(57)【要約】【課題】回路の短絡や腐食を防止するためのゲル材料の使用量を低減する電気機器を提供する。【解決手段】コンデンサ３０はハウジング１０に設置されている。コンデンサ３０のリード部３２は、本体３１側の一端３４と本体３１と反対側の他端３５との間に屈曲部３６を有し、屈曲部３６と他端３５との間にターミナル５０との接続部を有している。リード部３２の屈曲部３６はコンデンサ３０の設置面１００に向けて屈曲し、リード部３２の接続部３８は一端３４よりコンデンサ３０の設置面１００に近接している。絶縁層８０はリード部３２のうち接続部３８を含む一部分を覆い、熱収縮チューブ９０はリード部３２のうち絶縁層８０から露出する部分を覆っている。これにより、リード部３２の全体を絶縁層で覆う場合と比較して、絶縁層８０の形成に要するゲル材料の使用量が低減される。【選択図】図１
2007311614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路パターンを有する回路基板と、
前記回路基板に実装されている回路素子と、
前記回路素子から延び、前記回路素子側の一端と反対側の他端との間に屈曲している屈曲部を有するリードと、
前記リードのうち前記屈曲部と前記他端との間の部分と前記回路パターンとを接続している中継部材と、
絶縁性のゲル材料からなり、前記リードと前記中継部材との接続部を覆っている絶縁部と、
前記リードのうち前記絶縁部から露出している部分を覆っている絶縁性の被覆膜と、
を備える電気機器。
【請求項２】
前記屈曲部が前記回路素子の設置面に向けて屈曲し、前記接続部が前記リードの前記一端よりも前記設置面に近接している、請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記被覆膜は加熱により径方向に収縮する熱収縮チューブである、請求項１又は２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記リードは、前記一端から前記他端側に延びる大径部と、前記大径部から前記他端側に延びる小径部とを有し、
前記熱収縮チューブは前記大径部と前記小径部とを覆っている、請求項３に記載の電気機器。
【請求項５】
前記被覆膜は、前記リードのうち前記絶縁部から露出している部分に巻き付けられる絶縁テープである、請求項１又は２に記載の電気機器。
【請求項６】
前記被覆膜は、前記リードのうち前記絶縁部から露出している部分の表面に形成されている絶縁皮膜である、請求項１又は２に記載の電気機器。
【請求項７】
回路パターンを有する回路基板と、
前記回路基板に実装されている回路素子と、
前記回路素子から延びているリードと、
前記リードと前記回路パターンとを接続している中継部材と、
前記回路素子が設置されている底部と、前記底部から立ち上がり前記リードと前記中継部材との接続部を取り囲んでいる壁部とを有するハウジングと、
前記底部及び前記壁部の内側に注入された絶縁性のゲル材料からなり、前記接続部を覆っている絶縁部と、
を備える電気機器。
【請求項８】
前記回路素子はリード形コンデンサの本体であり、
前記リードは前記リード形コンデンサのリード部である、請求項１から７のいずれか一項に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁弁駆動装置等の電気機器は、車両環境に対応するための耐水構造及び耐振構造を備えている。例えば特許文献１に記載の電磁弁駆動装置では、その駆動回路をシリコンゲルからなる絶縁部で覆うことで、駆動回路の浸水等による短絡や腐食を防止している。また、駆動回路を構成するリード形の回路部品のリード部を折り曲げることで、電磁弁駆動装置の振動によりリード部に加わる応力の分散を図っている。
しかしながら、このような耐水構造及び耐振構造を備える電磁弁駆動装置において、屈曲したリード部の全体を絶縁部で覆うと、多量のゲル材料が必要となる。その結果、電磁弁駆動装置の重量の増加を招くという問題がある。このような問題は、電磁弁駆動装置に限らず、電気機器において生じる一般的な問題である。
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−１４０５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであって、ゲル材料の使用量を低減し、重量の増加を抑制する電気機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１から７に記載の発明では、絶縁部と被覆膜とによりリードを覆うことで、電気機器の浸水等によりリードが短絡したり腐食することを防止している。また、リードに屈曲部を設けることで、電気機器の振動によりリードに加わる応力を分散させている。そして、リードと中継部材との接続部を絶縁性のゲル材料からなる絶縁部で覆い、リードのうち絶縁部から露出する部分を被覆膜で覆っている。この結果、屈曲したリードの全体を絶縁部で覆う場合と比較して、絶縁部の形成に要するゲル材料の使用量を低減することができる。すなわち、電気機器の耐水性及び耐振動性を高めつつ、電気機器の軽量化を図ることができる。
【０００６】
ここで、電気機器のハウジングに回路素子を設置する場合、絶縁部はハウジングにゲル材料を注入し、それをゲル化させることで形成する。そのため、上述したような絶縁部の形成に要するゲル材料の使用量は、これらの接続部と回路素子の設置面と距離に応じて決まる。
そこで請求項２に記載の発明では、リードの屈曲部を設置面側に屈曲させることにより、リードと中継部材との接続部をリードの回路素子側の一端よりも回路素子の設置面に近づけている。これにより、リードのうち設置面に近い接触部を絶縁部で覆い、リードの接地面から離れている部分を被覆膜で覆おうことができる。この結果、絶縁部の形成に要するゲル材料の使用量を低減することができる。
【０００７】
請求項３及び４に記載の発明では、リードのうち絶縁部から露出する部分に熱収縮チューブを通し、熱収縮チューブを加熱することにより、被覆膜を形成することができる。このような簡単な工程で被覆膜を形成することができるため、電気機器の製造コストを低減することができる。
請求項４に記載の発明では、リードの回路素子側の一端から他端側に延びる大径部をリードに設けているため、大径部及び小径部を覆っている熱収縮チューブが大径部に密着することにより、被覆膜としての熱収縮チューブとリードとの間への水の浸入を防止することができる。
【０００８】
請求項５に記載の発明では、リードのうち絶縁部から露出する部分に絶縁テープを巻き付けることにより被覆膜を形成することができる。このような簡単な工程で被覆膜を形成することができるため、電気機器の製造コストを低減することができる。
請求項６に記載の発明では、例えば表面に絶縁皮膜を形成したリードを用いて、絶縁皮膜のうちリードと中継部材との接続部の表面に形成された部分を除去し、絶縁皮膜のうち絶縁部から露出する部分を残存させることにより、被覆膜を形成することができる。また、例えばリードの絶縁部から露出する部分に絶縁材料を塗布することにより、被覆膜を形成することができる。このような簡単な工程で被覆膜を形成することができるため、電気機器の製造コストを低減することができる。
【０００９】
請求項７に記載の発明では、リードと中継部との接続部を取り囲む壁部をハウジングに設け、その内側にゲル材料を注入することで絶縁部を形成することができる。したがって、リードの形状に応じた厚さの絶縁部を例えばリード毎に形成したり、リードの配置に応じて絶縁部を形成する必要がある部位のみに局所的に絶縁部を形成することができるため、絶縁部の形成に要するゲル材料の使用量を低減することができる。
【００１０】
一般に、リード形コンデンサ本体の外形は静電容量の増大に伴って大きくなる。そのため、リード形コンデンサの設置面とリード形コンデンサのリード部との距離は、その静電容量の増大に伴って大きくなる。したがって、リード形コンデンサのリード部の全体を覆う絶縁部の形成に要するゲル材料の使用量は、リード形コンデンサの静電容量の増大に伴って増大する。
請求項８に記載の発明では、リード形コンデンサのリード部と中継部との接続部を絶縁部で覆い、リード部のうち絶縁部から露出する部分を被覆膜で覆うことにより、絶縁部の形成に要するゲル材料の使用量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、複数の実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。各実施例において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付された他の実施例の構成要素と対応する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるインジェクタ駆動装置は、車両に搭載された内燃機関に燃料を噴射するインジェクタのソレノイドコイルを駆動する電気機器である。このインジェクタ駆動装置には、電子制御装置（以下、ＥＣＵという。）とバッテリとインジェクタとが接続される（図３参照）。
【００１２】
インジェクタ駆動装置２は、図２に示すように、ハウジング１０、回路基板２０、リード形のコンデンサ３０、チョークコイル４０、ターミナル５０等から構成されている。回路基板２０とコンデンサ３０とチョークコイル４０とは、それぞれハウジング１０に取り付けられ、回路基板２０に形成されている回路パターン２２には複数の回路素子が実装されている。コンデンサ３０及びチョークコイル４０と回路パターン２２とは、中継部としてのターミナル５０により互いに接続されている。回路基板２０とそれに搭載されている回路素子とコンデンサ３０とチョークコイル４０とは、以下に説明する駆動回路６０を形成している。
【００１３】
駆動回路６０は、図３に示すように制御回路６２、平滑回路６４、昇圧回路６６、切替回路６８、気筒選択回路６９等から構成されている。
制御回路６２は、ＥＣＵ４の制御に応じて駆動回路６０の各部を制御するための制御信号を出力する回路である。平滑回路６４は、昇圧回路６６の動作に伴って変動するバッテリ５の出力電圧を平滑化して出力する回路である。昇圧回路６６は制御回路６２の制御信号に応じてバッテリ５の出力電圧を所定の電圧レベルまで昇圧する回路である。
【００１４】
切替回路６８は、制御回路６２の制御信号に応じて、昇圧回路６６から供給される吸引電流とバッテリから直に供給される保持電流のいずれか一方をインジェクタ６のソレノイドコイル７に流すための回路である。ここで、吸引電流とはインジェクタ駆動装置の開弁初期に要する大電流であり、保持電流とはインジェクタ６の開弁状態の保持に要する小電流である。
気筒選択回路６９は、制御回路６２の制御信号に応じて、内燃機関の各気筒に配設された複数のインジェクタ６のいずれか一つに吸引電流及び保持電流を供給するための回路である。このようにして、複数のインジェクタ６のソレノイドコイル７に順次、吸引電流及び保持電流が流れ、複数のインジェクタ６の電磁弁が所定のタイミングで開閉することにより、燃料の噴射が断続される。
【００１５】
コンデンサ３０及びチョークコイル４０は、上述した平滑回路６４や昇圧回路６６を構成する回路部品であり、ハウジング１０の箱形に形成された構造体（図２（Ａ）参照）の底部に設置されている。図１に示すように、コンデンサ３０は、回路素子としての本体３１と、リードとしてのリード部３２とを有している。コンデンサ３０のリード部３２は、本体３１側の一端３４から本体３１と反対側の他端３５との間に屈曲部３６を有し、屈曲部３６と他端３５との間にターミナル５０との接続部３８を有している。接続部３８とターミナル５０とは溶接されている。
絶縁部８０は、ハウジング１０の内部に絶縁性のゲル材料、例えばシリコンゲルを注入し、それをゲル化したものである。
【００１６】
ところで、インジェクタに大きな吸引電流や安定した保持電流を供給するためには、昇圧回路６６や平滑回路６４に大容量のコンデンサが必要となる。そのため、インジェクタ駆動装置２では、コンデンサ３０の外径ｒは大きく、リード部３２の一端３４とコンデンサ３０の設置面１００との間の距離Ｄは大きくなる。
そこで、第１実施形態では、リード部３２の屈曲部３６をコンデンサ３０の設置面１００に向けて屈曲させることにより、リード部３２の接続部３８を本体３１側の一端３４よりもコンデンサ３０の設置面１００に近づけている。そして、リード部３２のうち接続部３８を含む一部分を覆う絶縁部８０を形成し、リード部３２のうち絶縁部８０から露出している部分を被覆膜としての熱収縮チューブ９０により覆っている。
【００１７】
熱収縮チューブ９０は、加熱により径方向に収縮する管状であり、ポリオレフィン、フッ素系ポリマー、熱可塑性エラストマー等で形成されている。熱収縮チューブ９０は、コンデンサ３０のリード部３２に通され、リード部３２の一端３４を覆った状態で加熱されて収縮し、コンデンサ３０のリード部３２に取り付けられる。
【００１８】
以上説明したように、第１実施形態では、リード部３２のうち接続部３８を含む一部分、すなわちリード部３２のうちコンデンサ３０の設置面１００に近接している部分を絶縁部８０で覆い、リード部３２のうち絶縁部８０から露出している部分、すなわちリード部３２のうちコンデンサ３０の設置面１００から離れている部分を熱収縮チューブ９０で覆っている。このようにリード部３２を絶縁部８０及び熱収縮チューブ９０により覆うことにより、絶縁部８０の形成に要するゲル材料の使用量を低減している。この結果、インジェクタ駆動装置２の耐水性及び耐振動性を高めつつ、インジェクタ駆動装置２の軽量化を図ることができる。
また、第１実施形態では、上述のような簡単な工程によりリード部３２に熱収縮チューブ９０を取り付けることで、リード部３２のうち絶縁部８０から露出している部分を絶縁することができる。これにより、インジェクタ駆動装置２の製造コストを低減することができる。
【００１９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態では、図４に示すように、コンデンサ３０のリード部２３２が第１実施形態に係るリード部３２と異なる。第２実施形態によるインジェクタ駆動装置の各構成要素は、リード部を除き、第１実施形態によるインジェクタ駆動装置２の対応する構成要素と実質的に同一である。
【００２０】
リード部２３２は大径部２００と小径部２０２とを有している。大径部２００はコンデンサ３０の本体３１側の一端２３４から本体３１と反対側の他端２３５に延び、小径部２０２は大径部２００から他端２３５側に延びている。そしてリード部２３２は、第１実施形態と同様の屈曲部２３６及び接続部２３８を有している。
熱収縮チューブ９０は、コンデンサ３０のリード部３２のうち絶縁部８０から露出している大径部２００及び小径部２０２を覆っている。
以上説明した第２実施形態では、熱収縮チューブ９０がリード部３２の大径部２００に密着するため、熱収縮チューブ９０とリード部２３２との間への水の浸入を防止することができる。
【００２１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるインジェクタ駆動装置の各構成要素は、ハウジングを除き、第１実施形態によるインジェクタ駆動装置２の対応する構想要素と実質的に同一である。
第３実施形態に係るハウジング３１０には、図５に示すように、底部３１２から立ち上がる仕切り壁３１３が設けられ、これによってリード部３２の接続部３８を取り囲む壁部３１４が形成されている。
【００２２】
したがって、ハウジング３１０の壁部３１４の内側に絶縁性のゲル材料を注入し、それを硬化処理によってゲル状にすることにより、コンデンサ３０に対応する絶縁部を形成することができる。
この結果、例えばコンデンサ３０１及び３０２に対応する絶縁部の厚さと、コンデンサ３０３に対応する絶縁部の厚さとを互いに異ならせることができる。すなわち、対応するコンデンサ３０のリード部３２の形状に応じた厚さの絶縁部を形成することができるため、絶縁部の形成に要するゲル材料の使用量を低減することができる。さらに、絶縁部を形成する必要がある部位のみに局所的に絶縁部を形成することも可能である。
【００２３】
（他の実施形態）
上記複数の実施形態では、インジェクタ駆動装置について説明したが、本発明はインジェクタ駆動装置以外の電気機器にも適用可能である。また、リード形のコンデンサ３０のリード部の防水対策について説明したが、本発明はコンデンサ以外のリード形の回路部品のリード部にも適用可能である。
【００２４】
また、上記複数の実施形態では、熱収縮チューブ９０を被覆膜としたが、回路部品のリード部のうち絶縁部から露出する部分に絶縁テープを巻き付けることにより、被覆膜を形成してもよい。また、リード部の表面に絶縁皮膜が形成されている回路部品を用い、絶縁皮膜のうちリード部の接続部の表面に形成された部分を除去し、絶縁皮膜のうち絶縁部から露出する部分を残存させることにより、被覆膜を形成してもよい。また、リード部の絶縁皮膜から露出する部分に絶縁材料を塗布することにより、被覆膜を形成してもよい。このような場合であっても、上述したように被覆膜を簡単な工程で形成することができるため、電気機器の製造コストを低減することができる。
【００２５】
また、上記複数の実施形態では、屈曲部が２カ所で屈曲しているリード部を例示したが、リード部の形状はこれに限定されず、その屈曲部はどのように屈曲していてもよい。
また、複数部材で構成されたハウジングを例示したが、ハウジングは一部材で構成してもよい。例えば、上記第３実施形態において、ハウジング３１０の底部３１２と壁部３１４とは一体的に形成してもよいし、それぞれ別部材で構成してもよい。
【００２６】
また、上記第３実施形態では、コンデンサ３０等の回路部品のリード部は屈曲部を有していなくてもよい。この場合であっても、ハウジング３１０に壁部３１４を設けることにより、対応する回路部品に応じた厚さの絶縁部を形成したり、局所的に絶縁部を形成することができるため、絶縁部の形成に要するゲル材料の使用量を低減することができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態によるインジェクタ駆動装置を示す断面図。
【図２】（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線における断面図、（Ｂ）はインジェクタ駆動装置を示し、絶縁部を省略した平面図。
【図３】第１実施形態によるインジェクタ駆動装置の駆動回路を示すブロック図。
【図４】第２実施形態によるインジェクタ駆動装置を示す断面図。
【図５】第３実施形態によるインジェクタ駆動装置を示し、絶縁部を省略した平面図。
【符号の説明】
【００２８】
２：インジェクタ駆動装置（電気機器）、１０、３１０：ハウジング、２０：回路基板、２２：回路パターン、３０：コンデンサ、３１：本体（回路素子）、３２、２３２：リード部（リード）、３４、２３４：一端（リードの一端）、３５、２３５：他端（リードの他端）、３６、２３６：屈曲部、３８、２３８：接続部、５０：ターミナル（中継部）、８０：絶縁部、９０：熱収縮チューブ（被覆膜）、１００：設置面、２００：大径部、２０２：小径部、３１２：底部、３１４：壁部
【図１】
2007311614.tif 000003
【図２】
2007311614.tif 000004
【図３】
2007311614.tif 000005
【図４】
2007311614.tif 000006
【図５】
2007311614.tif 000007