特開 2022-148749 電子制御装置の嵌合構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022148749

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】電子制御装置の嵌合構造

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/06 20060101AFI20220929BHJP

   H05K 5/02 20060101ALI20220929BHJP

   B60R 16/02 20060101ALN20220929BHJP

【ＦＩ】

H05K5/06 A

H05K5/02 P

B60R16/02 610B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021050553

(22)【出願日】2021-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067356

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 容一郎

(72)【発明者】

【氏名】久保木 禎夫

(72)【発明者】

【氏名】大森 浩

【テーマコード（参考）】

4E360

【Ｆターム（参考）】

4E360AB12

4E360AB31

4E360BD03

4E360BD05

4E360CA02

4E360EA03

4E360EA29

4E360EC05

4E360ED03

4E360ED23

4E360EE02

4E360GA06

4E360GA29

4E360GA53

4E360GB99

4E360GC02

4E360GC08

4E360GC14

(57)【要約】

【課題】ケースとカバーの固定において、接着剤や固体シール剤などの別部材を使用する事なく、ケースとカバーとで嵌め合わせすることで、モールド樹脂の漏れを防ぐことができる電子制御装置の嵌合構造を提供すること。
【解決手段】電子制御装置１０は、第１ケース半体３１と、第２ケース半体４１と、を有する。第１のケース半体３１は、回路基板２０の一方の面に沿っている板状の第１の板状部３２と、第１の板状部３２の縁から第２のケース半体４１側へ延びている凹部３３と、を有している。第２のケース半体４１は、回路基板２０の他方の面に沿っている板状の第２の板状部４２と、第２の板状部４２の縁から第１のケース半体３１側へ延びている凸部４３と、を有している。凹部３３に凸部４３を嵌め合わせることで一体的に組付けることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の面にコネクタが実装された回路基板と、この回路基板を収納しているケースと、を有しており、前記ケースの開口から前記コネクタが外方へ臨んでいる電子制御装置において、
前記ケースは、互いに組み付けられた、第１のケース半体と、第２のケース半体とを有しており、
前記ケースの前記開口に対向する方向から見て、前記第１のケース半体と、前記第２のケース半体とは、それぞれＵ字状を呈しており、
前記第１のケース半体は、前記回路基板の一方の面に沿っている板状の第１の板状部と、前記第１の板状部の縁から前記第２のケース半体側へ延びている凹部と、を有しており、
前記第２のケース半体は、前記回路基板の他方の面に沿っている板状の第２の板状部と、前記第２の板状部の縁から前記第１のケース半体側へ延びている凸部と、を有しており、
前記凹部に前記凸部を嵌め合わせることで一体的に組付けることができることを特徴とする電子制御装置の嵌合構造。

【請求項2】

前記凸部の先端部には、前記凸部を前記凹部へ嵌め合わせる方向を縦方向としたときに横方向に突出する舌片を有することを特徴とする請求項１記載の電子制御装置の嵌合構造。

【請求項3】

前記凹部の壁面は、入口が広く奥に向かって幅が狭くなる断面視でテーパ形状であることを特徴とする請求項１又は２記載の電子制御装置の嵌合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動二輪車等の車両や船外機の電子制御装置のように、ソフトウレタン等のモールド樹脂を充填する、防水性を必要とされる電子制御装置の嵌合構造に関する。

【背景技術】

【0002】

防水型電子制御装置する従来技術として特許文献１及び特許文献２に開示される技術がある。

【0003】

特許文献１に示されるような、防水型電子制御装置は、少なくとも２つの筐体部品と接着剤硬化物により、多層基板に実装された電子部品を防水保護するものである。防水型電子制御装置は、多層基板と電気的に接続され、電子部品の電気信号を筐体部品外部に取り出すためのコネクタと、２つの筐体部品を機械的に固定する機械的固定部と、機械的固定部の内側をシールするループ状の接着剤Ａ硬化物と、コネクタ周辺をシールするループ状の接着剤Ｂ硬化物とを有し、接着剤Ａと接着剤Ｂは同系統の接着剤であり接着剤Ａ硬化物と接着剤Ｂ硬化物は互いに融合している領域を有する。このように、モールド等を充填する防水型電子制御装置において、例えばケースとコネクタとの合せ面に、弾性シール材などの別部材を挟み、漏れ止め構造を採用する技術である。

【0004】

特許文献２に示されるような、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、ケースの第１の側壁側に取り付けられケース内部との電気的接続を行うコネクタ部と、ケースの開口部とコネクタ部の上部を覆うカバーとからなる。ケースの少なくとも一つの壁面にコネクタ部を挿入し、ケースとコネクタ部とで形成される収納室に制御基板を内蔵し、開口部とコネクタ部の上面をカバー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。このように、ケースとカバーで構成される防水型電子制御装置において、ケースとカバーの合わせ面に、接着剤や弾性シール材などの別部材を挟み、防水する構造を採用する技術である。

【0005】

しかし、特許文献１及び特許文献２の防水型電子制御装置は、接着剤は製造ライン中に、塗布設備及び硬化設備が必要となり、設備費用が嵩む。また、弾性シールはケース、またはカバーに貼り付ける作業が発生し、工数が掛かる。また、接着剤、弾性シール共に、ケース及びカバーと別に準備する必要があり、材料費が掛かる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８－２４４３７９号公報

【特許文献2】国際公開第２０１６／２０３６００号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、ケースとカバーの固定において、接着剤や固体シール剤などの別部材を使用する事なく、ケースとカバーとで嵌め合わせすることで、モールド樹脂の漏れを防ぐことができる電子制御装置の嵌合構造を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、鋭意検討の結果、ケースとカバーの固定において、接着剤や固体シール剤などの別部材を使用する事なく、ケースとカバーを嵌め合わせる部分に凹凸を設けることで、モールド樹脂の漏れを防ぐ事ができることを知見した。本発明は、当該知見に基づいて完成させた。

【0009】

以下、本開示について説明する。

【0010】

本開示によれば、一方の面にコネクタが実装された回路基板と、この回路基板を収納しているケースと、を有しており、前記ケースの開口から前記コネクタが外方へ臨んでいる電子制御装置において、前記ケースは、互いに組み付けられた、第１のケース半体と、第２のケース半体とを有しており、前記ケースの前記開口に対向する方向から見て、前記第１のケース半体と、前記第２のケース半体とは、それぞれＵ字状を呈しており、前記第１のケース半体は、前記回路基板の一方の面に沿っている板状の第１の板状部と、前記第１の板状部の縁から前記第２のケース半体側へ延びている凹部と、を有しており、前記第２のケース半体は、前記回路基板の他方の面に沿っている板状の第２の板状部と、前記第２の板状部の縁から前記第１のケース半体側へ延びている凸部と、を有しており、前記凹部に前記凸部を嵌め合わせることで一体的に組付けることができることを特徴とする電子制御装置の嵌合構造が提供される。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ケースとカバーの固定において、接着剤や固体シール剤などの別部材を使用する事なく、ケースとカバーとで嵌め合わせすることで、モールド樹脂の漏れを防ぐことができる電子制御装置の嵌合構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例による電子制御装置の分解斜視図である。

【図2】実施例による凸部及び凹部の説明図である。

【図3】実施例による凸部及び凹部の作用図及び別態様の実施例による凹部の説明図である。

【図4】さらなる別態様の実施例による凹部の説明図である。

【図5】別態様の実施例による凸部の説明図である。

【図6】別態様の実施例による凸部及び凹部の作用図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。

【0014】

＜実施例＞
図１を参照する。電子制御装置１０は、一方の面に電子部品２１及びコネクタ２２が実装された回路基板２０と、この回路基板２０を収納しているケース３０と、を有している。コネクタ２２は、ケース３０の開口４０から外方へ臨んでいる。

【0015】

ケース３０は、互いに組み付けられた、第１のケース半体３１と、第２のケース半体４１とを有している。ケース３０の開口４０に対向する方向から見て、第１のケース半体３１と、第２のケース半体４１とは、それぞれＵ字状を呈している。第１のケース半体３１は金属製であり、第２のケース半体４１は合成樹脂製である。

【0016】

図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）を参照する。第１のケース半体３１は、回路基板２０の一方の面に沿っている略板状の第１の板状部３２と、この第１の板状部３２の縁から第２のケース半体４１側へ延びている凹部３３と、を有している。

【0017】

凹部３３は、第１のケース半体３１の開口４０を除く周囲に沿って、連続した溝状に形成されている。凹部３３は、第１の板状部３２の縁から第２のケース半体４１側に延びている側部３４の先端部分に設けられており、溝状の側面を形成する壁面３５と、この壁面３５の奥に形成される奥面３５ａ（底面３５ａ）と、を有している。壁面３５は、第１のケース半体３１の端面３４ａ（図３（Ａ）参照）に対して垂直に形成されている。

【0018】

図１、図２（Ｃ）、図２（Ｄ）を参照する。第２のケース半体４１は、回路基板２０の他方の面に沿っている板状の第２の板状部４２と、この第２の板状部４２の縁から第１のケース半体３１側へ延びている凸部４３と、を有している。

【0019】

凸部４３は、第２のケース半体４１の開口４０を除く周囲に沿って、連続したリブ状に形成されている。凸部４３は、第２の板状部４２の縁から第１のケース半体３１側に延びている立壁部４４の先端部分に設けられている。立壁部４４は外方へ傾斜している。

【0020】

図１～図２（Ｄ）を参照する。第１のケース半体３１と第２のケース半体４１とは、凹部３３に凸部４３を嵌め合わせることで一体的に組付けることができるものである。凸部４３の先端部には、凸部４３を凹部３３へ嵌め合わせる方向を縦方向としたときに横方向に突出する舌片４５が形成されている。

【0021】

舌片４５は、立壁部４４の外側から第１のケース半体３１側に傾斜して延びる傾斜部４６と、この傾斜４６から第２の板状部４２に対して垂直に延びる当接部４７と、を有している。

【0022】

次に凸部４３及び凹部３３の作用について説明する。
図３（Ａ）を参照する。第１のケース半体３１に対して第２のケース半体４１を移動させ、凸部４３を凹部３３に嵌め合わせる。

【0023】

図３（Ｂ）を参照する。凸部４３が凹部３３内に進入すると、凸部４３の舌片４５の当接部が、凹部３３の壁面３５に当接する。この状態でさらに凸部４３を凹部３３の奥に進入させる。

【0024】

図３（Ｃ）を参照する。凸部４３が凹部３３の奥に進入すると、傾斜した立壁部４４の内側が矢印（１）のように凹部３３の内側の壁面３５に押し付けられる。すると舌片４５が凹部３３の外側の壁面３５から矢印（２）のように力を受けて壁面３５に密接する。このように、リブ状の立壁部４４の先端の舌片４５は、溝状の凹部３３の壁面３５と接触し、押し付けられて変形して壁面３５と密接する嵌合構造である。

【0025】

次に別態様の凹部３３について説明する。
図３（Ｄ）を参照する。凹部３３の壁面３５は、入口が広く奥に向かって幅が狭くなる断面視でテーパ形状である。このテーパ３６を有することで、凸部４３が凹部３３の奥に進入するにつれて、舌片４５を壁面３５により密接させることができる。

【0026】

次にさらなる別態様の凹部３３について説明する。
図４（Ａ）を参照する。溝状の凹部３３の壁面３５は、奥に向かって案内することを目的とした傾斜角が大きい案内テーパ３７と、この案内テーパ３７より幅が狭く且つ傾斜角が小さいテーパ３６と、を備えている。凸部４３を案内する案内テーパ３７と、凸部４３の舌片４５を挟み込むテーパ３６との２段のテーパ形状を呈する。

【0027】

次に凸部４３及びさらなる別態様の凹部３３の作用について説明する。
第１のケース半体３１に対して第２のケース半体４１を移動させ、凸部４３を凹部３３に嵌め合わせる。凸部４３は、案内テーパ３７により、容易に挟み込み用のテーパ３６へと案内することができる。

【0028】

図４（Ｂ）を参照する。凸部４３が凹部３３内に進入すると、凸部４３の舌片４５の当接部が、幅の狭い凹部３３の壁面３５に当接する。この状態でさらに凸部４３を凹部３３の奥に進入させる。

【0029】

図４（Ｃ）を参照する。凸部４３が凹部３３の奥に進入すると、傾斜した立壁部４４の内側が矢印（３）のように凹部３３の内側の壁面３５に押し付けられる。さらに舌片４５が凹部３３の外側の壁面３５から矢印（４）のように力を受ける。テーパ３６の壁面３５間は狭く、舌片４５の弾性力による圧縮力が凹部３３に発生し、凸部４３と凹部３３とをより強く密接させる。凹部３３をテーパ３６にすることで、垂直に形成された壁面３５の凹部３３に比較して、凸部４３の凹部３３への進入位置が同じであっても、圧縮力を大きくして密接の効果を高め、より一層漏れを防止することができる。

【0030】

次に別態様の凸部４３について説明する。
図５（Ａ）を参照する。凸部４３は、上記図４（Ａ）の構成と同じであり、立壁部４４の外側から第１のケース半体３１側に傾斜して延びる傾斜部４６と、この傾斜４６から第２の板状部４２に対して垂直に延びる当接部４７と、を有している。

【0031】

図５（Ｂ）を参照する。凸部４３は、立壁部４４の外側から横方向に延びる基端部４８と、この基端部４８から第１のケース半体３１側に傾斜して延びる傾斜部４６と、この傾斜４６から第２の板状部４２に対して垂直に延びる当接部４７と、を有している。図５（Ｂ）の舌片４５は、図５（Ａ）の舌片４５よりも、厚く強度を大きい。

【0032】

図５（Ｃ）を参照する。凸部４３は、立壁部４４の外側から横方向に延びる基端部４８と、この基端部４８から第２の板状部４２に対して垂直に延びる当接部４７と、を有している。図５（Ｃ）の舌片４５は、図５（Ａ）の舌片４５よりも、薄く強度も小さく、変形し易い。このように、舌片４５は圧縮力に合わせて、自由な大きさ、形状に形成することができる。

【0033】

次に別態様の凸部４３の作用について説明する。
図６（Ａ）を参照する。凸部４３が凹部３３内に進入すると、凸部４３の舌片４５の当接部が、幅の狭い凹部３３の壁面３５に当接する。この状態でさらに凸部４３を凹部３３の奥に進入させる。

【0034】

図６（Ｂ）を参照する。凸部４３が凹部３３の奥に進入すると、立壁部４４の内側が矢印（５）のように凹部３３の内側の壁面３５に押し付けられる。さらに薄い舌片４５が凹部３３の外側の壁面３５から矢印（６）のように力を受けて潰れたように変形する。凸部４３が容易に変形することで凹部３３と密接し易くなる。これにより、密接の効果を高め、より一層漏れを防止することができる。

【0035】

次に舌片４５の射出成型時の状態について説明する。
図６（Ｃ）を参照する。射出成形時の金型５０は、コア側の上型５１と、キャビティ側の下型５２と、を有する。舌片４５の厚みＴは薄く設定されており、舌片４５の端面を型割面に一致させる。これにより舌片４５は、下型５２の一部を彫る（切削する）だけで形成でき、いわゆるスライド等の可動駒が不要となり、金型５０の作成費用を削減できる。

【0036】

以上に説明した電子制御装置１０の嵌合構造について、以下のようにいうことができる。

【0037】

以上に示したように、一方の面にコネクタ２２が実装された回路基板２０と、この回路基板２０を収納しているケース３０と、を有しており、ケース３０の開口４０からコネクタ２２が外方へ臨んでいる電子制御装置１０において、ケース３０は、互いに組み付けられた、第１のケース半体３１と、第２のケース半体４１とを有しており、ケース３０の開口４０に対向する方向から見て、第１のケース半体３１と、第２のケース半体４１とは、それぞれＵ字状を呈しており、第１のケース半体３１は、回路基板２２の一方の面に沿っている板状の第１の板状部３２と、第１の板状部３２の縁から第２のケース半体４１側へ延びている凹部３３と、を有しており、第２のケース半体４１は、回路基板２０の他方の面に沿っている板状の第２の板状部４２と、第２の板状部４２の縁から第１のケース半体３１側へ延びている凸部４３と、を有しており、凹部３３に凸部４３を嵌め合わせることで一体的に組付けるものである。

【0038】

この構成により、ケース（第１のケース半体３１）とカバー（第２のケース半体４１）の固定において、接着剤や固体シール剤などの別部材を使用する事なく、ケース（第１のケース半体３１）とカバー（第２のケース半体４１）とで嵌め合わせすることで、モールド樹脂の漏れを防ぐことができる電子制御装置１０の嵌合構造を提供することができる。さらに、嵌め合わせるだけで、シールとして機能するため、塗布装置や硬化槽などの設備が不要となる。

【0039】

また、凸部４３の先端部には、凸部４３を凹部３３へ嵌め合わせる方向を縦方向としたときに横方向に突出する舌片４５を有する。

【0040】

この構成により、舌片４５がつぶれながら、溝状の凹部３３の壁面３５と密接するので、隙間がなくなり、硬化前のモールドなど、液体の漏れを防ぐ事ができる。舌片４５はケース（第１のケース半体３１）またはカバー（第２のケース半体４１）と同時に形成されるため、接着剤や弾性シールなどの別部材が不要となる。さらに、塗布や貼り付けなどの作業が不要となる。さらに、ケース（第１のケース半体３１）及びカバー（第２のケース半体４１）を嵌め合わせる時に、舌片４５は、溝状の凹部３３の壁面３５で容易に変形するため、材料の変形弾性を利用した、圧力（圧縮力）を凹部３３の壁面３５と発生させ、液体の漏れを防ぐことができる。さらに、舌片４５は、金型５０に無理抜きやスライド機構など、複雑な構造を有することなく、簡単に形成できる。

【0041】

また、凹部３３の壁面３５は、入口が広く奥に向かって幅が狭くなる断面視でテーパ形状（テーパ３６、案内テーパ３７）である。

【0042】

この構成により、舌片４５を挟み込むテーパ面を設ける事で、舌片４５及びリブ状の凸部４３を形成する材料の弾性を利用した、圧力（圧縮力）を発生させ、液体の漏れを防ぐ事ができる。さらに、溝状の凹部３３をテーパ状にすることで、圧縮力が同じ位置で発生（挟み込み効果）し、密接の効果が高くなるため、より液漏れしなくなる。さらに、２段テーパ（テーパ３６、案内テーパ３７）で且つ、奥に向かって狭くなる形状を採用することで、金型５０からの離型性を確保することができる。

【0043】

尚、本発明による電子制御装置の嵌合構造では、材料は、第１のケース半体３１が金属製で、第２のケース半体４１が合成樹脂製を例に説明したが、例えば第１のケース半体３１が合成樹脂製のものであっても適用可能であり、これらの形式のものに限られるものではない。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0044】

本発明の電子制御装置の嵌合構造は、防水性を必要とされる電子制御装置の嵌合構造に好適である。

【符号の説明】

【0045】

１０…電子制御装置
２０…回路基板
２２…コネクタ
３０…ケース
３１…第１のケース半体（ケース）
３２…第１の板状部
３３…凹部
３５…壁面
３６…テーパ
３７…案内テーパ
４０…開口
４１…第２のケース半体（ケース、カバー）
４２…第２の板状部
４３…凸部
４５…舌片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】