(57)【要約】【課題】下方にある回路基板に新たな取付スペースを設けなくても、複数の回路基板を上下に位置するように堅固に固定できる制御回路装置の提供。【解決手段】制御回路装置１のハウジングケースの底面３ａ上には、電子回路を有するドライバボード５が固定されている。ドライバボード５の中央部には取付ステー８が立設され、取付ステー８の一端には保持ブラケット１６の一端１７ａが連結されている。保持ブラケット１６の他端１７ｂは底面３ａの周縁部に固定され、保持ブラケット１６にはＣＰＵボード７の一辺７ａが取付けられている。ＣＰＵボード７の辺７ａと対向する辺７ｂは、ハウジングケース２の側壁３ｂにリテーナ２０を介して取付けられている。これにより、ＣＰＵボード７はドライバボード５の上方に位置するように、ハウジングケース２内に固定される。【選択図】図５
2009200412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングケースの底面上に固定された下側回路基板と、
該下側回路基板の上方に位置するように、前記ハウジングケース内に固定された上側回路基板と、
前記下側回路基板の対向する二辺間の中央部に位置するとともに、前記二辺と直交する他の二辺間を結ぶように延び、両端部が前記下側回路基板の周辺部に取付けられることにより前記下側回路基板上に立設された取付ステーと、
一端側が前記取付ステーの端部に連結されるとともに、前記取付ステーに対して直角方向に延びて、他端側が前記ハウジングケースの底面縁部に固定された保持ブラケットとを備え、
前記上側回路基板は少なくとも一辺が前記保持ブラケットに取付けられることにより、前記取付ステーの側方に位置するように前記ハウジングケース内に固定されており、前記取付ステーにはコネクタ基板が固定され、該コネクタ基板には前記下側回路基板と対向した連結コネクタが取付けられ、該連結コネクタは前記下側回路基板上に取付けられた基板コネクタと上下方向に嵌合していることを特徴とする制御回路装置。
【請求項２】
前記上側回路基板は互いに対向する二辺において、前記ハウジングケース内に固定されており、
前記上側回路基板の二辺のうちの一方は、前記保持ブラケットに取付けられることにより前記ハウジングケース内に固定され、前記上側回路基板の二辺のうちの他方には、外部と接続される接続コネクタが設けられ、前記ハウジングケースには前記接続コネクタと対向する貫通孔を有する側壁が形成されており、前記上側回路基板の二辺のうちの他方は前記側壁に取り付けられたリテーナに連結されることにより、前記ハウジングケースに対し固定されていることを特徴とする請求項１記載の制御回路装置。
【請求項３】
前記取付ステーの両端部には、前記取付ステーに対して直角方向に延びる一対の前記保持ブラケットの各々の一端側が連結され、前記保持ブラケットの他端側は前記ハウジングケースの底面縁部に固定されており、前記上側回路基板は互いに対向する二辺の各々において、前記保持ブラケットに取付けられることにより前記ハウジングケース内に固定されていることを特徴とする請求項１記載の制御回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングケース内に互いに上下に位置するように、下側回路基板と上側回路基板とが固定された制御回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品を上下方向に複数段重ねて、回路基板等に固定する方法が提案されていた。例えば、キャリアを用いて、ＬＳＩチップを２段に積み上げて基板上に固定した従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。これは、複数個のキャリアが列状に並び一体となった板部材に、半田付け等によりＬＳＩチップを２段づつに固定した後、板部材を切断して各々のキャリアを互いに分離し、最後に下段にあるＬＳＩチップの足を基板上に半田付けしたものである。
これによれば、ＬＳＩチップが複数段に積み上げられたチップ構造体を容易に形成でき、そのようなチップ構造体が取付けられた電子回路基板のマスプロダクション化も可能である。
【特許文献１】特開平９−１８１２５５号公報（第２頁、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上述した従来技術は、比較的小型、軽量の電子部品を積み上げる場合にのみ適用可能なものであって、複数枚の回路基板を固定できるものではなかった。回路装置を小型化するために、複数の回路基板を上下方向に重ねて配置するというニーズがあるが、基板の場合は電子部品に比べて大型で重量もあり、上述したようなキャリアで複数の基板を支えるためには、その強度が不足していた。
ここで、回路基板を支持する強度を増大させるために、下方に位置する回路基板に多数のキャリアを設けることは難しかった。なぜなら、下方にある回路基板にも多数の電子部品が搭載されており、多くのキャリアを設置するスペースを確保することには困難がともなうからである。
【０００４】
また、互いに上下に位置する複数の回路基板について、その大きさや形状が同一であるとは限らず、下方に位置する基板に対して、上方に位置する基板が小型である場合もあった。この場合、上下の基板を固定する部材について、下方の基板の支持位置に対して上方の基板の支持位置が水平方向にオフセットする必要があり、上述した従来技術において、その点は考慮されておらず、大きさの互いに異なる複数の基板を上下に位置するように堅固に固定できるものではなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、下方にある回路基板に新たな取付スペースを設けなくても、複数の回路基板を上下に位置するように堅固に固定できる制御回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の課題を解決するために、請求項１の制御回路装置によれば、下側回路基板の対向する二辺間の中央部に位置し、下側回路基板の他の二辺間を結ぶように両端部が下側回路基板の周辺部に取付けられることにより下側回路基板上に立設された取付ステーを備えている。取付ステーに固定されたコネクタ基板には、下側回路基板と対向した連結コネクタが取付けられ、この連結コネクタは下側回路基板上に取付けられた基板コネクタと上下方向に嵌合している。また、一端側が取付ステーの端部に連結されるとともに、取付ステーに対して直角方向に延びて、他端側がハウジングケースの底面縁部に固定された保持ブラケットを備え、上側回路基板の少なくとも一辺は保持ブラケットに取付けられることにより、取付ステーの側方に位置するようにハウジングケース内に固定される。
【０００６】
これにより上側回路基板は、複数の回路基板を上下方向に取り付けるために必須の構成である取付ステーを利用して固定されているので、上側回路基板の取り付けのために下側回路基板に必要な取付部位（穴等）は、従来からある取付ステーを固定するためのもののみで新たに形成する必要がなく、下側回路基板上に必要とされる電子部品の取付スペースを低減することがない。
また、取付ステーは下側回路基板の周辺部への固定とコネクタ嵌合により、３箇所において下側回路基板に対して強固に支持されており、上側回路基板はこの取付ステーにより強固に支持された保持ブラケットを介してハウジングケース内に堅固に固定される。
【０００７】
請求項２の制御回路装置によれば、上側回路基板の二辺のうちの一方は、保持ブラケットに取付けられることによりハウジングケース内に固定される。また、上側回路基板の二辺のうちの他方には外部と接続される接続コネクタが設けられ、二辺のうち接続コネクタが設けられた側は、ハウジングケースの側壁に取り付けられたリテーナに連結されることにより、ハウジングケースに対し固定されている。
これにより、上側回路基板の二辺のうちの接続コネクタが設けられた側は、ハウジングケースの既存の側壁を利用して固定することができ、従来からのハウジングケースをそのまま使用することにより、ハウジングケースを形成するための型費、加工費等を節約することができる。
【０００８】
請求項３の制御回路装置によれば、上側回路基板は互いに対向する二辺の各々において、取付ステーに連結された一対の保持ブラケットに取付けられることにより、ハウジングケース内に固定されている。
これにより、上側回路基板は対向する二辺において強固な取付ステーを介して取付けられるため、ハウジングケース内にいっそう堅固に固定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜実施形態１＞
図１乃至図５に基づいて、実施形態１による制御回路装置１について説明する。本実施形態による制御回路装置１はこれに限られるものではないが、図示しない産業用ロボット装置と接続された制御用回路装置である。図１に示すように、ハウジングケース２（本発明のハウジングケースに該当する）は箱体３と天板４とにより形成されている。箱体３および天板４は、ともに金属製の板材をプレス成形して形成され、天板４を箱体３に被せることによりその上面を閉塞する。
【００１０】
箱体３の底面３ａ（本発明のハウジングケースの底面に該当する）上には、ロボット装置を駆動するため上面に電子回路が形成されたドライバボード５（本発明の下側回路基板に該当する）が固定されている。図３に示すように本実施形態において、ドライバボード５は一部が長方形に切り欠かれたプライマリボード５１と、プライマリボード５１の切り欠かれた部位に嵌め込まれたサブボード５２とにより形成されている。
【００１１】
プライマリボード５１とサブボード５２とを合わせたドライバボード５は、上面から見た場合長方形を呈しており、箱体３の底面３ａとほぼ同じ面積を有している。ドライバボード５は複数箇所においてビス６にて箱体３の底面３ａ上に締結固定されている。尚、図５に示すように、本実施形態においてはドライバボード５以外の構成同士においてもビスにて互いに取付けられているが、各部材の取付手段はこれに限ったものではなく、かしめ、溶接等であってもよいため、以下の説明中において具体的な取付手段については個別に言及はしない。
【００１２】
ＣＰＵボード７（本発明の上側回路基板に該当する）は上面にロボット装置の作動を演算するための電子回路が形成されており、ドライバボード５の上方に位置するようにハウジングケース２内に取付けられている。ＣＰＵボード７は回路が形成される面がほぼ矩形状に形成され、ドライバボード５のおよそ１／２のサイズ（表面積）に形成されており、図２において、ドライバボード５の上方の左半分を占めるように配置されている。また、ＣＰＵボード７の右隣にも、ドライバボード５の上方の右半分を占めるように、電子回路が形成された別のボード（図示せず）を取り付けることが可能である。
【００１３】
ドライバボード５上には、取付ステー８（本発明の取付ステーに該当する）が取付けられている。取付ステー８は金属製の板材をトリミングして形成されたステー部材９およびステー部材９を支持するレッグ部材１０とにより形成されている。また、ステー部材９の片面には、基板であるライザボード１１（本発明のコネクタ基板に該当する）が取付けられている。取付ステー８は、ドライバボード５の対向する二辺５ａ、５ｂ間のほぼ中央部において、二辺５ａ、５ｂと直交する他の二辺５ｃ、５ｄ間を結ぶように延びている（図３示）。
【００１４】
取付ステー８の長手方向の一端部は、ステー部材９の下縁の折曲部９ａ（図５示）をドライバボード５に固定することにより、ドライバボード５上の周辺部に取付けられている。一方、取付ステー８の他端部においては、金属板から形成されたレッグ部材１０の上部１０ａがステー部材９の側面にかしめられ、さらにレッグ部材１０の足部１０ｂがドライバボード５上の周辺部に固定されている。これにより、取付ステー８はドライバボード５上に立設されている（図３示）。
【００１５】
ライザボード１１のステー部材９が取付けられた側の側面には、ＣＰＵボード７のパターン端子（図示せず）が嵌合するＣＰＵコネクタ１２が取付けられており、ＣＰＵコネクタ１２はステー部材９を貫通した後、取付ステー８の側方に突出している。また、ライザボード１１のステー部材９が取付けられた側と反対側の側面には、ボードコネクタ１３が形成されている。ボードコネクタ１３は、ＣＰＵボード７の右隣に回路基板が取付けられる場合に、そのパターン端子が嵌合するためのコネクタである。
【００１６】
さらに、ライザボード１１においてボードコネクタ１３の下方には、連結コネクタ１４（本発明の連結コネクタに該当する）が取付けられている。連結コネクタ１４はドライバボード５の上面と対向しており、ドライバボード５上に取付けられた基板コネクタ１５（本発明の基板コネクタに該当する）と上下方向に嵌合している（図１示）。
【００１７】
上述したレッグ部材１０には、保持ブラケット１６（本発明の保持ブラケットに該当する）が連結されている。保持ブラケット１６は、一端１７ａがレッグ部材１０に連結された固定部材１７と、固定部材１７に取付けられた接続プレート１８により形成されている。固定部材１７の他端１７ｂは、ドライバボード５を避けて箱体３の底面３ａの縁部上に固定されている。これにより、保持ブラケット１６は取付ステー８の端部から、ＣＰＵボード７の外方を通って取付ステー８に対してほぼ直角方向に延在している。ＣＰＵボード７は、その一辺７ａが保持ブラケット１６の接続プレート１８に取付けられことにより、取付ステー８の側方に位置するようにハウジングケース２内に固定されている。
【００１８】
一方、ハウジングケース２の箱体３には、上述した保持ブラケット１６が形成された側の反対側に、図に示すように、鉛直に折り曲げられた側壁３ｂ（本発明のハウジングケースの側壁に該当する）が一体に形成されている。また、ＣＰＵボード７の接続プレート１８に取付けられた辺と対向する（反対側の）辺には、制御回路装置１の外部と接続される複数のコネクタにより形成された、コネクタ群１９（本発明の接続コネクタに該当する）が設けられている（図４示）。
【００１９】
図５に示すように、側壁３ｂにはコネクタ群１９と対向する貫通孔３ｃ（本発明の側壁の貫通孔に該当する）が形成されている。側壁３ｂのＣＰＵボード７側にはリテーナ２０（本発明のリテーナに該当する）が取付けられており、リテーナ２０の下縁の一対の折曲部２０ａにＣＰＵボード７を連結することにより、ＣＰＵボード７の接続プレート１８に取付けられた辺７ａと対向する（反対側の）辺７ｂがハウジングケース２に対し固定される（図５示）。
【００２０】
リテーナ２０には、ＣＰＵボード７が連結された状態で、コネクタ群１９を形成する各々のコネクタと対向する位置に、複数のコネクタ孔２０ｂが貫通している。コネクタ群１９を形成する各々のコネクタには、このコネクタ孔２０ｂを介して外部のコネクタが接続される。
【００２１】
また、図２において保持ブラケット１６の右方に位置するように、箱体３の底面３ａに基板ホルダ２１が取付けられている。これには、ＣＰＵボード７の右隣に新たな回路基板（図示せず）が取付けられる場合に、その一辺が固定される。当該回路基板は、基板ホルダ２１と箱体３の側壁３ｂとによりドライバボード５の上方に支持される。
【００２２】
本実施形態によれば、ドライバボード５の対向する二辺５ａ、５ｂ間の中央部に位置し、ドライバボード５の他の二辺５ｃ、５ｄ間を結ぶように両端部がドライバボード５の周辺部に取付けられることによりドライバボード５上に立設された取付ステー８を備えている。取付ステー８に固定されたライザボード１１には、ドライバボード５と対向した連結コネクタ１４が取付けられ、この連結コネクタ１４はドライバボード５上に取付けられた基板コネクタ１５と上下方向に嵌合している。また、一端１７ａが取付ステー８の端部に連結されるとともに、取付ステー８に対して直角方向に延びて、他端１７ｂがハウジングケース２の底面３ａの縁部に固定された保持ブラケット１６を備え、ＣＰＵボード７は、その一辺７ａが保持ブラケット１６に取付けられることにより、取付ステー８の側方に位置するようにハウジングケース２内に固定される。
【００２３】
これによりＣＰＵボード７は、ドライバボード５とＣＰＵボード７を上下方向に取り付けるために必須の構成である取付ステー８を利用して固定されているので、ＣＰＵボード７の取り付けのためにドライバボード５に必要な穴は、従来からある取付ステー８を固定するためのもののみで新たに形成する必要がなく、ドライバボード５上に必要とされる電子部品の取付スペースを低減することがない。
【００２４】
また、取付ステー８はドライバボード５の周辺部への固定と基板コネクタ１５との嵌合により、３箇所においてドライバボード５に対して強固に支持されており、ＣＰＵボード７はこの取付ステー８により強固に支持された保持ブラケット１６を介してハウジングケース２内に堅固に固定される。
【００２５】
また、保持ブラケット１６の一端１７ａは取付ステー８のレッグ部材１０を介してドライバボード５に固定されているため、取付ステー８と保持ブラケット１６のドライバボード５に対する取付部位を１つにすることができ、ドライバボード５上の電子部品の取付スペースを減少させることがない。
【００２６】
また、取付ステー８はドライバボード５の中央部に取付けられているため、ドライバボード５よりもサイズの小さいＣＰＵボード７を、ドライバボード５の上方に位置するようにハウジングケース２内に取り付けることができる。
【００２７】
また、取付ステー８はドライバボード５上に立設されているため、ドライバボード５上の占有面積を低減して電子部品を避けることができ、電子部品の取付スペースを減少させることがない。
【００２８】
また、ＣＰＵボード７の二辺のうちの一方７ａは、保持ブラケット１６に取付けられることによりハウジングケース２内に固定される。また、ＣＰＵボード７の二辺のうちの他方７ｂには、外部と接続される複数のコネクタにより形成されたコネクタ群１９が設けられ、二辺のうちコネクタ群１９が設けられた側７ｂは、箱体３の側壁３ｂに取り付けられたリテーナ２０に連結されることにより、ハウジングケース２に対し固定されている。
【００２９】
これにより、ＣＰＵボード７の二辺のうちのコネクタ群１９が設けられた側７ｂは、ハウジングケース２の既存の側壁３ｂを利用して固定することができ、従来からのハウジングケース２をそのまま使用することにより、ハウジングケース２を形成するための型費、加工費等を節約することができる。
【００３０】
＜実施形態２＞
図６は、実施形態２による制御回路装置の、天板４を取り除いた状態を示す斜視図である。図６に示すように、本実施形態による制御回路装置によれば、箱体３１の底面３１ａ上にドライバボード３２が固定されており、ドライバボード３２の図６における左右中央部には、片面にライザボード３３が取付けられた実施形態１と同様の取付ステー３４が立設されている。また、ライザボード３３には、ドライバボード３２上の基板コネクタと上下方向に嵌合する連結コネクタ（双方のコネクタとも図示せず）が取り付けられている。
【００３１】
実施形態１のものと異なり、取付ステー３４の両端部には、一対のレッグ部３５、３６を介して実施形態１と同様の一対の保持ブラケット３７、３８の各々の一端がそれぞれ連結されている。取付ステー３４に連結された一対の保持ブラケット３７、３８は互いに対称形状を呈しており、ともに取付ステー３４に対して直角方向に延び、その各々の他端はハウジングケース３１の底面３１ａの縁上に固定されている。ＣＰＵボード３９は互いに対向する二辺３９ａ、３９ｂの各々において、保持ブラケット３７、３８に取付けられ、ドライバボード３２の上方に位置するように箱体３１内に固定されている。
【００３２】
また、図６において保持ブラケット３７、３８のそれぞれの右方には、実施形態１と同様の一対の基板ホルダ４０が取付けられている。これらの基板ホルダ４０に、図示しない回路基板の対向する辺が固定されることにより、当該回路基板がドライバボード３２の上方に支持される。本実施形態におけるその他の構成については、実施形態１による制御回路装置１と同様であるため説明は省略する。
【００３３】
上述したように本実施形態においては、ＣＰＵボード３９の対向する二辺３９ａ、３９ｂが、一対の保持ブラケット３７、３８を介して取付ステー３４に取付けられることにより、ＣＰＵボード３９が強固な取付ステー３４を介してハウジングケースの箱体３１内にいっそう堅固に固定される。
【００３４】
＜その他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
取付ステー８、３４は正確にドライバボード５、３２の対向する二辺５ａ、５ｂ間の中央に位置する必要はなく、ドライバボード５、３２の上方に各種のサイズのボードを取り付け可能にするために、その範囲でドライバボード５、３２の中央から左右に移動した位置に取り付けることが可能である。
保持ブラケット１６、３７、３８は取付ステー８、３４に対して正確に直角に延びている必要はなく、ＣＰＵボード７、３９の周縁部を保持可能な方向に延びていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態１による制御回路装置の天板を外した状態での全体斜視図
【図２】図１に示した制御回路装置をＣＰＵボード側から見た場合の斜視図
【図３】図２に示した制御回路装置からＣＰＵボードを外した状態での斜視図
【図４】図２に示した制御回路装置の部分斜視図
【図５】図２に示した制御回路装置の分解斜視図
【図６】実施形態２による制御回路装置の天板を外した状態での全体斜視図
【符号の説明】
【００３６】
図面中、１は制御回路装置、２はハウジングケース、３ａ，３１ａは底面、３ｂは側壁、３ｃは貫通孔、５，３２はドライバボード（下側回路基板）、５ａ，５ｂはドライバボードの対向する二辺、５ｃ，５ｄは二辺と直交する他の二辺、７，３９はＣＰＵボード（上側回路基板）、７ａ，７ｂ，３９ａ，３９ｂはＣＰＵボードの対向する二辺、８，３４は取付ステー、１１，３３はライザボード（コネクタ基板）、１４は連結コネクタ、１５は基板コネクタ、１６，３７，３８は保持ブラケット、１９はコネクタ群（接続コネクタ）、２０はリテーナを示している。
【図１】
2009200412.tif 000003
【図２】
2009200412.tif 000004
【図３】
2009200412.tif 000005
【図４】
2009200412.tif 000006
【図５】
2009200412.tif 000007
【図６】
2009200412.tif 000008