JP6469229B2 - シャーシと基板の組付け構造及び電子機器 - Google Patents

Description

この発明は、シャーシと、当該シャーシにより保持される基板との組付け構造に関するものである。

電子機器の内部には、各種電子部品が実装された基板と、当該基板を決められた位置で保持するシャーシ等が設けられている。従来、基板は、ねじ止めによりシャーシに固定されていた。例えば、特許文献１に記載の構成では、板金フレームの一部を切り起こして折り曲げることによって、プリント基板取付部を形成している。このプリント基板取付部には、雌ねじ孔が形成されており、プリント基板に形成されたねじ挿通孔に通した固定ねじを雌ねじ孔にねじ付けることで、プリント基板をプリント基板取付部に固定していた。

特開２００６―１９６７７３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のようなねじ止めによる固定は、ねじ等の必要な部品点数を増やすものであり、また、工具を用いるねじ締め作業を必要とするものであるため、組付け作業を煩雑化させる要因となっていた。
更に、プリント基板取付部に固定されたプリント基板は、プリント基板取付部における雌ねじ孔が形成されている面と面接触した状態となっている。プリント基板の面内で、プリント基板取付部と接触する領域は、電子部品、回路等が配置できないデッドスペースとなるので、面接触する領域はできるだけ狭くするのが好ましい。しかし、プリント基板取付部における雌ねじ孔が形成されている面の強度を確保するためには、当該面を一定以上の面積とする必要があるので、デッドスペースを減らすことは難しかった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、組付けを容易にし、基板のデッドスペースを減らすことのできる、シャーシと基板の組付け構造を得ることを目的とする。

この発明に係るシャーシと基板の組付け構造は、面内方向に沿って縁部から突出する凸部を有する基板と、基板と面同士が対向する腕片と、先端を自由端として腕片から基板に向けて折り曲げられ、凸部の突出方向に弾性変形可能な弾性片と、弾性片に形成されて凸部が挿入される凹部とを有するシャーシとを備えることを特徴とするものである。

この発明によれば、シャーシと基板の組付けを容易にし、基板のデッドスペースを減らすことができる。

この発明の実施の形態１に係るシャーシと基板の組付け構造を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係るシャーシと基板の組付け構造を示す分解斜視図である。 基板の一部を拡大して示す平面図である。 シャーシの一部を拡大して示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係るシャーシと基板の組付け構造を備えた電子機器の斜視図である。 図１の一部を拡大して示す図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るシャーシと基板の組付け構造を示す斜視図である。基板１には、その表面の縁部にコネクタ２が複数個実装されている。なお、図示したコネクタ２以外にも、各種電子部品が、基板１の表面に実装される。基板１の表面側には、シャーシ３が、基板１の裏面側には、シャーシ４が配置された状態で、シャーシ３，４と基板１とが組み付けられている。また、コネクタ２を介して基板１とシャーシ３との間には、クッション５が挟まれている。

図２は、この発明の実施の形態１に係るシャーシと基板の組付け構造を示す分解斜視図である。
基板１は、コネクタ２に不図示の対応するコネクタを挿入する際の方向であるコネクタ挿入方向Ａと略平行な縁部１０に、凸部１１を有する。ここで、図３に、凸部１１付近を拡大した平面図を示す。コネクタ２付近に設けられた凸部１１は、基板１の面内方向に沿って縁部１０から突出している。
また、基板１は、適宜の位置に孔１２を複数個有する。一部の孔１２の隣には、位置決め孔１３が形成されている。

シャーシ３は、基板１の表面に面を対向させて基板１の表面と略平行に伸びる腕片３０を、有する。腕片３０は、複数個のコネクタ２が並ぶ範囲に亘って伸びている。腕片３０の長手方向の一端には、基板１に向かって折り曲げられて先端が自由端となった弾性片３１が、継ぎ目無く腕片３０と一体で連続的に形成されている。ここで、図４に、弾性片３１付近を拡大した斜視図を示す。腕片３０から折り曲げられた弾性片３１の先端付近には、孔３１ａが形成されている。また弾性片３１の先端付近は、途中で折り曲げられて、その先端に近づくほど外部に向けて広がった傾斜片３１ｂとなっている。孔３１ａは、上記先端付近に形成された折り曲げ位置から見て、傾斜片３１ｂとは反対側に形成されている。傾斜片３１ｂは、後述の組み付け時、弾性片３１をスムーズに弾性変形させて、作業性を向上させる誘い形状となっている。
また、シャーシ３は、基板１のそれぞれの孔１２と対応する位置に、孔３２を有する。一部の孔３２の隣には、位置決め孔１３に対応する位置に、位置決め孔３３が形成されている。

シャーシ４は、基板１の裏面に向けて切り起こされた複数個の基板取付部４０を有する。基板取付部４０には、それぞれねじ孔４０ａが形成されている。各ねじ孔４０ａは、内周面に雌ねじを有し、基板１の各孔１２と対応する位置に形成されている。一部の基板取付部４０では、ねじ孔４０ａの隣に基板１の裏面に向けて突き出した形状の位置決め突起４０ｂが設けられており、この位置決め突起４０ｂは、位置決め孔１３，３３と対応する位置に設けられる。シャーシ３，４は、板金を適宜加工して作られる。
クッション５は、弾性のある材料を用いて構成され、基板１に実装されたコネクタ２を介して、基板１と腕片３０との間に挟まれる。

次に、シャーシ３，４と基板１を組み付ける際の手順の一例について説明する。
まず、シャーシ４に対し、基板１の位置を合わせる。このとき、シャーシ４の位置決め突起４０ｂを、基板１の位置決め孔１３に挿入することで、基板１の位置を合わせ、基板１がその面内方向で移動するのを規制する。また、基板１が紙面下方向に移動するのは、基板取付部４０により規制される。
続いて、クッション５をシャーシ３の腕片３０に貼り付ける。なお、クッション５をコネクタ２に貼り付けてもよい。

続いて、クッション５が貼り付けられたシャーシ３を、基板１を覆うように基板１の表面側から組み付ける。このとき、基板１の位置決め孔１３から突出しているシャーシ４の位置決め突起４０ｂに位置決め孔３３の位置を合わせながら組み付けていくと、まず弾性片３１の傾斜片３１ｂが基板１の凸部１１に接触し、弾性片３１が凸部１１の突出方向に弾性変形し始める。弾性片３１が弾性変形した状態で更にシャーシ３を基板１に近づけていくと、弾性片３１の弾性力により最終的に孔３１ａに凸部１１が挿入される。このように、従来はねじ止めを用いて行っていた図１中の隅部Ｃでのシャーシ３と基板１の組付けを、スナップフィットにより行う。

その後、基板１とシャーシ３，４を、孔１２と孔３２とねじ孔４０ａとを用いて不図示のねじによりねじ固定する。
なお、基板１、シャーシ３，４等は、図５に示すような箱型シャーシ６の内部に納められた状態で、電子機器７を構成する。電子機器７は、例えばカーナビゲーション機器である。

上記では、コネクタ２の付近に、スナップフィットによる基板１とシャーシ３との結合点を設けたが、それ以外の位置にもシャーシ３から孔３１ａを有する弾性片３１を伸ばし、基板１の縁部に凸部１１を設けて、スナップフィットによる結合点を設けてもよい。また、弾性片３１と同様の弾性片をシャーシ４から基板１に向けて伸ばし、当該弾性片と基板１の縁部に追加的に設けた凸部１１とを用いて、基板１とシャーシ４をスナップフィットにより組み付けてもよい。スナップフィットによる結合点を設けることで、ねじ止めに代えて基板１とシャーシ３との組付を行うことができ、ねじ止め箇所を削減できる。

このように、組付け作業が容易なスナップフィットによりシャーシ３と基板１とを組み付けることで、組付け作業の煩雑化の要因となるねじ止め箇所を削減することができ、ねじ止めによる基板１のデッドスペースを減らすことができる。また分解時も、スナップフィットによる結合点は、弾性片３１を弾性変形させて凸部１１から孔３１ａを外すだけでよい。

図６は、図１の部分Ｐを拡大して示す図である。腕片３０とコネクタ２との間には、クッション５が挟まれた状態にあり、腕片３０及び腕片３０に連続的に形成されている弾性片３１は、クッション５の弾性力により紙面上方に押されている。また、コネクタ２及びコネクタ２が実装された基板１の凸部１１は、クッション５の弾性力により紙面下方に押されている。これにより、孔３１ａの下縁で、凸部１１と弾性片３１とが互いを反対方向に押し合って接触した状態となり、外部から振動が加わった際に基板１とシャーシ３ががたつくのが抑制されるので、異音抑制に効果的である。特に、外部からの振動が頻繁に加わる車載の電子機器で、上記のようなシャーシと基板の組付け構造を用いると、効果的である。腕片３０は、短冊状の形状のために紙面上下方向に変位しやすく、クッション５等の弾性部材を挟んだ場合は尚更変位しやすいが、孔３１ａが凸部１１に引っ掛かることで、こうした変位が抑えられる。

また、クッション５を、導電性を有するものとすれば、コネクタ２とシャーシ３の腕片３０とがクッション５を介して導通し、コネクタ２のグラウンドを確保することができる。クッション５の弾性により、クッション５はコネクタ２及び腕片３０に密着するので、確実なグラウンドを確保できる。導電性のクッション５は、例えば、弾性のある材料で作った基材の表面を導電性の材料で覆って作ることができる。または、導電性ゴムを用いて作ることもできる。導電性を有するクッション５と腕片３０との貼り付け、又は、導電性を有するクッション５とコネクタ２との貼り付けは、導電性の接着剤、導電性の両面テープ等を用いて行えばよい。

なお、上記では、孔３１ａを貫通孔としたが、窪み等の非貫通孔としてもよい。要は、凸部１１が挿入されて引っ掛かることができる凹部であればよい。
また、上記では、コネクタ２のグラウンドを確保するために、クッション５を導電性とし、コネクタ２とシャーシ３の腕片３０とで挟む場合を示した。しかしながら、クッション５を異音対策に特化させる場合は、クッション５を直接基板１と腕片３０とで挟むようにしてもよい。また、基板１にグラウンドパターンが設けてある場合は、当該グラウンドパターンの位置で、導電性のクッション５を直接基板１と腕片３０とで挟むようにしてもよい。

以上のように、この実施の形態１に係るシャーシと基板の組付け構造によれば、基板１に設けた凸部１１と、シャーシ３に設けた弾性片３１及び孔３１ａとを用いることで、基板１とシャーシ３とがスナップフィットにより組み付けられる。これにより、ねじ止め箇所を減らして組付けを容易にし、基板１のデッドスペースを減らすことができる。

また、腕片３０と基板１との間には、クッション５が挟まれていることとした。従って、基板１とシャーシ３ががたつくのが抑制されて、異音抑制につながる。

また、クッション５は、導電性を有することとした。従って、基板１とシャーシ３とを確実に導通させることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

以上のように、この発明に係るシャーシと基板の組付け構造は、シャーシと基板の組付けが容易となり、基板のデッドスペースを減らすことができるので、各種の電子機器を構成するシャーシと基板に適用するとよい。

１ 基板、２ コネクタ、３ シャーシ、４ シャーシ、５ クッション、６ 箱型シャーシ、７ 電子機器、１０ 縁部、１１ 凸部、１２ 孔、１３ 位置決め孔、３０ 腕片、３１ 弾性片、３１ａ 孔、３１ｂ 傾斜片、３２ 孔、３３ 位置決め孔、４０ 基板取付部、４０ａ ねじ孔、４０ｂ 位置決め突起。

Claims (4)

1. 面内方向に沿って縁部から突出する凸部を有する基板と、
   前記基板と面同士が対向する腕片と、先端を自由端として前記腕片から前記基板に向けて折り曲げられ、前記凸部の突出方向に弾性変形可能な弾性片と、前記弾性片に形成されて前記凸部が挿入される凹部とを有するシャーシとを備えることを特徴とするシャーシと基板の組付け構造。
2. 前記腕片と前記基板との間には、クッションが挟まれていることを特徴とする請求項１記載のシャーシと基板の組付け構造。
3. 前記クッションは、導電性を有することを特徴とする請求項２記載のシャーシと基板の組付け構造。
4. 請求項１記載のシャーシと基板の組付け構造を備えることを特徴とする電子機器。

Images