JP6484082B2

JP6484082B2 - 固定構造

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Publication number: JP6484082B2
Application number: JP2015068020A
Authority: JP
Inventors: 俊彦冨士井; 武田　泰明; 泰明武田
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: US9821935B2; DE102016103611B4; DE102016103611A1; JP2016189371A; US20160295724A1

Description

本発明は、ケースとカバーとを固定する固定構造の技術に関する。

従来、回路基板等を内蔵した金属製ケースをカバーで覆って固定し、衝撃等から回路基板を保護する固定構造が知られている。

このような固定構造は、カバーに逆「Ｌ」字型の係合爪を設け、ケースの爪受部と係合させることで、ケースとカバーとを固定する。係合爪が爪受部と係合する際、係合爪を撓ませて反力を生じさせ、固定が緩むのを防止し、ケースとカバーとのガタつきを防いでいる。

例えば、特許文献１は、カバーの両側面に設けた係合爪をケースの爪受部と係合し、ケースとカバーとを固定する技術を開示する。

特開２０１０−５２７１５号公報

しかし、逆「Ｌ」字型の係合爪を用いた場合、係合爪を撓ませると、係合爪の根元部分に圧力が集中し、係合爪が折れる恐れがあった。係合爪が折れると、ケースとカバーとの固定が緩み、ガタつきが発生する要因となる。

本発明は、かかる課題に鑑み、係合爪を撓ませても容易に折れることなく、ケースとカバーとを強固に固定する技術の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、開口面を有するケースと、前記開口面を第１側から覆うカバーとを固定する固定構造であって、前記カバーに設けられた係合爪と、前記ケースの前記開口面に略直交する面に設けられ、前記係合爪と係合する爪受片と、を備え、前記係合爪は、前記第１側とは逆の第２側の端部が前記カバーに固定され、前記開口面に対して略直交して延びる第１爪部と、前記第２側の端部が前記カバーに固定されない開放端となり、前記第１爪部と略平行に延びる第２爪部と、前記第１及び前記第２爪部の双方の前記第１側の端部を接続する接続部と、を備え、前記係合爪と前記爪受片との係合状態において、前記係合爪は弾性変形し、前記開放端の近傍が前記爪受片を前記第１側に付勢し、前記カバーは、前記開口面を覆う主面に対して略直交する側面に凹部を備え、前記第１爪部の前記第２側の端部は、前記凹部の内側の前記第２側に固定され、前記接続部は、前記主面に対して前記第２側に配置される。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の固定構造において、前記係合爪は開口を有し、前記係合爪と前記爪受片との係合状態において、前記係合爪は弾性変形し、前記開放端の近傍の前記開口の内側が前記爪受片を前記第１側に付勢する。

また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の固定構造において、前記係合爪は、前記接続部が前記第１側から押圧されることにより、弾性変形する。

また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の固定構造において、前記カバー及び前記係合爪は、合成樹脂材料を用いて一体的に形成される。

また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の固定構造において、前記ケースは、金属材料で形成される。

請求項１ないし５の発明によれば、係合爪は、第１爪部と第２爪部と接続部とを有するため、全体として弾性変形が容易となる。そして、係合爪の弾性変形により、ケースとカバーとを強固に固定できる。また、第１爪部の第２側の端部は凹部の内側の第２側に固定されるため、第２爪部を短く形成でき、係止爪を爪受片に容易に係合できる。また、接続部が主面の外側へ突出しないため、主面に衝撃が加わった場合であっても接続部が押圧されることがなく、係止爪が爪受片から外れることがない。

また、特に請求項２の発明によれば、係合爪の弾性変形により、係合爪と爪受片との係合状態において開口の内側が爪受片を第１側に付勢するため、ケースとカバーとを強固に固定できる。

また、特に請求項３の発明によれば、係合爪は接続部が第１側から押圧されることにより弾性変形するので、係止爪を爪受片に容易に係合できる。

また、特に請求項４の発明によれば、カバー及び係合爪は合成樹脂材料を用いて一体的に形成されるため、係合爪をカバーに固定しながら、係合爪を容易に弾性変形させることができる。

また、特に請求項５の発明によれば、個体差により金属材料のケースと合成樹脂材料のカバーとの間に隙間が生じても、係合爪の弾性変形によりケースとカバーとを強固に固定できる。

図１は、本実施の形態に係る固定構造の概要を示す分解斜視図である。図２は、係合爪の構成を示す斜視図である。図３は、係合爪が爪受片に係合する様子を示す断面図である。図４は、係合爪が爪受片に係合する様子を示す断面図である。図５は、係合爪が爪受片に係合する様子を示す断面図である。図６は、係合爪の他の例を示す断面図である。図７は、係合爪の他の例を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。

＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．概要＞
図１は、ケース１とカバー２とを固定する固定構造の概要を示す分解斜視図である。ケース１とカバー２とは互いに固定され、回路基板１４を内蔵した筐体３を構成する。筐体３は、コネクタ開口部ＣＡからコネクタで制御対象と接続され、電子制御装置として機能する。筐体３は、自動車等の車両内部にブラケットＢＲ等で固定され、パワーステアリングやエアバッグ、内燃機関の燃料噴射弁等を制御する。

なお、以下の説明において、図１に示す三次元直交座標系に基づき、方向及び向きを示す。直交座標系は、筐体３（ケース１及びカバー２）に相対的に固定される。Ｘ方向は筐体３の奥側（筐体３の外側からコネクタ開口部に向かう側）、Ｙ方向は筐体３の左側（コネクタ開口部ＣＡに向かって左側）、Ｚ方向は筐体３の上側を示す。以下の説明において、前後、左右、及び、上下と述べた場合、図１の例による。

ケース１は、開口面を有する箱形の金属製ダイカストである。金属材料はアルミダイカストが好ましい。例えば、ＡＤＣ１２である。アルミダイカストは、被削性、鋳造性、流通性、及び入手の容易性に優れるからである。

ケース１は、略矩形状の底面ＢＡ、底面ＢＡから略直交した２つの側面ＳＡ１（開口面に略直交する面）と奥面ＲＡ１、及びブラケットＢＲを備える。ケース１は、底面ＢＡから段状に形成された段状部１２に電子部品１３を搭載した回路基板１４を内蔵して保護する。なお、回路基板１４を金属製のケース１と近接させることで、回路基板１４の発した熱をケース１を介して放熱できる。また、ケース１内側四隅に形成されたネジ穴１５を用いて別途回路基板を固定することで、広い開口面を利用して電子部品や回路基板を容易に処置できる。

奥面ＲＡ１の反対側の面は、コネクタ開口部ＣＡとなる。コネクタ開口部ＣＡには、制御対象との入出力部となるコネクタ（図示せず）が設置される。

ケース１は、２つの側面ＳＡ１の各々に爪受片１１を２片ずつ備える。爪受片１１は、側面ＳＡ１から外側に突出して形成され、上面は側面ＳＡ１側から斜め下方へ斜線形状となり、下面は平面（底面ＢＡと平行）に形成される。

カバー２は、ケース１の開口面を閉塞するよう略矩形状をなし、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂により形成される。カバー２は、ケース１の開口面を上方（Ｚ方向・第１側）から覆う上面ＵＡ（主面）と、上面ＵＡの外周部からケース１の側面ＳＡ１及び奥面ＲＡ１側に延出する側面ＳＡ２及び奥面ＲＡ２を備える。奥面ＲＡ２の反対側の面は、コネクタ開口部ＣＡとなる。

なお、以下の図面につき、各構成を認識可能とするため、各構成の縮尺を適宜変更して示す場合がある。

＜１−２．構成＞
図２は、カバー２に設けられた係合爪２１の構成を示す斜視図である。係合爪２１は、カバー２の両側面ＳＡ２に２片ずつ一体的に設けられ、ケース１の爪受片１１と係合して付勢力を発生し、ケース１とカバー２とを強固に固定する。すなわち、係合爪２１と爪受片１１との係合状態において、係合爪２１は弾性変形し、係合爪２１の先端となる開放端の近傍が爪受片１１を上側（＋Ｚ側・第１側）に付勢する。係合爪２１は、第一爪部２１ａ、第二爪部２１ｂ、接続部２１ｃ、及び連結部２１ｄを備える。なお、係合爪２１は、第一爪部２１ａ、第二爪部２１ｂ、及び接続部２１ｃを２片ずつ備える。

第一爪部２１ａは、下側端部（−Ｚ側・第２側）がカバー２に固定され、ケース１の開口面に対し、略直交（＋Ｚ側）して延伸して形成される。

第二爪部２１ｂは、下側端部（−Ｚ側・第２側）がカバー２に固定されない開放端となり、第一爪部２１ａと略平行に延伸して形成される。

接続部２１ｃは、第一爪部２１ａと第二爪部２１ｂとの上側端部（＋Ｚ側）を接続するよう形成される。接続部２１ｃの上面は平面であり、かかる上面が押圧者により押圧される。また、接続部２１ｃは、上面ＵＡ（主面）よりも下側（−Ｚ側・第２側）に配置される。すなわち、係合爪２１は、上面ＵＡよりも上側（＋Ｚ側）に突き出ることがない。

連結部２１ｄは、２片の第二爪部２１ｂの開放端の近傍を連結する。２片の第一爪部２１ａ、第二爪部２１ｂ、並びに接続部２１ｃ、及び、連結部２１ｄが囲む内部は、開口２１ｅとなる。連結部２１ｄの第二爪部２１ｂ間の上面（＋Ｚ側の面）は、開口２１ｅの内側２１ｆとなる。開口２１ｅの内側２１ｆが爪受片１１の底面と係合する（引っ掛かる）ことで、係合爪２１と爪受片１１とが係合する。係合爪２１と爪受片１１との係合状態において、係合爪２１は弾性変形し、その反力で開口２１ｅの内側２１ｆが爪受片１１を上側（＋Ｚ側・第１側）に付勢する。この付勢力により、ケース１とカバー２とが強固に固定される。なお、係合爪２１が弾性変形するのは、接続部２１ｃが上側（＋Ｚ側・第１側）から押圧者により押圧されるためである。

第一爪部２１ａ、第二爪部２１ｂ、及び接続部２１ｃの側面（Ｘ軸方向の面）形状（すなわち、係合爪２１の側面形状）は、各部の側面の略中心線Ｉで示すように、変形的な「コ」の字型である。係合爪２１を変形「コ」の字型とすることで、弾性変形する箇所を複数にでき、押圧された際に全体的に撓むことができる。すなわち、係合爪２１は、第一爪部２１ａと第二爪部２１ｂと接続部２１ｃとを有するため、全体として弾性変形が容易となる。これにより、係合爪２１を逆「Ｌ」字型の係合爪に比較して、折れ難く構成できる。

カバー２は、側面ＳＡ２に凹部２ａを備える。第一爪部２１ａの下側（−Ｚ側・第２側）の端部は、凹部２ａ内側の底面（−Ｚ側の面・第２側の面）に固定される。凹部２ａに第一爪部２１ａを設けることで、係合爪２１をカバー２の上面ＵＡより低く形成することができる。これにより、第一爪部２１ａを上面ＵＡより低く形成することで、上面ＵＡに物体が衝突した場合であっても、係合爪２１に物体が当接することがなく、係合爪２１が爪受片１１から外れることがない。また、凹部２ａに第一爪部２１ａを設けると、第二爪部２１ｂと爪受片１１との距離を短縮できる。このため、第二爪部２１ｂを長く形成する必要がなく、係合爪２１が爪受片１１から外れ難くできる。

次に、係合爪２１の各部の寸法を示す。ただし、以下の数値は一例であり、係合爪２１の寸法は各数値に限定されるものではない。

第一爪部２１ａの長さ（Ｚ軸方向）Ａは６．０［ｍｍ］である。係合爪２１の長さ（Ｚ軸方向）Ｂは１６［ｍｍ］である。係合爪２１の幅（Ｘ軸方向）Ｃは１４［ｍｍ］である。係合爪２１の厚さ（Ｙ軸方向）Ｄは１．２［ｍｍ］である。連結部２１ｄの長さ（Ｚ軸方向）Ｅは３．５［ｍｍ］である。接続部２１ｃの長さ（Ｙ軸方向）Ｆは４．０［ｍｍ］である。接続部２１ｃの幅（Ｘ軸方向）Ｇは３．５［ｍｍ］である。接続部２１ｃとカバー２の天面との間隔Ｈは４．０［ｍｍ］である。

＜１−３．係合＞
図３ないし図５は、係合爪２１が爪受片１１に係合する様子を時系列に示す。図３ないし図５、及びその他に示す断面図は、図２のＳ−Ｓ線矢視断面図に相当する。説明の便宜上、断面図に含まれない爪受片１１を点線で示す。

図３は、カバー２をケース１上に配置した状態を示す。この状態からケース１上に配置したカバー２を下（−Ｚ）方向に移動させ、カバー２をケース１に嵌合させる。この際、カバー２の側面と係合爪２１との間に爪受片１１が入るようにする。

図４は、カバー２がケース１に嵌合し、係合爪２１が爪受片１１に係合していない状態を示す。カバー２をケース１上に配置した状態からカバー２を下方向に移動させると、係合爪２１の第二爪部２１ｂの開放端が、ケース１の爪受片１１に当接する。さらに、カバー２を下方向に移動させると、係合爪２１（第一爪部２１ａ、第二爪部２１ｂ、及び接続部２１ｃ）が爪受片１１の形状に応じて弾性変形（撓む）する。すなわち、第一爪部２１ａがカバー２側（＋Ｙ側）に僅かに変形し、第二爪部２１ｂがケース１外側（−Ｙ側）に変形し、接続部２１ｃが上側（＋Ｚ側）に僅かに変形する。またこの状態は、係合爪２１の開放端近傍の開口２１ｅの内側２１ｆが、爪受片１１の底面１１ａ（爪受片１１の-Ｚ側の面）の僅か上（＋Ｚ側）に掛かる状態である。したがって、係合爪２１は、開口２１ｅの内側２１ｆが爪受片１１に掛かり、弾性変形した状態で静止している。この状態で、接続部２１ｃの上面を下方向に所定の押圧力Ｆ１で押圧すると、開口２１ｅの内側２１ｆが爪受片１１の下に押し下げられ、爪受片１１が係合爪２１の開口２１ｅ内に収まり、係合爪２１と爪受片１１とが係合する。

図５は、係合爪２１と爪受片１１とが係合した状態を示す。係合爪２１は僅かに下側に弾性変形しており、上側への弾性変形の反力を発生している。すなわち、第一爪部２１ａ及び接続部２１ｃはＹ方向かつＺ方向へケース１とカバー２と固定する付勢力Ｆ２を発生させ、第二爪部２１ｂはＺ方向へ付勢力Ｆ３を発生させている。このため、付勢力Ｆ３は、開口２１ｅの内側２１ｆが爪受片１１を上側（Ｚ方向）へ引き上げ、ケース１とカバー２と固定する付勢力となる。係合爪２１に付勢力Ｆ３が発生することにより、ケース１とカバー２とを強固に固定できる。

以上の通り、本発明の実施の形態は、ケース１に設けた変形「コ」の字型の係合爪２１を押圧して弾性変形させ、カバー２に設けた爪受片１１と係合するようにした。これにより、係合爪２１が弾性変形の反力による付勢力を生じ、ケース１とカバー２とを強固に固定できる。したがって、係合爪２１の付勢力により固定が緩むのが防止され、ケースとカバーとのガタつきを防ぐことができる。また、係合爪２１を変形「コ」の字型としたため、弾性変形する箇所を複数設けることができる。このため、係合爪２１は、従来の逆「Ｌ」字型の係合爪ように押圧力が根元に集中することがなく、容易に折れることがない。

＜２．変形例＞
以上、本発明の実施の形態を説明した。しかし、本発明は上記実施の形態に限定されることはない。本発明は変形可能である。以下、変形例を示す。なお、上記及び下記の実施の形態は、適宜組み合わせ可能である。

上記実施の形態において、係合爪２１を爪受片１１に係合するために接続部２１ｃを押圧すると説明した。接続部２１ｃの押圧すべき個所に、突起部を設けてもよい。図６は、接続部２１ｃの上面２１ｔｆに設けられた突起部２１ｇを示す。突起部２１ｇの高さＪは、０．５［ｍｍ］から１．０［ｍｍ］である。接続部２１ｃの上面２１ｔｆに突起部２１ｇを設けることで、接続部２１ｃの押圧者が押圧すべき個所を視認でき、かつ触感で感知できる。これにより、係合爪２１を爪受片１１に係合するために、係合爪２１の接続部２１ｃを押圧すべき個所が押圧者に明確になり、押圧すべき個所を容易に押圧することができる。

また、上記実施の形態における接続部２１ｃを曲型形状、例えば略半円形状にしてもよい。図７は、略半円形状にした接続部２１ｈを示す。接続部２１ｈは、第一爪部２１ａと第二爪部２１ｂとを接続し、押圧者により押圧される。この場合、係合爪２１は、変形的な「Ｕ」字型となる。

また、上記実施の形態では、係合爪２１は開口２１ｅを有するとした。しかし、開口２１ｅに代えて爪受片１１に係合する鉤状形体を有してもよい。要するに、係合爪２１は爪受片１１に係合する形状を有すればよい。

また、上記実施の形態では、係合爪２１に設けた開口２１ｅが、ケース１に設けた爪受片１１に係合するとした。しかし、係合爪２１に爪受片を設け、ケース１に開口を設けてもよい。係合爪２１と爪受片１１との形状に関わりなく、係合爪２１の弾性変形した反力で、ケース１とカバー２とを固定できればよい。

また、上記実施の形態では、カバー２の材料はＰＰ（ポリプロピレン）であるとした。しかし、カバー２の材料は他の材料でもよい。例えば、プラスチックでもよい。ナイロンでもよい。ただし、熱可塑性樹脂が好ましい。すなわち押圧されて弾性変形し、付勢力を生じる可撓性ある材料であればよい。

１ケース
２カバー
３筐体
１１爪受片
２１係合爪
２１ａ第一爪部
２１ｂ第二爪部
２１ｃ接続部
２１ｄ連結部

Claims

開口面を有するケースと、前記開口面を第１側から覆うカバーとを固定する固定構造であって、
前記カバーに設けられた係合爪と、
前記ケースの前記開口面に略直交する面に設けられ、前記係合爪と係合する爪受片と、を備え、
前記係合爪は、
前記第１側とは逆の第２側の端部が前記カバーに固定され、前記開口面に対して略直交して延びる第１爪部と、
前記第２側の端部が前記カバーに固定されない開放端となり、前記第１爪部と略平行に延びる第２爪部と、
前記第１及び前記第２爪部の双方の前記第１側の端部を接続する接続部と、
を備え、
前記係合爪と前記爪受片との係合状態において、前記係合爪は弾性変形し、前記開放端の近傍が前記爪受片を前記第１側に付勢し、
前記カバーは、前記開口面を覆う主面に対して略直交する側面に凹部を備え、
前記第１爪部の前記第２側の端部は、前記凹部の内側の前記第２側に固定され、
前記接続部は、前記主面に対して前記第２側に配置される、
ことを特徴とする固定構造。
請求項１に記載の固定構造において、
前記係合爪は開口を有し、
前記係合爪と前記爪受片との係合状態において、前記係合爪は弾性変形し、前記開放端の近傍の前記開口の内側が前記爪受片を前記第１側に付勢することを特徴とする固定構造。
請求項１または２に記載の固定構造において、
前記係合爪は、前記接続部が前記第１側から押圧されることにより、弾性変形することを特徴とする固定構造。
請求項１ないし３のいずれかに記載の固定構造において、
前記カバー及び前記係合爪は、合成樹脂材料を用いて一体的に形成されることを特徴とする固定構造。
請求項１ないし４のいずれかに記載の固定構造において、
前記ケースは、金属材料で形成されることを特徴とする固定構造。