特許 7553698 印刷回路基板に配置された電子回路の筐体

(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】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】印刷回路基板に配置された電子回路の筐体

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/00 20060101AFI20240910BHJP

   H05K 7/14 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

H05K5/00 A

H05K7/14 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023516531

(86)(22)【出願日】2021-09-02

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-09-25

(86)【国際出願番号】 EP2021074202

(87)【国際公開番号】W WO2022053379

(87)【国際公開日】2022-03-17

【審査請求日】2023-03-13

(31)【優先権主張番号】20465557.5

(32)【優先日】2020-09-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】102020211730.6

(32)【優先日】2020-09-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】522296653

【氏名又は名称】コンチネンタル・オートモーティヴ・テクノロジーズ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ－Ｐｌａｚａ １， ３０１７５ Ｈａｎｎｏｖｅｒ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】アドリアン ホムテシュ

【審査官】太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－３３９１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１９０２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４４１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３３７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２１６１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３３６０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０８８４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６２９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２４８６７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ５／００

Ｈ０５Ｋ ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子回路の筐体（１）であって、筐体下部（２）と、筐体上部（３）と、前記筐体（１）内に配置されていて前記電子回路を収容する役割を果たす印刷回路基板（４）とを有し、
前記筐体下部（２）が浴槽型の構成であり、互いに対向する少なくとも２つの内壁（５）に、前記印刷回路基板（４）の少なくとも２個の支持要素（６）を各々の場合に有し、更に、互いに対向する少なくとも２つの内壁（５）に、少なくとも１個の成形位置固定構造（７）を各々の場合に有し、前記成形位置固定構造（７）が前記印刷回路基板（４）の位置を固定すべく合致する固定スロット（８）に係合する役割を果たし、更に、互いに対向する少なくとも２つの外壁（９）に、前記筐体上部（３）に接続するラッチング装置（１０）の１個の第１の部品を各々の場合に有し、
前記印刷回路基板（４）が矩形に構成されていて、互いに対向する少なくとも２つの側面に、前記筐体下部（２）の前記成形位置固定構造を収容する固定スロット（８）を有し、
前記印刷回路基板（４）が、自身の四隅（１５）に、前記支持要素（６）が取り付けられた前記筐体下部（２）の前記内壁（５）と平行に延在する１個のスロット（１３）を各々の場合に有し、前記スロット（１３）の長さが、隣接する印刷回路基板の縁（１４）からの前記スロット（１３）の間隔より大きいため、前記印刷回路基板（４）の各隅（１５）に細長い弾性タブ（１６）が形成され、
前記筐体上部（３）が浴槽型に構成され、自身の四隅に、筐体上部縁（１８）の平面から突出して、前記印刷回路基板（４）上に構成された前記タブ（１６）を前記筐体（１）の組み立て状態で前記印刷回路基板平面から前記筐体下部（２）へ押し込むピン（１９）を有し、更に、互いに対向する少なくとも２つの外壁（９）で前記筐体下部（２）に接続するラッチング装置（１１）の１個の第２の部品を各々の場合に有している筐体（１）。

【請求項2】

前記ラッチング装置が、第１の部品（１０）としてのラッチングラグ及び第２の部品（１１）としての弾性ブラケットにより形成されているか又はその逆である、請求項１に記載の筐体（１）。

【請求項3】

少なくとも１個の成形位置固定構造（７）が前記筐体下部（２）の各内壁（５）に配置されている、請求項１又は２に記載の筐体（１）。

【請求項4】

前記成形位置固定構造（７）が筐体リブとして構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の筐体（１）。

【請求項5】

前記支持要素（６）が筐体リブとして構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の筐体（１）。

【請求項6】

前記支持要素（６）が、前記印刷回路基板（４）が前記弾性タブ（１６）の終端の直接延長線上に搭載領域（１７）を有する前記支持要素（６）に載置されるように前記筐体下部（２）に配置されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の筐体（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は一般に、電子制御ユニットの筐体内での印刷回路基板のセンタリング及び固定に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の制御ユニット、特に筐体内に配置された少なくとも１個の印刷回路基板を備えるＵＳＢボックスが従来技術で知られている。ここで、筐体は、外付けプラグイン接続部品を、それらと互換性があり且つ印刷回路基板上に配置されたプラグイン接続部品に接続可能にする開口部を有している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

ここで、印刷回路基板を筐体内で正確にセンタリングする必要があるため、センタリング穴に係合するセンタリングピンを有するセンタリングトポロジーを用いて、プラグインコネクタは接続後に予測可能な位置に配置される。更に、ボックス内で印刷回路基板の固定が実現されるため、使用中に印刷回路基板のガタつきや偏りが生じない。

【0004】

従来技術によれば、固定は、ねじ又は弾性スナップ留め具により行われる。センタリングは、センタリングピン及びセンタリング穴により行われる。固定及びセンタリング領域は印刷回路基板面積の相当の割合を占め、その結果、部品を配置できる割合が減少する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

従って本発明の目的は、印刷回路基板上に配置された電子回路用の筐体であって組み立てが簡単且つ組み立てに際して印刷回路基板の位置の精度及び安定性を向上させる筐体を指定することである。

【0006】

上述の目的は、請求項１に記載の筐体により実現される。有利な発展形を従属請求項に指定する。

【0007】

従って、本発明による電子回路の筐体は、筐体下部、筐体上部、及び筐体内に配置されていて電子回路を収容する役割を果たす印刷回路基板を有している。筐体下部は、浴槽型の構成であり、互いに対向する少なくとも２つの内壁に、印刷回路基板の少なくとも２個の支持要素を各々の場合に有し、更に、互いに対向する少なくとも２つの内壁に、少なくとも１個の成形位置固定構造を各々の場合に有し、成形位置固定構造は印刷回路基板の位置を固定すべく合致する固定スロットに係合する役割を果たす。更に、筐体下部は、互いに対向する少なくとも２つの外壁に、筐体上部に接続するラッチング装置の１個の第１の部品を各々の場合に有している。印刷回路基板は矩形に構成されていて、互いに対向する少なくとも２つの側面に、筐体下部の成形位置固定構造を収容する安定化スロットを有している。印刷回路基板は、自身の四隅に、支持要素が取り付けられた筐体下部の内壁と平行に延在する１個のスロットを各々の場合に有し、スロットの長さは、隣接する印刷回路基板の縁からのスロットの間隔より大きいため、印刷回路基板の各隅に細長い弾性タブが形成される。筐体上部は浴槽型に構成され、自身の四隅に、筐体上部縁の平面から突出して、印刷回路基板上に構成されたタブを筐体の組み立て状態で印刷回路基板平面から筐体下部へ押し込むピンを有し、更に、互いに対向する少なくとも２つの外壁で筐体下部に接続するラッチング装置の１個の第２の部品を各々の場合に有している。

【0008】

その結果、筐体の蓋と底部の組み立て概念が記述され、組み立て概念において、配置対象である印刷回路基板は、ねじその他の追加的の固定要素を一切必要としない。

【0009】

筐体の有利な一実施形態において、ラッチング装置は、第１の部品としてのラッチングラグ及び第２の部品として弾性ブラケットにより形成されているか又はその逆である。

【0010】

筐体上部への筐体下部の特に簡単な接続が結果的に実現される。

【0011】

本発明による筐体の１個の発展形では、少なくとも１個の成形位置固定構造を、特に筐体下部の製造中に、筐体下部の各内壁と一体成形することができる。

【0012】

位置固定機構はピン又はラグ或いは有利な仕方で筐体リブとして構成されていてよい。

【0013】

支持要素はまた、筐体リブとして有利に構成されていてよい。

【0014】

有利な一実施形態において、支持要素は、印刷回路基板が弾性タブの終端の直接延長線上に載置領域を有する支持要素に載置されるように筐体下部に配置されている。

【0015】

このように、支持要素は、印刷回路基板のタブを押し下げるピンの背面支持部を形成する。

【0016】

本発明について図面を参照しながら例示的な一実施形態に基づいて以下の記述でより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明による筐体の側面図を示す。

【図2】本発明による筐体の側面図を示す。

【図3】本発明による筐体の側面図を示す。

【図4】本発明による筐体の側面図を示す。

【図5】本発明による筐体の側面図を示す。

【図6】筐体を通る（図４に示す）断面を異なる位置で示す。

【図7】筐体を通る（図４に示す）断面を異なる位置で示す。

【図8】筐体を通る（図４に示す）断面を異なる位置で示す。

【図9】図６～８の詳細を示す。

【図10】図６～８の詳細を示す。

【図11】図６～８の詳細を示す。

【図12】図８のＡの詳細を示す。

【図13】図１４のＥの詳細を示す。

【図14】図４をＤ－Ｄで切った断面を示す。

【図15】図２をＥ－Ｅで切った断面を示す。

【図16】図１５のＨの詳細を示す。

【図17】筐体下部の透視図を示す。

【図18】印刷配線基板の透視図を示す。

【図19】印刷回路基板（透明な状態で示す）が挿入された筐体下部の透視図を示す。

【図20】筐体下部、印刷回路基板（透明な状態で示す）及び筐体上部（透明な状態で示す）の透視図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１～５に、筐体下部２と筐体上部３を有する筐体１を異なる視点から示す。参照符号は、明快さのために、一部の図でのみ示す。詳細は、製図の知識を前提として当業者には容易に分かるであろう。

【0019】

筐体下部２はラッチング装置１０の第１の部品を有し、筐体上部３はラッチング装置１１の第２の部品を有している。ここでラッチング装置の第１の部品１０は図示する例ではラッチングラグとして構成され、ラッチング装置の第２の部品１１はラッチングラグ１０の上にクリップ留め可能な弾性ブラケットとして構成されている。言うまでもなく、これらの部品は交換可能、且つ異なる種類のスナップイン接続又は他の異なる種類の接続により実現できる。筐体の部品が互いに取り外し可能に接続されていることが必須である。

【0020】

図３に筐体上部における第１のプラグ開口部２０の側面図を示し、図５に筐体上部及び筐体下部の両方における２個の更なる第２のプラグ開口部２１の側面図を示している。第１及び第２のプラグ開口部２０、２１は、外付けプラグインコネクタ部品、例えばプラグを、印刷回路基板４に取り付けられた内部プラグインコネクタ部品、例えばソケットに接続可能にする役割を果たす。

【0021】

プラグイン接続部品を支持する印刷回路基板の本発明による位置合わせ及び固定（以下の文章に示す）は、主に、ねじ接続や他の複雑な接続に頼る必要なく、機械的に安定するように前記プラグイン接続を設計する役割を果たす。

【0022】

図６に、図４に示す線Ａ－Ａで切った断面を示し、筐体下部２内の支持要素６に載置された印刷回路基板４が内部に配置された筐体下部２及び筐体上部３を示す。更に、第１のプラグ開口部２０及びラッチング装置１１の第２の部品が、図示する例示的な実施形態においてラッチングラグ（ここでは示さず）の上にスナップ留め可能なブラケットとして構成されており、前記断面に示されている。更に、筐体下部２に筐体リブとして構成され、特に図１４、１８から推測されるように、印刷回路基板４の固定スロット８に係合する、成形位置固定構造７を見ることができる。

【0023】

図示する例示的な実施形態において、成形位置固定構造７は、筐体下部２内に筐体リブとして構成されているが、筐体下部２にラグ又はピンとして一体成形されていてもよく、印刷回路基板４にほぼ等しい厚さを有していてよい。これらが支持要素６に載置された印刷回路基板４の位置を固定することが必須である。

【0024】

図７に、ラッチング装置の位置に搭載された筐体１を切った断面Ｂ－Ｂを示し、ラッチング装置の第１の部品１０もここでラッチングラグの形式で見ることができる。更に、印刷回路基板４の固定スロット８（ここでは示さず）に係合する横方向の成形位置固定構造７も見ることができる。

【0025】

図８に、図４から推測できるように、位置Ｃ－Ｃで切った断面を示し、ここでは印刷回路基板４が載置された支持要素６が見られる。更に、断面Ｃ－Ｃが筐体下部２の壁の近くを通るため、成形位置固定構造７の断面を見ることができる。

【0026】

印刷回路基板４の構成部品であって以下に詳細に説明する細長い弾性タブ１６も同様に見ることができる。前記タブ１６は、印刷回路基板４を筐体１内に機械的に固定すべく筐体上部３に一体成形されたピン１９により、印刷回路基板４の平面から押し出されて筐体下部２内に入る。

【0027】

図９に、図６の部位Ｄの詳細を示し、印刷回路基板４が載置された支持要素６を明瞭に見ることができる。更に、背景に成形位置固定構造７を見ることができる。

【0028】

図１０に図７の部位Ｃの詳細を示す。ここで、印刷回路基板４の固定スロット８（示していない）に係合する成形位置固定構造７を最初に見ることができる。更に、図示する例示的な実施形態において、ラッチングラグとして構成されたラッチング装置の第１の部品１０が筐体下部２の外壁９と一体成形されている様子が分かる。更に、ブラケットとして構成されたラッチング装置の第２の部品１１が筐体上部３と一体成形されていることが分かる。

【0029】

成形位置固定構造７は、筐体下部２に筐体リブとして構成され、且つ筐体内壁５に一体成形されている。これら筐体下部２及び筐体上部３の一体成形構成部品は全て射出成形方法を用いて製造することができる。

【0030】

図１１に図８の部位Ｂの詳細を示しており、特に、印刷回路基板４の位置を固定すべく成形位置固定構造７が係合する固定スロット８を示す。

【0031】

図１２に図８の部位Ａの詳細を示す一方、図１３に図１４の部位Ｅの詳細を示すと共に、図１２の部位の平面図を示している。印刷回路基板４にスロット１３が見られ、スロット１３は印刷回路基板エッジ１４と平行に延在し、印刷回路基板エッジ１４からのスロット１３の間隔よりも長い。その結果、細長い弾性タブ１６が印刷回路基板４に構成され、タブ１６は、筐体上部３に一体成形されて筐体上部縁１８の平面から突出しているピン１９により筐体下部２内に押し込まれており、支持要素６がピン１９の背面支持部としての役割を果たしている。

【0032】

スロット１３により形成されるこの種のタブ１６が印刷回路基板の各隅１５に構成され、支持要素６は好適に、細長い弾性タブ１５の終端に対して筐体下部２内に隣接してリブ状に一体成形されている。

【0033】

図１４は、図４に示すように筐体上部３で切った断面Ｄ－Ｄを示しており、従って印刷回路基板４の平面図を示している。ここでは、スロット１３により印刷回路基板４内に形成され、筐体上部３のピン１９により筐体下部に押し付けられた状態で既に図１３に関して詳細に記述した細長い弾性タブ１６に加え、更に、印刷回路基板４を機械的に固定すべくその固定スロット８に係合する成形位置固定構造７を見ることができる。

【0034】

図１５に、特に、筐体上部３に一体成形されて筐体上部縁１８の平面から突出するピン１９により、細長い弾性タブ１６が印刷回路基板４の平面から筐体下部２に押し込まれ、その過程でピン１９の背面支持部の役割を果たす支持要素６により印刷回路基板４が固定される様子を示している。

【0035】

ここで、図１６は部位Ｈの詳細を示しており、同図から上の説明がより明らかである。

【0036】

図１７～２０に、筐体１及び筐体下部２を部分的に透明に描いた透視図を示す。

【0037】

筐体下部２で内壁５に一体成形されていて共に筐体リブとして構成された成形位置固定構造７及び支持要素６を示す。更に、筐体下部２の外壁９に一体成形されたラッチングラグをラッチング装置１０の第１の部品として示す。

【0038】

図１８に印刷回路基板４の透視図を示しており、同図では特に、印刷回路基板４の複数の隅１５に結果的にタブ６が形成された複数の固定スロット８及びスロット１３を見ることができる。また、複数のスロット１３は自身に隣接する印刷回路基板エッジ１４と平行に延在しており、且つ前記印刷回路基板エッジ１４からの間隔よりもかなり長いことが分かる。印刷回路基板４の搭載領域１７も示されており、搭載領域１７は各々の場合にタブ１３の終端に隣接して構成されていて、筐体下部２内の支持要素６に載置される。図１９に印刷回路基板４を透明な状態で示しているため、図１７に関して既に説明した筐体下部２の構成部品を、本発明による印刷回路基板４の要素との相互作用の観点から明確に見ることができる。

【0039】

最後に、図２０はまた、筐体上部３を透明な状態で示しており、筐体上部３は筐体下部２に載置されていてラッチング装置１０、１１により後者にラッチされるため、筐体上部３に一体成形されたピン１９が細長い弾性のタブ１６に配置されて弾性のタブ１６を、支持要素６上の印刷回路基板４の残りの部分（但し図２０では明確に示していない）により支持された筐体下部２に押し込むため、印刷回路基板４が筐体１内に固定的にクランプされ、更に筐体下部２の成形位置固定構造７により固定され、成形位置固定構造７は印刷回路基板４の固定スロット８内に配置される。

【0040】

基本的に３個の部分、すなわち筐体下部、印刷回路基板、及び筐体上部からなる制御ユニットのジオメトリについて記述してきた。これらの部品は保護機能を提供し、同様に大量生産に適した組み立て方法も提供する。本発明は、制御ユニットの場合に用いるあらゆる種類のプラグイン接続に用いることができる。

【0041】

要約するに、筐体下部は以下のトポロジー特徴を有している。
－組み立て中に印刷回路基板が載置される４個の支持領域、
－筐体下部での組み立て中に印刷回路基板の位置を固定する少なくとも２個、好適には４個の成形位置固定構造、
－筐体の外側に配置され、且つ対応部材有する筐体上部を接続する役割を果たす２個のラッチングラグ又はラッチングラグ。

【0042】

印刷回路基板は以下の設計要素を有している。
－筐体下部の成形位置固定構造と相互作用する少なくとも２個、好適には４個の固定スロット、
－印刷回路基板の複数の隅に設けられた４個の細長い可撓性タブ。印刷回路基板上の前記タブは、従来の製造方法、例えばスロットの切り欠きにより形成することができる。各タブは、筐体の更なる組み立ての実行中に、筐体上部に設けられた突出するピンに起因してタブが印刷回路基板の平面から外側に曲げられた領域を有している。

【0043】

印刷回路基板は、全体の面積が例えば９８００ｍｍ^２に至る寸法を有している。筐体下部における印刷回路基板のセンタリング及び固定に用いられるため部品を配置できない面積は、約１８０～２００ｍｍ^２である。その結果、これは面積比で約２％に至る。

【0044】

筐体上部は以下の特徴を有している。
－筐体上部の縁の平面から突出した４本のピンが印刷回路基板のタブに載置されており、最終取付状態で印刷回路基板を折り曲げ、
－筐体下部のセンタリング突起及び印刷回路基板のセンタリング凹部と整列し、組み立て状態でそれらと相互作用する少なくとも２個、好適には４個の成形位置固定構造、
－更に、筐体上部と筐体下部を一緒に保持すべく、筐体下部のラッチングラグと相互作用する２個のスナップ留めフック。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】