特許 7430117 電気装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-01

(45)【発行日】2024-02-09

(54)【発明の名称】電気装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/02 20060101AFI20240202BHJP

   H05K 7/14 20060101ALI20240202BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20240202BHJP

【ＦＩ】

H05K5/02 L

H05K7/14 D

B60R16/02 610A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020120903

(22)【出願日】2020-07-14

(65)【公開番号】P2022017991

(43)【公開日】2022-01-26

【審査請求日】2022-12-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】松本 隆之介

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 一人

【審査官】小林 大介

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０７５６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２３１１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０３８９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ５／００－ ５／０６

Ｈ０５Ｋ ７／１４

Ｂ６０Ｒ １６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気装置であって、
回路基板と、
前記回路基板を収容したケースと、
前記回路基板の少なくとも一部を覆う第１カバーと、
前記第１カバーと前記ケースとの間に挟まれた弾性部材と、を備え、
前記第１カバーは、前記弾性部材を囲む第１壁部を備え、
前記第１カバーと前記回路基板とは固定されており、
前記弾性部材は、前記回路基板および前記ケースによって圧縮されており、
前記弾性部材は、摩耗により塵埃が生じる、電気装置。

【請求項2】

前記弾性部材における前記ケース側の面を少なくとも覆う第２カバーをさらに備え、
前記第２カバーは、前記弾性部材を囲む第２壁部を備える請求項１に記載の電気装置。

【請求項3】

前記第１壁部および前記第２壁部の一方は、他方よりも前記弾性部材に近い側に設けられている、請求項２に記載の電気装置。

【請求項4】

前記第１壁部と前記第２壁部とは、一部の側面どうしが対向している、請求項３に記載の電気装置。

【請求項5】

前記弾性部材は、前記回路基板の上方に設けられている、請求項１から４の何れか１項に記載の電気装置。

【請求項6】

前記弾性部材が無い場合に前記回路基板の振動が最大となる位置に前記弾性部材が少なくとも設けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載の電気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電気装置に関し、具体的には、該電気装置の振動抑制構造に関する。

【背景技術】

【0002】

電気装置は、外部からの粉塵などの侵入による不具合を防止するために、回路基板をケースに収容することが一般的である。例えば、車載用電気装置のように、ケースが外力によって振動する場合、回路基板にも振動が伝播し、回路基板の不具合の原因になる。そのため、回路基板の振動を抑制するために、回路基板とケースとの間に、例えばスポンジのような弾性部材を設けることが多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－０３３９０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述のような従来技術は、経年の振動によって弾性部材が摩耗し、ケース内部で塵埃が発生する可能性が考えられる。そして、当該塵埃が回路基板に付着することにより、回路基板に何らかの不具合が発生する可能性が考えられる。

【0005】

そこで、本発明の一態様は、回路基板の振動を抑制でき、かつ、ケース内の塵埃が回路基板に付着することを防止できる電気装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電気装置は、回路基板と、前記回路基板を収容したケースと、前記回路基板の少なくとも一部を覆う第１カバーと、前記第１カバーと前記ケースとの間に挟まれた弾性部材と、を備える。

【0007】

上記の構成によれば、回路基板とケースとの間に弾性部材が挟まれているので、前記回路基板の振動を抑制できる。また、前記回路基板の少なくとも一部を覆う第１カバーを前記回路基板と前記弾性部材との間に設けている。これにより、前記弾性部材における前記回路基板側の面の摩耗により生じた塵埃は、前記第１カバーが存在することにより、前記回路基板に付着することを防止できる。

【0008】

本態様に係る電気装置では、前記第１カバーは、前記弾性部材を囲む第１壁部を備えてもよい。この場合、前記第１壁部により前記塵埃が周囲に拡散することを防止できる。その結果、当該塵埃の拡散により前記ケース内の部品に不具合が発生することを防止できる。

【0009】

本態様に係る電気装置は、前記弾性部材における前記ケース側の面を少なくとも覆う第２カバーをさらに備え、前記第２カバーは、前記弾性部材を囲む第２壁部を備えてもよい。この場合、前記弾性部材の前記ケース側の面の摩耗により生じた塵埃は、前記第２壁部により周囲に拡散することを防止できる。その結果、当該塵埃の拡散により前記ケース内の部品に不具合が発生することを防止できる。

【0010】

本態様に係る電気装置では、前記第１壁部および前記第２壁部の一方は、他方よりも前記弾性部材に近い側に設けられていてもよい。この場合、振動により前記弾性部材が圧縮されても、前記第１壁部と前記第２壁部とが衝突することを回避することができる。

【0011】

本態様に係る電気装置では、前記第１壁部と前記第２壁部とは、一部の側面どうしが対向していてもよい。この場合、前記第１壁部と前記第２壁部とは一部が重なり合うことになる。その結果、前記弾性部材からの塵埃が周囲に拡散することを確実に防止できる。

【0012】

本態様に係る電気装置では、前記弾性部材は、前記回路基板の上方に設けられてもよい。この場合、前記弾性部材からの塵埃は、前記第１カバー上に落下するので、前記回路基板に付着することを防止できる。また、前記第１壁部よりも前記第２壁部の方が前記弾性部材に近い側に設けられている場合、前記弾性部材の前記ケース側の面（上面）から発生した塵埃は、前記第１カバー上に確実に落下させることができる。これにより、前記塵埃が前記回路基板に付着することを確実に防止できる。

【0013】

本態様に係る電気装置では、前記弾性部材が無い場合に前記回路基板の振動が最大となる位置に前記弾性部材が少なくとも設けられてもよい。この場合、前記回路基板の振動を効率的に抑制することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一態様によれば、回路基板の振動を抑制でき、かつ、ケース内の塵埃が回路基板に付着することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る電気装置を示す断面図である。

【図2】上記電気装置を示す組立図である。

【図3】本発明の他の実施形態に係る電気装置を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。

【0017】

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について、図１・図２を参照して説明する。

【0018】

（電気装置１の構成）
図１は、本実施形態に係る電気装置１を示す断面図である。本実施形態の電気装置１は、例えば、電動トラクタ、バックホーなどの作業機に搭載される車載用電気装置に好適である。

【0019】

図１に示すように、電気装置１は、ケース底部１１ａ（ケース）、ケース蓋部１１ｂ（ケース）、基板取付板１２、回路基板１３、下カバー２１（第１カバー）、弾性部材２２、および上カバー２３（第２カバー）を備える。基板取付板１２と、回路基板１３と、下カバー２１と、弾性部材２２と、上カバー２３とは、ケース底部１１ａおよびケース蓋部１１ｂを備えるケースに収容される。

【0020】

電気装置１は、任意の回路基板１３の振動を抑制する構造を有しており、このような回路基板１３の例としては、車載用電力変換装置が挙げられる。回路基板１３の種類は特にこれに限定されず、任意の回路基板１３であってよい。

【0021】

ケース底部１１ａは、例えば金属で形成され、一面が開放された箱体の底部であってもよい。ケース底部１１ａには、ボス１１１が設けられ、該ボス１１１に基板取付板１２をネジにて取り付けできるようになっている。

【0022】

基板取付板１２は、回路基板１３が取り付けられるプレートであり、ケース底部１１ａに取り付けられる。基板取付板１２は、回路基板１３を取り付けるためのボス１２１を備える。なお、ボス１２１に限定されず、単なる取付穴が開いており、回路基板１３を取り付けできるようになっていてもよい。また、基板取付板１２を省略して、回路基板１３がケース底部１１ａに取り付けられてもよい。

【0023】

回路基板１３は、電子回路用の配線および部品が施されたプリント基板である。回路基板１３は、基板取付板１２のボス１２１にネジにて取り付けられるようになっている。なお、回路基板１３はプレス加工により基板取付板１２に取り付けられてよい。

【0024】

下カバー２１は、回路基板１３に両面テープなどで取り付けられる、樹脂などの絶縁性部材であり、底部２１１および第１壁部２１２を備える。底部２１１は、回路基板１３の少なくとも一部を覆う。第１壁部２１２は、底部２１１の縁部に垂直方向に設けられている。これにより、第１壁部２１２は、弾性部材２２を囲むように設けられることになる。なお、底部２１１の形状は丸型、四角型など様々な形をとることができ、限定されない。

【0025】

弾性部材２２は、下カバー２１または上カバー２３に対し取り付けられる絶縁性弾性体であり、例えばゴム材などであってもよい。また、電気装置１を組み立てた図１の状態において、弾性部材２２は、上カバー２３またはケース蓋部１１ｂと下カバー２１とによって圧縮されている。

【0026】

上カバー２３は、ケース蓋部１１ｂに両面テープなどで取り付けられる、樹脂などの絶縁性部材であり、頂部２３１および第２壁部２３２を備える。頂部２３１は、弾性部材２２の上面を少なくとも覆う。第２壁部２３２は、頂部２３１の縁部に垂直方向に設けられている。これにより、第２壁部２３２は、弾性部材２２の周囲に設けられることになる。上カバー２３は、下カバー２１の上方に設けられる。なお、頂部２３１の形状は丸型、四角型など様々な形をとることができ、限定されない。

【0027】

また、第２壁部２３２は、第１壁部２１２よりも内側（弾性部材２２に近い側）である。また、電気装置１を組み立てた図１の状態において、第２壁部２３２および第１壁部２１２は、一部が重なり合っている。換言すれば、第２壁部２３２と第１壁部２１２とは、一部の側面どうしが対向している。

【0028】

（電気装置１の作用効果）
上記構成の電気装置１において、ケース底部１１ａおよびケース蓋部１１ｂを備えるケースに上下方向の振動が外部から加わると、該ケースに収容された回路基板１３も上下方向に振動する。このとき、回路基板１３およびケース蓋部１１ｂの間に弾性部材２２が挟まれているので、弾性部材２２が緩衝材として機能し、回路基板１３の振動を抑制できる。

【0029】

また、回路基板１３の少なくとも一部を覆う下カバー２１を回路基板１３と弾性部材２２との間に設けている。これにより、弾性部材２２の下面（回路基板１３側の面）の摩耗により生じた塵埃は、下カバー２１が存在することにより、回路基板１３に付着することを防止できる。

【0030】

また、弾性部材２２を囲む第１壁部２１２により上記塵埃が周囲に拡散することを防止できる。その結果、当該塵埃の拡散により上記ケース内の部品に不具合が発生することを防止できる。また、弾性部材２２の上面（ケース蓋部１１ｂ側の面）の摩耗により生じた塵埃は、第２壁部２３２により周囲に拡散することを防止できる。その結果、当該塵埃の拡散により上記ケース内の部品に不具合が発生することを防止できる。

【0031】

なお、電気装置１に左右振動が加わると、第１壁部２１２および第２壁部２３２が弾性部材２２と擦れあい、塵埃を発生させる場合が考えられる。しかしながら、当該塵埃は、第１壁部２１２および第２壁部２３２により周囲に拡散することを防止できる。

【0032】

また、第１壁部２１２よりも第２壁部２３２の方が内側（弾性部材２２に近い側）に設けられているので、振動により弾性部材２２が圧縮されても、第１壁部２１２と第２壁部２３２とが衝突することを回避することができる。また、第１壁部２１２と第２壁部２３２とは、一部が重なり合っているので、弾性部材２２からの塵埃が周囲に拡散することを確実に防止できる。

【0033】

また、弾性部材２２は、回路基板１３の上方に設けられているので、弾性部材２２からの塵埃は、下カバー２１上に落下する。従って、上記塵埃が回路基板１３に付着することを防止できる。また、第１壁部２１２よりも第２壁部２３２の方が内側に設けられているので、弾性部材２２の上面から発生した塵埃は、下カバー２１上に確実に落下させることができる。これにより、上記塵埃が回路基板１３に付着することを確実に防止できる。

【0034】

（電気装置１の組立方法）
図２は、本実施形態に係る電気装置１を示す組立図である。

【0035】

まず、図示しないケース底部１１ａに、基板取付板１２を固定する。固定にあたっては、ケース底部１１ａのボスに基板取付板１２をネジにて締結すればよい。次に、基板取付板１２上に、回路基板１３を固定する。固定にあたっては、基板取付板１２のボスに回路基板１３をネジにて締結すればよい。なお、基板取付板１２上に、回路基板１３を固定した後、基板取付板１２をケース底部１１ａに固定してもよい。

【0036】

次に、回路基板１３上に下カバー２１を両面テープまたは接着剤により固定する。また、ケース蓋部１１ｂに上カバー２３を両面テープまたは接着剤により固定する。このとき、上カバー２３は、ケース底部１１ａにケース蓋部１１ｂを重ねたときに、下カバー２１および弾性部材２２との隙間に勘合するように位置が調整される。

【0037】

次に、弾性部材２２を下カバー２１に対し、両面テープまたは接着剤により固定する。次に、ケース底部１１ａにケース蓋部１１ｂを重ねる。このとき、上カバー２３は、下カバー２１および弾性部材２２との隙間に勘合する。そして、ケース蓋部１１ｂをケース底部１１ａに固定する。このとき、弾性部材２２は底部２１１および頂部２３１を介して、回路基板１３およびケース蓋部１１ｂによって圧縮される。

【0038】

なお、別の組立方法として、弾性部材２２を下カバー２１に固定する代わりに、上カバー２３に固定してもよい。この場合、上カバー２３は、ケース底部１１ａにケース蓋部１１ｂを重ねたときに、下カバー２１に勘合するように位置が調整されればよく、組立てが容易となる。

【0039】

また、弾性部材２２は、図１に示すように１個であってもよいし、図２に示すように複数個であってもよい。また、弾性部材２２が無い場合に回路基板１３の振動が最大となる位置（腹の位置）に弾性部材２２が少なくとも設けられていてもよい。
もよい。この場合、回路基板１３の振動を効率的に抑制することができる。例えば、回路基板１３の四隅を基板取付板１２に固定している場合では、回路基板１３の中央が上記腹の位置に該当する。また、回路基板１３の四隅および中央を基板取付板１２に固定している場合では、図２に示す弾性部材２２の位置が上記腹の位置に該当する。

【0040】

（付記事項）
なお、下カバー２１および上カバー２３は、弾性部材２２に比べて摩耗し難い材料であることが好ましい。

【0041】

また、電気装置１は、図１に示す上下方向を逆にして利用してもよいし、図１に示す上下方向を左右方向にして利用してもよい。この場合でも、弾性部材２２から生じる塵埃は第１壁部２１２および第２壁部２３２により、周囲に拡散することを防止できる。

【0042】

また、第１壁部２１２の方が第２壁部２３２よりも内側（弾性部材２２に近い側）に設けられていてもよい。すなわち、第１壁部２１２および第２壁部２３２の一方が他方よりも内側（弾性部材２２に近い側）に設けられていてもよい。

【0043】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図３を参照して説明する。

【0044】

図３は、本実施形態に係る電気装置２を示す断面図である。本実施形態の電気装置２は、図１・図２に示す電気装置１に比べて、上カバー２３が省略されている点と、下カバー２１に代えて下カバー２１ａが設けられている点とが異なり、その他の構成は同様である。

【0045】

下カバー２１ａは、回路基板１３に両面テープなどで取り付けられる樹脂などの絶縁性部材であり、底部２１１ａおよび第１壁部２１２ａを備える。下カバー２１ａは、図１・図２に示す下カバー２１に比べて、第１壁部２１２ａの先端部によって形成される開口部２１３ａが広がっている点が異なり、その他の構成は同様である。

【0046】

上記の構成によると、上カバー２３が無くても、弾性部材２２の上面および上部側面から生じた塵埃を下カバー２１ａにて収容することができる。その結果、部品点数を減らすことができる。なお、開口部２１３ａの大きさは、上記塵埃を下カバー２１ａにて収容できる程度の大きさであればよい。

【0047】

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0048】

１、２ 電気装置
１１ａ ケース底部（ケース）
１１ｂ ケース蓋部（ケース）
１２ 基板取付板
１３ 回路基板
２１、２１ａ 下カバー（第１カバー）
２２ 弾性部材
２３ 上カバー（第２カバー）
１１１、１２１ ボス
２１１、２１１ａ 底部
２１２、２１２ａ 第１壁部
２１３ａ 開口部
２３１ 頂部
２３２ 第２壁部

【図1】

【図2】

【図3】