JP6248292B2

JP6248292B2 - 電子装置

Info

Publication number: JP6248292B2
Application number: JP2013072708A
Authority: JP
Inventors: 博志橋本
Original assignee: アール・ビー・コントロールズ株式会社
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2017-12-20
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP2014197620A

Description

本発明は、上方に開口するケーシング内に、電子部品が配置された回路基板を収納し、この回路基板を樹脂によって外部に対して隔絶する電子装置に関する。

回路基板をケーシング内に収納しただけでは、回路基板上の電子部品に空気中の湿気が作用して部品が劣化したり、昆虫が基板に接触して故障の原因となるおそれがある。そのため、ケーシングに回路基板を収納させた状態でケーシング内に樹脂を流し込み、樹脂中有に回路基板を浸漬し、その樹脂が硬化することにより回路基板上の電子部品を樹脂で封止して、空気中の湿気や昆虫が電子部品に作用しないようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、回路基板には外部の電子機器と接続するためにハーネスを接続する場合がある。回路基板上にコネクタを取り付け、そのコネクタにハーネスの端部に設けたコネクタを接続する場合が多いが、ハーネスを構成する各リード線を回路基板に直接半田付けして、リード線も合わせて樹脂で封止する構成も知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−５２２８２号公報（図１１）特開２０１２−１９５１６４号公報（図２）

上記従来のものでは、樹脂の充填量は、樹脂が回路基板全体を覆い、かつ回路基板上に配置された電子部品の一部が浸からなければならないので、多量に充填しなければならない。ところが、ケーシングに樹脂を多量に充填すると、充填量が多くなるため、樹脂のコストが高くなると共に電子装置全体の重量が重くなるという不具合が生じる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、回路基板を外部に対して封止するための樹脂の充填量を可及的に少なくすることのできる電子装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明による電子装置は、上方に開口するケーシング内に電子部品が配置された回路基板を収納し、この回路基板を樹脂によって外部に対して隔絶する電子装置であって、回路基板が収納される部分を囲繞する内側壁部を設け、この内側壁部とケーシングの周壁とで挟まれた堀部を形成し、有底の蓋部材をこの堀部に嵌めた状態で堀部内に樹脂を流し込み硬化させることにより、上記回路基板を外部に対して隔絶するようにしたものであり、上記回路基板と外部の機器とを接続するハーネスが回路基板に取り付けられており、このハーネスが通過する通路を、上記蓋部材の周壁と堀部の内底面との間に形成し、この通路にハーネスを通した状態で上記樹脂を硬化させ、かつ、上記堀部の一部を外方に張り出させて樹脂注入部を形成したものにおいて、上記ハーネスが通過する通路を形成した位置に上記樹脂注入部を形成したことを特徴とする。

蓋部材で回路基板を覆うことにより、ケーシングと蓋部材とで回路基板を上下から囲い、回路基板を外部に対して隔絶する。なお、蓋部材とケーシングとの間は樹脂で封止するが、その樹脂は溝部内にのみ充填すればよいので、充填量は従来のものより大幅に削減される。

なお、回路基板と外部とをハーネスで連結する際に、ハーネスを通す穴を蓋部材に設けたのでは、その穴を別途封止する必要がある。また、上記特許文献２に記載のようにハーネスを樹脂で封止するとケーシングの構造が複雑になる。

そこで、上記回路基板と外部の機器とを接続するハーネスが回路基板に取り付けられており、このハーネスが通過する通路を、上記蓋部材の周壁と堀部の内底面との間に形成し、この通路にハーネスを通した状態で上記樹脂を硬化させることにより、ケーシングや蓋部材にケーシングを通すための穴などを設けることなくハーネスを取り付けることができる。

堀部の幅が狭いと樹脂の充填量を削減することができるものの、充填がしづらくなる。そこで、上記堀部の一部を外方に張り出させて樹脂注入部を形成した。

また、その際には、上記ハーネスが通過する通路を形成した位置に上記樹脂注入部を形成すればよい。

更に、上記樹脂注入部の外側の壁部を外側に傾斜させれば、樹脂の充填量を削減することができ、かつ、ハーネスの曲率を緩やかにすることができる。

ところで、上記蓋部材の周壁の先端部部分に抜け止め用の突起部を形成し、蓋部材が硬化後の樹脂から脱落しにくくすることが望ましい。

上記回路基板が収納される部分に、回路基板を保持する支持脚をこの収納される部分の内底面から突出させると共に、上記蓋部材の内底面から回路基板を押さえる押さえ脚を形成し、支持脚と押さえ脚とで上下から挟んで回路基板を固定するようにしてもよい。

更に、上記ハーネスは２系統有る場合には、それら２系統のハーネスを相互に分離するガイドを、上記内側壁部と蓋部材の壁部との少なくとも一方に形成することが望ましい。

以上の説明から明らかなように、本発明は、回路基板を外部に対して隔絶するために使用する樹脂の充填量を少なくすることができるので、樹脂に要するコストを低減することができ、かつ、電子装置全体の重量を軽くすることができる。

ケーシングに蓋部材を取り付け樹脂を硬化させた状態を示す図蓋部材の取付状態を示す図 III-III断面図蓋部材に抜け止め部を設けた状態を示す図ケーシングと蓋部材とに仕切り部を設けた状態を示す図蓋部材の他の形態を示す図

図１を参照して、１は本発明による電子装置の一例である。２は樹脂製のケーシングで有り、このケーシング２に上方から蓋部材３を被せ、樹脂６を充填することにより蓋部材６が外れないようにしたものである。なお、５はハーネスであり、３１は空気抜き穴である。なお、この空気抜き穴３１は樹脂６が硬化した後は接着剤を流し込み、あるいはシールを貼着し、あるいは周囲を溶融させることにより閉塞される。

図２を参照して、蓋部材３の周壁の四隅には脚部３２が形成されており、この脚部３２がケーシング２の内底面に接触することにより、ケーシング２の内底面との間に空間３３が形成される。

上記ハーネス５は端部にコネクタ５１が取り付けられており、このコネクタ５１は回路基板４に取り付けられたコネクタ４１に接続されている。

この回路基板４はケーシング２内に収納し、ネジにより固定されているが、回路基板４が収納される部分は内側壁部２１で囲まれており、この内側壁部２１とケーシング２の周壁との間に堀部２２，２３が形成されるようにした。そして、上記蓋部材３の脚部３２はこの堀部２２，２３内に嵌まるようにした。なお、堀部２３は他の３カ所の堀部２２よりも間隔が広くなるように形成されている。そして、その堀部２３にハーネス５を通すようにした。そして、樹脂を注入する際には、この堀部２３から樹脂６を注入するようにした。

樹脂６の注入量を削減するためには、堀部の幅は狭い方がよいが、逆に堀部が狭いと樹脂の注入が困難になる。そこで、３カ所の堀部２２の幅を狭くし、樹脂注入部となる堀部２３のみの幅を他の堀部２２より広くした。

図３を合わせて参照して、蓋部材３を上方から被せるとハーネス５は空間３３を通ることになる。この状態で堀部２３から樹脂６を注入し、他の堀部２２にも拡散させ硬化させると、蓋部材３で覆われた回路基板４は完全に外部から隔絶され、外部の湿気や昆虫などは回路基板４に到達しなくなる。なお、空気抜き穴３１は上述のように樹脂６を硬化させたあと閉塞する。

ところで、回路基板４はケーシング２の内底面から起立させた４本の支持脚２４の上端にねじ止めすることにより固定したが、ネジを用いずに固定することができる。

図４を参照して、支持脚２４の上面にボス２４ａを形成して、そのボス２４ａを回路基板４に挿通すると共に、蓋部材３の天井面から押さえ脚３４を形成し、この押さえ脚３４の下端面に形成した係合穴３４ａに上記ボス２４ａが嵌まり込むことによって支持脚２４と押さえ脚３４とで回路基板４を上下方向から挟み込んで固定するようにしてもよい。なお、この構成では、蓋部材３の上下方向の位置は押さえ脚３４によって規定することができるので、上記図２に示した脚部３２を設ける必要はない。

また、樹脂６が硬化した後で蓋部材３が上方に脱落しないように、蓋部材３の外周面に突起３５を形成することが望ましい。

更に、上記堀部２３の間隔を他の堀部２２と同じ間隔にすると共に、堀部２３に樹脂注入部２５を別途形成してもよい。この樹脂注入部２５の壁面は外側に傾斜する斜面２５ａで構成されているので、垂直のまま外方に拡張するより、破線で示す部分が削減されて樹脂注入部２５の容積を少なくすることができ、その結果として樹脂６の注入量を削減することができる。また、合わせてこの斜面２５ａがハーネス５をなだらかに曲がるようにガイドして、ハーネス５が小さい曲率で屈曲することを防止することができる。

次に図５を参照して、上述の実施の形態ではハーネス５は１系統のみであったが、回路基板４に複数系統のハーネスが接続される場合がある。図５に示すように２系統のハーネス５，５ａが回路基板４に接続されている場合、両ハーネス５，５ａを構成するリード線が交錯すると、各ハーネス５，５ａを外部の機器に接続する際に不都合が生じる場合がある。

そこで、図５に示すように、ケーシング２の内側壁部２１の上部に２個の凹部２６を形成し、また、蓋部材３の一部に２個の凹部３６を形成し、各ハーネス５，５ａが各々分かれてこれら凹部２６，３６を通るようにして蓋部材３を被せる。その状態で上述の場合と同様に樹脂６を流し込んで加熱し硬化させればよい。

なお、上記の各実施の形態では、蓋部材３に空気抜き穴３１を設けた。これは樹脂６を注入する際に堀部２２，２３全体に均一に樹脂６が充填されるようにするためであり、かつ、樹脂６を硬化させる際に蓋部材３内の空気が膨張して樹脂６を通って外部に漏出することを防止するためである。そのため、樹脂６が硬化した後は空気抜き穴３１は不要であるので、上述のように閉塞するが、閉塞するための工程が必要であるばかりか閉塞が不十分であれば回路基板４を外部に対して完全に隔絶できない。

そこで、図６に示すように、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレンなどの樹脂シートを加熱成形した蓋部材７を用いてもよい。このような樹脂シートからなる蓋部材７は可撓性を有し、内部の圧力によって容易に変形できるので、空気抜き穴を設けなくても樹脂６を均一に充填することができ、かつ樹脂６を加熱硬化する際も蓋部材７が変形して体積が拡張し、内部の空気が樹脂６を抜けて漏出することがない。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

１電子部品
２ケーシング
３蓋部材
４回路基板
５ハーネス
６樹脂
７蓋部材

Claims

上方に開口するケーシング内に電子部品が配置された回路基板を収納し、この回路基板を樹脂によって外部に対して隔絶する電子装置であって、回路基板が収納される部分を囲繞する内側壁部を設け、この内側壁部とケーシングの周壁とで挟まれた堀部を形成し、有底の蓋部材をこの堀部に嵌めた状態で堀部内に樹脂を流し込み硬化させることにより、上記回路基板を外部に対して隔絶するようにしたものであり、上記回路基板と外部の機器とを接続するハーネスが回路基板に取り付けられており、このハーネスが通過する通路を、上記蓋部材の周壁と堀部の内底面との間に形成し、この通路にハーネスを通した状態で上記樹脂を硬化させ、かつ、上記堀部の一部を外方に張り出させて樹脂注入部を形成したものにおいて、上記ハーネスが通過する通路を形成した位置に上記樹脂注入部を形成したことを特徴とする電子装置。
上記樹脂注入部の外側の壁部を外側に傾斜させたことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
上記蓋部材の周壁の先端部部分に抜け止め用の突起部を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子装置。
上記回路基板が収納される部分に、回路基板を保持する支持脚をこの収納される部分の内底面から突出させると共に、上記蓋部材の内底面から回路基板を押さえる押さえ脚を形成し、支持脚と押さえ脚とで上下から挟んで回路基板を固定することを特徴する請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子装置。
上記ハーネスは２系統有り、それら２系統のハーネスを相互に分離するガイドを、上記内側壁部と蓋部材の壁部との少なくとも一方に形成したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電子装置。