JP2014535160A - 電子デバイス - Google Patents

Abstract

電子デバイスが、１つの開口（１３０）のみを有するハウジングであって、この開口からハウジングの内部空間にアクセス可能なハウジングを備える。開口内にはカバープレート（２００）が配置され、導電性コンタクトピン（２１０，２２０）がカバープレートを貫通してハウジングの内部空間に延出している。

Description

本発明は、請求項１に記載の電子デバイス、及び請求項１３に記載の電子デバイスの製造方法に関する。

ハウジングを有する電子デバイスが先行技術から知られている。多くの従来の電子デバイスでは、ハウジングがプラグコネクタへのインターフェースを有する。更に、ハウジングは一般的に開口を有し、この開口はカバーによって閉じることができる。電子デバイスの製造中、電子デバイスの電子部品は、電子デバイスの開口から電子デバイスのハウジング内に設置される。その後、電子デバイスのハウジングの開口はカバーによって閉じられる。電子デバイスのハウジングが封止要件に従おうとする場合、ハウジングとカバーとの接続部を更に封止しなくてはならない。

しかしながら、電子デバイスのハウジング用に別体のカバーが必要であること、及びハウジングをカバーで閉じるため及びハウジングとカバーとの接続部を封止するための更なる作業工程が必要であることは、コストの点から不都合である。従来の電子デバイスの更なる欠点は、電子デバイスのプラグコネクタインターフェースに必要となる変更を実施することが困難である場合が存在することである。

電子デバイスを製造するための、記述された方法の更なる欠点は、カバーによるハウジングの閉塞中及びハウジングとカバーの接続部の封止中に、ハウジング内に配置された電子デバイスの電子部品が損傷する可能性があることである。

従って、本発明の目的は、改良した電子デバイスを提供することである。この目的は、請求項１の特徴を有する電子デバイスによって達成される。本発明の他の目的は、電子デバイスを製造する改良された方法を提示することである。この目的は、請求項１３の特徴を有する方法によって達成される。好適な発展形態は従属請求項にて提示される。

本発明に係る電子デバイスは、１つの開口のみを有するハウジングであって、前記開口から内部空間にアクセス可能であるハウジングを備える。この場合、前記開口内にはカバープレートが配置され、導電性コンタクトピンが前記カバープレートを貫通して前記ハウジングの前記内部空間内に延出している。この電子デバイスでは、電子デバイスのハウジングのアセンブリ開口を閉じるための別体のカバーを必要としないので有利である。それにより、電子デバイスの製造中に、電子デバイスのハウジングの更なる開口を閉じる作業工程を省略することができることが有利である。電子デバイスの他の利点は、大幅に複雑化することなしにカバープレートに更なるコンタクトピンを配置することができることである。

本電子デバイスの好適な実施形態では、前記ハウジングの前記内部空間内に回路基板が配置されている。その結果、この回路基板上に電子デバイスの電子回路を設けることができるので有利である。

本電子デバイスの一実施形態では、前記コンタクトピンは、前記回路基板のコンタクト開口に挿入される。それにより、コンタクトピンと回路基板との間に頑丈な導電性接続部を簡単に生成できるので有利である。

本電子デバイスの一実施形態では、前記コンタクトピンは、前記回路基板に半田付けされる。その結果、前記コンタクトピンと前記回路基板との間が低抵抗で接続されるので有利である。

本電子デバイスの特に好適な実施形態では、前記コンタクトピンは、リフロー半田付けによって前記回路基板に半田付けされる。その結果、本電子デバイスは、簡単且つコスト効果の高い方法で自動製造することができるので有利である。

本電子デバイスの好適な実施形態では、前記ハウジングの前記内部空間内に電子部品が配置される。その結果、電子部品は、電子デバイスのコンタクトピンを介して接触することができるので有利である。

本電子デバイスの特に好適な実施形態では、前記コンタクトピンに接触するために、前記ハウジングの前記開口にはプラグコネクタを嵌着することができる。この場合、前記ハウジングは、前記嵌着されたプラグコネクタによって更に封止される。その結果、前記電子デバイスの前記カバープレートと前記ハウジングとの間には特殊な封止部が必要ないので有利である。

係止手段が設けられており、前記係止手段によって前記カバープレートが前記ハウジングと係合されと有利である。その結果、カバープレートは、特に簡単な方法でハウジングの開口内に配置されることができるので有利である。

本電子デバイスの発展形態では、前記カバープレートと前記ハウジングとの間に封止部が配置されている。その結果、本電子デバイスは、前記プラグコネクタが嵌着されることなく封止されるので有利である。

本電子デバイスの前記ハウジングは、プラスチック材からなると有利である。その結果、前記ハウジングが簡単且つコスト効果が高い方法で製造されることができるので有利である。

本電子デバイスの発展形態では、前記ハウジングが固定孔を有するウイングを有する。その結果、本電子デバイスのハウジングは、キャリア又は他の部品に固定されることができるので有利である。

好適な実施形態では、前記固定孔が金属製のアイレットを有する。その場合、前記ハウジングの前記ウイング及び前記固定孔は、摩耗及び損傷から保護されるので有利である。

電子デバイスを製造するための本発明に係る方法は、１つの開口のみを有するハウジングであって、前記ハウジングの内部空間に前記開口からアクセス可能な前記ハウジングを設ける工程と、カバープレートを挿通するコンタクトピンを有する前記カバープレートを設ける工程と、前記ハウジングの前記開口に前記カバープレートを挿入する工程とを備える。この方法によれば、少数の方法工程によって電子デバイスを製造することができ、それによって、本方法はコスト効果が高い方法で実施することができるようになるので有利である。

本方法の好適な発展形態では、前記カバープレートが前記開口に挿入される前に前記コンタクトピンが回路基板に接続される。その結果、前記カバープレートと前記コンタクトピンは、製造直後に前記回路基板に接続することができるので有利である。他の利点は、前記回路基板及び前記カバープレートを後で一緒に前記ハウジングの前記開口に挿入することができることである。

本方法の特に好適な発展形態では、前記カバープレートが前記開口に挿入される前に、前記回路基板上に配置された電子部品が校正される。このために、教示ピンとして機能するコンタクトピンを使用することができるので有利である。前記カバープレート及び前記回路基板が前記ハウジング内に設置される前に前記電子部品の校正が既に可能であり、それにより、前記電子部品に不具合が生じた場合、前記カバープレート及び前記回路基板を前記ハウジングの前記開口に挿入する作業工程は省略することができるので有利である。

本発明を、図面を参照して以下でより詳細に説明する。
電子デバイスのハウジングを示す。 コンタクトピンを備え、回路基板に接続されるカバープレートを示す。 カバープレート及び回路基板の他の図である。 カバープレート及び回路基板の他の図である。 電子デバイスの断面図である。 完全に組み立てられた電子デバイスの平面図である。 第２の実施形態に係る、コンタクトピンを有するカバープレートを示す。 回路基板に接続された第２実施形態のカバープレートを示す。 回路基板及び第２の実施形態に係るカバープレートの他の図である。

図１は、電子デバイスのハウジング１００の斜視図である。ハウジング１００は電気絶縁材料、好ましくはプラスチック材からなる。ハウジング１００は、例えば射出成形によって製造されてもよい。

ハウジング１００はハウジング本体１１０を有する。ハウジング本体１１０は中空円筒状に構成され、内部空間１２０を有する。円筒状のハウジング本体１１０の被覆面の一つが開口し、開口１３０を形成し、この開口１３０を介して外部から内部空間１２０にアクセス可能である。開口１３０以外の箇所には、ハウジング本体１１０は他の開口を有さず、代わりに完全に閉じられている。その結果、ハウジング部材１１０の内部空間１２０は開口１３０からしかアクセスすることができない。ハウジング部材１１０は好ましくは一体的に構成される。

ハウジング１００は、更に第１のウイング１４０及び第２のウイング１７０を有する。第１のウイング１４０及び第２のウイング１７０は、円筒形ハウジング本体１１０の被覆面の互いに半径方向反対側の位置に配置される。第１のウイング１４０は第１の第１のウイング１４０に貫通口として構成された第１の固定孔１５０を有する。第１の固定孔１５０には、好ましくは金属材料からなる第１のアイレット１６０が配置される。第１のアイレット１６０は短い中空円筒形のスリーブとして構成され、第１の固定孔１５０を機械的に強化するように機能する。第２のウイング１７０は、第２のウイング１７０に通路として構成された第２の固定孔１８０を有する。第２の固定孔１８０には、第１のアイレット１６０と同様に構成された第２のアイレット１９０が配置される。

ハウジング１００が製造される時、アイレット１６０，１９０は、ハウジング１００の材料によって射出成形されるか、ハウジング１００の射出成形後にウイング１４０，１７０内に向かって押圧されることができる。ウイング１４０，１７０及び／又は固定孔１５０，１８０及び／又はアイレット１６０，１９０は、簡素化した実施形態では省略されてもよい。

図２は、カバープレート２００の斜視図である。カバープレート２００は電気絶縁材料、好ましくはプラスチック材からなる。カバープレート２００は、外側２０１を形成する第１の表面と、第１の表面とは反対側であって内側２０２を形成する第２の表面とを有する小さな平板として構成される。内側２０２と外側２０１の間には、カバープレート２００の外周縁２０３が形成されている。カバープレート２００の形状及び寸法は、ハウジング１００の開口１３０の形状及び寸法と一致する。従って、カバープレート２００は、開口１３０がカバープレート２００によって閉じられるようにハウジング１００の開口１３０内に挿入することができる。

第１のコンタクトピン２１０、第２のコンタクトピン２２０、第３のコンタクトピン２３０及び第４のコンタクトピン２４０が、カバープレート２００を垂直に貫通している。コンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０は４つよりも多く又は少なく設けられてもよい。コンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０は導電性材料、好ましくは金属からなる。コンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０は細長いロッド又はバーとして構成される。コンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０の各々は、カバープレート２００の外側２０１からカバープレート２００を通ってカバープレート２００の内側２０２へ延出している。カバープレート２００を通るコンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０の通過領域は、好ましくは気密且つ水密に構成される。

図２は、概略的に示された回路基板３００を更に示す。回路基板３００は基板又はＰＣＢ（印刷回路基板）とも呼ばれる。回路基板３００は例えば印刷回路基板でもよい。回路基板３００上には、図２には図示されない条導体及び電子部品が配置されていてもよい。回路基板３００は、上側３０１と、上側３０１とは逆向きの下側３０２とを有する。条導体及び電子部品は、回路基板３００の上側３０１、下側３０２、又は上側３０１及び下側３０２の両方に設けられていてもよい。

カバープレート２００は、カバープレート２００の内側２０２に対向するコンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０の部分が回路基板３００の上側３０１上に平らに載置されるように回路基板３００に接続されている。第１のコンタクトピン２１０と回路基板３００の上側３０１との間には第１の半田接続部３１０がある。第２のコンタクトピン２２０と回路基板３００の上側３０１との間には第２の半田接続部３２０がある。第３のコンタクトピン２３０と回路基板３００の上側３０１との間には第３の半田接続部３３０がある。第４のコンタクトピン２４０と回路基板３００の上側３０１との間には第４の半田接続部３４０がある。半田接続部３１０，３２０，３３０，３４０によって、コンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０と回路基板３００上の条導体及び／又は電子部品の間に導電性接続部が作られる。半田接続部３１０，３２０，３３０，３４０は、例えばリフロー半田付けによって作られてもよい。

図３は、カバープレート２００と、コンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０によってカバープレート２００に接続された回路基板３００の側面図である。図４は、回路基板３００と、回路基板３００に接続されたカバープレート２００の背面図である。

図５は、完全に組み立てられた電子デバイス１０の断面図である。図６は、完全に組み立てられた電子デバイス１０の斜視図である。電子デバイス１０は、ハウジング１００、回路基板３００、及びカバープレート２００を備える。

カバープレート２００を貫通するコンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０とカバープレート２００に接続された回路基板３００とを備えるカバープレート２００は、ハウジング本体１１０の開口１３０からハウジング１００のハウジング本体１１０の内部空間１２０に挿入された。回路基板３００はカバープレート２００と共に開口１３０からハウジング１００のハウジング本体１１０の内部空間１２０に挿入されたので、ハウジング１００が回路基板３００を組み付けるための更なる開口を有する必要がないので有利である。従って、ハウジング１００の更なる開口を閉じる必要がないことも有利である。それにより、このような開口の閉塞に関連するハウジング１００と回路基板３００の機械的負荷が防止されるので有利である。

カバープレート２００上及び／又はハウジング本体１１０の開口１３０の領域内には、図５には図示されない、ハウジング１００のハウジング本体１１０の開口１３０内にカバープレート２００を係合させる係止手段が設けられてもよい。しかしながら、そのような係止手段の設置を省略することもできる。

カバープレート２００上に配置されたコンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０と接触するために、ハウジング１００のハウジング本体１１０の開口１３０にプラグコネクタが嵌着されてもよい。プラグコネクタは、本例では、開口１３０周囲に延在する外周に沿ってハウジング本体１１０を包囲し、それによって、塵、埃、及び水分が侵入しないようにハウジング１００のハウジング本体１１０の開口１３０を封止してもよい。

ハウジング本体１１０の開口１３０内に配置されたカバープレート２００が、カバープレート２００の縁部２０３とハウジング本体１１０の壁との間の領域において、プラグコネクタが嵌着されていない場合であっても、ハウジング１００のハウジング本体１１０の内部空間１２０を封止する必要がある場合、封止部が更に設けられてもよい。この封止部は、例えばＯリングとして又はＫシールとして構成されてもよい。

電子デバイス１０のコンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０の内の１個以上のコンタクトピンは、電子デバイス１０のハウジング１００の内部空間１２０に配置された電子部品を教示、即ち、設定、校正、初期化、或いは調整するように機能してもよい。これは、電子デバイス１０の回路基板３００上に配置された電子部品が１個以上のセンサを備える場合に特に必要である。また、電子デバイス１０の内のコンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０の１個以上のコンタクトピンは、ハウジング１００の内部空間１２０に配置された電子部品の機能性を検査するように機能してもよい。

上記教示及び検査は、回路基板３００と回路基板３００に接続されるカバープレート２００のハウジング１００への設置前に行われていることができるので有益である。その結果、回路基板３００は、回路基板３００が作製されて備え付けられた直後に、カバープレート２００及びコンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０に接続されることができる。その後、回路基板３００上に配置された電子部品が検査及び／又は教示されることができる。これらの検査及び／又はこの教示が成功裏に行われれば、回路基板３００及びカバープレート２００はハウジング１００の内部空間１２０に配置することができる。回路基板３００又は回路基板３００上に配置された電子部品の一つに欠陥があることが分かった場合、欠陥のある回路基板３００をそれ以上組み立てずに済むので有利である。

図７は、カバープレート２００の他の斜視図である。しかしながら、図７の図示では、コンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０の代わりに、第１のコンタクトピン１２１０、第２のコンタクトピン１２２０、第３のコンタクトピン１２３０及び第４のコンタクトピン１２４０がカバープレート２００を貫通している。しかしながら、図２に示す実施形態において前述したように、コンタクトピン１２１０，１２２０，１２３０，１２４０は５個以上又は３個以下設けられてもよい。コンタクトピン１２１０，１２２０，１２３０，１２４０はカバープレート２００を垂直に貫通し、カバープレート２００の外側２０１とカバープレート２００の内側２０２との間に延在する。

コンタクトピン１２１０，１２２０，１２３０，１２４０は、直角に曲げられた屈曲挿入部１２５０を有する点で、第１の実施形態のコンタクトピン２１０，２２０，２３０，２４０とは異なっている。屈曲挿入部１２５０は、カバープレート２００の内側２０２に対向するコンタクトピン１２１０，１２２０，１２３０，１２４０の長手方向端部に設けられる。

図８は、第２の実施形態に係るコンタクトピン１２１０，１２２０，１２３０，１２４０を備えるカバープレート２００の他の図示である。更に、図８は、第２の実施形態に係る回路基板１３００を示す。回路基板１３００は同様に印刷回路基板でもよく、上側１３０１と、上側１３０１とは逆向きの下側１３０２とを有する。図８には図示しない条導体及び電子部品が、回路基板１３００の上側１３０１及び／又は下側１３０２上に配置されていてもよい。

回路基板１３００は、第１のコンタクト開口１３１０，第２のコンタクト開口１３２０，第３のコンタクト開口１３３０，及び第４のコンタクト開口１３４０を有する。第１のコンタクトピン１２１０の屈曲挿入部１２５０は、回路基板１３００の上側１３０１から第１のコンタクト開口１３１０に挿通される。従って、第２のコンタクトピン１２２０の屈曲挿入部１２５０は、回路基板１３００の上側１３０１から第２のコンタクト開口１３２０に挿通される。第３のコンタクトピン１２３０の屈曲挿入部１２５０は、回路基板１３００の第３のコンタクト開口１３３０に挿通される。第４のコンタクトピン１２４０の屈曲挿入部１２５０は、第４のコンタクト開口１３４０に挿通される。

第１のコンタクト開口１３１０内では、第１のコンタクトピン１２１０と回路基板１３００上に配置された条導体又は回路基板１３００上に配置された電子部品との間に導電性接続部が存在する。第２のコンタクト開口１３２０内では、第２のコンタクトピン１２２０と回路基板１３００上に配置された導電性部品との間に導電性接続部が存在する。第３のコンタクト開口１３３０内では、第３のコンタクトピン１２３０と回路基板１３００上に配置された導電性部品との間に導電性接続部が存在する。第４のコンタクト開口１３４０内では、第４のコンタクトピン１２４０と回路基板１３００上に配置された導電性部品との間に導電性接続部が存在する。

図９は、回路基板１３００と第２の実施形態に係るコンタクトピン１２１０，１２２０，１２３０，１２４０を備えるカバープレート２００の背面図である。

図７乃至図９を参照して説明される回路基板１３００とコンタクトピン１２１０，１２２０，１２３０，１２４０の第２の実施形態は、回路基板１３００に対してコンタクトピン１２１０，１２２０，１２３０，１２４０を電気的に接続するためのリフロー半田付けが不可能又は望ましくない場合に特に適している。コンタクトピン１２１０，１２２０，１２３０，１２４０は、コンタクト開口１３１０，１３２０，１３３０，１３４０内に半田付けされてもよい。しかしながら、これは絶対に必要という訳ではない。

図８及び図９に示すカバープレート２００との回路基板１３００の結合は、その後、コンタクトピン１２１０，１２２０，１２３０，１２４０を介して検査及び教示することができる。その後、回路基板１３００及び回路基板１３００に固定されたカバープレート２００は、完全な電子デバイス１０を製造するために、この場合も同様に開口１３０からハウジング１００のハウジング本体１１０の内部空間１２０へ挿入される。

Claims (15)

1. 電子デバイス（１０）であって、
   ハウジング（１００）を有し、
   前記ハウジング（１００）が１つの開口（１３０）のみを有し、前記開口（１３０）から前記ハウジング（１００）の内部空間（１２０）にアクセス可能であり、前記開口（１３０）内にはカバープレート（２００）が配置され、
   導電性コンタクトピン（２１０，２２０，２３０，２４０，１２１０，１２２０，１２３０，１２４０）が前記カバープレート（２００）を貫通して前記ハウジング（１００）の前記内部空間（１２０）内に延出している電子デバイス（１０）。
2. 回路基板（３００，１３００）が前記ハウジング（１００）の前記内部空間（１２０）内に配置されている請求項１に記載の電子デバイス（１０）。
3. 前記コンタクトピン（１２１０，１２２０，１２３０，１２４０）が前記回路基板（１３００）のコンタクト開口（１３１０，１３２０，１３３０，１３４０）に挿入されている請求項２に記載の電子デバイス（１０）。
4. 前記コンタクトピン（２１０，２２０，２３０，２４０，１２１０，１２２０，１２３０，１２４０）が前記回路基板（３００，１３００）に半田付けされている請求項２又は請求項３に記載の電子デバイス（１０）。
5. 前記コンタクトピン（２１０，２２０，２３０，２４０，１２１０，１２２０，１２３０，１２４０）がリフロー半田付けによって前記回路基板（３００，１３００）に半田付けされている請求項４に記載の電子デバイス（１０）。
6. 前記ハウジング（１００）の前記内部空間（１２０）内に電子部品が配置されている請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電子デバイス（１０）。
7. 前記コンタクトピン（２１０，２２０，２３０，２４０，１２１０，１２２０，１２３０，１２４０）に接触するために前記ハウジング（１００）の前記開口（１３０）にはプラグコネクタが嵌着されることができ、前記ハウジング（１００）は前記嵌着されたプラグコネクタによって封止される請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の電子デバイス（１０）。
8. 係止手段が設けられており、前記係止手段によって前記カバープレート（２００）が前記ハウジング（１００）と係合する請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電子デバイス（１０）。
9. 前記カバープレート（２００）と前記ハウジング（１００）との間に封止部が配置されている請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の電子デバイス（１０）。
10. 前記ハウジング（１００）がプラスチック材からなる請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の電子デバイス（１０）。
11. 前記ハウジング（１００）が固定孔（１５０，１８０）を有するウイング（１４０，１７０）を有する請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の電子デバイス（１０）。
12. 前記固定孔（１５０，１８０）が金属製のアイレット（１６０，１９０）を有する請求項１１に記載の電子デバイス（１０）。
13. 電子デバイス（１０）を製造する方法であって、
    １つの開口（１３０）のみを有するハウジング（１００）の内部空間（１２０）に前記開口（１３０）からアクセス可能な前記ハウジング（１００）を設ける工程と、
    カバープレート（２００）を挿通するコンタクトピン（２１０，２２０，２３０，２４０，１２１０，１２２０，１２３０，１２４０）を有する前記カバープレート（２００）を設ける工程と、
    前記ハウジング（１００）の前記開口（１３０）に前記カバープレート（２００）を挿入する工程と
    を備える方法。
14. 前記カバープレート（２００）が前記開口（１３０）に挿入される前に、前記コンタクトピン（２１０，２２０，２３０，２４０，１２１０，１２２０，１２３０，１２４０）が回路基板（３００，１３００）に接続される請求項１３に記載の方法。
15. 前記カバープレート（２００）が前記開口（１３０）に挿入される前に、前記回路基板（３００，１３００）上に配置された電子部品が校正される請求項１４に記載の方法。

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