(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上ケースと下ケースで形成される内部空間に電子回路基板を収容する電子回路基板の収容ケースにおいて、前記上ケースの開口端角部と、それに対向する前記下ケースの開口端角部にフランジ部を形成し、前記フランジ部で前記電子回路基板の端部を共締めすると共に、前記上ケースと下ケースの内壁側面の対向する位置に凸部を形成して前記電子回路基板の端部を挟持し、前記凸部を前記フランジ部から連続するように一体的に形成し、よって前記電子回路基板の端部付近において撓みを防止するように構成したことを特徴とする電子回路基板の収容ケース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子回路基板の収容ケースに関し、より詳しくは、電子回路基板を上下ケースの内部空間に収容すると共に、熱応力または振動による電子回路基板と電子部品との半田付け部分のクラックの発生を防止する電子回路基板の収容ケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ケース内に収容されて車両などに搭載される電子回路基板においては、外部からの振動や温度変化による熱応力、より具体的には、ケースと基板の熱膨張率の違いにより基板に撓みが生じ、基板と電子部品、特に、リードが無い表面実装部品（リードレス部品）との半田付け部分にクラックが発生するため、下ケース、または上ケースと下ケースとで基板の複数箇所を固定し、よって基板の撓みを防止している。
【０００３】
図８は従来技術に係る電子回路基板の収容ケースを示す概略図である。
【０００４】
図８を参照して説明すると、金属薄膜（板金材）をプレス加工してなる上ケース１０および下ケース１２を備え、その内部空間には、電子部品（図示せず）を搭載した電子回路基板１４が収容される。より具体的には、電子回路基板１４を収容しつつ、上ケース１０の下方開口端に下ケース１２が嵌め合わされる。
【０００５】
下ケース１２には、台座部１６が複数個突設されると共に、その端縁は局所的に折曲されてアングル部１８が形成される。また、上ケース１０には、アングル部１８に対応するネジ孔２０が穿設される。
【０００６】
下ケースの台座部１６に電子回路基板１４を載置してネジ（図示せず）で固定した後、上ケース１０を上方より被せ、続いて上ケース１０に穿設されたネジ孔２０と下ケースのアングル部１８に形成されたアングル部ネジ孔２２にネジ２４を挿通して上ケース１０と下ケース１２を一体化する。
【０００７】
また、本出願人が先に提案した実用新案登録第２５８６９６６号に開示される技術のように、基板端部を上ケースと下ケースの開口端付近で挟持しつつ、基板と上下ケースをネジで共締めして固定する技術も知られている。
【０００８】
さらに、例えば特開平１０−２２４０５７号公報や特開平１１−２６１２５４号公報によって開示される技術のように、基板とケースとをネジ止めすることなく、基板をケースに固定する技術も知られている。より具体的には、特開平１０−２２４０５７号公報に記載される技術においては、上ケースの内壁上面および下ケースの内壁底面に複数の突起を突設し、その突起で基板の表面を挟持して固定している。また、特開平１１−２６１２５４号公報に記載される技術においては、ゴム材などの緩衝材とともに基板の端部を上ケースと下ケースの開口端付近で挟持し、固定している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ネジ止めなどにより基板表面の複数箇所を固定すると、基板を確実に固定できると共に、基板の撓みが防止され、よってクラックの発生を防止できるが、一方で、基板上の実装面積が減少すると共に、作業工程の増加あるいは煩雑化といった不具合があった。また、ケースで基板の端部全周を挟持すると、撓みによる熱応力や振動の吸収が期待できず、使用環境によっては、かえって温度変化や振動によるストレスが悪化することがあった。
【００１０】
また、緩衝材を使用する技術においては、振動によるストレスは低減できるものの、温度変化による基板の撓みを解決するものではなかった。さらに、作業工程やコストの増加といった問題があった。
【００１１】
また、図９に示すように、基板の固定部（ネジ止め部）付近は、熱応力が比較的大きく働くため基板の撓みが大きくなり、よってクラックが発生し易い。しかしながら、加速度センサなどはその検出精度の向上のために、基板端部、より具体的には、振動や衝撃が緩和されることなく伝わるよう基板とケースを確実に固定し、その固定部近傍に配置することが好ましい。よって、基板とケースを確実に固定すると共に、クラックが発生しないよう固定部近傍の基板の撓みを防止することが望まれる。さらに、加速度センサなどを搭載する場合にあっては、ゴム材などの緩衝材は検出精度を低下させるため、使用しないことが好ましい。
【００１２】
また、外部からの振動や衝撃からケース自体、ならびに収容した電子回路基板を保護できるよう、ケースの重量を増加させない範囲でケースの強度を向上させることが好ましい。
【００１３】
従って、この発明の目的は、電子回路基板上の実装面積の減少や工程の増加を伴うことなく、熱応力や振動による電子回路基板の撓みを防止し、よって半田付け部分のクラックの発生を防止すると共に、電子回路基板を確実に固定することができ、さらに、ケースの強度を向上させるようにした電子回路基板の収容ケースを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、請求項１項においては、上ケースと下ケースで形成される内部空間に電子回路基板を収容する電子回路基板の収容ケースにおいて、前記上ケースの開口端角部と、それに対向する前記下ケースの開口端角部にフランジ部を形成し、前記フランジ部で前記電子回路基板の端部を共締めすると共に、前記上ケースと下ケースの内壁側面の対向する位置に凸部を形成して前記電子回路基板の端部を挟持し、前記凸部を前記フランジ部から連続するように一体的に形成し、よって前記電子回路基板の端部付近において撓みを防止するように構成した。
【００１５】
上ケースと下ケースの開口端付近で電子回路基板の端部を共締めすると共に、上ケースと下ケースの内壁側面の対向する位置に凸部を形成して電子回路基板の端部を挟持するように構成したので、電子回路基板上の実装面積の減少や作業工程の増加を伴うことなく、電子回路基板をケースに確実に固定することができると共に、電子回路基板の撓みを防止でき、よってクラックの発生を防止することができる。さらに、ケースの強度を向上させることができる。
【００１７】
より具体的には、上ケースの開口端角部と、それに対向する下ケースの開口端角部にフランジ部を形成し、フランジ部で電子回路基板の端部を共締めすると共に、上ケースと下ケースの内壁側面の対向する位置に凸部を形成して電子回路基板の端部を挟持するように構成したので、電子回路基板をケースにより一層確実に固定することができると共に、ケースの強度をより一層向上させることができる。
【００１９】
また、凸部がフランジ部から連続するよう一体的に形成される如く構成したので、電子回路基板とケースとの固定部近傍、より具体的にはネジ止め部近傍の電子回路基板の撓みを効果的に防止することができ、よってネジ止め部近傍のクラックの発生をより一層効果的に防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一つの実施の形態に係る電子回路基板の収容ケースについて説明する。尚、従来技術と同様な構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００２１】
図１は本発明の一つの実施の形態に係る電子回路基板の収容ケースを説明する概略図である。
【００２２】
上ケース３０はその外形が略直方体を呈すると共に、底面が開口される。また、上ケース３０四隅の角部において、略直方体の内部で、かつ、ケース内部空間の外方にフランジ部３２が形成され、そこに取付け孔３４が穿設される。さらに、外壁側面の開口端付近には、凹部３６が形成される。さらに、内壁側面３０ａ、３０ｂには、後述する凸部３８が形成される。
【００２３】
下ケース４０は、上ケース３０と同様にその外形が略直方体を呈すると共に、上面が開口される。また、下ケース４０四隅の角部において、ケース内部空間の外方にフランジ部４２が形成され、そこに取付け孔４４が穿設される。さらに、外壁側面の開口端付近には、前記凹部３６に対応する突起部４６が形成される。さらに、内壁側面４０ａ、４０ｂの前記凸部３８と対向する位置には下ケースの凸部４８が形成される。
【００２４】
また、電子回路基板１４の端部付近には加速度センサ、より具体的にはリードレス加速度センサ５０が搭載されると共に、上下ケースの取付け孔３４、４４に対応する位置には貫通孔５２が穿設される。
【００２５】
前記した上ケースのフランジ部３２および凸部３８と下ケースのフランジ部４２および凸部４８とで電子回路基板１４の端部を挟持しつつ、ネジ２４を上ケースの取付け孔３４、電子回路基板の貫通孔５２および下ケースの取付け孔４４に挿通させて共締めすることにより、上ケース３０、下ケース４０および電子回路基板１４を固定し、一体化させる。また、上ケースに形成された凹部３６と下ケースに形成された突起部４６とが嵌合し、よって上ケース３０と下ケース４０が所定の位置で固定される。さらに、上ケース３０の開口端と下ケース４０の開口端とが嵌合することにより隙間なく一体化される。
【００２６】
以下、図２から図５を参照して、本発明の一つの実施の形態に係る電子回路基板の収容ケースの構造について詳しく説明する。
【００２７】
図２は上ケース３０の形状を開口側から示す平面図である。上ケース３０の開口端は略矩形を呈し、かつ、収容する電子回路基板１４の外周よりも僅かに大きい形状とされる。開口端の一つの長辺の中央付近には、凹部３６が形成される。また、前述したように、上ケース３０四隅の角部において、ケース内部空間の外方にはフランジ部３２が形成され、そこに取付け孔３４が穿設される。
【００２８】
図３は、上ケース３０を図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図である。図示の如く、フランジ部３２を形成したことにより上ケース３０の断面がクランク状となり、強度が向上される。
【００２９】
図２の説明に戻ると、フランジ部３２の一つ（図２において右上）を挟む２つの内壁側面３０ａ、３０ｂには、フランジ部３２から内部空間方向へ連続するよう、フランジ部３２と一体的に凸部３８が形成される。凸部３８は、図３に示す如く、内壁側面３０ａにそって内部上面からフランジ部３２の下端まで形成され、よって上下ケース３０、４０からなる内部空間に電子回路基板１４を収容した際に、後述する下ケースの凸部４８とともに電子回路基板１４の端部の一部を挟持し、その付近の基板の撓みを防止する。尚、電子回路基板１４の端部の一部のみを挟持（固定）するため、基板表面の実装面積を必要以上に減少することがない。さらに、凸部３８は内部空間方向にフランジ部３２と一体的に形成されているため、上ケース３０の強度も向上される。
【００３０】
また、上ケース３０の内部上面にはリブ５４が適宜形成され、より一層強度を向上させている。
【００３１】
次いで下ケース４０の構成について説明する。
【００３２】
図４は下ケース４０の形状を開口側から示す平面図である。また、図５は、下ケース４０を図４のＶ−Ｖ線で切断した断面図である。下ケース４０も上ケース３０とほぼ同様の構成を有する。以下説明すると、前述したように下ケース４０は略直方体を呈すると共に、その開口端は略矩形を呈し、かつ、収容する電子回路基板１４の外周よりも僅かに大きい形状とされる。開口端の一つの長辺の中央付近には、前記凹部３６と嵌合する突起部４６が形成される。
【００３３】
また、下ケース４０四隅の角部において、ケース内部空間の外方にフランジ部４２が形成され、そこに取付け孔４４が穿設される。フランジ部４２は下ケース４０の強度を向上させる。また、フランジ部４２は電子回路基板１４を載置する台座の役割も担うと共に、上ケースのフランジ部３２とともに電子回路基板１４を挟持しつつネジ２４により共締めされる。
【００３４】
また、上ケースの内壁側面３０ａ、３０ｂに対向する下ケースの内壁側面４０ａ、４０ｂには、下ケースの凸部４８が形成される。凸部４８は、フランジ部４２から内部空間方向へ連続するよう、フランジ部４２と一体的に形成される。また、下ケースの凸部４８は、図５に示すように、内壁側面４０ａに沿って内部底面からフランジ部４２の上端まで形成され、前記上ケースの凸部３８とともに電子回路基板１４の端部の一部を挟持し、よって基板の撓みを防止する。さらに、凸部４８は内部空間方向にフランジ部４２と一体的に形成されているため、ケースの強度も効果的に向上させている。
【００３５】
また、上ケース３０同様、下ケース４０の内壁底面にはリブ５６が適宜形成され、より一層強度を向上させている。
【００３６】
図６は、上述した上ケース３０と下ケース４０の内部空間に電子回路基板１４を収容した際の、熱応力による電子回路基板１４の撓みを説明する断面図である。本発明に係る電子回路基板の収容ケースにおいては、図示の如く、撓みの発生箇所をネジ止め部付近から凸部３８、４８の先端へと移動させることができ、よってリードレス加速度センサ５０をネジ止め部付近に搭載した場合においても、クラックの発生を防止することができる。
【００３７】
図７に、ネジ止め部付近に搭載した電子部品に働く熱応力の分布を示す。尚、図７（ａ）および（ｂ）の上部に示すような左右６本づつ、計１２本のピン（リード）を備えた電子部品の各ピン（英字あるいは数字で示す）に働く熱応力を測定した。
【００３８】
図７（ａ）は、従来技術に係る凸部を有しないケースに電子回路基板を収容した際の、温度が１００°Ｃまたは−４０°Ｃそれぞれの状態における熱応力の分布図である。凸部を有しないケースに収容した場合、１００°Ｃおよび−４０°Ｃのいずれの状態においても局所的に大きな応力が加わっていることがわかる。より具体的には、ネジ止め部により近いピン（Ｄ）、および基板の対角線上に位置するピン（Ｄ、８、４、Ｂ）において大きな応力が加わっている。また、他のピンとの応力値の差が非常に大きく、クラックが発生し易い状態といえる。
【００３９】
図７（ｂ）は、本発明の一つの実施の形態に係るケース、即ち凸部を有するケースに電子回路基板を収容した際の、温度が１００°Ｃまたは−４０°Ｃそれぞれの状態における熱応力の分布図である。凸部を有しないケースと比し、電子部品全域において、加わる応力が大きく低下している。特に、ネジ止め部に近いピン（Ｄ）、および基板の対角線上に位置するピン（Ｄ、８、４、Ｂ）の応力を大幅に低減させ、電子部品全域にわたりほぼ等しい応力値となっており、凸部の形成によって応力が効果的に緩和されたことがわかる。
【００４０】
本実施の形態にあっては上記の如く構成したので、電子回路基板１４上の実装面積の減少や作業工程の増加を伴うことなく、熱応力や振動による電子回路基板１４の撓みを防止し、よって半田付け部分のクラックの発生を防止すると共に、電子回路基板１４を確実に固定することができ、さらに、ケース（上ケース３０、下ケース４０）の強度を向上させることができる。
【００４１】
上記の如く、本実施の形態にあっては、上ケース３０と下ケース４０で形成される内部空間に電子回路基板１４を収容する電子回路基板の収容ケースにおいて、前記上ケース３０と下ケース４０の開口端付近（フランジ部３２、４２）で前記電子回路基板１４の端部を共締めする（取付け孔３４、４４、貫通孔５２、ネジ２４）と共に、前記上ケース３０と下ケース４０の内壁側面３０ａ、３０ｂ、４０ａ、４０ｂの対向する位置に凸部３８、４８を形成して前記電子回路基板１４の端部を挟持するように構成した。
【００４２】
また、前記上ケース３０の開口端角部と、それに対向する前記下ケースの開口端角部にフランジ部３２、４２を形成し、前記フランジ部３２、４２で前記電子回路基板１４の角部を共締めする（取付け孔３４、４４、貫通孔５２、ネジ２４）と共に、前記上ケース３０と下ケース４０の内壁側面３０ａ、３０ｂ、４０ａ、４０ｂの対向する位置に前記凸部３８、４８を形成して前記電子回路基板１４の端部を挟持するように構成した。
【００４３】
また、前記凸部３８、４８が前記フランジ部３２、４２から連続するように一体的に形成されるように構成した。
【００４４】
尚、本実施の形態においては、電子回路基板１４に搭載される電子部品としてリードレス加速度センサ５０を例に挙げたが、それに限られるものではなく、他のリードレス部品を含むクラックが発生し易い電子部品にも対応できることはいうまでもない。
【００４５】
また、凸部３８、４８を一つの角部付近にのみ形成したが、搭載する電子部品に合わせて複数箇所に形成してもよい。
【００４６】
また、凸部３８、４８をフランジ部３２、４２と一体化させない構成でもよい。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１項記載の発明にあっては、電子回路基板上の実装面積の減少や作業工程の増加を伴うことなく、電子回路基板をケースに確実に固定することができると共に、電子回路基板とケースとの固定部近傍、より具体的にはネジ止め部近傍の電子回路基板の撓みを効果的に防止することができ、よってネジ止め部近傍のクラックの発生を効果的に防止できる。さらに、ケースの強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る電子回路基板の収容ケースを示す概略図である。
【図２】本発明の一つの実施の形態に係る電子回路基板の収容ケースの上ケースを示す平面図である。
【図３】本発明の一つの実施の形態に係る電子回路基板の収容ケースの上ケースを示す、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】本発明の一つの実施の形態に係る電子回路基板の収容ケースの下ケースを示す平面図である。
【図５】本発明の一つの実施の形態に係る電子回路基板の収容ケースの下ケースを示す、図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明の一つの実施の形態に係る電子回路基板の収容ケースにおける電子回路基板の撓みを説明する断面図である。
【図７】電子部品に働く熱応力の分布を示すグラフである。
【図８】従来技術に係る電子回路基板の収容ケースを示す概略図である。
【図９】従来技術に係る、電子回路基板の撓み対策をしていない収容ケースにおける電子回路基板の撓みを説明する断面図である。
【符号の説明】
１４  電子回路基板
２４  ネジ
３０  上ケース
３０ａ、３０ｂ  内壁側面（上ケース）
３２  フランジ部（上ケース）
３４  取付け部（上ケース）
３８  凸部（上ケース）
４０  下ケース
４０ａ、４０ｂ  内壁側面（下ケース）
４２  フランジ部（下ケース）
４４  取付け部（下ケース）
４８  凸部（下ケース）
５０  リードレス加速度センサ
５２  貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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