JP6883260B2 - 回路装置 - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、回路装置に関する。

回路基板と、この回路基板に固着されたコネクタとを備える回路装置の防水構造として、回路基板の全体と、コネクタにおいて回路基板に固着されている部分とがモールド樹脂によって覆われた構造が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１０−４０９９２号公報

回路基板、コネクタ、モールド樹脂に用いられる材料は、互いに線膨張係数が異なる。このため、熱履歴によって、回路基板に歪みが生じ、コネクタが回路基板から剥がれてしまうおそれがある。

本明細書によって開示される回路装置は、回路基板と、前記回路基板に固定されたコネクタと、前記回路基板と前記コネクタとを覆う樹脂部とを備えた回路装置であって、前記回路基板と前記コネクタとの間、前記回路基板と前記樹脂部との間、または、前記コネクタと前記樹脂部との間に、弾性を有する材料により構成された緩衝部が介在している。

上記の構成によれば、線膨張係数が異なることに起因して、回路基板とコネクタとの境界部分、回路基板と樹脂部との境界部分、または、コネクタと樹脂部との境界部分で生じる応力を、弾性を有する緩衝部によって吸収することができる。これにより、コネクタが回路基板から剥がれてしまうことを抑制できる。

上記の構成において、前記コネクタが、コネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに組み付けられて前記回路基板に固着されている金属部材とを備えており、前記緩衝部が前記金属部材と前記樹脂部との間に介在していても構わない。

このような構成によれば、回路基板に固着されている金属部材回りの応力を緩衝部によって吸収することができ、コネクタが回路基板から剥がれてしまうことをより効果的に抑制できる。

前記金属部材は、前記コネクタハウジングを前記回路基板に固定するための固定金具であってもよく、端子金具であってもよい。

本明細書によって開示される回路装置によれば、コネクタが回路基板から剥がれてしまうことを抑制できる。

実施形態のＥＣＵの平面図 図１のＡ−Ａ線断面図 実施形態のコネクタの斜視図 実施形態のコネクタの平面図 図４のＢ−Ｂ線断面図 実施形態において、コネクタが固定された回路基板の斜視図 実施形態において、コネクタが固定された回路基板の平面図 図７のＣ−Ｃ線断面図 図７の円Ｒ内の拡大図 実施形態の一次成形品の平面図 図１０のＤ−Ｄ線断面図 変形例のＥＣＵを図１０のＤ−Ｄ線と同一位置で切断した断面図

実施形態を、図１〜図１１を参照しつつ説明する。本実施形態の回路装置は、電動ブレーキシステムにおいて車両のタイヤハウス内に配され、ブレーキングを制御するためのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１である。ＥＣＵ１は、図２に示すように、回路基板１０と、この回路基板１０の一面に固定されるコネクタ２０と、回路基板１０とコネクタ２０とを覆う合成樹脂製の樹脂部５０と、回路基板１０とコネクタ２０との間、回路基板１０と樹脂部５０との間、および、コネクタ２０と樹脂部５０との間に介在する緩衝部６０とを備えている。

回路基板１０は、絶縁材料からなる絶縁板の一面または両面に、プリント配線技術により導電路（図示せず）が形成されるとともに、電子部品（図示せず）が実装された周知の構成の部材である。

コネクタ２０は、図３〜図５に示すように、コネクタハウジング２１と、このコネクタハウジング２１を回路基板１０に固定するための２つの固定金具３１（金属部材に該当）と、コネクタハウジング２１に組み付けられて回路基板１０上の導電路と接続される複数の端子金具４１（金属部材に該当）とを備えている。

コネクタハウジング２１は、合成樹脂製であって、図５に示すように、端子保持壁２２と、この端子保持壁２２から連なるフード部２４とを備える。

端子保持壁２２は、図５に示すように、端子金具４１を保持する厚みのある板状の部分であって、端子金具４１を圧入可能な複数の圧入孔２３を有している。フード部２４は、端子保持壁２２の一面から延びる角筒状の部分であって、回路基板１０に沿って配置される底壁２４Ａと、この底壁２４Ａと平行な天壁２４Ｂと、底壁２４Ａと天壁２４Ｂとを繋ぐ２つの側壁２４Ｃとで構成されており、端子保持壁２２とは反対側に開口部２６を有している。端子保持壁２２とフード部２４とで囲まれるコネクタハウジング２１の内部空間には、相手側コネクタを受け入れ可能となっている。

２つの側壁２４Ｃのそれぞれは、図３および図４に示すように、装着溝２５を有している。装着溝２５は、側壁２４Ｃの外側面と平行な溝底面２５Ａと、溝底面２５Ａから連なり、端子保持壁２２と平行な一対の溝側面２５Ｂとで区画される幅広の溝であって、天壁２４Ｂから底壁２４Ａまで延びている。

２つの固定金具３１のそれぞれは、金属製の板材をプレス加工して形成された部材であり、図３に示すように、略矩形の本体部３２と、本体部３２の一辺から垂直に延びる板片状の取付部３３とを備えて、全体としてＬ字状をなしている。本体部３２の２つの側縁（取付部３３が接続している１辺と垂直な２辺）のそれぞれには、詳細には図示しないが、複数の係止片が配置されており、一対の溝側面２５Ｂのそれぞれには、これら複数の係止片が係合する係合受部が配置されている。

図３および図４に示すように、一方の固定金具３１は、一方の側壁２４Ｃに配された装着溝２５に収容され、他方の固定金具３１は、他方の側壁２４Ｃに配された装着溝２５に収容されている。各固定金具３１は、本体部３２が溝底面２５Ａに沿うように配され、係止片が係合受部に係合することで、取付部３３が底壁２４Ａから僅かに突出する状態で、位置決め状態で保持される。

複数の端子金具４１のそれぞれは、金属製の細長い板材が屈曲された部材であって、図５に示すように、圧入孔２３に圧入されて端子保持壁２２を貫通するタブ部４２と、タブ部４２の一端から略垂直に延びる中間部４３と、中間部の延出端からタブ部４２と反対方向に延びる基板接続部４４とにより構成されている。タブ部４２の先端部は、フード部２４の内部に配置されている。中間部４３と基板接続部４４とは、コネクタハウジング２１の外部に配置されている。

コネクタ２０は、図６〜図８に示すように、底壁２４Ａが回路基板１０と対向する向きで、フード部２４の開口部２６に隣接する一部が回路基板１０の端縁から所定寸法突出された形態で、回路基板１０に固定されている。取付部３３が、回路基板１０に沿うように配され、回路基板１０に対しリフロー半田付けにより固着されることによって、コネクタ２０が回路基板１０に固定される。コネクタ２０が回路基板１０に固定された状態では、底壁２４Ａと回路基板１０との間には、わずかに隙間がある。基板接続部４４は、回路基板１０に沿って配置され、導電路に対しリフロー半田付けにより電気的に接続される。

緩衝部６０は、弾性および絶縁性を有する材料により構成され、図１０および図１１に示すように、回路基板１０の全体と、コネクタ２０の大部分とを密着状態で被覆している。回路基板１０は、全体が緩衝部６０の内部に埋設されており、コネクタ２０は、開口部２６に隣接する一部分のみが緩衝部６０から突出しており、残りの部分が緩衝部６０の内部に埋設されている。なお、底壁２４Ａと回路基板１０との隙間にも緩衝部６０が配設されている。この緩衝部６０を構成する好適な材料の例として、エチレン−プロピレンゴムなどのオレフィン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−エチレン−ブチレンゴムなどのスチレン系ゴムを挙げることができる。

樹脂部５０は、図１および図２に示すように、緩衝部６０の全体を密着状態で覆っている。回路基板１０と緩衝部６０とは、全体が樹脂部５０の内部に埋設されており、コネクタ２０は、開口部２６に隣接する一部分のみが樹脂部５０から突出しており、残りの部分が樹脂部５０の内部に埋設されている。樹脂部５０を構成する好適な材料の例として、ホットメルト接着剤を挙げることができる。

緩衝部６０は、回路基板１０と樹脂部５０との間、および、コネクタ２０と樹脂部５０との間に介在するとともに、底壁２４Ａと回路基板１０との隙間にも緩衝部６０が配設されていることによって、回路基板１０とコネクタ２０との間にも介在することとなっている。

上記のような構成のＥＣＵ１を製造する手順は、例えば以下のようである。

まず、コネクタハウジング２１に端子金具４１と固定金具３１とを組み付ける。

次に、リフローはんだ付けにより、コネクタ２０を回路基板１０に固定する。まず、回路基板１０の一面において半田付けが予定されている各部位に予め半田Ｈを塗布する（図９参照）。続いて、コネクタ２０を、回路基板１０の一面に、フード部２４の開口部２６に隣接する一部が回路基板１０の端縁から所定寸法突出された形態で載置する（図６〜図８参照）。このとき、各端子金具４１の基板接続部４４が半田Ｈ上に載せられ、各固定金具３１の取付部３３も同じく半田Ｈ上に載せられる。次に、コネクタ２０を載せた回路基板１０を図示しないリフロー炉内に走行させ、半田Ｈを溶融させる。そののち半田Ｈが冷却固化されると、各端子金具４１の基板接続部４４が対応する導電路に固着されて導通がとられるとともに、各固定金具３１の取付部３３が回路基板１０に対して固着される。

次に、２段階の射出成形によって緩衝部６０および樹脂部５０を形成する。まず、一次成形によって緩衝部６０を形成する。コネクタ２０が固着された回路基板１０を図示しない金型内に設置し、金型内に加熱、可塑化したゴムを充填し、加硫することで、回路基板１０とコネクタ２０と緩衝部６０とが一体化された一次成形品Ｍ１を得る（図１１参照）。なお、このとき、底壁２４Ａと回路基板１０との隙間にもゴムが流入し、緩衝部６０が形成される。

次に、二次成形により樹脂部５０を形成させる。一次成形品Ｍ１を図示しない金型内に設置し、金型内に溶融樹脂を充填する。その後、充填された樹脂を冷却、固化させて、樹脂部５０と一次成形品Ｍ１とが一体化されたＥＣＵ１が完成する（図２参照）。

回路基板１０、コネクタ２０、樹脂部５０に用いられる材料は、互いに線膨張係数が異なる。このため、ＥＣＵ１が車両に搭載され、使用されている間に、熱履歴によって、回路基板１０に歪みが生じ、コネクタ２０が回路基板１０から剥がれてしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、回路基板１０とコネクタ２０との間、回路基板１０と樹脂部５０との間、および、コネクタ２０と樹脂部５０との間に緩衝部６０が介在するようにした。このような構成によれば、弾性を有する緩衝部６０によって、回路基板１０とコネクタ２０との境界部分、回路基板１０と樹脂部５０との境界部分、および、コネクタ２０と樹脂部５０との境界部分で生じる応力を吸収することができる。これにより、コネクタ２０が回路基板１０から剥がれてしまうことを抑制できる。

特に、コネクタハウジング２１に組み付けられた固定金具３１および端子金具４１は、半田Ｈによって回路基板１０に固着されている。そして、緩衝部６０が固定金具３１と樹脂部５０との間、および、端子金具４１と樹脂部５０との間に介在している。より具体的には、回路基板１０に対してはんだＨにより固着された部分（取付部３３と基板接続部４４）が、緩衝部６０に埋設されている。これにより、熱履歴によってはんだＨによる固着部分の周囲に生じる応力を、緩衝部６０によって吸収することができ、コネクタ２０が回路基板１０から剥がれてしまうことを効果的に抑制できる。

以上のように本実施形態によれば、ＥＣＵ１は、回路基板１０と、回路基板１０に固定されたコネクタ２０と、回路基板１０とコネクタ２０とを覆う樹脂部５０とを備え、回路基板１０とコネクタ２０との間、回路基板１０と樹脂部５０との間、および、コネクタ２０と樹脂部５０との間に緩衝部６０が介在している。

上記の構成によれば、線膨張係数が異なることに起因して、回路基板１０とコネクタ２０との境界部分、回路基板１０と樹脂部５０との境界部分、および、コネクタ２０と樹脂部５０との境界部分で生じる応力を、弾性を有する緩衝部６０によって吸収することができる。これにより、コネクタ２０が回路基板１０から剥がれてしまうことを抑制できる。

また、コネクタ２０が、コネクタハウジング２１と、このコネクタハウジング２１に組み付けられて回路基板１０に固着されている固定金具３１および端子金具４１を備えており、緩衝部６０が固定金具３１と樹脂部５０との間、および、端子金具４１と樹脂部５０との間に介在している。

このような構成によれば、回路基板１０に固着されている固定金具３１周りおよび端子金具４１周りの応力を、緩衝部６０によって吸収することができ、コネクタ２０が回路基板１０から剥がれてしまうことをより効果的に抑制できる。

＜変形例＞
変形例のＥＣＵ７０は、緩衝部７１が回路基板１０とコネクタ２０との間、および、コネクタ２０と樹脂部５０との間に介在しており、回路基板１０のうちコネクタ２０の周辺部を除く部分と樹脂部５０との間には介在していない点で、上記実施形態と異なる。

緩衝部７１は、図１２に示すように、回路基板１０の一面に配設され、コネクタ２０よりも一回り大きなブロック状の外形を有している。コネクタ２０は、開口部２６に隣接する一部分のみが緩衝部７１から突出しており、残りの部分が緩衝部７１の内部に埋設されている。実施形態と同様に、底壁２４Ａと回路基板１０との隙間にも緩衝部７１が配設されている。

このように、緩衝部７１が回路基板１０とコネクタ２０との間、および、コネクタ２０と樹脂部５０との間に介在していることによって、コネクタ２０が回路基板１０から剥がれてしまうことを抑制する効果を得ることができる。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）回路基板とコネクタとの間、回路基板と樹脂部との間、およびコネクタと樹脂部との間のうち、少なくとも１か所に緩衝部が介在していれば、コネクタが回路基板から剥がれてしまうことを抑制する効果が得られる。また、緩衝部が、コネクタの一部と回路基板の間、回路基板の一部と樹脂部との間、あるいはコネクタの一部と樹脂部との間に介在していても、コネクタが回路基板から剥がれてしまうことを抑制する一定の効果が得られる。

（２）上記実施形態では、緩衝部６０が固定金具３１と樹脂部５０との間、および、端子金具４１と樹脂部５０との間に介在していたが、緩衝部が、固定金具および端子金具のうち少なくとも一方と樹脂部との間に介在していれば、コネクタが回路基板から剥がれてしまうことを抑制する一定の効果が得られる。

（３）上記実施形態では、コネクタ２０は、開口部２６に隣接する一部分を除いて緩衝部６０の内部に埋設されており、固定金具３１の全体が緩衝部６０の内部に埋設されていたが、固定金具の一部分と樹脂部との間に緩衝部が介在していても、コネクタが回路基板から剥がれてしまうことを抑制する効果が得られる。その場合、少なくとも、回路基板に対してはんだにより固着される部分と樹脂部との間に緩衝部が介在していることが好ましい。端子金具についても同様に、少なくとも、回路基板に対してはんだにより固着される部分と樹脂部との間に緩衝部が介在していることが好ましい。

１…ＥＣＵ（回路装置）
１０…回路基板
２０…コネクタ
５０…樹脂部
６０、７１…緩衝部
３１…固定金具（金属部材）
４１…端子金具（金属部材）

Claims (1)

1. 回路基板と、前記回路基板に固定されたコネクタと、前記回路基板と前記コネクタとを覆う樹脂部とを備えた回路装置であって、
   前記回路基板と前記コネクタとが、前記樹脂部に埋設されており、
   前記回路基板と前記コネクタとの間、前記回路基板と前記樹脂部との間、または、前記コネクタと前記樹脂部との間に、弾性を有する材料により構成された緩衝部が介在しており、
   前記コネクタが、コネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに組み付けられて前記回路基板に固着されている金属部材とを備えており、
   前記緩衝部が前記金属部材と前記樹脂部との間に介在しており、
   前記金属部材が、前記コネクタハウジングを前記回路基板に固定するための固定金具である、回路装置。

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