WO2022097326A1 - 電子制御装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electronic control device in which a base material and a cover are bonded to each other with a waterproof adhesive to form a housing, and a circuit board on which various electronic components are mounted is housed inside the housing.
- Patent Document 1 when joining the first and second cases, in order to prevent a closed space from remaining between the sealing material and the wall surface of the groove portion, a through hole communicating with the outside is provided in the bottom surface of the groove. Multiple forms are formed. However, in such a configuration, moisture, salt, etc. may cause corrosion or rust on the case through the through holes and invade the inside of the housing, so that the waterproof structure of electronic parts and circuit boards may not be established. ..
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic control device capable of suppressing deterioration of electronic components and circuit boards housed inside a housing.
- a circuit board on which electronic components are mounted a first member to which the circuit board is mounted and having a groove around the mounting portion of the circuit board, and a protrusion arranged in the groove.
- a housing having a second member having a portion is provided, and a groove portion of the first member and a protrusion of the second member are joined by a first adhesive to form an internal space to form a housing for accommodating the circuit board.
- an electronic control device provided with a retention portion that opens in the groove portion of the first member and retains a surplus of the first adhesive.
- the excess adhesive is allowed to flow into the retaining portion and retained, it is not necessary to provide a through hole that communicates with the outside. As a result, corrosion and rust are generated in the first member, and a waterproof structure for electronic components and circuit boards housed inside the housing is established. Therefore, it is possible to provide an electronic control device capable of suppressing deterioration of electronic components and circuit boards housed inside the housing.
- FIG. 7A It is a perspective view of the region surrounded by the two-dot chain line of FIG. 7A. It is a perspective view for demonstrating the vicinity of the 2nd staying part in the base material shown in FIG. It is an enlarged perspective view of the region surrounded by the two-dot chain line of FIG. 8A. It is a perspective view which shows the process of applying a waterproof adhesive to the base material shown in FIG. It is a perspective view which shows the process of attaching a wiring board and a connector to the base material shown in FIG.
- FIG. 11 It is a perspective view which shows the process of attaching a cover to the base material shown in FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the stagnant portion in FIG. It is an enlarged perspective view near the staying part of the base material in the electronic control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is an enlarged perspective view near the 1st staying part of the base material in the electronic control apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is an enlarged perspective view near the 2nd staying part of the base material in the electronic control apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention.
- FIG. 1 is an exploded perspective view of the electronic control device according to the embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a plan view of the electronic control device
- FIG. 3 is a side view thereof
- FIG. 4 is a front view thereof.
- the electronic control device 10 has a waterproof structure and is installed, for example, in the engine room of a vehicle. Then, the engine, transmission, brake, and the like are controlled according to the driving operation by the driver and the state of the vehicle and the surrounding environment.
- the electronic control device 10 includes a housing 11 and a plate-shaped circuit board 13 on which various electronic components (not shown) and the like are mounted and a connector 12 is attached. There is.
- the housing 11 is configured by joining a base material (first member) 14 and a resin cover (second member) 15 via waterproof adhesives 16 and 17 as sealing materials.
- the waterproof adhesive (first adhesive) 16 is applied to the inside of the groove 14a formed on the peripheral edge of the base material 14 and the attachment portion 14b of the connector 12, and is applied between the base material 14 and the cover 15 and between the base material 14 and the connector. 12 are adhesively joined.
- the waterproof adhesive (second adhesive) 17 is applied along the outer peripheral portion of the connector 12 excluding the joint portion with the base material 14, and the connector 12 and the cover 15 are adhesively bonded. Excess adhesive is contained in the groove 14a of the base material 14 in the region below the slope of the connector 12 (the region surrounded by the two-dot chain lines DL1 and DL2 called the three-way junction) where the waterproof adhesive 16 and the waterproof adhesive 17 meet.
- the bottomed holes (retention portions) 18-1 and 18-2 are provided to allow the water to flow in and stay. These bottomed holes 18-1 and 18-2 are formed by opening in the groove portion 14a, respectively. In this way, the base material 14 and the cover 15 are joined by the waterproof adhesives 16 and 17 to close the internal space, thereby forming the waterproof housing 11 for accommodating the circuit board 13.
- the circuit board 13 is attached to the pedestals 20-1 to 20-4 of the base material 14 with screws 19-1 to 19-4, and is housed entirely in the internal space formed by the base material 14 and the cover 15. .
- various electronic components such as a microcomputer (microcomputer) composed of ICs and LSIs, power transistors, resistors, and capacitors are mounted on one or both sides of the circuit board 13.
- a connector 12 having a plurality of pins is installed at one end of the circuit board 13 with the connection portion exposed while being sandwiched between the base material 14 and the cover 15.
- the connector 12 is for electrically connecting various electronic components and circuits mounted on the circuit board 13 to an external device of the housing 11, and is connected to the external connector to supply electric power. At the same time, various signals are transmitted and received.
- the cover 15 is provided with a breathing filter 21.
- the breathing filter 21 is for ensuring ventilation, maintaining the pressure adjusting function, and making the inside of the housing 11 waterproof and dustproof.
- FIG. 5A to 5C are a plan view, a side view, and a front view of the base material 14 in the electronic control device according to the first embodiment of the present invention, respectively.
- FIG. 6 is a perspective view of the base material 14.
- a groove portion 14a to which the waterproof adhesive 16 is applied is formed around the attachment portion of the circuit board 13 in the base material 14, and in this example, the peripheral portion of the base material 14.
- Bottomed holes (retained portions) 18-1 and 18-2 are provided in the groove portion 14a at a position corresponding to the region below the slope (three-way junction) of the connector 12. These bottomed holes 18-1 and 18-2 function as a retention portion for allowing excess waterproof adhesive to flow in and stay.
- FIGS. 8A and 8B show an enlarged view of the vicinity of the first retention portion (bottomed hole 18-1) in the base material 14 shown in FIG. 7A is a perspective view of the base material 14, and FIG. 7B is an enlarged perspective view of a region surrounded by the alternate long and short dash line AA of FIG. 7A.
- FIGS. 8A and 8B show an enlarged view of the vicinity of the second retaining portion (bottomed hole 18-2) in the base material 14 also shown in FIG. 8A is a perspective view of the base material 14, and FIG. 8B is an enlarged perspective view of a region surrounded by the alternate long and short dash line AB of FIG. 7A.
- the bottomed hole 18-1 is formed by opening in the side wall inside the groove portion 14a (inside the outer edge portion of the base material 14).
- the diameter ⁇ H1 of the opening in the bottomed hole 18-1 is smaller than the width ⁇ T1 of the groove portion 14a. Further, it is formed deeper than the depth ⁇ D1 of the groove portion 14a.
- the bottomed hole 18-2 is formed by opening in the side wall inside the groove portion 14a (inside the outer edge portion of the base material 14).
- FIG. 9 shows a step of applying the waterproof adhesive 16 to the base material 14, and is based on the nozzle 30 while discharging the waterproof adhesive 16 from the entire circumference of the peripheral portion of the base material 14, that is, the nozzle 30.
- the waterproof adhesive 16 is applied to the inside of the groove portion 14a and the mounting portion 14b of the connector 12 by moving the material 14 along the peripheral edge portion.
- the circuit board 13 is attached to the pedestals 20-1 to 20-4 of the base material 14 with screws 19-1 to 19-4, and the base material 14 is mounted upward from the board mounting surface side. While positioning the connector 12 with the protruding stoppers 23-1 and 23-2, one side surface of the connector 12 is adhesively fixed to the base material 14 with the waterproof adhesive 16.
- the waterproof adhesive 17 is discharged from the nozzle 30 and applied to the upper surface and both side surfaces of the outer peripheral portion of the connector 12. Then, as shown in FIG. 11, the cover 15 is adhered to the base material 14 with the waterproof adhesive 16, and the connector 12 and the cover 15 are adhered with the waterproof adhesive 17 to complete the electronic control device.
- the protrusion 15a of the cover 15 is arranged in the groove portion 14a of the base material 14, and the waterproof adhesive applied in the groove portion 14a. 16 is bonded and joined.
- the amount of the adhesive in the region under the slope of the connector 12 (the confluence position of the waterproof adhesives 16 and 17), and it tends to be excessive.
- the base material 14 and the cover 15 are combined to close the internal space, there is no through hole communicating with the outside. Therefore, the occurrence of corrosion and rust on the base material 14 is suppressed, and a waterproof structure for electronic components and circuit boards housed inside the housing is established.
- FIG. 13 is an enlarged perspective view of the vicinity of the stagnant portion of the base material in the electronic control device according to the second embodiment of the present invention.
- the retention portion is formed by the bottomed holes 18-1 and 18-2, but in the second embodiment, the retention portion is a through hole 22 that communicates the retention portion to the internal space of the housing 11. -2 (not shown, but the same applies to the through hole 22-1). That is, the through hole 22-2 penetrates from the side wall of the groove portion 14a to the thick portion for fixing one side surface of the connector 12 in the base material 14 or the vicinity thereof, and communicates with the internal space of the housing 11.
- the stagnant portion is formed by a through hole 24-1 (not shown, but the same applies to the through hole 24-2) that communicates the retention portion with the internal space of the housing 11. are doing. That is, the through hole 24-1 penetrates the triangular stopper 23-1 that positions and fixes the connector 12 from the side wall of the groove portion 14a, and communicates with the internal space of the housing 11.
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Abstract
電子制御装置10は、回路基板13と第1、第2部材14,15を備える。回路基板には、各種の電子部品が実装されている。第1部材には、回路基板が取り付けられ、この回路基板の取付部の周辺に溝部14aを有する。第2部材は、溝部内に配置される突起部15aを有する。これら溝部と突起部とを第1接着剤により接合して内部空間を形成し、回路基板を収容する筐体を構成する。第1部材における溝部内には、余剰の接着剤を滞留させる滞留部18-1,18-2が設けられている。これら滞留部はそれぞれ、溝部の内側の側壁に開口して形成される。
Description
本発明は、基材とカバーの周囲を防水接着剤で接着して筐体を構成し、この筐体内部に、各種の電子部品が実装された回路基板を収容する電子制御装置に関する。
従来、この種の電子制御装置では、例えば特許文献1に記載されているように、第1ケース(基材)の周縁部に形成される溝部に対して、第2ケース(カバー)の周縁部に形成される突起部がシール材を介して押し込まれて筐体が構成されている。そして、この筐体の内部空間に電子部品が実装された回路基板が収容される。
ところで、上記特許文献1では、第1、第2ケースを接合する際、シール材と溝部の壁面との間に密閉空間が残るのを防止するために、溝底面に外部に連通する貫通孔を複数形成している。しかしながら、このような構成では、貫通孔を介して水分や塩分などが、ケースに腐食や錆を発生させ、筐体内部に侵入し、電子部品や回路基板の防水構造が成立しない可能性がある。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、筐体内部に収容された電子部品や回路基板の劣化を抑制できる電子制御装置を提供することにある。
本発明の一側面によると、電子部品が実装された回路基板と、前記回路基板が取り付けられ、この回路基板の取付部の周辺に溝部を有する第1部材と、前記溝部内に配置される突起部を有する第2部材とを備え、前記第1部材の溝部と前記第2部材の突起部とを第1接着剤により接合して内部空間を形成し、前記回路基板を収容する筐体を構成する電子制御装置において、前記第1部材における前記溝部内に開口し、余剰の前記第1接着剤を滞留させる滞留部を設けた電子制御装置が提供される。
本発明によれば、余剰の接着剤を滞留部に流入させて滞留させるので、外部に連通する貫通孔を設ける必要がない。これによって、第1部材に腐食や錆を発生させ、筐体内部に収容された電子部品や回路基板の防水構造が成立する。従って、筐体内部に収容された電子部品や回路基板の劣化を抑制できる電子制御装置が提供できる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る電子制御装置の分解斜視図、図2は電子制御装置の平面図、図3はその側面図、図4はその正面図である。この電子制御装置10は、防水構造であり、例えば車両のエンジンルーム内に設置される。そして、運転者による運転操作と車両の状態や周辺環境に応じて、エンジン、トランスミッション、ブレーキ等の制御を実行する。
図1は、本発明の実施形態に係る電子制御装置の分解斜視図、図2は電子制御装置の平面図、図3はその側面図、図4はその正面図である。この電子制御装置10は、防水構造であり、例えば車両のエンジンルーム内に設置される。そして、運転者による運転操作と車両の状態や周辺環境に応じて、エンジン、トランスミッション、ブレーキ等の制御を実行する。
図1乃至図4に示す如く、電子制御装置10は、筐体11と、各種の電子部品(図示せず)等が実装され、コネクタ12が取り付けられた板状の回路基板13とを備えている。筐体11は、基材(第1部材)14と樹脂製のカバー(第2部材)15を、シール材としての防水接着剤16,17を介して接合することで構成される。防水接着剤(第1接着剤)16は、基材14の周縁部に形成された溝部14a内とコネクタ12の取付部14bに塗布され、基材14とカバー15間、及び基材14とコネクタ12間を接着接合する。
また、防水接着剤(第2接着剤)17は、基材14との接合部を除く、コネクタ12の外周部に沿って塗布され、コネクタ12とカバー15間を接着接合する。防水接着剤16と防水接着剤17が合流する、コネクタ12の斜面下の領域(三叉路と呼ばれる二点鎖線DL1,DL2で囲んだ領域)の基材14の溝部14a内には、余剰の接着剤を流入させて滞留させる有底孔(滞留部)18-1,18-2が設けられている。これらの有底孔18-1,18-2はそれぞれ、溝部14a内に開口して形成される。
このように、基材14とカバー15とを防水接着剤16,17により結合して内部空間を閉塞することで、回路基板13を収容する防水構造の筐体11を構成する。
このように、基材14とカバー15とを防水接着剤16,17により結合して内部空間を閉塞することで、回路基板13を収容する防水構造の筐体11を構成する。
回路基板13は、ネジ19-1~19-4で基材14の台座20-1~20-4に取り付けられ、全体が基材14とカバー15で形成された内部空間内に収容されている。図示しないが、この回路基板13の一方の面または両面に、ICやLSIなどで構成されたマイクロコンピュータ(マイコン)、パワートランジスタ、抵抗、コンデンサ等の各種の電子部品が実装されている。また、回路基板13の一端部には、複数のピンを有するコネクタ12が、基材14とカバー15とで挟まれた状態で接続部を露出して設置されている。このコネクタ12は、回路基板13に実装された各種の電子部品や回路と、筐体11の外部の機器とを電気的に接続するためのもので、外部コネクタに接続されて電力が供給されるとともに種々の信号の送受信が行われる。
なお、カバー15には、呼吸フィルタ21が設けられている。この呼吸フィルタ21は、通気を確保し、圧力調整機能を保持しながら筐体11内を防水・防塵仕様にするためのものである。
図5A乃至5Cはそれぞれ、本発明の第1の実施形態に係る電子制御装置における基材14の平面図、側面図、及び正面図である。図6は基材14の斜視図である。基材14における回路基板13の取付部の周辺、本例では基材14の周縁部に防水接着剤16が塗布される溝部14aが形成されている。コネクタ12の斜面下(三叉路)の領域に対応する位置の溝部14aには、有底孔(滞留部)18-1,18-2が設けられている。これらの有底孔18-1,18-2は、余剰の防水接着剤を流入させて滞留させる滞留部として機能する。
図7A,7Bは、図6に示した基材14における第1滞留部(有底孔18-1)付近を拡大して示している。図7Aは基材14の斜視図であり、図7Bは図7Aの二点鎖線AAで囲んだ領域の拡大斜視図である。また、図8A,8Bは、同じく図6に示した基材14における第2滞留部(有底孔18-2)付近を拡大して示している。図8Aは基材14の斜視図であり、図8Bは図7Aの二点鎖線ABで囲んだ領域の拡大斜視図である。
図7Bに示すように、有底孔18-1は、溝部14aの内側(基材14の外縁部に対して内側)の側壁に開口して形成される。この有底孔18-1における開口の直径ΔH1は、溝部14aの幅ΔT1よりも小さい。また、溝部14aの深さΔD1よりも深く形成されている。
同様に、図8Bに示すように、有底孔18-2は、溝部14aの内側(基材14の外縁部に対して内側)の側壁に開口して形成される。この有底孔18-2における開口の直径ΔH2は、溝部14aの幅ΔT2(=ΔT1)よりも小さい。また、溝部14aの深さΔD2(=ΔD1)よりも深く形成されている。
同様に、図8Bに示すように、有底孔18-2は、溝部14aの内側(基材14の外縁部に対して内側)の側壁に開口して形成される。この有底孔18-2における開口の直径ΔH2は、溝部14aの幅ΔT2(=ΔT1)よりも小さい。また、溝部14aの深さΔD2(=ΔD1)よりも深く形成されている。
図9乃至図11はそれぞれ、上述した電子制御装置10のアセンブリ工程の一部を示している。図9は、基材14に防水接着剤16を塗布する工程を示しており、基材14の周辺部の全周、すなわち、ノズル30から防水接着剤16を吐出しつつ、このノズル30を基材14の周縁部に沿って移動させ、溝部14a内とコネクタ12の取付部14bに防水接着剤16を塗布する。
次に、図10に示すように、基材14の台座20-1~20-4にネジ19-1~19-4で回路基板13を取り付けるとともに、基材14の基板搭載面側から上方に突出したストッパ23-1,23-2によりコネクタ12の位置決め行いつつ、このコネクタ12の一側面を防水接着剤16により基材14に接着固定する。
その後、コネクタ12の外周部の上面と両側面に、ノズル30から防水接着剤17を吐出して塗布する。そして、図11に示すように、基材14に防水接着剤16によりカバー15を接着し、コネクタ12とカバー15を防水接着剤17で接着して電子制御装置を完成する。
上述したカバー取付工程において、図12に示すように、基材14とカバー15は、基材14の溝部14a内にカバー15の突起部15aが配置され、溝部14a内に塗布された防水接着剤16により接着されて接合される。この接合の際、コネクタ12の斜面下の領域(防水接着剤16,17の合流位置)は接着剤の量の制御が難しく、余剰になりやすいが、この領域に生ずる余剰の防水接着剤16を、滞留部18-1,18-2に流入させて滞留させることで、接着剤が外部に溢れ出るのを抑制できる。
しかも、基材14とカバー15を結合して内部空間を閉塞するので、外部に連通する貫通孔がない。よって、基材14の腐食や錆の発生を抑制し、筐体内部に収容された電子部品や回路基板の防水構造が成立する。
しかも、基材14とカバー15を結合して内部空間を閉塞するので、外部に連通する貫通孔がない。よって、基材14の腐食や錆の発生を抑制し、筐体内部に収容された電子部品や回路基板の防水構造が成立する。
図13は、本発明の第2の実施形態に係る電子制御装置における基材の滞留部付近の拡大斜視図である。上述した第1の実施形態では、滞留部を有底孔18-1,18-2で形成したが、本第2の実施形態では、滞留部を筐体11の内部空間へ連通する貫通孔22-2(図示しないが貫通孔22-1も同様)で形成している。すなわち、貫通孔22-2は、溝部14aの側壁から基材14におけるコネクタ12の一側面を固定する肉厚部、あるいはその近傍を貫通し、筐体11の内部空間に連通している。
このような構成であっても、余剰の接着剤を貫通孔22-1,22-2に流入させて滞留させることで、接着剤が外部に溢れ出るのを抑制できる。しかも、貫通孔22-1,22-2は外部に連通していないので、筐体11の内部に収容された電子部品や回路基板の劣化を抑制できる。
図14及び図15はそれぞれ、本発明の第3の実施形態に係る電子制御装置における基材の滞留部付近を異なる方向から見た拡大斜視図である。本第3の実施形態では、上述した第2の実施形態と同様に、滞留部を筐体11の内部空間へ連通する貫通孔24-1(図示しないが貫通孔24-2も同様)で形成している。すなわち、貫通孔24-1は、溝部14aの側壁から、コネクタ12の位置決めと固定を行う三角形状のストッパ23-1を貫通し、筐体11の内部空間に連通している。
このような構成であっても、余剰の接着剤を貫通孔24-1,24-2に流入させて滞留させることで、接着剤が外部に溢れ出るのを抑制できる。しかも、貫通孔24-1,24-2は外部に連通していないので、筐体11内部に収容された電子部品や回路基板の劣化を抑制できる。
なお、本発明は、上述した第1乃至第3の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態で説明した構成は、本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものに過ぎない。従って、本発明は、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で様々な形態に変更することができる。
10…電子制御装置、11…筐体、12…コネクタ、13…回路基板、14…基材(第1部材)、14a…溝部、14b…コネクタの取付部、15…カバー(第2部材)、15a…突起部、16,17…防水接着剤(接着剤)、18-1,18-2…有底孔(滞留部)、19-1~19-4…ネジ、20-1~20-4…台座、21…呼吸フィルタ、22-1,22-2,24-1,24-2…貫通孔(滞留部)、23-1,23-2…ストッパ、30…ノズル
Claims (8)
- 電子部品が実装された回路基板と、
前記回路基板が取り付けられ、この回路基板の取付部の周辺に溝部を有する第1部材と、
前記溝部内に配置される突起部を有する第2部材とを備え、
前記第1部材の溝部と前記第2部材の突起部とを第1接着剤により接合して内部空間を形成し、前記回路基板を収容する筐体を構成する電子制御装置において、
前記第1部材における前記溝部内に開口し、余剰の前記第1接着剤を滞留させる滞留部を設けた、
ことを特徴とする電子制御装置。 - 前記第1部材と前記第2部材とで挟まれた状態で設置され、前記回路基板に実装された電子部品と前記筐体の外部とを電気的に接続するコネクタを更に備え、
前記コネクタは、前記第1接着剤により前記第1部材に接着され、第2接着剤により前記第2部材に接着され、
前記滞留部は、前記第1接着剤と前記第2接着剤の合流位置に設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。 - 前記滞留部は、前記第1部材における前記溝部内に形成された有底孔である、ことを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。
- 前記滞留部は、前記溝部の側壁よりも小さい、ことを特徴とする請求項3に記載の電子制御装置。
- 前記滞留部は、前記溝部よりも深い、ことを特徴とする請求項3に記載の電子制御装置。
- 前記滞留部は、前記第1部材における前記溝部に形成され、前記溝部内から前記筐体の内部空間に連通する貫通孔である、ことを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。
- 前記第1部材は、前記回路基板の取付部の周辺に前記第1接着剤が塗布される溝部が形成され、前記コネクタの斜面下の領域に対応する位置の溝部内に、前記滞留部が設けられた基材であり、
前記第2部材は、前記回路基板を覆う樹脂製のカバーであり、
前記筐体は、前記基材に前記カバーを、シール材を介して接合することで構成される、ことを特徴とする請求項2に記載の電子制御装置。 - 前記第1接着剤及び前記シール材は、防水接着剤である、ことを特徴とする請求項7に記載の電子制御装置。
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