JP6456572B2 - 車載用電子機器 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載された基板の保持構造では、基板の挿入方向先端部に挿入方向に対して左右対称的に傾斜された第1係合部と第2係合部を設け、筐体内奥部に、基板の厚み方向に延在し、第1係合部と同一方向の傾斜面に、厚み方向に離間された複数の凸部をもつ第1係止部と、第2係合部と同一方向の傾斜面に厚み方向に離間された複数の凸部をもつ第2係止部とを備え、基板を筐体内に挿入したときに第1係合部を第1係止部に係合させ、第2係合部を第2係止部に係合させて基板の挿入方向先端部を保持している。これにより、基板の位置決めと保持を基板の中央で行うことにより、基板と筐体との間に設けるクリアランス領域を抑制し、がたつきが発生するのを抑制している。
上述した特許文献1の基板の保持構造では、基板の縁部と筐体との間にクリアランスが設けられていることから、基板の挿入方向に対して直交する方向における温度変化による収縮率の差は吸収可能である。一方、基板の挿入方向では、温度変化の際の収縮率の差を吸収可能なクリアランスが存在せず、例えば筐体にクラックが発生する、または筐体から蓋部等の部材が脱落するという課題があった。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る車載用電子機器の構成を概略的に示す分解要部断面図である。図1では、後述する筐体の一部上面の記載を省略している。
図2は、図1のA−A線断面図である。図2では、図1で記載を省略した筐体の上面を含めて記載している。
車載用電子機器1は、樹脂材料で形成された筐体2、および筐体2よりも線膨張係数が小さい材料からなる基板3で構成される。筐体2は、例えば、ABS樹脂、PBT樹脂等で形成される。基板3は、例えば、ガラス等で形成される。また、筐体2は、直方体形状の箱部4と、箱部4の開口部4aを覆う蓋部5で構成される。
図4は、実施の形態1に係る車載用電子機器1の蓋部5の斜視図である。
図1から図4を参照しながら、基板3、箱部4および蓋部5の詳細について説明する。
基板3は、箱部4への挿入方向Xに対して直交する2辺それぞれの長手方向の中央に、第1の溝部3aおよび第2の溝部3bが設けられている。第1の溝部3aおよび第2の溝部3bは、厳密な中央位置に設ける必要はなく、中央付近に設けられていればよい。
第1の溝部3aは、箱部4の内部に設けられた後述する第1の突部4gに嵌合する。また、第2の溝部3bは、蓋部5の内部に設けられた後述する第2の突部5bに嵌合する。第1の溝部3aおよび第2の溝部3bが、それぞれ第1の突部4gおよび第2の突部5bに嵌合することにより、基板3が箱部4内で位置決めされる。
後方壁面4bは、開口部4aが形成された面に対向する。上面4cは、挿入される基板3の基板面に対して平行に位置する。下面4dは、基板3の基板面および上面4cに対して平行に位置する。側面4eおよび側面4fは、互いに平行に位置する。また側面4eおよび側面4fは、挿入される基板3の基板面に対して垂直、且つ挿入方向Xに延びる。第1の溝部3aと嵌合する第1の突部4gは、箱部4の内部側の後方壁面4bの中央に立設される。第1の突部4gは、第1の溝部3aに嵌合可能な外形形状を有し、後方壁面4bの短手方向に延びる。第1の突部4gの両側には、第1のリブ4h,4hが立設される。
図2に示したように、第2のリブ片4jは、箱部4の後方壁面4bおよび下面4dに固定されている。一方、第1のリブ片4iは、箱部4の後方壁面4bのみに固定され、上面4cに固定されていない。
第1のリブ片4iを上面4cに固定すると、箱部4に温度変化による収縮が生じた場合に、当該箱部4の収縮に伴って第1のリブ片4iが変形する。そこで、図2のように、第1のリブ片4iを上面4cに固定しないことにより、箱部4の収縮に伴って、第1のリブ片4iが変形するのを抑制している。
基板3は、第1の支持部材4kに支持された状態で挿入方向Xに挿入される。基板3の箱部4内への挿入が進むと、基板3の先端部が箱部4の第1の突部4gに当接し、当該第1の突部4gのガイドによって基板3の第1の溝部3aが第1の突部4gに嵌合を開始し、基板3の位置決めが行われる。第1の溝部3aの第1の突部4gへの挿入がさらに進むと、基板3の先端部が第1のリブ片4iと第2のリブ片4jとの間隙に圧入される。第1の突部4gの先端部が第1の溝部3aの内壁に当接し、第1の溝部3aと第1の突部4gが完全に嵌合すると、基板3は挿入方向Xには移動しない。
図5Aは、挿入方向Xへの基板3の挿入が完了した際の、基板3と後方壁面4bとの関係を示す図である。
図5Bは、挿入方向Xへの基板3の挿入が完了した際の、基板3と第1のリブ片4iおよび第2のリブ片4jとの関係を示す図である。
箱部4は、蓋部5の固定構造として、図1に示したように側面4e,4fにそれぞれ1つずつ設けられた係合突起4mと、箱部4の上面4cおよび下面4dにそれぞれ2つずつ、合計4つ設けられた穴部4nを備える。なお、箱部4と蓋部5の係合の詳細については後述する。
蓋部5は、箱部4の開口部4aを覆う蓋面5aを備える。
蓋面5aは、箱部4に挿入された基板3を支持する構造として、内側に第2の突部5b、一対の第2のリブ5c、および一対の第3のリブ5dを備える。
第2の突部5bは、蓋面5aの長手方向の中央に立設される。第2の突部5bは、厳密な中央位置に設けられる必要はなく、中央付近に設けられていればよい。
第2の突部5bは、基板3の第2の溝部3bに嵌合可能な外形形状を有し、蓋面5aの短手方向に延びる。
第2の突部5bの両側には、それぞれ第2のリブ5cが立設される。
それぞれの第2のリブ5cの外側には、第3のリブ5dが立設される。
図4の例では、フック5gは、蓋面5aの外周部のうち長手方向の2辺に、それぞれ2つずつ立設される。また、4つのフック5gは、蓋部5を箱部4に固定した際に、先端部分が箱部4の上面4cの2か所および下面4dの2か所に設けた各穴部4nに挿入可能な位置に立設される。
フック5gは、可撓性を有し、箱部4の内部方向に向かって撓みながら、先端部分が各穴部4nに挿入される。図2および図4に示すように、各フック5gの先端部分には、当該フック5gの箱部4の内部への挿入を誘導する誘導面5iと、挿入後に蓋部5が基板3の挿入方向Xと反対方向(箱部4から抜ける方向)に規定量移動するのを許容するための傾斜面5jとが形成されている。
図6は、実施の形態1に係る車載用電子機器1の係合突起4mの詳細を示す図である。
係合突起4mは、規制部5hの移動を誘導する誘導面4pが形成されている。規制部5hは、可撓性を有し、当該誘導面4pに当接しながら箱部4の外側に向かって撓みながら進む。規制部5hが係合突起4mを乗り越えると、規制部5hの開口領域5kが係合突起4mに嵌合する。規制部5hの開口領域5kと、当該開口領域5kが嵌合した係合突起4mとの間にはクリアランスが設けられており、当該クリアランスにより、蓋部5が基板3の挿入方向Xと反対方向に移動する最大移動量を規制する。
図7に示すように、箱部4内の基板3は、箱部4の第1のリブ4h,4hと蓋部5の第2のリブ5c,5cおよび第3のリブ5d,5dによって支持される。
また、蓋部5は、各フック5gが箱部4の各穴部4nに嵌合し、箱部4に固定される。
図8は、実施の形態1に係る車載用電子機器1のフック5gと穴部4nとの関係を示す図である。図8Aは箱部4および蓋部5に温度変化による収縮が発生していない場合を示し、図8Bは温度変化による収縮が発生した場合を示している。
箱部4および蓋部5に温度変化による収縮がない場合、図8Aに示すように、フック5gは箱部4の内方向に撓むことなく、傾斜面5jの立ち上がり部分が、箱部4の穴部4nの開口縁部に当接するように位置している。即ち、図8Aの状態では、穴部4nの開口縁部が傾斜面5jに乗り上げていない。
ただし、箱部4および蓋部5に収縮する方向に最大の力が加わり、箱部4に対して蓋部5が基板3の挿入方向Xと反対方向に移動すると想定される最大移動量が発生した場合であっても、穴部4nの開口縁部が傾斜面5jを乗り越えることがないように、当該傾斜面5jの傾斜角度θが設定されている。即ち、基板3の挿入方向Xと反対方向に移動すると想定される最大移動量を許容する傾斜角度θが設定されている。また、傾斜角度θは、箱部4および蓋部5に外部から衝撃が加わった場合にも、穴部4nの開口縁部が傾斜面5jを乗り越えるのを抑止するとの条件も考慮して設定されてもよい。
なお、上述した傾斜角度θは一例であり、当該範囲のみに限定されるものではなく、フック5gの傾斜面5jの大きさ、規制部5hの開口領域5kと係合突起4mとの間のクリアランス、温度変化の際の筐体2と基板3との収縮率の差、車載用電子機器1の使用が想定される温度範囲等に基づいて設定されるものである。
箱部4に蓋部5が固定された状態において、規制部5hの開口領域5kの内側の長さYと、係合突起4mの外側の長さZとを比較すると、開口領域5kの長さYの方が長い。長さYおよび長さZは、基板3の挿入方向Xの方向の長さである。即ち、規制部5hの開口領域5kは、係合突起4mに対して、基板3の挿入方向X方向にクリアランスを有している。当該クリアランスにより、係合突起4mが開口領域5kに嵌合した状態で、蓋部5は箱部4に対して基板3の挿入方向Xの反対方向に若干量移動することができる。
また、図9で示したクリアランス量Mは、蓋部5が箱部4に固定された状態で、蓋部5が箱部4に対して基板3の挿入方向Xと反対方向に移動すると想定される最大移動量に基づいて設定される。この最大移動量は、上述した穴部4nの開口縁部が蓋部5の傾斜面5jを乗り越えない範囲で決定される。
また、フック5gおよび規制部5hの可撓性により、基板3の挿入方向Xの方向のがたつきを抑制することができる。
よって、基板と筐体との線膨張係数が異なる場合であっても、基板の挿入方向Xおよび挿入方向Xと直交する方向において、温度変化の際の基板と筐体との収縮率の差を吸収することができる。これにより、温度変化により筐体にクラックが発生するのを抑制し、且つ筐体から蓋部等の部材が脱落するのを抑制することができる。
また、第1の溝部3aと第1の突部4gとの嵌合、第2の溝部3bと第2の突部5bとの嵌合により、基板と筐体とのがたつきを抑制することができる。
Claims (4)
- 樹脂材料で形成された筐体と、
前記樹脂材料よりも線膨張係数が小さい材料で形成され、前記筐体内に収容される基板とを備え、
前記基板は、互いに対向する2辺の各中央に、それぞれ第1の溝部および第2の溝部を有し、
前記筐体は開口部を備えた箱部と、前記開口部を覆う蓋部とを有し、
前記箱部は、前記開口部が形成された面に対向する後方壁面に前記第1の溝部に嵌合する第1の突部および前記基板の端部を挟んで支持する第1のリブと、前記基板の基板面に対向する2面のそれぞれに穴部とを有し、
前記蓋部は、前記開口部と対向する蓋面に前記第2の溝部に嵌合する第2の突部および前記基板の他端部を挟んで支持する第2のリブおよび第3のリブと、外周部に前記箱部の前記穴部に嵌合して当該蓋部を前記箱部に固定するフックとを有し、
前記フックは、前記蓋部が前記箱部から抜ける方向に規定量移動するのを許容する傾斜面を有した車載用電子機器。 - 前記蓋部は、前記外周部に、前記箱部に設けられた係合突起に係合する開口領域が形成された規制部を有し、前記開口領域と、当該開口領域に係合した前記係合突起との間に設けられたクリアランスにより、前記蓋部が前記箱部から抜ける方向に移動する移動量を規制することを特徴とする請求項1記載の車載用電子機器。
- 前記フックは、可撓性を有し、前記箱部の内方向への撓みに伴って、前記傾斜面上を前記箱部の前記穴部の開口縁部が移動することを特徴とする請求項1記載の車載用電子機器。
- 前記第1のリブは前記基板の一方の面側に位置する第1のリブ片と、前記基板の他方の面側に位置する第2のリブ片とが、少なくとも前記箱部の後方壁面に固定されて形成され、
前記基板は、前記第1のリブ片と第2のリブ片との間隙に圧入され、当該圧入の圧入量は前記基板の前記第1の溝部と、前記箱部の前記第1の突部との嵌合によって規制されることを特徴とする請求項1記載の車載用電子機器。
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