンジンコントロールユニットを取り出す工程とを備えることを特徴とする。
本発明の自動二輪車のエンジンコントロールユニットの製造方法では、まず、前記金型装置の前記第1の型と前記第2の型とが型開きされた状態で、該第2の型に前記回路基板を挿入し、該回路基板の前記所定方向と反対側の端部が該第1の型を指向する状態に支持する。
そこで、次に、前記第1の型と前記第2の型とを型締めし、前記第1の空洞部と前記第2の空洞部とからなるキャビティ部を形成すると、前記回路基板が前記所定方向と反対側の端部が該第1の型を指向する状態で該キャビティ部内に配置されることとなる。
次に、前記キャビティ部に樹脂を充填する。この結果、前記樹脂封止部材から前記端子部が露出した状態の自動二輪車のエンジンコントロールユニットを得ることができる。
また、このとき、前記第1の型は前記樹脂封止部材の前記所定方向と反対側の半部の外形に沿う形状の第1の空洞部を備え、前記第2の型は前記樹脂封止部材の該所定方向の半部の外形に沿う形状の第2の空洞部を備えている。この結果、前記第1の型と前記第2の型との境界に、前記所定方向の軸回りに延在するパーティングラインを形成することができる。
次に、前記樹脂が固化した後、前記第1の型と前記第2の型とを型開きして、前記自動二輪車のエンジンコントロールユニットを取り出す。本発明の製造方法によれば、個々の回路基板にOリング等の支持部材を嵌着する必要がないので、製造コストを低減することができる。
Aは本発明の自動二輪車のエンジンコントロールユニットの構成を示す平面図、BはAのI−I線模式的断面図。 本発明の自動二輪車のエンジンコントロールユニットをコネクタに接続した状態を示す模式的断面図。 本発明の自動二輪車のエンジンコントロールユニットの製造方法を示す模式的断面図。 電子回路装置の従来の製造方法を示す模式的断面図。
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
図1に示す本実施形態の電子回路装置1は、自動二輪車のカードエッジ型エンジンコントロールユニット(ECU)に用いられるものであり、回路基板2に樹脂封止がなされている。回路基板2は、パッド3上に電子部品4が実装されると共に、所定方向(図2に示すハーネス側コネクタ11の挿入口12に挿入される方向)の端部に端子部5が形成されている。端子部5は、図示しない配線パターンを介して電子部品4に接続されている。
また、電子回路装置1は、端子部5と反対側の端部を封止する第1の樹脂封止部材6と、第1の樹脂封止部材6に連設された第2の樹脂封止部材7とを備えている。第2の樹脂封止部材7は、回路基板2の第1の樹脂封止部材6と端子部5との間の部分を封止しており、この結果、端子部5は第2の樹脂封止部材7から突出して、露出されている。
電子回路装置1は、第1の樹脂封止部材6と第2の樹脂封止部材7との接続部に段差部8が形成されており、第1の樹脂封止部材6の段差部8に連なる周端縁にパーティングライン9を備えている。
図2に示すように、電子回路装置1は、端子部5をハーネス側コネクタ11の挿入口12に挿入し、コネクタ側端子部13に接続することにより使用される。挿入口12の先端部内周面には、軟質樹脂、合成ゴム等からなる無端のシール部材14が配設されており、電子回路装置1の端子部5がコネクタ側端子部13に接続されると同時に、シール部材14によりハーネス側コネクタ11の内部が外部からシールされる。
前記シールは、シール部材14が第2の樹脂封止部材7の表面7a(第1の面)に密着すると共に、電子回路装置1が段差部8(第2の面)によりシール部材14の端面に係合することにより行われる。このとき、電子回路装置1では、第1の樹脂封止部材6の段差部8に連なる周端縁にパーティングライン9を備えているので、シール部材14はパーティングライン9を横断することなく、第2の樹脂封止部材7の表面に密着することができる。
従って、電子回路装置1は、シール部材14により、外部の水分がハーネス側コネクタ11の内部に侵入することを確実に阻止することができる。また、電子回路装置1は、段差部8がシール部材14の端面に係合していることにより、さらに防水性を向上させることができる。
尚、シール部材14は、予め挿入口12の先端部内周面に配設される構成に限定されることはなく、第2の樹脂封止部材7の表面に嵌着された状態で挿入口12に挿入されてもよい。また、電子回路装置1は、図示しない突起部、爪部、孔部等を介してハーネス側コネクタ11に係合することにより、ハーネス側コネクタ11からの脱落が防止されるようになっている。
次に、図3を参照して、電子回路装置1の製造方法について説明する。
電子回路装置1は、図3に示す金型装置21を用いて製造することができる。金型装置21は、第1の型としての上型22と、第2の型としての下型23とを備えている。ここで、上型22は、第1の樹脂封止部材6の外形に沿う形状の第1の空洞部24を備えると共に、下型23との間に湯道25及びゲート26を形成する空洞部を備えている。
一方、下型23は下型本体23aの内部に、第2の樹脂封止部材7の外形に沿う形状の第2の空洞部27を形成する第1の中子23bと、第2の空洞部27に連設され、端子部5を収容する第3の空洞部28を形成する第2、第3の中子23c、23dとを備えている。第2、第3の中子23c、23dは、下型本体23aの軸方向に沿って接合されることにより第3の空洞部28を形成すると共に、第3の空洞部28の底部に回路基板2の端部が挿入される凹部23eを形成するようになっている。
また、第3の空洞部28の第2の空洞部27側の端部には、支持部材としてのOリング29が配設されている。Oリング29は、例えば弾性を備えるゴム等で形成されている。
尚、前記支持部材は、Oリング29に限らず、例えば板状の部材の中央部に貫通孔を形成したものを使用してもよく、あるいはプラスチックにより形成することもできる。
本実施形態の製造方法では、まず、上型22と下型23とが型開きされた状態で、第3の空洞部28に回路基板2の端子部5を挿入し、Oリング29を端子部5に密着させて回路基板2の端子部5と反対側の端部が上型22を指向する状態に支持させる。尚、Oリング29は、端子部5より第2の空洞部27側で回路基板2に密着するようにしてもよい。
またこのとき、回路基板2の先端は凹部23eに挿入されていることにより、上型22及び下型23内で、端子部5と反対側の端部が上型22を指向する状態を安定に保持することができる。
次に、上型22と下型23とを型締めし、第1の空洞部24と第2の空洞部27とからなるキャビティ部30を形成する。この結果、回路基板2は端子部5と反対側の端部が上型22を指向する状態でキャビティ部30内に配置される。このとき、第2の空洞部27の内周面は、第1の空洞部24の内周面の内側に、断面視で突出するように配置される。
次に、湯道25を介してゲート26からキャビティ部30に樹脂を充填する。このとき、第2の空洞部27と第3の空洞部28との間にはOリング29が配設されており、Oリング29は端子部5に密着しているので、前記樹脂はOリング29に阻止されて第3の空洞部28に侵入することがない。この結果、第2の樹脂封止部材7から端子部5が露出した状態の電子回路装置1を得ることができる。
尚、Oリング29は、前述のように、端子部5より第2の空洞部27側で回路基板2に密着するようにされていてもよく、端子部5に密着している場合と同様に前記溶融樹脂が第3の空洞部28に侵入することを阻止することができる。
またこのとき、上型22は第1の樹脂封止部材6の外形に沿う形状の第1の空洞部24を備え、下型23の第1の中子23bは第2の樹脂封止部材7の外形に沿う形状の第2の空洞部27を備えている。この結果、上型22と第1の中子23bとの境界に段差部8が形成されると共に、第1の樹脂封止部材6が段差部8に連なる周端縁にパーティングライン9を形成することができる。
金型装置21では、第2の空洞部27の内周面が第1の空洞部24の内周面の内側に、断面視で突出するように配置されていることにより、段差部8を有利に形成することができる。この結果、前述のように、電子回路装置1をハーネス側コネクタ11に接続する際に、段差部8とシール部材14の端面との接触の分だけ電子回路装置1とシール部材14との接触面積を増加させることができ、防水性を向上させることができる。
次に、金型装置21を保圧し、前記樹脂を固化させる。このとき、金型装置21では回路基板2が端子部5と反対側の端部が上型22を指向する状態で支持されているので、図4に示す従来の金型装置31のキャビティ部32に比較して、キャビティ部30の型開き方向に直交する横断面の面積が小さくなっている。従って、キャビティ部30に充填された樹脂の内圧が、金型装置31のキャビティ部32に充填された樹脂の内圧と同一であれば、金型装置31の場合よりも小さな力で、上型22と下型23との当接を維持することができる。
次に、前記樹脂が固化したならば、上型22と下型23とを型開きして、成形品を取り出すことにより、電子回路装置1を得ることができる。
尚、第1の樹脂封止部材6及び第2の樹脂封止部材7の成形方法としては、従来より一般的に用いられている熱硬化性樹脂を使用したトランスファーモールド法、熱可塑性樹脂を使用した射出成形等の樹脂成形手法を採用することができる。
このとき、Oリング29は、第3の空洞部28に配設されているので、第3の空洞部28に残置される。従って、本実施形態の製造方法によれば、個々の回路基板2にOリング29を嵌着する必要がなく、Oリング29が電子回路装置1の一部を構成しないため、電子回路装置1の製造コストを低減することができる。
一方、図4に示す従来の金型装置31では、Oリング10は回路基板2に嵌着されて、上型33側と下型34側の両方に配置されるので、金型装置31内に残置することができない。無理に金型装置31内に残置しようとすれば、Oリング10は型開きの際に上型33と下型34との離間方向に引き裂かれることとなり、再使用することができなくなる。
本実施形態の金型装置21において、上型22は複数に分割されていてもよく、例えば、中央から左右に2分割するようにしてもよい。上型22に備えられている第1の空洞部24は、第1の樹脂封止部材6を形成するものであり、図2に図示するように第1の樹脂封止部材6のパーティングライン9よりも上側の面にはシール部材14が密着されない。従って、上型22を分割することにより、第1の樹脂封止部材6の表面にパーティングラインが形成されたとしても、シール部材14の防水性を損なうことはない。
一方、下型23の第1の中子23bは、複数に分割することはできない。第1の中子23bに備えられている第2の空洞部27は、シール部材14が密着される第2の樹脂封止部材7を形成するものであるので、第1の中子23bを例えば、図3の図示の中央から左右に2分割することにより、第2の樹脂封止部材7上に下型本体23aの軸方向に沿ってパーティングラインが形成されると、シール部材14の防水性を損なう虞がある。これに対し、本実施形態では、第2の樹脂封止部材7の表面のうちシール部材14が密着する部分には、前記端子部5が挿入される方向に延在するパーティングラインは形成されていないため、シール部材14の防水性を十分に確保することができる。これは、第2の樹脂封止部材7の表面のうちシール部材14が密着する部分が、金型装置21を構成する複数の型のうち一つの型のみによって、すなわち第1の中子23bのみによって形成されることによる。
尚、本発明の電子回路装置は、複数のシール面を互いに異なる箇所に有していてもよい。この場合、異なるシール面は、金型装置を構成する複数の金型のうち同一の金型で成形してもよいし、異なる金型で成形してもよいことは勿論である。また、異なるシール面を、単一のシール部材でシールすることができることも勿論である。
1…電子回路装置、 2…回路基板、 4…電子部品、 5…端子部、 6…第1の樹脂封止部材、 7…第2の樹脂封止部材、 7a…第1の面、 8…段差部(第2の面)、 9…パーティングライン、 11…ハーネス側コネクタ、 12…挿入口、 21…金型装置、 22…上型、 23…下型、 30…キャビティ部。

Claims (5)

  1. 電子部品が実装されると共に、所定方向の端部に端子部が形成された回路基板と、
    該端子部を露出させて該回路基板を封止する樹脂封止部材と、
    を備え、
    該樹脂封止部材は、該所定方向の軸回りに延在し該端子部が挿入されるコネクタの挿入口の内周面の全周に亘りシール部材を介して当接されるシール面を有する自動二輪車のエンジンコントロールユニットにおいて、
    前記端子部が前記コネクタの挿入口に挿入されて前記コネクタに設けられたコネクタ側端子部に接続されると同時に、前記シール面が前記コネクタの挿入口の内周面に前記シール部材を介して当接され、
    該樹脂封止部材は、該所定方向の軸回りに延在して形成されたパーティングラインを備え、
    前記樹脂封止部材は、前記パーティングラインを挟んで、前記所定方向とは反対側の第1の樹脂封止部材と、前記所定方向側の第2の樹脂封止部材と、を備え、
    前記シール面は、前記所定方向の軸回りの外周側を指向する第1の面と、該第1の面の該所定方向と反対側の端縁に連接すると共に該所定方向を指向する第2の面と、を含んで構成され、
    前記第1の面は、前記第2の樹脂封止部材に形成され、前記第2の面は、前記第1の樹脂封止部材に形成され、
    前記第1の樹脂封止部材及び前記第2の樹脂封止部材は、前記回路基板の前記電子部品の実装される面と平行な方向かつ前記所定方向と直交する方向から見て、前記パーティングラインから離れるにつれて先細になるように形成されたことを特徴とする自動二輪車のエンジンコントロールユニット
  2. 請求項1に記載の自動二輪車のエンジンコントロールユニットにおいて、
    前記パーティングラインは、前記シール面とは異なる位置にあることを特徴とする自動二輪車のエンジンコントロールユニット
  3. 請求項1または請求項2に記載の自動二輪車のエンジンコントロールユニットにおいて、
    前記シール面は単一の金型を用いて成形されていることを特徴とする自動二輪車のエンジンコントロールユニット
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の自動二輪車のエンジンコントロールユニットにおいて、
    前記電子部品は、前記回路基板の両面のうち一方の面にのみ実装されていることを特徴とする自動二輪車のエンジンコントロールユニット。
  5. 電子部品が実装されると共に、所定方向の端部に端子部が形成された回路基板と、該端子部を露出させて該回路基板を封止する樹脂封止部材と、を備え、該樹脂封止部材は、該所定方向の軸回りに延在して形成されたパーティングラインを備えると共に、該所定方向の軸回りに延在し該端子部が挿入されるコネクタの挿入口の内周面の全周に亘りシール部材を介して当接されるシール面を有する自動二輪車のエンジンコントロールユニットの製造方法であって、
    該樹脂封止部材の該所定方向と反対側の半部の外形に沿う形状の第1の空洞部を備える第1の型と、該樹脂封止部材の該シール面を有する該所定方向の半部の外形に沿う形状の第2の空洞部及び該第2の空洞部を挟んで該第1の空洞部とは反対側で該第2の空洞部に連なる第3の空洞部を備えると共に単一の金型で構成される第2の型と、を備える金型装置を用い、該第1の型と該第2の型とが型開きされた状態で、該第2の型に該回路基板を挿入し、前記第2の型における前記第3の空洞部に配置された支持部材に該回路基板を密着させることにより、該回路基板の該所定方向と反対側の端部が該第1の型を指向する状態に支持させる工程と、
    該第1の型と該第2の型とを型締めし、該第1の空洞部と該第2の空洞部とからなるキャビティ部を形成する工程と、
    前記支持部材により樹脂が前記第3の空洞部に侵入することを阻止しつつ該キャビティ部に樹脂を充填する工程と、
    該樹脂が固化した後、該第1の型と該第2の型とを型開きし、前記支持部材を前記第2の型における前記第3の空洞部に残置したまま自動二輪車のエンジンコントロールユニットを取り出す工程とを備えることを特徴とする自動二輪車のエンジンコントロールユニットの製造方法。
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