JP5845086B2 - 電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両において、ＥＣＵ等の車載用の電子装置内に配置される基板を、筐体の内側に固定する電子装置に関する。

従来から、車両において、それぞれの車載機器を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の車載用の電子装置の筐体においては、コネクタを搭載した基板を収容するケース、ケースの開口を塞ぐカバーを有して、コネクタの嵌合口をカバーの挿通口から表側に露出する特許文献１に記載されるような構造が多く用いられている。

特開２００５−１５０５４５号公報

ところが、このような筐体においては、基板の固定にあたり基板の縁部をケース内のレールにより支持して、基板側を撓ませることで固定に必要な力を得ているため、基板内部に歪みが発生しやすく、歪みが大きくなる箇所においては素子の配置自由度が低下するという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑み、基板内部の歪みの発生を極力避け、素子の配置自由度を高めることができる電子装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、
本発明による電子装置は、コネクタを搭載した基板と、当該基板を収容するケースと、当該ケースの開口に装着されかつ前記コネクタを挿通するカバーとを含む電子装置であって、前記コネクタが当該コネクタの嵌合方向と前記基板の面方向の双方に垂直な側面方向に突出する突出部を有し、前記カバーは前記突出部を前記面方向に挟持する挟持部を有することを特徴とする。

ここで、前記挟持部は前記カバーの本体部から突出する一対の板状部であるとともに、当該板状部は前記本体部よりも曲げ剛性が高いこととしてもよく、前記一対の板状部は前記本体部と反対側に相互に対向する傾斜面を有することとしてもよい。

また、前記カバーが前記ケースの前記開口に装着されていない場合において、前記一対の板状部の最小間隔は、前記突出部の前記面方向の最大厚みよりも小さいこととしてもよく、前記突出部を前記側面方向から視た場合に、前記最大厚みを有する箇所から前記嵌合方向に厚みを漸減させる漸減部を有することとしてもよい。

さらに、前記突出部を前記側面方向から視た場合に、前記最大厚みを有する箇所を頂点とする菱形形状を有することとしてもよく、前記突出部を前記側面方向から視た場合に、前記最大厚みを有する箇所がＲ形状を有するとしてもよく、前記Ｒ形状の半径は前記最大厚みの半分であることとしてもよい。

本発明によれば基板内部の歪みの発生を極力避け、素子の配置自由度を高めることができる。

本発明に係る実施例の電子装置１の一実施形態の主要な構成要素を示す模式図である。 実施例の電子装置１の一実施形態のうちカバー５に属する部分の具体的形態を示す模式図である。 実施例の電子装置１の一実施形態のうちコネクタ２に属する部分の具体的形態を示す模式図である。 実施例の電子装置１の一実施形態においてコネクタ２及びカバー５を組み合わせた状態においてそれぞれに属する部分の具体的形態を示す模式図である。 実施例の電子装置１の一実施形態において主要な構成要素相互間の関係を示す模式図である。 実施例の電子装置１の一実施形態においてカバー５に属する部分の機能を示す模式図である。 実施例の電子装置１においてリブ２０（突出部）の具体的形態のバリエーションを示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。

本実施例の電子装置１は、図１に示すように、コネクタ２を端部に実装し搭載した基板３と、基板３を収容するケース４と、ケース４の開口に装着されかつコネクタ２を挿通する挿通口を有するカバー５とを含むものである。ここで、コネクタ２がコネクタ２の図１中左右方向である嵌合方向と図１中上下方向である基板３の面方向の双方に垂直な、図１中紙面方向である側面方向に突出するリブ２０（突出部）を有し、カバー５はリブ２０を面方向に挟持する挟持部５０を有している。

ここで、図２に示すように、カバー５は横長の長方形状の枠状の本体部を有している。本体部は、図２中右側から左側に並列される挿通口５ａ、５ｂ、５ｃを有している。挟持部５０はカバー５の本体部から図２中手前側に突出する一対の板状部５１、５２であるとともに、板状部５１、５２は本体部よりも曲げ剛性が高いこととしている。つまり、カバー５の図２中紙面方向の本体部の厚みよりも、板状部５１、５２の図２中上下方向の厚みを大きく設定する。なお、カバー５は合成樹脂を一体成型することにより形成される。

また、一対の板状部５１、５２は本体部と反対側に相互に対向する傾斜面５１ａ、５２ａを有している。カバー５の板状部５１、５２よりも側面方向の外側には、カバー５をケース４に装着する装着部５ｄが嵌合方向に突出して形成され、カバー５にはこの装着部５ｄが装着される図示しない被装着部が形成される。

カバー５の左右一対の装着部５ｄの左右方向の間かつ挿通口５ａ、５ｂ、５ｃの外側にはケース側に突出する枠状部５ｅが形成される。この傾斜面５１ａ、５２ａはカバー５をケース４に装着部５ｄを用いて装着する場合に、リブ２０を板状部５１、５２との間の隙間に誘い込む誘い込み部を構成する。

コネクタ２は、図３に示すように、カバー５の挿通口５ａ、５ｂ、５ｃに挿通されて、図示しないジャック側に嵌合される嵌合口部２ａ、２ｂ、２ｃを有しており、この嵌合口部２ａの図３中左側と、嵌合口部２ｃの図３中右側には、側面方向に突出するリブ２０が形成されている。

コネクタ２の図３中後方には基板側への電気的接続に供される端子２１が並列され、端子２１はＬ字状をなして、図示しないジャック側への電気的接続をなす端子列を嵌合口部２ａ、２ｂ、２ｃ内にてそれぞれなしている。コネクタ２についても合成樹脂を一体成型することにより形成される。

本実施例では、カバー５がケース４の開口に装着されていない場合において、一対の板状部５１、５２の最小間隔（図２中傾斜面５１ａ、５２ａを除いた部分の上下方向つまり基板３の面方向の間隔）は、リブ２０の図３中上下方向、つまり基板３の面方向の最大厚みよりも小さいこととしている。

リブ２０を図３中の側面方向から視た場合に、最大厚みを有する箇所から嵌合方向の双方（図３中の手前側と奥側の双方）に厚みを漸減させる漸減部２０ａ、２０ｂを有することとしてもよい。

さらに本実施例では、カバー５をケース４に装着した後の図４に示すように、リブ２０を側面方向から視た場合に、最大厚みを有する箇所を頂点とする菱形形状を有することとしている。加えて、図４に示すように、リブ２０を側面方向から視た場合に、最大厚みを有する箇所がＲ形状２０ｃを有するものとし、このＲ形状２０ｃの半径は最大厚みの半分であるものとしている。

すなわち、図３中左側のリブ２０は図４に示すように、上下一対のＲ形状２０ｃと、その右側に位置する上下一対の漸減部２０ａと、上下一対の漸減部２０ａの右端を上下方向に連結する連結線と、上下一対のＲ形状２０ｃの左側に位置する上下一対の漸減部２０ｂと、上下一対の漸減部２０ｂの左端を上下方向に連結する連結線を外輪郭線とする、ほぼ菱形形状をなす。図３中右側のリブ２０は、これとは左右方向の位置関係が逆となる形態をなす。

以下に上述した本実施例の電子装置１において、カバー５を図示しないケースに装着した場合の、カバー５の挟持部５０とコネクタ２のリブ２０との連結形態について、図５及び図６を用いて説明する。

図示しないケースに対してカバー５を装着する段階においては、カバー５の装着部５ｄが図示しないケースの被装着部に嵌め合わされるとともに、ケース内に収納された基板３の開口側の端部に位置するコネクタ２の両側のリブ２０が図５（ａ）に示すように、上下一対の板状部５１と板状部５２との上下方向の隙間に、右方から左方に挿入されることとなる。

図５（ａ）においては板状部５１と板状部５２との上下方向の最小隙間と、リブ２０の最大厚みとを同等に描いているが、最小隙間は最大厚みに対して小さく設定されており、リブ２０の挿入に対して、板状部５１と板状部５２とは上下方向に相互に離隔する方向に変位されるとともに弾性力を蓄積して、リブ２０をリブ２０の厚み方向つまり、基板３の面方向に挟持する。

図５（ａ）においては、コネクタ２の左側に位置するリブ２０を示しているが、リブ２０は、図５（ｂ）に示すように、コネクタ２の側面方向の双方に突出しており、右側に位置するリブ２０も対応する板状部５１と板状部５２により挟持される。これにより、コネクタ２は板状部５１と板状部５２からなる挟持部５０により、両側のリブ２０が支持され、基板３は、コネクタ２の両側のリブ２０と両側の挟持部５０により一旦カバー５に支持されて、カバー５を介してケースに支持されることとなる。

この際、図６に示すように、一対の板状部５１、５２は、カバー５の枠状部５ｅの上下方向の中間に位置する本体部の左右方向の厚みに対して、板状部５１と板状部５２の上下方向の厚みは大きく設定される。つまり、本体部に対して板状部５１と板状部５２は曲げ剛性を大きく設定される。このため、リブ２０の挿入に対して、板状部５１、５２は変形せず、カバー５の本体部が図６中矢印で示すように変形されて、板状部５１、５２により構成される挟持部５０の挟持力は、本体部の変形により発生される。

すなわち以上述べた本実施例の電子装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。つまり、リブ２０及びカバー５を介して、基板３をケースに固定することができ、その際挟持力はカバー５の本体部側を変形させて得るので、基板３を固定するにあたり、基板３を変形させることがない。また、リブ２０が上述した菱形形状を有し、最大厚みを有する頂点部分が挟持部５０に対して点接触するため、基板３及びコネクタ２がカバー５に対して相対的に回転することも許容することができる。

その際、リブ２０の最大厚みを有する部分は最大厚みの半分に相当する半径を有するＲ形状２０ｃを有しているため、相対回転が生じても、一対の板状部５１、５２の間に位置するリブ２０の最大厚みは変化せず、挟持部５０による挟持力も安定させることができる。さらに、相対回転が実装時又は実装中に繰り返し発生しても、Ｒ形状２０ｃと板状部５１及び板状部５２との摩擦力は点接触により小さくすることができ、相対回転による摩耗も防止できる。

本実施例によれば、特にケースへの実装時及び実装中において基板３に加わる歪みを極力低減することができる。つまり、基板３内において歪みが大きくなる箇所が生じることを回避できるので、例えばセラミックコンデンサ等の歪みが大きい箇所への実装が適さない素子の基板３内の配置自由度を高めることができる。また、基板３が製造当初より含んでいる反りの公差を、電子装置１側のカバー５の挟持部５０により吸収することができる。

なお、本発明のリブ２０の側面方向から視た形状は菱形形状に限定されるものではない。本発明のリブ２０つまり突出部は、図７（ａ）に示すように、挟持部５０を構成する板状部５１、板状部５２の最小隙間よりも大きい最大厚みを有していれば、挟持部５０にリブ２０を挟持する挟持力を発生させることができるので、例えば四角形状の形態としてもよい。

また、リブ２０によりコネクタ２及び基板３をカバー５に対して相対的に回転することを許容させるためには、回転に対してリブ２０の外輪郭形状が板状部５１、５２に対して抵抗力を発生することを防止するため、図７（ｂ）に示すように、最大厚みから漸次厚みを低減する漸減部を有する形態である、球体又は円筒の形態、またはそれに準ずる菱形の形態を有していればよい。

さらに、リブ２０には、コネクタ２及び基板３をカバー５に支持させる支持機能を負担させているため、板状部５１、５２との間の隙間空間において、なるべく断面積を大きく取ることが好ましい。すなわち支持剛性を高めるためには、隙間空間になるべく沿う断面形態を有することが好ましいことになる。

つまり、図７（ｃ）に示すように、リブ２０を単に四角形状とすると、板状部５１、５２との隙間空間を占有する断面積をなるべく大きくして、支持機能を高めることはでき、挟持力も高めることができるが、挿入後において四角形状の上下の全面が板状部５１、５２と接触するので、相対回転にあたって四隅が板状部５１、５２に当接して抵抗力が増大することを招く。

また、図７（ｄ）に示すように、断面形状を単に円とすると、相対回転を許容する機能は確保でき、相対回転を許容しても最大厚みを一定として板状部５１、５２の隙間を一定として挟持力を安定させることはできる。但し、リブ２０の断面形状が板状部５１、５２との隙間空間をなるべく大きく占有して、より断面積を稼ぐことが困難となり、支持機能を高めることが困難となる。

さらに、図７（ｅ）に示すように、断面形状を単に菱形とすると、カバー５に対してリブ２０及びコネクタ２が相対回転した場合に、上下方向に位置する菱形の一対の頂点の上下方向の距離が小さくなり、最大厚みが小さくなるため、挟持部５０に蓄えられる弾性力が低下して挟持力が低下することを招く。

つまり、挟持部５０によるリブ２０の厚み方向への挟持力の確保、リブ２０を中心としたカバー５に対するコネクタ２及び基板３の相対回転の許容、リブ２０の支持剛性の確保、の三点のバランスを考慮すると、図７（ｆ）に示すように、最大厚みの半分の半径を有するＲ形状２０ｃと漸減部２０ａ、２０ｂを組み合わせた形態がより好ましい形態として選択される。

なお、本実施例で示した菱形形態は、漸減部２０ａの端部相互間と、漸減部２０ｂの端部相互間を結ぶ直線部を有しており、支持剛性の確保上より好ましい形態としている。漸減部２０ａについては、板状部５１、５２の傾斜面５１ａ、５２ａとともに、リブ２０を板状部５１、５２との隙間に誘い込む誘い込み部を構成している。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

例えば、上述した実施例では、図１に示したケース４に対して、基板３の右端の支持形態については明記していないが、ケース４の開口と反対側の壁面に設けた溝部又は段部により上述したリブ２０周りの回転を許容する程度に適宜支持されていてもよい。

本発明による電子装置によれば、コネクタが端部に実装された基板を、カバーとケースを有する筐体に固定するにあたり、カバー側を変形させて固定のための力を得ることができ、基板内部における歪みの発生、増大を防止している。また、コネクタ及び基板をカバーに対して相対回転可能なものとして、これによっても、基板内部の歪みの発生増大を防止することができる。これにより、素子を配置するにあたり適さない領域が基板内に発生することを防止して、素子の実装の自由度を高めることができる。

このため、特に、車載用の電子装置に適用されて好適であり、この電子装置は通常の乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。

１ 電子装置
２ コネクタ
２ａ 嵌合口部（右）
２ｂ 嵌合口部（中央）
２ｃ 嵌合口部（左）
２０ リブ（突出部）
２０ａ 漸減部（装着側）
２０ｂ 漸減部（非装着側）
２０ｃ Ｒ形状
３ 基板
４ ケース
５ カバー
５ａ 挿通口（右）
５ｂ 挿通口（中央）
５ｃ 挿通口（左）
５ｄ 装着部
５ｅ 枠状部
５０ 挟持部
５１ 板状部（上側）
５１ａ 傾斜面
５２ 板状部（下側）
５２ａ 傾斜面

Claims (8)

1. コネクタを搭載した基板と、当該基板を収容するケースと、当該ケースの開口に装着されかつ前記コネクタを挿通するカバーとを含む電子装置であって、前記コネクタが当該コネクタの嵌合方向と前記基板の面方向の双方に垂直な側面方向に突出する突出部を有し、前記カバーは前記突出部を前記面方向に挟持する挟持部を有することを特徴とする電子装置。
2. 前記挟持部は前記カバーの本体部から突出する一対の板状部であるとともに、当該板状部は前記本体部よりも曲げ剛性が高いことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記一対の板状部は前記本体部と反対側に相互に対向する傾斜面を有することを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
4. 前記カバーが前記ケースの前記開口に装着されていない場合において、前記一対の板状部の最小間隔は、前記突出部の前記面方向の最大厚みよりも小さいことを特徴とする請求項２又は３に記載の電子装置。
5. 前記突出部を前記側面方向から視た場合に、前記最大厚みを有する箇所から前記嵌合方向に厚みを漸減させる漸減部を有することを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
6. 前記突出部を前記側面方向から視た場合に、前記最大厚みを有する箇所を頂点とする菱形形状を有することを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
7. 前記突出部を前記側面方向から視た場合に、前記最大厚みを有する箇所がＲ形状を有することを特徴とする請求項６に記載の電子装置。
8. 前記Ｒ形状の半径は前記最大厚みの半分であることを特徴とする請求項７に記載の電子装置。
   

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