JP6389211B2

JP6389211B2 - 電子装置用保護カバー

Info

Publication number: JP6389211B2
Application number: JP2016140073A
Authority: JP
Inventors: 康徳市來崎; 正人平川; 貴史山下
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2018-09-12
Anticipated expiration: 2036-07-15
Also published as: US20180020561A1; US10149397B2; JP2018011008A

Description

本発明は、電子装置の保護カバーに関し、特に、該電子装置の放熱性能を低下させることなく、防水性及び防塵性を向上する保護カバーに関する。また、本発明は、該保護カバーを取り付けた電子装置に関する。

筐体の内部空間に回路基板を収容する電子装置において、該内部空間の圧力と筐体外部の圧力との圧力差を低減するベントプラグを備える電子装置が、例えば車両用の電子制御装置として使用されている。筐体の内圧及び外圧の圧力バランスは、該ベントプラグが取り付けられる筐体の表面から内部に連通する通気路によって保たれるが、該通気路は、水や粉塵などの異物の進入経路ともなり得る。

このような電子制御装置を、例えばエンジンルームなどの被水しやすい車体の一部に取り付けて使用する場合には、該ベントプラグ及び通気路の近傍の防水対策が不可欠となる。例えば該ベントプラグ及び通気路の周囲に、水の浸入を防止する防護壁を設ける防水対策などが知られているが（特許文献１）、被水の程度によっては、必ずしも筐体内部への水の浸入を十分に防止できない。また、ベントプラグ及び通気路を含む筐体表面の略全面を、例えば板状のカバーで覆えば、ベントプラグ及び通気路への被水の程度は低減できるが、該カバーが筐体からの放熱を妨げるため、電子制御装置の放熱性能が低下する。

特開２０１２−６９６４７号公報

このような背景から、電子装置の保護カバーにおいて、電子装置の放熱性能を低下させることなく、防水性及び防塵性を高めることが望まれている。

本発明の一の態様は、複数の部材が接続されて構成される筐体を備えた電子装置に装着される保護カバーである。本保護カバーは、前記筐体の前記複数の部材同士の接続部の少なくとも一部を覆うと共に、前記筐体の表面の少なくとも一部を露出する開口部を備える。
本発明の他の態様によると、前記開口部の位置は、前記電子装置の放熱部の位置と対応している。
本発明の他の態様によると、前記保護カバーは、前記放熱部に風を導く導風板を備える。
本発明の他の態様によると、前記保護カバーは、前記電子装置を挿入する挿入口を備える箱状体と、該挿入口を覆う蓋とを含む。
本発明の他の態様によると、前記保護カバーは、板状体である。
本発明の他の態様によると、ベントプラグと該筐体との接続部が含まれる。
本発明の他の態様は、前記保護カバーと、前記電子装置と、で構成される電子装置アセンブリである。

本発明の一実施形態に係る保護カバーを装着した電子装置の正面斜視図である。図１に示す保護カバーを装着した電子装置を、保護カバーのケース部及びキャップ部、並びに電子装置に分離した状態を示す図である。図１に示す保護カバーを装着した電子装置における、ＡＡ断面矢視図及びＢＢ断面矢視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本実施形態に係る保護カバー１０１と、電子装置１００と、で構成される電子装置アセンブリの正面斜視図である。電子装置１００は、例えば車両に搭載される電子制御装置（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）であるが、本発明の電子装置の構成は、これに限らず、広く一般の電子装置に適用することができる。

本保護カバー１０１は、例えば箱状のケース部１０１ａと、該ケース部１０１ａの図示上部に取り付けられて蓋となるキャップ部１０１ｂとから構成されている。特に、本実施形態では、電子装置１００の大部分は保護カバー１０１に覆われて外部環境の異物（例えば水や粉塵など）等から保護されているが、電子装置１００のうち放熱フィンが形成された放熱部２１３ａ、２１３ｂ（後述）に対応する２つの位置に、それぞれ開口部１０２ａ、１０２ｂ（図示点線の内側領域）が設けられている。これにより、電子装置１００の該放熱部２１３ａ、２１３ｂは、保護カバー１０１に覆われることなく外部環境に露出して、外気により効率よく冷却される。

さらに、本実施形態に係る保護カバー１０１は、ケース部１０１ａの正面（図１において、電子装置１００の放熱部が露出している面）の端部付近に、該正面の前方に延在する導風板１０３ａ、１０３ｂを有している。該導風板１０３ａ、１０３ｂは、ケース部１０１ａの正面に到来する風を捕捉して開口部１０２ａ、１０２ｂに風を導く作用を有する。これにより、開口部１０２ａ、１０２ｂから露出した電子装置１００の放熱部２１３ａ、２１３ｂの冷却効率を高めることができる。

ケース部１０１ａの図示上部には、キャップ部１０１ｂが取り付けられている。該キャップ部１０１ｂは、例えば、電子装置１００の回路基板（不図示）と外部装置（例えば、外部の電源装置など）とを電気的に接続するコネクタ部２１２（後述）や、該コネクタ部２１２に接続されるワイヤーハーネス（不図示）との接続部などを覆うように取り付けられている。

また、コネクタ部に接続された上記ワイヤーハーネス（不図示）は、ハーネス用取り出し窓１０４から取り出されて、外部装置（例えば、外部の電源装置など）と接続される。ここで、例えばハーネス用取り出し窓１０４の開口部の内周とワイヤーハーネスとの間に隙間を生じないように該開口の内径及びワイヤーハーネスの外径を設定すれば、上記キャップ部１０１ｂに覆われている該コネクタ部２１２などを、外部環境の異物（例えば水や粉塵など）等から保護できるため、電子装置１００の保護効果が更に向上する。

なお、上記キャップ部１０１ｂは必ずしも必要ではなく、例えば図示上部から到来する水滴や塵、ホコリ等の量が十分に少ないと考えられる環境に電子装置１００を設置する場合には、上記ケース部１０１ａのみで電子装置１００を保護するものとしても、一定の防水効果及び防塵効果を得ることができる。また、本実施形態に係る保護カバー１０１は、電子装置１００を内部に収納できる箱状体としたが、必ずしも箱状体とする必要はなく、例えば正面方向から到来する水滴や塵、ホコリ等の量が支配的であって他の方向から到来する水滴や塵、ホコリ等を無視し得る場合には、図１に示す保護カバー１０１の正面部分のみの構成を有する板状体で、該電子装置１００の正面のみを覆う構成としてもよい。

次に、図２を参照して、本実施形態に係る保護カバー１０１のケース部１０１ａ及びキャップ部１０１ｂの構成と、本保護カバー１０１によって保護される電子装置１００の構成について説明する。図２は、図１に示す保護カバー１０１を装着した電子装置１００を、ケース部１０１ａ、キャップ部１０１ｂ、及び電子装置１００に分離した状態を示している。

保護カバー１０１のケース部１０１ａは、図示上部に挿入口２０１を有しており、電子装置１００は、当該挿入口２０１から挿入されて、箱状体であるケース部１０１ａに収納される。また、保護カバー１０１のキャップ部１０１ｂは、電子装置１００を収納したケース部１０１ａの挿入口２０１を覆うように取り付けられる。

キャップ部１０１ｂには、ケース部１０１ａに設けられたツメ部２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄに対応する位置に、係止部２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ（不図示）、２２１ｄ（不図示）が設けられており、ツメ部２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄと、係止部２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ、２２１ｄとをそれぞれ係合させることにより、キャップ部１０１ｂがケース部１０１ａに固定される。

なお、ケース部１０１ａとキャップ部１０１ｂとの固定は、上記のようなツメ部及び係止部を用いる方法のほか、例えばケース部１０１ａの挿入口２０１にキャップ部１０１ｂを直接嵌合させるなどの任意の固定方法により行うものとすることができる。

電子装置１００は、筐体２１１とコネクタ部２１２を備えている。また、筐体２１１は、その内部に内部空間（不図示）を有し、当該内部空間に、例えば制御装置に制御信号を送信する電子回路などが組まれた回路基板（不図示）が収容される。さらに、該回路基板には、外部装置（例えば、外部の電源装置など）と電気的に接続するためのコネクタが搭載されており、該コネクタは筐体２１１から図示上部方向に突出して、コネクタ部２１２の一部を構成する。

また、上記筐体２１１の表面には、該回路基板に搭載された電気部品（例えば、半導体素子や抵抗体など）から生じる熱を外部に放熱して冷却するための、例えば複数の放熱フィンで構成される放熱部２１３ａ、２１３ｂが形成されている。

そして、ケース部１０１ａには、上述したように、電子装置１００の当該放熱部２１３ａ、２１３ｂに対応する位置に開口部１０２ａ、１０２ｂが設けられている。これにより、ケース部１０１ａに収納された電子装置１００の放熱部２１３ａ、２１３ｂは、当該開口部１０２ａ、１０２ｂからケース部１０１ａの外部環境に露出し、常に外気により冷却されることとなって、電子装置１００の冷却効率が向上する。

さらに、電子装置１００の筐体２１１の正面（図２において、放熱部２１３ａ、２１３ｂが形成された面）には、ベントプラグ２１５が設けられている。ベントプラグ２１５は、例えば、筐体２１１に形成された当該筐体２１１の内部空間と外部とを接続する貫通孔である通気路を閉塞する、防水性及び通気性を備えた呼吸フィルタで構成される。また、ベントプラグ２１５は、当該通気路を通じて、電子装置１００の筐体２１１の内部空間と外部空間との環境の差（例えば、圧力差、温度差、及び湿度差など）を低減する機能を備えている。

また、電子装置１００の筐体２１１には、該電子装置１００を、例えばネジ等によりエンジンルームなどの所望の場所に固定するための貫通穴を備えた締結部２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄが設けられている。また、ケース部１０１ａには、電子装置１００の上記締結部２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄに対応する位置に、貫通孔２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄが設けられている。これにより、電子装置１００をケース部１０１ａに収納した後で、ケース部１０１ａの各貫通孔２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄから露出する上記締結部２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄにネジ等の締結部材を挿入して締結することにより、電子装置１００及び保護カバー１０１の両者をエンジンルーム等の所定の位置に固定することができる。

導風板１０３ａ、１０３ｂは、ケース部１０１ａの図示右側及び左側の端部から、例えばケース部１０１ａの正面（図２において、開口部１０２ａ、１０２ｂが形成された面）の前方に向かってそれぞれ左右外側に広がる斜面を有するように設けられている。これにより、ケース部１０１ａの該正面に向ってくる風を、（導風板１０３ａ、１０３ｂがない場合に比べて）より多く、ケース部１０１ａの上記開口部１０２ａ、１０２ｂに導くことができる。その結果、本実施形態に係る保護カバー１０１を装着した電子装置１００では、例えば当該電子装置１００を車両のエンジンルームに取り付けた場合には、上記導風板１０３ａ、１０３ｂにより、該車両の移動に伴う走行風が開口部１０２ａ、１０２ｂに効率良く取込まれることとなり、該開口部１０２ａ、１０２ｂから露出する電子装置１００の放熱部２１３ａ、２１３ｂが効率的に冷却されることとなる。

なお、導風板１０３ａ、１０３ｂは、少なくとも導風効果を有するものであればよく、必ずしも上記のように斜面が形成されている必要はない。例えば、設置スペースなどに応じて、ケース部１０１ａの正面（図２において、開口部１０２ａ、１０２ｂが形成された面）に対し略垂直に形成されていてもよい。また、導風板１０３ａ、１０３ｂの斜面とケース部１０１ａの該正面とがなす角度は、それぞれ同じ角度でもよいし、相異なる角度であってもよい。さらに、導風板の形状は、板状のものに限らず、湾曲状であってもよい。

また、保護カバー１０１の導風板１０３ａ、１０３ｂは、ケース部１０１ａと一体に成型して設けてもよいし、保護カバー１０１とは別体のものとして形成して溶接やねじ等により保護カバー１０１に固定するものとしてもよい。このように導風板１０３ａ、１０３ｂとケース部１０１ａとを別体で形成する場合には、各部材を異なる材料（例えば、導風板１０３ａ、１０３ｂを金属材料とし、ケース部１０１ａを樹脂性材料とする）や異なる形状で構成することができるので、設計上便宜である。例えば、一の形状のケース部１０１ａに対し、例えば電子装置１００が実装される車両の種類毎に当該電子装置１００の設置位置での風の状態に応じた最適な形状の導風板１０３ａ、１０３ｂを固定して使用でき、また、必要とされる強度、熱伝導度などに応じて、ケース部１０１ａ、導風板１０３ａ、１０３ｂの材料が選択できる。

図３（ａ）及び（ｂ）は、図１に示す保護カバー１０１を装着した電子装置１００における、ＡＡ断面矢視図及びＢＢ断面矢視図である。なお、筐体２１１の内部には、内部空間及び該内部空間内に収納された回路基板が存在するが、図を簡略化して理解を容易にするため、図３（ａ）及び（ｂ）においては、筐体２１１の断面全体を黒塗りで示すものとし、筐体２１１の内部構造の詳細（上記回路基板等）については図示を省略している。

ここで、図３（ａ）の図示下側の面及び図３（ｂ）の図示左側の面は、図１、２において示す保護カバー１０１の正面（図１、２において、開口部１０２ａ、１０２ｂが形成された面）に対応する。また、以下では、図３（ａ）の図示上側の面及び図３（ｂ）の図示右側の面を、背面と称する。

一般に、電子装置の筐体は、例えばケースとカバーとの２体（本実施形態では図３に示す点線３０２において分離するケース３０１ａ及びカバー３０１ｂ）又はそれ以上の数の構成要素で構成されることが多い。また、一般に、このような筐体内部を気密に保とうとする場合には、該ケースと該カバーとの（例えば環状の）接触面に樹脂製のＯリングやシール剤が用いられて、当該接触部分が外気に対してシールされることが多い（本実施形態では図３において白四角で示すシール面３０３）。また、例えば、筐体２１１に設けられたベントプラグ２１５と筐体２１１との間にも、同様のシール構造が適用され得る。このようなシール部は、それ以外の筐体部分に比べて水や粉塵などを含む外部環境の異物に対する耐性が相対的に弱く、使用状況によっては経年劣化が進んで、シール部の隙間から水や粉塵が入り込む事態が起こり得る。

これに対し、本実施形態に係る保護カバー１０１と、電子装置１００と、で構成される電子装置アセンブリでは、筐体２１１のケース３０１ａとカバー３０１ｂとのシール面３０３や、ベントプラグ２１５が、保護カバー１０１によって常に覆われている。これにより、シール面３０３やベントプラグ２１５が外部環境の異物（例えば水や粉塵など）から保護されるため、電子装置１００の経年劣化が抑制され、製品寿命や耐用年数を向上することができる。

また、本実施形態に係る保護カバー１０１と、電子装置１００と、で構成される電子装置アセンブリでは、例えば該保護カバー１０１の一部が筐体２１１に当接するように装着されているため、保護カバー１０１と筐体２１１との間に隙間が生じにくく、保護カバー１０１の内部への水や粉塵などを含む外部環境の異物の侵入が抑制される。なお、保護カバー１０１と筐体２１１とは、必ずしも当接するように構成されている必要はなく、例えば両者の間に若干の隙間があったとしても、保護カバー１０１が、電子装置１００のシール面３０３及びベントプラグ２１５を覆うように配置されていれば、一定の保護効果を得ることができる。

また、本実施形態に係る保護カバー１０１は、その底部において、水を排出するためのドレイン穴３０４が設けられている。これにより、仮に、保護カバー１０１と筐体２１１との間に生じた隙間に水が入っても、当該ドレイン穴３０４を通じて保護カバー１０１の外部に排出することができる。

さらに、保護カバー１０１の底部を、例えば図２に示す保護カバー１０１の傾斜底部２０４ａ、２０４ｂのように、保護カバー１０１の図示中央に向かうような傾斜面とすることができる。このような構成であれば、内部に浸入した水を、該傾斜面で規定される排水路に集めて該ドレイン穴３０４から排出することができるため、保護カバー１０１内の不特定箇所に水が留まることが抑制される。なお、保護カバー１０１内に水が浸入する恐れがない場合には、ドレイン穴３０４は必ずしも設けなくともよい。また、必要に応じて、複数のドレイン穴３０４を設けてもよく、さらに、保護カバー１０１の底部を設けずに、底部全体から排水するような構成としてもよい。

また、本実施形態に係る保護カバー１０１を構成する材料としては、例えば樹脂材料などが使用できるが、これに限らず、例えば熱伝導率の高い金属材料を使用して、放熱性を高めた構成としてもよい。また、保護カバー１０１を構成するケース部１０１ａ及びキャップ部１０１ｂの各々を、異なる材料（例えば、ケース部１０１ａを樹脂、キャップ部１０１ｂを金属）で構成することもできる。

また、本実施形態に係る保護カバー１０１に設けられた開口部１０２ａ、１０２ｂは、電子装置１００の放熱部２１３ａ、２１３ｂに対応する位置に設けられるものとしたが、必ずしも該放熱部２１３ａ、２１３ｂに対応するように設ける必要はなく、例えば電子装置１００の任意の表面の一部が露出されるように形成されていれば、一定の冷却効果が得られる。

また、本実施形態に係る保護カバー１０１では、導風板１０３ａ、１０３ｂを設けたが、該導風板１０３ａ、１０３ｂは必ずしも設ける必要はない。例えば所定の風量が該放熱部２１３ａ、２１３ｂにおいて常に得られる場合は、該導風板１０３ａ、１０３ｂを設けずに保護カバー１０１を構成してもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る保護カバー１０１は、ケース３０１ａ、カバー３０１ｂ及びベントプラグ２１５などの複数の部材が接続されて構成される筐体２１１と、前記筐体の内部空間に収容される回路基板とを備えた電子装置１００に装着される保護カバー１０１であって、前記保護カバー１０１は、前記複数の部材の接続部を構成するシール面３０３，ベントプラグ２１５の少なくとも一部を覆うと共に、前記筐体の表面の少なくとも一部を露出する開口部１０２ａ、１０２ｂを備える。この構成により、シール面３０３及びベントプラグ２１５などの耐環境性能が相対的に弱い部分を水や粉塵などの外部環境の異物から保護すると共に、保護カバー１０１に設けられた開口部から放熱できるため、放熱性能を低下させることなく、電子装置１００の製品寿命や耐用年数を向上することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において改変して用いることができる。

１００・・・電子装置、１０１・・・保護カバー、１０１ａ・・・ケース部、１０１ｂ・・・キャップ部、１０２ａ、１０２ｂ・・・開口部、１０３ａ、１０３ｂ・・・導風板、１０４・・・ハーネス用取り出し窓、２０１・・・挿入口、２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ・・・ツメ部、２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄ・・・貫通孔、２０４ａ、２０４ｂ・・・傾斜底部、２１１・・・筐体、２１２・・・コネクタ部、２１３ａ、２１３ｂ・・・放熱部、２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄ・・・締結部、２１５・・・ベントプラグ、２２１ａ、２２１ｂ・・・係止部、３０１ａ・・・ケース、３０１ｂ・・・カバー、３０３・・・シール面、３０４・・・ドレイン穴。

Claims

複数の部分で構成される筐体を備えた電子装置を収容する保護カバーであって、
前記電子装置を当該電子装置の側面側から挿入するための挿入口を一の側面に備えた箱状体と、
前記挿入口をふさぐ蓋と、
を備え、
前記箱状体は、前記筐体の前記複数の部分の境界部の少なくとも一部を覆うと共に、前記筐体の表面の少なくとも一部を露出する開口部を備え、
前記箱状体の他の側面に、当該箱状体に侵入した液滴を排出する排出部を備えており、且つ、
前記箱状体は、前記筐体に設けられたベントプラグと前記筐体の他の部分との境界部を覆うよう構成されている、
保護カバー。
前記開口部の位置は、前記電子装置の放熱部の位置と対応している、
請求項１に記載の保護カバー。
前記保護カバーは、前記放熱部に風を導く導風板を備える、
請求項２に記載の保護カバー。
請求項１ないし３のいずれか一項に記載された保護カバーと、前記電子装置と、で構成される電子装置アセンブリ。