JP2018195696A - 電子装置および電子装置の組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の増加を抑えつつ電子部品を筐体に固定することができる電子装置および電子装置の組み立て方法を提供すること。【解決手段】実施形態の一態様に係る電子装置は、筐体と、電子部品と、蓋体とを備える。筐体は、開口を有し、底面から開口へ向けて弾性部が立設される。電子部品は、筐体の内部に収納される。蓋体は、開口が閉塞される場合に、筐体の内側面の一部と弾性部との間に圧入され、弾性部を変形させて電子部品を押圧固定する突出部を有する。【選択図】図１

Description

開示の実施形態は、電子装置および電子装置の組み立て方法に関する。

従来、電子部品と、電子部品を収容する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）。従来技術に係る収容ケースにあっては、電子部品が筐体内に収容されると共に、電子部品を例えば、ネジ止めや、ケース内にモールド樹脂を充填することによって筐体内に固定するように構成される。

特開２００７−２９９７８６号公報

しかしながら、従来技術のように、電子部品をネジ止めや、ケース内にモールド樹脂を充填することによって筐体に固定するとネジやモールド樹脂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電子部品を筐体に固定することができる電子装置および電子装置の組み立て方法を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る電子装置は、筐体と、電子部品と、蓋体とを備える。筐体は、開口を有し、底面から前記開口へ向けて弾性部が立設される。電子部品は、前記筐体の内部に収納される。蓋体は、前記開口が閉塞される場合に、前記筐体の内側面の一部と前記弾性部との間に圧入され、前記弾性部を変形させて前記電子部品を押圧固定する突出部を有する。

実施形態の一態様に係る電子装置および電子装置の組み立て方法は、部品点数の増加を抑えつつ電子部品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線による電子装置の分解断面図である。 図５は、図３のＡ−Ａ線による電子装置の断面図である。 図６は、変形例１に係る電子装置の断面図である。 図７は、変形例２に係る電子装置の断面図である。 図８は、変形例３に係る電子装置の断面図である。 図９は、変形例４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、本願の開示する電子装置および電子装置の組み立て方法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１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、電子部品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、蓋体７０とを備える。

電子部品１０は、例えば、プリント基板１１の一方の面（ここでは、下面）にＩＣ（Integrated Circuit）チップ１２が実装された電子回路基板である。電子部品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、電子部品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。

電子部品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、電子部品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、電子部品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。

ケース２０は、例えば樹脂によって形成され、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から挿入される電子部品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、電子部品１０を固定する突起部３０と、電子部品１０を支持する支持部４０と、電子部品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。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。

さらに、筐体２１の内部には、蓋体７０によって開口２２が閉塞される場合に、電子部品１０を押圧固定する弾性部６１が一体的に形成される。弾性部６１は、筐体２１と同じ樹脂によって形成される。弾性部６１は、矩形平板状に形成され、筐体２１の底面２３から開口２２へ向けて立設される。

図１に示す例では、弾性部６１は、Ｚ軸正方向に向けて延びるように形成される。かかる弾性部６１は、筐体２１の内壁２４を構成する四面の内側面のうち、コネクタ部２６が設けられる側の内側面と対向する内側面に沿って立設される。

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共に、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、電子部品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、電子部品１０に実装されたＩＣチップ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。

蓋体７０は、例えば樹脂によって平面視矩形の平板状に形成される。蓋体７０は、電子部品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。

かかる蓋体７０は、下面からＺ軸負方向に向けて延びるように形成される矩形平板状の突出部６３を備える。突出部６３は、蓋体７０の下面のうち、蓋体７０が筐体２１上で投影視において開口２２と重なる位置に配置される場合に、筐体２１における弾性部６１から直近の内側面までの隙間６２に対して鉛直上方となる位置に設けられる。

突出部６３は、筐体２１の開口２２が蓋体７０によって閉塞される場合に、筐体２１の内側面の一部と弾性部６１との隙間６２に圧入され、弾性部６１を変形させて電子部品１０を押圧固定する。かかる突出部６３および弾性部６１が協働して電子部品１０を押圧固定する電子装置１の組み立て方法については、図４および図５を参照して後述する。

図２は、蓋体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）が蓋体７０によって閉塞さ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に形成される弾性部６１、支持部４０、位置決め部４１，４２、および突起部３０の配置等について図３を参照して説明する。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、蓋体７０の図示を省略している。

図３に示すように、弾性部６１は、筐体２１の内壁２４を構成する四面の内側面のうち、コネクタ部２６が設けられる側の内側面と対向する内側面から所定の間隔の隙間６２を空けて、この内側面に沿うように設けられる。ここでの所定の間隔は、平板状をした突出部６３の厚さよりも若干量だけ狭い間隔となるように設計される。

支持部４０は、複数個（例えば４個）あり、筐体２１内において、収容された電子部品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、電子部品１０の角部に対応する位置に限定されるものではない。

かかる支持部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、電子部品１０を支持面４０ａで支持する。

また、４個の支持部４０のうちの１個の支持部４０（図３において紙面左上の支持部４０）の支持面４０ａには、上記した電子部品１０の切欠き部１４と対応する突起４４が形成される。これにより、電子部品１０の誤挿入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。かかる位置決め部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。

位置決め部４１は、筐体２１の内壁２４のうち、電子部品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、挿入時における電子部品１０のＹ軸方向の移動を規制しつつ位置決めする。

一方、位置決め部４２は、筐体２１の内壁２４のうち、電子部品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、挿入時における電子部品１０のＸ軸方向の移動を規制しつつ位置決めする。

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。かかる突起部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。

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、電子部品１０の長辺部１０ａに面する２つの内壁２４に２個ずつ形成されると共に、平面視において左右対称となるように形成される。これにより、突起部３０は、電子部品１０のＹ軸方向の移動を規制しつつ４箇所で電子部品１０を固定することができる。

次に、図４および図５を参照して、電子装置１の組み立て方法について説明する。図４は、図３のＡ−Ａ線による電子装置１の分解断面図である。図５は、図３のＡ−Ａ線による電子装置１の断面図である。なお、図４および図５には、図３で図示を省略した蓋体７０についても図示している。

図４に示すように、電子装置１を組み立てる場合には、まず、筐体２１内に電子部品１０を挿入し、支持部４０によって電子部品１０を支持させると共に、突起部３０によって電子部品１０を４箇所で固定する。そして、接続孔１３と接続端子５０とをはんだ付けする。

その後、蓋体７０を投影視において開口２２と重なる位置に配置する。このとき、蓋体７０の突出部６３が筐体２１における弾性部６１から直近の内側面までの隙間６２に対して鉛直上方に位置するように蓋体７０を配置する。

その後、蓋体７０を降下させ、図５に示すように、蓋体７０によって開口２２を閉塞する。このとき、蓋体７０の突出部６３は、隙間６２の幅が突出部６３の厚さよりも若干量だけ狭く形成されているため、蓋体７０によって開口２２が閉塞される場合に、隙間６２に圧入されて弾性部６１を変形させて電子部品１０の方向へ傾倒させる。

これにより、突出部６３は、弾性部６１を介して電子部品１０をＸ軸正方向に付勢することによって、電子部品１０を押圧固定することができる。このように、電子装置１は、筐体２１と一体的に形成される弾性部６１と筐体２１の内周面との間の隙間６２へ、蓋体７０と一体的に形成される突出部６３を圧入することにより、弾性部６１を変形させて電子部品１０を押圧固定することができる。

したがって、電子装置１は、ねじ止めや、筐体２１内にモールド樹脂を充填して電子部品１０を固定する場合に比べて、部品点数の増加を抑えつつ電子部品１０を筐体２１内に固定することができる。

また、電子装置１では、隙間６２に圧入された突出部６３が弾性部６１と筐体２１の内周面の間で楔として機能して弾性部６１を支持するので、例えば、電子部品１０にＸ軸負方向への衝撃が加わる場合に、弾性部６１の折れを防止することができる。

また、電子装置１では、突出部６３が蓋体７０の平面視矩形状をした下面における四辺のうちの一辺に沿って設けられるので、蓋体７０を筐体２１へ組み付ける場合に、突出部６３が位置決めとして機能するので、蓋体７０の組み付け作業が容易となる。また、これにより、電子装置１は、蓋体７０の組み付け方向が一様に定まるので、作業者による蓋体７０の組み付け方向の間違いが発生することを防止することができる。

なお、図４に示す例では、弾性部６１がＺ軸正方向（鉛直上方）へ向けて立設される場合を例に挙げて説明したが、弾性部６１は、予め図４に示す状態よりも電子部品１０の方向へ傾倒した状態となるように形成してもよい。

かかる弾性部６１によれば、電子部品１０が筐体２１内に挿入された時点で板バネとして機能して、電子部品１０をＸ軸正方向へ付勢することができる。これにより、接続孔１３と接続端子５０とをはんだ付けする前に、電子部品１０を固定することができるので、はんだ付けの位置合わせ精度が向上する。

また、弾性部６１は、予め電子部品１０の方向へ傾倒させておくことにより、筐体２１における弾性部６１の配設位置に多少のバラつきが生じても、弾性部６１の弾性力によって電子部品１０を付勢し、電子部品１０を筐体２１に固定することができる。

また、上述した実施形態では、筐体２１の弾性部６１および蓋体７０の突出部６３の双方が共に矩形平板状態である場合について説明したが、これは一例であり、筐体２１の弾性部６１および蓋体７０の形状は種々の変形が可能である。以下、かかる変形例について説明する。

図６は、変形例１に係る電子装置１ａの断面図である。なお、図６は、図５に対応する断面図である。図６に示すように、電子装置１ａは、筐体２１ａにおける弾性部６１ａの形状が図５に示す電子装置１と異なり、その他の構成は図５に示す電子装置１と同一である。

具体的には、弾性部６１ａは、電子部品１０と当接する側の先端部分に電子部品１０が開口２２の方向へ移動することを規制する凸部６４を備える。これにより、弾性部６１ａは、電子部品１０が筐体２１へ挿入された後に、例えば、電子部品１０にＺ軸方向への衝撃が加わる場合に、電子部品１０のＺ軸方向への移動を阻止することによって、はんだ付け部分の断線や電子部品１０の破損を防止することができる。

また、弾性部６１ａは、先端部分の電子部品１０と当接する側の側面がＺ軸方向に対して傾斜するように形成される。これにより、弾性部６１ａは、電子部品１０が筐体２１へ挿入される場合に、凸部６４の傾斜によって電子部品１０を挿入方向へ案内することで、作業者による電子部品１０の筐体２１への挿入作業を容易にすることができる。

次に、図７を参照して変形例２に係る電子装置１ｂについて説明する。図７は、変形例２に係る電子装置１ｂの断面図である。なお、図７は、図５に対応する断面図である。図７に示すように、電子装置１ｂは、筐体２１ｂにおける弾性部６１ｂの形状が図５に示す電子装置１と異なり、その他の構成は図５に示す電子装置１と同一である。

具体的には、図７に示すように、弾性部６１ｂは、先端部分に突出部６３を圧入方向へ案内する傾斜部６５を備える。つまり、弾性部６１ｂは、先端部分の突出部６３と当接する側の側面がＺ軸方向に対して傾斜するように形成される。

これにより、弾性部６１ｂは、突出部６３が筐体２１へ挿入される場合に、傾斜部６５の傾斜によって突出部６３を圧入方向へ案内することで、作業者による突出部６３の隙間６２への挿入作業を容易にすることができる。

次に、図８を参照して変形例３に係る電子装置１ｃについて説明する。図８は、変形例３に係る電子装置１ｃの断面図である。なお、図８は、図５に対応する断面図である。図８に示すように、電子装置１ｃは、蓋体７０ｃにおける突出部６３ｃの形状が図５に示す電子装置１と異なり、その他の構成は図５に示す電子装置１と同一である。

具体的には、突出部６３ｃは、基端から先端に向かうにつれて肉薄になるように形成される。そして、突出部６３ｃは、先端の厚さが隙間６２の幅よりも薄く、基端の厚さが隙間６２の幅よりも厚くなるように形成される。

かかる突出部６３ｃによれば、先端を隙間６２へ挿入する作業が容易になる。さらに、突出部６３ｃは、線ではなく面によって弾性部６１を押圧することができるので、圧入による先端角部の欠けを防止しつつ、より安定して電子部品１０を固定することができる。

次に、図９を参照して変形例４に係る電子装置１ｄについて説明する。図９は、変形例４に係る電子装置１ｄを示す平面図である。図９は、図３に対応する平面図である。なお、図９では、蓋体の図示を省略している。

図９に示すように、筐体２１ｄは、弾性部６１ｄの配設位置が図３に示す筐体２１とは異なり、その他の構成は図５に示す筐体２１と同一である。これに伴い、電子装置１ｄの蓋体は、弾性部６１ｄの配設位置と対応（対向）する位置に突出部が設けられる。具体的には、弾性部６１ｄは、筐体２１ｄの四面の内側面のうち対向する二面の内側面に沿って、これら二面の内側面からそれぞれ所定の間隔を空けて設けられる。

そして、電子装置１ｄの蓋体は、蓋体の下面のうち、蓋体が筐体２１ｄ上で投影視において開口２２と重なる位置に配置される場合に、筐体２１ｄにおける各弾性部６１ｄから直近の内側面までの隙間に対して鉛直上方位置となる２箇所に突出部が設けられる。

かかる突出部は、蓋体によって筐体２１ｄが閉塞される場合に、弾性部６１ｄと筐体２１ｄの内周面との間に圧入されて弾性部６１ｄを変形させて電子部品１０の方向へ傾倒させる。これにより、電子装置１ｄは、電子部品１０を２つの弾性部６１ｄによって両側から挟持した状態で固定することができるので、より安定して電子部品１０を固定することができる。

なお、弾性部６１ｄは、筐体２１ｄの四面の内側面のうち三面の内側面に沿って、これら二面の内側面からそれぞれ所定の間隔を空けて設けられてもよいし、四面の全ての内側面に沿って、これら四面の内側面からそれぞれ所定の間隔を空けて設けられてもよい。

かかる場合、蓋体には、弾性部６１ｄの配設位置と対応（対向）する位置に突出部が設けられる。これにより、電子装置１ｄは、より一層安定して電子部品１０を固定することができる。なお、図５〜図９に示した電子装置１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが備える筐体２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｄと、蓋体７０、７０ｃの組み合わせは、任意に変更することができる。

また、上記した電子部品１０は、加速度センサを含むようにしてもよい。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、電子部品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。

かかる場合、電子装置１は、加速度センサが、筐体２１内に安定して固定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。

また、上述した実施形態では、電子部品１０が電子回路基板である場合について説明したが、電子装置１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの筐体２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｄに収納される電子部品１０は、電子回路基板以外の任意の電子部品であってもよい。

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、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 電子装置
１０ 電子部品
１１ プリント基板
１２ ＩＣチップ
１３ 接続孔
１４ 切欠き部
２０ ケース
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｄ 筐体
２２ 開口
２３ 底面
２４ 内壁
２５ 取付部
２６ コネクタ部
３０ 突起部
４０ 支持部
４０ａ 支持面
４１ 位置決め部
４２ 位置決め部
４４ 突起
５０ 接続端子
６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｄ 弾性部
６２ 隙間
６３、６３ｃ 突出部
６４ 凸部
６５ 傾斜部
７０、７０ｃ 蓋体

Claims (8)

1. 開口を有し、底面から前記開口へ向けて弾性部が立設される筐体と、
   前記筐体の内部に収納される電子部品と、
   前記開口が閉塞される場合に、前記筐体の内側面の一部と前記弾性部との間に圧入され、前記弾性部を変形させて前記電子部品を押圧固定する突出部を有する蓋体と
   を備えることを特徴とする電子装置。
2. 前記弾性部は、
   前記電子部品と当接する側の先端部分に前記電子部品が前記開口の方向へ移動することを規制する凸部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記弾性部は、
   先端部分に前記突出部を圧入方向へ案内する傾斜部を有する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子装置。
4. 前記突出部は、
   基端から先端に向かうにつれて肉薄になるように形成される
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電子装置。
5. 前記電子部品は、
   平面視矩形状に形成され、
   前記筐体は、
   前記電子部品の四側面を囲む四面の内側面を有し、
   前記弾性部は、
   前記四面の内側面のうち少なくとも一面の内側面に沿って当該一面の内側面から所定の間隔を空けて設けられる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の電子装置。
6. 前記弾性部は、
   前記四面の内側面のうち対向する二面の内側面に沿って当該二面の内側面から所定の間隔を空けて設けられる
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
7. 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１〜６のいずれか一つに記載の電子装置。
8. 開口を有し、底面から前記開口へ向けて弾性部が立設される筐体の内部に電子部品を挿入する工程と、
   前記筐体の内側面の一部と前記弾性部との間に圧入される突出部を有する蓋体によって前記開口を閉塞し、前記突出部によって前記弾性部を変形させて前記電子部品を押圧固定する工程と
   を含むことを特徴とする電子装置の組み立て方法。

Images