JP5020409B2

JP5020409B2 - 基板固定構造

Info

Publication number: JP5020409B2
Application number: JP2011506863A
Authority: JP
Inventors: 秀行廣田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: DE112009004614T5; CN102365911B; JPWO2010113234A1; DE112009004614B4; US20110248132A1; WO2010113234A1; US8523117B2; CN102365911A

Description

【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気機器において、シャーシに対し基板を固定する基板固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の移動体に搭載される電気機器において、例えば、表示器等の質量の重い構造物を取り付けた基板を、板金製の筺体（シャーシ）に取り付ける場合は、ねじで固定を行うため、その構造物より一回り大きな外形の基板にすることが必要であった。このため、基板の寸法が大きくなり、電子機器自体の大きさを大きくする必要があり、省スペース化の妨げとなっていた。また、基板の固定にねじを多用することは、組立性、分解性が悪い。一方、ねじを削減しようとしても、基板に質量の重い構造物を取り付けているため、その質量を支えることがねじによる固定以外は困難であった。
特許文献１には、ねじ止め箇所を削減し、取り扱いや管理を容易にでき、コストダウンを図った高周波用機器のアース構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】
実開平６−１７２８６号公報
【０００４】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に開示された構造では、基板を押える押え部を、筺体側部の一部に切り込みを形成して内側に折り曲げ、基板上面側縁部に弾接する接触部を有した垂下舌片を構成したもので、この構造では質量の重い構造物を取り付けた基板を強固に筺体に取り付けることは十分ではないという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、ねじ固定箇所を削減して取り扱いや管理を容易にし、よりよい組立性とともに位置決めを行い、基板にねじ固定用のスペースを不要として、基板及び電子機器の省スペース化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る基板固定構造は、箱形中空の筺体と、質量の重い構造物を取り付けた基板とを備え、筺体は、内部に設けた基板受け兼ねじ固定部を挟む両側面板の一部を内方に切起こして該基板受け兼ねじ固定部と同じ高さ位置に形成された第１の基板受け部と、両側面板の他の一部を内方に切起こして形成された基板挟み込み部と、後面板上端縁に略直角に折り曲げ形成された口形係合部および該口形係合部の両側から筺体内方に向かって水平に延びて前記基板受け兼ねじ固定部及び前記第１の基板受け部と同一高さ位置に形成された第２の基板受け部とを有し、基板は、前記口形係合部に係合するようにねじ固定しない縁部に形成された凸部と、前記基板受け兼ねじ固定部に螺合するねじ通し穴とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ねじ固定しない基板縁部に形成された凸部を筺体に形成された口形係合部に挿入し、基板の各辺をそれぞれ基板受け兼ねじ固定部及び筺体に切起こし形成された第１、第２の基板受け部に載置し、基板の両側部を基板挟み込み部で挟持し、基板の一辺を基板受け兼ねじ固定部にねじ固定するように構成したので、ねじ固定数を削減することができる。また、口形係合部、基板挟み込み部によって挟み保持する基板の前端側及び両側はねじ固定用のスペースを不要とすることができ、基板及び電子機器の省スペース化を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の基板固定構造を適用する電子機器の概要図である。
【図２】電子機器の分解斜視図である。
【図３】筺体と基板受け兼ねじ固定部の関係を示す分解斜視図である。
【図４】基板を基板受け兼ねじ固定部に対する固定位置に設けた斜視図である。
【図５】表示器をホルダを介して組付けた基板の斜視図である。
【図６】基板を筺体に組付けた状態を示す斜視図である。
【図７】基板の凸部と筺体の口形係合部との関係を示す組付け前の斜視図である。
【図８】基板の凸部と筺体の口形係合部との組付け後の斜視図である。
【図９】筺体に対する基板の組み立て過程の説明図である。
【図１０】図６のＡ部の拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明する為に、この発明を実施する為の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
以下、この発明の基板固定構造を図面に基づいて説明する。先ず、図１、図２に基づいて、この発明の基板固定構造を適用する電子機器の概要について説明する。この電子機器１は、箱形中空の筺体２と、この筺体２の内部に組付ける基板３と、この基板３にホルダ９を介して組付けた表示器４と、この表示器４に対向して配置するフィルタ５をフード６とともに取付、筺体２に組付けるパネル７と、これ等を全て組付けた後、筺体２の開口部を覆うカバー８とを有する。なお、以下の説明における上下面板、前後面板、左右側面板の表現は電子機器を使用位置に設置した状態を基準にしたものである。
【００１０】
筺体２は、内部に設けた基板受け兼ねじ固定部２１と、筺体２の両側面板の一部を内方に切起こして基板受け兼ねじ固定部２１と同じ高さ位置に形成された第１の基板受け部２２と、基板３を挟み込むように筺体２の両側面板の他の一部を内方に切起こして形成された基板挟み込み部２３ａ，２３ｂ（片側は図示せず）と、第１の基板受け部２２の一部を基板載置側に略直角に折り返して形成された基板組付けガイド部２４と、ねじ固定しない基板縁部に形成された凸部３１が係合するように筺体２の後面板上端縁に略直角に折り曲げ形成された口形係合部２５および該口形係合部の両側から筺体内方に向かって水平に延びて基板受け兼ねじ固定部２１及び第１の基板受け部２２と略同一高さ位置に形成された第２の基板受け部２６とを備えたものである。
【００１１】
また、筺体２は、両側面板のカバー取付開口端の一部を内方に折り曲げて形成したＬ字状の引っ掛け部２７と、この引っ掛け部２７の近傍において、前記筺体２の開口端側を内方にカバー８の厚み分だけ窪ませた組付けガイド部２８と、後面板の上部にねじ穴１０１と係合穴１０２とを形成している。
【００１２】
表示器４は厚みを有する長方形をなしている。この表示器４を組付け保持するホルダ９は樹脂製素材により作られており、載置された表示器４を厚み方向に付勢するように底面に切起こし形成された厚み方向付勢手段として弾性片９１、表示器４を端子側に付勢するように上面板の一部を内方に切起こして形成された下方向付勢手段としての弾性片９２、表示器４を左右から挟持するように左右側面板の一部を内方に切起こし形成された挟持手段としての弾性片９３、表示器４の表面を押さえるように上面板及び左右側面板に形成された表面押さえ手段としての弾性係合爪９４及び９５を備えている。
【００１３】
また、ホルダ９の後面板及び左右側面板には、ホルダ９を基板３に組付け固定するための弾性係合爪９６及び９７が厚み方向に延在して形成されている。また、底面には基板３の穴に係合する係合爪が形成されているが図２では図示を省略する。
【００１４】
パネル７は、周囲に筺体２に対する組付け用の壁面７０を備え、この壁面７０を形成する上面板より所定距離離れて内部に形成された表示窓７１、この表示窓７１の周縁に枠状に形成されたフィルタ取付部７２、このフィルタ取付部７２の下縁部に添って形成された複数の操作釦７３ａ〜７３ｎを収納する操作釦収納部７３、この操作釦収納部７３と壁面７０の下面板との間に位置して形成された小物入れ７４を有する。組付け用の壁面７０を形成する上下面板及び左右側面板には、筺体２に形成された係合爪と係合する口形係合部７０ａが形成されている。
【００１５】
フード６は、樹脂製素材により枠状に形成されており、フィルタ取付部７２の上面板外面に組付ける上枠面板には、覆い部６１及び係合孔６２を有する。また、フード６の下枠面板には、操作釦の底面に当接するように一定間隔ごとに突出して形成された弾性押圧部６３と係合凹部８０に係合する係合凸部（図２では省略）を有する。
【００１６】
フィルタ５は、フィルタ取付部７２に沿うように曲面に形成され、その上端縁にはパネル７の口形係合部（図２では省略）に係合するように一定間隔に形成されたテーパを有する引っ掛け弾性係合爪５１と、フィルタ取付部７２に形成された凸部（図２では省略）が係合する位置に凹部５４が形成され、下端縁には操作釦収納部７３の外面に形成された弾性係合爪７５及び位置決め凹部７６に係合するように形成された係合爪５２及び位置決め凸部５３を有する。
【００１７】
カバー８は、筺体２のＬ字状の引っ掛け部２７に係合する引っ掛け爪８１と、組付けガイド部２８に係合するガイド片８２とが両側面板上端縁から組付け方向に延在して形成されているとともに、筺体２の後面板外面に重ね合わせる直角折り曲げ片８３に該筺体のねじ穴１０１に対向するねじ通し穴（図２では省略）及び前記係合穴１０２に係合する係合爪８５を有する。この係合爪８５には係合穴１０２に対する係合がしやすいようにテーパ８５ａを設けておくと良い。また、係合穴１０２の四隅は円弧状とし、この円弧部分１０２ａで係合爪８５を常に接触させる。
【００１８】
引っ掛け部２７と引っ掛け爪８１との係合面には、筺体２とカバー８が互いに押圧力を付与するようにテーパ（図２では省略）が形成され、このテーパの終端部は円弧状（図２では省略）に形成されている。また、カバー８は２つの穴８６ａ，８６ｂを並べて形成した係合穴部８６と、切起こし穴８７の縁の１辺を下方に延長した係合片８７ａとを備えている。
【００１９】
一方、このカバー８に組付けるケース１０には、カバー８の係合穴部８６に係合する位置決めを兼ねた略コ字状の弾性係合爪１１と、カバー８の切起こし穴８７に通し常に係合片８７ａの下端に係合するように下方に伸びた弾性係合爪１２とがケース１０の対向する開口端縁に形成されている。
【００２０】
以下、各部品の組付けについて説明する。表示器４をホルダ９に組付けるには、ホルダ９にその上面から表示器４を押し付けると、表示器４は弾性片９２、弾性片９３、弾性係合爪９４及び９５を外側に押し広げながら進み、弾性片９１を押し下げながらさらに進む。そして、表示器４が通り過ぎると、弾性片９２は表示器４を端子側に付勢し、弾性片９３は表示器４を左右から挟持し、弾性係合爪９４及び９５は弾性片９１の付勢力で押し上げられる表示器４の表面を押圧保持することで、ホルダ９に対する表示器４の組付けが完了する。この組付け完了後（表示器の組付け前であってもよい。）、弾性係合爪９６及び９７、図示を省略した係合爪によって、ホルダ９を図２に示すように基板３に組付ける。
【００２１】
次いで、表示器４を組付けた基板３を、筺体２の両側面板に形成された第１の基板受け部２２に乗せて組付け方向へ移動させて両側縁を基板挟み込み部２３ａ，２３ｂで挟持させ、その移動終端位置において基板３の移動前端部が第２の基板受け部２６に乗り、ねじ固定しない基板端縁に形成された凸部３１が口形係合部２５に進入する。この状態において、基板３の後端側を基板受け兼ねじ固定部２１に載せてねじ固定する。
【００２２】
一方、筺体２の上面開口にカバー８を組付けるには、カバー８のガイド片８２を筺体２の組付けガイド部２８に沿って移動させて、カバー８を筺体２の開口端面に当接させることにより、カバー８が筺体側に引き込まれすぎて下に下がらないようにしている。
【００２３】
次いで、カバー８を開口端面に当接させた状態で直角折り曲げ片８３が筺体２の後面板外面に当接するまで移動させて、引っ掛け部２７と引っ掛け爪８１とを係合させ、それらが噛合うようにして、左右上下の位置を合わせる。この場合、引っ掛け部２７、引っ掛け爪８１は、入口は大きく、根元は狭くなるようにテーパが形成されているので、組み合わせが容易であるとともに、組み合わせた状態では強固に固定することができる。また、引っ掛け部２７、引っ掛け爪８１の根元に円弧部を設けることにより、両引っ掛け部２７、引っ掛け爪８１を常に接触させることでテンションをかけた状態とすることができる。
【００２４】
また、カバー８の直角折り曲げ片８３を筺体２の後面板外面に当接させて重ね合わせると、直角折り曲げ片８３に形成した係合爪８５が筺体２の後面板の係合穴１０２に係合し、カバー８が筺体２に対して位置決め保持される。そこで、この状態を保って、直角折り曲げ片８３のねじ通し穴に通したねじ（図２では省略）を筺体２のねじ穴１０１にねじ込んでねじ固定する。この場合、係合爪８５は、テーパを有し、係合穴１０２の四隅は、円弧状に形成されているので、係合爪８５は係合穴２０２に挿入し易く、係合爪８５は係合穴１０２の円弧状の隅に常に接触して、カバー８と係合爪８５とで筺体２の後板を挟み込むことにより、常時テンションを付加した状態とすることができる。
【００２５】
一方、フィルタ５をパネル７に取り付けるには、まず、フィルタ５の引っ掛け係合爪５１をパネル７の口形係合部（図示せず）に係合させて、下端側をパネル側に押し付けると、この過程で弾性係合爪５２がパネル側の係合爪７５に係合するとともに、位置決め凸部５３がパネル側の位置決め凹部７６に係合して、フィルタ５はパネル７に組付けられる。
【００２６】
このフィルタ組付け後、フィルタ周辺を覆うようにして、フード６の周辺をパネル側のＬ字形の引き込み位置決め部（図２では省略）に嵌め合わせ、係合孔６２にパネル側の係合爪（図２では省略）を係合させる。この組付けにより、覆い部６１はパネル側の口形係合部（図２では省略）を覆い、弾性押圧部６３は操作釦７３ａ〜７３ｎの底面に当接して該操作釦に対し復元力を付与する。
【００２７】
このようにフィルタ５、フード６を組付けたパネル７の壁面７０を、上記のように基板３を組付けた後の筺体２の前面開口部に嵌め合わせ、壁面７０に形成された口形係合部７０ａに筺体２に形成された切起こし係合爪２９及びカバー８の切起こし係合爪８８を係合させて電子機器１の組付けを完了する。
【００２８】
また、上記の組付け前または完了後において、カバー８にケース１０を組付け固定する。この場合、ケース１０の略コ字状の弾性係合爪１１をカバー８の上面から穴８６ａから挿入し、この状態からケース１０をカバー８側に回動させて、弾性係合爪１１の先端部を穴８６ａ，８６ｂ間の仕切り部８６ｃの下面から穴８６ｂに挿入させて、左右方向の位置決めを行った後、係合爪１２を切起こし穴８７に挿入して係合片８７ａに係合させることにより、ケース１０をカバー８にねじを用いることなく強固に組付けることができる。
【００２９】
この発明は、このような構成の電子機器１において、筺体２の内部に基板３をねじ固定数を少なくして組付けることを工夫したものである。図３は筺体と基板受け兼ねじ固定部の関係を示す分解斜視図、図４は基板を基板受け兼ねじ固定部に対する固定位置に設けた斜視図、図５は表示器をホルダを介して組付けた基板の斜視図、図６は基板を筺体に組付けた状態を示す斜視図、図７は基板の凸部と筺体の口形係合部との関係を示す組付け前の斜視図、図８は基板の凸部と筺体の口形係合部との組付け後の斜視図、図９は筺体に対する基板の組み立て過程の説明図、図１０は図６のＡ部の拡大斜視図である。
【００３０】
この発明に係る基板固定構造における筺体２は、前述したように、内部に設けた基板受け兼ねじ固定部２１と、基板受け兼基板ねじ固定部２１を挟む筺体２の両側面板の一部を内方に切起こして基板受け兼ねじ固定部と同じ高さ位置に形成された第１の基板受け部２２と、基板３を挟み込むように筺体２の両側面板の他の一部を内方に切起こして形成された基板挟み込み部２３ａ，２３ｂ（片側は図示せず）と、第１の基板受け部２２の一部を基板載置側に略直角に折り返して形成された基板組付けガイド部２４と、ねじ固定しない基板縁部に形成された凸部３１が係合するように筺体２の後面板上端縁に略直角に折り曲げ形成された口形係合部２５および該口形係合部の両側から筺体内方に向かって水平に延びて基板受け兼ねじ固定部２１及び各基板受け部２２と同一高さ位置に形成された第２の基板受け部２６とを備えたものである。
【００３１】
基板受け兼ねじ固定部２１は、図３に示すように、板材の一端側に複数の取付片２１１を互いに向きを変えて折り曲げ形成し、他端側に複数の基板受け片２１２と基板３の凹部に係合する位置決め凸部２１３を有し、上記の取付片２１１を筺体内面に溶接して取り付ける。そして、取付片２１１には筺体２を外部部品に取り付けるためのねじ通し穴２１１ａが、基板受け片２１２にはねじ穴２１２ａが形成されている。
【００３２】
基板３は組付け前端側に凸部３１、両側後端縁に切り込み３２、後端部にねじ通し穴３３、前端縁及び両側縁にはホルダ９の弾性係合爪９６，９７が係合する係合凹部３４，３５（図５参照）、後端中央部にはホルダ９の位置決めピンと弾性係合爪が貫通係合する貫通穴３６，３７（図３参照）、基板受け兼ねじ固定部２１の位置決め凸部２１３が係合する凹部３８が形成されている。
【００３３】
以下、ホルダ９を介して質量の重い表示器４を組付けた基板３を筺体２に組付ける過程を説明する。まず、図７に示すように、基板３のねじ固定しない組付け前端側の凸部３１を筺体２の口形係合部２５に合わせて、基板３を図９に点線で示すように、傾けて筺体内に挿入して組付け方向へ移動させて、図１０に示すように基板３の両側縁を基板挟み込み部２３ａ，２３ｂで挟持させ、その移動終端位置において基板３の移動前端部が第２の基板受け部２６に乗せ、凸部３１を口形係合部２５に進入させる。
【００３４】
この状態において、ねじ固定する基板３の後端側を回動させて図９の実線で示すように、ねじ固定する基板端側を基板受け兼ねじ固定部２１及び第１の基板受け部２２に載せると、図４に示すように、第１の基板受け部２２の一部に折り返して形成された基板組付けガイド部２４が基板側端縁の切り込み３２に係合して基板３を所定位置に支持する。そして、基板受け兼ねじ固定部２１に載せた基板後端部のねじ通し穴３３に通したねじ２１４を該基板受け兼ねじ固定部に形成されたねじ穴２１２ａ及び第１の基板受け部２２に形成されたねじ穴２２ａにねじ込んでねじ固定する。
【００３５】
このように、基板後端部をねじ固定すると、図８に示すように、ねじ固定しない基板前端縁は矢印方向ａに僅かに浮き上がり、基板表面が口形係合部２５の上辺の内面に形成された凸部２５ａに押圧されて強固に固定される。この場合、凸部２５ａは弾性が必要であるため、口形係合部２５の上辺２５ｂはできるだけ細く長くする。
【００３６】
以上のようにこの発明によれば、ねじ固定しない基板縁部に形成された凸部を筺体に形成された口形係合部に挿入し、基板の各辺をそれぞれ基板受け兼ねじ固定部及び筺体に切起こし形成された第１，第２の基板受け部に載置し、基板の両側部を基板挟み込み部で挟持し、基板の一辺を基板受け兼ねじ固定部にねじ固定するように構成したので、基板は質量の重い表示器等を備えていても筺体側の挟み込み部で挟持され、少ないねじ固定によっても確実に筺体に組付けることができ、ねじ固定数を削減することができる。
【００３７】
また、第１の基板受け部の一部に形成された基板組付けガイド部を基板の切り込み部に挿入しながら組付けるので、組付け位置決めが容易で組立性がよい。また、口形係合部、基板挟み込み部によって挟み保持する基板の前端側及び両側はねじ固定用のスペースを不要とすることができ、基板及び電子機器の省スペース化を実現でき、しかも、口形係合部、基板挟み込み部の弾性によって常に基板にテンションが加えられているので、振動を受けても組付け状態が緩むこともない等の効果がある。
【００３８】
この発明に係る基板固定構造は、ねじ固定数を削減し、基板や電気機器の省スペース化を図ることができるため、シャーシに対しての基板固定構造を有する電気機器等に用いるのに適している。

Claims

箱形中空の筺体と、質量の重い構造物を取り付け、組付け方向前縁をねじ固定箇所を削減した基板とを備え、
前記筺体は、内部に設けた基板受け兼ねじ固定部を挟む両側面板の一部を内方に切起こして該基板受け兼ねじ固定部と同じ高さ位置に形成された第１の基板受け部と、両側面板の他の一部を内方に切起こして形成された基板挟み込み部と、後面板上端縁に略直角に折り曲げ形成された口形係合部および該口形係合部の両側から筺体内方に向かって水平に延びて前記基板受け兼ねじ固定部及び前記第１の基板受け部と同一高さ位置に形成された第２の基板受け部とを備え、
前記基板は、前記口形係合部に係合するようにねじ固定しない縁部に形成された凸部と、前記基板受け兼ねじ固定部に螺合するねじ通し穴とを備え
たことを特徴とする基板固定構造。
口形係合部は、上辺内面に基板面に当接する凸部を有することを特徴とする請求項１記載の基板固定構造。
第１の基板受け部は、一部を折り返して形成された基板組付けガイド部を有し、前記基板組付けガイド部が係合する切り込みを基板に設けたことを特徴とする請求項１記載の基板固定構造。