JP7205848B2 - 基板収納用のケーシング - Google Patents

Description

この発明は、たとえば各種センサの信号処理用などの基板をコンパクトにまとめて収納し、一体に組み立てることができる基板収納用のケーシングに関する。

出願人は、振動センサの信号処理用の複数枚の基板をコンパクトに収納するケーシングを先きに提案した（特許文献１）。

従来のケーシングは、短い円筒状の単位ユニット内に基板を個別に収納し、必要に応じて、任意個数の単位ユニットを上下に軸方向に連結して構成されている。なお、各単位ユニットの上端部、下端部には、それぞれ雌形、雄形のリング状の嵌合部が上向き、下向きに形成されている。また、雄形の嵌合部の外面には、係合突部が形成され、雌形の嵌合部の内面には、軸方向の係合溝が形成され、係合溝の先端は、直角方向に屈曲している。そこで、各単位ユニットは、係合突部を他の単位ユニットの係合溝に進入させながら互いの嵌合部を嵌合させ、係合溝の屈曲方向に所定角度だけ相対回転させることにより、他の単位ユニットの上方に連結することができる。ただし、各単位ユニット内の基板には、上向き、下向きのコネクタが搭載されており、上方、下方に隣接する他の単位ユニット内の基板のコネクタと接続することができる。

このようなケーシングは、単位ユニットを積み重ねて一体に組み立てるから、基板の収納効率がよく、高度の機能をコンパクトにまとめることができる上、単位ユニットの連結個数を選択することにより、全体構成を任意に変更して多様な仕様にフレキシブルに対応することができる。

特開２０１７－２０７４６５号公報

かかる従来技術によるときは、各単位ユニットは、互いに連結するに際して所定角度だけ相対回転させる必要があるから、円筒状の形状に限定されてしまい、連結後の全体形状を円柱状以外の形状にすることが実質的に不可能であるという問題があった。また、係合突部、係合溝の係合に依存する各単位ユニットの連結強度が不安定になりがちであるという問題もあった。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、共通のねじ部材を介してベース部材、収納部材、蓋部材を一括して固定することによって、従来のケーシングの特長を減損することなく、円柱状や多角柱状などの任意の全体形状を容易に実現することができる上、構成部材の連結強度が不安定になるおそれが全くない基板収納用のケーシングを提供することにある。

かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、浅皿状のベース部材と、基板を収納する枠状の収納部材と、浅皿状の蓋部材とを下から上に順に連結するとともに共通のねじ部材を介して一括して締め付けて固定してなり、収納部材、蓋部材は、それぞれ下向きの連結用の薄肉の嵌合部を形成し、収納部材は、基板の外周部を保持する板状の水平リブを内周面に沿って内向きに形成し、水平リブの上方内周面、下方内周面には、それぞれ基板を水平方向に位置決めする四角柱状の垂直リブ、下方に隣接する他の収納部材内の基板を押圧する四角柱状の垂直リブを形成し、ねじ部材は、ベース部材、収納部材、蓋部材にそれぞれ設けるねじ部材用の透孔を上下に貫通させるボルトとナットとを組み合わせ、電子回路を搭載する基板を収納部材に隠蔽するように保持して一体に組み立てることをその要旨とする。

なお、水平リブの上方内周面の垂直リブは、基板の厚さ相当に形成してもよく、水平リブの下方内周面の垂直リブは、収納部材の下端にまで垂下してもよい。

また、少なくとも１個の収納部材には、基板上の収納部品に外部からアクセス可能な開口部を形成することができ、基板収納用のケーシングには、基板を収納しない補助部材を混在させることができる。

かかる発明の構成によるときは、収納部材は、互いに連結する際に相対回転させる必要がなく、互いに軸方向に連結することができる上、円筒状、楕円筒状、任意の多角筒状などに形成することができ、連結後の全体形状として、円柱状や楕円柱状、任意の多角柱状などを容易に実現することができる。また、ベース部材、収納部材、蓋部材は、共通のねじ部材を介して一括固定されているから、それぞれの連結強度が不安定になるおそれがない。なお、ねじ部材は、たとえば多角筒状の収納部材の各角部に配置して全体を上下に貫通させるのがよく、円筒状や楕円筒状の収納部材の場合は、周方向に３～４本以上を周方向に等配するか、軸対称に配置するのがよい。

収納部材内において、基板は、収納部材の内周面に形成する水平リブを介して外周部を保持することができる。なお、水平リブは、収納部材の内周面の全周に亘って連続させてもよく、基板の保持が不安定にならない限り、適当に断続させてもよい。

水平リブの上方内周面に形成する垂直リブは、水平リブ上の基板を水平方向に適切に位置決めする。ただし、水平リブ上の垂直リブは、必ずしも上向きに長いことを必要とせず、少なくとも基板の厚さ相当の長さがあればよい。

水平リブの下方内周面に形成する垂直リブは、下方に隣接する他の収納部材の水平リブ上の基板の外周部を押圧し、収納部材内の基板を固定する。そこで、水平リブの下方の垂直リブは、水平リブと同一高さに収納部材内に内向きに突出させるとともに、収納部材に形成する連結用の嵌合部の下端にまで垂下させるのがよい。

収納部材は、開口部を設けることにより、たとえばＤＣコネクタやＵＳＢジャックなどの基板上の収納部品に対し、開口部を介して外部から容易にアクセスすることができる。なお、このような開口部は、収納部材の周縁の特定位置において、たとえば上向きの切欠きとして形成することができ、開口部付きの収納部材の上方には、下向きの開口部を形成する別の収納部材を隣接させることにより、両者の開口部を合体して大きな開口面積を実現することができる。

基板を収納しない補助部材を収納部材に混在させることにより、連結後の全体高さを調整したり、基板上に大形の部品を搭載するためのスペースを確保したりすることができる。

全体構成斜視図 中央縦模式断面図 各部材の構成説明図（１） 各部材の構成説明図（２） 各部材の構成説明図（３） 各部材の構成説明図（４） 図１のＸ－Ｘ線矢視相当模式断面図

以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。

基板収納用のケーシングは、ベース部材２１、収納部材１１、１１、１３、１４、１５、１５、蓋部材２２を主要部材としてなる（図１、図２）。

ベース部材２１の上方には、収納部材１１、１１、補助部材１２、上向きの開口部１３ａ付きの収納部材１３、下向きの開口部１５ａ付きの収納部材１５、上向きの開口部１４ａ付きの大形の収納部材１４、別の収納部材１５、蓋部材２２がこの順に下から上に軸方向に積み重ねて連結されている。なお、ベース部材２１、収納部材１１、１１、補助部材１２、収納部材１３の相互間には、それぞれパッキン１６が介装されている。

各収納部材１１、１３、１４、１５には、それぞれ基板３１が収納されている。また、収納部材１３、１４の基板３１、３１上には、それぞれ前部の開口部１３ａ、１４ａを介して外部からアクセスする収納部品としてのＵＳＢジャック４１、ＤＣコネクタ４２が搭載されている。なお、図１、図２には、ＵＳＢジャック４１、ＤＣコネクタ４２に組み合わせる外部のＵＳＢメモリ４１ａ、ＤＣプラグ４２ａが併せて図示されている。補助部材１２には、基板３１が収納されておらず、収納部材１４には、小さな補助基板４３が併せて収納されている。また、ベース部材２１から蓋部材２２に至る全部材は、長尺のボルトとナットとを組み合わせる共通のねじ部材５１、５１…を介して一括して固定されている。ただし、各ねじ部材５１は、上下いずれの方向にも装着することができ、ベース部材２１の下面、蓋部材２２の上面に突出するボルトの先端部分は、たとえばケーシングの固定用ブラケットの取付用などに利用可能である。

基板３１は、収納部材１１、１３、１４、１５に収納可能な略方形の規定サイズに仕上げられている（図２、図３）。ただし、図３（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ斜め上側、下側から見た斜視図であり、図３（Ｃ）は、同図（Ａ）のＹ－Ｙ線矢視相当断面図である。

各基板３１には、図示しない個別の電子回路が搭載されている。また、基板３１上には、多極のコネクタ３２、３２が後部に搭載されるとともに、スペーサ３３、３３が前部の両隅部に配設されている。各コネクタ３２は、互いに適合する上向きのソケット部、下向きのプラグ部を基板３１の上面側、下面側に有し、基板３１上の電子回路と電気的に接続するとともに、上下に隣接する他の基板３１上のコネクタ３２と連結することができる。一方、各スペーサ３３は、上下に連結するコネクタ３２、３２の連結高さ相当の長さの六角柱状の本体部の両端に互いに適合する雌ねじ部、雄ねじ部を形成し、雄ねじ部を基板３１の透孔３１ａに下向きに差し込むことにより基板３１上に配置されている。基板３１、３１…は、それぞれのコネクタ３２、３２を上下に連結するとともに、雌ねじ部、雄ねじ部を介してそれぞれのスペーサ３３、３３を上下に連結することにより、ケーシングの外部において上下にコンパクトに積み重ねることができる。

収納部材１１は、上下開放の短い四角筒状、すなわち略方形の枠状に形成されている（図４）。ただし、図４（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ平面図、底面図であり、同図（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ斜め上側、下側から見た斜視図である。

収納部材１１の内周面には、水平リブ１１ｂが形成されている。水平リブ１１ｂは、収納部材１１の前部の一辺側に切欠き１１ｂ1 が形成され、他の三辺側が連続している。水平リブ１１ｂの上方内周面には、基板３１の厚さ相当の短い垂直リブ１１ｃ、１１ｃ…が形成されており、水平リブ１１ｂの下方内周面には、収納部材１１の下端にまで垂下する垂直リブ１１ｄ、１１ｄ…が形成されている。

収納部材１１の下端部には、外面側を帯状に切り欠くことにより、下向きの連結用の嵌合部１１ｅが全周に亘って形成されており、水平リブ１１ｂの上方内面側の四隅部には、四分円状の膨出部を介してねじ部材５１用の透孔１１ｆ、１１ｆ…が形成されている。なお、嵌合部１１ｅは、四隅部を内向きに四分円状に窪ませるとともに、下方に隣接する他の収納部材１１の上方から垂直リブ１１ｃ、１１ｃ…の上端に着地させるようにして嵌合可能に形成され、嵌合部１１ｅの下端外面側は、軽く小径に丸められている。

収納部材１１内の基板３１は、水平リブ１１ｂを介して外周部が保持されており（図２、図４（Ａ）の二点鎖線）、垂直リブ１１ｃ、１１ｃ…を介して水平方向に位置決めされている。なお、基板３１の四隅部は、水平リブ１１ｂの上方の四隅部の形状に合わせて略円弧状の凹形に切り欠かれている（図３（Ａ）、（Ｂ））。収納部材１１内の基板３１は、水平リブ１１ｂの切欠き１１ｂ1 の両側にスペーサ３３、３３を位置させるものとし（図４（Ａ）、（Ｂ））、水平リブ１１ｂ、嵌合部１１ｅは、切欠き１１ｂ1 の両側の隅部内面側がスペーサ３３、３３に対応するようにして略円弧状の凹形に切り欠かれている。

収納部材１３、１４、１５、補助部材１２の構成を図５に示す。ただし、図５（Ａ）、（Ｂ）は、収納部材１３の異なる方向の斜め上側から見た斜視図であり、同図（Ｃ）～（Ｅ）は、それぞれ収納部材１４、１５、補助部材１２の斜視図である。

収納部材１３、１４、１５、補助部材１２の基本構成は、収納部材１１と同一である。そこで、図５において、収納部材１１の部位１１ｘ（ｘ＝ｂ、ｃ…ｅ）に対応する収納部材１３、１４、１５、補助部材１２の各部位は、それぞれ符号１３ｘ、１４ｘ、１５ｘ、１２ｘ（ｘ＝ｂ、ｃ…ｅ）を付して、その説明を省略する。

収納部材１３は、水平リブ１３ｂの前部の切欠き１３ｂ1 に対応するようにして上向きの開口部１３ａが形成されている（図５（Ａ）、（Ｂ））。同様に、収納部材１４は、水平リブ１４ｂの前部の切欠き１４ｂ1 に対応するようにして、上向きの開口部１４ａが形成されている（図５（Ｃ））。また、収納部材１５は、水平リブ１５ｂの前部の切欠き１５ｂ1 相当部分の下部を削除して、下向きの開口部１５ａが形成されている（図５（Ｄ））。一方、補助部材１２は、水平リブ１２ｂの上方内周面の垂直リブ１２ｃ、１２ｃ…が全部省略されている。なお、収納部材１３、１４、１５、補助部材１２の高さについては、後でまとめて言及する。

ベース部材２１、蓋部材２２、パッキン１６の構成を図６に示す。ただし、図６（Ａ）、（Ｂ）、同図（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれベース部材２１、蓋部材２２の斜め上側、下側から見た斜視図であり、同図（Ｅ）は、パッキン１６の斜視図である。

ベース部材２１は、収納部材１１の嵌合部１１ｅを嵌合可能な略方形の浅皿状に形成されている（図６（Ａ）、（Ｂ））。ベース部材２１の四隅部には、内向きの四分円状の膨出部を介してねじ部材５１用の透孔２１ｆ、２１ｆ…が形成され、ベース部材２１の下面側には、ねじ部材５１のナットを収納するために、六角形の座ぐり穴２１ｆ1 が各透孔２１ｆのまわりに形成されている。

蓋部材２２は、収納部材１１の嵌合部１１ｅに対応する下向きの連結用の嵌合部２２ｅを有する略方形の浅皿状に形成されている（図６（Ｃ）、（Ｄ））。蓋部材２２の四隅部には、ねじ部材５１用の透孔２２ｆ、２２ｆ…が形成されており、蓋部材２２の上面側には、ベース部材２１の座ぐり穴２１ｆ1 に対応する六角形の座ぐり穴２２ｆ1 が各透孔２２ｆのまわりに形成されている。また、蓋部材２２の内周面には、垂直リブ２２ｄ、２２ｄ…が形成されており、上面側には、エンボス模様の商標ロゴ２２ｇ、２２ｇが表示されている。

パッキン１６は、ベース部材２１、収納部材１１、補助部材１２の各上端面に適合する略方形の枠状に形成されている（図６（Ｅ））。パッキン１６の四隅部には、内向きの四分円状の膨出部を介してねじ部材５１用の透孔１６ｆ、１６ｆ…が形成されている。

ケーシング内において、基板３１、３１…は、各収納部材１１、１３、１４、１５を介して保持されるとともに（図２、図７）、それぞれのコネクタ３２、３２を介して上下に連結されている。ただし、補助部材１２内には、基板３１がないため、連結用の余分のコネクタ３２、３２が介装されており、収納部材１４内は、補助基板４３上のコネクタ３２、３２が連結用に利用されている。なお、図２、図７において、各基板３１、補助基板４３上のコネクタ３２、３２は、紙面の垂直方向に配置される２個のうちの１個のみが図示されている。

そこで、パッキン１６を介して積み重ねる収納部材１１、１１内の基板３１、３１の間隔が上下に連結するコネクタ３２、３２の連結高さに適合するように各収納部材１１の外部の高さｈo を定めると（図１）、開口部１３ａ、１５ａ付きの収納部材１３、１５の外部の高さｈ1 ＝ｈo ＋ｔ（ただし、ｔは、パッキン１６の厚さ）に設定することができる。また、開口部１４ａ付きの大形の収納部材１４の外部の高さｈ2 ＝２ｈ1 ＝２（ｈo ＋ｔ）に設定されており、補助部材１２の外部の高さｈ3 ＝ｈo －Ｔ（ただし、Ｔは、基板３１の厚さ）に設定されている。

一方、各基板３１上のスペーサ３３、３３は、それぞれの雌ねじ部、雄ねじ部を介して上下に隣接する他の基板３１上のスペーサ３３、３３と連結することができる（図２、図７）。ただし、補助部材１２、収納部材１４内では、それぞれ連結用の余分のスペーサ３３、３３が介装されており、収納部材１４内の余分のスペーサ３３、３３は、上方に隣接する収納部材１５内の基板３１上のスペーサ３３、３３と連結されていない。ただし、スペーサ３３、３３…は、ケーシング内において、必ずしも必要でなく、全部省略してもよい。各基板３１は、各収納部材１１、１３、１４、１５の水平リブ１１ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ上に安定に保持されているからである。なお、図２、図７において、各基板３１上のスペーサ３３、３３は、紙面の垂直方向に配置される２本のうちの１本のみが図示されている。

以上の説明において、ケーシングの全体形状は、図示の四角柱状に代えて、円柱状、楕円柱状、四角柱状以外の任意の多角柱状などに形成することができる。また、収納部材１１、１３、１４、１５、補助部材１２は、それぞれ任意の数を任意の順に組み合わせることができる。ただし、下向きの開口部１５ａ付きの収納部材１５は、上向きの開口部１３ａ、１４ａ付きの収納部材１３、１４の各上方に組み合わせるものとする。なお、これらのいずれの場合においても、収納部材１１は、１個以上の任意の必要個数を設けるものとする。

この発明は、各種センサの信号処理用を含む任意の用途に使用する小形の基板をコンパクトに収納して一体に組み立てるために、広く好適に適用することができる。

１１、１３、１４、１５…収納部材
１３ａ、１４ａ、１５ａ…開口部
１１ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ…水平リブ
１１ｃ、１３ｃ、１４ｃ、１５ｃ…垂直リブ
１１ｄ、１３ｄ、１４ｄ、１５ｄ…垂直リブ
１１ｅ、１３ｅ、１４ｅ、１５ｅ…嵌合部
１２…補助部材
１２ｅ…嵌合部
２１…ベース部材
２２…蓋部材
２２ｅ…嵌合部
３１…基板
５１…ねじ部材

特許出願人 株式会社 リニア・サーキット

Claims (5)

1. 浅皿状のベース部材と、基板を収納する枠状の収納部材と、浅皿状の蓋部材とを下から上に順に連結するとともに共通のねじ部材を介して一括して締め付けて固定してなり、前記収納部材、蓋部材は、それぞれ下向きの連結用の薄肉の嵌合部を形成し、前記収納部材は、基板の外周部を保持する板状の水平リブを内周面に沿って内向きに形成し、前記水平リブの上方内周面、下方内周面には、それぞれ基板を水平方向に位置決めする四角柱状の垂直リブ、下方に隣接する他の収納部材内の基板を押圧する四角柱状の垂直リブを形成し、前記ねじ部材は、前記ベース部材、収納部材、蓋部材にそれぞれ設ける前記ねじ部材用の透孔を上下に貫通させるボルトとナットとを組み合わせ、電子回路を搭載する基板を前記収納部材に隠蔽するように保持して一体に組み立てることを特徴とする基板収納用のケーシング。
2. 前記水平リブの上方内周面の垂直リブは、基板の厚さ相当に形成することを特徴とする請求項１記載の基板収納用のケーシング。
3. 前記水平リブの下方内周面の垂直リブは、前記収納部材の下端にまで垂下することを特徴とする請求項１または請求項２記載の基板収納用のケーシング。
4. 少なくとも１個の前記収納部材には、基板上の収納部品に外部からアクセス可能な開口部を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載の基板収納用のケーシング。
5. 前記基板収納用のケーシングには、基板を収納しない補助部材を混在させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載の基板収納用のケーシング。

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