JP5542649B2 - 電子機器ユニットおよび電子機器ユニットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器を収容した電子機器ユニットおよび電子機器ユニットの製造方法に関する。

従来、電子機器ユニットを高性能化するため、基板などの電子機器を複数有するものが開発されている。
たとえば、特許文献１に記載された印刷配線板（電子機器ユニット）は、主基板と副基板とをフラットジャンパ線（電線）で電気的に接続している。主基板と副基板とは、互いに離間した状態でほぼ平行に配置され、間に支柱を配置して止ねじによりそれぞれ固定されている。

さらに、近年は、基板をより確実に保護するため、複数の仕切り体で内部に収容空間を有する容器を構成し、この収容空間に複数の基板を配置したものが開発されている。この場合、製造時の作業性を向上させるため、予め、それぞれの仕切り体に基板を取り付けてから、各基板を電線で接続している。

特開昭６４−４１１６３号公報

しかしながら、電線は、それぞれの仕切り体が分離した状態では作業性のために比較的長いことが好ましく、それぞれの仕切り体を接続して容器を構成した状態では、収容空間で電線が移動しにくいように比較的短いことが好ましい。収容空間にある電線が長いと、電線が基板などと干渉し基板の表面に形成された突起物などにより電線が損傷する恐れがある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、収容空間で電線が移動するのを防止した電子機器ユニットおよび電子機器ユニットの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の電子機器ユニットは、第一の電子機器と、第二の電子機器と、互いの縁部を接続させることで前記第一の電子機器および前記第二の電子機器を収容する収容空間を形成した第一の仕切り体および第二の仕切り体と、を備える電子機器ユニットであって、前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の少なくとも一方に取り付けられ、前記収容空間と前記収容空間に対する外部空間とを連通する貫通孔が複数形成された保護部材と、第一の端部が前記第一の電子機器に、第二の端部が前記第二の電子機器にそれぞれ電気的に接続され、一の前記貫通孔を挿通して前記収容空間から前記外部空間に延びるとともに他の前記貫通孔を挿通して前記外部空間から前記収容空間に延びるように配置された電線と、を備えることを特徴としている。

この発明によれば、保護部材の貫通孔を通して収容空間から電線の一部を引出すことで、収容空間にある電線の長さを短くすることができる。これにより、収容空間で電線が移動して第一の電子機器および第二の電子機器などに干渉して損傷するのを防止することができる。

また、上記の電子機器ユニットにおいて、前記保護部材は弾性を有する材料で形成されていることがより好ましい。
この発明によれば、保護部材が電線に追従して変形するため、第一の仕切り体および第二の仕切り体に取り付けられた部分の端部から電線をより確実に保護することができる。

また、上記の電子機器ユニットにおいて、前記保護部材の前記貫通孔の内周面は、前記電線の外周面に全周にわたり接触していることがより好ましい。
この発明によれば、収容空間の気密性を高め、保護部材と電線との相対位置をより確実に保持することができる。

また、上記の電子機器ユニットにおいて、１つの前記電線が挿通される一対の前記貫通孔の前記外部空間側の開口は、互いの距離が前記電線に対応して定められる所定の距離以上離間しているとともに、互いの前記縁部を接続させた前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の少なくとも一方に前記保護部材を取り付けた状態で前記第一の仕切り体と前記第二の仕切り体との接続面に直交する方向に見たときに、位置をずらして配置されていることがより好ましい。
この発明によれば、一対の開口にそれぞれ挿通される電線の外部空間側の曲げ半径を電線の種類に応じて大きくすることができる。さらに、接続面に直交する方向に見たときに一対の開口が位置をずらして配置されていることで、外部空間において電線が曲げられる面が接続面に直交する面から傾くため、電線の曲げ半径を維持しつつ、一対の開口における接続面に直交する方向の距離を短くすることができる。したがって、保護部材を接続面に直交する方向に薄く形成することができる。

また、本発明の電子機器ユニットの製造方法は、第一の電子機器を第一の仕切り体に取り付けるとともに第二の電子機器を第二の仕切り体に取り付ける配置工程と、保護部材に形成された複数の貫通孔に中間部で折り返された電線の両端部をそれぞれ挿通し、前記電線の端部を前記第一の電子機器および前記第二の電子機器にそれぞれ電気的に接続する接続工程と、前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の少なくとも一方に前記保護部材を取り付けて前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の縁部同士を接続することで、前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の内部に前記第一の電子機器および前記第二の電子機器を収容した収容空間を形成するとともに、前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の外部に前記電線の中間部を配置した外部空間を形成する組み付け工程と、前記電線の一部を前記貫通孔を通して前記収容空間から引き出す調節工程と、を備えることを特徴としている。

両端部が第一の電子機器および第二の電子機器に接続される電線は、第一の仕切り体と第二の仕切り体とが分離した状態では作業性のために比較的長いことが好ましく、第一の仕切り体と第二の仕切り体とを接続した状態では、収容空間で電線が移動しにくいように比較的短いことが好ましい。
この発明によれば、接続工程用に比較的長く設定した電線の一部を調節工程で収容空間から引き出すことで、接続工程での作業性を維持しつつ、両仕切り体を接続した後は収容空間にある電線の長さを短くして電線が損傷するのを防止することができる。

本発明の電子機器ユニットおよび電子機器ユニットの製造方法によれば、収容空間で電線が移動するのを防止することができる。

本発明の第１実施形態の電子機器ユニットの斜視図である。 図１中の切断線Ａ−Ａの断面図である。 同電子機器ユニットにおける要部の正面図である。 本実施形態の電子機器ユニットの製造方法を示すフローチャートである。 両ケースに基板を取り付けた状態を説明する断面図である。 グロメットに挿通させた配線コードの端部を基板に接続した状態を説明する断面図である。 両ケースの縁部同士を接続した状態を説明する断面図である。 本発明の第２実施形態の電子機器ユニットの側面断面図である。 本発明の変形例の電子機器ユニットの要部の正面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る電子機器ユニットの第１実施形態を、図１から図７を参照しながら説明する。本電子機器ユニットは、基板などの電子機器をケースにより水や埃などから保護した構成となっている。
図１および図２に示すように、本実施形態の電子機器ユニット１は、互いを接続させることで収容空間Ｖ１を形成した第一のケース（第一の仕切り体）１０および第二のケース（第二の仕切り体）２０と、収容空間Ｖ１内に収容された第一の基板（第一の電子機器）３１および第二の基板（第二の電子機器）３２と、第一のケース１０および第二のケース２０にそれぞれ取り付けられたグロメット（保護部材）４０と、両端部が第一の基板３１および第二の基板３２にそれぞれ接続された配線コード（電線）５１、５２とを備えている。

第一のケース１０は、外形が直方体状で、一つの面に開口１２が設けられた箱状に形成されている。第一のケース１０の開口１２とは反対側の面の内面１３には、開口１２側に突出する複数のボス１４が設けられている。開口１２の縁部１１の一部には、グロメット４０と係合する切り欠き１５が形成されている。
第二のケース２０は、第一のケース１０と同一の形状に形成されている。すなわち、第二のケース２０には、開口２２が設けられ、内面２３には複数のボス２４が設けられている。開口２２の縁部２１の一部であって、第一のケース１０の切り欠き１５に対向する位置には、グロメット４０と係合する切り欠き２５が形成されている。
第一のケース１０および第二のケース２０は、樹脂を成形したり、金属板を折り曲げ加工したりすることなどで形成されている。第一のケース１０および第二のケース２０は、縁部１１と縁部２１とを接続させることで、前述の収容空間Ｖ１を形成するように構成されている。

第一の基板３１は、縁部１１より内面１３側に位置するとともに内面１３に対してほぼ平行に配置されるように、不図示のネジ部材などにより第一のケース１０のボス１４に固定されている。同様に、第二の基板３２は、縁部２１より内面２３側に位置するとともに内面２３に対してほぼ平行に配置されるように、不図示のネジ部材などにより第二のケース２０のボス２４に固定されている。

グロメット４０は、天然ゴム、シリコーンゴム、塩化ビニルなどの弾性を有する材料で板状に形成されている。図２および図３に示すように、グロメット４０には、収容空間Ｖ１と、収容空間Ｖ１に対する外部空間Ｖ２とを連通するようにグロメット４０の厚さ方向に延びた４つの貫通孔４１〜４４が形成されている。本実施形態では、貫通孔４１〜４４は、互いに同一形状となる円柱状に形成されている。配線コード５１が貫通孔４１および貫通孔４２に挿通され、配線コード５２が貫通孔４３および貫通孔４４に挿通されている。

貫通孔４１、４２の外部空間Ｖ２側の開口は、互いに接続させた第一のケース１０および第二のケース２０にグロメット４０を取り付けた状態で第一のケース１０の縁部１１と第二のケース２０の縁部１２との接続面Ｐに直交する方向、すなわちＺ方向に平行に見たときに、位置をずらして配置されている（図３参照）。なお、接続面Ｐは、第一のケース１０と第二のケース２０とを接続したときに、第一のケース１０の開口１２により規定される開口面と、第二のケース２０の開口２２により規定される開口面にそれぞれ一致する面である。
さらに、配線コード５１が挿通される貫通孔４１、４２の外部空間Ｖ２側の開口は、互いの距離が配線コード５１に対応して定められる所定の距離以上離間している。一般的に、配線コードの外径が大きくなるほど、配線コードの被覆が損傷したり電気的な導通が低下したりすることなく曲げられる曲げ半径は大きくなる。このため、前述の所定の距離は、配線コードの外径、材質などにより、配線コードに対応して定まる値となる。

貫通孔４３、４４は、貫通孔４１、４２と同様に形成されている。
グロメット４０における厚さ方向に平行な側面には、第一のケース１０の切り欠き１５および第二のケース２０の切り欠き２５に係合する溝部４５が形成されている。

配線コード５１、５２は、両基板３１、３２を電気的に接続するためのものであり、長手方向に垂直な平面による断面形状はほぼ円形に形成されている。配線コード５１、５２の外径は、貫通孔４１〜４４の内径に等しいか、わずかに小さくなるように設定されている。
このため、貫通孔４１〜４４の内周面は配線コード５１、５２の外周面に全周にわたり接触していて、グロメット４０に対して配線コード５１、５２を貫通孔４１〜４４に沿って移動させたときに、配線コード５１、５２と貫通孔４１〜４４との間に適度な摩擦が生じるようになっている。

配線コード５１は、図２に示すように、第一の端部５１ａが第一の基板３１に、第二の端部５１ｂが第二の基板３２にそれぞれ電気的に接続されている。配線コード５１は、貫通孔４１を挿通して収容空間Ｖ１から外部空間Ｖ２に延びるように配置されているとともに、中間部５１ｃで折り返されてから貫通孔４２を挿通して外部空間Ｖ２から収容空間Ｖ１に延びるように配置されている。
配線コード５２も、配線コード５１と同様に、貫通孔４３を挿通して収容空間Ｖ１から外部空間Ｖ２に延びるように配置されているとともに、中間部で折り返されてから貫通孔４４を挿通して外部空間Ｖ２から収容空間Ｖ１に延びるように配置されている。

次に、以上のように構成された本実施形態の電子機器ユニット１の製造方法について説明する。図４は、電子機器ユニット１の製造方法を示すフローチャートである。
まず、配置工程Ｓ１において、図５に示すように、不図示のネジ部材などにより、第一のケース１０のボス１４に第一の基板３１を取り付けるとともに、第二のケース２０のボス２４に第二の基板３２を取り付ける。

次に、接続工程Ｓ２において、図６に示すように、グロメット４０に形成された貫通孔４１〜４４に中間部で折り返された配線コード５１、５２の両端部をそれぞれ挿通し、配線コード５１、５２の端部を第一の基板３１および第二の基板３２にそれぞれ電気的に接続する。具体的には、配線コード５１において、第一の端部５１ａを貫通孔４１に挿通し第一の基板３１に不図示のハンダなどで接続し、第二の端部５１ｂを貫通孔４２に挿通し第二の基板３２に不図示のハンダなどで接続する。
同様に、配線コード５２において、第一の端部を貫通孔４３に挿通して第一の基板３１に接続し、第二の端部を貫通孔４４に挿通して第二の基板３２に接続する。

続いて、組み付け工程Ｓ３において、第一のケース１０の切り欠き１５にグロメット４０の溝部４５を係合させ、さらに、第二のケース２０の切り欠き２５にグロメット４０の溝部４５を係合させる。そして、第一のケース１０の縁部１１と第二のケース２０の縁部２１とを接続することで、ケース１０、２０の内部に基板３１、３２を収容した収容空間Ｖ１を形成するとともに、ケース１０、２０の外部に配線コード５１、５２の中間部を配置した外部空間Ｖ２を形成する。

続いて、調節工程Ｓ４において、配線コード５１、５２の一部をグロメット４０の貫通孔４１〜４４を通して収容空間Ｖ１から外部空間Ｖ２に引き出し、収容空間Ｖ１内の配線コード５１、５２の長さを調節する。このとき、収容空間Ｖ１内の配線コード５１、５２がある程度張った状態にあり、配線コード５１、５２のたるみが無い、もしくはたるみが少ないように調節されることが好ましい。
配線コード５１、５２と貫通孔４１〜４４との間には適度な摩擦が生じるため、グロメット４０に対して移動させた配線コード５１、５２の位置が保持される。
なお、外部空間Ｖ２に引き出された配線コード５１、５２を、ケース１０、２０の外表面に固定してもよい。
以上の工程により、電子機器ユニット１が製造される。

以上説明したように、本実施形態の電子機器ユニット１によれば、グロメット４０の貫通孔４１〜４４を通して配線コード５１、５２の一部を収容空間Ｖ１から外部空間Ｖ２に引出すことで、収容空間Ｖ１にある配線コード５１、５２の長さを短くすることができる。これにより、収容空間Ｖ１で配線コード５１、５２が移動して基板３１、３２などに干渉して損傷するのを防止することができる。
グロメット４０は弾性を有する材料で形成されているため、グロメット４０は配線コード５１、５２に追従して変形する。したがって、第一のケース１０の切り欠き１５および第二のケース２０の切り欠き２５から配線コード５１、５２をより確実に保護することができる。
グロメット４０の貫通孔４１〜４４の内周面は、配線コード５１、５２の外周面に全周にわたり接触している。このため、配線コード５１、５２と貫通孔４１〜４４との間に生じる摩擦により、グロメット４０に対する配線コード５１、５２の位置を保持することができる。また、収容空間Ｖ１内の気密性を高めることができる。

配線コード５１が挿通される貫通孔４１、４２の外部空間Ｖ２側の開口は、互いの距離が配線コード５１に対応して定められる所定の距離以上離間している。このため、一対の開口にそれぞれ挿通される配線コード５１の外部空間Ｖ２側の曲げ半径を配線コード５１の種類に応じて大きくすることができる。さらに、接続面Ｐに直交するＺ方向に見たときに一対の開口が位置をずらして配置されていることで、外部空間Ｖ２において配線コード５１が曲げられる面Ｑ（図３参照）が接続面Ｐに直交する面から傾くため、配線コード５１の曲げ半径を維持して配線コード５１が損傷するのを防止しつつ、一対の開口におけるＺ方向の距離を短くすることができる。したがって、貫通孔４１、４２が形成されたグロメット４０を、Ｚ方向に薄く形成することができる。グロメットに貫通孔をこのように配置するのは、貫通孔の数が多い場合に特に有効である。
そして、グロメット４０がＺ方向に薄くなることで、グロメット４０を軽量化するとともに、グロメット４０の製造コストを低減させることができる。さらに、ケース１０、２０をＺ方向に薄く形成することができる。

従来の配線コードでは、配線コードの中間部に着脱可能なコネクタを設けて両基板から延びる配線コード同士をコネクタにより接続していた。本実施形態の電子機器ユニット１は、従来の配線コードとは異なり配線コード５１、５２の中間部にコネクタを用いないため、電子機器ユニット１の製造コストを抑えることができる。

また、両端部が基板３１、３２に接続される配線コード５１、５２は、第一のケース１０と第二のケース２０とが分離した状態では作業性のために比較的長いことが好ましく、第一のケース１０と第二のケース２０とを接続した状態では、収容空間Ｖ１で配線コード５１、５２が移動しにくいように比較的短いことが好ましい。
本発明の電子機器ユニット１の製造方法によれば、接続工程Ｓ２用に比較的長く設定した配線コード５１、５２の一部を調節工程Ｓ４で収容空間Ｖ１から引き出すことで、接続工程Ｓ２での作業性を維持しつつ、両ケース１０、２０を接続した後は収容空間Ｖ１にある配線コード５１、５２の長さを短くして配線コード５１、５２が損傷するのを防止することができる。
予め、基板３１、３２を配線コード５１、５２により互いに接続してから、第一のケース１０と第二のケース２０とを接続するため、配線コード５１、５２を基板３１、３２に誤って接続するのを防止することができる。

余分な長さの配線コード５１、５２が収容空間Ｖ１に配されないため、配線コード５１、５２を配するのに必要な収容空間Ｖ１が小さくなり、ケース１０、２０を小型化することができる。
収容空間Ｖ１で配線コード５１、５２が移動するのが防止されているため、メンテナンス時にケース１０、２０を開閉しても配線コード５１、５２が基板３１、３２などに引っ掛かる恐れがない。このため、ケース１０、２０を容易に開閉することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図８に示すように、本実施形態の電子機器ユニット２は、前記第１実施形態の電子機器ユニット１の第二の基板３２が小型のものになっているとともに第三の基板３３を備え、さらに第一の基板３１と第三の基板３３とを接続する配線コード５３と、第一のケース１０の縁部１１および第二のケース２０の縁部２１にそれぞれ取り付けられたグロメット６０とを備えている。

第三の基板３３は、第二のケース２０のボス２４に取り付けられている。
グロメット６０はグロメット４０と同様に形成され、第一のケース１０に形成された切り欠き１６および第二のケース２０に形成された切り欠き２６にそれぞれ係合している。
配線コード５３は、グロメット６０に形成された貫通孔６１、６２に挿通され、一方の端部が第一の基板３１に、他方の端部が第三の基板３３にそれぞれ接続されている。

このように構成された本実施形態の電子機器ユニット２によれば、３つの基板３１〜３３を備える場合であっても、収容空間Ｖ１で配線コード５１〜５３が移動するのを防止することができる。
このように、電子機器ユニットに備えられる基板の数に制限はなく、何枚備えていてもよい。

以上、本発明の第１実施形態および第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更なども含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
たとえば、前記第１実施形態および第２実施形態では、グロメットは、第一のケース１０または第二のケース２０のいずれか一方に取り付けられるように構成してもよい。
また、前記第１実施形態および第２実施形態では、第一の電子機器が第一の基板３１、第二の電子機器が第二の基板３２であるとした。しかし、電子機器は基板に限定されることなく、トランスやレギュレータなどの単体の電子部品などでもよい。

前記第１実施形態および第２実施形態では、図９に示すように、接続面Ｐとグロメット４０の外部空間Ｖ２側の面との交線Ｌに平行にグロメット４０を見たときに、配線コード５１が挿通される貫通孔４１および貫通孔４２の外部空間Ｖ２側の開口の少なくとも一部が重なるように配置することで、グロメット４０をＺ方向にさらに薄く構成することができる。

前記第１実施形態および第２実施形態では、貫通孔４１〜４４の内周面が、配線コード５１、５２の外周面の一部のみにしか接触していないように構成してもよい。収容空間Ｖ１内でたるみが無いように引き出した配線コード５１、５２をケース１０、２０の外表面に固定することで、グロメット４０に対する配線コード５１、５２の位置を保持することができるからである。
前述の電子機器ユニット１の製造方法では、配置工程Ｓ１、接続工程Ｓ２を、この順で行う場合で説明した。しかし、これらの工程の順序に制限はなく、工程の順序を入れ替えて行ってもよいし、これらの工程を同時に行ってもよい。

また、前記第１実施形態および第２実施形態では、電線は、長手方向に垂直な平面による断面形状がほぼ円形であるとした。しかし、電線の形状には制限はなく、たとえば、この断面形状が略矩形となるフラットケーブルなどでもよい。この場合、貫通孔の形状も、フラットケーブルの形状に対応した直方体状に形成することで、グロメットと電線との間を気密に保つことができる。

１、２ 電子機器ユニット
１０ 第一のケース（第一の仕切り体）
１１、２１ 縁部
２０ 第二のケース（第二の仕切り体）
３１ 第一の基板（第一の電子機器）
３２ 第二の基板（第二の電子機器）
４０、６０ グロメット（保護部材）
４１〜４４、６１、６２ 貫通孔
５１、５２、５３ 配線コード（電線）
５１ａ 第一の端部
５１ｂ 第二の端部
５１ｃ 中間部
Ｐ 接続面
Ｖ１ 収容空間
Ｖ２ 外部空間

Claims (5)

1. 第一の電子機器と、第二の電子機器と、互いの縁部を接続させることで前記第一の電子機器および前記第二の電子機器を収容する収容空間を形成した第一の仕切り体および第二の仕切り体と、を備える電子機器ユニットであって、
   前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の少なくとも一方に取り付けられ、前記収容空間と前記収容空間に対する外部空間とを連通する貫通孔が複数形成された保護部材と、
   第一の端部が前記第一の電子機器に、第二の端部が前記第二の電子機器にそれぞれ電気的に接続され、一の前記貫通孔を挿通して前記収容空間から前記外部空間に延びるとともに他の前記貫通孔を挿通して前記外部空間から前記収容空間に延びるように配置された電線と、
   を備えることを特徴とする電子機器ユニット。
2. 前記保護部材は弾性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器ユニット。
3. 前記保護部材の前記貫通孔の内周面は、前記電線の外周面に全周にわたり接触していることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器ユニット。
4. １つの前記電線が挿通される一対の前記貫通孔の前記外部空間側の開口は、
   互いの距離が前記電線に対応して定められる所定の距離以上離間しているとともに、互いの前記縁部を接続させた前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の少なくとも一方に前記保護部材を取り付けた状態で前記第一の仕切り体と前記第二の仕切り体との接続面に直交する方向に見たときに、位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電子機器ユニット。
5. 第一の電子機器を第一の仕切り体に取り付けるとともに第二の電子機器を第二の仕切り体に取り付ける配置工程と、
   保護部材に形成された複数の貫通孔に中間部で折り返された電線の両端部をそれぞれ挿通し、前記電線の端部を前記第一の電子機器および前記第二の電子機器にそれぞれ電気的に接続する接続工程と、
   前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の少なくとも一方に前記保護部材を取り付けて前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の縁部同士を接続することで、前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の内部に前記第一の電子機器および前記第二の電子機器を収容した収容空間を形成するとともに、前記第一の仕切り体および前記第二の仕切り体の外部に前記電線の中間部を配置した外部空間を形成する組み付け工程と、
   前記電線の一部を前記貫通孔を通して前記収容空間から引き出す調節工程と、
   を備えることを特徴とする電子機器ユニットの製造方法。

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