JP7351652B2 - 電子ユニット - Google Patents

Description

本発明は、電子ユニットに関する。

例えば、電子ユニットとして自動車等の車両に搭載される車載電子制御装置は、回路基板に搭載されたコネクタハウジングの一部を露出させて、回路基板をベースとカバーで構成された筐体に密閉収納している（特許文献１参照）。
この車載電子制御装置では、コネクタハウジングに凸条を形成するとともに、カバー及びベースに凸条が係合する凹条を形成し、これらの係合箇所に塗布した防水シール材によって防水性を確保している。

特開２０１６－８２０９０号公報

ところで、コネクタハウジングを備えた回路基板を筐体に収容した電子ユニットでは、防水性を確保しつつコネクタハウジングと筐体との間のがたつきを抑制することが求められている。

上記特許文献１に記載の技術では、コネクタハウジングに凸条を形成するとともに、カバー及びベースに凹条を形成し、これらの凸条と凹条とを係合させる際に、係合箇所に防水シール材を塗布しなければならず、組立作業が煩雑であった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な組立作業性を確保しつつがたつきの抑制効果及びシール性を得ることが可能な電子ユニットを提供することにある。

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 回路基板と、
前記回路基板の上面に実装されたコネクタと、
前記コネクタのハウジングの一部を露出させる開口部を画成するようにして前記回路基板を囲う筐体と、
を備えた電子ユニットであって、
前記筐体は、前記回路基板の上面側から組付けられる上部ケースと、前記回路基板の下面側から組付けられる下部ケースと、を有し、
前記ハウジングの上面部には、前記上面部から外側へ突出する突条が前記開口部の開口周縁方向に沿って延設され、
前記上部ケースには、前記突条が係合される係合溝が延設され、
前記突条は、前記上面部に対して垂直面であるシール面と、前記上面部から外側へ向かって前記シール面側へ傾斜する傾斜面からなるガイド面と、を有し、
前記上部ケースは、前記係合溝の一方の内面の縁部が前記突条における前記ガイド面に摺接されることにより、前記ハウジングに対して前記ガイド面に沿って変位し、前記ハウジングと前記筐体との係合箇所に防水シール材を介在させることなく、前記係合溝の他方の内面が前記シール面に密着されることで、前記ハウジングの上面部と前記上部ケースとの間のシール性が確保される
ことを特徴とする電子ユニット。

上記（１）の構成の電子ユニットによれば、上部ケースを組付ける際に、係合溝の一方の内面の縁部が突条のガイド面に摺接されることにより、上部ケースがハウジングに対してガイド面に沿って変位し、係合溝の他方の内面がシール面に密着される。これにより、煩雑な防水シール材の塗布作業等を行うことなく、良好な組立作業性を確保しつつ、上部ケースをがたつきなく組付け、しかも、突条のシール面と係合溝の他方の内面との密着部分でシール性を確保することができる。

（２） 前記ハウジングは、正面視矩形状に形成され、
前記上部ケースは、前記ハウジングにおける前記上面部を覆う上板部と、前記ハウジングの側面部を覆う側板部とを有し、
前記係合溝が前記上板部に形成されている
ことを特徴とする上記（１）に記載の電子ユニット。

上記（２）の構成の電子ユニットによれば、上部ケースを組付けることにより、ハウジングの上面部の突条を上部ケースの上板部の係合溝に嵌め込み、突条のシール面を係合溝の他方の内面に密着させ、がたつきを抑えつつシール性を確保することができる。

（３） 前記ハウジングは、前記開口部の開口周縁方向に沿って上下方向に延びるガイドリブを前記側面部に有し、
前記上部ケースは、前記ガイドリブが係合されるガイド溝を前記側板部に有し、
前記上部ケースが前記ハウジングに対して前記ガイド面に沿って変位することで、前記ガイド溝の一方の内面が前記ガイドリブに密着され、前記ハウジングの側面部と前記側板部との間のシール性が確保される
ことを特徴とする上記（２）に記載の電子ユニット。

上記（３）の構成の電子ユニットによれば、上部ケースを組付ける際に、ハウジングの側面部のガイドリブが上部ケースの側板部のガイド溝に係合される。これにより、ハウジングに対して上部ケースを挿入ガイドすることができるとともに両側面部で支持することができる。また、上部ケースの組付けによって上部ケースが変位されることで、ガイドリブが上部ケースの側板部に形成されたガイド溝の一方の内面に隙間なく押し当てられる。これにより、上部ケースの側板部をハウジングの両側面部において、がたつきなく組付けつつシール性を確保することができる。

本発明によれば、良好な組立作業性を確保しつつがたつきの抑制効果及びシール性を得ることが可能な電子ユニットを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係る電子ユニットの上方側から視た分解斜視図である。 本実施形態に係る電子ユニットの下方側から視た分解斜視図である。 本実施形態に係る電子ユニットの前後方向に沿う断面図である。 本実施形態に係る電子ユニットの組み立て前における前後方向に沿う断面図及び一部の拡大図である。 図１に示したハウジングの側面図及び一部の拡大図である。 本実施形態に係る電子ユニットの組立手順を説明する前後方向に沿う断面図である。 突条と係合溝との係合状態を示す図であって、（ａ）～（ｃ）は、それぞれ突条と係合溝との係合箇所の拡大断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る電子ユニット１０の上方側から視た分解斜視図である。図２は、本実施形態に係る電子ユニット１０の下方側から視た分解斜視図である。図３は、本実施形態に係る電子ユニット１０の前後方向に沿う断面図である。図４は、本実施形態に係る電子ユニット１０の組み立て前における前後方向に沿う断面図及び一部の拡大図である。

図１～図４に示すように、本実施形態に係る電子ユニット１０は、回路基板２０と、コネクタ３０と、筐体６０と、を有している。この電子ユニット１０は、例えば、自動車等の車両に搭載される車載電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、コネクタ３０には、ワイヤハーネスの端部に設けられた相手側コネクタ（図示略）が接続される。

回路基板２０は、平面視矩形状のプリント配線板であり、銅箔などからなる導体パターンが下面に形成されている。この回路基板２０の上面には、電子制御回路を構成する種々の電子部品（図示略）が実装され、これらの電子部品が導体パターンと電気的に接続されている。この回路基板２０は、上面の一縁部がコネクタ実装部２１とされており、コネクタ実装部２１には、複数のスルーホール２２が形成されている。また、回路基板２０の両側縁近傍には、挿通孔２４が形成されている。

コネクタ３０は、ハウジング３１と、複数の端子５０とを有している。ハウジング３１は、例えば、電気絶縁性を有する合成樹脂材料から成形されている。ハウジング３１は、上面部３２と、両側面部３３と、下面部３４とを有する正面視矩形状に形成されている。

ハウジング３１は、その前方側（図３中、左側）に、複数の嵌合凹部３５を有しており、これらの嵌合凹部３５に、相手側コネクタが嵌合される。ハウジング３１は、その後方側に複数の端子孔３６を有する隔壁３７を有しており、この隔壁３７によって嵌合凹部３５の後方側が閉塞されている。隔壁３７の前面には、ガイド突起３８が形成されている。

ガイド突起３８は、各嵌合凹部３５内に設けられており、隔壁３７から前方へ向かって突設されている。これらのガイド突起３８は、嵌合凹部３５に嵌合される相手側コネクタを挿入ガイドする。
ハウジング３１の外周面には、係止リブ４０が形成されている。この係止リブ４０は、ハウジング３１の全周にわたって形成されている。

図５は、図１に示したハウジング３１の側面図及び一部の拡大図である。
図５に示すように、ハウジング３１は、上面部３２に、突条としてのシールリブ４１を有している。シールリブ４１は、係止リブ４０に対してハウジング３１の後方側に配置され、ハウジング３１の上面部３２における幅方向にわたって形成されている。即ち、上面部３２から外側（図５中、上側）へ突出するシールリブ４１は、後述する筐体６０の開口部６０ａの開口周縁方向に沿って延設されている。

シールリブ４１は、後方側の面がシール面４３とされ、前方側の面がガイド面４５とされている。シール面４３は、上面部３２に対して垂直面とされている。これに対して、ガイド面４５は、上面部３２から外側へ向かってシール面４３側へ傾斜する傾斜面とされている。また、シールリブ４１の上端における前後の角部４１ａ，４１ｂは、それぞれ断面円弧状のＲ形状（面取り形状）とされている。

ハウジング３１は、開口部６０ａの開口周縁方向に沿って上下方向に延びるガイドリブ４７が両側面部３３に形成されている。ガイドリブ４７は、係止リブ４０に対してハウジング３１の後方側に配置されている。また、ガイドリブ４７は、シールリブ４１のハウジング３１における前後方向の位置と同一位置に形成されている。

端子５０は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の導電性を有する金属材料から形成されている。端子５０は、棒状に形成されており、中間部で屈曲されてＬ字状に形成されている。端子５０は、一端側が接続部５１とされ、他端側が脚部５３とされている。端子５０は、一端側の接続部５１がハウジング３１の隔壁３７に形成された端子孔３６に、ハウジング３１の後方側から圧入されている。これにより、各端子５０は、接続部５１がハウジング３１の嵌合凹部３５内に突設された状態でハウジング３１に固定されている。ハウジング３１に固定された端子５０は、その脚部５３がハウジング３１の下方側へ向けられており、ハウジング３１の下面部３４よりも下方側に突出されている。なお、端子５０は、ハウジング３１に対してインサート成形によって固定されてもよい。

コネクタ３０は、回路基板２０の上面のコネクタ実装部２１に実装される。このコネクタ実装部２１に実装されるコネクタ３０は、各端子５０の脚部５３が、回路基板２０のコネクタ実装部２１に形成されたスルーホール２２に挿し込まれる。そして、これらのスルーホール２２に挿し込まれた端子５０の脚部５３は、回路基板２０の下面に形成された導体パターンのランドにはんだ付けされて電気的に接続される。

このように、回路基板２０の上面のコネクタ実装部２１に実装されたコネクタ３０は、ハウジング３１の下面部３４における係止リブ４０に回路基板２０の縁部が当接されて位置決めされる。そして、この状態で、コネクタ３０は、ハウジング３１の前方側の一部が回路基板２０の縁部から張り出すように配置される。

回路基板２０を覆う筐体６０は、上部ケース６１と、下部ケース６２とから構成されている。上部ケース６１は、回路基板２０に対して上面側から組付けられ、下部ケース６２は、回路基板２０に対して下面側から組付けられる。即ち、筐体６０は、コネクタ３０におけるハウジング３１の一部である嵌合凹部３５を露出させる開口部６０ａを上部ケース６１と下部ケース６２とで画成するようにして回路基板２０を囲っている。

上部ケース６１は、下方及び前方が開放された箱型に形成されており、コネクタ３０が実装された回路基板２０に対して上面側から被せられて組付けられる。上部ケース６１は、例えば、電気絶縁性を有する合成樹脂から成形されたもので、上板部６３と、両側板部６４と、後板部６５とを有している。側板部６４には、その内面側に、ネジ穴６６を有する固定部６７が形成されている。また、側板部６４には、その下縁部に、ボルト挿通孔６８が形成された固定片６９が側方へ延在されている。

図４に示すように、上部ケース６１には、上板部６３及び側板部６４の前縁部における内面側に、肉厚部６３ａ，６４ａがそれぞれ形成されている。上板部６３の肉厚部６３ａには、係合溝７１が開口部６０ａの開口周縁方向に沿う幅方向にわたって形成されている。係合溝７１は、上部ケース６１の前方側の内面（一方の内面）の縁部７１ａが、断面円弧状のＲ形状（面取り形状）とされている。この係合溝７１には、コネクタ３０のハウジング３１に形成されたシールリブ４１が係合される。また、側板部６４の肉厚部６４ａには、ガイド溝７２が開口部６０ａの開口周縁方向に沿う上下方向にわたって形成されている。このガイド溝７２には、コネクタ３０のハウジング３１に形成されたガイドリブ４７が係合される。

下部ケース６２は、板状に形成されており、回路基板２０に対して、下面側から組付けられる。下部ケース６２は、例えば、電気絶縁性を有する合成樹脂から成形されたもので、両側部寄りには、回路基板２０への装着方向へ突出する固定板部８１が形成されている。固定板部８１には、回路基板２０に形成された挿通孔２４と連通する固定孔８３が形成されている。

次に、上述した電子ユニット１０を組み立てる場合について説明する。
図６は、本実施形態に係る電子ユニット１０の組立手順を説明する前後方向に沿う断面図である。

回路基板２０の上面のコネクタ実装部２１にコネクタ３０を実装する（図４参照）。具体的には、コネクタ３０の端子５０の脚部５３を回路基板２０のスルーホール２２に挿し込んでハウジング３１を回路基板２０の上面に配置させ、端子５０の脚部５３を導体パターンのランドにはんだ付けする。

次に、図６に示すように、コネクタ３０が実装された回路基板２０の上面側に上部ケース６１を被せる。このとき、上部ケース６１の側板部６４に形成されたガイド溝７２に、コネクタ３０のハウジング３１に形成されたガイドリブ４７を係合させる。これにより、上部ケース６１は、ガイドリブ４７によって挿入ガイドされ、回路基板２０に実装されたコネクタ３０に位置決めされる。すると、上部ケース６１の上板部６３に形成された係合溝７１に、コネクタ３０のハウジング３１に形成されたシールリブ４１の上端部が入り込む。また、上部ケース６１の側板部６４の内面側に形成された固定部６７のネジ穴６６が回路基板２０の挿通孔２４に連通した状態となる。

その後、回路基板２０の下面側に下部ケース６２を組付ける。具体的には、回路基板２０の下面側から下部ケース６２をあてがい、回路基板２０の挿通孔２４に固定板部８１の固定孔８３を連通させる。この状態で、下部ケース６２の固定孔８３及び回路基板２０の挿通孔２４へネジ９０を挿し込み、固定部６７のネジ穴６６にねじ込む。すると、ネジ９０によって回路基板２０に上部ケース６１及び下部ケース６２が締結されて固定される。そこで、コネクタ３０が実装された回路基板２０が上部ケース６１と下部ケース６２とからなる筐体６０によって覆われる（図３参照）。このようにして組み立てられた電子ユニット１０は、筐体６０を構成する上部ケース６１に形成された固定片６９のボルト挿通孔６８に通したボルト（図示略）を車両のボディに形成されたネジ孔にねじ込むことでボディに取り付けられる。

次に、電子ユニット１０の組み立て時におけるシールリブ４１と係合溝７１との係合状態について説明する。
図７は、シールリブ４１と係合溝７１との係合状態を示す図であって、図７の（ａ）～図７の（ｃ）は、それぞれシールリブ４１と係合溝７１との係合箇所の拡大断面図である。

まず、回路基板２０の上面に上部ケース６１を被せると、図７の（ａ）に示すように、コネクタ３０のハウジング３１に形成されたシールリブ４１は、上端部における前方側の角部４１ａが係合溝７１の前方側の内面の縁部７１ａに接触する。これにより、シールリブ４１は、係合溝７１へ無理なく円滑に入り込むことができる。

上部ケース６１が回路基板２０側へ押下されると、図７の（ｂ）に示すように、係合溝７１の縁部７１ａがシールリブ４１の傾斜面からなるガイド面４５に摺接する。すると、シールリブ４１が係合溝７１の縁部７１ａによって後方へ押圧され、上部ケース６１がコネクタ３０のハウジング３１に対してガイド面４５に沿って変位されて前方側へ僅かに移動する。

回路基板２０側に上部ケース６１が更に押下されると、図７の（ｃ）に示すように、シールリブ４１が係合溝７１に嵌り込み、上部ケース６１がコネクタ３０のハウジング３１に対して前方側へ更に変位されることで、シールリブ４１のシール面４３が係合溝７１における後方側の内面（他方の内面）７１ｂに隙間なく押し当てられて密着される。また、上部ケース６１がコネクタ３０のハウジング３１に対して前方側へ僅かに変位されることで、コネクタ３０のハウジング３１に形成されたガイドリブ４７が上部ケース６１の側板部６４に形成されたガイド溝７２における後方側の内面に隙間なく押し当てられる。これにより、上部ケース６１がコネクタ３０のハウジング３１に対してがたつきなく組付けられ、さらに、コネクタ３０のハウジング３１に対して上部ケース６１がシールされる。

以上、説明したように、本実施形態に係る電子ユニット１０によれば、上部ケース６１を組付ける際に、係合溝７１の前方側の内面の縁部７１ａがシールリブ４１のガイド面４５に摺接されることにより、上部ケース６１がハウジング３１に対してガイド面４５に沿って変位し、係合溝７１の後方側の内面７１ｂがシール面４３に密着される。これにより、煩雑な防水シール材の塗布作業等を行うことなく、良好な組立作業性を確保しつつ、上部ケース６１をがたつきなく組付け、しかも、シールリブ４１のシール面４３と係合溝７１の後方側の内面７１ｂとの密着部分でシール性を確保することができる。

また、上部ケース６１を組付ける際に、ハウジング３１の側面部３３のガイドリブ４７が上部ケース６１のガイド溝７２に係合される。これにより、ハウジング３１に対して上部ケース６１を挿入ガイドすることができるとともに両側面部３３で支持することができる。また、上部ケース６１の組付けによって上部ケース６１が変位されることで、ガイドリブ４７が上部ケース６１の側板部６４に形成されたガイド溝７２の後方側の内面に隙間なく押し当てられる。これにより、上部ケース６１の側板部６４をハウジング３１の両側面部３３において、がたつきなく組付けつつシール性を確保することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係る電子ユニットの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 回路基板（２０）と、
前記回路基板（２０）の上面に実装されたコネクタ（３０）と、
前記コネクタ（３０）のハウジング（３１）の一部を露出させる開口部（６０ａ）を画成するようにして前記回路基板（２０）を囲う筐体（６０）と、
を備えた電子ユニットであって、
前記筐体（６０）は、前記回路基板（２０）の上面側から組付けられる上部ケース（６１）と、前記回路基板（２０）の下面側から組付けられる下部ケース（６２）と、を有し、
前記ハウジング（３１）の上面部（３２）には、前記上面部（３２）から外側へ突出する突条（シールリブ４１）が前記開口部（６０ａ）の開口周縁方向に沿って延設され、
前記上部ケース（６１）には、前記突条（シールリブ４１）が係合される係合溝（７１）が延設され、
前記突条（シールリブ４１）は、前記上面部（３２）に対して垂直面であるシール面（４３）と、前記上面部（３２）から外側へ向かって前記シール面（４３）側へ傾斜する傾斜面からなるガイド面（４５）と、を有し、
前記上部ケース（６１）は、前記係合溝（７１）の一方の内面の縁部（７１ａ）が前記突条（シールリブ４１）の前記ガイド面（４５）に摺接されることにより、前記ハウジング（３１）に対して前記ガイド面（４５）に沿って変位し、前記係合溝（７１）の他方の内面（後方側の内面７１ｂ）が前記シール面（４３）に密着される
ことを特徴とする電子ユニット（１０）。
［２］ 前記ハウジング（３１）は、正面視矩形状に形成され、
前記上部ケース（６１）は、前記ハウジング（３１）における前記上面部（３２）を覆う上板部（６３）と、前記ハウジング（３１）の側面部（３３）を覆う側板部（６４）とを有し、
前記係合溝（７１）が前記上板部（６３）に形成されている
ことを特徴とする上記［１］に記載の電子ユニット（１０）。
［３］ 前記ハウジング（３１）は、前記開口部（６０ａ）の開口周縁方向に沿って上下方向に延びるガイドリブ（４７）を前記側面部（３３）に有し、
前記上部ケース（６１）は、前記ガイドリブ（４７）が係合されるガイド溝（７２）を前記側板部（６４）に有する
ことを特徴とする上記［２］に記載の電子ユニット（１０）。

１０…電子ユニット
２０…回路基板
３０…コネクタ
３１…ハウジング
３２…上面部
４１…シールリブ（突条）
４３…シール面
４５…ガイド面
６０…筐体
６１…上部ケース
６３…上板部
７１…係合溝
７１ａ…縁部

Claims (3)

1. 回路基板と、
   前記回路基板の上面に実装されたコネクタと、
   前記コネクタのハウジングの一部を露出させる開口部を画成するようにして前記回路基板を囲う筐体と、
   を備えた電子ユニットであって、
   前記筐体は、前記回路基板の上面側から組付けられる上部ケースと、前記回路基板の下面側から組付けられる下部ケースと、を有し、
   前記ハウジングの上面部には、前記上面部から外側へ突出する突条が前記開口部の開口周縁方向に沿って延設され、
   前記上部ケースには、前記突条が係合される係合溝が延設され、
   前記突条は、前記上面部に対して垂直面であるシール面と、前記上面部から外側へ向かって前記シール面側へ傾斜する傾斜面からなるガイド面と、を有し、
   前記上部ケースは、前記係合溝の一方の内面の縁部が前記突条における前記ガイド面に摺接されることにより、前記ハウジングに対して前記ガイド面に沿って変位し、前記ハウジングと前記筐体との係合箇所に防水シール材を介在させることなく、前記係合溝の他方の内面が前記シール面に密着されることで、前記ハウジングの上面部と前記上部ケースとの間のシール性が確保される
   ことを特徴とする電子ユニット。
2. 前記ハウジングは、正面視矩形状に形成され、
   前記上部ケースは、前記ハウジングにおける前記上面部を覆う上板部と、前記ハウジングの側面部を覆う側板部とを有し、
   前記係合溝が前記上板部に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ユニット。
3. 前記ハウジングは、前記開口部の開口周縁方向に沿って上下方向に延びるガイドリブを前記側面部に有し、
   前記上部ケースは、前記ガイドリブが係合されるガイド溝を前記側板部に有し、
   前記上部ケースが前記ハウジングに対して前記ガイド面に沿って変位することで、前記ガイド溝の一方の内面が前記ガイドリブに密着され、前記ハウジングの側面部と前記側板部との間のシール性が確保される
   ことを特徴とする請求項２に記載の電子ユニット。

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