JP2009111143A - 電子装置の筐体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】例えばバックボードに多数の基板が接続された構成など、収納する基板などの重量が重くなる場合であっても、筐体を積み重ねた際に充分な強度で保持することができ、かつ、筐体増設のために特に複雑な構造を必要とせず、簡単な手間で増設でき、さらに、基本装置の筐体と増設装置の筐体とを別々に製造する必要のない筐体構造を提供する。
【解決手段】複数の基板を略水平方向に並べて収納できる構成であって、筐体の垂直方向における一方に嵌合凸部を備え、他方にその嵌合凸部と嵌合可能な嵌合凹部を備えるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばバックボードに多数の基板が接続された構成など、電子部品が実装された複数枚の基板を収納する電子装置の筐体構造に関する。

電子装置の筐体構造として、筐体内の支持板にネジ穴を設け、その支持板間に予め増設分を見込んだ枚数の基板を収容可能にするものがある。
バックボードに多数の基板が接続された構成など、重量が重くなる構成では、筐体にもその重量に耐えられるだけの強度を持たせる必要がある。同時に、目的や用途に応じて基板を増設できるようにすると、基板増設分の余地を予め確保しておく必要がある。

また、本発明の関連技術として、電子制御ユニットを搭載した電気回路基板を収容する略コの字型の中間ケースを基板の枚数だけ積層し、上下カバーを加え、そのカバーおよび中間ケースに雄ネジを挿通させて固定するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、本発明の関連技術として、単位キャビネットの枠体の両側における各端部、各側に設けられる合計４箇所の嵌め込み部を嵌め込むことにより、基礎キャビネットの上に上部キャビネットを積み重ねられるようにし、内部空間が上下方向に吹き抜ける構成にしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

また、本発明の関連技術として、キャビネットの増設のために、増設キャビネットのＬ型側板に設けてある爪を、基本キャビネットのＬ型側板に設けてある角穴に落とし込み、かつ、これと同時に、増設キャビネットの支柱板に設けてある爪を基本キャビネットの支柱板に設けてある曲げ部の手前に落とし込むものがある。このものでは、こうして各爪をそれぞれ落とし込んだ後、増設キャビネットを後方にスライドさせ、各爪を所定位置に引っかける。そして、増設キャビネットのＬ型側板に設けてある穴を、基本キャビネットのネジ穴の位置に合わせ、ネジで固定するようにしている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００６−１４０２００号公報 特開平６−９００８９号公報 特開平７−９５６２６号公報

しかしながら、上述した電子装置の筐体構造のように、運用後に基板を増設する余地を見込んだ筐体とすると、基板の増設がないまたは少ない場合に、増設用の不要なスペースを有した筐体となってしまう。この場合、外形寸法が不必要に大きな装置となってしまうと共に、不経済でもある。
逆に、基板増設の余地を見込まない筐体とした場合、運用後に増設要求が発生してしまうと、新たに装置を準備する必要が生じてしまう。

また、上述した特許文献１のものは、長い雄ネジを挿通させるだけで全体を固定するなど、自動車等の車両にもちいる電子制御ユニットとして必要枚数の電子制御基板のみを用いるようにするものであり、車内空間などの小規模な基板に用いるものであった。すなわち、バックボードに多数の基板が接続された構成など、重量が重くなる構成に対して充分な強度を持たせることについてまで考慮されたものではなかった。
また、基板の平面部の上に基板を積み上げていくこととなるため、多くの枚数の基板を接続できるようにしようとすると底面積に対して高さが高くなり過ぎ、不安定になる虞があった。すなわち、多くの枚数の基板を接続できるようにする構成についてまで考慮されたものではなかった。

また、上述した特許文献２のものは、はめ込み部を嵌め込んでいくことでキャビネットを積み重ねていくものであり、例えばバックボードに多数の基板が接続された構成など、重量が重くなる各筐体を高い強度で接合させることについてまで考慮されたものではなかった。
また、上下方向に吹き抜ける内部空間に沿って、基板の平面部をそのまま積み上げていくこととなるため、多くの枚数の基板を接続できるようにしようとすると底面積に対して高さが高くなり過ぎ、不安定になる虞があった。すなわち、多くの枚数の基板を接続できるようにする構成についてまで考慮されたものではなかった。
さらに、基礎キャビネットと上部キャビネットとを別々に製造する必要があるものであった。

また、上述した特許文献３のものは、基本キャビネットと増設キャビネットとを接合させるために複雑な爪構造を必要とし、また、増設のためには、小さな爪を小さな穴に嵌合させた上で、重量のある筐体を横にスライドさせてネジ穴を位置合わせしてネジ止めするといった手間がかかっていた。
さらに、基本キャビネットと増設キャビネットとを別々に製造する必要があるものであった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、例えばバックボードに多数の基板が接続された構成など、収納する基板などの重量が重くなる場合であっても、筐体を積み重ねた際に充分な強度で保持することができ、かつ、筐体増設のために特に複雑な構造を必要とせず、簡単な手間で増設でき、さらに、基本装置の筐体と増設装置の筐体とを別々に製造する必要のない電子装置の筐体構造を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明に係る電子装置の筐体構造は、複数の基板を略水平方向に並べて収納する筐体構造であって、上記筐体の垂直方向における一方に嵌合凸部が設けられ、他方に該嵌合凸部と嵌合可能な嵌合凹部が設けられたことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、例えばバックボードに多数の基板が接続された構成など、収納する基板などの重量が重くなる場合であっても、筐体を積み重ねた際に充分な強度で保持することができる。
また、筐体増設のために特に複雑な構造を必要とせず、簡単な手間で増設できる。
さらに、基本装置の筐体と増設装置の筐体とを別々に製造する必要がなく、経済性にも優れている。

次に、本発明に係る電子装置の筐体構造を適用した一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
まず、本実施形態の概略について説明する。

本実施形態に係る筐体は、図１に示すように、複数の基板を略水平方向に並べて収納し、筐体の垂直方向における一方に嵌合凸部が設けられ、他方にその嵌合凸部と嵌合可能な嵌合凹部が設けられている。
このため、本実施形態に係る筐体を垂直方向に積み重ねていく際に、その嵌合凸部と嵌合凹部とが嵌合することにより、積み重ねられる筐体と筐体とを正確に位置合わせすることができ、簡単な手間で確実な増設ができるようになっている。

また、基板の収納方向が略水平方向であり、そうして基板を収納した筐体を垂直方向に積み重ねていけるため、多数の基板を収納する構成であっても、基板の平面部分を垂直方向に積み上げるだけでない、充分な底面積を筐体に持たせることができる。このため、基板を収納した筐体の重量が重くなり、さらにその筐体を積み重ねる場合であっても、安定した設置が可能となる。

次に、本実施形態の主たる特徴部分について、図２，図３を参照して説明する。
本実施形態は、電子部品を搭載したプリント基板を複数枚収納する電子装置の筐体構造について、装置の底板７とプリント基板保持板８とを筐体両側面から支持板４にてネジ固定し、プリント基板を指定位置に挿入保持するキャビネット構造を形成している。この支持板４は、装置の上面方向となる側に突出形状の嵌合凸部５が設けられ、下側がその嵌合凸部５にあわせた切り欠き形状の嵌合凹部１９が設けられた形状をなしている。

本実施形態は、キャビネット構造を形成する上記の支持板４の外側から装置の外装となる側面板１６が取り付けられ、さらに装置の前面および背面に前面板と背面板とが取り付けられ、筐体構造を形成している。

このように、本実施形態の筐体構造では、装置上面側には支持板４の嵌合凸部５が上面方向に突出して設けられており、装置下面側には側面板１６の内側に支持板４の嵌合凹部１９による空間が凹設されている。

本実施形態の筐体を用いた装置の運用後に装置をさらに増設する際、基本装置の筐体上面より突出した支持板４の嵌合凸部５が、同一筐体構造をなす増設装置の支持板４の嵌合凹部１９の空間部分に入り込んで嵌合するよう基本装置上に増設装置を積み上げる。そして、基本装置筐体の嵌合凸部５に設けられたネジ穴６と、増設装置筐体の側面板１６に設けられた増設用固定穴２０（固定用穴）とを、ネジ止めにより固定する。
こうした構造により、本実施形態に係る筐体構造では、基本装置と増設装置とを同一筐体構造とすることができる。このため、経済性にも優れた筐体構造とすることができる。

次に、本実施形態の構成について、図２，図３を参照して詳細に説明する。
図２は、本実施形態の電子装置の基本装置と増設装置を積み重ねた筐体構造を示す外観斜視図である。図３は、筐体にプリント基板やバックボードなどを収納した１段分の装置を示す分解斜視図である。

本実施形態に関わる電子装置の筐体構造は図２に示すように、基本装置１の上に増設装置２を搭載して構成される。
この増設装置２の上部に天板３（ふた）が両側面に設けた支持板４の嵌合凸部５を覆うように取り付けられる。そして、天板３の固定穴２１と、嵌合凸部５に設けたネジ穴６とによって、天板３が最上部の筐体にネジ止め固定される。

このように、天板３は、複数の筐体が積み重ねられてなる電子装置における最上段の装置に取り付けられる。また、筐体が他の筐体と連接されずに単体で用いられる場合には、基本装置１の上部に取り付けられる。そして、取り付けられる筐体の嵌合凸部５を収納してその嵌合凸部５のネジ穴６によりネジ止め固定され、筐体上部を被装するように固定される。

基本装置１と増設装置２の筐体構造は同じで、底板７とプリント基板保持板８を両側から支持板４にて挟みこみ、その支持板４のネジ穴９によって各々ネジ止め固定されることによってプリント基板１０や電源ユニット１１等をプラグイン実装できるキャビネット構造を形成する。

底板７とプリント基板保持板８には、プリント基板１０の挿入をガイドするガイドレール１２を取り付ける取り付け穴１３が設けられる。こうして、実装するプリント基板１０の数量に合わせた数量のガイドレール１２が取り付けられる。

基本装置１では、複数の筐体が積み重ねられて構成される電子装置として共通に使用する電源ユニット１１等が収納される。この電源ユニット１１の共通ユニットを実装する箇所は、取り付け穴１３は設けられているがガイドレール１２は取り付けず、替わりに電源ユニット１１等の共通ユニットを実装し、底板７とプリント基板保持板８の前面に設けたネジ穴１４にて固定を行うこととなる。

また、増設装置２では電源ユニット１１等の共通ユニットを必要としないため、基本装置１にて共通ユニットを実装していた部分にガイドレール１２を取り付け、プリント基板１０を実装できるようにする。

プラグイン実装するプリント基板１０の電気的接続を行うバックボード１５は、プリント基板１０のガイドレール１２への挿入側と反対側の位置に、底板７とプリント基板保持板８によるネジ止めで取り付けられる。こうして、プリント基板１０はガイドレール１２に沿って摺動挿入され、バックボード１５に装着されて装置筐体内に収納される。

キャビネット構造を形成した両側面の支持板４の外側より装置外装となる側面板１６がネジ止めされ、更に装置の前面および背面も同様に前面板１７と背面板１８を支持板４にネジ止め固定する。

こうして装置外装の側面板１６、前面板１７、背面板１８が支持板４に固定されると、側面板１６外形より支持板４の嵌合凸部５が装置上面方向に凸設されており、装置下面側は支持板４に設けた嵌合凹部１９の切り欠き空間が凹設される形状となる。このことにより、装置増設の際に、基本装置１の上面に突出した嵌合凸部５に増設装置２下面の嵌合凹部１９を嵌め込んで嵌合させることができ、前後左右に位置合わせをガイドした固定が簡単にできる。

さらに、側面板１６に設けた増設用固定穴２０と嵌合凸部５のネジ穴６にて、嵌合凸部５と嵌合凹部１９とを嵌合させた位置でネジ止めできるため、基本装置１と増設装置２とを設置に充分な強度を持って固定することができる。

複数の筐体が積み重ねられて電子装置が構成される場合、上述のようにして基本筐体と増設筐体とが固定されると共に、各筐体内のバックボードがケーブルで接続されることで、電気的接続が確保される。

以上のように、増設のため基本装置１に増設装置２を積み重ねる際、装置上面方向に飛び出た支持板４の嵌合凸部５が、装置下面の支持板４の嵌合凹部１９の切り欠き部分に入り込み嵌合する。
また、この支持板４の上下に設けられる嵌合凸部５と嵌合凹部１９とは、側面板１６の内側に設けられる。このため、嵌合凹部１９による空間は側面板１６の内側に凹設されることとなり、その嵌合凹部１９による空間に嵌合凸部５が入り込んで嵌合することで、基本装置１と増設装置２との前後左右の位置合わせが確実にガイドされ、正確な固定位置に簡単に固定することができる。

さらに、側面板１６に設けた増設用固定穴２０と嵌合凸部５のネジ穴６とをネジ止めすることにより、基本装置１と増設装置２とが設置に充分な強度を持って機械的に固定される。
電気的には、背面板１８を開けることにより基本装置１のバックボード１５と増設装置２のバックボード間をケーブルにて接続する。

以上のように、本実施形態としての筐体構造では、装置の上部に位置するプリント基板保持板８と、装置の下部に位置する底板７とを両側面からの支持板４にてネジ固定し、プリント基板１０を指定位置に挿入保持するキャビネット構造を形成する。この支持板４は装置の上方向となる側が凸形状をなし（嵌合凸部５）、下方向は凹形状をなしている（嵌合凹部１９）。また、支持板４の外側より側面板１６がネジ固定された筐体構造を形成している。

装置を増設する際には、筐体の上面より突出した支持板４の嵌合凸部５に、同一構造の増設筐体の支持板４の嵌合凹部１９が嵌合するよう上から筐体を積み重ね、下側に位置する基本筐体の嵌合凸部５のネジ穴６と、増設筐体の側面板１６の増設用固定穴２０とをネジ止めにより固定する。このため、上下の装置筐体を正確に位置合わせでき、かつ設置に充分な強度を持たせてそれら装置筐体を一体とさせることができる。

また、この支持板４の嵌合凸部５と嵌合凹部１９とを嵌合させ、側面板１６の増設用固定穴２０にて上下の装置をネジ固定する構造により、基本装置設置後でも増設装置を容易に設置することができる。
また、そうして増設筐体を積み重ねた状態でも各方向の荷重および振動にも耐える充分な強度を確保することができる。さらに、基本装置の筐体と増設装置の筐体とを同一構造とできるため、経済的な電子装置の筐体構造を提供することができる。

また、本実施形態では、多くの枚数のプリント基板１０を水平方向に並べてバックボード１５に接続し、その筐体を垂直方向に積み重ねていくため、多くの枚数の基板を収納しても底面積に対して高さが高くなり過ぎることなく、安定した構造で収納することができる。

なお、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。

例えば、上述した実施形態では、基本装置１の１台に対し、増設装置２を１台増設する構成として説明したが、増設する台数はこのものに限定されず、増設した装置の上にさらに増設装置２を積みかさねた装置構成も同様に実現することができる。この場合、複数の筐体が積み重ねられる最上部として用いられる筐体に、天板３が嵌合凸部５を収納するよう設けられる構成となる。
このように、装置の運用後であっても、その運用状態にあわせた装置の増減を容易に行うことができるため、最適な装置展開が容易かつ確実に可能となる。

また、装置を増設する際、基本装置の筐体の嵌合凸部５に同一構造の増設筐体の嵌合凹部１９を嵌合させる上から筐体を積み重ねることとして説明したが、逆に、基本装置の筐体の下に増設装置の筐体を積み重ね、基本筐体の嵌合凹部１９に増設装置の嵌合凸部５を嵌合させる方法であっても、本発明の筐体構造では同様に増設が可能である。

また、嵌合凸部５と嵌合凹部１９との形状は上述した実施形態のものに限定されず、互いに嵌合し、筐体の安定設置に充分な強度を持って筐体同士を位置合わせできる形状であれば任意の形状であってよい。

また、上述した実施形態では、基板の平面部が垂直に立てられて収納されることとして説明したが、基板が略水平方向に並べられて収納されていれば、基板の設置角度はこの角度に限定されず、例えば図４（ａ）に示すように、複数の基板が多少水平からずれて配列された構成や、図４（ｂ）に示すように、やや斜めに設置された複数の基板が略水平方向に並べられて収納される構成などであってもよい。

本発明の実施形態としての筐体構造要部を概念的に示す図である。 本実施形態の電子装置の基本装置と増設装置を積み重ねた筐体構造を示す外観斜視図である。 筐体にプリント基板やバックボードなどを収納した１段分の装置を示す分解斜視図である。 本実施形態における他の基板収納状態例を示す図である。

符号の説明

１ 基本装置
２ 増設装置
３ 天板（ふたの一例）
４ 支持板
５ 嵌合凸部
６ ネジ穴
７ 底板
８ プリント基板保持板
９ ネジ穴
１０ プリント基板
１１ 電源ユニット
１２ ガイドレール
１３ 取り付け穴
１４ ネジ穴
１５ バックボード
１６ 側面板
１７ 前面板
１８ 背面板
１９ 嵌合凹部
２０ 増設用固定穴（固定用穴の一例）
２１ 固定穴

Claims (7)

1. 複数の基板を略水平方向に並べて収納する筐体構造であって、
   前記筐体の垂直方向における一方に嵌合凸部が設けられ、他方に該嵌合凸部と嵌合可能な嵌合凹部が設けられたことを特徴とする電子装置の筐体構造。
2. 前記筐体および、当該筐体と同一構造である他の筐体が、前記嵌合凸部または前記嵌合凹部により嵌合された際に、前記筐体および前記他の筐体を該嵌合した位置で固定できるようにする固定手段が設けられたことを特徴とする請求項１記載の電子装置の筐体構造。
3. 前記固定手段は、前記筐体および前記他の筐体をネジで固定するための固定用穴であることを特徴とする請求項２記載の電子装置の筐体構造。
4. 前記嵌合凸部は、前記筐体の上部に凸設され、
   前記嵌合凹部は、前記筐体の下部に凹設されたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電子装置の筐体構造。
5. 前記筐体が他の筐体と連接されずに単体で用いられる場合、または複数の筐体が積み重ねられた最上部として用いられる場合に、前記嵌合凸部を収納して前記筐体上部を被装するふたが設けられることを特徴とする請求項４記載の電子装置の筐体構造。
6. 前記嵌合凹部および前記嵌合凸部は、前記筐体の側面板の内側に配置された支持板の上下に設けられたことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の電子装置の筐体構造。
7. 前記筐体構造はバックボードを収納可能に構成され、
   前記複数の基板は、筐体内に設けられた基板ガイドレールに沿って摺動挿入されて前記バックボードに装着されて収納されることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の電子装置の筐体構造。

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