JP2012164843A - 電子機器のプリント基板支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用インバータ，サーボアンプなどの電子機器を対象に、そのユニットケースに搭載したプリント基板のスペース利用効率向上、ユニットケースのダウンサイジング化が図れるようにネジレス方式でプリント基板をユニットケースに固定支持できるように改良した電子機器のプリント基板取付構造を提供する。
【解決手段】後部ケース１と中間ケース２の分割ケース積層構造になるユニットケースにプリント基板４を搭載した電子機器において、プリント板４にはネジ止め用の穴を穿孔せずに回路パターンを基板全域に形成した上で、このプリント基板４を後部ケース１の基板取付面の周域に分散して立設形成した凸状の支持台座１ｂと、該支持台座１ｂに対向して中間ケース２の内周側に迫り出し形成したアーム状の押え片２ｂとの間に挟持固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、汎用インバータ，サーボアンプなどの電子機器を対象に、そのユニットケースに搭載したプリント基板の支持構造に関する。

まず、本発明を適用する電子機器の例として、頭記した汎用インバータのユニットケースを図６に示す。図において、１はパワー半導体モジュールおよびそのヒートシンク（不図示）を搭載して箱形の風胴を形成する後部ケース、２は各種回路部品（不図示）を収納して後部ケース１の前部に嵌着した中間ケース、２ａは中間ケース２の内部を中仕切する中間カバー、３は前面カバーであり、これら各ケースを図示のように重ね合わせてインバータのユニットケースを構成しており（例えば、特許文献１参照）、このユニットケースに搭載した主回路のプリント基板４は、次記のように後部ケース１に装着されている。

次に、前記プリント基板４の取付け構造について、従来のインバータユニットに採用されているプリント基板の一般的な支持構造を図４に示す。なお、図示例のユニットケースはモールド樹脂製のケースである。すなわち、箱形形状になる後部ケース１の前面（図の上面）にはプリント基板４の外形（長方形）に合わせて周域の複数箇所に基板の支持スペーサ，ネジ座を兼ねた柱状の台座１ａを立設形成するとともに、この台座１ａに対向してプリント基板の四隅コーナーを含む複数箇所にはネジ通し穴４ａを穿孔しておき、図示のようにビス５を介してプリント基板４を台座１ａの上にネジ締結した上で後部ケース１に搭載したパワー半導体モジュール(不図示)とプリント基板４との間を配線している。６はプリント基板４に搭載した主回路端子台である。

なお、インバータに搭載したプリント基板の取付構造例として、プリント基板をパワー半導体モジュールのヒートシンクの端面に形成したボスにネジ締結した上で、このヒートシンクの前部にユニットケースを組み付けた組立構造も知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−１５４３３１号公報（図３） 特開２００９−１７６２４号公報（図２）

ところで、図４のように分割構造になるユニットケースの後部ケース１に対し、プリント基板４の複数箇所をビス５でネジ止めした取付構造は次記のような課題がある。
（１）プリント基板４の組立てには、複数本のビス５，およびそのネジ締め操作を要することから、部品点数，組立工数が多くなってコスト高となる。
（２）プリント基板４にはその外周域の複数箇所にネジ通し穴４ａ（図４参照）を穿孔することから、基板に形成する回路パターンの領域も自ずと制限される。このために、図５の斜線範囲で表すように回路パターンはネジ通し穴，およびここに通したビス５を回避するような範囲に形成しなければならず、その結果としてプリント基板のスペース利用効率が低下して基板の所要外形サイズが大形化し、ひいてはプリント基板を搭載するユニットケースの外形寸法も大きくなる。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決してプリント基板のスペース利用効率向上、ユニットケースのダウンサイジング化が図れるようにネジレス方式でプリント基板をユニットケースに固定支持できるように改良した電子機器のプリント基板取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、分割ケースの積層構造になるユニットケースにプリント基板を搭載した電子機器において、前記プリント板を、一方の分割ケースの基板取付面の周域に分散して立設形成した支持台座と、該支持台座に対向して他方の分割ケースの内周側に迫り出し形成した押え片との間に挟持固定する（請求項１）ものとし、前記分割ケースの支持台座，押え片は、プリント基板の四隅コーナー部位を含む複数箇所に対向して形成する（請求項２）。

前記ユニットケースは、パワー半導体モジュールおよびヒートシンクを搭載して箱型の風胴を形成する後部ケースと、プリント基板を含む回路部品を収容して前記後部ケースの前部に重ね合わせた中間ケースと、前面カバーとの積層体からなるインバータのユニットケースであり、前記の後部ケースに形成した支持台座と中間ケースに形成した押え片との間にプリント基板を挟持固定する（請求項３）。

上記構成によれば、プリント基板にネジ通し穴を穿孔する必要がないので、ユニットケースの分割ケースに形成した支持台座，押え片に当接する面域にも導体パターンを形成することができる。これにより、図４に示した従来のプリント基板取付構造と比べて、回路パターンの形成領域を基板の全域に拡大してスペース利用効率を高めることができ、その結果としてプリント基板の所要外形サイズの縮小化、およびプリント基板を搭載するユニットケースのダウンサイジングが可能となる。

また、プリント基板の取付けには固定ビス，およびネジ締め操作が不要となることから、従来の取付構造と比べ、部品点数，組立工数を削減して製品コストの低減化が図れる。

インバータのユニットケースに適用した本発明の実施例によるユニットケースおよびプリント基板の取付構造を表す組立分解斜視図である。 図１の組立状態を表す平面図である。 図２の矢視Ａ−Ａ断面図であって、（ａ）は断面全体図、（ｂ）は（ａ）のＰ部拡大図である。 図１に対応する従来のプリント基板取付構造を表す組立分解斜視図である。 図４の組立状態を表す平面図である。 図４に対応したインバータ製品のユニットケースの外観斜視図である。

以下、インバータのユニットケースを対象とした本発明の実施の形態を図１〜図３に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図４に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。

図示実施例ではプリント基板４が次記のようなネジレス方式でユニットケースに固定支持されている。すなわち、プリント基板４の外形に合わせてユニットケースの後部ケース（モールド樹脂製）１には、基板装着面の周域に沿って凸状の支持台座１ｂが複数箇所に分散形成されており、この支持台座１ｂに対向して中間ケース（モールド樹脂製）２には、該ケースから内周側に迫り出したアーム状の押え片２ｂが分散形成されている。なお、図示実施例は前記支持台座１ｂ，および押え片２ｂが、プリント基板４の四隅コーナーおよび左右側縁の中間部位に対応して６箇所に形成されている。一方、プリント基板４には、従来構造のようにネジ通し穴４ａ（図４参照）が穿孔されてなく、プリント基板の回路パターンはネジ通し穴の制約無しに基板全域に形成されている。

そして、このプリント基板４をユニットケースに装着するには、まずプリント基板４を後部ケース１に形成した支持台座１ｂの上に位置決めして所定位置に載置し、次に後部ケース１に中間ケース２を重ね合わせて嵌着結合する。なお、図示してないが後部ケース１，中間ケース２の周縁には係合爪，係合溝を設けてスナップフィット結合するようにしている。これにより、ユニットケースの組立状態では図３で示すようにプリント基板４が後部ケース１の支持台座１ｂと中間ケース２の押え片２ｂとの間に挟持されて所定位置に固定される。

この組立状態では、プリント基板４の周域が部分的に支持台座１ｂ，押え片２ｂ（絶縁物）に当接することになるが、この当接面域に回路パターンが形成されていても何ら問題はない。

なお、ユニットケースはモールド樹脂製に限定されるものではなく、例えばアルミダイカスト製でもよく、この場合は必要に応じてプリント基板との間の当接面に絶縁シートを貼着しておけばよい。また、この当接部分にアース用の導体パターンを形成しておけば、絶縁シートを介在させずにそのままアルミダイカスト製のユニットケースに導電接触させてアース配線することができる。

上記したプリント基板の取付構造によれば、図４に示した従来のネジ止め方式と比べて部品点数，組立工数を削減して組立性の向上、およびコストの低減化が図れる。また、プリント基板４にはネジ通し穴が穿孔されてないので、ユニットケース側に形成した支持台座１ｂ，押え片２ｂに挟持当接する面域にも導体パターンを自由に形成することができる。これにより、図４に示した従来のプリント基板取付構造と比べて、回路パターンの形成領域を基板の全域に拡大してスペース利用効率を高めることができ、その結果としてプリント基板４の所要外形サイズの縮小化、およびこのプリント基板４を搭載するユニットケースのダウンサイジング化が可能となる。

１ インバータの後部ケース（分割ケース）
１ｂ プリント基板の支持台座
２ インバータの中間ケース（分割ケース）
２ｂ プリント基板の押え片
３ 表面カバー
４ プリント基板
６ 端子台

Claims (3)

1. 分割ケースの積層構造になるユニットケースにプリント基板を搭載した電子機器において、前記プリント板を、一方の分割ケースの基板取付面の周域に分散して立設形成した支持台座と、該支持台座に対向して他方の分割ケースの内周側に迫り出し形成した押え片との間に挟持固定したことを特徴とする電子機器のプリント基板支持構造。
2. 請求項１に記載のプリント基板支持構造において、分割ケースの支持台座，押え片がプリント基板の四隅コーナー部位を含む複数箇所に対向して形成されていることを特徴とする電子機器のプリント基板支持構造。
3. 請求項１または２に記載のプリント基板支持構造において、ユニットケースがパワー半導体モジュールおよびヒートシンクを搭載して箱型の風胴を形成する後部ケースと、プリント基板を含む回路部品を収容して前記後部ケースの前部に重ね合わせた中間ケースと、前面カバーとの積層体からなるインバータのユニットケースであり、前記後部ケースに形成した支持台座と中間ケースに形成した押え片との間にプリント基板を挟持固定したことを特徴とする電子機器のプリント基板支持構造。