JP5942430B2 - 電子機器用筐体及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器回路を収容するための電子機器用筐体及び電子機器に関する。

従来、ハイブリッドカーや、電気自動車等においては、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータユニットのような電子機器が利用されている。このような電子機器においては、電子機器の回路（電子機器回路）を結露や、塵、埃等から保護するために、筐体内に電子機器回路を収容するようにしている。

電子機器回路を収容する筐体に関する技術としては、例えば、筐体を第１本体と、第２本体に分割し、第２本体部の支持部にて基板を保持し、更に、保護区画壁にて基板を密着圧接させるようにした車載用電子機器回路モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２１６８３６号公報

このような電子機器回路を収容する筐体は、電子機器回路を載置するベースプレートと、板金カバーとで構成される。この構成においては、ベースプレートの電子機器回路を取り囲む壁の上面の全体に平面度を向上するための機械加工を施し、ベースプレートの壁の上面と、板金カバーとを適切に密着させることで、防塵、防水性を保持することが期待できる。

しかし、この構成については、例えば、ベースプレートの電子機器回路を取り囲む壁の上面の全体に機械加工を施す場合には、機械加工を行う範囲が広く、ベースプレートの加工に多くの工数を要するので、ベースプレートの加工コストが高くなるという問題がある。

本発明の目的は、電子機器用筐体を容易に作成でき、且つ加工コストを低減することにある。

本発明の第１の観点に係る電子機器用筐体は、電子機器回路を配置するためのベースプレートと、電子機器回路の収容空間を覆うためのカバーとを有する。ベースプレートは、電子機器回路を配置するための底部と、底部に対して立設され電子機器回路を収容する収容空間の周囲を区画する壁部とを有する。

壁部は、カバーと接触する接触面を有するねじ止め部を有する。

ねじ止め部は、カバーをベースプレートに固定するためのねじ穴が形成されており、例えば、壁部の四隅に設けられる。ねじ止め部の接触面は、壁部の上面よりも高い位置にある。ねじ止め部の接触面は、例えば水平であり、壁部の上面の高さは、ねじ止め部の接触面にカバーが接触した状態において、カバーに接触しないような高さ（つまり、カバーとの間に空間が生じる高さ）である。

カバーは、上部カバー部と、外側面カバー部とを有する。上部カバー部は、収容空間をベースプレートと対向する側から覆うためのカバー部である。外側面カバー部は、上部カバー部の周縁に設けられ、ねじ止め部の接触面と壁部の上面との差よりもベースプレート側に長く延びている。

第２の観点に係る電子機器用筐体では、外側面カバー部は、カバーの部材をベースプレート側に折り曲げて形成されてもよい。

第３の観点に係る電子機器用筺体では、カバーの部材は、四隅に切り欠きを有していてよい。

第４の観点に係る電子機器用筐体では、ねじ穴は、ねじ止め部の接触面の中心より電子機器回路側にオフセットして設けられている。

第５の観点に係る電子機器用筺体では、収容空間を囲む壁部の第１の面側に、収容空間の長手方向に長い基板が配置されるようになっており、壁部が、第１の面よりも第１の面に対向した第２の面に近い位置に、１以上のねじ止め部を更に有して良い。

本発明の第６の観点に係る電子機器は、第１乃至第５の観点のうちのいずれかの電子機器用筐体と、電子機器用筐体に配置された電子機器回路とを有する。

本発明の一実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータユニットの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータユニットの分解斜視図である。 図２における、ねじ止め部１０３Ａを含む図示範囲、の拡大図である。 本発明の一実施形態に係るカバーの一部の構成及びカバーの作成方法を説明する図である。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

以下、本発明の一実施形態に係る電子機器が適用されたＤＣ−ＤＣコンバータユニット１０を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータユニットの構成を示す斜視図である。

ＤＣ−ＤＣコンバータユニット１０は、例えば、ハイブリッド車、又は電気自動車に備えられ、１００Ｖ〜５００Ｖ程度の電圧を蓄える高圧バッテリから供給される高圧の直流電圧を、低圧の直流電圧に変換し、１２〜１６Ｖ程度の電圧を蓄える低圧バッテリに供給する。

ＤＣ−ＤＣコンバータユニット１０は、ベースプレート１００と、カバー２００とを組み合わせて構成された筐体２０とを有する。ベースプレート１００と、カバー２００とは、組み合わされて、ねじ３００のような固定部材によって固定される。電子機器回路１５０（図２参照）は、筐体２０内部に収容されている。電子機器回路１５０の入力端子１５１は、筐体２０の第１面（例えば、筺体２０の長手方向の一方の側面）から外部に突設され、出力端子１５２は、筺体２０の第２面（例えば、筺体２０の長手方向の他方の側面）から外部に突設されている。

図２は、本発明の一実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータユニットの分解斜視図である。

ベースプレート１００は、例えば、アルミニウム等の金属により形成され、電子機器回路１５０を装着する底部１０１と、底部１０１の周縁部に立設され、電子機器回路１５０を収容する収容空間Ｓの側面を区画する壁部１０２とを有する。底部１０１は、略矩形であり、故に、壁部１０２は、上方（ここで、ベースプレート１００に対して電子機器回路１５０が装着される方向を上という）から見て、つまり平面視で、略矩形の枠状になっている。底部１０１と、壁部１０２により、電子機器回路１５０が収容される上方が開口された略直方体の収容空間Ｓが形成される。

壁部１０２は、その四隅に、カバー２００を固定するためのねじ３００が締結されるねじ止め部１０３（１０３Ａ〜１０３Ｄ）を有する。また、壁部１０２は、長手方向の壁部１０２の中心から出力側（出力端子１５２）寄りの位置に、２つのねじ止め部１０３（１０３Ｅ、１０３Ｆ）を有する。

電子機器回路１５０は、入力平滑部、制御部、スイッチング部、トランス、整流部、及び出力平滑部を有する。本実施形態では、２つのねじ止め部１０３Ｅ及び１０３Ｆより入力側（入力端子１５１側）の入力側領域１５３には、入力平滑部、制御部、及びスイッチング部が備えられ、２つのねじ止め部１０３Ｅ及び１０３Ｆより出力側の出力側領域１５４には、トランス、整流部、及び出力平滑部が備えられる。本実施形態では、電子機器回路１５０の制御部の基板のサイズが比較的大きい（具体的には、その基板が、筐体２０の長手方向に沿った長さの半分よりも長い）ので、２つのねじ止め部１０３Ｅ及び１０３Ｆが、長手方向に壁部１０２の中心から出力側寄りの位置に配置している。このように、ねじ止め部１０３を出力側寄りに配置しているので、カバー２００の出力側の部分の衝撃等に対する変形量を抑えることができ、例えば、比較的衝撃に弱い（例えば、入力側領域１５３より衝撃に弱い）出力側領域１５４に備えられているトランスの磁性体コアが損傷することを適切に防止することができる。

カバー２００は、電子機器回路１５０の上部を覆う上部カバー部２０１と、ベースプレート１００の壁部１０２の外側面の上端部分を覆う外側面カバー部２０２とを有する。上部カバー部２０１は、収容空間Ｓを覆う上部中央部２０１ａと、ベースプレート１００の壁部１０２の上面に対応する平面を有する上部周縁部２０１ｂとを有する。カバー２００がねじ止め部１０３の上面（接触面）に接触したときにカバー２００が電子機器回路１５０と接触しないよう、上部カバー部２０１は上部周縁部２０１ｂから上方に高さを有する。上部カバー部２０１は、ベースプレート１００の壁部１０２の各ねじ止め部１０３に対向する部分に、カバー固定部２０３を有する。

図３は、図２における、ねじ止め部１０３Ａを含む図示範囲の拡大図である。なお、以下、ねじ止め部１０３Ａを有する部分を主に説明するが、その説明は、ねじ止め部１０３Ａを有する部分に限らず、他のねじ止め部についても同様である。また、本実施形態では、壁部１０２の入力端子１５１の近傍の部分は、入力端子１５１に応じた形状となっているので、ここでは、その部分については除外して説明する。

ねじ止め部１０３Ａの上面１０３ａは、平面であり、カバー２００を固定するためのねじ３００を締結するねじ穴１０４が設けられている。

ねじ止め部１０３Ａの上面１０３ａは、壁部１０２の上面１０２ａよりも高い位置（例えば、１ｍｍ程度高い位置）にある。つまり、壁部１０２の上面１０２ａにおいて、ねじ止め部１０３Ａが、壁部１０２の上面１０２ａより高くなっている。ねじ止め部の上面１０３ａは、略水平であり、壁部１０２の上面１０２ａの高さは、ねじ止め部１０３Ａの上面１０３ａにカバー２００が接触した状態において、カバー２００に接触しないような高さ（つまり、カバー２００との間に空間が生じる高さ）である。

本実施形態では、壁部１０２におけるねじ止め部１０３Ａの上面１０３ａについて、機械加工により平面度を向上し、その他（その周囲）の部分の上面１０２ａに対しては、平面度を向上するための機械加工はしていない。このため、ベースプレート１００における機械加工に係る加工コストを低減することができる。

ねじ止め部１０３Ａの上面１０３ａと接触する、カバー固定部２０３の裏面は、平面となっている。カバー固定部２０３には、ねじ３００の軸が間挿するための開口２０４が形成されている。また、カバー固定部２０３の隅部分には、切り欠き２０５が形成されている。

カバー２００の周縁部分には、下方に延びる外側面カバー部２０２が形成されている。外側面カバー部２０２の下方向の長さは、例えば、５ｍｍ程度となっている。カバー２００をベースプレート１００に被せると、カバー固定部２０３の裏面と、ねじ止め部１０３の上面１０３ａとが接触し、外側面カバー部２０２の縁は、壁部１０２の上面１０２ａよりも低い位置となる。外側面カバー部２０２は、壁部１０２の外側面と接触しても良い。ねじ止め部１０３Ａの上面１０３ａはその周囲より高い位置にあるので、上部カバー部２０１の下面と壁部１０２の上面１０２ａとの間には空間ができる。しかしながら、外側面カバー部２０２の下方への長さが、ねじ止め部１０３Ａの上面１０３ａと壁部１０２の上面１０２ａとの高さの違いに比して十分な長さを有しているので、上部カバー部２０１と壁部１０２の上面１０２ａとの間の空間を、外側面カバー部２０２により完全に覆うことができる。

また、切り欠き２０５によって、壁部１０２の外側面に外側面カバー部２０２によって覆われていない部分が存在することになるが、カバー２００がベースプレート１００に被せられた状態では、切り欠き２０５は、壁部１０２の外側面に位置し、外側面カバー部２０２が壁部１０２の外側面に接触することとなり、また上部カバー部２０１側に設けられた円弧上の切り欠き２０５は、ねじ止め部１０３Ａの上面１０３ａに位置するので、収容空間Ｓの内部へ連通する隙間の発生を防止することができる。また、切り欠き２０５と開口２０４が近くなりすぎて、この切り欠き２０５と開口２０４が繋がってしまい、ネジ３００とカバー２００との固定がされなくなってしまうことを防止するために、ねじ穴１０４は、ネジ止め部１０３の上面１０３ａの中心よりも電子機器回路１５０側にオフセットされて設けられている。こうすることで、上面１０３ａは、壁部１０２側の平面部分を広めに設けることができ、上部カバー部２０１側に設けられた円弧上の切り欠き２０５をより確実に上面１０３ａに位置することができる。

図４は、本発明の一実施形態に係るカバーの一部の構成及びカバーの作成方法を説明する図である。

本実施形態では、例えば、平板上の板金に対してプレス加工を施して上部カバー部２０１の形状を作成し、その後、上部カバー部２０１の周縁部分を、外側面カバー部２０２の形状（切り欠き２０５を含む）に切断するとともに、６か所の開口２０４を穿設し、その後、外側面カバー部２０２を折り曲げることによりカバー２００を作成している。なお、カバー２００の作成方法はこれに限られない。

外側面カバー部２０２の折り曲げ加工を行う前の状態は、図４に示すように、カバー固定部２０３と、外側面カバー部２０２とは、同一平面上にあり、この状態から外側面カバー部２０２が下側に向くように、線Ｍにおいて山折りとなる折り曲げ加工が行われる。本実施形態では、折り曲げ加工の前において、切り欠き２０５が形成されているので、折り曲げ加工を行っても、切り欠き２０５を挟んだ２つの外側面カバー部２０２が重なってしまうことを適切に防止することができる。本実施形態のカバー２００は、このような簡易な工程により作成することができるので、加工コストを削減することができる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られず、他の様々な態様に適用可能である。

例えば、上記実施形態では、ねじ止め部１０３を６か所設けるようにしていたが、本発明はこれに限られず、それ以上のねじ止め部１０３を備えるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ねじ止め部１０３Ｅ及び１０３Ｆを出力側に寄せた位置に配置していたが、本発明はこれに限られず、例えば、入力側に比較的衝撃に弱い部品が搭載されている場合は、入力側に寄せた位置に配置してもよい。

また、電子機器回路は、車載用のＤＣ−ＤＣコンバータのような電源回路（例えばスイッチング電源回路）に限らず、他種の電子機器回路でよい。

１０…ＤＣ−ＤＣコンバータユニット１００…ベースプレート、１０１…底部、１０２…壁部、１０３…ねじ止め部、１０４…ねじ穴、２００…カバー、２０１…上部カバー部、２０２…外側面カバー部、２０３…カバー固定部、２０４…開口、２０５…切り欠き、３００…ねじ

Claims (6)

1. 電子機器回路を配置するためのベースプレートと、
   前記電子機器回路の収容空間を覆うためのカバーと
   を有し、
   前記ベースプレートは、
   前記電子機器回路を配置するための底部と、
   前記底部に対して立設され前記電子機器回路を収容する収容空間の周囲を区画する壁部と、
   を有し、
   前記壁部は、それぞれが前記カバーと接触する接触面を有する複数のねじ止め部を有し、
   前記複数のねじ止め部の各々には、前記カバーを前記ベースプレートに固定するためのねじ穴が形成されており、
   前記複数のねじ止め部の各々の接触面は、前記壁部の上面よりも高い位置にあると共に、前記壁部の上面よりも高い平面度の面であり、
   前記カバーは、
   前記収容空間を前記ベースプレートと対向する側から覆うための上部カバー部と、
   前記上部カバー部の周縁に、前記複数のねじ止め部の各々の接触面と前記壁部の上面との差よりも前記ベースプレート側に長く延びている外側面カバー部と
   を有する、
   電子機器用筐体。
2. 請求項１記載の電子機器用筐体であって、
   前記外側面カバー部は、前記カバーの部材を前記ベースプレート側に向くように折り曲げて形成される、
   電子機器用筐体。
3. 請求項２記載の電子機器用筐体であって、
   前記カバーの部材は、四隅に切り欠きを有している、
   電子機器用筐体。
4. 請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の電子機器用筐体であって、
   前記ねじ穴は、前記複数のねじ止め部の各々の接触面の中心より前記電子機器回路側にオフセットして設けられている、
   電子機器用筐体。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子機器用筐体であって、
   前記電子機器回路には、
   前記壁部の長手方向における一方の面である第１の面から入力端子が突設され、
   前記壁部の前記長手方向における他方の面である第２の面から出力端子が突設され、
   前記壁部が、前記第１の面よりも前記第２の面に近い位置に、前記カバーと接触する接触面を有する１以上のねじ止め部を更に有する、
   電子機器用筐体。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子機器用筐体と、
   前記電子機器用筐体に配置された電子機器回路と
   を有する電子機器。

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