WO2016203600A1 - 防水型電子制御装置 - Google Patents

Abstract

ケースとコネクタ部の防水性を確保しつつ、コネクタ部のケース挿入を改良した装置を提供する。　ケース（１），（１ａ）の少なくとも一つの壁面にコネクタ部（２），（２ａ）を挿入し、ケースとコネクタ部とで形成される収納室（６）に制御基板（４）を内蔵し、開口部とコネクタ部の上面をカバー（３）で覆うと共にケース、コネクタ部、カバーのそれぞれの当接面に防水部材を配置してなる防水型電子制御装置に関する。ケース（１），（１ａ）の一部の側壁に第１の斜面部（１２）を設けるとともに、その斜面に対向する方向に規制壁（１４）を設け、第１の斜面部（１２）と対面する位置にコネクタ部の第２の斜面部（２１）を設けるとともに、前記ケースへの挿入時に前記規制壁の内面に当接すると共に、その最終挿入段階で前記第１の斜面部と前記第２の斜面部を当接する構造とした。

Description

防水型電子制御装置

　この発明は、防水性を要求される例えば電動パワーステアリング装置などの車両用の電子制御装置において、特にケース、カバーとコネクタ周辺における防水性を改善する技術に関するものである。

　従来の防水型電子制御装置において、特にコネクタ周辺の防水構造では、コネクタ外周と当接するケースに溝又は凹部を設け、その中に防水用部材であるＯリングを装着したり、シール剤を塗布したりして、その防水用部材を介してコネクタ外周とケースとを密着させることにより気密性を確保するようにしていた（特許文献１を参照）。

特開２００３－６３３２５号公報

　特許文献１に開示されたコネクタ周辺の気密性構造にあっては、防水用部材の介在により防水性を確保できる構造ではあるが、組付け時に防水用部材、特に流動性の少ないシール材料を使用している場合には、コネクタをケースに挿入する際、コネクタ外周の縁部がそのシール剤を押し出すことになり、押し出された箇所ではシール剤が不足したり、一方、押し出されたシール剤が不要な箇所に溜まり、カバー（蓋）をケース、コネクタに覆う際の邪魔となることがあった。従ってこのような場合、防水用部材の設計通りの配置ができず、引いては要求された防水性を確保できないこととなり、再度上塗り等の作業を必要としていた。

　この発明は以上のような従来装置の問題点を解決するためになされたもので、特にコネクタ周辺とケース、カバーとの防水性を簡単且つ確実に確保できる防水型電子制御装置を提供するものである。

　この発明になる防水型電子制御装置は、少なくとも一つの第１の側壁とこれより高い第２の側壁とにより囲まれ上部に開口部を有する有底のケースと、前記ケースの第１の側壁側に取り付けられ前記ケース内部との電気的接続を行うコネクタ部と、前記ケースの開口部と前記コネクタ部の上部を覆うカバーとからなり、前記ケース、コネクタ部及びカバーのそれぞれの当接面に防水部材を配置した防水型電子制御装置において、前記ケースのコネクタ部取り付け側には、前記第２の側壁から前記第１の側壁へ連続的に傾斜する第１の斜面部と、この第１の斜面部に対向する方向に配置された規制壁を有する第１の接合部を形成し、前記コネクタ部には、前記ケースへの挿入時に前記第１の斜面部と対面する第２の斜面部と、前記ケースへの挿入時に前記規制壁の内面に当接すると共に、その最終挿入段階で前記第１の斜面部と前記第２の斜面部を当接するようにした第２の接合部を形成したことを特徴とする。

　この発明によれば、コネクタ部のケースへの挿入操作の最終段階で、前記ケースに設けた第１の斜面部と前記コネクタ部に設けた第２の斜面部を当接させるようにしたことにより、塗布したシール剤を無駄にすることなく希望した防水性を確保することができる。

実施の形態１におけるケースの斜視図である。 実施の形態１におけるコネクタ部の斜視図である。 実施の形態１における各部品の要部断面図である。 実施の形態２におけるケースの斜視図である。 実施の形態２におけるコネクタ部の斜視図である。

実施の形態１．
　以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は、電子制御装置のケース１の斜視図であり、図２は２個のコネクタ本体２４、２５が結合板２６で一体化されたコネクタ部２の斜視図を示している。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれカバー３、コネクタ部２、ケース１の組み立て直前の配置構成を示した断面図である。図１のケース１は、有底で比較的高い側壁１１が３面と、それより低い側壁１５により周囲を囲んで構成されており、上方向が開口している。低い側壁１５に図２で示したコネクタ部２が取り付けられる。コネクタ部２とケース１を固定するための座面１６が側壁１５の外側に設けられている。これらの側壁に囲まれた収納室６に制御基板４、電子部品５等（図３）が配置される。また、制御基板４を取り付けるための座１８が上記側壁１１、１５の収納室６内の有底部付近に複数個配置されている。

　側壁１１、１５の上面にはレール状の突起１０が連続して配置され、カバー３との結合のためのネジ穴１７が４カ所設けられている。このケース１は絶縁性樹脂又はアルミニュムで形成されて水の浸入を防いている。前記ケース１のコネクタ部取り付け側には、前記第２の側壁１１から前記第１の側壁１５へ連続的に傾斜する第１の斜面部１２が２箇所と、上記コネクタ部２を挿入するために接合部３０が形成されている。この接合部３０は、上記第１の斜面部１２の外側に張り出して、その内側に後で説明するコネクタ部２の衝立部２２が挿入される溝１３を形成すると共に、この溝１３の内壁の一部をなし、且つ上記第１の斜面部１２に対向する方向に、すなわち側壁１５の延在方向に延びる規制壁１４を設けている。　

　一方、図２のコネクタ部２は２種類のコネクタ本体２４、２５を一体化したコネクタＡＳＳＹを形成しているが、上記コネクタ本体は１種類であっても、３個以上の集合体であってもかまわない。コネクタ本体２４、２５の周囲にはこれらを結合するために結合板２６が設けられている。コネクタピンであるターミナル２４ａ、２５ａは、結合板２６を貫通してケース１の内方向に延長されている。

　結合板２６の両端部には、前記ケース１への挿入時に前記第１の斜面部１２と対面する第２の斜面部２１と、上記ケース１の溝１３に挿入される衝立部２２と、上記第２の斜面２１の反対側に上記衝立部２２と共に形成された溝２７とからなる第２の接合部３１が設けられている。また、コネクタ部２の中央部に突出部２９が設けられ、図１の座面１６がこれに対向し、ネジ等によりコネクタ部２を挿入後ケース１に固定している。なおコネクタ部２の上面にはケース１の突起１０と同様に突起１０ａが配置されており、ケース１の高い側壁１１上の突起１０と同一水平面に位置して、カバー３との間のシールが効果的になされるようになっている。

　これらのケース１とコネクタ部２、及びカバー３の組立てについて図３を用いて説明する。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）はコネクタ部２の周辺のみを示したそれぞれカバー３、コネクタ部２、ケース１の断面図である。まず電子部品５等を装着した制御基板４と、コネクタ部２のターミナル２４ａ、２５ａを接続して一体化する。その後ケース１の斜面部１２、溝１３に沿ってコネクタ部２の斜面部２１、衝立部２２を上部からはめ込むように挿入し、制御基板４を座１８に固定する。その後、コネクタ部２の突出部２９とケース１の座面１６をネジ締めするとともに、ケースの側壁１１とコネクタ部２の上面をカバー３で覆って固定する。以上の工程順で組立が完了する。

　非防水構造であるならば、上記の各部位を上記のように組立てることで完成するが、防水性を確保するためには、各部位の間に防水処理をしなければならない。例えばシール剤を塗布する方法の場合、ケース１の側壁１１、１５、斜面部１２にシール剤を塗布した後にコネクタ部２をはめ込むことで防水構造をなす。ケース１の高い側壁１１の上部とカバー３との防水性は、カバー３が当接されることにより、側壁１１の上面に塗布されたシール剤のうち、突起部１０上のシール剤が押し出されて両側の面に溜まるようになり、この突起部１０の両側のシール剤によりカバー３と側壁１１の上面の防水性が確保される。

　しかしながら、上記の組立工程でも希望どおりの防水性が確保できない場合が散見される。側壁１１の上面とカバー３のように、広い面積で、且つその面積全体を一斉に合わせる構造の場合は、想定していた以外のシール剤の移動がないので、防水性は確保できる。しかし、はめ込み構造によっては、シール剤の移動が発生する場合がある。つまり、２つの部位をはめ込む際に、シール剤を押し出して一部にシール剤の不足が発生したり、またその押し出されたシール剤が多量に積み上げられ、溜まり部が存在することによって両部位のはめ込み位置がずれたりして、余分なシール剤をふき取る必要が発生する。更にもし、両部位の間隙を広くとれば多量にシール剤を塗布するために、多少のシール剤の移動に対応できるが、このように間隙を広く取ることは、シール剤を多量に塗布しなければならないのみならず、多量にシール剤を塗布したとしても希望の防水性を得ることが困難な場合もある。使用するシール剤に対して適量の塗布量が最も防水性を確保できるからである。

　そのためケース１の斜面部１２とコネクタ部２の斜面部２１は、両部位をはめ込む際には相互間に空隙を保持しておく必要があり、所定の位置に両部位が配置されて最後に両斜面部が当接するようにすることでシール剤の押し出しを防止することができる。そのためケースの溝１３にコネクタ部２の衝立部２２が遊嵌状に挿入できるように規制壁１４の幅、高さを規定する。また衝立部２２の先端２２ａを挿入しやすいように幅が細くなっている。衝立部２２が溝１３に半分の位置に挿入されたとしても、両斜面部１２、２１には空隙を有しているので、塗布されたシール剤が押し出される心配がない。

　この状態で衝立部２２が溝１３に完全に挿入された場合に両斜面部１２、２１が当接することが期待されるが、上記衝立部２２と溝１３とは遊嵌状であるため、両斜面部１２、２１がシール剤を多量に塗布しない限り確実な当接はあり得ない。この実施例では、衝立部２２の上部に斜面部２３ａを有する突起部２３を設けるものである（図３（ｂ）参照）。衝立部２２がケース１の溝１３に挿入されると、この突起部２３が溝１３の隣の規制壁１４の内面と接触し、衝立部２２が溝１３に完全に挿入される位置で上記突起部２３のため、コネクタ部２の一方、すなわちコネクタピン２４ａ、２５ａ側が僅かに持ち上がるように移動し、この突起部２３と溝１３の規制壁１４との寸法関係で両斜面部１２、２１が挿入最終段階で当接するようになる。

　以上のように斜面部１２、２１により両部位の接触面積を大きくするのみではなく、衝立部２２に設けた突起部２３と溝１３の規制壁１４との寸法関係により、最終挿入段階で初めて両斜面部１２、２１が当接することになるので、塗布されたシール剤を有効に利用することができ、希望の防水性を確保することができる。

　なお、突起部２３周辺以外の衝立部２２と溝１３にはその他の箇所と比較して、間隙が大きく設定されている。この間隙にもシール剤を塗布して埋めることは可能であるが、その位置のシール塗布量は考慮する必要性は少ない。その理由は、コネクタ部２とケース１の防水性は、衝立部２２、溝１３よりも内側の突起１０で確保されているためである。
また、コネクタ部２は最終挿入位置ではこの突起部２３により若干水平より上向きに配置されることになる。そのためコネクタ本体２４、２５、ターミナル２４ａ、２５ａは、この上向き角度を考慮して若干下方向に曲げて形成することで、水平性を確保することが可能である。

実施の形態２．
　次に実施の形態２について図４、５に基づき説明する。実施の形態１と同等部位には同一符号を付している。実施の形態１と異なる部分は、主として接合部３０、３１の構成である。実施の形態１では結合板２６の両端部、すなわちケース１の隣り合う２つの隅に接合部３０、３１を設け、この接合部３１に斜面部２１、衝立部２２、溝２７を設けたが、本実施例ではケース１ａのコネクタ部２ａが挿入される場所、すなわち側壁１５の略中央部にコネクタ用の規制ガイド１９が突設され、また斜面部１２の周辺に設置していた衝立部２２、溝２７を省いている。また、座面１６が中央部に一個から両側部に２個へと変更配置されている。さらに制御基板４（図３）の取付け用座１８の高さが実施の形態１より高くなっている。

　一方、コネクタ部２ａは、コネクタ本体２４、２５の中間部に凹部２８が設けられ、さらにこの凹部２８の上部に複数の突起部２３ａが設置されている。上記凹部２８は上記コネクタ用の規制ガイド１９と噛み合うようになっているが、規制ガイド１９はその高さ方向の一部が第１の側壁１５の上表面より突出しており、その裏面１９ａの一部が後で説明するコネクタ部２ａの突起部２３ａと接触するようになっている。また第２の斜面２１の反対側には溝２７ａが形成されている。ケース１ａの斜面部１２とコネクタ部２ａの斜面部２１は、両部位をはめ込む際には相互間に空隙を保持しておく必要があり、所定の位置に両部位が配置されて最後に両斜面部が当接するように配慮することは実施の形態１と同一である。そのためケース１ａの規制壁１４とこれと接合するコネクタ部２ａの溝２７ａの幅、高さを規定する。更にコネクタピン２４ｂ、２５ｂは上方向に屈曲されている他、突出部２９がコネクタ部２の左右端に設けられている点が実施の形態１と異なる。

　このような形状のケース１ａとコネクタ部２ａとの接合を説明する。シール剤を突起部１０に塗布すること、及びケース斜面部１２とコネクタ部斜面部２１の関係は実施の形態１と同等である。コネクタ部２ａは、凹部２８を上記ケース１の規制ガイド１９に嵌めあうように、かつケース斜面部１２に対向する方向に延長された規制壁１４の内面が溝２７ａの面を沿わせながら挿入される。挿入の最終段階で、突起部２３ａと規制ガイド１９の内面１９ａが初めて当接し、その結果コネクタ部２ａが押されて両斜面１２、２１が当接するようになる。これにより実施の形態１と同様に斜面部１２に塗布されたシール剤を押し出すことなく、両面が当接することになるので、防水性が簡単且つ確実に確保できる。またコネクタ部２ａをケース１ａに固定するために、さらにシール剤の固着のために突出部２９と座面１６をネジ止めする。

　その後電子部品他を装着した制御基板４（図３（ｂ）参照）を挿入、コネクタピン２４ｂ、２４ｂを制御基板４の穴に挿入して、例えばハンダ付けする。制御基板４は座１８を利用して固定する。最後にシール剤をケース１ａの高い側壁１１上面と、コネクタ部２の上面１０ａに塗布し、カバー３（図３（ａ）参照）で覆い、ネジ止めする。これにより全部位の組立が完了する。

　以上のようにこの発明の実施の形態２によると、ケース１ａの斜面部１２とコネクタ部２ａの斜面部２１を最終的にはシール剤を介在して当接する構造において、コネクタ部２ａをケース１ａに挿入する際、両斜面部１２，２１に空隙を有して挿入できるように、ケース１ａの規制ガイド１９とコネクタ部２ａの凹部２８とをはめ込むように挿入し、挿入の最終段階において、コネクタ部２ａ側の上記凹部２８の上部に設けた突起部２３ａとケース１ａの規制ガイド内面１９ａが当接することにより、コネクタ部２ａが押される結果、両斜面部１２，２１が当接するように構成したものである。これによりシール剤の押し出しによるシール剤不足、無駄な押し出しによる多量のシール剤の溜まりを生じさせないので、所望の防水能力を確保することができる。また斜面部を利用することにより、両者の接地面積を広く取ることが可能である。

　シール剤を塗布する部位に突起部１０、１０ａを設けたが、突起ではなく凹部であってもよい。この突起部又は凹部は、ケースの上面、及びコネクタ部の上面に設けられており、シールの塗布方向が同一であり塗布工程も簡略化できる。また、コネクタ部の突出部２９をコネクタ本体の周辺に設け、かつケースにも座面１６を上方向に向かって配置し、これを例えばネジ止めにより固定したので、コネクタ部のケースへの挿入方向と同一であり、両者の結合を強固にすることができる。さらにこのネジ止め方向と、カバー３とケース１とのネジ止め方向も一致させたので、ネジを同一方向から挿入し止めることもでき、工作性の向上が図ることもできる。

　なお、この発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜、変更、変形、省略することが可能である。

１、１ａ　ケース、２、２ａ　コネクタ部、３　カバー、４　制御基板、５　電子部品、６　収納室、１０、１０ａ　突起部、１１、１５　側壁、１２　第１の斜面部、２１　　第２の斜面部、１３、２７、２７ａ　溝、１８　座、１４、規制壁、１６　座面、１９　　規制ガイド、１９ａ　　規制ガイド内面、２２　衝立部、２３、２３ａ　突起部、２４、２５　コネクタ本体、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂ　コネクタピン、２６　結合板、２８　凹部、２９　突出部、３０　第１の接合部、３１　第２の接合部。

Claims (8)

1. 　少なくとも一つの第１の側壁とこれより高い第２の側壁とにより囲まれ上部に開口部を有する有底のケースと、前記ケースの第１の側壁側に取り付けられ前記ケース内部との電気的接続を行うコネクタ部と、前記ケースの開口部と前記コネクタ部の上部を覆うカバーとからなり、前記ケース、コネクタ部及びカバーのそれぞれの当接面に防水部材を配置した防水型電子制御装置において、前記ケースのコネクタ部取り付け側には、前記第２の側壁から前記第１の側壁へ連続的に傾斜する第１の斜面部と、この第１の斜面部に対向する方向に配置された規制壁を有する第１の接合部とを形成し、前記コネクタ部には、前記ケースへの挿入時に前記第１の斜面部と対面する第２の斜面部と、前記ケースへの挿入時に前記規制壁の内面に当接すると共にその最終挿入段階で前記第１の斜面部と前記第２の斜面部を当接するようにした第２の接合部とを形成したことを特徴とする防水型電子制御装置。
2. 　前記第１の接合部は、前記第１の斜面部の外側に張り出してその内側に溝を形成し、前記規制壁がこの溝の内壁を構成するようにされると共に、前記第２の接合部は、前記溝に挿入される際前記ケースの規制壁の内面に当接する衝立部を形成し、前記衝立部の上部には前記ケースへの最終挿入時点で前記第１の斜面部と前記第２の斜面部を当接せしめる突起部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の防水型電子制御装置。
3. 　前記第１の接合部は、前記第１の側壁の前記第１の斜面部と離れた位置に規制ガイドを形成し、前記第２の接合部は前記規制ガイドに対応した位置に前記規制ガイドをはめ込む凹部を形成し、前記凹部の上部には前記ケースへの最終挿入段階で前記第１の斜面部と前記第２の斜面部を当接せしめる突起部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の防水型電子制御装置。
4. 　前記コネクタ部の第２の斜面部が前記ケースの第１の斜面部に当接することにより、コネクタ部は前記開口部方向に傾くようにしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の防水型電子制御装置。
5. 　前記ケースの側壁の上面、前記コネクタ部の上面には防水用シ－ル剤を塗布したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の防水型電子制御装置。
6. 　前記ケースの外壁に突出部を設け、前記コネクタ部の前記突出部に対向する位置に座面を設け、前記突出部と座面の当接方向は前記コネクタ部を前記ケースに挿入する方向と同一であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の防水型電子制御装置。
7. 　前記突出部と座面はコネクタ部の中央付近又はコネクタ部の両端付近に配置したことを特徴とする請求項６に記載の防水型電子制御装置。
8. 　前記防水部材が配置される前記ケース、コネクタ部及びカバーのそれぞれの当接面は、一部が突起状又は凹状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の防水型電子制御装置。　

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