回路基板収容ケース
【課題】収容部内の気密性を確保することができる回路基板収容ケースを提供する。
【解決手段】カバー部材２とベース部材３を接合し、グロープラグの制御基板１０を収容部９内に収容したコントローラボックス１を形成する。グロープラグの接続ケーブルの末端のコネクタ（プラグ）を接続する機器側のコネクタ（レセプタクル４）内に、収容部９内に連通する連通孔４５を設ける。連通孔４５を介して収容部９内を減圧し、気密性試験を行う。接合部からの気密漏れがなければ、密封材４９で連通孔４５を塞ぐ。
【解決手段】カバー部材２とベース部材３を接合し、グロープラグの制御基板１０を収容部９内に収容したコントローラボックス１を形成する。グロープラグの接続ケーブルの末端のコネクタ（プラグ）を接続する機器側のコネクタ（レセプタクル４）内に、収容部９内に連通する連通孔４５を設ける。連通孔４５を介して収容部９内を減圧し、気密性試験を行う。接合部からの気密漏れがなければ、密封材４９で連通孔４５を塞ぐ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板を収容するための回路基板収容ケースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車には、グロープラグやガスセンサ等が設けられており、これらを制御するための回路基板を収容した回路基板収容ケースが、自動車の車体に固定されている。一般に、回路基板収容ケースはグローブボックスの裏側やエンジンルーム内部など自動車の室外を含めた雨水等に曝されうる位置に設置されるため、内部に水滴等が浸入しないよう、回路基板収容ケースの収容部内が密閉される。回路基板収容ケースを、例えば２部材から構成し、両者の接合により内部に収容部を形成する場合、両部材の合わせ面同士を部分的ではなく全周にわたって接合すれば、合わせ面間を介した気密漏れを防止し、収容部内の気密性を確保できる。
【０００３】
このような回路基板収容ケースを、例えば樹脂から形成したならば、２部材の接合を、例えばレーザ溶着によって行うことができる。レーザ溶着では、レーザ光の波長や、回路基板収容ケースの部材の材質を適宜選択することにより、回路基板収容ケースの壁面の外側からレーザ光を照射しつつも壁面は溶かさず、合わせ面付近を溶融させ、部材同士を接合することができる。しかし、レーザ光の照射状況によって接合状態が左右される場合があるので、接合の確実性を確保できるように、気密性試験を行う場合がある。
【０００４】
例えば特許文献１では、部材同士をレーザ光によって仮溶着した後、内部に気圧をかけた状態で所定時間内での圧力変化を監視する気密性試験を行い、試験に合格したものに対しレーザ光による本溶着を行うことで、接合の確実性を確保している。また、例えば特許文献２では、溶着前に部材同士を仮組みし、上記同様の気密性試験を行って合わせ面間に大きな隙間がないことを確認できたものに対してレーザ溶着を行い、接合の確実性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５１７３０号公報
【特許文献２】特開２００８−２７３０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１における気密性試験は、部材同士を仮溶着した状態においてなされたものであり、仮溶着した部分が耐えられる程度の低い圧力をかけて、試験を行ったものである。すなわち、仮溶着において気密性が確保できれば、本溶着しても、接合の確実性を確保できるとみなしたものである。したがって、特許文献１において、合わせ面同士の接合が全周にわたってなされているかについては確認できる。しかし、本溶着後においても、収容部内の気密性について、前記の「仮溶着した部分が耐えられる程度の低い圧力」よりも大きい高い圧力でも耐えることができる程度の接合がなされているかについては保証できていない。
【０００７】
また、特許文献２における気密性試験ついても同様であり、部材同士を仮組みした状態においてなされたものである。すなわち、合わせ面間に大きな隙間がなければ、レーザ溶着しても、接合の確実性を確保できるとみなしたものである。したがって、特許文献２においても、収容部内の気密性が、実使用上において製品に要求されうる高い圧力に耐えられるかについては保証できていない。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、収容部内の気密性を確保することができる回路基板収容ケース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】
本発明の態様によれば、回路基板を収容する回路基板収容ケースであって、前記回路基板と外部回路との接続を仲介するコネクタが外面に設けられたベース部材と、前記ベース部材と一体に組み付けられて、前記回路基板が収容される収容部を形成するカバー部材と、前記コネクタ内に開口され、前記収容部内と外部とを連通する連通孔と、前記コネクタ内で、前記連通孔を気密に塞ぎ、前記収容部を密閉する密封材と、を備えた回路基板収容ケースが提供される。
【００１０】
コネクタ内に開口した連通孔を介し、収容部内を加圧もしくは減圧した後、収容部内の気圧変化をみる気密性試験を行えば、収容部に、カバー部材とベース部材との接合部位などから気密漏れが生じていないか、容易に確認することができる。その上で、連通孔を密封材で塞げば、収容部内の気密漏れを確実に防ぐことができる。これにより、収容部内へ水滴等が進入することがないので、収容部内に収容された回路基板に水滴等が付着することがなく、回路の短絡や腐食等の不具合の発生を防止することができる。また、プラグ等の着脱に伴う負荷に耐えられるよう、あらかじめ強度が確保されているコネクタ内に連通孔を設けるので、連通孔の周囲の強度を容易に確保でき、コネクタの設計変更を行わずとも容易に連通孔を設けることができる。さらに、密封材もコネクタ内に設けることとなるため、回路基板収容ケースの外観を損なわない。
【００１１】
本発明の態様において、前記連通孔は、前記回路基板に接続される端子が配置される端子配置孔とは別体に開口されていてもよい。連通孔を端子配置孔とは別体に設ければ、コネクタ内で連通孔を形成する位置についてレイアウトの自由度が高く、ゆえに、容易に開口面積を大きくすることができる。開口面積を確保すれば、気密漏れが生じていないか気密性試験を行う場合に、収容部内の加圧もしくは減圧を素早く確実に行うことができ、また、空気の流通抵抗を小さくできるので、わずかな気密漏れでも検出しやすくなり、試験結果の信頼性を高めることができる。
【００１２】
本発明の態様において、前記連通孔は、前記回路基板に接続される端子が配置される端子配置孔と一体に開口されていてもよい。端子配置孔と一体の連通孔を形成すれば、コネクタ内に設ける孔の数を必要最低限とすることができ、ベース部材の作製においてかかる手間を軽減できる。また、コネクタの設計上、もともと孔を形成するよう設計された位置に連通孔を設けるので、設計上目標とするコネクタの強度を維持することができる。端子配置孔と一体の連通孔を形成するには、端子配置孔の一部に、例えば溝を形成するだけでも可能であり、連通孔の形成が容易である。
【００１３】
本発明の態様において、前記密封材は、前記コネクタ内で、前記連通孔とともに前記端子配置孔を気密に塞いでもよい。端子配置孔は、収容部内の回路基板に接続される端子が挿通されることとなるため、端子と、端子配置孔との隙間から気密漏れを生ずる場合があるが、連通孔とともに密封材で塞げば、収容部内の気密性を容易に、かつ確実に、確保することができる。
【００１４】
本発明の態様において、前記収容部内には不活性ガスが封入されていてもよい。収容部内の気密性を確保できるので、不活性ガスが収容部から漏出することはない。ゆえに、長期にわたって、収容部内の回路基板を腐食から確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】コントローラボックス１の正面、平面および左側面を表す図である。
【図２】コントローラボックス１の正面図である。
【図３】コントローラボックス１の底面図である。
【図４】コントローラボックス１の分解斜視図である。
【図５】図３に示すＩ−Ｉ線（一点鎖線）で切断したコントローラボックス１を矢印方向に見た断面図である。
【図６】気密性試験について説明するための図である。
【図７】変形例としての密封材１４９を設けた場合のコントローラボックス１のコネクタ（レセプタクル４側）付近を示す断面図である。
【図８】変形例としての密封材２４９，２５０を設けた場合のコントローラボックス１のコネクタ（レセプタクル４側）付近を示す断面図である。
【図９】端子配置孔３４１が連通孔３４５を兼ねるようリブ３４６で接続端子７１との間に隙間を確保した例を示す図である。
【図１０】端子配置孔４４１の内壁面に溝を設けて連通孔４４５として機能させた例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した回路基板収容ケースの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、回路基板収容ケースの一例として、自動車等のディーゼルエンジンに使用されるグロープラグ（図示外）への通電制御を行う制御基板（回路基板）を収容するコントローラボックス１を挙げ、コントローラボックス１の構造について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１７】
図１，図２に示す、コントローラボックス１は、平面視すると角が丸くなった長方形状を表す板状のベース部材３に、底部側が開放された箱形状のカバー部材２を一体に組み付け、内部に制御基板１０を収容する収容部９（図５参照）を形成したケースである。カバー部材２およびベース部材３は、一例として、合成樹脂の射出成形により形成される樹脂部材であり、後述するが、レーザ溶着され、収容部９内に水滴等が進入しないように密着されている。カバー部材２には、自動車の車体にコントローラボックス１を固定するための取付板２１が設けられている。取付板２１は、正面視した場合に台形状をなし、中央部に、ねじ孔２２が形成されている。
【００１８】
カバー部材２の、ベース部材３に組み付ける側の端部（箱形状の開放側の端部）には、外側にツバ状に張り出したツバ部２３が設けられている。また、ベース部材３は外周縁に沿って垂直に立ち上がる所定幅（所定厚み）の外縁部３９を有する。カバー部材２のツバ部２３は、カバー部材２とベース部材３とを組み合わせたときに一周にわたって外縁部３９に突き当たり、ベース部材３の外縁部３９よりも内周側が、カバー部材２で覆い塞がれるように、外縁部３９に合わせた大きさに張り出している。
【００１９】
次に、ベース部材３の外面（底面３１）に設けられたコネクタの構造について説明する。ベース部材３の底面３１には、機器側のコネクタとして、レセプタクル４およびレセプタクル５が設けられている。図２，図３に示す、レセプタクル４には、グロープラグ（図示外）から引き出されるケーブルの末端にコネクタとして設けられるプラグ（図示外）が接続される。レセプタクル４は、ベース部材３の底面３１から突出し、断面が略長方形の筒状をなす周壁４６を有する。周壁４６に囲まれる内部には、グロープラグに通電するための金属製の接続端子７１〜７４が設けられている。ベース部材３は、周壁４６内で囲まれる部分において厚肉に形成されており（図５参照）、以下、この部分を底壁４７とよぶ。図３に示すように、底壁４７にはさらに、ベース部材３を厚み方向に貫通する４つの端子配置孔４１〜４４が設けられており、上記の接続端子７１〜７４は、それぞれ収容部９（図５参照）内から各端子配置孔４１〜４４に圧入され、周壁４６内に突出されている。また、図２，図３に示すように、レセプタクル４の周壁４６の外周面には、グロープラグからの接続用のプラグ（図示外）を掛け留めるラッチ４８が設けられている。
【００２０】
図２，図３に示す、レセプタクル５には、図示しない自動車の電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）やバッテリとの接続ケーブルの末端にコネクタとして設けられるプラグ（図示外）が接続される。レセプタクル５も同様に、ベース部材３の底面３１から突出し、断面が略長方形の筒状をなす周壁５６を有する。そして、周壁５６に囲まれる内部には、中央に、バッテリ電圧が入力される接続端子８１が設けられ、四つ角に、アースに接続される接続端子８２、およびＥＣＵとの間で信号の入出力に用いられる接続端子８３〜８５がそれぞれ設けられている。ベース部材３は、周壁５６内で囲まれる部分においても厚肉に形成されており（図５参照）、以下、この部分を底壁５７とよぶ。図３に示すように、底壁５７にも、ベース部材３を厚み方向に貫通する５つの端子配置孔５１〜５５が設けられており、上記の接続端子８１〜８５は、それぞれ収容部９（図５参照）内から各端子配置孔５１〜５５に圧入され、周壁５６内に突出されている。そして、図２，図３に示すように、レセプタクル５の周壁５６の外周面にも、バッテリおよびＥＣＵとの接続ケーブルのプラグ（図示外）を掛け留めるラッチ５８が設けられている。なお、上記の接続端子７１〜７４、８１〜８５は、真ちゅう等の金属で構成され、一例としては、真ちゅうにスズめっきをしたものを、ベース部材３に圧入接合している。
【００２１】
次に、コントローラボックス１の内部構造について説明する。図４および図５に示すように、コントローラボックス１の内部の最上部には、グロープラグの通電を制御するための電子部品が搭載された制御基板１０が設けられている。制御基板１０の中央部には、ねじ１３が挿入されるねじ孔１１が形成されている。また、ベース部材３の中央部には、円柱状の支持部３２が立設され、この支持部３２により制御基板１０が収容部９内で支持される。この支持部３２の上端部には、ねじ１３がねじ込まれるねじ孔３４が形成されている。なお、本実施の形態では、制御基板１０は、一方の面（図４，図５における下側の面）に電子部品が配置された片面基板である。
【００２２】
図４に示すように、ベース部材３と制御基板１０との間には、金属製の長方形の板材を２箇所折り曲げて形成した放熱器６０と、同様に形成され、放熱器６０より小型の放熱器６５が設けられている。放熱器６０，６５は、熱伝導性のよい金属の板材を打ち抜き加工等により切り抜き、ねじ孔や切り欠き等を設け、折り曲げ加工を経て形成されたものである。放熱器６０の材質としては、一例として、亜鉛めっき鋼板を用いる。また、放熱器６５は、その一部がレセプタクル５の接続端子８１として機能するものであり、上記したように真ちゅう等の金属からなり、表面にスズめっきが形成されている。
【００２３】
図４に示すように、放熱器６０の下部には４つの脚部６１（図４ではそのうちの２つを示す）が四隅に設けられており、ベース部材３に設けられた４つの固定穴３５（図４ではそのうちの３つを示す）にそれぞれが挿入され、放熱器６０がベース部材３に固定される。また、放熱器６０の上部の四隅には、制御基板１０を貫通して制御基板１０にハンダ付けされる４つの腕部６２が設けられている。同様に、放熱器６５の下部にも、ベース部材３に設けられた固定穴３６に挿入されて固定される脚部６６が設けられている。また、放熱器６５の上部にも、制御基板１０を貫通して制御基板１０にハンダ付けされる腕部６７が設けられている。さらに、放熱器６５は、下部の一部が延伸され、上記した接続端子８１として形成されて、通電経路として機能する。なお、放熱器６５と接続端子８１とをそれぞれ別体に形成して放熱器６５を通電経路とは独立させてもよい。また、放熱器６０，６５の側板には、グロープラグに流れる電流をＯＮ・ＯＦＦするＦＥＴ６３が、放熱器６０には４つ、放熱器６５には１つ、それぞれねじ止めされて固定される。各ＦＥＴ６３の３本の脚は、それぞれ制御基板１０を貫通して制御基板１０にハンダ付けされる。
【００２４】
次に、ベース部材３には、上記したように、レセプタクル４の底壁４７として厚肉に形成された部位を厚み方向（図２，５における上下方向）に貫通し、接続端子７１〜７４の下端側がそれぞれ圧入接合される端子配置孔４１〜４４が設けられている。同様に、レセプタクル５の底壁５７として厚肉に形成された部位を厚み方向に貫通し、接続端子８１〜８５の下端側がそれぞれ圧入接合される端子配置孔５１〜５５が設けられている。なお、接続端子７１〜７４および接続端子８２〜８５の上端部は、制御基板１０を貫通して制御基板１０にハンダ付けされる。
【００２５】
さらにベース部材３には、図３，図５に示すように、端子配置孔４１〜４４の中央の位置に、底壁４７を厚み方向に貫通する連通孔４５が設けられている。換言すると、連通孔４５は、図５に示すように、カバー部材２とベース部材３とが組み合わされて形成され、両者が接合されて密閉される収容部９の内部と外部とを連通する孔である。本実施の形態では、連通孔４５は、レセプタクル４内にて、端子配置孔４１〜４４とは別体に開口されている。本実施の形態では、この連通孔４５の開口面積を、少なくとも０．４ｍｍ２以上としており、後述する気密性試験において、収容部９内の減圧をスムーズに行うための十分な通気量（時間当たりの空気の流通量）を確保している。また、減圧後の気密漏れの試験において収容部９内の圧力変化を検出する上で、連通孔４５が空気の流通抵抗となって試験結果に影響を及ぼすことがないようにするという観点からも、連通孔４５の開口面積を０．４ｍｍ２以上に確保している。もちろん、レセプタクル４内に連通孔４５を複数設けてもよいが、その場合の連通孔４５の開口面積についても、合計で、０．４ｍｍ２以上確保できれば好ましい。
【００２６】
また、レセプタクル４，５内には、底壁４７，５７におけるベース部材３の底面３１を覆う密封材４９，５９が、それぞれ設けられている。密封材４９，５９としては、例えば、樹脂や接着剤、Ｏリングなど、一般的に、シーリングに使用される部材を用いることができ、本実施の形態では、熱可塑性樹脂からなる接着剤を用いた例を示す。接着剤の性能としては、過酷な環境（例えば−５０℃〜１２０℃の温度環境）に曝されてもシール性が低下しにくいものが好ましい。また、接着剤の種類としては、熱可塑性樹脂からなる接着剤の他にも、紫外線照射により短時間で硬化するＵＶ反応型の接着剤、加熱により硬化が進む付加反応型の接着剤、大気中の水分により硬化が進む縮合反応型の接着剤などを用いることができる。密封材４９が設けられることにより、レセプタクル４内の端子配置孔４１〜４４と接続端子７１〜７４との隙間と、連通孔４５が塞がれる。また、密封材５９が設けられることにより、レセプタクル５内の端子配置孔５１〜５５と接続端子８１〜８５との隙間が塞がれる。これにより、レセプタクル４，５を介した収容部９内の気密漏れは生じない。
【００２７】
次に、コントローラボックス１の組み立て過程について説明する。まず、図４に示す、カバー部材２およびベース部材３を合成樹脂の射出成形により形成する。ベース部材３の端子配置孔４１〜４４に接続端子７１〜７４を圧入接合し、同様に、端子配置孔５２〜５５に接続端子８２〜８５が圧入接合する。さらに、ベース部材３の固定穴３５に放熱器６０の脚部６１を挿入して放熱器６０を固定し、同様に、ベース部材３の固定穴３６と端子配置孔５１に、放熱器６５の脚部６６と接続端子８１を挿入して放熱器６５を固定する。そして放熱器６０，６５に、ＦＥＴ６３をねじで固定する。
【００２８】
制御基板１０は別工程で作製し、配線パターンを形成し、電子部品等を実装する。接続端子７１〜７４，８２〜８５の上端部、接続端子７１〜７４の上端部、ＦＥＴ６３の脚、および放熱器６０，６５の腕部６２，６７を、制御基板１０の図示外の孔に貫通させ、制御基板１０をベース部材３の支持部３２にねじ１３で固定する。そして、接続端子７１〜７４，８２〜８５の上端部、接続端子７１〜７４の上端部、ＦＥＴ６３の脚、および放熱器６０，６５の腕部６２，６７を、制御基板１０のランド（図示外）にハンダ付けする。これにより、接続端子７１〜７４および接続端子８１〜８５は、制御基板１０に電気的に接続される。なお、ハンダ付け以外に、プレスフィット方式、レーザ溶接、抵抗溶接等による電気的な接続を行ってもよい。
【００２９】
次に、箱形状に射出成形したカバー部材２を、制御基板１０等に被せるようにしてベース部材３に組み付け、カバー部材２のツバ部２３がベース部材３の外縁部３９に突き当たった状態にする。そして、ツバ部２３の上方よりツバ部２３と外縁部３９との接触部位にレーザ光を照射し、両部材を溶かし込んだ溶融部２９（図５参照）を、全周にわたって形成して、カバー部材２とベース部材３とをレーザ溶着し、収容部９内を密閉する。レーザ溶着は、例えば、レーザ光の波長を、カバー部材２を透過しベース部材３に吸収されて発熱するように設定する方法、外縁部３９のツバ部２３との接触面に発熱剤を塗布しておいてカバー部材２を透過するレーザ光を照射する方法など、公知の方法を用いればよい。あるいは、ツバ部２３を外縁部３９に溶かし込んで、カバー部材２とベース部材３とを接合してもよい。
【００３０】
上記のように組み立てたコントローラボックス１に対し、後述する気密性試験を行う。そして、試験に合格したコントローラボックス１のレセプタクル４内の連通孔４５から、収容部９内に、不活性ガスを充填する。また、あらかじめ別工程で、レセプタクル４，５の底壁４７，５７におけるベース部材３の底面３１の形状にあわせたシート状で、各接続端子７１〜７４，８１〜８５が対応する位置に孔を開けた、熱可塑性樹脂からなる密封材４９，５９を作製する。この密封材４９，５９のシートを、それぞれレセプタクル４，５内に入れ、各接続端子７１〜７４，８１〜８５を挿通させつつ底壁４７，５７上に配置し、加熱して溶かすことで、端子配置孔４１〜４４，５１〜５５の隙間や連通孔４５を塞ぎ、不活性ガスを充填した収容部９内を密閉する。このようにして、コントローラボックス１が完成する。
【００３１】
次に、コントローラボックス１の組み立て過程において行う気密性試験について説明する。上記のように、気密性試験は、コントローラボックス１の組み立て過程において、カバー部材２とベース部材３との接合を行った後に行い、すなわち、作製するすべてのコントローラボックス１に対して行う。気密性試験は、例えば、図６に示すように、試験対象のコントローラボックス１に対し、減圧法による差圧検出方式を用いた試験で行う。具体的に、真空引きポンプ９０に接続された耐圧ホース９１に弁９２を設け、末端に、コントローラボックス１のレセプタクル４に取り付けられるプラグ形状の接続キャップ９３を設ける。接続キャップ９３としては、例えば、レセプタクル４との間にＯリングを用い、レセプタクル４内と耐圧ホース９１内との間で気密性を維持できるものを使用する。一方、レセプタクル５における通気を塞ぎコントローラボックス１内の気密性を維持するため、レセプタクル５へプラグ形状の接続キャップ９４を被せて封止する。また、真空引きポンプ９０に別の耐圧ホース９５を接続し、上記同様、弁９６を設け、末端に、コントローラボックス１の収容部９と略同容量の基準室９９を有する基準タンク９８を接続する。そして、耐圧ホース９１と耐圧ホース９５とを、それぞれ弁９２，９６よりも末端側（真空引きポンプ９０とは反対側）にて差圧計９７に接続する。
【００３２】
この状態で、まず、弁９２，９６を開き、真空引きポンプ９０を作動させる。耐圧ホース９１を介してコントローラボックス１の収容部９内に負圧をかけるとともに、基準タンク９８の基準室９９内にも同じ負圧をかける。収容部９内と基準室９９内の気圧は、真空引きポンプ９０によって、周囲の雰囲気（大気）よりも低圧となる。このとき収容部９内にかけられる負圧は、コントローラボックス１に製品として要求される耐圧以上の圧力とする。次に、弁９２，９６を閉じる。弁９２，９６を閉じた当初は、収容部９内と基準室９９内の気圧とは同圧であるから、差圧計９７に圧力差は検出されない。ここで、コントローラボックス１のカバー部材２のツバ部２３と、ベース部材３の外縁部３９との間になされたレーザ溶着の強度が不十分で要求耐圧に耐えられず、気密漏れが生じた場合、収容部９内に大気が進入し、収容部９内の気圧が上昇する。基準室９９内の気圧には変動がないため、差圧計９７に、収容部９内の気圧と基準室９９内の気圧との差が検出されることになり、試験結果は不合格として認定される。一方、レーザ溶着の強度が十分であり気密漏れが生じなければ、収容部９内は、真空引きポンプ９０によってかけられた負圧を維持することができ、差圧計９７には気圧差が検出されず、試験結果は合格として認定される。このようにして製造されるすべてのコントローラボックス１に対し気密性試験を行い、試験に合格したものに対し、収容部９内に不活性ガスを充填するとともに、上記の熱可塑性樹脂からなる密封材４９，５９をレセプタクル４，５内に配置し、加熱して溶かして収容部９内を密閉し、コントローラボックス１が完成する。なお、不活性ガスとしては窒素ガスやアルゴンガス等の周知のものを利用すればよい。また、充填に際しては、上記気密性試験後に収容部９内の気圧を常圧へ戻す際に、不活性ガスを流入させるという、いわゆる真空置換法により行ってもよい。
【００３３】
以上説明したように、コントローラボックス１は、レセプタクル４内に連通孔４５を有するので、その連通孔４５を介し、収容部９内を減圧（加圧してもよい）した後、収容部９内の気圧変化をみる気密性試験を行えば、収容部９に、カバー部材２とベース部材３との接合部位などから気密漏れが生じていないか、容易に確認することができる。その上で、連通孔４５を密封材４９で塞げば、収容部９内の気密漏れを確実に防ぐことができる。これにより、収容部９内へ水滴等が進入することがないので、収容部９内に収容された制御基板１０に水滴等が付着することがなく、回路の短絡や腐食等の不具合の発生を防止することができる。また、レセプタクル４は、プラグ等の着脱に伴う負荷に耐えられるよう、あらかじめ強度が確保されているが、このレセプタクル４内に連通孔４５を設けることで、連通孔４５の周囲の強度を容易に確保でき、レセプタクル４の設計変更を行わずとも容易に連通孔４５を設けることができる。さらに、密封材４９もレセプタクル４内に設けることとなるため、コントローラボックス１の外観を損なわない。
【００３４】
また、連通孔４５を、端子配置孔４１〜４４とは別体に設けたので、レセプタクル４内で連通孔４５を形成する位置についてレイアウトの自由度が高く、ゆえに、容易に開口面積を大きくすることができる。開口面積を確保すれば、気密漏れが生じていないか気密性試験を行う場合に、収容部９内の減圧（または加圧）を素早く確実に行うことができ、また、連通孔４５を介した空気の流通抵抗を小さくできるので、わずかな気密漏れでも検出しやすくなり、試験結果の信頼性を高めることも期待できる。
【００３５】
また、本実施の形態では、接続端子７１〜７４，８１〜８５を、端子配置孔４１〜４４，５１〜５５挿通し、ベース部材３に圧入接合したため、接続端子７１〜７４，８１〜８５と、端子配置孔４１〜４４，５１〜５５との隙間から気密漏れを生ずる場合がある。その場合には、連通孔４５とともに密封材４９，５９で端子配置孔４１〜４４，５１〜５５を塞げば、収容部９内の気密性を容易に、かつ確実に、確保することができる。
【００３６】
そして、上記のように収容部９内の気密性を確保できるので、収容部９に不活性ガスを封入しても、不活性ガスが収容部９から漏出することはない。ゆえに、長期にわたって、収容部９内の制御基板１０を腐食から確実に保護することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られず、各種の変形が可能である。例えば、カバー部材２とベース部材３との接合はレーザ溶着で行ったが、レーザ溶着に限らず、ツバ部２３と外縁部３９とを接着剤で貼り合わせてカバー部材２とベース部材３とを接合し、収容部９内を密閉してもよい。あるいは、カバー部材２をベース部材３に組み付ける際に、Ｏリング等を用いて収容部９内の気密性を確保しつつ、カバー部材２をベース部材３にねじ止めやラッチ等で固定してもよい。また、気密性試験は減圧法で行ったが、加圧法でもよい。また、必ずしも収容部９内に不活性ガスを充填しなくともよい。また、連通孔４５は、レセプタクル５内に設けてもよい。また、あらかじめ気密性試験前に、端子配置孔４１〜４４，５１〜５５と接続端子７１〜７４，８１〜８５との隙間を密封材４９，５９で塞いでおいてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態では、接着剤をシート状に形成した密封材４９，５９を加熱して溶かすことにより、連通孔４５や端子配置孔４１〜４４，５１〜５５と接続端子７１〜７４，８１〜８５との間の隙間を塞いだが、粘性のある接着剤をレセプタクル４，５内に流し込んでＵＶや加熱、硬化剤等により硬化させ、収容部９内の気密性を確保してもよい。あるいは、例えば、図７に示すように、密封材１４９，１５０を、レセプタクル４（図示しないがレセプタクル５についても同様）内で底壁４７におけるベース部材３の底面３１の全体には配置せず、端子配置孔４１〜４４（図７では端子配置孔４１のみを図示）と接続端子７１〜７４（図７では接続端子７１，７３を図示）との間の隙間と、連通孔４５を塞ぐように、ピンポイントに配置してもよい。
【００３９】
また、図８に示すように、弾性を有する部材を用いて密封材２４９，２５０を作製し、連通孔２４５内や、端子配置孔２４１と接続端子２７１との間の隙間内に挿入して塞ぎ、気密性を確保してもよい。なお、この場合、密封材２４９，２５０には抜け防止の鍔部２５１，２５２を設け、連通孔２４５内や端子配置孔２４１内には、鍔部２５１，２５２が嵌る受け部２５３，２５４を形成するとよい。
【００４０】
また、図９に示すように、接続端子７１（図示しないが、接続端子７２〜７４，８１〜８５についても同様である）の端子配置孔３４１が、連通孔３４５を兼ねる構造としてもよい。端子配置孔３４１内にリブ３４６（あるいはダボでもよい）を設け、端子配置孔３４１の壁面と接続端子７１との間の隙間を大きくすることで、連通孔３４５の開口面積を確保すればよい。また、連通孔３４５の開口面積の確保は、端子配置孔３４１だけで実現してもよいし、この端子配置孔３４１が配置されるレセプタクル４内の他の端子配置孔４２〜４４にも同様の隙間を設け、合計の開口面積で、連通孔として必要な開口面積（０．４ｍｍ２以上）を確保してもよい。このように、端子配置孔３４１と一体となった連通孔３４５を形成すれば、レセプタクル４内に設ける孔の数を必要最低限とすることができ、ベース部材３の作製においてかかる手間を軽減できる。また、レセプタクル４を設計する上で、端子配置孔３４１としてもともと孔を形成するよう設計された位置に端子配置孔３４１を兼ねる連通孔３４５を設けるので、設計上目標とするレセプタクル４の強度を維持することができる。
【００４１】
また、図１０に示すように、接続端子７１の端子配置孔４４１の内壁面に、貫通方向に延びる溝を形成し、その溝を連通孔４４５として、上記同様、端子配置孔４４１が連通孔４４５を兼ねる構造としてもよい。このようにすれば、容易に、連通孔４４５を形成することができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、ベース部材３が板状をなし、カバー部材２は、底部側が開放された箱形状をなすが、ベース部材が箱形状をなし、カバー部材が板状でベース部材の開放側の端部を蓋として塞いで内部に収容部を形成する形態であってもよい。あるいはベース部材、カバー部材が共に箱形状をなし、互いの開放側の端部を合わせ閉じて内部に収容部を形成する形態であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ コントローラボックス
２ カバー部材
３ ベース部材
４ レセプタクル
４１ 端子配置孔
４５ 連通孔
４６ 周壁
４９ 密封材
７１〜７４ 接続端子
３４１ 端子配置孔
３４５ 連通孔
４４１ 端子配置孔
４４５ 連通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板を収容するための回路基板収容ケースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車には、グロープラグやガスセンサ等が設けられており、これらを制御するための回路基板を収容した回路基板収容ケースが、自動車の車体に固定されている。一般に、回路基板収容ケースはグローブボックスの裏側やエンジンルーム内部など自動車の室外を含めた雨水等に曝されうる位置に設置されるため、内部に水滴等が浸入しないよう、回路基板収容ケースの収容部内が密閉される。回路基板収容ケースを、例えば２部材から構成し、両者の接合により内部に収容部を形成する場合、両部材の合わせ面同士を部分的ではなく全周にわたって接合すれば、合わせ面間を介した気密漏れを防止し、収容部内の気密性を確保できる。
【０００３】
このような回路基板収容ケースを、例えば樹脂から形成したならば、２部材の接合を、例えばレーザ溶着によって行うことができる。レーザ溶着では、レーザ光の波長や、回路基板収容ケースの部材の材質を適宜選択することにより、回路基板収容ケースの壁面の外側からレーザ光を照射しつつも壁面は溶かさず、合わせ面付近を溶融させ、部材同士を接合することができる。しかし、レーザ光の照射状況によって接合状態が左右される場合があるので、接合の確実性を確保できるように、気密性試験を行う場合がある。
【０００４】
例えば特許文献１では、部材同士をレーザ光によって仮溶着した後、内部に気圧をかけた状態で所定時間内での圧力変化を監視する気密性試験を行い、試験に合格したものに対しレーザ光による本溶着を行うことで、接合の確実性を確保している。また、例えば特許文献２では、溶着前に部材同士を仮組みし、上記同様の気密性試験を行って合わせ面間に大きな隙間がないことを確認できたものに対してレーザ溶着を行い、接合の確実性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５１７３０号公報
【特許文献２】特開２００８−２７３０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１における気密性試験は、部材同士を仮溶着した状態においてなされたものであり、仮溶着した部分が耐えられる程度の低い圧力をかけて、試験を行ったものである。すなわち、仮溶着において気密性が確保できれば、本溶着しても、接合の確実性を確保できるとみなしたものである。したがって、特許文献１において、合わせ面同士の接合が全周にわたってなされているかについては確認できる。しかし、本溶着後においても、収容部内の気密性について、前記の「仮溶着した部分が耐えられる程度の低い圧力」よりも大きい高い圧力でも耐えることができる程度の接合がなされているかについては保証できていない。
【０００７】
また、特許文献２における気密性試験ついても同様であり、部材同士を仮組みした状態においてなされたものである。すなわち、合わせ面間に大きな隙間がなければ、レーザ溶着しても、接合の確実性を確保できるとみなしたものである。したがって、特許文献２においても、収容部内の気密性が、実使用上において製品に要求されうる高い圧力に耐えられるかについては保証できていない。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、収容部内の気密性を確保することができる回路基板収容ケース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】
本発明の態様によれば、回路基板を収容する回路基板収容ケースであって、前記回路基板と外部回路との接続を仲介するコネクタが外面に設けられたベース部材と、前記ベース部材と一体に組み付けられて、前記回路基板が収容される収容部を形成するカバー部材と、前記コネクタ内に開口され、前記収容部内と外部とを連通する連通孔と、前記コネクタ内で、前記連通孔を気密に塞ぎ、前記収容部を密閉する密封材と、を備えた回路基板収容ケースが提供される。
【００１０】
コネクタ内に開口した連通孔を介し、収容部内を加圧もしくは減圧した後、収容部内の気圧変化をみる気密性試験を行えば、収容部に、カバー部材とベース部材との接合部位などから気密漏れが生じていないか、容易に確認することができる。その上で、連通孔を密封材で塞げば、収容部内の気密漏れを確実に防ぐことができる。これにより、収容部内へ水滴等が進入することがないので、収容部内に収容された回路基板に水滴等が付着することがなく、回路の短絡や腐食等の不具合の発生を防止することができる。また、プラグ等の着脱に伴う負荷に耐えられるよう、あらかじめ強度が確保されているコネクタ内に連通孔を設けるので、連通孔の周囲の強度を容易に確保でき、コネクタの設計変更を行わずとも容易に連通孔を設けることができる。さらに、密封材もコネクタ内に設けることとなるため、回路基板収容ケースの外観を損なわない。
【００１１】
本発明の態様において、前記連通孔は、前記回路基板に接続される端子が配置される端子配置孔とは別体に開口されていてもよい。連通孔を端子配置孔とは別体に設ければ、コネクタ内で連通孔を形成する位置についてレイアウトの自由度が高く、ゆえに、容易に開口面積を大きくすることができる。開口面積を確保すれば、気密漏れが生じていないか気密性試験を行う場合に、収容部内の加圧もしくは減圧を素早く確実に行うことができ、また、空気の流通抵抗を小さくできるので、わずかな気密漏れでも検出しやすくなり、試験結果の信頼性を高めることができる。
【００１２】
本発明の態様において、前記連通孔は、前記回路基板に接続される端子が配置される端子配置孔と一体に開口されていてもよい。端子配置孔と一体の連通孔を形成すれば、コネクタ内に設ける孔の数を必要最低限とすることができ、ベース部材の作製においてかかる手間を軽減できる。また、コネクタの設計上、もともと孔を形成するよう設計された位置に連通孔を設けるので、設計上目標とするコネクタの強度を維持することができる。端子配置孔と一体の連通孔を形成するには、端子配置孔の一部に、例えば溝を形成するだけでも可能であり、連通孔の形成が容易である。
【００１３】
本発明の態様において、前記密封材は、前記コネクタ内で、前記連通孔とともに前記端子配置孔を気密に塞いでもよい。端子配置孔は、収容部内の回路基板に接続される端子が挿通されることとなるため、端子と、端子配置孔との隙間から気密漏れを生ずる場合があるが、連通孔とともに密封材で塞げば、収容部内の気密性を容易に、かつ確実に、確保することができる。
【００１４】
本発明の態様において、前記収容部内には不活性ガスが封入されていてもよい。収容部内の気密性を確保できるので、不活性ガスが収容部から漏出することはない。ゆえに、長期にわたって、収容部内の回路基板を腐食から確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】コントローラボックス１の正面、平面および左側面を表す図である。
【図２】コントローラボックス１の正面図である。
【図３】コントローラボックス１の底面図である。
【図４】コントローラボックス１の分解斜視図である。
【図５】図３に示すＩ−Ｉ線（一点鎖線）で切断したコントローラボックス１を矢印方向に見た断面図である。
【図６】気密性試験について説明するための図である。
【図７】変形例としての密封材１４９を設けた場合のコントローラボックス１のコネクタ（レセプタクル４側）付近を示す断面図である。
【図８】変形例としての密封材２４９，２５０を設けた場合のコントローラボックス１のコネクタ（レセプタクル４側）付近を示す断面図である。
【図９】端子配置孔３４１が連通孔３４５を兼ねるようリブ３４６で接続端子７１との間に隙間を確保した例を示す図である。
【図１０】端子配置孔４４１の内壁面に溝を設けて連通孔４４５として機能させた例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した回路基板収容ケースの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、回路基板収容ケースの一例として、自動車等のディーゼルエンジンに使用されるグロープラグ（図示外）への通電制御を行う制御基板（回路基板）を収容するコントローラボックス１を挙げ、コントローラボックス１の構造について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１７】
図１，図２に示す、コントローラボックス１は、平面視すると角が丸くなった長方形状を表す板状のベース部材３に、底部側が開放された箱形状のカバー部材２を一体に組み付け、内部に制御基板１０を収容する収容部９（図５参照）を形成したケースである。カバー部材２およびベース部材３は、一例として、合成樹脂の射出成形により形成される樹脂部材であり、後述するが、レーザ溶着され、収容部９内に水滴等が進入しないように密着されている。カバー部材２には、自動車の車体にコントローラボックス１を固定するための取付板２１が設けられている。取付板２１は、正面視した場合に台形状をなし、中央部に、ねじ孔２２が形成されている。
【００１８】
カバー部材２の、ベース部材３に組み付ける側の端部（箱形状の開放側の端部）には、外側にツバ状に張り出したツバ部２３が設けられている。また、ベース部材３は外周縁に沿って垂直に立ち上がる所定幅（所定厚み）の外縁部３９を有する。カバー部材２のツバ部２３は、カバー部材２とベース部材３とを組み合わせたときに一周にわたって外縁部３９に突き当たり、ベース部材３の外縁部３９よりも内周側が、カバー部材２で覆い塞がれるように、外縁部３９に合わせた大きさに張り出している。
【００１９】
次に、ベース部材３の外面（底面３１）に設けられたコネクタの構造について説明する。ベース部材３の底面３１には、機器側のコネクタとして、レセプタクル４およびレセプタクル５が設けられている。図２，図３に示す、レセプタクル４には、グロープラグ（図示外）から引き出されるケーブルの末端にコネクタとして設けられるプラグ（図示外）が接続される。レセプタクル４は、ベース部材３の底面３１から突出し、断面が略長方形の筒状をなす周壁４６を有する。周壁４６に囲まれる内部には、グロープラグに通電するための金属製の接続端子７１〜７４が設けられている。ベース部材３は、周壁４６内で囲まれる部分において厚肉に形成されており（図５参照）、以下、この部分を底壁４７とよぶ。図３に示すように、底壁４７にはさらに、ベース部材３を厚み方向に貫通する４つの端子配置孔４１〜４４が設けられており、上記の接続端子７１〜７４は、それぞれ収容部９（図５参照）内から各端子配置孔４１〜４４に圧入され、周壁４６内に突出されている。また、図２，図３に示すように、レセプタクル４の周壁４６の外周面には、グロープラグからの接続用のプラグ（図示外）を掛け留めるラッチ４８が設けられている。
【００２０】
図２，図３に示す、レセプタクル５には、図示しない自動車の電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）やバッテリとの接続ケーブルの末端にコネクタとして設けられるプラグ（図示外）が接続される。レセプタクル５も同様に、ベース部材３の底面３１から突出し、断面が略長方形の筒状をなす周壁５６を有する。そして、周壁５６に囲まれる内部には、中央に、バッテリ電圧が入力される接続端子８１が設けられ、四つ角に、アースに接続される接続端子８２、およびＥＣＵとの間で信号の入出力に用いられる接続端子８３〜８５がそれぞれ設けられている。ベース部材３は、周壁５６内で囲まれる部分においても厚肉に形成されており（図５参照）、以下、この部分を底壁５７とよぶ。図３に示すように、底壁５７にも、ベース部材３を厚み方向に貫通する５つの端子配置孔５１〜５５が設けられており、上記の接続端子８１〜８５は、それぞれ収容部９（図５参照）内から各端子配置孔５１〜５５に圧入され、周壁５６内に突出されている。そして、図２，図３に示すように、レセプタクル５の周壁５６の外周面にも、バッテリおよびＥＣＵとの接続ケーブルのプラグ（図示外）を掛け留めるラッチ５８が設けられている。なお、上記の接続端子７１〜７４、８１〜８５は、真ちゅう等の金属で構成され、一例としては、真ちゅうにスズめっきをしたものを、ベース部材３に圧入接合している。
【００２１】
次に、コントローラボックス１の内部構造について説明する。図４および図５に示すように、コントローラボックス１の内部の最上部には、グロープラグの通電を制御するための電子部品が搭載された制御基板１０が設けられている。制御基板１０の中央部には、ねじ１３が挿入されるねじ孔１１が形成されている。また、ベース部材３の中央部には、円柱状の支持部３２が立設され、この支持部３２により制御基板１０が収容部９内で支持される。この支持部３２の上端部には、ねじ１３がねじ込まれるねじ孔３４が形成されている。なお、本実施の形態では、制御基板１０は、一方の面（図４，図５における下側の面）に電子部品が配置された片面基板である。
【００２２】
図４に示すように、ベース部材３と制御基板１０との間には、金属製の長方形の板材を２箇所折り曲げて形成した放熱器６０と、同様に形成され、放熱器６０より小型の放熱器６５が設けられている。放熱器６０，６５は、熱伝導性のよい金属の板材を打ち抜き加工等により切り抜き、ねじ孔や切り欠き等を設け、折り曲げ加工を経て形成されたものである。放熱器６０の材質としては、一例として、亜鉛めっき鋼板を用いる。また、放熱器６５は、その一部がレセプタクル５の接続端子８１として機能するものであり、上記したように真ちゅう等の金属からなり、表面にスズめっきが形成されている。
【００２３】
図４に示すように、放熱器６０の下部には４つの脚部６１（図４ではそのうちの２つを示す）が四隅に設けられており、ベース部材３に設けられた４つの固定穴３５（図４ではそのうちの３つを示す）にそれぞれが挿入され、放熱器６０がベース部材３に固定される。また、放熱器６０の上部の四隅には、制御基板１０を貫通して制御基板１０にハンダ付けされる４つの腕部６２が設けられている。同様に、放熱器６５の下部にも、ベース部材３に設けられた固定穴３６に挿入されて固定される脚部６６が設けられている。また、放熱器６５の上部にも、制御基板１０を貫通して制御基板１０にハンダ付けされる腕部６７が設けられている。さらに、放熱器６５は、下部の一部が延伸され、上記した接続端子８１として形成されて、通電経路として機能する。なお、放熱器６５と接続端子８１とをそれぞれ別体に形成して放熱器６５を通電経路とは独立させてもよい。また、放熱器６０，６５の側板には、グロープラグに流れる電流をＯＮ・ＯＦＦするＦＥＴ６３が、放熱器６０には４つ、放熱器６５には１つ、それぞれねじ止めされて固定される。各ＦＥＴ６３の３本の脚は、それぞれ制御基板１０を貫通して制御基板１０にハンダ付けされる。
【００２４】
次に、ベース部材３には、上記したように、レセプタクル４の底壁４７として厚肉に形成された部位を厚み方向（図２，５における上下方向）に貫通し、接続端子７１〜７４の下端側がそれぞれ圧入接合される端子配置孔４１〜４４が設けられている。同様に、レセプタクル５の底壁５７として厚肉に形成された部位を厚み方向に貫通し、接続端子８１〜８５の下端側がそれぞれ圧入接合される端子配置孔５１〜５５が設けられている。なお、接続端子７１〜７４および接続端子８２〜８５の上端部は、制御基板１０を貫通して制御基板１０にハンダ付けされる。
【００２５】
さらにベース部材３には、図３，図５に示すように、端子配置孔４１〜４４の中央の位置に、底壁４７を厚み方向に貫通する連通孔４５が設けられている。換言すると、連通孔４５は、図５に示すように、カバー部材２とベース部材３とが組み合わされて形成され、両者が接合されて密閉される収容部９の内部と外部とを連通する孔である。本実施の形態では、連通孔４５は、レセプタクル４内にて、端子配置孔４１〜４４とは別体に開口されている。本実施の形態では、この連通孔４５の開口面積を、少なくとも０．４ｍｍ２以上としており、後述する気密性試験において、収容部９内の減圧をスムーズに行うための十分な通気量（時間当たりの空気の流通量）を確保している。また、減圧後の気密漏れの試験において収容部９内の圧力変化を検出する上で、連通孔４５が空気の流通抵抗となって試験結果に影響を及ぼすことがないようにするという観点からも、連通孔４５の開口面積を０．４ｍｍ２以上に確保している。もちろん、レセプタクル４内に連通孔４５を複数設けてもよいが、その場合の連通孔４５の開口面積についても、合計で、０．４ｍｍ２以上確保できれば好ましい。
【００２６】
また、レセプタクル４，５内には、底壁４７，５７におけるベース部材３の底面３１を覆う密封材４９，５９が、それぞれ設けられている。密封材４９，５９としては、例えば、樹脂や接着剤、Ｏリングなど、一般的に、シーリングに使用される部材を用いることができ、本実施の形態では、熱可塑性樹脂からなる接着剤を用いた例を示す。接着剤の性能としては、過酷な環境（例えば−５０℃〜１２０℃の温度環境）に曝されてもシール性が低下しにくいものが好ましい。また、接着剤の種類としては、熱可塑性樹脂からなる接着剤の他にも、紫外線照射により短時間で硬化するＵＶ反応型の接着剤、加熱により硬化が進む付加反応型の接着剤、大気中の水分により硬化が進む縮合反応型の接着剤などを用いることができる。密封材４９が設けられることにより、レセプタクル４内の端子配置孔４１〜４４と接続端子７１〜７４との隙間と、連通孔４５が塞がれる。また、密封材５９が設けられることにより、レセプタクル５内の端子配置孔５１〜５５と接続端子８１〜８５との隙間が塞がれる。これにより、レセプタクル４，５を介した収容部９内の気密漏れは生じない。
【００２７】
次に、コントローラボックス１の組み立て過程について説明する。まず、図４に示す、カバー部材２およびベース部材３を合成樹脂の射出成形により形成する。ベース部材３の端子配置孔４１〜４４に接続端子７１〜７４を圧入接合し、同様に、端子配置孔５２〜５５に接続端子８２〜８５が圧入接合する。さらに、ベース部材３の固定穴３５に放熱器６０の脚部６１を挿入して放熱器６０を固定し、同様に、ベース部材３の固定穴３６と端子配置孔５１に、放熱器６５の脚部６６と接続端子８１を挿入して放熱器６５を固定する。そして放熱器６０，６５に、ＦＥＴ６３をねじで固定する。
【００２８】
制御基板１０は別工程で作製し、配線パターンを形成し、電子部品等を実装する。接続端子７１〜７４，８２〜８５の上端部、接続端子７１〜７４の上端部、ＦＥＴ６３の脚、および放熱器６０，６５の腕部６２，６７を、制御基板１０の図示外の孔に貫通させ、制御基板１０をベース部材３の支持部３２にねじ１３で固定する。そして、接続端子７１〜７４，８２〜８５の上端部、接続端子７１〜７４の上端部、ＦＥＴ６３の脚、および放熱器６０，６５の腕部６２，６７を、制御基板１０のランド（図示外）にハンダ付けする。これにより、接続端子７１〜７４および接続端子８１〜８５は、制御基板１０に電気的に接続される。なお、ハンダ付け以外に、プレスフィット方式、レーザ溶接、抵抗溶接等による電気的な接続を行ってもよい。
【００２９】
次に、箱形状に射出成形したカバー部材２を、制御基板１０等に被せるようにしてベース部材３に組み付け、カバー部材２のツバ部２３がベース部材３の外縁部３９に突き当たった状態にする。そして、ツバ部２３の上方よりツバ部２３と外縁部３９との接触部位にレーザ光を照射し、両部材を溶かし込んだ溶融部２９（図５参照）を、全周にわたって形成して、カバー部材２とベース部材３とをレーザ溶着し、収容部９内を密閉する。レーザ溶着は、例えば、レーザ光の波長を、カバー部材２を透過しベース部材３に吸収されて発熱するように設定する方法、外縁部３９のツバ部２３との接触面に発熱剤を塗布しておいてカバー部材２を透過するレーザ光を照射する方法など、公知の方法を用いればよい。あるいは、ツバ部２３を外縁部３９に溶かし込んで、カバー部材２とベース部材３とを接合してもよい。
【００３０】
上記のように組み立てたコントローラボックス１に対し、後述する気密性試験を行う。そして、試験に合格したコントローラボックス１のレセプタクル４内の連通孔４５から、収容部９内に、不活性ガスを充填する。また、あらかじめ別工程で、レセプタクル４，５の底壁４７，５７におけるベース部材３の底面３１の形状にあわせたシート状で、各接続端子７１〜７４，８１〜８５が対応する位置に孔を開けた、熱可塑性樹脂からなる密封材４９，５９を作製する。この密封材４９，５９のシートを、それぞれレセプタクル４，５内に入れ、各接続端子７１〜７４，８１〜８５を挿通させつつ底壁４７，５７上に配置し、加熱して溶かすことで、端子配置孔４１〜４４，５１〜５５の隙間や連通孔４５を塞ぎ、不活性ガスを充填した収容部９内を密閉する。このようにして、コントローラボックス１が完成する。
【００３１】
次に、コントローラボックス１の組み立て過程において行う気密性試験について説明する。上記のように、気密性試験は、コントローラボックス１の組み立て過程において、カバー部材２とベース部材３との接合を行った後に行い、すなわち、作製するすべてのコントローラボックス１に対して行う。気密性試験は、例えば、図６に示すように、試験対象のコントローラボックス１に対し、減圧法による差圧検出方式を用いた試験で行う。具体的に、真空引きポンプ９０に接続された耐圧ホース９１に弁９２を設け、末端に、コントローラボックス１のレセプタクル４に取り付けられるプラグ形状の接続キャップ９３を設ける。接続キャップ９３としては、例えば、レセプタクル４との間にＯリングを用い、レセプタクル４内と耐圧ホース９１内との間で気密性を維持できるものを使用する。一方、レセプタクル５における通気を塞ぎコントローラボックス１内の気密性を維持するため、レセプタクル５へプラグ形状の接続キャップ９４を被せて封止する。また、真空引きポンプ９０に別の耐圧ホース９５を接続し、上記同様、弁９６を設け、末端に、コントローラボックス１の収容部９と略同容量の基準室９９を有する基準タンク９８を接続する。そして、耐圧ホース９１と耐圧ホース９５とを、それぞれ弁９２，９６よりも末端側（真空引きポンプ９０とは反対側）にて差圧計９７に接続する。
【００３２】
この状態で、まず、弁９２，９６を開き、真空引きポンプ９０を作動させる。耐圧ホース９１を介してコントローラボックス１の収容部９内に負圧をかけるとともに、基準タンク９８の基準室９９内にも同じ負圧をかける。収容部９内と基準室９９内の気圧は、真空引きポンプ９０によって、周囲の雰囲気（大気）よりも低圧となる。このとき収容部９内にかけられる負圧は、コントローラボックス１に製品として要求される耐圧以上の圧力とする。次に、弁９２，９６を閉じる。弁９２，９６を閉じた当初は、収容部９内と基準室９９内の気圧とは同圧であるから、差圧計９７に圧力差は検出されない。ここで、コントローラボックス１のカバー部材２のツバ部２３と、ベース部材３の外縁部３９との間になされたレーザ溶着の強度が不十分で要求耐圧に耐えられず、気密漏れが生じた場合、収容部９内に大気が進入し、収容部９内の気圧が上昇する。基準室９９内の気圧には変動がないため、差圧計９７に、収容部９内の気圧と基準室９９内の気圧との差が検出されることになり、試験結果は不合格として認定される。一方、レーザ溶着の強度が十分であり気密漏れが生じなければ、収容部９内は、真空引きポンプ９０によってかけられた負圧を維持することができ、差圧計９７には気圧差が検出されず、試験結果は合格として認定される。このようにして製造されるすべてのコントローラボックス１に対し気密性試験を行い、試験に合格したものに対し、収容部９内に不活性ガスを充填するとともに、上記の熱可塑性樹脂からなる密封材４９，５９をレセプタクル４，５内に配置し、加熱して溶かして収容部９内を密閉し、コントローラボックス１が完成する。なお、不活性ガスとしては窒素ガスやアルゴンガス等の周知のものを利用すればよい。また、充填に際しては、上記気密性試験後に収容部９内の気圧を常圧へ戻す際に、不活性ガスを流入させるという、いわゆる真空置換法により行ってもよい。
【００３３】
以上説明したように、コントローラボックス１は、レセプタクル４内に連通孔４５を有するので、その連通孔４５を介し、収容部９内を減圧（加圧してもよい）した後、収容部９内の気圧変化をみる気密性試験を行えば、収容部９に、カバー部材２とベース部材３との接合部位などから気密漏れが生じていないか、容易に確認することができる。その上で、連通孔４５を密封材４９で塞げば、収容部９内の気密漏れを確実に防ぐことができる。これにより、収容部９内へ水滴等が進入することがないので、収容部９内に収容された制御基板１０に水滴等が付着することがなく、回路の短絡や腐食等の不具合の発生を防止することができる。また、レセプタクル４は、プラグ等の着脱に伴う負荷に耐えられるよう、あらかじめ強度が確保されているが、このレセプタクル４内に連通孔４５を設けることで、連通孔４５の周囲の強度を容易に確保でき、レセプタクル４の設計変更を行わずとも容易に連通孔４５を設けることができる。さらに、密封材４９もレセプタクル４内に設けることとなるため、コントローラボックス１の外観を損なわない。
【００３４】
また、連通孔４５を、端子配置孔４１〜４４とは別体に設けたので、レセプタクル４内で連通孔４５を形成する位置についてレイアウトの自由度が高く、ゆえに、容易に開口面積を大きくすることができる。開口面積を確保すれば、気密漏れが生じていないか気密性試験を行う場合に、収容部９内の減圧（または加圧）を素早く確実に行うことができ、また、連通孔４５を介した空気の流通抵抗を小さくできるので、わずかな気密漏れでも検出しやすくなり、試験結果の信頼性を高めることも期待できる。
【００３５】
また、本実施の形態では、接続端子７１〜７４，８１〜８５を、端子配置孔４１〜４４，５１〜５５挿通し、ベース部材３に圧入接合したため、接続端子７１〜７４，８１〜８５と、端子配置孔４１〜４４，５１〜５５との隙間から気密漏れを生ずる場合がある。その場合には、連通孔４５とともに密封材４９，５９で端子配置孔４１〜４４，５１〜５５を塞げば、収容部９内の気密性を容易に、かつ確実に、確保することができる。
【００３６】
そして、上記のように収容部９内の気密性を確保できるので、収容部９に不活性ガスを封入しても、不活性ガスが収容部９から漏出することはない。ゆえに、長期にわたって、収容部９内の制御基板１０を腐食から確実に保護することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られず、各種の変形が可能である。例えば、カバー部材２とベース部材３との接合はレーザ溶着で行ったが、レーザ溶着に限らず、ツバ部２３と外縁部３９とを接着剤で貼り合わせてカバー部材２とベース部材３とを接合し、収容部９内を密閉してもよい。あるいは、カバー部材２をベース部材３に組み付ける際に、Ｏリング等を用いて収容部９内の気密性を確保しつつ、カバー部材２をベース部材３にねじ止めやラッチ等で固定してもよい。また、気密性試験は減圧法で行ったが、加圧法でもよい。また、必ずしも収容部９内に不活性ガスを充填しなくともよい。また、連通孔４５は、レセプタクル５内に設けてもよい。また、あらかじめ気密性試験前に、端子配置孔４１〜４４，５１〜５５と接続端子７１〜７４，８１〜８５との隙間を密封材４９，５９で塞いでおいてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態では、接着剤をシート状に形成した密封材４９，５９を加熱して溶かすことにより、連通孔４５や端子配置孔４１〜４４，５１〜５５と接続端子７１〜７４，８１〜８５との間の隙間を塞いだが、粘性のある接着剤をレセプタクル４，５内に流し込んでＵＶや加熱、硬化剤等により硬化させ、収容部９内の気密性を確保してもよい。あるいは、例えば、図７に示すように、密封材１４９，１５０を、レセプタクル４（図示しないがレセプタクル５についても同様）内で底壁４７におけるベース部材３の底面３１の全体には配置せず、端子配置孔４１〜４４（図７では端子配置孔４１のみを図示）と接続端子７１〜７４（図７では接続端子７１，７３を図示）との間の隙間と、連通孔４５を塞ぐように、ピンポイントに配置してもよい。
【００３９】
また、図８に示すように、弾性を有する部材を用いて密封材２４９，２５０を作製し、連通孔２４５内や、端子配置孔２４１と接続端子２７１との間の隙間内に挿入して塞ぎ、気密性を確保してもよい。なお、この場合、密封材２４９，２５０には抜け防止の鍔部２５１，２５２を設け、連通孔２４５内や端子配置孔２４１内には、鍔部２５１，２５２が嵌る受け部２５３，２５４を形成するとよい。
【００４０】
また、図９に示すように、接続端子７１（図示しないが、接続端子７２〜７４，８１〜８５についても同様である）の端子配置孔３４１が、連通孔３４５を兼ねる構造としてもよい。端子配置孔３４１内にリブ３４６（あるいはダボでもよい）を設け、端子配置孔３４１の壁面と接続端子７１との間の隙間を大きくすることで、連通孔３４５の開口面積を確保すればよい。また、連通孔３４５の開口面積の確保は、端子配置孔３４１だけで実現してもよいし、この端子配置孔３４１が配置されるレセプタクル４内の他の端子配置孔４２〜４４にも同様の隙間を設け、合計の開口面積で、連通孔として必要な開口面積（０．４ｍｍ２以上）を確保してもよい。このように、端子配置孔３４１と一体となった連通孔３４５を形成すれば、レセプタクル４内に設ける孔の数を必要最低限とすることができ、ベース部材３の作製においてかかる手間を軽減できる。また、レセプタクル４を設計する上で、端子配置孔３４１としてもともと孔を形成するよう設計された位置に端子配置孔３４１を兼ねる連通孔３４５を設けるので、設計上目標とするレセプタクル４の強度を維持することができる。
【００４１】
また、図１０に示すように、接続端子７１の端子配置孔４４１の内壁面に、貫通方向に延びる溝を形成し、その溝を連通孔４４５として、上記同様、端子配置孔４４１が連通孔４４５を兼ねる構造としてもよい。このようにすれば、容易に、連通孔４４５を形成することができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、ベース部材３が板状をなし、カバー部材２は、底部側が開放された箱形状をなすが、ベース部材が箱形状をなし、カバー部材が板状でベース部材の開放側の端部を蓋として塞いで内部に収容部を形成する形態であってもよい。あるいはベース部材、カバー部材が共に箱形状をなし、互いの開放側の端部を合わせ閉じて内部に収容部を形成する形態であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ コントローラボックス
２ カバー部材
３ ベース部材
４ レセプタクル
４１ 端子配置孔
４５ 連通孔
４６ 周壁
４９ 密封材
７１〜７４ 接続端子
３４１ 端子配置孔
３４５ 連通孔
４４１ 端子配置孔
４４５ 連通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板を収容する回路基板収容ケースであって、
前記回路基板と外部回路との接続を仲介するコネクタが外面に設けられたベース部材と、
前記ベース部材と一体に組み付けられて、前記回路基板が収容される収容部を形成するカバー部材と、
前記コネクタ内に開口され、前記収容部内と外部とを連通する連通孔と、
前記コネクタ内で、前記連通孔を気密に塞ぎ、前記収容部を密閉する密封材と、
を備えたことを特徴とする回路基板収容ケース。
【請求項２】
前記連通孔は、前記回路基板に接続される端子が配置される端子配置孔とは別体に開口されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板収容ケース。
【請求項３】
前記連通孔は、前記回路基板に接続される端子が配置される端子配置孔と一体に開口されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板収容ケース。
【請求項４】
前記密封材は、前記コネクタ内で、前記連通孔とともに前記端子配置孔を気密に塞ぐことを特徴とする請求項２または３に記載の回路基板収容ケース。
【請求項５】
前記収容部内には不活性ガスが封入されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の回路基板収容ケース。
【請求項１】
回路基板を収容する回路基板収容ケースであって、
前記回路基板と外部回路との接続を仲介するコネクタが外面に設けられたベース部材と、
前記ベース部材と一体に組み付けられて、前記回路基板が収容される収容部を形成するカバー部材と、
前記コネクタ内に開口され、前記収容部内と外部とを連通する連通孔と、
前記コネクタ内で、前記連通孔を気密に塞ぎ、前記収容部を密閉する密封材と、
を備えたことを特徴とする回路基板収容ケース。
【請求項２】
前記連通孔は、前記回路基板に接続される端子が配置される端子配置孔とは別体に開口されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板収容ケース。
【請求項３】
前記連通孔は、前記回路基板に接続される端子が配置される端子配置孔と一体に開口されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板収容ケース。
【請求項４】
前記密封材は、前記コネクタ内で、前記連通孔とともに前記端子配置孔を気密に塞ぐことを特徴とする請求項２または３に記載の回路基板収容ケース。
【請求項５】
前記収容部内には不活性ガスが封入されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の回路基板収容ケース。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１５５７４１（Ｐ２０１１−１５５７４１Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４６０５（Ｐ２０１０−１４６０５）
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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