JP2021019132A - Method of removing circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、電気機器のケースに収容されている回路基板の取り外し方法に関する。 The technology disclosed herein relates to a method of removing a circuit board housed in a case of an electrical device.
電気機器にはケースに回路基板が収容されていることが多い。特許文献1には、平面を上に向けて回路基板がケースに収容されている電気機器(電子制御装置)が開示されている。電気機器のメンテナンスのため、回路基板をケースから外す場合がある。特許文献1には、回路基板をケースから取り外すための治具も開示されている。回路基板には、その中心を囲むように縁の4カ所に切欠が設けられており、治具は、4カ所の切欠にフックを引っ掛けて回路基板を引き上げる(ケースから取り外す)。 Circuit boards are often housed in cases in electrical equipment. Patent Document 1 discloses an electric device (electronic control device) in which a circuit board is housed in a case with the plane facing upward. The circuit board may be removed from the case for maintenance of electrical equipment. Patent Document 1 also discloses a jig for removing the circuit board from the case. The circuit board is provided with notches at four edges so as to surround the center thereof, and the jig pulls up the circuit board (removes it from the case) by hooking hooks at the four notches.
回路基板への実装部品が多くなると、回路基板の適切な4カ所に切欠を設けられなくなる場合がある。治具のフックを引っ掛ける箇所が4カ所未満であると、引き上げる最中にバランスを崩すおそれがある。回路基板の下面にコネクタが備えられており、そのコネクタが別の部品の端子と嵌合している場合、回路基板を引き上げる力で下面のコネクタから別の部品の端子を引き抜かねばならない。そのような場合、回路基板を引き上げる際に回路基板に偏った力が加わる可能性があり、4カ所未満の位置でフックを引っ掛けて回路基板を引き上げようとすると、上記したようにバランスを崩したり、回路基板が変形したりするおそれも生じ得る。本明細書は、フックを引っ掛ける切欠が4カ所未満しか備えられない回路基板であっても安定してケースから外すことのできる技術を提供する。 If the number of components mounted on the circuit board increases, it may not be possible to provide notches at four appropriate positions on the circuit board. If there are less than four places where the hooks of the jig are hooked, the balance may be lost during pulling up. If a connector is provided on the underside of the circuit board and the connector is mated with the terminal of another component, the force of pulling up the circuit board must pull the terminal of the other component out of the connector on the underside. In such a case, when pulling up the circuit board, a biased force may be applied to the circuit board, and if you try to pull up the circuit board by hooking hooks at less than four positions, the balance may be lost as described above. , The circuit board may be deformed. The present specification provides a technique capable of stably removing a circuit board having less than four notches for hooking hooks from the case.
本明細書は、電気機器のケースに収容されている回路基板の取り外し方法を開示する。回路基板は、平面を上に向けて前記ケースに収容されている。回路基板には、4個未満の切欠が設けられているとともに、上を向いている平面に、1カ所以上のフック係止部を備えているコネクタが取り付けられている。本明細書が開示する取り外し方法では、切欠とフック係止部の合計4カ所にフックを引っ掛けて引き上げる。すなわち、本明細書が開示する取り外し方法では、回路基板に取り付けられているコネクタに、フックを引っ掛ける箇所(フック係止部)を設けることで、回路基板そのものに設けられた切欠(フックを引っ掛けるための切欠)が4カ所未満であっても安定して回路基板を引き上げることができる。 This specification discloses a method of removing a circuit board housed in a case of an electric device. The circuit board is housed in the case with the plane facing up. The circuit board is provided with less than four notches, and a connector with one or more hook locking portions is attached to an upwardly facing plane. In the removal method disclosed in the present specification, the hook is hooked and pulled up at a total of four places of the notch and the hook locking portion. That is, in the removal method disclosed in the present specification, the connector attached to the circuit board is provided with a hook hooking portion (hook locking portion), so that the notch provided in the circuit board itself (to hook the hook) is provided. Even if there are less than four notches), the circuit board can be pulled up stably.
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details of the techniques disclosed herein and further improvements will be described in the "Modes for Carrying Out the Invention" below.
図面を参照して実施例における回路基板の取り外し方法を説明する。図1を参照して、実施例の取り外し方法で取り外す回路基板10を備える電力制御装置100について説明する。電力制御装置100は、例えば、電気自動車の走行モータ用のインバータである。電力制御装置100は、ケース2と、回路基板10と、不図示のケースカバーを備えている。ケース2は、上側が開放されている。ケース2は、回路基板10の下に不図示のリアクトル等の複数の電子部品を収容している。ケース2の上側の開放部から複数の電子部品をケース2の底部に配置し、その後、上から回路基板10を配置して、不図示のケースカバーで覆い、電力制御装置100が完成する。回路基板10は、電力制御装置100のケース2に収容されている。なお、以下では、回路基板10の下に収容されている不図示の複数の電子部品を、ケース内電子部品と称することがある。
A method of removing the circuit board in the embodiment will be described with reference to the drawings. A
図1に示すように、ケース2の開口全周にフランジが設けられている。ケース2のフランジには、6個のボルト孔4が設けられている。ケース2に配置される不図示のケースカバーを貫通したボルトを、ボルト孔4に螺合させることでケースカバーはケース2に固定される。
As shown in FIG. 1, a flange is provided on the entire circumference of the opening of the
回路基板10について説明する。回路基板10は、実装されている回路を用いてケース内電子部品を制御する。回路基板10は、ケース内電子部品と電力制御装置100の周辺部品を接続する。回路基板10は、半導体チップ群12と、コネクタ14と、を備えている。半導体チップ群12は、回路基板10の下方でケース内電子部品と電気的に接続される。図示は省略しているが、半導体チップ群12のほかにも多数のデバイスが回路基板10に実装されている。半導体チップ群12と不図示の多数のデバイスが、ケース内電子部品を制御する回路を構成する。
The
コネクタ14は、電力制御装置100のケース内電子部品と電力制御装置100の周辺部品を電気的に接続する。電力制御装置100の周辺部品からの入力は、コネクタ14を介してケース内電子部品に送られる。ケース内電子部品の出力は、コネクタ14を介して周辺部品に送られる。回路基板10は、複数のボルト6によってケース2に固定される。ケース2は、X軸方向負側の縁部に位置決めピン8を備えている。位置決めピン8を回路基板10に嵌入することで、ケース2の開口に対する回路基板10の位置ずれを抑制する。
The
図2を参照して回路基板10の形状についてさらに説明する。図2は、電力制御装置100のケースカバーを外した状態の平面視である。回路基板10は、X軸方向に延びる矩形形状である。先に述べたように、回路基板10は、その下方のケース内電子部品と接続される。回路基板10の上を向いている平面には、半導体チップ群12と、コネクタ14と、不図示の多数のデバイスが配置されている。回路基板10は、平面を上に向けてケース2に収容されている。また、回路基板10は、ケース2に遊嵌されている。回路基板10の外周は、ケース2の内側の面で囲われている。回路基板10の外周とケース2の内側の面の間には、小さな間隙が存在するのみである。
The shape of the
ここで、電力制御装置100のメンテナンスについて説明する。電力制御装置100をメンテナンスするとき、作業者は、電力制御装置100の不図示のケースカバーを取り外す。その後、作業者は、回路基板10を取り外して電力制御装置100のメンテナンスを行う。先に述べたように、回路基板10の外周とケース2の内側の面の間には、小さな間隙が存在するのみであるため、作業者の指や、回路基板10を取り外す治具を差し込む空間が存在しない。また、先に述べたように、回路基板10は、平面を上に向けてケース2に収容されているため、回路基板10を取り外すときに掴む部位も無い。
Here, the maintenance of the
図2に示すように、回路基板10にはY軸方向負側に2個の切欠16が設けられているとともに、Y軸方向正側に1個の切欠16が設けられている。すなわち、回路基板10には、3個の切欠16が設けられている。切欠16は、回路基板10の縁の一部を矩形に切り取ることによって形成される。詳細は後述するが、電力制御装置100のメンテナンス時には、切欠16に治具のフックを引っ掛けて回路基板10を引き上げる。先に述べたように、回路基板10の表面には、半導体チップ群12とコネクタ14のほか、不図示の多数のデバイスが実装されている。回路基板10において、半導体チップ群12などのデバイスが実装されている部位には、切欠16を設けることができない。デバイス実装の都合により、回路基板10には4個の切欠を設けることができず、3個の切欠16が設けられているのみである。
As shown in FIG. 2, the
先に述べたように、回路基板10の下方では、半導体チップ群12とケース内電子部品が接続されている。半導体チップ群12とケース内電子部品は、複数の端子が嵌合することで接続される。そのため、回路基板10を引き上げる最中に回路基板10の半導体チップ群12の端子の嵌合部には摩擦力が生じる。また、先に述べたように、回路基板10には、ケース2の位置決めピン8が嵌入している。回路基板10を引き上げる最中に回路基板10の位置決めピン8が嵌入する部位には摩擦力が生じる。
As described above, below the
3個の切欠16にフックを引っ掛けて回路基板10を引き上げることは可能である。しかしながら、その場合、半導体チップ群12の端子や位置決めピン8によって回路基板10に偏った摩擦力が加わると、回路基板10を引き上げる最中にバランスを崩したり、回路基板10が変形したりするおそれが生じ得る。以下、フックを引っ掛ける切欠16が3個しか備えられていない回路基板10を、バランスよくケース2から取り外す方法について説明する。
It is possible to pull up the
図3を参照して回路基板10の取り外し方法について説明する。図3は、治具20をケース2に取り付ける前の状態を示す。電力制御装置100のケースカバーを取り外した後に、治具20を上方からケース2に取り付ける。ケース2のY軸方向正側の一辺の端部のボルト孔4には、2本のガイドピン34が固定されている。治具20は、開口部22と、第1ガイド部24と、第2ガイド部25と、貫通孔26と、収容部28と、を備えている。第1ガイド部24は、中空の円柱形状である。第2ガイド部25は、治具20をZ軸方向に貫通する孔である。第1ガイド部24と、第2ガイド部25は、ケース2に固定されている2本のガイドピン34のそれぞれと対向する位置に設けられている。
A method of removing the
治具20は、さらに、3個の支持部30aと1個の支持部30bを備えている。支持部30aと支持部30bは同じ形状を有している。支持部30a、30bの機能は後に詳しく説明するが、回路基板10の切欠16を係止する支持部を符号30aで表し、コネクタ14に設けられたフック係止部(後述)を係止する支持部を符号30bで表す。以下では、支持部30aと支持部30bを区別なく表すときには支持部30と表記する。
The
支持部30は、支持部30の上方の端部に位置するレバー部と、下方の端部に位置するフック32と、を備えている。支持部30のレバー部は、円柱形状である。支持部30のフック32は、X軸方向に延びる矩形である。支持部30は、治具20に設けられた矩形孔を貫通している。図3に示すように、Y軸方向負側の2個の支持部30が貫通する治具20の矩形孔は、X軸方向負側に延びている。Y軸方向正側に配置される1個の支持部30が貫通する治具20の矩形孔は、X軸方向正側に延びている。フック32のそれぞれが貫通する治具20の矩形孔と同じ方向にフック32は延びている。
The support portion 30 includes a lever portion located at the upper end portion of the support portion 30 and a
支持部30のレバー部は、矩形孔よりも径が大きいため治具20の矩形孔を貫通せずに治具20の上方の面に露出している。図3に示すように、治具20は、4個の支持部30を備えている。治具20がケース2に取り付けられると、3個の支持部30aのフック32は、回路基板10の切欠16に挿入される。
Since the lever portion of the support portion 30 has a diameter larger than that of the rectangular hole, it is exposed on the upper surface of the
図4は、治具20をケース2に取り付けた状態を示す。2本のガイドピン34のそれぞれが、治具20の第1ガイド部24と、第2ガイド部25に嵌入される。治具20の開口部22から半導体チップ群12が露出している。また、回路基板10のコネクタ14(図3参照)は、治具20の収容部28によって覆われている。治具20をケース2に取り付けた後、メンテナンスの作業者は、支持部30のレバー部を治具20の矩形孔に沿って図4に示す矢印の方向に移動させる。支持部30のそれぞれが矢印の方向に移動すると、支持部30aのフック32が、回路基板10の3個の切欠16の縁部の下方に入り込む。また、詳細は後述するが、作業者は、治具20のX軸方向負側の縁部に配置されている支持部30bも、矢印の方向に移動させる。これにより、支持部30bのフック32がコネクタ14(図3参照)に設けられたフック係止部(後述)の下方に入り込む。
FIG. 4 shows a state in which the
支持部30を矢印の方向に移動させた後、作業者は、回路基板10をケース2に固定する複数のボルト6を取り外す。作業者は、治具20の貫通孔26の上方からドライバ等を用いてボルト6を取り外す。
After moving the support portion 30 in the direction of the arrow, the operator removes a plurality of
複数のボルト6を取り外した後、作業者は、治具20を上方に引き上げる。このとき、作業者は、2本ガイドピン34のそれぞれと、第1ガイド部24および第2ガイド部25の内側の面を当接させながら治具20を引き上げる。2本のガイドピン34のそれぞれと、第1ガイド部24および第2ガイド部25の内側の面を当接させながら治具20を引き上げることで、支持部30に係止された回路基板10を垂直に引き上げることができる。回路基板10を垂直に引き上げることで、上記した半導体チップ群12の端子を垂直に引き抜くことができる。これにより、半導体チップ群12の端子が曲がることを抑制することができる。また、作業者は、ケース2のY軸正方向側から治具20を引き上げる。ケース2の作業者側に2本のガイドピン34を設けることで、作業者は、治具20を垂直に引き上げやすい。
After removing the plurality of
回路基板10には、フックを係止することのできる切欠16が3カ所にしか設けられていない。一方、コネクタ14にも支持部30bのフックを係止するフック係止部(後述)が設けられている。回路基板10は、合計4カ所にフックを係止して持ち上げることができる。特に、4個の支持部30は、上方からみて回路基板10の重心を囲むように配置されている。重心を囲む4カ所で係止することで、回路基板10をバランスよく引き上げることができる。
The
このように、本明細書が開示する回路基板の取り外し方法では、回路基板10の4カ所に切欠を設けることができない場合であっても、バランスよく回路基板10を取り外すことができる。
As described above, in the method of removing the circuit board disclosed in the present specification, the
図5を用いて支持部30bがコネクタ14を係止する構造の詳細について説明する。なお、支持部30aが切欠16(図2参照)を係止する構造については、明らかであるので説明は割愛する。図5は、図2の直線V-Vにおける断面図である。図5は、治具20がケース2に取り付けられた後、回路基板10を引き上げるときの状態を示している。図5に示すように、回路基板10の上面にはコネクタ14が取り付けられている。図示は割愛しているが、コネクタ14は、図5の断面には現れない位置で回路基板10にボルトで締結固定されている。図5に示すように、コネクタ14は、フック係止部14fを備えている。フック係止部14fは、X軸方向に延びている。回路基板10を取り外すとき、支持部30のフック32の上方の面は、フック係止部14fの下面と当接する。その後、作業者は、治具20を図5の矢印で示すように上方に移動させる。他の支持部30aのそれぞれは切欠16を係止する。治具20を上方に引き上げると、3カ所の支持部30aと1カ所の支持部30bが回路基板10を引き上げる。これにより、回路基板10をケース2から取り外すことができる。
The details of the structure in which the
なお、切欠とフック係止部の合計4カ所は、回路基板を引き上げる最中に摩擦力が生じる部位に近く、かつ回路基板全体を支持するためにバランスがよい位置に設けると効果的である。 It is effective to provide a total of four notches and hook locking portions at positions close to the portions where frictional force is generated during pulling up the circuit board and in a well-balanced position to support the entire circuit board.
コネクタ14は、回路基板10に実装される半導体チップ群12や他のデバイス(抵抗素子やコンデンサ素子やスイッチング素子など)に比較して高さがある。また、コネクタの本体は樹脂製であることが多く、形状に自由度がある。本明細書が開示する技術は、そのようなコネクタに着目し、回路基板10に実装されているコネクタ14にフック係止部14fを設けることにした。
The
また、コネクタ14のフック係止部14fは、コネクタに設けられている突起あるいは窪みでよい。また、フック係止部14fを有する複数のコネクタが回路基板10に取り付けられていてもよい。その場合、複数のコネクタのフック係止部14fと回路基板10の切欠で合計4カ所のフックを係止する部位が確保されてもよい。例えば1個の切欠と、3個のフック係止部を備えるコネクタと、を備える回路基板であってもよい。合計4カ所のフックを引っ掛ける箇所は、回路基板10を平面視したときに回路基板10の重心を囲むように配置されている。
Further, the
実施例の取り外し方法を適用する回路基板10は、合計4カ所にフックを係止する部位(3カ所の切欠16と1カ所のフック係止部14f)を備えている。回路基板は、2個のコネクタを備えており、回路基板に2カ所の切欠が設けられているとともに、それぞれのコネクタにフック係止部が設けられていてもよい。本明細書が開示する取り外し方法が対象とする回路基板は、4個未満の切欠とフック係止部で合計4カ所の係止部を備えていればよい。
The
また、実施例の取り外し方法では、作業者は図4に示す矢印の方向に支持部30を移動させる。本明細書が開示する技術は、これに限定されず、作業者は、例えばY軸方向、また、実施例とは反対の方向に支持部30を移動させることで回路基板10を引き上げてもよい。その場合、図3に示す治具20に設けられる矩形孔の向きと、支持部30のフック32の向きも、支持部30を移動させる方向と同様に変化する。
Further, in the removal method of the embodiment, the operator moves the support portion 30 in the direction of the arrow shown in FIG. The technique disclosed in the present specification is not limited to this, and the operator may pull up the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described herein or in the drawings exhibit their technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques illustrated in the present specification or drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.
2:ケース
4:ボルト孔
6:ボルト
8:位置決めピン
10:回路基板
12:半導体チップ群
14:コネクタ
14f:フック係止部
16:切欠
20:治具
22:開口部
24:第1ガイド部
25:第2ガイド部
26:貫通孔
28:収容部
30、30a、30b:支持部
32:フック
34:ガイドピン
100:電力制御装置
2: Case 4: Bolt hole 6: Bolt 8: Positioning pin 10: Circuit board 12: Semiconductor chip group 14:
Claims (1)
前記回路基板は、平面を上に向けて前記ケースに収容されており、
前記回路基板には、4個未満の切欠が設けられているとともに、前記平面に1カ所以上のフック係止部を備えたコネクタが取り付けられており、
前記切欠と前記フック係止部の合計4カ所にフックを引っ掛けて引き上げる、回路基板の取り外し方法。 This is a method for removing the circuit board housed in the case of electrical equipment.
The circuit board is housed in the case with the plane facing up.
The circuit board is provided with less than four notches, and a connector having one or more hook locking portions is attached to the plane.
A method of removing a circuit board, in which hooks are hooked and pulled up at a total of four places, the notch and the hook locking portion.
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