JP2016082007A

JP2016082007A - ノイズシールド構造

Info

Publication number: JP2016082007A
Application number: JP2014210205A
Authority: JP
Inventors: 松下　直人; Naoto Matsushita; 直人松下
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-10-14
Filing date: 2014-10-14
Publication date: 2016-05-16

Abstract

【課題】シールド部材を、加工性の優れた樹脂材料で形成された部材で挟んだノイズシールド構造を提供する。【解決手段】ケース体１０において、シールド部材２２は、ノイズシールド性を有する材料で形成され、インナー部材２０およびアウター部材２４は、樹脂材料で形成される。インナー部材２０、シールド部材２２、アウター部材２４は、それぞれ別個に形成され、インナー部材２０の外側にシールド部材２２を配置し、シールド部材２２の外側にアウター部材２４を配置するように組み立てることで、ノイズシールド構造が実現される。【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品のノイズシールド構造に関する。

従来から、電子部品のノイズシールド構造に関して様々なものが提案されている。特許文献１は、プリント基板を覆う樹脂製の絶縁ケースの外側に、金属製のシールド外被を配した電子装置を開示する。特許文献２は、繊維強化樹脂成形体部分と金属層部分とを積層した電磁波遮蔽用複合材料を用いて成形した電子機器用筐体を開示する。

特開２００５−１９５６４号公報特開２０１２−１０９４５２号公報

特許文献１に開示された電子装置では、金属製ケースが筐体最外層に配置される。金属材料の設計自由度は必ずしも高くないため、筐体最外層を金属製ケースで構成すると、筐体外側に所望の構造を形成することが容易でないという側面がある。また特許文献２に開示された電子機器用筐体は、シート状の電磁波遮蔽用複合材料を用いて成形されるため、筐体外側および筐体内側は、必然的に平坦面により構成される。

筐体はノイズシールド機能を有しつつ、その内側において電子部品を搭載し、その外側において基台などに固定されるため、筐体の内側および外側にはそれぞれ適した構造が形成されていることが好ましい。そこで設計自由度の高いノイズシールド構造の開発が切望されている。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の形状を比較的自由度高く形成することのできるノイズシールド構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のノイズシールド構造は、樹脂材料で形成される第１部材と、ノイズシールド性を有する材料で形成される第２部材と、樹脂材料で形成される第３部材とを備える。このノイズシールド構造は、第１部材の外側に第２部材が配置され、第２部材の外側に第３部材が配置されるように組み立てることで形成される。

この態様によると、第２部材をノイズシールド性を有する材料で形成することでノイズを遮蔽しつつ、第１部材および第３部材を樹脂材料で形成することで、第１部材および第３部材の形状を比較的自由度高く形成することが可能となる。

本発明によれば、所望の形状を形成可能なノイズシールド構造を提供できる。

（ａ）は電子機器を示す図であり、（ｂ）は電子機器の構成部品を示す図である。（ａ）はケース体の構成部品を示す図であり、（ｂ）は組み立てられたケース体を示す図である。（ａ）および（ｂ）は電子機器の断面を示す図である。（ａ）は電子機器を示す図であり、（ｂ）は電子機器の断面を示す図であり、（ｃ）は電子機器の接地構造を示す図である。（ａ）および（ｂ）はブラケットをケース体に取り付けた状態を示す図である。（ａ）および（ｂ）は電子機器の接地構造を示す図である。

図１（ａ）は、実施例の電子機器１を示し、図１（ｂ）は、電子機器１を構成する部品を示す。電子機器１は、ケース体１０およびカバー２によって形成される筐体内部に、コネクタ６を備えた実装基板５を収容して構成される。たとえば電子機器１は、車両制御用の電子制御ユニットであり、車両の基台などに固定される。

ケース体１０は、一面を切り欠いた直方体形状を有し、電子部品を実装した実装基板５を収容するための収容空間を形成する。ケース体１０の内側側壁には、実装基板５を収容空間内に配置するためのガイドレール１２が設けられる。実装基板５は、前端側にコネクタ６を搭載し、後端側の両側縁をガイドレール１２に挿入されて、収容空間内に押し込まれる。カバー２は中央部分に開口４を有し、両側縁に係合部３を有する。カバー２は、開口４からコネクタ６が露出するようにケース体１０に対して配置され、係合部３の穴部にケース体１０の爪１１を嵌めることで、ケース体１０に対して固定される。なおケース体１０の外壁には、ブラケットを固定するための固定用リブ１３が設けられる。

図２（ａ）は、ケース体１０を構成する部品を示し、図２（ｂ）は、組み立てられたケース体１０を示す。実施例においてケース体１０は、３つの部材、すなわち第１部材であるインナー部材２０、第２部材であるシールド部材２２、第３部材であるアウター部材２４を備える。インナー部材２０、シールド部材２２およびアウター部材２４は、一面を切り欠いた直方体形状を有し、それぞれ別部材として形成される。インナー部材２０の外側にシールド部材２２が配置され、シールド部材２２の外側にアウター部材２４が配置されるようにインナー部材２０、シールド部材２２、アウター部材２４を組み立てることで、ケース体１０が形成される。具体的にはインナー部材２０をシールド部材２２に挿入し、シールド部材２２をアウター部材２４に挿入することで、ケース体１０が形成される。ケース体１０は、実装基板５が発生するノイズの漏れを抑制し、また外部からのノイズを遮る「ノイズシールド構造」を構成する。

シールド部材２２は、ノイズシールド性を有する材料で形成される。たとえばシールド部材２２は、銅などの金属導体により形成されて、ノイズの外部漏れや進入を抑制する。シールド部材２２の内側には、樹脂材料で形成されたインナー部材２０が配置され、シールド部材２２の外側には、樹脂材料で形成されたアウター部材２４が配置される。インナー部材２０およびアウター部材２４は、金型を用いて成形されてよく、また切削などにより成形されてもよい。

樹脂材料の設計自由度は高いため、金属材料を用いて部品を製造する場合と比較すると、樹脂材料を用いて部品を製造する場合には、相対的に複雑な形状を作成することができる。実施例においてインナー部材２０は、その内側側壁に一対のガイドレール１２を形成され、またアウター部材２４は、その外側側壁に爪１１や固定用リブ１３を形成されている。実施例においては、シールド部材２２の内側と外側に、それぞれシールド部材２２とは別個に作成したインナー部材２０とアウター部材２４を配置させることで、ノイズシールド性を実現しつつ、筐体内部に実装基板５を保持するためのガイドレール１２を備え、筐体外部に爪１１および固定用リブ１３を備えたケース体１０を構成できる。なおインナー部材２０の内側およびアウター部材２４の外側に、他の構造を形成してもよい。

図３（ａ）は、図１（ａ）に示す切断線Ａ−Ａに沿った断面図であり、図３（ｂ）は、図１（ａ）に示す切断線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。これらの断面図にも示されるように、ノイズシールド構造を形成するケース体１０の内部において、実装基板５が、インナー部材２０に設けられたガイドレール１２により所定位置に保持されている。実装基板５の全体は、箱状のシールド部材２２によって覆われており、これにより高いノイズシールド効果が実現される。

実施例のノイズシールド構造は、シールド部材２２と実装基板５との間に、絶縁性のインナー部材２０を配置するため、シールド部材２２と実装基板５とが導通することはない。また筐体の最内層および最外層に、加工性の優れた樹脂材料で形成したインナー部材２０およびアウター部材２４を配置するため、筐体内側および筐体外側を所望の形状に構成することが可能となる。

図４（ａ）は、別の実施例の電子機器１ａを示す。電子機器１ａは、ケース体１０ａおよびカバー２によって形成される筐体内部に、コネクタ６を備えた実装基板５を収容して構成される。図１（ａ）に示す電子機器１と比較すると、図４（ａ）に示す電子機器１ａは、ケース体１０ａを構成するアウター部材２４ａが穴部１４を有している点で相違する。穴部１４は貫通穴であって、ケース体１０ａの外部に、アウター部材２４ａの下層に配置されるシールド部材２２の一部を露出させることができる。

図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す切断線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。ノイズシールド構造を形成するケース体１０ａの内部において、実装基板５が、インナー部材２０に設けられたガイドレール１２により所定位置に保持されている。実装基板５の全体は、箱状のシールド部材２２によって覆われており、これにより高いノイズシールド効果が実現される。アウター部材２４ａの穴部１４により、シールド部材２２の一部が外部に露出するが、ケース体１０ａの内部と外部を貫通するものではないため、穴部１４からケース体１０ａ内部に異物が混入することもない。

図４（ｃ）は、穴部１４から露出するシールド部材２２をグランド接地する構造の一例を示す。この例では、電線１５をシールド部材２２の露出部分に、はんだ付け等により接合して、グランドに接地している。

図５（ａ）および図５（ｂ）は、電子機器１ａを基台に固定するためのブラケット１６をケース体１０ａに取り付けた状態を示す。ブラケット１６は、３つの脚部１７を有し、各脚部１７は、ケース体１０ａの外壁に形成された固定用リブ１３に挿入されて固定される。ブラケット１６には、ねじ穴である取付部１８が設けられ、取付部１８が基台に対してねじ止めされることで、電子機器１ａが基台に固定される。

図６（ａ）は、図５（ｂ）に示す切断線Ｄ−Ｄに沿った断面図であり、穴部１４から露出するシールド部材２２をグランド接地する構造の別の例を示す。この例では、金属製のブラケット１６が、穴部１４に対向する位置に、穴部１４に入り込む接触部３０を有し、接触部３０がシールド部材２２の露出部分に接触することで、シールド部材２２をグランドに接地している。

図６（ｂ）は、図５（ｂ）に示す切断線Ｄ−Ｄに沿った断面図であり、穴部１４から露出するシールド部材２２をグランド接地する構造のさらに別の例を示す。この例では、穴部１４に導電部材３１を設け、導電部材３１が、金属製のブラケット１６とシールド部材２２の露出部分とに接触することで、シールド部材２２をグランドに接地している。この導電部材３１は、金属製のばねであってよく、ブラケット１６とシールド部材２２との間に、縮めた状態で金属製ばねを配置することで、ブラケット１６とシールド部材２２の接続信頼性を向上できる。なおブラケット１６には、導電部材３１を定位置に保持するための保持手段が形成され、導電部材３１によるブラケット１６とシールド部材２２の接続信頼性を高めてもよい。

以上、実施例をもとに本発明を説明した。実施例はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。たとえば実施例では、ノイズシールド構造の利用例として、箱状のケース体１０を示したが、他の形状にも利用できる。

１，１ａ・・・電子機器、５・・・実装基板、１０，１０ａ・・・ケース体、１１・・・爪、１２・・・ガイドレール、１３・・・固定用リブ、２０・・・インナー部材、２２・・・シールド部材、２４，２４ａ・・・アウター部材。

Claims

樹脂材料で形成される第１部材と、
ノイズシールド性を有する材料で形成される第２部材と、
樹脂材料で形成される第３部材と、を備えるノイズシールド構造であって、
第１部材の外側に第２部材が配置され、第２部材の外側に第３部材が配置されるように組み立てることで形成されるノイズシールド構造。