JP2002198667A - 電子機器用の筐体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単純な構造で製造容易な筐体の内部に回路基
板を簡易に積層可能とすることで組み立て行程の単純化
を図るとともに、電子ユニットの低コスト化を図り、ま
た、分解容易でリサイクル率の高い筐体を提供する。 【解決手段】 底板(11)およびその四方を囲む側板(12
a,12a',12b,12b')により形成され上面が開放されたケー
ス本体(14)を備え、四方の側板のうち少なくとも対向す
る一対の側板(12a,12a')には、その内面が下段から上段
に順に広がる複数段の階段部が形成され、該階段部に回
路基板（１）が支持されるようになっているため、上方
から回路基板を階段部に順に乗せ固定することで複数の
回路基板を内部に積層する単純な構造の電子機器用の筐
体が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の回路基板を
内部に備える電子機器用の筐体、より詳細には、複数の
回路基板を内部に積層するための電子機器用の筐体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】航空機、ロケットなど複雑な電子機器を
有する機械装置等の製造分野では、最終製造工程の簡素
化・迅速化および修理・交換の便宜から、特定の目的に
使用される複数の回路基板を筐体の中に収め、一体的な
電子ユニットとした上で機械装置の所定の位置に組み付
けることがよく行われている。このような組み付けを行
った場合、電子ユニットの特定の箇所に不具合が生じた
際の修理は、通常電子ユニット全体の交換によって行わ
れる。

【０００３】電子ユニットには、ショート防止や熱対策
を考慮しつつ複数の回路基板をケース本体の中に納める
従来の筐体の構造として、ブロックイン式とスロットイ
ン式の筐体構造とがある。ブロックイン式筐体構造（３
０）は、図３に示すように各回路基板（１）の間に柱材
となる中空管（３１）を挟み込み、各回路基板が一定の
間隔を空けて平行に並ぶようにこれをネジ（２２）等に
よって層状に固定してブロック化した上で筐体（３３）
に矢印ａの方向から差し入れるものである。また、スロ
ットイン式筐体構造（４０）は、図４に示すように筐体
（４１）の対向する一対の側壁に溝４２を設けこの溝を
ガイドレールとして矢印ｂの方向から回路基板（１）を
差し込むものである。

【０００４】ブロックイン式筐体構造（３０）での筐体
内に収められた複数の回路基板（１）と外部機器との接
続は、筐体内部にマザーボード（図示せず）を別途設
け、これに各回路基板から延ばしたケーブルを繋ぎ、マ
ザーボードから筐体（３３）の外部に集約されたケーブ
ルを導き出すことにより行われる。また、スロットイン
式筐体構造（４０）での筐体内に収められた複数の回路
基板（１）と外部機器との接続は、挿入方向奥部の筐体
（４１）に複数のスロット（４３）が設けられたマザー
カード（４４）を垂設し、このスロット（４３）に各回
路基板（１）の一辺に形成された通電部（４５）を嵌挿
することにより接続した上で、マザーカード（４４）か
ら筐体の外部にケーブル（４６）を導き出すことによっ
て行われる。さらに、外部に導き出されたケーブル（４
６）の末端部には、他の外部機器との接続を簡易に行う
ためにコネクタ（４７）が接合される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のブロッ
クイン式筐体構造（３０）では、各回路基板間に挟み込
まれる中空管（３１）やネジ（３３）等部品数が多くな
るとともに複数の回路基板（１）をブロック化するため
作業が煩雑となり、製造コストが高くなるといった問題
があった。また、この構造の電子ユニットは分解しにく
く、また、材質が異なる複数の部品により構成されるた
め、近年環境問題への配慮から頻繁に行われるリサイク
ルを図る上でも不都合があった。

【０００６】一方、スロットイン式筐体構造（４０）で
は、回路基板を差し込む方向の奥部に回路基板（１）の
挿入方向に対してマザーカード（４４）を垂直固定して
設ける必要があり、筐体（４１）にマザーカード（４
４）を取り付ける向きと、回路基板（１）を差し込む向
きとが異なるため、筐体に複数の蓋（４８，４９）が必
要となり筐体（４１）の加工が複雑化し、製造コストが
高くなるといった問題があった。

【０００７】本発明は上述した種々の問題点を解決する
ために創案されたものである。すなわち本発明の目的
は、複数の回路基板を内包する電子ユニットの組み立て
作業が簡単で、製造コストを下げることができ、分解し
やすく、高リサイクル率の達成が可能である電子機器の
筐体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
回路基板を内部に備える電子機器用の筐体であって、該
筐体は、底板（１１）およびその四方を囲む側板（１２
ａ，１２ａ'，１２ｂ，１２ｂ'）により形成され上面が
開放されたケース本体（１４）を備え、四方の側板のう
ち少なくとも対向する一対の側板（１２ａ，１２ａ'）
には、その内面が下段から上段に順に広がる複数段の階
段部が形成され、該階段部に回路基板（１）が支持され
るようになっている、ことを特徴とする電子機器用の筐
体が提供される。

【０００９】上記本発明の構成によれば、四方の側板の
うち少なくとも対向する一対の側板（１２ａ，１２
ａ'）が、その内面が下段から上段に順に広がる複数段
の階段部に形成され、該階段部に回路基板（１）が支持
されるようになっている簡易な構造の筐体により、複数
の回路基板を小さい順に複数段の階段部に両端支持する
だけで積層することができ、電子ユニットの製造作業が
簡単となり、かつその分解も簡単となる。また、ケース
本体（１４）を単一材料で一体成形できるので、高リサ
イクル率の達成が容易となる。

【００１０】本発明の好ましい実施形態では、マザーボ
ードとコネクタの機能を有するコネクタボード（１６）
が、四方の側板のうち前記階段部が形成される側板以外
の側板（１２ｂ'）に取り付けられ、フラットケーブル
（１８）によりコネクタボードと各回路基板（１）とを
接続する。

【００１１】この構成により、独立したマザーボードが
不要な「マザーボードレス構造」が実現でき、その分、
製造コストを下げることができる。

【００１２】また、ケース本体（１４）の上面を塞ぐ着
脱自在な天板（１５）を備える、ことが好ましい。この
構成により、回路基板１を筐体内に密閉し、また、天板
（１５）を外すだけで内部の点検ができ、メンテナンス
が一層容易となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。

【００１４】図１は、本実施形態に係る電子機器用の筐
体の縦断面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線によ
り切断した状態を示す斜視図である。以下、図１および
図２を用いて説明する。

【００１５】本発明の電子機器用の筐体１０は航空機、
ロケットなど複雑な電子機器を有する機械装置等の製造
に用いられる。航空機等の製造工程では、特定の目的で
使用される電子機器（例えばＧＰＳ計算機器など）の電
子部品類は、ひとまとまりの電子ユニットとして航空機
等に組み込まれ、その修理も電子ユニット全体の交換と
いう形で行われている。

【００１６】筐体１０の外形は、電子ユニットの取り扱
いのし易さや航空機等への組み込み時における収まりの
良さを考慮して立方体をなしている。また、筐体は、底
板１１およびその四方を囲む側板１２ａ，１２ａ'，１
２ｂ，１２ｂ'により形成され上面が開放されたケース
本体１４と、必要に応じてケース本体１４の上面を塞ぐ
着脱自在な天板１５とからなる。ケース本体１４と天板
１５は、例えば硬質プラスティックを材質としてモール
ディング製法によって製造され、天板１５はケース本体
１４に同じ材料のネジ等の固定手段によって固定され
る。ケース本体、天板および固定手段に同じ材料を用い
ることで、電子ユニット全体を破棄する場合でも、その
リサイクル率を高めることができる。なお、固定手段は
ネジ等を用いるほかに、ケース本体の上端面に溝や孔を
形成し、これに対応する位置の天板の下面に凸部や突起
部を設け、これをこの溝等にケース本体上方から強く押
し込み嵌合させることでネジ等を不要とし、組み立てを
容易化する仕様とすることも可能である。

【００１７】図２に示すようにケース本体１４の側板の
うち対向する左右の側板１２ａ，１２ａ'には、その内
面が下段から上段に順に広がる３段の階段部１３ａが形
成されている。階段部１３ａは左右対称に形成されてい
るため、対峙する階段部１３ａの間の空間は上方に向か
いうつれ段階的に広くなる。複数の回路基板１をケース
本体１４に組み付ける場合、各階段部１３ａの間の空間
の大きさに合わせて作成した大きさの異なる回路基板１
を、下段から小さい順に各階段部に両端支持させつつ上
方から乗せ固定することで、ケース本体１４に回路基板
１を容易に組み付けることができる。

【００１８】なお、各回路基板１のケース本体１４への
固定方法は、上述と同様にケース本体等と同一材料を使
用したネジやステープル等により固定する方法もある
が、本実施形態ではケース本体の側板に各階段上面から
回路基板の厚みだけ上方に図２（Ｂ）に示すようなテー
パーを有する係止部１９を設け、この係止部１９の上方
から回路基板を若干撓ませつつ押し込み嵌め込むことに
よって回路基板１９を係止し階段上に固定する。係止部
１９を設けることでネジ等を使用することなく回路基板
１を各階段部１３ａ上に確実に固定することができ、電
子ユニットの組立・分解作業の負担を軽減することがで
きる。

【００１９】また、本実施形態では、左右の側板１２
ａ，１２ａ’のほかにこれに挟まれる側板１２ｂにもそ
の内面が下段から上段に順に広がる３段の階段部１３ｂ
を形成している。３方の側板１２ａ，１２ａ'，１２ｂ
に階段部１３ａ，１３ｂを形成し、これに回路基板１を
乗せ固定することでより強固に回路基板１を固定するこ
とが可能となるが、本発明では対向する一対の側板に階
段部１３ａが形成されていれば、他の一方にも階段部１
３ｂが形成されていることを必須条件とするものではな
い。

【００２０】ケース本体１４内部に積層された各回路基
板１同士の接続は、四方の側板１２ａ，１２ａ'，１２
ｂ，１２ｂ'のうち階段部１３ａ，１３ｂが形成される
側板以外の側板１２ｂ'にボード（これを「コネクタボ
ード（１６）」という。）を取り付け、これに各回路基
板１から延ばしたフラットケーブル１８を繋ぐことによ
りコネクタボード１６を介して間接的に行う。また、コ
ネクタボード１６と外部機器との接続は、側板１２ｂ'
側のコネクタボード１６上に半田付け等によってコネク
タ２０を直接備え付け、これを側板１２ｂ'の一部に設
けた開口部１７から外部に突出させ、突出させたコネク
タ２０と外部機器とをケーブル（図示せず）によって接
続することによって行う。

【００２１】以下、本実施形態の電子機器用の筐体を用
いた電子ユニットの製造・組み立ておよび分解の行程を
順を追って説明する。

【００２２】まず、モールディング製法によって、底
板１１およびその四方を囲む側板１２ａ，１２ａ'，１
２ｂ，１２ｂ'）により形成され上面が開放されたケー
ス本体１４を作成する。その際ケース本体には、四方の
側板のうち対向する一対の側板１２ａにその内面が下段
から上段に順に広がる複数段の階段部１３ａを形成し、
また、四方の側板のうち階段部が形成される側板以外の
側板の一枚１２ｂ'に後にコネクタ２０を外部に突出さ
せるための開口部１７を設けておく。ここで、階段部１
３ａを形成した側板１２ａ，１２ａ'に各階段上面から
回路基板の厚みだけ上方にテーパーを有する係止部１９
を設ける。また、開口部１７を塞ぐためケース本体と
同一材料で作った天板１５も用意しておく。縦と横の
長さがそれぞれ大・中・小となる３種類の回路基板１を
用意する。この各回路基板１にフラットケーブル１８の
一端を接続し、その他端をコネクタ２０を有するコネク
タボード１６に繋げ電子ユニット本体を一体的に作成す
る。

【００２３】次に、ケース本体１４の側板１２ｂ'に
設けた開口部１７から一体的に作成した電子ユニット本
体のコネクタボード１６上のコネクタ２０を外部に突出
させるようにケース内側から挿し嵌め、続けて階段部
の下方から順に小・中・大の回路基板１をケース本体１
４の開口から押し込み係止部１９によって係止させ、各
階段上に固定する。最後に開口を天板１５により塞い
だうえでこの天板をケース本体にケース本体と同一材料
によって作ったステープルによって固定する。

【００２４】電子ユニットのリサイクルのための分解・
分別に際しては、電子ユニットから開口を塞ぐ天板１
５を取り外し、コネクタボード１６およびすべての回
路基板１を一体として強く引き上げつかみ出す。

【００２５】以上のように本実施形態の電子機器用の筐
体を用いることで組み付け作業は３段階、分解作業は２
段階の作業工程とすることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の電子機
器用の筐体によれば、電子ユニットを構成する主要部品
は上部のみに開口を設けたケース本体、回路基板のみと
することができ、単純な構造の筐体によって筐体の製造
コストを抑えるとともに、部品数を減らし電子ユニット
の製造コストを抑えることができる。

【００２７】また、四方の側板のうち対向する一対の側
板を、その内面が下段から上段に順に広がる複数段の階
段部に形成し、該階段部に大きさの異なる回路基板を下
段から小さい順に両端支持する構造とすることで、複数
の回路基板を小さい順に複数段の階段部に両端支持する
だけで、積層することができ、電子ユニットの製造・組
み立て作業が簡単となり、かつその分解も簡単となる。
さらに、ケース本体を単一材料で一体成形できるので、
高リサイクル率の達成が容易となる。

【００２８】なお、好ましくは本電子機器用の筐体にお
いて前述のマザーボードレス構造を採用することで、電
子ユニット全体の製造コストを下げることができる。ま
た、必要に応じてケース本体の上部を塞ぐ天板を一つだ
け使用することで、回路基板を内部に密閉することがで
きる電子機器用の筐体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電子機器用の筐体の実施形態を示す
縦断面図である。

【図２】 Ａ−Ａ線により切断した状態を示す斜視図で
ある。

【図３】 ブロックイン式の電子機器用の筐体の概略図
である。

【図４】 スロットイン式の電子機器用の筐体の概略図
である。

【符号の説明】

１ 回路基板 ２ 電子ユニット １０ 筐体 １１ 底板 １２ａ，１２ａ'，１２ｂ，１２ｂ' 側板 １３ａ，１３ｂ 階段部 １４ ケース本体 １５ 天板 １６ コネクタボード １７ 開口部 １８ フラットケーブル １９ 係止部 ２０ コネクタ ２２ ネジ ３０ ブロックイン式筐体構造 ３１ 中空管 ３３ 筐体 ４０ スロットイン式筐体構造 ４１ 筐体 ４２ 溝 ４３ スロット ４４ マザーカード ４５ 通電部 ４６ ケーブル ４７ コネクタ ４８，４９ 蓋

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の回路基板を内部に備える電子機器
   用の筐体であって、 該筐体は、底板（１１）およびその四方を囲む側板（１
   ２ａ，１２ａ'，１２ｂ，１２ｂ'）により形成され上面
   が開放されたケース本体（１４）を備え、四方の側板の
   うち少なくとも対向する一対の側板（１２ａ，１２
   ａ'）には、その内面が下段から上段に順に広がる複数
   段の階段部が形成され、該階段部に回路基板（１）が支
   持されるようになっている、ことを特徴とする電子機器
   用の筐体。
2. 【請求項２】 マザーボードとコネクタの機能を有する
   コネクタボード（１６）が、四方の側板のうち前記階段
   部が形成される側板以外の側板（１２ｂ'）に取り付け
   られ、フラットケーブル（１８）によりコネクタボード
   と各回路基板（１）とを接続する、ことを特徴とする請
   求項１に記載の電子機器用の筐体。
3. 【請求項３】 ケース本体（１４）の上面を塞ぐ着脱自
   在な天板（１５）を備える、ことを特徴とする請求項１
   に記載の電子機器用の筐体。