JP3779394B2

JP3779394B2 - 電子機器の筐体構造および組立方法

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Publication number: JP3779394B2
Application number: JP27742396A
Authority: JP
Inventors: 義孝辻; 隆明古道
Original assignee: Idec Corp
Current assignee: Idec Corp
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: JPH10107456A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光電スイッチのように、電子部品が回路基板に実装された電子回路部と、この電子回路部の配線用の複数の中継端子部と、この各中継端子部にケーブルなどの外部接続線の複数のリード端子をそれぞれ接続するための配線用内部空間とを有する電子機器における筐体構造および組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光電スイッチなどのように電子回路部に対しケーブルを接続する電子機器は、投光素子、受光素子およびその他の電子部品を回路基板に取り付けた電子回路部を本体ケースに内装し、本体ケースの下部に突設した中継端子部に、基台ケースに挿通させたケーブルの各リード端子を接続したのちに、本体ケースを基台ケースに上方から嵌合させてネジを締め付けることにより組み立てられていた。ところが、上記の構成では、本体ケースに電子回路部が内装された構造であるから、完成品の状態となるまで動作あるいは性能テストなどの検査を行うことが非常に難しく、検査の結果が不良品であった場合には完成品までの組立時間が無駄となる。
【０００３】
そこで、検査の結果が不良品であっても、それまでの組立時間の無駄を極力少なくなるような筐体構造とした電子機器が提案されている（実開昭62-12230号公報参照）。この電子機器の筐体構造は、その側面図を示した図６および分解斜視図を示した図７のように、矩形箱状の本体ケース１′と、この本体ケース１′に内装されたユニット２′と、本体ケース１′に対しその開口部を施蓋してネジ４により着脱自在に固定された蓋ケース３′とを備えている。ユニット２′はそのケース内部に上記の電子回路部が一体的に組み込まれており、この電子回路部の中継端子部５がユニット２′の上部に配設され、電子回路部における回路基板の接続部は、ユニットケースの側壁に沿って設けられた板状導体７を介して中継端子部５に接続されている。
【０００４】
上記電子機器は以下のようにして組み立てられる。すなわち、本体ケース１′にユニット２′を収納したのちに、本体ケース１′にその導入部８から内部に挿入させたケーブル６の各リード端子を対応する中継端子部５に接続し、蓋ケース３′を、その係合片９を本体ケース１′に係止させるとともに、ネジ４を蓋ケース３′に挿通させて本体ケース１′のネジ孔１０に螺合して締結する手順で組み立てられる。この電子機器においては、電子回路部および中継端子部５を一体的に組み込んだユニット２′を設けているので、半完成品のユニット２′を本体ケース１′に組み込む以前に中継端子部５にケーブル６を接続して、電子回路部の性能テスト等の検査を行えるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような電子機器では故障の殆どが電子回路部で発生することが多く、ケーブル６と中継端子部５との配線箇所での故障発生はゼロに近い。しかしながら、上記の電子機器では電子回路部が中継端子部５などと共にユニット２′に組込まれて一体化されているので、電子回路部のみの故障であるにも拘わらず、中継端子部５を含むユニット２′全体を取り替えなければならず、非常に不経済である。また、電子回路部の検査のための中継端子部５へのケーブル６の配線は、検査の結果の如何に拘わらず一旦取り外して、ユニット２′を本体ケース１′に収納した後に再び接続しなければならない。
【０００６】
一方、故障した電子回路部の取り替えに際してユニット２′を本体ケース１′から取り出す場合、ケーブル６を、その複数のリード端子を各中継端子部５から取り外した状態で本体ケース１′から抜き出す必要がある。次に新たなユニット２′を本体ケース１′内に装着する場合、ケーブル６を導入部８から本体ケース１′内に挿通させたのちに各リード端子を各中継端子部５に接続しなければならない。このように、電子回路部の故障発生毎に、ケーブル６の導入部８に対する挿抜作業と複数のリード端子の中継端子部５に対する着脱作業とを必要とするので、その作業が面倒であるだけでなく、配線作業の回数が多くなると、その過程で誤配線してしまうおそれもある。
【０００７】
そこで本発明は、電子回路部が故障した場合に、配線箇所の脱着作業を一切行うことなく、電子回路部のみを容易に取り替えできるようになった電子機器の筐体構造およびその電子機器を容易に且つ間違いなく組み立てられる組立方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る電子機器の筐体構造は、電子部品を回路基板に実装してなる電子回路部および前記電子回路部への配線用の複数個の中継端子部とを収納するとともに、内部に導入した外部接続線の各リード端子を前記各中継端子部にそれぞれ接続するするための配線用内部空間を有する電子機器の筐体構造において、一面開口した函状であって、奥部に前記電子回路部が装着されて収納された本体ケースと、一面側に複数個の前記中継端子部が、且つ他面側に前記各中継端子部にそれぞれ電気的接続されて前記電子回路部の複数個のコンコクト部材に対向する複数個の接続部材がそれぞれ設けられ、可撓性を有する作動片に形成されて前記本体ケースの係止部に係合する係合部と、固定受け部とを側面側に備えた端子ユニットと、一面開口した容器状であって、前記外部接続線を導入する挿通口と前記作動片に係合するガイド部と前記固定受け部に嵌着する固定片と有する蓋ケースとを備え、前記端子ユニットが、前記各接続部材を前記各コンタクト部材材にそれぞれ電気的接続状態に接触させて前記本体ケースに内装され、前記蓋ケースが、前記ガイド部により前記作動片を撓ませて前記係合部と前記係止片との係合を解除させるとともに、前記固定片の前記固定受け部への嵌着により前記端子ユニットに固定されて前記本体ケースに着脱自在に取り付けられている。
【０００９】
この電子機器の筐体構造によれば、本体ケースと蓋ケースとは例えばネジの締結などの着脱自在の固定手段によって連結されており、蓋ケースと端子ユニットとは固定片の固定受け部への嵌着によって一体化されており、端子ユニットと本体ケースとは、蓋ケースのガイド部が作動片を撓ませて係合部と係止片との係合を解除していることによって分離可能に対設されている。本体ケースの奥部に収納されている電子回路部が故障した場合、蓋ケースを本体ケースから取り外せば、端子ユニットは、その接続部材が電子回路部のコンタクト部材から離間しながら蓋ケースと一体的に本体ケースから取り外される。それにより、本体ケース内には電子回路部のみが残るだけであるから、この電子回路部を、新たなものに取り替えるか、或いはその故障箇所を修復して、本体ケース内に再び収納する。そののちに、蓋ケースを本体ケースに連結すると、蓋ケースに一体化されている端子ユニットの各接続部材が電子回路部の各コンタクト部材に接触して、電子回路部が外部接続線に接続される。
【００１０】
したがって、上記の電子機器の筐体構造では、外部接続線を導入した蓋ケースと中継端子部を備えた端子ユニットとが常に一体化されていることから、電子回路部の故障の修復に際して外部接続線と中継端子部との配線は断接する必要がない。しかも、蓋ケースには、本体ケースに取り付いた端子ユニットの可撓性を有する作動片を撓ませて係合片を本体ケースの係止片から係合解除させるガイド部を備えているから、端子ユニットを、蓋ケースと一体化する以前に、本体ケース内に挿入して各接続部材を電子回路部の各コンタクト部材に接触させると、係合部が係止部に係合して端子ユニットが本体ケースに固定されるので、蓋ケースの外部接続線の各リード端子を中継端子部に容易に且つ間違いなく接続できる。また、端子ユニットと電子回路部とは、各接続部材と各コンタクト部材との接離によって電気的接続状態を断接できるようになっているので、中継端子部に外部接続線を接続した検査用の端子ユニットを一つ用意しておけば、電子回路部は、本体ケースに収納する以前に、検査用端子ユニットを用いて検査することができる。
【００１１】
また、本発明の電子機器の組立方法によれば、電子部品を回路基板に実装してなる電子回路部および前記電子回路部への配線用の複数個の中継端子部とを収納するとともに、内部に導入した外部接続線の各リード端子を前記各中継端子部にそれぞれ接続してなる電子機器の組立方法であって、一面開口した函状の本体ケースの奥部に電子回路部を収納する工程と、両面側に複数個の中継端子部および複数個の接続部材がそれぞれ配設され、且つ側面側に係合部および固定受け部がそれぞれ備けられた端子ユニットを、前記本体ケース内に挿入して前記各接続部材を前記電子回路部の複数個のコンタクト部材に電気的接続状態に接触させるとともに、前記係合部を前記本体ケースの係止部に係合させて、前記本体ケースに対し所定箇所に固定状態で収容する工程と、前記蓋ケースの挿通口から内部に導入した外部接続線の複数のリード端子を対応する前記各中継端子部にそれぞれ接続する工程と、前記リード端子の接続終了後に、前記蓋ケースを前記本体ケースに対しこれの開口部を施蓋する所定の相対位置に組み合わせることにより、前記蓋ケースのガイド部により可撓性を有する作動片を変位させて、前記作動片に形成した前記係合部を前記係止部から離間させて前記端子ユニットと前記本体ケースとの固定を解除するとともに、前記蓋ケースの固定片を前記固定受け部に嵌着して前記蓋ケースと前記端子ユニットとを相互に固定する工程と、前記蓋ケースと前記本体ケースとを着脱自在に固定する工程とを有している。
【００１２】
この電子機器の組立方法によれば、端子ユニットを本体ケース内に挿入することにより、端子ユニットの各接続部材が電子回路部の各コンタクト部材に接触して電子回路部が中継端子部に自動的に電気的接続するとともに、端子ユニットの係合部が本体ケースの係止部に係合して端子ユニットが本体ケースに固定される。そのため、蓋ケースに挿通させた外部接続線の各リード端子を対応する中継端子部に接続する作業を容易に且つ間違いなく行える。この接続作業の終了後に、蓋ケースを本体ケースに対し施蓋状態に取り付けたときに、蓋ケースのガイド部が端子ユニットの可撓性を有する作動片を撓ませて、作動片の係合片を本体ケースの係止片から係合解除させる。それにより、端子ユニットと本体ケースとは分離可能状態となるとともに、蓋ケースと端子ユニットとは、固定片が固定受け部に嵌着して一体化される。そのため、以後のメンテナンスに際して、蓋ケースを本体ケースから取り外せば、端子ユニットと蓋ケースとが常に一体化されているから、外部接続線と中継端子との配線はそのままの状態を保持して取り扱うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る筐体構造を備えた電子機器を示し、（ａ）は切断右側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、この実施の形態ででは、電子機器として光電スイッチに適用した場合を例示してある。上記筐体構造は、一面開口した函状の奥部に電子回路部１４が装着されて収納された本体ケース１と、一面側に端子台部１７ａおよび端子ネジ１７ｂからなる複数個の中継端子部１７が、且つ他面側に電子回路部１４の複数個のコンコクト部材１８に対向する複数個の接続部材１９がそれぞれ設けられた端子ユニット２と、一面開口した容器状の内部にケーブルからなる外部接続線２０を挿通口３２から挿通して導入させた蓋ケース３とにより構成されている。
【００１４】
電子回路部１４は、図示しないプリント回路基板に光電スイッチ用の投光素子２１および受光素子２２の他に各種の必要な電子部品が実装されており、投光素子２１および受光素子２２は集光用光学系のレンズ２３に対向されている。端子ユニット２の複数個の接続部材１９は、電子回路部１４のコンタクト部材１８に着脱自在に接触して電子回路部１４を中継端子部１７に電気的接続する。端子ユニット２には、図１（ａ）に明示するように、可撓性を有する作動片２４が上下面における各々の前部から後方へ向けて延びており、この作動片２４には、本体ケース１に凹設された係止部２７に係合して端子ユニット２を本体ケース１に固定する爪状の係合部２８が中間部に突設されているとともに、先端部に後述の蓋ケース３のガイド部３３に係合するガイド受け部２９が突設されている。さらに、蓋ユニット２には、図１（ｂ）に明示するように、連結片３０が左右両面から後方へ向け一体に突設され、この連結片３０の中間部には、後述の蓋ケース３の固定片３７の係合爪３４が嵌着される係止孔からなる固定受け部３１が形成されている。
【００１５】
蓋ケース３には、外部接続線２０を内部に導入するための挿通口３２と、図１（ａ）に示すように上下内面に形成されて作動片２４のガイド受け部２９に係合する湾曲したガイド面からなるガイド部３３と、図１（ｂ）に示すように左右内面から突設されて先端部に固定受け部３１に嵌着する係合爪３４を有する固定片３７とを備えている。なお、蓋ケース３と本体ケース１とは、固定ネジ３８を蓋ケース３の取付孔３９から本体ケース１のネジ孔４０にねじ込んで締め付けることによって着脱自在に固定されている。なお、蓋ケース３と本体ケース１とは、蓋ケース３の前端面の環状凹部に嵌着された防水パッキン４１を介在して連結されている。また、外部接続線２０の複数のリード端子４２はそれぞれ所要の中継端子部１７の端子台部１７ａに端子ネジ１７ｂの締め付けによって接続されている。
【００１６】
次に、上記電子機器の組立手順について、図２ないし図５を参照しながら説明する。先ず、電子回路部１４を本体ケース１に内装するのに先立って種々の検査を行う。この場合、端子ユニット２と電子回路部１４とは、各接続部材１９と各コンタクト部材１８との接離によって電気的接続状態を断接できるようになっているので、端子ユニット２と同一の端子ユニット２の中継端子部１７に外部接続線２０の各々のリード端子４２を接続した検査用端子ユニットを一つ用意しておき、その検査用端子ユニットに電子回路部１４を順次接続して、電子回路部１４の検査を行う。
【００１７】
上記の検査の結果が良品であると判別された電子回路部１４を、図２に示すように、投光素子２１および受光素子２２をレンズ２３に対向させて本体ケース１の奥部の所定箇所に装着する。そののちに、端子ユニット２を本体ケース１内に後部の開口部から挿入すると、図２に矢印で示すように、端子ユニット２の各接続部材１９が電子回路部１４の対応する各コンタクト部材１８に電気的接続状態に接触して、電子回路部１４が端子ユニット１２の各中継端子部１７に接続されるとともに、端子ユニット２の係合部２８が本体ケース１の係止部２７に係合して、端子ユニット２が本体ケース１に固定される。
【００１８】
続いて、図３に示すように、蓋ケース２の挿通口３２から内部に導入した外部接続線２０の複数のリード端子４２を、所要の中継端子部１７における端子台部１７ａに端子ネジ１７ｂの締め付けにより接続する。この場合、端子ユニット２が上述のように本体ケース１に固定されて各中継端子部１７が電子回路部１４の所要のコンタクト部材１８に接続されているため、間違いなく配線することができる。しかも、図３に明示するように、外部接続線２０を蓋ケース３の開口部から十分に引き出した状態で接続作業できるため、図７の筐体構造のように導入部８から下ケース１内に導入したのちに上方へ引き出したケーブル（外部接続線を中継端子部５に接続する場合と比較して、リード端子４２の接続作業性が格段に向上する。
【００１９】
リード端子４２の中継端子部１７への接続が終了したならば、図４に示すように、蓋ケース３を本体ケース１に対しそのの開口部を施蓋する所定の相対位置に組み合わせて、蓋ケース３を本体ケース１に固定する。ここで、蓋ケース３が本体ケース１に接する以前に、図４に明示するように、蓋ケース３のガイド部３３に端子ユニット２の作動片２４のガイド受け部２９が当接したのちに、蓋ケース２を本体ケース１に向け変位させていくときに、ガイド受け部２９がガイド部３３に摺接しながら作動片２４が内方に撓められていき、係合部２８が係止部２７から抜脱して端子ユニット２の本体ユニット１に対する固定が解除される。
【００２０】
端子ユニット２を本体ケース１に完全に接合させると、図１（ｂ）に示すように、蓋ケース３の固定片３７の係合爪３４が端子ユニット１２の固定受け部３１に嵌入して、蓋ケース３と端子ユニット２とが相互に固定される。最後に、固定ネジ３８を、蓋ケース３の取付孔３９に挿通させて本体ケース１のネジ孔４０に螺合して締結すると、蓋ケース３と本体ケース１とが相互に固定されるとともに、端子ユニット２が蓋ケース３に一体化されて保持され、電子機器の組み立てが完了する。
【００２１】
電子回路部１４が故障した場合には、図５に示すように、固定ネジ３８を抜脱して蓋ケース３を本体ケース１から取り外す。ここで、係合部２８が係止片２７との係合を解除されて端子ユニット２が本体ケース１に対し分離可能状態であるとともに、固定片３７の係合爪３４が固定受け部３１に嵌着して蓋ケース２が端子ユニット３に対して一体化されている。したがって、端子ユニット２は、その接続部材１９が電子回路部１４のコンタクト部材１８から離間して蓋ケース３と一体的に本体ケース１から取り外される。それにより、本体ケース１内には電子回路部１４のみが残るだけであるから、この電子回路部１４を、新たなものに取り替えるか、或いはその故障箇所を修復して、本体ケース１内に極めて容易に収納して装着できる。
【００２２】
そののちに、蓋ケースを３本体ケース１に上述と同様の手順で連結すると、蓋ケース３に一体化されている端子ユニット２の各接続部材１９が電子回路部１４の各コンタクト部材１８に接触して、電子回路部１４が外部接続線２０に接続される。また、端子ユニット２と蓋ケース３とを一体化した状態では、作動片２４がガイド部３３により押圧されて撓められた状態を保持し続けるので、端子ユニット２を一体化した蓋ケース３を本体ケース１に連結した場合、端子ユニット２が本体ケース１に二度と固定されることがない。したがって、電子回路部１４の故障の修復に際して、外部接続線２０と中継端子部１７との配線を断接する必要がなく、従来の筐体構造と異なり、外部接続線２０を蓋ケース３から挿抜する必要もなくなり、メンテナンスを格段に容易に行える。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明の電子機器の筐体構造によれば、外部接続線を導入した蓋ケースと中継端子部を備えた端子ユニットとを常に一体化した構成としたので、電子回路部の故障の修復に際して外部接続線と中継端子部とを常に当初の配線状態のまま取り扱うことができ、従来のメンテナンス毎に必要とした外部接続線の煩雑な断接作業を解消できる。また、蓋ケースには、本体ケースに取り付いた端子ユニットの作動片を撓ませて係合片を本体ケースの係止片から係合解除させるガイド部を備えた構成としたので、端子ユニットを蓋ケースと一体化する以前に、端子ユニットを本体ケースに固定した状態において、蓋ケースの外部接続線の各リード端子を中継端子部に容易に且つ間違いなく接続できる。さらに、端子ユニットと電子回路部とが各接続部材と各コンタクト部材との接離によって電気的接続状態を断接できる構成になっているので、中継端子部に外部接続線を接続した検査用の端子ユニットを一つ用意することにより、電子回路部は、本体ケースに収納する以前に、検査用端子ユニットを用いて検査することができる。
【００２４】
また、本発明の電子機器の組立方法によれば、端子ユニットを本体ケース内に挿入して固定することにより、端子ユニットの中継端子部を本体ケース内の電子回路部に自動的に電気的接続させるので、蓋ケースに挿通させた外部接続線の各リード線を対応する中継端子部に接続する作業を容易に且つ間違いなく行える。この接続作業の終了後に、蓋ケースを本体ケースに対し施蓋状態に取り付けることにより、蓋ケースのガイド部で端子ユニットの可撓性を有する作動片を撓ませて、作動片の係合片を本体ケースの係止片から係合解除させて端子ユニットと本体ケースとを分離可能状態にするとともに、蓋ケースと端子ユニットとを固定片の固定受け部への嵌着によって一体化するので、メンテナンス時には、本体ケースに着脱自在に取り付けた端子ユニットと蓋ケースとを常に一体化して取り扱うことができるから、外部接続線と中継端子との配線の取り外しが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子機器の筐体構造を示し、（ａ）は切断右側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電子機器の組立方法による本体ケースに端子ユニットを組み込む工程を示す切断右側面図である。
【図３】同上組立方法による端子ユニットにケーブルケースの配線用ケーブルのリード端子を接続する工程を示す切断右側面図である。
【図４】同上組立方法によるケーブルケースを本体ケースに結合する工程を示す切断右側面図である。
【図５】同上組立方法により組み立てた電子機器のケーブルケースを本体ケースから取り外す状態を示す切断平面図である。
【図６】従来の電子機器の筐体を示す側面図である。
【図７】同上の電子機器の筐体の分解斜視図である。
【符号の説明】
１本体ケース
２端子ユニット
３蓋ケース
１４電子回路部
１７中継端子部
１８コンタクト部
１９接続部材
２０外部接続線
２４作動片
２７係止部
２８係合部
３１固定受け部
３２挿通口
３３ガイド部
３７固定片
４２リード端子

Claims

電子部品を回路基板に実装してなる電子回路部および前記電子回路部への配線用の複数個の中継端子部とを収納するとともに、内部に導入した外部接続線の各リード端子を前記各中継端子部にそれぞれ接続するするための配線用内部空間を有する電子機器の筐体構造において、
一面開口した函状であって、奥部に前記電子回路部が装着されて収納された本体ケースと、
一面側に複数個の前記中継端子部が、且つ他面側に前記各中継端子部にそれぞれ電気的接続されて前記電子回路部の複数個のコンコクト部材に対向する複数個の接続部材がそれぞれ設けられ、可撓性を有する作動片に形成されて前記本体ケースの係止部に係合する係合部と、固定受け部とを側面側に備えた端子ユニットと、
一面開口した容器状であって、前記外部接続線を導入する挿通口と前記作動片に係合するガイド部と前記固定受け部に嵌着する固定片と有する蓋ケースとを備え、
前記端子ユニットが、前記各接続部材を前記各コンタクト部材材にそれぞれ電気的接続状態に接触させて前記本体ケースに内装され、
前記蓋ケースが、前記ガイド部により前記作動片を撓ませて前記係合部と前記係止片との係合を解除させるとともに、前記固定片の前記固定受け部への嵌着により前記端子ユニットに固定されて前記本体ケースに着脱自在に取り付けられていることを特徴とする電子機器の筐体構造。
電子部品を回路基板に実装してなる電子回路部および前記電子回路部への配線用の複数個の中継端子部とを収納するとともに、内部に導入した外部接続線の各リード端子を前記各中継端子部にそれぞれ接続してなる電子機器の組立方法であって、
一面開口した函状の本体ケースの奥部に電子回路部を収納する工程と、
両面側に複数個の中継端子部および複数個の接続部材がそれぞれ配設され、且つ側面側に係合部および固定受け部がそれぞれ備けられた端子ユニットを、前記本体ケース内に挿入して前記各接続部材を前記電子回路部の複数個のコンタクト部材に電気的接続状態に接触させるとともに、前記係合部を前記本体ケースの係止部に係合させて、前記本体ケースに対し所定箇所に固定状態で収容する工程と、前記蓋ケースの挿通口から内部に導入した外部接続線の複数のリード端子を対応する前記各中継端子部にそれぞれ接続する工程と、
前記リード端子の接続終了後に、前記蓋ケースを前記本体ケースに対しこれの開口部を施蓋する所定の相対位置に組み合わせることにより、前記蓋ケースのガイド部により可撓性を有する作動片を変位させて、前記作動片に形成した前記係合部を前記係止部から離間させて前記端子ユニットと前記本体ケースとの固定を解除するとともに、前記蓋ケースの固定片を前記固定受け部に嵌着して前記蓋ケースと前記端子ユニットとを相互に固定する工程と、
前記蓋ケースと前記本体ケースとを着脱自在に固定する工程とを有することを特徴とする電子機器の組立方法。