DE102019110325A1

DE102019110325A1 - Elektronische vorrichtung

Info

Publication number: DE102019110325A1
Application number: DE102019110325.8A
Authority: DE
Inventors: Makoto BEKKE
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-04-25
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2019-10-31
Also published as: US20190334264A1; CN110402054A; JP2019192784A

Abstract

Eine elektronische Vorrichtung (10) umfasst ein Gehäuse (20) mit einem Schlitz (38), eine Schaltplatine (44), einen ersten Steckverbinder (50), der an einem Ende der Schaltplatine (44) in einer Einsetzrichtung vorgesehen ist, einen zweiten Steckverbinder (52), der in dem Schlitz (38) vorgesehen und dazu ausgestaltet ist, mit dem ersten Steckverbinder (50) zusammengesetzt zu werden, wenn die Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) eingesetzt wird, Paare von Führungsschienen (48), die in dem Schlitz (38) vorgesehen sind und beiden Enden der Schaltplatine (44) in einer Richtung quer zu der Einsetzrichtung der Schaltplatine (44) zugeordnet sind, wobei jedes Paar der Führungsschienen (48) eine erste Führungsschiene (48a) und eine zweite Führungsschiene (48b) aufweist, die sich in der Einsetzrichtung an beiden Oberflächenseiten der in den Schlitz (38) eingesetzten Schaltplatine (44) erstrecken, und ein Paar von Presselementen (54, 56), die dazu ausgestaltet sind, die Schaltplatine (44) zu pressen, um die Schaltplatine (44) zwischen sich zu halten und einzuklemmen, wenn die Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) eingesetzt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Vorrichtung mit einem Aufbau, bei dem ein erster Steckverbinder (Anschluss), der an einer Schaltplatine vorgesehen und in einen Schlitz eines Gehäuses eingesteckt ist, und ein zweiter Steckverbinder (Anschluss), der an dem Schlitz vorgesehen ist, ineinandergesteckt sind.
Beschreibung des Standes der Technik
Elektronische Vorrichtungen dieser Art umfassen die elektronische Vorrichtung, die beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-246772 beschrieben ist. Die elektronische Vorrichtung gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-246772 umfasst ein Gehäuse, in dem ein Schlitz ausgebildet ist, und eine in den Schlitz eingesteckte Schaltplatine. Ein erster Steckverbinder ist an ein Ende der Schaltplatine in der Richtung gelötet, in der die Schaltplatine eingesetzt wird, und ein Paar von Führungsschienen zum Führen des Einsetzens der Schaltplatine und ein zweiter Steckverbinder sind in dem Schlitz vorgesehen. Wenn die Schaltplatine in den Schlitz eingesetzt wird, werden der erste Steckverbinder und der zweite Steckverbinder zusammengesetzt (zusammengesteckt).
Zusammenfassung der Erfindung
Bei der elektronischen Vorrichtung gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-246772 ist die Schaltplatine an dem Gehäuse lediglich an dem zusammengesetzten Bereich zwischen dem ersten Steckverbinder und dem zweiten Steckverbinder und dem gelöteten Bereich zwischen dem ersten Steckverbinder und der Schaltplatine fixiert (nachfolgend der Einfachheit halber als verbundene Bereiche bezeichnet). Wenn bei einer solchen elektronischen Vorrichtung beispielsweise Vibrationen auf die Schaltplatine aufgebracht werden, werden die Belastungen in den verbundenen Bereichen konzentriert, an denen das Gehäuse und die Schaltplatine miteinander verbunden sind. Hierdurch wirken die auf die verbundenen Bereiche aufgebrachten Belastungen als Lasten, die die verbundenen Bereiche und daher möglicherweise die elektronische Vorrichtung beschädigen können.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die auf die verbundenen Bereiche zwischen einem Gehäuse und einer Schaltplatine in einer elektronischen Vorrichtung, bei der die Schaltplatine in einen Schlitz des Gehäuses eingesetzt ist, aufgebrachte Belastung zu reduzieren.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektronische Vorrichtung ein Gehäuse mit einem darin ausgebildeten Schlitz, eine Schaltplatine, die dazu ausgestaltet ist, in den Schlitz eingesetzt zu werden, einen ersten Steckverbinder (Anschluss), der an einem Ende der Schaltplatine in einer Einsetzrichtung vorgesehen ist, einen zweiten Steckverbinder (Anschluss), der in dem Gehäuse vorgesehen und dazu ausgestaltet ist, mit dem ersten Steckverbinder zusammengesetzt zu werden, wenn die Schaltplatine in den Schlitz eingesetzt wird, Paare von Führungsschienen, die in dem Schlitz jeweils zugeordnet zu beiden Enden der Schaltplatine in einer Richtung quer zu der Einsetzrichtung vorgesehen sind, um das Einsetzen der Schaltplatine in den Schlitz zu führen, wobei jedes Paar der Führungsschienen eine erste Führungsschiene und eine zweite Führungsschiene aufweist, die so in dem Schlitz vorgesehen sind, dass sie sich entlang der Einsetzrichtung an beiden Flächenseiten der in den Schlitz eingesetzten Schaltplatine erstrecken, und ein Paar von Presselementen, die dazu ausgestaltet sind, die Schaltplatine zu pressen, wenn die Schaltplatine in den Schlitz eingesetzt wird, um die Schaltplatine zu halten und zwischen sich einzuklemmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Schaltplatine in dem Gehäuse fixiert, indem sie durch das Paar von Presselementen gepresst wird. Als Folge hiervon werden die auf die verbundenen Abschnitte zwischen dem Gehäuse und der Schaltplatine aufgebrachten Belastungen verringert.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt ist.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der gesamten elektronischen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt,
2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die den Aufbau eines Teils der elektronischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt,
3 ist ein schematisches Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem eine Schaltplatine in einen Schlitz gemäß der ersten Ausführungsform eingesetzt wurde,
4 ist ein schematisches Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem die Schaltplatine in einen Schlitz einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer ersten Modifikation der ersten Ausführungsform eingesetzt wurde,
5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die den Aufbau eines Teils einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt,
6 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau eines Teils einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt,
7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Schaltplatine in den Schlitz der elektronischen Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform eingesetzt ist, und
8 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau eines Teils einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
[Aufbau der ersten Ausführungsform]
1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Gesamtaufbau der elektronischen Vorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
Wie in 1 gezeigt ist, ist die elektronische Vorrichtung 10 dieser Ausführungsform beispielsweise eine Steuervorrichtung zum Steuern einer Werkzeugmaschine, eines Roboters, einer Spritzgussmaschine oder einer elektrischen Drahterodiermaschine. Die elektronische Vorrichtung 10 ist an einem Indikator 12 vorgesehen. Der Indikator 12 ist beispielsweise eine Anzeigeeinheit, und an einer Frontfläche 14 des Indikators 12 ist ein Flüssigkristallbildschirm (nicht dargestellt) vorgesehen. Der Bildschirm des Indikators 12 muss nicht notwendigerweise ein Flüssigkristallbildschirm (LCD) sein.
In der nachfolgenden Beschreibung werden die Richtungen aus Sicht der Vorderseite des Anzeigebildschirms des Indikators 12 als Auf-Ab (Oben-Unten), Rechts-Links und Vorne-Hinten bezeichnet.
Bei dem Beispiel gemäß 1 sind die elektronische Vorrichtung 10 und eine Benutzerschnittstelleneinheit 18, die mit einer externen Vorrichtung (nicht dargestellt) verbindbar ist, lösbar an einer hinteren Fläche 16 des Indikators 12 angebracht. Wenn die elektronische Vorrichtung 10 und der Indikator 12 durch eine drahtlose elektrische Kommunikationsverbindung Signale zu und voneinander senden und empfangen können, können die elektronische Vorrichtung 10 und der Indikator 12 an voneinander getrennten Positionen vorgesehen sein.
Die elektronische Vorrichtung 10 umfasst ein kastenförmiges Gehäuse 20, das lösbar an der hinteren Fläche 16 des Indikators 12 angebracht ist, und eine Bodenfläche 22 des Gehäuses 20 ist der hinteren Fläche 16 des Indikators 12 zugewandt. Zusätzlich zu dem Gehäuse 20 umfasst die elektronische Vorrichtung 10 eine Steuereinheit 30, die in dem Gehäuse 20 aufgenommen und dazu ausgestaltet ist, den Indikator 12 und eine Industriemaschine zu steuern, und eine Rückwand 32, die mit der Steuereinheit 30 verbunden ist.
Eine Lüftereinheit 28, die zwei Lüfter (Gebläse) 26 zum Kühlen des Inneren des Gehäuses 20 aufnimmt, ist lösbar an einer Seitenfläche 24 angebracht, die von den Seitenflächen des Gehäuses 20, die an dessen Bodenfläche 22 angrenzen, näher bei der Benutzerschnittstelleneinheit 18 angeordnet ist, und erstreckt sich entlang der Auf-Ab-Richtung. Die Zahl der Lüftereinheiten 28, die an dem Gehäuse 20 angebracht ist, und die Zahl der Lüfter 26, die in der Gebläseeinheit 28 aufgenommen ist/sind, ist nicht besonders beschränkt. Beispielsweise können in einer Gebläseeinheit 28 drei Lüfter 26 vorgesehen sein.
Von den Seitenflächen des Gehäuses 20, die an dessen Bodenfläche 22 angrenzen, ist in einer unteren Fläche 34 (einer Seitenfläche an der Unterseite), die an die Seitenfläche 24, an welcher die Gebläseeinheit 28 angebracht ist, angrenzt, außerdem eine Mehrzahl von Öffnungen 36 mit unterschiedlichen Formen oder Größen ausgebildet.
In dem Gehäuse 20 sind mehrere Schlitze 38 ausgebildet, die sich jeweils von den mehreren Öffnungen 36 in einer Richtung parallel zu der Seitenfläche 24 erstrecken. Somit sind mehrere Trennwände 42 in dem Gehäuse 20 so vorgesehen, dass sie sich von einer oberen Platte 40 gegenüber der hinteren Fläche 16 des Indikators 12 zu der Bodenfläche 22 erstrecken. Mehrere Räume in dem Gehäuse 20, die durch die Bodenfläche 22, die Rückwand 32, die obere Platte und die mehreren Trennwände 42 abgetrennt werden, bilden die jeweiligen Schlitze 38. Eine weitere Mehrzahl von Trennwänden, die sich in der Rechts-Links-Richtung erstrecken, kann vorgesehen sein, um den Raum in dem Gehäuse 20 in der Vorne-Hinten-Richtung zu unterteilen, um mehrere Schlitze 38 zu bilden.
Die Rückwand 32 ist eine Anschlussplatine, die mit mehreren Schaltplatinen 44 verbunden ist. Die Rückwand 32 ist an der Tiefenseite des Gehäuses 20 an der oberen Seite vorgesehen, das heißt an der Tiefenseite der mehreren Schlitze 38 auf der oberen Seite, und erstreckt sich parallel zu der oberen Seitenfläche des Gehäuses 20 (seiner oberen Fläche 46) und senkrecht zu der Bodenfläche 22. Die Rückwand 32 ist über einen Steckverbinder (nicht dargestellt) an den Indikator 16 angeschlossen.
Die Schaltplatine 44 ist beispielsweise eine gedruckte Leiterplatte, und elektronische Komponenten und Schaltkreise (nicht dargestellt) sind auf einer Befestigungsfläche 44a der Schaltplatine 44 angebracht. Bei dem Beispiel gemäß 1 bilden die mehreren Schaltplatinen 44 die Steuereinheit 30.
1 zeigt in gestrichelten Linien den Aufbau des Inneren des Schlitzes 38 in einem Fall, in dem eine Schaltplatine 44 in oder aus einem Schlitz 38 eingesetzt oder entnommen wird. In 1 entspricht eine Richtung, in welcher die Schaltplatine 44 eingesetzt wird, der Aufwärtsrichtung, und eine Richtung, in welcher die Schaltplatine 44 entnommen wird (das heißt die der Einsetzrichtung entgegengesetzte Richtung), entspricht der Abwärtsrichtung.
Jeder der mehreren Schlitze 38 weist Paare von Führungsschienen 48 auf, die jeweils eine erste Führungsschiene 48a und eine zweite Führungsschiene 48b umfassen. Die Führungsschienen 48 jedes Paares bestehen beispielsweise aus Harz (Kunststoff) oder Metall und sind an einer Trennwand 42 oder an einer Innenwand etc., die eine Seitenfläche des Gehäuses 20 bildet, fixiert und beiden Enden der Schaltplatine 44 in einer Richtung quer zu der Einsetzrichtung (in der Rechts-Links-Richtung) zugeordnet.
Die erste Führungsschiene 48a und die zweite Führungsschiene 48b erstrecken sich in der Auf-Ab-Richtung an beiden Flächenseiten der Schaltplatine 44, die in den Schlitz 38 eingesetzt ist.
Die Schaltplatine 44 kann in dem Schlitz 38 entlang der Einsetzrichtung bewegt werden, wenn ihre beiden Enden zwischen den Führungsschienen 48 des Paares eingesetzt sind. Somit kann bei dieser Ausführungsform die Schaltplatine 44 in einem gewissen Grad relativ zu dem Schlitz 38 einfach in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung und der Rechts-Links-Richtung positioniert werden, indem die Schaltplatine 44 zwischen den Führungsschienen 48 eingesetzt wird.
Außerdem ist bei dieser Ausführungsform ein erster Steckverbinder 50 an einem Ende der Schaltplatine 44 vorgesehen, das näher bei der Rückwand 32 angeordnet ist (das heißt an dem Ende der Schaltplatine 44 an der Einsetzseite), und die oberflächenmontierten Komponenten auf der Schaltplatine 44 und der erste Steckverbinder 50 sind elektrisch miteinander verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird angenommen, dass die oberflächenmontierten Komponenten auf der Schaltplatine 44 und der erste Steckverbinder 50 miteinander durch Löten verbunden sind.
Andererseits sind mehrere zweite Steckverbinder 52 an der Rückwand 32 vorgesehen. Die mehreren zweiten Steckverbinder 52 sind jeweils zugeordnet zu den Positionen der mehreren Schlitze 38 vorgesehen, und die zweiten Steckverbinder 52 werden jeweils in die ersten Steckverbinder 50 eingesetzt, wenn die Schaltplatinen 44 eingesteckt werden.
Wenn die Schaltplatine 44 in den Schlitz 38 eingesteckt wird, wird die Schaltplatine 44 durch die Paare der Führungsschienen 48 zu der Rückwand 32 geführt, und der erste Steckverbinder 50 der Schaltplatine 44 und der zweite Steckverbinder 52 der Rückwand 32 werden ineinandergesteckt. Dann wird der Indikator 12 elektrisch an die mehreren Schaltplatinen 44 der Steuereinheit 30 angeschlossen, wodurch die Steuereinheit 30 den Indikator 12 steuern kann.
2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die den Aufbau eines Teils der elektronischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Wie in 2 gezeigt ist, sind bei dieser Ausführungsform Paare von Presselementen 54 jeweils an beiden Enden der Schaltplatine 44 in der Richtung quer zu der Einsetzrichtung der Schaltplatine 44 (in der Rechts-Links-Richtung) derart vorgesehen, dass die Presselemente 54 jedes Paares die Schaltplatine 44 einklemmen. Die Paare von Presselementen 54 sind Elemente, die eine Druckkraft aufweisen, und können beispielsweise elastische Federn sein.
Bei dieser Ausführungsform wird jedes Paar von Presselementen 54 durch ein erstes Presselement 54a und ein zweites Presselement 54b gebildet, die jeweils eine U-förmig gebogene Feder sind.
Wie in 2 gezeigt ist, liegen somit die ersten Presselemente 54a auf der Befestigungsfläche 44a der Schaltplatine 44 an ihren beiden Enden in der Rechts-Links-Richtung auf, und die zweiten Presselemente 54b liegen auf der unteren Fläche 44b der Schaltplatine 44 (vgl. 2) an Positionen auf, die den ersten Presselementen 54a zugeordnet sind. Außerdem sind bei den ersten Presselementen 54a und den zweiten Presselementen 54b die jeweiligen distalen Enden in der Richtung entgegengesetzt zu der Einsetzrichtung der Schaltplatine 44 gerichtet (das heißt in der Richtung zu der Unterseite), und die ersten Presselemente 54a und die zweiten Presselemente 54b weisen gebogene Abschnitte auf, die der Einsetzrichtung der Schaltplatine 44 zugewandt sind (das heißt in der Richtung der Oberseite gerichtet sind).
Bei dem Beispiel gemäß 2 sind die Paare von Presselementen 54 auf den Oberflächen der Schaltplatine 44 vorgesehen. Dementsprechend können die Paare von Presselementen 54 durch den gleichen Prozess wie zum Anbringen der elektronischen Komponenten etc. auf der Schaltplatine 44 angebracht werden. Bei dieser Ausführungsform ist es daher möglich, eine Vergrößerung der Zahl der Herstellungsschritte der elektronischen Vorrichtung 10 oder eine Komplizierung der Herstellungsschritte zu vermeiden. Außerdem sind bei dem Beispiel gemäß 2 die distalen Enden jedes Paares von Presselementen 54, die auf der Schaltplatine 44 vorgesehen sind, in der Richtung entgegen der Einsetzrichtung der Schaltplatine 44 gerichtet, so dass verhindert werden kann, dass die distalen Enden der Presselemente 54 an den Kanten der Öffnung 36 gefangen werden, wenn die Schaltplatine 44 in den Schlitz 38 eingesetzt wird. Dadurch kann eine Behinderung des Einsetzens vermieden werden.
Als nächstes wird die Beziehung zwischen den Dimensionen (Größe) der Schaltplatine 44, einem Paar der Führungsschienen 48 und einem Paar der Presselemente 54 dieser Ausführungsform beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird ein Abstand zwischen der ersten Führungsschiene 48a und der zweiten Führungsschiene 48b (der Länge in der Vorne-Hinten-Richtung) so gewählt, dass sie kleiner ist als die Summe der Dicke der Schaltplatine 44 (der Länge in der Vorne-Hinten-Richtung) und einer Höhe des Paares von Presselementen 54 (der Länge in der Vorne-Hinten-Richtung) in einem Zustand, wenn auf das Paar der Presselemente 54 keine äußere Kraft aufgebracht wird, und größer als die Summe der Dicke der Schaltplatine 44 und einer Höhe des Paares von Presselementen 54 in einem Zustand, in dem das Paar der Presselemente 54 maximal komprimiert wird. Wenn die Schaltplatine 44 und das Paar von Presselementen 54 zwischen den Führungsschienen 48 eines Paares eingesetzt werden, wird daher die Presskraft durch die Presselemente 54 des Paares auf die Schaltplatine 44 aufgebracht.
3 ist ein schematisches Diagramm, das bei der ersten Ausführungsform einen Zustand zeigt, in dem die Schaltplatine 44 in den Schlitz 38 eingesetzt wurde.
Wie in 3 gezeigt ist, tritt das erste Presselement 54a in engen Kontakt mit der ersten Führungsschiene 48a und übt eine Presskraft auf die Schaltplatine 44 zu der zweiten Führungsschiene 48b aus, wenn die Schaltplatine 44 in den Schlitz 38 eingesetzt wurde. Wenn die Schaltplatine 44 in den Schlitz 38 eingesetzt wird, tritt auch das zweite Presselement 54b in engen Kontakt mit der zweiten Führungsschiene 48b und übt eine Presskraft auf die Schaltplatine 44 in Richtung der ersten Führungsschiene 48a aus.
Wie bereits erläutert wurde, können bei der herkömmlichen elektronischen Vorrichtung beispielsweise auf das Gehäuse aufgebrachte Vibrationen Belastungen hervorrufen, die auf die verbundenen Bereiche konzentriert sind, was die verbundenen Bereiche beschädigen kann.
Allerdings umfasst jedes Paar von Presselementen 54, die bei dieser Ausführungsform in der elektronischen Vorrichtung 10 vorgesehen sind, das erste Presselement 54a, welches die Schaltplatine 44 in einer Richtung zu der zweiten Führungsschiene 48b presst, zwischen der ersten Führungsschiene 48a und der Schaltplatine 44 und das zweite Presselement 54b, welches die Schaltplatine 44 in einer Richtung zu der ersten Führungsschiene 48a presst, zwischen der zweiten Führungsschiene 48b und der Schaltplatine 44. Somit übt das erste Presselement 54a zwischen der ersten Führungsschiene 48a und der Schaltplatine 44 eine Druckkraft auf die Schaltplatine 44 in der Richtung zu der zweiten Führungsschiene 48b aus, und das zweite Presselement 54b zwischen der zweiten Führungsschiene 48b und der Schaltplatine 44 übt eine Presskraft auf die Schaltplatine 44 in der Richtung zu der ersten Führungsschiene 48a aus.
Hierdurch wird die Schaltplatine 44 durch die Presskräfte, die von dem Paar von Presselementen 54 auf die Schaltplatine 44 aufgebracht werden, in dem Schlitz 38 (dem Gehäuse 20) fixiert.
Dies reduziert die Belastungen, die auf den eingesetzten Abschnitt zwischen dem Gehäuse 20 und der Schaltplatine 44 und den verbundenen Abschnitt (gelöteten Abschnitt) zwischen der Schaltplatine 44 und dem ersten Steckverbinder 50 aufgebracht werden. Außerdem wird eine Beschädigung der verbundenen Abschnitte vermieden, die andernfalls durch die Belastung bewirkt würde, und ein Vibrationswiderstand der elektronischen Vorrichtung 10 wird gewährleistet. Da ein Paar von Presselementen 54 Druckkräfte in entgegengesetzten Richtungen auf die Schaltplatine 44 aufbringt, biegt sich außerdem die Schaltplatine 44 durch die Druckkräfte nicht und stellt sich auch nicht schräg.
[Modifikationen]
Auch wenn die erste Ausführungsform oben als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, können selbstverständlich verschiedene Modifikationen und Verbesserungen an der ersten Ausführungsform vorgenommen werden. Es ergibt sich aus der Wiedergabe der Ansprüche, dass diese in verschiedener Weise modifizierten oder verbesserten Ausführungsformen von dem technischen Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst werden.
(Erste Modifikation)
4 ist ein schematisches Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem die Schaltplatine 44 in den Schlitz 38 einer elektronischen Vorrichtung 10 gemäß einer ersten Modifikation eingesetzt wurde.
Wie in 4 gezeigt ist, kann das Paar von Führungsschienen 48 beispielsweise wenigstens zwei Abstände (Intervalle) einschließlich eines Abstands d₁ in einem ersten Bereich X des Schlitzes 38, der näher bei der Öffnung 36 liegt, und eines Abstands d₂ in einem zweiten Bereich Y, der ein anderer Bereich als der erste Bereich X ist, aufweisen.
Der Abstand d₁ wird unter den gleichen Bedingungen gewählt wie der Abstand zwischen einem Paar der Führungsschienen 48, die bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurden. Somit wird die Länge des Abstands d₁ kleiner gewählt als die Summe der Dicke der Schaltplatine 44 und der Höhe des Paares von Presselementen 54 in unkomprimiertem Zustand und größer als die Summe der Dicke der Schaltplatine 44 und der Höhe des Paares von Presselementen 54 in einem Zustand, in dem das Paar von Presselementen 54 maximal komprimiert ist. Andererseits wird der Abstand d₂ kleiner gewählt als der Abstand d₁ .
Auf diese Weise weist das Paar von Führungsschienen 48 bei diesem Beispiel den ersten Bereich X auf, in dem das Paar von Presselementen 54 angeordnet ist, wenn der erste Steckverbinder 50 und der zweite Steckverbinder 52 zusammengesetzt sind und den zweiten Bereich Y, der ein anderer ist als der erste Bereich X. Der Abstand d₁ zwischen der ersten Führungsschiene 48a und der zweiten Führungsschiene 48b in dem ersten Bereich X ist größer als der Abstand d₂ zwischen der ersten Führungsschiene 48a und der zweiten Führungsschiene 48b in dem zweiten Bereich Y.
Außerdem ist bei diesem Beispiel der erste Bereich X an der Seite der Öffnung 36 des Schlitzes 38 angeordnet.
Bei der elektronischen Vorrichtung 10 dieses Beispiels wird die Schaltplatine 44 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform in dem Schlitz 38 durch das Aufbringen der Presskräfte auf die Schaltplatine 44 von dem Paar von Presselementen 54 in dem ersten Bereich X fixiert. Außerdem ermöglicht es bei diesem Beispiel das Einsetzen der Schaltplatine 44 in den zweiten Bereich Y mit dem Abstand d₂ , der kleiner ist als der Abstand d₁ , den ersten Steckverbinder 50 akkurat zu dem zweiten Steckverbinder 52 zu führen.
(Zweite Modifikation)
5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die den Aufbau eines Teils einer elektronischen Vorrichtung 10 gemäß einer zweiten Modifikation zeigt.
Wie in 5 gezeigt ist, kann das Paar von Presselementen 54 beispielsweise an dem Schlitz 38 (an dem Gehäuse 20) vorgesehen und fixiert werden. Bei dem Beispiel gemäß 5 sind die Presselemente 54 jedes Paares U-förmige Federn, die elastisch sind. Bei dem Beispiel gemäß 5 ist das Paar von Presselementen 54 jeweils so gebogen, dass ihre jeweiligen distalen Enden zu der Einsetzseite der Schaltplatine 44 (in der Richtung der oberen Seite) gerichtet sind. Wenn die Schaltplatine 44 in den Schlitz 38 eingesetzt wird, verhindert dies, dass die distalen Enden des Paares von Presselementen 54 an der Schaltplatine 44 gefangen werden, und vermeidet dadurch eine Behinderung des Einsetzvorgangs.
(Dritte Modifikation)
Beispielsweise ist bei dem oben beschriebenen Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform ein Paar von Presselementen 54 an jedem der beiden Enden der Schaltplatine 44 in der Rechts-Links-Richtung vorgesehen. Es kann aber auch ein Paar von Presselementen 54 lediglich an einer Seite vorgesehen sein.
[Aufbau der zweiten Ausführungsform]
Eine elektronische Vorrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nun beschrieben. Die gleichen Aufbauelemente wie bei der ersten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine überlappende Beschreibung wird nicht wiederholt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau eines Teils der elektronischen Vorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Schaltplatine 44 in den Schlitz 38 der elektronischen Vorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform eingesetzt wird.
Wie in den 6 und 7 gezeigt ist, ist bei der elektronischen Vorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform ein Paar von Presselementen 56 jeweils zwischen den Wandflächen (Trennwände 42) des Schlitzes 38 und der Schaltplatine 44 vorgesehen. Somit ist bei dieser Ausführungsform ein erstes Presselement 56a zwischen einem Ende 44c beider Enden der Schaltplatine 44 in der Rechts-Links-Richtung und einer Wandfläche des Schlitzes 38, die dem einen Ende 44c zugewandt ist, angeordnet. Außerdem ist ein zweites Presselement 56b zwischen dem anderen Ende 44d der beiden Enden der Schaltplatine 44 in der Rechts-Links-Richtung und einer anderen Wandfläche des Schlitzes 38, die dem anderen Ende 44d zugewandt ist, angeordnet.
Die Presselemente 56 des Paares sind Elemente mit einer Presskraft und sie sind beispielsweise Federn, die elastisch sind.
Bei dieser Ausführungsform wird angenommen, dass die Presselemente 56 des Paares jeweils eine Feder sind, die zu einer U-Form gebogen ist. Wie in 6 gezeigt ist, sind bei diesem Beispiel die distalen Enden der Presselemente 56 des Paares in der Einsetzrichtung der Schaltplatine 44 (in der Richtung zu der oberen Seite) gerichtet, und die gebogenen Abschnitte der Presselement 56 des Paares sind in der Richtung entgegen der Einsetzrichtung der Schaltplatine 44 (in der Richtung zu der unteren Seite) gerichtet. Außerdem ist wenigstens eines der distalen Enden jedes Presselements 56 des Paares an der Rückwand 32 fixiert. Wenn die Schaltplatine 44 in den Schlitz 38 eingesetzt wird, werden daher die distalen Enden der Presselemente 56 des Paares nicht an der Schaltplatine 44 gefangen und der Einsetzvorgang wird nicht behindert, weil die distalen Enden der Presselemente 56 des Paares in der Einsetzrichtung der Schaltplatine 44 gerichtet sind.
Nun wird eine Beziehung zwischen den Dimensionen (Größen) der Schaltplatine 44, des Paares von Führungsschienen 48 und des Paares von Presselementen 56 bei dieser Ausführungsform beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist ein minimaler Abstand in der Rechts-Links-Richtung zwischen den Presselementen 56 des Paares so gewählt, dass er kleiner ist als eine Breite der Schaltplatine 44 (der Länge in der Rechts-Links-Richtung), wenn das Paar von Presselementen 56 nicht komprimiert ist, und größer als die Breite der Schaltplatine 44, wenn das Paar von Presselementen 56 maximal komprimiert ist. Außerdem ist ein Abstand zwischen der ersten Führungsschiene 48a und der zweiten Führungsschiene 48b (die Länge in der Vorne-Hinten-Richtung), die ein Paar von Führungsschienen 48 bilden, größer als eine Breite jedes Presselements 56 des Paares (die Länge in der Vorne-Hinten-Richtung). Wenn die Schaltplatine 44 und das Paar von Presselementen 56 zwischen die Paare von Führungsschienen 48 gesteckt werden, werden dementsprechend die Presskräfte durch das Paar von Presselementen 56 auf die Schaltplatine 44 aufgebracht.
Wenn bei der so aufgebauten elektronischen Vorrichtung 10 die Schaltplatine 44 in den Schlitz 38 eingesteckt wird, übt das erste Presselement 56a auf die Schaltplatine 44 eine Druckkraft in der Richtung von einem Ende 44c der Schaltplatine 44 zu deren anderem Ende 44d aus. In der gleichen Weise übt das zweite Presselement 56b eine Druckkraft in der Richtung von dem anderen Ende 44d der Schaltplatine 44 zu deren einem Ende 44c auf die Schaltplatine 44 aus.
Dann wird die Schaltplatine 44 durch die Druckkräfte, die von dem Paar von Presselementen 56 auf die Schaltplatine 44 ausgeübt werden, in dem Schlitz 48 (dem Gehäuse 20) fixiert.
Belastungen, die auf den eingesetzten Bereich zwischen dem Gehäuse 20 und der Schaltplatine 44 und den verbundenen Bereich zwischen der Schaltplatine 44 und dem ersten Steckverbinder 50 aufgebracht werden, werden somit reduziert, was eine Beschädigung der verbundenen Bereiche, die durch die Belastungen bewirkt würden, verhindert. Dies stellt den Vibrationswiderstand der elektronischen Vorrichtung sicher. Da das Paar von Presselementen 56 Druckkräfte auf die Schaltplatine 44 in entgegengesetzten Richtungen aufbringt, wird die Schaltplatine 44 außerdem durch die Druckkräfte nicht gebogen oder gekrümmt.
[Modifikationen]
Auch wenn die zweite Ausführungsform oben als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, können selbstverständlich verschiedene Modifikationen oder Verbesserungen an der zweiten Ausführungsform vorgenommen werden. Es ergibt sich aus der Wiedergabe der Patentansprüche, dass diese in verschiedener Weise modifizierten oder verbesserten Ausführungsformen von dem technischen Rahmen der vorliegenden Erfindung erfasst werden.
(Erste Modifikation)
8 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau eines Teils einer elektronischen Vorrichtung 10 gemäß einer ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform zeigt.
Wie in 8 gezeigt ist, kann beispielsweise ein Paar von Presselementen 56 an einem Ende 44c bzw. dem anderen Ende 44d der Schaltplatine 44 fixiert sein. Wenn in diesem Fall das Paar von Presselementen 56 beispielsweise zu einer U-Form gebogen wird, wie es in 8 gezeigt ist, sind die distalen Enden des Paares von Presselementen 56 in den Richtungen entgegen der Einsetzrichtung der Schaltplatine 44 gerichtet (in der Richtung zu der unteren Seite). Wenn dann die Schaltplatine 44 in den Schlitz 38 eingesteckt wird, wird verhindert, dass das Paar von Presselementen 56 an den Kanten der Öffnung 36 des Schlitzes 38 gefangen wird, so dass der Einsetzvorgang der Schaltplatine nicht behindert wird.
(Zweite Modifikation)
Zusätzlich zu der oben beschriebenen ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform kann ein Paar von Presselementen 56 beispielsweise an Wandflächen des Schlitzes 38 befestigt werden.
(Dritte Modifikation)
Die oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen können in beliebiger Weise kombiniert werden, solange dies nicht zu Widersprüchen führt.
[Technische Überlegungen, die sich aus den Ausführungsformen ergeben]
Technische Überlegungen, die sich aus den oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen ergeben, werden nachfolgend erläutert.
Die elektronische Vorrichtung (10) umfasst ein Gehäuse (20) mit einem darin ausgebildeten Schlitz (38), eine Schaltplatine (44), die dazu ausgestaltet ist, in den Schlitz (38) eingesetzt zu werden, einen ersten Steckverbinder (50), der an einem Ende der Schaltplatine (44) in einer Einsetzrichtung vorgesehen ist, einen zweiten Steckverbinder (52), der in dem Gehäuse (20) vorgesehen und dazu ausgestaltet ist, mit dem ersten Steckverbinder (50) zusammengesetzt zu werden, wenn die Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) eingesteckt wird, Paare von Führungsschienen (48), die in dem Schlitz zugeordnet zu beiden Enden der Schaltplatine (44) in einer Richtung quer zu der Einsetzrichtung vorgesehen sind, um das Einsetzen der Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) zu führen, wobei jedes Paar der Führungsschienen (48) eine erste Führungsschiene (48a) und eine zweite Führungsschiene (48b) aufweist, die in dem Schlitz (38) so vorgesehen sind, dass sie sich jeweils in der Einsetzrichtung auf beiden Oberflächen der in den Schlitz (38) eingesetzten Schaltplatine (44) erstrecken, und ein Paar von Presselementen (54, 56), die dazu ausgestaltet sind, die Schaltplatine (44) zu pressen, um die Schaltplatine (44) zwischen sich zu halten und festzuklemmen, wenn die Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) eingesteckt wird.
Dann wird die Schaltplatine (44) in dem Gehäuse (20) fixiert, indem sie durch das Paar von Presselementen 54, 56) gepresst wird. Dies reduziert die Belastungen, die auf die verbundenen Abschnitte zwischen dem Gehäuse (20) und der Schaltplatine (44) aufgebracht werden, und gewährleistet dadurch einen Vibrationswiderstand der elektronischen Vorrichtung (10).
Das Paar von Presselementen (54) kann ein erstes Presselement (54a), das dazu ausgestaltet ist, die Schaltplatine (44) zwischen der ersten Führungsschiene (48a) und der Schaltplatine (44) in einer Richtung zu der zweiten Führungsschiene (48b) zu pressen, und ein zweites Presselement (54b), das dazu ausgestaltet ist, die Schaltplatine (44) zwischen der zweiten Führungsschiene (48b) und der Schaltplatine (44) in einer Richtung zu der ersten Führungsschiene (48a) zu pressen, aufweisen. Dann kann die Schaltplatine (44) in dem Schlitz (38) und damit in dem Gehäuse (20) fixiert werden. Dies verringert die Belastungen, die auf den eingesetzten Bereich zwischen dem Gehäuse (20) und der Schaltplatine (44) und auf den verbundenen Bereich zwischen der Schaltplatine (44) und dem ersten Steckverbinder (50) aufgebracht werden, und gewährleistet dadurch einen Vibrationswiderstand der elektronischen Vorrichtung (10).
Das Paar von Führungsschienen (48) kann einen ersten Bereich (X), in dem das Paar von Presselementen (54) angeordnet ist, wenn der erste Steckverbinder (50) und der zweite Steckverbinder (52) ineinandergesteckt sind, und einen zweiten Bereich (Y), der ein anderer ist als der erste Bereich (X), aufweisen. Ein Abstand zwischen der ersten Führungsschiene (48a) und der zweiten Führungsschiene (48b) in dem ersten Bereich (X) kann größer sein als ein Abstand zwischen der ersten Führungsschiene (48a) und der zweiten Führungsschiene (48b) in dem zweiten Bereich (Y). Die Schaltplatine (44) wird dadurch in dem Schlitz (38) und damit in dem Gehäuse (20) fixiert. Gleichzeitig wird der erste Steckverbinder (50) akkurat zu dem zweiten Steckverbinder (52) geführt.
Der erste Bereich (X) der elektronischen Vorrichtung (10) kann an der Seite einer Öffnung (36) des Schlitzes (38) vorgesehen sein. Durch diese Konfiguration wird die Schaltplatine (44) in dem Schlitz (38) und damit in dem Gehäuse (20) fixiert. Gleichzeitig wird der erste Steckverbinder (50) akkurat zu dem zweiten Steckverbinder (52) geführt.
Das Paar von Presselementen (56) kann ein erstes Presselement (56a), das dazu ausgestaltet ist, die Schaltplatine (44) zwischen einer Innenwand des Schlitzes (38), die einem Ende (44c) der beiden Enden der Schaltplatine (44) zugewandt ist, und dem einen Ende (44c) in einer Richtung zu dem anderen Ende (44d) der beiden Enden der Schaltplatine (44) zu pressen, wenn die Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) eingesetzt wird, und ein zweites Presselement (56b), das dazu ausgestaltet ist, die Schaltplatine (44) zwischen einer Innenwand des Schlitzes (38), die dem anderen Ende (44d) der beiden Enden der Schaltplatine (44) zugewandt ist, und dem anderen Ende (44d) in einer Richtung zu dem einen Ende (44c) der Schaltplatine (44) zu pressen, wenn die Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) eingesetzt wird. Dann wird die Schaltplatine (44) in dem Schlitz (38) und damit in dem Gehäuse (20) fixiert. Dies reduziert die Belastungen, die auf den eingesetzten Bereich zwischen dem Gehäuse (20) und der Schaltplatine (44) und auf den verbundenen Bereich zwischen der Schaltplatine (44) und dem ersten Steckverbinder (50) aufgebracht werden, und gewährleistet dadurch einen Vibrationswiderstand der elektronischen Vorrichtung (10).
Das Paar von Presselementen (54, 56) kann an der Seite des Schlitzes (38) befestigt sein. Dann wird die Schaltplatine (44) in dem Schlitz (38) und damit in dem Gehäuse (20) fixiert, indem es durch das Paar von Presselementen (54, 56) gepresst wird. Dies reduziert die Belastungen, die auf die verbundenen Abschnitte zwischen dem Gehäuse (20) und der Schaltplatine (44) aufgebracht werden, und gewährleistet dadurch den Vibrationswiderstand der elektronischen Vorrichtung (10).
Das Paar von Presselementen (54, 56) der elektronischen Vorrichtung (10) kann an der Schaltplatine (44) befestigt werden. Dann wird die Schaltplatine (44) durch das Paar von Presselementen (54, 56) gepresst, und die Schaltplatine (44) wird in dem Schlitz (48) und damit in dem Gehäuse (20) fixiert. Dies reduziert die Belastungen, die auf die verbundenen Abschnitte zwischen dem Gehäuse (20) und der Schaltplatine (44) aufgebracht werden, und gewährleistet dadurch den Vibrationswiderstand der elektronischen Vorrichtung (10).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002246772 [0002]

Claims

Eine elektronische Vorrichtung (10) mit: einem Gehäuse (20), in dem ein Schlitz (38) ausgebildet ist, einer Schaltplatine (44), die dazu ausgestaltet ist, in den Schlitz (38) eingesetzt zu werden, einem ersten Steckverbinder (50), der an einem Ende der Schaltplatine (44) in einer Einsetzrichtung vorgesehen ist, einem zweiten Steckverbinder (52), der in dem Gehäuse (20) vorgesehen und dazu ausgestaltet ist, mit dem ersten Steckverbinder (50) zusammengesetzt zu werden, wenn die Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) eingesetzt wird, Paaren von Führungsschienen (48), die in dem Schlitz (38) zugeordnet zu den beiden Enden der Schaltplatine (44) in einer Richtung quer zu der Einsetzrichtung vorgesehen sind, um das Einsetzen der Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) zu führen, wobei jedes Paar der Führungsschienen (48) eine erste Führungsschiene (48a) und eine zweite Führungsschiene (48b) aufweist, die so in dem Schlitz (38) vorgesehen sind, dass sie sich jeweils entlang der Einsetzrichtung an beiden Oberflächenseiten der in den Schlitz (38) eingesetzten Schaltplatine (44) erstrecken, und einem Paar von Presselementen (54, 56), die dazu ausgestaltet sind, die Schaltplatine (44) zu pressen, um die Schaltplatine (44) zwischen sich zu halten und einzuklemmen, wenn die Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) eingesetzt wird.
Die elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Paar von Presselementen (54) umfasst: ein erstes Presselement (54a), das dazu ausgestaltet ist, die Schaltplatine (44) zwischen der ersten Führungsschiene (48a) wenigstens eines Paares der Führungsschiene und der Schaltplatine (44) in einer Richtung zu der zweiten Führungsschiene (48b) des wenigstens einen Paares zu pressen, und ein zweites Presselement (54b), das dazu ausgestaltet ist, die Schaltplatine (44) zwischen der zweiten Führungsschiene (48b) des wenigstens einen Paares und der Schaltplatine (44) in einer Richtung zu der ersten Führungsschiene (48a) des wenigstens einen Paares zu pressen.
Die elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Paar von Führungsschienen (48) umfasst: einen ersten Bereich (X), in dem das Paar von Presselementen (54) angeordnet ist, wenn der erste Steckverbinder (50) und der zweite Steckverbinder (52) zusammengesetzt sind, und einen zweiten Bereich (Y), der ein anderer ist als der erste Bereich (X), und wobei ein Abstand zwischen der ersten Führungsschiene (48a) und der zweiten Führungsschiene (48b) in dem ersten Bereich (X) größer ist als ein Abstand zwischen der ersten Führungsschiene (48a) und der zweiten Führungsschiene (48b) in dem zweiten Bereich (Y).
Die elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei der erste Bereich an einer Seite einer Öffnung (36) des Schlitzes (38) vorgesehen ist.
Die elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Paar von Presselementen (56) umfasst: ein erstes Presselement (56a), das dazu ausgestaltet ist, die Schaltplatine (44) zwischen einer Innenwand des Schlitzes (38), die einem Ende (44c) der beiden Enden der Schaltplatine (44) zugewandt ist, und dem einen Ende (44c) in einer Richtung zu einem anderen Ende (44d) der beiden Enden der Schaltplatine (44) zu pressen, wenn die Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) eingesetzt wird, und ein zweites Presselement (56b), das dazu ausgestaltet ist, die Schaltplatine (44) zwischen einer Innenwand des Schlitzes (38), die dem anderen Ende (44d) der beiden Enden der Schaltplatine (44) zugewandt ist, und dem anderen Ende (44d) in einer Richtung zu dem einen Ende (44c) der Schaltplatine (44) zu pressen, wenn die Schaltplatine (44) in den Schlitz (38) eingesetzt wird.
Die elektronische Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Paar von Presselementen (54, 56) an einer Seite des Schlitzes (38) fixiert ist.
Die elektronische Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Paar von Presselementen (54, 56) an der Schaltplatine (44) befestigt ist.