JP6287595B2 - 電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子回路を構成する回路基板を中空状のケースに収容した構成を有する電子装置に関する。

この種の電子装置の一例として、超音波を送波し、障害物に当たって反射された反射波を受波して障害物の検知や距離の計測を行う超音波センサが知られている。
超音波センサは、超音波振動子と、超音波振動子を駆動するための電子回路を構成する回路基板と、超音波振動子および回路基板を収容するケースと、を備えている。超音波振動子については、シリコンゴム等の振動吸収用の弾性樹脂を介してケース内で固定されている（例えば、特許文献１〜３参照）。また、回路基板については、当該回路基板の周囲に配置されて回路基板を保護するシールド部材とともに、ケース内に充填された防湿用充填材を介してケース内で固定された構成を有している。

特開２００３−１７９９９６号公報 特開２００５−３７２１８号公報 特開２００１−３３６９６７号公報

ところで、上述のようにケース内に防湿用充填材を充填した場合に、防湿用充填材内に気泡が留まってしまうと滲水を十分に防げないため、防湿用充填材内から気泡を除去する必要がある。

しかしながら、上述のような超音波センサにおいては、当該回路基板の周囲に配置されて回路基板を保護するシールド部材を備えるため、防湿用充填材内部を移動する気泡がシールド部材に引っ掛かり、硬化した防湿用充填材内部に溜まって除去できなくなるという問題があった。

なお、このような問題は、電子回路を構成する回路基板を中空状のケースに収容し、回路基板の周囲に配置されて回路基板を保護するシールド部材とともに、ケース内に充填された防湿用充填材を介してケース内で固定された構成を有する電子装置においても同様に生じ得る。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、電子装置のケース内に防湿用充填材を充填した場合に、回路基板を保護するシールド部材に妨げられて、防湿用充填材内部に気泡が留まって除去できなくなるのを防ぐ技術を提供することにある。

本発明の電子装置（１）によれば、シールド部材（４０）には、防湿用充填材（５０）の硬化時に水平となる水平面に対して傾斜する傾斜面（４１Ａ）と、傾斜面に連続し、シールド部材を挟む両側の空間を連通させる連通部（４１Ｂ〜４１Ｅ）と、が設けられている。このことにより、防湿用充填材をケース（１０）の内部に充填した場合に、防湿用充填材内部の気泡が、傾斜面によって上方に誘導された後に、連通部からシールド部材の上側の空間に放出される。このため、当該電子装置のケース内に防湿用充填材を充填した場合に、防湿用充填材内部を移動する気泡がシールド部材に引っ掛からない。また、硬化した防湿用充填材内部に気泡が溜まりにくい。したがって、当該電子装置のケース内に防湿用充填材を充填した場合に、防湿用充填材内部の気泡が、回路基板（３０）を保護するシールド部材に妨げられて、防湿用充填材内部に留まって除去できなくなるのを防ぐことができる。

また、本発明の電子装置は、前記シールド部材には、前記傾斜面に対して複数の前記連通部（４１Ｂ〜４１Ｅ）が設けられていてもよい。このことにより、防湿用充填材内部の気泡を、複数の連通部からシールド部材の上側の空間に効率よく放出することができる。

また、本発明の電子装置は、前記シールド部材には、前記傾斜面（１４１ＡＡ，１４１ＡＢ，２４２Ａ）が複数設けられていてもよい。このことにより、防湿用充填材内部の気泡を、複数の傾斜面によって効率よく上方に誘導することができる。

第一実施形態の超音波センサの側断面図である。 第一実施形態の超音波センサのシールド部材の平面図および側面図である。 第二実施形態の超音波センサの側断面図である。 第二実施形態の超音波センサのシールド部材の平面図および側面図である。 第三実施形態の超音波センサの側断面図である。 第三実施形態の超音波センサのシールド部材の平面図および側面図である。

以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。なお、本発明は下記実施形態に限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。
［第一実施形態］
図１及び図２に示す本実施形態の超音波センサ１は、超音波を対象物に向けて発信し、その反射波を受信することにより、対象物の有無や対象物までの距離を検出する機器である。なお、超音波センサ１は、本発明の電子装置の一例である。

なお、以下の説明においては、超音波センサ１を構成する各部の相対的な位置関係を簡潔に説明するために、図中に併記した上下左右前後の各方向を利用して説明を行う。すなわち、第２ケース１２に対して第１ケース１１が位置する側を上側と規定し、上側の反対側を下側と規定する。また、第３ケース１３に対して第１ケース１１が位置する側を前側と規定し、前側の反対側を後側と規定する。また、前側から第１ケース１１に対向した場合に左手に来る側を左側と規定し、左側の反対側を右側と規定する。

超音波センサ１は、ケース１０と、マイクロフォン２０と、回路基板３０と、シールド部材４０と、防湿用充填材５０と、を備える。以下、順に説明する。
ケース１０は、例えば射出成形法などの成形加工法を用いて、第１ケース１１、第２ケース１２および第３ケース１３が一体に形成される。

第１ケース１１の内部は中空に形成される。第１ケース１１の上端部には開口１１Ａが形成される。第１ケース１１の内部には、回路基板３０およびシールド部材４０が収納される。回路基板３０およびシールド部材４０については後述する。第１ケース１１の内部には、防湿用充填材５０が充填される。防湿用充填材５０については後述する。

第２ケース１２は、第１ケース１１の下側前端部に接続する。第２ケース１２の内部は中空に形成される。第２ケース１２の内部は第１ケース１１の内部に連通する。第２ケース１２の下端部には開口１２Ａが形成される。第２ケース１２の内部には、マイクロフォン２０が収納される。マイクロフォン２０については後述する。

第３ケース１３は、第１ケース１１の後端部に接続する。第３ケース１３の内側は中空に構成される。第３ケース１３の内部は第１ケース１１の内部に連通する。第３ケース１３の後端部には開口１３Ａが形成される。第３ケース１３の内部には、外部接続用端子１４が収納される。外部接続用端子１４は、図示しない電線を介して回路基板３０と接続される。外部接続用端子１４は、回路基板３０と図示しない外部機器とを接続するのに用いられる。

マイクロフォン２０は、開口１２Ａから第２ケース１２の内部に挿入される。マイクロフォン２０は、第２ケース１２内部の下端部に配置される。マイクロフォン２０は、図示しない電線を介して回路基板３０に接続される。マイクロフォン２０は、後述する回路基板３０の制御部に駆動されて、開口１２Ａからケース１０の外部に向かって超音波を送信するとともに、障害物に当たって戻ってきた反射波を受信する。

回路基板３０は、電子部品が実装されて所定の電子回路を構成する。電子回路は、マイクロフォン２０を制御する制御部として機能する。回路基板３０は板状である。回路基板３０は、開口１１Ａから第１ケース１１の内部に挿入される。回路基板３０は、第１ケース１１の内部に組み付けられる。回路基板３０は水平に配置される。

また、回路基板３０の下面には、電子部品３１が実装される。電子部品３１の下端は、第２ケース１２の内部に配置される。
シールド部材４０は、薄板状の板材を適宜折り曲げて形成される。シールド部材４０の材質はりん青銅である。シールド部材４０の表面には、Ｓｎメッキ加工が施される。シールド部材４０は、開口１１Ａから第１ケース１１の内部に挿入される。シールド部材４０は、第１ケース１１の内部に組み付けられる。

シールド部材４０には、本体部４１が形成される。本体部４１は板状である。本体部４１は、回路基板３０の上方に配置される。本体部４１は、回路基板３０を上方から保護する。本体部４１は、後側から前側に向かうに従って、回路基板３０から離間する方向に傾斜する。すなわち、本体部４１の回路基板３０に対向する面４１Ａは、後側から前側に向かうに従って、回路基板３０から離間する方向に傾斜する。面４１Ａは、防湿用充填材５０の硬化時に水平となる水平面に対して傾斜する。前後方向および左右方向を含む面が水平面の一例である。面４１Ａは、本発明の傾斜面の一例である。

また、本体部４１には、貫通孔４１Ｂ〜４１Ｄ、切り欠き４１Ｅおよび舌片４１Ｆが形成される。貫通孔４１Ｂは、本体部４１の前端部に形成される。貫通孔４１Ｂは、本体部４１に２箇所形成される。貫通孔４１Ｃは、本体部４１の貫通孔４１Ｂよりも後側に形成される。貫通孔４１Ｄは、本体部４１の貫通孔４１Ｃよりも後側に形成される。貫通孔４１Ｄは、本体部４１に１６箇所形成される。切り欠き４１Ｅは、本体部４１の貫通孔４１Ｄよりも後側に形成される。貫通孔４１Ｂ〜４１Ｄおよび切り欠き４１Ｅは、本体部４１を挟む両側の空間を連通させる。貫通孔４１Ｂ〜４１Ｄおよび切り欠き４１Ｅは面４１Ａに連続する。貫通孔４１Ｂ〜４１Ｄおよび切り欠き４１Ｅは、本発明の連通部の一例である。舌片４１Ｆは、本体部４１の右後端部に形成される。舌片４１Ｆは、本体部４１の前端部から下方に向けて延出した後に前方に向けて延出する。舌片４１Ｆの先端には、貫通孔４１Ｇが形成される。貫通孔４１Ｇは、図示しないビスを用いて、シールド部材４０をケース１０に固定するのに利用される。

また、シールド部材４０には、壁部４２Ａ〜４２Ｆが形成される。なお、図１では、壁部４２Ａ〜４２Ｆの図示を省略する。壁部４２Ａは、本体部４１の左前端部から下方に延出する。壁部４２Ａは、回路基板３０の左前方に配置される。壁部４２Ｂは、本体部４１の右前端部から下方に延出する。壁部４２Ｂは、回路基板３０の右前方に配置される。壁部４２Ｃは、本体部４１の左側部から下方に延出する。壁部４２Ｃは、回路基板３０の左側方に配置される。壁部４２Ｄは、本体部４１の右側部から下方に延出する。壁部４２Ｄは、回路基板３０の右側方に配置される。壁部４２Ｅは、本体部４１の左後端部から下方に延出する。壁部４２Ｅは、回路基板３０の左後方に配置される。壁部４２Ｆは、本体部４１の右後端部から下方に延出する。壁部４２Ｆは、回路基板３０の右後方に配置される。壁部４２Ａ〜４２Ｆは、回路基板３０を側方から保護する。

防湿用充填材５０は、開口１１Ａから第１ケース１１の内部に充填される。防湿用充填材５０は、第１ケース１１の内部に充填された後に硬化する。防湿用充填材５０は、第１ケース１１の内部で硬化すると、回路基板３０およびシールド部材４０を封入する。

本実施形態の超音波センサ１によれば、防湿用充填材５０をケース１０の内部に充填した場合に、防湿用充填材５０内部の気泡が、面４１Ａによって上方に誘導された後に、貫通孔４１Ｃ〜４１Ｄおよび切り欠き４１Ｅからシールド部材４０の上側の空間に放出される。このため、防湿用充填材５０内部を移動する気泡がシールド部材４０に引っ掛からない。また、硬化した防湿用充填材５０内部に気泡が溜まりにくい。したがって、防湿用充填材５０内部の気泡が、回路基板３０を保護するシールド部材４０に妨げられて、防湿用充填材５０内部に留まって除去できなくなるのを防ぐことができる。

また、本実施形態の超音波センサ１によれば、防湿用充填材５０内部の気泡を、複数の連通部としての貫通孔４１Ｃ〜４１Ｄおよび切り欠き４１Ｅからシールド部材４０の上側の空間に効率よく放出することができる。

［第二実施形態］
本実施形態の超音波センサ２は、第一実施形態の超音波センサ１とは、主として、シールド部材の構成が異なる。このため、本実施形態においては、第一実施形態と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略し、第一実施形態とは異なるシールド部材１４０を中心に説明する。

図３および図４に示すように、シールド部材１４０は、薄板状の板材を適宜折り曲げて形成される。シールド部材１４０の材質はりん青銅である。シールド部材１４０の表面には、Ｓｎメッキ加工が施される。シールド部材１４０は、開口１１Ａから第１ケース１１の内部に挿入される。シールド部材１４０は、第１ケース１１の内部に組み付けられる。

また、シールド部材１４０には、本体部１４１が形成される。本体部１４１は板状である。本体部１４１は、回路基板３０の上方に配置される。本体部１４１は、回路基板３０を上方から保護する。本体部１４１の前半部分は、前側から後側に向かうに従って、回路基板３０から離間する方向に傾斜する。本体部１４１の前半部分の回路基板３０に対向する面１４１ＡＡは、前側から後側に向かうに従って、回路基板３０から離間する方向に傾斜する。面１４１ＡＡは、防湿用充填材５０の硬化時に水平となる水平面に対して傾斜する。前後方向および左右方向を含む面が水平面の一例である。面１４１ＡＡは、本発明の傾斜面の一例である。本体部１４１の後半部分は、後側から前側に向かうに従って、回路基板３０から離間する方向に傾斜する。本体部１４１の後半部分の回路基板３０に対向する面１４１ＡＢは、後側から前側に向かうに従って、回路基板３０から離間する方向に傾斜する。面１４１ＡＢは、防湿用充填材５０の硬化時に水平となる水平面に対して傾斜する。前後方向および左右方向を含む面が水平面の一例である。面１４１ＡＢは、本発明の傾斜面の一例である。

また、本体部１４１の前半部分には、貫通孔１４１Ｂ〜１４１Ｄが形成される。貫通孔１４１Ｂは、本体部１４１の前端部に形成される。貫通孔１４１Ｂは、本体部１４１に２箇所形成される。貫通孔１４１Ｃは、本体部１４１の貫通孔１４１Ｂよりも後側に形成される。貫通孔１４１Ｄは、本体部１４１の貫通孔１４１Ｃよりも後側に形成される。貫通孔１４１Ｄは、本体部１４１に５箇所形成される。貫通孔１４１Ｂ〜１４１Ｄは、本体部１４１の前半部分を挟む両側の空間を連通させる。貫通孔１４１Ｂ〜１４１Ｄは、面１４３Ａに連続する。貫通孔１４１Ｂ〜１４１Ｄは、本発明の連通部の一例である。

また、本体部１４１の後半部分には、貫通孔１４１Ｅ〜１４１Ｆ、切り欠き１４１Ｇおよび舌片１４１Ｈが形成される。貫通孔１４１Ｅは、本体部１４１の貫通孔１４１Ｄよりも左後側に形成される。貫通孔１４１Ｆは、本体部１４１の貫通孔１４１Ｃよりも後側に形成される。貫通孔１４１Ｆは、本体部１４１に１６箇所形成される。切り欠き１４１Ｇは、本体部１４１の貫通孔１４１Ｆよりも後側に形成される。貫通孔１４１Ｅ〜１４１Ｆおよび切り欠き１４１Ｇは、本体部１４１の後半部分を挟む両側の空間を連通させる。貫通孔１４１Ｅ〜１４１Ｆおよび切り欠き１４１Ｇは面１４３Ａに連続する。貫通孔１４１Ｅ〜１４１Ｆおよび切り欠き１４１Ｇは、本発明の連通部の一例である。舌片１４１Ｈは、本体部１４１の左後端部に形成される。舌片１４１Ｈは、本体部１４１の前端部から下方に向けて延出した後に前方に向けて延出する。舌片１４１Ｈの先端には、貫通孔１４１Ｉが形成される。貫通孔１４１Ｉは、図示しないビスを用いて、シールド部材１４０をケース１０に固定するのに利用される。

また、シールド部材１４０には、壁部１４２Ａ〜１４２Ｇが形成される。なお、図３では、壁部１４２Ａ〜１４２Ｇの図示を省略する。壁部１４２Ａは、本体部１４１の中央前端部から下方に延出する。壁部１４２Ａは、回路基板３０の中央前方に配置される。壁部１４２Ｂは、本体部１４１の左前端部から下方に延出する。壁部１４２Ｂは、回路基板３０の左前方に配置される。壁部１４２Ｃは、本体部１４１の右前端部から下方に延出する。壁部１４２Ｃは、回路基板３０の右前方に配置される。壁部１４２Ｄは、本体部１４１の左側部から下方に延出する。壁部１４２Ｄは、回路基板３０の左側方に配置される。壁部１４２Ｅは、本体部１４１の右側部から下方に延出する。壁部１４２Ｅは、回路基板３０の右側方に配置される。壁部１４２Ｆは、本体部１４１の左後端部から下方に延出する。壁部１４２Ｆは、回路基板３０の左後方に配置される。壁部１４２Ｇは、本体部１４１の右後端部から下方に延出する。壁部１４２Ｇは、回路基板３０の右後方に配置される。壁部１４２Ａ〜１４２Ｇは、回路基板３０の周囲を保護する。

本実施形態の超音波センサ２によれば、防湿用充填材５０をケース１０の内部に充填した場合に、防湿用充填材５０内部の気泡を、複数の傾斜面としての面１４２Ａ，１４３Ａによって効率よく上方に誘導することができる。

［第三実施形態］
本実施形態の超音波センサ３は、第一実施形態の超音波センサ１とは、主として、シールド部材の構成が異なる。このため、本実施形態においては、第一実施形態と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略し、第一実施形態とは異なるシールド部材２４０を中心に説明する。

図５および図６に示すように、シールド部材２４０は、薄板状の板材を適宜折り曲げて形成される。シールド部材２４０の材質はりん青銅である。シールド部材２４０の表面には、Ｓｎメッキ加工が施される。シールド部材２４０は、開口１１Ａから第１ケース１１の内部に挿入される。シールド部材２４０は、第１ケース１１の内部に組み付けられる。

シールド部材２４０には、本体部２４１が形成される。本体部２４１は板状である。本体部２４１は、回路基板３０の上方に配置される。本体部２４１は、回路基板３０を上方から保護する。

本体部２４１には、傾斜部２４２が形成される。傾斜部２４２は、本体部２４１に４箇所形成される。４つの傾斜部２４２は前後方向に沿って形成される。各傾斜部２４２は、前側から後側に向かうに従って、回路基板３０から離間する方向に傾斜する。傾斜部２４２の回路基板３０に対向する面２４２Ａは、前側から後側に向かうに従って、回路基板３０から離間する方向に傾斜する。面２４２Ａは、防湿用充填材５０の硬化時に水平となる水平面に対して傾斜する。前後方向および左右方向を含む面が水平面の一例である。４つの面２４２Ａは、本発明の傾斜面の一例である。

前から１番目の傾斜部２４２には、貫通孔２４２Ｂおよび切り欠き２４２Ｃが形成される。貫通孔２４２Ｂは、傾斜部２４２に２箇所形成される。切り欠き２４２Ｃは、傾斜部２４２の貫通孔２４２Ｂよりも後側に形成される。貫通孔２４２Ｂおよび切り欠き２４２Ｃは、傾斜部２４２を挟む両側の空間を連通させる。貫通孔２４２Ｂおよび切り欠き２４２Ｃは、傾斜部２４２の面２４２Ａに連続する。貫通孔２４２Ｂおよび切り欠き２４２Ｃは、本発明の連通部の一例である。

前から２〜４番目の傾斜部２４２には、貫通孔２４２Ｄおよび切り欠き２４２Ｅが形成される。貫通孔２４２Ｄは、傾斜部２４２に１２箇所形成される。切り欠き２４２Ｅは、傾斜部２４２の左後端部に形成される。貫通孔２４２Ｄおよび切り欠き２４２Ｅは、傾斜部２４２を挟む両側の空間を連通させる。貫通孔２４２Ｄおよび切り欠き２４２Ｅは、傾斜部２４２の面２４２Ａに連続する。貫通孔２４２Ｄおよび切り欠き２４２Ｅは、本発明の連通部の一例である。

また、シールド部材２４０には、壁部２４３Ａ〜２４３Ｅが形成される。なお、図５では、壁部２４３Ａ〜２４３Ｅの図示を省略する。壁部２４３Ａは、本体部２４１の中央前端部から下方に延出する。壁部２４３Ａは、回路基板３０の中央前方に配置される。壁部２４３Ｂは、本体部２４１の左前端部から下方に延出する。壁部２４３Ｂは、回路基板３０の左前方に配置される。壁部２４３Ｃは、本体部２４１の右前端部から下方に延出する。壁部２４３Ｃは、回路基板３０の右前方に配置される。壁部２４３Ｄは、本体部２４１の左側部から下方に延出する。壁部２４３Ｄは、本体部２４１に３箇所形成される。壁部２４３Ｄは、回路基板３０の左側方に配置される。壁部２４３Ｅは、本体部２４１の右側部から下方に延出する。壁部２４３Ｅは、本体部２４１に３箇所形成される。壁部２４３Ｅは、回路基板３０の右側方に配置される。壁部２４３Ａ〜２４３Ｅは、回路基板３０の周囲を保護する。

本実施形態の超音波センサ３によれば、防湿用充填材５０をケース１０の内部に充填した場合に、防湿用充填材５０内部の気泡を、複数の傾斜面としての４つの面２４２Ａによって効率よく上方に誘導することができる。

１，２，３…超音波センサ、１０…ケース、１１…第１ケース、１１Ａ…開口、１２…第２ケース、１２Ａ…開口、１３…第３ケース、１３Ａ…開口、１４…外部接続用端子、２０…マイクロフォン、３０…回路基板、３１…電子部品、４０…シールド部材、４１…本体部、４１Ａ…面、４１Ｂ〜４１Ｄ，４１Ｇ…貫通孔、４１Ｅ…切り欠き、４１Ｆ…舌片、４２Ａ〜４２Ｆ…壁部、５０…防湿用充填材、１４０…シールド部材、１４１…本体部、１４１ＡＡ，１４１ＡＢ…面、１４１Ｂ〜１４１Ｆ，１４１Ｉ…貫通孔、１４１Ｇ…切り欠き、１４１Ｈ…舌片、１４２Ａ〜１４２Ｇ…壁部、２４０…シールド部材、２４１…本体部、２４２…傾斜部、２４２Ａ…面、２４２Ｂ，２４２Ｄ…貫通孔、２４２Ｃ，２４２Ｅ…切り欠き、２４３Ａ〜２４３Ｅ…壁部。

Claims (4)

1. 中空状のケース（１０）と、
   前記ケースの内部に組み付けられ、電子部品が実装されて所定の電子回路を構成する回路基板（３０）と、
   前記ケースの内部に組み付けられ、前記回路基板を保護するシールド部材（４０，１４０，２４０）と、
   前記ケースの内部に充填された後に硬化して前記回路基板および前記シールド部材を封入する防湿用充填材（５０）と、
   を備え、
   前記ケースには、開口（１１Ａ）が形成され、
   前記シールド部材には、前記防湿用充填材の硬化時に水平となる水平面に対して傾斜する傾斜面（４１Ａ）と、前記傾斜面に連続し、前記シールド部材を挟む両側の空間を連通させる連通部（４１Ｂ〜４１Ｅ）と、が設けられ、
   前記傾斜面は、前記防湿用充填材を前記開口から封入する際に、前記開口側が最下端となるように傾斜して形成されていること
   を特徴とする電子装置（１）。
2. 請求項１に記載の電子装置において、
   前記シールド部材には、前記傾斜面に対して複数の前記連通部（４１Ｂ〜４１Ｅ）が設けられていること
   を特徴とする電子装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子装置において、
   前記シールド部材には、前記傾斜面（１４１ＡＡ，１４１ＡＢ，２４２Ａ）が複数設けられていること
   を特徴とする電子装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電子装置において、
   前記開口は、前記連通部とは別に設けられていること
   を特徴とする電子装置。

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