説明

電子制御装置

【課題】汎用のコネクタを使用することができ、また電子回路基板を収納した筐体も異なる形状のコネクタ毎に設定する必要性がなく、コストを低減化することができる。
【解決手段】この発明の電子制御装置1は、電子部品16が実装された電子回路基板2と、この電子回路基板2の端部に設けられたコネクタ3と、電子回路基板2を収納しているとともにコネクタ3側に開口部6aを有する筐体6と、コネクタ3と開口部6aの内壁面との間に、該内壁面に密接しているとともに該コネクタ3を囲ったコネクタ保持部材4とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、端部にコネクタが設けられた電子回路基板が筐体内に収納された電子制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
車輌などの制御に用いられる電子制御装置は、一般的に入出力回路、通信回路、マイコン、電源回路などの電子部品が電子回路基板であるプリント基板上に配置されているとともに、外部装置との接続用のコネクタがプリント基板に設置され、プリント基板が筐体に収容される構造となっている。
そして、この電子制御装置として、上下に分かれたベース及びカバーを用い、コネクタが取り付けられたプリント基板を挟み込み、ベース、カバー及びコネクタの合わせ面を防水シール材等で接着したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003-258454号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記構成の電子制御装置は、コネクタがベース及びカバーに接合する形状であり、そのため、例えばコネクタをベース及びカバーに接合する形状にしなければならず、汎用のコネクタを使用することができないという問題点があった。
また、コネクタの形状に合うようにベース及びカバーを変更して対応することもできるが、この場合ベース及びカバーを、コネクタ毎に設定しなければならないという問題点があった。
【0005】
この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、汎用のコネクタを使用することができ、また電子回路基板を収納した筐体も異なる形状のコネクタ毎に設定する必要性がなく、コストを低減化することができる等の電子制御装置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】
【0006】
この発明に係る電子制御装置は、電子部品が実装された電子回路基板と、この電子回路基板の端部に設けられたコネクタと、前記電子回路基板を収納しているとともに前記コネクタ側に開口部を有する筐体と、前記コネクタと前記開口部の内壁面との間に、該内壁面に密接しているとともに該コネクタを囲ったコネクタ保持部材とを備えたものである。
【発明の効果】
【0007】
この発明に係る電子制御装置によれば、コネクタと筐体の開口部の内壁面との間に設けられ、該内壁面に密接しているとともに該コネクタを囲ったコネクタ保持部材を備えているので、このコネクタ保持部材をコネクタの形状に合わせて変更することで、コネクタの形状によらず同形状の筐体を流用することができるため、生産数量効果により筐体のコストを安価にすることができる。
また、コネクタ自身の外形形状も筐体の形状に合わせて設計する必要がなく、安価な汎用のコネクタを使用することができることから、更なるコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】この発明の実施の形態1の電子制御装置を示す斜視図である。
【図2】図1の電子制御装置を示す分解部分断面図である。
【図3】図3(a)は図1のコネクタ保持部材とコネクタとの関係を示す図、図3(b)、図3(c)はそれぞれコネクタ保持部材とコネクタとの関係の他の例を示す図である。
【図4】図4(a)〜図4(c)は図1の電子制御装置において、コネクタとコネクタ保持部材との界面、及びコネクタ保持部材と筐体との界面を充填材で同時に封止する手順を示す図である。
【図5】この発明の実施の形態2の電子制御装置を示す分解斜視図である。
【図6】この発明の実施の形態3の電子制御装置を示す分解部分断面図である。
【図7】図7(a)はこの発明の実施の形態4の電子制御装置の要部正面図、図7(b)は図7(a)の側断面図である。
【図8】図7のコネクタとコネクタ保持部材との間を充填材で封止する態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、この発明の各実施の形態の電子制御装置を図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1の電子制御装置1を示す斜視図、図2は図1の電子制御装置1を示す分解部分断面図である。
エンジンルームのエンジンに搭載された、電子制御装置1は、筐体6の内部に電子部品16が実装された電子回路基板2が収納されている。この電子回路基板2は、端部でコネクタ3の端子3aと電気的に接続されている。このコネクタ3は、他の入出力装置(図示せず)と電気的に接続されている。
コネクタ3は、筐体6の開口部6aにコネクタ保持部材4を介して取り付けられている。この筐体6の内壁面には、開口部6a側に開口した溝部7が全周にわたって形成されている。
コネクタ保持部材4の形状は、開口部6aと対応しており、シール材8が溝部7に塗布され、ここに先端部4aが嵌入して、筐体6の開口部6aに嵌着されている。また、コネクタ保持部材4は、内部に例えばポリウレタン樹脂からなる充填材5が充填されている。この充填材5は、コネクタ3とコネクタ保持部材4との界面Aからの水の浸入を防止している。
【0010】
コネクタ保持部材4は、図3(a)に示すように、底面に穴4bが形成されており、この穴4bにコネクタ3を嵌入してコネクタ保持部材4はコネクタ3と一体化されている。
なお、図3(b)に示すように、コネクタ保持部材4Aを上下に2分割された第1の保持部材部4A-1と第2の保持部材部4A-2とで構成し、両保持部材部4A-1,4A-2をコネクタ3の上下方向から嵌着してコネクタ3と一体化するようにしてもよい。
また、図3(c)に示すように、コネクタ保持部材4Bをコネクタ3の周囲に多重成形でコネクタ3と一体化してもよい。
【0011】
次に、上記構成の電子制御装置1の組立手順について説明する。
先ず、コネクタ保持部材4の穴4bにコネクタ3を嵌入してコネクタ保持部材4をコネクタ3と一体化する。
次に、コネクタ3の端子3aと電子回路基板2とを電気的に接続する。
この後、コネクタ保持部材4の内部に、先端部4aを残して充填材5を充填し、充填材5を硬化させる。
次に、コネクタ保持部材4を介してコネクタ3が取り付けられた電子回路基板2を、溝部7に予めシール材8が塗布された筐体6の開口部6aから挿入する。
この結果、コネクタ保持部材4は、開口部6aに嵌着され、先端部4aが溝部7に嵌着されて、コネクタ3は、コネクタ保持部材4を介して筐体6と一体化された電子制御装置1が製造される。
【0012】
なお、コネクタ保持部材4の内部に充填される充填材5の高さがコネクタ3の端子3aを覆うことのない高さの場合には、コネクタ保持部材4の内部に、充填材5を充填し、充填材5を硬化させた後に、充填材5で覆われて無く、片持ちで支持された各コネクタ端子3aを電子回路基板2と電気的に接続するようにしてもよい。
【0013】
この実施の形態の電子制御装置1によれば、コネクタ3と開口部6aの内壁面との間に設けられ、内壁面に密接してコネクタ3と協同して開口部6aを塞ぐコネクタ保持部材4を備えたので、コネクタ保持部材4をコネクタ3の形状に合わせて変更することで、コネクタ3の形状によらず同形状の筐体6を流用することができるため、生産数量効果により筐体のコストを安価にすることができる。
また、コネクタ3自身の外形形状も筐体6の形状に合わせて設計する必要がなく、安価な汎用のコネクタ3を使用することができるようになることから、更なるコスト低減を図ることができる。
さらに、充填材5は、コネクタ3とコネクタ保持部材4との界面Aを封止するために、コネクタ保持部材4の内部に充填されているが、筐体6の全体には充填されていない。
従って、充填材5の充填量を低減させることででき、電子制御装置1の軽量化を図ることができ、また電子制御装置1が廃品となった場合には容易に分解でき、環境負荷の低減を図ることができる。
【0014】
また、コネクタ保持部材4は、底面に穴4bを有する有底筒形状であり、この穴4bにコネクタ3を嵌入することで、コネクタ保持部材4とコネクタ3とは簡単に一体化される。
【0015】
また、コネクタ保持部材4の穴4bの端面とコネクタ3の周面との界面Aは、充填材5で封止されているので、この界面Aを通じて水が筐体6の内部に浸入するのが防止される。
なお、多重成形により結合された、コネクタ3とコネクタ保持部材4Bとの界面Aに関しても、充填材5で封止されているので、この界面Aを通じて水が筐体6の内部に浸入するのが防止される。
また、コネクタ保持部材4の外周面と筐体6の内壁面との界面Bは、シール手段を構成する、溝部7、シール材8及び先端部4aにより封止されているので、この界面Bを通じて水が筐体6の内部に浸入するのが防止される。
【0016】
こうして、エンジンに搭載され、被水される電子制御装置1は、コネクタ保持部材4の充填材5による界面Aの封止、及びコネクタ保持部材4のシール手段による界面Bの封止により、筐体6の内部への水の浸入はより、確実に防止される。
なお、溝部7は、シール手段の一構成要素であるが、筐体6に対するコネクタ保持部材4の位置決め部材でもある。
【0017】
なお、上記電子制御装置1を図4(a)〜図4(c)に示す手順で製造することもできる。
先ず、筐体6に開口部6aを上に向けて充填材5を注入する(図4(a))。
次に、この筐体6に、コネクタ3、コネクタ保持部材4が取り付けられた電子回路基板2を挿入し(図4(b))、この後電子制御装置1を180度回転させ(図4(c))、充填材5を硬化させることで、コネクタ3がコネクタ保持部材4を介して筐体6と一体化された電子制御装置1が製造される。
この製造方法の場合、溝部7に予めシール材8を塗布する必要はなく、この塗布工程は不要であるとともに、コネクタ3とコネクタ保持部材4との界面A、及びコネクタ保持部材4と筐体6との界面Bは、同時に充填材5で封止されるので、図2に示した電子制御装置1と比較して製造時間が短縮される。
【0018】
実施の形態2.
図5はこの発明の実施の形態2の電子制御装置1Aを示す分解斜視図である。
この実施の形態の電子制御装置1Aでは、筐体6Aは、放熱効果の高い金属により形成されたベース9と、このベース9と協同して電子回路基板2を収納したカバー10とから構成されている。ベース9と、コネクタ保持部材4及びカバー10とは接着材15aで接着されている。また、カバー10とコネクタ保持部材4とは接着材15bで接着されている。
この実施の形態では、この接着材15bが実施の形態1のシール手段に相当する。
【0019】
なお、カバー10とコネクタ保持部材4との間に介在する接着材15bは、コネクタ保持部材4の表面に塗布される。この場合、ノズルが水平方向にしか動かない接着材塗布機を用いて接着材を塗布しようとした場合、垂直面には接着材が塗布されない。
しかしながら、このコネクタ保持部材4は、傾斜面を有した台形形状であり、上記接着材塗布機を用いた場合にも、傾斜面に接着材が塗布される。
勿論、コネクタ保持部材は、筐体6の開口部6aと同形である必要性があるが、台形形状に限定されるものではなく、上記接着材塗布機を用いて接着材を塗布することができないものの、矩形状のコネクタ保持部材であってもよい。
他の構成は、実施の形態1の電子制御装置1と同じである。
【0020】
なお、コネクタ保持部材4と筐体6の開口部6aとの間には接着材(図示せず)が介在しており、この接着材は、コネクタ保持部材4の表面に塗布される。この場合、ノズルが水平方向にしか動かない接着材塗布機を用いて接着材を塗布しようとした場合、垂直面には接着材が塗布されない。
しかしながら、このコネクタ保持部材4は、傾斜面を有した台形形状であり、上記接着材塗布機を用いた場合にも、傾斜面に接着材が塗布される。
勿論、コネクタ保持部材は、筐体6の開口部6aと同形である必要性があるが、台形形状に限定されるものではなく、上記接着材塗布機を用いて接着材を塗布することができないものの、矩形状のコネクタ保持部材であってもよい。
【0021】
この実施の形態の電子制御装置1Aは、コネクタ3が取り付けられた電子回路基板2を筐体6の開口部6aから挿入する代わりに、コネクタ3が取り付けられた電子回路基板2を上下方向からカバー10及びベース9を挟み込んで組み立てられる。
従って、筐体6Aが、電子回路基板2を筐体6の開口部6aから挿入するのが困難である形状の場合にも、簡単に電子制御装置1Aを組立てることができる。
また、ベース9は、放熱効果の高い金属により形成されているので、電子部品16からの熱はベース9を通じて外部に効率良く放出される。
他の、作用、効果は実施の形態1の電子制御装置1と同じである。
【0022】
実施の形態3.
図6はこの発明の実施の形態3の電子制御装置1Bを示す分解部分断面図である。
この実施の形態3の電子制御装置1Bでは、筒形状のコネクタ保持部材4Cの下部に壁部17が形成されており、コネクタ保持部材4Cに充填される充填材5はコネクタ3側から充填されている。
また、コネクタ3とコネクタ保持部材4Cとの間には、空隙があり、この空隙に充填材5が介在している。
他の構成は、実施の形態1の電子制御装置1と同じである。
【0023】
この実施の形態の電子制御装置1Bは、実施の形態1の電子制御装置1と同様の効果を得ることができるとともに、充填材5は、コネクタ3から注入され壁部17でせき止められるので、コネクタ保持部材4Cの先端部4Caは、充填材5の影響を受けずに所定の寸法が確保され、先端部4Caは、筐体6の溝部7に確実に嵌入される。
【0024】
実施の形態4.
図7(a)はこの発明の実施の形態4の電子制御装置1Cを示す要部正面図、図7(b)は図7(a)の部分側断面図である。
この電子制御装置1Cでは、コネクタ保持部材4Dは、対向した辺部が下方に向かって拡大した断面コ字状である。
四方を枠で囲んだコネクタ保持部材4をコネクタ3に多重成形で結合する場合、中間部で90度に折曲された端子3aの先端部がコネクタ保持部材4の枠から突出していると、成形金型の構造上、多重成形ができない。
しかしながら、上記コネクタ保持部材4Dは、端子3aが突出した側には枠部が無いので多重成形も可能である。
この電子制御装置1Cでは、コネクタ3を三方の枠で構成されたコネクタ保持部材4Dで囲っているが、コネクタ3とコネクタ保持部材4Dとの三方の界面Aは、図8に示すように、コネクタ保持部材4Dを傾斜した状態で充填材5をコネクタ保持部材4Dの内部に注入して封止される。
他の構成は、実施の形態1の電子制御装置1と同じである。
【0025】
この実施の形態4の電子制御装置1Cは、実施の形態1の電子制御装置1と同様の効果を得ることができるともに、中間部で90度に折曲された端子3aの先端部がコネクタ保持部材4の枠から突出している場合でも、多重成形ができる。
【0026】
ところで、上記各実施の形態1〜4の電子制御装置1〜1Cは、エンジンルーム内のエンジンに搭載されており、急激な温度変化の環境下に曝されている。
従って、筐体6,6Aの内部に結露等が発生した場合、これにより発生した水滴によって電子回路基板2の電子回路がショートし、故障に至る可能性がある。
これに対処するために、電子回路基板2を例えばシリコン樹脂等のコーティング材で防湿コーティングをするようにしてもよい。
なお、この発明の電子制御装置1〜1Cがエンジンルーム内のエンジンに搭載されるのは一例であり、エンジンルーム以外の場所に設置できるのは勿論である。
【0027】
また、上記各実施の形態では、筐体6とコネクタ保持部材4,4C,4Dとの界面Bを封止するシール手段として、溝部7、シール材8及び先端部4a,4Caから構成されたものについて説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、例えば筐体6またはコネクタ保持部材4,4C,4Dに溝部を形成し、この溝部にOリングを嵌着するようにしてもよい。
また、コネクタ3とコネクタ保持部材4,4C,4Dとの界面Aを封止する手段として充填材5を用いたが、勿論このものに限定されるものではなく、例えば接着材も用いて界面Aを封止するようにしてもよい。
また、上記各実施の形態1〜4の電子制御装置1〜1Cの筐体6,6Aは、コネクタ3側が膨大な形状であるが、この発明は、全体が均一の高さのものであっても適用できるのは勿論である。
また、コネクタ保持部材4,4C,4Dの形状についても、コネクタ3を四面、三面の枠で囲む形状に限定されるものではなく、五面以上の枠を有するコネクタ保持部材でコネクタ3を囲むものであってもよい。
【符号の説明】
【0028】
1,1A 電子制御装置、2 電子回路基板、3 コネクタ、3a 端子、4,4A,4B,4C,4D コネクタ保持部材、4a,4Ca 先端部、4b 穴、4A-1 第1の保持部材部、4A-2 第2の保持部材部、5 充填材、6,6A 筐体、6a 開口部、7 溝部、8 シール材、9 ベース、15a,15b 接着材、16 電子部品、17 壁部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子部品が実装された電子回路基板と、
この電子回路基板の端部に設けられたコネクタと、
前記電子回路基板を収納しているとともに前記コネクタ側に開口部を有する筐体と、
前記コネクタと前記開口部の内壁面との間に、該内壁面に密接しているとともに該コネクタを囲ったコネクタ保持部材と、
を備えたことを特徴とする電子制御装置。
【請求項2】
前記コネクタ保持部材は、底面に穴を有する有底筒形状であり、前記コネクタは、前記穴に嵌入されていることを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。
【請求項3】
前記コネクタ保持部材は、複数に分割され、前記コネクタの周面に嵌着した保持部材部で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。
【請求項4】
前記コネクタ保持部材は、前記コネクタに多重成形により設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。
【請求項5】
前記コネクタ保持部材は、内部に充填材が充填され、前記コネクタと前記コネクタ保持部材との界面は、この充填材で封止されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の電子制御装置。
【請求項6】
前記コネクタ保持部材は、少なくとも三面の枠で前記コネクタを囲っていることを特徴とする請求項5に記載の電子制御装置。
【請求項7】
前記コネクタ保持部材の外周面と前記筐体の内壁面との界面は、シール手段で封止されていることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の電子制御装置。
【請求項8】
前記シール手段は、前記筐体の内壁面に前記開口部側に開口して形成された溝部と、前記開口部から挿入され前記溝部にシール材を介して嵌着された前記コネクタ保持部材の先端部とから構成されていることを特徴とする請求項7に記載の電子制御装置。
【請求項9】
前記筐体は、前記電子回路基板を載置したベースと、このベースと協同して前記電子回路基板を収納したカバーとを有していることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の電子制御装置。
【請求項10】
前記電子回路基板2は、表面に防湿コーティングが施されていることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の電子制御装置。
【請求項11】
前記電子制御装置は、エンジンルームに設置されることを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の電子制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−230994(P2012−230994A)
【公開日】平成24年11月22日(2012.11.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−97990(P2011−97990)
【出願日】平成23年4月26日(2011.4.26)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】