JP2013171858A - 樹脂製筐体 - Google Patents

Abstract

【課題】ケース本体に衝撃荷重が加わった場合であれ、蓋部材の取り付け強度を確保することができる樹脂製筐体を提供する。
【解決手段】この樹脂製筐体は、一側面が開口された箱状のケース本体１と、このケース本体１の開口部１ａを閉塞する蓋部材２とを備える。ここでは、ケース本体１の底壁部１３及び蓋部材２に一体に形成されてそれらを連結するとともに、ケース本体１及び蓋部材２の連結方向に湾曲した形状を有するヒンジ部３ａ，３ｂを設ける。そして、ケース本体１の底壁部１３において蓋部材２とヒンジ部３ａ，３ｂの幅方向に対向する部分に、傾斜面１６ａ，１６ｂを形成する。また、蓋部材２においてケース本体１の底壁部１３とヒンジ部３ａ，３ｂの幅方向に対向する部分に、傾斜面２３ａ，２３ｂを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂製筐体に関し、特に電子制御装置のプリント基板を収容するのに有益な樹脂製筐体に関する。

従来、この種の樹脂製筐体としては、例えば特許文献１に記載の筐体が知られている。この特許文献１に記載の樹脂製筐体は、一側面に開口部を有する箱状のケース本体と、同ケース本体の開口部を閉塞する蓋部材とから構成されている。そして、この樹脂製筐体では、プリント基板をケース本体の開口部から挿入した後、同開口部を蓋部材により閉塞することにより、ケースの内部にプリント基板が収容される。このような樹脂製筐体によれば、プリント基板を外部環境から保護することが可能となる。

特開２００５−１５０５４６号公報

ところで、こうした樹脂製筐体では、特許文献１に見られるようにケース本体及び蓋部材をそれぞれ別体とする構造の他、それらを一体に形成する構造も考えられる。図６に、このような構造を採用した樹脂製筐体の一例を示す。

図６に示すように、この樹脂製筐体は、一側面に開口部１ａを有する箱状のケース本体１と、同ケース本体１の開口部１ａを閉塞する板状の蓋部材２とが２つのヒンジ部（蝶番部）３ａ，３ｂを介して一体に連結された構造を有している。ケース本体１、蓋部材２、及びヒンジ部３ａ，３ｂは一体成型されている。

このうち、ケース本体１の外壁は、上壁部１０、左側壁部１１、右側壁部１２、及び底壁部１３からなる。上壁部１０、左側壁部１１、及び右側壁部１２のそれぞれの開口端は、底壁部１３の開口端よりも若干長めに形成されている。これにより、底壁部１３の開口端と側壁部１１，１２のそれぞれの内面と間に隙間Ｇが形成されている。また、ケース本体１の底壁部１３には、ヒンジ部３ａ，３ｂの一端がそれぞれ取り付けられている。さらに、ケース本体１の上壁部１０には、その外面から内面に貫通する２つの嵌合孔１７ａ，１７ｂが形成されている。

また、蓋部材２は、その外縁に直角に折り曲げ加工された周壁２０を有している。この周壁２０の一部を構成する底壁部２０ａの外面には、ヒンジ部３ａ，３ｂのそれぞれの一端部が取り付けられている。また、周壁２０において底壁部２０ａと反対側に位置する上壁部２０ｂの外面には、ケース本体１の嵌合孔１７ａ，１７ｂに嵌合される２つの台形状の突出部２１ａ，２１ｂが形成されている。なお、蓋部材２の中央部には、開口部２２が形成されている。

一方、ヒンジ部３ａ，３ｂは、ケース本体１及び蓋部材２の連結方向、すなわち図中の矢印ｙ１，ｙ２で示す方向にＵ字状に湾曲した形状を有する薄板状の部材からなるものである。ヒンジ部３ａ，３ｂは、自身の柔軟性によりＵ字の開口部が開いたり閉じたりすることで、図中の矢印ｙ１，ｙ２で示す方向に伸縮可能となっている。なお、図中では、ヒンジ部３ａ，３ｂにおいてＵ字状をなす断面に直交する方向（幅方向）を矢印ｘ１，ｘ２で示す方向として示している。

この樹脂製筐体では、プリント基板を収容する際にはまず、図６に示すように、ケース本体１を開口させた状態で、ケース本体１の開口部１ａから図示しないプリント基板を挿入した後、ヒンジ部３ａ，３ｂを中心に蓋部材２を図中の矢印ａで示す方向に回転させる。そして、図７（ａ），（ｂ）に示すように、蓋部材２全体をケース本体１の内側に挿入しつつ、蓋部材２の突出部２１ａ，２１ｂをケース本体１の嵌合孔１７ａ，１７ｂに嵌合させる。これにより、蓋部材２がケース本体１に固定されて、ケース本体１の開口部１ａが蓋部材２により閉塞される。なおこのとき、蓋部材２の底壁部２０ａは、先の図６に例示したケース本体１の底壁部１３の開口端面と側壁部１１，１２のそれぞれの内面との間に形成された隙間Ｇに挿入される。また、プリント基板に設けられたコネクタ部は蓋部材２の開口部２２から外部に露出する。このような樹脂製筐体によれば、蓋部材２を回転させるだけでケース本体１に蓋部材２を組み付けることができるため、特許文献１に記載の筐体のようにケース本体及び蓋部材をそれぞれ別体とする構造と比較すると、組み付けに際しての作業効率が向上するようになる。

ところで、このような樹脂製筐体について落下試験を行ったところ、例えばケース本体１の左側壁部１１が地面に衝突したような場合、図７（ａ），（ｂ）に示すように、左側壁部１１の開口部１ａ付近の角部に矢印ｘ２で示す方向の衝撃荷重Ｆが加わることが確認された。そして、この衝撃荷重Ｆによりケース本体１の左側壁部１１が図７（ｂ）に二点鎖線で示すように折り曲げられた場合、同左側壁部１１が蓋部材２に接触する。これにより、蓋部材２の側面においてケース本体１の左側壁部１１が接触する部分、すなわち図７（ａ），（ｂ）に黒丸で示す衝撃点に外力が付与される。このため、図７（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った断面構造を図８に示すように、蓋部材２には矢印ｘ２で示す方向の力ｆが作用する。このように、矢印ｘ２で示す方向の力ｆが蓋部材２に作用すると、ヒンジ部３ａ，３ｂにその伸縮方向に直交する方向の力、すなわちせん断力が作用するため、ヒンジ部３ａ，３ｂに亀裂が発生するおそれがある。そして、ヒンジ部３ａ，３ｂに亀裂が生じた場合、ケース本体１に対する蓋部材２の取り付け強度が低下するおそれがある。

なお、このような課題は、電子制御装置のプリント基板を収容する樹脂製筐体に限らず、ケース本体と蓋部材とから構成される各種の樹脂製筐体に共通する課題である。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケース本体に衝撃荷重が加わった場合であれ、蓋部材の取り付け強度を確保することができる樹脂製筐体を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、一側面が開口された箱状のケース本体と、同ケース本体の開口部を閉塞する蓋部材とを有する樹脂製筐体において、前記ケース本体の外壁及び前記蓋部材に一体に形成されてそれらを連結するとともに、前記ケース本体及び前記蓋部材の連結方向に湾曲した形状を有するヒンジ部を備え、前記ケース本体の外壁は、前記連結方向に直交する方向を幅方向とするとき、前記開口部が前記蓋部材により閉塞されている状態で前記蓋部材と前記幅方向に対向する部分を有し、前記ケース本体において前記蓋部材と前記幅方向に対向する部分、及び前記蓋部材において前記ケース本体と前記幅方向に対向する部分の少なくとも一方に、前記連結方向に対して所定角度をなす傾斜面が形成されてなることを要旨とする。

同構成によれば、ケース本体においてヒンジ部が連結される外壁と直角の関係にある外壁に加わる衝撃荷重により同外壁が変形して蓋部材に接触したとすると、ケース本体の外壁と蓋部材とが傾斜面を介して接触するため、蓋部材に付与される外力は、ヒンジ部の幅方向の成分の力と連結方向の成分の力とに分解される。このため、ヒンジ部に対してその幅方向に働く力が小さくなるため、ヒンジ部に作用するせん断力を小さくすることができる。また、ヒンジ部に対してその連結方向に働く力は、湾曲したヒンジ部が伸びることにより吸収される。これにより、ヒンジ部に亀裂が発生することを抑制することができるため、ケース本体に対する蓋部材の取り付け強度を確保することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の樹脂製筐体において、前記ケース本体において前記蓋部材と前記幅方向に対向する部分、及び前記蓋部材において前記ケース本体と前記幅方向に対向する部分の双方に、互いに対向するようにして傾斜面が形成されてなることを要旨とする。

同構成によれば、ケース本体の外壁が蓋部材に接触したとき、ケース本体の外壁と蓋部材とがそれぞれの傾斜面を介して面接触するため、接触部分での力の集中を回避することができる。よって、ケース本体や蓋部材の破損を抑制することが可能となる。

本発明にかかる樹脂製筐体によれば、ケース本体に衝撃荷重が加わった場合であれ、蓋部材の取り付け強度を確保することができるようになる。

本発明にかかる樹脂製筐体の一実施形態についてその斜視構造を示す斜視図。 （ａ）は、同実施形態の樹脂製筐体についてその側面構造を示す側面図。（ｂ）は、同実施形態の樹脂製筐体についてその正面構造を示す正面図。 図２（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す断面図。 本発明にかかる樹脂製筐体の他の例についてその断面構造を示す断面図。 本発明にかかる樹脂製筐体の他の例についてその断面構造を示す断面図。 樹脂製筐体の一例についてその斜視構造を示す斜視図。 （ａ）は、同樹脂製筐体の一例についてその側面構造を示す側面図。（ｂ）は、同樹脂製筐体の一例についてその正面構造を示す正面図。 図７のＢ−Ｂ線に沿った断面構造を示す断面図。

以下、本発明の樹脂製筐体の一実施形態について図１〜図３を参照して説明する。なお、この図１〜図３に示す樹脂製筐体も、電子制御装置のプリント基板を収容するための構造は、基本的には先の図６〜図８に例示した筐体と同様である。すなわち、この図１〜図３に示す樹脂製筐体も、一側面に開口部１ａを有する箱状のケース本体１と、同ケース本体１の開口部１ａを閉塞する板状の蓋部材２とが２つのヒンジ部３ａ，３ｂを介して一体的に連結された構造を有している。ケース本体１の外壁は、上壁部１０、左側壁部１１、右側壁部１２、及び底壁部１３からなる。ヒンジ部３ａ，３ｂはケース本体１及び蓋部材２の連結方向（図中の矢印ｙ１，ｙ２で示す方向）にＵ字状に湾曲した形状を有している。また、ケース本体１、蓋部材２、及びヒンジ部３ａ，３ｂは一体成型されている。なお、図１〜図３において先の図６〜図８に示した要素と同一の機能を有する要素には各々同一の符号を付しており、それらの要素についての重複する説明は割愛する。また、ヒンジ部３ａ，３ｂにおいてＵ字状をなす断面に直交する方向（幅方向）を矢印ｘ１，ｘ２で示す方向として示している。

図１及び図２（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態のケース本体１の左側壁部１１には、その外周面から外側に向けてＴ字状に突出する緩衝部１４が設けられている。図１に拡大して示すように、緩衝部１４においてＴ字の縦辺にあたる部分１４ａは、Ｔ字の横辺にあたる部分１４ｂと比較すると薄肉化されており、所定の可撓性を有している。また、緩衝部１４は、ケース本体１の開口部１ａから矢印ｙ１で示す方向に延設されている。なお、ケース本体１の右側壁部１２にも、緩衝部１４と同様のＴ字状の緩衝部１５が設けられている。

また、ケース本体１の開口部１ａが蓋部材２により閉塞されると、図３に示すように、ケース本体１の底壁部１３が蓋部材２の底壁部２０ａと矢印ｘ１，ｘ２で示す方向に対向する。蓋部材２の底壁部２０ａにおいてケース本体１の底壁部１３と矢印ｘ１で示す方向に対向する部分には、ヒンジ部３ａ，３ｂの連結方向と４５°の角度をなす傾斜面２３ａが形成されている。また、ケース本体１の底壁部１３において蓋部材２の底壁部２０ａと矢印ｘ２で示す方向に対向する部分にも、ヒンジ部３ａ，３ｂの連結方向と４５°の角度をなす傾斜面１６ａが形成されている。

なお、図１に示すように、蓋部材２の底壁部２０ａにおいてケース本体１の底壁部１３と矢印ｘ２で示す方向に対向する部分にも、同様に傾斜面２３ｂが形成されている。また、ケース本体１の底壁部１３において蓋部材２の底壁部２０ａと矢印ｘ１で示す方向に対向する部分にも、同様に傾斜面１６ｂが形成されている。

次に、図２及び図３を参照して、本実施形態の樹脂製筐体の作用について説明する。
図２に示すように、本実施形態の樹脂製筐体では、落下によりケース本体１の左側壁部１１の側から地面に衝突したとすると、緩衝部１４が地面に衝突する。このとき、緩衝部１４のＴ字の横辺にあたる部分１４ｂが地面に接触しつつ、Ｔ字の縦辺にあたる部分１４ａに対して衝撃荷重が加わるため、Ｔ字の縦辺にあたる部分１４ａが撓む。そして、このＴ字の縦辺にあたる部分１４ａの撓みにより衝撃荷重が吸収されるため、ケース本体１に加わる衝撃荷重が軽減される。

一方、緩衝部１４により吸収することのできなかった衝撃荷重はケース本体１の左側壁部１１に加わることとなるが、この衝撃荷重によりケース本体１の左側壁部１１が折り曲げられた場合、ケース本体１の底壁部１３が蓋部材２に接触する。このとき、図３に示すように、蓋部材２に作用する外力ｆａは、ケース本体１の傾斜面１６ａ及び蓋部材２の傾斜面２３ａにより、矢印ｘ２で示す方向の成分の力ｆａ１と矢印ｙ２で示す方向の成分の力ｆａ２とに分解される。よって、先の図６〜図８に例示した樹脂製筐体と比較すると、ヒンジ部３ａ，３ｂに対して矢印ｘ２で示す方向に働く力が小さくなるため、ヒンジ部３ａ，３ｂに作用するせん断力を小さくすることができる。また、ヒンジ部３ａ，３ｂに対して矢印ｙ２で示す方向に作用する力は、ヒンジ部３ａ，３ｂのＵ字の開口部が開きつつ、ヒンジ部３ａ，３ｂが矢印ｙ２で示す方向に伸びることにより吸収される。これにより、ヒンジ部３ａ，３ｂに亀裂が発生することを抑制することができるため、ケース本体１に対する蓋部材２の取り付け強度を確保することが可能となる。

また、ケース本体１の底壁部１３が蓋部材２に接触するとき、ケース本体１及び蓋部材２はそれぞれの傾斜面１６ａ，２３ａを介して互いに面接触するため、接触部分での力の集中を回避することができる。よって、ケース本体１や蓋部材２の破損を抑制することが可能となる。

なお、ケース本体１の右側壁部１２の側から地面に衝突した場合でも、同様の作用が奏されることは言うまでもない。
以上説明したように、本実施形態にかかる樹脂製筐体によれば、以下のような効果が得られるようになる。

（１）ケース本体１の底壁部１３において蓋部材２と矢印ｘ１，ｘ２で示す方向に対向する部分に、ヒンジ部３ａ，３ｂの連結方向に対して４５°の角度をなす傾斜面１６ａ，１６ｂを形成することとした。また、蓋部材２においてケース本体１の底壁部１３と矢印ｘ１，ｘ２で示す方向に対向する部分にも、ヒンジ部３ａ，３ｂの連結方向に対して４５°の角度をなす傾斜面２３ａ，２３ｂを形成することとした。これにより、樹脂製筐体の落下時にケース本体１の左側壁部１１あるいは右側壁部１２に衝撃荷重が加わったとき、ヒンジ部３ａ，３ｂに亀裂が発生することを抑制することができるため、ケース本体１に対する蓋部材２の取り付け強度を確保することが可能となる。また、ケース本体１の底壁部１３と蓋部材２との接触部分の力の集中を回避することができるため、ケース本体１や蓋部材２の破損を抑制することも可能となる。

（２）ケース本体１においてヒンジ部３ａ，３ｂが連結される底壁部１３と直角の関係にある左側壁部１１及び右側壁部１２のそれぞれの外周面には、緩衝部１４，１５を設けることとした。これにより、樹脂製筐体の落下時にケース本体１に加わる衝撃荷重を緩和することができるため、ヒンジ部３ａ，３ｂに作用するせん断力を軽減することができる。よって、ケース本体１に対する蓋部材２の取り付け強度をより的確に確保することが可能となる。

（３）緩衝部１４，１５を、ケース本体１の左側壁部１１及び右側壁部１２のそれぞれの外周面からＴ字状に突出するように形成することとした。これにより、緩衝部１４，１５のＴ字の縦辺にあたる部分１４ａの撓みにより衝撃荷重が吸収されるため、ケース本体１に加わる衝撃荷重を的確に軽減することが可能となる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・図３に対応する図を図４に示すように、ケース本体１の底壁部１３にのみ、傾斜面１６ａ，１６ｂを形成してもよい。また、図５に示すように、蓋部材２にのみ、傾斜面２３ａ，２３ｂを形成してもよい。このような構造であっても、ケース本体１の底壁部１３が蓋部材２に接触したとき、蓋部材２に作用する外力が矢印ｘ２で示す方向の力と矢印ｙ２で示す方向の力とに分解される。よって、ヒンジ部３ａ，３ｂに亀裂が発生することを抑制することができるため、ケース本体１に対する蓋部材２の取り付け強度を確保することが可能である。

・上記実施形態では、緩衝部１４，１５をＴ字状に形成することとしたが、例えばＩ字状に形成するなど、その形状を適宜変更してもよい。要は、緩衝部１４，１５については、その形状の如何に関わらず、ケース本体１の側壁部１１，１２の外周面に加わる衝撃荷重を緩和することができるものであればよい。

・上記実施形態では、ケース本体１の傾斜面１６ａ，１６ｂ及び蓋部材２の傾斜面２３ａ，２３ｂをヒンジ部３ａ，３ｂの連結方向に対して４５°の角度をなすように形成することとしたが、これらの傾斜面の傾斜角度は任意である。要は、ヒンジ部３ａ，３ｂの連結方向に対して所定角度をなすように形成されていればよい。

・上記実施形態では、ヒンジ部３ａ，３ｂをその連結方向にＵ字状に湾曲させることとしたが、このヒンジ部３ａ，３ｂの湾曲形状については適宜変更してもよい。また、ヒンジ部の数についてはこれを、例えば１つにしたり、あるいは３つ以上にするなど、適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、本発明にかかる樹脂製筐体を、電子制御装置のプリント基板を収容するための樹脂製筐体に適用することとしたが、これに限らず、所要の樹脂製筐体に適用することができる。要は、一側面が開口された箱状のケース本体と、同ケース本体の開口部を閉塞する蓋部材とを有する樹脂製筐体であれば、本発明にかかる樹脂製筐体を適用することが可能である。

＜付記＞
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
（イ）請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂製筐体において、前記ケース本体において前記ヒンジ部が連結される外壁と直角の関係にある外壁の外周面には、同外周面に加わる衝撃荷重を緩和する緩衝部が設けられてなることを特徴とする樹脂製筐体。同構成によれば、ケース本体においてヒンジ部が連結される外壁と直角の関係にある外壁が地面に衝突するとき、まず緩衝部が地面に接触するため、同緩衝部によりケース本体に作用する衝撃荷重が緩和される。これにより、ヒンジ部に作用するせん断力を軽減することができるため、ケース本体に対する蓋部材の取り付け強度をより的確に確保することが可能となる。

Ｇ…隙間、１…ケース本体、１ａ…開口部、２…蓋部材、３ａ，３ｂ…ヒンジ部、１０…上壁部、１１…左側壁部、１２…右側壁部、１３…底壁部、１４…緩衝部、１４ａ…Ｔ字の縦辺にあたる部分、１４ｂ…Ｔ字の横辺にあたる部分、１５…緩衝部、１６ａ，１６ｂ，２３ａ，２３ｂ…傾斜面、１７ａ，１７ｂ…嵌合孔、１７ｂ…嵌合孔、２０…周壁、２０ａ…底壁部、２０ｂ…上壁部、２１ａ，２１ｂ…突出部、２２…開口部。

Claims (2)

1. 一側面が開口された箱状のケース本体と、同ケース本体の開口部を閉塞する蓋部材とを有する樹脂製筐体において、
   前記ケース本体の外壁及び前記蓋部材に一体に形成されてそれらを連結するとともに、前記ケース本体及び前記蓋部材の連結方向に湾曲した形状を有するヒンジ部を備え、
   前記ケース本体の外壁は、前記連結方向に直交する方向を幅方向とするとき、前記開口部が前記蓋部材により閉塞されている状態で前記蓋部材と前記幅方向に対向する部分を有し、 前記ケース本体において前記蓋部材と前記幅方向に対向する部分、及び前記蓋部材において前記ケース本体と前記幅方向に対向する部分の少なくとも一方に、前記連結方向に対して所定角度をなす傾斜面が形成されてなる
   ことを特徴とする樹脂製筐体。
2. 前記ケース本体において前記蓋部材と前記幅方向に対向する部分、及び前記蓋部材において前記ケース本体と前記幅方向に対向する部分の双方に、互いに対向するようにして傾斜面が形成されてなる
   請求項１に記載の樹脂製筐体。