JP7192252B2 - In-vehicle electronic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される車載用電子装置に関する。 The present invention relates to an in-vehicle electronic device mounted in a vehicle such as an automobile.
例えば、自動車等の車両には、例えばディスプレイユニットやエンジン制御用ECU等の各種の電子装置が搭載される。この種の電子装置は、ケース内に回路基板を収容して構成されるが、特に冷却ファンを備え、外気をケース内に取込んで部品の冷却を図るようにしたものでは、低温の状態で、高湿度の空気がケース内に浸入すると、回路基板の表面等における結露が発生し、ひいては腐食等につながる虞がある。そこで、従来では、回路基板上の結露の虞のある部分に、防湿剤を塗布することが一般に行われている。 For example, vehicles such as automobiles are equipped with various electronic devices such as a display unit and an engine control ECU. This type of electronic device is constructed by housing a circuit board in a case. If high-humidity air enters the case, condensation may occur on the surface of the circuit board, etc., which may lead to corrosion or the like. Therefore, conventionally, it is common practice to apply a moisture-proof agent to the portion of the circuit board where dew condensation may occur.
また、電子装置における回路基板の表面部に対する塵埃などの侵入を防止するために、例えば次のような構成も考えられている、即ち、特許文献1では、光ディスク装置において、ステンレスの薄板からなる保護カバーを設けることが開示されている。或いは、特許文献2においては、デジタルカメラにおいて、光学フィルタ部分への塵埃の侵入を防止するために、光学フィルタをエラストマ(ゴム材)でカバーすることが開示されている。
In addition, in order to prevent dust from entering the surface of the circuit board in an electronic device, for example, the following configuration has been considered. Providing a cover is disclosed. Alternatively,
しかしながら、上記のように、回路基板に防湿剤を塗布する構成では、塗布作業や管理に工数がかかり、製造コストがアップしてしまう事情がある。また、コネクタ等に防湿剤が付着してしまうと、機能不良を招いてしまう虞もある。金属製の保護カバーを設ける構成では、保護カバー自体が高価となると共に、回路基板との間のクリアランスを小さく確保することが難しく、絶縁不良等の問題があった。或いは、エラストマでカバーする構成では、車両という高温、高湿の環境下での使用において、ゴム材料の変形や劣化の問題があった。 However, as described above, in the configuration in which the moisture-proof agent is applied to the circuit board, the number of man-hours required for the application work and management increases, resulting in an increase in the manufacturing cost. Also, if the moisture-proof agent adheres to the connector or the like, there is a possibility that it may lead to malfunction. In the configuration in which a protective cover made of metal is provided, the protective cover itself is expensive, and it is difficult to secure a small clearance from the circuit board, resulting in problems such as poor insulation. Alternatively, in the configuration covered with an elastomer, there is a problem of deformation or deterioration of the rubber material when used in a high-temperature, high-humidity environment such as a vehicle.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、結露や塵埃等からの回路基板の保護を効果的に行うことができながら、そのための構成を簡単に済ませることができる車載用電子装置を提供するにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an in-vehicle electronic device capable of effectively protecting a circuit board from condensation, dust, etc., while simplifying the configuration for that purpose. to provide equipment.
上記目的を達成するために、本発明の車載用電子装置(1)は、車両に搭載される電子装置(1)であって、ケース(2)と、前記ケース(2)内に設けられた回路基板(3)と、前記回路基板(3)の少なくとも一部を覆うように設けられる保護用のカバー(11)とを備え、前記カバー(11)は、プラスチック製シートの成形品からなると共に、表面側突起部(12)及び裏面側突起部(13)を一体に有し、前記表面側突起部(12)が前記ケース(2)の内壁面に当接し、前記裏面側突起部(13)が前記回路基板(3)の表面に当接した状態で設けられ、前記ケース(2)には、外気を導入するための外気流入口(7)が設けられており、前記カバー(11)は、前記回路基板(3)のうち少なくとも前記外気流入口(7)に臨む部分を覆うように設けられている。 In order to achieve the above object, a vehicle electronic device (1) of the present invention is an electronic device (1) to be mounted on a vehicle, comprising a case (2) and a A circuit board (3) and a protective cover (11) provided so as to cover at least a part of the circuit board (3), the cover (11) being made of a molded plastic sheet. , a surface-side protrusion (12) and a back-side protrusion (13) integrally provided, the front-side protrusion (12) abutting the inner wall surface of the case (2), and the back-side protrusion (13) ) is provided in contact with the surface of the circuit board (3), the case (2) is provided with an outside air inlet (7) for introducing outside air, and the cover (11) is provided so as to cover at least a portion of the circuit board (3) facing the outside air inlet (7) .
これによれば、回路基板が保護用のカバーによって覆われることにより、回路基板に対する結露の防止や、塵埃の付着の防止を図ることができる。このとき、保護用のカバーは、プラスチック製シートの成形品から構成されるので、回路基板の表面形状に倣った立体形状を容易に形成でき、カバーの厚み自体を薄くして小さなクリアランスでも配置することが可能となる。また安価に済ませることができる。カバーは、絶縁材製なので、金属製のカバーと異なり、回路基板との間のクリアランスを小さくしても、絶縁不良の問題が生ずることはないことは勿論である。 According to this, by covering the circuit board with the protective cover, dew condensation on the circuit board and adhesion of dust can be prevented. At this time, since the protective cover is made of a molded plastic sheet, it can be easily formed into a three-dimensional shape that follows the surface shape of the circuit board, and the thickness of the cover itself is made thin so that it can be placed even with a small clearance. becomes possible. Moreover, it can be completed at low cost. Since the cover is made of an insulating material, unlike a metal cover, even if the clearance between the cover and the circuit board is made small, the problem of insulation failure does not occur.
ここで、ケース内にプラスチック製のカバーを設ける場合、車両振動に伴うカバーの振動音の発生が懸念される。ところが、カバーの表面側に設けられた表面側突起部がケースの内壁面に当接し、カバーの裏面側に設けられた裏面側突起部が回路基板の表面に当接するので、カバーがケースと回路基板との間に挟まれて保持される形態となり、カバーの振動を規制して異音の発生を防止することができる。従って、結露や塵埃等からの回路基板の保護を効果的に行うことができながら、そのための構成を簡単に済ませることができるという優れた効果を得ることができる。 Here, when a cover made of plastic is provided in the case, there is concern that the cover may generate vibration noise due to vehicle vibration. However, the front-side protrusions provided on the front side of the cover abut against the inner wall surface of the case, and the back-side protrusions provided on the back side of the cover abut against the surface of the circuit board. and the circuit board, and the vibration of the cover can be regulated to prevent the occurrence of abnormal noise. Therefore, it is possible to effectively protect the circuit board from dew condensation, dust, etc., and at the same time, it is possible to obtain the excellent effect of simplifying the configuration for that purpose.
以下、車載用電子装置として例えば車両用のディスプレイユニットに適用した一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る車載用電子装置1(以下、単に「電子装置1」という)は、例えばナビゲーションシステムを構成するディスプレイユニットからなり、自動車のインストルメントパネルの中央部分に搭載される。尚、図面では、実際の車載時(使用状態)には前面(正面)側に配置される液晶パネル側を、下向きに置いた形態で示している。
An embodiment applied to, for example, a vehicle display unit as an in-vehicle electronic device will be described below with reference to the drawings. An in-vehicle electronic device 1 (hereinafter simply referred to as "
図1は、電子装置1の全体の外観を概略的に示している。この電子装置1は、ケース2内に、プリント配線板に各種部品を実装してなる回路基板3、4を収容して構成される。このとき、本実施形態では、回路基板3、4がケース2内に2枚が設けられ、そのうち図で手前側(使用状態では下側)の回路基板を第1の回路基板3、奥側(使用状態では上側)の回路基板を第2の回路基板4と称する。
FIG. 1 schematically shows the overall appearance of an
前記ケース2は、図で上下方向(使用状態では前後方向)に薄型のほぼ矩形箱状をなし、図で下側の第1ケース5と、図で上側の第2ケース6とを突き合わせて接合して構成される。そのうち第1ケース5は、図2にも一部示すように、例えばプラスチックから、図で上面が開口した薄型ほぼ矩形箱状に構成されている。図示はしないが、この第1ケース5の下面側(車載時には前面側)には、液晶パネルが設けられている。
The
前記第2ケース6は、例えば金属から、図で下面が開口した矩形蓋状に構成され、前記第1ケース5の図で上面の開口部を塞ぐように設けられる。この第2ケース6の中央部には、ファン取付部6aが設けられており、冷却用のファン装置(図示せず)が装着されるようになっている。さらに、第2ケース6には、外部接続用の複数個のコネクタ8(一部のみ図示)が配置される開口6bなどが設けられている。尚、第2ケース6の図で前端下辺部には、図で手前側に延びる延出部6cが一体に設けられている。
The
このとき、ケース2の図で前面部(使用状態では底面部)には、第1ケース5と第2ケース6の延出部6cとの間に位置して外気流入口7が設けられている。これにて、前記ファン装置が駆動されると、図1に矢印Aで示すように、外気流入口7からケース2内に外気が吸い込まれて、内部の電子部品等の冷却に寄与した後、図で上面側(使用状態では背面側)に排出されるようになっている。
At this time, the
前記第1の回路基板3は、図2、図3にも示すように、横長な形状をなし、その上面には、電気回路を構成する複数個の部品9(一部のみ図示)が実装されている。この場合、第1の回路基板3は、ケース2(第1ケース5)内の図で手前側に配置され、従って、第1の回路基板3の上面部は、前記外気流入口7に臨む部位に配置されている。図1に示すように、第2の回路基板4は、第1の回路基板3より図で前後方向に大型なほぼ正方形状をなし、ケース2(第1ケース5)内の第1の回路基板3の奥側に位置して配設されている、前記コネクタ8は、第2の回路基板4上に実装されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
さて、本実施形態では、前記回路基板3、4のうち、第1の回路基板3の上面を覆うように、保護用のカバー11が設けられる。図1~図3に示すように、このカバー11は、プラスチック製シートの成型品からなり、全体として、第1の回路基板3の上面の電子部品9を含めた凹凸形状に沿うように、僅かなクリアランスを確保した状態で上面ほぼ全体を覆うような形状、つまり薄型の矩形蓋形状に形成されている。より具体的には、このカバー11を構成するプラスチック製シートは、例えばポリプロピレン(PP)の厚み寸法が0.5mmのシート(フィルム)からなり、いわゆる真空成型によりカバー11が成形されている。
Now, in this embodiment, a
周知のように、真空成型とは、シートを加熱して軟化させた状態で、真空引きにより成形型の表面に密着させて成形する方法である。尚、図2、図3に示すように、第1の回路基板3の上面に実装されている部品9のうち、高さ寸法の大きい一部の部品9に関しては、カバー11に開口11aが形成され、部品9がその開口11aから上方に突出するように配置される。
As is well known, vacuum molding is a method in which a sheet is softened by heating and then vacuumed to adhere to the surface of a mold for molding. Incidentally, as shown in FIGS. 2 and 3, among the
そして、カバー11には、その表面側に位置して表面側突起部12が一体に形成され、裏面側に位置して裏面側突起部13が一体に形成されている。そのうち表面側突起部12は、図3に示すように、カバー11の図で前側寄り部位の中心線Cに沿う位置に、図4にも示すように、例えば直径4mm程度で丸く膨らんだ形態に1個が設けられている。また、表面側突起部12の厚み方向(図で上方)への突出寸法は、例えば0.6mm程度とされている。この表面側突起部12は、先端が前記ケース2、つまり第2ケース6の延出部6cの内壁面に当接する。
Further, the
前記裏面側突起部13は、図5にも示すように、カバー11の図で前端部位の、中心線Cに対して左右に対称的な位置に、各2個ずつが横方向に並んで設けられている。これら裏面側突起部13は、先端が丸みを帯びた円筒状に裏面側に突出するように形成されており、厚み方向(図で下方)への突出寸法は、例えば0.6mm程度とされている。これら裏面側突起部13は、先端が第1の回路基板3の表面に当接する。これにて、カバー11は、第2ケース6と第1の回路基板3との間に挟まれて保持される形態となる。この場合、表面側突起部12及び裏面側突起部13の図で高さ方向の干渉量は、例えば0.3mm程度となる。
As shown in FIG. 5, the
このとき、前記第1の回路基板3には、両側前後の各コーナー部分や、それ以外の要所に位置して、ねじ挿通穴が形成されており、図2等に示すように、第1ケース5の内壁部に形成されたねじボス部(図示せず)に対して、ねじ(ビス)14による取付け固定がなされる。本実施形態では、図3に示すように、カバー11にも、4つのコーナー部などに、第1の回路基板3のねじ挿通穴に重なる位置に、ねじ挿通用の穴11bが形成されており、ねじ14によるいわゆる共締めにより第1の回路基板3と併せて第1ケース5に固定されている。
At this time, the
次に、上記のように構成された電子装置1の作用・効果について述べる。上記構成の電子装置1においては、第1の回路基板3が保護用のカバー11によって覆われることにより、第1の回路基板3に対する結露の防止や、塵埃の付着の防止を図ることができる。このとき、カバー11は、プラスチック製シートの成形品から構成されるので、第1の回路基板3の表面形状に倣った立体形状を容易に形成でき、カバー11の厚み自体を薄くして小さなクリアランスでも配置することが可能となる。また、カバー11を安価に済ませることができる。カバー11は、絶縁材製なので、金属製のカバーと異なり、第1の回路基板3との間のクリアランスを小さくしても、絶縁不良の問題が生ずることがないことは勿論である。
Next, functions and effects of the
ここで、ケース2内にプラスチック製のカバー11を設ける場合、車両振動に伴うカバー11の振動音の発生が懸念される。ところが、カバー11の表面側に設けられた表面側突起部12が第2ケース6の延出部6cの内壁面に当接し、カバー11の裏面側に設けられた裏面側突起部13が第1の回路基板3の表面に当接する。これにより、カバー11がケース2と第1の回路基板3との間に挟まれて保持される形態となり、カバー11の振動を規制して異音の発生を防止することができる。従って、本実施形態によれば、結露や塵埃等からの回路基板3の保護を効果的に行うことができながら、そのための構成を簡単に済ませることができるという優れた効果を得ることができる。
Here, when the
特に本実施形態では、ファン装置を備え、ケース2に設けられた外気流入口7から外気を取入れる構成とされているが、カバー11は、外気流入口7に臨む部分である第1の回路基板3の図で上面を覆うように設けられている。これにより、ケース2内において最も結露が生じやすい部分である第1の回路基板3の表面部を、カバー11により覆うことができる、従って、結露が生じたとしてもカバー11の表面側になるので、第1の回路基板3上の結露やそれに伴う不具合を未然に防止することができる。
In particular, in the present embodiment, a fan device is provided and outside air is taken in from the
また、本実施形態では、1個の表面側突起部12をカバー11のうち中心線Cに沿う位置に設け、複数個の裏面側突起部13を、カバー11のうち中心線Cに対して左右対称的な位置に設けるようにした。これにより、カバー11が、ケース2と第1の回路基板3との間に安定して保持されるようになる。
Further, in the present embodiment, one
本実施形態では、カバー11を構成するプラスチック製シートとして、ポリプロピレンを採用した。材料としてのポリプロピレンは、安価、軽量であり、絶縁性に優れ、薄いシートでも一定の強度(剛性)が得られる。真空成型などの成形性も良い。ゴム等と比べて熱や温度変化に強く熱的に安定している、金属に比べて熱容量も小さい、等のメリットを得ることができる。
In this embodiment, polypropylene is used as the plastic sheet forming the
尚、上記実施形態では、カバー11の取付けにあたっては、ケース2(第1ケース5)に対して、第1の回路基板3と共にねじ止め(共締め)する構成としたが、そのような固定手段を特に設けることなく、ケースと回路基板との間に挟持して保持する構成とすることも可能である。また、上記実施形態では、カバー11を、PP製としたが、ポリエチレンテレフタレート(PET)から構成しても良く、PP製の場合と同様の作用・効果を得ることができる。ファン装置を備えないものであっても、同様にカバー11を設けることにより、結露や塵埃等からの回路基板を保護することができる。
In the above embodiment, the
その他、上記実施形態では、ディスプレイユニットに適用したが、エンジンECU等様々な用途、種類の車両用電子装置全般に適用することが可能である。ケースの形状や、外気流入口の配置などについても様々な変更が可能であることは勿論である。本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 In addition, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the display unit, but it can be applied to various applications and types of vehicle electronic devices in general, such as an engine ECU. It goes without saying that the shape of the case and the arrangement of the outside air inlets can also be changed in various ways. Although the present disclosure has been described with reference to examples, it is understood that the present disclosure is not limited to such examples or structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within the equivalent range. In addition, various combinations and configurations, as well as other combinations and configurations, including single elements, more, or less, are within the scope and spirit of this disclosure.
図面中、1は車載用電子装置、2はケース、3は第1の回路基板、4は第2の回路基板、5は第1ケース、6は第2ケース、7は外気流入口、9は電子部品、11はカバー、12は表面側突起部、13は裏面側突起部、Cは中心線を示す。 In the drawings, 1 is an in-vehicle electronic device, 2 is a case, 3 is a first circuit board, 4 is a second circuit board, 5 is a first case, 6 is a second case, 7 is an outside air inlet, and 9 is An electronic component, 11 is a cover, 12 is a projection on the front side, 13 is a projection on the back side, and C is the center line.
Claims (3)
ケース(2)と、
前記ケース(2)内に設けられた回路基板(3)と、
前記回路基板(3)の少なくとも一部を覆うように設けられる保護用のカバー(11)とを備え、
前記カバー(11)は、プラスチック製シートの成形品からなると共に、表面側突起部(12)及び裏面側突起部(13)を一体に有し、
前記表面側突起部(12)が前記ケース(2)の内壁面に当接し、前記裏面側突起部(13)が前記回路基板(3)の表面に当接した状態で設けられ、
前記ケース(2)には、外気を導入するための外気流入口(7)が設けられており、前記カバー(11)は、前記回路基板(3)のうち少なくとも前記外気流入口(7)に臨む部分を覆うように設けられている車載用電子装置。 An electronic device (1) mounted on a vehicle,
case (2);
a circuit board (3) provided in the case (2);
A protective cover (11) provided to cover at least a portion of the circuit board (3),
The cover (11) is made of a molded plastic sheet and integrally has a surface-side protrusion (12) and a back-side protrusion (13),
The front-side protrusions (12) are provided in contact with the inner wall surface of the case (2), and the back-side protrusions (13) are provided in contact with the surface of the circuit board (3) ,
The case (2) is provided with an outside air inlet (7) for introducing outside air, and the cover (11) is provided at least in the outside air inlet (7) of the circuit board (3). An in-vehicle electronic device provided so as to cover the facing part .
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