JP6390531B2 - 収容部材、および、これを用いた車載用電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子装置が収容される収容部材に関する。

従来、電子基板等を収容する防水筐体が知られている。例えば特許文献１では、両面接着テープでフィルタ本体を接着し、呼吸フィルタを覆うように遮蔽板が設けられる

特開２０１１−１６５７４８号公報

引用文献１では、呼吸フィルタを保護するための板状の遮蔽板が、カバーに載せ置かれ、接着剤により接着される。また、引用文献１では、遮蔽板の位置決めに係る機構等がないため、遮蔽板を組み付けにくい。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタ部材を保護するためのフィルタカバーを組み付けやすい収容部材、および、これを用いた車載用電子装置を提供することにある。

本発明の収容部材は、本体部と、カバーと、フィルタ部材と、フィルタカバーと、を備える。
本体部には、保護部品が収容される。
カバーは、保護部材が収容される収容空間と外部とを連通する孔部が形成され、本体部に固定される。
フィルタ部材は、カバーの収容空間と反対側から孔部を覆い、カバーに固定される。フィルタカバーは、収容空間と反対側からフィルタ部材を覆い、カバーに固定される。
カバーには、フィルタカバーを位置決めするカバー位置決め部が形成される。
フィルタカバーは、カバー位置決め部と嵌まり合う切欠部が形成される板状部、および、板状部から突出して形成され、先端がカバーと当接する脚部を有する。フィルタカバーがカバーに固定された状態にて、カバー位置決め部と脚部との間には、通気部が形成される。

本発明では、フィルタ部材は、フィルタカバーで覆われるので、フィルタ部材を適切に保護することができる。また、カバーには、カバー位置決め部が形成されるので、フィルタカバーをカバーに対して適切に位置決めすることができ、フィルタカバーをカバーに組み付けしやすい。

本発明の第１実施形態による駆動装置を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態によるカバー、フィルタ部材、および、フィルタカバーを示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態のフィルタ部材をカバーに取り付けた状態を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による駆動装置の平面図である。 図４のＶ−Ｖ線の断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線の断面図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。 本発明の第１実施形態によるフィルタカバーの平面図である。 本発明の第１実施形態によるフィルタカバーの底面図である。 図８のＸ−Ｏ−Ｘ線の断面図である。 本発明の第２実施形態による駆動装置の平面図である。 本発明の第３実施形態による駆動装置の平面図である。

以下、本発明による収容部材を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態の収容部材としての防水ケース５０は、車載用電子装置としての駆動装置１に適用される。駆動装置１は、例えば電動パワーステアリング装置に適用され、車両のエンジンルームに搭載される
駆動装置１は、モータ１０、保護部品としてのコントロールユニット３０、および、防水ケース５０を備え、コントロールユニット３０がモータ１０の軸方向の一側（本実施形態では、出力端の反対側）に設けられる機電一体型の駆動装置である。

本実施形態のモータ１０は、３相ブラシレスモータである。モータ１０の外郭は、筒状のモータケース１１、並びに、モータケース１１の両端を塞ぐように設けられるフロントフレームエンド１２およびリアフレームエンド１３により構成される。モータケース１１の内部には、図示しないステータ、ロータ、および、ロータと一体となって回転するシャフト等が収容される。
ステータには、図示しない巻線が巻回される。巻線の端部は、コントロールユニット３０側に取り出され、後述するパワーモジュール３５と接続される。

コントロールユニット３０は、図示しない制御基板、パワー基板３２、パワーモジュール３５、および、ヒートシンク４０等を備える。
マイコンやプリドライバ等の制御系の部品が実装される制御基板は、ヒートシンク４０のモータ１０側にねじ等で固定される。
パワー基板３２は、ヒートシンク４０のモータ１０と反対側にねじ等で固定される。パワー基板３２には、チョークコイルやコンデンサ等の比較的通電量の大きいパワー系の部品が実装される。

パワーモジュール３５は、巻線の通電を切り替えるスイッチング素子を有し、ヒートシンク４０に放熱可能に固定される。パワーモジュール３５は、モータ１０の軸線を延長した仮想線とと略平行に縦配置され、制御基板およびパワー基板３２と接続される。パワーモジュール３５には、巻線と接続されるモータ端子３６がパワー基板３２側から突出して形成される。本実施形態では、３相巻線が２組設けられ、パワーモジュール３５は、各巻線組に対応して１つずつ、計２つ設けられる。パワーモジュール３５は、ヒートシンク４０を挟んで両側に設けられる。
本実施形態では、制御基板およびパワー基板３２、これらに実装される各種電子部品、ならびに、パワーモジュール３５が「電子部品」に対応する。

ヒートシンク４０は、アルミ等の熱伝導性のよい素材で形成され、制御基板、パワー基板３２、および、パワーモジュール３５を保持する。ヒートシンク４０は、制御基板、パワー基板３２、および、パワーモジュール３５が固定された状態にて、ねじ等にてリアフレームエンド１３に固定される。

防水ケース５０は、本体部としてのコネクタケース５１、および、カバー７１を備える。
コネクタケース５１は、樹脂等により、第１コネクタ５３、第２コネクタ５４、および、ケース本体５５が一体に形成される。コネクタケース５１は、ねじ５９によりリアフレームエンド１３に固定される。コネクタケース５１とリアフレームエンド１３との当接箇所には、図示しないＯリングが設けられる。これにより、コネクタケース５１とリアフレームエンド１３との間からの水等の侵入が防止される。

第１コネクタ５３および第２コネクタ５４は、ケース本体５５から突出して形成され、電源、ＣＡＮ(Contoroller Area NetWork)、各種センサ等と、基板３２等との接続に用いられる。
ケース本体５５は、略筒状に形成される。ケース本体５５のモータ１０と反対側の端部には、接着溝５６が形成される。

カバー７１は、略有底筒状に形成され、駆動装置１のモータ１０と反対側の端部に設けられる。カバー７１は、天面部７１１および側壁７１２を有する。側壁７１２の端部には、挿入部７１３が形成される。挿入部７１３は、コネクタケース５１の接着溝５６に挿入され、接着剤等により固定される。これにより、コネクタケース５１とカバー７１との間からの水等の侵入が防止される。
本実施形態では、リアフレームエンド１３、コネクタケース５１、および、カバー７１で形成される収容空間４９に、コントロールユニット３０が収容される。

図２および図３に示すように、カバー７１の天面部７１１には、フィルタ固定面７３が形成される。フィルタ固定面７３は、カバー７１のモータ１０と反対側の端面７１５よりもモータ１０側に形成される。フィルタ固定面７３の略中央には、収容空間４９と外部とを連通する孔部としての呼吸孔７４が形成される。本実施形態では、呼吸孔７４は、円形に形成される。

呼吸孔７４の径方向外側には、４つの柱状部７５が立設される。柱状部７５は、呼吸孔７４に近い側に形成されるフィルタ位置決め部７６、および、フィルタ位置決め部７６の外側に形成されるカバー位置決め部７７が一体に形成される。カバー位置決め部７７は、フィルタ固定面７３からの高さが、フィルタ位置決め部７６よりも高く形成される。
柱状部７５の外側には、周壁部７８が形成される。本実施形態では、周壁部７８は、周方向に亘って連続して略円環状に、天面部７１１から突出して形成される。周壁部７８は、柱状部７５から離間している。

フィルタ部材８０は、防水性および通気性のある素材で、略円形に形成される。フィルタ部材８０は、モータ１０と反対側の面から呼吸孔７４を覆うように設けられる。本実施形態では、フィルタ部材８０は、カバー７１に熱溶着される。これにより、収容空間４９の防水を実現可能であるとともに、温度変化等に伴う駆動装置１内部の圧力変化が抑制される。
本実施形態のフィルタ部材８０は、フィルタ位置決め部７６の内側にて規定されるフィルタ領域に応じた形状であって、かつ、フィルタ領域よりもやや小さく形成される。これにより、フィルタ部材８０は、フィルタ位置決め部７６により適切に位置決めされる。

図１〜図１０に示すように、フィルタカバー８１は、フィルタ部材８０を覆うように、周壁部７８の内側に配置される。
図８〜図１０等に示すように、フィルタカバー８１は、板状部８２、および、脚部８５を有し、樹脂等により形成される。なお、図８は、カバー７１に組み付けたときにモータ１０と反対側となる面を示しており、図１０のＶＩＩＩ方向から見た図である。図９は、カバー７１に組み付けたときにモータ１０側となる面を示しており、図１０のＩＸ方向から見た図である。

板状部８２の外縁には、切欠部８３が形成される。切欠部８３は、カバー位置決め部７７に応じた形状、個数で形成される。フィルタカバー８１は、切欠部８３がカバー位置決め部７７と嵌まり合うように配置される。これにより、フィルタカバー８１が適切に位置決めされる。本実施形態では、フィルタカバー８１とカバー位置決め部７７との嵌め合い箇所が熱溶着される。これにより、フィルタカバー８１がカバー７１に固定される。
図４等に示すように、フィルタカバー８１がカバー７１に組み付けられた状態にて、フィルタカバー８１と周壁部７８とは、離間している。

脚部８５は、板状部８２の外縁側であって、切欠部８３が形成されていない箇所に、板状部８２の厚み方向に突出して形成される。フィルタカバー８１がカバー７１に固定されたとき、脚部８５の先端は、フィルタ固定面７３に当接する。
切欠部８３と脚部８５とは、周方向において、離間して形成される。これにより、図４等に示すように、フィルタカバー８１がカバー７１に固定されたとき、柱状部７５と脚部８５との間には、通気部８６が確保される。図４〜図７に示すように、フィルタカバー８１をカバー７１に組み付けた状態において、カバー位置決め部７７が配置される箇所（図５参照）、または、脚部８５が形成される箇所（図６参照）と、通気部８６となる箇所（図７参照）とが、フィルタカバー８１の外縁に沿って交互に配置される。

また、フィルタカバー８１と周壁部７８とは離間しているので、フィルタカバー８１の内側に形成される空間は、通気部８６を経由して外部と連通する。これにより、駆動装置１の内部の調圧が適切になされる。
なお、図５〜図７は、図４中の各切断線の断面に対応しており、フィルタカバー８１が設けられる箇所を拡大して記載し、その他の箇所の記載を省略した。

また、図６に示すように、フィルタ固定面７３からの周壁部７８の高さＨ１は、フィルタ固定面７３からのフィルタカバー８１の高さＨ２より高く形成される。換言すると、周壁部７８は、高さｄの分だけ、フィルタカバー８１よりも高く形成される。すなわち、フィルタカバー８１をカバー７１に組み付けたとき、フィルタカバー８１の端面８１５は、周壁部７８の端面７８５よりも低く、モータ１０側に位置する。

本実施形態では、駆動装置１がエンジンルームに搭載されているため、走行時における飛び石の衝突等により、フィルタカバー８１に大きい外力が働く虞がある。ここで、接着剤によりフィルタカバー８１をカバー７１に固定する場合、加わる外力の大きさによっては強度不足となる虞がある。そこで本実施形態では、熱溶着によりフィルタカバー８１をカバー７１に固定することで、接着剤にて固定する場合と比較して強度を高めている。また、周壁部７８をフィルタカバー８１よりも高く形成することで、例えば飛び石等の異物がフィルタカバー８１に当たりにくくなる。これにより、フィルタカバー８１が脱落し、フィルタ部材８０が露出するのを防止する。

以上詳述したように、本実施形態の防水ケース５０は、コネクタケース５１と、カバー７１と、フィルタ部材８０と、フィルタカバー８１と、を備える。
コネクタケース５１は、コントロールユニット３０が収容される。
カバー７１には、コントロールユニット３０が収容される収容空間４９と外部とを連通する呼吸孔７４が形成される。カバー７１は、コネクタケース５１に固定される。

フィルタ部材８０は、カバー７１の収容空間４９と反対側から呼吸孔７４を覆い、カバー７１に固定される。フィルタカバー８１は、収容空間４９と反対側からフィルタ部材８０を覆い、カバー７１に固定される。
カバー７１には、フィルタカバー８１を位置決めするカバー位置決め部７７が形成される。

本実施形態では、例えば防水性および通気性のある素材で形成されたフィルタ部材８０で呼吸孔７４を覆うことで、防水ケース５０内部への水滴等の侵入を防止するとともに、防水ケース５０の内部が適切に調圧される。フィルタ部材８０がフィルタカバー８１に覆われるので、フィルタ部材８０を適切に保護することができる。また、カバー７１には、カバー位置決め部７７が形成され、フィルタカバー８１をカバー７１に対して適切に位置決めすることができるので、フィルタカバー８１をカバー７１に組み付けやすい。

カバー７１には、フィルタカバー８１が配置される箇所の外側に周壁部７８が形成される。本実施形態の周壁部７８は、連続して形成される。フィルタ部材８０が固定されるフィルタ固定面７３からの周壁部７８の高さＨ１は、フィルタ固定面７３からのフィルタカバー８１の高さＨ２より高い。これにより、飛び石等の異物がフィルタカバー８１に当たりにくくなる。

カバー７１には、フィルタ部材８０を位置決めするフィルタ位置決め部７６が形成される。これにより、フィルタ部材８０を適切に位置決めすることができる。
フィルタ位置決め部７６は、カバー位置決め部７７と一体に形成される。これにより、比較的狭いスペースにフィルタ位置決め部７６とカバー位置決め部７７とを形成することができ、装置の小型化に寄与する。

フィルタカバー８１は、板状部８２および脚部８５を有する。板状部８２には、カバー位置決め部７７と嵌まり合う切欠部８３が形成される。脚部８５は、板状部８２から突出して形成され、先端がカバー７１と当接する。
フィルタカバー８１がカバー７１に固定された状態にて、カバー位置決め部７７と脚部８５との間には、通気部８６が形成される。
これにより、防水ケース５０の内圧をより適切に調圧することができる。

フィルタカバー８１とカバー７１とは、溶着される。また、フィルタ部材８０とカバー７１とは、溶着される。これにより、接着剤等で固定する場合と比較し、剥離強度を高めることができる。
本実施形態の駆動装置１は、防水ケース５０と、電子部品であるパワー基板３２およびパワーモジュール３５を含むコントロールユニット３０と、を備える。これにより、コントロールユニット３０を適切に保護することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図１１に示す。
本実施形態の駆動装置２のカバー１７１は、周壁部１７２が上記実施形態と異なる。
周壁部１７２は、モータ１０の反対側から見て、略五角形形状に形成される。五角形以外の四角形、六角形等の多角形形状等としてもよい。
このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１２に示す。
本実施形態の駆動装置３のカバー１７４は、周壁部１７５が上記実施形態と異なる。
周壁部１７５は、モータ１０の反対側から見て、略円形形状に形成され、第１壁部１７６と第２壁部１７７とに分割されている。第１壁部１７６と第２壁部１７７との間には、離間部１７８が形成される。すなわち、周壁部１７５は、断続的な形状に形成される。
本実施形態の周壁部１７５には、離間部１７８が形成される。これにより、フィルタ部材８０およびフィルタカバー８１を組み付ける際の作業性が向上する。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（他の実施形態）
（ア）カバー
上記実施形態では、孔部は、カバーのモータと反対側の面に形成される。他の実施形態では、孔部は、例えばカバーの側壁等、収容空間と外部とを連通可能な箇所であれば、いずれの箇所に形成してもよい。上記実施形態では、孔部は、円形に形成される。他の実施形態では、孔部は、円形以外の形状に形成してもよい。
上記実施形態では、周壁部は、カバーの端面よりも高く形成される。他の実施形態では、周壁部の高さがフィルタカバーの高さより高く形成されていれば、周壁部の高さは、カバーの端面と同じ高さとしてもよい。この場合、カバーの天面部そのものが周壁部として機能する。また、他の実施形態では、周壁部を省略してもよい。

第３実施形態では、平面視円形状の周壁部に２つの離間部が形成される。他の実施形態では、離間部の数や形状は、飛び石等の異物からフィルタカバーを保護可能であれば、どのようであってもよい。また、第２実施形態のように、平面視多角形形状に形成される周壁部に離間部を設けてもよい。また、周壁部は、平面視円形状や多角形状に限らず、どのような形状に形成してもよい。

上記実施形態では、カバー位置決め部とフィルタ位置決め部とが一体に形成される。他の実施形態では、カバー位置決め部は、フィルタ位置決め部と別途に形成されていてもよい。また、カバー位置決め部を省略してもよい。
上記実施形態では、カバー位置決め部は、４つ形成される。他の実施形態では、カバー位置決め部の数は、４つに限らずいくつであってもよい。また、カバー位置決め部の形状は、フィルタカバーを位置決め可能であれば、どのような形状としてもよい。フィルタ位置決め部についても同様である。

（イ）フィルタ部材
上記実施形態では、フィルタ部材は、カバーに溶着される。他の実施形態では、溶着以外の方法（例えば接着剤等）により、フィルタ部材をカバーに固定してもよい。
（ウ）フィルタカバー
上記実施形態では、フィルタカバーは、カバーに熱溶着される。他の実施形態では、熱以外の超音波等によりフィルタカバーをカバーに溶着してもよい。また、他の実施形態では、溶着以外の方法（例えば接着剤等）により、フィルタカバーをカバーに固定してもよい。

（エ）本体部
上記実施形態では、本体部は、コネクタと一体に形成されるコネクタケースである。他の実施形態では、本体部は、コネクタケースに限らず、内側に保護部品を配置可能な部材であれば、どのような部材であってもよい。また、上記実施形態では、コネクタケースは、筒状に形成され、カバーと反対側は、リアフレームエンドにより塞がれる。他の実施形態では、本体部は、例えばカバー側に開口する有底筒状に形成してもよい。

（オ）保護部材
また、上記実施形態では、保護部品が電子部品である基板やパワーモジュールを含むコントロールユニットである。他の実施形態では、保護部品は、コントロールユニットに限らず、収容空間に収容可能な部品とすることができる。また、保護部品は、必ずしも電子部品を含まなくてもよい。
（カ）収容部材
上記実施形態では、収容部材は、モータとコントロールユニットとが一体に設けられる駆動装置に用いられる。他の実施形態では、収容部材は、駆動装置以外の電子装置に用いてもよい。

（キ）車載用電子装置
上記実施形態では、車載用電子装置は、電動パワーステアリング装置に適用され、エンジンルームに搭載される。他の実施形態では、車室内等、車載用電子装置をエンジンルーム以外の箇所に搭載してもよい。また、車載用電子装置を電動パワーステアリング装置以外の車載装置に適用してもよいし、車載以外の装置に適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１・・・駆動装置（車載用電子装置）
３０・・・コントロールユニット（保護部品）
５０・・・防水ケース（収容部材）
５１・・・コネクタケース（本体部）
７１、１７１、１７４・・・カバー
７４・・・呼吸孔（孔部）
７７・・・カバー位置決め部
８０・・・フィルタ部材
８１・・・フィルタカバー
８３・・・切欠部

Claims (9)

1. 保護部品（３０）が収容される本体部（５１）と、
   前記保護部品が収容される収容空間（４９）と外部とを連通する孔部（７４）が形成され、前記本体部に固定されるカバー（７１、１７１、１７４）と、
   前記カバーの前記収容空間と反対側から前記孔部を覆い、前記カバーに固定されるフィルタ部材（８０）と、
   前記収容空間と反対側から前記フィルタ部材を覆い、前記カバーに固定されるフィルタカバー（８１）と、
   を備え、
   前記カバーには、前記フィルタカバーを位置決めするカバー位置決め部（７７）が形成され、
   前記フィルタカバーは、前記カバー位置決め部と嵌まり合う切欠部（８３）が形成される板状部（８２）、および、前記板状部から突出して形成され、先端が前記カバーと当接する脚部（８５）を有し、
   前記フィルタカバーが前記カバーに固定された状態にて、前記カバー位置決め部と前記脚部との間には、通気部（８６）が形成されることを特徴とする収容部材。
2. 前記カバーには、前記フィルタカバーが配置される箇所の外側に周壁部（７８、１７２、１７５）が形成され、
   前記フィルタ部材が固定されるフィルタ固定面（７３）からの前記周壁部の高さは、前記フィルタ固定面からの前記フィルタカバーの高さより高いことを特徴とする請求項１に記載の収容部材。
3. 前記周壁部（７８、１７２）は、連続して形成されることを特徴とする請求項２に記載の収容部材。
4. 前記周壁部（１７５）には、離間部（１７８）が形成されることを特徴とする請求項２に記載の収容部材。
5. 前記カバーには、前記フィルタ部材を位置決めするフィルタ位置決め部（７６）が形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の収容部材。
6. 前記フィルタ位置決め部と前記カバー位置決め部とは、一体に形成されることを特徴とする請求項５に記載の収容部材。
7. 前記フィルタカバーと前記カバーとは、溶着されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の収容部材。
8. 前記フィルタ部材と前記カバーとは、溶着されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の収容部材。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の収容部材（５０）と、
   電子部品（３２、３５）を含む前記保護部品（３０）と、
   を備える車載用電子装置。

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