JP2018164045A - 基板収容ケースおよび電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の増加を抑えつつ基板を筐体に固定することができる基板収容ケースおよび電子装置を提供する。【解決手段】実施形態の一態様に係る基板収容ケースにおいては、筐体と、突起部とを備える。筐体は、開口を有し、開口から挿入される基板を収容可能に構成される。突起部は、筐体の内壁に基板の挿入方向に沿って形成されるとともに、基板の挿入時に基板によって部分的に削られるように位置され、削られた部位で基板を押圧して固定する。【選択図】図５Ｃ

Description

本発明は、基板収容ケースおよび電子装置に関する。

従来、電子部品が実装される基板と、かかる基板を収容する基板収容ケースとを備えた電子装置が知られている（例えば特許文献１参照）。従来技術に係る基板収容ケースにあっては、基板が筐体内に収容されるとともに、基板を例えばはんだ付けやネジ止めによって筐体に固定するように構成される。

特開２０１２−２２０８４９号公報

しかしながら、従来技術のように、基板をはんだ付けやネジ止めによって筐体に固定すると、はんだやネジの分だけ部品点数の増加を招くおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品点数の増加を抑えつつ基板を筐体に固定することができる基板収容ケースおよび電子装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基板収容ケースにおいて、筐体と、突起部とを備える。筐体は、開口を有し、前記開口から挿入される基板を収容可能に構成される。突起部は、前記筐体の内壁に前記基板の挿入方向に沿って形成されるとともに、前記基板の挿入時に前記基板によって部分的に削られるように位置され、削られた部位で前記基板を押圧して固定する。

本発明によれば、部品点数の増加を抑えつつ基板を筐体に固定することができる。

図１は、実施形態に係る電子装置の構成例を示す分解斜視図である。 図２は、電子装置の斜視図である。 図３は、電子装置の平面図である。 図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。 図５Ａは、基板の案内および固定を説明するための説明図である。 図５Ｂは、基板の案内および固定を説明するための説明図である。 図５Ｃは、基板の案内および固定を説明するための説明図である。 図６は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図７は、第１変形例に係る電子装置の平面図である。 図８は、第２変形例に係る電子装置の平面図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板収容ケースおよび電子装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施形態に係る電子装置の構成例を示す分解斜視図である。なお、図１においては、説明の便宜のために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向で規定される３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。また、図１および後述する図２以降の図は、いずれも模式図である。

図１に示すように、本実施形態に係る電子装置１は、基板１０と、基板収容ケース２０（以下「ケース２０」と記載する場合がある）と、蓋部７０とを備える。

基板１０は、例えば主面１１に電子部品１２が実装された電子回路基板である。基板１０は、平板状であり、また例えば長辺部１０ａと短辺部１０ｂとを含む平面視矩形状に形成される。なお、基板１０の形状は、上記に限定されるものではなく、例えば平面視正方形状や円形状などその他の形状であってもよい。

基板１０には、例えばスルーホールなどの接続孔１３が形成され、後述する接続端子５０と電気的に接続可能とされる。また、基板１０において四隅の角部の１箇所には、切欠き部１４が形成される。かかる切欠き部１４により、基板１０がケース２０に対して誤挿入されることを防止することができるが、これについては後述する。

ケース２０は、例えば樹脂製とされ、筐体２１と、取付部２５と、コネクタ部２６とを備える。

筐体２１は、例えば略直方体状に形成される。また、筐体２１は、中空状に形成され、Ｚ軸正方向側の端部には開口２２が形成される。筐体２１は、かかる開口２２から挿入される基板１０を収容可能となるように構成される。なお、図１に示す筐体２１の形状は例示であって限定されるものではなく、例えば円筒状などその他の形状であってもよい。

筐体２１の内部には、基板１０を固定する突起部３０と、基板１０を支持する支持部４０と、基板１０を位置決めする位置決め部４１，４２とが一体的に形成される。なお、突起部３０、支持部４０および位置決め部４１，４２の詳しい構成については、図３以降を参照して後述する。筐体２１の内部の底面２３には、接続端子５０がＺ軸正方向に向けて突設される。

取付部２５は、筐体２１からＺ軸負方向に向けて延びるように形成される。かかる取付部２５は、例えば図示しない自動車などの車両の適宜位置に取り付けられ、これにより、電子装置１が車両に固定される。なお、上記では、電子装置１が車両に搭載されるようにしたが、これに限定されるものではない。

コネクタ部２６は、筐体２１からＸ軸正方向に向けて延びるように形成されるとともに、例えば筒状に形成される。また、コネクタ部２６の内部には、外部機器に接続可能な外部側接続端子（図示せず）が設けられる。かかる外部側接続端子は、例えば上記した接続端子５０と接続されてもよい。

なお、基板１０がケース２０に収容される際、接続端子５０と接続孔１３とは、例えばはんだ付けされてもよい。そして、基板１０に実装された電子部品１２等は、接続端子５０、コネクタ部２６の外部機器用接続端子を介して外部機器に電気的に接続されてもよい。

蓋部７０は、例えば樹脂製とされるとともに、平板状に形成される。そして、蓋部７０は、基板１０が収容された筐体２１の開口２２を覆うようにしてケース２０に取り付けられ、これによって電子装置１が完成する。

図２は、蓋部７０がケース２０に取り付けられた状態を示す電子装置１の斜視図である。図２に示すように、筐体２１の開口２２（図１参照）が蓋部７０によって覆われて封止されることから、例えば筐体２１内に粉塵、水などが侵入することを防止することができる。

次に、筐体２１に形成される突起部３０、支持部４０および位置決め部４１，４２等について図３以降を参照して詳しく説明する。図３は、電子装置１の平面図である。なお、図３は、理解の便宜のため、蓋部７０が取り外された状態を示している。

図３に示すように、突起部３０は、上記したように、筐体２１内において基板１０を固定する。具体的に説明すると、突起部３０は、複数個（例えば４個）あり、筐体２１の内壁２４に形成される。また、突起部３０は、筐体２１の内部空間を囲む４つの内壁２４のうち、対向する面に２個ずつ形成されるとともに、平面視において左右対称となるように形成される。

図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。突起部３０は、筐体２１の底面２３から内壁２４の高さ方向（ここではＺ軸方向）に沿って形成される。なお、Ｚ軸方向は、後述するように、基板１０の筐体２１への挿入方向に相当することから、突起部３０は、筐体２１の内壁２４に基板１０の挿入方向に沿って形成されるともいえる。

突起部３０は、基板１０の筐体２１への挿入時に基板１０によって部分的に削られ、そして削られた部位３０ａで基板１０を押圧して固定するが、これについては図５Ａ〜図５Ｃを参照して後述する。

また、突起部３０は、案内部３０ｂを備える。案内部３０ｂは、突起部３０において筐体２１の開口２２側の端部、言い換えると、Ｚ軸正方向側の上端部に形成される。案内部３０ｂは、基板１０の挿入方向たるＺ軸方向に対して傾斜するように形成され、筐体２１に挿入されるときの基板１０を案内する。

上記した基板１０の案内および固定について、図５Ａ〜図５Ｃを参照して説明する。図５Ａ〜図５Ｃは、基板１０の案内および固定を説明するための説明図である。なお、図５Ａ〜図５Ｃは、図４と対応する断面図であり、図示を簡略化している。

図５Ａに示すように、基板１０がケース２０の筐体２１に収容される場合、基板１０は先ず、筐体２１の開口２２側の上方に位置された後、矢印Ｄ１で示すようにＺ軸負方向へ移動させられて筐体２１に挿入される。

なお、基板１０は、長辺部１０ａがＸ軸方向に沿って延在する一方、短辺部１０ｂがＹ軸方向に沿って延在するような向きでケース２０に収容されるものとする。従って、基板１０は、基板１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）に沿って筐体２１に挿入される。

このとき、例えば基板１０が、所期の位置よりもＹ軸正方向にずれていた場合、基板１０の長辺部１０ａが、対向する突起部３０のうちの一方（ここではＹ軸正方向側の突起部３０）の案内部３０ｂに当接される。

案内部３０ｂは、上記したように傾斜していることから、基板１０は、矢印Ｄ２で示すように、案内部３０ｂとの当接によって傾斜面に倣いつつ所期の位置へと戻されることとなる。このように、本実施形態にあっては、突起部３０に案内部３０ｂが形成されることから、基板１０を所期の位置へと戻すことができる。

その後、基板１０が、Ｚ軸負方向へ移動させられると、図５Ｂに示すように、基板１０の長辺部１０ａが、対向する突起部３０の両方に当接される。そして、基板１０は、矢印Ｄ３で示すように、さらにＺ軸負方向へ移動させられる、換言すると、圧入される。

従って、図５Ｃに示すように、基板１０は、突起部３０を部分的に削りながら、移動させられることとなる。詳しくは、基板１０は、筐体２１の内壁２４側を基端としてＹ軸方向へ突設される突起部３０の先端部分を削りながら移動させられる（矢印Ｄ４参照）。

このように、突起部３０は、基板１０の挿入時に基板１０によって部分的に削られるように位置されている。なお、図５Ｃにおいては、基板１０によって削られる前の突起部３０の形状を破線３０ｃで示している。また、図５Ｃ等においては、理解し易くするため、突起部３０の削られる部分の大きさを誇張して示している。

そして、基板１０は、後述する支持部４０の支持面４０ａ（図３参照）に当接されることで、それ以上の移動が規制される。ここで、基板１０は、上記したように圧入されながら筐体２１に挿入されているため、図５Ｃに示す状態では、突起部３０の削られた部位３０ａから基板１０に対して押圧力が作用している。従って、基板１０は、突起部３０の削られた部位３０ａで押圧されて固定される。

このように、本実施形態に係る突起部３０は、基板１０の挿入時に基板１０によって部分的に削られるように位置され、削られた部位３０ａで基板１０を押圧して固定する。換言すれば、突起部３０は、圧入された基板１０を固定する圧入リブとして機能する。

本実施形態において、突起部３０は筐体２１に形成されるため、ケース２０にあっては、部品点数の増加を抑えつつ基板１０を筐体２１に固定することができる。

また、本実施形態に係るケース２０にあっては、突起部３０が筐体２１に一体的に形成される構成であるため、例えば基板固定用のネジを用いることができないような比較的小さな基板１０であっても、突起部３０を用いて筐体２１に確実に固定することができる。

図３に戻って突起部３０の説明を続ける。図３に示すように、突起部３０は、筐体２１の内壁２４のうち、基板１０の長辺部１０ａを押圧する位置に形成される。これにより、例えば電子装置１が車両に搭載された場合に、基板１０に対する振動の影響を抑制することができる。

すなわち、例えば突起部３０が、基板１０の短辺部１０ｂを押圧する位置に形成されると、基板１０を固定する突起部３０の間隔が長辺部１０ａの長さに相当して比較的長くなる。そのため、基板１０は、外部から振動が伝達されると、Ｚ軸方向に大きく揺れ易い。

そこで、本実施形態にあっては、突起部３０が、基板１０の長辺部１０ａを押圧する位置に形成されるようにし、基板１０を固定する突起部３０の間隔が短辺部１０ｂの長さに相当して比較的短くなるようにした。これにより、基板１０は、外部から振動が伝達された場合であっても、Ｚ軸方向に揺れにくく、結果として基板１０に対する振動の影響を抑制することができる。

また、図３に示すように、突起部３０は、基板１０の厚さ方向から見た場合、すなわち平面視において、基板１０に実装された電子部品１２が突起部３０同士を結んだ一点鎖線によって囲まれた領域Ｃ１内に位置するように形成される。

上記した領域Ｃ１は、突起部３０による固定により、基板１０の主面１１の中でも、外部からの振動による揺れが比較的少ない領域である。従って、突起部３０が、領域Ｃ１内に電子部品１２が位置するように形成されることで、電子部品１２に対する振動の影響を抑制することができる。

また、上記した領域Ｃ１に実装される電子部品１２は、加速度センサを含むようにしてもよい。詳しくは、例えば電子装置１が、車両に搭載されるエアバッグ用サテライトセンサに適用される場合、基板１０には衝突時に車両に作用する加速度を検出する加速度センサが実装される。

かかる加速度センサが、外部の振動の影響を受けにくい領域Ｃ１内に実装されるようにすることで、衝突時に作用する加速度が加速度センサに正確に伝達され、よって加速度センサにおける検出精度を向上させることができる。

続いて、支持部４０および位置決め部４１，４２について説明する。図３に示すように、支持部４０は、複数個（例えば４個）あり、筐体２１内において、収容された基板１０の四隅の角部に対応する位置に形成される。

なお、支持部４０の個数は、上記した４個に限られず、３個以下や５個以上であってもよい。また、支持部４０の位置も、基板１０の角部に対応する位置に限定されるものではない。

図６は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。図６に示すように、支持部４０は、筐体２１の底面２３からＺ軸正方向に向けて形成され、上端付近に支持面４０ａが形成される。支持面４０ａは、例えばＸＹ平面と平行または略平行となるように形成される。

そして、支持部４０は、突起部３０（図４参照）によって固定された基板１０を支持面４０ａで支持する。これにより、基板１０を、筐体２１内において安定して固定することができる。なお、図６にあっては、支持部４０や位置決め部４１，４２を見やすくするため、基板１０を想像線で示している。

なお、上記したように、基板１０は、ケース２０への収容時、筐体２１に挿入されて突起部３０を削りながらＺ軸負方向へ移動させられるが、基板１０が支持部４０の支持面４０ａに当接すると、基板１０の移動が規制されることとなる。このように、支持部４０は、基板１０を筐体２１に挿入して収容させる際のストッパとしても機能する。

また、支持部４０と突起部３０とは、所定距離Ｌ（図３参照）離間した位置に形成される。これにより、支持部４０は基板１０を安定して支持することができる。

すなわち、例えば仮に、突起部３０と支持部４０とが同じ位置や隣接した位置に形成されると、基板１０挿入時の突起部３０の削りくずが飛散して支持部４０の支持面４０ａに乗ってしまうおそれがある。支持面４０ａに乗った削りくずは、支持面４０ａと基板１０との間に挟まってしまうため、支持部４０が突起部３０を安定して支持することができないことがある。

そこで、本実施形態にあっては、上記のように、突起部３０は、支持部４０から所定距離Ｌ離間した位置に形成されることから、飛散した突起部３０の削りくずが支持面４０ａに乗りにくく、よって支持部４０は基板１０を安定して支持することができる。なお、所定距離Ｌは、任意の値に設定可能であるが、例えば飛散した突起部３０の削りくずが届かないような値に設定されるようにしてもよい。

また、４個の支持部４０のうちの１個の支持部４０（図３において紙面において左上の支持部４０）の支持面４０ａには、上記した基板１０の切欠き部１４と対応する凸部４４が形成される。これにより、基板１０の誤挿入を防止することができる。

すなわち、例えば仮に、基板１０の切欠き部１４の位置と凸部４４の位置とが一致しない向きで、基板１０が筐体２１に挿入されると、凸部４４が基板１０に当たるため、基板１０を支持部４０の支持面４０ａまで挿入することができない。

これに対し、基板１０の切欠き部１４の位置と凸部４４の位置とが一致する向きで基板１０が筐体２１に挿入されると、凸部４４は基板１０に当たらず、基板１０を支持面４０ａまで挿入することができる。このように、本実施形態にあっては、切欠き部１４と凸部４４とを備えることで、基板１０を誤った向きで挿入してしまうことを防止することができる。

位置決め部４１，４２は、４個の支持部４０にそれぞれ形成される。詳しくは、位置決め部４１，４２は、支持部４０の支持面４０ａから内壁２４の高さ方向（ここではＺ軸方向）に沿って形成される。

また、図３に示すように、位置決め部４１は、筐体２１の内壁２４のうち、基板１０の長辺部１０ａと当接するあるいは僅かに隙間を空けるような位置に形成される。これにより、位置決め部４１は、挿入時における基板１０のＹ軸方向の移動を規制しつつ位置決めすることができる。

一方、位置決め部４２は、筐体２１の内壁２４のうち、基板１０の短辺部１０ｂと当接するあるいは僅かに隙間を空けるような位置に形成される。これにより、位置決め部４２は、挿入時における基板１０のＸ軸方向の移動を規制しつつ位置決めすることができる。

また、図４に示すように、位置決め部４１，４２は、それぞれ案内部４１ａ，４２ａを備える。案内部４１ａ，４２ａは、位置決め部４１，４２において筐体２１の開口２２側の端部（すなわち、Ｚ軸正方向側の上端部）に形成される。

案内部４１ａ，４２ａは、基板１０の挿入方向に対して傾斜するように形成され、筐体２１に挿入されるときの基板１０を案内する。なお、案内部４１ａ，４２ａによる基板１０の案内については、突起部３０の案内部３０ｂと同様であるため、説明を省略する。

また、図４から分かるように、位置決め部４１，４２の案内部４１ａ，４２ａは、突起部３０の案内部３０ｂよりも側面視において上方に位置される。従って、挿入時の基板１０にあっては、位置決め部４１，４２でＸ，Ｙ方向の位置決めがある程度なされてから、突起部３０へ移動させることが可能となる。

上述してきたように、実施形態に係る基板収容ケース２０は、筐体２１と、突起部３０とを備える。筐体２１は、開口２２を有し、開口２２から挿入される基板１０を収容可能に構成される。突起部３０は、筐体２１の内壁２４に基板１０の挿入方向に沿って形成されるとともに、基板１０の挿入時に基板１０によって部分的に削られるように位置され、削られた部位３０ａで基板１０を押圧して固定する。これにより、部品点数の増加を抑えつつ基板１０を筐体に固定することができる。

また、突起部３０は、筐体２１の内壁２４の対向する面にそれぞれ形成される。これにより、本実施形態にあっては、基板１０の筐体２１への挿入時、基板１０を突起部３０で挟み込むようにしながら挿入させることができ、よって基板１０が傾いてしまうことを抑制することができる。

また、突起部３０は、筐体２１の内壁２４のうち、対向する面に２個ずつ形成されるとともに、平面視において左右対称となるように形成されることから、基板１０に対して均等な押圧力を作用させることができ、基板１０を安定して固定することができる。

（第１変形例）
次いで、実施形態の変形例について説明する。なお、以下においては、実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図７は、第１変形例に係る電子装置１の平面図である。なお、図７は、図３と対応する平面図であり、図示を簡略化している。

図７に示すように、第１変形例に係る電子装置１にあっては、突起部１３０が筐体２１に３個形成されるようにした。具体的には、対向する基板１０の長辺部１０ａのうち、一方の長辺部１０ａを押圧する突起部１３０が１個、他方の長辺部１０ａを押圧する突起部１３０が２個形成されるようにした。

第１変形例にあっては、突起部１３０を３個とした場合であっても、基板１０を筐体２１に確実に固定することができる。

また、第１変形例に係る突起部１３０は、電子部品１２が突起部１３０同士を結んだ一点鎖線によって囲まれた領域Ｃ２内に位置するように形成されることから、上記した実施形態と同様、電子部品１２に対する振動の影響を抑制することができる。なお、図７に示す３個の突起部１３０が形成される位置は、あくまでも例示であって限定されるものではない。

（第２変形例）
図８は、第２変形例に係る電子装置１の平面図である。なお、図８は、図３と対応する平面図であり、図示を簡略化している。

図８に示すように、第２変形例に係る電子装置１にあっては、突起部２３０が筐体２１に４個形成されるようにした。具体的には、基板１０の長辺部１０ａおよび短辺部１０ｂを押圧する位置にそれぞれ突起部２３０が１個ずつ形成されるようにした。

第２変形例にあっては、４個の突起部２３０を基板１０の各辺を押圧する位置に形成した場合であって、基板１０を筐体２１に確実に固定することができる。

また、第２変形例に係る突起部２３０は、電子部品１２が突起部２３０同士を結んだ一点鎖線によって囲まれた領域Ｃ３内に位置するように形成される。従って、第２変形例にあっても、実施形態および第１変形例と同様、電子部品１２に対する振動の影響を抑制することができる。なお、図８に示す４個の突起部２３０が形成される位置は、あくまでも例示であって限定されるものではない。

なお、上述した実施形態および第１、第２変形例では、突起部３０，１３０，２３０を４個または３個形成するようにしたが、これに限定されるものではなく、２個以下であっても、５個以上であってもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 電子装置
１０ 基板
２０ 基板収容ケース
２１ 筐体
３０，１３０，２３０ 突起部

Claims (9)

1. 開口を有し、前記開口から挿入される基板を収容可能な筐体と、
   前記筐体の内壁に前記基板の挿入方向に沿って形成されるとともに、前記基板の挿入時に前記基板によって部分的に削られるように位置され、削られた部位で前記基板を押圧して固定する突起部と
   を備えることを特徴とする基板収容ケース。
2. 前記基板は、
   長辺部と短辺部とを含む矩形状に形成され、
   前記突起部は、
   前記基板の長辺部を押圧する位置に形成されること
   を特徴とする請求項１に記載の基板収容ケース。
3. 前記突起部は、
   前記筐体の開口側の端部に形成され、前記基板の挿入方向に対して傾斜して前記基板を案内する案内部
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の基板収容ケース。
4. 前記突起部は、
   前記筐体の内壁の対向する面にそれぞれ形成されること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板収容ケース。
5. 前記基板は、
   前記基板の厚さ方向に沿って前記筐体に挿入され、
   前記突起部は、
   ３個以上形成されるとともに、前記基板の厚さ方向から見た場合、前記基板に実装された電子部品が前記突起部同士を結んだ線によって囲まれた領域内に位置するように形成されること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板収容ケース。
6. 前記電子部品は、
   加速度センサを含むこと
   を特徴とする請求項５に記載の基板収容ケース。
7. 前記筐体に形成され、前記突起部によって固定された前記基板を支持する支持部
   を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の基板収容ケース。
8. 前記突起部は、
   前記支持部から所定距離離間した位置に形成されること
   を特徴とする請求項７に記載の基板収容ケース。
9. 電子部品が実装される基板と、
   開口を有し、前記開口から挿入される前記基板を収容可能な筐体と、前記筐体の内壁に前記基板の挿入方向に沿って形成されるとともに、前記基板の挿入時に前記基板によって部分的に削られるように位置され、削られた部位で前記基板を押圧して固定する突起部とを備える基板収容ケースと
   を備えることを特徴とする電子装置。

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