JP2017216042A - 回路基板ケースおよび回路基板付ケーブルユニット - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板の形状等の変更に伴う回路基板ケースの設計等に要する工数を削減する。【解決手段】略矩形状の回路基板を収容する回路基板ケースは、第１の開口部と第２の開口部を有する筒状体であって、回路基板を内部に収容可能なケース本体と、回路基板の第１の辺側に接続される第１のケーブルと、第１のケーブルが気密に貫通される第１のケーブル支持部であって、第１の開口部に着脱可能に取付けられる第１のケーブル支持部と、回路基板の第１の辺と対向する第２の辺側に接続される第２のケーブルと、第２のケーブルが気密に貫通される第２のケーブル支持部であって、第２の開口部に着脱可能に取付けられる第２のケーブル支持部と、を備え、第１のケーブル支持部と第２のケーブル支持部とによって、ケース本体が密閉される。【選択図】図２

Description

本発明は、回路基板を収容する回路基板ケースに関する。

従来、回路基板を回路基板ケースに収容して、耐衝撃、防水、および防塵等を実現する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００８−１１２６００号公報 特開２０１１−２５７１９号公報 特開２０１２−１４１３００号公報

従来は、収容する回路基板の形状、レイアウト、回路基板に接続されるケーブルの取回し等に合わせて、専用の回路基板ケースが設計されていた。そのため、基板の形状等の変更の度に、回路基板ケースおよび組み付け工程の設計を行っており、それらの設計に工数を要していた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、略矩形状の回路基板を収容する回路基板ケースが提供される。この回路基板ケースは、第１の開口部と第２の開口部を有する筒状体であって、前記回路基板を内部に収容可能なケース本体と、前記回路基板の第１の辺側に接続される第１のケーブルと、前記第１のケーブルが気密に貫通される第１のケーブル支持部であって、前記第１の開口部に着脱可能に取付けられる第１のケーブル支持部と、前記回路基板の前記第１の辺と対向する第２の辺側に接続される第２のケーブルと、前記第２のケーブルが気密に貫通される第２のケーブル支持部であって、前記第２の開口部に着脱可能に取付けられる第２のケーブル支持部と、を備え、前記第１のケーブル支持部と前記第２のケーブル支持部とによって、前記ケース本体が密閉される。

この形態の回路基板ケースは、回路基板ケースを構成するケース本体と、第１のケーブル支持部と、第２のケーブル支持部と、が着脱可能に構成されている。そのため、回路基板ケース内に収容される回路基板の形状等が変更された場合に、構成部品の一部を変更することにより、変更された回路基板を収容可能とすることができる。例えば、平面形状が略長方形状を成す回路基板の場合に、回路基板の長辺の長さが長くなった場合には、ケース本体の長さを回路基板の長さに合わせて長くし、第１のケーブル支持部と、第２のケーブル支持部とを、そのまま使用することができる。そのため、回路基板ケースおよび組み付け工程の再設計に要する工程を削減することができる。

（２）上記形態の回路基板ケースであって、前記第２のケーブル支持部は、前記第２のケーブルが気密に貫通される支持部本体と、前記第２の開口部に着脱可能に構成され、前記支持部本体を前記第２の開口部に固定する固定部と、を有し、前記支持部本体と、前記固定部とは、着脱可能に構成されてもよい。このようにすると、第２のケーブル支持部が着脱可能な２つの部品を有するため、例えば、回路基板のサイズの変更に伴って、ケース本体の第２の開口部の形状が変更された場合に、支持部本体は変更せず、固定部の形状を第２の開口部の形状に合わせて変更することにより、サイズ変更後の回路基板を収容可能にすることができる。そのため、支持部本体を、回路基板サイズの変更前後において共通して使用することができ、製品コストを低減することができる。

（３）上記形態の回路基板ケースであって、前記第１のケーブル支持部は、前記ケース本体の内周に接触する、弾性を有する第１のシール部材を備え、前記第２のケーブル支持部は、前記ケース本体の内周に接触する、弾性を有する第２のシール部材を備えてもよい。回路基板ケースに回路基板が収容され、第１のケーブルおよび第２のケーブルが回路基板に接続されると、回路基板が第１のケーブル支持部および第２のケーブル支持部によって支持される。第１のケーブル支持部が備える第１のシール部材と、第２のケーブル支持部が備える第２のシール部材は、ケース本体の内周に接触するため、第１，２のシール部材によってケース本体の振動が吸収され、回路基板に伝搬する振動を抑制することができる。

（４）上記形態の回路基板ケースであって、前記第１のケーブル支持部は、前記回路基板を支持する第１の回路基板支持部を備え、前記第２のケーブル支持部は、前記回路基板を支持する第２の回路基板支持部を備えてもよい。このようにすると、回路基板が第１，２の回路基板支持部を介して第１，２のケーブル支持部によって支持されるため、回路基板を回路基板ケース内に収容した際に、回路基板ケース内で回路基板が確実に支持される。

（５）本発明の他の形態によれば、回路基板付ケーブルユニットが提供される。この回路基板付ケーブルユニットは、上記形態のいずれか１つの回路基板ケースと、前記回路基板ケースの前記ケース本体の内部に収容されている回路基板と、を備える。この形態の回路基板付ケーブルユニットによれば、上記形態の回路基板ケースによって得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、回路基板ケースの製造方法、回路基板と回路基板ケースとを備える回路基板付きケーブルユニット、該回路基板付きケーブルユニットの製造方法等の形態で実現することができる。

本発明の一実施形態の回路基板ケースの概略構成を示す斜視図である。 回路基板ケースの分解斜視図である。 第１のケーブル支持部と、支持部本体とを示す斜視図である。 回路基板付ケーブルユニットの構成を示す平面図である。 回路基板付ケーブルユニットの断面図である。 回路基板付ケーブルユニットの製造工程を示す工程図である。

Ａ．実施形態：
図１は、本発明の一実施形態の回路基板ケース１００の概略構成を示す斜視図である。回路基板ケース１００は、ケース本体１０と、第１のケーブル群２０Ｓと、第１のケーブル支持部３０と、第２のケーブル群４０Ｓと、第２のケーブル支持部５０と、を備える。第１のケーブル群２０Ｓは、複数の（本実施形態では６本）第１のケーブル２０を備える。複数の第１のケーブル２０は、チューブ、粘着テープ等（不図示）によってまとめられており、その先端には、コネクタ（不図示）が接続されている。第２のケーブル群４０Ｓは、複数の（本実施形態では４本）第２のケーブル４０を備える。複数の第２のケーブル４０は、チューブ４６によってまとめられており、その先端には、コネクタ４８が接続されている。第１のケーブル支持部３０と第２のケーブル支持部５０とによって、ケース本体１０が密閉される。

図２は、回路基板ケース１００の分解斜視図である。図３は、第１のケーブル支持部３０と、支持部本体５２とを示す斜視図である。図３は、図２に示す第１のケーブル支持部３０および支持部本体５２の裏側の面（図２における下側の面）を図示している。図２，３では、説明の便のために、回路基板ケース１００に収容される回路基板２００を共に図示している。図４Ａは、本実施形態の回路基板ケース１００に回路基板２００が収容された回路基板付ケーブルユニット１０００の構成を示す平面図である。図４Ｂは、回路基板付ケーブルユニット１０００の断面図（図４ＡにおけるＡ−Ａ切断面）である。

図２に示すように、ケース本体１０は、第１の開口部１１と、第２の開口部１２とを有する筒状体である。第１の開口部１１は、長円形状（二つの等しい長さの平行線と二つの半円形からなる形状）を成し、第２の開口部１２は、第１の開口部１１より大きい長円形状を成す。ケース本体１０は、外表面に、複数（本実施形態では４つ）の掛合爪部１３を有する。

回路基板ケース１００に収容される回路基板２００は、平面形状が略長方形状を成し、一方の短辺である第１の辺２１０側に、第１のケーブル２０が接続される複数個（本実施形態では、６個）の第１の接続孔２１２と、後述する第１の回路基板支持部３８が接続される複数個（本実施形態では、２個）の第１の支持孔２１８を備える。また、回路基板２００は、他方の短辺である第２の辺２２０側に、第２のケーブル４０が接続される複数個（本実施形態では、４個）の第２の接続孔２２２と、後述する第２の回路基板支持部５８が接続される複数個（本実施形態では、２個）の第２の支持孔２２８を備える。

第１のケーブル支持部３０は、第１のケーブル２０が気密に貫通されて、第１のケーブル２０を支持する部品であり、ケース本体１０の第１の開口部１１に着脱可能に構成されている。図３に示すように、第１のケーブル支持部３０は、第１のケーブル２０が挿通される複数（本実施形態では６つ）の貫通孔３１と、第１のシール部材３６と、複数（本実施形態では２つ）の第１の回路基板支持部３８と、を備える。第１のケーブル２０が貫通孔３１に挿通されると、第１のケーブル２０が備えるゴム製の防水部材２４（図４Ｂ）によって、貫通孔３１が閉塞される。第１のシール部材３６は、弾性を有し、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、シリコーンゴム等のゴム材料、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＴＰＯ（ポリオレフィン系エラストマー）、ＳＢＣ（スチレン・ブタジエン共重合体）等の樹脂材料を用いることができる。回路基板ケース１００の完成品において、第１のシール部材３６が、ケース本体１０の内周に接触して、回路基板ケース１００の気密性を確保する（図４Ｂ）。図３に示すように、回路基板２００を回路基板ケース１００に収納する際に、第１の回路基板支持部３８を回路基板２００の第１の支持孔２１８に嵌通することにより、回路基板２００が第１のケーブル支持部３０に支持される。第１の回路基板支持部３８は、第１の支持孔２１８に嵌通された後、脱落しないように構成されている。また、第１のケーブル２０の第１の端子部２２が、回路基板２００の第１の接続孔２１２に挿通され、はんだ付けによって回路基板２００に固定される。すなわち、第１のケーブル２０は、回路基板２００の第１の辺２１０側に接続される。

第２のケーブル支持部５０は、第２のケーブル４０が気密に貫通されて、第２のケーブル４０を支持する部品であり、ケース本体１０の第２の開口部１２に着脱可能に構成されている。図２に示すように、第２のケーブル支持部５０は、支持部本体５２と、固定部５４と、を備え、支持部本体５２と、固定部５４とは着脱可能に構成されている。

図３に示すように、支持部本体５２は、第２のケーブル４０が挿通される複数（本実施形態では４つ）の貫通孔５２１と、第２のシール部材５６と、第３のシール部材５７と、複数（本実施形態では２つ）の第２の回路基板支持部５８と、を備える。第２のケーブル４０が貫通孔５２１に挿通されると、第２のケーブル４０が備えるゴム製の防水部材４４（図４Ｂ）によって、貫通孔５２１が閉塞される。図４Ｂに示すように、回路基板ケース１００の完成品において、第２のシール部材５６が、ケース本体１０の内周に接触し、第３のシール部材５７が、固定部５４の内周と接触する。第２のシール部材５６および第３のシール部材５７は、第１のシール部材３６と同様の材料によって形成され、弾性を有する。第２のシール部材５６によって、回路基板ケース１００の気密性が確保される。

回路基板２００を回路基板ケース１００に収納する際に、第２の回路基板支持部５８を回路基板２００の第２の支持孔２２８に嵌通することにより、回路基板２００が支持部本体５２に支持される。第２の回路基板支持部５８は、第２の支持孔２２８に嵌通された後、脱落しないように構成されている。また、第２のケーブル４０の第２の端子部４２が、回路基板２００の第２の接続孔２２２に挿通され、はんだ付けによって回路基板２００に固定される。すなわち、第２のケーブル４０は、回路基板２００の第２の辺２２０側に接続される。

このように、回路基板２００は、第１のケーブル支持部３０および第２のケーブル支持部５０に支持されている。さらに、第１のケーブル支持部３０が第１の回路基板支持部３８を備え、第２のケーブル支持部５０が第２の回路基板支持部５８を備えるため、回路基板２００が第１のケーブル支持部３０および第２のケーブル支持部５０に面で当接し、より安定して回路基板２００が支持される。

図２に示すように、固定部５４は、支持部本体５２が挿通される貫通孔が形成された有底筒状を成す。固定部５４は、側面に複数（本実施形態では４つ）の掛合孔５４３を備える。ケース本体１０の第２の開口部１２側に、固定部５４を被せて、ケース本体１０の掛合爪部１３を掛合孔５４３に掛合させることにより、固定部５４がケース本体１０に固定される。固定部５４によって、支持部本体５２が、ケース本体１０の第２の開口部１２に固定される。

なお、第１のケーブル支持部３０に複数の第１のケーブル２０を挿通し、第１の端子部２２の先端を曲折して、第１のケーブル支持部３０と第１のケーブル群２０Ｓとを一体的に組み付けたものを「第１のハーネスＡＳＳＹ１１０」とも呼び、支持部本体５２に複数の第２のケーブル４０を挿通し、第２の端子部４２の先端を曲折して、支持部本体５２と第２のケーブル群４０Ｓとを一体的に組み付けたものを、「第２のハーネスＡＳＳＹ１２０」とも呼ぶ（図３）。

図５は、回路基板付ケーブルユニット１０００の製造工程を示す工程図である。ステップＳ１０２では、第１のハーネスＡＳＳＹ１１０と、第２のハーネスＡＳＳＹ１２０とを、それぞれ、組み付ける。詳しくは、第１のケーブル支持部３０に複数の第１のケーブル２０を挿通し、第１の端子部２２の先端を曲折する（第１のハーネスＡＳＳＹ１１０）。同様に、支持部本体５２に複数の第２のケーブル４０を挿通し、第２の端子部４２の先端を曲折する（第２のハーネスＡＳＳＹ１２０）。図５では、第２のハーネスＡＳＳＹ１２０の組み付け工程を図示している。

ステップＳ１０４では、回路基板２００に第１のハーネスＡＳＳＹ１１０と第２のハーネスＡＳＳＹ１２０とを取付け、回路基板２００をケース本体１０に入れ、固定部５４でケース本体１０の第２の開口部１２に蓋をする。具体的には、第１のハーネスＡＳＳＹ１１０をケース本体１０に挿通し、第２のハーネスＡＳＳＹ１２０を固定部５４に挿通した状態で、回路基板２００に第１のハーネスＡＳＳＹ１１０と第２のハーネスＡＳＳＹ１２０とを取付け、第１のケーブル２０の第１の端子部２２，第２のケーブル４０の第２の端子部４２を、それぞれはんだ付けにより回路基板２００に接続する。そして、回路基板２００をケース本体１０に入れ、固定部５４をケース本体１０の第２の開口部１２に取付ける。これにより、回路基板付ケーブルユニット１０００が完成する（ステップＳ１０６）。回路基板付ケーブルユニット１０００は、例えば、酸素、窒素酸化物、炭化水素などの特定ガス成分の濃度を検出するセンサや、被測定流体の温度や圧力などの物理量を検知するセンサとして構成される。

以上説明したように、本実施形態の回路基板ケース１００は、ケース本体１０と、第１のケーブル支持部３０と、第２のケーブル支持部５０と、が着脱可能に構成されている。そのため、例えば、回路基板２００の長辺の長さが変更された場合に、ケース本体１０の長さを回路基板２００の長さに応じた長さに変更すれば、第１のケーブル支持部３０と第２のケーブル支持部５０を変更しなくても、そのまま、サイズ変更後の回路基板２００を収容することができる。そのため、回路基板のサイズ変更毎に回路基板ケースの設計を変更する場合と比較して、回路基板ケースおよび組み付け工程の再設計に要する工程を削減することができる。また、第１のケーブル支持部３０および第２のケーブル支持部５０を、変更せず使用することができるため、製品コストを抑えることができる。

さらに、第２のケーブル支持部５０は、互いに着脱可能に構成された支持部本体５２と、固定部５４と、を有する。そのため、回路基板２００のサイズ変更に伴い、ケース本体１０の第２の開口部１２の形状が変更された場合に、支持部本体５２を変更せず、固定部５４の形状をケース本体１０の第２の開口部１２の形状に合わせて変更することにより、サイズ変更後の回路基板を収容可能な回路基板ケース１００を構成することができる。そのため、回路基板ケースの再設計に要する工程を削減することができる。また、支持部本体５２を、変更せず使用することができるため、製品コストを抑えることができる。

また、第１のケーブル支持部３０は、第１のシール部材３６を備え、第２のケーブル支持部５０は、第２のシール部材５６を備える。回路基板ケース１００に回路基板２００が収容されると、回路基板２００が第１のケーブル支持部３０および第２のケーブル支持部５０によって支持される。第１のケーブル支持部３０が備える第１のシール部材３６と、第２のケーブル支持部５０が備える第２のシール部材５６は、ケース本体の内周に接触するため（図４Ｂ）、第１，２のシール部材３６，５６によってケース本体１０の振動が吸収され、回路基板２００に伝搬する振動を抑制することができる。

また、第１のケーブル支持部３０は第１の回路基板支持部３８を備え、第２のケーブル支持部５０は第２の回路基板支持部５８を備え、回路基板２００が第１，２の回路基板支持部３８，５８を介して、第１，２のケーブル支持部３０，５０によって支持されるため、第１，２の回路基板支持部３８，５８を備えない場合と比較して、回路基板ケース１００内で回路基板２００が確実に支持される。

また、本実施形態の回路基板ケース１００は、構成および形状が簡単であるため、製造工程を単純化でき、また金型コスト等を低減することができるため、製造コストを低減することができる。

Ｂ．変形例：
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。例えば、次のような変形も可能である。

（１）上記実施形態において、第２のケーブル支持部５０は、互いに着脱可能に構成された支持部本体５２と固定部５４とを備える構成を例示したが、第２のケーブル支持部５０は、支持部本体５２と固定部５４とが一体的に（分離不可能に）構成されてもよい。このようにしても、回路基板２００のサイズの変更に応じた回路基板ケースの再設計等に要する工数を削減することができる。

（２）上記実施形態において、第１のシール部材３６，第２のシール部材５６，および防水部材２４，４４によって、回路基板ケース１００の気密性を確保する構成を例示したが、回路基板ケース１００の気密性を確保する構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、第１のシール部材３６および第２のシール部材５６を、それぞれ、ケース本体１０が備えてもよい。また、第２のシール部材５６に代えて、ケース本体１０の外周であって固定部５４の内周（換言すると、ケース本体１０と固定部５４との間）に、シール部材を備えてもよい。但し、上記実施形態の構成により回路基板ケース１００の気密性を確保する場合には、第１のシール部材３６と第２のシール部材５６とにより、ケース本体１０の振動が吸収されて、回路基板２００に伝搬する振動が抑制されるため好ましい。

（３）上記実施形態では、固定部５４として、ケース本体１０の第２の開口部１２に被さる形状を例示したが、この形状に限定されない。例えば。ケース本体１０の第２の開口部１２内に嵌合する形状にしてもよい。このようにした場合には、固定部５４をケース本体１０の第２の開口部１２に着脱可能に構成すればよい（例えば、固定部５４の外周に掛合爪部を形成し、ケース本体１０の対応する箇所に掛合孔を形成する）。

（４）上記実施形態では、ケース本体１０の掛合爪部１３が固定部５４の掛合孔５４３に掛合することにより固定部５４がケース本体１０の第２の開口部１２に固定される例を示したが、固定部５４をケース本体１０に固定するための構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、固定部５４の内周に掛合爪部を形成し、ケース本体１０の対応する箇所に掛合孔を形成してもよい。

（５）上記実施形態における第１の回路基板支持部３８と第２の回路基板支持部５８とを、備えない構成にしてもよい。このようにしても、第１のケーブル２０および第２のケーブル４０により回路基板２００が支持される。但し、第１の回路基板支持部３８と第２の回路基板支持部５８を備えることにより、回路基板２００が確実に第１のケーブル支持部３０および第２のケーブル支持部５０に支持されるため、好ましい。

（６）第１の回路基板支持部３８および第２の回路基板支持部５８の形状は、上記実施形態に限定されず、回路基板２００を支持可能な形状であればよい。例えば、回路基板２００の第１の辺２１０および第２の辺２２０を挟持する形状にしてもよい。

１０…ケース本体
１１…第１の開口部
１２…第２の開口部
１３…掛合爪部
２０…第１のケーブル
２０Ｓ…第１のケーブル群
２２…第１の端子部
２４…防水部材
３０…第１のケーブル支持部
３１…貫通孔
３６…第１のシール部材
３８…第１の回路基板支持部
４０Ｓ…第２のケーブル群
４２…第２の端子部
４４…防水部材
４６…チューブ
４８…コネクタ
５０…第２のケーブル支持部
５２…支持部本体
５４…固定部
５６…第２のシール部材
５７…第３のシール部材
５８…第２の回路基板支持部
１００…回路基板ケース
２００…回路基板
２１０…第１の辺
２１２…第１の接続孔
２１８…第１の支持孔
２２０…第２の辺
２２２…第２の接続孔
２２８…第２の支持孔
５２１…貫通孔
５４３…掛合孔
１０００…回路基板付ケーブルユニット
１１０…第１のハーネスＡＳＳＹ
１２０…第２のハーネスＡＳＳＹ

Claims (5)

1. 略矩形状の回路基板を収容する回路基板ケースであって、
   第１の開口部と第２の開口部を有する筒状体であって、前記回路基板を内部に収容可能なケース本体と、
   前記回路基板の第１の辺側に接続される第１のケーブルと、
   前記第１のケーブルが気密に貫通される第１のケーブル支持部であって、前記第１の開口部に着脱可能に取付けられる第１のケーブル支持部と、
   前記回路基板の前記第１の辺と対向する第２の辺側に接続される第２のケーブルと、
   前記第２のケーブルが気密に貫通される第２のケーブル支持部であって、前記第２の開口部に着脱可能に取付けられる第２のケーブル支持部と、
   を備え、
   前記第１のケーブル支持部と前記第２のケーブル支持部とによって、前記ケース本体が密閉される、回路基板ケース。
2. 請求項１に記載の回路基板ケースにおいて、
   前記第２のケーブル支持部は、
   前記第２のケーブルが気密に貫通される支持部本体と、
   前記第２の開口部に着脱可能に構成され、前記支持部本体を前記第２の開口部に固定する固定部と、を有し、
   前記支持部本体と、前記固定部とは、着脱可能に構成されている、
   回路基板ケース。
3. 請求項１または請求項２に記載の回路基板ケースにおいて、
   前記第１のケーブル支持部は、前記ケース本体の内周に接触する、弾性を有する第１のシール部材を備え、
   前記第２のケーブル支持部は、前記ケース本体の内周に接触する、弾性を有する第２のシール部材を備える、
   回路基板ケース。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回路基板ケースにおいて、
   前記第１のケーブル支持部は、前記回路基板を支持する第１の回路基板支持部を備え、
   前記第２のケーブル支持部は、前記回路基板を支持する第２の回路基板支持部を備える、
   回路基板ケース。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回路基板ケースと、
   前記回路基板ケースの前記ケース本体の内部に収容されている回路基板と、
   を備える、回路基板付ケーブルユニット。

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