JP2023094810A

JP2023094810A - 基板収容ケースおよび基板収容ケースの製造方法

Info

Publication number: JP2023094810A
Application number: JP2021210328A
Authority: JP
Inventors: 大間地; Masaru Machi
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2023-07-06

Abstract

【課題】安価であって、容易に組み立て可能な基板収容ケースおよび基板収容ケースの製造方法を提供する。【解決手段】基板収容ケースは、ベース部材１０と、回路基板２０と、カバー部材３０と、を備える。ベース部材１０は、第１の係合部１１と第１の締結部１２とを有する。回路基板２０は、第１の係合部１１に係合する第１の穴２１と、第１の締結部１２に締結される締結部材が挿通する第２の穴２２と、を有する。カバー部材３０は、第１の穴２１または第２の穴２２に係合する第２の係合部３２を有し、回路基板２０の少なくとも一部をカバーする。【選択図】図５

Description

本発明は、基板収容ケースおよび基板収容ケースの製造方法に関する。

基板収容ケースは、ＯＡ機器、家電機器、車載用制御機器または産業機器に収容される回路基板を保護するために用いられている。

特許文献１は、ベース部材と、当該ベース部材に対向して固定されるケース部材とを有し、電子回路基板をベース部材とケース部材との間で固定して収容する基板収容ケースを開示する。この基板収容ケースは、ベース部材および電子回路基板にそれぞれに設けられた複数の貫通孔に、ケース部材に設けられた複数の突起部を嵌合することで、電子回路基板とベース部材とケース部材とを固定する。

特開２０２１－１５８１７号公報

引用文献１に記載の基板収容ケースは、複数の突起部を有するため、基板収容ケースを金属で作製する場合、複数の金属製の突起部をカシメ、圧入または溶接でケース部材に設ける必要があり、コストがかかるという問題がある。また、引用文献１に記載の基板収容ケースは、ベース部材および電子回路基板にそれぞれ設けられた複数の貫通孔に、ケース部材に設けられた複数の突起部を嵌合する必要があり、容易に組み立てることができないという問題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、安価であって、容易に組み立て可能な基板収容ケースおよび基板収容ケースの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するため、本発明に係る基板収容ケースの一態様は、
第１の係合部と第１の締結部とを有するベース部材と、
前記ベース部材に配置され、前記第１の係合部に係合する第１の穴と、前記第１の締結部に締結される締結部材が挿通する第２の穴と、を有する回路基板と、
前記第１の穴または前記第２の穴に係合する第２の係合部を有し、前記回路基板の少なくとも一部をカバーするカバー部材と、
を備えることを特徴とする。

前記第２の係合部は、前記第１の締結部に締結される締結部材が挿通する穴と、前記第２の穴に係合するバーリングと、を有するとよい。

前記第１の締結部は、前記第１の係合部の近傍に設けられているとよい。

前記ベース部材は、前記第１の係合部から離れた位置に設けられた第２の締結部を備え、
前記カバー部材は、前記第２の締結部に締結される締結部材が挿通する長穴を備え、
前記長穴は、前記第２の係合部と前記長穴とを結ぶ線に沿った方向に延びるとよい。

前記第１の係合部は、前記第１の穴に係合するバーリングを有するとよい。

前記第２の係合部は、前記第１の穴に係合するバーリングを有するとよい。

本発明の目的を達成するため、本発明に係る基板収容ケースの一態様は、
第１の係合部と第１の締結部とを有するベース部材と、
前記ベース部材に配置され、前記第１の係合部に係合する第１の穴と、前記第１の締結部に締結される締結部材が挿通する第２の穴と、を有する回路基板と、
第２の係合部を有し、前記回路基板の少なくとも一部をカバーするカバー部材と、
を備え、
前記第１の係合部は、前記第１の穴に係合するバーリングを有し、
前記第２の係合部は、前記第１の係合部が有する前記バーリングに係合する、
ことを特徴とする。

本発明の目的を達成するため、本発明に係る基板収容ケースの製造方法の一態様は、
第１の係合部と第１の締結部とを有するベース部材に、前記第１の係合部に係合する第１の穴と、前記第１の締結部に締結される締結部材が挿通する第２の穴と、を有する回路基板を、前記第１の穴に前記第１の係合部を係合させて配置する基板配置工程と、
前記ベース部材に配置された前記回路基板に、前記第１の穴または前記第２の穴に係合する第２の係合部を有するカバー部材を、前記第１の穴または前記第２の穴に前記第２の係合部を係合させて配置するカバー部材配置工程と、
前記第１の締結部に前記締結部材を締結する締結工程と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、安価であって、容易に組み立て可能な基板収容ケースおよび基板収容ケースの製造方法を提供することができる。

実施の形態に係る基板収容ケースを示す図である。実施の形態に係る基板収容ケースを示す分解図である。実施の形態に係る基板収容ケースを示す分解図である。実施の形態に係る基板収容ケースを示す部分断面図である。（Ａ）は、図１のＡ－Ａ断面図であり、（Ｂ）は、図１のＢ－Ｂ断面図である。実施の形態に係る基板収容ケースの長穴を示す部分拡大図である。実施の形態に係る基板収容ケースの製造工程を示すフローチャートである。変形例に係る基板収容ケースを示す部分拡大図である。変形例に係る基板収容ケースを示す部分拡大図である。変形例に係る基板収容ケースを示す部分拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態に係る基板収容ケースおよび基板収容ケースの製造方法について図面を参照しながら説明する。

実施の形態に係る基板収容ケース１００は、図１から図３に示すように、ベース部材１０と、回路基板２０と、カバー部材３０と、締結部材４１、４２と、を備える。基板収容ケース１００は、回路基板２０の少なくとも一部をカバーし、回路基板２０を保護するものであり、ＯＡ機器に内蔵される。また、基板収容ケース１００は、回路基板２０に配置された電子部品または回路にノイズが発生しないように、外部からの電磁波を遮断するものである。

理解を容易にするために、回路基板２０の長手方向をｘ軸方向、回路基板２０の短手方向をｙ軸方向、回路基板２０の厚み方向をｚ軸方向とする直交座標系を設定し、適宜参照する。

ベース部材１０は、金属板をプレス成型して作製され、平面視において矩形形状を有する。また、ベース部材１０は、図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、第１の係合部１１と、第１の締結部１２と、第２の締結部１３と、を備える。また、ベース部材１０は、第１の係合部１１、第１の締結部１２および第２の締結部１３以外に、複数の締結部を備える。ベース部材１０の厚みＴ１は、好ましくは、１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。

第１の係合部１１は、ベース部材１０にエンボス加工により形成される凸部を含む。エンボス加工により形成される凸部で位置決めする場合、凸部の側面の垂直な高さｈ１が有効高さとなる。第１の係合部１１は、凸部の有効高さまで、外径Ｄ１を有する。

第１の締結部１２および第２の締結部１３は、ベース部材１０に形成されたバーリング１２ａ、１３ａにねじ溝が切られたネジ穴を有する。第１の締結部１２は、第１の係合部１１の近傍に設けられている。第２の締結部１３は、第１の係合部１１から離れた位置に設けられている。

回路基板２０は、ベース部材１０に配置され、複数の電子部品およびコネクタが実装されたプリント配線基板を含む。回路基板２０は、第１の穴２１と、第２の穴２２と、第３の穴２３と、を備える。また、回路基板２０は、第１の穴２１、第２の穴２２および第３の穴２３以外に、締結部材であるネジが挿通する穴を備える。回路基板２０の厚みＴ２は、好ましくは、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。

第１の穴２１は、第１の係合部１１が係合する穴である。第１の穴２１の内径Ｄ２は、第１の係合部１１の外径Ｄ１と同じ、または第１の係合部１１の外径Ｄ１より僅かに大きい。これにより、回路基板２０は、ベース部材１０に位置決めされる。

第２の穴２２は、第１の締結部１２に締結される締結部材４１が挿通する穴である。第２の穴２２の内径は、締結部材４１の径より大きい。締結部材４１は、ネジを含む。

第３の穴２３は、第２の締結部１３に締結される締結部材４２が挿通する穴である。第３の穴２３の内径は、締結部材４２の径より大きい。締結部材４２は、ネジを含む。

カバー部材３０は、金属板をプレス形成して作製され、回路基板２０に配置され、回路基板２０をカバーするものである。カバー部材３０は、第４の穴３１と、第２の係合部３２と、長穴３３と、を備える。また、カバー部材３０は、第４の穴３１、第２の係合部３２および長穴３３以外に、締結部材が挿通する穴を備える。カバー部材３０の厚みＴ３は、好ましくは、１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。

第４の穴３１は、第１の穴２１と同じ位置に配置され、第１の係合部１１が干渉しないように設けられた穴である。第４の穴３１の内径は、第１の係合部１１が干渉しない大きさであればよい。

第２の係合部３２は、第１の締結部１２に締結される締結部材４１が挿通する穴３２ａと、第２の穴２２に係合するバーリング３２ｂと、を有する。穴３２ａの内径Ｄ３は、締結部材４１の径より大きい。バーリング３２ｂの外径Ｄ４は、第２の穴２２の内径Ｄ５と同じ、または第１の係合部１１の外径Ｄ５より僅かに大きい。これにより、カバー部材３０は、回路基板２０に位置決めされる。バーリング３２ｂは、カバー部材３０に下穴をあけ、パンチ型で下穴の縁を絞り上げながらフランジを形成することで形成される。

長穴３３は、第２の締結部１３に締結される締結部材４２が挿通する穴である。長穴３３は、図６に示すように、第２の係合部３２と長穴３３とを結ぶ線ＡＸに沿った方向に延びる半円と半円を長方形でつなげた形状を有する。長穴３３の長さＬ１は、幅Ｗ１より大きい。幅Ｗ１は、締結部材４２の径と同じ、または締結部材４２の径より僅かに大きい。これにより、カバー部材３０は、第２の係合部３２を中心とした回転方向において、正確に位置決めされる。なお、回路基板２０に設けられた第３の穴２３も同様に長穴であることが好ましい。これにより、回路基板２０は、第１の穴２１を中心とした回転方向において、正確に位置決めされる。

つぎに、上記構成を有する基板収容ケース１００の製造工程について説明する。

基板収容ケース１００の製造工程は、図７に示すように、基板配置工程（ステップＳ１０１）と、カバー部材配置工程（ステップＳ１０２）と、締結工程（ステップＳ１０３）と、を備える。

基板配置工程（ステップＳ１０１）では、ベース部材１０に回路基板２０を配置する。詳細には、ベース部材１０に設けられた第１の係合部１１に、回路基板２０に設けられた第１の穴２１を係合する。これにより、回路基板２０は、第１の穴２１を中心として、ベース部材１０に位置決めされる。つぎに、第１の穴２１を中心として、回路基板２０を回転させながら、回路基板２０に設けられた第３の穴２３を、ベース部材１０に設けられた第２の締結部１３に位置合わせする。これにより、回路基板２０は、ベース部材１０に位置決めされる。

カバー部材配置工程（ステップＳ１０２）では、回路基板２０にカバー部材３０を配置する。詳細には、カバー部材３０に設けられた第２の係合部３２を、回路基板２０に設けられた第２の穴２２に係合する。これにより、カバー部材３０は、第２の係合部３２を中心として、回路基板２０およびベース部材１０に位置決めされる。つぎに、第２の係合部３２を中心として、カバー部材３０を回転させながら、カバー部材３０に設けられた長穴３３を、回路基板２０に設けられた第３の穴２３およびベース部材１０に設けられた第２の締結部１３に位置合わせする。これにより、回路基板２０は、回路基板２０およびベース部材１０に位置決めされる。

締結工程（ステップＳ１０３）では、ベース部材１０に回路基板２０およびカバー部材３０を締結する。詳細には、カバー部材３０に設けられた長穴３３および回路基板２０に設けられた第３の穴２３に締結部材４２を挿入し、ベース部材１０に設けられた第２の締結部１３にネジで締結する。これにより、回路基板２０は、第１の穴２１を中心として、ベース部材１０に正確に位置決めされる。また、カバー部材３０は、第２の係合部３２を中心として、回路基板２０およびベース部材１０に正確に位置決めされる。つぎに、カバー部材３０に設けられた第２の係合部３２および回路基板２０に設けられた第２の穴２２に締結部材４１を挿入し、ベース部材１０に設けられた第１の締結部１２に締結部材４１で締結する。つぎに、その他の締結部に締結部材で締結する。この結果、基板収容ケース１００が得られる。

以上のように、本実施の形態の基板収容ケース１００および基板収容ケース１００の製造方法によれば、回路基板２０に設けられた第１の穴２１にベース部材１０に設けられた第１の係合部１１が係合し、回路基板２０がベース部材１０に位置決めされ、回路基板２０に設けられた第２の穴２２にカバー部材３０に設けられた第２の係合部３２が係合することで、カバー部材３０が回路基板２０に位置決めされる。これにより、基板収容ケース１００は、容易に組み立て可能である。また、第２の穴２２に係合する第２の係合部３２で、位置決めと、締結部材４１での締結と、を行うため、高い位置決め精度を有し、位置決めおよび締結に必要な面積を小さくする効果がある。また、第１の係合部１１は、エンボス加工により形成でき、第２の係合部３２は、バーリング３２ｂを含む。エンボス加工およびバーリングの形成は、安価にできることから、基板収容ケース１００は、安価に製造可能である。
なお、ベース部材１０にエンボス加工された凸部を形成し、回路基板２０およびカバー部材３０を位置決めする場合、エンボス加工された凸部の高さを回路基板２０の厚みＴ２以上にする必要がある。しかしながら、エンボス加工により形成される凸部の打ち出し高さは、一般的に厚みＴ１×０．７、もしくは厚みＴ１までが限度である。また、エンボス加工により形成される凸部で位置決めする場合、凸部の側面の垂直な高さが有効高さとなる。有効径高さが回路基板２０の上に重ねたカバー部材３０に届かないことがあるため、回路基板２０の上に重ねたカバー部材３０を位置決めすることは困難である。

（変形例）
上述の実施の形態の基板収容ケース１００では、ベース部材１０に設けられた第１の係合部１１がエンボス加工により形成される凸部を含む例について説明した。第１の係合部１１は、回路基板２０に設けられた第１の穴２１に係合するものであればよい。例えば、図８に示すように、第１の係合部１１は、第１の穴２１に係合するバーリング１１ａを備えてもよい。このようにすることで、エンボス加工により形成される凸部と同様に、回路基板２０がベース部材１０に位置決めされる。バーリング１１ａの高さｈ２が回路基板２０の厚みＴ２より小さい場合、図５（Ａ）に示す第１の係合部１１が干渉しないように設けられた第４の穴３１を設けなくてもよい。

上述の実施の形態では、第２の係合部３２が第２の穴２２に係合するバーリング３２ｂを有する例について説明した。基板収容ケース１００は、カバー部材３０を位置決めすることができればよく、図９に示すように、第１の係合部１１は、第１の穴２１に係合するバーリング１１ａを備え、カバー部材３０は、バーリング１１ａに係合する第２の係合部３４と、第１の締結部１２に締結される締結部材が挿通する第５の穴３５と、を備えてもよい。第２の係合部３４は、エンボス加工により形成された凸部を含む。また、図１０に示すように、回路基板２０の厚みＴ４が大きい場合、第２の係合部３６は、第１の穴２１に係合するバーリング３６ａを有してもよい。このようにすることで、第２の係合部３２が第２の穴２２に係合する場合と同様に、カバー部材３０がベース部材１０および回路基板２０に位置決めされる。

また、上述の実施の形態では、ベース部材１０およびカバー部材３０が、金属板で形成される例について説明した。ベース部材１０およびカバー部材３０は、上述した形状を有すればよく、ベース部材１０およびカバー部材３０のうち一方または両方が、金属板以外の樹脂などで形成されてもよい。

また、上述の実施の形態では、カバー部材３０が回路基板２０の少なくとも一部をカバーする例について説明したが、カバー部材３０は、回路基板２０の全体をカバーしてもよい。このようにすることで、回路基板２０をより保護することが可能となる。

また、上述の実施の形態では、基板収容ケース１００は、ＯＡ機器に内蔵される例について説明したが、基板収容ケース１００は、ＯＡ機器以外の用途で用いられてもよい。基板収容ケース１００は、例えば、家電機器、車載用制御機器または産業機器に内蔵される回路基板を保護するために用いられてもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

１０…ベース部材
１１…第１の係合部
１２…第１の締結部
１２ａ、１３ａ…バーリング
１３…第２の締結部
２０…回路基板
２１…第１の穴
２２…第２の穴
２３…第３の穴
３０…カバー部材
３１…第４の穴
３２、３４…第２の係合部
３２ａ…穴
３２ｂ…バーリング
３３…長穴
３５…第５の穴
４１、４２…締結部材
１００…基板収容ケース
Ｔ１～Ｔ４…厚み
ｈ１～ｈ２…高さ
Ｗ１…幅
Ｌ１…長さ

Claims

第１の係合部と第１の締結部とを有するベース部材と、
前記ベース部材に配置され、前記第１の係合部に係合する第１の穴と、前記第１の締結部に締結される締結部材が挿通する第２の穴と、を有する回路基板と、
前記第１の穴または前記第２の穴に係合する第２の係合部を有し、前記回路基板の少なくとも一部をカバーするカバー部材と、
を備えることを特徴とする基板収容ケース。
前記第２の係合部は、前記第１の締結部に締結される締結部材が挿通する穴と、前記第２の穴に係合するバーリングと、を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基板収容ケース。
前記第１の締結部は、前記第１の係合部の近傍に設けられている、
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。
前記ベース部材は、前記第１の係合部から離れた位置に設けられた第２の締結部を備え、
前記カバー部材は、前記第２の締結部に締結される締結部材が挿通する長穴を備え、
前記長穴は、前記第２の係合部と前記長穴とを結ぶ線に沿った方向に延びる、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の基板収容ケース。
前記第１の係合部は、前記第１の穴に係合するバーリングを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基板収容ケース。
前記第２の係合部は、前記第１の穴に係合するバーリングを有する、
ことを特徴とする請求項５に記載の基板収容ケース。
第１の係合部と第１の締結部とを有するベース部材と、
前記ベース部材に配置され、前記第１の係合部に係合する第１の穴と、前記第１の締結部に締結される締結部材が挿通する第２の穴と、を有する回路基板と、
第２の係合部を有し、前記回路基板の少なくとも一部をカバーするカバー部材と、
を備え、
前記第１の係合部は、前記第１の穴に係合するバーリングを有し、
前記第２の係合部は、前記第１の係合部が有する前記バーリングに係合する、
ことを特徴とする基板収容ケース。
第１の係合部と第１の締結部とを有するベース部材に、前記第１の係合部に係合する第１の穴と、前記第１の締結部に締結される締結部材が挿通する第２の穴と、を有する回路基板を、前記第１の穴に前記第１の係合部を係合させて配置する基板配置工程と、
前記ベース部材に配置された前記回路基板に、前記第１の穴または前記第２の穴に係合する第２の係合部を有するカバー部材を、前記第１の穴または前記第２の穴に前記第２の係合部を係合させて配置するカバー部材配置工程と、
前記第１の締結部に前記締結部材を締結する締結工程と、
を備えることを特徴とする基板収容ケースの製造方法。