JP5440599B2

JP5440599B2 - 電子装置

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Publication number: JP5440599B2
Application number: JP2011287974A
Authority: JP
Inventors: 義政佐野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: US20130170160A1; JP2013138091A; US8917519B2; CN103188908A

Description

本発明は、回路基板をケース内に収容してなる電子装置に関する。

従来、回路基板を車両に固定する場合において、実装された素子等を守るために、回路基板をケースに収容した後、車体に固定することが行われている。また、コストダウンを目的として、回路基板をケースに固定する際に、ねじを使用することなく固定する構造が提案されている（特許文献１、２）。

特開２０１１−１６６０４８号公報特開２００５−３１７６９２号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２の構造は、基本的に上ケースと下ケースとで回路基板を挟むので、回路基板を保持する力は上ケースと下ケースの係合状態に影響されてしまう。また、積極的に回路基板を強固に固定しようとするものではないため、不要な外力により回路基板にがたつきがあると、長期間にわたって振動が加わることにより、基板や素子等の機能に悪影響を与えることになる。

これらの回路基板には、加速度センサやジャイロセンサを実装してセンサ基板としたものがある。たとえば、エアバッグ用ＥＣＵ（エアバッグ用電子制御装置）は二方向の加速度センサを実装している。これらのセンサは回路基板上で車両に加わる運動に関するパラメータを測定するものであるから、基板と基板を収容するケースにがたつきが無い状態で保持されていなければならない。がたつきがあれば、正確な測定ができないとともに、誤検知を招き、安全装置が作動すべきでないときに作動するといった不都合が生じる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ねじを使用することなく、回路基板をケースにがたつきなく固定可能な電子装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、電子回路が実装された回路基板と、上面が開口し前記回路基板を内部に収容する樹脂製の下部ケースと、下面が開口し前記下部ケースの上面側に装着される上部ケースとを備えた電子装置であって、前記回路基板は、固定用のスリットが開口し、前記下部ケースは、内面側に前記回路基板の端縁部をスライド挿入して収容する溝部が形成されると共に、ピン状に突設され且つ先端に返し状の係止部を有する固定用突設部が設けられ、前記固定用突設部は、先端の前記係止部を上方から前記スリットに挿入し、前記係止部が前記回路基板の下面に係止されることにより、前記回路基板を上方へ弾性付勢して前記溝部の上側内壁に押止することを特徴としている。

この構成によれば、電子回路が実装されスリットが開口した回路基板は、端縁部を下部ケースにスライド挿入され、ピン状に突設された固定用突設部は先端の返し状の係止部を上方からスリットに挿入され、係止部が回路基板の下面に係止されることにより回路基板を上方へ弾性付勢して溝部の上側内壁に押止するため、ねじを使用することなく基板をケースに固定することができる。

請求項２に記載の発明は、前記上部ケースは、前記下部ケースを囲繞して吊設し、装置全体を取り付けるための脚部を下端に有することを特徴としている。

この構成によれば、回路基板が収容された下部ケースは取り付ける面に接することなく装置全体を取り付けることができる。

請求項３に記載の発明は、前記下部ケースは、前記固定用突設部が、上方又は下方に突出して設けられることを特徴としている。この構成によれば、固定用突設部を指や工具によりスリットに挿入することができ、ねじを使用することなく容易に基板をケースに固定することができる。

請求項４に記載の発明は、前記上部ケースは、内面がＵ字形状のガイド部を有し、前記下部ケースに設けられた前記固定用突設部は上方に突出して設けられ、前記下部ケースに前記上部ケースを装着する際に、前記ガイド部により突出する向きと反対の向きに転回されて前記スリットに導かれることによって前記係止部が前記スリットに挿入されることを特徴としている。

この構成によれば、基板を収容した下部ケースに上部ケースを装着するだけで、上方に突出して設けられた固定用突設部は、ガイド部により突出する向きと反対の向きに転回されてスリットに導かれ、係止部は回路基板のスリットに挿入されるため、少ない工数で電子装置とすることができる。

請求項５に記載の発明は、前記上部ケースは、斜面からなるガイド部を有し、前記下部ケースは、前記固定用突設部が前記スリット上方の位置に下方に突出して設けられ、前記下部ケースに前記上部ケースを装着する際に、前記固定用突設部が前記ガイド部により下方に押下されることによって前記係止部が前記回路基板の前記スリットに挿入されることを特徴としている。

この構成によれば、基板を収容した下部ケースに上部ケースを装着するだけで、下方に突出して設けられた固定用突設部はガイド部により下方に押下されて、係止部は回路基板のスリットに挿入されるため、少ない工数で電子装置とすることができる。

請求項６に記載の発明は、回路基板が、加速度センサまたはジャイロセンサを実装したものであることを特徴とする。この構成によれば、電子装置をエアバッグ用ＥＣＵや、センサ基板、ＥＳＣ（横滑り防止装置）用ＥＣＵ等とすることができる。

本発明の第１の実施形態の電子装置を組立途中（ａ）と完成時（ｂ）を示す断面図である。本発明の第１の実施形態の上面図である。本発明の第１の実施形態の下部ケースと回路基板を示す上面図である。本発明の固定用突設部と係止部とを示す斜視図（ａ）と変形例を示す斜視図（ｂ）である。本発明の第１の実施形態の組立途中（ａ）〜（ｃ）と完成時（ｄ）を示す断面図であり、（ｃ）と（ｄ）は固定用突設部とガイド部を示す拡大図である。本発明の第２の実施形態の組立途中（ａ）と完成時（ｂ）を示す断面図である。

以下、本発明の電子装置の具体的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。

＜第１の実施形態＞
本実施形態の電子装置１は、図２の電子装置のＡ−Ａ断面図である図１（ａ）、（ｂ）に示すように、上部ケース２と、回路基板３と、下部ケース４とからなる。図１（ａ）は組立途中を示し、図１（ｂ）は完成時を示す。上部ケース２と下部ケース４は共に樹脂製であり、ＰＰ（ポリプロピレン）を使用した。上部ケース２は図２に示すように電子装置１全体を取り付け固定するための４箇所の脚部５と、後述の固定用突設部１２をガイドするためのＵ字状のガイド部６と、後述の下部ケース４のフック１３と係合するための係合部７とを有している。

回路基板３は、回路素子（電子回路、図示せず）と、外部に接続するためのコネクタ８が実装されたプリント配線基板（以下単に基板と称する）であり、下部ケース４に保持される。また、基板３には４箇所の固定用のスリット９が設けられている。

下部ケース４は、基板３を挿入するための溝部１０と、それぞれ４個の係止部１１を備えて上方に突出する４箇所の固定用突設部１２と、上部ケース２を固定するための６箇所のフック１３とを有している。係止部１１は固定用突設部１２の先端に、図３からわかるようそれぞれ４個設けられた短冊状の小片であり、斜視図である図４（ａ）に示すように、先端から離れるにしたがって寸法が拡大するような形状となっている。スリット９を通過するとき樹脂の弾性により、いったん縮径して通過した後、再び元の寸法に復帰し、「返し」（または「戻り」、「返り」等）として抜け止めの作用をする。

本実施形態の電子装置１の組立方法を説明する。まず、基板３を下部ケース４の溝部１０にスライド挿入する。図３は基板３が下部ケース４に挿入された状態を示す上面図である。図３から明らかなように、基板３に設けられたスリット９に対応する位置に下部ケース４の固定用突設部１２が設けられている。

次に下部ケース４の底面に小さい面積で接する所定の治具（不図示）にセットする。図５（ｃ）でわかるように、上部ケース２の下端は、下部ケース４より下がる場合があり、また図２に示した脚部５は上部ケース２の下端より下方に設けられる。そこで脚部５や上部ケース２が作業台等に干渉することを避け、上部ケース２が下部ケース４に対して十分に押し込まれるようにするために治具を使用する。

つづいて上部ケース２をかぶせて押圧する。するとまず、図５（ａ）に示すように、フック１３とそれに対応する部分の上部ケース２が互いに樹脂の弾性によりたわんで、上部ケース２に挿入可能となる。このとき下部ケース４の固定用突設部１２の先端は、上部ケース２の内面がＵ字形状となったガイド部６に導かれて、突出する向きと反対の向きに転回されている。

さらに上部ケース２が降下すると、図５（ｂ）のように係止部１１は短冊状の小片が樹脂の弾性により、傘が閉じるようにして進行方向の投影面積が減少し、スリット９を通過できるようになる。

つづいて、図５（ｃ）に拡大して示すように、固定用突設部１２の係止部１１はスリット９を抜け切り、元の形状に復帰する。この状態で、固定用突設部１２の根元の水平部に上部ケース２が接触し、上部ケース２はこれ以上下降しない。またこのとき、フック１３は上部ケース２の係合部７の空間に入り、フック１３と上部ケース２のたわみは解消している。このとき、６箇所のフック１３が上部ケース２の係合部７に入ったことは音や手に伝わる衝撃で容易にわかり、外観からもたわみがないことから確認可能である。また、前述のように上部ケース２の下端は、下部ケース４の下端より下方に位置する。

係止部１１のガイド部６に導かれたときの先端位置は大きくばらつくため、十分なマージンをもって係止部１１が抜け切るように設定する。したがって、図５（ｃ）はもっとも押し切ったところを表した図であるが、このとき上部ケース２の係合部７と下部ケース４のフック１３はかみ合っていない。

押圧を解消すると、固定用突設部１２は弾性により元の形状に戻ろうとする。しかしながら元の形状に復帰した係止部１１が「返し」として基板３の下面に係止されるため、この力は係止部１１により基板３を上方に引き上げるように作用し、図５（ｄ）に示すように基板３は溝部１０の上面側の壁面に押止されるようになる。このとき基板３は溝部１０内で基板３の余裕代だけ上方に移動するので、基板３の下側には溝部１０の下面側の壁面との間に隙間が生じる。また、この移動によりフック１３は係合部７と嵌合し上部ケース２と下部ケース４は外れないようになる。

基板３は固定用突設部１２の弾性により、以後は常に溝部１０に対して押圧される。よって、ねじを使うことなく基板３を固定でき、がたつきなく下部ケース４内に収めることができる。

以上、説明したことから明らかなように、第１の実施形態によれば、電子装置１は、電子回路が実装された回路基板３と、上面が開口し回路基板３を内部に収容する樹脂製の下部ケース４と、下面が開口し下部ケース４の上面側に装着される上部ケース２とを備えた電子装置であって、回路基板３は、固定用のスリット９が開口され、下部ケース４は、内側面に回路基板３の端縁部をスライド挿入して収容する溝部１０が形成されると共に、ピン状に突設され且つ先端に返し状の係止部１１を有する固定用突設部１２が設けられ、固定用突設部１２は、先端の係止部１１を上方からスリット９に挿入し、係止部１１が回路基板３の下面に係止されることにより、回路基板３を上方へ弾性付勢して溝部１０の上側内壁に押止する。

よって、回路基板３は、下部ケース４にスライド挿入され、固定用突設部１２は先端の係止部１１をスリット９に挿入され、係止部１１が回路基板３を上方へ弾性付勢して溝部１０の上側内壁に押止するため、ねじを使用することなく基板をケースに固定することができる。また、回路基板３は上部ケース２と下部ケース４とによって保護される。固定用突設部１２の先端の係止部１１をスリット９に挿入する方法としては、たとえば指で挿入すればよい。

また、第１の実施形態によれば、上部ケース２は、内面がＵ字形状のガイド部６を有し、下部ケース４は、固定用突設部１２が上方に突出して設けられ、下部ケース４に上部ケース２を装着する際に、ガイド部６により突出する向きと反対の向きに転回されてスリット９に導かれることによって、係止部１１がスリット９に挿入されるという構成も可能である。

この構成によれば、基板３を収容した下部ケース４に上部ケース２を装着するだけで、上方に突出して設けられた固定用突設部１２はガイド部６により突出する向きと反対の向きに転回されて、スリット９に導かれ、係止部１１はスリット９に挿入されるため、少ない工数で電子装置１とすることができる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態は、図６（ａ）に示すように下部ケース４に設けられた固定用突設部１２の配置が第１の実施形態と異なり、先端がスリット９上方の位置に配置され下方を向いている。上部ケース２のガイド部６の形状もこれに対応するよう異なっており、図６の断面図に示すように、直線的な形状となっていて、斜面を有している。ガイド部６と固定用突設部１２以外は第１の実施形態と同様の形状であり、係止部１１の形状も同様である。

ガイド部６は上部ケース２が下方に押圧されると、固定用突設部１２をスリットに向けて押下し、完成時の図６（ｂ）に示すように、係止部１１により、基板３を上方に引き上げるように作用し、基板３は溝部１０の上面側の壁面に押止されるようになる。また、フック１３は係合部７と嵌合し上部ケース２と下部ケース４は外れないようになる。

したがって、第２の実施形態によれば、電子装置１は、上部ケース２は斜面からなるガイド部６を有し、下部ケース４は固定用突設部１２がスリット９上方の位置に下方に突出して設けられ、下部ケース４に上部ケース２を装着する際に、固定用突設部１２がガイド部６により下方に押下されることによって係止部１１が回路基板３のスリット９に挿入されることを特徴としている。

この構成によれば第１の実施形態と同様に、上部ケース２を下部ケース４に被せて押圧するだけで、基板３の固定と上部ケース２の固定が同時に達成される。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

上部ケース２を下部ケース４に被せて押圧するときに固定用突設部１２をガイドして基板３に挿入するものとしたが、基板３を下部ケース４にスライド挿入した後、指で固定用突設部１２をスリット９に差し込んで固定してもよい。この場合上部ケース２は基板３を保護する機能があればよく、ガイド部６のような複雑な形状は必要なくなり、射出成形用の金型の加工費用が安価になる。

係止部１１は固定用突設部１２毎に４箇所設けるものとしたが、図４（ｂ）に示すようにこれらを連結して両面（２箇所）又は片面（１箇所）に設けるものとしてもよい。

実施形態では、上部ケース２および下部ケース４の材質は、ＰＰ（ポリプロピレン）であったが、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）や、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ樹脂等やこれらのポリマーアロイ等の樹脂が利用できる。樹脂は導電グレードであってもよく、ガラス繊維や炭素繊維等の充填材を含んでいてよい。また、上部ケース２と下部ケース４の材質は、互いに異なる材質であってもよい。

１電子装置
２上部ケース
３基板（回路基板、プリント配線基板）
４下部ケース
５脚部
６ガイド部
７係合部
８コネクタ
９スリット
１０溝部
１１係止部
１２固定用突設部
１３フック

Claims

電子回路が実装された回路基板と、上面が開口し前記回路基板を内部に収容する樹脂製の下部ケースと、下面が開口し前記下部ケースの上面側に装着される上部ケースとを備えた電子装置であって、
前記回路基板は、固定用のスリットが開口され、
前記下部ケースは、内側面に前記回路基板の端縁部をスライド挿入して収容する溝部が形成されると共に、ピン状に突設され且つ先端に返し状の係止部を有する固定用突設部が設けられ、
前記固定用突設部は、先端の前記係止部を上方から前記スリットに挿入し、前記係止部が前記回路基板の下面に係止されることにより、前記回路基板を上方へ弾性付勢して前記溝部の上側内壁に押止することを特徴とする電子装置。
前記上部ケースは、前記下部ケースを囲繞して吊設し、装置全体を取り付けるための脚部を下端に有することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
前記下部ケースは、前記固定用突設部が、上方又は下方に突出して設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子装置。
前記上部ケースは、内面がＵ字形状のガイド部を有し、
前記下部ケースは、前記固定用突設部が上方に突出して設けられ、
前記下部ケースに前記上部ケースを装着する際に、前記ガイド部により突出する向きと反対の向きに転回されて前記スリットに導かれることによって前記係止部が前記スリットに挿入されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子装置。
前記上部ケースは、斜面からなるガイド部を有し、
前記下部ケースは、前記固定用突設部が前記スリット上方の位置に下方に突出して設けられ、
前記下部ケースに前記上部ケースを装着する際に、前記固定用突設部が前記ガイド部により下方に押下されることによって前記係止部が前記回路基板の前記スリットに挿入されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子装置。
前記回路基板は、加速度センサまたはジャイロセンサを実装したものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子装置。