JP2014207364A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隙間を埋めるための部材を用いることなく保護性能を確保しつつ、組み付け作業の作業性の向上を図る。
【解決手段】カバー１０は、開口部１０ａに近づくにつれて板厚が薄くなるように薄肉化されており、開口部１０ａの開口端１０ｂとコネクタ３との間の隙間が予め定められた基準寸法未満となるように筐体１内にコネクタ３が配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、開口部からカバーの表面側にコネクタが露出するように配置された電子装置に関するものである。

従来より、開口部を有する筐体を備え、筐体の開口部からコネクタが露出するように構成された電子装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１１８４９２号公報

このような電子装置においては、異物、塵埃、水等の異物の機器内への侵入に対する保護構造が規格によって定められている。このような規格として、例えば、国際的な標準規格であるＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）規格がある。例えば、このＩＥＣ規格のＩＰ４０という保護等級では、「直径１ミリメートルより大きい固形物に対して保護されていること」を満足するように定められている。

このような規格を満足するため、例えば、筐体の開口部からコネクタが露出するように構成された電子装置においては、カバーの開口部とコネクタの隙間の寸法を一定値（例えば、１ミリメートル）未満とすることが求められる。また、カバーの強度を確保するため、カバーの板厚をある程度大きくする必要もある。

このような電子装置のカバーおよびコネクタの断面図を図８に示す。この図に示すような電子装置の組み付けを行う際には、図に示すように、開口部１０ａが形成されたカバー１０の表面に対して直交する方向に、基板２に搭載されたコネクタ３を移動させて開口部１０ａに嵌合させる必要があった。特に、保護性能を確保するため、カバー１０の開口部１０ａとコネクタ３の隙間の寸法を小さくした場合、カバー１０の表面に対して直交する方向にコネクタ３を移動させようとしても、カバー１０の開口部１０ａの開口端にコネクタ３が当たって開口部１０ａにコネクタ３がうまく嵌らなくなるなど、作業性が低下してしまうといった問題があった。

また、コネクタ周辺のカバーの開口部とコネクタの隙間の寸法を大きくして、コネクタ周辺のカバーの開口部にコネクタを嵌め込んだ後、カバーの開口部とコネクタの隙間にウレタンやゴム等の弾性部材を設けたり、カバーの開口部とコネクタの隙間に接着剤を塗布することにより、カバーの開口部とコネクタの隙間を埋めるようにすることも考えられる。

しかし、カバーの開口部とコネクタの隙間に弾性部材を設ける場合、部品点数が増加してコスト高となるだけでなく、組み付け時に弾性部材を設ける作業が必要となるため作業性が低下してしまう。また、カバーの開口部とコネクタの隙間に接着剤を塗布する場合についても、接着剤を用意する必要があるためコスト高となるだけでなく、接着剤を塗布してから接着剤が乾燥するまで待つ必要があり、作業性が良くないといった問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、隙間を埋めるための部材を用いることなく保護性能を確保しつつ、組み付け作業の作業性の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、開口部（１０ａ）が形成されたカバー（１０）を有する筐体（１）と、コネクタ（３）を搭載した基板（２）と、を有し、開口部からカバーの表面側にコネクタが露出するように配置された電子装置であって、カバーは、開口部に近づくにつれて板厚が薄くなるように薄肉化されており、開口部の開口端とコネクタとの間の隙間が予め定められた基準寸法未満となるように筐体内にコネクタが配置されていることを特徴としている。

このような構成によれば、カバーは、開口部に近づくにつれて板厚が薄くなるように薄肉化されているので、コネクタの挿入方向がカバーの表面に対して直交する方向とずれていても、カバーの開口部にコネクタを容易に挿入することができ、組み付け作業の作業性の向上を図ることができる。また、開口部の開口端とコネクタとの間の隙間が予め定められた基準寸法未満となるように筐体内にコネクタが配置されているので、隙間を埋めるための部材を用いることなく保護性能を確保することもできる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る電子装置の外観図である。 コネクタを搭載した基板の様子を示した図である。図である。 第１実施形態に係る電子装置におけるカバーの開口部の開口端の断面形状を表した図である。 第２実施形態に係る電子装置におけるカバーの開口部の開口端の断面形状を表した図である。 第３実施形態に係る電子装置におけるカバーの開口部の開口端の断面形状を表した図である。 第４実施形態に係る電子装置におけるカバーの開口部の開口端の断面形状を表した図である。 第５実施形態に係る電子装置におけるカバーの開口部の開口端の断面形状を表した図である。 課題について説明するための図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る電子装置の外観図を図１に示す。また、図２に、図１中の矢印Ａ方向からコネクタ３を搭載した基板２を透過して見た図を示す。なお、図１には、筐体１の内部を視認できるように筐体１の一部を透過して見た様子を示してある。また、図１において、コネクタ３のコネクタ端子を省略して示してある。

本電子装置は、車両に搭載されるＥＣＵを構成するものであり、コネクタ３には、コネクタ付きワイヤーハーネスが接続されるようになっている。本電子装置は、このコネクタ付きワイヤーハーネスを介して各種ＥＣＵ等の車載電子装置と接続されるようになっている。

また、本電子装置は、ＩＥＣ規格のＩＰ４０に規定された試験条件を満たすこととなっている。すなわち、筐体１内への直径１ミリメートルの棒、鋼球の挿入を禁止するため、コネクタ３とカバー１０の開口端１０ｂとの間の上下左右の隙間ｄがそれぞれ１ミリメートル未満となるように構成される。なお、図１では、カバー１０の開口端１０ｂとコネクタ３との間の隙間ｄを大きめに示してあるが、実際には、１ミリメートル未満となっている。

本電子装置は、開口部１０ａが形成されたカバー１０を有する筐体１と、電子部品（図示せず）やコネクタ３を搭載した基板２を有している。また、コネクタ３が開口部１０ａからカバー１０の表面側に露出するように筐体１内にコネクタ３が配置されている。

カバー１０は、金属（例えば、アルミニウム）製のものとなっている。また、カバー１０の略中央には、矩形形状の開口部１０ａが形成されている。

本実施形態では、カバー１０の開口部１０ａにコネクタ３を嵌合させたときに、カバー１０の開口端１０ｂとコネクタ３との間の隙間ｄが１ミリメートル未満となるように、コネクタ３の寸法ばらつき等を考慮して開口部１０ａの寸法が決定されている。

図３に、本実施形態におけるカバー１０の開口部１０ａを含む領域を、カバー１０を正面から見て縦方向に切断した場合の開口端１０ｂの断面形状を示す。なお、この図では、コネクタ３も表示してある。また、ハッチングを省略して示してある。図に示すように、カバー１０は、開口部１０に近づくにつれて板厚が小さくなるように薄肉化されている。

図３に示すように、本実施形態では、開口部１０ａにおいて、対向する上下の開口端間の距離がカバー１０の背面に近づくにつれて徐々に長くなるように、開口端１０ｂにおけるカバー１０の背面に近い領域に傾斜が形成されている。なお、図示してないが、対向する左右の開口端についても、対向する左右の開口端間の距離がカバー１０の背面に近づくにつれて徐々に長くなるように、開口端１０ｂにおけるカバー１０の背面に近い領域に傾斜が形成されている。

また、開口部１０ａにおいて対向する開口端１０ｂ間の距離は、カバー１０の表面に近い領域の方がカバーの背面に近い領域よりも短くなっている。すなわち、開口部１０ａにおいて、対向する上下の開口端１０ｂ間の距離は、カバー１０の表面に近い領域の方がカバーの背面に近い領域よりも短くなっている。また、対向する左右の開口端１０ｂ間の距離についても、カバー１０の表面に近い領域の方がカバーの背面に近い領域よりも短くなっている。

なお、図３中には、開口部１０ａへのコネクタ３の挿入方向が、カバー１０の表面に対して直交する方向とずれた場合の様子を点線および２点鎖線で示してある。この図に示すように、カバー１０が、開口部１０ａに近づくにつれて板厚が小さくなるように薄肉化されることにより、開口部１０ａにコネクタ３を挿入する際に、コネクタ３の挿入方向が、カバー１０の表面に対して直交する方向とずれていても、容易に開口部１０ａにコネクタ３を挿入することができる。

また、対向する上下の開口端１０ｂ間の最短距離および対向する左右の開口端１０ｂ間の最短距離は、カバー１０を薄肉化しない状態と同じであるので、異物の機器内への侵入に対する保護性能は維持される。

次に、本電子装置の組み立てについて説明する。まず、開口部１０ａが形成されたカバー１０を有する筐体１と、電子部品（図示せず）やコネクタ３を搭載した基板２を用意する。

次に、開口部１０ａにコネクタ３を挿入する。すなわち、開口部１０ａにコネクタ３を挿入するように、コネクタ３を搭載した基板２を移動させる。このとき、基板２の移動方向、すなわち、コネクタ３の挿入方向が、カバー１０の表面に対して直交する方向とずれていても、カバー１０が、開口部１０ａに近づくにつれて板厚が小さくなるように薄肉化されているので、容易に開口部１０ａにコネクタ３を挿入することができる。

このようにして、開口部１０ａにコネクタ３が挿入されると、この状態が維持されるようにしてコネクタ３をカバー１０の背面に固着する。具体的には、固定具（図示せず）を用いてコネクタ３をカバー１０の背面に固定させる。なお、必要に応じて、基板２を筐体１の内部に固着するようにしてもよい。このように、開口部１０ａをコネクタ３の位置決めに用いることにより、開口部１０ａとコネクタ３の間の隙間ｄを小さくすることが可能となる。最後に、筐体１の上部開口部に天板を取り付けて本電子装置が完成する。

上記した構成によれば、カバー１０は、開口部１０ａに近づくにつれて板厚が薄くなるように薄肉化されているので、コネクタの挿入方向がカバーの表面に対して直交する方向とずれていても、カバーの開口部にコネクタを容易に挿入することができ、組み付け作業の作業性の向上を図ることができる。また、開口部１０ａの開口端１０ｂとコネクタ３との間の隙間ｄが予め定められた基準寸法未満となるように筐体１内にコネクタ３が配置されているので、隙間を埋めるための部材を用いることなく保護性能を確保することもできる。

また、開口部１０ａの形状は矩形となっており、開口部１０ａにおいて対向する開口端１０ｂ間の距離は、カバー１０の表面に近い領域の方がカバー１０の背面に近い領域よりも短くなっているので、開口部１０ａにコネクタ３を挿入する際に、コネクタ３の位置が開口部１０ａの中央よりずれていても、コネクタ３が開口部１０ａの中央側に案内され、コネクタ３を開口部１０ａにスムーズに挿入させることが可能である。

また、カバー１０の背面に近づくにつれて、開口部１０ａにおいて対向する開口端１０ｂ間の距離が徐々に長くなるように、開口端１０ｂにおけるカバー１０の背面に近い領域に傾斜を形成して、開口部１０ａの周囲のカバー１０の板厚を薄肉化することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る電子装置におけるカバーの開口部の開口端の断面形状を図４に示す。本実施形態と上記第１実施形態とでは、開口端１０ｂの形状が異なる。以下、上記実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

本実施形態では、第１実施形態と同様に、開口部において対向する開口端１０ｂ間の距離が、カバー１０の表面に近い領域の方がカバーの背面に近い領域よりも短くなっている。

ただし、本実施形態では、カバー１０の背面に近づくにつれて開口部１０ａにおける対向する開口端１０ｂ間の距離が徐々に長くなるように、開口端１０ｂにおけるカバー１０の背面に近い領域に窪みが形成されている。

このように、開口端１０ｂにおけるカバー１０の背面に近い領域に窪みを形成することで、カバー１０が、開口部１０ａに近づくにつれて板厚が薄くなるように開口部１０ａ薄肉化することもできる。

また、開口部１０ａにおいて対向する開口端１０ｂ間の距離は、カバー１０の表面に近い領域の方がカバー１０の背面に近い領域よりも短くなっているので、開口部１０ａにコネクタ３を挿入する際に、コネクタ３の位置が開口部１０ａの中央よりずれていても、コネクタ３が開口部１０ａの中央側に案内され、コネクタ３を開口部１０ａにスムーズに挿入させることが可能である。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る電子装置におけるカバーの開口部の開口端の断面形状を図５に示す。本実施形態と上記第１実施形態とでは、開口端１０ｂの形状が異なる。

第１実施形態では、カバー１０の表面に近い領域の方がカバーの背面に近い領域よりも開口部１０において対向する開口端１０ｂ間の距離が短くなっているが、本実施形態では、開口部１０における対向する開口端１０ｂ間の距離が、カバー１０の断面中央で最も短くなっている。また、本実施形態では、開口部１０における対向する開口端１０ｂの断面は、先端が円弧状となっている。

このように、開口部１０における対向する開口端１０ｂの断面は、それぞれ先端が円弧状となっているので、仮に、コネクタ３の寸法ばらつきや開口部１０ａの寸法ばらつきが大きく、開口部１０ａにコネクタ３を挿入する際に、開口端１０ｂにコネクタ３が接触してしまうような場合でも、開口端１０ｂの断面を見ると、開口端１０ｂとコネクタ３とが点接触することとなるため、接触抵抗が小さく開口部１０ａにコネクタ３を挿入することが可能である。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る電子装置におけるカバーの開口部の開口端の断面形状を図６に示す。本実施形態と上記第３実施形態とでは、開口端１０ｂの形状が異なる。

第１実施形態では、カバー１０の表面に近い領域の方がカバーの背面に近い領域よりも開口部１０において対向する開口端１０ｂ間の距離が短くなっているが、本実施形態では、開口部１０における対向する開口端１０ｂ間の距離が、カバー１０の断面中央で最も短くなっている。また、本実施形態では、開口部１０における対向する開口端１０ｂの断面が、先端が尖った形状となっている。

このように、開口端１０ｂの断面が、先端が尖った形状となっており、仮に、コネクタ３の寸法ばらつきや開口部１０ａの寸法ばらつきが大きく、開口部１０ａにコネクタ３を挿入する際に、開口端１０ｂにコネクタ３が接触してしまうような場合でも、開口端１０ｂの断面を見ると、開口端１０ｂとコネクタ３とが点接触することとなるため、接触抵抗が小さく開口部１０ａにコネクタ３を挿入することが可能である。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係る電子装置におけるカバーの開口部の開口端の断面形状を図７に示す。図７（ａ）は、カバー１０の表面側からカバー１０の開口部１０ａを見た図であり、図７（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。なお、本実施形態と上記第１実施形態とでは、開口端１０ｂの形状が異なる。

第１実施形態では、開口部１０ａに近づくにつれてカバー１０の板厚が薄くなるように薄肉化した部位を、開口部１０ａの全周にわたって形成したが、本実施形態では、開口部１０ａに近づくにつれてカバー１０の板厚が薄くなるように薄肉化した部位が、開口部１０ａの周囲に間隔を空けて配置されている。

このように、開口部１０ａに近づくにつれてカバー１０の板厚が薄くなるように薄肉化した部分を、開口部１０ａの周囲に間隔を空けて配置することで、更に、開口部１０ａにコネクタ３を挿入する際の接触抵抗を低減することが可能である。

（その他の実施形態）
上記第１〜５実施形態において、開口部１０ａに近づくにつれてカバー１０の板厚が薄くなるようにした各種形状を示したが、上記第１〜５実施形態に示した形状のものに限定されるものではない。

また、上記第１〜５実施形態では、矩形形状の開口部１０ａにコネクタ３を挿入する例を示したが、開口部１０ａの形状は矩形形状に限定されるものでない。

また、上記第１〜５実施形態では、矩形形状の開口部１０ａにコネクタ３を挿入する例を示したが、開口部１０ａの形状は矩形形状に限定されるものでない。

また、上記第１〜５実施形態では、開口部１０ａの上下左右のカバー１０を薄肉化するようにしたが、例えば、開口部１０ａの上下の開口端１０ｂを薄肉化し、開口部１０ａの左右の開口端１０ｂを薄肉化しないようにしてもよい。また、開口部１０ａの左右の開口端１０ｂを薄肉化し、開口部１０ａの上下の開口端１０ｂを薄肉化しないようにしてもよい。

また、上記第５実施形態では、カバー１０を薄肉化した部分を、開口部１０ａの周囲に間隔を空けて配置するようにしたが、第２〜第４実施形態に示したものとについても同様に、カバー１０を薄肉化した部分を、開口部１０ａの周囲に間隔を空けて配置するようにしてもよい。

上記第１〜第５実施形態では、カバー１０を金属製のものとしたが、このような材質のものに限定されるものではない。

１ 筐体
２ 基板
３ コネクタ
１０ カバー
１０ａ １０ａ
１０ｂ 開口端

Claims (8)

1. 開口部（１０ａ）が形成されたカバー（１０）を有する筐体（１）と、コネクタ（３）を搭載した基板（２）と、を有し、前記開口部から前記カバーの表面側に前記コネクタが露出するように配置された電子装置であって、
   前記カバーは、前記開口部に近づくにつれて板厚が薄くなるように薄肉化されており、
   前記開口部の開口端と前記コネクタとの間の隙間が予め定められた基準寸法未満となるように前記筐体内に前記コネクタが配置されていることを特徴とする電子装置。
2. 前記開口部の形状は矩形となっており、
   前記開口部において対向する開口端間の距離は、前記カバーの表面に近い領域の方が前記カバーの背面に近い領域よりも短くなっていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記カバーの背面に近づくにつれて前記開口部において対向する開口端間の距離が徐々に長くなるように、前記開口端における前記カバーの背面に近い領域には傾斜が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
4. 前記カバーの背面に近づくにつれて前記開口部において対向する開口端間の距離が徐々に長くなるように、前記開口端における前記カバーの背面に近い領域には窪みが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
5. 前記開口部の形状は矩形となっており、
   前記開口部における対向する開口端間の距離は、前記カバーの断面中央で最も短くなっていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
6. 前記開口部における対向する開口端の断面は、それぞれ先端が円弧状となっていることを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
7. 前記開口部における対向する開口端の断面は、それぞれ先端が尖った形状となっていることを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
8. 前記カバーの前記開口部の開口端（１０ｂ）には、前記開口端に近づくにつれて板厚が薄くなるように薄肉化された部位が、前記開口部の周囲に間隔を空けて配置されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の電子装置。

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