JP7430118B2

JP7430118B2 - electrical equipment

Info

Publication number: JP7430118B2
Application number: JP2020120904A
Authority: JP
Inventors: 隆之介松本; 一人岡崎; 啓太青木; 真一河端
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2024-02-09
Anticipated expiration: 2040-07-14
Also published as: JP2022017992A

Description

本発明は電気装置に関し、特に、該電気装置における回路基板の耐振構造に関する。 The present invention relates to an electrical device, and particularly to a vibration-resistant structure of a circuit board in the electrical device.

従来技術として、回路基板と、回路基板が取り付けられる取付板と、回路基板および取付板を収容するケースとを備える電気装置が知られている。取付板は、回路基板の耐振性を向上させる目的で設けられている。 2. Description of the Related Art Electrical devices are known in the prior art that include a circuit board, a mounting plate to which the circuit board is attached, and a case that houses the circuit board and the mounting plate. The mounting plate is provided for the purpose of improving the vibration resistance of the circuit board.

特開２０１１－４３７０５号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-43705

回路基板と取付板とは、通常、ケース内のスペースの制約の関係で略方形となり、さらに類似の寸法をとることとなる。そのため、ケースに外部から振動が加わると、回路基板が取付板の振動に共振しやすくなり、該共振により、回路基板に不具合が発生する可能性がある。 The circuit board and the mounting plate are usually approximately rectangular due to space constraints within the case, and have similar dimensions. Therefore, when vibration is applied to the case from the outside, the circuit board tends to resonate with the vibration of the mounting plate, and this resonance may cause a problem in the circuit board.

本発明の一態様は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、共振を抑制できる電気装置を実現することを目的とする。 One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize an electrical device that can suppress resonance.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電気装置は、回路基板と、該回路基板が取り付けられた取付板と、前記回路基板および前記取付板を収容するケースであって、前記取付板が取り付けられたケースとを備え、前記取付板は、前記回路基板を取り付けるための複数の回路用取付部と、前記ケースに取り付けるための複数のケース用取付部とを備えており、前記複数の回路用取付部は、点対称に配置されており、前記複数のケース用取付部は、一部が点対称に配置され、残りは点対称とはならないように配置されている。 In order to solve the above problems, an electric device according to one aspect of the present invention includes a circuit board, a mounting plate to which the circuit board is attached, and a case housing the circuit board and the mounting plate, a case to which the mounting plate is attached; the mounting plate includes a plurality of circuit mounting portions for mounting the circuit board; and a plurality of case mounting portions for mounting the circuit board; The plurality of circuit mounting portions are arranged point-symmetrically, and some of the plurality of case mounting portions are arranged point-symmetrically, and the remaining portions are arranged not point-symmetrically.

ところで、点対称に配置された複数の回路用取付部に回路基板を取り付けた場合に発生する回路基板における振動の腹の位置と、点対称に配置された複数のケース用取付部の一部を介してケースに取付板を取り付けた場合に発生する取付板における振動の腹の位置とは、回路基板および取付板の垂直方向に重なる可能性がある。なお、以下では、振動の腹の位置を「腹の位置」と略称する。 By the way, the position of the antinode of the vibration on the circuit board that occurs when the circuit board is attached to the plurality of circuit mounting parts arranged point-symmetrically, and a part of the plurality of case mounting parts arranged point-symmetrically are shown below. The position of the antinode of the vibration in the mounting plate that occurs when the mounting plate is attached to the case through the mounting plate may overlap in the vertical direction of the circuit board and the mounting plate. Note that, hereinafter, the position of the antinode of vibration will be abbreviated as "antinode position."

これに対し、上記の構成によると、複数のケース用取付部の残りは点対称とはならないように配置されている。従って、複数のケース用取付部の全部を介してケースに取付板を取り付けた場合における取付板の腹の位置は、前記複数のケース用取付部の一部を介してケースに取り付けた場合における取付板の腹の位置からずれることになる。従って、回路基板の腹の位置と取付板の腹の位置とは、上記垂直方向に重なる可能性が低くなり、その結果、２つの振動の共振を抑制することができる。したがって、該共振による回路基板の不具合の発生を回避することができる。 On the other hand, according to the above configuration, the rest of the plurality of case attachment parts are arranged not to be point symmetrical. Therefore, when the mounting plate is attached to the case through all of the plurality of case attachment parts, the position of the mounting plate is the same as when it is attached to the case through a part of the plurality of case attachment parts. It will shift from the position of the belly of the board. Therefore, the possibility that the antinode position of the circuit board and the antinode position of the mounting plate overlap in the above-mentioned vertical direction is reduced, and as a result, resonance of the two vibrations can be suppressed. Therefore, it is possible to avoid problems with the circuit board due to the resonance.

本態様に係る電気装置では、前記取付板は方形であり、前記複数のケース用取付部は、一部が４つの隅部に配置され、残りは、何れかの前記隅部と、該隅部と隣り合う２つの前記隅部の少なくとも一方との間に配置されてもよい。この場合、前記複数のケース用取付部の前記残りの配置を容易に決定することができる。 In the electrical device according to this aspect, the mounting plate is rectangular, and some of the plurality of case mounting parts are arranged at four corners, and the rest are arranged at one of the corners and the corner. and at least one of the two adjacent corners. In this case, the remaining arrangement of the plurality of case attachment parts can be easily determined.

本態様に係る電気装置では、前記取付板は、前記複数の回路用取付部を互いに接続するように設けられたリブを備えてもよい。この場合、前記取付板の剛性が向上するので、前記取付板の振幅を抑えることができる。その結果、前記共振による回路基板の不具合の発生を確実に回避することができる。 In the electrical device according to this aspect, the mounting plate may include a rib provided to connect the plurality of circuit mounting portions to each other. In this case, since the rigidity of the mounting plate is improved, the vibration of the mounting plate can be suppressed. As a result, it is possible to reliably avoid malfunctions of the circuit board due to the resonance.

本発明の一態様によれば、共振を抑制できる電気装置を実現することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to realize an electrical device that can suppress resonance.

本発明の一実施形態に係る電気装置の一部を示す断面図である。1 is a sectional view showing a part of an electrical device according to an embodiment of the present invention. 上記電気装置における回路基板および取付板の位置関係を示すための平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the positional relationship between the circuit board and the mounting plate in the electrical device. 上記取付板を示す平面図である。It is a top view which shows the said attachment plate.

本発明の一実施形態について、図１～図３を参照して説明する。 One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

（電気装置１００の構成）
図１は、本実施形態に係る電気装置１００の一部を示す断面図である。本実施形態の電気装置１００は、例えば、電動トラクタ、バックホー等の作業機に搭載される車載用電気装置に好適であるが、これに限定されるものではない。 (Configuration of electrical device 100)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of an electrical device 100 according to this embodiment. The electrical device 100 of this embodiment is suitable for use as an on-vehicle electrical device mounted on a working machine such as an electric tractor or a backhoe, but is not limited thereto.

図１に示すように、電気装置１００は、回路基板１０と、回路基板１０が取り付けられる取付板２０と、回路基板１０および取付板２０を収容するケース３０とを備えている。回路基板１０には、電子部品が搭載されている。回路基板１０および取付板２０は、典型的には略方形であり、ケース３０は箱型をなしている。なお、回路基板１０および取付板２０は、電気装置１００の設置スペース、仕様、その他の要因に応じて、切り欠きまたは突起部などを適宜有していてもよい。 As shown in FIG. 1, the electrical device 100 includes a circuit board 10, a mounting plate 20 to which the circuit board 10 is attached, and a case 30 housing the circuit board 10 and the mounting plate 20. Electronic components are mounted on the circuit board 10. The circuit board 10 and the mounting plate 20 are typically approximately rectangular, and the case 30 is box-shaped. Note that the circuit board 10 and the mounting plate 20 may have cutouts or protrusions as appropriate depending on the installation space of the electrical device 100, specifications, and other factors.

図２は、電気装置１００における回路基板１０および取付板２０の位置関係を示すための平面図である。図２に示すように、回路基板には９つの取付用孔部１１が設けられている。具体的には、略方形の回路基板の中央部に取付用孔部１１ａが設けられている。また、略方形の回路基板の４つの隅部にそれぞれ４つの取付用孔部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅが設けられている。さらに略方形の回路基板の各辺における中央部に取付用孔部１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ、１１ｉが設けられている。上記のような配置により、複数の取付用孔部１１は、回路基板の中央部を中心として略点対称に配置されることとなる。これにより、取付板２０は、回路基板を均等に補強することができる。なお、複数の取付用孔部１１の配置は、上記のような配置に限られず、回路基板の中央部を中心として略点対称な配置であればよい。 FIG. 2 is a plan view showing the positional relationship between the circuit board 10 and the mounting plate 20 in the electrical device 100. As shown in FIG. 2, nine mounting holes 11 are provided in the circuit board. Specifically, a mounting hole 11a is provided in the center of a substantially rectangular circuit board. Furthermore, four mounting holes 11b, 11c, 11d, and 11e are provided at each of the four corners of the substantially rectangular circuit board. Further, mounting holes 11f, 11g, 11h, and 11i are provided in the center of each side of the substantially rectangular circuit board. Due to the above-described arrangement, the plurality of mounting holes 11 are arranged substantially symmetrically with respect to the center of the circuit board. Thereby, the mounting plate 20 can evenly reinforce the circuit board. Note that the arrangement of the plurality of mounting holes 11 is not limited to the above-mentioned arrangement, but may be arranged approximately symmetrically with respect to the center of the circuit board.

図３は、取付板２０を示す平面図である。図３に示すように、取付板２０は、複数の取付用孔部１１に対応する複数の回路用ボス２１（回路用取付部）を有する。すなわち（具体的には）、取付板２０は、取付用孔部１１ａ～１１ｉに対応する位置にそれぞれ回路用ボス２１ａ～２１ｉを有する。複数の回路用ボス２１は、先端部から軸方向へ形成されたネジ孔を有する。複数の回路用ボス２１を対応する複数の取付用孔部１１の位置に合わせ、複数の回路用ボス２１のネジ孔にネジを取り付けることで、回路基板１０は取付板２０に固定される。 FIG. 3 is a plan view showing the mounting plate 20. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the mounting plate 20 has a plurality of circuit bosses 21 (circuit mounting portions) corresponding to the plurality of mounting holes 11. That is, (specifically) the mounting plate 20 has circuit bosses 21a to 21i at positions corresponding to the mounting holes 11a to 11i, respectively. The plurality of circuit bosses 21 have screw holes formed in the axial direction from the tip. The circuit board 10 is fixed to the mounting plate 20 by aligning the plurality of circuit bosses 21 with the corresponding plurality of mounting holes 11 and attaching screws to the screw holes of the plurality of circuit bosses 21.

また、取付板２０は、取付板２０の剛性をさらに向上させるために、複数の回路用ボス２１を互いに接続するように設けられたリブ２２を備えている。図３の例では、リブ２２は、金属製であり、各回路用ボス２１の周囲に設けられるボス用取付部２２１と、ボス用取付部２２１どうしを連結する連結部２２２とを備えている。 Furthermore, the mounting plate 20 includes ribs 22 provided to connect the plurality of circuit bosses 21 to each other in order to further improve the rigidity of the mounting plate 20. In the example of FIG. 3, the rib 22 is made of metal, and includes a boss attachment part 221 provided around each circuit boss 21 and a connecting part 222 that connects the boss attachment parts 221 to each other.

取付板２０には６つのケース用孔部２３（ケース用取付部）が設けられている。具体的には、略方形の取付板２０の４つの隅部にそれぞれ４つのケース用孔部２３ａ～２３ｄが設けられている。上記のような配置により、ケース用孔部２３ａ～２３ｄは、取付板２０の中央部を中心として略点対称に配置されることとなる。 The mounting plate 20 is provided with six case holes 23 (case mounting parts). Specifically, four case holes 23a to 23d are provided at each of the four corners of the substantially rectangular mounting plate 20. Due to the above-described arrangement, the case holes 23a to 23d are arranged approximately symmetrically with respect to the center of the mounting plate 20.

さらに、何れかのケース用孔部２３ｄと、該ケース用孔部２３ｄと隣り合うケース用孔部２３ｄ・２３ａとの間に、それぞれ、ケース用孔部２３ｅ・２３ｆが設けられている。すなわち、ケース用孔部２３ｅ・２３ｆは、取付板２０の何れかの隅部と、該隅部と隣り合う隅部との間に設けられている。ケース用孔部２３ｅ・２３ｆには、取付板２０の中央部を中心として略点対称な位置には、ケース用孔部が存在しない。つまり、複数のケース用孔部２３は、一部が点対称に配置され、残りは点対称とはならないように配置されている。なお、複数のケース用孔部２３の配置は、上記のような配置に限られず、一部が点対称に配置され、残りは点対称とはならないような配置であればよい。 Further, case holes 23e and 23f are provided between any of the case holes 23d and the case holes 23d and 23a adjacent to the case hole 23d, respectively. That is, the case holes 23e and 23f are provided between any corner of the mounting plate 20 and the corner adjacent to the corner. Among the case holes 23e and 23f, there is no case hole at a position that is substantially symmetrical about the center of the mounting plate 20. That is, some of the plurality of case holes 23 are arranged point-symmetrically, and the rest are arranged point-symmetrically. Note that the arrangement of the plurality of case holes 23 is not limited to the above-mentioned arrangement, but may be any arrangement in which some are arranged point-symmetrically and the rest are not point-symmetrically arranged.

ケース３０は、複数のケース用孔部２３に対応する複数の取付板固定ボス３１を有する。具体的には、ケース３０は、ケース用孔部２３ａ～２３ｆに対応する位置にそれぞれ取付板固定ボス３１ａ～３１ｆを有する。複数の取付板固定ボス３１は、先端部から軸方向へ形成されたネジ孔を有する。複数の取付板固定ボス３１を対応する複数のケース用孔部２３の位置に合わせ、複数の取付板固定ボス３１のネジ孔にネジを取り付けることで、取付板２０はケース３０に固定される。 The case 30 has a plurality of mounting plate fixing bosses 31 corresponding to the plurality of case holes 23. Specifically, the case 30 has mounting plate fixing bosses 31a to 31f at positions corresponding to the case holes 23a to 23f, respectively. The plurality of mounting plate fixing bosses 31 have screw holes formed in the axial direction from the tip. The mounting plate 20 is fixed to the case 30 by aligning the plurality of mounting plate fixing bosses 31 with the corresponding plurality of case holes 23 and attaching screws to the screw holes of the plurality of mounting plate fixing bosses 31.

（電気装置１００の作用効果）
上記構成の電気装置１００において、略点対称に配置された複数の回路用ボス２１（回路用取付部）に回路基板１０を取り付けた場合における回路基板１０の腹の位置と、略点対称に配置された一部のケース用孔部２３ａ～２３ｄ（ケース用取付部）を介してケース３０に取付板２０を取り付けた場合における取付板２０の腹の位置とは、回路基板１０および取付板２０の垂直方向に重なる可能性がある。 (Operation and effect of electrical device 100)
In the electrical device 100 having the above configuration, the circuit board 10 is arranged substantially point symmetrically with the position of the antinode of the circuit board 10 when the circuit board 10 is attached to the plurality of circuit bosses 21 (circuit attachment parts) arranged substantially point symmetrically. The position of the bottom of the mounting plate 20 when the mounting plate 20 is attached to the case 30 through some of the case holes 23a to 23d (case mounting parts) May overlap vertically.

しかしながら、残りのケース用孔部２３ｅ・２３ｆは略点対称とはならないように配置されている。従って、全部のケース用孔部２３ａ～２３ｆを介してケース３０に取付板２０を取り付けた場合における取付板２０の腹の位置は、一部のケース用孔部２３ａ～２３ｄ（ケース用取付部）を介してケース３０に取付板２０を取り付けた場合における取付板２０の腹の位置からずれることになる。従って、回路基板１０における振動の腹の位置と、取付板２０における振動の腹の位置とは、上記垂直方向に重なる可能性が低くなり、その結果、２つの振動の共振を抑制することができる。したがって、該共振による回路基板１０の不具合の発生を回避することができる。 However, the remaining case holes 23e and 23f are arranged not to be substantially symmetrical. Therefore, when the mounting plate 20 is attached to the case 30 through all the case holes 23a to 23f, the position of the belly of the mounting plate 20 is as follows. This means that the position of the mounting plate 20 is shifted from the position of the center of the mounting plate 20 when the mounting plate 20 is attached to the case 30 via the mounting plate 20 . Therefore, the possibility that the position of the vibration antinode on the circuit board 10 and the position of the vibration antinode on the mounting plate 20 overlap in the above-mentioned vertical direction is reduced, and as a result, resonance of the two vibrations can be suppressed. . Therefore, it is possible to avoid problems with the circuit board 10 due to the resonance.

また、一部のケース用孔部２３ａ～２３ｄは、４つの隅部に配置され、残りのケース用孔部２３ｅ・２３ｆは、何れかの上記隅部と、該隅部と隣り合う２つの隅部の少なくとも一方との間に配置されている。これにより、残りのケース用孔部２３ｅ・２３ｆの配置を容易に決定することができる。なお、残りのケース用孔部２３ｅ・２３ｆの一方を省略してもよい。 Further, some of the case holes 23a to 23d are arranged at four corners, and the remaining case holes 23e and 23f are arranged at one of the above corners and two corners adjacent to the corner. and at least one of the parts. Thereby, the arrangement of the remaining case holes 23e and 23f can be easily determined. Note that one of the remaining case holes 23e and 23f may be omitted.

また、取付板２０は、複数の回路用ボス２１を互いに接続するように設けられたリブ２２を備える。これにより、取付板２０の剛性が向上するので、取付板２０の振幅を抑えることができる。その結果、上記共振による回路基板１０の不具合の発生を確実に回避することができる。 The mounting plate 20 also includes ribs 22 provided to connect the plurality of circuit bosses 21 to each other. This improves the rigidity of the mounting plate 20, so that the vibration of the mounting plate 20 can be suppressed. As a result, it is possible to reliably avoid the occurrence of defects in the circuit board 10 due to the resonance.

（付記事項）
なお、本実施形態では、取付板２０は、回路用取付部として複数の回路用ボス２１を備えているが、これに限定されるものではない。例えば、複数の回路用ボス２１の代わりに複数の回路用孔部を備えてもよい。この場合、複数の回路用孔部を、対応する複数の取付用孔部１１の位置に合わせ、複数の回路用孔部と複数の取付用孔部１１との間にスペーサを設けることで、回路基板１０は取付板２０に固定される。同様に、ケース３０は、複数の取付板固定ボス３１の代わりに複数の取付板固定孔部を備えてもよい。 (Additional notes)
In this embodiment, the mounting plate 20 includes a plurality of circuit bosses 21 as circuit mounting portions, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the plurality of circuit bosses 21, a plurality of circuit holes may be provided. In this case, by aligning the plurality of circuit holes with the positions of the plurality of corresponding mounting holes 11 and providing spacers between the plurality of circuit holes and the plurality of mounting holes 11, the circuit The substrate 10 is fixed to a mounting plate 20. Similarly, the case 30 may include a plurality of mounting plate fixing holes instead of the plurality of mounting plate fixing bosses 31.

また、回路基板１０はネジ止めにより取付板２０に固定されるが、これに限定されるものではない。例えば、回路基板１０はプレス加工により取付板２０に固定されてもよい。すなわち、複数の取付用孔部１１に、それぞれ対応する複数の回路用ボス２１を挿入し、複数の回路用ボス２１をプレス加工することにより、回路基板１０は取付板２０に固定されてもよい。 Further, although the circuit board 10 is fixed to the mounting plate 20 by screws, the present invention is not limited to this. For example, the circuit board 10 may be fixed to the mounting plate 20 by press working. That is, the circuit board 10 may be fixed to the mounting plate 20 by inserting a plurality of corresponding circuit bosses 21 into the plurality of mounting holes 11 and pressing the plurality of circuit bosses 21. .

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the claims, and embodiments can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. are also included within the technical scope of the present invention.

１０回路基板
１１取付用孔部
２０取付板
２１回路用ボス（回路用取付部）
２２リブ
２３ケース用孔部（ケース用取付部）
３０ケース
３１取付板固定ボス
１００電気装置
２２１ボス用取付部
２２２連結部 10 Circuit board 11 Mounting hole 20 Mounting plate 21 Circuit boss (circuit mounting part)
22 Rib 23 Case hole (case mounting part)
30 Case 31 Mounting plate fixing boss 100 Electric device 221 Boss mounting part 222 Connection part

Claims

An electrical device,
a circuit board;
a mounting plate to which the circuit board is attached;
A case for accommodating the circuit board and the mounting plate, and a case to which the mounting plate is attached,
The mounting plate is
a plurality of circuit mounting parts for mounting the circuit board;
and a plurality of case attachment parts for attachment to the case,
The plurality of circuit mounting parts are arranged point-symmetrically,
Some of the plurality of case mounting parts are arranged point-symmetrically, and the rest are arranged not point-symmetrically ,
the mounting plate is square;
Some of the plurality of case mounting parts are arranged at the four corners, and the rest are arranged between one of the corners and two corners adjacent to the corner. There are electrical devices.

The electrical device according to claim 1 , wherein the mounting plate includes ribs provided to connect the plurality of circuit mounting portions to each other.