JP7247486B2 - 筐体 - Google Patents

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Description

本発明は、基板を収容する筐体に関する。
上記構成の筐体として特許文献1には、基板を収容するケースの内部に、基板の幅方向となる横方向での位置決めを行う第1のガイド突出部を備え、ケースの端部の開口部分を閉じるカバーの内面に、基板を厚さ方向となる垂直方向から挟持する垂直位置決め部を備えた技術が記載されている。
特開2006-19674号公報
自動車のように内燃機関を有する車両では、内燃機関や車体に備えた機器を制御するための基板を必要とするものであり、この基板は密封型のケースに収容した状態で車体の各部に備えられる。
車両では、走行時の振動によりケースが振動することがあった。このとき、ケースの内部で基板が適正に保持されず基板と基板を保持する部材との間に隙間が存在するものでは、ケース内部で基板が振動し異音の発生に繋がるものであった。
ここで、特許文献1の構成を考えると、この特許文献1では、ケースの内部に形成されたガイド部で基板の挿入方向の先端から中ほどまでを保持し、カバーに形成された垂直位置決め部で基板の挿入方向の後端を保持する構成を有している。しかし、特許文献1の構成では、カバーとケースとが固定されているものの、基板とケースとカバーとを一体的に固定する構成を有していないため、ケースとカバーとの間に隙間があるものでは、外部からの振動が作用すると隙間により基板が振動して異音が発生するおそれがあった。
このような理由から、外部から振動が作用しても基板の振動を抑制し得る筐体が求められる。
本発明に係る筐体の特徴構成は、一端側に開口を備えているケースと、前記開口を閉じるカバーと、を備え、前記ケースに基板を収容し、前記カバーを閉じた状態において、前記カバーが前記基板に力を作用させることにより前記基板を前記ケースに押し付けて保持する押圧保持部を有し
前記ケースは、前記開口から挿入される前記基板をガイド経路に沿ってガイドするために前記基板の上面側と下面側とが夫々対向する2つのガイド面を有するガイド部材を内部に備えており、
前記押圧保持部が、前記基板に当接し、2つの前記ガイド面のうちの何れか一方の前記ガイド面に前記基板を押し付ける押圧力を作用させる押圧部材を備えて構成され、
前記押圧保持部が、前記押圧部材からの押圧力により前記基板が押し付けられた前記ガイド面と反対側に前記ガイド部材の面に当接することにより、前記押圧部材から作用する押圧力による前記ガイド部材の変位を規制する規制部材を有している点にある。
この特徴構成によると、ケースに基板を収容し、ケースの開口をカバーで閉じた状態では、押圧保持部が基板に力を作用させ、その力で基板をケースに押し付けて保持する。また、基板がケースに保持される状態では、押圧保持部から基板に作用する力の反力がカバーに作用するため、基板とカバーとの相対的な変位の抑制も可能となり、結果としてカバーに対して基板が保持される。このように基板がケースとカバーとに保持される状態では、例えば、外部からの振動が基板に伝えられても基板が、ケースとカバーとの何れに対しても相対変位することがなく、基板を振動させる現象も抑制できる。
従って、基板を収容するケースと、ケースの開口を閉じるカバーとの何れに対しても基板の振動を抑制し、異音を発生させることがない筐体が構成された。
これによると、2つのガイド面の間に基板を挿入することにより、ガイド経路に沿ってケースの内部に基板を挿入できる。また、ケースの開口をカバーで閉じた状態では、押圧部材から作用する力により、2つのガイド面の何れか一方に基板を押し付け、ガイド部材と押圧部材との間に基板を挟み込んだ押圧状態が作り出される。これにより、基板をガイド体に押し付けた状態で保持し、基板の振動を抑制できる。
更に、これによると、ケースに基板を収容し、ケースの開口をカバーで閉じた状態では、押圧部材からの押圧力により2つのガイド面の一方に基板を押し付けると共に、このように基板が押し付けられるガイド部材のうち基板が押し付けられる面と反対側の面に規制部材が接触する。これにより、押圧部材から作用する力によるガイド部材の変位を規制部材が受け止めることが可能となり、ガイド部材の姿勢を安定させて基板を一層良好に保持し、基板の振動を抑制できる。
他の構成として、前記基板の前記ケースへの挿入方向の先端部に当接することにより前記押圧部材による前記基板への押圧力が作用する方向と同じ方向に押圧力を作用させる突起部が、2つの前記ガイド面のうちの何れか他方の前記ガイド面に備えられても良い。
これによると、ガイド経路に沿ってケースの内部に基板を収容した場合には、基板の挿入方向の先端部に突起部が接触し、この突起部から作用する押圧力により基板をガイド材のガイド面に押し付ける。この押圧力の作用方向が、押圧部材から前記基板に押圧力が作用する方向と同じ方向であるため、ケースの開口をカバーで閉じた状態では、基板の挿入方向の先端部から、挿入方向の後端部に亘る領域において基板をガイド部材のガイド面に押し付け、基板とガイド部材との間に隙間を作ることもない。これにより、基板の振動を更に抑制できる。
他の構成として、2つの前記ガイド面のうちの何れか他方の前記ガイド面を有する前記ガイド部材の前記開口に近い部位を取り除いて、2つの前記ガイド面のうちの何れか他方の前記ガイド面を有する前記ガイド部材のガイド方向の長さが、何れか一方の前記ガイド面を有する前記ガイド部材のガイド方向の長さよりも短くなることにより、何れか他方の前記ガイド面を有する前記ガイド部材の外端側に開放空間が形成されており、
前記開放空間に前記押圧部材が収容されても良い。
これによると、ケースに基板を収容し、ケースの開口をカバーで閉じた状態では、開放空間に押圧部材が収容され、このように収容された押圧部材からの押圧力を基板に作用させることが可能となる。特に、この構成では、基板面に直交する方向視においてガイド部材と押圧部材とを重複する位置に配置できるため、ガイド部材のガイド面に対して基板を強く押し付けることが可能となる。また、基板を押圧部材とガイド部材とで挟み込んで保持するため、基板とケースとカバーとの相対的な位置関係が一義的に定まり、基板を一層良好に保持することができ、基板の振動を抑制できる。
筐体の全体を示す斜視図である。 ケースの開口側から見た筐体の分解斜視図である。 ケースの底壁側から見た筐体の分解斜視図である。 ケースの正面図である。 押圧部材と規制部材との位置関係を示す斜視図である。 押圧部材と基板と主ガイド部材と規制部材とを示す断面図である。 ケースの縦断側面図である。 ケースに基板を挿入した状態のケースとカバーとの縦断側面図である。 ケースの開口をカバーで閉じた状態の筐体の縦断側面図である。 別実施形態(a)、(b)の筐体の縦断側面図である。 別実施形態(a)、(b)の押圧部材と規制部材とを示す断面図である。 別実施形態(c)の押圧部材と規制部材とを示す断面図である。 別実施形態(d)の筐体の縦断側面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図1~図3に示すように、基板1を収容する樹脂製のケース10と、このケース10の開口10aを閉じる樹脂製のカバー20とを備えて筐体Aが構成されている。基板1は、電子部品2を実装し、実装した電子部品2に対する情報のアクセスを可能にするようにプリント配線に接続するコネクタ3を備えている。
この筐体Aは、自動車等の車両でエンジンを制御するECU( Electronic control unit)を構成する基板1を収容するものを示しており、コネクタ3に接続されるケーブルにより制御に必要な情報が入出力される。この筐体Aは任意の姿勢で車体フレーム等に支持されるが、図1に示す姿勢に基づき各部の位置関係を説明する。特に、左右の関係と、上下の関係と前後の関係を同図に示している。
〔ケース〕
図1~図4に示すように、ケース10は有底角筒状であって、上壁11と、下壁12と、左右の側壁13と、これらに連なる底壁14とを一体的に形成し、底壁14に対向する位置に矩形の開口10aが形成されている。側壁13の外面には、カバー20を係合保持するための係合突起15と、筐体Aを車体に支持する際にブラケット(図示せず)をケース10に保持するための保持体16とが形成されている。
また、図2、図4に示すように、左右の側壁13の内面には基板1をガイド経路に沿ってガイドするためレール状で互いに平行する姿勢となる主ガイド部材31と、副ガイド部材32とが夫々形成されている。主ガイド部材31と副ガイド部材32とは、ガイド経路に沿って基板1の上面側と下面側とに夫々対向する位置に配置されている。
図6、図7に示すように、主ガイド部材31の下側(基板1の上面に対向する面)に主ガイド面31aが形成され、副ガイド部材32の上側(基板1の下面に対向する面)に副ガイド面32aが形成されている。尚、主ガイド面31aと副ガイド面32aとの間にガイド経路が形成される。また、主ガイド面31aと、副ガイド面32aとの間隔は、基板1の厚みより僅かに大きい値に設定されている。
図7~図9に示すように、主ガイド部材31は、底壁14から開口10aの近傍に達するようにガイド方向での長さが設定されている。副ガイド部材32は、主ガイド部材31と比較して開口10aに近い部位を取り除いた形状で形成されている。これにより、副ガイド部材32は主ガイド部材31よりガイド方向で短い長さとなり、この長さ関係から副ガイド部材32の外端側(開口10aに近接した側)で、且つ主ガイド部材31の下側に開放空間Sが形成される。
図7に示すように、基板1をケース10に挿入した場合に、基板1の挿入方向の先端の下面側に当接する突起部33が副ガイド部材32から上方に突出するように、この副ガイド部材32に一体的に形成されている。具体的には、副ガイド部材32のうち、底壁14の近傍の副ガイド面32aから上方に突出する突起部33が形成されている。この構成では、突起部33の突出端(図7で上端)と、主ガイド面31aとの間隔が基板1の厚みより僅かに小さく設定されている。突起部33はガイド方向に沿う方向に延びる板状であり、基端部分の板厚が大きく、突出端側ほど板厚(左右方向での長さ)が小さくなるように成形されている。
このような構成から、主ガイド部材31と副ガイド部材32との間に、二点鎖線で示すように基板1が挿入され、この基板1が、図8に示すように挿入端に達する過程では突起部33の上端部分が基板1によって潰されることにより、基板1の挿入が許されると共に、基板1の下面に突起部33が強く接触した状態となる。これにより、基板1に対して上方に持ち上げる方向に力が作用し、基板1の上面を主ガイド面31aに強く接触させ、この押圧状態が維持される。
〔カバー〕
図1~図3に示すように、カバー20は、開口10aを閉じる位置に配置されるカバー本体21と、ケース10の左右の側壁13の外面の係合突起15に係合する左右一対の係合連結部材22とが一体的に形成されている。
また、カバー本体21には、基板1に備えたコネクタ3の外端側を露出させる孔部21aが形成されている。尚、係合連結部材22は、樹脂の弾性力により係合突起15に係合する状態を維持し、人為的な操作により係合突起15の係合の解除も可能に構成されている。
特に、図3、図5、図8、図9に示すように、カバー20の左右方向での両端の内面側には、ケース10の方向に延びる押圧部材24と、規制部材25とが形成されている。
押圧部材24は、ケース10の開口10aを閉じる位置にカバー20を備えた状態でケース10の開口10aからケース10の内部に挿入され、基板1の下面側に接触する位置に配置される。また、この押圧部材24の上面には、板状の押圧部24aが上方に向けて突設されている。この押圧部24aは、基端部分の板厚が大きく、先端側ほど板厚(左右方向の長さ)が小さくなるように成形されている。
規制部材25は、ケース10の開口10aを閉じる位置にカバー20を備えた状態でケース10の開口10aからケース10の内部に挿入され、主ガイド部材31の上面に接触する位置に配置されるようにカバー20に一体形成されている。この規制部材25の下面には平坦な規制面25aが形成されている。
つまり、規制部材25は、主ガイド部材31において、基板1が押圧状態で接する主ガイド面31aと反対側となる上面に当接することにより、押圧部材24から作用する押圧力による主ガイド部材31の上方への変位を規制する。
〔基板の保持形態〕
この筐体Aでは、基板1をケース10の内部に収容し、カバー20によってケース10の開口10aを閉じる操作を行った場合に、この閉じ操作に伴う力を基板1に作用させることによって基板1を主ガイド部材31と押圧部材24とで挟み込むと同時に、主ガイド部材31を規制部材25で押圧することにより基板1をケース10に保持する押圧保持部Hを有している。
つまり、押圧保持部Hは、押圧部材24と規制部材25と主ガイド部材31とを有しており、基板1の下面に押圧部材24が押し付けられる状態では、この押圧部材24と基板1との相対移動が不能となり、押圧部材24を介してカバー20に基板1が保持される。
前述したように、突起部33の突出端と、主ガイド面31aとの間隔が基板1の厚みより小さく設定されているため、図7、図8に示すように基板1を、主ガイド部材31と副ガイド部材32との間のガイド経路に沿って挿入した場合には、基板1の挿入方向の先端部が、底壁14の内面に接触する位置に達する過程で、基板1の挿入方向の先端部の下面が突起部33に強く接触し、突起部33の突出端を潰すことになる。
これにより、基板1の挿入方向の先端部が、底壁14の内面に接触する位置に達した状態では、突起部33の潰された部位が基板1の挿入方向の先端部の下面に圧力を作用させるため、基板1の挿入方向の先端部を主ガイド部材31の主ガイド面31aに継続的に押し付ける。
このようにケース10に基板1が収容された状態で、ケース10の開口10aを閉じる位置にカバー20をセットし、2つの係合連結部材22を対応する係合突起15に係合させることによりカバー20がケース10に保持される。この状態では、図9に示すように、押圧部材24が、副ガイド部材32の外端側で主ガイド部材31の下側の開放空間Sに収容される。
カバー20をケース10に係合保持した状態では、押圧部材24の押圧部24aの上端部分が基板1の下面に強く接触する。このように強く接触することにより、押圧部24aの上端部分の一部が潰されることになり、基板1の挿入方向の後端部を主ガイド部材31の主ガイド面31aに継続的に押し付けることになる。
更に、押圧部材24の押圧部24aが基板1の下面に接触する際には、押圧保持部Hとして機能する規制部材25の規制面25aが主ガイド部材31の上面(主ガイド面31aの反対側の面)に接触する。このように規制面25aが接触することにより、押圧部材24から主ガイド部材31に作用する力を規制部材25が受け止め、主ガイド部材31の上方への変位を規制するので、基板1を適正な位置に保持することができる。
図6に示すように、ケース10の開口10aを閉じる位置にカバー20を備えた状態では、押圧部材24と規制部材25とが、基板1を挟んで上下方向に対向する位置に配置されることから、押圧部材24から基板1を介して主ガイド部材31に伝えられる力を無理なく規制部材25を受け止めることが可能となり、基板1や主ガイド部材31等に偏った力を作用させることがない。
〔実施形態の作用効果〕
このように、筐体Aでは、基板1をケース10の内部に収容し、カバー20によってケース10の開口10aを閉じる操作を行うことにより、押圧保持部Hを構成する主ガイド部材31と押圧部材24とで基板1を挟み込み、更に突起部33が基板1の挿入方向の先端部を主ガイド面31aに押し付けている。これにより、基板1の挿入方向の先端部から後端部に亘る領域を主ガイド部材31の主ガイド面31aに押圧する状態が維持されるので、基板1をケース10に対して保持することになる。これと同時に、押圧部材24が基板1を押圧する状態に維持するため、基板1はカバー20に対しても保持される。
これにより、外部からの振動が伝えられる状況でも、ケース10とカバー20との何れに対しても基板1が振動することはなく、異音の発生を招くことがない。
更に、ケース10に基板1を収容し、ケース10の開口10aをカバー20で閉じる操作を行った場合には、押圧部材24の押圧力により基板1が押し付けられる主ガイド部材31の主ガイド面31aの反対側の面に規制部材25の規制面25aが接触する。これにより、押圧部材24から作用する力による主ガイド部材31の変位を規制部材25が受け止め主ガイド部材31を介して基板1を適正な位置に保持できる。
ケース10の開口10aをカバー20で閉じる操作を行った場合には、開放空間Sに押圧部材24が収容され、基板面に直交する方向視において主ガイド部材31と押圧部材24とが重複する位置に配置できるため、ガイド部材のガイド面に対して基板を強く押し付けることが可能となる。
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い(実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している)。
(a)図10、図11に示すように、規制部材25(押圧保持部の一例)に対し、ケース10の上壁11の内面に当接する当接部25bを、規制面25aの反対側に形成する。つまり、カバー20が、ケース10の開口10aを閉じる位置にある場合に、規制部材25の規制面25aが主ガイド部材31の上面(主ガイド面31aの反対側の面に)に接触すると同時に、規制部材25の当接部25bがケース10の上壁11の内面に当接するように構成する。
規制部材25は、押圧部材24から作用する力により主ガイド部材31が変位する現象を規制するように機能するものであるが、主ガイド部材31から作用する反力により主ガイド部材31から上側に持ち上げる方向に変位しやすいものとなる。
これに対して、別実施形態(a)のように、規制部材25に当接部25bを形成することにより、主ガイド部材31を上方に変位させる方向に作用する力を、規制部材25を介してケース10に伝えることにより、この変位を規制部材25とケース10とで受け止め、基板1を一層確実に適正な位置に保持できる。
この別実施形態(a)では、当接部25bとして、上端ほど板厚が小さくなる板状の構造を示しているが、この構成に代えて、上壁11の内面に沿うように平坦となる当接構造を用いても良い。
(b)図10、図11に示すように、押圧部材24(押圧保持部Hの一例)に対し、ケース10の下壁12の内面に接触する接触部24bを、押圧部24aの反対側に形成する。つまり、カバー20が、ケース10の開口10aを閉じる位置にある場合に、押圧部材24の押圧部24aが基板1の下面に接触すると同時に、押圧部材24の接触部24bがケース10の下壁12の内面に当接するように構成する。
押圧部材24は、基板1の下面を押圧して圧力を作用させるように機能するものであるが、基板1から作用する反力により、基板1から下方に変位しやすいものとなる。
これに対して、別実施形態(b)のように、押圧部材24の接触部24bを形成することにより、押圧部材24を下方に変位させる力を、押圧部材24を介してケース10に伝えることにより、この変位を押圧部材24とケース10とで受け止め、押圧部材24から基板1に作用する力を確実に維持することが可能となる。
この別実施形態(b)では、接触部24bとして、下端ほど板厚が小さくする板状の構造を示しているが、この構成に代えて、下壁12の内面に沿うように平坦となる接触構造を用いても良い。
尚、別実施形態(a)の規制部材25の構成と、別実施形態(b)の押圧部材24との一方の構成を備えるように筐体Aを構成して良く、また、図10、図11に示すように、別実施形態(a)の押圧部材24の構成と、別実施形態(b)の規制部材25との構成をともに備えるように筐体Aを構成しても良い。
更に、別実施形態(b)の押圧部材24のみを有する構成においては、主ガイド部材31の上下方向の長さ(幅)を大きくして主ガイド部材31の剛性を高めると良い。これにより、押圧部材24により基板1が主ガイド部材31に押し付けられても主ガイド部材31が変形し難くなり、規制部材25がなくても基板1を適正な位置に保持できる。
(c)図12に示すように、主ガイド部材31を側壁13から内方に向け、副ガイド部材32より更に内方(同図で右側)に張り出すように形成し、図12に示す方向視において、副ガイド部材32と重複しない位置において押圧部材24を基板1の底面に押圧させ、この上方に規制部材25を配置する。
この別実施形態(c)の構成では、図12に示す方向視で副ガイド部材32と重複しない位置に押圧部材24を配置できるため、副ガイド部材32をケース10の開口10aの近傍に達するようにガイド方向での寸法を設定することが可能となり、基板1をケース10の内部に収容する際に、主ガイド部材31と副ガイド部材32との間のガイド経路に容易に挿入することが可能となる。
(d)図13に示すように、ケース10に基板1を収容した状態で、カバー20に備えた押圧部材24の下端の押圧部24aを基板1の上面に接触させると共に、押圧部材24の上端の接触部24bをケース10の上壁11の内面に接触させるように構成する。
この別実施形態(d)では、押圧保持部Hは、押圧部材24と副ガイド部材32とで構成される。この構成ではケース10の開口10aを閉じる位置にカバー20を備えた状態で、押圧部材24の接触部24bがケース10の上壁11の内面に接触し、基板1の下面が副ガイド部材32の副ガイド面32aに接触する。
また、この別実施形態(d)では、基板1をケース10に挿入した場合に、基板1の挿入方向の先端の上面に当接する突起部33が主ガイド部材31から下方に突設されている。尚、実施形態で説明したものと同様に、突起部33の突出端と副ガイド面32aとの間隔が、基板1の厚みより僅かに小さく設定され、突出端ほど板厚が小さく設定されている。更に、押圧部材24の押圧部24aは突出端ほど板厚が小さく設定されている。
この別実施形態(d)では、副ガイド部材32が、底壁14から開口10aの近傍に達するようにガイド方向での長さが設定されるものの、主ガイド部材31は、副ガイド部材32と比較して開口10aに近い部を取り除いた形状で形成されている。従って、ケース10の開口10aを閉じる位置にカバー20を備えた状態では、主ガイド部材31の外端側に形成された空間に押圧部材24の下面の押圧部24aが配置される。
この構成では、副ガイド部材32が下壁12に接する位置に形成されるため、実施形態で説明した規制部材25に相当するものが不要となり、しかも、押圧部材24の押圧力を基板1の上面に作用させることで、基板1を副ガイド部材32の副ガイド面32aに強く接触させ、基板1を振動させることがない状態での基板1の支持が可能となる。
本発明は、基板を収容する筐体に利用することができる。
1 基板
10 ケース
10a 開口
20 カバー
24 押圧部材
25 規制部材
31 主ガイド部材(ガイド部材)
31a 主ガイド面(ガイド面)
32 副ガイド部材(ガイド部材)
32a 副ガイド面(ガイド面)
33 突起部
H 押圧保持部
S 開放空間

Claims (3)

  1. 一端側に開口を備えているケースと、
    前記開口を閉じるカバーと、を備え、
    前記ケースに基板を収容し、前記カバーを閉じた状態において、前記カバーが前記基板に力を作用させることにより前記基板を前記ケースに押し付けて保持する押圧保持部を有し
    前記ケースは、前記開口から挿入される前記基板をガイド経路に沿ってガイドするために前記基板の上面側と下面側とが夫々対向する2つのガイド面を有するガイド部材を内部に備えており、
    前記押圧保持部が、前記基板に当接し、2つの前記ガイド面のうちの何れか一方の前記ガイド面に前記基板を押し付ける押圧力を作用させる押圧部材を備えて構成され、
    前記押圧保持部が、前記押圧部材からの押圧力により前記基板が押し付けられた前記ガイド面と反対側に前記ガイド部材の面に当接することにより、前記押圧部材から作用する押圧力による前記ガイド部材の変位を規制する規制部材を有している筐体。
  2. 前記基板の前記ケースへの挿入方向の先端部に当接することにより前記押圧部材による前記基板への押圧力が作用する方向と同じ方向に押圧力を作用させる突起部が、2つの前記ガイド面のうちの何れか他方の前記ガイド面に備えられている請求項に記載の筐体。
  3. 2つの前記ガイド面のうちの何れか他方の前記ガイド面を有する前記ガイド部材の前記開口に近い部位を取り除いて、2つの前記ガイド面のうちの何れか他方の前記ガイド面を有する前記ガイド部材のガイド方向の長さが、何れか一方の前記ガイド面を有する前記ガイド部材のガイド方向の長さよりも短くなることにより、何れか他方の前記ガイド面を有する前記ガイド部材の外端側に開放空間が形成されており、
    前記開放空間に前記押圧部材が収容されている請求項1又は2に記載の筐体。
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