特開 2024-133935 基板収容装置及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024133935

(43)【公開日】2024-10-03

(54)【発明の名称】基板収容装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/14 20060101AFI20240926BHJP

   H05K 5/00 20060101ALI20240926BHJP

【ＦＩ】

H05K7/14 A

H05K5/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043966

(22)【出願日】2023-03-20

(71)【出願人】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100195648

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 悠太

(74)【代理人】

【識別番号】100175019

【弁理士】

【氏名又は名称】白井 健朗

(72)【発明者】

【氏名】有馬 和博

【テーマコード（参考）】

4E360

5E348

【Ｆターム（参考）】

4E360AA02

4E360GA53

4E360GB02

4E360GC08

5E348AA03

5E348AA32

(57)【要約】

【課題】ケースに基板を配置し易い基板収容装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板収容装置１は、基板１０及びケース２０を備える。ケース２０は、Ｙ方向において互いに対向する第１壁部２１及び第２壁部２２の間に位置する開口部２５と、開口部２５から挿入された基板１０を収容する基板収容部２６と、を備える。第１壁部２１には、第２壁部２２に向かって突出する突出部が設けられている。突出部は、Ｚ方向において、基板収容部２６に収容された基板１０と重なる位置にある。第２壁部２２には、Ｚ方向において基板収容部２６に収容された基板１０と重ならない位置にある傾斜部２２ａが設けられる。傾斜部２２ａは、Ｙ方向において第１壁部２１に近い部分ほど、Ｚ方向における位置が基板収容部２６に近くなるように傾斜している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、前記基板を収容するケースと、を備える基板収容装置であって、
前記ケースは、
第１壁部と、
第１の方向において前記第１壁部と対向する第２壁部と、
前記第１壁部と前記第２壁部の間に位置する開口部と、
前記開口部から挿入された前記基板を収容する基板収容部と、を備え、
前記第１壁部には、前記第２壁部に向かって突出する突出部が設けられ、
前記突出部は、前記基板収容部に収容された前記基板の法線方向である第２の方向において、前記基板収容部に収容された前記基板と重なる位置にあり、
前記第２壁部には、前記第２の方向において前記基板収容部に収容された前記基板と重ならない位置にあり、前記第１の方向において前記第１壁部に近い部分ほど、前記第２の方向における位置が前記基板収容部に近くなるように傾斜した傾斜部が設けられる、
基板収容装置。

【請求項2】

前記第１壁部には、前記第２壁部に向かって突起すると共に、前記第２の方向に延びるリブが設けられ、
前記基板における前記リブに対応する部分には、切り欠きが形成されている、
請求項１に記載の基板収容装置。

【請求項3】

前記ケースに対する前記基板の位置を決めるために、前記基板には孔が形成され、前記基板収容部には前記孔に挿入されるピンが形成され、
前記孔は少なくとも２つあり、前記ピンは前記孔に対応する数だけある、
請求項１又は２に記載の基板収容装置。

【請求項4】

請求項１に記載の基板収容装置の製造方法であって、
前記基板の一端を前記突出部と前記基板収容部の間に入れつつ、前記基板の他端を前記傾斜部で摺動させて押すことにより、前記基板収容部に前記基板を収めるステップを備える、
基板収容装置の製造方法。

【請求項5】

前記基板収容装置において、前記第１壁部には、前記第２壁部に向かって突起すると共に、前記第１の方向に延びるリブが設けられ、前記基板における前記リブに対応する部分には、切り欠きが形成され、
前記ステップでは、前記基板の一端に形成された前記切り欠きを前記リブに接触させる過程を経て、前記基板収容部に前記基板を収める、
請求項４に記載の基板収容装置の製造方法。

【請求項6】

前記基板収容装置において、前記基板には孔が形成され、前記基板収容部には前記孔に挿入されるピンが形成され、前記孔は少なくとも２つあり、前記ピンは前記孔に対応する数だけあり、
前記ステップでは、前記基板収容部に前記基板を収める過程で、前記ピンを前記孔に挿入し、前記ケースに対する前記基板の位置を決める、
請求項４又は５に記載の基板収容装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板収容装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、基板を収容するケースを備えるインジケータ装置が記載されている。この装置では、開口したケースの内部に基板を収容する部分が設けられており、組み立て作業時にケースに基板を配置する際には、ケースの開口から当該部分に向かって一方向に基板を挿入すればよい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１３３６５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、装置を省スペースで構成するため、ケースの開口部近傍にボス等の部品が取り付けられる場合がある。この場合、基板をケースの開口から単純に挿入しようとすると、当該部品が基板と干渉し、ケースに基板を収めるのが容易でない虞がある。

【0005】

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ケースに基板を収め易い基板収容装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本開示の第１の観点に係る基板収容装置は、
基板と、前記基板を収容するケースと、を備える基板収容装置であって、
前記ケースは、
第１壁部と、
第１の方向において前記第１壁部と対向する第２壁部と、
前記第１壁部と前記第２壁部の間に位置する開口部と、
前記開口部から挿入された前記基板を収容する基板収容部と、を備え、
前記第１壁部には、前記第２壁部に向かって突出する突出部が設けられ、
前記突出部は、前記基板収容部に収容された前記基板の法線方向である第２の方向において、前記基板収容部に収容された前記基板と重なる位置にあり、
前記第２壁部には、前記第２の方向において前記基板収容部に収容された前記基板と重ならない位置にあり、前記第１の方向において前記第１壁部に近い部分ほど、前記第２の方向における位置が前記基板収容部に近くなるように傾斜した傾斜部が設けられる。

【0007】

上記目的を達成するため、本開示の第２の観点に係る基板収容装置の製造方法は、
前記第１の観点に係る基板収容装置の製造方法であって、
前記基板の一端を前記突出部と前記基板収容部の間に入れつつ、前記基板の他端を前記傾斜部で摺動させて押すことにより、前記基板収容部に前記基板を収めるステップを備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、ケースに基板を収め易い。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の一実施形態に係る基板収容装置の要部斜視図。

【図2】同上実施形態に係るケースの要部斜視図。

【図3】同上実施形態に係る基板の平面図。

【図4】同上実施形態に係るケースに基板を収めるステップを説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の一実施形態について図面を参照して説明する。

【0011】

基板収容装置１は、図１に示すように、基板１０と、基板１０を収容するケース２０と、を備える。

【0012】

以下では、図中に記したＸ、Ｙ、Ｚ軸を用いて各構成を説明する場合がある。Ｘ及びＹ軸は、基板１０の主面（図１で視認される面）と平行であり、互いに直交する。Ｚ軸は、基板１０の法線方向（具体的には、前記主面の法線方向）に延び、Ｘ及びＹ軸と直交する。

【0013】

基板収容装置１は、建設機械、車両などの乗り物の運転席付近に搭載される表示装置の一部を構成する。ケース２０は、表示装置の表側ケース（ユーザ側のケース）を構成し、図示せぬ裏側ケースと組み合わされて表示装置の筐体を構成する。つまり、Ｚ方向は表示装置の表裏方向に対応し、図１はケース２０及び基板１０を表示装置の裏側から見た斜視図である。以下で用いることがある表側、裏側という用語は、表示装置の表側、裏側に対応する。また、表示装置の上下方向はＹ方向に対応し、左右方向がＸ方向に対応する。図１の右方は、表示装置の上方に相当する。つまり、基板収容装置１は、表示装置の上部に位置する。表示装置において、基板収容装置１よりも下方（図１の左方に相当）の部分には、図示しない液晶表示パネル等の表示器が実装される。

【0014】

基板１０は、図１及び図３に示すコネクタ１１、図４に示す光源１２などが実装されたＰＣＢ（Printed Circuit Board）である。光源１２は、例えば、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）である。基板１０は、Ｙ方向よりもＸ方向に長尺であり、概ね矩形状に形成されている。基板１０の詳細構造は後に述べる。

【0015】

ケース２０は、主に図２に示すように、第１壁部２１と、第２壁部２２と、第３壁部２３と、第４壁部２４と、開口部２５と、基板収容部２６と、主面２７と、を備える。主面２７は、Ｚ方向においてケース２０を開口部２５から覗いた場合に見える底面に相当する。例えば、ケース２０は、周知の樹脂材によって形成される。

【0016】

第１～第４壁部２１～２４は、各々がケース２０の主面２７から立設され、図１に示すように、協働して基板１０を四方から取り囲む、囲み壁状に形成されている。

【0017】

第１壁部２１及び第２壁部２２は、基板１０の長手方向（Ｘ方向）に延び、基板１０の短手方向（Ｙ方向）において間隔を空けて対向する。Ｙ方向は、第１の方向の一例である。

【0018】

第３壁部２３及び第４壁部２４は、基板１０の短手方向（Ｙ方向）に延び、基板１０の長手方向（Ｘ方向）において間隔を空けて対向する。第１壁部２１は、第２壁部２２よりも図１における右方に位置する。第３壁部２３は、第４壁部２４よりも図１における上方に位置する。

【0019】

開口部２５は、第１壁部２１と第２壁部２２の間に位置するとともに、第３壁部２３と第４壁部２４の間に位置する。具体的に、開口部２５は、協働して囲み壁状をなす第１～第４壁部２１～２４における、主面２７とは反対の端部によって囲まれる部分である。

【0020】

第１壁部２１における開口部２５の側の端部には、ボスＢａ，Ｂｂが形成されたボス形成部２１ａ，２１ｂが設けられている。ボスＢａ，Ｂｂは、前述の図示せぬ裏側ケースをケース２０に固定するための構成である。ボス形成部２１ａとボス形成部２１ｂは、Ｘ方向に互いに間隔を空けて設けられている。

【0021】

ボス形成部２１ａ，２１ｂは、第２壁部２２に向かって突出する突出部の一例である。ボス形成部２１ａ，２１ｂ（突出部）は、Ｚ方向において、基板収容部２６に収容された基板１０と重なる位置にある。Ｚ方向は、第２の方向の一例である。

【0022】

図４に、基板収容部２６に収容された基板１０を二点鎖線で示す。図４を参照すると、ボス形成部２１ａ（突出部）は、Ｚ方向において、基板収容部２６に収容された基板１０と重なる位置にあることが分かる。図４は、図２に示すＡ－Ａ線でのケース２０の概略断面図を示すとともに、後述のように、ケース２０に基板１０の収めるステップを説明するための図である。以下では、ボス形成部２１ａ及びボス形成部２１ｂの双方、又は、いずれか一方を、単に「突出部」と呼ぶ場合がある。

【0023】

第１壁部２１には、第２壁部２２に向かって突起すると共に、Ｚ方向に延びるリブ２１ｃが設けられる。そして、基板１０におけるリブ２１ｃに対応する部分には、切り欠き１０ａが形成されている。図１に示すように、基板１０が基板収容部２６に収容された状態では、リブ２１ｃが切り欠き１０ａの中に位置する。リブ２１ｃは、図２に示すように、基板収容部２６が備える台２６ｂの上方（開口部２５の開口方向）に設けられている。切り欠き１０ａは、基板１０の長手方向（Ｘ方向）における中央部に位置する。なお、当該中央部は、基板１０の長手方向における完全な中央も含むが、完全な中央からずれた部分であってもよい。切り欠き１０ａ、リブ２１ｃ及び台２６ｂの役割については後述する。

【0024】

第２壁部２２には、傾斜部２２ａが設けられている。図４に示すように、傾斜部２２ａは、Ｚ方向において基板収容部２６に収容された基板１０と重ならない位置にあり、Ｙ方向において第１壁部２１に近い部分ほど、Ｚ方向における位置が基板収容部２６に近くなるように傾斜する。

【0025】

本実施形態では、傾斜部２２ａは、Ｘ方向に間隔を空けて配置された複数の傾斜リブから構成されている。複数の傾斜リブは、それぞれ同様に傾斜している。なお、傾斜部２２ａは、第２壁部２２に形成された単一又は複数の傾斜面によって構成されてもよい。

【0026】

基板収容部２６は、開口部２５から挿入された基板１０を収容する部分である。基板収容部２６は、第１～第４壁部２１～２４に囲まれる部分であって、ケース２０において開口部２５が開口する側の反対側に位置する。

【0027】

基板収容部２６は、図２に示すように、基板１０を固定するための固定ボスＢ１～Ｂ４と、ピンＰ１，Ｐ２と、ライトボックス２６ａと、前述の台２６ｂと、を備える。

【0028】

固定ボスＢ１～Ｂ４は、ケース２０の主面２７から開口部２５に向かって突起して設けられ、基板収容部２６に収容された基板１０と接触する。固定ボスＢ１～Ｂ４は、Ｘ方向に間隔を空けて配置されている。Ｘ方向において、固定ボスＢ１は主面２７の一端部に設けられ、固定ボスＢ２は他端部に設けられている。固定ボスＢ３，Ｂ４は、固定ボスＢ１と固定ボスＢ２の間に設けられている。図２における方向を用いて説明すると、上から下に向かって、固定ボスＢ１、固定ボスＢ３、固定ボスＢ４、固定ボスＢ２の順でそれぞれが位置する。

【0029】

図３に示すように、基板１０には、固定ボスＢ１に対応するネジ孔Ｈ１、固定ボスＢ２に対応するネジ孔Ｈ２、固定ボスＢ３に対応するネジ孔Ｈ３、及び、固定ボスＢ４に対応するネジ孔Ｈ４が形成されている。基板１０は、図１に示すように、ネジＳ１～Ｓ４によって基板収容部２６に固定される。具体的に、ネジＳ１はネジ孔Ｈ１を通って固定ボスＢ１に螺合され、ネジＳ２はネジ孔Ｈ２を通って固定ボスＢ２に螺合され、ネジＳ３はネジ孔Ｈ３を通って固定ボスＢ３に螺合され、ネジＳ４はネジ孔Ｈ４を通って固定ボスＢ４に螺合される。

【0030】

ピンＰ１，Ｐ２は、ケース２０に対する基板１０の位置を決めるための構成である。ピンＰ１は、ケース２０の主面２７から開口部２５に向かって突起して設けられ、固定ボスＢ１よりも高く形成されている。ピンＰ１は、その強度を確保すべく、固定ボスＢ１に隣接して形成されている。同様に、ピンＰ２は、ケース２０の主面２７から開口部２５に向かって突起して設けられ、固定ボスＢ２よりも高く形成されている。ピンＰ２は、その強度を確保すべく、固定ボスＢ２に隣接して形成されている。

【0031】

図３に示すように、基板１０には、ピンＰ１が挿入される孔Ｏ１と、ピンＰ２が挿入される孔Ｏ２が形成されている。孔Ｏ１の口径はピンＰ１の外径よりも若干大きく、孔Ｏ２の口径はピンＰ２の外径よりも若干大きい。特に、孔Ｏ２は、Ｘ方向に拡径した長孔状に形成されている。ここで、孔Ｏ１，Ｏ２は、ピンＰ１，Ｐ２と協働して、ケース２０に対する基板１０の位置を決めるための構成であるが、両者の完全な相対位置を決定するためではなく、後述の本固定の前段階の仮止めのために用いられる。孔Ｏ１，Ｏ２が前述のように形成されることにより、製造誤差や熱変位が生じたとしても、安定して、ケース２０に対して基板１０を仮止めすることができる。

【0032】

なお、図３での方向を用いて説明すると、本実施形態では、ネジ孔Ｈ２及び孔Ｏ２は、基板１０の下方に位置するコネクタ１１よりも下方に位置する。図３での方向で言えば、ネジ孔Ｈ２及び孔Ｏ２は基板１０の下端部に位置する一方で、ネジ孔Ｈ１及び孔Ｏ１は基板１０の上端部に位置する。

【0033】

ライトボックス２６ａは、各種インジケータのための照明室であり、Ｘ方向に並んで複数設けられている。各ライトボックス２６ａは筒状に形成されている。詳細は図示しないが、基板１０には、複数のライトボックス２６ａの各々に対応する光源１２が複数設けられている。図４に示すように、ケース２０には、Ｚ方向においてライトボックス２６ａと対向する位置に、意匠板３０が設けられる。意匠板３０は、前記の表示装置の表側に位置する。意匠板３０は、少なくとも、複数のライトボックス２６ａの各々と対向する対向部分が透光性を有し、当該対向部分にはアイコン等の意匠が形成されている。これにより、ある光源１２が発光すると、その光源１２に対応する意匠が点灯して所定のインジケータ表示が行われる。

【0034】

例えば、基板１０は、コネクタ１１を介して図示せぬ制御基板と電気的に接続され、制御基板の制御によって光源１２の発光制御が行われる。基板収容装置１の構成の説明は以上である。

【0035】

続いて、基板収容装置１の製造方法として、ケース２０に基板１０を収める工程を説明する。基板収容装置１の製造方法は、例えば、前述の表示装置の製造工程の一部を構成する。

【0036】

まず、図４に示すように、意匠板３０が取り付けられたケース２０を、開口部２５を上方に向けた状態に置く。この状態では、突出部（図４ではボス形成部２１ａ）が、Ｚ方向において基板収容部２６と重なる位置にあるため、基板１０を単純に図４の上方から下方に向かって基板収容部２６に挿入することができない。

【0037】

そこで、本実施形態の基板収容装置１の製造方法は、図４に示すように、基板１０の一端（図４の右端）を突出部と基板収容部２６の間に入れつつ、基板１０の他端（図４の左端）を傾斜部２２ａで摺動させて押すことにより、基板収容部２６に基板１０を収めるステップ（以下、収容ステップと呼ぶ）を備える。つまり、傾斜部２２ａは、基板１０を基板収容部２６に導くためのガイドとして機能する。
このように、傾斜部２２ａが設けられたケース２０、及び、傾斜部２２ａを利用した収容ステップによれば、基板１０を基板収容部２６に収める際に、基板１０は、傾斜部２２ａによって前記他端が押されることで、全体が第１壁部２１に近づきつつ、且つ、基板収容部２６に案内される。したがって、ケース２０に基板１０を収め易い。

【0038】

なお、傾斜部２２ａをどの程度傾斜させるかは、設計に応じて任意である。また、基板１０は、光源１２が図４の下方に向く、つまり、ライトボックス２６ａに向くように挿入されることは言うまでもない。

【0039】

また、収容ステップでは、基板１０の一端に形成された切り欠き１０ａをリブ２１ｃに接触させる過程を経て、基板収容部２６に基板１０を収める。
これにより、基板１０を基板収容部２６に載置するまでに、ケース２０に対する基板１０のＸ方向における位置ずれを抑制することができる。したがって、次に述べるように、基板１０に形成された孔Ｏ１，Ｏ２に、基板収容部２６に形成されたピンＰ１，Ｐ２を挿入する作業が容易になる。

【0040】

また、収容ステップでは、基板収容部２６に基板１０を収める過程で、ピンＰ１，Ｐ２を孔Ｏ１，Ｏ２に挿入し、ケース２０に対する基板１０の位置を決める。
このように、ケース２０に形成されたピンＰ１，Ｐ２、及び、基板１０に形成された孔Ｏ１，Ｏ２によれば、後述する本固定の前に、Ｘ及びＹ方向の各々におけるケース２０に対する基板１０の位置を概ね定めることができる。

【0041】

上記の収容ステップを経て、基板１０を基板収容部２６に仮止め、つまり、収めた後に、基板収容部２６に基板１０を本固定する本固定ステップが実行される。本固定ステップでは、ネジ孔Ｈ１を通してネジＳ１を固定ボスＢ１に、ネジ孔Ｈ２を通してネジＳ２を固定ボスＢ２に、ネジ孔Ｈ３を通してネジＳ３を固定ボスＢ３に、ネジ孔Ｈ４を通してネジＳ４を固定ボスＢ４に、それぞれ螺合させることで、基板１０を基板収容部２６に本固定する。

【0042】

なお、基板１０が基板収容部２６に本固定された状態では、固定ボスＢ１～Ｂ４が基板１０に接触するのは当然ながら、リブ２１ｃの下方に設けられた台２６ｂにも接触する。つまり、本実施形態では、ケース２０に対する基板１０のＺ方向における位置は、固定ボスＢ１～Ｂ４、及び、台２６ｂによって決められる。なお、基板１０が基板収容部２６に本固定された状態においては、リブ２１ｃが基板１０の切り欠き１０ａに接触していなくとも良い。リブ２１ｃは、主に、基板１０を基板収容部２６に挿入する際の動きを規制する目的で設けられるためである。

【0043】

なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。

【0044】

第１壁部２１に設けられ、第２壁部２２に向かって突出する突出部は、ボス形成部２１ａ，２１ｂと異なる目的で形成された構成であってもよいし、その数も任意である。また、基板収容部２６に形成されたピンと、基板１０に設けられてピンが挿入される孔との各々の数は、２つ以上であれば任意である。

【0045】

以上の説明では、本開示の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。

【0046】

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

【符号の説明】

【0047】

１…基板収容装置
１０…基板、１１…コネクタ、１２…光源
１０ａ…切り欠き
２０…ケース
２１…第１壁部
２１ａ，２１ｂ…ボス形成部（突出部の一例）、Ｂａ，Ｂｂ…ボス
２１ｃ…リブ
２２…第２壁部、２２ａ…傾斜部
２３…第３壁部
２４…第４壁部
２５…開口部
２６…基板収容部、２６ａ…ライトボックス、２６ｂ…台
２７…主面
Ｂ１～Ｂ４…固定ボス、Ｈ１～Ｈ４…ネジ孔、Ｓ１～Ｓ４…ネジ
Ｐ１，Ｐ２…ピン
Ｏ１，Ｏ２…孔
３０…意匠板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】