JP3689223B2 - 数値制御装置における基板取り付け構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、数値制御装置における基板取り付け構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板取り付け部材の内側にステーを一体成形し、このステーを介して基板取り付け部材の内側に基板を立設するようにした数値制御装置における基板取り付け構造が公知である。図３および図４に従来の基板取り付け構造の例を示す。図３（ａ）および図４（ａ）はステー１０１および基板１０２の要部を基板１０２の法線方向で割って示す断面図、また、図３（ｂ）および図４（ｂ）はステー１０１および基板１０２の要部を基板１０２の法線方向から見て示す側面図である。
【０００３】
図３および図４において、符号１００は数値制御装置の筐体の前カバーを兼ねる合成樹脂製の基板取り付け部材であり、その裏面１００ａには、基板１０２を取り付けるためのステー１０１が一体成形によって立設されている。ステー１０１の中央部にはリベット１０３やビス１０４を通すための貫通孔１０１ａが穿設され、電気部品を実装した基板１０２は、図３に示すようにリベット１０３を介してステー１０１に固着されるか、または、ビス１０４およびナット１０５を介してステー１０１に着脱可能に装着されるようになっている。
【０００４】
図３および図４に示すいずれの基板取り付け構造においても、基板１０２をステー１０１に取り付けるためには、ステー１０１の貫通孔１０１ａと基板１０２の貫通孔１０２ａの位置を合わせてリベット１０３やビス１０４を通し、更に、リベット１０３の先端を潰したりビス１０４にナット１０５を螺合させて基板１０２を固定する必要があり、組み立て作業が面倒であった。
【０００５】
また、組み立て作業が複雑であるため、機械を利用した自動組み立て作業が困難であり、これを達成するためには高価な自動組み立て機械が必要となる欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、組み立て作業が簡単で、機械を利用した自動組み立て作業も容易に達成することのできる数値制御装置における基板取り付け構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板の表裏側面を挟むようにして支持する一対の側面支持部を備えたステーを、合成樹脂製の数値制御装置の基板取り付け部材と一体成形して該基板取り付け部材の内側に２つ以上立設し、各々のステーにおける一方の側面支持部の中央部にスリットを設けて舌片を形成し、該舌片の先端部内側に係合突起を一体成形すると共に、該ステーに装着する基板の側には、前記係合突起に嵌合する孔を穿設したことを特徴とする構成により前記課題を達成した。舌片の先端部内側に成形する係合突起には、先端に向けて高さの減少するテーパ面を形成したり丸み付け等を施すことが望ましい。
【０００８】
また、前記ステーの内の２つに、基板の縁を支持する端面支持部を一体的に成形し、該２つのステーを装着対象となる基板の幅に合わせて前記基板取り付け部材の内側に対向配備することにより、基板を正確に位置決めして強固に支持できるようにした。
【０００９】
更に、各々のステーにおける他方の側面支持部の中央部に、前記係合突起の位置に合わせて貫通孔もしくは切欠を形成することにより、基板取り付け部材から基板を容易に取り外せるようにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の幾つかについて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の基板取り付け構造を示すもので、図１（ｄ）は合成樹脂製の基板取り付け部材１を示す正面図、図１（ｃ）はその左側面図であり、図１（ｅ）は基板取り付け部材１に基板２を取り付けた状態を示す右側面図である。また、図１（ｂ）は基板取り付け部材１に取り付ける基板２の要部を図１（ｃ）の方向性に対応させて示す図であり、図１（ａ）は基板取り付け部材１の裏面に立設されたステー３の要部を図１（ｅ）の矢視Ａ−Ａに沿って示す断面図である。
【００１４】
基板取り付け部材１は数値制御装置の筐体の前カバーを兼ねるもので、その裏面１ａには、図１（ｃ）および図１（ｅ）に示されるように、基板２の幅に合わせてステー３，４が対向して立設されている。ステー３，４は基板取り付け部材１と一体成形された合成樹脂の部材である。
【００１５】
ステー３は、図１（ｃ）および図１（ｅ）に示すように、基板２の表裏を挟むようにして支える側面支持部３ａ，３ｂと基板２の縁を支持する端面支持部３ｃとによって一体に形成され、更に、側面支持部３ｂの中央部には蹄鉄型のスリット５を設けて形成した舌片６が設けられている。舌片６の先端部の内側には、先端にテーパ面を形成した係合突起７が突出して設けられ、基板２の装着時において該基板２側の孔８に突入して係合するようになっている。
【００１６】
なお、スリット５の形状はＵ字型やＶ字型またはコ字型等であってもよい。また、このＵ字型等のスリット５の向きは図で示す向きとは逆向き（係合突起７が基板取り付け部材１側になる向き）にしてもよい。要するに、その内側に舌片６を形成し、これを合成樹脂の弾性によって図１（ｃ）および図１（ｅ）の紙面前後方向に片持梁のようにして撓ませられる構造であればよい。
【００１７】
一方、ステー３における他方の側面支持部３ａには、前記舌片６の係合突起７の位置に対応して矩形状の切欠３ｄが形成され、側面支持部３ａの側からドライバやポンチ等の先端を突入させて係合突起７を押圧することにより、舌片６を図１（ａ）における時計方向に片持梁状に撓ませ、係合突起７を基板２の孔８から離脱させられるようになっている。なお、側面支持部３ａを基板取り付け部材１の裏面１ａまで一体的に形成して係合突起７の対応位置に切欠３ｄに代わる貫通孔を設けるような構成でも構わない。
【００１８】
ステー３に対向して立設されたステー４の構造も前述のステー３と同様であり、基板２の表裏を挟むようにして支える側面支持部４ａ，４ｂと基板２の縁を支持する端面支持部４ｃとを有し、更に、側面支持部４ｂの中央部にはスリット９を設けて形成した舌片１０が設けられ、その先端部の内側には係合突起１１が突出して設けられ、この係合突起１１が基板２の装着時において該基板２側の孔１２に突入して係合するようになっている。また、側面支持部４ａの側には切欠４ｄが設けられている。
【００１９】
ステー１３は、基板取り付け部材１の裏面１ａ上に一体に形成された補助ステーであり、前述したステー３，４とは相違し、図１（ｄ）および図１（ｅ）に示すように、基板２の片面を支える側面支持部１３ｂだけで構成される。側面支持部１３ｂの中央部にはスリット１４を設けて形成した舌片１５が設けられ、更に、舌片１５の先端部の内側には、先端にテーパ面を形成した係合突起１６が突出して設けられ、この係合突起１６が、基板２の装着時において該基板２側の孔１７に突入して係合するようになっている。なお、１３ｄはステー１３の立設強度を確保するための背面リブである。
【００２０】
また、補強用リブ１８は基板取り付け部材１の裏面１ａ上に、基板２を挟んでステー１３に対向するかたちで、基板２の取り付け位置に沿って基板取り付け部材１に一体的に設けられており、基板２の側端部を支えて該基板２の取り付け精度を確保すると共に、基板２に反りや変形が生じるのを防止している。補強用リブ１８の先端部には、図１（ａ）に示すようなテーパ面が形成され、基板２の差し込み作業が円滑に行えるようになっている。
【００２１】
なお、基板２上の１９，２０は外部接続用のコネクタ，スイッチ，液晶表示板等であり、基板２を基板取り付け部材１に取り付けた状態で、基板取り付け部材１の矩形状の孔２１，２２から基板取り付け部材１の外側、つまり、数値制御装置の筐体のカバーの外側に露出するようになっている。
【００２２】
基板２を基板取り付け部材１に取り付ける際には、該基板２の角をステー３の側面支持部３ａ，３ｂおよび端面支持部３ｃとステー４の側面支持部４ａ，４ｂおよび端面支持部４ｃの内側でガイドしながら基板取り付け部材１の裏面側から基板２を押し込むだけでよく、基板２の側端部に摺接する係合突起７，１１，１６のテーパ面の楔効果により、自動的に係合突起７，１１，１６が基板２の表面に沿って持ち上げられ、舌片６，１０，１５が片持梁状に弾性変形して係合突起７，１１，１６が基板２の進路から退避する。そして、基板２がステー３，４，１３の基部にまで完全に突入した段階で舌片６，１０，１５が弾性復帰し、係合突起７，１１，１６が前述の孔８，１２，１７に突入して基板２がステー３，４，１３によってロックされる。
【００２３】
基板取り付け部材１に対する基板２の上下方向の位置決めはステー３の端面支持部３ｃの内側とステー４の端面支持部４ｃの内側とによって行われ、基板取り付け部材１に対する基板２の厚み方向の位置決めは、ステー３の側面支持部３ａ，３ｂおよびステー４の側面支持部４ａ，４ｂとステー１３の側面支持部１３ｂならびに補強用リブ１８によって行われる。
【００２４】
筐体のカバーを兼ねる基板取り付け部材１は、ステー３，４，１３および補強用リブ１８を含めて合成樹脂の一体成形によって形成されているので製造コストが安く、また、ステー３，４，１３はこれと一体に形成された舌片６，１０，１５の係合突起７，１１，１６によって基板２を固定するようにしているので、ビスやリベット等の固定手段を必要としない。
【００２５】
しかも、基板２を押し込むだけで極めて容易に基板２を基板取り付け部材１に固定することができるため、手作業による組み立て作業も容易であり、また、ビスやリベット等を必要としない単純な押し込み作業で組み立てが完了するため、機械を利用して組み立て作業の自動化を図るのも容易である。
【００２６】
なお、基板２と数値制御装置本体との配線は、基板２の側端部に固設されたコネクタ２３と数値制御装置の内側に固設されたコネクタとの接続により、筐体のカバーを兼ねる基板取り付け部材１を数値制御装置に取り付けた段階で、自動的に行われる。
【００２７】
また、メンテナンス作業等において基板取り付け部材１から基板２を取り外す必要が生じた場合には、前述したように、ステー３，４の切欠３ｄ，４ｄの側からドライバやポンチ等の先端を孔８，１２に突入させて係合突起７，１１を押圧し、係合突起７，１１を基板２の孔８，１２から離脱させると共に、基板２の裏側から孔１７にドライバやポンチ等の先端を突入させて係合突起１６を孔１７から離脱させ、基板２を引き抜くことによって行う。
【００２８】
無論、この３つの作業を一人で同時に行うことはできないが、基板取り付け部材１やステー３，４，１３は或る程度は弾性変形するので、実際には、基板取り付け部材１を持って基板２を図１（ｅ）における反時計方向または時計方向に捩じるようにして、ステー３，１３，４（または４，１３，３）の係合突起７，１６，１１（または１１，１６，７）を１つずつ外して行くようにすればよい。
【００２９】
図２は、本発明の他の一実施形態の基板取り付け構造を示すもので、図２（ｄ）は合成樹脂製の基板取り付け部材２５を示す正面図、図２（ｃ）はその左側面図であり、図２（ｅ）は基板取り付け部材２５に基板２６を取り付けた状態を示す右側面図である。また、図２（ｂ）は基板取り付け部材２５に取り付ける基板２６の要部を図２（ｃ）の方向性に対応させて示す図であり、図２（ａ）は基板取り付け部材２６の裏面に立設されたステー２７を図２（ｅ）の矢視Ｂから見て示す図である。
【００３０】
基板取り付け部材２５は数値制御装置の筐体の前カバーを兼ねるもので、その裏面２５ａには、図２（ｃ）および図２（ｅ）に示されるように、基板２６における取り付け部の幅に合わせてステー２７，２８が対向して立設されている。ステー２７，２８は基板取り付け部材２５と一体成形された合成樹脂部材である。
【００３１】
ステー２７は、図２（ｃ）および図２（ｅ）に示すように、基板２６の表裏を挟むようにして支える側面支持部２７ａ，２７ｂと基板２６の縁を支持する端面支持部２７ｃとによって一体に形成され、更に、端面支持部２７ｃの先端部内側には係合突起２９が一体的に形成され、基板２６の装着時において該基板２６側の切欠３０に突入して係合するようになっている。
【００３２】
ステー２７に対向して立設されたステー２８の構造も前述のステー２７と同様であり、基板２６の表裏を挟むようにして支える側面支持部２８ａ，２８ｂと基板２６の縁を支持する端面支持部２８ｃとを有し、更に、端面支持部２８ｃの先端部内側には係合突起３１が一体的に形成され、この係合突起３１が基板２６の装着時において該基板２６側の切欠３２に突入して係合するようになっている。
【００３３】
また、補強用リブ３３は基板取り付け部材２５の裏面２５ａ上に基板２６の取り付け位置に沿って一体的に設けられた蹄鉄型の突起であり、基板２６の切欠３４に係合する中央部３３ａと、その両側に形成されて切欠３４の縁部分を表裏から挟み込むフランジ部３３ｂ，３３ｃとを備え、基板２６の取り付け精度を確保すると共に、基板２６に反りや変形が生じるのを防止している。無論、補強用リブ３３の断面の形状は蹄鉄型の他、Ｕ字型やＶ字型または矩形状等であってもよい。
【００３４】
なお、基板２６上の１９，２０は外部接続用のコネクタ，スイッチ，液晶表示板等であり、基板２６を基板取り付け部材２５に取り付けた状態で、基板取り付け部材２５の矩形状の孔２１，２２から基板取り付け部材２５の外側、つまり、数値制御装置の筐体のカバーの外側に露出するようになっている。
【００３５】
図２（ｃ）および図２（ｅ）に示されるように、ステー２８の係合突起３１は２次曲面状の山型に形成される一方、ステー２７の係合突起２９は、ほぼ完全な矩形状に形成されている。ステー２７の係合突起２９が矩形状に形成されているのは、基板２６を取り付けた基板取り付け部材２５を単体で保持したときに基板２６に作用する図２（ｅ）中時計方向の回転モーメントによって切欠３０から係合突起２９が外れるのを防止するためであり、また、ステー２８の係合突起３１が山型に形成されているのは、ステー２８に基板２６の下端部の角を突入させる作業を容易化するためである。
【００３６】
従って、基板取り付け部材２５に基板２６を装着する際には、まず、基板２６の上側の切欠３０をステー２７の係合突起２９に嵌合させてから、該基板２６の下端部の角をステー２８の側面支持部２８ａ，２８ｂおよび係合突起３１の内側でガイドするようにして押し込むようにする。基板２６の下端部の角には丸み付け３５が施されているので、基板２６の下端部をステー２８に押し込むだけで、基板２６の丸み付け部分３５と係合突起３１の山型部分との摺接による押圧効果により、ステー２８を容易に弾性変形させて係合突起３１と切欠３２とを嵌合させてロックすることができる。
【００３７】
基板取り付け部材２５に対する基板２６の上下方向の位置決めはステー２７の端面支持部２７ｃの内側とステー２８の端面支持部２８ｃの内側とによって行われ、基板取り付け部材２５に対する基板２６の厚み方向の位置決めは、ステー２７の側面支持部２７ａ，２７ｂおよびステー２８の側面支持部２８ａ，２８ｂと補強用リブ３３のフランジ部３３ｂ，３３ｃの内側によって行われる。
【００３８】
基板取り付け部材２５に対して基板２６の脱着作業を繰り返し行った場合には、ステー２８に或る程度の塑性変形が生じ、ステー２７の端面支持部２７ｃとステー２８の端面支持部２８ｃとの間の距離が基板２６における取り付け部の幅に比べて多少大きくなる場合があるが、基板２６の中央部に設けられた切欠３４と基板取り付け部材２５の補強用リブ３３の中央部３３ａとの嵌合により、基板取り付け部材２５に対する基板２６の上下方向の位置決め精度が保証される。
【００３９】
筐体のカバーを兼ねる基板取り付け部材２５は、ステー２７，２８および補強用リブ３３を含めて合成樹脂の一体成形によって形成されているので製造コストが安く、また、ステー２７，２８はこれと一体に形成された係合突起２９，３１によって基板２６を固定するようにしているので、ビスやリベット等の固定手段を必要としない。
【００４０】
しかも、基板２６を押し込むだけで極めて容易に基板２６を基板取り付け部材２５に固定することができるため、手作業による組み立て作業も容易であり、また、ビスやリベット等を必要としない単純な押し込み作業で組み立てが完了するため、機械を利用して組み立て作業の自動化を図るのも容易である。
【００４１】
図１に示した実施形態の場合と同様、基板２６と数値制御装置本体との配線は、基板２６の側端部に固設されたコネクタ２３と数値制御装置の内側に固設されたコネクタとの接続により、筐体のカバーを兼ねる基板取り付け部材２５を数値制御装置に取り付けた段階で、自動的に行われる。
【００４２】
また、メンテナンス作業等において基板取り付け部材２５から基板２６を取り外す必要が生じた場合には、ステー２７の係合突起２９を基板２６の切欠３０に係合させたまま、基板取り付け部材２５を持ってステー２８を指先で僅かに外側に弾性変形させ、基板２６を図２（ｅ）における反時計方向に捩じるようにしてステー２８の係合突起３１から基板２６の切欠３２を離脱させるようにすればよい。
【００４３】
以上、２つの実施形態について説明したが、図２で示した実施形態では基板２６を幅方向から挟み込むようなかたちで係合突起２９，３１を基板２６側の切欠３０，３２に突入させるようにしているため、基板２６の取り付け部の幅に合わせてステー２７，２８を立設することが構成上の必須の要件となるが、図１で示した実施形態では基板２の孔８，１２，１７に基板２の厚み方向から係合突起７，１１，１６を突入させるように構成しているため、必ずしも、ステー３，４の端面支持部３ｃ，４ｃで基板２を幅方向に押さえ込むことが構成上の必須要件とはならない。
【００４４】
つまり、ステー３，４から端面支持部３ｃ，４ｃを取り除き、ステー３，４を基板２の幅方向の端部ではなく、適当な中間位置に立設することも可能である。当然、この場合にはステー３，４の側面支持部３ａ，４ａを基板取り付け部材１の裏面１ａまで一体的に形成し、係合突起７，１１の対応位置に切欠３ｄ，４ｄに代わる貫通孔を設ける必要がある。基板取り付け部材１に対する基板２の上下方向の位置決め精度に構造上の問題が生じるが、この点に関しては、図２に示されるような切欠３４および補強用リブ３３を基板２および基板取り付け部材１に配備することによって解消され得る。
【００４５】
また、ステー３の側面支持部３ａと３ｂおよびステー４の側面支持部４ａと４ｂを連絡する端面支持部３ｃ，４ｃがなくなってステー３，４の立設強度が低下するため、側面支持部３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂの各々の裏面にステー１３の背面リブ１３ｄに相当する背面リブ等を設けることが望ましい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の基板取り付け構造は、基板取り付け部材に基板を装着するためのステーを合成樹脂製の基板取り付け部材に一体成形して立設すると共に、ステーの側に設けた係合突起と基板の側に設けた孔や切欠との嵌合によって基板を基板取り付け部材に固定するようにしているので、基板の取り付けに際してリベットやビス等の固定手段を必要とせず、組み立て作業が簡単であって、機械を利用した自動組み立て作業も容易に達成することができ、部品点数も削減されるため、数値制御装置全体の製造コストも軽減化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の基板取り付け構造を示す図である。
【図２】 本発明の他の一実施形態の基板取り付け構造を示す図である。
【図３】 従来の基板取り付け構造の一例を示す図である。
【図４】 従来の基板取り付け構造の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板取り付け部材
１ａ 裏面
２ 基板
３ ステー
３ａ 側面支持部
３ｂ 側面支持部
３ｃ 端面支持部
３ｄ 切欠
４ ステー
４ａ 側面支持部
４ｂ 側面支持部
４ｃ 端面支持部
４ｄ 切欠
５ スリット
６ 舌片
７ 係合突起
８ 孔
９ スリット
１０ 舌片
１１ 係合突起
１２ 孔
１３ ステー
１３ｂ 側面支持部
１３ｄ 背面リブ
１４ スリット
１５ 舌片
１６ 係合突起
１７ 孔
１８ 補強用リブ
１９ コネクタ，スイッチ，液晶表示板等
２０ コネクタ，スイッチ，液晶表示板等
２１ 孔
２２ 孔
２３ コネクタ
２５ 基板取り付け部材
２５ａ 裏面
２６ 基板
２７ ステー
２７ａ 側面支持部
２７ｂ 側面支持部
２７ｃ 端面支持部
２８ ステー
２８ａ 側面支持部
２８ｂ 側面支持部
２８ｃ 端面支持部
２９ 係合突起
３０ 切欠
３１ 係合突起
３２ 切欠
３３ 補強用リブ
３３ａ 中央部
３３ｂ フランジ部
３３ｃ フランジ部
３４ 切欠
３５ 丸み付け
１００ 基板取り付け部材
１００ａ 裏面
１０１ ステー
１０１ａ 貫通孔
１０２ 基板
１０２ａ 貫通孔
１０３ リベット
１０４ ビス
１０５ ナット

Claims (3)

1. 基板の表裏側面を挟むようにして支持する一対の側面支持部を備えたステーを、合成樹脂製の数値制御装置の基板取り付け部材と一体成形して該基板取り付け部材の内側に２つ以上立設し、
   各々のステーにおける一方の側面支持部の中央部にスリットを設けて舌片を形成し、該舌片の先端部内側に係合突起を一体成形し、
   該ステーに装着する基板の側に穿設された穴に前記係合突起が嵌合するようにしたことを特徴とする数値制御装置における基板取り付け構造。
2. 前記ステーの内の２つに、基板の縁を支持する端面支持部を一体的に成形し、該２つのステーを装着対象となる基板の幅に合わせて前記基板取り付け部材の内側に対向配備したことを特徴とする請求項１記載の数値制御装置における基板取り付け構造。
3. 各々のステーにおける他方の側面支持部の中央部に、前記係合突起の位置に合わせて貫通孔もしくは切欠を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の数値制御装置における基板取り付け構造。

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