JP2006032398A - 回路基板とハウジングとの結合構造 - Google Patents

回路基板とハウジングとの結合構造 Download PDF

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Abstract

【課題】 ハウジングに設けられた拘束部材を回路基板に形成された開口の縁部を削ることなく開口内に円滑に挿入することができる回路基板とハウジングとの結合構造を提供する。
【解決手段】 回路基板19をロアハウジング部材12に結合させる際、該ロアハウジング部材の底壁17に設けられ、ロアハウジング部材12への回路基板19の結合のための各フック21を回路基板19に形成された開口22及び各切欠き23に挿入するときに、各フック21の柱部24の先端部24aに形成された各係止部25の傾斜面25aが、回路基板19のロアハウジング部材12の底壁17に向き合う一方の面19aにおける開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aに当たり該各縁部上を開口22及び各切欠き23内へ向けて摺動することにより各係止部25の傾斜面25aと開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aとの間に生じる摩擦をそれぞれ低減するための摩擦低減部材26を回路基板19の前記一方の面19aにおける開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aに設ける。
【選択図】 図3

Description

本発明は、回路基板と該回路基板を収容するハウジングとの結合構造に関し、例えば車両に設けられる計器のハウジングと該ハウジング内に収容される回路基板とを結合するのに好適な回路基板とハウジングとの結合構造に関する。
従来、例えば車両に設けられる計器のような電気機器として、ハウジングと、電気機器のための電子部品が取り付けられ、ハウジング内に該ハウジングの壁面から所定の間隔をおいて配置される回路基板とを備える電気機器が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
ハウジングは、例えばプラスチックのような合成樹脂で形成されており、その前記壁面には、該壁面から回路基板へ向けて伸びる柱部と、該柱部の先端に設けられた係止部とを有するフックがハウジングと一体に設けられている。回路基板には、フックの挿通を許す開口が形成されている。フックの係止部は、回路基板のハウジングの前記壁面に向き合う面における開口の縁部に係止可能である。
回路基板をハウジングに結合する際、回路基板の開口内にフックを挿入し、該フックの係止部を開口の縁部に係止する。これにより、回路基板をハウジングに結合することができる。
特開平8−202236号(第3−4頁、第1図)
しかしながら、回路基板に形成された開口にハウジングの壁面に設けられたフックのような拘束部材を挿入する際、フックの係止部が、回路基板のハウジングの前記壁面に向き合う面における開口の縁部に当たり該縁部上を開口内へ向けて摺動したとき、係止部と開口の縁部との間に大きな摩擦が生じる。一般的に、回路基板の硬度は、プラスチックのような合成樹脂で形成されたハウジングの硬度よりも低いため、係止部と開口の縁部との間の摩擦により、開口の縁部が部分的に削られてしまう。
開口の縁部が削られると、その削りカスによりハウジング内が汚れてしまう。特に、車両用計器のように透明部材が設けられた電気機器では、削りカスによる汚れが目立ち、見栄えの悪化を招く。また、開口の縁部の削りカスが回路基板上に取り付けられた例えば電子素子に付着すると、電気的な接触不良が生じる虞がある。
本発明の目的は、ハウジングに設けられた拘束部材を回路基板に形成された開口の縁部を削ることなく開口内に円滑に挿入することができる回路基板とハウジングとの結合構造を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、ハウジングと、電子部品が取り付けられる回路基板であって前記ハウジング内に該ハウジングの壁面に対向し、該壁面から所定の間隔をおいて配置される回路基板との結合構造であって、前記ハウジングの前記壁面には、該壁面から前記回路基板へ向けて伸び、前記回路基板にその板厚方向へ貫通して形成された開口を経て前記回路基板を貫通し、前記ハウジングに対する前記回路基板の移動を拘束する拘束部材が設けられており、前記回路基板の前記ハウジングの前記壁面に向き合う一方の面における前記開口の縁部には、前記開口への前記拘束部材の挿入時における該拘束部材と前記開口の前記縁部との間の摩擦を低減するための摩擦低減部材が設けられていることを特徴とする。
上記の構成によれば、回路基板の前記一方の面における開口の縁部に、開口への拘束部材の挿入時における該拘束部材と開口の縁部との間の摩擦を低減するための摩擦低減部材が設けられていることから、開口への拘束部材の挿入時に該拘束部材が開口の縁部に当たり該縁部上を開口内へ向けて摺動したときに、従来のように拘束部材と開口の縁部との間に生じる摩擦による開口の縁部の削れを招くことなく拘束部材を開口内に円滑に挿入することができる。これにより、本発明を例えば車両用計器に適用した場合、従来のように削りカスによる見栄えの悪化や回路基板の電気的な接触不良等を招くことはない。
また、摩擦低減部材により、開口へのフックの挿入時に該フックの係止部と開口の縁部との間に生じる摩擦が低減することから、従来よりもたとえ剛性の高いフックを用いたとしても、開口へのフックの挿入時における開口の縁部が削れることを確実に防止することができる。これにより、フックの剛性を高めることができるので、回路基板とハウジングとの結合を従来に比べてより確実に強固にすることができる。
拘束部材に、ハウジングの壁面から回路基板へ向けて伸びる柱部と、該柱部の先端に形成された係止部とを有するフックを用いることができ、該フックの係止部を、回路基板の前記一方の面と反対側に位置する他方の面における開口の縁部に係止可能に形成することができる。
この場合、回路基板の開口へのフックの挿入時に、該フックの係止部が開口の縁部に当たり該縁部上を摺動したときに、係止部と開口の縁部との間に生じる摩擦による開口の縁部の削れを招くことなくフックを開口内に円滑に挿入することができる。
また、拘束部材に、ハウジングの壁面から回路基板へ向けて伸び、ハウジングへの回路基板の結合位置を規定するための位置決めピンを用いることができる。
この場合、ハウジングの壁面に、該ハウジングへの回路基板の結合位置を規定するための位置決めピンが設けられていることから、回路基板をハウジングに所定の結合位置で容易に結合することができる。また、開口への位置決めピンの挿入時に該位置決めピンの先端が開口の縁部に当たり該縁部上を開口内へ向けて摺動したときに、位置決めピンの先端と開口の縁部との間に生じる摩擦による開口の縁部の削れを招くことなく位置決めピンを開口内に円滑に挿入することができる。
摩擦低減部材にはんだを用いることができる。この場合、回路基板に例えば電子素子をはんだ付けするときに、回路基板に形成された開口又は挿通孔の各縁部にはんだを容易に固着することができる。これにより、工程数の増加を抑制することができるので、作業効率の向上を確実に図ることができる。また、開口の縁部に固着されたはんだは、開口へのフックの挿入時に生じるフックの係止部と開口の縁部との間の摩擦によりたとえ変形したとしても開口の縁部から剥離し難いので、フックの係止部と開口の縁部との間の摩擦により開口の縁部が削れることをより確実に防止することができる。更に、開口の縁部に固着されたはんだは開口の縁部から剥離し難いことから、剥離したはんだが回路基板に付着することによる電気的な接触不良を招くことを確実に防止することができる。
また、ハウジングに、車両に設けられる計器のハウジングを用いることができる。
本発明によれば、回路基板のハウジングの壁面に向き合う面における開口の縁部に設けられた摩擦低減部材により、開口への拘束部材の挿入時に該拘束部材が開口の縁部に当たり該縁部上を開口内へ向けて摺動したとき、従来のように拘束部材と開口の縁部との間の摩擦による開口の縁部の削れを招くことなく拘束部材を開口内に円滑に挿入することができる。
本発明を図示の実施例に沿って説明する。
本実施例では、本発明を車両に設けられた車両用計器に適用した例を示す。
本発明に係る車両用計器10は、図1に示すように、車速計及びエンジンの回転数計を備える指針式のコンビネーションメータである。車両用計器10は、一端11aが開放するアッパハウジング部材11と、該アッパハウジング部材の開放端11aを閉鎖するロアハウジング部材12とを有するハウジング13を備える。ハウジング13は、図示の例では、例えばプラスチックのような合成樹脂で成形されている。
アッパハウジング部材11には、その開放端11aの反対側の端部に開口14が形成されている。アッパハウジング部材11内には、車速及びエンジン回転数をそれぞれ示す目盛り及び数字等からなる図示しない表示部が設けられた表示板15がアッパハウジング部材11の開口14を閉鎖するように配置されている。また、アッパハウジング部材11には、透光性を有するカバー部材16が表示板15を覆うように設けられている。
ロアハウジング部材12は、図2に示すように、アッパハウジング部材11の開放端11aを閉鎖するための底壁17と、該底壁の周縁部から底壁17のアッパハウジング部材11側と反対側へ向けて立ち上がる周壁18とを備える。
ロアハウジング部材12内には、回路基板19が配置されている。すなわち、回路基板19は、図示の例では、アッパハウジング部材11とロアハウジング部材12との間に配置されているのではなく、ロアハウジング部材12の底壁17のアッパハウジング部材11側と反対側に配置されている。回路基板19は、従来と同様に、ロアハウジング部材12の底壁17に該底壁から回路基板19へ向けて伸びるように形成された複数の図示しないスタッドの各先端面上に底壁17に平行に配置されている。回路基板19は、従来よく知られているように、ガラス繊維が含まれた絶縁材料で成形されており、その硬度はハウジング13の硬度より低い。
回路基板19のロアハウジング部材12の底壁17に向き合う一方の面19aすなわち表面19aと反対側に位置する他方の面19bすなわち裏面19bには、一対の計器ムーブメント20が互いに間隔をおいて取り付けられている。各計器ムーブメント20は、従来よく知られているように、回路基板19に設けられた図示しない制御回路でその駆動が制御され、表示板15の前記各表示部をそれぞれ指し示すための図示しない指針を測定値に応じた回動位置まで回動させる。
回路基板19には、ロアハウジング部材12の底壁17に設けられた後述するフック21の挿通を許す開口22が形成されている。また、回路基板19の周縁部19cには、ロアハウジング部材12の底壁17に設けられた後述するフック21が係合可能な複数の切欠き23が形成されている。
ロアハウジング部材12の底壁17の回路基板19に対向する面すなわち裏面には、回路基板19をロアハウジング部材12に結合するための複数の前記したフック21が回路基板19の開口22及び各切欠き23に対応してロアハウジング部材12と一体に設けられている。各フック21は、ロアハウジング部材12への回路基板19の結合時に、回路基板19の開口22及び各切欠き23にそれぞれ挿入される。
各フック21は、図3(b)及び図4(b)に示すように、ロアハウジング部材12の底壁17から回路基板19へ向けて伸びる板状の柱部24と、該柱部の先端部24aに連なって形成された係止部25とをそれぞれ有する。係止部25は、図示の例では、柱部24の先端24aから柱部24の一側へ該柱部の軸線に直角に突出している。係止部25の突出端面25aは、柱部24の先端部24aへ向けて先細りの三角形状をなすように傾斜している。これにより、回路基板19の開口22及び各切欠き23への各フック21の挿入が容易になる。
各フック21は、開口22及び切欠き23への各フック21の挿入時に各係止部25の突出端面25aすなわち傾斜面25aが回路基板19の表面19aにおける開口22及び切欠き23の各縁部22a,23aに当接するように、ロアハウジング部材12の底壁17に設けられている。また、各フック21は、ロアハウジング部材12への回路基板19の結合状態では、該回路基板の裏面19bにおける開口22及び切欠き23のそれぞれの縁部22b,23bに係止している。
本発明に係る回路基板19とハウジング13との結合構造では、図3及び図4に示すように、回路基板19の表面19aにおける開口22及び各切欠き23のそれぞれの縁部22a,23aに、摩擦を低減するための摩擦低減部材26が設けられている。
各摩擦低減部材26は、図示の例では、はんだで形成されている。各摩擦低減部材26は、図3(a)及び図4(a)に示すように、ロアハウジング部材12への回路基板19の結合時に各フック21の各係止部25の傾斜面25aが当接する回路基板19の表面19aにおける開口22及び切欠き23の縁部22a,23aに該各縁部に沿ってそれぞれ設けられている。
回路基板19をロアハウジング部材12に結合する際、回路基板19をその開口22及び各切欠き23がロアハウジング部材12に設けられた各フック21に対応するようにロアハウジング部材12の底壁17上に配置し、回路基板19をロアハウジング部材12の底壁17へ向けて押し込む。このとき、前記したように、各フック21の各係止部25の傾斜面25aが回路基板19の表面19aにおける開口22及び切欠き23の各縁部22a,23aに当接することから、回路基板19をロアハウジング部材12の底壁17へ向けて押し込むと、各フック21はその各係止部25の傾斜面25aを開口22又は切欠き23の各縁部22a,23aに摺りながら撓み変形する。このとき、回路基板19の表面19aにおける開口22及び切欠き23の各縁部22a,23aには、前記したように、摩擦低減部材26が設けられていることから、各係止部25の傾斜面25aと開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aとの間の摩擦がそれぞれ低減される。これにより、開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aは、各係止部25の傾斜面25aと開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aとの間の摩擦により削られることなく、各フック21の各係止部25を容易に乗り越えることができる。開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aが各フック21の各係止部25を乗り越えると、各フック21は撓み変形した状態から無負荷の状態に復帰する。これにより、各フック21の各係止部25が回路基板19の裏面19bにおける開口22及び各切欠き23の各縁部22b,23bに係止される。この係止により、回路基板19は、各フック21の各係止部25とロアハウジング部材12の底壁17に設けられた前記各スタッドの前記各先端面との間に挟持され、これにより、ロアハウジング部材12への回路基板19の結合が完了する。
本実施例によれば、前記したように、回路基板19の表面19aにおける開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aに、開口22及び各切欠き23への各フック21の挿入時における各係止部25と開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aとの間の摩擦をそれぞれ低減するための摩擦低減部材26であるはんだが設けられている。このことから、開口22及び各切欠き23への各フック21の挿入時に該各フックの各係止部25が開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aに当たり該各縁部上を開口22及び各切欠き23内へ向けてそれぞれ摺動したときに、従来のようにフック21の係止部25と開口22の縁部22aとの間、又は、各フック21の各係止部25と各切欠き23の各縁部23aとの間に生じる摩擦による開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aの削れを発生させることなく各フック21を開口22及び各切欠き23内に円滑に挿入することができる。これにより、本実施例のように透光性を有するカバー部材が設けられた車両用計器に本発明を適用した場合、従来のように削りカスによる見栄えの悪化や回路基板の電気的な接触不良を招くことを確実に防止することができる。
また、前記したように、摩擦低減部材26がはんだで形成されていることから、回路基板19に例えば電子素子をはんだ付けするときに、回路基板19の開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aにそれぞれはんだを固着することができる。これにより、工程数の増加を抑制することができるので、作業効率の向上を確実に図ることができる。
また、開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aに固着されたはんだは、開口22及び切欠き23への各フック21の挿入時に生じる該各フックの係止部25と開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aとの間の摩擦によりたとえ変形したとしても、開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aから剥がれ難いので、各フック21の係止部25と開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aとの間の摩擦により開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aが削れることをより確実に防止することができる。
更に、開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aに固着されたはんだが各縁部22a,23aから剥離し難いことから、剥離したはんだが回路基板19に付着することによる電気的な接触不良を招くことを確実に防止することができる。
一般的に、回路基板19とロアハウジング部材12との結合をより強固にするには、各フック21を剛性の強い材料で形成し、各フック21の弾性力を高めることが必要である。
しかしながら、従来の構造でフック21の剛性を単に強くすると、例えば開口22へのフック21の挿入時にフック21の係止部25が開口22の縁部22aに当たったときに、係止部25と開口22の縁部22aとの間に生じる摩擦が大きくなるため、開口22の縁部22aがより削られ易くなってしまう。
これに対し、本実施例によれば、回路基板19のロアハウジング部材12の底壁17に向き合う一方の面19aにおける開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aに摩擦低減部材26がそれぞれ設けられていることから、たとえ剛性の強いフック21を用いたとしても、開口22及び各切欠き23への各フック21の挿入時における各係止部25と開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aのそれぞれとの間の摩擦が従来に比べて確実に低減されるため、従来のように各係止部25と開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aのそれぞれとの間に生じる摩擦による開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aの削れを防止することができる。従って、フック21の剛性を高めることができるので、回路基板19とロアハウジング部材12との結合を従来に比べてより確実に強固にすることができる。
本実施例では、回路基板19のロアハウジング部材12の底壁17に向き合う面における開口22及び各切欠き23の各縁部22a,23aに摩擦低減部材26が設けられた例を示したが、これに代えて、図5に示すように、本発明をロアハウジング部材12への回路基板19の結合位置を規定するための位置決めピンに適用することができる。
位置決めピン27は、ロアハウジング部材12の底壁17の回路基板19の挿通孔28に整合する位置に設けられており、ロアハウジング部材12の底壁17から回路基板19へ向けて伸びている。位置決めピン27は、ロアハウジング部材12への回路基板19の結合時に、各フック21の各係止部25の傾斜面25aが回路基板19の前記一方の面における開口22及び切欠き23の各縁部22a,23aに当接するように回路基板19を位置決めする。
回路基板19には、該回路基板の板厚方向へ位置決めピン27の挿通を許す挿通孔28が形成されている。回路基板19の表面19aにおける挿通孔28の縁部28aには、挿通孔28への位置決めピン27の挿入時における位置決めピン27の先端27aと挿通孔28の縁部28aとの間の摩擦を低減するための前記したと同様の摩擦低減部材26が設けられている。
摩擦低減部材26は、図5に示す例では、回路基板19の表面19aにおける挿通孔28の縁部28aにその略全周に亘って設けられている。
図5に示す例によれば、ロアハウジング部材12の底壁17に、ロアハウジング部材12への回路基板19の結合位置を規定するための位置決めピン27が設けられていることから、回路基板19をロアハウジング部材12に所定の結合位置で容易に結合することができる。また、回路基板19の表面19aにおける挿通孔28の縁部28aに摩擦低減部材26が設けられていることから、挿通孔28への位置決めピン27の挿入時に該位置決めピンの先端27aが挿通孔28の縁部28aに当たり該縁部上を挿通孔28内へ向けて摺動したときに、位置決めピン27の先端27aと挿通孔28の縁部28aとの間に生じる摩擦による挿通孔28の縁部28aの削れを招くことなく位置決めピン27を挿通孔28内に円滑に挿入することができる。
本実施例では、摩擦低減部材26にはんだを用いた例を示したが、これに代えて、開口22、各切欠き23及び挿通孔28への各フック21及び位置決めピン27のそれぞれの挿入時における各係止部25及び位置決めピン27の先端27aと開口22、各切欠き23及び挿通孔28の各縁部22a,23a,28aとの間の摩擦を低減することができる材料で形成される部材であれば適宜用いることができる。
また、本実施例では、ハウジング13に対する回路基板19の移動を拘束する拘束部材にフック21及び位置決めピン27を用いた例を示したが、これに代えて、フック21及び位置決めピン27以外の拘束部材を用いることができる。
本実施例では、本発明を車両の指針式の車両用計器10に用いた例を示したが、これに代えて、車両に設けられる例えばデジタル表示式の計器のように指針式以外の計器に本発明を用いることができ、また、車両に設けられる計器以外の電気機器に本発明を適用することができる。
本実施例では、回路基板19がロアハウジング部材12の底壁17のアッパハウジング部材11側と反対側に配置された例を示したが、これに代えて、回路基板19が例えばアッパハウジング部材11内とロアハウジング部材12との間に配置された電気機器に本発明を適用することができる。
本発明に係る回路基板とハウジングとの結合構造が適用された車両用計器を概略的に示す分解斜視図である。 本発明の要部を概略的に示す分解斜視図である。 (a)は、本発明に係る回路基板に形成された開口にロアハウジング部材に設けられたフックが挿入された状態をロアハウジング部材側から見た縦断面図であり、(b)は、(a)のI−I線に沿った縦断面図である。 (a)は、本発明に係る回路基板の周縁部に形成された切欠きにロアハウジング部材に設けられたフックが挿入された状態をロアハウジング部材側から見た縦断面図であり、(b)は、(a)のII−II線に沿った縦断面図である。 (a)は、本発明に係る回路基板に形成された挿通孔にロアハウジング部材に設けられた位置決めピンが挿入された状態をロアハウジング部材側から見た縦断面図であり、(b)は、(a)のIII−III線に沿った縦断面図である。
符号の説明
13 ハウジング
19 回路基板
17 壁面(ロアハウジング部材の底壁)
22,23,28 開口(開口、切欠き及び挿通孔)
21,27 拘束部材(フック、位置決めピン)
19a 一方の面(回路基板の表面)
22a,22b,23a,23b,28a 縁部(開口、切欠き及び挿通孔の縁部)
28 摩擦低減部材
24 柱部
24a 先端
25 係止部
19b 他方の面(回路基板の裏面)
10 計器

Claims (5)

  1. ハウジングと、電子部品が取り付けられる回路基板であって前記ハウジング内に該ハウジングの壁面に対向し、該壁面から所定の間隔をおいて配置される回路基板との結合構造であって、前記ハウジングの前記壁面には、該壁面から前記回路基板へ向けて伸び、前記回路基板にその板厚方向へ貫通して形成された開口を経て前記回路基板を貫通し、前記ハウジングに対する前記回路基板の移動を拘束する拘束部材が設けられており、前記回路基板の前記ハウジングの前記壁面に向き合う一方の面における前記開口の縁部には、前記開口への前記拘束部材の挿入時における該拘束部材と前記開口の前記縁部との間の摩擦を低減するための摩擦低減部材が設けられていることを特徴とする回路基板とハウジングとの結合構造。
  2. 前記拘束部材は、前記ハウジングの前記壁面から前記回路基板へ向けて伸びる柱部と、該柱部の先端に形成された係止部とを有するフックであり、該フックの前記係止部は、前記回路基板の前記一方の面と反対側に位置する他方の面における前記開口の縁部に係止可能であることを特徴とする請求項1に記載の回路基板とハウジングとの結合構造。
  3. 前記拘束部材は、前記ハウジングの前記壁面から前記回路基板へ向けて伸び、前記ハウジングへの前記回路基板の結合位置を規定するための位置決めピンであることを特徴とする請求項1に記載の回路基板とハウジングとの結合構造。
  4. 前記摩擦低減部材は、はんだであることを特徴とする請求項1に記載の回路基板とハウジングとの結合構造。
  5. 前記ハウジングは、車両に設けられる計器のハウジングであることを特徴とする請求項1に記載の回路基板とハウジングとの結合構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111770658A (zh) * 2020-07-09 2020-10-13 宁波公牛电器有限公司 电气模组框架及电气装置

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