特許 6036507 電気機器装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6036507

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】電気機器装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/00 20060101AFI20161121BHJP

   H05K 5/02 20060101ALI20161121BHJP

【ＦＩ】

   H05K5/00 B

   H05K5/02 J

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-84809(P2013-84809)

(22)【出願日】2013年4月15日

(65)【公開番号】特開2014-207360(P2014-207360A)

(43)【公開日】2014年10月30日

【審査請求日】2015年5月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】390001812

【氏名又は名称】アンデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】特許業務法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 渉

(72)【発明者】

【氏名】長元 耕司

(72)【発明者】

【氏名】林 俊洋

【審査官】 久松 和之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１６９３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２０６７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１２０３８３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−１４９６０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０３−２０１５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−０２９８７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６２−２０８６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−０８９９４２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ５／００ − ５／０６

Ｈ０２Ｇ ３／１６

Ｈ０２Ｇ ３／２２

Ｈ０１Ｌ ２３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ゴムよりなり、被取付部材（１００）に係合する取付部（２０）、収容空間（３１）を形成する有底筒状のケース部（３０）、および前記ケース部（３０）の内壁面から前記収容空間内に突出する片持ち梁の突起部（３８）を有するケース（２）と、
前記収容空間に収容された電気機器（１）と、
前記収容空間における前記突起部および前記電気機器の周囲に充填されたポッティング剤によって形成されたポッティング層（４）とを備え、
前記突起部は、前記収容空間の開口部側が自由端であり、前記収容空間の反開口部側が固定端であることを特徴とする電気機器装置。

【請求項2】

前記突起部は板状であることを特徴とする請求項１に記載の電気機器装置。

【請求項3】

前記突起部に貫通孔（３９）が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気機器装置。

【請求項4】

ゴムよりなり、被取付部材（１００）に係合する取付部（２０）、収容空間（３１）を形成する有底筒状のケース部（３０）、および前記ケース部（３０）の内壁面から前記収容空間内に突出する片持ち梁の突起部（３８）を有するケース（２）と、
前記収容空間に収容された電気機器（１）と、
前記収容空間における前記突起部および前記電気機器の周囲に充填されたポッティング剤によって形成されたポッティング層（４）とを備え、
前記取付部は、前記ケース部の底部（３２）および側壁（３４）のうち前記側壁側に配置され、
前記突起部は、前記ポッティング層が前記収容空間から抜け出る向きに見たときに、前記取付部と前記電気機器との間に配置されていることを特徴とする電気機器装置。

【請求項5】

前記取付部は、前記ケース部の底部（３２）および側壁（３４）のうち前記側壁側に配置され、
前記突起部は、前記ポッティング層が前記収容空間から抜け出る向きに見たときに、前記取付部と前記電気機器との間に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電気機器装置。

【請求項6】

前記電気機器は、基板（１１）と、前記基板に実装された電気・電子部品（１２）と、外部ターミナルと接続されるターミナル（１３）とを備え、
前記電気機器は、前記ターミナルの一部を除いて前記ポッティング層に埋設されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電気機器装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ケースに電気機器が収容された電気機器装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の電気機器装置として、ケースに形成された収容空間に半導体リレー等の電気機器を収容し、収容空間における電気機器の周囲にポッティング剤を充填し、収容空間の開口部をベースにて閉塞したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、このような電気機器装置を例えば車両に取り付けて用いる場合、振動吸収のために、ゴム製の取付部材をケースに装着し、その取付部材を車両のステー等に係合させるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−７５６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の電気機器装置は、ケースと取付部材を別部品として形成した後に一体化しているため、部品点数および組み付け工数が多くなるという問題があった。

【0006】

本発明は上記点に鑑みて、電気機器装置における部品点数および組み付け工数の低減を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ゴムよりなり、被取付部材（１００）に係合する取付部（２０）、収容空間（３１）を形成する有底筒状のケース部（３０）、およびケース部（３０）の内壁面から収容空間内に突出する片持ち梁の突起部（３８）を有するケース（２）と、収容空間に収容された電気機器（１）と、収容空間における突起部および電気機器の周囲に充填されたポッティング剤によって形成されたポッティング層（４）とを備えることを特徴とする。

【0008】

これによると、取付部およびケース部をゴムにて一体に形成しているため、振動吸収機能および電気機器を収容する機能を確保しつつ、部品点数および組み付け工数を低減することができる。

【0009】

また、ポッティング層に対して収容空間から抜け出る向きの荷重が作用した場合、ポッティング層とケース部との界面に剥がれが発生する虞があるが、突起部がポッティング層に追従して動くため、突起部とポッティング層との界面は剥がれにくく、突起部とポッティング層との間で接着力が確保され、その結果、ポッティング層が収容空間から脱落することを防止することができる。

【0010】

さらに、請求項１に記載の発明では、突起部は、収容空間の開口部側が自由端であり、収容空間の反開口部側が固定端であることを特徴とする。
これによると、ポッティング層に対して収容空間から抜け出る向きの荷重（すなわち、収容空間の反開口部側から収容空間の開口部側に向かう荷重）が作用した場合、突起部はポッティング層に追従して動きやすいため、突起部とポッティング層との界面は一層剥がれにくくなる。
請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の電気機器装置において、突起部は板状にすることができる。

【0013】

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の電気機器装置において、突起部に貫通孔（３９）が形成されていることを特徴とする。

【0014】

これによると、貫通孔にポッティング剤が回り込むため、突起部とポッティング層との相対移動が防止され、突起部とポッティング層との界面は一層剥がれにくくなる。

【0015】

請求項４または５に記載の発明では、取付部は、ケース部の底部（３２）および側壁（３４）のうち側壁側に配置され、突起部は、ポッティング層が収容空間から抜け出る向きに見たときに、取付部と電気機器との間に配置されていることを特徴とする。

【0016】

これによると、突起部とポッティング層との界面のうち剥がれが最も発生しやすい部位の剥がれを防止することができる。

【0017】

請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電気機器装置において、電気機器は、基板（１１）と、基板に実装された電気・電子部品（１２）と、外部ターミナルと接続されるターミナル（１３）とを備え、電気機器は、ターミナルの一部を除いてポッティング層に埋設されていることを特徴とする。

【0018】

これによると、基板や電気・電子部品への水分等の付着を防止することができる。また、収容空間の開口部を閉塞するベースを廃止することが可能になり、部品点数および組み付け工数を一層低減することができる。

【0019】

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る電気機器装置の正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）の下面図である。

【図2】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は（ａ）の下面図である。

【図3】図２のＤ−Ｄ断面図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る電気機器装置のケース単体を示す正面断面図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る電気機器装置の第１変形例を示すケース単体の下面図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係る電気機器装置の第２変形例を示すケース単体の下面図である。

【図7】本発明の第１実施形態に係る電気機器装置の第３変形例を示すケース単体の下面図である。

【図8】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る電気機器装置のケース単体を示す下面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面図、（ｃ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。

【図9】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る電気機器装置のケース単体を示す下面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ断面図、（ｃ）は（ａ）のＪ−Ｊ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

【0022】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態の電気機器装置は、図示しない車両に搭載された電気機器（図示せず）の通電制御用として用いられる。

【0023】

図２に示すように、電気機器装置は、電気機器１を備えている。この電気機器１は、基板１１と、基板１１に実装されて電気回路を開閉する半導体リレー１２と、基板１１に実装されて半導体リレー１２に電気的に接続された２つのターミナル１３とを備えている。なお、半導体リレー１２は、本発明の電気・電子部品に相当する。

【0024】

ターミナル１３は、導電性金属よりなり、外部ターミナルとしての車両側ターミナル（図示せず）と接続される。そして、一方のターミナル１３は、車両側ターミナルおよび配線（図示せず）を介して車両の電気機器に接続され、他方のターミナル１３は、車両側ターミナルおよび配線（図示せず）を介して車両の蓄電池（図示せず）に接続される。

【0025】

図１〜図４に示すように、電気機器装置は、ゴム（例えば、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＣＲ）にて形成されたケース２を備えている。このケース２は、車両に固定されたステー１００に係合する取付部２０、および電気機器１が収容されるケース部３０を有している。

【0026】

取付部２０には、ステー１００が挿入される取付穴２１が形成されている。なお、ステー１００は、本発明の被取付部材に相当する。

【0027】

ケース部３０は、有底筒状であり、一端が開口した収容空間３１が形成されている。収容空間３１には、電気機器１が収容されるとともに、電気機器１の周囲にポッティング剤が充填されてポッティング層４が形成されている。

【0028】

なお、図１（ｃ）では、ポッティング層４の範囲を明瞭にするために、ポッティング層４の部位をハッチングで示している。

【0029】

ここで、ポッティング層４が収容空間３１から抜け出る向きＥ、換言すると、ケース部３０の底部３２から収容空間３１の開口部に向かう向きＥを、脱離向きＥという。

【0030】

底部３２には、収容空間３１に連通する底部凹部３３が２つ形成されている。この底部凹部３３は、一端が収容空間３１に開口する円柱状空間である第１底部凹部３３１と、第１底部凹部３３１を介して収容空間３１に連通する円柱状空間である第２底部凹部３３２とを有している。

【0031】

第１底部凹部３３１は第２底部凹部３３２よりも脱離向きＥ側に位置している。また、第１底部凹部３３１の内径は第２底部凹部３３２の内径よりも小さく設定されている。そして、第２底部凹部３３２を囲む壁面のうち、脱離向きＥ側に位置するとともに、脱離向きＥに沿って見たときに第１底部凹部３３１の外周側に位置する底部凹部係合面３３３は、脱離向きＥに対して垂直な面になっている。

【0032】

ケース部３０の側壁３４には、収容空間３１に連通する側壁凹部３５が４つ形成されている。側壁凹部３５は、直方体形状の空間である。また、側壁凹部３５を囲む壁面のうち、脱離向きＥ側に位置する側壁凹部係合面３５１は、脱離向きＥに対して垂直な面になっている。

【0033】

側壁３４における反底部側端部（すなわち、収容空間３１の開口部側端部）には、側壁３４の周方向に沿って溝３６が形成されている。また、側壁３４における反底部側端部には、側壁３４の他の部位よりも肉厚が薄い側壁薄肉部３７が形成されている。

【0034】

ケース部３０の側壁３４には、収容空間３１内に突出する直方体で且つ板状の突起部３８が形成されている。この突起部３８は、側壁３４における底部３２から離れた位置を固定端とする片持ち梁であり、その固定端から脱離向きＥに沿って延び、脱離向きＥ側の端部（すなわち、収容空間３１の開口部側端部）が自由端になっている。

【0035】

取付部２０は、ケース部３０の底部３２および側壁３４のうち側壁３４側に配置され、突起部３８は、脱離向きＥに沿って見たときに、取付部２０と電気機器１との間に配置されている。

【0036】

突起部３８には、収容空間３１における電気機器１が配置された空間と収容空間３１における取付部２０側の空間とを連通させる貫通孔３９が形成されている。

【0037】

ポッティング層４は、溝３６や突起部３８を覆う位置、換言すると、収容空間３１における開口部付近まで形成されており、基板１１および半導体リレー１２の全域がポッティング層４に埋設されている。ターミナル１３は、基板１１に近い部位がポッティング層４に埋設され、基板１１から遠い部位がポッティング層４から外部に突出している。

【0038】

また、収容空間３１に充填されたポッティング剤が底部凹部３３および側壁凹部３５に侵入することにより、ポッティング層４には、底部凹部３３に侵入する底部側凸部４１、および、側壁凹部３５に侵入する側壁側凸部４２が形成される。

【0039】

そして、底部凹部係合面３３３と底部側凸部４１との係合、および、側壁凹部係合面３５１と側壁側凸部４２との係合により、ケース２とポッティング層４との脱離向きＥの相対移動が規制される。

【0040】

また、貫通孔３９にポッティング剤が回り込み、突起部３８とポッティング層４との相対移動が規制される。

【0041】

本実施形態では、取付部２０およびケース部３０をゴムにて一体に形成しているため、振動吸収機能および電気機器１を収容する機能を確保しつつ、部品点数および組み付け工数を低減することができる。

【0042】

ところで、外部の配線から電気機器１が荷重を受けた際に、取付部２０と電気機器１との間においてケース２とポッティング層４との剥がれが発生しやすい。

【0043】

ここで、ポッティング層４に対して脱離向きＥの荷重が作用した場合、取付部２０と電気機器１との間に位置する突起部３８はポッティング層４に追従して動くため、突起部３８とポッティング層４との界面は剥がれにくく、突起部３８とポッティング層４との間で接着力が確保され、その結果、ポッティング層４が収容空間３１から脱落することを防止することができる。

【0044】

また、貫通孔３９にポッティング剤が回り込むため、突起部３８とポッティング層４との相対移動が防止され、突起部３８はポッティング層４により確実に追従して動くようになり、突起部３８とポッティング層４との界面は一層剥がれにくくなる。

【0045】

また、底部凹部係合面３３３と底部側凸部４１との係合、および、側壁凹部係合面３５１と側壁側凸部４２との係合により、ケース２とポッティング層４との相対移動を防止できるため、ケース２とポッティング層４との界面の剥がれを防止することができる。

【0046】

また、溝３６を設けてケース２とポッティング層４との接触面積を増加させているため、ケース２とポッティング層４との界面の剥がれをより確実に防止することができる。

【0047】

また、側壁薄肉部３７は変形し易いため、ケース２とポッティング層４とが相対移動する際には、側壁薄肉部３７がポッティング層４に追従し、ケース２とポッティング層４との界面の剥がれをより一層確実に防止することができる。

【0048】

また、電気機器１はターミナル１３の一部を除いてポッティング層４に埋設されているため、基板１１や電気・電子部品１２への水分等の付着を防止することができるとともに、収容空間４１の開口部を閉塞するベースを廃止することができる。

【0049】

なお、上記実施形態における突起部３８は、以下述べる変形例のように、種々変更することができる。

【0050】

図５に示す第１変形例では、脱離向きＥに沿って見たときの突起部３８の形状を、波型にしている。

【0051】

図６に示す第２変形例では、突起部３８における取付部２０側の面および電気機器１側の面に複数の溝３８１を形成している。

【0052】

図７に示す第３変形例では、突起部３８を複数に分割している。

【0053】

これらの変形例によると、ポッティング層４と突起部３８との接触面積が増加し、ポッティング層４と突起部３８との接着力を増加させることができる。

【0054】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、突起部３８の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

【0055】

図８に示すように、突起部３８は、ケース部３０の側壁３４側を固定端とする片持ち梁であり、側壁３４から脱離向きＥに対して垂直方向に延び、脱離向きＥに対して垂直方向の収容空間３１側の端部が自由端になっている。

【0056】

これによると、側壁３４側の固定端から自由端への向き（すなわち、図８（ａ）の紙面右から左への向き）の荷重がポッティング層４に作用した場合に、突起部３８はポッティング層４に特に追従して動きやすい。

【0057】

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、突起部３８の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

【0058】

図９に示すように、突起部３８は、ケース部３０の底部３２を固定端とする片持ち梁であり、底部３２から脱離向きＥに沿って延び、脱離向きＥ側の端部（すなわち、収容空間３１の開口部側端部）が自由端になっている。

【0059】

より詳細には、突起部３８は、ケース部３０の底部３２から脱離向きＥに沿って延びる円柱形状の支柱部３８２、および支柱部３８２における脱離向きＥ側の端部（すなわち、支柱部３８２の自由端側）に配置された円柱形状の鍔部３８３を備えている。また、鍔部３８３の外径は支柱部３８２の外径よりも大きく設定されている。なお、支柱部３８２および鍔部３８３は、角柱形状でもよい。

【0060】

これによると、脱離向きＥの荷重がポッティング層４に作用した場合、支柱部３８２がポッティング層４に追従して動くため、支柱部３８２とポッティング層４との界面が剥がれにくい。

【0061】

また、鍔部３８３とポッティング層４との係合により、ポッティング層４が収容空間３１から脱落することを防止することができる。

【0062】

（他の実施形態）
上記実施形態の電気機器１は、電気回路を開閉する半導体リレー１２を備えて、車両用電気機器の通電制御用として用いられるものであったが、電気機器１は、マイコンや駆動回路等を備えて、車両用電気機器の作動制御用として用いられるものでもよい。さらに、電気機器１は、車両用以外の電気機器の通電制御用や作動制御用として用いられるものでもよい。

【0063】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

【0064】

また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。

【0065】

また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

【0066】

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

【0067】

また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0068】

１ 電気機器
２ ケース
４ ポッティング層
２０ 取付部
３０ ケース部
３１ 収容空間
３８ 突起部
１００ ステー（被取付部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】