(57)【要約】【課題】熱溶着の際に回路基板への熱害を抑制できる電子制御装置を提供する。【解決手段】この電子制御装置は、回路基板と、一面が開口する金属製のケースと、一面の開口を蓋するように回路基板の板厚方向においてケースに組み付けられたカバーと、を有し、回路基板を収容する筐体と、を備えている。カバーは、ケースとの対向面のうちの外縁部に溶着された樹脂製の樹脂枠体を介してケースに接合された状態であり、カバーは、樹脂枠体との接合部よりも内側の領域において、板厚方向に直交する面方向における熱抵抗が、接合部より外側の領域よりも大きくなる高抵抗部を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板（２０）と、
一面が開口する金属製のケース（３１）と、前記一面の開口を蓋するように、前記回路基板の板厚方向において前記ケースに組み付けられたカバー（３２）と、を有し、前記回路基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーは、前記ケースとの対向面のうちの外縁部に溶着された樹脂製の樹脂枠体（３３）を介して前記ケースに接合された状態であり、
前記カバーは、前記樹脂枠体との接合部よりも内側の領域において、前記板厚方向に直交する面方向における熱抵抗が、前記接合部より外側の領域よりも大きくなる高抵抗部（３２ｄ）を有する電子制御装置。
【請求項２】
前記カバーは、前記接合部に沿って形成された溝部（３２ｃ）を有し、
前記溝部において前記面方向の断面積が、前記接合部における断面積よりも小さくされることにより前記高抵抗部を成す請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記溝部は、前記接合部に沿って環状に形成される請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記溝部は、前記カバーのうち、前記筐体の内側を向く面（３２ｂ）に形成される請求項２または請求項３に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記溝部は、前記接合部に沿う幹部（３２ｅ）と、前記幹部から延びる枝部（３２ｆ）と、を有する請求項４に記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体と、筐体に収容された回路基板と、回路基板に挿入実装されたコネクタと、を備える電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、筐体と、筐体に収容された回路基板と、回路基板に挿入実装されたコネクタと、を備える電子制御装置が知られている。
【０００３】
例えば防水性能を有するエンジンＥＣＵにおいて、特許文献１に記載のように、筐体を構成するケースとカバーとを液状シール材で接着する構造が一般的に採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１７５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、液状シール材は接着面積の製造ばらつきが比較的大きく、設計段階から接着面として大きな面積を確保しておく必要がある。また、シール材は経時劣化にも比較的弱く、防水性能の低下が懸念される。
【０００６】
これらの問題に対して発明者らは、シール材を樹脂で構成し、樹脂の熱溶着によってケースとカバーとを接合する構造を検討した。この構造においては、熱溶着の際にカバーを介して回路基板に伝熱して回路基板に実装された電子部品などに熱害を及ぼす虞がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、熱溶着の際に回路基板への熱害を抑制できる電子制御装置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】
【０００８】
ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、
回路基板（２０）と、
一面が開口する金属製のケース（３１）と、一面の開口を蓋するように、回路基板の板厚方向においてケースに組み付けられたカバー（３２）と、を有し、回路基板を収容する筐体と、を備え、
カバーは、ケースとの対向面のうちの外縁部に溶着された樹脂製の樹脂枠体（３３）を介してケースに接合された状態であり、
カバーは、樹脂枠体との接合部よりも内側において、板厚方向に直交する面方向における熱抵抗が、接合部より外側の領域よりも大きくなる高抵抗部（３２ｄ）を有する。
【００１０】
これによれば、熱溶着のために加熱された樹脂枠体からカバーを介して回路基板へ伝熱する熱量を、高抵抗部の無い構造に較べて小さくすることができる。このため、熱溶着の際に回路基板への熱害を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る電子制御装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】カバーの詳細構造を示す上面図および断面図である。
【図３】第１実施形態に係るカバーの詳細構造を示す上面図である。
【図４】その他の実施形態に係るカバーの詳細構成を示す上面図である。
【図５】その他の実施形態に係るカバーの詳細構成を示す上面図である。
【図６】その他の実施形態に係るカバーの詳細構成を示す上面図である。
【図７】その他の実施形態に係るカバーの詳細構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１３】
また、以下において、ハウジングの高さ方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する一方向であってハウジングの幅方向をＸ方向と示す。また、Ｚ方向及びＸ方向の両方向に直交する方向、すなわち筐体の開口部に対する奥行方向をＹ方向と示す。
【００１４】
（第１実施形態）
最初に、図１を参照して、本実施形態に係る電子制御装置の概略構成について説明する。
【００１５】
図１に示す電子制御装置１０は、たとえば車両に搭載される。電子制御装置１０は、車両を制御する電子制御装置として構成されている。電子制御装置１０は、防水型の電子制御装置として構成されている。電子制御装置１０は、たとえば車両に搭載されたエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されている。
【００１６】
電子制御装置１０は、回路基板２０と、ケース３１と、カバー３２と、樹脂枠体３３と、ハウジング４１及び端子４２を有するコネクタ４０と、を備えている。なお、ケース３１とカバー３２は樹脂枠体５０を介して一体的に接合されるので、ケース３１とカバー３２と樹脂枠体３３とを合わせて単に筐体と称することがある。
【００１７】
回路基板２０は、プリント基板と、プリント基板に実装された図示しない電子部品と、を有している。プリント基板は、樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成された基材に、配線が配置されてなる。そして、配線と電子部品とにより、回路が形成されている。回路基板２０は平面略矩形状を成し、ケース３１にネジ止め等により固定されつつ筐体の内部空間に収容されている。
【００１８】
筐体は、回路基板２０を内部に収容し、回路基板２０を保護する。筐体は、コネクタ４０の一部も内部に収容する。筐体は、Ｚ方向に分割された２つの部材、具体的には、ケース３１と、カバー３２と、それらを接合するための樹脂枠体３３と、を有している。ケース３１及びカバー３２のうち、回路基板２０が固定されるケース３１は、アルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。カバー３２の形成材料は特に限定されない。本実施形態では、ケース３１が、アルミニウム系材料を用いてダイキャスト法により形成されている。カバー３２は、アルニウム系材料をプレス加工することで形成されている。
【００１９】
ケース３１は、一面が開口する箱状をなしている。平面略矩形状をなす回路基板２０に対応して、ケース３１の底面部も略矩形状となっている。
【００２０】
ケース３１には、コネクタ４０が一体化されている。また、図１では便宜上別体として図示しているが、ケース３１には、樹脂枠体３３も一体化されている。ケース３１、コネクタ４０、及び樹脂枠体３３は、ケース３１及びコネクタ４０の端子４２をインサート部品とし、ハウジング４１及び樹脂枠体３３を射出成形することで一体的に形成されている。
【００２１】
カバー３２は、ケース３１および樹脂枠体３３とともに筐体の内部空間を形成する。ケース３１とカバー３２を組み付けることで、カバー３２によりケース３１における一面の（Ｚ方向の）開口が閉塞される。本実施形態におけるカバー３２の詳しい構造については追って説明する。
【００２２】
樹脂枠体３３は、ケース３１とカバー３２との相対する周縁部間に介在している。上記したように、樹脂枠体３３は、コネクタ４０のハウジング４１と一体的に形成されている。ハウジング４１及び樹脂枠体３３の材料としては、たとえばＰＢＴなどの熱可塑性樹脂を採用することができる。樹脂枠体３３は、後述するハウジング４１の閉塞部４１ｂとともに、ケース３１とカバー３２とを接続する機能と、筐体内を水密に封止するシール機能を果たす。したがって、閉塞部４１ｂは、端子４２を保持するとともに、樹脂枠体３３としての機能を果たす。
【００２３】
本実施形態では、熱溶着により、ハウジング４１及び樹脂枠体３３とカバー３２とが接続されている。すなわち、ハウジング４１及び樹脂枠体３３を介して、ケース３１とカバー３２が組み付けられている。
【００２４】
なお、ケース３１及びカバー３２におけるハウジング４１及び樹脂枠体３３との接触面には、微細孔加工が施されている。微細孔の形成方法としては、たとえば薬液によるエッチング、レーザ光照射などを採用することができる。ケース３１及びカバー３２の微細孔には、ハウジング４１及び樹脂枠体３３を構成する樹脂の一部が入り込んでいる。
【００２５】
コネクタ４０は、回路基板２０に対し、Ｙ方向の一端側に配置されている。コネクタ４０は、回路基板２０に挿入実装されている。コネクタ４０の一部は、ケース３１とカバー３２との組み付けによりケース３１とカバー３２とに挟持されつつ外部に露出され、残りの部分は筐体の内部空間に収容されている。コネクタ４０は、ハウジング４１と、複数の端子４２と、を有している。
【００２６】
ハウジング４１は、樹脂材料を用いて形成されている。ハウジング４１は、筒部４１ａと、閉塞部４１ｂと、を有している。筒部４１ａは、筒状に成形されている。筒部４１ａは、Ｙ方向に沿う軸を有している。閉塞部４１ｂは、筒部４１ａに連なり、筒部４１ａを閉塞している。閉塞部４１ｂには、すべての端子４２が保持されている。本実施形態では、閉塞部４１ｂが、筒部４１ａの一端を閉塞している。このため、ハウジング４１は有底筒状をなしている。閉塞部４１ｂはケース３１とカバー３２との組み付けによりケース３１とカバー３２とに挟持されることで筐体の内部空間と外部空間とを隔離し、筐体の内部に防水空間を形成する。
【００２７】
図１に示すように、平面略矩形状の回路基板２０を取り囲むように、閉塞部４１ｂ及び樹脂枠体３３が設けられている。樹脂枠体３３は、回路基板２０の３辺に対応して、平面略コの字状に設けられている。閉塞部４１ｂは、回路基板２０の残りの１辺に対応して設けられている。閉塞部４１ｂにおけるＸ方向の両端に、平面略コの字状をなす樹脂枠体３３の端部がそれぞれ連なっている。
【００２８】
このように、上記した電子制御装置１０は、シール材を用いずに、ハウジング４１及び樹脂枠体３３を用いた防水構造となっている。また、ハウジング４１及び樹脂枠体３３を介して、ケース３１とカバー３２が接続されている。したがって、シール溝やシール用の突起が不要となり、Ｚ方向において電子制御装置１０を薄くすることができる。また、従来のように液状シール材を利用する際の塗れ広がりに対するケアが不要になるため、ＸＹ平面に沿う面方向においても電子制御装置１０を小さくすることができる。
【００２９】
次に、図２を参照して、本実施形態に係るカバー３２の詳細構造について説明する。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態におけるカバー３２は、ケース３１のＺ方向に面する開口に合わせた平面略矩形状をなす。カバー３２は、その外縁部における接合部３２ａに樹脂枠体３３および閉塞部４１ｂが接触して溶着することにより、カバー３２とケース３１とが接合される。
【００３１】
カバー３２は、樹脂枠体３３および閉塞部４１ｂが接触する接合部３２ａよりも内側であって、回路基板２０側を向く一面３２ｂにカバー３２の板厚が薄くなるように形成された溝部３２ｃを有している。溝部３２ｃは、カバー３２をＺ方向から正面視したとき、接合部３２ａに沿って形成されている。溝部３２ｃは回路基板２０を取り囲むように形成されており、本実施形態では特に矩形環状に形成されている。
【００３２】
溝部３２ｃは、カバー３２の板厚が薄くなるように形成されているものであり、換言すれば、面方向のうち溝部３２ｃの延設方向に直交する方向からみたとき、カバー３２の断面積は、溝部３２ｃが形成された部分では、溝部３２ｃの無い部分に較べて小さくなっている。これにより、カバー３２のうち溝部３２ｃが形成された部分では、ＸＹ平面に沿う面方向における伝熱に係る熱抵抗が、溝部３２ｃの形成領域の外側よりも大きくなっている。つまり、カバー３２のうち、溝部３２ｃの形成により板厚が薄くされた部分は、それ以外の領域に較べて熱抵抗が高い高抵抗部３２ｄとなっている。
【００３３】
ところで、ケース３１とカバー３２との樹脂枠体３３を介した熱溶着では、図２に示す接合部３２ａおよびその近傍に熱が加えられることにより樹脂枠体３３が溶融する。本実施形態におけるカバー３２は、接合部３２ａよりも内側に、伝熱に対して熱抵抗が大きい高抵抗部３２ｄが形成されているので、熱溶着の際に加えられる熱が、接合部３２ａよりも内側に向かう方向に伝熱しにくくできる。これにより、熱溶着の際に、回路基板２０への熱害を抑制することができる。
【００３４】
（第２実施形態）
第１実施形態において、カバー３２の溝部３２ｃが接合部３２ａに沿って延設される例について説明した。これに対して、本実施形態における溝部３２ｃは、図３に示すように、溝部３２ｃが、接合部３２ａに沿って形成される幹部３２ｅと、幹部３２ｅから突出した枝部３２ｆとを有する。
【００３５】
本実施形態における溝部３２ｃのうち、幹部３２ｅは第１実施形態における溝部３２ｃと同一である。一方、枝部３２ｆは、幹部３２ｅの延設方向に直交する方向に延びている。枝部３２ｆは、幹部３２ｅから、筐体の内側に向かって延びるとともに、筐体の外側に向かっても延びている。本実施形態においても、溝部３２ｃが形成された部分ではカバー３２の板厚が薄くなっているので、カバー３２のうち、板厚が薄くされた部分は高抵抗部３２ｄである。
【００３６】
この溝部３２ｃは、高抵抗部３２ｄを形成するための機能のほかに、樹脂枠体３３が溶融した際に樹脂の移動先を制限するバッファとしても機能する。すなわち、樹脂枠体３３を構成する樹脂のうち、熱溶着の際に溶融した樹脂は枝部３２ｃに沿って溝部３２ｃ内に移動を制限されるので、樹脂枠体３３を構成する樹脂が意図しない部分に侵入することを防止することができる。
【００３７】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００３８】
第１実施形態では、溝部３２ｃが矩形環状に形成される例について説明したが、溝部３２ｃは必ずしも連続して環状を成している必要はない。例えば図４に示すように、第１実施形態における溝部３２ｃに対して環の一部が欠損したように形成されていても良い。また、図５に示すように、複数の穿部が接合部３２ａに沿って穿たれ、全体として接合部３２ａに沿って溝部３２ｃを形成していても良い。
【００３９】
また、溝部３２ｃは必ずしも一本の環でなくてもよく、図６に示すように、溝部３２ｃが接合部３２ａに沿って２重に形成されていても良い。
【００４０】
また、上記した各実施形態では、カバー３２のうち回路基板２０側を向く一面３２ｂに溝部３２ｃが形成される例について説明したが、図７に示すように、回路基板２０の設置位置と反対側の一面に溝部３２ｃが形成されても良い。ただし、上記した各実施形態のように、溝部３２ｃを筐体の内側に形成することにより、筐体の外部に存在する腐食性物質や水、汚れなどが溝部３２ｃ内に滞留することを抑制できる。
【符号の説明】
【００４１】
１０…電子制御装置，２０…回路基板，３１…ケース，３２…カバー，３２ａ…接合部，３２ｃ…溝部，３２ｄ…高抵抗部，３３…樹脂枠体，４０…ハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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