(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚の金属板により形成された金属ケース内に回路基板が収納されてシールドされた電子部品であって、
相互に対向した一対の横辺及びこれら横辺と交差する方向に延びる一対の縦辺を有して矩形状に形成された天板と、
一対の横辺でそれぞれ折り曲げられて、相互に略同一方向に沿って延びる形で形成される２つの側壁と、
横辺と交差して延びる側壁の辺でそれぞれ折り曲げられて縦辺に沿い且つ相互に対向してそれぞれ延びる２つの片部と、
を前記一枚の金属板が備え、
回路基板に凹部を設けると共に、この凹部に係合する凸部を前記２つの片部の少なくとも何れかに設け、
これら２つの片部の少なくとも何れかに段部が形成され、この段部より片部の先端側で２つの片部が相互に重なり合うようにされ、
２つの片部の内の一方に第１突出部が形成されると共に、第１突出部とで回路基板を挟む第２突出部が他方の片部に形成されたことを特徴とする電子部品。
【請求項２】
天板に繋がる２つの側壁とこれら側壁からそれぞれ延びる２つづつの片部を有して、一端が開口部とされる金属ケースを形成し、
この後、金属ケースに力を加えて金属ケースを弾性変形の範囲内で変形させて金属ケースの開口部側を広げた状態とすると共に、この状態で予め凹部が形成されている回路基板を開口部側から金属ケース内に挿入し、
次に、金属ケースに加えた力を解除することで、片部に予め設けられている凸部を回路基板の凹部に係合させることを特徴とする電子部品の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板が金属ケース内に収納されて縦型に配置される電子部品に係り、ＤＣ／ＤＣコンバータ等のシールドの必要な電子部品に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回路基板が垂直にされた状態で金属ケースに収納されて金属ケースにより覆われた構造の電子部品としては、特開平１１−２２０２８４号公報に記載された矩形状の天板と４つの側壁を備えたものが知られている。
また、この公報においては、金属ケースを構成する側壁の先端部に抜け止め用爪を形成し、回路基板及びこの回路基板を支持しているモールドケースの挿入後にこの抜け止め用爪を折り曲げて回路基板を係止することで、回路基板及びモールドケースの金属ケース内からの脱落を防止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この金属ケースの曲げ加工前の図９に示す展開形状では、無駄となる材料の割合が多く、材料コストが高くなっていた。さらに、モールドケースや回路基板の金属ケース内からの脱落防止の為に、これらの組み込み後に、抜け止め用爪を折り曲げる為の成形加工が必要であり、加工工程が多くなって加工コストも高くなっていた。
本発明は上記事実を考慮し、金属ケースを加工製造する為の製造コストを低減し得る電子部品及び電子部品の組立方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１による電子部品は、一枚の金属板により形成された金属ケース内に回路基板が収納されてシールドされた電子部品であって、
相互に対向した一対の横辺及びこれら横辺と交差する方向に延びる一対の縦辺を有して矩形状に形成された天板と、
一対の横辺でそれぞれ折り曲げられて、相互に略同一方向に沿って延びる形で形成される２つの側壁と、
横辺と交差して延びる側壁の辺でそれぞれ折り曲げられて縦辺に沿い且つ相互に対向してそれぞれ延びる２つの片部と、
を前記一枚の金属板が備え、
回路基板に凹部を設けると共に、この凹部に係合する凸部を前記２つの片部の少なくとも何れかに設け、
これら２つの片部の少なくとも何れかに段部が形成され、この段部より片部の先端側で２つの片部が相互に重なり合うようにされ、
２つの片部の内の一方に第１突出部が形成されると共に、第１突出部とで回路基板を挟む第２突出部が他方の片部に形成されたことを特徴とする。
【０００５】
請求項１に記載の電子部品に係る発明によれば、天板が、相互に対向した一対の横辺及びこれら横辺と交差する方向に延びる一対の縦辺を有して、矩形状に形成される。この天板の一対の横辺でそれぞれ折り曲げられて、相互に略同一方向に沿って延びる形で、２つの側壁が形成される。さらに、横辺と交差して延びる側壁の辺で側壁に対してそれぞれ折り曲げられて、縦辺に沿い且つ相互に対向してそれぞれ延びる形で、２つの片部が設けられている。
【０００６】
そして、一枚の金属板がこれら天板、２つの側壁及び２つの片部を備え、２つの片部の先端側が相互に重なり合うことで、一枚の金属板により金属ケースが形成され、この金属ケース内に回路基板が収納されてシールドされた電子部品となる。
【０００７】
以上より、天板と繋がる一対の側壁から、これら側壁と交差して配置される他の側壁を形成する為の片部を突出させることにより、従来技術に係る金属ケースよりも効率的な材料取りとなって材料取りの最適化が図られ、材料歩留りが向上する。この結果、金属ケースを製造する際に廃棄する材料が少なくなって、材料費のコストダウンが図られるだけでなく、環境面でも優れたものとなる。
さらに、材料歩留りが向上するような効率的な打ち抜き形状とすることで、小さなプレス金型でもプレス加工可能な小さな打ち抜き形状になるのに伴って金型費を低減でき、製造コストのトータル的なコストダウンが図れる。
【００１１】
一方、本請求項によれば、回路基板に設けられた凹部に係合する凸部が何れかの片部に設けられているので、金属の弾性変形を利用して金属ケースの開口部が若干開くように力を加えた状態で回路基板を挿入し、この後に力を解除して開口部の余分な開きを無くすだけの簡易な動作で、回路基板の凹部と片部の凸部とが係合して、金属ケース内からの回路基板の脱落の防止が図れることになる。
従って、従来技術のような金属ケースから突出した抜け止め用爪を折り曲げる加工が不要となって製造コストが低減されることになる。
【００１２】
他方、本請求項では、相互に対向して延びる２つの片部の少なくとも何れかに段部が形成され、この段部より片部の先端側で２つの片部が相互に重なり合うようにされ、２つの片部の内の一方に第１突出部が形成されると共に、第１突出部とで回路基板を挟む第２突出部が他方の片部に形成されている。
【００１３】
従って、第１突出部と第２突出部とで挟持されて回路基板の位置が規制されるので、回路基板の金属ケース内への挿入後に回路基板の固定の為の加工を施したり、従来技術のように回路基板を支持するモールドケースを金属ケース内に挿入する必要が無くなるのに伴って、モールドケースを作製する為の製造コストも低減されることになる。
【００１４】
請求項２による電子部品の組立方法は、天板に繋がる２つの側壁とこれら側壁からそれぞれ延びる２つづつの片部を有して、一端が開口部とされる金属ケースを形成し、
この後、金属ケースに力を加えて金属ケースを弾性変形の範囲内で変形させて金属ケースの開口部側を広げた状態とすると共に、この状態で予め凹部が形成されている回路基板を開口部側から金属ケース内に挿入し、
次に、金属ケースに加えた力を解除することで、片部に予め設けられている凸部を回路基板の凹部に係合させることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の電子部品の組立方法に係る発明によれば、天板と繋がる２つの側壁とこれら側壁からそれぞれ延びる２つづつの片部を有した金属ケースに力を加えて金属ケースを弾性変形させて、２つの片部の金属ケースの開口部側を若干広げた状態で、予め凹部が形成されている回路基板を金属ケース内に挿入する。この後、金属ケースに加えた力を解除して、片部の例えば金属ケースの開口部近傍に設けた凸部を回路基板の凹部と係合するようになっている。
【００１６】
従って、天板と繋がる２つの側壁から、これら側壁と交差して配置される他の側壁を形成する為の片部を突出させて、片部の先端側を相互に重なり合うようにすることで、従来技術に係る金属ケースよりも効率的な材料取りとなって材料取りの最適化が図られ、材料歩留りが向上する。
この結果、請求項１と同様に、廃棄する材料が少なくなって、材料費及び金型費を低減でき、製造コストのトータル的なコストダウンが図れるだけでなく、環境面でも優れたものとなる。
【００１７】
さらに、金属の弾性変形を利用して金属ケースの開口部を若干開いて回路基板を挿入し、この後に力を解除して開口部の開放量を小さくするだけの簡易な動作で、回路基板に設けた凹部と片部に設けられた凸部とが係合されて、金属ケース内からの回路基板の脱落の防止が図れることになる。従って、請求項１と同様に、抜け止め用爪を折り曲げる加工が不要となって製造コストが低減されることになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る電子部品の実施の形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
本発明の一実施の形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータである電子部品１０の外枠とされる金属ケース１２を図１及び図２に表す。これら図１及び図２に示すように厚さ０．４ｍｍの鋼板により形成されたこの金属ケース１２には、一対の横辺１４Ａ及び一対の縦辺１４Ｂを有した矩形状の天板１４が、設けられている。そして、この天板１４を構成する一対の横辺１４Ａでそれぞれ折り曲げられて相互に略同一方向に沿って延びる形で、２つの側壁１６、１８が形成されている。
【００１９】
これら２つの側壁１６、１８の内の側壁１６の両側のケース高さ方向（図２のＺ方向）に沿った側辺１６Ａで片部２０がそれぞれ折り曲げられていると共に、側壁１６と対向する側壁１８の両側の同じくケース高さ方向に沿った側辺１８Ａで片部２２がそれぞれ折り曲げられていて、これら２つづつの片部２０、２２が天板１４の一対の縦辺１４Ｂに沿い且つ相互に対向して延びる形でそれぞれ設けられている。
【００２０】
さらに、図３に示すように、片部２０の長さＷ１と片部２２の長さＷ２との総和が、天板１４の縦辺１４Ｂの長さである奥行寸法Ｗより長くされて、２つの片部２０、２２の先端側が相互に重なり合うようになっている。また、この片部２０には先端側を若干金属ケース１２の内側にずらす為の段部２０Ｃがケース高さ方向に延びるように形成されていて、この段部２０Ｃの存在によりこれら片部２０、２２同士が問題なく重なり合っている。
【００２１】
一方、この金属ケース１２内には天板１４の横辺１４Ａの長さとほぼ同一の幅寸法を有する回路基板３０が収納されており、この回路基板３０の下部寄りの両端部には、凹部３０Ａがそれぞれ設けられている。これに対して、金属ケース１２の開口部１２Ａ近傍となる片部２０の部分には、回路基板３０の凹部３０Ａに係合する為の凸部２０Ｂが、図３及び図４のＹ方向に向かって突出して設けられている。
【００２２】
さらに、この片部２０の金属ケース１２の奥側部分には、第１突出部２０Ａが同じく図３及び図４のＹ方向に向かって突出して設けられており、側壁１８に対して折り曲げられて形成された片部２２には、ケース高さ方向に沿って３ヵ所の第２突出部２２Ａが形成されている。これら第２突出部２２Ａは図４のＸ方向に向かってそれぞれ突出して設けられているが、第２突出部２２Ａの両側には突出し易くする為のスリットがそれぞれ形成されている。
【００２３】
そして、これら第１突出部２０Ａと第２突出部２２Ａとの間の隙間が回路基板３０の無い状態で、回路基板３０の厚みと同一或いは回路基板３０の厚みより若干狭くなっており、また、凸部２０Ｂと第２突出部２２Ａとの間の隙間が回路基板３０の厚みより狭くなっている。
以上より、第１突出部２０Ａと第２突出部２２Ａとで回路基板３０を挟持して回路基板３０の位置を規制すると共に、凹部３０Ａに凸部２０Ｂが係合することで、回路基板３０の金属ケース１２内からの抜け出しが防止されることになる。
【００２４】
さらに、２つの側壁１６、１８の下部には、脚部２４が一対づつ突出するように形成されており、回路基板３０からは接続用の端子３２が突出している。従って、図１に示すように、金属ケース１２の脚部２４及び回路基板３０の端子３２がプリント基板３４の孔部にそれぞれ挿入され、脚部２４及び端子３２がかしめられたり半田付けされることで、プリント基板３４に固定されると共に電気的に接続されている。尚この際、脚部２４はプリント基板３４のグランドパターンに接続されて、回路基板３０上の回路のシールドが図られている。
【００２５】
次に、本実施の形態に係る電子部品１０の組立を説明する。
予め、端部に凹部３０Ａを有した基板上にＤＣ／ＤＣコンバータ用の回路を配置して、図２に示す回路基板３０を形成しておくことにする。また、プレス加工により、板状の金属材料を打ち抜くと共にこの打ち抜かれた図７に示す一枚の金属板４０を成形することで、図２及び図３に示すように、天板１４に繋がる２つの側壁１６、１８とこれら側壁１６、１８の両側の側辺１６Ａ、１８Ａからそれぞれ延びる２つづつの片部２０、２２を有して、一端が開口部１２Ａとされる六面体状の金属ケース１２が形成される。尚、このプレス加工の際に、第１突出部２０Ａ、凸部２０Ｂ、段部２０Ｃ、第２突出部２２Ａ及び脚部２４等を形成しておくことにする。
【００２６】
一方、この金属ケース１２のプレス加工とは別に、回路基板３０を金属ケース１２内に挿入する為の図５及び図６に示す治具４２を予め作製しておくことにする。この治具４２の中央部には、金属ケース１２が緩く嵌まり込む幅を有した溝部４４が設けられており、この溝部４４を形成する治具４２の一対の壁部４６には、磁石４８がそれぞれ配置されている。そして、金属ケース１２のプレス加工後、治具４２の溝部４４に金属ケース１２を入れることで、治具４２に設置された一対の磁石４８で金属ケース１２に磁力を加えて、片持ち状になっている２つの側壁１６、１８の先端側を弾性変形の範囲内で開放する。これにより、金属ケース１２を変形させて金属ケース１２の開口部１２Ａ側を若干広げた状態とする。
【００２７】
つまり、回路基板３０を挿入する状態を表す図５に示すように、磁力により側壁１６をＡ方向に引っ張ると共に側壁１８をＢ方向に引っ張り、これら側壁１６と側壁１８との間を広げる。そして、側壁１６と側壁１８との間が広げられて、回路基板３０を挿入し易くした状態において、回路基板３０を自重により金属ケース１２の開口部１２Ａ内に落下させることで、凸部２０Ｂ、第１突出部２０Ａ及び第２突出部２２Ａで案内されつつ、回路基板３０が金属ケース１２内に挿入される。
【００２８】
次に、例えば治具４２内より金属ケース１２を取り出して金属ケース１２に加えた磁力を解除することで、開口部１２Ａの開き量が溝部４４に入れる前の大きさに戻って、回路基板３０が金属ケース１２内に挿入された状態を表す図６に示すようになる。つまり、金属ケース１２の開口部１２Ａ近傍の片部２０の部分に設けられた凸部２０Ｂが、回路基板３０の端部に設けられた凹部３０Ａと係合することになる。
以上より、一枚の金属板４０により形成された金属ケース１２内に回路基板３０が収納されてシールドされた電子部品１０が完成されることになる。
【００２９】
次に、本実施の形態の電子部品１０及びその組立方法の作用を説明する。
本実施の形態に適用される金属ケース１２の天板１４は、相互に対向した一対の横辺１４Ａ及びこれら横辺１４Ａと交差する方向に延びる一対の縦辺１４Ｂを有して、矩形状に形成される。この天板１４の一対の横辺１４Ａでそれぞれ折り曲げられて、相互に略同一方向に沿って延びる形で、２つの側壁１６、１８が形成される。さらに、横辺１４Ａと交差して延びる側壁１６、１８の両側の側辺１６Ａ、１８Ａで側壁１６、１８に対してそれぞれ折り曲げられて、一対の縦辺１４Ｂにそれぞれ沿い且つ相互に対向して延びる形で、片部２０、２２が２つづつの２組それぞれ設けられている。
【００３０】
従って、一枚の金属板４０が、これら天板１４及び２つの側壁１６、１８を備えるだけでなく、２つの側壁１６、１８と交差して配置される他の側壁を形成する為の２つづつの片部２０、２２を備えている。さらに、相互に対向する２つの片部２０、２２の長さＷ１、Ｗ２の総和が天板１４の縦辺１４Ｂの長さＷより長くされて、２つの片部２０、２２の先端側が相互に重なり合うようになっている。
つまり、２つの片部２０、２２の先端側が相互に重なり合うことで、他の側壁が形造られて一枚の金属板４０により金属ケース１２が形成され、この金属ケース１２内に回路基板３０が収納されてシールドされた電子部品１０となる。
【００３１】
以上より、天板１４と繋がる２つの側壁１６、１８から、これら側壁１６、１８と交差して配置される他の側壁を形成する為の片部２０、２２を突出させることにより、従来技術に係る金属ケース１２よりも効率的な材料取りとなって材料取りの最適化が図られ、材料歩留りが向上する。この結果、金属ケース１２を製造する際に廃棄する材料が少なくなって、材料費のコストダウンが図られるだけでなく、環境面でも優れたものとなる。
さらに、材料歩留りが向上するような効率的な打ち抜き形状とすることで、小さなプレス金型でもプレス加工可能な小さな打ち抜き形状になるのに伴って金型費を低減でき、製造コストのトータル的なコストダウンが図れる。
【００３２】
一方、本実施の形態では、片部２０に段部２０Ｃが形成され、この段部２０Ｃより片部２０の先端側で片部２２と重なり合っている。また、片部２０に第１突出部２０Ａが形成され、この第１突出部２０Ａとで回路基板３０を挟む第２突出部２２Ａが、片部２２に形成されている。
つまり、第１突出部２０Ａと第２突出部２２Ａとで挟持されて回路基板３０の位置が規制されるので、回路基板３０の金属ケース１２内への挿入後に回路基板３０の金属ケース１２内での固定の為の何らかの手段を施したり、従来技術のように回路基板３０を支持するモールドケースを金属ケース１２内に挿入する必要が無くなるのに伴って、モールドケースを作製する為の製造コストも低減されることになる。
【００３３】
他方、本実施の形態では、回路基板３０の両端部に凹部３０Ａが設けられ、片部２０に、この凹部３０Ａに係合する凸部２０Ｂが設けられている。
つまり、回路基板３０に設けた凹部３０Ａと係合する凸部２０Ｂを片部２０に設けることにより、金属の弾性変形を利用して金属ケース１２の開口部１２Ａが若干開くように力を加えた状態で回路基板３０を挿入し、この後に力を解除して開口部１２Ａの余分な開きを無くすだけの簡易な動作で、回路基板３０の凹部３０Ａと片部２０の凸部２０Ｂとが係合して、金属ケース１２内からの回路基板３０の脱落の防止が図れることになる。
【００３４】
従って、従来技術のように金属ケースから突出した抜け止め用爪を折り曲げる加工が不要となって製造コストが一層低減された。さらに従来技術では、この際に抜け止め用爪を９０°程度屈曲する関係から、この抜け止め用爪の折り曲げ部分にクラックが入って抜け止め用爪が金属ケースから外れるおそれがあった。つまり、このような状態に金属ケースがなると不良品とされるので、本実施の形態は不良品を少なくして製品歩留りを向上するのに伴い、製造コストを低減することも可能となった。
【００３５】
次に、不要となる部分の面積を従来技術の金属ケース１１２と本実施の形態の金属ケース１２とで比較した結果を以下に説明する。
従来技術とされる特開平１１−２２０２８４号公報で開示された金属ケース１１２の全体図を図８に示し、この従来の金属ケース１１２の展開図を図９に示す。この金属ケース１１２は、側壁１２６を形成する為に、２つの側壁１１６、１１８から片部１２０、１２２がそれぞれ突出しているだけでなく、天板１１４からも片部１２４が突出した構造とされている。
【００３６】
そして、この金属ケース１１２の高さ寸法をＨとし、幅寸法をＬとし、奥行寸法をＷとし、金属ケース１１２の側壁１２６を構成する２つの片部１２０、１２２の長さをそれぞれ０．４Ｗとすれば、プレス加工にて板状の金属材料を打ち抜くと共に成形してこの従来技術の金属ケース１１２を作りだす場合、不要となる部分は斜線部Ｓの箇所であって、４×Ｈ（Ｈ−０．４Ｗ）の面積となる。
具体的には、幅寸法Ｌを３０ｍｍとし、高さ寸法Ｈを２０ｍｍとし、奥行寸法Ｗを１０ｍｍとした場合、不要となる材料の面積は１２８０ｍｍ２  となる。
【００３７】
これに対して、完成品の外形寸法を従来技術の金属ケース１１２と同一とした本実施の形態に係る金属ケース１２を同様にプレス加工にて板状の金属材料を打ち抜くと共に成形して作りだす場合、図７の展開図に示すように、金属ケース１２の側壁を構成する２つの片部２０、２２の長さをそれぞれ０．６Ｗとすれば、斜線部Ｓの面積は２×０．６Ｗ２  となる。
具体的には、上記の従来技術の金属ケース１１２と同様の寸法の金属ケースとした場合、不要となる材料の面積は従来技術の約１／１０の１２０ｍｍ２  となる。
【００３８】
尚、どちらの展開形状でも不要となる斜線部Ｓが同じとされるのは、４Ｈ（Ｈ−０．４Ｗ）＝１．２Ｗ２  の場合であるので、Ｈ／Ｗ≧０．７８となる範囲で本実施の形態に係る金属ケース１２が従来技術の金属ケース１１２より、不要となる部分である斜線部Ｓの面積が小さくなる。
【００３９】
一方、上記実施の形態では、金属材料として鋼板を採用したが、シールド効果を有する他の銅やアルミニウム等金属材料であっても良い。さらに、上記実施の形態では、回路基板を金属ケースに挿入する際に磁石により開口部を若干開いたが、作業者が手で開いたり、空気で吸引して開いたり或いは機械を用いて開いたりしても良い。
他方、上記実施の形態では、電子部品をＤＣ／ＤＣコンバータとしたが、シールドを必要とする他の電子部品にも本発明を適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の電子部品及び電子部品の組立方法によれば、金属ケースを加工製造する為の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子部品の側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る電子部品の分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る電子部品を示す図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は右側面図であり、（Ｄ）は左側面図である。
【図４】図３の４−４矢視線断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る電子部品に適用される金属ケースを治具内に入れた状態を示す図であって、金属ケースを一部破断した図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る電子部品に適用される金属ケースを治具内から取り出した状態を示す図であって、金属ケースを一部破断した図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る電子部品に適用される金属ケースの板取を示す展開図である。
【図８】従来技術に係る電子部品の斜視図である。
【図９】従来技術に係る電子部品に適用される金属ケースの板取を示す展開図である。
【符号の説明】
１０        電子部品
１２        金属ケース
１４        天板
１６、１８  側壁
２０、２２  片部
２０Ａ      第１突出部
２０Ｂ      凸部
２２Ａ      第２突出部
３０        回路基板
３０Ａ      凹部
【図１】
0003577256.tif 000002
【図２】
0003577256.tif 000003
【図３】
0003577256.tif 000004
【図４】
0003577256.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003577256.tif 000007
【図７】
0003577256.tif 000008
【図８】
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【図９】
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