JP2013207125A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品を専用品とすることなく、かつ、接着剤を使用することなく電子部品を固定可能とすることによって、簡易な構成で電子部品の振動を抑制する。
【解決手段】電子部品２０が実装されるプリント配線板２と、当該プリント配線板２を覆うカバー３ｂとを備える電子装置１であって、カバー３ｂに固着されると共に、電子部品２０を保持する弾性部材４を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子装置に関するものである。

複数の電子部品が実装されたプリント配線板と、このプリント配線板を収容する筐体とを備える電子装置は、様々なところで使用されている。例えば、自動車には、エンジン、モータあるいはバッテリーを制御するための電子制御装置として、上記電子装置が搭載されている。

ところで、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）やＥＶ（Electric Vehicle）では、バッテリーが高出力化されており、これによって、プリント配線板が有する実装部品の耐高電圧性能の向上が要求されている。このため、近年、ＨＥＶやＥＶに搭載される電子装置に実装される電子部品は、大型化する傾向にある。このような大型の電子部品が振動すると、その振動によって接合部分に作用する力が大きくなり、接合部分の負荷が大きくなる。特に、自動車では、自動車自体が走行することから、電子装置の揺れをなくすことは難しく、電子部品が振動しやすい。このため、例えば、特許文献１では、プリント配線板に孔を形成し、当該孔に嵌合される部位を有するように特別に形状設定された電子部品を上記孔に嵌め込むことによって、電子部品の振動を抑制することが提案されている。

特開２０００−２０８３５６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された方法を採用しようとすると、電子部品を専用の複雑な形状にする必要がある。したがって、汎用の電子部品を使用することができなくなり、コストの増大を招く。また、特許文献１では、接着剤によって電子部品をプリント配線板に固着させている。このため、接着剤が硬化するまで、時間管理や電子部品の姿勢管理を行う必要があり、電子装置の製造工程が煩雑化する。さらに、プリント配線板に対して、大きな貫通孔を形成する必要があることから、プリント配線板の実装面積を減少させることになり、電子部品の大型化を招く。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、電子部品を専用品とすることなく、かつ、接着剤を使用することなく電子部品を固定可能とすることによって、簡易な構成で電子部品の振動を抑制可能な電子装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。第１の発明は、電子部品が実装されたプリント配線板と、当該プリント配線板を覆うカバーとを備える電子装置であって、上記カバーに固着されると共に、上記電子部品を保持する弾性部材を備えるという構成を採用する。第２の発明は、上記第１の発明において、上記カバーに上記電子部品が嵌合される凹部が形成されることで上記カバーが上記電子部品の形状に沿う形とされ、上記弾性部材が、上記凹部の内壁と上記電子部品との間に介装されるシート材からなるという構成を採用する。第３の発明は、上記第２の発明において、上記プリント配線板に、隣り合って配置される複数の上記電子部品が実装され、上記カバーが、上記電子部品同士の間にて上記プリント配線板側に突出する突出部を備え、上記弾性部材が、上記突出部を跨いで複数の上記電子部品を保持しているという構成を採用する。第４の発明は、上記第１の発明において、上記弾性部材が、上記電子部品が嵌合される凹部を備え、上記電子部品の面部と上記凹部の内壁面との間に空隙が設けられているという構成を採用する。第５の発明は、上記第４の発明において、上記プリント配線板に、隣り合って配置される複数の上記電子部品が実装され、上記弾性部材が、上記電子部品同士の間にて上記プリント配線板側に突出する突出部を備えているという構成を採用する。

本発明によれば、プリント配線板を覆うカバーに対して弾性部材が固着されており、プリント配線板をカバーで覆うことによって弾性部材が電子部品を保持するように構成されている。弾性部材は、電子部品に当接することによって容易に形状変化することから、電子部品がどのような形状であっても保持することができる。また、電子部品に当接することによって形状変化した弾性部材は、元の形状に戻ろうとする復元力によって電子部品を押さえることから、接着剤を用いなくとも電子部品を保持することができる。したがって、本発明によれば、電子部品を専用品とすることなく、かつ、接着剤を使用することなく電子部品を固定することができ、簡易な構成で電子部品の振動を抑制することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る電子装置の概略構成を示す図であり、（ａ）が組み付け前の状態を示す分解断面図であり、（ｂ）が組み付け後の状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電子装置の概略構成を示す図であり、（ａ）が組み付け前の状態を示す分解断面図であり、（ｂ）が組み付け後の状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電子装置の概略構成を示す図であり、（ａ）が組み付け前の状態を示す分解断面図であり、（ｂ）が組み付け後の状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電子装置が備える弾性部材の断面図であり、（ａ）が図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図３（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る電子装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置１の概略構成を示す図であり、（ａ）が組み付け前の状態を示す分解断面図であり、（ｂ）が組み付け後の状態を示す断面図である。これらの図に示すように、電子装置１は、プリント配線板２と、筐体３と、弾性部材４とを備えている。

プリント配線板２は、配線層が複数層に亘って形成された多層プリント配線板であり、複数のコンデンサ２０（電子部品）が実装されている。コンデンサ２０は、リード部品であり、円柱形状の本体部２１と、本体部２１の周面に接続された２本のリード２２とを備えている。このようなコンデンサ２０は、プリント配線板２に設けられた貫通孔に表側からリード２２が挿通され、裏面でリード２２の先端が半田付けされることによって、実装されている。また、２つのコンデンサ２０は、図１に示すように、互いの周面を対向させて、所定間隔離間した状態で、隣り合って配置されている。なお、図１には示していないが、プリント配線板２上には、コンデンサ２０のみではなく、他の様々な電子部品が実装されている。

筐体３は、ケース３ａと、カバー３ｂとから構成されている。ケース３ａは、上部が開口された容器形状を有しており、内部にプリント配線板２を収容する。カバー３ｂは、ケース３ａの開口された上部を塞ぐことによって、プリント配線板２を覆うものである。

カバー３ｂは、凹部３ｂ１と、突出部３ｂ２とを備えている。凹部３ｂ１は、カバー３ｂの下面３ｂ３側に設けられ、コンデンサ２０の本体部２１の上側半分の外形形状に合わせた形状とされている。凹部３ｂ１は、コンデンサ２０に合わせて隣り合って２つ設けられており、カバー３ｂがケース３ａに取り付けられたときに、コンデンサ２０の本体部２１が嵌合される。突出部３ｂ２は、凹部３ｂ１同士の間に設けられており、カバー３ｂの下面３ｂ３よりも下方に突出されている。この突出部３ｂ２は、後述のようにシート状に成形された弾性部材４をよりコンデンサ２０の下側まで配置すると共に、カバー３ｂの下面３ｂ３よりも弾性部材４がより強固に固着される部位である。

弾性部材４は、図１（ｂ）に示すように、組み付け後の電子装置１においては、凹部３ｂ１の内壁とコンデンサ２０の本体部２１との間に介装されており、コンデンサ２０の本体部２１を側方及び上方から包み込むことによって保持するものである。この弾性部材４は、図１（ａ）に示すように、電子装置１の組み付け前においては、突出部３ｂ２を跨ぐようにして２つの凹部３ｂ１を覆い隠す平板のシート材とされている。また、弾性部材４は、例えば、ブチルフォーム等の低反発材によって形成されており、両面テープ等によってカバー３ｂに固着されている。また、弾性部材４を粘着性シートのような表面に粘着性を有する材料によって形成しても良く、この場合には両面テープ等は必要ない。

このような弾性部材４は、電子装置１が組み付けられたときには、コンデンサ２０に当接する領域が、コンデンサ２０によって凹部３ｂ１に押し込まれて弾性変形する。この弾性部材４の弾性変形した領域は、元の形状に復元しようとする。この結果、上記復元力によってコンデンサ２０が押さえつけられて保持される。なお、図１（ｂ）に示すように、電子装置１の組み付け後において弾性部材４は、突出部３ｂ２を跨いで２つのコンデンサ２０を保持している。

このような構成を有する本実施形態の電子装置１では、外部からの振動等によって電子装置１自体が揺れたとしても、コンデンサ２０が弾性部材４によって保持されているため、コンデンサ２０の本体部２１がプリント配線板２に対して振動することがない。

以上のような本実施形態の電子装置１においては、プリント配線板２を覆うカバー３ｂに対して弾性部材４が固着されており、プリント配線板２をカバー３ｂで覆うことによって弾性部材４がコンデンサ２０を保持するように構成されている。弾性部材４は、コンデンサ２０に当接することによって容易に形状変化することから、コンデンサ２０がどのような形状であっても保持することができる。また、コンデンサ２０に当接することによって形状変化した弾性部材４は、元の形状に戻ろうとする復元力によってコンデンサ２０を押さえることから、接着剤を用いなくともコンデンサ２０を保持することができる。したがって、本実施形態の電子装置１によれば、コンデンサ２０を専用品とすることなく、かつ、接着剤を使用することなくコンデンサ２０を固定することができ、簡易な構成でコンデンサ２０の振動を抑制することが可能となる。

また、本実施形態の電子装置１においては、カバー３ｂにコンデンサ２０が嵌合される凹部３ｂ１が形成されることでカバー３ｂがコンデンサ２０の形状に沿う形とされ、弾性部材４は、凹部３ｂ１の内壁とコンデンサ２０との間に介装されるシート材からなっている。このような構成の電子装置１は、図１（ａ）に示すように平板シート状の弾性部材４を凹部３ｂ１が覆われるようにカバー３ｂに両面テープ等で固着し、この弾性部材４が固着されたカバー３ｂでプリント配線板２を覆うことで容易に形成することができる。

また、本実施形態の電子装置１においては、プリント配線板２が、隣り合って配置される２つのコンデンサ２０を備え、カバー３ｂが、コンデンサ２０同士の間にてプリント配線板２側に突出する突出部３ｂ２を備え、弾性部材４が、突出部３ｂ２を跨いで２つのコンデンサ２０を保持している。このため、組み付け後に、突出部３ｂ２によって、シート状の弾性部材４がよりプリント配線板２側まで押し込まれることになり、コンデンサ２０をより広範囲にて弾性部材４で包み込むことができる。したがって、コンデンサ２０同士が接触することを防止し、また弾性部材４のコンデンサ２０の保持力を向上させることができる。

なお、突出部３ｂ２のカバー３ｂの下面３ｂ３に対する突出量が大きくなると、突出部３ｂ２による弾性部材４の押込み量が増大することになり、弾性部材４の変形量すなわち弾性部材４の復元力が増大することになる。このため、より強固にコンデンサ２０を押し付けることが可能となる。一方、コンデンサ２０に対する押圧力が強すぎる場合には、例えば、弾性部材４に対して、予め変形しやすくなるような切込みをいれておくことによって、コンデンサ２０に対する押圧力を和らげることもできる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図２は、本発明の第２実施形態に係る電子装置１Ａの概略構成を示す図であり、（ａ）が組み付け前の状態を示す分解断面図であり、（ｂ）が組み付け後の状態を示す断面図である。これらの図に示すように、電子装置１Ａは、プリント配線板２と、筐体５と、弾性部材６とを備えている。

筐体５は、ケース５ａと、カバー５ｂとから構成されている。ケース５ａは、上部が開口された容器形状を有しており、内部にプリント配線板２を収容する。カバー５ｂは、ケース５ａの開口された上部を塞ぐことによって、プリント配線板２を覆うものである。本実施形態においてカバー５ｂは、薄板状に形状設定されており、下面は平面とされている。

弾性部材６は、カバー５ｂの下面に両面テープ等で固着されており、凹部６ａと、突出部６ｂとを備えている。凹部６ａは、弾性部材６の下面６ｃ側に設けられ、側面６ｄが、プリント配線板２側に向かうに連れて広がる傾斜面とされている。この凹部６ａの深さは、傾斜された側面６ｄがコンデンサ２０の本体部２１に当接したときに、コンデンサ２０の頂部と凹部６ａの天面（内壁面）との間に空隙７が形成される深さとされている。この凹部６ａは、コンデンサ２０に合わせて隣り合って２つ設けられており、カバー５ｂがケース５ａに取り付けられたときに、コンデンサ２０の本体部２１が嵌合される。

突出部６ｂは、凹部６ａ同士の間に設けられており、弾性部材６の下面６ｃよりも下方に突出されている。この突出部６ｂは、コンデンサ２０同士の間を隔離し、コンデンサ２０同士が接触することを防止するためのものである。

このような弾性部材６は、電子装置１Ａが組み付けられたときには、凹部６ａの側面６ｄがコンデンサ２０に当接して押し込まれて弾性変形する。この弾性部材６の弾性変形した領域は、元の形状に復元しようとする。この結果、上記復元力によってコンデンサ２０が押さえつけられて保持される。

以上のような本実施形態の電子装置１Ａにおいても、プリント配線板２を覆うカバー５ｂに対して弾性部材６が固着されており、プリント配線板２をカバー５ｂで覆うことによって弾性部材６がコンデンサ２０を保持するように構成されている。弾性部材６は、コンデンサ２０に当接することによって容易に形状変化することから、コンデンサ２０がどのような形状であっても保持することができる。また、コンデンサ２０に当接することによって形状変化した弾性部材６は、元の形状に戻ろうとする復元力によってコンデンサ２０を押さえることから、接着剤を用いなくともコンデンサ２０を保持することができる。したがって、本実施形態の電子装置１Ａによれば、コンデンサ２０を専用品とすることなく、かつ、接着剤を使用することなくコンデンサ２０を固定することができ、簡易な構成でコンデンサ２０の振動を抑制することが可能となる。

また、本実施形態の電子装置１Ａにおいては、弾性部材６が、コンデンサ２０が嵌合される凹部６ａを備え、コンデンサ２０の上面（面部）と凹部６ａの天面との間に空隙７が設けられている。このような空隙７が許容されることによって、組み付け作業のときに、コンデンサ２０と弾性部材６との位置決めが容易となり、組み付け作業を容易に行うことができる。また、空隙７が存在することによって、弾性部材６の柔軟変形が容易となり、弾性部材６とコンデンサ２０の密着性を向上させることができる。さらに、空隙７によって、例えば電子装置１Ａに外部から衝撃が加わったときに、この衝撃力がコンデンサ２０に伝達されることを抑制することができる。

また、本実施形態の電子装置１Ａにおいては、プリント配線板２に、隣り合って配置される２つのコンデンサ２０が実装され、弾性部材６が、コンデンサ２０同士の間にてプリント配線板２側に突出する突出部６ｂを備えている。このため、コンデンサ２０をより広範囲にて弾性部材６で包み込むことができる。したがって、コンデンサ２０同士が接触することを防止し、また弾性部材６のコンデンサ２０の保持力を向上させることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第１実施形態あるいは第２実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図３は、本発明の第３実施形態に係る電子装置１Ｂの概略構成を示す図であり、（ａ）が組み付け前の状態を示す分解断面図であり、（ｂ）が組み付け後の状態を示す断面図である。これらの図に示すように、電子装置１Ｂは、筐体５と、プリント配線板８と、弾性部材９とを備えている。

筐体５については、第２実施形態の電子装置１Ａの筐体５と同様であるため、ここでの説明は省略する。プリント配線板８は、配線層が複数層に亘って形成された多層プリント配線板であり、１つのコンデンサ３０（電子部品）が実装されている。コンデンサ３０は、リード部品であり、円柱形状の本体部３１と、本体部３１の底面に接続された２本のリード３２とを備えている。なお、図３においては、視認方向において２本のリード３２が重なっているため、１本のリード３２のみが図示されている。このようなコンデンサ３０は、プリント配線板８に設けられた貫通孔に表側からリード３２が挿通され、裏面でリード３２の先端が半田付けされることによって、実装されている。

弾性部材９は、カバー５ｂの下面に両面テープ等で固着されており、コンデンサ３０を収容する凹部９ａを有するブロック形状とされている。凹部９ａの深さは、コンデンサ３０の本体部３１が凹部９ａに収容されたときに、コンデンサ３０の頂部面（面部）と、凹部９ａの天面（内壁面）との間に空隙１０が形成される深さとされている。

また、弾性部材９の凹部９ａの内周面には、突起部９ｂが設けられている。図４は、弾性部材９の断面図であり、（ａ）が図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）が図３（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。突起部９ｂは、図４（ａ）に示すように周方向に４つ設けられており、図４（ｂ）に示すようにコンデンサ３０の周面に当接して弾性変形する。

このような弾性部材９は、電子装置１Ｂが組み付けられたときには、凹部９ａの突起部９ｂがコンデンサ３０に当接して押し込まれて弾性変形する。この弾性部材９の弾性変形した領域は、元の形状に復元しようとする。この結果、上記復元力によってコンデンサ３０が押さえつけられて保持される。

以上のような本実施形態の電子装置１Ｂにおいても、プリント配線板８を覆うカバー５ｂに対して弾性部材９が固着されており、プリント配線板８をカバー５ｂで覆うことによって弾性部材９がコンデンサ３０を保持するように構成されている。弾性部材９は、コンデンサ３０に当接することによって容易に形状変化することから、コンデンサ３０がどのような形状であっても保持することができる。また、コンデンサ３０に当接することによって形状変化した弾性部材９は、元の形状に戻ろうとする復元力によってコンデンサ３０を押さえることから、接着剤を用いなくともコンデンサ３０を保持することができる。したがって、本実施形態の電子装置１Ｂによれば、コンデンサ３０を専用品とすることなく、かつ、接着剤を使用することなくコンデンサ３０を固定することができ、簡易な構成でコンデンサ３０の振動を抑制することが可能となる。

また、本実施形態の電子装置１Ｂにおいては、弾性部材９が、コンデンサ３０が嵌合される凹部９ａを備え、コンデンサ３０の頂部と凹部９ａの天面との間に空隙１０が設けられている。このような空隙１０が許容されることによって、組み付け作業のときに、コンデンサ３０と弾性部材９との位置決めが容易となり、組み付け作業を容易に行うことができる。また、空隙１０が存在することによって、弾性部材９の柔軟変形が容易となり、弾性部材９とコンデンサ３０の密着性を向上させることができる。さらに、空隙１０によって、例えば電子装置１Ｂに外部から衝撃が加わったときに、この衝撃力がコンデンサ３０に伝達されることを抑制することができる。

また、突起部９ｂが周方向に離散的に設けられているため、図４（ｂ）に示すように、突起部９ｂと突起部９ｂとの間にも、コンデンサ３０と凹部９ａの内壁面との間に空隙１１が形成される。この空隙１１によっても、弾性部材９の柔軟変形が容易となり、弾性部材９とコンデンサ３０の密着性を向上させることができる。さらに、空隙１１によって、例えば電子装置１Ｂに外部から衝撃が加わったときに、この衝撃力がコンデンサ３０に伝達されることを抑制することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ、寸法等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、電子部品がコンデンサである構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の電子部品の振動を同様に抑制することができる。

１，１Ａ，１Ｂ……電子装置、２……プリント配線板、２０……コンデンサ（電子部品）、２１……本体部、２２……リード、３……筐体、３ａ……ケース、３ｂ……カバー、３ｂ１……凹部、３ｂ２……突出部、３ｂ３……下面、４……弾性部材、５……筐体、５ａ……ケース、５ｂ……カバー、６……弾性部材、６ａ……凹部、６ｂ……突出部、６ｃ……下面、６ｄ……側面、７……空隙、８……プリント配線板、３０……コンデンサ、３１……本体部、３２……リード、９……弾性部材、９ａ……凹部、９ｂ……突起部、１０……空隙、１１……空隙

Claims (5)

1. 電子部品が実装されたプリント配線板と、当該プリント配線板を覆うカバーとを備える電子装置であって、
   前記カバーに固着されると共に、前記電子部品を保持する弾性部材を備えることを特徴とする電子装置。
2. 前記カバーに前記電子部品が嵌合される凹部が形成されることで前記カバーが前記電子部品の形状に沿う形とされ、
   前記弾性部材は、前記凹部の内壁と前記電子部品との間に介装されるシート材からなることを特徴とする請求項１記載の電子装置。
3. 前記プリント配線板に、隣り合って配置される複数の前記電子部品が実装され、
   前記カバーが、前記電子部品同士の間にて前記プリント配線板側に突出する突出部を備え、
   前記弾性部材が、前記突出部を跨いで複数の前記電子部品を保持している
   ことを特徴とする請求項２記載の電子装置。
4. 前記弾性部材が、前記電子部品が嵌合される凹部を備え、
   前記電子部品の面部と前記凹部の内壁面との間に空隙が設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の電子装置。
5. 前記プリント配線板に、隣り合って配置される複数の前記電子部品が実装され、
   前記弾性部材が、前記電子部品同士の間にて前記プリント配線板側に突出する突出部を備えている
   ことを特徴とする請求項４記載の電子装置。

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