JP4007359B2

JP4007359B2 - 電気回路収納用容器

Info

Publication number: JP4007359B2
Application number: JP2004307390A
Authority: JP
Inventors: 敬一清水; 英世角野
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2024-10-21
Also published as: CN100378886C; JP2006120468A; US7550690B2; ATE395712T1; US20060087500A1; EP1650777B1; CN1763876A; BRPI0504333B1; DE602005006700D1; BRPI0504333A; CA2523756A1; EP1650777A1

Description

本発明は、電子部品や基板等から構成される電気回路を収納するための電気回路収納用容器の防水構造に関するものである。

自動車のドアのアームレストやドアの内側壁面等には、ウインドウを開閉するためのパワーウインドウスイッチが設けられている。一般に、パワーウインドウスイッチは、手で操作する操作ボタンと、当該操作ボタンの操作状態に応じて電気的状態が切り替わる検出スイッチ等から構成されている。検出スイッチは、回路が形成された基板に実装されている。基板や検出スイッチ等は、上ケースと下ケースとからなる容器内に配設されている。操作ボタンは、上ケースの上に配設されている。容器は、操作ボタンがドアのアームレスト等から表出するように、アームレスト等の内部に固定されている。

上記の容器には、例えば下記の特許文献１、２に開示されているように、上ケースの側面に設けた穴に下ケースの側面に設けた突起を嵌合係止することにより組立てられるものがある。このような容器では、例えば雨天時にドアまたはウインドウを開放することにより、パワーウインドウスイッチの表面に水分が付着すると、当該水分が上ケースの上方部より流下して、毛細管現象により上ケースの側面の穴から容器内へ浸入する恐れがある。容器内へ浸入した水分が検出スイッチや基板等に付着した場合、検出スイッチの接点や基板のパターンおよびレジストが損傷（短絡・腐食・焼損・剥離等）し、その結果パワーウインドウスイッチが故障するという問題が発生してしまう。

そこで、上記のような問題を解消するために、特許文献２では、上ケースの側面に穴の周りを包囲するようにリブを設け、当該リブで上ケースの上方部より流下する水分を下方へ誘導して排出している。

特開２００１−２１０１９０号公報（図３）実開平９−２６５８５１号公報

しかしながら、上述した特許文献２の構造では、上ケースの上方部より流下する水分の量がリブを乗り越えてしまう程多い場合には、水分が上ケースの穴の近傍まで流れて来るので、毛細管現象により穴から容器内へ浸入してしまう恐れがある。

本発明は、上述した問題を解決するものであって、その課題とするところは、側面に穴が設けられた上ケースと、側面に前記穴へ嵌め合わされる突起が設けられた下ケースとからなる電気回路収納用容器において、水分が上ケースの穴から毛細管現象により当該容器内に浸入することを防止することにある。

本発明では、側面に穴が設けられた上ケースと、側面に前記穴へ嵌め合わされる突起が設けられた下ケースとからなる電気回路収納用容器において、下ケースの側面の突起の全周に渡って、上ケースの側面から離間する窪みを設ける。このようにすることで、下ケースの側面の突起周辺と上ケースの穴との間に所定の間隔が確保されるので、当該容器の表面に付着した水分が上ケースの外側面に沿って穴の近傍まで流れて来ても、当該水分が毛細管現象により穴から両ケースの間を通って当該容器内へ浸入することを防止することができる。

また、本発明の一実施形態では、窪みの大きさは、上ケースの穴の径よりも大きくなっている。このようにすることで、下ケースの側面の突起周辺と上ケースの側面の穴周辺との間に所定の間隔が確実に確保されるので、水分が毛細管現象により穴から両ケースの間を通って当該容器内へ浸入することを一層確実に防止することができる。

また、本発明の一実施形態では、窪みは、上ケースの側面から０．５ｍｍを上回る間隔で離間している。一般に、０．５ｍｍ以下の隙間では毛細管現象が発生して、水分が行き渡って行くが、上記のようにすることで、下ケースの側面の突起周辺と上ケースの穴との間隔が０．５ｍｍよりも大きくなるので、突起周辺の両ケースの間で毛細管現象が発生するのを確実に阻止することができる。

また、本発明の一実施形態では、窪みは、下ケースの下面まで到るように拡がっている。このようにすることで、水分が上ケースの穴から下ケースの窪みへ入り込んでも、当該水分を下ケースの下方へ排出することができる。

また、本発明の一実施形態では、下ケースの側面の下端部に、上ケースの側面から離間する段差を下ケースの全周に渡って設けている。このようにすることで、下ケースの側面の下端部と上ケースの側面との間に全周に渡って所定の間隔が確保されるので、水分が上ケースの下端部まで流れて来ても、当該水分が毛細管現象により上ケースの下方を回り込んで両ケースの間を通って当該容器内へ浸入することを防止することができる。また、水分が下ケースの下端部の近傍まで浸入しても、当該水分を段差内に集めて下ケースの下方へ排出することができる。

また、本発明の一実施形態では、下ケースの側面の下端部に、下方へ向うに連れて上ケースの側面から離れるように傾斜する傾斜部を下ケースの全周に渡ってまたは全周の大部分に渡って設けている。このようにすることで、下ケースの側面の下端部と上ケースの側面との間隔が、全周に渡ってまたは全周の大部分に渡って下方へ向うに連れて大きくなるので、水分が上ケースの下端部まで流れて来ても、当該水分が毛細管現象により上ケースの下方を回り込んで両ケースの間を通って当該容器内へ浸入することを防止することができる。また、水分が下ケースの下端部の近傍まで浸入しても、当該水分を当該傾斜部に沿わせて下ケースの下方へ容易に排出することができる。

さらに、本発明の一実施形態では、下ケースに、電気回路が形成された基板の下面を下ケースの上面から離間させて受ける受け部を設けている。このようにすることで、水分が両ケースの側面間または上ケースと下ケースの窪みとの間へ入り込んでも、当該水分が毛細管現象により基板の下面に付着することを確実に防止することができる。

本発明によれば、下ケースの突起周辺の側面を上ケースの側面よりも窪ませることで、上ケースの側面と下ケースの突起周辺の側面との間隔が広くなるので、容器の表面に付着した水分が上ケースの外側面に沿って穴の近傍まで流れて来ても、当該水分が毛細管現象により穴から両ケースの側面間を通って当該容器内へ浸入することを防止することができる。

図１〜図６は、本実施形態に係るスイッチモジュールを示す図である。詳しくは、図１は、同スイッチモジュールの斜視図である。図２は、同スイッチモジュールにおいて上ケースの図示を省略した斜視図である。図３は、同スイッチモジュールの取付状態を示す図である。図４は、同スイッチモジュールの側面図である。図５は、同スイッチモジュールの断面図（図４のＡ−Ａ断面図）である。図６は、同スイッチモジュールの要部（図５の右下部分）の拡大図である。図７〜図９は、同スイッチモジュールの下ケースを示す図である。詳しくは、図７は、同下ケースの斜視図である。図８は、同下ケースの側面図である。図９は、同下ケースの断面図（図８のＡ’−Ａ’断面図）である。

図１に示す１００は車載用のスイッチモジュールである。１はスイッチモジュール１００の上ケース、図２に示す２はスイッチモジュール１００の下ケースである。図５に示すように、上下ケース１、２によって囲まれた内空間１ｈ、２ｈには、回路が形成された基板３と、当該基板３に実装された電子部品等が収納されている。上ケース１および下ケース２は、本発明における電気回路収納用容器の一実施形態を構成する。上ケース１の側面１ａの上部には、取付部１ｔが設けられている。図３に示すように、ネジ９を取付部１ｔへ貫通させた後に、自動車の運転席のドア１１に設けられたアームレスト１２の取付部１２ａに螺合することによって、スイッチモジュール１００はアームレスト１２に取り付けられる。図３の１１ａはドア１１の外壁、１１ｂはドア１１の内壁、１０はドア１１に収納された運転席のウインドウである。

図１および図２の下方に示す８は、下ケース２から突出するように基板３に実装されたコネクタである。このコネクタ８には、図示しない制御装置と通信を行うためのケーブルが接続される。４はドアロックスイッチであって、自動車の各ドアを開かないようにロックしまたは当該ロックを解除するために操作される。このドアロックスイッチ４は、シーソー式のボタンスイッチであって、上ケース１上に配設された操作ボタン４ａと、基板３上に実装された検出スイッチ４ｂと、操作ボタン４ａおよび検出スイッチ４ｂに連結されたレバー４ｃ等から構成されている。５はウインドウロックスイッチであって、自動車の各ウインドウを開閉できないようにロックしまたは当該ロックを解除するために操作される。このウインドウロックスイッチ５は、ロック式のボタンスイッチであって、上ケース１上に配設された操作ボタン５ａと、基板３上に実装された大電流切りの有接点スイッチ５ｂ等から構成されている。５ｃは操作ボタン５ａに連結された有接点スイッチ５ｂのノブである。６はパワーウインドウスイッチであって、自動車の各ウインドウを開閉するために操作される。このパワーウインドウスイッチ６は、シーソー式のボタンスイッチであって、上ケース１上に配設された操作ボタン６ａと、基板３上に実装された検出スイッチ６ｂと、操作ボタン６ａおよび検出スイッチ６ｂに連結されたレバー６ｃ等から構成されている。図３に示したようにスイッチモジュール１００がアームレスト１２に取り付けられた状態では、各スイッチ４〜６の操作ボタン４ａ〜６ａはアームレスト１２から上方へ表出し、手で操作可能となる。

図１および図２に示すように、上ケース１の側面１ａの下部には、複数の穴１ｂが設けられていて、下ケース２の側面２ａには、複数の突起２ｂが設けられている。図１および図２では、両ケース１、２の手前側の側面１ａ、２ａに設けられた穴１ｂおよび突起２ｂしか図示していないが、両ケース１、２の奥側の側面１ａ、２ａにも同様に穴１ｂおよび突起２ｂが設けられている。図１、図４、および図５に示すように、上ケース１の各穴１ｂ内へ下ケース２の各突起２ｂを嵌め合わせて係止することにより、上下ケース１、２が組立てられる。

上下ケース１、２の組立て状態では、図５および図６に示すように上ケース１の内側面１ｃと下ケース２の側面２ａとは、殆ど隙間が生じないように接近している。これにより、両ケース１、２の内空間１ｈ、２ｈへの塵埃の侵入や、上ケース１に対する下ケース２のぐらつき等が防止されている。下ケース２の側面２ａの突起２ｂ周辺には、図２および図７〜図９に示すように突起２ｂの全周に渡って窪み２ｃが設けられている。このため、ケース１、２の組立て状態では、図５に示すように窪み２ｃの底から上ケース１の内側面１ｃまでは、所定の間隔Ｄで離間している。毛細管現象が一般的に０．５ｍｍ以下の隙間で発生するということを考慮して、所定の間隔Ｄは０．５ｍｍを上回る値、例えば両ケース１、２の肉厚よりも若干小さい１ｍｍ程度に設定されている。図４と図８を見比べて分かるように、窪み２ｃの大きさ（窪ませている範囲）は、上ケース１の穴１ｂの径（穴１ｂの大きさ）よりも大きくなっている。また、窪み２ｃは、下ケース２の上面２ｄおよび下面２ｅまで到るように拡がっている。

下ケース２の側面２ａの下端部には、図７〜図９に示すように上ケース１の内側面１ｃから離間する段差２ｆが下ケース２の全周に渡って設けられている。段差２ｆは、窪み２ｃと連通している。このため、上下ケース１、２の組立て状態では、図５および図６に示すように段差２ｆの底から上ケース１の内側面１ｃまでは、所定の間隔Ｄで離間している。下ケース２の上面２ｄには、図７〜図９に示すように上方へ突出した受け部２ｇが設けられている。下ケース２はこの受け部２ｇで、図２、図５、および図６に示すように基板３の下面を下ケース２の上面２ｄから離間させて受けている。

上述した構造によると、下ケース２の側面２ａの突起２ｂの全周に渡って窪み２ｃを設けているので、下ケース２の側面２ａの突起２ｂ周辺と上ケース１の穴１ｂとの間に所定の間隔Ｄを確保することができる。このため、雨天時のドア１１またはウインドウ１０の開放により、前述した各スイッチ４〜６の操作ボタン４ａ〜６ａの表面に付着した水分が、図３に実線矢印で示すように上ケース１の上方へ流下し、さらに図３および図６に実線矢印で示すように上ケース１の外側面１ａに沿って穴１ｂの近傍まで流れて来ても、当該水分が毛細管現象により穴１ｂから両ケース１、２の間へ引き込まれて、当該間を通って基板３や電子部品等が収納されている両ケース１、２の内空間１ｈ、２ｈへ浸入することを防止することが可能となる。この結果、水分が内部のスイッチ４ｂ〜６ｂや基板３に付着して、各スイッチ４ｂ〜６ｂの接点や基板３のパターンおよびレジストが損傷（短絡・腐食・焼損・剥離等）し、各スイッチ４〜６が故障することを回避することが可能となる。

また、窪み２ｃの大きさが上ケース１の穴１ｂの径よりも大きくなっているので、下ケース２の側面２ａの突起２ｂ周辺と上ケース１の内側面１ｃの穴１ｂ周辺との間に所定の間隔Ｄを確実に確保することができる。このため、水分が毛細管現象により穴１ｂから両ケース１、２の間を通って内空間１ｈ、２ｈへ浸入することを一層確実に防止することが可能となる。また、図７に示すように、窪み２ｃを設けることで下ケース２の内空間２ｈの幅が狭くなるが、窪み２ｃは突起２ｂ周辺にしか設けていないので、内空間２ｈの幅全体が無駄に狭くなることはなく、内空間２ｈに収納する部品の大きさおよび基板３の実装面積の大きさがそれぞれ制約を受けることもない。

また、一般に０．５ｍｍ以下の隙間では毛細管現象が発生して、水分が行き渡って行くが、上記所定の間隔Ｄを０．５ｍｍよりも大きな値に設定しているので、突起２ｂおよび穴１ｂの周辺の上下ケース１、２間で毛細管現象が発生するのを確実に阻止することができる。なお、下ケース１、２間での毛細管現象の発生阻止の万全を図るには、所定の間隔Ｄをより大きくすることが効果的である。しかしながら、所定の間隔Ｄを大きくするには、上ケース１の内空間１ｈの幅を大きくするか、または下ケース２の窪み２ｃの深さを深くするかしなければならず、前者では上ケース１およびスイッチモジュール１００の外形幅が大きくなり、後者では下ケース２の内空間２ｈの幅が狭くなるという弊害が生じる。然るに、上記実施形態では所定の間隔Ｄを、毛細管現象の発生限界の間隔（０．５ｍｍ）まで十分余裕がありかつ両ケース１、２の肉厚に対して大き過ぎない値（例えば１ｍｍ程度）に設定しているので、突起２ｂおよび穴１ｂの周辺の両ケース１、２間での毛細管現象の発生阻止の万全を図りつつ、スイッチモジュール１００等の大型化および下ケース２の内空間２ｈの狭小化という弊害の発生を抑制することができる。

また、窪み２ｃを下ケース２の下面２ｅまで到るように拡げているので、水分が上ケース１の穴１ｂから窪み２ｃへ入り込んでも、当該水分を図６に一点鎖線矢印で示すように下ケース２の下方へ排出することができる。

また、下ケース２の側面２ａの下端部に段差２ｆを下ケース２の全周に渡って設けているので、下ケース２の側面２ａの下端部と上ケース１の内側面１ｃとの間に全周に渡って所定の間隔Ｄを確保することができる。このため、水分が上ケース１の下端部まで流れて来ても、当該水分が毛細管現象により上ケース１の下方を回り込んで両ケース１、２の間を通って内空間１ｈ、２ｈへ浸入することを防止することが可能となる。また、水分が下ケース２の下端部の近傍まで浸入しても、当該水分を段差２ｆ内に集めて、図６に破線矢印で示すように下ケース２の下方へ排出することができる。

さらに、基板３の下面を下ケース２の上面２ｄから離間させて受ける受け部２ｇを設けているので、水分が両ケース１、２の側面１ｃ、２ａ間または上ケース１と下ケース２の窪み２ｃとの間へ入り込んでも、当該水分が毛細管現象により基板３の下面に付着することを確実に防止することができる。

図１０および図１１は、他の実施形態に係る下ケースの断面図である。なお、これらの図中、図１〜図９に示した部分と同一部分については同一符号を付してある。図１０に示す実施形態では、下ケース２’の側面２ａの下端部に、段差２ｆと下面２ｅとに連通し、かつ下方へ向うに連れて上ケース１の内側面１ｃ（例えば図５）から離れる方向（下ケース２の中心に向う方向）に傾斜する傾斜部２ｊを下ケース２の全周に渡って設けている。図１１に示す実施形態では、下ケース２’’の側面２ａの下端部に、段差２ｆに代えて、下方へ向うに連れて上ケース１の内側面１ｃから離れる方向に傾斜する傾斜部２ｋを窪み２ｃ以外の部分に設けている。また、窪み２ｃには、窪み２ｃと下面２ｅとに連通し、かつ下方へ向うに連れて上ケース１の内側面１ｃから離れる方向に傾斜する傾斜部２ｍを設けている。

上記のように、下ケース２’、２’’の側面２ａの下端部に傾斜部２ｊ、２ｋ、２ｍを下ケース２の全周に渡ってまたは全周の大部分に渡って設けることで、いずれかの下ケース２’、２’’と上ケース１とを組立てたときに形成される下ケース２’、２’’の下端部と上ケース１の内側面１ｃとの間隔を、全周に渡ってまたは全周の大部分に渡って下方へ向うに連れて大きくすることができる。このため、水分が上ケース１の下端部まで流れて来ても、当該水分が毛細管現象により上ケース１の下方を回り込んで上下ケース１、２’、２’’の間を通って内空間１ｈ、２ｈへ浸入することを防止することが可能となる。また、水分が下ケース２’、２’’の下端部の近傍まで浸入しても、当該水分を傾斜部２ｊ、２ｋ、２ｍに沿わせて下ケース２の下方へ容易に排出することができる。

以上述べた実施形態では、本発明を車載用のスイッチモジュールに適用した例を挙げたが、本発明はこれに限らず、電気回路を収納する容器全般に適用することが可能である。

実施形態に係るスイッチモジュールの斜視図である。同スイッチモジュールの上ケースの図示を省略した斜視図である。同スイッチモジュールの取付状態を示す図である。同スイッチモジュールの側面図である。同スイッチモジュールの断面図である。同スイッチモジュールの要部拡大図である。同スイッチモジュールの下ケースの斜視図である。同スイッチモジュールの下ケースの側面図である。同スイッチモジュールの下ケースの断面図である。他の実施形態に係る下ケースの断面図である。他の実施形態に係る下ケースの断面図である。

符号の説明

１上ケース
１ａ外側面
１ｂ穴
１ｃ内側面
２下ケース
２ａ側面
２ｂ突起
２ｃ窪み
２ｄ上面
２ｅ下面
２ｆ段差
２ｇ受け部
２ｊ傾斜部
２ｋ傾斜部
２ｍ傾斜部
３基板
Ｄ間隔

Claims

側面に穴が設けられた上ケースと、側面に前記穴へ嵌め合わされる突起が設けられた下ケースとからなる電気回路収納用容器において、
前記下ケースの前記側面の前記突起の全周に渡って、前記上ケースの前記側面から離間する窪みを設けたことを特徴とする電気回路収納用容器。
請求項１に記載の電気回路収納用容器において、
前記窪みの大きさは、前記上ケースの前記穴の径よりも大きくなっていることを特徴とする電気回路収納用容器。
請求項１または請求項２に記載の電気回路収納用容器において、
前記窪みは、前記上ケースの前記側面から０．５ｍｍを上回る間隔で離間していることを特徴とする電気回路収納用容器。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電気回路収納用容器において、
前記窪みは、前記下ケースの下面まで到るように拡がっていることを特徴とする電気回路収納用容器。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電気回路収納用容器において、
前記下ケースの前記側面の下端部に、前記上ケースの前記側面から離間する段差を前記下ケースの全周に渡って設けたことを特徴とする電気回路収納用容器。
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電気回路収納用容器において、
前記下ケースの前記側面の下端部に、下方へ向うに連れて前記上ケースの前記側面から離れるように傾斜する傾斜部を前記下ケースの全周に渡ってまたは全周の大部分に渡って設けたことを特徴とする電気回路収納用容器。
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の電気回路収納用容器において、
前記下ケースに、電気回路が形成された基板の下面を前記下ケースの上面から離間させて受ける受け部を設けたことを特徴とする電気回路収納用容器。