特許 6355994 制御装置の防水構造

(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】6355994

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】制御装置の防水構造

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/06 20060101AFI20180702BHJP

【ＦＩ】

   H05K5/06 A

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-141077(P2014-141077)

(22)【出願日】2014年7月9日

(65)【公開番号】特開2016-18905(P2016-18905A)

(43)【公開日】2016年2月1日

【審査請求日】2017年5月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000138462

【氏名又は名称】株式会社ユーシン

(74)【代理人】

【識別番号】100144048

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 智弘

(74)【代理人】

【識別番号】100189186

【弁理士】

【氏名又は名称】大石 敏弘

(74)【代理人】

【識別番号】100207561

【弁理士】

【氏名又は名称】柳元 八大

(74)【代理人】

【識別番号】100076196

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 寛治

(72)【発明者】

【氏名】福江 剛

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 充

【審査官】 石坂 博明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１５２３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３２１４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０３１４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８２９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４２４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２４４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４８４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２１００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６９６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１９９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２２３６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１３３４０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０５５７４２５４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ５／００−５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御部材である電気部品を設けたプリント基板が内装された制御装置の防水構造において、
前記制御装置の装置ケースは、第１ケースと、この第１ケースの開口部を塞ぐ第２ケースとで形成し、
さらに、前記第１ケースと第２ケースとの連結部には防水手段を備えると共に、前記第２ケースには、前記プリント基板を外部装置と電気接続する接続部材を引き出すコネクタ部を設け、
前記防水手段は、前記第１ケースの開口側となる周側面に圧接させる第２ケースに設けた第１シール部と、前記プリント基板に対する前記コネクタ部の対向面に設けた第２シール部とから形成し、
前記第２シール部には、前記プリント基板と前記接続部材との電気接続部を囲って前記プリント基板に圧接させるリブを形成し、さらに、前記電気接続部を覆う封止樹脂を前記コネクタ部の内部に充填させたことを特徴とする制御装置の防水構造。

【請求項2】

請求項１に記載した防水構造において、
前記第２ケースには、その周囲に沿って前記第１ケースの開口側となる周側面を嵌入させる溝状部を形成し、この溝状部の溝面に沿って前記第１シール部を設けたことを特徴とする制御装置の防水構造。

【請求項3】

請求項２に記載した防水構造において、
前記防水手段の第１、第２シール部を第２ケースと一体形成するために、シール材を供給するゲート孔を前記溝状部に設けたことを特徴とする制御装置の防水構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御部材である電気部品を設けたプリント基板が内装された制御装置の浸水を防止する防水構造に関する。

【背景技術】

【0002】

図９は、第１従来例として示した制御装置で、前面の意匠面１１にスイッチ操作部１２を有する制御装置となっており、装置ケース１３の内部には、タクトスイッチ１４やＬＥＤ１５などの電気部品を設けたプリント基板１６がねじ止めなどによって配設されている。

【0003】

そして、この制御装置の内部には、装置ケース１３の裏側から供給されたポッティング剤（封止樹脂）１７を充填させて浸水を防ぐ防水構造となっているが、ポッティング剤の付着によってタクトスイッチ１４が動作不良となったり、ＬＥＤ１５の発光が遮られる等の支障があるため、これら電気部品にポッティング剤の付着を防ぐためのラバー１８が設けられている。

【0004】

図１０は、第２従来例として示した制御装置で、装置ケース２１内には、電気部品２２を設けたプリント基板２３が配設され、また、装置ケース２１内がポッティング剤（封止樹脂）２４によって充填されている。
この制御装置の場合は、ポッティング剤が付着しても問題とならない電気部品がプリント基板２３に搭載されてることから、ポッティング剤２４が各電気部品２２に接触する状態で装置ケース２１内に充填されている。

【0005】

上記第２従来例の制御装置は、ポッティング剤２４によって浸水が防止されるが、その他に、プリント基板２３にハンダ付けされた電気部品２２を外部雰囲気から保護する目的をもっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開昭６１−１２１７８０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記した第１、第２従来例の制御装置は、装置ケース内の多くの部分にポッティング剤を充填させて防水する構造となっているため、ポッティング剤を大量に使用したものとなっている。
したがって、プリント基板に設けるスイッチやＬＥＤなどの電気部品が多くなったり、各電気部品の間隔が狭くなると、ラバーだけではポッティング剤の付着を防ぐことが困難となる。

【0008】

さらに、大量のポッティング剤を使用するために、制御装置の重量が増すばかりでなく、ポッティング剤のコストもアップすることになる。
そこで、本発明では、封止樹脂としてのポッティング剤の使用量を可能なる限り少なくして防水性能を高めた制御装置の防水構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記した目的を達成するため、本発明では、第１の発明として、制御部材である電気部品を設けたプリント基板が内装された装置ケースの防水構造において、 前記装置ケースは、第１ケースと、この第１ケースの開口部を塞ぐ第２ケースとで形成し、さらに、前記第１ケースと第２ケースとの連結部には防水手段を備えると共に、前記第２ケースには、前記プリント基板を外部装置と電気接続する接続部材を引き出すコネクタ部を設け、前記防水手段は、前記第１ケースの開口側となる周側面に圧接させる第２ケースに設けた第１シール部と、前記プリント基板に対する前記コネクタ部の対向面に設けた第２シール部とから形成したことを特徴とする制御装置の防水構造を提案する。

【0010】

第２の発明としては、上記した第１の発明の防水構造において、前記第２ケースには、その周囲に沿って前記第１ケースの開口側となる周側面を嵌入させる溝状部を形成し、この溝状部の溝面に沿って前記第１シール部を設けたことを特徴とする制御装置の防水構造を提案する。

【0011】

第３の発明としては、上記した第２の発明の防水構造において、前記防水手段の第１、第２シール部を第２ケースと一体形成するために、シール材を供給するゲート孔を前記溝状部に設けたことを特徴とする制御装置の防水構造を提案する。

【0012】

第４の発明としては、上記した第１〜第３の発明のいずれかの防水構造において、前記第２シール部には、前記プリント基板と前記接続部材との電気接続部を囲って前記プリント基板に圧接させるリブを形成し、さらに、前記電気接続部を覆う封止樹脂を前記コネクタ部の内部に充填させたことを特徴とする制御装置の防水構造を提案する。

【発明の効果】

【0013】

第１の発明は、プリント基板を内装させた装置ケースが第１ケースと第２ケースとで形成され、第１、第２ケースの接合部には第１シール部からなる防水手段が設けられている。
そして、第１シール部が、第１ケースの開口側となる周側面に圧接させる第２ケースに設けたシール部構成となっているので、装置ケースの周囲からの浸水が防止される。

【0014】

また、プリント基板を外部装置と電気接続する接続部材を引き出すコネクタ部については、プリント基板に対するコネクタ部の対向面に第２シール部を設けた防水構造としてある。
したがって、本発明の制御装置は、第１、第２ケースと、第１、第２シール部である防水手段とによって、装置ケース内が閉塞されるので、外部からの浸水が確実に防止される。

【0015】

このことから、特に、ポッティング剤（封止樹脂）を使用しないで防水が可能になるから、従来例のように、ラバーだけではポッティング剤の付着が困難になったり、また、大量のポッティング剤の使用により制御装置の重量が増したり、ポッティング剤のコストもアップするなどの問題がない。

【0016】

第２の発明は、第２ケースの周囲に沿って第１ケースの開口側となる周側面を嵌入させる溝状部を形成し、この溝状部の溝面に沿って前記したところの第１シール部を設けた構成の防水構造が特徴となっている。

【0017】

第３の発明は、第１、第２シール部を第２ケースと一体形成するために、シール材を供給するゲート孔を前記溝状部に設けたことが特徴となっている。
このように構成すれば、第１、第２のシール部を組付ける作業がいらないし、第１、第２のシール部を一回の形成工程で製造できるので、製造工程を簡素化することができる。

【0018】

第４の発明は、第２シール部にリブを設けてプリント基板に圧接させる構成としたので、シール性能を高めることができる他、プリント基板を確実に固定させることができる。
また、コネクタ部内部には封止樹脂を充填するが、上記のリブにより制御装置内への封止樹脂の漏れを防ぐことができる。
さらに、封止樹脂はコネクタ部の内部に充填するだけで足りるので、従来例の制御装置の封止樹脂の使用量に比べ大幅に減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態として示した制御装置の斜視図である。

【図2】背面側から見た上記制御装置の斜視図である。

【図3】図１上のＡ―Ａ線拡大断面図である。

【図4】図３に示す鎖線部分Ｚを拡大して示した部分断面図である。

【図5】上記制御装置に備える第２ケースの内面図である。

【図6】コネクタ部分を拡大して示した上記第２ケース内面の部分的な斜視図である。

【図7】図５上のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図8】図５上のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

【図9】第１従来例として示した制御装置の縦断面図である。

【図10】第２従来例として示した制御装置の横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

次に、本発明を農作業機に搭載する制御装置として実施する一実施形態について図面に沿って説明する。
図１は、制御装置の斜視図、図２は同制御装置を背面側から見た斜視図、図３は図１に示すＡ−Ａ線の拡大断面図である。

【0021】

図１に示すように、制御装置５０の前面側の意匠板５０ａには複数のスイッチ操作部５１を備えている。
これらスイッチ操作部５１はそれらを押圧操作することで、図３に示すところのタクトスイッチ５２をスイッチ動作させることができる。
タクトスイッチ５２はその他の電気部品と共にプリント基板５３に設けてある。

【0022】

そして、プリント基板５３は、第１ケース（前側ケース）５４と第２ケース（後側ケース）５５とからなる装置ケース内に配設してある。
すなわち、このプリント基板５３は第２ケース５５内面にねじ止めによって取り付けてある。

【0023】

また、第２ケース５５には、横長断面形状とした中空のコネクタ部５５ａを一体形成してあり、このコネクタ部５５ａが内部から外部に連通して後方に向かって突出している。
コネクタ部５５ａは、プリント基板５３を外部装置に電気接続するハーネス（接続部材）５６を装置ケース外に引き出す部所である。
なお、第１ケース５４と第２ケース５５はＡＢＳ樹脂材により形成してある。

【0024】

一方、第２ケース５５には、図３、図４、図５に示したように、その後方周囲に一連に設けた溝状部５７が一体に形成してある。
なお、図４は、図３に示す鎖線部分Ｚを拡大して示した部分断面図、図５は、第２ケース５５の内面図である。
この溝状部５７は、第２ケース５５の周側面である内壁５７ａと、この内壁５７ａから横方向に張り出させたフランジ部５７ｂと、このフランジ５７ｂの先端部から内壁５７ａに平行させて折り返した外壁５７ｃとで形成してある。

【0025】

そして、溝状部５７の内壁５７ａの外面と、フランジ５７ｂの内面と、外壁５７ｃの内面とには、第１シール部５８を形成するエラストマ（弾力ゴム）５９が一体的に設けてある。
また、エラストマ５９は、図３、図４、図５、図６に示す如く、プリント基板５３に対向するコネクタ部５５ａの内端面（プリント基板との対向面）５５ｂにも第２シール部６０として一体的に形成してある。
なお、図６は、コネクタ部分５５ａを拡大して示した第２ケース５５の内面の部分的な斜視図である。

【0026】

さらに、第１シール部５８には、図４、図７に示すように、エラストマ５９と一体形成した一対のリブ５９ａ、５９ｂが溝状部５７の内向きとして突出形成してある。
そして、これら一対のリブ５９ａ、５９ｂの先端間隔は、第１ケース５４の側面５４ａの板厚に比べ多少狭い間隔としてある。
同様に、第２シール部６０には、図４、図８に示すように、エラストマ５９と一体形成したリブ５９ｃがプリント基板５３に向かって突出形成してある。
なお、図７は、図５上のＢ−Ｂ線断面図、図８は、図５上のＣ−Ｃ線断面図である。
また、本実施形態では、図２、図５、図７に示した通り、溝状部５７の底面には装置外に連通させた空気流通孔６２が設けてある。

【0027】

上記した第１シール部５８と第２シール部６０を形成するエラストマ５９は、第２ケース５５に形成したゲート孔５５ｃからエラストマ樹脂剤を供給してインサート形成し、第２ケース５５と一体化してある。
なお、防水手段を形成する第１シール部５８と第２シール部６０は、エラストマ５９以外の他の弾性部材で形成することもでき、また、エラストマ５９はインサイート成形に限らず、二色成形などによって第２ケース５５に一体化することもできる。

【0028】

上記のように構成した制御装置５０は、プリント基板５３を第２ケース５５に組付け、さらに、プリント基板５３に接続したハーネス５６をコネクタ部５５ａから引き出した後、第１ケース５４に第２ケース５５を組付けて固定する。
すなわち、図４に示すように、第２ケース５５の溝状部５７内に第１ケース５４の開口側となる側面５４ａを嵌入させた状態で、第２ケース５５を第１ケース５４にねじ止めする。

【0029】

上記のように、第２ケース５５を第１ケース５４に組付ければ、第１シール部５８のリブ５９ａ、５９ｂが第１ケース５１の側面５４ａに圧接するため、第１ケース５４と第２ケース５５との連結部からの浸水が第１シール部５８によって防水される。

【0030】

また、第２ケース５５を第１ケース５４に組付ければ、第２シール部６０のリブ５９ｃがプリント基板５３に圧接するから、プリント基板５３が第１ケース５４と第２ケース５５によって挟持保持されて安定する。
さらに、第２ケース５５を第１ケース５４に組付けた後に、ハーネス５６を引き出したコネクタ部５５ａ内にポッティング剤（封止樹脂）６１を充填させて防水構造としてあるが、上記第２シール部６０のリブ５９ｃが装置内へのポッティング剤６１の侵入を防ぐことができる。

【産業上の利用可能性】

【0031】

農作業機などに搭載するスイッチ装置などの制御装置として適用することができる。

【符号の説明】

【0032】

５０ 制御装置
５３ プリント基板
５４ 第１ケース
５４ａ 側板
５５ 第２ケース
５５ａ コネクタ部
５５ｂ 内端面
５５ｃ ゲート孔
５６ ハーネス
５７ 溝状部
５７ａ 内壁
５７ｂ フランジ部
５７ｃ 外壁
５８ 第１シール部
５９ エラストマ
５９ａ、５９ｂ、５９ｃ リブ
６０ 第２シール部
６１ ポッティング剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】