JP2011071342A - 基板保持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気部品の移動軌跡及び成形に係る金型に制約されることなく、ケースをより小型化することができる基板保持装置を提供する。
【解決手段】複数枚の基板１３〜１５は、ケース本体１１の開口方向に沿う板厚方向に重ねられて、ケース１０内に収納されており、ケース本体１１の内壁面に突設された複数の柱状の第１〜第３支持部２１〜２３を備え、板厚方向における先端面の高さが互いに同等となる複数の第１〜第３支持部２１〜２３を１組とする第１〜第３支持部群を構成する。基板１３の周縁部は、第２及び第３支持部２２，２３（第２及び第３支持部群）が板厚方向に挿入可能なガイド溝１３ｂ，１３ｃを有して、第１支持部２１（第１支持部群）の先端面に支持されている。基板１４の周縁部は、第３支持部２３が板厚方向に挿入可能なガイド溝１４ｂを有して、第２支持部２２の先端面に支持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板をケースに収納保持する基板保持装置に関するものである。

従来、こうした基板保持装置として種々のものが提案されている。例えば特許文献１には、蓋及び本体部からなるケースに基板を固定するものが記載されている。この場合、本体部の両側面に基板の両側部を支持する支持部が設けられており、蓋及び本体部を嵌合させた状態で、本体部奥側及び蓋にそれぞれ設けられた押圧部により基板を押圧して撓ませ、該基板を支持部に圧接することでこれを固定している。

また、特許文献２には、内面に基板ガイド溝を有するケース本体及び該ケース本体に固定されるケース蓋からなる筐体（ケース）内に基板を位置決め固定するものが記載されている。

特開平９−７４２９１号公報 特開２０００−４９４７５号公報

ところで、特許文献１では、ケースに収納する基板が複数枚になる場合、これら基板間の電気的接続を予め行った状態でケースに収める手順になるため、該ケースに収めるまでの基板の取扱いが煩雑化してその収納が困難になる可能性がある。また、通常、基板に実装される電気部品は、基板の表面から突出することになるため、該基板をその表面に沿う方向にスライド移動させて収納する場合には、その移動範囲の全体に亘って前記突出する電気部品の移動軌跡を解放しておく必要があり、余分な空間確保を要する分、大型化を余儀なくされてしまう。

一方、特許文献２では、筐体内に位置決め固定する基板が複数枚になる場合、これら基板の間隔は、対応する基板ガイド溝の間隔で決まるため、該間隔はその成形に係る金型の制約（例えば金型の強度確保）等によってその低減には自ずと限界がある。また、基板をその表面に沿う方向にスライド移動させて収納するために余分な空間確保を要することは前記同様である。

本発明の目的は、電気部品の移動軌跡及び成形に係る金型に制約されることなく、ケースをより小型化することができる基板保持装置を提供することにある。

同構成によれば、前記複数枚の一の前記基板は、順番に従って前記ケース（ケース本体）内に収納することで、該当の高い方の高さを有する一の前記支持部群が前記ガイド溝に挿入されて、該当の低い方の高さを有する他の前記支持部群の先端面に支持される。これにより、前記複数枚の前記基板を、前記複数の支持部群間に設定される高低差の間隔で前記ケース内に収納することができる。この場合、前記複数枚の前記基板は、前記ケース本体の開口方向に沿う板厚方向に重ねられて、前記ケース内に収納されることで、これら基板間の干渉を避けるように各々に実装される電気回路を互い違いに配置しておけば、その移動軌跡に制約されることなく前記ケース内にコンパクトに収納することができる。このため、前記ケース（ケース本体）をより小型化することができる。また、前記複数の支持部群（支持部）は、前記板厚方向に延在してそれらの先端面で前記基板の周縁部を支える構造であるため、前記複数枚の前記基板の間隔は、前記複数の支持部群間に設定される高低差で決まり、前記支持部（先端面）の大きさに影響されることはない。従って、前記支持部の成形に係る金型に制約されることなく、前記複数枚の前記基板の間隔を低減することができる。

同構成によれば、前記基板の設置時、隣り合う前記基板の一方に他方を前記板厚方向に重ねることで、それぞれの前記コネクタ部同士が嵌合してこれら両基板を電気的に接続することができる。また、各対応する前記支持部群の先端面に支持される隣り合う前記基板間をそれぞれの前記コネクタ部同士の嵌合によって固定することができる。

同構成によれば、前記ケースカバーに対向する前記基板の周縁部を、前記複数の支持部群のうち最高の高さを有する前記支持部群の先端面及び前記ケースカバーの対向面で挟持することで、当該基板を堅固に固定することができる。

同構成によれば、前記電気部品の移動軌跡及び成形に係る金型に制約されることなく、筐体をより小型化したカメラを提供することができる。

本発明では、電気部品の移動軌跡及び成形に係る金型に制約されることなく、ケースをより小型化することができる基板保持装置を提供することができる。

本発明の一実施形態を示す分解斜視図。 同実施形態を分解して示す平面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２は、本実施形態に係る基板保持装置の適用される車載カメラを分解して示す斜視図及び平面図である。図１に示すように、この車載カメラは、ケース１０を構成するケース本体１１及びケースカバー１２と、電気回路（図示略）の実装された３枚の基板１３，１４，１５とを備えて構成される。

ケース本体１１は、有底略四角筒状に成形されており、その内壁面の角部に突設されケース本体１１の開口方向（図１の上下方向であって、基板１３〜１５の板厚方向）に延在する４つの略半蒲鉾形状の締結壁１１ａを一体的に有する。なお、各締結壁１１ａの中央部には、その延在方向に穿設されたボルト挿通孔１１ｂが形成されている。なお、ケース本体１１は、例えば、樹脂材もしくはアルミ材などから成る。

また、ケース本体１１は、その内壁面に突設されケース本体１１の開口方向に延在する複数の略四角柱状の支持部としての第１支持部２１、第２支持部２２及び第３支持部２３を一体的に有する。ケース本体１１の開口側に臨むこれら第１〜第３支持部２１〜２３の先端面２１ａ，２２ａ，２３ａの高さは、所定の高低差（段差）を有して互いに異なっている。すなわち、第１〜第３支持部２１〜２３の先端面２１ａ〜２３ａの高さは、この順番で段階的に高くなるように設定されている。なお、第３支持部２３は、ケース本体１１の開口端よりも外側に若干突出している。

図２に示すように、第１支持部２１は、ケース本体１１の各長辺の両端部に２つ、同じく各短辺の中央部に１つの合計６つ配設されている。これら１組の第１支持部２１は、第１支持部群を構成する。また、第２支持部２２は、ケース本体１１の各長辺の両第１支持部２１間を略等分する態様で中間部に２つ、同じく各短辺の締結壁１１ａに繋がる両端に２つの合計８つ配設されている。これら１組の第２支持部２２は、第２支持部群を構成する。さらに、第３支持部２３は、ケース本体１１の各長辺の隣り合う第１及び第２支持部２１，２２間及び両第２支持部２２間を略等分する態様で３つ、同じく各短辺の隣り合う第１及び第２支持部２１，２２間を略等分する態様で２つの合計１０つ配設されている。これら１組の第３支持部２３は、第３支持部群を構成する。従って、第１〜第３支持部２１〜２３の個数は、先端面２１ａ〜２３ａの高さが高くなるに従って多くなるように設定されている。なお、ケース本体１１の底壁には、長手方向一側（図２の右側）に本体側コネクタ部３１が設置されている。この本体側コネクタ部３１からケース１０の外側に導出されるケーブル（図示略）は、周辺機器（例えばモニタ等）と電気的に接続され、あるいは電源（バッテリ）と電気的に接続される。また、本体側コネクタ部３１は、基板１３に直結されてこれに電気的に接続される。

前記基板１３は、平面視において、ケース本体１１の内壁面の外形に合わせて略四角板状に成形されており、その角部に前記締結壁１１ａとの干渉を避けるように湾状に切り欠かれた４つの切り欠き１３ａを有する。また、基板１３の周縁部は、全ての第２支持部２２（第２支持部群）を各々の長手方向（板厚方向）に挿入可能な複数（８つ）の略四角形のガイド溝１３ｂを有するとともに、全ての第３支持部２３（第３支持部群）を各々の長手方向（板厚方向）に挿入可能な複数（１０つ）の略四角形のガイド溝１３ｃを有する。従って、基板１３は、ガイド溝１３ｂ，１３ｃに第２及び第３支持部２２，２３を挿入しつつ、ケース本体１１の開口方向に沿って該ケース本体１１に収納される際、周縁部が第１支持部２１（第１支持部群）の先端面２１ａのみに当接してこれに支持される。そして、基板１３は、ケース本体１１の最低高さでこれに収納されている。

基板１３の裏側を示すように、該基板１３には、長手方向一側（図２の右側）に、本体側コネクタ部３１に臨んで突出するコネクタ部３２が設置されている。基板１３は、ケース本体１１の開口方向に沿って該ケース本体１１に収納される際、コネクタ部３２が本体側コネクタ部３１に嵌合することで第１支持部２１（先端面２１ａ）上で固定され、同時に周辺機器と電気的に接続される。この基板１３には、基板１４，１５に電源供給する電源回路が実装されている。なお、基板１３のケース本体１１の開口側に臨む端面（表面）には、基板１４に直結されてこれに電気的に接続されるコネクタ部３３が設置されている。このコネクタ部３３は、基板１３の板厚方向で前記コネクタ部３２（及び本体側コネクタ部３１）と重合しない一側（図２の右上側）の角部に配置されている。

前記基板１４は、平面視において、ケース本体１１の内壁面の外形に合わせて略四角板状に成形されており、その角部に前記締結壁１１ａとの干渉を避けるように湾状に切り欠かれた４つの切り欠き１４ａを有する。また、基板１４の周縁部は、全ての第３支持部２３（第３支持部群）を各々の長手方向（板厚方向）に挿入可能な複数（１０つ）の略四角形のガイド溝１４ｂを有する。従って、基板１４は、ガイド溝１４ｂに第３支持部２３を挿入しつつ、ケース本体１１の開口方向に沿って該ケース本体１１に収納される際、周縁部が第２支持部２２（第２支持部群）の先端面２２ａのみに当接してこれに支持される。そして、基板１４は、ケース本体１１の中間高さでこれに収納されている。基板１３，１４の板厚方向の間隔が第１及び第２支持部２１，２２の高低差で決定されることはいうまでもない。

基板１４の裏側を示すように、該基板１４には、平面視で一側（図２の右下側）の角部に、コネクタ部３３に臨んで突出するコネクタ部３４が設置されている。基板１４は、ケース本体１１の開口方向に沿って該ケース本体１１に収納される際、コネクタ部３４が前記コネクタ部３３に嵌合することで第２支持部２２（先端面２２ａ）上で固定され、同時に基板１３と電気的に接続される。この基板１４には、基板１５から出力される映像信号（例えばNTSC信号）を画像処理する画像処理回路が実装されている。なお、基板１４のケース本体１１の開口側に臨む端面（表面）には、基板１５に直結されてこれに電気的に接続されるコネクタ部３５が設置されている。このコネクタ部３５は、基板１４の板厚方向で前記コネクタ部３２〜３４（及び本体側コネクタ部３１）と重合しない他側（図２の左上側）の角部に配置されている。

前記基板１５は、平面視において、ケース本体１１の内壁面の外形に合わせて略四角板状に成形されており、その角部に前記締結壁１１ａとの干渉を避けるように湾状に切り欠かれた４つの切り欠き１５ａを有する。基板１５は、例えば前記ケースカバー１２に締結されており、該ケースカバー１２にてケース本体１１の開口端を閉塞する際、周縁部が第３支持部２３（第３支持部群）の先端面２２ａに当接してこれに支持される。

詳述すると、ケースカバー１２は、底面視において、ケース本体１１の内壁面の外形と略同等の外形を有する略四角形の凹部１２ａを有する。また、ケースカバー１２は、凹部１２ａの内壁面に突設されケース本体１１への組み付け方向で第３支持部２３（第３支持部群）に対向する複数の略四角柱状の押圧部１２ｂを有する。基板１５は、ケースカバー１２がケース本体１１に組み付けられる際、周縁部が各対向する押圧部１２ｂの対向面及び第３支持部２３の先端面２３ａに挟持されることで堅固に固定される。そして、基板１５は、ケース本体１１の開口端よりも外側に若干突出する最高高さでケース１０（ケースカバー１２）に収納される。基板１４，１５間の板厚方向の間隔が第２及び第３支持部２２，２３の高低差で決定されることはいうまでもない。なお、ケースカバー１２は、ケース本体１１のボルト挿通孔１１ｂに挿通されたボルトのねじ部がケースカバー１２に埋設又は穿設されたナット部に締め付けられることでケース本体１１に固定されている。

基板１５の裏側を示すように、該基板１５には、他側（図２の左下側）の角部に、コネクタ部３５に臨んで突出するコネクタ部３６が設置されている。基板１５は、ケースカバー１２がケース本体１１に組み付けられる際、コネクタ部３６が前記コネクタ部３５に嵌合することで、第３支持部２３（先端面２３ａ）上で更に堅固に固定され、同時に基板１４と電気的に接続される。この基板１５には、例えばＣＭＯＳ又はＣＣＤからなる撮像素子が実装されている。基板１５は、ケースカバー１２に搭載されたレンズＬ（図１参照）を通じて照射された光を撮像素子で映像信号に変換してこれを基板１４に出力する。

なお、各隣り合う基板１３〜１５間において、互いの対向面の各々に実装される電気回路は、板厚方向に重合しないように互い違いに配置されている。これは、板厚方向に重合する両電気回路分の間隔を当該基板１３〜１５間に確保して、板厚方向に嵩張ることを避けるためである。

次に、本実施形態の組付け態様等について総括して説明する。
まず、基板１３のガイド溝１３ｂ，１３ｃに第２及び第３支持部２２，２３を挿入しつつ、基板１３の周縁部が第１支持部２１の先端面２１ａに当接・支持されるまで、基板１３をケース本体１１の開口方向に沿って該ケース本体１１内に収納する。この際、基板１３は、コネクタ部３２が本体側コネクタ部３１に嵌合することで第１支持部２１（先端面２１ａ）上で固定され、同時に周辺機器と電気的に接続される。また、基板１３は、ガイド溝１３ｂ，１３ｃが第２及び第３支持部２２，２３に遊嵌される態様で併せて位置決めされる。

続いて、基板１４のガイド溝１４ｂに第３支持部２３を挿入しつつ、基板１４の周縁部が第２支持部２２の先端面２２ａに当接・支持されるまで、基板１４をケース本体１１の開口方向に沿って該ケース本体１１内に収納する。この際、基板１４は、コネクタ部３４がコネクタ部３３に嵌合することで第２支持部２２（先端面２２ａ）上で固定され、同時に基板１３と電気的に接続される。また、基板１４は、ガイド溝１４ｂが第３支持部２３に遊嵌される態様で併せて位置決めされる。

次いで、基板１５の締結されたケースカバー１２にてケース本体１１の開口端を閉塞する態様で該ケース本体１１にケースカバー１２を締結する。この際、第３支持部２３の先端面２３ａに当接される基板１５の周縁部は、各対向する押圧部１２ｂの対向面及び第３支持部２３の先端面２３ａに挟持されて堅固に固定される。また、基板１５は、コネクタ部３６がコネクタ部３５に嵌合することで第３支持部２３（先端面２３ａ）上で更に堅固に固定され、同時に基板１４と電気的に接続される。

以上により、基板１３〜１５は、板厚方向に第１〜第３支持部２１〜２３の高低差分の間隔をあけて当該方向に重ねられ、ケース１０（ケース本体１１）内に収納される。
このような構成にあって、基板１５（撮像素子）は、ケースカバー１２に搭載されたレンズＬを通じて照射された光を映像信号に変換して基板１４に出力する。基板１４（画像処理回路）は、基板１５から出力された映像信号を画像処理した映像信号を、基板１３を介して周辺機器に出力する。一方、基板１３（電源回路）は、基板１４，１５に電源供給する。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、複数枚の基板１３〜１５を、第１〜第３支持部２１〜２３（第１〜第３支持部群）間に設定される高低差の間隔でケース１０内に収納することができる。この場合、基板１３〜１５は、ケース本体１１の開口方向に沿う板厚方向に重ねられてケース１０内に収納されており、これら基板１３〜１５間の干渉を避ける（板厚方向に重合しない）ように各々に実装される電気回路（及び直結されるコネクタ部以外のコネクタ部）を互い違いに配置したことで、その移動軌跡に制約されることなくケース１０内にコンパクトに収納することができる。このため、ケース１０（ケース本体１１）をより小型化することができる。また、第１〜第３支持部２１〜２３（第１〜第３支持部群）は、基板１３〜１５の板厚方向に延在してそれらの先端面２１ａ〜２３ａで基板１３〜１５の周縁部を支える構造であるため、基板１３〜１５の間隔は、第１〜第３支持部２１〜２３（第１〜第３支持部群）間に設定される高低差で決まり、第１〜第３支持部２１〜２３（先端面２１ａ〜２３ａ）の大きさに影響されることはない。従って、第１〜第３支持部２１〜２３の成形に係る金型に制約されることなく、基板１３〜１５の間隔を低減することができる。

（２）本実施形態では、基板１３〜１５の設置時、隣り合う基板１３，１４、１４，１５の一方に他方を板厚方向に重ねることで、それぞれのコネクタ部３３，３４、３５，３６同士が嵌合してこれら両基板１３，１４、１４，１５を電気的に接続することができる。また、各対応する第１〜第３支持部２１〜２３（第１〜第３支持部群）の先端面２１ａ〜２３ａに支持される隣り合う基板１３，１４、１４，１５間をそれぞれのコネクタ部３３，３４、３５，３６同士の嵌合によって固定することができる。

（３）本実施形態では、ケースカバー１２に対向する基板１５の周縁部を、最高の高さを有する第３支持部２３（第３支持部群）の先端面２３ａ及びケースカバー１２の対向面（押圧部１２ｂ）で挟持することで、当該基板１５を堅固に固定することができる。

（４）本実施形態では、電気部品の移動軌跡及び成形に係る金型に制約されることなく、筐体をより小型化したカメラを提供することができる。
（５）本実施形態では、カメラに必要な各種電気回路をケース１０に一体的に収納することができる。特に、ケース１０内（基板１４）で映像信号の画像処理まで行なえることで、該映像信号をその他の処理回路に通すことなく必要な画像処理の施された映像信号をそのままモニタ等に出力することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、第３支持部２３の先端面２３ａをケース本体１１内に納めて、基板１５をケース本体１１内に収納してもよい。またこの場合、ケースカバー１２の凹部１２ａを縮小し、ケースカバー１２の開口端面及び第３支持部２３の先端面２３ａで基板１５の周縁部を挟持してこれを固定してもよい。

・前記実施形態において、第１〜第３支持部２１〜２３は、柱状であれば、例えば円柱状などその他の形状であってもよい。また、第１〜第３支持部２１〜２３の延在する基板１３〜１５の板厚方向（ケース本体１１の開口方向）は、基板１３〜１５の直交方向に完全に合致していなくてもよい。

・前記実施形態において、ケース本体１１は、有底の筒状であれば、例えば円筒状などその他の形状であってもよい。要は、ケース本体の内壁面に、基板を支持等する柱状の支持部があればよい。またこの場合、基板１３〜１５の外形は、必ずしもケース本体１１の内壁面の外形に合わせて成形する必要はない。ただし、同一の高さの先端面を有する複数の支持部の各々は、該当の基板１３〜１５を支持等できる形状でケース本体１１の内壁面に突設する必要がある。

・前記実施形態において、各隣り合う基板１３〜１５間に適宜のスペーサを介装してこれらを保持してもよい。
・前記実施形態において、ケース１０内に収納される基板は２枚であってもよいし、４枚以上であってもよい。

・本発明は、車載カメラ以外の電気機器に適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
・請求項４に記載の基板保持装置において、
前記複数枚の前記基板は、撮像素子の実装された第１基板、前記撮像素子から出力される映像信号を画像処理する画像処理回路の実装された第２基板、並びに前記第１基板及び前記第２基板に電源供給する電源回路の実装された第３基板で構成されていることを特徴とする基板保持装置。同構成によれば、前記カメラに必要な各種電気回路を前記ケースに一体的に収納することができる。特に、前記ケース内（第２基板）で映像信号の画像処理まで行なえることで、該映像信号をその他の処理回路に通すことなく必要な画像処理の施された映像信号をそのままモニタ等に出力することができる。

Ｌ…レンズ、１０…ケース、１１…ケース本体、１２…ケースカバー、１３〜１５…基板、１３ｂ，１３ｃ，１４ｂ…ガイド溝、２１〜２３…支持部（支持部群）、２１ａ〜２３ａ…先端面、３２〜３６…コネクタ部。

Claims (4)

1. 有底筒状のケース本体及び該ケース本体の開口端を閉塞するケースカバーからなるケースに、電気回路の実装された複数枚の基板を収納保持する基板保持装置において、
   前記複数枚の前記基板は、前記ケース本体の開口方向に沿う板厚方向に重ねられて、前記ケース内に収納されており、
   前記ケース本体の内壁面に突設され、前記板厚方向に延在する複数の柱状の支持部を備え、
   前記複数の支持部は、前記板厚方向における先端面の高さが互いに同等となる複数の前記支持部を１組とする支持部群を複数構成しており、
   前記複数枚の一の前記基板の周縁部は、前記複数の支持部群のうち高い方の高さを有する一の前記支持部群が前記板厚方向に挿入可能なガイド溝を有して、前記複数の支持部群のうち低い方の高さを有する他の前記支持部群の先端面に支持されていることを特徴とする基板保持装置。
2. 請求項１に記載の基板保持装置において、
   隣り合う前記基板には、前記板厚方向における互いの対向面にそれぞれ突設され、一方の前記基板に他方の前記基板を前記板厚方向に重ねる際に嵌合してこれら両基板を電気的に接続するコネクタ部が設けられていることを特徴とする基板保持装置。
3. 請求項１又は２に記載の基板保持装置において、
   前記複数枚の前記基板のうち、前記ケースカバーに対向する前記基板の周縁部は、前記複数の支持部群のうち最高の高さを有する前記支持部群の先端面及び前記ケースカバーの対向面で挟持されていることを特徴とする基板保持装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板保持装置において、
   前記ケースは、前記ケースカバーに少なくともレンズを搭載し、前記ケース本体内に前記基板を収納保持するカメラの筐体であることを特徴とする基板保持装置。

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