JP4298618B2 - 電子装置の筐体構造 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品を実装したプリント基板と、そのプリント基板を収容するケースおよびカバーからなる電子装置の筐体構造に関するものである。
電子部品を搭載したプリント基板を収容する電子装置の筐体構造が、例えば、下記の特許文献1に開示されている。また、図8は、従来の電子装置の筐体構造を説明する斜視図であり、車両用ECU(Electric Control Unit)を2種類示した例である。
図8に示すように、それぞれの電子装置は、電子部品(図示省略)を実装したプリント基板20A´・20B´と、そのプリント基板20A´・20B´を収容し開口部Kを有する箱状のケース10A´・10B´と、開口部Kを蓋する略平板状のカバー30A・30Bとから構成されている。
尚、従来は、収容するプリント基板20A´・20B´それぞれの幅寸法W1・W2と長さ寸法L1・L2とに合わせて幅寸法W1´・W2´と長さ寸法L1´・L2´とでケース10A´・10B´が作られている。また、ケース10A´・10B´とカバー30A・30Bは、軽量化のために樹脂材料で形成されている。そして、ケース10A´・10B´にプリント基板20A´・20B´を挿入した後、カバー30A・30Bをケース10A´・10B´の開口部Kに嵌合させて蓋をするようになっている。
カバー30A・30Bの長手方向両端には係止突片32が設けられ、ケース10A´・10B´に設けた係止凸部13と係止するようになっている。C1・C2は、プリント基板20A´・20B´に搭載された外部と接続するためのコネクタであり、このコネクタC1・C2の前端面は、カバー30A・30Bに設けられたコネクタ孔31A・31Bを貫通して、カバー30A・30Bの外部に露出するようになっている。そして電子装置は、図示しないブラケット部にて車両側に取り付け固定され、車両ハーネス側の図示しないコネクタがコネクタC1・C2に接続される。
特開2003−229678号公報
しかしながら、収容するプリント基板の幅寸法W1・W2や長さ寸法L1・L2が変更になると、それに合わせたケースの(幅寸法が変更になった場合にはカバー30A・30Bも)変更、または新規製作をすることとなり、部品種類数が増加するうえ、設計工数や型費などのコストが嵩むという問題がある。
本発明は、上記従来の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、プリント基板の大きさやケースの大きさが異なっても、ケースにプリント基板を固定することのできる電子装置の筐体構造を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項6に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、電子部品を実装したプリント基板(20)と、内面にプリント基板(20)を保持するガイド溝部(11)を有してプリント基板(20)を収容する箱状のケース(10)と、ケース(10)の開口部(K)を蓋するカバー(30)とを有、プリント基板(20)には位置決め凸部(40)を設けるとともに、ガイド溝部(11)の一部に位置決め凹部(14)を設け、プリント基板(20)をケース(10)の所定位置まで挿入したときに位置決め凸部(40)と位置決め凹部(14)とが嵌合するようにした電子装置の筐体構造において、
ガイド溝部(11)に設ける位置決め凹部(14)を、プリント基板(20)の表面側・裏面側と挿入幅(W)方向の一端側・他端側との組み合わせのうちの複数箇所に設けるとともに、挿入するプリント基板(20)の表面側・裏面側と挿入幅(W)方向の一端側・他端側との組み合わせのうちのいずれかの箇所に位置決め凹部(14)に対応する位置決め凸部(40)を設けたことを特徴としている。
これは、ケース(10)内の奥行き寸法よりも短く、ケース(10)内側のガイド溝部(11)の幅に合うプリント基板(20)に位置決め凸部(40)を設け、ケース(10)にはガイド溝部(11)の一部に位置決め凸部(40)が嵌合する位置決め凹部(14)を形成する。そして、ケース(10)にプリント基板(20)をガイド溝部(11)に沿って挿入すると、プリント基板(20)に設けた位置決め凸部(40)が、ケース(10)に形成した位置決め凹部(14)に嵌合して所定位置に固定されるものである。
この請求項1に記載の発明によれば、大きさ(長さ)が異なるプリント基板(20)であっても同一ケース(10)に固定することができ、これにより、部品種類数が削減でき、設計工数や型費などのコストの削減が可能となる。但し、プリント基板(20)の挿入幅(W)寸法が同一であり、長さ寸法(L)のみ異なることが前提となる。
また、これによれば、従来のプリント基板(20)とケース(10)との長さ寸法(L)が合っていてプリント基板(20)の挿入先端側をケース(10)内に軽圧入するものと、プリント基板(20)の表面側・表面側と挿入幅(W)方向の一端側・多端側との組み合わせとを合わせると、最大5種類の大きさ(長さ)が異なるプリント基板(20)であっても同一ケース(10)に固定することができる。
また、請求項2に記載の発明では、電子部品を実装したプリント基板(20)と、内面にプリント基板(20)を保持するガイド溝部(11)を有してプリント基板(20)を収容する箱状のケース(10)と、ケース(10)の開口部(K)を蓋するカバー(30)とを有し、プリント基板(20)には位置決め凸部(40)を設けるとともに、ガイド溝部(11)の一部に位置決め凹部(14)を設け、プリント基板(20)をケース(10)の所定位置まで挿入したときに位置決め凸部(40)と位置決め凹部(14)とが嵌合するようにした電子装置の筐体構造において、
ガイド溝部(11)に複数の位置決め凹部(14)を設け、位置決め凹部(14)の高さ寸法(H)を、ケース(10)の奥側から開口部(K)側にかけて順次高く形成するとともに、挿入するプリント基板(20)に設ける位置決め凸部(40)も異なる高さ寸法(H)とし、所定位置にて対応する高さの位置決め凸部(40)と位置決め凹部(14)とが嵌合するようにしたことを特徴としている。
この請求項2に記載の発明によれば、順次高く形成した段数分だけ大きさ(長さ)が異なるプリント基板(20)であっても同一ケース(10)に固定することができる。
また、請求項3に記載の発明では、電子部品を実装したプリント基板(20)と、内面にプリント基板(20)を保持するガイド溝部(11)を有してプリント基板(20)を収容する箱状のケース(10)と、ケース(10)の開口部(K)を蓋するカバー(30)とを有し、プリント基板(20)には位置決め凸部(40)を設けるとともに、ガイド溝部(11)の一部に位置決め凹部(14)を設け、プリント基板(20)をケース(10)の所定位置まで挿入したときに位置決め凸部(40)と位置決め凹部(14)とが嵌合するようにした電子装置の筐体構造において、
ガイド溝部(11)に設ける位置決め凹部(14)を、プリント基板(20)の表面側・裏面側と挿入幅(W)方向の一端側・他端側との組み合わせと、位置決め凹部(14)の高さ寸法(H)を、ケース(10)の奥側から開口部(K)側にかけて順次高く形成することとで複数箇所に設けるとともに、挿入するプリント基板(20)に設ける位置決め凸部(40)も、表面側・裏面側と挿入幅(W)方向の一端側・他端側との組み合わせと、異なる高さ寸法(H)とし、所定位置にて対応する高さの位置決め凸部(40)と位置決め凹部(14)とが嵌合するようにしたことを特徴としている。
また、請求項4に記載の発明では、位置決め凸部(40)は、リベット、螺子、樹脂や金属製の突起物、もしくは半田によって形成された突起部であることを特徴としている。
この請求項4に記載の発明によれば、位置決め凸部(40)はリベットや螺子など、樹脂や金属製の突起物をプリント基板(20)に組み付けても良いし、プリント基板(20)上の素子を成形する時に半田で形成した突起部を成形するようにしても良い。
また、請求項5に記載の発明では、複数の異なるプリント基板(20)において、ケース(10)への挿入幅(W)寸法と、コネクタ(C)側の基板端面から位置決め凸部(40)までの基準寸法(L0)とを統一するとともに、ケース(10)においては、挿入幅(W)寸法に対応した挿入幅(W´)寸法と、基準寸法(L0)に対応した開口部(K)端面から位置決め凹部(14)までの基準寸法(L0´)とを統一したことを特徴としている。
この請求項5に記載の発明によれば、基準寸法(L0´)位置に位置決め凹部(14)を持つケース(10)と、基準寸法(L0)位置に位置決め凸部(40)を持つプリント基板(20)であり、ケース(10)内の奥行き寸法以下の長さ寸法(L)のプリント基板(20)であれば、長さ寸法(L)の異なるプリント基板(20)をいずれのケース(10)にも収容・保持することができることとなる。
また、請求項6に記載の発明では、組み合わせるケース(10)のプリント基板挿入方向の開口部(K)端面から位置決め凹部(14)までの長さ寸法(L)に合わせて、1種類のプリント基板(20)においてコネクタ(C)側の基板端面から位置決め凸部(40)までの寸法を可変することを特徴としている。
この請求項6に記載の発明によれば、1種類のプリント基板(20)であっても、組み合わせるケース(10)の位置決め凹部(14)の位置に合わせて位置決め凸部(40)の設ける位置を変更することで、大きさの異なる多種のケース(10)に対して1種類のプリント基板(20)を固定することができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
(第1実施形態)
以下、本発明の実施の形態について添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態における電子装置の筐体構造を説明する斜視図である。また、図2は、組み上げた状態での図1の電子装置の断面側面図と、部分拡大図であり、プリント板20Bを組み付けた状態である。尚、本実施形態は車両用ECU(Electric Control Unit)に本発明を適用した例である。
図1に示すように、電子装置は、電子部品(図示省略)を実装したプリント基板20Aまたは20Bと、そのプリント基板20Aまたは20Bを収容し開口部Kを有する箱状のケース10と、プリント基板20Aまたは20Bに対応して開口部Kを蓋する略平板状のカバー30Aまたは30Bとから構成されている。
プリント基板20A・20Bは種類の異なるものであるが、挿入幅Wは同一であり、長さ寸法がL1とL2に異なって大きさが違っている。また、ケース10とカバー30A・30Bは、軽量化のために樹脂材料で形成されている。そして、ケース10にプリント基板20A・20Bのいずれかを挿入組み付けした後、対応するカバー30A・30Bのいずれかをケース10に嵌合組み付けして開口部Kに蓋をするようになっている。
ケース10の開口部Kから長手方向両側の内面には、プリント基板20Aまたは20Bを挿入保持するためのガイド溝11が形成されている。また、それぞれのカバー30A・30Bの長手方向両端には係止突片32が設けられ、ケース10の対応する位置に設けた係止凸部13に係止するようになっている。
C1・C2は、プリント基板20A・20Bに搭載された外部と接続するためのコネクタであり、このコネクタC1・C2の前端面は、カバー30A・30Bに設けられたコネクタ孔31A・31Bを貫通して、カバー30A・30Bの外部に露出するようになっている。そして、電子装置は、図示しないブラケット部にて車両側に取り付け固定され、車両ハーネス側の図示しないコネクタがコネクタC1・C2に接続される。
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、長さ寸法Lの小さなプリント基板20Bには、位置決め凸部40を設けるとともに、ガイド溝部11の一部に位置決め凹部14を設け、プリント基板20Bをケース10の所定位置まで挿入したときに位置決め凸部40と位置決め凹部14とが嵌合するようにしている。
これは、ケース10内の奥行き寸法よりも短く、ケース10内側のガイド溝部11の幅に合うプリント基板20に位置決め凸部40を設け、ケース10にはガイド溝部11の一部に位置決め凸部40が嵌合する位置決め凹部14を形成する。そして、ケース10にプリント基板20Bをガイド溝部11に沿って挿入すると、プリント基板20Bに設けた位置決め凸部40が、ケース10に形成した位置決め凹部14に嵌合して所定位置に固定されるものである。
ちなみに、通常のケース10と長さ寸法Lが合っているプリント基板20Aは、挿入先端側をケース10内の段差部12に軽圧入して固定されるようになっている。これよれば、大きさ(長さ)が異なるプリント基板20Bであっても同一ケース10に固定することができ、これにより、部品種類数が削減でき、設計工数や型費などのコストの削減が可能となる。但し、プリント基板20A・20Bの挿入幅W寸法が同一であり、長さ寸法Lのみ異なることが前提となる。
また、位置決め凸部40は、リベット、螺子、樹脂や金属製の突起物、もしくは半田によって形成された突起部となっている。これによれば、位置決め凸部40はリベットや螺子など、樹脂や金属製の突起物をプリント基板20Bに組み付けても良いし、プリント基板20B上の素子を成形する時に半田で形成した突起部を成形するようにしても良い。
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態における電子装置の断面側面図と、部分拡大図である。上述した実施形態と異なる特徴として、ガイド溝部11に設ける位置決め凹部14を、プリント基板20の表面側・表面側と挿入幅W(図1参照)方向の一端側・多端側との組み合わせのうちの複数箇所に設けるとともに、挿入するプリント基板20の表面側・表面側と挿入幅W方向の一端側・多端側との組み合わせのうちのいずれかの箇所に位置決め凹部14に対応する位置決め凸部40を設けている。
ちなみに図3の例では、プリント基板20Cの裏面側(図3での下面側)に位置決め凸部40を設けており、ケース10のガイド溝部11下側に設けられた位置決め凹部14と嵌合して所定位置に固定されるようになっている。また、ガイド溝部11上側に設けられた位置決め凹部14は、別のプリント基板に設けられた位置決め凸部40と嵌合して、その別のプリント基板を所定位置に固定するようになっている。
これによれば、従来のプリント基板20とケース10との長さ寸法Lが合っていてプリント基板20の挿入先端側をケース10内に軽圧入するものと、プリント基板20の表面側・表面側と挿入幅W方向の一端側・多端側との組み合わせとを合わせると、最大5種類の大きさ(長さ)が異なるプリント基板20であっても同一ケース10に固定することができる。
(第3実施形態)
図4は、本発明の第3実施形態における電子装置の断面側面図と、部分拡大図である。上述した実施形態と異なる特徴として、ガイド溝部11に複数の位置決め凹部14を設け、位置決め凹部14の高さ寸法Hを、ケース10の奥側から開口部K側にかけて順次高く形成するとともに、挿入するプリント基板20に設ける位置決め凸部40も異なる高さ寸法Hとし、所定位置にて対応する高さの位置決め凸部40と位置決め凹部14とが嵌合するようにしている。
ちなみに図4では、便宜上同一のプリント基板上に高さがH1〜H3に異なる位置決め凸部40A〜40Cを設けているように書いたが、実際は異なるプリント基板20D〜20Fのそれぞれに高さがH1〜H3に異なる位置決め凸部40A〜40Cのいずれかを設けている。また、ガイド溝部11側には、高さがH1〜H3に異なる複数の位置決め凹部14を設けている。
そして、それぞれのプリント基板20D〜20Fが所定位置にて対応する高さの位置決め凸部40と位置決め凹部14とが嵌合して位置決めされるようになっている。これによれば、順次高く形成した段数分だけ大きさ(長さ)が異なるプリント基板20であっても同一ケース10に固定することができる。尚、位置決め凸部40は、異なる高さのスペーサーを入れて異なる高さを形成する形態であっても良い。
(第4実施形態)
図5の(a)は本発明の第4実施形態におけるプリント基板の側面図であり、(b)・(c)は電子装置の断面側面図である。上述した実施形態と異なる特徴として、複数の異なるプリント基板20G・20Hにおいて、ケース10への挿入幅W(図1参照)寸法と、コネクタC側の基板端面から位置決め凸部40までの基準寸法L0とを統一するとともに、複数の異なるケース10A・10Bにおいては、挿入幅W寸法に対応した挿入幅W´寸法と、基準寸法L0に対応した開口部K端面から位置決め凹部14までの基準寸法L0´とを統一している。
これによれば、基準寸法L0´位置に位置決め凹部14を持つケース10と、基準寸法L0位置に位置決め凸部40を持つプリント基板20であり、ケース10内の奥行き寸法以下の長さ寸法Lのプリント基板20であれば、長さ寸法がL1とL2とに異なるプリント基板20G・20Hをいずれのケース10A・10Bにも収容・保持することができることとなる。
(第5実施形態)
図6は、(a)・(b)とも本発明の第5実施形態における電子装置の断面側面図である。上述した実施形態と異なる特徴として、組み合わせるケース10C・10Dのプリント基板挿入方向の開口部K端面から位置決め凹部14までの長さ寸法L3・L4に合わせて、1種類のプリント基板20IにおいてコネクタC側の基板端面から位置決め凸部40までの寸法を可変するようにしている。
ちなみにこれは、プリント基板に複数の孔を開けておいて、リベットなどの挿入位置を選択する方法であっても良い。これによれば、1種類のプリント基板20Iであっても、組み合わせるケース10C・10Dの位置決め凹部14の位置に合わせて位置決め凸部40の設ける位置を変更することで、大きさの異なる多種のケース10C・10Dに対して1種類のプリント基板20Iを固定することができる。
(その他の実施形態)
図7は、他の実施形態における電子装置の筐体構造を示す斜視図である。上述の実施形態では、1つのケース10内にプリント基板20を1枚収納するものであったが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、図7に示すように、1つのケース10内に複数のプリント基板20A〜20Cを収納するものであっても良く、そのために複数の開口部Kを有するものであっても良い。
また、上述の実施形態に示した車両用ECUの筐体構造は、ケース10とカバー30が、樹脂材料にて形成されたものに好適であるが、これに限らず、ケース10とカバー30のいずれか、もしくは全部が樹脂以外の材料(例えば、金属)にて形成されたものであっても良い。また、上述の電子装置の筐体構造は、車両用ECUなどに用いられて好適であるが、これに限らず、任意の用途の電子装置に用いても良い。
本発明の第1実施形態における電子装置の筐体構造を説明する斜視図である。 組み上げた状態での図1の電子装置の断面側面図と、部分拡大図であり、プリント板20Bを組み付けた状態である。 本発明の第2実施形態における電子装置の断面側面図と、部分拡大図である。 本発明の第3実施形態における電子装置の断面側面図と、部分拡大図である。 (a)は本発明の第4実施形態におけるプリント基板の側面図であり、(b)・(c)は電子装置の断面側面図である。 (a)・(b)とも本発明の第5実施形態における電子装置の断面側面図である。 他の実施形態における電子装置の筐体構造を示す斜視図である。 従来の電子装置の筐体構造を説明する斜視図である。
符号の説明
10…ケース
11…ガイド溝部
14…位置決め凹部
20…プリント基板
30…カバー
40…位置決め凸部
C…コネクタ
H…高さ寸法
K…開口部
L…長さ寸法
L0、L0´…基準寸法
W、W´…挿入幅

Claims (6)

  1. 電子部品を実装したプリント基板(20)と、
    内面に前記プリント基板(20)を保持するガイド溝部(11)を有して前記プリント基板(20)を収容する箱状のケース(10)と、
    前記ケース(10)の開口部(K)を蓋するカバー(30)とを有
    前記プリント基板(20)には位置決め凸部(40)を設けるとともに、前記ガイド溝部(11)の一部に位置決め凹部(14)を設け、前記プリント基板(20)を前記ケース(10)の所定位置まで挿入したときに前記位置決め凸部(40)と前記位置決め凹部(14)とが嵌合するようにした電子装置の筐体構造において、
    前記ガイド溝部(11)に設ける前記位置決め凹部(14)を、前記プリント基板(20)の表面側・裏面側と挿入幅(W)方向の一端側・他端側との組み合わせのうちの複数箇所に設けるとともに、挿入する前記プリント基板(20)の表面側・裏面側と挿入幅(W)方向の一端側・他端側との組み合わせのうちのいずれかの箇所に前記位置決め凹部(14)に対応する前記位置決め凸部(40)を設けたことを特徴とする電子装置の筐体構造。
  2. 電子部品を実装したプリント基板(20)と、
    内面に前記プリント基板(20)を保持するガイド溝部(11)を有して前記プリント基板(20)を収容する箱状のケース(10)と、
    前記ケース(10)の開口部(K)を蓋するカバー(30)とを有
    前記プリント基板(20)には位置決め凸部(40)を設けるとともに、前記ガイド溝部(11)の一部に位置決め凹部(14)を設け、前記プリント基板(20)を前記ケース(10)の所定位置まで挿入したときに前記位置決め凸部(40)と前記位置決め凹部(14)とが嵌合するようにした電子装置の筐体構造において、
    前記ガイド溝部(11)に複数の前記位置決め凹部(14)を設け、前記位置決め凹部(14)の高さ寸法(H)を、前記ケース(10)の奥側から開口部(K)側にかけて順次高く形成するとともに、挿入する前記プリント基板(20)に設ける前記位置決め凸部(40)も異なる高さ寸法(H)とし、所定位置にて対応する高さの前記位置決め凸部(40)と前記位置決め凹部(14)とが嵌合するようにしたことを特徴とする電子装置の筐体構造。
  3. 電子部品を実装したプリント基板(20)と、
    内面に前記プリント基板(20)を保持するガイド溝部(11)を有して前記プリント基板(20)を収容する箱状のケース(10)と、
    前記ケース(10)の開口部(K)を蓋するカバー(30)とを有
    前記プリント基板(20)には位置決め凸部(40)を設けるとともに、前記ガイド溝部(11)の一部に位置決め凹部(14)を設け、前記プリント基板(20)を前記ケース(10)の所定位置まで挿入したときに前記位置決め凸部(40)と前記位置決め凹部(14)とが嵌合するようにした電子装置の筐体構造において、
    前記ガイド溝部(11)に設ける前記位置決め凹部(14)を、前記プリント基板(20)の表面側・裏面側と挿入幅(W)方向の一端側・他端側との組み合わせと、前記位置決め凹部(14)の高さ寸法(H)を、前記ケース(10)の奥側から開口部(K)側にかけて順次高く形成することとで複数箇所に設けるとともに、挿入する前記プリント基板(20)に設ける前記位置決め凸部(40)も、表面側・裏面側と挿入幅(W)方向の一端側・他端側との組み合わせと、異なる高さ寸法(H)とし、所定位置にて対応する高さの前記位置決め凸部(40)と前記位置決め凹部(14)とが嵌合するようにしたことを特徴とする電子装置の筐体構造。
  4. 前記位置決め凸部(40)は、リベット、螺子、樹脂や金属製の突起物、もしくは半田によって形成された突起部であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電子装置の筐体構造。
  5. 複数の異なる前記プリント基板(20)において、前記ケース(10)への挿入幅(W)寸法と、コネクタ(C)側の基板端面から前記位置決め凸部(40)までの基準寸法(L0)とを統一するとともに、前記ケース(10)においては、前記挿入幅(W)寸法に対応した挿入幅(W´)寸法と、前記基準寸法(L0)に対応した開口部(K)端面から前記位置決め凹部(14)までの基準寸法(L0´)とを統一したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電子装置の筐体構造。
  6. 組み合わせる前記ケース(10)のプリント基板挿入方向の開口部(K)端面から前記位置決め凹部(14)までの長さ寸法(L)に合わせて、1種類の前記プリント基板(20)においてコネクタ(C)側の基板端面から前記位置決め凸部(40)までの寸法を可変することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電子装置の筐体構造。
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