JP7238273B2 - electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品が実装された回路基板を備える電子装置に関する。 The present invention relates to an electronic device provided with a circuit board on which electronic components are mounted.
従来より、例えば車両に搭載される電子装置にあっては、複数の筐体部材を組み合わせてなる筐体の内部空間に回路基板を収容したものが供されている。この種の電子装置では、回路基板の取付け構造として、筐体部材に形成したボスを、回路基板の取付け用の孔に挿通して、そのボスの先端部を熱かしめすることが考えられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic device mounted on a vehicle, for example, has a circuit board housed in an internal space of a housing formed by combining a plurality of housing members. In this type of electronic device, as a mounting structure for the circuit board, it is conceivable that a boss formed in a housing member is inserted into a hole for mounting the circuit board, and the tip of the boss is thermally crimped.
上記した熱かしめにより、回路基板における板厚方向（ボスの挿通方向）へのがたつきは抑制される。しかしながら、ボスを挿通するための回路基板の孔と当該ボスのクリアランスが必要であることから、回路基板の平面方向のがたつきの発生は避けられない。このため、電子装置に外部から振動や衝撃が作用した際に、回路基板上の電子部品の損傷を助長する虞があり、又、ボスにせん断力が加わる等して損傷する虞がある。 The above-described heat crimping suppresses looseness in the board thickness direction (boss insertion direction) of the circuit board. However, since a clearance is required between the hole in the circuit board through which the boss is inserted and the boss, rattling in the planar direction of the circuit board is inevitable. Therefore, when the electronic device is subjected to external vibration or shock, damage to the electronic components on the circuit board may be accelerated, and shear force may be applied to the boss, causing damage.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路基板のがたつきを抑制しつつ、かしめ強度も向上させることができる電子装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic device capable of suppressing rattling of a circuit board and improving crimping strength.
請求項１記載の発明によれば、熱かしめ部（１７）により柱状部（１６）の軸方向への回路基板（３）のがたつきを抑制しつつ、リブ（２０，２３，５０）により回路基板の平面方向のがたつきを抑制することができる。また、これによれば、ボスを挿通するためのクリアランスが存する従来構成のものに比して、柱状部におけるリブを含めた外周長さと、柱状部の軸方向に垂直な断面積と、を夫々増大させることができ、せん断強度と引張強度とを同時に高めることができる。これにより、外部からの振動や衝撃によるボス（１５）の損傷や回路基板上の電子部品（３ｂ）の損傷を抑制することができる。
According to the first aspect of the invention, the ribs (20, 23, 50 ) are suppressed while the looseness of the circuit board (3) in the axial direction of the columnar portion (16) is suppressed by the heat crimping portion (17). ) can suppress rattling in the plane direction of the circuit board. In addition, according to this, compared to the conventional configuration in which there is a clearance for inserting the boss, the outer circumference length including the ribs in the columnar portion and the cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the columnar portion are each reduced. can be increased and the shear strength and tensile strength can be increased at the same time. As a result, damage to the boss (15) and damage to the electronic components (3b) on the circuit board due to external vibration and impact can be suppressed.
以下、本発明を具体化した複数の実施形態について、図面に基づき説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付す等して説明を省略する。 A plurality of embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each embodiment, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
＜第１実施形態＞
第１実施形態について図１～図４を参照しながら説明する。図１に示す電子装置１は、例えば車両に搭載される電子制御装置である。電子装置１において外郭をなす筐体２は、全体として薄型の矩形箱状をなしており、その内部に回路基板３を収容している。
<First embodiment>
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. An
回路基板３は、電気絶縁材料からなる基材に図示しない配線が形成された矩形板状のプリント基板の上に、図１に示すコネクタ３ａの他、制御ＩＣ、スイッチング素子、抵抗素子、コンデンサ等の電子部品３ｂが実装されており、前記配線と電子部品３ｂとで回路が形成されている。また、回路基板３の４隅部には、当該基板３の板厚方向に貫通する挿通孔５が夫々設けられている。挿通孔５は、円形に形成された取付け用の孔であり、図１では４つの挿通孔５のうち３つを図示している。
The
コネクタ３ａは、筐体２の開口部２ａから外部に露出するようになっており、図示しない外部装置からのケーブルが接続されて、当該外部装置と回路基板３上の回路とを電気的に中継する。以下では、図１の回路基板３においてコネクタ３ａ開口側を上方とし、その反対側を下方とする。また、図１において上下方向となる回路基板３の板厚方向をＺ方向とする。更に、回路基板３の平面方向において、当該基板３周辺部のうちの一辺部に沿う方向をＸ方向、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向とする。
The connector 3a is exposed to the outside from the opening 2a of the
筐体２は、これを構成する本体ケース１０とカバー１１とをＺ方向に組み合わせてなる２分割型のものであり、回路基板３とコネクタ３ａの基端側とを収容する内部空間を有する。
このうち、カバー１１は、回路基板３を上面側から覆う筐体部材であり、例えば金属材料としてのアルミ材から形成されている。カバー１１は、上壁部１１ａと周壁部１１ｂとを一体に有し、下方が開放された矩形箱状をなす。カバー１１の上壁部１１ａには、回路基板３におけるＸ方向の一端側に配されたコネクタ３ａに合わせて、その一端側でコネクタ３ａを露出させる前記開口部２ａが形成されている。また、上壁部１１ａには、開口部２ａからＸ方向の他端側へ離間した位置に、同Ｘ方向に延びＹ方向へ並ぶ複数の放熱フィン１２が配設されている。
The
Among them, the
本体ケース１０は、回路基板３が取付けられる筐体部材であり、例えば熱可塑性樹脂としてのＰＢＴ、あるいはＰＰＳから形成されている。本体ケース１０は、図１に示すように底の浅い箱状をなしており、底壁部１０ａとその周縁の枠部１０ｂとを一体に有する。本体ケース１０は、その枠部１０ｂとカバー１１の周壁部１１ｂとが合わさることで、カバー１１の開放面を閉塞する。
The
図１に示すように、本体ケース１０の４隅部には、回路基板３が取付けられる取付部１３（同図では４つの取付部１３のうち３つを図示）が夫々設けられている。これら取付部１３は、何れも回路基板３を支持する支持面部１４と、その支持面部１４に立設されたボス１５とを有する。支持面部１４及びボス１５と本体ケース１０とは、モールド成形により同じ熱可塑性樹脂で一体に形成されている。詳しくは後述するように、ボス１５は、回路基板３の挿通孔５に挿通された後に熱かしめされ（図２参照）、支持面部１４は、回路基板３を下面３ｄ側から支持するようになっている（図４（ａ）参照）。
なお、図示は省略するが、本体ケース１０には例えば、Ｙ方向の一端側と他側とに夫々外側へ張出す一対の固定部が設けられており、電子装置１は、車両に対し当該固定部で各々ねじ止めされて、底壁部１０ａが略水平となる向きで搭載される（底壁部１０ａが略鉛直となる向きでもよい）。
As shown in FIG. 1, mounting portions 13 (three of the four mounting
Although not shown, the
続いて、上記した取付部１３に係る構成ついて、図２～図４も参照しながら詳述する。ここで、図２（ａ）～（ｄ）は、本体ケース１０の隅部分（取付部１３部分の１つ）を拡大した斜視図で、回路基板３の組付けに係る工程を示している。図３（ａ）（ｂ）並びに（ｃ）は、回路基板３の組付け前の状態における挿通孔５とボス１５の平面図、並びにボス１５の軸方向に沿う断面図を示している。また、図３（ｄ）は、回路基板３の組付け後の状態におけるボス１５を、挿通孔５部分における断面図で示している。更に、図４（ａ）は、図２（ｄ）のIV-IV線に沿う断面図を示している。
Next, the configuration of the
図１、図２（ａ）等に示すように、取付部１３の支持面部１４は、本体ケース１０における枠部１０ｂのコーナー部分の内側に位置し、且つ枠部１０ｂよりもＺ方向の厚みを持たせた矩形ブロック状をなす。支持面部１４の上面は、回路基板３における挿通孔５の周縁部を、当該基板３の下面３ｄ側から支持する平坦面とされている（図４（ａ）参照）。
As shown in FIGS. 1 and 2A, the
ボス１５は、図１に示すように支持面部１４上において内寄り（本体ケース１０の中心寄り）の位置にあり、回路基板３の挿通孔５に対応するように配置された柱状のボスである。また、図４（ａ）に示すように、ボス１５は、熱かしめが行われることにより、その柱状部１６の先端側に設けられた熱かしめ部１７と、柱状部１６の径方向外側へ突起するリブ２０と、を一体に有する。
As shown in FIG. 1, the
ボス１５の柱状部１６は、挿通孔５に挿通可能な小円柱状をなしており、図３（ａ）（ｂ）に示すように、挿通孔５の内径Ｄ０よりも小さい外径Ｄ１を有する（Ｄ０＞Ｄ１）。柱状部１６は、その中心軸線Ｏの方向（軸方向）がＺ方向を指向するように支持面部１４上面から延伸している（図３（ｃ）参照）。柱状部１６は、図２（ａ）～（ｃ）に示す熱かしめ前の状態で、熱かしめを行うのに必要な、回路基板３の板厚ｔ０よりも大きい軸方向の寸法を有する。
The
熱かしめ部１７は、図２（ｃ）（ｄ）に示すように、上記の柱状部１６が回路基板３の挿通孔５に挿通された状態で、その柱状部１６先端側の熱かしめにより形成される。即ち、熱かしめ部１７は、柱状部１６の先端側の熱かしめによる加熱に伴い溶融して円盤状に変形した部分であり、挿通孔５の内径Ｄ０よりも大きい外形を有する。これにより、ボス１５は、熱かしめ部１７にて挿通孔５を塞ぎ、回路基板３をＺ方向へ移動させないように保持する。
As shown in FIGS. 2(c) and 2(d), the
そして、リブ２０は、１つのボス１５に対して複数（例えば４つ）設けられている。本実施形態では、４つのリブ２０各々を区別するために符号「２０１」「２０２」「２０３」「２０４」で表すものとする。また、本実施形態のリブ２０１～２０４は、回路基板３の組付け時に挿通孔５で一部が押し潰されるクラッシュリブであることから、組付け前のものに符合「p」を付したリブ「２０１p～２０４p」として表し、組付け後のリブ「２０１～２０４」と区別する。
即ち、図２（ａ）、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、リブ２０１p～２０４pは、柱状部１６の基端側から先端側まで延在する帯状のリブである。リブ２０１p～２０４pは、柱状部１６の周方向におけるリブ間距離で等間隔となるよう、柱状部１６の周りに９０度間隔で形成されている。また、リブ２０１p～２０４pは、柱状部１６の軸方向に対する法線方向へ各々突起する。
A plurality of (for example, four)
That is, as shown in FIGS. 2(a), 3(b) and 3(c), the ribs 201p to 204p are strip-shaped ribs extending from the proximal end side to the distal end side of the
詳細には図３（ｂ）に示すように、ボス１５を中心軸線Ｏの方向から見て、その軸線ＯをＺ軸とし、当該軸線Ｏの位置を原点として前記平面方向におけるＸ軸（同図（ｂ）で左右方向）及びＹ軸（同図（ｂ）で上下方向）を規定する座標系を定義する。このとき、リブ２０４pと２０２pは、柱状部１６表面においてＸ方向一方側と他方側（同図（ｂ）で左側と右側）へ突起する。このリブ２０４p，２０２p各々の突起する方向は、柱状部１６表面が中心軸線Ｏを中心とした円形をなすため、当該表面の法線方向を指向し且つ中心軸線Ｏの法線方向を指向する。また、リブ２０４pの柱状部１６表面からの突起長Ｌ４pと、リブ２０２pの柱状部１６表面からの突起長Ｌ２pは同じ寸法に設定されている（Ｌ４p＝Ｌ２p）。それ故、リブ２０４pと２０２pは、中心軸線Ｏを対称軸として互いに対称的に突起する。
Specifically, as shown in FIG. 3B, when the
リブ２０１pと２０３pは、柱状部１６の軸方向に対して法線方向となるＹ方向一方側と他方側（同図（ｂ）で上側と下側）へ突起する。このリブ２０１pの柱状部１６表面からの突起長Ｌ１pと、リブ２０３pの柱状部１６表面からの突起長Ｌ３pは同じ寸法に設定されている（Ｌ１p＝Ｌ３p）。それ故、リブ２０１pと２０３pも、中心軸線Ｏを対称軸として互いに対称的に突起する。
また、上記した４つのリブ２０１p～２０４p相互間においても、中心軸線Ｏに対する対称性を有し、又、各々の突起長Ｌ１p～Ｌ４pは、何れも同じ寸法に設定されている（Ｌ１p＝Ｌ２p＝Ｌ３p＝Ｌ４p）。
The
The four ribs 201p to 204p also have symmetry with respect to the central axis O, and the respective projection lengths L1p to L4p are all set to the same dimension (L1p=L2p= L3p = L4p).
従って、当該ボス１５において、リブ２０１p～２０４p各々の法線方向へ突起する方向ベクトルの総和が０となる。また、本体ケース１０における、当該ボス１５以外の３つのボス１５も、同じリブ構造を有するため（図１参照）、それら４つのボス１５における全てのリブ２０１p～２０４pは、当該全てのリブ２０１p～２０４p各々の法線方向へ突起する方向ベクトルの総和が０となる。係る方向ベクトルについて詳しくは後述する。
Therefore, in the
こうして、ボス１５は、リブ２０１p～２０４pの法線方向への突起により、ＸＹ方向の外形が挿通孔５の内径Ｄ０よりも大きくなるように形成されている。ここで、ボス１５の外形を囲う図３（ｂ）の円１０２は、リブ２０１p～２０４p各々の先端（突起端縁）と接し、且つリブ２０１p～２０４p全部を柱状部１６とともに内部に包含する仮想外接円１０２である。
In this way, the
仮想外接円１０２の直径Ｄ２は、挿通孔５の内径Ｄ０よりも大きいが（Ｄ２＞Ｄ０）、リブ２０１p～２０４pには、挿通孔５へ挿通し易くするためのテーパ面２１pが各々形成されている。各テーパ面２１pは、図３（ｃ）に示すように、リブ２０１p～２０４pの上端側に位置し、柱状部１６の上端周縁１０１に向かって窄むように同じ傾斜角度で傾斜している。
つまり、リブ２０１p～２０４pは各々のテーパ面２１pも含め、中心軸線Ｏを対称軸として対称形状をなす。このため、回路基板３の挿通孔５をボス１５に合わせて配置しようとするときに（図２（ｂ）参照）、挿通孔５の周縁１００と各テーパ面２１pとが当接することで（図３（ａ）（ｂ）参照）、柱状部１６に対して挿通孔５が同心円状をなすように位置合わせを行うことができる。
The diameter D2 of the imaginary circumscribed
In other words, the ribs 201p to 204p, including the respective
こうして、回路基板３の組付け工程では、回路基板３の挿通孔５が柱状部１６に対して同心円状をなす図３（ｂ）の位置決め状態で、Ｚ方向から支持面部１４に向かって回路基板３を押し込むだけで、簡単に圧入することができる（図２（ｃ）参照）。この圧入の際、挿通孔５にボス１５が挿通されることに伴い、リブ２０１p～２０４pにおいて、各々の突起端側が挿通孔５の周縁１００で押し潰されることにより、挿通孔５の内周面に対して当接面２２で当接するリブ２０１～２０４となる（図３（ｄ）参照）。これにより、ボス１５は、リブ２０１～２０４の当接面２２（当接部）にて、挿通孔５内周面との間のクリアランスｃを無くし（図４（ａ）（ｂ）参照）、回路基板３をＸＹ方向へ移動させないように嵌合保持する。この場合、図３（ｄ）に示すリブ２０１の柱状部１６表面から当接面２２までの突起長Ｌ１は、挿通孔５の内径をＤ０、柱状部１６の外径をＤ１としたとき次式（１）で与えられ、他のリブ２０２～２０４の突起長Ｌ２～Ｌ４も、Ｌ１と同じ寸法となる（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４）。
Ｌ１＝（Ｄ０－Ｄ１）／２ …（１）
Thus, in the assembly process of the
L1=(D0−D1)/2 (1)
この後、挿通孔５に挿通されたボス１５における柱状部１６の先端側を熱かしめして、熱かしめ部１７を形成することにより、本体ケース１０に回路基板３を取付け固定する（図２（ｄ）参照）。
Thereafter, the tip side of the
続いて、上記構成の作用について、図４（ａ）と（ｂ）を対比しながら説明する。説明の便宜上、図４（ｂ）は、本実施形態と異なりリブ２０１～２０４が無いとした場合における説明図として用いるものとし、柱状部１６を挿通するために必要な挿通孔５内周面と当該柱状部１６のクリアランスｃを表すものとする。
Next, the operation of the above configuration will be described while comparing FIGS. 4(a) and 4(b). For convenience of explanation, FIG. 4B is used as an explanatory diagram in the case where the
例えば車両の走行時の振動等、外部から作用する振動や衝撃により、回路基板３の取付部１３部分には、せん断力や曲げモーメントといった振動ストレスが加わる。特に、リブ２０１～２０４が無い図４（ｂ）の構成では、クリアランスｃに起因する回路基板３のＸＹ方向へのがたつきにより、電子部品３ｂの損傷を助長する虞があり、係る振動や衝撃如何によっては、柱状部１６のせん断破壊が生じうる。
Vibrational stress such as shear force and bending moment is applied to the mounting
これに対し、図４（ａ）の構成では、リブ２０１～２０４が柱状部１６の基端側から熱かしめ部１７にわたって延在し、挿通孔５の内周面と当接することで、回路基板３のＸＹ方向へのがたつきを抑制する。また、ボス１５における、せん断強度は柱状部１６の外周長さに比例し、引張強度は柱状部１６の軸方向に垂直な断面積に比例するため、リブ２０１～２０４を設けることで、かしめ強度が向上する。つまり、図４（ａ）の柱状部１６におけるリブ２０１～２０４を含めた外周長さ（図３（ｄ）のハッチング部分の周りの長さ）は、リブ２０１～２０４が無い図４（ｂ）の柱状部１６の外周長さよりも大きくなる。同様に、柱状部１６におけるリブ２０１～２０４を含めた断面積（同ハッチング部分の面積）は、図４（ｂ）の柱状部１６における断面積よりもリブ２０１～２０４の分、広くなる。それ故、ボス１５において、上記したリブ２０１～２０４を備えた構成とすることにより、せん断強度と引張強度を同時に高めることができる。
On the other hand, in the configuration of FIG. 4A, the
以上説明したように、本実施形態の電子装置１において、ボス１５は柱状部１６とその先端側に回路基板３の挿通孔５よりも大きい外形となるように熱かしめされた熱かしめ部１７とを有し、ボス１５の柱状部１６には、当該柱状部１６の軸方向に対する法線方向へ突起するリブ２０１～２０４が、挿通孔５の内周面と当接するように設けられている。
As described above, in the
これによれば、熱かしめ部１７により柱状部１６の軸方向への回路基板３のがたつきを抑制しつつ、リブ２０１～２０４により回路基板３の平面方向のがたつきを抑制することができる。また、これによれば、ボスを挿通するためのクリアランスｃが存する従来構成（図４（ｂ）の構成）のものに比して、柱状部１６におけるリブ２０１～２０４を含めた外周長さと、その軸方向に垂直な断面積と、を夫々増大させることができ、せん断強度と引張強度とを同時に高めることができる。これにより、外部からの振動や衝撃によるボス１５の損傷や回路基板３上の電子部品３ｂの損傷を抑制することができる。
According to this, it is possible to suppress rattling of the
リブ２０１～２０４は、１つのボス１５に対して複数設けられており、当該ボス１５の柱状部１６の周方向におけるリブ間距離で等間隔となるように形成されている。これによれば、個々の挿通孔５にて、回路基板３をより安定して保持することができる。
A plurality of
リブ２０１～２０４は、ボス１５の柱状部１６表面からの突起長Ｌ１～Ｌ４がリブ相互間で同等である。これによれば、例えば上記のようにリブ２０１～２０４を等間隔としたとき、当該複数のリブ２０１～２０４と挿通孔５内周面との当接により、挿通孔５が柱状部１６と同心状になる挿通状態を得ることができるとともに、熱かしめ部１７による軸方向の固定と相俟って、回路基板３を全方向にがたつきなく固定することが可能となる。
また、リブ２０１～２０４は、１つのボス１５において柱状部１６の基端側から熱かしめ部１７側にわたって延在する４条のリブであるため、回路基板３をより安定して保持することができる。
The
Moreover, since the
更に、熱かしめにより回路基板３を取付け固定するため、固定用のねじ等が不要となることは勿論、筐体２の本体ケース１０がボス１５を含め熱可塑性樹脂により一体成形されているため、製造コストを低減することが可能となり、本体ケース１０を金属材料で形成した場合に比して軽量化も図りうる。
Furthermore, since the
上記した電子装置１において、リブ２０１p～２０４pは、その先端と接し且つそのリブ２０１p～２０４pを柱状部１６とともに内部に包含する仮想外接円１０２の直径Ｄ２が、挿通孔５の内径Ｄ０よりも大きいクラッシュリブ２０１p～２０４pとして形成される。これにより、回路基板３の組付けに際して、挿通孔５にボス１５を柱状部１６の軸方向へ挿通することに伴い、クラッシュリブ２０１p～２０４pにおいて、その先端側が挿通孔５の周縁１００で押し潰されることにより、形成された当接面２２で挿通孔５の内周面と当接する。
これによれば、柱状部１６と挿通孔５内周面との間のクリアランスｃを、リブ２０１～２０４にて無くすことができ、回路基板３の平面方向のがたつきを確実に防止することができる。
In the
According to this, the clearance c between the
＜その他の実施形態＞
図５～図８は、本発明の第２～第５実施形態を示している。以下では、既述した実施形態と実質的に異なる点について述べることとする。
<Other embodiments>
5 to 8 show second to fifth embodiments of the present invention. In the following, points that are substantially different from the above-described embodiment will be described.
図５に示す第２実施形態のリブ２３pは、第１実施形態のリブ２０pと次の点で相違する。即ち、リブ２３pは、１つのボス１５に対して例えば３つ設けられたリブ２３１p，２３２p，２３３pを総称するものである。これらのリブ２３１p～２３３pは、柱状部１６の周りに１２０度間隔で形成されている。当該ボス１５においては、第１実施形態と同様、リブ２３１p～２３３p各々の法線方向へ突起する方向ベクトルの総和が０となるように形成されている。
A
ここで、「方向ベクトル」とは、リブの突起する法線方向と突起長を示す前記座標系上のベクトルであり、柱状部１６表面を基点とする当該表面の法線ベクトルに相応する。具体的には、図５において、リブ２３１pの突起する方向に合わせたベクトルをａ、リブ２３２pの突起する方向に合わせたベクトルをｂ、リブ２３３pの突起する方向に合わせたベクトルをｃとし、同図ではベクトルａ～ｃに矢印を付けて表記する。
Here, the "direction vector" is a vector on the coordinate system indicating the normal direction of the projection of the rib and the projection length, and corresponds to the normal vector of the surface with the surface of the
ベクトルａ，ｂ，ｃの大きさは、リブ２３１p，２３２p，２３３pの突起長Ｌ１p，Ｌ２p，Ｌ３pに対応しており、柱状部１６表面の基点から終点に向かう各々の線分の長さ（図５の太線矢印各々の線分長）を同じくする。また、ＸＹ平面においてベクトルａとｂのなす角、ベクトルｂとｃのなす角、ベクトルｃとａのなす角は、何れも１２０度である。従って、リブ２３１p～２３３p各々に対応するベクトルａ～ｃの総和は、次式（２）で与えられる。係るベクトルａ～ｃは、何れも柱状部１６の軸方向に対して法線方向を指向する「方向ベクトルａ～ｃ」として把握される。
ａ＋ｂ＋ｃ＝０ …（２）
The magnitudes of the vectors a, b, and c correspond to the projection lengths L1p, L2p, and L3p of the
a+b+c=0 (2)
また、上記したリブ２３１p～２３３pはクラッシュリブとして、回路基板３の組付けの際、挿通孔５にボス１５を柱状部１６の軸方向へ挿通することに伴い、当該リブ２３１p～２３３p先端側が挿通孔５の周縁１００で押し潰されることにより、形成された当接面２４（図５の二点鎖線参照）で挿通孔５の内周面と当接するリブ２３１～２３３となる。この場合も、リブ２３１～２３３相互間で、柱状部１６表面から当接面２４までの突起長Ｌ１～Ｌ３を同じくし、従って、リブ２３１～２３３の方向ベクトル（ａ～ｃに対応する図示しない方向ベクトル）についても、その総和が０となる（２）式の関係が維持される。
The
以上説明したように、本第２実施形態のリブ２３１～２３３も、１つのボス１５に対して複数設けられており、当該ボス１５の柱状部１６において当該複数のリブ２３１～２３３各々の法線方向へ突起する方向ベクトルの総和が０となる。従って、これらリブ２３１～２３３と挿通孔５内周面との当接により個々の挿通孔５において安定した挿通状態を得ることができるとともに、熱かしめ部１７による軸方向の固定と相俟って、回路基板３を、個々のボス１５で全方向にがたつきなく固定することが可能となる。
また、クラッシュリブ２３１p～２３３pとすることで、回路基板３の平面方向のがたつきを確実に防止することができる等、第１実施形態と同様の効果を奏する。
As described above, the
In addition, by forming the
図６は、第３実施形態における回路基板３の組付け後のボス１５について、当該基板３の４隅部における挿通孔５部分の断面図で示している。同図に示すように、本第３実施形態のリブ３０は、４つのボス１５に対して１つずつ設けられており、これらのリブ３０各々を区別するために、符合「３０５，３０６，３０７，３０８」で表すものとする。これらのリブ３０５～３０８はクラッシュリブではなく、図６のリブ形状は、回路基板３の組付け前と後で変わらない。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the insertion holes 5 at the four corners of the
具体的には、リブ３０５～３０８は、二等辺三角形の断面形状を有し、その底辺を柱状部１６表面側として、頂点３１を挿通孔５の内周面に向けて前記法線方向へ突起する。リブ３０５～３０８は各々、柱状部１６の周方向において頂点３１が本体ケース１０（あるいは回路基板３）における４隅を向く位置に形成され、柱状部１６の基端側から熱かしめ部１７側にわたって延在する。
ここで、図６において矢印を付けて表記する、リブ３０５の方向ベクトルをｅ、リブ３０６の方向ベクトルをｆ、リブ３０７の方向ベクトルをｇ、リブ３０８の方向ベクトルをｈとする。
方向ベクトルｅ，ｆ，ｇ、ｈの大きさは、リブ３０５，３０６，３０７，３０８の突起長Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８に対応しており、柱状部１６表面の基点から終点に向かう各々の線分の長さ（図６の太線矢印各々の線分長）を同じくする。また、ＸＹ平面において、方向ベクトルｅとｆのなす角、方向ベクトルｆとｇのなす角、方向ベクトルｇとｈのなす角、方向ベクトルｈとｅのなす角は、何れも９０度である。それ故、方向ベクトルｅとｇが相互に１８０度反対方向を向き、方向ベクトルｆとｈも１８０度反対方向を向いて、方向ベクトルｅ，ｆ，ｇ、ｈの総和が０となる（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＝０）。
Specifically, each of the
Here, the directional vector of the
The magnitudes of the directional vectors e, f, g, and h correspond to the projection lengths L5, L6, L7, and L8 of the
このように、本第３実施形態において、４つのボス１５における全てのリブ３０５～３０８は、当該全てのリブ３０５～３０８各々の法線方向へ突起する方向ベクトルの総和が０となるように形成されている。従って、これらリブ３０５～３０８と挿通孔５内周面との当接により安定した挿通状態を得ることができるとともに、回路基板３を、全方向に対してがたつきなく固定することが可能となる。
Thus, in the third embodiment, all the
また、これによれば、リブ３０５～３０８をボス１５毎に１つずつ設けただけでも、係る安定した挿通状態を確保することができる。更には、リブ３０５～３０８は、その頂点３１側のみで挿通孔５の内周面と当接するため、リブをボス毎に複数設け、あるいは当接部を挿通孔内周面に面接触させる構成に比して、回路基板３の組付け時における挿通孔５へのボス１５の圧入を容易にすることができる。
Further, according to this, even if one
図７に示す第４実施形態のリブ４０は、第３実施形態のリブ３０と次の点で相違する。即ち、リブ４０は、１つのボス１５に対して例えば２つ設けられたリブ４０５，４０６を総称するものである。これらのリブ４０５，４０６は、４つのボス１５の夫々に形成されていて、夫々の柱状部１６における周方向の位置を同じくしている。
A rib 40 of the fourth embodiment shown in FIG. 7 differs from the rib 30 of the third embodiment in the following points. That is, the rib 40 collectively refers to, for example, two
具体的には図７中、左上隅のボス１５において、その柱状部１６の軸線Ｏを原点とする前記座標系で、一方のリブ４０５は、Ｙ方向一方側（同図で上側）の位置に配置され、同Ｙ方向一方側（軸線Ｏの法線方向）へ突起する。他方のリブ４０６は、同柱状部１６におけるＸ方向一方側（同図で左側）の位置に配置され、同Ｘ方向一方側（軸線Ｏの法線方向）へ突起する。このボス１５において、リブ４０５，４０６の頂点４１，４１及び柱状部１６の外周面と各々接し且つそのリブ４０５，４０６を柱状部１６とともに内部に包含する仮想外接円１０４の直径Ｄ４が、挿通孔５の内径Ｄ０と一致するように構成されている（Ｄ４＝Ｄ０）。このため、挿通孔５の内周面に対して、リブ４０５，４０６の頂点４１，４１が当接するとともに、柱状部１６の周方向において両リブ４０５，４０６からＸＹ方向の他方側へ最も離間した位置が当接部４２として当接する。
Specifically, in FIG. 7, in the
同様に、他の３つのボス１５においても、一方のリブ４０５と他方のリブ４０６は、同図７の柱状部１６における上側と左側の位置にて、各々法線方向へ突起するように配置されている。また、他の３つのボス１５においても、夫々の仮想外接円１０４の直径Ｄ４が挿通孔５の内径Ｄ０と一致し、挿通孔５の内周面に対して、リブ４０５，４０６の頂点４１，４１と柱状部１６外周面の当接部４２とが当接する。
Similarly, in the other three
このように、リブ４０５，４０６は、４つのボス１５相互間で、柱状部１６の周方向において同じ位置となるように夫々のボス１５に形成されているため、回路基板３を、全方向に対してがたつきなく固定することが可能となる等、上記した実施形態と同様の効果を得ることができる。
In this way, the
図８に示す第５実施形態のリブ５０pは、図３に示す第１実施形態のリブ２０１p～２０４pと以下の点で相違する。
即ち、図８（ｂ）（ｃ）に示すリブ５０pは、４つのボス１５に対して、夫々の柱状部１６における周方向の位置を同じくするように１つずつ設けられている。また、リブ５０pはクラッシュリブであり、当該リブ５０pの先端及び柱状部１６外周面と各々接し且つ当該リブ５０pを柱状部１６とともに内部に包含する仮想外接円１０５の直径Ｄ５が、挿通孔５の内径Ｄ０よりも大きくなるように形成されている（Ｄ５＞Ｄ０）。
A
That is, the
このため、回路基板３の組付け工程では、回路基板３の挿通孔５が柱状部１６外周面の当接部５１と当接する図８（ｂ）の位置決め状態で、Ｚ方向から支持面部１４に向かって回路基板３を押し込むようにして圧入する。この挿通孔５へのボス１５の挿通に伴い、リブ５０pにおいて、その突起端側が挿通孔５の周縁１００で押し潰されることにより、形成された当接面５２で挿通孔５の内周面と当接するリブ５０となる（図８（ｄ）参照）。
Therefore, in the process of assembling the
このように本第５実施形態においても、挿通孔５内周面に対し、リブ５０の当接面５２（当接部）及び柱状部１６の当接部５１が各々当接する挿通状態を得ることが可能となる。これにより、リブ５０の当接面５２及び柱状部１６の当接部５１にて、挿通孔５内周面との間のクリアランスｃを無くし、回路基板３の平面方向のがたつきを確実に防止することができる等、上記した実施形態と同様の効果を得ることができる。
As described above, in the fifth embodiment as well, the insertion state in which the contact surface 52 (contact portion) of the
なお、本発明は上記し且つ図面に示した各実施形態に限定されるものではなく、上記した各実施形態あるいは変形例を組み合わせる等、適宜変更して実施し得るものである。
ボス１５及び挿通孔５は、上記したように４つずつ設ける構成に限るものではなく、夫々少なくとも１つ以上設ける構成であればよい。例えば、ボス１５及び挿通孔５を１つずつ設けた場合でも、上記したリブ２０，２３，４０，５０の何れかを当該１つのボス１５に形成することにより、そのリブと挿通孔５の内周面とが当接することで、回路基板３の平面方向のがたつきを防止することができる。
ボス１５の柱状部１６は、小円柱状のものに限らず、Ｚ方向に直交する断面が多角形の多角柱状とする等、柱状のものであればよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be implemented by appropriately changing such as combining each of the above-described embodiments or modifications.
The configuration in which four
The
リブ２０，２３，３０，４０，５０の個数や形状は適宜変更してもよい。例えば図６のリブ３０を、１つのボス１５に対して、その柱状部１６の周方向におけるリブ間距離で等間隔となる１２０度間隔で形成した、３条のリブにしてもよい。
また、リブ２０，２３，５０は、クラッシュリブ２０p，２３p，５０pから形成することなく、当初からリブ２０，２３，５０の形態をなすように形成してもよい。
The number and shape of the
Also, the
本開示は、実施例（実施形態）に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 Although the present disclosure has been described with reference to examples (embodiments), it is understood that the present disclosure is not limited to such examples or structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within the equivalent range. In addition, various combinations and configurations, as well as other combinations and configurations including single elements, more, or less, are within the scope and spirit of this disclosure.
図面中、１…電子装置、２…筐体、３…回路基板、３ｂ…電子部品、５…挿通孔、１５…ボス、１６…柱状部、１７…熱かしめ部、２０，２３，３０，４０，５０…リブ、２０p，２３p，５０p…クラッシュリブ、２２，２４，５２…当接部、１００…挿通孔の周縁、１０２，１０５…仮想外接円。 In the drawings, 1... Electronic device, 2... Housing, 3... Circuit board, 3b... Electronic component, 5... Insertion hole, 15... Boss, 16... Columnar part, 17... Thermal caulking part, 20, 23, 30, 40 , 50... ribs, 20p, 23p, 50p... crush ribs, 22, 24, 52... contact portions, 100... peripheral edges of insertion holes, 102, 105... imaginary circumscribed circles.
Claims (9)
前記挿通孔に対応する少なくとも１つ以上のボス（１５）であって当該挿通孔に挿通される柱状のボスが設けられた筐体（２）と、を備え、
前記ボスは、前記柱状をなす柱状部（１６）と、その先端側に前記挿通孔よりも大きい外形となるように熱かしめされた熱かしめ部（１７）とを有し、
前記ボスの柱状部には、当該柱状部の軸方向に対する法線方向へ突起するリブ（２０，２３，５０）が、前記挿通孔の内周面と当接するように設けられており、
前記リブは、前記挿通孔の内周面と当接して嵌合する当接面を有するとともに前記柱状部の基端側から前記熱かしめ部側にわたって延在することにより熱かしめ強度を高めた構成とし、その挿通孔の内周面における当該当接面での嵌合と、当該挿通孔を覆う前記熱かしめ部とで前記回路基板を保持する電子装置（１）。 A circuit board (3) on which electronic components (3b) are mounted and provided with at least one or more insertion holes (5) for attachment;
a housing (2) provided with at least one or more bosses (15) corresponding to the through holes and having columnar bosses that are inserted through the through holes;
The boss has a columnar portion (16) having a columnar shape and a thermally crimped portion (17) on the distal end side of the columnar portion (17) which is thermally crimped so as to have an outer shape larger than that of the insertion hole,
The columnar portion of the boss is provided with ribs (20, 23, 50) protruding in the direction normal to the axial direction of the columnar portion so as to abut against the inner peripheral surface of the insertion hole,
The rib has an abutment surface that abuts and fits into the inner peripheral surface of the insertion hole, and extends from the base end side of the columnar portion to the heat crimping portion side, thereby increasing heat crimping strength. An electronic device (1) configured to hold the circuit board by fitting on the contact surface on the inner peripheral surface of the insertion hole and the heat caulking portion covering the insertion hole.
前記挿通孔に対応する少なくとも１つ以上のボス（１５）であって当該挿通孔に挿通される柱状のボスが設けられた筐体（２）と、を備え、
前記ボスは、前記柱状をなす柱状部（１６）と、その先端側に前記挿通孔よりも大きい外形となるように熱かしめされた熱かしめ部（１７）とを有し、
前記ボスの柱状部には、当該柱状部の軸方向に対する法線方向へ突起するリブ（３０）が、前記挿通孔の内周面と当接するように設けられており、
前記筐体において、複数の前記挿通孔に対応する複数の前記ボスが設けられるとともに、それら複数のボスにおける全てのリブは、当該複数のボス相互間で前記柱状部の周方向における位置が一致せず、且つ当該全てのリブ各々の前記法線方向へ突起する方向ベクトルの総和が０となるように形成されている電子装置。 A circuit board (3) on which electronic components (3b) are mounted and provided with at least one or more insertion holes (5) for attachment;
a housing (2) provided with at least one or more bosses (15) corresponding to the through holes and having columnar bosses that are inserted through the through holes;
The boss has a columnar portion (16) having a columnar shape and a thermally crimped portion (17) on the distal end side of the columnar portion (17) which is thermally crimped so as to have an outer shape larger than that of the insertion hole,
The columnar portion of the boss is provided with a rib (30) protruding in a direction normal to the axial direction of the columnar portion so as to be in contact with the inner peripheral surface of the insertion hole,
In the housing, a plurality of bosses corresponding to the plurality of insertion holes are provided, and all ribs of the plurality of bosses are aligned in the circumferential direction of the columnar portion between the plurality of bosses. and the sum of directional vectors projecting in the normal direction of each of the ribs is zero.
前記リブは、当該複数のボス相互間で、前記柱状部の周方向において同じ位置となるように夫々のボスに形成されている請求項１記載の電子装置。 The housing is provided with a plurality of bosses corresponding to the plurality of insertion holes,
2. The electronic device according to claim 1, wherein the ribs are formed on the respective bosses so as to be at the same position in the circumferential direction of the columnar portion between the plurality of bosses.
前記挿通孔に対応する少なくとも１つ以上のボス（１５）であって当該挿通孔に挿通される柱状のボスが設けられた筐体（２）と、を備え、
前記ボスは、前記柱状をなす柱状部（１６）と、その先端側に前記挿通孔よりも大きい外形となるように熱かしめされた熱かしめ部（１７）とを有し、
前記ボスの柱状部には、当該柱状部の軸方向に対する法線方向へ突起するリブ（４０、５０）が、前記挿通孔の内周面と当接するように設けられており、
１つの前記ボスに対して複数の前記リブが前記柱状部の周方向におけるリブ間距離で等間隔とならないように設けられることにより、前記挿通孔の内周面に対して前記リブの先端部と前記柱状部の外周面の一部とが夫々当接して嵌合する電子装置。 A circuit board (3) on which electronic components (3b) are mounted and provided with at least one or more insertion holes (5) for attachment;
a housing (2) provided with at least one or more bosses (15) corresponding to the through holes and having columnar bosses that are inserted through the through holes;
The boss has a columnar portion (16) having a columnar shape and a thermally crimped portion (17) on the distal end side of the columnar portion (17) which is thermally crimped so as to have an outer shape larger than that of the insertion hole,
The columnar portion of the boss is provided with ribs (40, 50) protruding in a direction normal to the axial direction of the columnar portion so as to abut against the inner peripheral surface of the insertion hole,
A plurality of ribs are provided for one boss so as not to be equally spaced apart from each other in the circumferential direction of the columnar portion, so that the tip portion of the rib and the tip portion of the rib are separated from the inner peripheral surface of the insertion hole. An electronic device in which a portion of the outer peripheral surface of the columnar portion is in contact with and fitted to the columnar portion.
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