JP2003133756A - 電子ユニットの筐体構造 - Google Patents
電子ユニットの筐体構造Info
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Abstract
用いた側壁を有する筐体構造において、ボルト締め付け
による樹脂部材の破壊等を防止し、かつ、部品点数およ
び組み立て工程数を削減することができる筐体構造の提
供。 【解決手段】 側壁3のフランジ部3aにおいて、樹脂
部材にインサートされた金属板7の水平部7aをフラン
ジ部3aの上面に露出させる。さらに、水平部7aから
ベース板2方向にほぼ垂直に折り曲げた垂直部7bを形
成する。垂直部7bの下端部分には屈曲部7cが形成さ
れる。フランジ部3aを貫通するように形成された貫通
孔8を用いて側壁3をベース板2にボルト締結する際に
は、垂直部7bをベース部2に形成された溝2aに挿入
するように固定する。ボルト締結時の圧縮力は水平部7
aによって分散され、さらに、圧縮力の一部はベース部
2に当接する垂直部7bにより支持される。
Description
電子ユニットの筐体構造に関する。
では、電子部品が発生する電磁波の外部への漏れ防止や
外部からの電磁波の侵入防止等を考慮して、アルミ等の
金属が筐体や筐体カバーの材質として用いられている。
筐体はパワーモジュールやコンデンサ等の電子部品が実
装されるベース板と、電子部品の周囲を囲む側壁部と、
筐体カバーとで構成されている。これらのベース板、側
壁および筐体カバーはそれぞれボルト締結により互いに
接続されている。
して、上述したように側壁全体を金属で構成するのでは
なく、内部に金属板がインサートされた樹脂部材を用い
て側壁を形成する方法が知られている。この場合、イン
サートされた金属板によって電磁波が遮蔽される。
た樹脂製側壁を用いる場合には、側壁とベース板とをボ
ルト締結する構造では、側壁のボルト穴部分がボルトの
締め付け圧力に耐えられるように、貫通孔に金属材料等
で形成されたカラーと呼ばれる支持リングを埋め込む必
要がある。そのため、部品点数の増加や組み立て工程数
の増加という欠点があった。
トされた樹脂部材を用いた側壁を有する筐体構造におい
て、ボルト締め付けによる樹脂部材の破壊等を防止し、
かつ、部品点数および組み立て工程数を削減することが
できる筐体構造を提供することにある。
装されるベース部と、ベース部にネジ締結されるフラン
ジ部を有し、電子部品の周囲を覆う壁部とを備え、壁部
を金属板がインサートされた樹脂部材で形成した筐体構
造に適用される。そして、フランジ部のベース側対向面
と反対側の面に金属部の一部を露出させた金属露出部
と、金属露出部を貫通するように形成されたネジ締結用
貫通孔とを備えて上述の目的を達成する。また、金属露
出部からほぼ垂直にベース部方向に伸延してベース部に
当接する垂直部を設けても良い。さらに、垂直部の当接
部分からフランジ部のベース側対向面に沿って伸延し、
ベース側対向面に露出した底面部を形成するようにして
も良い。さらにまた、垂直部を貫通孔に近接して設ける
ようにしても良い。本発明は、電子部品が実装されるベ
ース部と、ベース部にネジ締結されるフランジ部を有
し、電子部品の周囲を覆う壁部とを備え、壁部を金属板
がインサートされた樹脂部材で形成した筐体構造に適用
され、金属部の一部をフランジ部のベース側対向面に露
出させた底面部と、底面部に複数形成され、頂部がフラ
ンジ部のベース側対向面と反対側の面に露出する凸部
と、各凸部の頂部に形成されたネジ締結用貫通孔とを備
えて上述の目的を達成する。本発明は、電子部品が実装
されるベース部と、ベース部にネジ締結されるフランジ
部を有し、電子部品の周囲を覆う壁部とを備え、壁部を
金属板がインサートされた樹脂部材で形成した筐体構造
に適用され、壁部のベース側部に金属板を露出させてフ
ランジ部を形成したことにより上述の目的を達成する。
結による締め付け圧縮力は金属露出部に作用するので、
圧縮力は金属板に分散される。その結果、ネジ締結用貫
通孔付近の樹脂部材が圧縮力により壊れるのを防止する
ことができる。 (2)請求項2の発明では、請求項1の発明の効果に加
えて次のような効果が得られる。すなわち、ベース部に
当接する垂直部を金属板で形成したことにより、ネジ締
結による締め付け圧縮力の一部がこの垂直部で支持され
る。その結果、フランジ部を構成する樹脂部材が圧縮力
により座屈したり破壊したりするのを防止することがで
きる。 (3)請求項3の発明では、請求項1の発明の効果に加
えて次のような効果が得られる。垂直部でネジ締結によ
る締め付け圧縮力の一部を受けることにより、フランジ
部を構成する樹脂部材が圧縮力により座屈したり破壊し
たりするのを防止することができる。さらに、ネジ締結
の力により底面部がベース部に押圧されるため、底面部
とベース部との接触抵抗が低下して磁気シールド効果が
向上する。 (4)請求項4の発明では、ネジ締結による締め付け圧
縮力が作用する貫通孔に近接して垂直部を設けたので、
樹脂部材の圧縮破壊に対する防止効果をより高めること
ができる。 (5)請求項5の発明によれば、ネジ締結による締め付
け圧縮力は底面部に形成された凸部に作用するので、圧
縮力の一部を凸部で受けるとともに、圧縮力が金属板に
分散される。その結果、フランジ部を構成する樹脂部材
が圧縮力により壊れるのを防止することができる。さら
に、ネジ締結の圧縮力により底面部がベース部に押圧さ
れるため、底面部とベース部との接触抵抗が低下して磁
気シールド効果が向上する。 (6)請求項6の発明によれば、ネジ締結による締め付
け圧縮力が作用するフランジ部を金属板の一部を露出さ
せて形成したので、壁部を構成する樹脂部材が圧縮力に
より破壊するようなことは無い。また、締め付け圧縮力
によって金属板によるフランジ部がベース部に押圧され
るので、底面部とベース部との接触抵抗が低下して磁気
シールド効果が向上する。さらに、フランジ部における
樹脂部材によるモールドが省略されるので、壁部形成時
の樹脂使用量の低減、樹脂成形型の簡略化、および歩留
まりの向上を図ることができる。
の形態を説明する。図1は車両等に搭載される電力変換
装置の概略構成を示す図である。なお、図1では、筐体
内の構造が分かるように筐体の一部を断面とした。筐体
はパワーモジュールやコンデンサ等の電子部品1a,1
bが実装されるベース板2と、側壁3と、筐体カバー4
とで構成されている。5は回路基板であり、不図示の支
持部材によりベース板2に固定されている。車両の場
合、電力変換装置は比較的高温環境であるエンジンルー
ム内に配設されることが多く、ベース板2には電子部品
1の冷却を目的とした冷却手段が設けられている。例え
ば、ベース板2内に冷却水を循環させる経路を形成して
冷却を行う。
への筐体カバー4の取付は、ボルト6によって行われ
る。ベース板2と筐体カバー4はアルミ等の金属から成
るが、側壁3には金属板7がインサートされた樹脂部材
が用いられている。金属板7は上端部および下端部が樹
脂部材から露出していて、それぞれ金属製の筐体カバー
4およびベース板2に接触している。その結果、筐体内
は外部空間に対して電磁シールドされている。
を示す拡大図である。図3は、図2のA−A断面図であ
る。側壁3内にインサートされた金属板7は、側壁3の
下端に形成されたフランジ部3aの上面および内側面に
露出している。図4は金属板7のみを示す図であり、以
下では、金属板7のフランジ部上面に露出している部分
7aを水平部と呼び、フランジ部の内側面に露出してい
る部分7bを垂直部と呼ぶことにする。垂直部7bの下
端部にはV字形状に折り曲げられた屈曲部7cが形成さ
れている。
が形成されており、側壁3はネジ穴9を利用してベース
板2に固定される。そのため、フランジ部3aにはネジ
穴9に対応してボルト用の貫通孔8が複数形成されてい
る。図2に示すように、側壁3はボルト6によりベース
部2に固定される。なお、10は座金であり、11はバ
ネ座金である。フランジ部内側面に設けられた金属板7
の垂直部7bは、フランジ部3の底面よりも下方(ベー
ス板側)に延在しており、その延在部分はベース板2に
形成された溝2aに挿入される。
示す図である。図5(a)に示すように、垂直部7bの
下端に形成された屈曲部7cの厚さ寸法t1は、溝2a
の幅t2よりも大きく設定されている。そのため、垂直
部7bを溝2a内に押し込むようにして屈曲部7cを二
点鎖線で示すように変形させ、図5(b)に示すように
フランジ部3aの底面がベース板2と当接するまで垂直
部7bを挿入する。垂直部7bの図示上下寸法は、この
ときに垂直部7bの下端部分が溝2aの底面に接するよ
うに設定される。その結果、屈曲部7cの弾性力によ
り、垂直部7bとベース板2との接触が良好に保たれ
る。
較するために、従来の筐体構造の一例を図6,7に示
す。図6は図2に示した部分と同様の接続部を示してお
り、図7は図6のB−B断面図である。側壁103内に
インサートされた金属板107の下端部分は、フランジ
部103aの底面側に露出している。そのため、側壁1
03をベース板2に固定すると金属板107の下端部分
107aと金属製ベース板2とが接触し、電磁シールド
として機能する。一方、フランジ部103aの上面側は
樹脂部材で形成されているため、ボルト6を締め付けた
ときの締め付け圧縮力に耐えられるほどの強度を備えて
いない。そのため、ボルト穴が形成されたカラー100
をフランジ部103aに埋め込み、このカラー100に
て締め付け圧縮力を受けるようにしている。その結果、
部品点数の増加や、側壁103を形成する際の工程数が
増加するという欠点があった。
1,2からも分かるように、金属板7の水平部7aはフ
ランジ部3aの上面全体を覆っていて、座金10が樹脂
部材に接触することはない。そのため、ボルト6を締め
付けた際にフランジ部3aの樹脂部材が受ける締め付け
圧縮力は、ボルト近辺だけでなく水平部7a全体に分散
することになる。その結果、ボルト近辺の樹脂部分に対
する圧縮力の集中を避けることができ、樹脂部分が破損
したりするのを防止することができる。さらに、金属板
7の垂直部7bが溝2aの底面に当接しているので、垂
直部7bで圧縮力の一部を受けることになり、締め付け
力が大きな場合であっても樹脂部分に過大な圧縮力がか
からない。
に予め曲げ加工された金属板7を樹脂モールドすること
により側壁3が形成されるので、従来に比べて部品点数
を削減できるとともに、カラー埋め込み作業が無いため
作業工程数の削減も可能となる。
形態の第1変形例を示す図であり、側壁23の下端部分
の構造のみが上述した第1の実施の形態と異なってい
る。図8は側壁23とベース板2との接続部分の拡大図
であり、図9は図8のC−C断面図であり、図10は側
壁23にインサートされた金属板27のみを示す図であ
る。金属板27の下端部分には、水平部27a,27c
および垂直部27bが形成されている。水平部27aは
フランジ部23aの上面側に露出しており、水平部27
cはフランジ部23aの下面側に露出している。また、
垂直部27bはフランジ部23aの内側面に露出してい
る。
び垂直部27bが上述した水平部7aおよび垂直部7b
と同様の機能を有しており、締め付け圧縮力の分散およ
びフランジ部23aの厚さ方向の圧縮力に対する支持部
材として機能する。そのため、ボルト近辺の樹脂部材へ
の圧縮力の集中および樹脂部材への過大な圧縮力の作用
を防止することができる。さらに、第1変形例の場合に
は、ボルト6を締め付けることにより水平部27cがベ
ース板2に押圧されるため、ベース板2と水平部27c
との接触抵抗が低減され磁気シールド効果の向上を図る
ことができる。
形態の第2変形例を示す図であり、側壁33の下端部分
の構造のみが第1の実施の形態と異なっている。図11
は側壁33とベース板2との接続部分の拡大図であり、
図12は図11のD−D断面を示す斜視図である。図1
3は側壁33にインサートされた金属部37のみを示す
図であり、図4と同様に下端部分の形状を示した。図1
4は図13のH矢視図である。金属板37の下端部分に
は、水平部37a,37cおよび垂直部37bで構成さ
れる凹部が形成されている。この凹部内はモールド用の
樹脂部材により満たされている。水平部37aはフラン
ジ部33aの上面側に露出しており、その露出面は凹部
内の樹脂部材の表面と同一面を形成している。一方、水
平面37cはフランジ部33aの底面側に露出してい
る。
結用の貫通孔8が形成されている。座金10,バネ座金
11が装着されたボルト6により側壁33をベース板2
に固定したとき、座金11はフランジ部33aの樹脂部
分および金属板37の水平部37aの両方に接触する。
そのため、水平部37aによりボルト6による締め付け
圧縮力を分散させることができる。また、フランジ部2
3aの厚さ方向の圧縮力に対しては、2つの垂直部37
bが支持部材として機能する。第2変形例では、第1変
形例と比較して垂直部37bが2つあり、さらにそれら
が貫通孔8の近接して設けられているため、圧縮力に対
する支持部材としてより大きな効果を発揮することがで
きる。そのため、ボルト近辺の樹脂部材への圧縮力の集
中および樹脂部材への過大な圧縮力の作用を防止するこ
とができる。また、フランジ部33aの底面側に露出し
た水平部37cが図9の水平部27cと同様にベース板
2と接触するため、磁気シールド効果をより高めること
ができる。
形態の第3変形例を示す図であり、側壁43の下端部分
の構造のみが第1の実施の形態と異なっている。図15
は側壁43とベース板2との接続部分の拡大図であり、
図16は図15のE−E断面を示す斜視図である。ま
た、図17は側壁43にインサートされた金属部47の
みを示す図であり、図4と同様に下端部分の形状を示し
た。金属部47その下端部分がL字形状に折り曲げられ
ており、折り曲げられてできた水平部47cはフランジ
部43aの底面側に露出している。図17に示すよう
に、金属板47の水平部47cにはバーリング加工によ
り台形部47dが複数形成されている。
された水平部47cは樹脂モールドされてフランジ部4
3aの一部を構成している。水平部47cはフランジ部
43aの底面側に露出し、ベース板2と接触している。
樹脂モールドされた台形部47dの中心部分にはボルト
締結用の貫通孔8が形成されており、貫通孔8のフラン
ジ上面側には座金10用の座ぐり49が形成されてい
る。台形部47dの上端と座ぐり49の面とは一致して
いる。もちろん、座ぐり9を形成せずに、台形部47d
の上端とフランジ部43aの上面とが一致するようにフ
ランジ部43aを形成しても良い。
ト6により壁部43をベース板2に固定すると、台形部
47dはボルト6の締め付け圧縮力に対する支持部材と
して機能する。その結果、ボルト近辺の樹脂部材への圧
縮力の集中を緩和するとともに、樹脂部材への過大な圧
縮力の作用を防止することができる。また、このときの
圧縮力により水平部47cとベース板2との接触抵抗が
低減されるので、磁気シールド効果をより高めることが
できる。
形態の第4変形例を示す図であり、側壁53の下端部分
の構造のみが上述した第1の実施の形態と異なってい
る。図18は側壁53とベース板2との接続部分の拡大
図であり、図19は図18のF−F断面を示す斜視図で
ある。また、図20は側壁53にインサートされた金属
部57のみを示す図であり、図4と同様に下端部分の形
状を示した。第4変形例では、第3変形例と同様に金属
板57の下端部分にL字形状に折り曲げられた水平部5
7cを形成し、この水平部57cがフランジ部53aの
一部を構成するようにした。図19に示すように水平部
57cには台形部57dが形成されており、台形部57
dの頂部には水平部57eが形成されている。水平部5
7eの中央にはボルト締結用の貫通孔8が形成されてい
る。
面と同一平面となるように形成されている。そのため、
水平部57eおよび台形部57dはボルト締め付け圧縮
力に対して支持部材として機能しており、ボルト近辺の
樹脂部材への圧縮力の集中を緩和されるとともに、樹脂
部材への過大な圧縮力の作用を防止することができる。
また、水平部47cがフランジ部53aの底面側に露出
してベース板2と接触しているので、ボルト締め付け時
の圧縮力により水平部47cとベース板2との接触抵抗
が低減され、磁気シールド効果が向上する。
形態の第5変形例を示す図であり、側壁63の下端部分
の構造のみが上述した第1の実施の形態と異なってい
る。図21は側壁63とベース板2との接続部分の拡大
図であり、図22は図21のG−G断面を示す斜視図で
ある。また、図23は側壁63にインサートされた金属
部67のみを示す図であり、下端部分の形状を示した。
第5変形例では、側壁63のフランジ部63aを金属板
67の一部で形成するようにした。フランジ部63aを
構成する金属板67は、押し出し加工により矩形断面の
筒状に成形されており、上面67a、側面67bおよび
下面67cを有している。さらに、上面67aと下面6
7cとの間にはリブ67fが形成されている。
面67cを貫通する貫通孔8がそれぞれ形成されてお
り、この貫通孔8を用いて壁部63をベース板2にボル
ト締結する。このように、ボルト締結に関わるフランジ
部63aが金属板67の一部で形成されているため、ボ
ルト締め付け圧縮力によって樹脂部材が破壊するような
ことがない。また、フランジ部63aが金属板67の一
部であるため、ベース板2との接触が良好に保たれ、磁
気シールド効果を向上させることができる。
けられ、締め付け圧縮力に対する補強のために設けてい
るものである。圧縮力の設定に応じてリブ57の厚さを
変えることにより、フランジ部63aに十分な強度を持
たせることができる。さらに、第5変形例では、フラン
ジ部63aが金属板67で形成されているため、樹脂モ
ールドする範囲を小さくすることができ、樹脂量の低
減、および樹脂モールドの形状の簡易化による樹脂成形
型の簡略化と歩留まりの向上を図ることができる。
る電力変換装置を例に説明したが、本発明は車両用に限
らず様々な電子ユニットの筐体構造に適用することがで
きる。
の要素との対応において、ベース板2はベース部を、側
壁3,23,33,43,53,63,103は壁部
を、金属板7,27,37,47,57,67,107
は金属部を、水平部7a,37aは金属露出部を、水平
部27c,37c,47c,57cは底面部をそれぞれ
構成する。
示す斜視図である。
である。
斜視図である。
り、(a),(b)の順に挿入される。
03とベース板102との接続部分の拡大図である。
板2との接続部分の拡大図である。
を示す斜視図である。
ス板2との接続部分の拡大図である。
を示す斜視図である。
ス板2との接続部分の拡大図である。
を示す斜視図である。
ス板2との接続部分の拡大図である。
を示す斜視図である。
ス板2との接続部分の拡大図である。
を示す斜視図である。
3a フランジ部 4 筐体カバー 5 回路基板 6 ボルト 7,27,37,47,57,67,107 金属板 7a,27a,27c,37a,37c,47c,57
c,57e 水平部 7b,27b,37b 垂直部 7c 屈曲部 8 貫通孔 9 ネジ穴 47d,57d 台形部 67a 上面 67c 下面 67f リブ
Claims (6)
- 【請求項1】 電子部品が実装されるベース部と、前記
ベース部にネジ締結されるフランジ部を有し、前記電子
部品の周囲を覆う壁部とを備え、前記壁部を金属板がイ
ンサートされた樹脂部材で形成した筐体構造において、 前記フランジ部のベース側対向面と反対側の面に前記金
属部の一部を露出させた金属露出部と、 前記金属露出部を貫通するように形成されたネジ締結用
貫通孔とを備えることを特徴とする筐体構造。 - 【請求項2】 請求項1に記載の筐体構造において、 前記金属露出部からほぼ垂直にベース部方向に伸延して
前記ベース部に当接する垂直部を設けたことを特徴とす
る筐体構造。 - 【請求項3】 請求項2に記載の筐体構造において、 前記垂直部の当接部分から前記フランジ部のベース側対
向面に沿って伸延し、前記ベース側対向面に露出した底
面部をさらに設けたことを特徴とする筐体構造。 - 【請求項4】 請求項2または3に記載の筐体構造にお
いて、 前記垂直部を前記貫通孔に近接して設けたことを特徴と
する筐体構造。 - 【請求項5】 電子部品が実装されるベース部と、前記
ベース部にネジ締結されるフランジ部を有し、前記電子
部品の周囲を覆う壁部とを備え、前記壁部を金属板がイ
ンサートされた樹脂部材で形成した筐体構造において、 前記金属部の一部を前記フランジ部のベース側対向面に
露出させた底面部と、 前記底面部に複数形成され、頂部が前記フランジ部の前
記ベース側対向面と反対側の面に露出する凸部と、 前記各凸部の頂部に形成されたネジ締結用貫通孔とを備
えることを特徴とする筐体構造。 - 【請求項6】 電子部品が実装されるベース部と、前記
ベース部にネジ締結されるフランジ部を有し、前記電子
部品の周囲を覆う壁部とを備え、前記壁部を金属板がイ
ンサートされた樹脂部材で形成した筐体構造において、 前記壁部のベース側部に前記金属板を露出させて前記フ
ランジ部を形成したことを特徴とする筐体構造。
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---|---|---|---|
JP2001327497A JP3931620B2 (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 電子ユニットの筐体構造 |
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