(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント板が金属製の枠体に保持されてなるプリント板ユニットを複数積層するプリント板ユニット組み立て構造であって、
上記枠体を貫通する貫通孔に挿通される金属製の結合用棒材の両端部を両端部のプリント板ユニットの外側からねじ止めするようにしてなることを特徴とするプリント板ユニット組み立て構造。
【請求項２】
プリント板が金属製の枠体に保持されてなるプリント板ユニットを複数積層するプリント板ユニット組み立て構造であって、
上記枠体を貫通する貫通孔に挿通される金属製の結合用棒材の両端部を両端部のプリント板ユニットの外側からねじ止めするようにしてなり、上記貫通孔と結合用棒材とは断面視並行する二辺が形成されるとともにこれら貫通孔と結合用棒材との二辺が係合するように構成されてなることを特徴とするプリント板ユニット組み立て構造。
【請求項３】
プリント板が金属製の枠体に保持されてなるプリント板ユニットを複数積層するプリント板ユニット組み立て構造であって、
上記枠体を貫通する貫通孔に挿通される金属製の結合用棒材の両端部を両端部のプリント板ユニットの外側からねじ止めするようにしてなり、上記貫通孔と結合用棒材とは断面視並行する二辺が形成されてなる貫通孔と結合用棒材との二辺が係合するように構成された貫通孔と結合用棒材とを一定方向に向けて整列状態として複数箇所に配設されるうちの少なくとも一箇所の貫通孔と結合用棒材の方向を異ならせてなることを特徴とするプリント板ユニット組み立て構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント板が金属製の枠体に保持されてなるプリント板ユニットを複数積層するプリント板ユニット組み立て構造に関する。
各種の移動体に搭載される電子装置あるいは通信装置通などにおいては、その振動、衝撃、熱的に厳しい環境に耐えるように、十分な保護対策が講じられるが、とくに航空宇宙機に搭載されるものにあっては、軽量かつ一層の厳しい振動環境に耐えるよう、高強度・高剛性をそなえていることが要求される。
【０００２】
このため、プリント回路基板であるプリント板は一枚、一枚を金属製の枠体に取り付けたプリント板ユニットに構成し、このプリント板ユニットを複数積層するとともに上下面に金属製のカバーを取り付け、全体をねじ止めして一体のボックス形の筐体とする多層構造の組み立て体構成が採用される。
【０００３】
【従来の技術】
図１４は、本発明にかかる従来のプリント板ユニット組み立て構造の正面図であって、図１４の上側から見た平面図が図１５に示される。このプリント板ユニットの概略構成について述べると、最下段の第１のプリント板ユニット１の上に、順次第２のプリント板ユニット２が複数、この場合は五段積層され、最上部の第２のプリント板ユニット２にはカバー３の周囲が枠体にねじ４で取り付けられており、図１７の要部の側断面図にも示されるように、全体の四隅を貫通する長いねじ５で結合して締め付けられる構成である。
【０００４】
第２のプリント板ユニット２の内部が図１６の平面図に示されている。プリント板６を収容保持する枠体７は、周囲が方形の枠形であって、その内部周囲の底部にプリント板６が複数のねじ８で取り付けられている。また、枠体７の前後にはプリント板６に回路接続されるコネクタ１１，１２が取り付けられている。各プリント板ユニット１，２のプリント板６の機能回路構成は相違するものの、基本的な配置構造は同様である。
【０００５】
第２のプリント板ユニット２の枠体７の四隅には、それぞれ貫通孔１３が設けられており、第１のプリント板ユニット１の四隅にはねじ穴１４が形成されている。
第１のプリント板ユニット１の下部周囲には、設置用のフランジ状の枠１５が四隅の補強用のステー１６とともに枠体から一体に張り出されており、枠１５の周囲には取り付け用孔１７が設けられている。
【０００６】
上記第１のプリント板ユニット１、第２のプリント板ユニット２、を構成するそれぞれの枠体７、カバー３、などはすべて軽量化のためにアルミニウム合金を切削加工して高剛性が得られるような形状に製作されたものであり、取り付け用のねじ類は、高強度を有する、たとえばステンレス鋼材からなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来のプリント板ユニットの組み立て構造によると、複数の第２のプリント板ユニット２を貫通する長いねじ５によって、第１のプリント板ユニット１のねじ穴１４に対してねじ込み締め付けて固定結合させるために、ねじ径に対してきわめて長いねじ軸を有するねじ５であることから、規定の締め付け力で予想される締結力を得ることが困難となる。すなわち、締め付け力によって、ねじ自体の捩じり力が発生して軸部に残留捩れが生じると、激しい振動環境によっては残留捩れが解除されて締め付け力が低下し、プリント板ユニット間に間隙や滑りの生じる原因となることがある。
【０００８】
ねじ５の長さが直径に比して長いことから共振周波数が低く、振動試験に際してプリント板ユニットの激しい振動音をともない、これによって他部品による振動音を識別認識し得ないこととなり、評価に支障をきたすことにもなる。
枠体７の材料は軽量化のためにアルミニウム合金を使用し、長いねじ５には強度を保証するために鋼材を使用する。このような組み合わせにすることにより、組み立て後の温度試験や、使用環境下での温度変化によって、線膨張率の差異によって締結力が減少したり、逆に過大な応力が生じることになり得る。
【０００９】
さらには、枠体７の形状が軸対称である場合には、正規の向きから反転して組み立てられるなどの人為的ミスを生じる可能性もあり得る。
本発明は、上記従来の問題点にかんがみて、長いねじを使用することなく、標準長さのねじによって組み立て得るようにすること。また、結合部材に枠体と同種の材料を使用することにより、温度差による影響を軽減し得るようにすること。さらには、組み立て方向の誤りをなくすことができる構成にすることを発明の課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記、課題を解決するための本発明のプリント板ユニット組み立て構造の構成要旨とするところの第１の手段は、プリント板が金属製の枠体に保持されてなるプリント板ユニットを複数積層するプリント板ユニット組み立て構造であって、枠体を貫通する貫通孔に挿通される金属製の結合用棒材の両端部を両端部のプリント板ユニットの外側からねじ止めするようにしてなるプリント板ユニット組み立て構造である。
【００１１】
この第１の手段によると、個々のプリント板ユニットを構成する複数の枠体と、これら枠体を貫通する結合用棒材の両端部で結合用棒材にねじ込まれる標準長さのねじによって両端部のプリント板ユニットである枠体の外側から締め付けられるので、プリント板ユニットの数に応じた長さの結合用棒材を用意すればよく、結合用棒材の断面積も十分なことから捩れに対する問題もない。
【００１２】
複数の枠体と結合用棒材とは同一の金属材料なことから線膨張率の差異を生じることがないので、使用環境における温度変化に応じての相互の長さ変動に起因する問題のないものである。
本発明の構成要旨とするところの第２の手段は、プリント板が金属製の枠体に保持されてなるプリント板ユニットを複数積層するプリント板ユニット組み立て構造であって、枠体を貫通する貫通孔に挿通される金属製の結合用棒材の両端部を両端部のプリント板ユニットの外側からねじ止めするようにしてなり、貫通孔と結合用棒材とは断面視並行する二辺が形成されるとともにこれら貫通孔と結合用棒材との二辺が係合するように構成されてなるプリント板ユニット組み立て構造である。
【００１３】
この第２の手段によると、第１の手段と同様な作用に加えて、枠体の座繰り穴および貫通孔とこの貫通孔に挿通される結合用棒材とには、断面視並行する二辺が形成されていることで、組み合わせることによって軸回りに回転することがない。したがって、ねじの締め付けを容易確実に行なうことができる。
本発明の構成要旨とするところの第３の手段は、プリント板が金属製の枠体に保持されてなるプリント板ユニットを複数積層するプリント板ユニット組み立て構造であって、枠体を貫通する貫通孔に挿通される金属製の結合用棒材の両端部を両端部のプリント板ユニットの外側からねじ止めするようにしてなり、貫通孔と結合用棒材とは断面視並行する二辺が形成されてなる貫通孔と結合用棒材との二辺が係合するように構成された貫通孔と結合用棒材とを一定方向に向けて整列状態として複数箇所に配設されるうちの少なくとも一箇所の貫通孔と結合用棒材の方向を異ならせてなるプリント板ユニット組み立て構造である。
【００１４】
この第３の手段によると、第１の手段と第２の手段と同様な作用に、さらに加えて、複数箇所のうちの少なくとも一箇所の枠体の座繰り穴および貫通孔と結合用棒材との組み合わせの方向が異なることから、プリント板ユニットの方向を誤って組み立てるといった作業ミスが未然に防止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明プリント板ユニット組み立て構造について、構成要旨にもとづいた好適実施の形態につき、図を参照しながら具体的詳細に説明する。なお、全図を通じて同様箇所には理解を容易とするために、便宜上同一符号を付して示すものとする。
【００１６】
図１は、本発明プリント板ユニット組み立て構造の一実施の形態の正面図であって、図２に要部のみの側断面図が示される。図によって概略構成を説明すると、最下段の第１のプリント板ユニット２１の上に、順次第２のプリント板ユニット２２が複数、この形態の場合は四段積層され、最上部に第３のプリント板ユニット２３が積層されるように構成されている。第３のプリント板ユニット２３の上面はカバー３が周囲をねじ４で取り付けられ覆われている。
【００１７】
図２によく示されるように、第１のプリント板ユニット２１と第３のプリント板ユニット２３との途中までと、第２のプリント板ユニット２２それぞれを貫通する結合用棒材２４が挿通されており、第１のプリント板ユニット２１と第３のプリント板ユニット２３の外側上下から挿入される結合用ねじ２５および２６とが結合用棒材２４の両端のねじ穴２７にねじ込まれ、締め付けられることにより結合固定されている。このような結合構造はプリント板ユニットの四隅でなされている。
【００１８】
図３の平面図に示される第１のプリント板ユニットの内部構造は、プリント板６を収容保持する枠体２８の周囲が方形の枠形であり、その内部周囲の底部にプリント板６が複数のねじ８で取り付けられている。枠体２８の前後にはプリント板６に回路接続されるコネクタ１１，１２が取り付けられている。各プリント板ユニット２１，２２，２３の機能回路は相違するものの、基本的な配置構造はほぼ同様である。
【００１９】
第１のプリント板ユニット２１の下部周囲には、設置用のフランジ状の枠１５が四隅の補強用のステー１６とともに枠体から一体に張り出されており、枠１５の周囲には取り付け用孔１７が設けられている。この枠体２８は軽量化のためにアルミニウム合金の切削加工仕上げされたものでなる。
結合用棒材２４は、図４の図（ａ）の正面図と、図（ｂ）の平面図と、に示されるようであって、円柱形の両側面を並行な平面部２９に形成したものであり、詳細には図５に示されるように直径Ｄ１の両側を幅Ｂ１となるようにすることで、平面部２９は幅Ｌ１の並行する二辺に形成される。
【００２０】
結合用棒材２４は軽量化のためにアルミニウム合金を切削仕上げして加工されており、両端部のねじ穴２７には強度を確保するために螺旋形のヘリサート（商品名）がねじ込まれている。
第１のプリント板ユニット２１の枠体２８の四隅には、それぞれ取り付け用孔３１が設けられている。この取り付け用孔３１について図６の要部拡大の平面図の図（ａ）と、図（ａ）のＡ−Ａ矢視断面の図（ｂ）と、を参照すると、枠体２８の上面側には長円形の座繰り部３２とその中心部に下方へ貫通するねじ挿通孔３３が形成されており、底面側にはねじ頭挿入用の座繰り部３４とが形成されている。
【００２１】
長円形の座繰り部３２は、図７に示されるように直径Ｄ２のエンドミルによるミーリング機械加工により長さ方向へエンドミルの中心位置をＬ２直線移動させることで、両側に幅Ｄ２で長さがＬ２の並行する二辺が形成される。
ここで図５と図７を比較して、長円形の座繰り部３２の幅Ｄ２は結合用棒材２４の幅Ｂ１に等しく、長円形の座繰り部３２の辺の長さＬ２は結合用棒材２４の辺の長さＬ１に等しくなるように設定されている。したがって、長円形の座繰り部３２に結合用棒材２４を嵌め合わせることができるが、当然にそのための許容範囲内の寸法差が付与されている。
【００２２】
図３に示されるように、長円形の座繰り部３２については４箇所であるが、そのうちの３箇所の長円形の座繰り部３２−１，−２，−３については、一定の同一方向に向けて整列状態として配設されており、残り１箇所の３２−４の方向は９０°異ならせて形成されている。
第３のプリント板ユニット２３は、この第１のプリント板ユニット２１と同様の形状で対称形に形成されたものであり、長円形の座繰り部３２に対応する３５については底面側に形成され、ねじ挿通孔３３に対応する３６は上面側に貫通形成されている。また各図からも明らかなように、ねじ頭挿入用の座繰り部３４に対応する部分は形成されない。
【００２３】
したがって、長円形の座繰り部３５については、３５−１，−２，−３が第１のプリント板ユニット２１と同様に一定の同一方向に向けて整列状態として配列されており、残り１箇所の３５−４の方向が異ならせて形成されている。
図８は、第１のプリント板ユニット２１と第３のプリント板ユニット２３との間に介在積層される第２のプリント板ユニット２２の内部構造が示されており、プリント板６を収容保持する枠体４１の周囲が方形の枠形であり、その内部周囲の底部にプリント板６が複数のねじ８で取り付けられている。枠体４１の前後にはプリント板６に回路接続されるコネクタ１１，１２が取り付けられている。
【００２４】
第２のプリント板ユニット２３の枠体４１の四隅には、それぞれ取り付け用孔４２が設けられている。この取り付け用孔４２は長円形であり、図７で説明のように直径Ｄ２のエンドミルの中心位置を長さ方向へＬ２直線移動させることで、両側に幅Ｄ２で長さがＬ２の並行する二辺が形成される。
図８に示されるように、長円形の取り付け用孔４２は４箇所であるが、そのうちの３箇所の取り付け用孔４２−１，−２，−３については、一定の同一方向に向けて整列状態として配設されており、残り１箇所の４２−４の方向は９０°異ならせて形成されている。このような長円形の方向は、図３で説明の第１のプリント板ユニット２１の取り付け用孔３１の長円形の座繰り部３２の方向と一致されている。
【００２５】
以上の構成で、本発明のプリント板ユニットの組み立て手順について以下に説明すると、まず、図９の第１のプリント板ユニット２１の平面図および図１０の要部側断面図を参照して、枠体２８の四隅の取り付け用孔３１の長円形の座繰り部３２それぞれに結合用棒材２４を挿入し、底面側のねじ頭挿入用の座繰り部３４から座金ならびに結合用ねじ２６を挿入してねじを結合用棒材２４のねじ穴２７にねじ込み緩く締め付ける。
【００２６】
結合用棒材２４は、図１１の要部拡大図にも示されるように、長円形の座繰り部３２の長さ方向に平面部２９が沿うようにして嵌まり合い、それぞれの方向が決められる。すなわち、、図９に示されるように、長円形の座繰り部３２−１，−２，−３に対しては、同一方向に整列され、３２−４に対しては９０°方向が異なるように設定される。
【００２７】
ついで、第１のプリント板ユニット２１の上から順次第２のプリント板ユニット２２を４段積層するようにして、それぞれの結合用棒材２４に合わせて四隅の取り付け用孔４２を挿入させるのであるが、この状態が図１２の要部拡大図に示される。
これについても結合用棒材２４に対して取り付け用孔４２の方向を合わせることで挿入可能であるが、仮に逆方向あるいは上下反転させた姿勢では挿入し得ないことから、このような組み立てミスの生じることが確実に防止される。
【００２８】
最後に、図１０に示されるように第３のプリント板ユニット２３の長円形の座繰り部３５を結合用棒材２４の先端部に嵌め合わせ、ねじ挿通孔３６に上部から座金を介して結合用ねじ２５を挿入し、結合用棒材２４先端のねじ穴２７にねじ込み締め付ける。それとともに第１のプリント板ユニット２１下面側の結合用ねじ２６をも締め付けることにより、組み立てが完了する。
【００２９】
この状態が図２に示され、外観が図１に示される。図２に示されるように、結合用棒材２４の上端部と第３のプリント板ユニット２３の長円形の座繰り部３５の上側の底面との間には適宜僅かな間隙が設けられるように設定されている。これは結合用ねじ２５の締め付けにより、各プリント板ユニット２１，２２，２３間の締め付けによる接触ならびに固定を確実なものとするためである。
【００３０】
上記のように、長円形の座繰り部３２，３５および同様な長円形の取り付け用孔４２と、結合用棒材２４の両側に平面部２９と、を形成して嵌め合わせることによって、結合用ねじ２５，２６の締め付けに際して結合用棒材２４が回転することがないので結合用ねじ２５，２６の確実な締め付けが行なえる。
図１０に示されるように、第２のプリント板ユニット２２、第３のプリント板ユニット２３の枠体４１の底面側には突出する段差面４３が設けられている。この段差面４３は第１のプリント板ユニット２１の枠体２８および、第２のプリント板ユニット２２の枠体４１の内側周囲に嵌まり合える形状であり、相互に嵌まり合うことによって上下の枠体間の位置が移動することなく位置決めがなされるように設定されているので、相互の位置ずれが生じないので位置決めの必要がないものとなっている。
【００３１】
図１３に示されるように、結合用棒材２４の平面部２９の面に、順次罫線４５の数を下から上方向へ増やすようにして形成しておき、一方、各プリント板ユニットの面にも対応するように罫線４６を設けておくことにより、二点鎖線に示されるように最下段の第２のプリント板ユニット２２を第１のプリント板ユニット２１上に積層配置させることによって、結合用棒材２４の平面部２９に付された罫線４５と第２のプリント板ユニット２２の枠体側面に付された罫線４６との数が一致しており、このように相互の罫線数が一致していることを確認することで、プリント板ユニットの積層順位が間違っていないことを知り得る。このようなことは、罫線に限らず数字その他の合い印でも可能なことである。
【００３２】
（付記１）  プリント板が金属製の枠体に保持されてなるプリント板ユニットを複数積層するプリント板ユニット組み立て構造であって、
上記枠体を貫通する貫通孔に挿通される金属製の結合用棒材の両端部を両端部のプリント板ユニットの外側からねじ止めするようにしてなることを特徴とするプリント板ユニット組み立て構造。
【００３３】
（付記２）  プリント板が金属製の枠体に保持されてなるプリント板ユニットを複数積層するプリント板ユニット組み立て構造であって、
上記枠体を貫通する貫通孔に挿通される金属製の結合用棒材の両端部を両端部のプリント板ユニットの外側からねじ止めするようにしてなり、上記貫通孔と結合用棒材とは断面視並行する二辺が形成されるとともにこれら貫通孔と結合用棒材との二辺が係合するように構成されてなることを特徴とするプリント板ユニット組み立て構造。
【００３４】
（付記３）  プリント板が金属製の枠体に保持されてなるプリント板ユニットを複数積層するプリント板ユニット組み立て構造であって、
上記枠体を貫通する貫通孔に挿通される金属製の結合用棒材の両端部を両端部のプリント板ユニットの外側からねじ止めするようにしてなり、上記貫通孔と結合用棒材とは断面視並行する二辺が形成されてなる貫通孔と結合用棒材との二辺が係合するように構成された貫通孔と結合用棒材とを一定方向に向けて整列状態として複数箇所に配設されるうちの少なくとも一箇所の貫通孔と結合用棒材の方向を異ならせてなることを特徴とするプリント板ユニット組み立て構造。
【００３５】
（付記４）  付記１ないし付記３のいずれかに記載のプリント板ユニット組み立て構造において、
下部のプリント板ユニットに取り付けられた結合用棒材の側面と下部のプリント板ユニットに対して上側に積層されるプリント板ユニットの枠体とに、それぞれ対応する固有の合い印を設けてなることを特徴とするプリント板ユニット組み立て構造。
【００３６】
（付記５）  付記１ないし付記４のいずれかに記載のプリント板ユニット組み立て構造において、
金属製の枠体と結合用棒材とは同一の金属材料で構成されてなることを特徴とするプリント板ユニット組み立て構造。
【００３７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明のように本発明プリント板ユニット組み立て構造によると、個々のプリント板ユニットを構成する複数の枠体と、これらの枠体を貫通する結合用棒材の両端部で両端部のプリント板ユニットを介して結合用棒材にねじ込まれる結合用ねじは標準長さのねじでことたり、しかも、両端部のプリント板ユニットの枠体の外側から締め付けるので十分な締め付け力で強固に結合固定し得る。
【００３８】
結合用棒材は、積層されるプリント板ユニットの数に応じた長さのものを用意すればよく、その断面積も十分なことから従来のような捩れに対する問題もない。
複数の枠体と結合用棒材とを同一の金属材料とすることにより、線膨張率が同一なことから、使用環境における温度変化に応じて相互の長さが追従変化するので、好都合である。
【００３９】
枠体の座繰り穴および貫通孔と貫通孔に挿通される結合用棒材とに、断面視並行する二辺を形成し組み合わせることにより、結合用棒材が軸回りに回転することがなく、したがって、結合用ねじの締め付けを容易確実に行なえる。
複数箇所のうちの少なくとも一箇所の枠体と座繰り穴および貫通孔と結合用棒材との組み合わせの方向を異ならせることによって、プリント板ユニットの方向を誤って組み立てるといった作業ミスが防止される。
【００４０】
下部のプリント板ユニットに取り付けられた結合用棒材の側面と、下部のプリント板ユニットに対して上側に積層されるプリント板ユニットの枠体と、にそれぞれ対応する固有の視認可能な合い印を設けることによって、積層させる組み立て順序を確認しながら組み立て作業を行なえる。など実用上の効果はきわめて顕著なものである。
【００４１】
なお、結合用棒材の数は実施の形態のものに限定されるものではなく、プリント板ユニットの大きさや重さなどに応じて任意数とすることができ、整列方向の組み合わせについても対称形に逆方向などとして組み立てることができなければ、これについても任意に設定し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明プリント板ユニット組み立て構造の一実施の形態の正面図である。
【図２】図１の要部側断面図である。
【図３】第１のプリント板ユニットの平面図である。
【図４】結合用棒材の外観図である。
【図５】結合用棒材の製造方法である。
【図６】図３の要部拡大図である。
【図７】長円形の座繰り部と取り付け用孔の製造方法である。
【図８】第２のプリント板ユニットの平面図である。
【図９】プリント板ユニット組み立て手順の説明図（その１）である。
【図１０】プリント板ユニット組み立て手順の説明図（その２）である。
【図１１】図１０のＢ−Ｂ矢視図である。
【図１２】図１０のＣ−Ｃ矢視図である。
【図１３】プリント板ユニット組み立て手順の説明図（その３）である。
【図１４】従来のプリント板ユニット組み立て構造の正面図である。
【図１５】図１４の平面図である。
【図１６】第２のプリント板ユニットの平面図である。
【図１７】図１４の要部側断面図である。
【符号の説明】
１    第１のプリント板ユニット
２    第２のプリント板ユニット
３    カバー
４    ねじ
５    長いねじ
６    プリント板
７    枠体
８    ねじ
１１，１２    コネクタ
１３    貫通孔
１４    ねじ穴
１５    枠
１６    ステー
１７    取り付け用孔
２１    第１のプリント板ユニット
２２    第２のプリント板ユニット
２３    第３のプリント板ユニット
２４    結合用棒材
２５，２６    結合用ねじ
２７    ねじ穴
２８    枠体部
２９    平面
３１    取り付け用孔
３２    長円形の座繰り部
３３    ねじ挿通孔
３４    ねじ頭挿入用の座繰り部
３５    長円形の座繰り部
３６    ねじ挿通孔
４１    枠体
４２    取り付け用孔
４３    段差面
４５，４６    罫線
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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