JP2019140272A - 電子装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態について図1〜図3を参照しながら説明する。図1に示す電子装置1は、例えば車両に搭載される電子制御装置である。電子装置1において外郭をなす筐体2は、全体として薄型の矩形箱状をなしており、その内部に回路基板3を収容している。
このうち、カバー11は、回路基板3を上面側から覆う筐体部材であり、例えば金属材料としてのアルミ材から形成されている。カバー11は、上壁部11aと周壁部11bとを一体に有し、下方が開放された矩形箱状をなす。カバー11の上壁部11aには、回路基板3におけるX方向の一端側に配されたコネクタ3aに合わせて、その一端側でコネクタ3aを露出させる前記開口部2aが形成されている。また、上壁部11aには、開口部2aからX方向の他端側へ離間した位置に、同X方向に延びY方向へ並ぶ複数の放熱フィン12が配設されている。
なお、図示は省略するが、本体ケース10には例えば、Y方向の一端側と他側とに夫々外側へ張出す一対の固定部が設けられており、電子装置1は、車両に対し当該固定部で各々ネジ止めされて、底壁部10aが略水平となる向きで搭載される(底壁部10aが略鉛直となる向きでもよい)。
図2(a)に示すように、粘弾性体21は、ボス15の柱状部15aを囲う環状部材であり、粘弾性体21のZ方向の厚みt1(図3(a)参照)が、回路基板3の厚みt0と同じ寸法に設定されている(t1=t0)。また、粘弾性体21の幅w1(図3(a)でY方向の寸法)は、柱状部15aの外周面と挿通孔5の内周面のクリアランスc(図3(b)参照)に合わせた寸法に設定されている。
例えば車両の走行時の振動等、外部から作用する振動や衝撃により、回路基板3の取付部13部分には、せん断力や曲げモーメントといった振動ストレスが加わる。特に、粘弾性体21が無い図3(b)の構成では、柱状部15aと熱かしめ部15bの境目(同(b)のP点)に応力が集中しやすく、係る振動や衝撃如何によっては、せん断破壊が生じうる。これに対し、粘弾性体21が介在する図3(a)の構成では、熱かしめ部15bの下面15cで応力を受ける面積が拡大し、同図(a)の太線Saで示す全領域(つまり図3(b)の太線Sbで示す領域よりも広い(a)の領域Sa)でその応力を受けるため、局所的な応力集中が抑制される。
更に、粘弾性体21によって、回路基板3とボス15との間に生じる応力を吸収・分散する。このため、粘弾性体21が無い場合に比して、ボス15に加わる応力が小さくなり、総じてボス15に加わる振動ストレスを低減することができる。ここで、粘弾性体21が無いとした場合におけるボス15に加わる応力をF、粘弾性体21の衝撃吸収率をη(0<η<1)としたとき、粘弾性体21が介在した場合における図3(a)のボス15に加わる応力F´は、次式(1)で与えられる。
F´=(1−η)F …(1)
図4〜図12は、本発明の第2〜第10実施形態を示している。以下では、既述した実施形態と実質的に異なる点について述べることとする。なお、図4〜図12では模式図として、夫々表している回路基板3の厚みが若干異なるが、何れも同じ板厚t0とする。
また、本第2実施形態の熱かしめ部15bの下面15c側には、熱かしめの際に粘弾性体22の上縁部に沿って窪むように変形した窪み部23が形成されている。窪み部23は、粘弾性体22の全周にわたってその上縁部と隙間なく密接する。それ故、熱かしめ部15bは、窪み部23がない図3(a)の熱かしめ部15bよりも、応力を受ける面積が大きいものといえる。
具体的には、粘弾性体31の全体の厚みt3は、回路基板3の板厚t0よりも大きい寸法に設定されている(t3>t0)。また、粘弾性体31は、柱状部15aの外周面と挿通孔5の内周面との間に位置する径小部31bと、その下端側に位置する挿通孔5の内径よりも大きい径大部31aと、を一体に有して段付き形状をなす。それ故、粘弾性体31の径大部31aは、径小部31bの幅w1よりも大きい幅w3で(w3>w1)、径方向外側へ延伸している。また、径大部31aは、その厚みt4の分、回路基板3の下面3dと支持面部14の上面とを離間させるスペーサとなる。
このため、本第4実施形態の熱かしめ部15bには、その熱かしめの際に粘弾性体31の径大部31aに沿って窪むように変形した窪み部41が形成されている。窪み部41は、粘弾性体31の全周にわたってその径大部31aと隙間なく密接する。このように、本第4実施形態の熱かしめ部15bの下面15dは窪み部41を含み、図5の熱かしめ部15bの下面15dよりも、応力を受ける面積が大きいものといえる。
具体的には、第1粘弾性体51aは、ボス15の柱状部15aの外周面と挿通孔5の内周面との間に介在しており、上記した第1実施形態の粘弾性体21と同じ厚みt1と、幅w1を有する。第2粘弾性体51bは、回路基板3の下面3dと支持面部14の上面との間に介在するように、柱状部15aの径方向外側へ延伸しており、図6の径大部31aと同じ厚みt4と、幅w3を有する。
第3粘弾性体51cは、回路基板3の上面3cと熱かしめ部15bの下面15cとの間に介在するように、柱状部15aの径方向外側へ延伸しており、第2粘弾性体51bと同じ寸法形状をなす。このため、図7に示す熱かしめ部15bには、その熱かしめの際に第3粘弾性体51cに沿って窪むように変形した窪み部52が形成されている。
これら粘弾性体81a〜81cによれば、外周側の曲率面82a〜82cによって、少なくとも挿通孔5の内周面に対する接触部分と非接触部分とが形成されるため、組付け易くすることができる等、上記した実施形態と同様の効果を奏する。なお、図示は省略するが、粘弾性体81a〜81cに代えて、外周側と内周側に曲率面を有する、断面長円形状乃至断面円形状の3つのOリング部材を用いてもよいことは勿論、粘弾性体81a〜81cを一体成形体とする1つのOリング部材として用いてもよい。
また、例えば、図5の粘弾性体31について、その厚みt3を回路基板3の厚みt0よりも小さく設定する等、粘弾性体の外形形状を適宜変更してもよい。
ボス15の柱状部15aは、小円柱状のものに限らず、Z方向に直交する断面が多角形の多角柱状とする等、柱状のものであればよい。
Claims (7)
- 電子部品(3b)が実装され、少なくとも1つ以上の取付け用の挿通孔(5)が設けられた回路基板(3)と、
前記挿通孔に対応する少なくとも1つ以上のボス(15)であって当該挿通孔に挿通される柱状のボスが設けられた筐体(2)と、を備え、
前記ボスは、前記柱状をなす柱状部(15a)と、その先端側に前記挿通孔よりも大きい外形となるように熱かしめされた熱かしめ部(15b)とを有し、
前記ボスの柱状部の外周面と前記挿通孔の内周面との間に粘弾性体(21,22,31,51,61,71,81,91,101)を介在させた電子装置(1)。 - 前記粘弾性体は、前記ボスの柱状部の軸方向に沿って延伸し、その軸方向における当該粘弾性体の厚みは、前記回路基板の板厚よりも大きい請求項1記載の電子装置。
- 前記筐体には、前記ボスの基端側に前記回路基板と平行な支持面部(14)が設けられ、
前記粘弾性体は、前記回路基板と前記支持面部との間、及び/又は前記回路基板と前記熱かしめ部との間に介在するように、前記ボスの柱状部の径方向外側へ延伸している請求項1又は2記載の電子装置。 - 前記粘弾性体は、前記ボスの柱状部の外周面と前記挿通孔の内周面との間に介在する第1粘弾性体(51a)と、前記回路基板と前記支持面部との間に介在する第2粘弾性体(51b)及び/又は前記回路基板と前記熱かしめ部との間に介在する第3粘弾性体(51c)と、を別体成形体とする請求項3記載の電子装置。
- 前記粘弾性体における前記熱かしめ部側の表面形状が曲率を持っている請求項1から4の何れか一項記載の電子装置。
- 前記粘弾性体は、前記ボスの柱状部を囲う環状部材であり、その環状部材の表面を凸凹形状、段付き形状、又は丸みを帯びた形状とする請求項1から5の何れか一項記載の電子装置。
- 前記筐体として、前記ボスを含め熱可塑性樹脂により一体成形された筐体部材を用いた請求項1から6の何れか一項記載の電子装置。
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