JP5712651B2 - 電子機器のユニットケース - Google Patents

Description

本発明は、汎用インバータ，サーボアンプなどの電子機器に適用するプラスチック製ユニットケースの組立構造に関する。

頭記の汎用インバータを対象に、その回路部品を搭載した取付基板に上部プラスチックカバー，左右の側面プラスチックカバー，および前面プラスチックカバーを組み合わせて回路部品を包囲するユニットケースを構成した電力変換装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、汎用インバータのユニットケースをプラスチック製の箱形ケースと、該箱形ケースに内嵌めした中仕切カバーと、箱形ケースの開口端面に外嵌めして被せたトップカバーとの組立体で構成した防水仕様の製品も開発されており、次にそのユニットケースの構造を図４，図５に示す。図において、ユニットケース１はパワー半導体モジュールおよびそのヒートシンク（不図示）を搭載して風胴を形成する後部ケース２と、各種の回路部品（不図示）を搭載して後部ケース２の前部に結合した有底の箱形ケースになる中間ケース３と、該中間ケース３の中段位置に内嵌めして内装した中仕切用の中間カバー４と、後部ケース２の開口端面に外嵌めして取付けた前面カバー（トップカバー）５との組立体になり、これらのケースを図示のように組み合わせてユニットケース１を構成している。

特開平１１−１９１９６５号公報（図３）

ところで、前記したプラスチック製のユニットケースは、そのモールド成形過程で生じる成形収縮，残留歪みに起因してケースに反り変形が発生し、特に長方形の箱形形状になる中間ケース３については、図６（ａ）に示す設計の原型に対して、モールド成形品には図６（ｂ）で示すような内反りが生じてケースの左右側壁３ａの端縁が内側に向けて凹状に湾曲するようになる。しかも、この様な内反りが中間ケース３に生じていると、ケースの内側に近接して搭載する回路部品の組み付けに障害となるほか、中間ケース３にトップカバー５を外嵌めしたユニットケースの組立状態ではケース周縁部分に不要な隙間が残り、このままではユニットケースの防水機能が損なわれてしまう。

そこで、従来では中間ケース３に内反りが生じないように側壁３ａにリブを設けたり、プラスチック材料，金型温度，成形圧力などの成形加工条件を厳密に管理することで対応しているがこれには多額な費用を要するために製品がコスト高となる。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、プラスチック製の箱形ケースには成形加工に伴う内反り変形が発生するのを前提として、箱形ケースのモールド成形により生じた内反り変形をユニットケースの組立段階で矯正できるように改良した電子機器のユニットケースを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、プラスチック製の箱形ケースと、該箱形ケースに内嵌めした中仕切カバーと、前記箱形ケースの開口端面に外嵌めしたトップカバーとの組立体からなり、その内部に回路部品を搭載した電子機器のユニットケースにおいて、前記箱形ケースの開口端の周面に嵌合フランジ部を形成し、前記トップカバーの外周縁に沿って外嵌めフランジ部を形成し、前記箱形ケースの側壁に対向して中仕切カバーの左右側縁に、前記箱形ケースへの内嵌め位置で該ケースの側壁面を外側へ押圧するようにばね弾性を付与した矯正鍔部を形成し、前記中仕切カバーの左右側縁に形成した矯正鍔部間の外法寸法を、前記箱形ケースの内法基準寸法よりも大に設定し、前記箱形ケースに前記中仕切カバーを内嵌めした状態で前記トップカバーを外嵌めする際に前記嵌合フランジ部が前記外嵌めフランジ部により外側から内側へ押される寸法に設定する。

上記構成によれば、モールド成形に伴って内反り変形が生じた箱形ケースに中仕切カバーを押し込んで内嵌めすると、該中仕切カバーの側縁に形成したばね性の矯正鍔部が箱形ケースの側壁を外側に押圧付勢して内反りが矯正される。また、この状態から箱形ケースの開放端面にトップカバーを外嵌めすると、中仕切カバーの矯正鍔部によって外側へ余分押し広げられたケース側壁は、逆に内側に押し戻されて箱形ケースの開放端周縁とトップカバーの周縁とが隙間無しに密着し、これによりユニットケースとして変形の少ない寸法精度と併せて高い防水性を確保できる。

さらに、安価なプラスチック材料を使い、モールド成形の加工管理も緩和して製品のコスト低減化が図れる。

汎用インバータに適用する本発明実施例のユニットケースの組立図であって、（ａ）は中仕切用の中間カバー、（ｂ）は中間カバーを箱形ケースになる中間ケースに内嵌めした組立段階の状態を表す断面図である。 中間カバーを内嵌めした中間ケースと該ケースの開放端面に外嵌めする表面カバーとの相間関係を表す断面図である。 図２における中間ケースに表面カバーを外嵌めした組立状態を表すユニットケースの要部断面図である。 防水仕様の汎用インバータに採用するプラスチック製ユニットケースの外形斜視図である。 図４における中間ケースと中間カバーとの分解斜視図である。 中間ケースのモールド成形により生じた反り変形を表す図であって、（ａ），（ｂ）はそれぞれはケースの原型，成形品の平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図４，図５に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
図示実施例のユニットケースは、図４に示した汎用インバータのプラスチック製ユニットケース１の組立構造と基本的に同様であるが、その中間ケース（箱形ケース）３に内嵌めして内装する中間カバー（中仕切カバー）４については、図１（ａ），（ｂ）で示すように中間ケース３への内嵌め位置で該ケースの左右側壁３ａを外側に向けて押圧付勢するようにばね弾性を付与した矯正鍔部４ａがカバーの左右側縁に一体成形されている。ここで、矯正鍔部４ａは図示のように断面形状が略Ｖ字形になるヒレ状の条片になり、この左右の矯正鍔部４ａを含めた中間カバー４の外法寸法ｄは、中間ケース３の内法基準寸法Ｄよりも大（ｄ＞Ｄ）に設定して成形加工されている。

一方、図２において、表面カバー（トップカバー）５にはその外周縁に沿って外嵌めフランジ部５ａが形成されている。また、このフランジ部５ａに対向して中間ケース３の開口端の周面には嵌合フランジ部３ｂが形成されている。なお、この嵌合フランジ部３ｂの表面には外方から雨水の水滴がケース内に浸入するのを防ぐように複数条の排水溝３ｃ（図３参照）が形成されている。

そして、図１（ｂ）で示すように前記の中間カバー４を中間ケース３の中に押し込むと、該中間カバー４の左右側縁に形成した断面Ｖ字形の矯正鍔部４ａが中間ケース３の側壁３ａの内面に当接して撓み、そのばね反力Ｆが中間ケース３の左右側壁３ａを外側に向けて押し広げるように押圧付勢する（矢印Ｐ）。これにより、モールド成形に伴って中間ケース３の側壁３ａに生じた内反りの変形（図６（ｂ）参照）が矯正される。

次に、図１（ｂ）の組立状態から図２のように中間ケース３の開口端面に表面カバー５を外嵌めすると、中間カバー４の矯正鍔部４ａに押圧されて外側へ余分押し広げられた中間ケース３の側壁３ａは、逆に表面カバー５の外嵌めフランジ部５ａにより外側から内側へ押し戻されて表面カバー５の外嵌めフランジ部５ａと中間ケース３の嵌め合いフランジ部３ｂとの間が隙間無しに重なり合うようになる。これにより、インバータのユニットケースとして、高い寸法精度と防水性が確保される。

なお、図示実施例は汎用インバータに適用するユニットケースについて述べたが、これに限定されるものではなく、他の電子機器に適用するプラスチック製ユニットケースにも同様に適用できることは勿論である。

１ ユニットケース
３ 中間ケース（箱形ケース）
３ａ 側壁
４ 中間カバー（中仕切カバー）
４ａ 矯正鍔部
５ 表面カバー（トップカバー）

Claims (2)

1. プラスチック製の箱形ケースと、該箱形ケースに内嵌めした中仕切カバーと、前記箱形ケースの開口端面に外嵌めしたトップカバーとの組立体からなり、その内部に回路部品を搭載した電子機器のユニットケースにおいて、
   前記箱形ケースの開口端の周面に嵌合フランジ部を形成し、
   前記トップカバーの外周縁に沿って外嵌めフランジ部を形成し、
   前記箱形ケースの側壁に対向して中仕切カバーの左右側縁に、前記箱形ケースへの内嵌め位置で該ケースの側壁面を外側へ押圧するようにばね弾性を付与した矯正鍔部を形成し、
   前記中仕切カバーの左右側縁に形成した矯正鍔部間の外法寸法を、前記箱形ケースの内法基準寸法よりも大に設定し、
   前記箱形ケースに前記中仕切カバーを内嵌めした状態で前記トップカバーを外嵌めする際に前記嵌合フランジ部が前記外嵌めフランジ部により外側から内側へ押される寸法に設定したことを特徴とする電子機器のユニットケース。
2. 請求項１に記載のユニットケースにおいて、中仕切カバーの側縁に形成した矯正鍔部は、その断面形状が略Ｖ字形の条片であることを特徴とする電子機器のユニットケース。