(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記支持突部には、板厚方向へ向けて突状に形成された変形部が設けられており、前記変形部が前記支持穴の内縁に当接して、前記回路基板が前記板厚方向である左右方向に位置決めされている請求項1ないし3のいずれかに記載の電子回路ユニット。
前記第2シャーシには、前記第1シャーシに向く押え突部が形成されており、前記回路基板が、前記支持片の前記受け部と前記押え突部とで、前記回路基板の板厚方向である上下方向へ位置決めされている請求項1ないし4のいずれかに記載の電子回路ユニット。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
コネクタが固定されたプリント基板を収容するケースでは、プラグをコネクタに嵌着するときと離脱させるときにコネクタに大きな力が作用し、この力はコネクタからプリント基板に伝達される。そのため、プラグとコネクタとの嵌着と離脱が繰り返されると、プリント基板に形成されている導体パターンや半田付け部分に損傷を与えるなどの問題が生じやすくなる。
【0006】
特許文献1に記載された収容ケースでは、プリント基板の一部が、下ケース体と上ケース体との間で挟まれただけの構造であるため、コネクタに大きな力が繰り返して与えられると、プリント基板に大きな応力が作用しやすくなっている。
【0007】
また、回路基板には比較的質量の大きいコネクタが固定されているため、ケース体の内部で回路基板のがたつきが生じやすく、車載用機器では、回路基板のがたつき音が発生しやすい。特許文献1に記載された構造では、プリント基板が、上ケース体と下ケース体とで挟まれた構成であるため、ケース体の内部でプリント基板のがたつきを生じやすくなっている。
【0008】
さらに、従来技術として、プリント基板をケースにねじ止め固定して、プリント基板に曲げ応力が作用しにくい構造とすることも考えられるが、この構造では、ねじ止め作業のために組立工数が多くなり、またねじ止めのためのスペースを設けなくてはならなくなって、小型に構成するのが困難になる。
【0009】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、コネクタに外力が作用したときに回路基板をしっかりと保持できるようにして回路基板のがたつきを解消し、さらに、プラグをコネクタに嵌着し離脱させるときに、回路基板を強固に保持できるようにした電子回路ユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、コネクタが固定された回路基板が、筐体の内部に収納されている電子回路ユニットにおいて、
前記筐体は、第1シャーシと、前記第1シャーシの開放部を覆う第2シャーシとで構成されて、前記第1シャーシと前記第2シャーシが金属板で形成されており、
前記第1シャーシには、側板部を構成する金属板を内部に向けて折り曲げた一対の支持片と、対向する前記支持片の間に形成された開口部とが設けられ、前記支持片に、受け部ならびに支持突部が一体に形成されており、
前記回路基板が前記開放部から前記第1シャーシの内部に設置されて、前記コネクタが前記開口部に挿入され、前記回路基板が前記受け部に支持されるとともに、前記支持突部が前記
回路基板に開口する支持穴に挿入されて
、前記回路基板が前記第1シャーシに対して位置決めされていることを特徴とするものである。
【0011】
本発明の電気回路ユニットでは、前記支持穴は、前記コネクタの両側部に形成されているものが好ましい。
【0012】
本発明の電子回路ユニットは、第1シャーシから折り曲げられて形成された支持片で回路基板を支持しているため、コネクタに外力が作用したときに、回路基板に損傷を与えるような応力が作用しにくい。特に、コネクタの両側で回路基板が支持されていると、回路基板に大きな曲げ応力などが作用しにくくなる。
【0013】
本発明は、前記支持片が延びる方向を前後方向としたときに、前記支持突部の前後方向の両縁部が前記支持穴に当接して、前記回路基板が
前記第1シャーシに対して前後方向に位置決めされていることが好ましい。
【0014】
また、本発明は、前記支持突部には、板厚方向へ向けて突状に形成された変形部が設けられており、前記変形部が前記支持穴の内縁に当接して、前記回路基板が前記板厚方向である左右方向に位置決めされていることが好ましい。
【0015】
上記のように、支持突部と支持穴との間の隙間を無くしまたは最小にすることで、支持突部で回路基板を確実に保持できるようになる。
【0016】
本発明の電子回路ユニットは、前記第2シャーシには、前記第1シャーシに向く押え突部が形成されており、前記回路基板が、前記支持片の前記受け部と前記押え突部とで、前記回路基板の板厚方向である上下方向へ位置決めされているものである。
【0017】
この場合に、前記押え突部の先端部に嵌入突部が形成され、前記回路基板に穴部が形成されており、前記嵌入突部と前記穴部とが嵌合しているものが好ましく、さらには、前記押え突部は、前記コネクタに対向する位置に形成されていることが好ましい。
【0018】
上記のように、第2シャーシに形成された押え突部とで、回路基板を上方から支えることで、回路基板をさらに強固に支持することができる。特に、押さえ突部でコネクタが固定されている部分を支持すると、コネクタに与えられた外力が回路基板に影響を及ぼしにくくなる。
【0019】
本発明は、前記第2シャーシは、
前記第1シャーシの開放部の面積よりも大きく、前記第1シャーシの側板部に位置決め突部が、前記第2シャーシに位置決め穴が形成されており、前記位置決め突部と前記位置決め穴とが嵌合して、前記第1シャーシと前記第2シャーシとが位置決めされているものとして構成できる。
【0020】
さらに、本発明の電子回路ユニットは、前記第1シャーシと前記第2シャーシは、凹凸嵌合のみで互いに固定されているものである。
【発明の効果】
【0021】
本発明は、第1シャーシから折り曲げられた支持片により、回路基板の縁部よりも内側部分が支持されているため、コネクタに外力が作用したときに、回路基板に大きな曲げ応力が作用するのを防止でき、導体パターンや半田付け部の損傷などが発生しにくい。また、筐体の内部に回路基板が位置決めされて保持されているため、車載用機器として使用されたときに、回路基板のがたつき音が発生するのを防止しやすくなる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
図1に示す電子回路ユニット1は、アクティブ・ノイズ・キャンセラーなどの車載用電子機器として使用される。
【0024】
電子回路ユニット1は、Y1方向が前方でY2方向が後方、X1方向が右方向でX2方向が左方向、Z1方向が上方向でZ2方向が下方向である。
【0025】
<第1シャーシと回路基板>
電子回路ユニット1は、筐体2を有している。筐体2は、第1シャーシ10と第2シャーシ20とが組み合わされて構成されている。第1シャーシ10と第2シャーシ20は圧延鋼板などの金属板からプレス成形されている。
【0026】
筐体2の内部に回路基板30が収納され、回路基板30にコネクタ31が固定されている。
図2に示すように、コネクタ31は回路基板30の下面30bに設置され、コネクタ31の端子32が回路基板30に下から挿入され、回路基板30の上面30aに形成された導体パターンと端子32とが半田で固定されている。コネクタ31の嵌着口31aは、左右方向(X方向)へ長手方向が向けられた長方形であり、前方(Y1方向)へ向けて開口している。
【0027】
図2に示すように、第1シャーシ10は、底板部10aと前側板部10bならびに右側板部10dと左側板部10eを有しており、
図7に示すように後側板部10cを有している。前側板部10bと後側板部10cならびに右側板部10dと左側板部10eは、底板部10aからほぼ垂直に上向きに折り曲げられて形成されている。第1シャーシ10は、上方(Z1方向)が開放部11fとされた立方体の箱形状である。
【0028】
図2に示すように、第1シャーシ10の前部には、左右方向(X1−X2方向)に間隔を空けて支持片11,11が設けられている。それぞれの支持片11は、前側板部10bを構成する金属板が第1シャーシ10の内方へ向けて折り曲げられて形成されており、2つの支持片11,11は平行に対向している。2つの支持片11,11の間には、前方(Y1方向)へ向けて開口する開口部(コネクタ収納凹部)12が形成されている。
【0029】
図2に示すように、それぞれの支持片11は、前側板部10bからほぼ直角に折り曲げられているが、前側板部10bから支持片11に掛けてリブ11aが連続して形成されている。リブ11aは、前側板部10bと支持片11の上下方向の中腹部分を隆起させたものであり、このリブ11aを形成することで、前側板部10bと支持片11の強度が補強されている。
【0030】
図2に示すように、それぞれの支持片11の上辺には、上方(Z1方向)に向けられた(開放部11fに向けられた)受け部13が形成されており、受け部13の中央部には、上方に向けられた(開放部11fに向けられた)支持突部14が支持片11と一体に形成されている。右側(X1側)の支持突部14には、右方向へ隆起する変形部14bが形成されており、左側(X2側)の支持突部14には、左方向へ隆起する変形部14bが形成されている。
図4には、左側に位置する支持突部14が示されている。この図に示されているように、支持突部14の前後方向(Y1−Y2方向)に向けられた縁部14a,14aが傾斜部を有している。傾斜部は、上方(Z1方向)へ向かうにしたがって互い接近するように形成されている。
【0031】
図2に示すように、回路基板30には基板の縁部から離れた位置に一対の支持穴34,34が開口している。支持穴34,34は左右方向(X1−X2方向)に間隔を空けて形成され、それぞれは前後方向(Y1−Y2方向)に長い長穴である。
【0032】
図7に示すように、第1シャーシ10の後側板部10cには、前方(Y1方向)に向けて突出する支持突部15が形成されている。支持突部15は、左右方向(X1−X2)に間隔を空けて一対設けられており、その上に受け部15a,15aが形成されている。第1シャーシ10の底板部10aの上面から受け部15a,15aまでの高さ距離は、
図2と
図3に示す支持片11の受け部13,13の底板部10aの上面からの高さ距離に一致している。
【0033】
第1シャーシ10の後側面部10cには、前記支持突部15,15のさらに側方に押圧片16,16が形成されている。押圧片16,16は左右方向(X1−X2方向)に間隔を空けて形成され、第1シャーシ10の内部空間に向けて傾くように形成されている。
【0034】
回路基板30は、下面30bに固定されたコネクタ31が下向きとなる姿勢で、第1シャーシ10の開放部11fから内部に設置される。
図1に示すように、コネクタ31は第1シャーシ10の内部空間に収納されるとともに、コネクタ31の先部が一対の支持片11,11の間の開口部12の内部に収納され、
図1に示すように、コネクタ31の嵌着口31aが前側板部10bに露出して、前方に向けられる。
【0035】
回路基板30が第1シャーシ10に装着されると、コネクタ31の左右両側に開口している支持穴34,34に、支持片11,11に一体に形成された支持突部14,14が挿入される。回路基板30は、下面30bが支持片11の受け部13,13に当たる位置まで押し込まれ、下面30bが受け部13,13に当たることで、第1シャーシ10の底板部10aから、回路基板30の下面30bまでの高さが決められる。
【0036】
このとき、
図4に示すように、支持穴34の前後の内縁34a,34aが、支持突部14の前後の縁部14a,14aに形成された傾斜部で案内され、下面30bが受け部13,13に当接した時点で、支持突部14の縁部14a,14aが支持穴34の内縁34a,34aに隙間なく当接しまたは圧接する。これにより、第1シャーシ10に対して回路基板30が前後方向へ動くことなく位置決めされる。また、
図4と
図5に示すように、左側の支持突部14に形成された変形部14bが、支持穴34の左側(X2側)の内縁34bに隙間なく当接しまたは圧接される。右側の支持突部14においても、同様にして、縁部14a,14aならびに変形部14bが支持穴34の内縁34a,34bに隙間なく当接する。
【0037】
支持突部14,14と支持穴34,34との嵌合により、回路基板30の前方部分は、第1シャーシ10の内部で左右前後方向へのがたつきを生じることなく保持される。また、支持突部14,14と支持穴34,34との嵌合部は、コネクタ31の両側部に配置されているため、支持突部14,14と支持穴34,34とが隙間なく嵌合することで、コネクタ31の近傍において回路基板30が強固に支持される。
【0038】
図7に示すように、第1シャーシ10の後部では、支持突部15,15の上向きの受け部15a,15aで、回路基板30の下面30bが支持される。また、
図8にも示すように、回路基板30の後端部の上縁が、押圧片16,16の内面に当接している。回路基板30の後端部は、前記受け部15a,15aと押圧片16,16とで上下に挟まれる状態となるため、外部振動が与えられたときに、回路基板30の後部が筐体2の内部でがたつくのを防止できる。
【0039】
<第1シャーシと第2シャーシとの組立>
図1と
図2に示すように、第2シャーシ20は、天井板20aと、天井板20aの前方で下向きに折り曲げられた前側板20bと、天井板20aの後部で下向きに折り曲げられた後側板20cとが設けられている。天井板20aには補強リブ21が形成されている。補強リブ21は第1シャーシ10に向けて隆起形成されており、互いに交差するように形成されている。
【0040】
天井板20aの左右両側部に取付け部22,22が形成されている。第1シャーシ10の開放部11fに第2シャーシ20が重ねられると、取付け部22,22が、第1シャーシ10よりも左右方向(X1−X2方向)の両側に突出する。取付け部22には、ねじ穴23aが形成され、取付け部22の下面には、ねじ穴23aに連通するナット23bが固定されている。第1シャーシ10と第2シャーシ20とが組み合わされた筐体2が、車両などに取付けられるときは、車体のフレームのなどに形成された取付け穴にボルト51が挿入され、ボルト51の先部がねじ穴23aからナット23bに螺着されて、筐体2が車体フレームなどに固定される。
【0041】
図2に示すように、第1シャーシ10の前側板部10bには、開口部12の左右両側で前方(Y1方向)へ向けて隆起形成された前方位置決め突部17,17が設けられている。第2シャーシ20の前側板20bには、左右方向に離れた位置に一対の前方位置決め穴24,24が開口している。
図1と
図5に示すように、第2シャーシ20が第1シャーシ10の開放部11fを覆うように重ねられると、前方位置決め突部17,17が、前方位置決め穴24,24に嵌合する。
【0042】
図7と
図8に示すように、第1シャーシ10の後側板部10cと、第2シャーシ20の後側板20cとの間に固定機構部40が設けられている。固定機構部40では、第1シャーシ10の後側板部10cに上向きに差し込み部41が一体に形成されている。差し込み部41には掛止片42が一体に形成されている。掛止片42は、上方の折曲げ部42aで曲げられて差し込み部41から分離されており、掛止片42の下縁部42bが、差し込み部41の外面よりも後方(Y2方向)へ突出している。
【0043】
固定機構部40では、第2シャーシ20の後側板20cに、第2シャーシ20の内方に向けて折り曲げられた内側対向部43が形成されている。内側対向部43の中心部には後方(Y2方向)に向けて隆起する押圧突部43aが一体に形成されている。内側対向部43よりも下側では、後側板20cの一部を後方に向けて変形させた外側対向部44が形成されている。
図8に示すように、外側対向部44の内側下部に段差部が形成されており、この段差部がストッパ部45となっている。ストッパ部45の下側には、後側板20cの一部が前方(Y1方向)へ向けて変形させられたガイド突部46が形成されている。
【0044】
第2シャーシ20が第1シャーシ10の上に装着されると、
図8に示すように、第2シャーシの後側板20cが第1シャーシ10の後側板部10cの外側に重ねられる。このとき、第1シャーシ10の差し込み部41が、ガイド突部46の内側で且つ内側対向部43の外側を通過し、差し込み部41の上端41aが、後側板20cの内側の上部まで差し込まれる。このとき、内側対向部43に設けられた押圧突部43aによって、差し込み部41に形成された掛止片42が後方(Y2方向)へ向けて押圧される。掛止片42は折曲げ部42aを支点として弾性変形させられ、下縁部42bが第2シャーシ20の後側板20cに形成されたストッパ部45に対向する。
【0045】
その結果、第2シャーシ20の後側板20cは、第1シャーシ10の後側板部10cから容易には外れなくなる。
【0046】
図1に示すように、第2シャーシ20の前側板20bに形成された前方位置決め穴24が、第1シャーシ10の前側板部10bに形成された前方位置決め突部17に嵌合し、前記固定機構部40で、後側板部10cと後側板20cが凹凸嵌合状態になることで、第2シャーシ20が第1シャーシ10にねじ止めを行うことなく固定される。前方位置決め突部17の上下寸法は、前方位置決め穴24,24の上下の開口寸法とほぼ一致しているため、前方位置決め突部17,17と前方位置決め穴24,24との嵌合により、第2シャーシ20の前側板20bが、第1シャーシ10の前側板部10bに対して、上下方向へのがたつきを生じることなく位置決めされる。
【0047】
図2に示すように、第1シャーシ10の右側板部10dと左側板部10eに、上方へ突出する位置決め突部18が一体に形成されている。第2シャーシ20では、天井板20aに一対の位置決め穴25,25が開口している。位置決め穴25,25は前後方向に延びる長穴である。それぞれの位置決め突部18には、第1シャーシ10の内部空間に向けて隆起する内側隆起部18aと、第1シャーシ10の左右両外側へ向けて隆起する外側隆起部18bとが形成されている。
図3に示すように、第2シャーシ20が第1シャーシ10に装着されると、位置決め突部18,18が位置決め穴25,25に差し込まれ、位置決め突部18に形成された内側隆起部18aと外側隆起部18bが、位置決め穴25の内縁部に隙間なく当接しまたは圧接する。これにより、第1シャーシ10に対して第2シャーシ20が左右方向(X1−X2方向)へがたつきを生じることなく位置決めされる。
【0048】
また、
図5に示すように、前方位置決め穴24の内縁部が、前方位置決め突部17の左右の傾斜面17aに当接した状態で、
図6に示すように、位置決め突部18の後縁部18cが、位置決め穴25の後部内縁25aに隙間なく当接しまたは圧接するように、第2シャーシ20の前側板20bの内面から前記後縁部18cまでの奥行寸法Wが決められている。この寸法関係により、第2シャーシ20は第1シャーシ10に対して前後方向(Y1−Y2方向)へがたつきを生じることなく位置決めされる。
【0049】
さらに、
図5に示すように、第2シャーシ20の後側板20cから内部空間に向けて位置決め片28が設けられている。位置決め片28は左右方向(X1−X2方向)へ間隔を空けて形成されている。それぞれの位置決め片28の先部は、第1シャーシ10の右側板部10dと左側板部10eのそれぞれに形成された後方位置決め穴19に嵌合している。この嵌合構造によって、筐体2の後方部分において、第2シャーシ20が、第1シャーシ10に対して左右方向(X1−X2方向)と上下方向(Z1−Z2方向)へがたつきを生じないように位置決めされる。
【0050】
図2と
図3に示すように、第2シャーシ20の天井板20aに押え突部26が下向きに形成されており、その下端部が押え当接面26aとなっている。押え当接面26aからは下向きに嵌入突部27が一体に形成されている。回路基板30には、コネクタ31の上方に対向する位置に穴部33が開口している。第2シャーシ20が第1シャーシ10に装着されると、嵌入突部27が穴部33に嵌入して、第2シャーシ20と回路基板30とが相対的に左右方向(X1−X2方向)へ位置決めされる。また、回路基板30は支持片11に形成された受け部13で下面30bが支持されるとともに、押え当接面26aで上面30aが支持されるため、回路基板30が筐体2の内部でしっかりと保持される。
【0051】
<実施の形態の奏する作用>
実施の形態の電子回路ユニット1は、
図7に示す固定機構部40により、第2シャーシ20を第1シャーシ10に対してねじ止めを行うことなく装着することができる。
図8に示すように、固定機構部40では、第1シャーシ10の掛止片42の下縁部42bが、第2シャーシ20のストッパ部45に対向することにより、第2シャーシ20が第1シャーシ10から容易に離脱できなくなる。なお、本発明では、第2シャーシ20の後側板20cに差し込み部41の掛止片42が設けられ、第1シャーシ10の後側板部10cに、内側対向部43と外側対向部44ならびにストッパ部45などが設けられていてもよい。
【0052】
第1シャーシ10と第2シャーシ20との間には、前方位置決め突部17と前方位置決め穴24との嵌合構造と、位置決め突部18,18と位置決め穴25,25との嵌合構造、ならびに
図5に示す位置決め片28と後方位置決め穴19との嵌合構造が存在しているため、第2シャーシ20に対して第1シャーシが位置決めされ、第1シャーシ10と第2シャーシ20との間にがたつきが生じなくなっている。
【0053】
第1シャーシ10と第2シャーシ20の内部に回路基板30が装着されると、
図2と
図4に示すように、支持突部14,14と支持穴34,34とが嵌合し、
図7に示すように、後方では回路基板30の後端部が受け部15aと押圧片16とで保持され、筐体2の内部での回路基板30のがたつきを防止できるようになっている。
【0054】
また、回路基板30は、コネクタ31の左右両側部に前記支持穴34,34が形成されて、この支持穴34,31が支持突部14,14に支持されているため、コネクタ31にプラグを嵌着し離脱させるときにコネクタ31に大きな外力が作用しても、この外力に対してコネクタ31と回路基板30を第1シャーシ10で強固に保持することができる。さらに、
図3に示すように、コネクタ31と対向する部分で、回路基板30が、押え突部26で上方から押さえられるとともに、嵌入突部27と穴部33とが嵌合している。よって、コネクタ31に外力が与えられたときに、コネクタ31と回路基板30に作用する力が、第1シャーシ10に設けられた支持片11の受け部13と、第2シャーシ20の押え突部26で受けられるようになる。よって、コネクタ31に作用する外力で、回路基板30の半田付け部や導体パターンに損傷を与えることも生じにくい。