JP6498570B2 - 電気システム、電気装置、および電気装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気システム、電気装置、および電気装置の製造方法に関する。

従来、防水構造を有する電気装置においては、Ｏリングやパッキン等の防水部材を用いている。例えば特許文献１に記載のヘッドランプ用ＬＥＤ点灯装置の場合、ヘッドランプケースと取付板との間に防水部材が介装されている。

国際公開第２０１１／０３０３７５号パンフレット

上記のように、従来、部材間に介装されたＯリング等の防水部材等により防水構造を構成しているため、防水部材の調達に伴って追加コストが発生するという課題があった。

そこで、本発明は、追加コストを発生させずに防水構造を簡易に構成可能な電気システム、電気装置、および電気装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電気システムは、コネクタ装置と、前記コネクタ装置に電気的に接続される電気装置とを備える電気システムであって、
前記コネクタ装置は、
前記電気装置に対向する下面に凹部が設けられたコネクタケースと、
前記凹部の底面から突出するように設けられたコネクタ端子部と、
前記コネクタ端子部を取り囲むように前記凹部の前記底面に環状に突設された環状押圧部と、を有し、
前記電気装置は、
上方が開口したケースと、
電子部品が実装され、前記ケース内に収容された回路基板と、
前記ケース内に収容された前記回路基板を封止し、弾性を有する封止部と、
前記回路基板の上に設けられ、上方に向けて延在する端子部と、を有し、
前記封止部の上面に、環状に窪んだ環状凹部または環状に突出した環状突部が形成され、
前記コネクタ装置と前記電気装置とが固定手段を介して互いに固定された固定状態において、前記コネクタ端子部は前記端子部に接触して電気的に接続され、前記環状押圧部は、前記環状凹部または前記環状突部を押圧し弾性変形させることを特徴とする。

また、前記電気システムにおいて、
前記固定状態において、前記環状押圧部は前記環状凹部に圧入されてもよい。

また、前記電気システムにおいて、
前記環状凹部の底面に環状に突出した凹部内突部が形成され、前記固定状態において、前記環状押圧部は前記凹部内突部を押圧して弾性変形させてもよい。

また、前記電気システムにおいて、
前記環状凹部より前記端子部側の前記封止部の上面に中央凹部が形成され、前記固定状態において、前記環状押圧部は、前記環状凹部および前記環状突部に代えて、前記封止部の上面のうち前記環状凹部と前記中央凹部に挟まれた環状領域を押圧してもよい。

また、前記電気システムにおいて、
前記環状押圧部の先端部には前記底面側に窪んだ先端凹部が形成され、前記固定状態において、前記環状押圧部は、前記先端凹部により前記環状突部の先端を覆いつつ前記環状突部を押圧してもよい。

また、前記電気システムにおいて、
前記電気装置は、上方に開口し、前記端子部を収容する端子ハウジングをさらに有してもよい。

また、前記電気システムにおいて、
前記端子ハウジングは、前記端子部を収容するように前記回路基板上に設けられ、前記封止部の上面から突出した筒状の筒部を含み、
前記環状凹部または前記環状突部は、前記封止部のうち、前記端子ハウジングの外部の封止部と一体成形されたハウジング内封止部の上面に形成されていてもよい。

また、前記電気システムにおいて、
前記端子ハウジングは、前記封止部内に配置され、前記筒部の内周面に突設された底部と、前記底部の上面に環状に突設され前記封止部の上面から突出し、前記端子部を取り囲む内側筒部とをさらに有してもよい。

また、前記電気システムにおいて、
前記環状突部は、前記内側筒部のうち前記封止部の上面から突出した部位を覆うように形成されていてもよい。

本発明に係る電気装置は、コネクタ装置に電気的に接続される電気装置であって、
前記コネクタ装置は、前記電気装置に対向する下面に凹部が設けられたコネクタケースと、前記凹部の底面から突出するように設けられたコネクタ端子部と、前記コネクタ端子部を取り囲むように前記凹部の前記底面に環状に突設された環状押圧部とを有し、
前記電気装置は、
上方が開口したケースと、
電子部品が実装され、前記ケース内に収容された回路基板と、
前記ケース内に収容された前記回路基板を封止し、弾性を有する封止部と、
前記回路基板の上に設けられ、上方に向けて延在する端子部と、を有し、
前記封止部の上面に、環状に窪んだ環状凹部または環状に突出した環状突部が形成され、
前記コネクタ装置と前記電気装置とが固定手段を介して互いに固定された固定状態において、前記コネクタ端子部は前記端子部に接触して電気的に接続され、前記環状押圧部は、前記環状凹部または前記環状突部を押圧し弾性変形させることを特徴とする。

本発明に係る電気装置の製造方法は、
電子部品、端子部および端子ハウジングが実装された回路基板を、上方が開口したケース内に前記端子部が上方に向くように収容する工程と、
上面から下面に貫通する空気逃がし孔が設けられた本体部と、前記空気逃し孔の前記下面における開口を取り囲むように前記下面に環状に突設された環状凹部形成部とを有する治具を用意し、前記端子部が前記環状凹部形成部内に配置されるように前記治具を前記端子ハウジングに取り付ける工程と、
前記回路基板が埋設され且つ前記環状凹部形成部の少なくとも先端部が浸るように、前記ケース内に樹脂封止材を注入する注入工程と、
前記注入された樹脂封止材を硬化させて弾性を有する封止部を形成する硬化工程と、
前記硬化工程の後、前記治具を前記端子ハウジングから取り外して、前記封止部の上面に環状に窪んだ環状凹部を形成する工程と、
を備えることを特徴とする。

本発明に係る電気装置の製造方法は、
電子部品、端子部および端子ハウジングが実装された回路基板を、上方が開口したケース内に前記端子部が上方に向くように収容する工程と、
本体部と、前記本体部の下面に環状に突設された環状突部形成部とを有し、前記環状突部形成部の先端部には環状の先端凹部が形成され、前記先端凹部から前記本体部に貫通する貫通孔が設けられた治具を用意し、前記端子部が前記環状突部形成部内に配置されるように前記治具を前記端子ハウジングに取り付ける工程と、
前記回路基板が埋設され且つ前記環状突部形成部の先端部が浸るまで前記ケース内に樹脂封止材を注入する注入工程と、
前記治具の前記貫通孔から真空引きを行って、前記先端凹部内を前記樹脂封止材で充填する真空引き工程と、
前記真空引き工程の後、前記樹脂封止材を硬化させて、前記回路基板を封止し弾性を有する封止部、および前記封止部の上面に環状に突出した環状突部を形成する硬化工程と、
前記硬化工程の後、前記治具を前記端子ハウジングから取り外す工程と、
を備えることを特徴とする電気装置の製造方法。

本発明に係る電気装置の製造方法は、
電子部品、端子部および端子ハウジングが実装された回路基板を、上方が開口したケース内に前記端子部が上方に向くように収容する工程と、
前記回路基板が埋設されるように、前記ケース内に所定の充填レベルまで樹脂封止材を注入する第１注入工程と、
本体部と、前記本体部の下面に環状に突設された環状突部形成部とを有し、前記環状突部形成部の先端部には環状の先端凹部が形成され、前記先端凹部から前記本体部に貫通する貫通孔が設けられた治具を用意し、前記端子部が前記環状突部形成部内に配置されるように前記治具を前記端子ハウジングに取り付ける工程と、
前記第１注入工程で注入した樹脂封止材の少なくとも上面が硬化した後、前記治具の前記貫通孔から樹脂封止材を注入し、前記先端凹部内を樹脂封止材で充填する第２注入工程と、
前記第１および第２注入工程で注入された樹脂封止材を硬化させて、前記回路基板を封止し弾性を有する封止部、および前記封止部の上面に環状に突出した環状突部を形成する硬化工程と、
前記硬化工程の後、前記治具を前記端子ハウジングから取り外す工程と、
を備えることを特徴とする。

本発明では、ケース内に収容された回路基板を封止し、弾性を有する封止部の上面に環状凹部または環状突部が形成されている。そして、コネクタ装置と電気装置とが互いに固定された固定状態において、コネクタ装置の環状押圧部が封止部の上面に形成された環状凹部または環状突部を押圧し弾性変形させることにより、防水構造が構成される。よって、本発明によれば、追加コストを発生させることがなく防水構造を簡易に構成することができる。さらに、環状凹部または環状突部によって外部からの水の浸入経路が長くなるため、防水性能を向上させることができる。

（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る電気装置の断面図であり、（ｂ）は当該電気装置を含む第１の実施形態に係る電気システムの断面図である。 第１の実施形態の第１の変形例に係る電気システムの断面図である。 （ａ）は第１の実施形態の第２の変形例に係る電気装置の断面図であり、（ｂ）は当該電気装置にコネクタ装置を接続した電気システムの断面図である。 第１の実施形態の第３の変形例に係る電気装置の断面図である。 第１の実施形態の第４の変形例に係る電気装置の断面図である。 第１の実施形態の第５の変形例に係る電気装置の断面図である。 第１の実施形態に係る電気装置の製造方法を説明するための工程断面図である。 （ａ）は端子ハウジング２５に治具４０を取り付けた状態を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 係合部４４を有する治具４０が端子ハウジング２５に固定されている状態を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第２の実施形態に係る電気装置の断面図であり、（ｂ）は当該電気装置を含む第２の実施形態に係る電気システムの断面図である。 （ａ）は本発明の第３の実施形態に係る電気装置の断面図であり、（ｂ）は当該電気装置を含む第３の実施形態に係る電気システムの断面図である。 （ａ）は第３の実施形態の第１の変形例に係るコネクタ装置の断面図であり、（ｂ）は第３の実施形態の第１の変形例に係る電気システムの断面図である。 （ａ）は第３の実施形態の第２の変形例に係る電気装置の断面図であり、（ｂ）は第３の実施形態の第２の変形例に係る電気システムの断面図である。 コネクタ装置１０Ｂと電気装置２０Ｃとを備える電気システムの断面図である。 （ａ）は第３の実施形態に係る電気装置を製造するための治具の断面図であり、（ｂ）は第３の実施形態に係る電気装置の第１の製造方法を説明するための断面図である。 （ａ）および（ｂ）ともに、第３の実施形態に係る電気装置の第２の製造方法を説明するための断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
まず、図１を参照して本発明の第１の実施形態に係る電気システム１について説明する。なお、図１（ｂ）は、コネクタ装置１０と電気装置２０が固定手段を介して互いに固定された状態（以下、単に「固定状態」ともいう。）における断面図を示している。

第１の実施形態に係る電気システム１は、コネクタ装置１０と、このコネクタ装置１０に電気的に接続される電気装置２０とを備えている。電気装置２０は、例えば、バイクや車等の車両のウィンカーを点滅させるウィンカーリレーである。なお、電気装置２０はウィンカーリレーに限られず、他の電気装置であってもよい。

コネクタ装置１０は、図１（ｂ）に示すように、コネクタケース１１と、コネクタ端子部１２と、環状押圧部１３とを有する。

コネクタケース１１には、電気装置２０に対向する面（図１（ｂ）では下面）に凹部１１ａが設けられている。また、コネクタケース１１には係合部１１ｃが設けられている。この係合部１１ｃは、例えばコネクタケース１１の開口の縁部に設けられ（図１（ｂ）参照）、電気装置２０（端子ハウジング２５の被係合部２５ｅ）に係合可能である。

コネクタ端子部１２は、凹部１１ａの底面１１ｂから突出するように設けられている。このコネクタ端子部１２は、例えば、対向配置された２枚の板ばねから構成される。

環状押圧部１３は、コネクタ端子部１２を取り囲むように凹部１１ａの底面１１ｂに環状に突設されている。なお、環状押圧部１３は、樹脂成形等により、コネクタケース１１と一体に形成されていてもよい。

電気装置２０は、図１（ａ）に示すように、ケース２１と、回路基板２２と、封止部２３と、端子部２４と、端子ハウジング２５とを有する。

ケース２１は、一方（図１（ａ）では上方）が開口している。ケース２１の材質は、例えば樹脂であるが、これに限らず金属等であってもよい。また、ケース２１の形状は、例えば直方体形状であるが、これに限らず、円柱形状やその他の形状であってもよい。図１（ａ）に示すように、ケース２１には、回路基板２２を載置するための載置台２７が設けられている。

回路基板２２は、図１（ａ）に示すように、ケース２１内に収容されている。回路基板２２は、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板等である。また、回路基板２２には、ＩＣチップ、抵抗、コンデンサ、コイル等の電子部品２６が実装されている。なお、図１（ａ）に示すように、端子ハウジング２５の内側の領域に電子部品２６が実装されていてもよい。

封止部２３は、ケース２１内に収容された回路基板２２、および電子部品２６を封止している。なお、電子部品２６の種類によっては封止部２３に埋設されなくてもよい。この封止部２３は、弾性を有する。封止部２３の材質は、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン等である。

第１の実施形態では、図１（ａ）に示すように、封止部２３の上面に、環状に窪んだ環状凹部２８が形成されている。この環状凹部２８の平面形状は、例えば円形または多角形であるが、これらに限定されるものではなく、環状に閉じていればよい。

環状凹部２８は、ハウジング内封止部２３ａの上面に形成されている。ハウジング内封止部２３ａは封止部２３の一部である。より詳しくは、ハウジング内封止部２３ａは、封止部２３のうち、筒部２５ａの流通路２５ｃを介して端子ハウジング２５の外部の封止部と一体成形された部分である。例えば、ハウジング内封止部２３ａは、流通路２５ｃを介して端子ハウジング２５内に入り込んだ封止部である。このハウジング内封止部２３ａが従来のＯリング等に相当する防水部材として機能する。

端子部２４は、回路基板２２の上に設けられ、上方に向けて延在する。この端子部２４は、回路基板２２の配線パターン（図示せず）に電気的に接続されている。なお、端子部２４は、例えば電極（＋，−）であるが、制御やモニタ用の端子であってもよい。また、端子部２４の端子の数は２本に限らず、１本あるいは３本以上であってもよい。

端子ハウジング２５は、図１（ｂ）に示すように、端子部２４を収容するように回路基板２２上に設けられている。この端子ハウジング２５は、封止部２３の上面から突出した筒状の筒部２５ａを含む。この筒部２５ａには、コネクタ装置１０の係合部１１ｃに係合可能な被係合部２５ｅが設けられている。なお、複数の被係合部２５ｅが端子ハウジング２５に対して略対称に設けられていることが好ましい。これにより、環状押圧部１３が環状凹部２８を押圧する力が均等化され、十分な防水能力を確保することができる。

筒部２５ａには流通路２５ｃが設けられている。この流通路２５ｃを介して、電気装置２０の製造時にケース２１内に注入された樹脂封止材が筒部２５ａの外部から内部へ（あるいは筒部２５ａの内部から外部へ）流通する。なお、流通路２５ｃは、筒部２５ａの下端に切り欠き状に設けられているが、これに限らず、筒部２５ａの側面に貫通孔として設けられてもよい。

なお、端子ハウジング２５は、上記の構成に限らず、一般的に言えば、端子ハウジング２５は、上方に開口し、端子部２４を収容するものであればよい。端子ハウジング２５は、端子部２４に固定され、一体の端子モジュールを構成してもよい。

上記のコネクタ装置１０と電気装置２０は固定手段を介して互いに固定される。第１の実施形態では、固定手段はコネクタケース１１の係合部１１ｃと、端子ハウジング２５の被係合部２５ｅとから構成されている。図１（ｂ）に示すように、係合部１１ｃが被係合部２５ｅに係合することにより、コネクタ装置１０は電気装置２０に固定される。

固定状態において、コネクタ端子部１２は、図１（ｂ）に示すように、端子部２４に接触して電気的に接続される。例えば、電気装置２０の端子部２４は、コネクタ端子部１２の２枚の板ばねに挟まれた状態となる。

そして、固定状態において、コネクタ装置１０の環状押圧部１３は、図１（ｂ）に示すように、弾性を有する封止部２３の上面に形成された環状凹部２８を押圧し弾性変形させる。より詳しくは、環状押圧部１３がその環状の先端部の全周にわたって環状凹部２８を押圧し弾性変形させることにより、防水構造が構成される。

よって、第１の実施形態によれば、Ｏリング等の防水部材を用いずに、すなわち追加コストを発生させずに防水構造を簡易に構成することができる。さらに、第１の実施形態によれば、環状凹部２８によって外部からの水の浸入経路が長くなるため、防水性能を向上させることができる。

次に、第１の実施形態に係る変形例１〜５について説明する。いずれの変形例によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜変形例１＞
本変形例では、環状凹部２８の幅がコネクタ装置１０の環状押圧部１３の厚さよりも小さく、図２に示すように、固定状態において、コネクタ装置１０の環状押圧部１３は環状凹部２８に圧入される。これにより、環状押圧部１３は底面だけでなく側面においても環状凹部２８に接することになるため、防水性能を向上させることができる。

＜変形例２＞
本変形例では、図３（ａ）に示すように、環状凹部２８の底面に、環状に突出した凹部内突部２９が形成されている。そして、固定状態において、図３（ｂ）に示すように、コネクタ装置１０の環状押圧部１３は凹部内突部２９を押圧して弾性変形させる。本変形例によれば、環状凹部２８に対する環状押圧部１３の押圧力が増加する結果、防水性能を向上させることができる。

＜変形例３＞
本変形例では、図４に示すように、環状凹部２８に加えて、環状凹部２８より端子部２４側の封止部２３の上面に中央凹部３０が形成されている。そして、固定状態において、コネクタ装置１０の環状押圧部１３は、環状凹部２８ではなく環状領域Ｓを押圧する。環状領域Ｓは、封止部２３の上面のうち、環状凹部２８と中央凹部３０に挟まれた領域である。環状領域Ｓは、環状凹部２８と中央凹部３０により挟まれているため、上方からの押圧力に対して弾性変形し易い。よって、本変形例によれば、環状押圧部１３と封止部２３との接触面積が増え、その結果、防水性能を向上させることができる。

＜変形例４＞
本変形例では、図５に示すように、端子ハウジング２５は、封止部２３内に配置された底部２５ｂと、封止部２３の上面から突出する内側筒部２５ｄとをさらに有する。底部２５ｂは、筒部２５ａの内周面に突設されている。この底部２５ｂは、周方向に延在している。また、底部２５ｂには、貫通孔２５ｂ１が設けられている。内側筒部２５ｄは、底部２５ｂの上面に環状に突設され、端子部２４を取り囲むように構成されている。なお、本変形例において、ハウジング内封止部２３ａは、封止部２３のうち、筒部２５ａの流通路２５ｃおよび底部２５ｂの貫通孔２５ｂ１を介して端子ハウジング２５の外部の封止部と一体成形された部分である。

本変形例によれば、端子ハウジング２５に設けられた内側筒部２５ｄにより、外部からの水の浸入経路が長くなるため、防水性能を向上させることができる。

＜変形例５＞
本変形例では、図６に示すように、端子ハウジング２５は、封止部２３内に配置され、筒部２５ａの内周面に突設された底部２５ｂをさらに有する。ただし、筒部２５ａには流通路２５ｃが設けられておらず、底部２５ｂには貫通孔２５ｂ１が設けられていない。本変形例のハウジング内封止部２３ａは、端子ハウジング２５の外部の封止部と一体成形されたものではなく、別の工程で形成されたものである。

また、図６に示すように、ハウジング内封止部２３ａの上面は、端子ハウジング２５の外部の封止部２３よりも高く、これに合わせて環状凹部２８の底面も高い。これにより、環状凹部２８に対する環状押圧部１３の押圧力が増加し、その結果、防水性能を向上させることができる。

（電気装置２０の製造方法）
次に、上記の電気装置２０の製造方法について図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。

まず、図７Ａ（１）に示すように、電子部品２６、端子部２４および端子ハウジング２５を回路基板２２に実装する（実装工程）。例えば、端子部２４および電子部品２６を回路基板２２上に実装した後、端子ハウジング２５を回路基板２２に載置する。なお、端子部２４と端子ハウジング２５が一体の端子モジュールを構成している場合は、一体の端子モジュールを回路基板２２に実装する。

次に、図７Ａ（２）に示すように、電子部品２６、端子部２４および端子ハウジング２５が実装された回路基板２２を、上方が開口したケース２１内に端子部２４が上方に向くように収容する（収容工程）。この際、回路基板２２はケース２１の載置台２７の上に載置される。

次に、環状凹部２８を形成するための治具４０を用意する。この治具４０は、図７Ｂ（ａ），（ｂ）に示すように、本体部４１および環状凹部形成部４２を有する。本体部４１には、上面４１ａから下面４１ｂに貫通する空気逃がし孔４３が設けられている。環状凹部形成部４２は、空気逃し孔４３の、本体部４１の下面４１ｂにおける開口を取り囲むように下面４１ｂに環状に突設されている。環状凹部形成部４２の長さおよび厚さは、環状凹部２８の所望の深さおよび幅に応じて決められる。例えば、図２で説明したように環状押圧部１３を環状凹部２８に圧入させる場合には、環状凹部形成部４２の厚さは環状押圧部１３の厚さよりも小さくする。

次に、図７Ｂ（ｂ）に示すように、端子部２４が環状凹部形成部４２内に配置されるように治具４０を端子ハウジング２５に取り付ける。ここでは、治具４０は、端子ハウジング２５の上端開口部に載置される。なお、治具４０は、図８に示すように、端子ハウジング２５の被係合部２５ｅに係合可能な係合部４４を有してもよい。この場合、治具４０は、本工程において、係合部４４が被係合部２５ｅに係合することにより端子ハウジング２５に固定される。これにより、後段の樹脂封止材の注入工程を安定して行うことができる。

次に、図７Ｂ（ｂ）および図８に示すように、回路基板２２が埋設され且つ環状凹部形成部４２の少なくとも先端部が浸るように、ケース２１内に樹脂封止材を注入する（注入工程）。治具４０には空気逃がし孔４３が設けられているため、環状凹部形成部４２の内側の空間に樹脂封止材を注入することができる。なお、本工程で注入する樹脂封止材としては、例えば熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン等）を用いる。

樹脂封止材は、ケース２１と端子ハウジング２５との間（図７Ｂ（ａ）の注入位置Ｆ１）からケース２１内に注入される。この場合、ケース２１内に注入された樹脂封止材は、回路基板２２を埋設した後、端子ハウジング２５の流通路２５ｃを通って端子ハウジング２５の内部に浸入することになる。すなわち、注入工程において、ケース２１内に樹脂封止材を注入し、流通路２５ｃを介して端子ハウジング２５の内部に樹脂封止材を入り込ませる。

なお、端子ハウジング２５の流通路２５ｃの大きさや数、樹脂封止材の注入速度によっては、端子ハウジング２５（図７Ｂ（ａ）の注入位置Ｆ２）からケース２１内に樹脂封止材を注入するようにしてもよい。この場合、端子ハウジング２５から注入された樹脂封止材は、流通路２５ｃを通って端子ハウジング２５の外部に流出し、ケース２１内を充填することになる。

次に、注入工程において注入された樹脂封止材を硬化させて弾性を有する封止部２３を形成する（硬化工程）。端子ハウジング２５内の樹脂封止材は硬化してハウジング内封止部２３ａとなる。封止部２３が形成された後、治具４０を端子ハウジング２５から取り外して、封止部２３の上面に環状に窪んだ環状凹部２８を形成する。

なお、図６を参照して説明した第５の変形例のように、端子ハウジング２５に流通路２５ｃが設けられていない場合は、樹脂封止材の注入を端子ハウジング２５の外部と内部の２回に分けて行う。この場合、端子ハウジング２５内に樹脂封止材を注入する工程が新たに追加されることになるが、樹脂封止材の注入位置を少し変えるだけであるため、大きな追加コストを発生させることはなくハウジング内封止部２３ａを形成することができる。

また、端子ハウジング２５を実装するタイミングは、上記の実装工程に限るものではない。例えば、ケース２１内に回路基板２２を収容した後でもよいし、あるいは、ケース２１内に樹脂封止材を注入している途中もしくは注入完了後であってもよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る電気システム１Ａについて説明する。第２の実施形態の第１の実施形態との相違点の一つは、電気装置が端子ハウジングを有しない点である。以下、第１の実施形態との相違点を中心に第２の実施形態について説明する。

第２の実施形態に係る電気システム１Ａは、図９（ｂ）に示すように、コネクタ装置１０Ａと、このコネクタ装置１０Ａに電気的に接続される電気装置２０Ａとを備えている。

コネクタ装置１０Ａは、コネクタケース１５と、コネクタ端子部１６と、環状押圧部１７とを有する。

コネクタケース１５は、電気装置２０Ａに対向する面（図９（ｂ）では下面）に凹部１５ａが設けられている。また、コネクタケース１５には係合部１５ｃが設けられている。この係合部１５ｃは、例えばコネクタケース１５の開口の縁部に設けられており、電気装置２０Ａ（の被係合部２１ａ）に係合可能である。

コネクタ端子部１６は、凹部１５ａの底面１５ｂから突出するように設けられている。このコネクタ端子部１６は、例えば、対向配置された２枚の板ばねから構成される。

環状押圧部１７は、コネクタ端子部１６を取り囲むように凹部１５ａの底面１５ｂに環状に突設されている。なお、環状押圧部１７は、樹脂成形等により、コネクタケース１５と一体に形成されていてもよい。

電気装置２０Ａは、図９（ａ）に示すように、ケース２１と、回路基板２２と、封止部２３と、端子部２４とを有するが、端子ハウジング２５は有しない。

ケース２１には、コネクタケース１５の係合部１５ｃに係合可能な被係合部２１ａが設けられている。被係合部２１ａは、第１の実施形態で説明した被係合部２５ｅと同様に、ケース２１に対して略対称となる位置に複数設けられている。これにより、環状押圧部１７が封止部２３の環状凹部２８を押圧する力が均等化され、十分な防水能力を確保することができる。なお、第２の実施形態に係る電気装置２０Ａは、第１の実施形態で説明した製造方法と同様の方法により製造することが可能である。この場合、治具４０はケース２１に取り付けられる。

上記のコネクタ装置１０Ａと電気装置２０Ａは固定手段を介して互いに固定される。第２の実施形態では、固定手段は、コネクタケース１５の係合部１５ｃと、ケース２１の被係合部２１ａとから構成されている。図９（ｂ）に示すように、係合部１５ｃが被係合部２１ａに係合することにより、コネクタ装置１０Ａは電気装置２０Ａに固定される。固定状態において、コネクタ端子部１６は端子部２４に接触して電気的に接続され、環状押圧部１７は、弾性を有する封止部２３の上面に形成された環状凹部２８を押圧し弾性変形させる。より詳しくは、環状押圧部１７がその環状の先端部の全周にわたって環状凹部２８を押圧し弾性変形させることにより、防水構造が構成される。

よって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、追加コストを発生させずに防水構造を簡易に構成することができる。また、環状凹部２８によって外部からの水の浸入経路が長くなるため、防水性能を向上させることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る電気システム１Ｂについて説明する。第３の実施形態の第１の実施形態との相違点の一つは、環状凹部の代わりに環状突部が封止部の上面に形成されている点である。以下、第１の実施形態との相違点を中心に第３の実施形態について説明する。

第３の実施形態に係る電気システム１Ｂは、図１０（ｂ）に示すように、コネクタ装置１０と、このコネクタ装置１０に電気的に接続される電気装置２０Ｂとを備えている。コネクタ装置１０については、第１の実施形態と同様であるため、詳しい説明を省略する。

電気装置２０Ｂは、図１０（ａ）に示すように、ケース２１と、回路基板２２と、封止部２３と、端子部２４と、端子ハウジング２５とを有する。

図１０（ａ）に示すように、封止部２３の上面には、環状に突出した環状突部３１が形成されている。本実施形態では、環状突部３１はハウジング内封止部２３ａの上面に形成されている。

環状突部３１は、封止部２３と同様に弾性を有する。環状突部３１の平面形状は、例えば円形または多角形であるが、これらに限定されるものではなく、環状に閉じていればよい。

なお、外部からの水の浸入経路を長くするために、環状突部３１に加えて、第１の実施形態で説明した環状凹部２８が設けられてもよい。また、第３の実施形態においても第２の実施形態と同様に、電気装置が端子ハウジング２５を有しない構成を想定することが可能である。

固定状態において、コネクタ装置１０の環状押圧部１３は、図１０（ｂ）に示すように、封止部２３（ハウジング内封止部２３ａ）の上面に形成された環状突部３１を押圧し弾性変形させる。より詳しくは、環状押圧部１３がその環状の先端部の全周にわたって環状突部３１を押圧し弾性変形させることにより、防水構造が構成される。

よって、第３の実施形態によれば、第１および第２の実施形態と同様に、追加コストを発生させずに防水構造を簡易に構成することができる。また、環状突部３１によって外部からの水の浸入経路が長くなるため、防水性能を向上させることができる。

次に、第３の実施形態に係る変形例１〜３について説明する。いずれの変形例によっても、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜変形例１＞
本変形例では、図１１（ａ）に示すように、コネクタ装置１０Ｂの環状押圧部１３の先端部には、凹部１１ａの底面１１ｂ側に窪んだ先端凹部１３ａが形成されている。そして、図１１（ｂ）に示すように、環状押圧部１３は、固定状態において、環状の先端凹部１３ａにより環状突部３１の先端を覆いつつ環状突部３１を押圧する。これにより、環状押圧部１３は安定的に環状突部３１を押圧して弾性変形させることができる。より詳しくは、環状押圧部１３から押圧力を受ける環状突部３１が座屈変形した場合であっても、環状突部３１を押圧し続けることができ、防水能力を維持できる。

さらに、環状押圧部１３は環状突部３１の上端角部においても接することから、環状押圧部１３と環状突部３１との間の接触面積が増加し、防水性能を向上させることができる。

＜変形例２＞
本変形例では、図１２（ａ）に示すように、電気装置２０Ｃの端子ハウジング２５は内側筒部２５ｄを有し、環状突部３１は内側筒部２５ｄのうち封止部２３の上面から突出した部位を覆うように形成されている。これにより、端子ハウジング２５の平面サイズを増やすことなく、環状突部３１を形成することができる。また、環状突部３１の内部に内側筒部２５ｄが芯として存在するため、環状押圧部１３から受ける押圧力によって環状突部３１が座屈変形することを抑制できる。

＜変形例３＞
本変形例は、上記の変形例１と変形例２を組み合わせたものである。図１３に示すように、環状押圧部１３の先端部には先端凹部１３ａが形成されるとともに、環状突部３１は内側筒部２５ｄのうち封止部２３の上面から突出した部位を覆うように形成されている。

次に、第３の実施形態および変形例に係る電気装置２０Ｂ，２０Ｃの２つの製造方法について説明する。いずれの製造方法についても、実装工程および収容工程については第１の実施形態に係る電気装置の場合と同様であるので説明を省略し、収容工程の次の工程から説明する。

（電気装置２０Ｂの第１の製造方法）
まず、第１の製造方法について、図１４（ａ），（ｂ）を参照して説明する。本製造方法では、ケース２１内に注入した樹脂封止材を吸引する方式で環状突部３１を形成する。

環状突部３１を形成するための治具５０を用意する。この治具５０は、図１４（ａ）に示すように、本体部５１および環状突部形成部５２を有する。環状突部形成部５２は、本体部５１の下面５１ｂに環状に突設されている。また、環状突部形成部５２の先端部には、当該先端部に沿って環状の先端凹部５２ａが形成されている。さらに、治具５０には、先端凹部５２ａの底面から本体部５１の上面５１ａに貫通する貫通孔５３が設けられている。

なお、本体部５１の形状は、図１４（ａ）に示すものに限られない。例えば、コーナー部Ｃを設けずに、本体部５１から環状突部形成部５２に向かってなだらかに縮径するテーパー形状としてもよい。

また、治具５０の材質は特に限定されないが、離型性の良い絶縁材料からなることが好ましい。例えば、治具５０は、ポリプロピレン等を含む絶縁材料から機械加工で切り出すことにより形成される。あるいは、金属材料を用いて治具５０を形成してもよい。この場合、環状突部形成部５２の先端部に離型剤を塗布するか、環状突部形成部５２の先端部をポリプロピレン等の離型性の良い樹脂で被覆することが好ましい。

次に、図１４（ｂ）に示すように、端子部２４が環状突部形成部５２内に配置されるように治具５０を端子ハウジング２５に取り付ける。治具５０は、端子ハウジング２５の上端開口部に載置される。なお、治具５０は、端子ハウジング２５の被係合部２５ｅに係合可能な係合部（図示せず）を有し、端子ハウジング２５に固定されてもよい。あるいは、環状突部形成部５２の外径を筒部２５ａの内径に略等しくして、治具５０が筒部２５ａに圧入固定されるようにしてもよい。

次に、回路基板２２が埋設され且つ環状突部形成部５２の先端部が浸るまでケース２１内に樹脂封止材を注入する（注入工程）。より詳しくは、後段の真空引き工程での樹脂封止材の吸引量に応じて、環状突部形成部５２の下端から所定の高さまで樹脂封止材を注入する。なお、樹脂封止材は、第１の実施形態と同様に、ケース２１と端子ハウジング２５との間からケース２１内に注入してもよいし、あるいは、端子ハウジング２５からケース２１内に樹脂封止材を注入してもよい。

次に、治具５０にポンプを接続し、治具５０の貫通孔５３から真空引きを行って、先端凹部５２ａ内を樹脂封止材で充填する（真空引き工程）。

真空引き工程の後、ケース２１内に注入された樹脂封止材および先端凹部５２ａ内に充填された樹脂封止材を硬化させて、回路基板２２を封止し弾性を有する封止部２３、および封止部２３の上面に環状に突出した環状突部３１を形成する（硬化工程）。硬化工程の後、治具５０を端子ハウジング２５から取り外す。

なお、上記の製造工程において、端子ハウジング２５への治具５０の取り付けは、実装工程の後、かつ収容工程の前に行ってもよい。

（電気装置２０Ｂの第２の製造方法）
次に、電気装置２０Ｂ（２０Ｃ）の第２の製造方法について図１５（ａ），（ｂ）を参照して説明する。本製造方法では、樹脂封止材の二度入れ方式により封止部２３および環状突部３１を形成する。

収容工程の後、図１５（ａ）に示すように、回路基板２２が埋設されるように、ケース２１内に所定の充填レベル（高さ）Ｈまで樹脂封止材を注入する（第１注入工程）。ここで、所定の充填レベルＨは、端子ハウジング２５に治具５０を取り付けた状態において、治具５０の環状突部形成部５２が樹脂封止材の上面に接するように決められる。

前述の治具５０を用意した後、図１５（ｂ）に示すように、端子部２４が環状突部形成部５２内に配置されるように治具５０を端子ハウジング２５に取り付ける。

次に、第１注入工程で注入した樹脂封止材の少なくとも上面を硬化させる。その後、図１５（ｂ）に示すように、治具５０の貫通孔５３から樹脂封止材を注入し、環状突部形成部５２の先端凹部５２ａ内を樹脂封止材で充填する（第２注入工程）。

次に、第１および第２注入工程で注入された樹脂封止材を硬化させて、回路基板２２を封止し弾性を有する封止部２３、および封止部２３の上面に環状に突出した環状突部３１を形成する（硬化工程）。硬化工程の後、治具５０を端子ハウジング２５から取り外す。

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではない。異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

１，１Ａ，１Ｂ 電気システム
１０，１０Ａ，１０Ｂ コネクタ装置
１１，１５ コネクタケース
１１ａ，１５ａ 凹部
１１ｂ，１５ｂ （凹部の）底面
１１ｃ，１５ｃ 係合部
１２，１６ コネクタ端子部
１３，１７ 環状押圧部
１３ａ 先端凹部
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 電気装置
２１，２１Ａ ケース
２１ａ 被係合部
２２ 回路基板
２３ 封止部
２３ａ ハウジング内封止部
２４ 端子部
２５ 端子ハウジング
２５ａ 筒部
２５ｂ 底部
２５ｂ１ 貫通孔
２５ｃ 流通路
２５ｄ 内側筒部
２５ｅ 被係合部
２６ 電子部品
２７ （ケースの）載置台
２８ （封止部の）環状凹部
２９ 凹部内突部
３０ 中央凹部
３１ （封止樹脂の）環状突部
４０ （環状凹部形成用の）治具
４１ 本体部
４１ａ 上面
４１ｂ 下面
４２ 環状凹部形成部
４３ 空気逃がし孔
４４ 係合部
５０ （環状突部形成用の）治具
５１ 本体部
５１ａ 上面
５１ｂ 下面
５２ 環状突部形成部
５２ａ 先端凹部
５３ 貫通孔
Ｃ コーナー部
Ｆ１，Ｆ２ 樹脂注入位置
Ｈ 充填レベル
Ｓ 環状領域

Claims (13)

1. コネクタ装置と、前記コネクタ装置に電気的に接続される電気装置とを備える電気システムであって、
   前記コネクタ装置は、
   前記電気装置に対向する下面に凹部が設けられたコネクタケースと、
   前記凹部の底面から突出するように設けられたコネクタ端子部と、
   前記コネクタ端子部を取り囲むように前記凹部の前記底面に環状に突設された環状押圧部と、を有し、
   前記電気装置は、
   上方が開口したケースと、
   電子部品が実装され、前記ケース内に収容された回路基板と、
   前記ケース内に収容された前記回路基板を封止し、弾性を有する封止部と、
   前記回路基板の上に設けられ、上方に向けて延在する端子部と、を有し、
   前記封止部の上面に、環状に窪んだ環状凹部または環状に突出した環状突部が形成され、
   前記コネクタ装置と前記電気装置とが固定手段を介して互いに固定された固定状態において、前記コネクタ端子部は前記端子部に接触して電気的に接続され、前記環状押圧部は、前記環状凹部または前記環状突部を押圧し弾性変形させることを特徴とする電気システム。
2. 前記固定状態において、前記環状押圧部は前記環状凹部に圧入されていることを特徴とする請求項１に記載の電気システム。
3. 前記環状凹部の底面に環状に突出した凹部内突部が形成され、前記固定状態において、前記環状押圧部は前記凹部内突部を押圧して弾性変形させることを特徴とする請求項１に記載の電気システム。
4. 前記環状凹部より前記端子部側の前記封止部の上面に中央凹部が形成され、前記固定状態において、前記環状押圧部は、前記環状凹部および前記環状突部に代えて、前記封止部の上面のうち前記環状凹部と前記中央凹部に挟まれた環状領域を押圧することを特徴とする請求項１に記載の電気システム。
5. 前記環状押圧部の先端部には前記底面側に窪んだ先端凹部が形成され、前記固定状態において、前記環状押圧部は、前記先端凹部により前記環状突部の先端を覆いつつ前記環状突部を押圧することを特徴とする請求項１に記載の電気システム。
6. 前記電気装置は、上方に開口し、前記端子部を収容する端子ハウジングをさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電気システム。
7. 前記端子ハウジングは、前記端子部を収容するように前記回路基板上に設けられ、前記封止部の上面から突出した筒状の筒部を含み、
   前記環状凹部または前記環状突部は、前記封止部のうち、前記端子ハウジングの外部の封止部と一体成形されたハウジング内封止部の上面に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電気システム。
8. 前記端子ハウジングは、前記封止部内に配置され、前記筒部の内周面に突設された底部と、前記底部の上面に環状に突設され前記封止部の上面から突出し、前記端子部を取り囲む内側筒部とをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の電気システム。
9. 前記環状突部は、前記内側筒部のうち前記封止部の上面から突出した部位を覆うように形成されていることを特徴とする請求項８に記載の電気システム。
10. コネクタ装置に電気的に接続される電気装置であって、
    前記コネクタ装置は、前記電気装置に対向する下面に凹部が設けられたコネクタケースと、前記凹部の底面から突出するように設けられたコネクタ端子部と、前記コネクタ端子部を取り囲むように前記凹部の前記底面に環状に突設された環状押圧部とを有し、
    前記電気装置は、
    上方が開口したケースと、
    電子部品が実装され、前記ケース内に収容された回路基板と、
    前記ケース内に収容された前記回路基板を封止し、弾性を有する封止部と、
    前記回路基板の上に設けられ、上方に向けて延在する端子部と、を有し、
    前記封止部の上面に、環状に窪んだ環状凹部または環状に突出した環状突部が形成され、
    前記コネクタ装置と前記電気装置とが固定手段を介して互いに固定された固定状態において、前記コネクタ端子部は前記端子部に接触して電気的に接続され、前記環状押圧部は、前記環状凹部または前記環状突部を押圧し弾性変形させることを特徴とする電気装置。
11. 電子部品、端子部および端子ハウジングが実装された回路基板を、上方が開口したケース内に前記端子部が上方に向くように収容する工程と、
    上面から下面に貫通する空気逃がし孔が設けられた本体部と、前記空気逃し孔の前記下面における開口を取り囲むように前記下面に環状に突設された環状凹部形成部とを有する治具を用意し、前記端子部が前記環状凹部形成部内に配置されるように前記治具を前記端子ハウジングに取り付ける工程と、
    前記回路基板が埋設され且つ前記環状凹部形成部の少なくとも先端部が浸るように、前記ケース内に樹脂封止材を注入する注入工程と、
    前記注入された樹脂封止材を硬化させて弾性を有する封止部を形成する硬化工程と、
    前記硬化工程の後、前記治具を前記端子ハウジングから取り外して、前記封止部の上面に環状に窪んだ環状凹部を形成する工程と、
    を備えることを特徴とする電気装置の製造方法。
12. 電子部品、端子部および端子ハウジングが実装された回路基板を、上方が開口したケース内に前記端子部が上方に向くように収容する工程と、
    本体部と、前記本体部の下面に環状に突設された環状突部形成部とを有し、前記環状突部形成部の先端部には環状の先端凹部が形成され、前記先端凹部から前記本体部に貫通する貫通孔が設けられた治具を用意し、前記端子部が前記環状突部形成部内に配置されるように前記治具を前記端子ハウジングに取り付ける工程と、
    前記回路基板が埋設され且つ前記環状突部形成部の先端部が浸るまで前記ケース内に樹脂封止材を注入する注入工程と、
    前記治具の前記貫通孔から真空引きを行って、前記先端凹部内を前記樹脂封止材で充填する真空引き工程と、
    前記真空引き工程の後、前記樹脂封止材を硬化させて、前記回路基板を封止し弾性を有する封止部、および前記封止部の上面に環状に突出した環状突部を形成する硬化工程と、
    前記硬化工程の後、前記治具を前記端子ハウジングから取り外す工程と、
    を備えることを特徴とする電気装置の製造方法。
13. 電子部品、端子部および端子ハウジングが実装された回路基板を、上方が開口したケース内に前記端子部が上方に向くように収容する工程と、
    前記回路基板が埋設されるように、前記ケース内に所定の充填レベルまで樹脂封止材を注入する第１注入工程と、
    本体部と、前記本体部の下面に環状に突設された環状突部形成部とを有し、前記環状突部形成部の先端部には環状の先端凹部が形成され、前記先端凹部から前記本体部に貫通する貫通孔が設けられた治具を用意し、前記端子部が前記環状突部形成部内に配置されるように前記治具を前記端子ハウジングに取り付ける工程と、
    前記第１注入工程で注入した樹脂封止材の少なくとも上面が硬化した後、前記治具の前記貫通孔から樹脂封止材を注入し、前記先端凹部内を樹脂封止材で充填する第２注入工程と、
    前記第１および第２注入工程で注入された樹脂封止材を硬化させて、前記回路基板を封止し弾性を有する封止部、および前記封止部の上面に環状に突出した環状突部を形成する硬化工程と、
    前記硬化工程の後、前記治具を前記端子ハウジングから取り外す工程と、
    を備えることを特徴とする電気装置の製造方法。

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