WO2023037856A1 - 電子装置 - Google Patents

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WO2023037856A1
WO2023037856A1 PCT/JP2022/031547 JP2022031547W WO2023037856A1 WO 2023037856 A1 WO2023037856 A1 WO 2023037856A1 JP 2022031547 W JP2022031547 W JP 2022031547W WO 2023037856 A1 WO2023037856 A1 WO 2023037856A1
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WO
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intermediate frame
substrate
board
electronic device
case
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PCT/JP2022/031547
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Inventor
侯宏 松岡
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • HELECTRICITY
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    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20863Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • HELECTRICITY
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    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/467Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing gases, e.g. air
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    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007Casings
    • H05K9/002Casings with localised screening
    • H05K9/0022Casings with localised screening of components mounted on printed circuit boards [PCB]

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device mounted on a vehicle such as an automobile.
  • ECUs Electronic Control Units
  • multimedia units and car navigation systems For example, vehicles such as automobiles are equipped with various electronic devices called ECUs (Electronic Control Units) as control devices such as multimedia units and car navigation systems.
  • This type of electronic device is configured by housing a circuit board on which heat-generating electronic components such as a CPU are mounted in a housing. At this time, an intake port and an exhaust port are provided on the left and right side wall portions of the housing, respectively, for cooling the electronic components.
  • a heat sink having fins for dissipating heat from electronic components, a cooling fan device for flowing cooling air in the housing, and the like are provided in the housing (see, for example, Patent Document 1).
  • the power board is attached to the case constituting the bottom of the housing by screwing, and then a spacer member is provided on the power board, and the CPU board is attached thereon by screwing. Furthermore, it is necessary to install a heat sink on the CPU board, and then attach the cover, which constitutes the upper surface of the housing, to the case by screwing. As a result, the number of screws to be used is increased, resulting in a problem of increased assembly man-hours.
  • an object of the present disclosure is to provide an electronic device that includes a plurality of substrates in a housing and that can simplify the configuration and improve the ease of assembly.
  • an electronic device has a board on which electronic components are mounted within a housing, the housing including a top case and a bottom case, and within the housing,
  • An intermediate frame is provided that is positioned intermediate the top and bottom cases.
  • the substrates include an upper substrate provided above the intermediate frame and a lower substrate provided below the intermediate frame.
  • the intermediate frame has a positioning portion for performing vertical positioning with respect to the upper substrate and the lower substrate, and the upper case, upper substrate, intermediate frame, lower substrate, and bottom case are integrally connected by collective fasteners.
  • an upper substrate and a lower substrate are provided above and below an intermediate frame positioned between the upper case and the bottom case. At this time, positioning in the vertical direction with respect to the upper substrate and the lower substrate is performed by the positioning portions provided on the intermediate frame.
  • the upper case, upper substrate, intermediate frame, lower substrate, and bottom case are collectively connected by collective fasteners.
  • the number of fasteners can be reduced compared to the case where multiple substrates are attached individually by screwing.
  • the number of assembling man-hours can be reduced, and the configuration is simplified, leading to miniaturization.
  • FIG. 1 shows a first embodiment and is a perspective view showing the appearance of an electronic device
  • FIG. 2 is a perspective view from the rear side of the electronic device
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the electronic device
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state before tightening the long screw with the front cover removed
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view (part 1) showing the assembly procedure of the electronic device
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view (Part 2) showing the assembly procedure of the electronic device
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view (part 3) showing the assembly procedure of the electronic device
  • FIG. 1 shows a first embodiment and is a perspective view showing the appearance of an electronic device
  • FIG. 2 is a perspective view from the rear side of the electronic device
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the electronic device
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state before tightening the long screw with the front cover removed
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view (part 1) showing the assembly procedure of the electronic
  • FIG. 8 is an enlarged vertical cross-sectional view of the main part
  • FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing how the cooling air is blown.
  • FIG. 10 is an enlarged vertical cross-sectional view of the main part
  • FIG. 11 shows a second embodiment, and is a perspective view showing a state in which the front cover is removed
  • FIG. 12 is a perspective view showing how the additional board is attached to the mounting seat
  • FIG. 13 shows a third embodiment, and is a perspective view showing the appearance of an electronic device
  • FIG. 14 is an exploded perspective view of the electronic device
  • FIG. 15 is a perspective view (Part 1) showing the procedure for assembling the electronic device
  • FIG. 16 is a perspective view (Part 2) showing the assembly procedure of the electronic device
  • FIG. 17 is a perspective view (Part 3) showing the procedure for assembling the electronic device;
  • FIG. 18 is a perspective view (part 4) showing the assembly procedure of the electronic device;
  • FIG. 19 is a vertical cross-sectional view showing an assembled state of the rigid flexible substrate;
  • FIG. 20 is an enlarged perspective view showing a state in which the heat sink portion is broken;
  • FIG. 21 is a perspective view showing a cut-away half of the electronic device,
  • FIG. 22 is a sectional view showing how the intermediate frame and the upper case are positioned;
  • FIG. 23 is an enlarged longitudinal sectional view showing how the upper case and the bottom case are fitted together;
  • FIG. 24 shows a fourth embodiment, and is an enlarged vertical cross-sectional view showing how screws are fastened.
  • FIG. 25 shows a fifth embodiment, and is an enlarged vertical cross-sectional view of the main part
  • FIG. 26 shows a sixth embodiment, and is an enlarged vertical cross-sectional view of the main part
  • FIG. 27 shows a seventh embodiment, and is an enlarged vertical cross-sectional view of the main part
  • FIG. 28 shows an eighth embodiment, and is an enlarged longitudinal sectional view of a main part.
  • FIG. 1 and 2 schematically show the overall external configuration of an electronic device 1 according to this embodiment.
  • This electronic device 1 has a housing 2 .
  • the housing 2 is made of a metal such as aluminum as a whole, and is shaped like a thin rectangular box that is thin in the vertical direction and slightly long in the horizontal direction.
  • the housing 2 is composed of an upper case 3, a bottom case 4, a front cover 5, and a rear cover 6, as shown in FIG.
  • an intermediate frame 7 is provided in the housing 2 so as to be located between the upper case 3 and the bottom case 4 .
  • a CPU board 8 and an extension board 9 as upper boards are provided above the intermediate frame 7 in the housing 2 .
  • a power supply board 10 as a lower board is provided below the intermediate frame 7 .
  • a first cooling fan device 11 and a second cooling fan device 12 are provided in the housing 2 . The details of each component described above will be described below.
  • the upper case 3 constituting the housing 2 forms the ceiling surface of the housing 2 and has a slightly oblong rectangular shape.
  • the upper surface of the upper case 3 is integrally provided with a heat sink 13 having a plurality of radiating fins 13a located on the right side except for the left end.
  • the bottom of the heat sink 13 is configured to protrude downward.
  • a heat-generating electronic component 14 such as a CPU mounted on the CPU board 8 is configured to be in thermal contact with the bottom surface of the heat sink 13 via heat dissipation gel 15 .
  • the upper case 3 has a plurality of cylindrical bosses 16 protruding downward, for example, four rows in the horizontal direction and two rows in the front-rear direction, for a total of eight locations. positioned and integrated. These boss portions 16 are formed with screw insertion holes 16a through which long screws 17 as collective fasteners, which will be described later, are inserted. Along with this, a fitting recess 16b is formed at the lower end of the boss 16 for positioning with an intermediate frame 7, which will be described later.
  • An upper shield portion 19 is integrally provided for positioning and shielding against noise.
  • the bottom case 4 is configured to form the bottom surface and left and right side surfaces of the housing 2 .
  • the left side surface of the bottom case 4 is formed with an intake port 4a for taking outside air into the housing 2.
  • An exhaust port 4 b for discharging the air inside the housing 2 is formed on the right side surface of the bottom case 4 .
  • a cooling fan device 12 made of a propeller type fan device is provided inside the exhaust port 4b.
  • Mounting projections 20 are provided at a plurality of locations on the bottom surface of the bottom case 4 so as to project upward, that is, into the housing 2 and receive the lower surface of the power supply board 10 .
  • the plurality of mounting projections 20 have screw holes 20a on the upper surfaces corresponding to the eight bosses 16, into which the long screws 17 are tightened. formed.
  • the front cover 5 is provided so as to cover the front surface of the housing 2 .
  • the rear cover 6 is provided so as to cover the rear surface of the housing 2 .
  • the rear cover 6 is formed with a plurality of openings 6a for connecting external cables to the upper connector 18 and a lower connector 21 provided on the power supply board 10, which will be described later.
  • the electronic device 1 is connected to the outside, that is, to other ECUs in the vehicle via the upper connector 18 and the lower connector 21 .
  • the front cover 5 and the rear cover 6 are connected to the upper case 3 and the bottom case 4 by engagement of holes and protrusions, fitting, screwing, or the like.
  • the intermediate frame 7 is made of, for example, an aluminum die-cast product and has the following structure. That is, as shown in FIGS. 3 and 5 to 8, the intermediate frame 7 has a rectangular main plate portion horizontally arranged in the housing 2, and extends vertically from the main plate portion. It integrally has a cylindrical boss portion 22 .
  • the boss portions 22 are provided at eight locations corresponding to the boss portions 16 and the screw holes 20a at eight locations, and are formed with screw insertion holes 22a penetrating vertically. As shown in FIG. 5 and the like, among the eight boss portions 22, the four boss portions 22 on the left side in the figure are configured to protrude upwardly to a greater height than the four boss portions 22 on the right side.
  • each boss portion 22 is integrally formed with an upper fitting projection 23 as an upper fitting portion into which the CPU board 8 and the expansion board 9 as upper boards are fitted. It is
  • the upper fitting convex portion 23 is provided so as to protrude upward from the upper end of the boss portion 22 with a slightly smaller diameter, and is placed on the upper end of the boss portion 22 in a fitting hole of the CPU board 8 . 8a and the fitting hole 9a of the extension board 9 are fitted.
  • the upper end of the upper fitting projection 23 of each boss 22 is fitted with the fitting recess 16b at the lower end of the boss 16 of each upper case 3 .
  • a lower fitting projection 24 is integrally formed as a lower fitting with which the power supply board 10 is fitted.
  • the lower fitting convex portion 24 is provided so as to protrude downward from the lower end of the boss portion 22 with a slightly smaller diameter, and is fitted into the fitting hole 10a of the power supply board 10 arranged below the boss portion 22. It is designed to be The projection dimension of the lower fitting convex portion 24 substantially matches the thickness dimension of the power supply board 10 .
  • the bosses 22 of the intermediate frame 7 are positioned vertically and laterally, that is, horizontally, of the CPU board 8 and the extension board 9 as upper boards and the power supply board 10 as the lower board. It functions as a positioning unit that performs positioning.
  • heat radiating fins 25a which are long in the right and left directions, are arranged in the front-to-rear direction and formed in a rectangular area on the right side.
  • a portion 25 is provided.
  • the radiating fin forming portion 25 has openings on both the left and right ends and on the bottom side, and as shown in FIG. 9, the cooling air flows from left to right in the drawing.
  • the first cooling fan device 11 is, for example, a centrifugal fan device, and is provided on the upper left portion of the intermediate frame 7 .
  • the radiating fin forming part 25 has a flat ceiling surface 25b on the upper part, and the ceiling surface 25b is thermally connected to the lower surface of the CPU board 8 via the heat radiating gel 26. It is connected to the.
  • the intermediate frame 7 is provided with a slit 27 as a hole positioned in front of the radiating fin forming portion 25 and extending horizontally in the drawing.
  • a slit 27 As shown in FIGS. 5 and 6, on the lower surface of the CPU board 8 and the upper surface of the power supply board 10, board-to-board connectors 28, 28 are provided for electrical connection between these boards. The board-to-board connectors 28 , 28 are connected through the slit 27 .
  • the intermediate frame 7 is positioned on the lower surface of the rear side so as to cover the lower connector 21 for external connection arranged on the rear side of the power supply board 10 .
  • a lower shield portion 29 is integrally provided for positioning and shielding against noise.
  • the CPU board 8 has a rectangular shape, and a plurality of electronic components including the electronic component 14 are mounted on the upper surface thereof to form a control circuit and the like. As shown in FIG. 8 and the like, the CPU board 8 is formed with four fitting holes 8a corresponding to the four upper fitting projections 23 on the right side of the boss portion 22. As shown in FIG.
  • the expansion board 9 is made of, for example, a radio board, and has a rectangular shape slightly smaller than the CPU board 8.
  • the expansion board 9 has four upper fitting protrusions 23 corresponding to the left four upper fitting projections 23 of the bosses 22. A fitting hole 9a is formed.
  • the extension board 9 is arranged at a slightly higher position on the left side of the CPU board 8 so as to partially overlap vertically.
  • board-to-board connectors 30 and 30 are provided at the right end of the bottom surface of the extension board 9 and the left end of the top surface of the CPU board 8 .
  • the extension board 9 and the CPU board 8 are electrically connected to each other by the board-to-board connectors 30 , 30 .
  • a plurality of components constituting a power circuit are mounted on the upper surface of the power supply board 10, and eight fitting holes 10a corresponding to the eight bosses 22 are formed.
  • the electronic device 1 of the present embodiment has a power board 10 placed on the bottom case 4, and a power board An intermediate frame 7 is mounted on 10 . Further, with the CPU board 8 and the extension board 9 placed on the intermediate frame 7 and the upper case 3 placed on the CPU board 8 and the extension board 9, eight long screws 17 as collective fasteners are installed. are concatenated together by
  • the CPU board 8, the extension board 9 and the power supply board 10 are positioned vertically and horizontally by the bosses 22 of the intermediate frame 7.
  • the upper fitting protrusion 23 at the upper end of the boss 22 is configured to fit into the fitting recess 16b of the boss 16 of the upper case 3 with the CPU board 8 and the extension board 9 interposed therebetween.
  • the lower fitting convex portion 24 at the lower end of the boss portion 22 is configured to be aligned with the screw hole 20a of the mounting convex portion 20 of the bottom case 4 with the power supply board 10 interposed therebetween.
  • the procedure for assembling the electronic device 1 having the above configuration will be described with reference to FIGS. 5 to 8 and the like.
  • the power supply board 10 is horizontally placed on the mounting protrusions 20 of the power supply board 10 on the bottom case 4.
  • the power supply board 10 is laterally positioned by aligning the screw holes 20a provided in the mounting projections 20 and the fitting holes 10a of the power supply board 10 .
  • the intermediate frame 7 is placed on the power substrate 10 .
  • alignment is performed so that the lower fitting projections 24 of the eight bosses 22 of the intermediate frame 7 fit into the fitting holes 10a of the power supply board 10.
  • the CPU board 8 and the extension board 9 are placed on the intermediate frame 7.
  • the four fitting holes 8a of the CPU board 8 are fitted to the upper fitting protrusions 23 of the four bosses 22 on the right side of the intermediate frame 7.
  • the extension board 9 is positioned by fitting the four fitting holes 9a thereof to the upper fitting projections 23 of the four bosses 22 on the left side of the intermediate frame 7 .
  • board-to-board connectors 28 provided on the bottom side of the CPU board 8 and on the top side of the power supply board 10 are connected through the slit 27 .
  • board-to-board connectors 30, 30 provided on the bottom side of the expansion board 9 and the top side of the CPU board 8, respectively, are connected.
  • the upper case 3 is placed on the CPU board 8 and the extension board 9, that is, on the eight bosses 22 of the intermediate frame 7.
  • FIG. 1 the fitting concave portions 16b of the eight boss portions 16 provided on the lower surface of the upper case 3 are engaged with the upper fitting convex portion 23 of the boss portion 22 while sandwiching the CPU board 8 or the expansion board 9 respectively. It fits and is positioned.
  • the screw insertion holes 16a of the bosses 16 of the upper case 3, the screw insertion holes 22a of the bosses 22 of the intermediate frame 7, and the screw holes 20a of the mounting projections 20 of the bottom case 4 are aligned vertically. continue in a straight line.
  • an intermediate frame 7 is provided in the housing 2. I made it The intermediate frame 7 is provided with a boss portion 22 as a positioning portion, and the boss portion 22 positions the CPU board 8, the expansion board 9 and the power supply board 10 vertically and horizontally.
  • the upper case 3, the CPU board 8, the extension board 9, the intermediate frame 7, the power supply board 10, and the bottom case 4 are collectively connected by long screws 17 as collective fasteners.
  • the number of fasteners such as screws can be reduced compared to, for example, the case where a plurality of substrates are individually assembled into the housing 2 by screwing or the like. can be achieved. Along with this, the number of assembling man-hours can be reduced, and the structure for fastening is simplified, leading to miniaturization.
  • the case where a plurality of substrates 8, 9, and 10 are provided in the housing 2 it is possible to simplify the configuration and improve the ease of assembly. Obtainable.
  • the upper end of the boss portion 22 of the intermediate frame 7 is provided with an upper fitting convex portion 23 to be fitted with the CPU board 8 and the extension board 9, and the lower end of the boss portion 22 is provided with a power supply board.
  • a lower fitting protrusion 24 that fits with 10 is provided.
  • the upper fitting projection 23 is fitted into the fitting recess 16b of the upper case 3 with the CPU board 8 and the extension board 9 interposed therebetween, and the lower fitting projection 24 is fitted with the bottom case 4 with the power supply substrate 10 interposed therebetween. It was configured to fit with.
  • the boss portions 22 of the intermediate frame 7 can position the CPU board 8, the extension board 9, and the power supply board 10 not only in the vertical direction but also in the horizontal direction.
  • the electronic device 1 as described above is required to be sufficiently miniaturized.
  • a higher cooling effect is required especially for the electronic components 14 that are heat-generating components mounted on the CPU board 8 .
  • the following configuration is adopted as a cooling structure for the electronic components 14 of the CPU board 8.
  • the intermediate frame 7 is an aluminum die-cast product, integrally provided with the heat radiation fin forming portion 25 and the like, and added with a function as a heat sink that dissipates heat particularly from the CPU board 8 .
  • the lower surface of the CPU board 8 is in close contact with the ceiling surface 25b of the heat radiation fin forming portion 25 via the heat radiation gel 26 and is thermally connected.
  • the upper surface of the package of the electronic components 14, 14 mounted on the upper surface of the CPU board 8 is in thermal contact with the bottom of the heat sink 13 of the upper case 3 via the heat dissipating gel 15. As shown in FIG.
  • a first cooling fan device 11 provided on the upper surface of the intermediate frame 7 and a second cooling fan provided on the right side of the housing 2 Device 12 is activated.
  • outside air is sucked through the intake port 4a, turns into cooling air, passes through the housing 2, and is discharged through the exhaust port 4b.
  • the cooling air generated by the first cooling fan device 11 is heat-exchanged through the heat radiation fins 25a of the heat radiation fin forming portion 25 as shown in FIG. contributes to the cooling of
  • the intermediate frame 7 functions as a spacer for positioning and aligning the substrates 8, 9, 10, etc., and also functions as a heat sink for dissipating heat from the CPU substrate 8.
  • heat can be dissipated from the CPU board 8 via the heat dissipating fin forming portion 25 of the intermediate frame 7, and the structure can be simplified and the overall size can be reduced while improving the heat dissipating effect.
  • the heat dissipation function from the intermediate frame 7 can be further enhanced, and the heat dissipation effect can be enhanced.
  • the electronic components 14, 14 on the CPU board 8 are thermally connected to the upper case 3, the heat dissipation effect from the CPU board 8 can be further enhanced.
  • the gap between the electronic component 14 and the heat sink 13 and the gap between the lower surface of the CPU board 8 and the ceiling surface 25b of the heat dissipation fin forming portion 25 are It is desirable to make each smaller. Thereby, the thickness of the heat dissipation gel 15 and the heat dissipation gel 26 can be reduced, and the thermal resistance can be reduced.
  • the CPU board 8 and the upper case 3 are reliably positioned in the vertical direction with respect to the intermediate frame 7 at the upper ends of the bosses 22. .
  • the following actions and effects can also be obtained. That is, the CPU board 8 and the power supply board 10 are connected by inter-board connectors 28 through a slit 27 provided in the intermediate frame 7 . As a result, the electrical connection between the CPU board 8 on the upper side of the intermediate frame 7 and the power board 10 on the lower side of the intermediate frame 7 can be easily made with a simple structure by means of the inter-board connectors 28, 28 without the intermediate frame 7 becoming an obstacle. can be done.
  • the lower shield part 29 that covers the lower connector 21 of the power supply board 10 and shields noise is provided integrally with the intermediate frame 7 .
  • the structure for shielding noise from the lower connector 21 does not have to be separately provided, and a simple structure can be used, and the assembly work can be facilitated.
  • An upper shield portion 19 for covering the upper connector 18 of the CPU board 8 to shield noise is provided integrally with the upper case 3 .
  • the configuration for shielding noise from the upper connector 18 does not have to be provided separately, and a simple configuration can be used, and the assembly work can be facilitated.
  • FIGS. 11 and 12 show the configuration of an electronic device 31 according to a second embodiment.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the intermediate frame 32 . That is, as shown in FIG. 11, mounting seats 33 and 34 for fixing the board are integrally provided on the left and right sides of the intermediate frame 32, in this case, on the front side. These mounting seats 33 and 34 have a horizontally long rectangular shape, and are provided so as to receive additional substrates with surfaces facing the front side.
  • the intermediate frame 32 is provided with boss portions 22 and the like as positioning portions, as in the first embodiment.
  • an additional board 35 is attached to the front surface of the mounting seat 33, and the additional board 35 is electrically connected to the expansion board 9 by a flexible wiring board 36 for connection.
  • Another additional substrate 37 is attached to the front surface of the mounting seat 34 on the right side.
  • the additional board 37 and the CPU board 8 are connected by a flexible wiring board 38
  • the additional board 37 and the power supply board 10 are connected by a flexible wiring board 39 .
  • FIG. 13 shows an external configuration of an electronic device 41 according to this embodiment
  • FIG. 14 shows an exploded configuration of the electronic device 41.
  • the housing 42 of the electronic device 41 includes, for example, an aluminum die-cast upper case 43 and a bottom case 44, and has a substantially rectangular shape as a whole.
  • a CPU board 46 as an upper board and a power supply board 47 as a lower board are provided above and below the intermediate frame 45 in the housing 42 .
  • the CPU board 46 and the power supply board 47 are composed of a rigid flexible board 48 integrally connected to each other, and are assembled in such a manner that the intermediate frame 45 is sandwiched between the boards 46 and 47 .
  • the assembly configuration of this rigid flexible board 48 will be described later.
  • the rigid flexible board 48 has a joint board 49 between the CPU board 46 and the power supply board 47, as shown in FIG.
  • Flexible wiring boards 50, 50 connect between the CPU board 46 and the joint board 49, and between the power supply board 47 and the joint board 49, respectively.
  • a mounting seat 51 is provided integrally with the side portion, in this case, the front portion of the intermediate frame 45 .
  • the joint substrate 49 is attached to the attachment seat 51 so as to be attached thereto.
  • the upper case 43 as a whole has a lid shape, that is, a thin, substantially rectangular box shape with an open bottom surface, and has a plurality of radiating fins 52a extending in the left-right direction in a substantially right half rectangular area of the top surface.
  • a heat sink 52 is integrally provided. As shown in FIG. 20, the bottom surface of the heat sink 52 contacts the electronic components 63 on the CPU board 46 via the heat dissipation gel 64 .
  • a cooling fan device 53 for supplying cooling air to the heat sink 52 is attached to the left side of the upper surface of the upper case 43 .
  • the cooling fan device 53 includes a centrifugal fan device and a motor in a fan device casing 53a.
  • the lower end of the upper case 43 is integrally provided with a guide rib 43 a that fits inside the upper end of the bottom case 44 .
  • the lower surface of the upper case 43 is provided with a plurality of cylindrical bosses 54 protruding downward, for example, three rows in the horizontal direction and two rows in the front-rear direction. It is located in six places and is provided integrally. These boss portions 54 are formed with screw insertion holes 54a through which long screws 55 as collective fasteners are inserted so as to penetrate vertically. Along with this, a fitting recess 54b is formed at the lower end of the boss 54 for positioning with an intermediate frame 45, which will be described later.
  • the bottom case 44 has a thin container shape as a whole, that is, a thin, substantially rectangular box shape with an open top.
  • a bottom plate portion of the bottom case 44 is formed with a plurality of openings 44a for connecting external cables to a connector 56 mounted on the lower surface side of a power supply board 47, which will be described later.
  • the upper surface of the bottom plate of the bottom case 44 is integrally formed with cylindrical bosses 57 corresponding to the six bosses 54 and protruding upward. is provided in A threaded hole 57a into which the long screw 55 is tightened is formed in the upper end of each boss 57, and a fitting recess 57b for positioning with the intermediate frame 45 is formed.
  • the intermediate frame 45 has a substantially rectangular plate shape and integrally has a cylindrical boss portion 58 extending vertically from the plate surface.
  • the boss portions 58 are provided at six locations corresponding to the boss portions 54 and the boss portions 57 at six locations, and are provided with screw insertion holes 58a penetrating vertically.
  • a CPU board 46 as an upper board is fitted to the upper end of these bosses 58, and an upper fitting projection as an upper fitting part into which the fitting recess 54b of the boss 54 of the upper case 43 is fitted.
  • a portion 59 is integrally formed.
  • the power supply board 47 is fitted to the lower end of each boss 58, and a lower fitting projection 60 as a lower fitting portion into which the fitting recess 57b of the boss 57 of the bottom case 44 is fitted. are integrally formed.
  • the boss portion 58 of the intermediate frame 45 functions as a positioning portion for positioning the CPU board 46 and the power supply board 47 in the vertical and horizontal directions.
  • the intermediate frame 45 is in contact with the bottom surface of the CPU board 46 via heat dissipating gel 61 and also functions as a heat sink.
  • the mounting seat 51 is provided integrally with the front side portion of the intermediate frame 45 .
  • the rigid flexible board 48 has the following structure. That is, from FIG. As shown in FIG. 17 and the like, the rigid flexible board 48 is connected to the front side of the rectangular power supply board 47 via the flexible wiring board 50 to the oblong joint board 49 . The front side of the joint board 49 is connected to the rear side of the rectangular plate-shaped CPU board 46 via another flexible wiring board 50 . In this case, the CPU board 46 is connected upside down and upside down from the final assembled state.
  • the flexible wiring boards 50, 50 are flexible while maintaining electrical connection between the boards.
  • the power supply board 47 is configured by mounting electronic components constituting a power supply circuit, etc., and by mounting a connector 56 and the like on the lower surface side. As shown in FIG. 21 and the like, the power supply board 47 is provided with fitting holes 47a at six locations corresponding to the bosses 58, into which the lower fitting protrusions 60 are fitted. On the upper surface of the CPU board 46, that is, on the surface facing downward in FIGS. As shown in FIG. 22 and the like, the CPU board 46 is provided with fitting holes 46a at six locations corresponding to the bosses 58, into which the upper fitting protrusions 59 are fitted.
  • the rigid flexible board 48 has the power supply board 47 placed on the upper surface of the bottom case 44, and the joint board 49 and the CPU board 46 are bent upward by 90 degrees. be done. Further, the CPU substrate 46 is bent backward 90 degrees while sandwiching the intermediate frame 45 . Thus, the power board 47 is arranged below the intermediate frame 45 and the CPU board 46 is arranged above the intermediate frame 45 . As shown in FIG. 19, the joint board 49 is arranged immediately in front of the mounting seat 51 and fixed to the front surface of the mounting seat 51 with double-faced tape 62 having a cushioning property, thereby providing a fixing structure.
  • the procedure for assembling the electronic device 41 particularly the procedure for assembling the rigid flexible board 48 into the housing 42 will be described with reference to FIGS. 15 to 23 as well.
  • the intermediate frame 45 is placed on the power substrate 47 .
  • the lower fitting protrusions 60 at the lower ends of the bosses 58 of the intermediate frame 45 are passed through the fitting holes 47a of the power supply board 47, that is, the power supply board 47 is sandwiched between the bottom case 44 and the bottom case 44.
  • the fitting recess 57b of the boss portion 57 is fitted.
  • the power supply board 47 and the intermediate frame 45 are positioned vertically and horizontally with respect to the bottom case 44 .
  • the joint board 49 and the CPU board 46 portion of the rigid flexible board 48 are bent upward at right angles from the front side of the power supply board 47 .
  • the rear surface of the joint substrate 49 faces the front surface of the mounting seat 51 with a slight gap, and the joint substrate 49 is fixed to the mounting seat 51 with double-sided tape 62 .
  • a heat dissipating gel 61 is applied to a portion of the upper surface of the intermediate frame 45 corresponding to the heat dissipating region of the electronic components 14 of the CPU board 46 .
  • the CPU board 46 portion is bent rearward at right angles from the upper side of the joint board 49 .
  • the fitting holes 46a of the CPU board 46 are fitted into the upper fitting projections 59 of the upper ends of the respective bosses 58 of the intermediate frame 45.
  • the CPU board 46 is positioned vertically and horizontally with respect to the intermediate frame 45 .
  • the heat dissipation gel 61 is in contact with the lower surface of the CPU board 46, and the intermediate frame 45 and the CPU board 46 are in thermal contact.
  • heat dissipation gel 64 is applied to the upper surface of the electronic components 63 on the upper surface of the CPU board 46 .
  • the upper case 43 is arranged so as to cover the CPU board 46 above.
  • the fitting recesses 54b of the bosses 54 on the bottom surface of the upper case 43 are engaged with the upper ends of the bosses 58 of the intermediate frame 45 while holding the CPU board 46 therebetween. It comes to fit into the mating projection 59 .
  • vertical and lateral positioning is achieved.
  • the guide rib 43a at the lower end of the upper case 43 is fitted inside the upper end of the bottom case 44.
  • the upper surface of the electronic component 63 is thermally connected to the heat sink 52 of the upper case 3 through the heat dissipation gel 64 .
  • the screw holes 57a of the respective boss portions 57 of are arranged so as to continue in a straight line in the vertical direction.
  • six long screws 55 are inserted into respective screw insertion holes 54a of the upper case 43 from above. Furthermore, it is passed through the screw insertion hole 58a of each boss portion 58 of the intermediate frame 45 and screwed into the screw hole 57a of the bottom case 44.
  • the upper case 43 , CPU board 46 , intermediate frame 45 , power supply board 47 and bottom case 44 are integrally connected by the long screws 55 .
  • the cooling fan device 53 is attached to the upper surface of the upper case 3, and the electronic device 41 is obtained.
  • the upper case 43, the CPU board 46, the intermediate frame 45, the power supply board 47, and the bottom case 44 are connected by long screws in the same manner as in the first embodiment. 55 to fasten together.
  • the CPU board 46 and the power supply board 47, as well as the upper case 43 and the bottom case 44 can be vertically and horizontally positioned by the bosses 58 of the intermediate frame 45, and the entire position can be aligned.
  • the number of positioning portions and the overall configuration can be simplified.
  • the driving of the cooling fan device 53 causes the cooling air to exchange heat through the heat radiation fins 52 a of the heat sink 52 , thereby contributing to heat radiation from the CPU board 46 and cooling of the electronic components 63 .
  • the intermediate frame 45 that also functions as a heat sink, so that the heat radiation effect can be enhanced.
  • the thickness of the heat dissipation gel 64 and the heat dissipation gel 61 can be made sufficiently thin, and the thermal resistance can be reduced.
  • a rigid flexible board 48 is used to integrally connect a CPU board 46 as an upper board and a power supply board 47 as a lower board, and they are assembled in the housing 42 .
  • the CPU board 46 and the power supply board 47 are integrated, so that assembly can be made easier while maintaining the function of the intermediate frame 45 as a spacer and the like. Since the connecting board 49 of the rigid flexible board 48 is fixed to the mounting seat 51 of the intermediate frame 45 by the double-faced tape 62, the vibration of the boards 46 and 47 due to the vibration of the vehicle during use can be prevented or suppressed. be able to. As a result, it is possible to obtain the effect of preventing damage and disconnection.
  • FIG. 24 schematically shows a main configuration of an electronic device 71 according to a fourth embodiment.
  • the difference is in the overall fastening structure. That is, an intermediate frame 74 is provided between the upper case 72 and the bottom case 73, an upper substrate 75 is provided above the intermediate frame 74, and a lower substrate 76 is provided below.
  • the intermediate frame 74 is integrally provided with first bosses 77 (only one shown) located at a plurality of locations on the upper surface so as to protrude upward.
  • a second boss portion 78 (only one is shown) is integrally provided at a plurality of locations different from the first boss portion 77 on the lower surface of the intermediate frame 74 so as to protrude downward.
  • the first boss portion 77 is formed with a screw hole 77a having an open upper surface
  • the second boss portion 78 is formed with a screw insertion hole 78a penetrating vertically.
  • the first boss portion 77 and the second boss portion 78 also function as positioning portions for positioning the upper substrate 75 and the lower substrate 76 in the vertical and horizontal directions.
  • a screw insertion hole 75 a is formed in the upper substrate 75 at a position corresponding to the first boss portion 77 .
  • the upper case 72 is integrally formed with a boss portion 79 projecting downward at a position corresponding to the first boss portion 77.
  • the boss portion 79 is formed with a screw insertion hole 79a penetrating vertically.
  • a screw insertion hole 76 a is formed in the lower substrate 76 at a position corresponding to the second boss portion 78 .
  • the bottom case 73 is integrally formed with a boss portion 80 projecting upward at a position corresponding to the second boss portion 78, and the boss portion 80 is formed with a screw hole 80a which is open on the upper and lower surfaces. It is
  • a lower substrate 76 is placed on a bottom case 73, and an intermediate frame 74 is placed thereon.
  • the screw insertion hole 78a of the second boss portion 78 of the intermediate frame 74, the screw insertion hole 76a of the lower substrate 76, and the screw hole 80a of the boss portion 80 of the bottom case 73 are positioned so as to be vertically continuous. be.
  • a second screw 82 as a second fastener is passed from above the intermediate frame 74 through the screw insertion hole 78a and the screw insertion hole 76a in order, and is tightened into the screw hole 80a.
  • the intermediate frame 74 , the lower substrate 76 and the bottom case 73 are integrally connected by the second screws 82 .
  • the upper substrate 75 is placed on the intermediate frame 74, and the upper case 72 is placed thereon.
  • the screw insertion hole 79a of the boss portion 79 of the upper case 72, the screw insertion hole 75a of the upper substrate 75, and the screw hole 77a of the first boss portion 77 of the intermediate frame 74 are positioned so as to be vertically continuous. be.
  • a first screw 81 as a first fastener is passed from above the upper case 72 through the screw insertion hole 79a and the screw insertion hole 75a in order, and is tightened into the screw hole 77a.
  • the upper case 72 , the upper substrate 75 and the intermediate frame 74 are integrally connected by the first screws 81 .
  • the whole is connected by the first screw 81 and the second screw 82 with the intermediate frame 74 interposed in the center.
  • the entire assembly can be assembled with the first screw 81 and the second screw 82. Therefore, compared to the case where individual parts and the like are attached by screwing, fastening is much easier. It is possible to reduce the number of tools. As a result, the number of assembling man-hours can be relatively reduced, and the configuration is relatively simplified, leading to miniaturization. As a result, according to this embodiment as well, it is possible to obtain the effect of simplifying the configuration and improving the ease of assembly in a case in which a plurality of substrates 75 and 76 are provided in the housing.
  • FIG. 25 shows a fifth embodiment, which differs from the first embodiment and the like in the following points. That is, the housing of the electronic device includes an aluminum die-cast upper case 91 and a bottom case 92, and an aluminum die-cast intermediate frame 93 is provided therein. An upper substrate 94 and a lower substrate 95 are provided above and below the intermediate frame 93, respectively.
  • a boss portion 96 protruding downward is provided in the upper case 91, and a screw insertion hole 96a through which the long screw 17 is inserted is formed in the boss portion 96 so as to penetrate vertically.
  • the lower surface of the boss portion 96 is flat.
  • the bottom case 92 is formed with a threaded hole 92a into which the long screw 17 is tightened.
  • the intermediate frame 93 integrally has a boss portion 97 as a cylindrical positioning portion extending vertically from the main plate portion.
  • the boss portion 97 is formed with a screw insertion hole 97a penetrating vertically. Both upper and lower end surfaces of the boss portion 97 are flat surfaces.
  • the upper substrate 94 is formed with a fitting hole 94a, and the lower substrate 95 is formed with a fitting hole 95a.
  • the lower substrate 95 is placed on the bottom case 92 so that the screw hole 92a and the fitting hole 95a overlap each other, and the screw insertion hole of the boss portion 97 is formed on the lower substrate 95 in the fitting hole 95a.
  • the intermediate frame 93 is placed so that the 97a overlaps.
  • the upper substrate 94 is placed on the boss portion 97 of the intermediate frame 93 so that the screw insertion hole 97a overlaps with the fitting hole 94a.
  • the upper case 91 is placed so as to overlap the hole 94a.
  • the bosses 97 of the intermediate frame 93 position the upper substrate 94 and the lower substrate 95 in the vertical direction.
  • Positioning pins 98 as jigs are used for lateral positioning of the upper substrate 94 and the lower substrate 95 with respect to the intermediate frame 93 .
  • the positioning pins 98 are arranged from below the bottom case 92 through screw holes 92a, fitting holes 95a of the lower substrate 95, screw insertion holes 97a of the boss portions 97 of the intermediate frame 93, fitting holes 94a of the upper substrate 94, The screw insertion holes 96 a of the boss portion 96 of the upper case 91 are inserted in this order. This provides lateral positioning. After that, after the positioning pin 98 is pulled out, the long screw 17 is used for collective connection.
  • This fifth embodiment can also simplify the configuration and improve the ease of assembly.
  • FIG. 26 shows a sixth embodiment. Also in this embodiment, an intermediate frame 103 is provided in a housing composed of an upper case 101 and a bottom case 102, and an upper substrate 104 and a lower substrate 105 are provided above and below the intermediate frame 103. ing.
  • the upper case 101 is integrally provided with a downward boss portion 106 .
  • the intermediate frame 103 is integrally provided with a boss portion 107 as a positioning portion for positioning in the vertical direction and the lateral direction.
  • an upper connector 108 for external connection is provided on the upper surface, and a middle connector 109 for external connection is provided on the lower surface.
  • a lower connector 110 for external connection is provided on the rear side of the upper surface of the lower substrate 105 .
  • the upper case 101 is integrally provided with an upper shield portion 111 for shielding the upper connector 108 from noise.
  • the middle frame 103 is integrally provided with a middle stage shield portion 112 for shielding the middle stage connector 109 from noise.
  • the intermediate frame 103 is integrally provided with a lower shield portion 113 for shielding the lower connector 110 from noise.
  • the upper shield part 111 that covers the upper connector 108 of the upper substrate 104 and shields noise is provided integrally with the upper case 101 .
  • a middle shield part 112 that covers the middle connector 109 of the upper board 104 to shield noise and a lower shield part 113 that covers the lower connector 110 of the lower board 105 to shield noise are integrated with the middle frame 103. It was configured to be provided.
  • the configuration for shielding noise from the connectors 108, 109, and 110 for external connection can be completed with a simple configuration without providing a separate configuration, and the assembly work can also be facilitated.
  • the configuration is not limited to the configuration in which all three of the connectors 108, 109, and 110 are provided, and the configuration may be such that one or two of them are provided and the shield portion is provided accordingly.
  • FIG. 27 shows the seventh embodiment.
  • the seventh embodiment differs from the first embodiment in the following configuration. That is, the housing of the electronic device comprises an upper case 121 and a lower case 122 made of aluminum die-cast, and an intermediate frame 123 also made of aluminum die-cast is provided inside. An upper substrate 124 and a lower substrate 125 are provided above and below the intermediate frame 123, respectively.
  • the upper case 121 is provided with a boss portion 126 protruding downward, and the boss portion 126 is vertically penetrated by a screw insertion hole 126a through which a first screw 127 as a first fastener is inserted. is formed as A fitting recess 126b is formed at the lower end of the boss portion 126 .
  • the bottom case 122 is formed with a screw insertion hole 122a through which a second screw 128, which is a second fastener, is inserted.
  • the upper substrate 124 is formed with a fitting hole 124a, and the lower substrate 125 is formed with a fitting hole 125a.
  • the intermediate frame 123 integrally has a boss portion 129 as a cylindrical positioning portion extending vertically from the main plate portion.
  • An upper fitting convex portion 130 as an upper fitting portion to which the upper substrate 124 is fitted is integrally formed on the upper end portion of the boss portion 129 .
  • the boss portion 129 is formed with a first screw hole 131 opening at the upper end surface thereof.
  • a lower fitting convex portion 132 as a lower fitting portion to which the lower substrate 125 is fitted is integrally formed at the lower end portion of the boss portion 129 .
  • the boss portion 129 is formed with a second screw hole 133 opening at its lower end surface.
  • the lower substrate 125 is placed on the bottom case 122 so that the fitting hole 125a overlaps the screw insertion hole 122a.
  • the intermediate frame 123 is placed so that the joint projection 132 is fitted.
  • the upper substrate 124 is placed on the boss portion 129 of the intermediate frame 123 so that the upper fitting convex portion 130 is fitted into the fitting hole 124a.
  • the upper case 121 is placed on the upper substrate 124 so that the fitting recess 126b of the boss portion 126 fits into the upper fitting protrusion 130 .
  • the bosses 129 of the intermediate frame 123 position the upper substrate 124 and the lower substrate 125 vertically and horizontally.
  • the first screw 127 is tightened from above into the first screw hole 131 of the boss portion 129 through the screw insertion hole 126a of the upper case 121.
  • the upper case 121 , the upper substrate 124 and the intermediate frame 123 are integrally connected by the first screws 127 .
  • the second screw 128 is tightened from below through the screw insertion hole 122 a of the bottom case 122 and into the second screw hole 133 of the boss portion 129 .
  • the bottom case 122 , the lower substrate 125 and the intermediate frame 123 are integrally connected by the second screws 128 .
  • the whole is connected by the first screw 127 and the second screw 128 with the intermediate frame 123 interposed in the center.
  • the entire assembly can be assembled with the first screw 127 and the second screw 128. Therefore, compared to the case where individual parts and the like are attached by screwing, fastening is much easier. It is possible to reduce the number of tools. As a result, the number of assembling man-hours can be relatively reduced, and the configuration is relatively simplified, leading to miniaturization. As a result, according to the seventh embodiment as well, it is possible to obtain the effect of simplifying the configuration and improving the ease of assembly in the case where a plurality of substrates 124 and 125 are provided in the housing. .
  • FIG. 28 shows an eighth embodiment, which differs from the above seventh embodiment in the following points. That is, the housing of the electronic device includes an aluminum die-cast upper case 141 and a bottom case 122, and an aluminum die-cast intermediate frame 142 is provided therein. An upper substrate 143 and a lower substrate 125 are provided above and below the intermediate frame 142, respectively.
  • the upper case 141 is provided with a boss portion 144 protruding downward, and the boss portion 144 is vertically penetrated by a screw insertion hole 144a through which a first screw 127 as a first fastener is inserted. is formed as The lower surface of the boss portion 144 is flat.
  • the upper substrate 143 is formed with a fitting hole 143a having a size through which the first screw 127 is inserted, corresponding to the screw insertion hole 144a.
  • the intermediate frame 142 integrally has a boss portion 145 as a cylindrical positioning portion extending vertically from the main plate portion.
  • the upper end surface of the boss portion 145 is flat.
  • a lower fitting convex portion 146 as a lower fitting portion to which the lower substrate 125 is fitted is integrally formed at the lower end portion of the boss portion 145 .
  • a through hole 145a is formed vertically through the boss portion 145.
  • a first screw hole 147 is formed at the upper end of the through hole 145a, and a second screw hole 147 is formed at the lower end of the through hole 145a. is formed with a threaded hole 148 of .
  • the lower substrate 125 is placed on the bottom case 122 so that the fitting hole 125a overlaps the screw insertion hole 122a.
  • the intermediate frame 142 is placed so that the mating projection 146 is fitted.
  • the bosses 145 of the intermediate frame 142 position the lower substrate 125 vertically and horizontally.
  • the upper substrate 143 is placed on the boss portion 145 of the intermediate frame 142 so that the fitting hole 143 a overlaps the first screw hole 147 .
  • the upper case 141 is placed on the upper substrate 143 so that the screw insertion holes 144a of the boss portions 144 overlap the fitting holes 143a.
  • the upper substrate 143 is positioned vertically by the boss portions 145 of the intermediate frame 142 .
  • Positioning pins 149 as jigs are used for lateral positioning of the upper substrate 143 with respect to the intermediate frame 142 .
  • the positioning pins 149 are arranged from below the bottom case 122 through the screw insertion hole 122a, the fitting hole 125a of the lower substrate 125, the through hole 145a of the boss portion 145 of the intermediate frame 142, the fitting hole 143a of the upper substrate 143, The screw insertion holes 144a of the boss portion 144 of the upper case 141 are inserted in this order. This provides lateral positioning.
  • the first screw 127 is tightened from above through the screw insertion hole 144a of the upper case 141 and into the first screw hole 147 of the boss portion 125.
  • the upper case 141 , the upper substrate 143 and the intermediate frame 142 are integrally connected by the first screws 127 .
  • the second screw 128 is tightened from below through the screw insertion hole 122 a of the bottom case 122 and into the second screw hole 148 of the boss portion 145 .
  • the bottom case 122 , the lower substrate 125 and the intermediate frame 142 are integrally connected by the second screws 128 .
  • the whole is connected by the first screw 127 and the second screw 128 with the intermediate frame 142 interposed in the center.
  • the entire assembly can be assembled with the first screw 127 and the second screw 128. Therefore, compared to the case where individual parts and the like are attached by screwing, fastening is much easier. It is possible to reduce the number of tools. As a result, the number of assembling man-hours can be relatively reduced, and the configuration is relatively simplified, leading to miniaturization. As a result, according to the eighth embodiment as well, it is possible to obtain the effect of simplifying the configuration and improving the ease of assembly in the case where a plurality of substrates 143 and 125 are provided in the housing. .
  • the power supply board which is a lower board provided under the intermediate frame in the housing, can also be configured to sufficiently dissipate heat.
  • the power supply board or components on the power supply board are thermally connected to the heat sink of the intermediate frame to dissipate heat, or the power supply board is thermally connected to the bottom case to dissipate heat from the bottom case.
  • a cooling fan device may be provided for cooling the power supply board.
  • the extension board 9 is provided in addition to the CPU board 8 as the upper board, but it is also possible to provide one or three or more upper boards.
  • a plurality of lower substrates can also be provided.
  • the first cooling fan device 11 and the second cooling fan device 12 are provided.
  • a fan device may be provided.
  • the concave-convex relationship of fitting with the mating side may be reversed.
  • eight or six long screws 17 and 35 are used for integral connection, but the number of screws used can be changed as appropriate.
  • the collective fastener is not limited to a long screw, and various fasteners such as bolts and nuts, rivets, and clips can be used.
  • the present disclosure is applied to ECUs for vehicles, but it is also possible to apply the present disclosure to general electronic devices of various uses and types. It goes without saying that various changes can be made to the material of the housing, the overall shape, the arrangement of electronic components and connectors, and the like. Although the present disclosure has been described with reference to examples, 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.

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Abstract

電子装置(1)は、上部ケース(3)と底部ケース(4)とを含む筐体(2)内に、上部ケースと底部ケースとの中間に位置される中間フレーム(7)が設けられ、中間フレームの上方に設けられる上部基板(8、9)と、該中間フレームの下方に設けられる下部基板(10)とを含み、中間フレームは、上部基板及び下部基板に対する上下方向の位置決めを行う位置決め部(22)を有し、上部ケース、上部基板、中間フレーム、下部基板、底部ケースは、一括締結具(17)により一体的に連結される。

Description

電子装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2021年9月10日に出願された日本出願番号2021-147859号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、例えば自動車等の車両に搭載される電子装置に関する。
 例えば、自動車等の車両には、例えばマルチメディアユニットやカーナビシステム等の制御装置として、ECU(Electronic Control Unit)と称される各種の電子装置が搭載される。この種の電子装置は、筐体内に、CPU等の発熱性の電子部品を実装した回路基板を収容して構成される。このとき、電子部品の冷却のために、筐体の左右の側壁部には、吸気口及び排気口が夫々設けられる。これと共に、筐体内には、電子部品の熱を放熱するためのフィンを有するヒートシンク、筐体内に冷却風を流すための冷却ファン装置等が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
特開2019-96766号公報
 ところで、上記のような電子装置にあっては、高機能化や小型化に伴い、例えば電源基板とCPU基板とを別々に設けるなど、複数枚の基板が必要となるケースが増えてきている。この場合、例えば、筐体の底部を構成するケースに、電源基板をねじ止めにより取付け、次いで、電源基板上にスペーサとなる部材を設けてその上にCPU基板をねじ止めにより取付ける。さらに、CPU基板上にヒートシンクを取付け、その後、筐体の上面部を構成するカバーをケースにねじ止めにより取付けるといった作業が必要となる。そのため、使用するねじの本数が多くなり、組付け工数が多くなる不具合を生ずる。
 そこで、本開示は、筐体内に複数枚の基板を備えるものにおいて、構成の簡単化を図り、組立性を良好とすることができる電子装置を提供することを目的とする。
 本開示の第1の態様において、電子装置は、筐体内に、電子部品を実装した基板を有するものであって、前記筐体は、上部ケースと底部ケースとを含むと共に、該筐体内に、前記上部ケースと底部ケースとの中間に位置される中間フレームが設けられる。前記基板は、前記中間フレームの上方に設けられる上部基板と、該中間フレームの下方に設けられる下部基板とを含む。前記中間フレームは、前記上部基板及び下部基板に対する上下方向の位置決めを行う位置決め部を有し、前記上部ケース、上部基板、中間フレーム、下部基板、底部ケースは、一括締結具により一体的に連結される。
 これによれば、筐体内には、上部ケースと底部ケースとの中間に位置される中間フレームの上下に位置して、上部基板と下部基板とが設けられる。このとき、中間フレームに設けられた位置決め部によって、上部基板及び下部基板に対する上下方向の位置決めがなされる。そして、一括締結具によって、上部ケース、上部基板、中間フレーム、下部基板、底部ケースが一括して連結される。
 このとき、複数枚の基板を個々にねじ止めにより取付ける場合と比較して、締結具の数の削減を図ることができる。ひいては、組付け工数を少なく済ませることができ、また、構成が簡単化し小型化につながる。この結果、筐体内に複数枚の基板を備えるものにおいて、構成の簡単化を図り、組立性を良好とすることができるという効果を奏する。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、第1の実施形態を示すもので、電子装置の外観を示す斜視図であり、 図2は、電子装置の背面側からの斜視図であり、 図3は、電子装置の分解斜視図であり、 図4は、長ねじの締結前の様子を前カバーの取外し状態で示す斜視図であり、 図5は、電子装置の組立手順を示す縦断面図(その1)であり、 図6は、電子装置の組立手順を示す縦断面図(その2)であり、 図7は、電子装置の組立手順を示す縦断面図(その3)であり、 図8は、要部の拡大縦断面図であり、 図9は、冷却風の送風の様子を示す縦断面図であり、 図10は、要部の拡大縦断面図であり、 図11は、第2の実施形態を示すもので、前カバーを外した状態で示す斜視図であり、 図12は、取付座に追加基板を取付けた様子を示す斜視図であり、 図13は、第3の実施形態を示すもので、電子装置の外観を示す斜視図であり、 図14は、電子装置の分解斜視図であり、 図15は、電子装置の組立手順を示す斜視図(その1)であり、 図16は、電子装置の組立手順を示す斜視図(その2)であり、 図17は、電子装置の組立手順を示す斜視図(その3)であり、 図18は、電子装置の組立手順を示す斜視図(その4)であり、 図19は、リジッドフレキシブル基板の組付け状態を示す縦断面図であり、 図20は、ヒートシンク部分で破断した様子を示す拡大斜視図であり、 図21は、電子装置を破断した半部の様子を示す斜視図であり、 図22は、中間フレームと上部ケースとの位置決めの様子を示す断面図であり、 図23は、上部ケースと底部ケースとの嵌合の様子を示す拡大縦断面図であり、 図24は、第4の実施形態を示すもので、ねじ止めの様子を示す拡大縦断面図であり、 図25は、第5の実施形態を示すもので、要部の拡大縦断面図であり、 図26は、第6の実施形態を示すもので、要部の拡大縦断面図であり、 図27は、第7の実施形態を示すもので、要部の拡大縦断面図であり、 図28は、第8の実施形態を示すもので、要部の拡大縦断面図である。
 以下、電子装置として、例えば自動車用のECU(Electronic Control Unit)に適用したいくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、これら実施形態に係る電子装置は、例えば自動車のインストルメントパネル部分に搭載される。図面及び以下の説明で向きをいう場合には、便宜上、筐体の長手方向を左右方向とした状態、つまり図9を縦断正面図として説明を行う。また、以下に述べる複数の実施形態間で、同一部分には同一符号を付して、繰返しの説明等を省略することとする。
 (1)第1の実施形態
 図1から図10を参照して、第1の実施形態について述べる。図1、図2は、本実施形態に係る電子装置1の全体の外観構成を概略的に示している。この電子装置1は、筐体2を備えている。この筐体2は、全体として、アルミ等の金属からなり、図で上下方向に薄型で左右方向やや長い薄形矩形箱状をなしている。この筐体2は、図3等にも示すように、上部ケース3、底部ケース4、前面カバー5、背面カバー6から構成される。
 そして、図3等に示すように、前記筐体2内には、上部ケース3と底部ケース4との間に位置して、中間フレーム7が設けられる。また、筐体2内の中間フレーム7の上方には、この場合、上部基板としてのCPU基板8及び拡張基板9が設けられる。中間フレーム7の下方には、下部基板としての電源基板10が設けられる。さらに、筐体2内には、第1の冷却ファン装置11及び第2の冷却ファン装置12が設けられている。以下、上記した各部品の詳細について述べる。
 図1~図4に示すように、前記筐体2を構成する上部ケース3は、筐体2の天井面をなすもので、やや横長な矩形状をなしている。図9、図10にも示すように、この上部ケース3の上面には、左端部を除く右側部位に位置して複数の放熱フィン13aを有するヒートシンク13が一体に設けられている。この場合、図9、図10に示すように、ヒートシンク13の底部は、下方に凸状に構成されている。ヒートシンク13の底面に、前記CPU基板8上に実装されたCPU等の発熱性の電子部品14が、放熱ゲル15を介して熱的に接触するように構成されている。
 図3、図6~図8に示すように、上部ケース3には、下方に突出する円筒状のボス部16が複数箇所、例えば横方向に4列で前後方向に2列の合計8箇所に位置して一体に設けられている。これらボス部16には、後述する一括締結具としての長ねじ17が挿通されるねじ挿通穴16aが上下に貫通するように形成されている。これと共に、ボス部16の下端部には、後述する中間フレーム7との間の位置決めを行うための嵌合凹部16bが形成されている。
 尚、図7等に示すように、上部ケース3の8個のボス部16のうち、左側の4個と右側の4個とでは、下方への突出長さ寸法が異なる、つまり、左側4個が短く、右側4個がそれより長くなるように構成されている。更に本実施形態では、図3に一部示すように、上部ケース3の底面部には、前記CPU基板8上の後辺部に配置された外部接続用の上部コネクタ18に対し、被さるように位置してノイズのシールドを行うための上部シールド部19が一体に設けられている。
 前記底部ケース4は、図3、図4等に示すように、筐体2の底面部と左右の側面部を構成するように構成されている。図3、図9に示すように、底部ケース4の左側面部には、外気を筐体2内に取入れるための吸気口4aが形成されている。底部ケース4の右側面部には、筐体2内の空気を排出するための排気口4bが形成されている。排気口4bの内側に位置して、プロペラ型のファン装置からなる冷却ファン装置12が設けられている。そして、底部ケース4の底面部には、上方つまり筐体2内に凸となり前記電源基板10の下面を受けるための取付け用凸部20が複数箇所に設けられている。図7、図8等に示すように、これら複数個の取付け用凸部20の上面部には、前記8箇所のボス部16に対応位置して、前記長ねじ17が締付けられるねじ穴20aが形成されている。
 図3などに示すように、前記前面カバー5は、筐体2の前面を塞ぐように設けられる。前記背面カバー6は、筐体2の背面を塞ぐように設けられる。この背面カバー6には、前記上部コネクタ18や、後述する電源基板10に設けられた下部コネクタ21などに対する外部ケーブルの接続用の開口部6aが複数形成されている。尚、電子装置1は、前記上部コネクタ18及び下部コネクタ21を介して外部即ち車両内の他のECU等との接続がなされる。また、詳しく図示はしないが、前記前面カバー5及び背面カバー6は、前記上部ケース3及び底部ケース4に対し、穴と突起との係合、嵌め合い或いはねじ止め等の方法により結合される。
 ここで、前記中間フレーム7及びその周辺の構成について述べる。前記中間フレーム7は、例えばアルミダイカスト製品からなり、次の構成を備えている。即ち、図3、図5~図8に示すように、中間フレーム7は、筐体2内に水平に配置される矩形板状をなしている主板部を備え、その主板部から上下方向に延びる円筒状のボス部22を一体に有している。このボス部22は、前記8箇所のボス部16及びねじ穴20aに対応位置して8箇所に設けられ、夫々上下に貫通するねじ挿通穴22aが形成されている。尚、図5等に示すように、8個のボス部22のうち、図で左側の4個は、右側の4個に比べて上方への突出高さが大きくなるよう構成されている。
 また、図8に示すように、各ボス部22の上端部には、上部基板としてのCPU基板8及び拡張基板9が嵌合する上部嵌合部としての上部嵌合凸部23が一体に形成されている。この上部嵌合凸部23は、ボス部22の上端から上方にやや小径となって突出するように設けられ、ボス部22の上端に載置状に配置された、CPU基板8の嵌合穴8a及び拡張基板9の嵌合穴9aが嵌合される。また、各ボス部22の上部嵌合凸部23の上端には、前記各上部ケース3のボス部16の下端の嵌合凹部16bが嵌合される。
 同様に、前記各ボス部22の下端部には、前記電源基板10が嵌合する下部嵌合部としての下部嵌合凸部24が一体に形成されている。この下部嵌合凸部24は、ボス部22の下端から下方にやや小径となって突出するように設けられ、ボス部22の下方に配置された、電源基板10の嵌合穴10aが嵌合されるようになっている。下部嵌合凸部24の突出寸法は、電源基板10の厚み寸法にほぼ一致する。これにて、本実施形態では、中間フレーム7のボス部22が、上部基板としてのCPU基板8及び拡張基板9、並びに、下部基板としての電源基板10の、上下方向及び横方向つまり水平方向の位置決めを行う位置決め部として機能する。
 また、中間フレーム7の上面部には、図3、図9、図10に示すように、右寄り部分の四角い領域に位置して、左右に長い放熱フィン25aを前後方向に並べて形成した放熱フィン形成部25が設けられている。この放熱フィン形成部25は、左右両端及び下面側で開口し、図9に示すように、図で左から右へ向けて冷却風が流通するようになっている。このとき、前記第1の冷却ファン装置11は、例えば遠心ファン装置からなり、中間フレーム7の上面部の左寄り部分に設けられている。図9、図10に示すように、前記放熱フィン形成部25は、上部に平板な天井面25bを有し、この天井面25bが放熱ゲル26を介して、前記CPU基板8の下面に熱的に接続されている。
 これにて、図9に示すように、前記第1の冷却ファン装置11及び第2の冷却ファン装置12が駆動されることにより、吸気口4aから外気が吸込まれ、冷却風となって筐体2内を通り、排気口4bから排出される。特に第1の冷却ファン装置11により生成された冷却風は、図10に示すように、前記放熱フィン形成部25部分を通って熱交換され、前記CPU基板8からの放熱ひいては電子部品14の冷却に寄与する。これにより、中間フレーム7はヒートシンクとしての機能も備えている。
 さらに本実施形態では、図3に示すように、中間フレーム7には、前記放熱フィン形成部25の前側に位置して、穴部としてのスリット27が、図で横長に設けられている。図5、図6に示すように、前記CPU基板8の下面、及び、電源基板10の上面には、それら基板間の電気的接続を行うための基板間コネクタ28、28が設けられている。それら基板間コネクタ28、28が、前記スリット27を通して接続されるようになっている。また、図3に示すように、中間フレーム7には、後辺部下面に位置して、前記電源基板10上の後辺部に配置された外部接続用の下部コネクタ21に対し、被さるように位置してノイズのシールドを行うための下部シールド部29が一体に設けられている。
 前記CPU基板8は、矩形状をなし、その上面には、前記電子部品14を含む複数個の電子部品が実装されて、制御回路等を構成する。図8等に示すように、このCPU基板8には、前記ボス部22のうち右側の4個の上部嵌合凸部23に対応した4個の嵌合穴8aが形成されている。前記拡張基板9は、例えばラジオ用基板からなり、前記CPU基板8よりもやや小型な矩形状をなし、前記ボス部22のうち左側の4個の上部嵌合凸部23に対応した4個の嵌合穴9aが形成されている。
 前記拡張基板9は、CPU基板8の左側のやや高い位置に上下に部分的にラップするように配置される。このとき、図9に示すように、拡張基板9の下面右端部、及び、CPU基板8の上面左端部には、基板間コネクタ30、30が設けられている。それら基板間コネクタ30、30により、拡張基板9とCPU基板8との間が電気的に接続されるように構成されている。尚、前記電源基板10の上面には、電源回路を構成する複数の部品等が実装されると共に、前記8個のボス部22に対応した8個の嵌合穴10aが形成されている。
 さて、図7、図8等に示すように、本実施形態の電子装置1は、詳しくは次の組立手順の説明でも述べるように、底部ケース4上に電源基板10が載置され、電源基板10上に中間フレーム7が載置される。さらに、中間フレーム7上にCPU基板8及び拡張基板9が載置され、CPU基板8及び拡張基板9上に上部ケース3が載置された状態で、一括締結具としての8本の長ねじ17により一括して連結される。
 このとき、これも後述するように、中間フレーム7のボス部22により、CPU基板8及び拡張基板9並びに電源基板10に対する上下方向及び横方向の位置決めがなされる。更に、ボス部22の上端部の上部嵌合凸部23が、CPU基板8及び拡張基板9を挟んで上部ケース3のボス部16の嵌合凹部16bと嵌合するように構成されている。これと共に、ボス部22の下端部の下部嵌合凸部24が、電源基板10を挟んで底部ケース4の取付け用凸部20ねじ穴20aと位置合わせされるように構成されている。
 次に、上記構成の電子装置1の組立手順について、図5~図8等を参照して説明する。電子装置1の組立にあたっては、まず、図5に示すように、底部ケース4上に、電源基板10の取付け用凸部20上に、電源基板10を水平状態に載置する。このとき、取付け用凸部20に設けられたねじ穴20aと、電源基板10の嵌合穴10aとを位置合せ状態とすることにより、電源基板10の横方向の位置決めがなされる。この後、中間フレーム7を、電源基板10上に載置する。このときには、図8にも示すように、中間フレーム7の8箇所のボス部22の下部嵌合凸部24が、電源基板10の嵌合穴10aに嵌合するように位置合せがなされる。
 次いで、中間フレーム7上に、CPU基板8及び拡張基板9を載置することが行われる。このときには、図6、図8に示すように、CPU基板8は、その4箇所の嵌合穴8aが、中間フレーム7の右側4箇所のボス部22の上部嵌合凸部23に嵌合するようにして、水平状態に位置決めされる。拡張基板9は、同様に、その4箇所の嵌合穴9aが、中間フレーム7の左側4箇所のボス部22の上部嵌合凸部23に嵌合して位置決めされる。また、図6に示すように、この状態では、CPU基板8の下面側及び電源基板10の上面側に夫々設けられた基板間コネクタ28、28が、スリット27を通して接続される。これと共に、図9に示すように、拡張基板9の下面側及びCPU基板8の上面側に夫々設けられた基板間コネクタ30、30が接続される。
 この後、図6、図7に示すように、上部ケース3が、CPU基板8及び拡張基板9上、すなわち中間フレーム7の8箇所のボス部22上に載置される。このとき、上部ケース3の下面に設けられた8個のボス部16の嵌合凹部16bが、夫々CPU基板8或いは拡張基板9を挟んだ状態で、ボス部22の上部嵌合凸部23に嵌合して位置決めされる。これにより、上部ケース3の各ボス部16のねじ挿通穴16a、中間フレーム7の各ボス部22のねじ挿通穴22a、底部ケース4の各取付け用凸部20のねじ穴20aが、上下方向に一直線に連続する。
 そして、図7、図8に示すように、8本の長ねじ17が、上方から、夫々上部ケース3の各ねじ挿通穴16aに挿入され、さらに各ボス部22のねじ挿通穴22aを通され、底部ケース4のねじ穴20aに締付けられる。これにて、上部ケース3、CPU基板8及び拡張基板9、中間フレーム7、電源基板10、底部ケース4は、長ねじ17により一体的に連結される。尚、詳しい図示や説明は省略するが、前記前面カバー5及び背面カバー6については、底部ケース4や上部ケース3に対し、爪と穴との係合、はめ合い、別途のねじ止め等の適宜の方法により連結される。
 本実施形態の電子装置1によれば、次のような作用、効果を得ることができる。即ち、筐体2内に、上部に位置するCPU基板8及び拡張基板9と、下部に位置する電源基板10との複数の基板を備えるものにあって、筐体2内に中間フレーム7を設けるようにした。この中間フレーム7には、位置決め部としてのボス部22が設けられており、このボス部22によって、CPU基板8及び拡張基板9並びに電源基板10に対する上下方向及び横方向の位置決めがなされる。そして、一括締結具としての長ねじ17によって、上部ケース3、CPU基板8及び拡張基板9、中間フレーム7、電源基板10、底部ケース4が一括して連結される。
 この本実施形態の電子装置1の組付け構造においては、例えば、複数枚の基板を個々にねじ止め等により筐体2内に組付ける場合と比較して、ねじ等の締結具の数の削減を図ることができる。これと共に、組付け工数を少なく済ませることができ、また、締結のための構成が簡単化し小型化につながる。この結果、本実施形態によれば、筐体2内に複数枚の基板8、9、10を備えるものにおいて、構成の簡単化を図り、組立性を良好とすることができるという優れた効果を得ることができる。
 特に本実施形態では、中間フレーム7のボス部22の上端部に、CPU基板8及び拡張基板9と嵌合する上部嵌合凸部23を設けると共に、該ボス部22の下端部に、電源基板10と嵌合する下部嵌合凸部24を設けた。また、上部嵌合凸部23は、CPU基板8及び拡張基板9を挟んで上部ケース3の嵌合凹部16bと嵌合し、下部嵌合凸部24は、電源基板10を挟んで底部ケース4と嵌合する構成とした。これにより、中間フレーム7のボス部22により、CPU基板8及び拡張基板9並びに電源基板10の上下方向の位置決めに加えて、横方向の位置決めも行うことができる。しかも上部ケース3及び底部ケース4の位置決め、ひいては全体の位置合せを行うことが可能となる。この場合、位置決め部の数や全体としての構成を、簡単に済ませることができる。
 ところで、上記のような電子装置1においては、十分な小型化が求められる。それに加え、CPU等の電子部品14の高性能化に伴う発熱量の増大に対処するため、特にCPU基板8上に実装された発熱部品である電子部品14についてのより高い冷却効果が求められる。本実施形態では、CPU基板8の電子部品14に対する冷却構造として、次のような構成が採用されている。
 即ち、本実施形態では、中間フレーム7は、アルミダイカスト製品であり、放熱フィン形成部25等を一体に有する構成とし、特にCPU基板8からの放熱を行うヒートシンクとしての機能を付加した。このとき、図9、図10に示すように、CPU基板8の下面は、放熱ゲル26を介して、放熱フィン形成部25の天井面25bに密着して、熱的に接続されている。これと共に、CPU基板8の上面に実装された電子部品14、14のパッケージの上面は、前記上部ケース3のヒートシンク13の底部に放熱ゲル15を介して熱的に接触されている。
 そして、本実施形態では、図9に示すように、中間フレーム7の上面部に設けられた第1の冷却ファン装置11、及び、筐体2内の右辺部に設けられた第2の冷却ファン装置12が駆動される。これにより、外気が吸気口4aから吸込まれ、冷却風となって筐体2内を通り、排気口4bから排出される。特に第1の冷却ファン装置11により生成された冷却風は、図10に示すように、放熱フィン形成部25の放熱フィン25a部分を通って熱交換され、CPU基板8からの放熱ひいては電子部品14の冷却に寄与する。
 上記構成により、中間フレーム7が基板8、9、10等の位置決め、位置合せを行うためのスペーサの機能に加えて、CPU基板8からの放熱を行うヒートシンクの機能を兼用する。これにより、中間フレーム7の放熱フィン形成部25を介したCPU基板8からの放熱を図ることができ、放熱効果を高めながらも、構成の簡単化ひいては全体の小型化を図ることができる。第1のファン装置11を設けたことにより、中間フレーム7からの放熱機能をより高めることができ、放熱効果を高めることができる。更には、CPU基板8上の電子部品14、14を上部ケース3に熱的に接続される構成としたので、CPU基板8からの放熱効果をより一層高めることができる。
 この場合、図10に示す放熱構造にあっては、電子部品14とヒートシンク13との間の隙間、及び、CPU基板8の下面と放熱フィン形成部25の天井面25bとの間の隙間を、夫々小さくすることが望ましい。これにより、放熱ゲル15及び放熱ゲル26の厚みを薄くし、熱抵抗を小さくすることができる。ここで、本実施形態では、図8等に示したように、ボス部22の上端部で、中間フレーム7に対するCPU基板8及び上部ケース3の上下方向の位置決めが、確実になされるようになる。
 これにより、組付け誤差に伴う中間フレーム7、CPU基板8、上部ケース3の上下位置のばらつきを、小さく抑えることができる。従って、CPU基板8の下面と放熱フィン形成部25の天井面25bとの間の隙間、並びに、電子部品14とヒートシンク13との間の隙間の、隙間寸法の管理を高精度で行うことが可能となる。ひいては、それらの隙間寸法を十分に小さくすることができるので、放熱ゲル15及び放熱ゲル26の塗布厚みを十分に薄くすることができ、この結果、熱抵抗の管理が容易となる。
 さらに、本実施形態の電子装置1の構成においては、以下の作用、効果も得ることができる。即ち、CPU基板8と電源基板10との間は、中間フレーム7に設けられたスリット27を通して、基板間コネクタ28、28により接続する構成とした。これにより、中間フレーム7の上部側のCPU基板8と下部側の電源基板10との電気的な接続を、中間フレーム7が邪魔になることなく、基板間コネクタ28、28により簡単な構成で容易に行うことができる。
 本実施形態では、電源基板10の下部コネクタ21を覆ってノイズをシールドする下部シールド部29を、中間フレーム7に一体に設ける構成とした。これにより、下部コネクタ21に対するノイズをシールドするための構成を、別途に設けることなく、簡単な構成で済ませることができ、組付け作業も容易となる。また、CPU基板8の上部コネクタ18を覆ってノイズをシールドする上部シールド部19を、上部ケース3に一体に設ける構成とした。これにより、上部コネクタ18に対するノイズをシールドするための構成を、別途に設けることなく、簡単な構成で済ませることができ、組付け作業も容易となる。
 (2)第2の実施形態
 図11及び図12は、第2の実施形態に係る電子装置31の構成を示している。この第2の実施形態が上記第1の実施形態と異なる点は、中間フレーム32の構成にある。即ち、図11に示すように、中間フレーム32の側部この場合前面側の辺部に、左右に位置して基板固定用の取付座33、34が一体に設けられている。これら取付座33、34は、横長な矩形状をなし、前面側を向く面で、追加される基板を受けるように設けられている。尚、中間フレーム32には、上記第1の実施形態と同様に、位置決め部としてのボス部22等が設けられている。
 図12に例示するように、前記取付座33の前面には、追加基板35が取付けられ、この追加基板35は、接続用のフレキシブル配線板36により拡張基板9に電気的に接続されている。また、右側の取付座34の前面には、別の追加基板37が取付けられている。この追加基板37とCPU基板8とがフレキシブル配線板38により接続されると共に、追加基板37と電源基板10とがフレキシブル配線板39により接続される。この第2の実施形態によれば、中間フレーム32の側部に、取付座33、34を設けたことにより、基板35、37の追加を容易に行うことが可能となる。
 (3)第3の実施形態
 次に、図13から図23を参照して、第3の実施形態について述べる。図13は、本実施形態に係る電子装置41の外観構成を示し、図14は、電子装置41の分解構成を示している。ここで、電子装置41の筐体42は、例えばアルミダイカスト製の上部ケース43及び底部ケース44を備え、全体としてほぼ矩形状をなし、その内部にやはりアルミダイカスト製の中間フレーム45が設けられている。
 そして、図14等に示すように、筐体42内には、中間フレーム45の上下に位置して、上部基板としてのCPU基板46、及び、下部基板としての電源基板47が設けられる。このとき本実施形態では、CPU基板46と電源基板47とは、それらを一体的に接続したリジッドフレキシブル基板48から構成され、それら基板46、47間に中間フレーム45を挟み込む形態で組付けられる。このリジッドフレキシブル基板48の組付け構成については、後述する。
 前記リジッドフレキシブル基板48は、より詳細には、図15にも示すように、CPU基板46と電源基板47との間に、繋ぎ目基板49を有している。CPU基板46と繋ぎ目基板49との間、電源基板47と繋ぎ目基板49との間は、夫々フレキシブル配線板50、50により接続されている。また、図14、図19に示すように、前記中間フレーム45の側部この場合前辺部には、取付座51が一体に設けられている。この取付座51に前記繋ぎ目基板49が、宛がわれるようにして取付けられるようになっている。
 前記上部ケース43は、全体として、蓋状つまり下面が開口した薄型のほぼ矩形箱状をなし、その上面のほぼ右半部の矩形領域には、左右方向に延びる複数本の放熱フィン52aを有するヒートシンク52が一体に設けられている。図20に示すように、ヒートシンク52の底面が、CPU基板46上の電子部品63に、放熱ゲル64を介して接触する。また、上部ケース43の上面左側には、そのヒートシンク52に対して冷却風を供給するための冷却ファン装置53が取付けられる。詳しく図示はしないが、この冷却ファン装置53は、ファン装置ケーシング53a内に、遠心ファン装置やモータを備えて構成されている。図22、図23に示すように、上部ケース43の下端部には、底部ケース44の上端部の内側に嵌合するガイドリブ43aが一体に設けられている。
 そして、図21、図22等に示すように、この上部ケース43の下面には、下方に突出する円筒状のボス部54が複数箇所、例えば横方向に3列で前後方向に2列の合計6箇所に位置して一体に設けられている。これらボス部54には、一括締結具としての長ねじ55が挿通されるねじ挿通穴54aが上下に貫通するように形成されている。これと共に、ボス部54の下端部には、後述する中間フレーム45との間の位置決めを行うための嵌合凹部54bが形成されている。
 前記底部ケース44は、図14、図15、図19等に示すように、全体として、薄型容器状つまり上面が開口した薄型のほぼ矩形箱状をなしている。底部ケース44の底板部には、後述する電源基板47の下面側に実装されたコネクタ56などに対する外部ケーブルの接続用の開口部44aが複数形成されている。そして、図19、図21等に示すように、この底部ケース44の底板部の上面には、前記6箇所のボス部54に対応位置して、上方に突出する円筒状のボス部57が一体に設けられている。各ボス部57の上端部には、長ねじ55が締付けられるねじ穴57aが形成されていると共に、中間フレーム45との間の位置決めを行うための嵌合凹部57bが形成されている。
 前記中間フレーム45は、ほぼ矩形板状をなし、その板面から上下方向に延びる円筒状のボス部58を一体に有している。このボス部58は、前記6箇所のボス部54及びボス部57に対応位置して6箇所に設けられ、夫々上下に貫通するねじ挿通穴58aが設けられている。これらボス部58の上端部には、上部基板としてのCPU基板46が嵌合すると共に、前記上部ケース43のボス部54の嵌合凹部54bが嵌合する上部嵌合部としての上部嵌合凸部59が一体に形成されている。
 また、各ボス部58の下端部には、前記電源基板47が嵌合すると共に、底部ケース44のボス部57の嵌合凹部57bが嵌合する下部嵌合部としての下部嵌合凸部60が一体に形成されている。これにて、中間フレーム45のボス部58が、CPU基板46及び電源基板47の、上下方向及び横方向の位置決めを行う位置決め部として機能する。図20に示すように、この中間フレーム45は、前記CPU基板46の底面に、放熱ゲル61を介して接触され、ヒートシンクとしても機能する。尚、上記したように、この中間フレーム45の前辺部には、取付座51が一体に設けられている。
 さて、上記リジッドフレキシブル基板48は、次の構成を備えている。即ち、図14~
図17等に示すように、リジッドフレキシブル基板48は、矩形板状をなす電源基板47の前辺部に、フレキシブル配線板50を介して横長な繋ぎ目基板49に接続されている。繋ぎ目基板49の前辺部が、別のフレキシブル配線板50を介して矩形板状のCPU基板46の後辺部に接続されている。この場合、CPU基板46は、最終的な組付け状態から、前後が逆で上下が反転した状態に接続されている。前記フレキシブル配線板50、50は、基板間の電気的接続を保ったまま屈曲が自在とされている。
 このとき、前記電源基板47は、詳しく図示はしないが、電源回路等を構成する電子部品が実装されていると共に、下面側にコネクタ56等を実装して構成される。図21等に示すように、この電源基板47には、前記ボス部58に対応した6箇所に、前記下部嵌合凸部60に嵌合する嵌合穴47aが設けられている。前記CPU基板46の上面つまり、図14、図15では下を向く面には、制御回路を構成するCPU等の電子部品63が実装されている。図22等に示すように、このCPU基板46には、前記ボス部58に対応した6箇所に、前記上部嵌合凸部59に嵌合する嵌合穴46aが設けられている。
 図19、図21等に示すように、リジッドフレキシブル基板48は、電源基板47を底部ケース44の上面に載置した状態で、繋ぎ目基板49及びCPU基板46部分が、90度上方に折曲げられる。更に、中間フレーム45を挟んだ状態で、CPU基板46が後方に90度折曲げられる。これにて、中間フレーム45の下方に電源基板47が配置され、中間フレーム45の上方にCPU基板46が配置される。図19に示すように、繋ぎ目基板49は、取付座51のすぐ前方に配置され、取付座51の前面に対しクッション性を有する両面テープ62で固定され、以て固定構造が設けられる。
 次に、上記電子装置41の組立手順、特にリジッドフレキシブル基板48を筐体42内に組付ける手順について、図15~図23も参照して説明する。電子装置41の組立にあたっては、まず、図15に示すように、リジッドフレキシブル基板48の電源基板47部分を、底部ケース44のボス部57上に載置状に配置する。その状態で、電源基板47上に中間フレーム45を載置する。このときには、中間フレーム45の各ボス部58の下端部の下部嵌合凸部60を、電源基板47の嵌合穴47aを通した状態、つまり電源基板47を挟んだ状態で、底部ケース44のボス部57の嵌合凹部57bに嵌合させる。これにより、図19等に示すように、底部ケース44に対する電源基板47及び中間フレーム45の上下方向及び横方向の位置決めがなされる。
 次いで、上記状態から、図16に示すように、リジッドフレキシブル基板48のうち、繋ぎ目基板49及びCPU基板46部分を、電源基板47の前辺部から直角に上方に折曲げるようにする。このとき、図19に示すように、繋ぎ目基板49の後面が、取付座51の前面に僅かの隙間をもって対向し、繋ぎ目基板49を取付座51に対し両面テープ62で固定する。また、図16に示すように、前記中間フレーム45の上面の、前記CPU基板46の電子部品14の放熱領域に対応した部分に、放熱ゲル61を塗布しておく。
 次に、図17に示すように、CPU基板46部分を、繋ぎ目基板49の上辺部から直角に後方に折曲げるようにする。このとき、図19等に示すように、CPU基板46の嵌合穴46aを、中間フレーム45の各ボス部58の上端部の上部嵌合凸部59に嵌合させる。これにより、中間フレーム45に対するCPU基板46の上下方向及び横方向の位置決めがなされる。この状態では、図20に示すように、放熱ゲル61がCPU基板46の下面に接触し、中間フレーム45とCPU基板46とが熱的接触状態となる。また、図17に示すように、CPU基板46の上面の電子部品63の上面部分に、放熱ゲル64を塗布しておく。
 この後、図18、図22等に示すように、上部ケース43を、CPU基板46の上方に被せるように配置する。このとき、図21に示すように、上部ケース43の底面の各ボス部54の嵌合凹部54bが、CPU基板46を挟んだ状態で、中間フレーム45の各ボス部58の上端部の上部嵌合凸部59に嵌合するようになる。この結果、上下方向及び横方向の位置決めが図られる。図23に示すように、この状態では、上部ケース43の下端部のガイドリブ43aが、前記底部ケース44の上端部の内側に嵌合する。また、図20に示すように、電子部品63の上面が放熱ゲル64を介して上部ケース3のヒートシンク52に熱的に接続される。
 このような上部ケース43を被せた状態では、図21に示すように、上部ケース43の各ボス部54のねじ挿通穴54a、中間フレーム45の各ボス部58のねじ挿通穴58a、底部ケース44の各ボス部57のねじ穴57aが、上下方向に一直線に連続するように配置される。図18等に示すように、6本の長ねじ55が、上方から、夫々上部ケース43の各ねじ挿通穴54aに挿入される。さらに中間フレーム45の各ボス部58のねじ挿通穴58aを通され、底部ケース44のねじ穴57aに締付けられる。これにて、上部ケース43、CPU基板46、中間フレーム45、電源基板47、底部ケース44は、長ねじ55により一体的に連結される。しかる後、冷却ファン装置53を、上部ケース3の上面に取付け、もって、電子装置41が得られる。
 このような第3の実施形態の電子装置41によれば、上記第1の実施形態等と同様に、上部ケース43、CPU基板46、中間フレーム45、電源基板47、底部ケース44を、長ねじ55により一括して締結する構成とした。これにより、筐体42内に複数枚の基板46、47を備えるものにおいて、構成の簡単化を図り、組立性を良好とすることができるという優れた効果を得ることができる。このとき、中間フレーム45のボス部58により、CPU基板46及び電源基板47、更には上部ケース43及び底部ケース44の上下方向及び横方向の位置決め、ひいては全体の位置合せを行うことができる。この結果、位置決め部の数や全体としての構成を、簡単に済ませることができる。
 また、本実施形態においても、冷却ファン装置53の駆動により、冷却風がヒートシンク52の放熱フィン52a部分を通って熱交換され、CPU基板46からの放熱ひいては電子部品63の冷却に寄与する。ヒートシンクとしての機能も備える中間フレーム45からの放熱も図ることができ、放熱効果を高めることができる。この場合、CPU基板46上の電子部品63とヒートシンク52との間の隙間寸法、及び、CPU基板46の下面と中間フレーム45との間の隙間寸法の管理が容易となる。これにより、放熱ゲル64及び放熱ゲル61の厚みを十分に薄くし、熱抵抗を小さくすることができる。
 そして本実施形態では、上部基板としてのCPU基板46と、下部基板としての電源基板47とを一体的に接続したリジッドフレキシブル基板48を用いて、それらを筐体42内に組付ける構成とした。これによれば、CPU基板46と電源基板47とが一体化されているので、中間フレーム45のスペーサ等の機能を維持したまま、組付けをより容易とすることができる。リジッドフレキシブル基板48の繋ぎ目基板49を、中間フレーム45の取付座51に両面テープ62により固定したので、例えば使用時の車両の振動等に伴う、基板46、47の振動の防止や抑制を図ることができる。ひいては、破損や断線を防止する効果等を得ることができる。
 (4)第4の実施形態
 図24は、第4の実施形態に係る電子装置71の要部構成を模式的に示すものであり、この第4の実施形態が、上記第1の実施形態等と異なる点は、全体の締結構造にある。即ち、上部ケース72と底部ケース73との間に、中間フレーム74が設けられ、中間フレーム74の上方に上部基板75が設けられ、下方に下部基板76が設けられる。
 このとき、中間フレーム74には、上面の複数箇所に位置して第1のボス部77(1個のみ図示)が上方に凸となるように一体に設けられている。中間フレーム74の下面の前記第1のボス部77とは異なる複数箇所に位置して第2のボス部78(1個のみ図示)が下方に凸となるように一体に設けられている。前記第1のボス部77には、上面が開口したねじ穴77aが形成され、第2のボス部78には、上下に貫通するねじ挿通穴78aが形成されている。これら第1のボス部77及び第2のボス部78は、前記上部基板75及び下部基板76の上下方向及び横方向の位置決めを行う位置決め部としての機能も有している。
 前記上部基板75には、前記第1のボス部77に対応した位置に、ねじ挿通穴75aが形成されている。前記上部ケース72には、第1のボス部77に対応した位置に、下方に凸となるボス部79が一体に形成され、そのボス部79には、上下に貫通するねじ挿通穴79aが形成されている。前記下部基板76には、前記第2のボス部78に対応した位置に、ねじ挿通穴76aが形成されている。前記底部ケース73には、第2のボス部78に対応した位置に、上方に凸となるボス部80が一体に形成され、そのボス部80には、上下面で開口するねじ穴80aが形成されている。
 この電子装置71にあっては、底部ケース73上に下部基板76が載置状に配置され、その上に中間フレーム74が配置される。このとき、中間フレーム74の第2のボス部78のねじ挿通穴78a、下部基板76のねじ挿通穴76a、底部ケース73のボス部80のねじ穴80aが上下に一直線に連続するように位置決めされる。この状態で、第2の締結具としての第2のねじ82が、中間フレーム74の上方からねじ挿通穴78a、ねじ挿通穴76aを順に通され、ねじ穴80aに締付けられる。これにより、中間フレーム74と下部基板76と底部ケース73とが、第2のねじ82により一体的に連結される。
 この後、前記中間フレーム74上に、上部基板75が載置状に配置され、その上に上部ケース72が配置される。このとき、上部ケース72のボス部79のねじ挿通穴79a、上部基板75のねじ挿通穴75a、中間フレーム74の第1のボス部77のねじ穴77aが上下に一直線に連続するように位置決めされる。この状態で、第1の締結具としての第1のねじ81が、上部ケース72の上方から、ねじ挿通穴79a、ねじ挿通穴75aを順に通され、ねじ穴77aに締付けられる。これにより、上部ケース72と上部基板75と中間フレーム74とが、第1のねじ81により一体的に連結される。これにて、中間フレーム74を中心に介在するようにして、第1のねじ81及び第2のねじ82によって全体が連結される。
 このような第4の実施形態によれば、第1のねじ81及び第2のねじ82によって全体を組付けることができるので、個々の部品等を夫々ねじ止めにより取付ける場合と比較して、締結具の数の削減等を図ることができる。ひいては、組付け工数を比較的少なく済ませることができ、また、構成が比較的簡単化し小型化につながる。この結果、本実施形態によっても、筐体内に複数枚の基板75、76を備えるものにおいて、構成の簡単化を図り、組立性を良好とすることができるという効果を得ることができる。
 (5)第5、第6の実施形態
 図25は、第5の実施形態を示すものであり、上記第1の実施形態等とは次の点が異なる。即ち、電子装置の筐体は、アルミダイカスト製の上部ケース91及び底部ケース92を備え、その内部にやはりアルミダイカスト製の中間フレーム93が設けられている。前記中間フレーム93の上下に位置して、上部基板94、及び、下部基板95が夫々設けられる。
 前記上部ケース91には、下方に突出するボス部96が設けられ、このボス部96には、長ねじ17が挿通されるねじ挿通穴96aが上下に貫通するように形成されている。ボス部96の下面は平坦面とされている。前記底部ケース92には、長ねじ17が締付けられるねじ穴92aが形成されている。前記中間フレーム93は、主板部から上下方向に延びる円筒状をなす位置決め部としてのボス部97を一体に有している。このボス部97には、上下に貫通するねじ挿通穴97aが形成されている。ボス部97の上下両端面部は、平坦面とされている。前記上部基板94には、嵌合穴94aが形成され、前記下部基板95に嵌合穴95aが形成されている。
 本実施形態においては、底部ケース92上に、ねじ穴92aに嵌合穴95aが重なるように下部基板95が載置され、下部基板95上に、嵌合穴95aにボス部97のねじ挿通穴97aが重なるように中間フレーム93が載置される。次いで、中間フレーム93のボス部97上に、ねじ挿通穴97aに嵌合穴94aが重なるように上部基板94が載置され、上部基板94上に、ボス部96のねじ挿通穴96aが嵌合穴94aに重なるように上部ケース91が載置される。これにて、中間フレーム93のボス部97によって、上部基板94及び下部基板95の上下方向の位置決めがなされる。
 そして、中間フレーム93に対する上部基板94及び下部基板95の横方向の位置決めに関しては、治具としての位置決めピン98が用いられる。この場合、位置決めピン98は、底部ケース92の下方から、ねじ穴92a、下部基板95の嵌合穴95a、中間フレーム93のボス部97のねじ挿通穴97a、上部基板94の嵌合穴94a、上部ケース91のボス部96のねじ挿通穴96aの順に差し込まれる。これにより、横方向の位置決めが行われる。この後、位置決めピン98を引抜いた上で、長ねじ17による一括した連結がなされる。この第5の実施形態によっても、構成の簡単化を図り、組立性を良好とすることができる。
 図26は、第6の実施形態を示している。この実施形態においても、上部ケース101及び底部ケース102からなる筐体内に、中間フレーム103が設けられ、その中間フレーム103の上下に位置して、上部基板104、及び、下部基板105が夫々設けられている。前記上部ケース101には、下向きのボス部106が一体に設けられている。また、中間フレーム103には、上下方向及び横方向の位置決めを行う位置決め部としてのボス部107が一体に設けられている。
 前記上部基板104の後辺部には、上面部に位置して外部接続用の上部コネクタ108が設けられ、下面部に位置して外部接続用の中段コネクタ109が設けられている。前記下部基板105の上面後辺部には、外部接続用の下部コネクタ110が設けられている。そして、前記上部ケース101には、前記上部コネクタ108に対しノイズのシールドを行うための上部シールド部111が一体に設けられている。これと共に、前記中間フレーム103には、前記中段コネクタ109に対するノイズのシールドを行う中段シールド部112が一体に設けられている。さらに、中間フレーム103には、前記下部コネクタ110に対するノイズのシールドを行う下部シールド部113が一体に設けられている。
 このような第6の実施形態によれば、上部基板104の上部コネクタ108を覆ってノイズをシールドする上部シールド部111を、上部ケース101に一体に設けた。これと共に、上部基板104の中段コネクタ109を覆ってノイズをシールドする中段シールド部112、及び、下部基板105の下部コネクタ110を覆ってノイズをシールドする下部シールド部113を、中間フレーム103に一体に設ける構成とした。これにより、各外部接続用のコネクタ108、109、110に対するノイズをシールドするための構成を、別途に設けることなく、簡単な構成で済ませることができ、組付け作業も容易とすることができる。尚、コネクタ108、109、110の3つ全てを設ける構成に限らず、そのうち1つ或いは2つのコネクタを設ける構成とし、それに合わせてシールド部を設ける構成としても良い。
 (6)第7、第8の実施形態、その他の実施形態
 図27は、第7の実施形態を示している。この第7の実施形態が、上記第1の実施形態と異なるところは、次の構成にある。即ち、電子装置の筐体は、アルミダイカスト製の上部ケース121及び底部ケース122を備え、その内部にやはりアルミダイカスト製の中間フレーム123が設けられている。前記中間フレーム123の上下に位置して、上部基板124、及び、下部基板125が夫々設けられる。
 前記上部ケース121には、下方に突出するボス部126が設けられ、このボス部126には、第1の締結具である第1のねじ127が挿通されるねじ挿通穴126aが上下に貫通するように形成されている。ボス部126の下端部には嵌合凹部126bが形成されている。前記底部ケース122には、第2の締結具である第2のねじ128が挿通されるねじ挿通穴122aが形成されている。前記上部基板124には、嵌合穴124aが形成され、前記下部基板125には、嵌合穴125aが形成されている。
 前記中間フレーム123は、主板部から上下方向に延びる円筒状をなす位置決め部としてのボス部129を一体に有している。このボス部129の上端部には、上部基板124が嵌合する上部嵌合部としての上部嵌合凸部130が一体に形成されている。また、ボス部129には、その上端面で開口する第1のねじ穴131が形成されている。ボス部129の下端部には、下部基板125が嵌合する下部嵌合部としての下部嵌合凸部132が一体に形成されている。ボス部129には、その下端面で開口する第2のねじ穴133が形成されている。
 本実施形態においては、底部ケース122上に、ねじ挿通穴122aに嵌合穴125aが重なるように下部基板125が載置され、下部基板125上に、嵌合穴125aにボス部129の下部嵌合凸部132が嵌合するように中間フレーム123が載置される。次いで、中間フレーム123のボス部129上に、上部嵌合凸部130に嵌合穴124aが嵌合するように上部基板124が載置される。さらに、上部基板124上に、上部嵌合凸部130にボス部126の嵌合凹部126bが嵌合するように、上部ケース121が載置される。これにて、中間フレーム123のボス部129によって、上部基板124及び下部基板125の上下方向及び横方向の位置決めがなされる。
 そして、第1のねじ127が、上方から、上部ケース121のねじ挿通穴126aを通して、ボス部129の第1のねじ穴131に締付けられる。これにより、上部ケース121と上部基板124と中間フレーム123とが、第1のねじ127により一体的に連結される。これと共に、第2のねじ128が、下方から、底部ケース122のねじ挿通穴122aを通して、ボス部129の第2のねじ穴133に締付けられる。これにより、底部ケース122と下部基板125と中間フレーム123とが、第2のねじ128により一体的に連結される。
 これにて、中間フレーム123を中心に介在するようにして、第1のねじ127及び第2のねじ128によって全体が連結される。このような第7の実施形態によれば、第1のねじ127及び第2のねじ128によって全体を組付けることができるので、個々の部品等を夫々ねじ止めにより取付ける場合と比較して、締結具の数の削減等を図ることができる。ひいては、組付け工数を比較的少なく済ませることができ、また、構成が比較的簡単化し小型化につながる。この結果、この第7の実施形態によっても、筐体内に複数枚の基板124、125を備えるものにおいて、構成の簡単化を図り、組立性を良好とすることができるという効果を得ることができる。
 図28は、第8の実施形態を示しており、上記第7の実施形態とは、次の点で異なる。即ち、電子装置の筐体は、アルミダイカスト製の上部ケース141及び底部ケース122を備え、その内部にやはりアルミダイカスト製の中間フレーム142が設けられている。前記中間フレーム142の上下に位置して、上部基板143、及び、下部基板125が夫々設けられる。
 前記上部ケース141には、下方に突出するボス部144が設けられ、このボス部144には、第1の締結具である第1のねじ127が挿通されるねじ挿通穴144aが上下に貫通するように形成されている。ボス部144の下面は平坦面とされている。前記上部基板143には、ねじ挿通穴144aに対応して、第1のねじ127が挿通される大きさの嵌合穴143aが形成されている。
 前記中間フレーム142には、主板部から上下方向に延びる円筒状をなす位置決め部としてのボス部145を一体に有している。このボス部145の上端面は平坦面とされている。ボス部145の下端部には、下部基板125が嵌合する下部嵌合部としての下部嵌合凸部146が一体に形成されている。このボス部145には上下に貫通する貫通穴145aが形成され、その貫通穴145a内の上端部には、第1のねじ穴147が形成され、貫通穴145a内の下端部には、第2のねじ穴148が形成されている。
 本実施形態においては、底部ケース122上に、ねじ挿通穴122aに嵌合穴125aが重なるように下部基板125が載置され、下部基板125上に、嵌合穴125aにボス部145の下部嵌合凸部146が嵌合するように中間フレーム142が載置される。これにて、中間フレーム142のボス部145によって、下部基板125の上下方向及び横方向の位置決めがなされる。次いで、中間フレーム142のボス部145上に、第1のねじ穴147に嵌合穴143aが重なるように上部基板143が載置される。さらに、上部基板143上に、ボス部144のねじ挿通穴144aが嵌合穴143aに重なるように上部ケース141が載置される。これにて、中間フレーム142のボス部145によって、上部基板143の上下方向の位置決めがなされる。
 そして、中間フレーム142に対する上部基板143の横方向の位置決めに関しては、治具としての位置決めピン149が用いられる。この場合、位置決めピン149は、底部ケース122の下方から、ねじ挿通穴122a、下部基板125の嵌合穴125a、中間フレーム142のボス部145の貫通穴145a、上部基板143の嵌合穴143a、上部ケース141のボス部144のねじ挿通穴144aの順に差し込まれる。これにより、横方向の位置決めが行われる。
 この後、位置決めピン149を引抜いた上で、第1のねじ127が、上方から、上部ケース141のねじ挿通穴144aを通して、ボス部125の第1のねじ穴147に締付けられる。これにより、上部ケース141と上部基板143と中間フレーム142とが、第1のねじ127により一体的に連結される。これと共に、第2のねじ128が、下方から、底部ケース122のねじ挿通穴122aを通して、ボス部145の第2のねじ穴148に締付けられる。これにより、底部ケース122と下部基板125と中間フレーム142とが、第2のねじ128により一体的に連結される。
 これにて、中間フレーム142を中心に介在するようにして、第1のねじ127及び第2のねじ128によって全体が連結される。このような第8の実施形態によれば、第1のねじ127及び第2のねじ128によって全体を組付けることができるので、個々の部品等を夫々ねじ止めにより取付ける場合と比較して、締結具の数の削減等を図ることができる。ひいては、組付け工数を比較的少なく済ませることができ、また、構成が比較的簡単化し小型化につながる。この結果、この第8の実施形態によっても、筐体内に複数枚の基板143、125を備えるものにおいて、構成の簡単化を図り、組立性を良好とすることができるという効果を得ることができる。
 尚、上記各実施形態では詳しく説明しなかったが、筐体内の中間フレームの下部に設けられる下部基板である電源基板についても、十分な放熱を行う構成とすることができる。この場合、例えば、電源基板或いは電源基板上の部品を、中間フレームのヒートシンクに熱的に接続して放熱を図るようにしたり、電源基板を底部ケースに熱的に接続し、底部ケースからの放熱を図るようにしたりすることもできる。加えて、電源基板を冷却するための冷却ファン装置を設けることもできる。これにより、電源基板からの放熱性能をより高めることができる。
 また、上記第1の実施形態では、上部基板としてCPU基板8に加えて拡張基板9を設けるようにしたが、上部基板を1枚或いは3枚以上設けたりすることも可能である。下部基板についても、複数枚設けることができる。上記第1の実施形態では、第1の冷却ファン装置11と第2の冷却ファン装置12とを設けるようにしたが、第2の冷却ファン装置12のみを設ける構成でも良く、3つ以上の冷却ファン装置を設けても良い。上部嵌合部、下部嵌合部においては、相手側との嵌合の凹凸関係を逆に構成しても良い。上記各実施形態では、8本或いは6本の長ねじ17、35を用いて一体的に連結するように構成したが、用いるねじの本数などは、適宜変更することができる。更に、一括締結具としては、長ねじに限らず、ボルト及びナット、リベット、クリップなど様々なものを採用することができる。
 その他、上記各実施形態では、車両用のECUに本開示を適用するようにしたが、様々な用途、種類の電子装置全般に適用することが可能である。筐体の材質や全体の形状、電子部品やコネクタの配置などについても様々な変更が可能であることは勿論である。本開示は、実施例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、さらには、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。
 

Claims (15)

  1.  筐体(2、42)内に、電子部品(14)を実装した基板(8、9、10、46、47、94、95、104、105)を有する電子装置(1、31、41)であって、
     前記筐体は、上部ケース(3、43、91、101)と底部ケース(4、44、92、102)とを含むと共に、該筐体内に、前記上部ケースと底部ケースとの中間に位置される中間フレーム(7、32、45、93、103)が設けられ、
     前記基板は、前記中間フレームの上方に設けられる上部基板(8、9、46、94、104)と、該中間フレームの下方に設けられる下部基板(10、47、95、105)とを含み、
     前記中間フレームは、前記上部基板及び下部基板に対する上下方向の位置決めを行う位置決め部(22、58、97、107)を有し、
     前記上部ケース、上部基板、中間フレーム、下部基板、底部ケースは、一括締結具(17、55)により一体的に連結される電子装置。
  2.  前記位置決め部は、前記上部基板及び下部基板に対する横方向の位置決めも行う請求項1記載の電子装置。
  3.  前記位置決め部は、前記中間フレームに設けられた上下方向に延びる複数個のボス部を含み、
     前記ボス部の上端部に、前記上部基板と嵌合する上部嵌合部が設けられていると共に、該ボス部の下端部に、前記下部基板と嵌合する下部嵌合部が設けられている請求項2記載の電子装置。
  4.  前記上部嵌合部は、前記上部基板を挟んで前記上部ケースと嵌合するように構成され、
     前記下部嵌合部は、前記下部基板を挟んで前記底部ケースと嵌合するように構成されている請求項3記載の電子装置。
  5.  前記中間フレームは、前記上部基板及び下部基板の少なくともいずれか一方からの放熱を行うためのヒートシンクとしての機能を備える請求項1から4のいずれか一項に記載の電子装置。
  6.  前記中間フレームには、放熱フィンが設けられていると共に、
     前記放熱フィン部分に冷却風を供給するファン装置が設けられている請求項5記載の電子装置。
  7.  前記上部基板及び下部基板の少なくともいずれか一方は、前記中間フレームに熱的に接続されている請求項5又は6記載の電子装置。
  8.  前記上部基板と下部基板との間は、前記中間フレームに設けられた穴部を通して、基板間コネクタにより接続されている請求項1から7のいずれか一項に記載の電子装置。
  9.  前記上部基板及び下部基板の少なくともいずれか一方には、外部接続用のコネクタが設けられており、
     前記中間フレームには、前記コネクタを覆ってノイズをシールドするシールド部が設けられている請求項1から8のいずれか一項に記載の電子装置。
  10.  前記上部基板の上面には、外部接続用の上部コネクタが設けられており、
     前記上部ケースには、前記上部コネクタを覆ってノイズをシールドする上部シールド部が設けられている請求項1から9のいずれか一項に記載の電子装置。
  11.  前記中間フレームの側部には、基板固定用の取付座が設けられている請求項1から10のいずれか一項に記載の電子装置。
  12.  前記上部基板と下部基板とは、それらを一体的に接続したリジッドフレキシブル基板から構成され、それら基板間に前記中間フレームを挟み込む形態で組付けられる請求項1から11のいずれか一項に記載の電子装置。
  13.  前記リジッドフレキシブル基板は、前記中間フレームの側部に位置する繋ぎ目基板を有し、前記繋ぎ目基板と前記中間フレームとの間に固定構造が設けられている請求項12記載の電子装置。
  14.  筐体内に、電子部品を実装した基板(75、76、124、125、143)を有する電子装置(71)であって、
     前記筐体は、上部ケース(72、121、141)と底部ケース(73、122)とを含むと共に、該筐体内に、前記上部ケースと底部ケースとの中間に位置される中間フレーム(74、123、142)が設けられ、
     前記基板は、前記中間フレームの上方に設けられる上部基板(75、124、143)と、該中間フレームの下方に設けられる下部基板(76、125)とを含み、
     前記中間フレームは、前記上部基板及び下部基板に対する上下方向の位置決めを行う位置決め部(77、78、123、142)を有し、
     前記上部ケースと上部基板と中間フレームとが第1の締結具(81、127)により一体的に連結され、
     前記中間フレームと下部基板と底部ケースとが第2の締結具(82、128)により一体的に連結される電子装置。
  15.  前記第1の締結具は、前記上部ケースの上方から装着され、前記第2の締結具は、前記底部ケースの下方から装着される請求項14記載の電子装置。
     
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