(57)【要約】      （修正有）【課題】筐体に回路基板が取り付けられてなる回路ケースにおいて、従来よりも低コストで簡易に回路基板を筐体に取り付けることができ、かつ、当該回路基板の保持強度も十分に確保されている回路ケースを提供すること。【解決手段】回路ケースに取り付けられている回路基板には、四隅に穴１０ａが開けられており、当該穴１０ａにおいて、嵌合部２０ｂが嵌合されて押圧部３０ａの先端の接合部３０ｃと接している。また、穴１０ａ周りで回路基板は、突起３０ｂと台座２０ａとの間で挟み込まれている。この状態で、嵌合部２０ｂと接合部３０ｃが接している部分に、蓋側から照射されるレーザー４０によって、当該部分は溶着されるとともに、蓋３０の外周部と本体２０の上部との接している部分もレーザー４０によって溶着される。これにより、同一の溶着工程によって、回路基板０と蓋とを本体に取り付けることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の位置に穴が開いている回路基板と、
開口部を有する本体と当該本体の開口部を閉塞する蓋からなる前記回路基板を収容するものであって、前記本体と前記蓋の一方は所定の波長のレーザーを吸収する樹脂からなり、他方は前記レーザーを透過する樹脂からなっており、かつ、前記回路基板を収容した際に、前記本体と前記蓋の一方に前記回路基板に開けられた穴に嵌合する嵌合部が設けられているとともに、当該回路基板を当該穴周りで当該蓋と当該本体とで挟み込む筐体とを備えており、
前記穴に嵌合する嵌合部は、前記回路基板が収容された状態において、前記本体と前記蓋のうち当該嵌合部が設けられていないほうと、前記本体と前記蓋のうち前記レーザーを透過する部材側から照射される前記レーザーによって溶着されており、
前記本体と前記蓋は、前記回路基板が収容された状態において、前記レーザーを透過する部材側から照射される前記レーザーによって、当該蓋の外周部分において溶着されていることを特徴とする回路ケース。
【請求項２】
前記筐体は、前記回路基板を挟み込む部分において、前記本体と前記蓋の少なくとも一方に突起を備えていることを特徴とする請求項１に記載の回路ケース。
【請求項３】
前記筐体は、前記本体の開口部に前記蓋を被せた状態において、前記回路基板を収容する当該筐体の内部が密閉される構造となっており、
前記蓋の外周部分になされる溶着は、全周に対してなされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路ケース。
【請求項４】
前記回路基板に開けられた穴は、少なくとも当該回路基板の四隅に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回路ケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板を収容する筐体に当該回路基板が取り付けられてなる回路ケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板を収容する本体及びその本体に被せる蓋からなる筐体に、回路基板を取り付けて構成される回路ケースにおいて、その回路基板を当該筐体に取り付ける方法に関する技術が種々提案されている。例えば、そのような技術として、回路基板を筐体にねじで固定する方法、本体と一体成形された取り付け部に回路基板を配置し当該取り付け部と回路基板との接合部を熱かしめすることによって固定する方法（特許文献１）、本体又は蓋に加重によって弾性変形する突起を設け、回路基板を筐体に収容した際にその回路基板を突起よって押圧することによって固定する方法（特許文献２、３）、及び本体又は蓋の一方にシールリングゴムを組み込み、回路基板を筐体に収容した際にその回路基板をシールリングゴムによって押圧することによって固定する方法（特許文献４）などがある。
【特許文献１】特開２０００−３１３３４６号公報
【特許文献２】実用新案登録公報  第２５８８５９４号
【特許文献３】特開平８−１４５０１９号公報
【特許文献４】特開平１１−２６１２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の各方法は以下に示すような欠点を有している。先ず、回路基板を筐体にねじで固定する方法は、数個のねじを用意する必要があり、また、取り付け作業が煩雑となる。この点、回路基板を本体と蓋との挟み込み（突起による押圧）によって固定する方法は、ねじ等の部品を用意する必要がなく、また取り付け作業も煩雑とならないことから有効な方法といえる。しかし、振動によってがたつきが生じたり、また熱によって回路基板を挟み込んでいる部分が変形してがたつきが生じたりすることも考えられ、回路基板の保持強度という点では不十分である。
【０００４】
また、シールリングゴムの押圧によって固定する方法は、回路基板を取り付ける作業も簡易で、本体又は蓋に上述のような突起を付けなくても回路基板を固定することができる点で有効である。しかし、シールリングゴムを用意しなければならず、それにともなう費用が必要となってくる。
【０００５】
また、熱かしめによって固定する方法は、ねじやシールリングゴム等の部品を用意する必要がなく、また回路基板の保持強度も十分である点では有効な方法といえる。しかし、この方法では、回路基板を熱かしめによって本体に取り付ける工程の後に、蓋を本体に被せて取り付ける工程を経る必要がある。すなわち、回路基板を本体に取り付ける工程と蓋を本体に取り付ける工程とが別工程となるため、それぞれの工程を遂行するための設備費用が必要となり、また、作業効率の観点からもよくない。
【０００６】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、従来よりも、低コストで簡易に回路基板を筐体に取り付けることができ、かつ、当該回路基板の保持強度も十分に確保されている回路ケースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の回路ケースは、所定の位置に穴が開いている回路基板と、開口部を有する本体と当該本体の開口部を閉塞する蓋からなる前記回路基板を収容するものであって、前記本体と前記蓋の一方は所定の波長のレーザーを吸収する樹脂からなり、他方は前記レーザーを透過する樹脂からなっており、かつ、前記回路基板を収容した際に、前記本体と前記蓋の一方に前記回路基板に開けられた穴に嵌合する嵌合部が設けられているとともに、当該回路基板を当該穴周りで当該蓋と当該本体とで挟み込む筐体とを備えており、前記穴に嵌合する嵌合部は、前記回路基板が収容された状態において、前記本体と前記蓋のうち当該嵌合部が設けられていないほうと、前記本体と前記蓋のうち前記レーザーを透過する部材側から照射される前記レーザーによって溶着されており、前記本体と前記蓋は、前記回路基板が収容された状態において、前記レーザーを透過する部材側から照射される前記レーザーによって、当該蓋の外周部分において溶着されていることを特徴とする。
【０００８】
このように、請求項１の回路ケースは、回路基板が、自身に開けられた穴に本体と蓋との一方に形成された嵌合部が嵌合されることによって固定される。さらにその嵌合部は、レーザー照射によって嵌合部が形成されていない本体と蓋の他方に溶着されている。これにより、回路基板は、筐体にしっかりと固定されることになる。また、本体と蓋についても、レーザーによって溶着されている。このように、レーザー溶着を用いることにより、回路基板の筐体への取り付けと、本体と蓋との取り付けとが同一の工程で行うことができる。これにより、作業効率を改善でき、これにともないコストも低減することができる。
【０００９】
なお、本体と蓋の材質は、一方がレーザーを透過するもので、他方がレーザーを吸収するものであれば特に限定する必要はなく、例えば、レーザーを透過するものとしては、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンポリマ）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用い、それらの樹脂にカーボンブラック等の補助材料を添加したものがレーザーを吸収する樹脂に挙げられる。また、レーザーの種類としては、本体又は蓋のどちらかを透過する波長を持つものであれば特に限定はなく、例えば、半導体レーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、ガラス‐ネオジウムレーザー、ルビーレーザー、水素レーザー等が挙げられる。
【００１０】
請求項２に記載の回路ケースは、前記筐体は、前記回路基板を挟み込む部分において、前記本体と前記蓋の少なくとも一方に突起を備えていることを特徴とする。筐体の回路基板を挟み込む部分は、回路基板をしっかりと固定させるために、正確な寸法精度が要求されるところ、種々の要因により寸法誤差が生じるのは避けられない。特に、本筐体は、樹脂から成っているので、成形時に歪が生じたり、また成形後であっても熱により歪が生じる場合もあり、これによって寸法誤差が生じることも考えられる。このようなことを鑑みて、請求項２の回路ケースは、筐体の回路基板を挟み込む部分に突起を設けている。この場合、その突起を介して回路基板を挟み込むことになるが、形態上突起は変形しやすいことから、その突起を変形させつつ回路基板を挟み込むことができる。したがって、挟み込む部分に多少の寸法誤差が生じても、回路基板は、しっかりと固定することができる。
【００１１】
請求項３に記載の回路ケースは、前記筐体は、前記本体の開口部に前記蓋を被せた状態において、前記回路基板を収容する当該筐体の内部が密閉される構造となっており、前記蓋の外周部分になされる溶着は、全周に対してなされていることを特徴とする。これにより、筐体に防水性を持たせることができる。
【００１２】
請求項４に記載の回路ケースは、前記回路基板に開けられた穴は、少なくとも当該回路基板の四隅に設けられていることを特徴とする。これにより、回路基板の少なくとも四隅が筐体に固定されることになる。このように、少なくとも四隅が固定されておれば、回路基板は筐体にしっかりと固定され、がたつき等を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態における、回路ケース１００の構成を示した図であり、図２は、回路ケース１００を図１に示すＡ−Ａで切断したときの断面を示した図であり、図３は、図２の点線で囲まれた部分を拡大した図及び図４は回路基板１０を示した図である。図１に示すように、回路ケース１００は、本体２０、本体２０に収納された回路基板１０及び本体２０の開口部を閉じる蓋３０から構成される。
【００１５】
ここで本体２０は、回路基板１０を収納するためのケースであり、図２に示すように、内部には回路基板１０を配置するための台座２０ａが設けられている。そして、回路基板１０は四隅に穴１０ａが開けられており（図４参照）、台座２０ａには、回路基板１０を配置したときにこの穴１０ａに嵌合するように嵌合部２０ｂが設けられている（図３参照）。また、本体２０は、後述するように蓋３０との間でレーザーを用いて溶着するために、所定の波長のレーザーを吸収する樹脂から成っており、例えばレーザーを吸収する樹脂としては、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンポリマ）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などのレーザーを透過する熱可塑性樹脂に、カーボンブラック等の補助材料を添加したものが挙げられる。
【００１６】
蓋３０は、本体２０に被せて、本体２０の開口部を閉塞するものであって、本体２０に被せた状態では、当該蓋３０の外周部分が本体２０の上部と接するようになっている（図１、図２参照）。また、蓋３０には、４箇所に鉛直方向に突出している押圧部３０ａが設けられている。押圧部３０ａの先端には、略中央に接合部３０ｃと、その周りに複数の突起３０ｂとが形成されている。本体２０に被せた際には、接合部３０ｃが、本体２０の嵌合部２０ｂと接するようになっている（図２、図３参照）。また、回路基板１０が本体２０に配置された状態で蓋３０を被せると、回路基板１０の穴１０ａの周りを押圧部３０ａの突起３０ｂと台座２０ａによって挟み込むようになっている（図３参照）。この蓋３０の材質は、本体２０の材質とは反対に、所定の波長のレーザーを透過する樹脂であり、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンポリマ）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などが挙げられる。
【００１７】
また、本発明では、回路基板１０の取り付け、及び本体２０と蓋３０との取り付けは、後述するようにレーザー溶着によってなされている。この樹脂のレーザー溶着を行う場合、所定の波長のレーザーに対して、透過性のある樹脂部材と吸収性のある樹脂部材とを重ね合わせた状態で、溶着させたい部位にレーザーを透過する樹脂部材側からレーザーを照射する。そして、その照射されたレーザーは、レーザーを透過する樹脂部材を透過し、レーザーを吸収する樹脂部材の表面に到達して、そこでエネルギーとして蓄積される。この蓄積されたエネルギーによって、両部材の接合部は加熱、溶融を経て、溶着がなされる。また、このとき用いられるレーザーとしては、両樹脂部材に対して、一方の樹脂部材は透過し、他方の樹脂部材は吸収する波長を持つものであればよく、例えば、半導体レーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、ガラス‐ネオジウムレーザー、ルビーレーザー、水素レーザーなどが挙げられ、中でも、半導体レーザーは、エネルギー変換効率が高く設備スペースも小さいため特に好ましい。また、レーザーの出力や照射密度、照射時間なども特に限定はなく、樹脂成形品製造のサイクルタイムなどを考慮した上で適宜設定すれば良い。なお、樹脂部材のレーザー溶着に関する技術については、多くの文献によって紹介され公知であるので、これ以上の説明は割愛する。
【００１８】
以下、回路基板１０を本体２０に固定し、さらに本体２０に蓋３０を固定する方法について説明する。
【００１９】
先ず、治具（図示せず）に固定された本体２０に回路基板１０を配置する。この際、上述したように、回路基板１０の四隅に開けられた穴１０ａは、台座２０ａに設けられた嵌合部２０ｂに嵌合される。この状態で次に、蓋３０を本体２０に被せる。この際、上述したように、回路基板１０は、穴１０ａの周りで台座２０ａと押圧部３０ａの先端に設けられた突起３０ｂとの間で挟み込まれる（図３参照）。また、嵌合部２０ｂと押圧部３０ａの先端の接合部３０ｃとは接している（図３参照）。その後、この接合部３０ｃと嵌合部２０ｂとの接触部に対して、蓋３０側からレーザー生成装置（図示せず）によって生成されたレーザー４０を照射して、その接触部を溶着させる（図２、図３参照）。
【００２０】
この際、この接触部が、寸法誤差等によって隙間が生じている可能性も考えられるので、蓋３０を適度に押さえながらレーザー４０を照射する。これにより、接触部を確実に溶着することができる。また、この蓋３０の押さえ込みによって、突起３０ｂは変形し、これにより、回路基板１０を台座２０ａとの間で、がたつき無く強固に固定することができる。以上のようにして、回路基板１０に開けられた全ての穴１０ａを固定した後、本体２０と蓋３０とをレーザー溶着する。これも、回路基板１０を固定したときと同様に、蓋３０側からレーザー４０を溶着させたい部位に照射することにより行う。このときの溶着部位については、蓋３０の外周部と本体２０の上部との接している部分を、所定の間隔ごとにスポット溶着する。これにより、蓋３０と本体２０は、固定されることになる。なお、最初に本体２０と蓋３０とを固定し、その後に回路基板１０を固定するようにしてもよい。また、蓋３０の外周部と本体２０の上部との接している部分を、全て溶着することにより、防水性を持たせることもできる。以上の工程を経て、内部に回路基板１０が取り付けられてなる回路ケース１００が組み立てられる。
【００２１】
以上のように、本実施形態の回路ケース１００は、回路基板１０を本体２０に収納した状態で蓋３０を被せると、回路基板１０を本体２０と蓋３０との間で挟み込む構造となっている。この状態で、レーザー４０を照射することにより、同じ工程で回路基板１０と蓋３０とを本体２０に固定することができる。これにより、作業効率が上がり、コストを低く抑えることができる。また、回路基板１０を固定する際に、ねじ等の部品を用意する必要もないので、それによるコストも抑えることができる。さらに、レーザー４０を照射することによって、煩雑な作業を要しなくても簡易に回路基板１０や蓋３０を本体２０に固定することができる。また、回路基板１０に開けられた穴１０ａ周りにおいて、回路基板１０は突起３０ｂと台座２０ａとの間で挟み込まれるとともに、その穴１０ａにおいて、押圧部３０ａと嵌合部２０ｂとがレーザー溶着されている。これにより、従来の本体と蓋との挟み込みのみによって回路基板を固定する方法に比べて、強固に固定することができる。
【００２２】
なお、回路ケース１００は、本実施形態で示した構造に限定されるわけではなく、本発明の趣旨を逸脱しないかぎりにおいて、例えば本体２０と蓋３０との構造を変形したり、回路基板１０を固定する位置（穴１０ａの位置）を変えたりしてもよい。また、回路基板の挟み込みのための突起を、本体２０側に設けてもよい。
【００２３】
また、本実施形態では、レーザーを透過する樹脂で蓋３０を構成し、レーザーを吸収する樹脂で本体２０を構成しているが、反対にレーザーを吸収する樹脂で蓋３０を構成し、レーザーを透過する樹脂で本体２０を構成してもよい。この場合、レーザー溶着する際には、レーザーを本体２０側から照射するようにする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態における、回路ケース１００の構成を示した図である。
【図２】回路ケース１００を図１に示すＡ−Ａで切断したときの断面を示した図である。
【図３】回路基板１０を本体２０に取り付ける部分を拡大した図である。
【図４】本実施形態における、回路基板１０を示した図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００  回路ケース
１０  回路基板
１０ａ  穴
２０  本体
２０ａ  台座
２０ｂ  嵌合部
３０  蓋
３０ａ  押圧部
３０ｂ  突起
３０ｃ  接合部
４０  レーザー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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