KR102479735B1

KR102479735B1 - 전자기기 케이스

Info

Publication number: KR102479735B1
Application number: KR1020207004276A
Authority: KR
Inventors: 카즈토 오오타케
Original assignee: 니혼 덴산 고빠루 덴시 가부시키가이샤
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2022-12-20
Also published as: WO2019058762A1; KR20200057697A; JP6976783B2; JP2019054222A

Abstract

부품 개수가 적고, 조립이 용이한 전자기기 케이스를 제공한다. 케이스 본체 (19)는 원형의 제1 틀(13a)과, 원형의 제2 틀(14a)과, 제1 틀과 상기 제2 틀을 연결하는 기둥(13b, 14b, 14c)을 포함한다. 대략 원통형의 커버(15)는 케이스 본체에 설치되고, 기둥을 따른 슬릿(15a)을 포함한다. 커버(15)는 슬릿(15a)의 양측, 또한 내측에 제1 당접부(15d)를 포함하고, 기둥(13b, 14b, 14c)은 제1 당접부(15d)가 당접되는 제2 당접부(13j, 14j)를 포함하고, 제1 당접부(15d)의 두께는 제1 당접부(15d) 이외의 커버(15)의 두께보다 두껍고, 제2 당접부(13j, 14j)는 제1 당접부(15d)의 표면 형상을 따른 형상을 포함한다.

Description

전자기기 케이스

본 발명의 실시형태는 예를 들면 압력 센서 등의 전자기기 케이스에 관한 것이다.

예를 들면 기체와 액체의 압력을 검출하는 압력 센서는 센서 소자와, 전자 부품이 배치된 인쇄 기판을 구비하고, 센서 소자는 인쇄 기판에 전기적으로 접속되어 있다. 이들 센서 소자와 인쇄 기판은 케이스 내에 배치된다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본 특개 2013-57512호 공보

상기 케이스는 예를 들면 센서 모듈과 인쇄 기판이 설치되는 베이스 본체와, 베이스 본체를 덮는 커버를 구비하고 있다. 커버는 예를 들면 복수의 나사를 사용하여 베이스 본체에 고정되어 있다.

상기 종래 구성의 경우, 커버를 베이스 본체에 고정하기 위해 복수의 나사가 필요하기 때문에, 부품 개수가 많고, 조립 공정수가 증가하였다.

본 실시형태는 부품 개수가 적고, 조립이 용이한 전자기기 케이스를 제공하려고 하는 것이다.

실시형태의 전자기기 케이스는 원형의 제1 틀과, 원형의 제2 틀과, 상기 제1 틀과 상기 제2 틀을 연결하는 기둥을 갖는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체에 설치되고, 상기 기둥을 따른 슬릿을 갖는 대략 원통형의 커버를 포함하고, 상기 커버는 상기 슬릿의 양측, 또한 내측에 제1 당접부(當接部)를 포함하고, 상기 기둥은 상기 제1 당접부가 당접되는 제2 당접부를 포함하고, 상기 제1 당접부의 두께는 상기 제1 당접부 이외의 상기 커버의 두께보다 두껍고, 상기 제2 당접부는 상기 제1 당접부의 표면 형상을 따른 형상을 포함하다.

본 실시형태는 부품 개수가 적고, 조립이 용이한 전자기기 케이스를 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 따른 전자기기 케이스의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 일부를 추출하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 조립 공정을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 도 1의 일부를 추출하여 나타낸 상면도이다.
도 6은 도 1의 VI-VI선에 따라 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 실시형태의 비교예를 나타낸 단면도이다.

이하, 실시의 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도면에서 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1, 도 2는 본 실시형태에 따른 전자기기 케이스를 나타낸 것이며, 본 실시형태를, 예를 들면 압력 센서에 적용한 경우를 나타낸다.

도 1, 도 2에서, 압력 센서(10)는 베이스 블록(11), 실 칼라(12)(seal collar), 제1 프레임(13), 제2 프레임(14), 커버(15), 커넥터(16), 센서 모듈(17), 인쇄 기판(20)을 구비하고 있다. 제1 프레임(13)과 제2 프레임(14)은 후술하는 바와 같이, 케이스 본체로서의 케이스 프레임(19)을 구성한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 베이스 블록(11)은 금속, 예를 들면 스테인레스스틸(SUS)로 구성되고, 저부(底部)로서의 제1 단부(11-1)에, 예를 들면 제1 개구(11a) 및 제2 개구(11b)를 가지고, 상부로서의 제2 단부(11-2)에 제3 개구(11c)를 구비하고 있다. 제1 개구(11a) 및 제2 개구(11b)는 제3 개구(11c)와 연통되어 있다. 제1 개구(11a)는 예를 들면 유체(流體)의 입력구이며, 제2 개구(11b)는 예를 들면 유체의 출력구이다.

실 칼라(12)는 예를 들면 금속 또는 수지로 구성된 통형체이며, 베이스 블록(11)의 제2 단부(11-2)의 둘레에 설치된다.

실 칼라(12)의 내부에는 센서 모듈(17)이 설치된다. 센서 모듈(17)은 예를 들면 SUS로 형성되고, 베이스 블록(11)의 제2 단부(11-2)에 설치된다. 센서 모듈(17)은 제3 개구(11c)와 대향되는 다이어프램(17a)을 가지고, 제2 단부(11-2)에 설치된 상태에서, 다이어프램(17a)과 제3 개구(11c) 사이에 공간(17b)이 형성된다. 이 공간(17b) 내에 제3 개구(11c)로부터 유체가 도입된다.

다이어프램(17a)의 표면에는 브리지 회로를 구성하는, 예를 들면 복수(4개)의 저항(17c)이 설치된다. 공간(17b) 내에 도입된 유체의 압력에 의해 다이어프램(17a)이 변형되면, 복수의 저항(17c)의 도전율(저항값)이 변화되고, 브리지 회로에 불균형이 생긴다. 브리지 회로에 불균형이 생기면, 브리지 회로의 출력단 사이에 유체의 압력에 비례된 전압차가 발생한다. 이 전압차가 후술하는 인쇄 기판에 설치된 증폭기 등을 통해 센서 출력으로서 추출된다.

센서 모듈(17)의 구성은 상기에 한정되는 것이 아니다. 다이어프램(17a)은 예를 들면 실리콘 기판으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 실리콘 기판 내에 브리지 회로를 구성하는 복수의 저항이 설치된다. 복수의 저항은 다이어프램(17a)을 구성하는, 예를 들면 N형 실리콘 기판 내에 불순물로서의 붕소를 도입하는 것에 의해 형성된 P형 확산 저항일 수 있다.

베이스 블록(11), 센서 모듈(17) 및 다이어프램(17a)의 구성은 이에 한정되는 것이 아니며, 계측 대상에 따라 변형 가능하다.

실 칼라(12)에는 제1 프레임(13)이 설치된다. 구체적으로는 제1 프레임(13)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 복수의 나사(18a, 18b)로 실 칼라(12)에 고정된다.

도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 프레임(13)과 제2 프레임(14)은 합체되어 케이스 프레임(19)을 구성한다. 구체적으로는 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 프레임(13)은 예를 들면 원형 또는 링형의 제1 틀(13a)과, 제1 틀(13a)에 설치된 복수의 기둥(13b, 13c, 13d)과, 기둥(13c, 13d)을 연결하는 연결부(13e)를 구비하고 있다.

제2 프레임(14)은 예를 들면 원형 또는 링형의 제2 틀(14a)과, 제2 틀(14a)에 설치된 복수의 기둥(14b, 14c, 14d, 14e)을 구비하고 있다.

제1 프레임(13)의 기둥(13b)의 선단은 제2 프레임(14)의 기둥(14b)과 기둥(14c) 사이에 위치되고, 제1 프레임(13)의 연결부(13e)는 제2 프레임(14)의 기둥(14d)과 기둥(14e) 사이에 위치되어 있다.

제1 프레임(13)과 제2 프레임(14)은 제1 프레임(13)의 기둥(13b)의 선단이 제2 프레임(14)의 기둥(14b)과 기둥(14c) 사이에 삽입되고, 제1 프레임(13)의 연결부(13e)가 제2 프레임(14)의 기둥(14d)과 기둥(14e) 사이에 삽입되는 것에 의해 합체되고, 케이스 프레임(19)이 형성된다.

케이스 프레임(19)의 내부에는 인쇄 기판(20)이 설치된다. 인쇄 기판(20)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 나사(21a, 21b)로 제2 프레임(14)의 기둥(14d, 14e)에 고정된다. 인쇄 기판(20)에는 전술한 브리지 회로에 접속되고, 브리지 회로에 전원을 공급하며, 브리지 회로의 출력 전압을 증폭하는 증폭 회로(22) 등이 배치되어 있다.

케이스 프레임(19)은 인쇄 기판(20)의 장착을 용이화하기 위해, 제1 프레임(13)과 제2 프레임(14)로 분리되어 있으나, 제1 프레임(13)과 제2 프레임(14)을 일체 구성으로 할 수도 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 인쇄 기판(20)이 고정된 제2 프레임(14)을 제1 프레임(13)에 합체시킨 상태에서, 커넥터(16)가 제2 프레임(14) 상에 설치되고, 나사(23a, 23b, 23c, 23d)로 제2 프레임(14)에 고정된다. 이때, 나사(23a, 23c)로, 제2 프레임(14)이 제1 프레임(13)에 고정된다. 즉, 나사(23a)는 제2 프레임(14)을 관통하여 제1 프레임(13)의 기둥(13b)에 나사결합되고, 나사(23c)는 제2 프레임(14)을 관통하여 제1 프레임(13)의 연결부(13e)에 나사결합된다.

커넥터(16)는 인쇄 기판(20)에 전기적으로 접속되고, 커넥터(16)를 통해 압력 센서(10)에 전원이 공급되며, 센서 출력 신호가 외부로 추출된다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 케이스 프레임(19)이 조립된 상태에서, 케이스 프레임(19)에 커버(15)가 설치된다. 커버(15)는 탄성 변형 가능한 재료, 예를 들면 가요성을 갖는 수지재, 예를 들면 PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트) 수지로 형성된다. 그러나, 수지재는 이에 한정되는 것이 아니다. 또, 수지뿐만 아니라 SUS와 같은 탄성 변형 가능한 금속을 적용하는 것도 가능하다.

커버(15)는 케이스 프레임(19)의 측면을 덮도록 대략 원통형이며, 케이스 프레임(19)의 기둥(13b)을 따라 일부가 절단된 슬릿(15a)을 가진다. 슬릿(15a)의 폭(W1)은 제1 프레임(13)의 기둥(13b)에 설치된 리브(13i)의 폭(W2), 및 제2 프레임(14)의 기둥(14b)과 기둥(14c) 사이에 설치된 리브(14i)의 폭(W2)와 동일하게 되어 있다.

또한, 슬릿(15a)의 근방에는 개구부(15b, 15c)가 설치되어 있다. 즉, 개구부(15b, 15c)는 슬릿(15a)의 양측에 설치되어 있다. 개구부(15b, 15c)는 커버(15)가 케이스 프레임(19)에 설치된 상태에서, 케이스 프레임(19)의 기둥(13b)에 설치된 돌기(13f, 13g)에 계합 가능하게 되어 있다.

커버(15)는 슬릿(15a)의 폭이 케이스 프레임(19)의 직경보다 크게 넓혀져 케이스 프레임(19)에 장착된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 커버(15)를 케이스 프레임(19)에 장착한 상태에서, 커버(15)의 개구부(15b, 15c)가 제1 프레임(13)의 기둥(13b)에 설치된 돌기(13f, 13g)에 계합된다.

케이스 프레임(19)을 구성하는 제1 프레임(13)의 링형의 제1 틀(13a), 제2 프레임(14)의 링형의 제2 틀(14a), 제1 프레임(13)의 기둥(13b) 및 제2 프레임(14)의 기둥(14b, 14c)에는 커버(15)의 두께와 동일한 단차(段差)(13h, 14h)가 설치되어 있다. 기둥(13b)에 설치된 리브(13i) 및 제2 틀(14)에 설치된 리브(14i)는 제1 프레임(13)의 기둥(13b) 및 제2 프레임(14)의 기둥(14b, 14c)에 단차(13h, 14h)를 설치한 것에 의해 형성되어 있다.

단차(13h, 14h)를 설치된 것에 의해, 커버(15)가 케이스 프레임(19)에 장착된 상태에서, 커버(15)의 표면은 제1 프레임(13) 및 제2 프레임(14)의 표면과 일치된다.

도 5는 커버(15)의 상면도를 나타낸다. 커버(15)는 슬릿(15a)의 양측의 내면에 제1 당접부(15d)를 가진다. 커버(15)의 내면은 일정한 곡률을 갖는 원형이지만, 제1 당접부(15d)는 예를 들면 평탄부(15d-1)를 가진다. 이로 인해, 제1 당접부(15d)의 두께(T1)는 제1 당접부(15d) 이외의 커버(15)의 두께(T2)보다 두껍다.

한편, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 프레임(13)의 기둥(13b)의 리브(13i)의 양측에는 커버(15)의 제1 당접부(15d)의 형상을 따른 형상을 갖는 제2 당접부(13j)가 설치되어 있다. 제2 프레임(14)의 리브(14i)의 양측에도 제2 당접부(13j)와 동일하게 제2 당접부(14j)가 설치되어 있다. 제2 당접부(13j) 및 제2 당접부(14j)는 제1 당접부(15d)를 따른 형상이며, 제1 당접부(15d)의 평탄부(15d-1)와 동일한 평탄부를 가진다.

커버(15)는 케이스 프레임(19)에 장착된 상태에서, 커버(15)의 탄성에 의해 커버(15)의 제1 당접부(15d)가 제1 프레임(13)의 제2 당접부(13j) 및 제2 프레임(14)의 제2 당접부(14j)에 당접되고, 슬릿(15a)의 측면이 리브(13i)에 당접된다.

이때, 평탄부(15d-1)를 갖는 제1 당접부(15d)는 두께가 커버(15)의 다른 부분보다 두껍고, 기둥(13)의 제2 당접부(13j) 및 기둥(14)의 제2 당접부(14j)에 당접된다. 이로 인해, 제1 당접부(15d)와 제2 당접부(13j)의 마찰력이 증가한다. 커버(15)는 탄성 변형에 의해 원형 외관을 보지(保持)할 수 있고, 케이스 프레임(19)에 대해 간극 없이 밀착된다. 따라서, 커버(15)의 개구부(15b, 15c) 및 기둥(13b)의 돌기(13f, 13g)를 생략한다고 하더라도, 커버(15)를 케이스 프레임(19)에 밀착시키는 것이 가능하다.

또한, 커버(15)의 제1 당접부(15d)는 평탄부(15d-1)를 가지고, 제2 당접부(13j) 및 제2 당접부(14j)도 제1 당접부(15d)의 평탄부(15d-1)와 동일한 평탄부를 가진다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 도 6의 A에 나타낸 바와 같이, 커버(15)의 제1 당접부(15d)에 돌출부(15d-2)를 설치하고, 제2 당접부(13j) 및 제2 당접부(14j)에 돌출부(15d-2)를 따른 요부(13j-2, 14j-2)를 설치할 수도 있다. 이 경우, 커버(15)를 케이스 프레임(19)에 더 밀착시키는 것이 가능하다.

(실시형태의 효과)

상기 실시형태에 의하면, 원통형의 커버(15)는 슬릿(15a)의 양측의 내면에 제1 당접부(15d)를 가지고, 제1 당접부(15d)는 커버(15)의 두께보다 두껍고, 평탄부(15d-1)를 가진다. 제1 프레임(13)의 기둥(13b)의 리브(13i)의 양측 및 제2 프레임(14)의 기둥(14b)의 리브(14i)의 양측은 제2 당접부(13j, 14j)를 가지고, 제2 당접부(13j, 14j)는 커버(15)의 제1 당접부(15d)의 평탄부(15d-1)를 따른 평탄부를 가진다. 이로 인해, 커버(15)를 케이스 프레임(19)에 장착한 상태에서, 커버(15)의 탄성 변형에 의해, 커버(15)의 제1 당접부(15d)가 제1 프레임(13)의 제2 당접부(13j) 및 제2 프레임(14)의 제2 당접부(14j)에 당접되고, 슬릿(15a)이 리브(13i, 14i)에 당접된다. 이로 인해, 커버(15)는 그 탄성에 의해 원형의 외관을 보지할 수 있고, 케이스 프레임(19)에 대해 간극 없이 밀착하는 것이 가능하다.

도 7은 커버(15) 및 케이스 프레임(19)의 비교예를 나타낸다.

도 7에 나타낸 비교예에서, 커버(31)는 원통형이며 슬릿(31a)을 가진다. 케이스 프레임(32)은 링형이며 기둥(32a)을 가진다. 기둥(32a)은 커버(31)의 슬릿(31a)에 대응되는 리브(32b)를 가진다. 리브(31b)의 양측에 위치되는 기둥(32a)의 표면은 케이스 프레임(32)의 곡률과 동일한 곡률을 가진다. 커버(31)의 슬릿(31a)의 양측에 위치되는 내면도 커버(31)의 다른 부분과 동일한 두께를 가지고, 커버(32)의 내면의 곡률과 동일한 곡률을 가진다.

상기 구성의 커버(31)를 케이스 프레임(32)에 장착한 경우, 기둥(32a)의 표면의 곡률과 커버(31)의 슬릿(31a)의 양측에 위치되는 내면의 곡률이 대략 동일하기 때문에, 커버(31)의 내면과 기둥(32a)의 표면의 마찰력이 본 실시형태에 비해 작다. 이로 인해, 커버(31)는 그 탄성 변형에 의해, 케이스 프레임(32)에 밀착할 수 없고, 커버(31)의 슬릿(31a)과 리브(32b) 사이, 및 커버(31)의 내면과 케이스 프레임(32)의 표면 사이에 간극이 발생하게 된다. 따라서, 간극을 감소시키기 위해, 커버(31)의 내경을 케이스 프레임(32)의 외경보다 작게 하거나, 예를 들면 나사 등의 부품을 사용하여 커버(31)를 케이스 프레임(32)에 고정할 필요가 있다.

그러나, 본 실시형태에 의하면, 커버(15)는 슬릿(15a)의 간극을 넓혀 케이스 프레임(19)에 장착하는 것만으로 조립이 완료된다. 이로 인해, 나사 등의 부품이 필요하지 않는다. 따라서, 부품 개수가 적고, 조립이 용이하다.

본 실시형태는, 압력 센서에 적용한 경우에 대해 설명했으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 다른 전자기기에 적용 가능한 것은 물론이다.

그 외. 본 발명은 상기 각 실시형태에 그대로 한정되는 것이 아니며, 실시 단계에서는 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 구성요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또, 상기 각 실시형태에 개시되어 있는 복수의 구성요소의 적절한 결합에 의해 각종 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면 실시형태에 나타낸 모든 구성요소에서 여러 구성요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시형태에 이르는 구성요소를 적절히 결합해도 된다.

본 실시형태의 전자기기 케이스는 압력 센서 등의 전자기기에 이용하는 것이 가능하다.

10 압력 센서
13 제1 프레임
13a 제1 틀
13b 기둥
13j 제2 당접부
13j-2 요부
14 제2 프레임
14a 제2 틀
14b, 14c 기둥
14j 제2 당접부
14j-2 요부
15 커버
15a 슬릿
15d 제1 당접부
15d-1 평탄부
15d-2 돌출부
19 케이스 프레임(케이스 본체)

Claims

원형의 제1 틀과, 원형의 제2 틀과, 상기 제1 틀과 상기 제2 틀을 연결하는 기둥을 갖는 케이스 본체와,
상기 케이스 본체에 설치되고, 상기 기둥을 따른 슬릿을 갖는 원통형의 커버
를 포함하고,
상기 커버는 상기 슬릿의 양측, 또한 내측에 제1 당접부(當接部)를 포함하고,
상기 기둥은 상기 제1 당접부가 당접되는 제2 당접부를 포함하고,
상기 제1 당접부의 두께는 상기 제1 당접부 이외의 상기 커버의 두께보다 두껍고, 상기 제2 당접부는 상기 제1 당접부의 표면 형상을 따른 형상을 포함하는, 전자기기 케이스.
제1항에 있어서,
상기 제1 당접부는 제1 평탄부를 포함하고, 상기 제2 당접부는 상기 제1 평탄부에 당접되는 제2 평탄부를 포함하는, 전자기기 케이스.
제1항에 있어서,
상기 제1 당접부는 돌출부를 포함하고, 상기 제2 당접부는 상기 돌출부를 따른 요부를 포함하는, 전자기기 케이스.
제1항에 있어서,
상기 커버는 탄성 변형 가능한 재료로 형성되는, 전자기기 케이스.
제4항에 있어서,
상기 탄성 변형 가능한 재료는 수지재인, 전자기기 케이스.
제4항에 있어서,
상기 탄성 변형 가능한 재료는 금속 재료인, 전자기기 케이스.
제1항에 있어서,
상기 기둥은 돌기를 포함하고, 상기 커버는 상기 슬릿의 양측에 설치되고, 상기 돌기에 계합되는 개구부를 포함하는, 전자기기 케이스.