(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
前記回路基板に実装されるコネクタ部と、
前記回路基板を収容するケースと、を備える基板ユニットであって、
前記ケースは、
上方に開口する下部ケースと、
前記下部ケースの開口を覆う上部カバーと、
前記コネクタ部が相手側コネクタ部と嵌合可能に当該ケースの側壁に開口した開口部と、を備え、
前記側壁は、
前記開口部の下方領域から外方に延びる段差面と、
一端が前記段差面に繋がり、他端が当該側壁の下縁に繋がる複数の縦溝部と、を備える基板ユニット。
【請求項２】
前記側壁は、前記コネクタ部を覆って外方に突出する突出部を備え、
前記突出部は、その下端部が前記開口部の下縁よりも下方に位置している請求項１に記載の基板ユニット。
【請求項３】
前記突出部は、上部外面に両側方向に向かって形成された横溝部を備える請求項２に記載の基板ユニット。
【請求項４】
前記縦溝部は、その上端部が下方に向かう傾斜状又はＲ状に形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板ユニット。
【請求項５】
前記縦溝部の幅は、毛細管現象が生じる幅である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の基板ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケース及びこのケース内に収容された回路基板を有する基板ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されるように、電気機器を収容する車載用のケース等では、水の浸入によって収容物である電気機器の故障を防止する防水構造が施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７５３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、シール部材によってケース内部を密閉等する手法では、製造コストが増加してしまう。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的の一つは、簡易な構成で収容空間内への水の浸入を抑制できる基板ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る基板ユニットは、
回路基板と、
前記回路基板に実装されるコネクタ部と、
前記回路基板を収容するケースと、を備える基板ユニットであって、
前記ケースは、
上方に開口する下部ケースと、
前記下部ケースの開口を覆う上部カバーと、
前記コネクタ部が相手側コネクタ部と嵌合可能に当該ケースの側壁に開口した開口部と、を備え、
前記側壁は、
前記開口部の下方領域から外方に延びる段差面と、
一端が前記段差面に繋がり、他端が当該側壁の下縁に繋がる複数の縦溝部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
上記基板ユニットは、簡易な構成で収容空間内への水の浸入を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１に係る基板ユニットを示す概略斜視図である。
【図２】実施形態１に係る基板ユニットを示す概略分解斜視図である。
【図３】実施形態１に係る基板ユニットに備わる下部ケースの下側凹部近傍を示す概略拡大図である。
【図４】実施形態１に係る基板ユニットを示す正面図である。
【図５】実施形態１に係る基板ユニットに備わるケースの開口部近傍を示す概略拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態を列記して説明する。
【００１０】
（１）本発明の実施形態に係る基板ユニットは、
回路基板と、
前記回路基板に実装されるコネクタ部と、
前記回路基板を収容するケースと、を備える基板ユニットであって、
前記ケースは、
上方に開口する下部ケースと、
前記下部ケースの開口を覆う上部カバーと、
前記コネクタ部が相手側コネクタ部と嵌合可能に当該ケースの側壁に開口した開口部と、を備え、
前記側壁は、
前記開口部の下方領域から外方に延びる段差面と、
一端が前記段差面に繋がり、他端が当該側壁の下縁に繋がる複数の縦溝部と、を備える。
【００１１】
上方から水滴が垂れて基板ユニットにかかり、ケース内部へ水が浸入することで、回路基板が損傷する虞がある。例えば、基板ユニットのケースに上方から滴下した水が、ケースの表面を伝い、側壁に形成された開口部側に流れることがある。開口部の下方領域に段差面を有すると、開口部側に流れた水が、段差面上に滞留し、開口部からケース内部に浸入する虞がある。上記構成によれば、段差面に繋がる縦溝部を備えることで、段差面上に滞留した水を縦溝部に沿って側壁の下縁まで導くことができる。よって、段差面上に滞留した水が、開口部からケース内部に浸入することを抑制できる。上記構成によれば、ケースの側壁に縦溝部を設けているため、シール部材を別途設ける必要がなく簡便であり、基板ユニットの組立作業性にも優れる。
【００１２】
（２）上記の基板ユニットの一例として、前記側壁は、前記コネクタ部を覆って外方に突出する突出部を備え、前記突出部は、その下端部が前記開口部の下縁よりも下方に位置している形態が挙げられる。
【００１３】
コネクタ部を覆うと共に、下端部が開口部の下縁よりも下方に位置する突出部を備えることで、開口部の上方及び両側方を突出部によって囲うことができる。突出部の側部外面を伝って水が流れる場合、突出部の下端部が開口部の下縁よりも下方に位置することで、側部外面を伝っている間に、開口部からケース内部に水が浸入することを抑制でき、その水を確実に段差面上に導くことができる。突出部の下端部から段差面上に流れた水は、縦溝部に沿ってケースの下縁まで導くことができる。
【００１４】
（３）突出部を備える上記の基板ユニットの一例として、前記突出部は、上部外面に両側方向に向かって形成された横溝部を備える形態が挙げられる。
【００１５】
突出部の上部外面に横溝部を備えることで、突出部の上部外面まで流れた水は、横溝部に流れ落ちる。横溝部が突出部の両側方向に向かって形成されているため、横溝部に流れ落ちた水は、必ず突出部の側部外面を伝って流れることになる。よって、水が上部外面から突出部の端面に回り込んで、開口部からケース内部に浸入することを抑制できる。突出部の下端部は開口部の下縁よりも下方に位置するため、その水を確実に段差面上に導き、縦溝部に沿ってケースの下縁まで導くことができる。
【００１６】
（４）上記の基板ユニットの一例として、前記縦溝部は、その上端部が下方に向かう傾斜状又はＲ状に形成されている形態が挙げられる。
【００１７】
上記構成によれば、段差面上に滞留した水を、縦溝部側に導き易い。
【００１８】
（５）上記の基板ユニットの一例として、前記縦溝部の幅は、毛細管現象が生じる幅である形態が挙げられる。
【００１９】
上記構成によれば、段差面上に滞留した水を、縦溝部に引き寄せながら縦溝部に沿ってケースの下縁まで導くことができる。そのため、段差面上に水が滞留し難くなる。
【００２０】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る基板ユニットを詳細に説明する。図中の同一符号は、同一名称物を示す。
【００２１】
≪実施形態１≫
図１〜５を参照して、実施形態１の基板ユニット１を説明する。基板ユニット１は、回路基板１０と、回路基板１０に実装されるコネクタ部２０と、回路基板１０を収容するケース４０とを備える。ケース４０は、上方に開口する下部ケース４２と、下部ケース４２の開口を覆う上部カバー４４と、当該ケース４０の側壁に開口した開口部４６とを備える。開口部４６は、コネクタ部２０が相手側コネクタ部（図示せず）と嵌合可能に開口している。実施形態１の基板ユニット１は、開口部４６からケース４０内に水が浸入することを防止する防水構造をケース４０の側壁に備える点を特徴の一つとする。以下、まず各構成を詳細に説明し、その後に防水構造による水の流れを説明する。なお、以下の説明では、基板ユニット１において、ケース４０の下部ケース４２側を下側、上部カバー４４側を上側とする。また、ケース４０の上下方向と直交する方向であって、コネクタ部２０が配置される側を前側、その反対側を後側とする。
【００２２】
・回路基板
回路基板１０は、図２に示すように、後述するバスバー６０上に配置され、バスバー６０の配置面と反対側の面に、導電パターン（図示せず）が形成された略矩形状のプリント基板である。導電パターンが構成する導電路は、制御用の導電路（回路の一部）である。回路基板１０には、スイッチング素子等の電子部品（図示せず）や後述するコネクタ部２０が実装されている。
【００２３】
・コネクタ部
コネクタ部２０は、図２に示すように、回路基板１０の周縁部に取り付けられている。コネクタ部２０は、コネクタ端子２４がハウジングに保持されており、コネクタ端子２４は、ハウジングの後方に延出されて回路基板１０の導電路に半田付けされている。コネクタ部２０には、図示しない外部の制御装置等の相手側コネクタ部が接続される。
【００２４】
・ケース
ケース４０は、図１，２に示すように、上方に開口する下部ケース４２と、下部ケース４２の開口を覆う上部カバー４４とで構成される。下部ケース４２と上部カバー４４とを組み合わせて形成される内部空間に、回路基板１０及びコネクタ部２０が収容される。また、下部ケース４２と上部カバー４４とを組み合わせて形成される側壁に、下部ケース４２と上部カバー４４とでコネクタ部２０が相手側コネクタ部と嵌合可能に開口した開口部４６（図４）が形成される。コネクタ部２０は、下部ケース４２と上部カバー４４とで挟み込まれることで、ケース４０に対して位置決めされる。実施形態１の基板ユニット１は、ケース４０の側壁に、開口部４６の下方領域から外方に延びる段差面４２１と、ケース４０の防水構造として、一端が段差面４２１に繋がり、他端が側壁の下縁に繋がる複数の縦溝部４８とを備える点を特徴の一つとする。
【００２５】
・・下部ケース
下部ケース４２は、図２に示すように、回路基板１０及び後述するバスバー６０が載置される平板状の底部４２ａと、底部４２ａの周縁から浅く立設される略矩形枠状の側壁部４２ｂとで構成され、底部４２ａと反対側（上側）が開口した略矩形箱状である。底部４２ａと側壁部４２ｂとは、一体に成形された部材であってもよいし、一体に成形されておらず、それぞれ独立した部材であり、ボルト等の固定部材により一体化されていてもよい。
【００２６】
底部４２ａは、回路基板１０よりも一回り大きな矩形状であり、回路基板１０に実装された電子部品から発生した熱を放熱するヒートシンクで構成される。ヒートシンク４２ａは、例えばアルミニウムや銅等の高熱伝導性の金属板に絶縁塗装されたものを用いることができる。
【００２７】
側壁部４２ｂは、図２に示すように、底部４２ａの全周に亘って連続した枠体であり、コネクタ部２０を含む回路基板１０の外周の四方を覆う。側壁部４２ｂは、ケース４０の前側中央部分に下側凹部４２０を備える。下側凹部４２０は、後述する上部カバー４４の上側凹部４４０とで内部にコネクタ部２０が配置される開口部４６を形成する。ここで、下側凹部４２０の外方側の下面４２０ａ（図３）が、開口部４６の下縁となる。下側凹部４２０は、上側凹部４４０とで形成される開口部４６にコネクタ部２０が配置可能で、コネクタ部２０のケース４０に対して位置決め可能な大きさを適宜選択できる。
【００２８】
側壁部４２ｂは、下側凹部４２０が形成される上部側壁部４２ｂｘと、上部側壁部４２ｂｘの下方領域に位置する下部側壁部４２ｂｙと、上部側壁部４２ｂｘと下部側壁部４２ｂｙとの間に、外方に延びる段差面４２１とを備える。段差面４２１は、下部ケース４２の強度（剛性）を確保するために設けられる。本例では、段差面４２１は、上部側壁部４２ｂｘや下部側壁部４２ｂｙと交差する面で構成されている。段差面４２１は、中央部分で側壁部４２ｂの外面と直交する平面状の低段部と、この低段部の両側端にそれぞれ湾曲面で繋がり、低段部よりも上方となる高段部とを備える。高段部は、後述する差込み溝４２２に連続している。下部側壁部４２ｂｙの外面には、後述する縦溝部４８が形成されている。
【００２９】
側壁部４２ｂは、図２に示すように、上面の周方向の一部に上部カバー４４の側壁部４４ｂが差し込まれる差込み溝４２２と、差込み溝４２２に差し込まれた上部カバー４４の側壁部４４ｂを固定する係合部（係合突起４２３）とを備える。差込み溝４２２は、上部カバー４４の側壁部４４ｂの形状に応じて形成される。係合突起４２３は、側壁部４２ｂの周方向の適所に設けられ、前側の側壁部４２ｂや左右両側の側壁部４２ｂに設けられている。
【００３０】
側壁部４２ｂの左右両側の側壁部４２ｂの上面には、後述するバスバー６０の延設部６２が載置される土台部４２４を備える。土台部４２４には、上面から上方に向かって雄ネジ部８０が突出して配置されている。雄ネジ部８０は、頭部と軸部とを備え、頭部が土台部４２４に固定されている。本例では、土台部４２４は、雄ネジ部８０の頭部を側方から挿入可能な切欠きと、切欠き内に頭部を固定する固定部とを備える。
【００３１】
下部ケース４２は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）やポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂で構成される。
【００３２】
・・上部カバー
上部カバー４４は、図２に示すように、下部ケース４２の開口を覆い、ケース４０の上面を形成する平板状の天井部４４ａと、天井部４４ａの周縁から浅く立設される略矩形枠状の側壁部４４ｂとで構成された一体物である。上部カバー４４は、側壁部４４ｂが下部ケース４２の差込み溝４２２に差し込まれると共に、側壁部４４ｂに設けられた係合孔４４３に下部ケース４２の係合突起４２３が係合することで、下部ケース４２に固定され一体化される。
【００３３】
上部カバー４４は、下部ケース４２の土台部４２４を露出させた状態で下部ケース４２の上方を覆うような形状に形成されており、外壁の一部に切欠き部４４ｃを有する。この切欠き部４４ｃにより、下部ケース４２に上部カバー４４が固定された状態においても、バスバー６０の延設部６２を通すことができる隙間が確保される。この隙間によって、土台部４２４の上面にバスバー６０の延設部６２を載置できる。
【００３４】
側壁部４４ｂは、ケース４０の前側中央部分に上側凹部４４０を備える。上側凹部４４０は、下部ケース４２の下側凹部４２０とで内部にコネクタ部２０が配置される開口部４６を形成する。本例では、コネクタ部２０は、先端側がケース４０の外方に露出されるように配置される。側壁部４４ｂは、コネクタ部２０の露出された部分を覆って外方に突出する突出部４４２を備える。突出部４４２は、図４に示すように、コネクタ部２０の上方及び両側方を囲む上部４４２ｕ及び両側部４４２ｓ，４４２ｓを有する端面が逆Ｕ字状である。突出部４４２の下端部（両側部４４２ｓ，４４２ｓの下端部）は、開口部４６（コネクタ部２０）の下縁よりも下方に位置している。本例では、突出部４４２の下端部は、下部ケース４２の段差面４２１の上方に若干の間隔をあけて位置している。
【００３５】
突出部４４２は、上部４４２ｕの外面に両側部４４２ｓ，４４２ｓ側に向かって形成された横溝部４４２ｄ（図２，５）を備える。本例では、横溝部４４２ｄは、その底面が長さ方向に亘って平坦面で構成されている。横溝部４４２ｄの底面は、長手方向の中央部分が高く、両側部４４２ｓ，４４２ｓ側が低くなるように傾斜面や湾曲面とすることもできる。
【００３６】
上部カバー４４は、下部ケース４２と同様に、例えばポリプロピレン（ＰＰ）やポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂で構成される。
【００３７】
・・縦溝部
縦溝部４８は、下部ケース４２の側壁部４２ｂにおける段差面４２１の下方領域に形成されている。縦溝部４８は、一端が段差面４２１に繋がり、他端が側壁部４２ｂの下縁に繋がる。縦溝部４８は、段差面４２１のうち、低段部に対応する領域に形成されることが好ましい（図４を参照）。
【００３８】
縦溝部４８は、毛細管現象が生じる幅であることが好ましい。縦溝部４８を毛細管とみなした毛細管現象が生じることで、後述する水の流れを効果的に導くことができる。縦溝部４８の幅は、狭いほど毛細管現象による効果を得られるが、狭過ぎると水が流れ難くなる。
【００３９】
縦溝部４８は、段差面４２１の低段部に対応する領域に複数本形成されることが好ましい。縦溝部４８の本数が多いほど、後述する水の流れを効果的に導くことができる。一方、縦溝部４８の本数が多過ぎると、縦溝部４８の幅が小さくなったり、隣り合う縦溝部４８間に位置する部分（畝部４８０）の幅が小さくなったりする。畝部４８０の幅Ｃが狭すぎると、隣り合う縦溝部４８間を仕切り難く、毛細管現象が生じ難くなる虞がある。
【００４０】
縦溝部４８は、毛細管現象が生じる幅や本数、畝部４８０の幅に応じて、段差面４２１の中央部分に対応する領域に均一的に形成されることが好ましい。
【００４１】
縦溝部４８は、その上端部に下方に向かうＲ状の溝Ｒ部４８Ｒを備える。Ｒ状以外に傾斜状とすることもできる。同様に、畝部４８０の上端部も、下方に向かうＲ状や傾斜状とすることもできる。
【００４２】
・バスバー
バスバー６０は、電力回路を構成する板状部材である。バスバー６０は、複数のバスバー片で構成され、所定のレイアウトで配列されている。バスバー６０は、図２に示すように、回路基板１０が配置される本体部と、本体部と一体に成形されると共に、本体部から突出して、段差状に屈曲した延設部６２とを備える。バスバー６０の本体部は、例えば絶縁性の接着剤や接着シート等を介して、回路基板１０の導電パターンの形成面と反対側の面に固定される。これにより、回路基板１０とバスバー６０とは、一体物として取り扱える。また、バスバー６０の本体部は、回路基板１０の配置面と反対側の面に、下部ケース４２の底部（ヒートシンク）４２ａが配置される。
【００４３】
バスバー６０の延設部６２は、外部機器を電気的に接続するための部分であり、図示しない電線（ワイヤーハーネス）の接続端子が電気的に接続される。延設部６２には、雄ネジ部８０が貫通する貫通孔６０ｈが形成されている。バスバー６０の貫通孔６０ｈに雄ネジ部８０の軸部を挿通し、延設部６２を土台部４２４の上面に載置すると共に、電線の接続端子（図示せず）と合わせてナットにより締め付けることで、バスバー６０と外部機器とを電気的に接続できる。本例では、バスバー６０の本体部の対向する二辺からそれぞれ延設部６２が設けられており、各延設部６２にそれぞれ電線の接続端子が電気的に接続される。
【００４４】
・防水構造による水の流れ
上記構成を備える基板ユニット１による水の流れを、図５を参照して説明する。図５中の点線は、水の流れを示す。基板ユニット１に上方から滴下した水が開口部４６（コネクタ部２０）側に流れると、突出部４４２の上部４４２ｕの外面に形成された横溝部４４２ｄに流れ落ちる。横溝部４４２ｄに流れ落ちた水は、突出部４４２の側部４４２ｓ側に流れ、側部４４２ｓを伝って下方に流れる。突出部４４２の側部４４２ｓの下端部は、開口部４６（コネクタ部２０）の下縁よりも下方に位置しているため、側部４４２ｓを伝った水は、側部４４２ｓの下端部から段差面４２１上に滞留する。段差面４２１上に滞留した水は、段差面４２１と下部ケース４２の側壁部４２ｂとを繋ぐ縦溝部４８に沿って側壁部４２ｂの下縁まで導かれる。
【００４５】
その他に、段差面４２１に低段部と高段部を備えることで、下部ケース４２と上部カバー４４との境界となる差込み溝４２２（図２及び図３）に水が浸入しても、コネクタ部２０側が車両下方に向くようにケース自体が傾いていると、侵入した水は段差面４２１の高段部まで伝う。高段部まで流れた水は、湾曲面を介して低段部に案内され、更に縦溝部４８に沿って側壁部４２ｂの下縁まで導かれる。
【００４６】
・効果
上記基板ユニット１は、段差面４２１に繋がる縦溝部４８を備えることで、段差面４２１上に滞留した水を縦溝部４８に沿って側壁部４２ｂの下縁まで導くことができる。よって、段差面４２１上に滞留した水が、開口部４６からケース４０内部に浸入することを防止できる。特に、縦溝部４８の幅が毛細管現象を生じる幅であることで、段差面４２１上に滞留した水を、縦溝部４８に引き寄せながら縦溝部４８に沿って側壁部４２ｂの下縁まで導くことができるため、効果的にケース内部への水の浸入を抑制できる。
【００４７】
コネクタ部２０を覆うと共に、下端部（側部４４２ｓ）がコネクタ部２０（開口部４６）の下縁よりも下方に位置する突出部４４２を備えることで、開口部４６の上方及び両側方を突出部４４２で囲うことができ、開口部４６からケース４０内部に水が浸入し難い。また、突出部４４２の側部４４２ｓを伝って水が流れる場合、側部４４２ｓの下端部が開口部４６の下縁よりも下方に位置するため、水滴を確実に段差面４２１上に導くことができる。段差面４２１上に流れた水は、縦溝部４８に沿って側壁部４２ｂの下縁まで導かれる。
【００４８】
突出部４４２の上部４４２ｕに横溝部４４２ｄを備えることで、突出部４４２の上部４４２ｕに流れた水は、横溝部４４２ｄに流れ落ちる。よって、水が突出部４４２の上部４４２ｕの端面から開口部４６の端面に回り込んで、開口部４６からケース４０内部に浸入することを防止できる。横溝部４４２ｄに流れ落ちた水滴は、突出部４４２の側部４４２ｓ側に流れ、側部４４２ｓを伝って下方に流れ落ちるため、水滴を確実に段差面４２１上に導くことができ、縦溝部４８に沿って側壁部４２ｂの下縁まで導くことができる。
【００４９】
上述したように、上記基板ユニット１は、水をケース４０の側壁部４２ｂの下縁に導く構造をケース４０に形成しているため、シール部材を別途設けることなく簡易な構成でケース内への水の浸入を抑制できる。よって、水滴程度の防水（防滴）を確保する場合に、上記基板ユニット１を用いることで、部品点数を削減できると共に、組立作業性を向上できる。
【００５０】
本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、縦溝部や横溝部の仕様（大きさ、形状、個数等）、ケースの仕様（大きさ、形状等）等を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の基板ユニットは、自動車等の車両に搭載される直流電圧変換器、ＡＣ／ＤＣ変換器、ＤＣ／ＡＣインバータ等の大電流パワー制御ユニットに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  基板ユニット
１０  回路基板
２０  コネクタ部    ２４  コネクタ端子
４０  ケース
４２  下部ケース
４２ａ  底部（ヒートシンク）    ４２ｂ  側壁部
４２ｂｘ  上部側壁部    ４２ｂｙ  下部側壁部
４２０  下側凹部    ４２０ａ    下面    ４２１  段差面
４２２  差込み溝    ４２３  係合突起    ４２４  土台部
４４  上部カバー
４４ａ  天井部    ４４ｂ  側壁部    ４４ｃ  切欠き部
４４０  上側凹部
４４２  突出部    ４４２ｕ  上部    ４４２ｓ  側部
４４２ｄ  横溝部    ４４３  係合孔
４６  開口部
４８  縦溝部    ４８Ｒ  溝Ｒ部    ４８０  畝部
６０  バスバー    ６２  延設部    ６０ｈ  貫通孔
８０  雄ネジ部
【図１】
0006611010.tif 000002
【図２】
0006611010.tif 000003
【図３】
0006611010.tif 000004
【図４】
0006611010.tif 000005
【図５】
0006611010.tif 000006