JP5609395B2

JP5609395B2 - 筐体

Info

Publication number: JP5609395B2
Application number: JP2010173855A
Authority: JP
Inventors: 敏弘吉田
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-08-02
Also published as: JP2012033825A

Description

本発明は、電子部品を搭載したベース部材との間に電子部品を収容するための筐体に関するものである。

インバータ等の電子機器の筐体は、電子部品を搭載したベース部材と、ベース部材を覆うカバー部材とを備えて構成したものが一般的である。カバー部材は、例えば一端面が開口した箱状に構成してあり、ベース部材との間に電子部品を収容するための収容空間を確保するようにしている（例えば、特許文献１参照）。ベース部材としては、電子部品の放熱性を考慮して金属製のものが適用され、一方、カバー部材としては、軽量化や成形性の点で合成樹脂を材料として射出成形されたものが多く適用されている。

特開平４−２８４６９４号公報

ところで、射出成形を行う場合には、型締め力が必要となる。型締め力は、合成樹脂を射出する際に金型を閉じておくために必要となるもので、成形品の投影面積に応じた値となる。例えば、射出圧力５００ｋｇ／ｃｍ^２で安全率を１．３とすると、縦２５０ｍｍ×横３００ｍｍの投影面積となるカバー部材を成形する場合には、約６８３トンの型締め力が必要となり、縦７００ｍｍ×横３００ｍｍの投影面積となるカバー部材を成形する場合には、１３６５トンの型締め力が必要となる。このため、比較的大型となる電子機器の筐体に適用するカバー部材を成形するには、大きな型締め力に対応した大型の設備が必要となり、成形コストの点できわめて不利となる。特に、型締め力が１０００トンを超える場合には、設備自体が特殊なものとなり、成形コストの問題が一層顕著となる。

本発明は、上記実情に鑑みて、比較的大型となる電子機器に適用する場合にも、成形コストの低減を図ることのできる筐体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る筐体は、電子部品を搭載したベース部材と、前記ベース部材を覆うカバー部材とを備え、前記ベース部材と前記カバー部材との間に前記電子部品を収容する筐体であって、前記カバー部材は、予め面状部分に開口を設けた状態で射出成形した枠部と、前記面状部分の開口を覆う態様で前記枠部に取り付けた蓋部とを備え、前記枠部は、矩形状を成す基準壁部を有し、かつ前記基準壁部の両側縁部からそれぞれ屈曲して延在した一対の側壁部を有するとともに、前記基準壁部の一端縁から屈曲して延在することにより前記一対の側壁部の間を連続する端壁部を有し、これら一対の側壁部及び端壁部を前記基準壁部と一体に成形したものであり、前記ベース部材は、矩形状を成す部品搭載板部と、部品搭載板部の一端部から突出するようにコンジットフレーム部とを設けたものであり、前記コンジットフレーム部が前記枠部に成形した一対の側壁部の間において前記端壁部に対向する態様で前記ベース部材を前記カバー部材によって覆うことにより、六面体状に構成されることを特徴とする。

また、本発明は、上述した筐体において、前記カバー部材の枠部は、開口の内壁面となる位置にゲートを設けて射出成形したことを特徴とする。

また、本発明は、上述した筐体において、前記カバー部材の蓋部は、金属製の薄板によって構成したものであり、前記面状部分との間の全周にシール部材を介在させた状態で前記枠部に対して着脱可能に取り付けたことを特徴とする。

本発明によれば、予め面状部分に開口を設けた状態で射出成形した枠部と、この開口を覆う蓋部とでカバー部材を構成しているため、開口を設けた分だけ射出成形する際の型締め力を低減することができる。これにより、比較的大型となる電子機器の筐体に適用するカバー部材を成形する場合にも、大型の設備が不要となり、成形コストの低減を図ることができるようになる。

図１は、本発明の実施の形態であるカバー部材を適用した電子機器の分解斜視図である。図２は、図１に示した電子機器の外観斜視図である。図３は、図１に示した電子機器のカバー部材を示す斜視図である。図４は、図１に示した電子機器のカバー部材を示す平面図である。図５は、図１に示した電子機器のカバー部材を射出成形する際に適用する金型を概念的に示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係るカバー部材の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明の実施の形態であるカバー部材を適用した電子機器を示したものである。ここで例示する電子機器は、直流を交流に変換するインバータであり、ベース部材１０とカバー部材２０とを備えて筐体１を構成している。

ベース部材１０は、内表面に電子部品Ｅを搭載した矩形の板状を成す部品搭載板部１１と、部品搭載板部１１の一端部に設けたコンジットフレーム部１２と、部品搭載板部１１の外表面に設けた複数の冷却フィン１３とを備えている。部品搭載板部１１及び冷却フィン１３は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金等の比較的熱伝導率の大きな金属によって一体に成形してある。コンジットフレーム部１２は、コンジットコネクタ（図示せず）を挿通させるための装着孔１２ａを有した板状部分であり、部品搭載板部１１の一端部内表面から冷却フィン１３とは反対側に向けて突出するように設けてある。図からも明らかなように、コンジットフレーム部１２は、部品搭載板部１１から離隔するに従って幅が漸次小さくなる台形状に形成してある。

カバー部材２０は、図１〜図３に示すように、ベース部材１０との間に電子部品Ｅを収容するための収容空間を確保した状態でベース部材１０の内表面を覆うもので、基準壁部（面状部分）２１、端壁部２２、一対の側壁部２３，２３を有している。基準壁部２１は、ベース部材１０の部品搭載板部１１に対向して配置される部分であり、部品搭載板部１１よりもわずかに幅の小さい矩形状に形成してある。端壁部２２は、ベース部材１０のコンジットフレーム部１２に対向して配置される台形状部分であり、基準壁部２１の一端縁から基準壁部２１の内表面側に向けて屈曲して延在している。一対の側壁部２３，２３は、基準壁部２１の両側縁からそれぞれ基準壁部２１の内表面側に向けて屈曲して延在した部分である。これら一対の側壁部２３，２３は、基準壁部２１から離隔するに従って相互間隔が漸次増加するように延在しており、延在端部の相互間がベース部材１０の部品搭載板部１１とほぼ同じ幅となるように構成してある。側壁部２３，２３の延在端部には、その中央部に係止爪２３ａ，２３ａが設けてある。係止爪２３ａ，２３ａは、ベース部材１０の部品搭載板部１１に係合することによって側壁部２３，２３がベース部材１０から離隔する方向に移動するのを規制するものである。

カバー部材２０の基準壁部２１、端壁部２２及び一対の側壁部２３，２３は、合成樹脂を材料として射出成形により一体に成形してある。但し、これらのすべてを射出成形する場合には、投影面積が大きなものとなるため、型締め力もきわめて大きなものとなる。具体的には、図４に示すように、縦ｄ１＝７００ｍｍ×横ｗ１＝３００ｍｍの投影面積となるカバー部材２０を射出成形するには、射出圧力を５００ｋｇ／ｃｍ^２、安全率を１．３とすると、１０００トンを超える型締め力が必要となり、特殊な設備が必要となる。

そこで、本実施の形態では、図５に示すように、上型ＵＫと下型ＤＫとの開閉方向に対して直角方向に延在し、投影面積の大部分を占める基準壁部２１については、中央に開口２１Ａａを有した枠部２１Ａのみを射出成形によって成形し、その後、図４に示すように、中央の開口２１Ａａを金属薄板製の蓋部２１Ｂによって覆うようにしている。基準壁部２１に設ける開口２１Ａａの大きさは、できるだけ大きいことが好ましいが、本実施の形態では、図４に示すように、縦ｄ２＝６４０ｍｍ×横ｗ２＝２００ｍｍの開口２１Ａａを形成し、枠部２１Ａと蓋部２１Ｂとの間にガスケット２１Ｃを配置するための領域を確保するようにしている。基準壁部２１に予め開口２１Ａａを形成して射出成形した場合には、型締め力が１０００トンを大きく下回り、５３３トンとなる。これは、開口２１Ａａを設けていない場合の型締め力１３６５トンに対して約４０％で済むことになり、一般的な設備を有した工場においても容易に成形することが可能となる。

射出成形する際に合成樹脂の注入口となるゲートＧは、枠部２１Ａに形成した開口２１Ａａの内壁面に対応する部位に設けている。具体的には、図３の斜線部で示すように、各内壁面の中央部にそれぞれ矩形状のサイドゲートＧが開口するように構成している。サイドゲートＧの寸法としては、例えば枠部２１Ａの板厚ｔ＝２ｍｍであれば、幅ＷＧ＝５ｍｍとなる矩形状のサイドゲートＧを設けるようにしている。サイドゲートＧを設ける枠部２１Ａの内壁面は、射出成形後に蓋部２１Ｂによって覆われる部分である。従って、サイドゲートＧの寸法を大きく確保した場合にも、これがそのままカバー部材２０の外観品質に影響を与えることはない。

一方、蓋部２１Ｂは、金属薄板に適宜加工を施すことによって容易に成形することが可能である。この蓋部２１Ｂは、枠部２１Ａとの間の全周にガスケット２１Ｃを介在させた状態で、図１に示すように、四隅に設けたネジ挿通孔２１Ｂａを介して枠部２１ＡにネジＢを螺合させることにより、開口２１Ａａを閉塞する態様で枠部２１Ａに着脱可能に取り付けてある。

上記のように構成したカバー部材２０は、端壁部２２の延在端部及び一対の側壁部２３，２３の延在端部をそれぞれ部品搭載板部１１の内表面に接合させ、かつ基準壁部２１の他端縁部及び一対の側壁部２３，２３の他端縁部をそれぞれコンジットフレーム部１２の外縁面に接合させた状態でベース部材１０を覆うことにより、部品搭載板部１１の内表面との間に電子部品Ｅの収容空間を確保したインバータの筐体１を構成することになる。図には明示していないが、カバー部材２０とベース部材１０との接合面には、それぞれガスケットを介在させることによって水密性を確保することが好ましい。

以上説明したように、本実施の形態のカバー部材２０では、予め基準壁部２１に開口２１Ａａを設けた枠部２１Ａを射出成形した後、枠部２１Ａの開口２１Ａａを蓋部２１Ｂによって閉塞するようにしているため、開口２１Ａａを設けた分だけ射出成形する際の型締め力を低減することができる。これにより、比較的大型となるインバータの筐体１に適用するカバー部材２０を成形する場合にも、大型の設備が不要となり、成形コストの低減を図ることができるようになる。

しかも、開口２１Ａａの内壁面となる位置にゲートＧを設けるようにしているため、外観品質に影響を与えることなくゲートＧの開口面積を大きく確保することができる。これにより、射出圧力を小さく設定した場合にも、金型のキャビティに対して合成樹脂を十分に注入することが可能となり、型締め力を一層低減することができるようになる。

尚、上述した実施の形態で記載した具体的な数値は、あくまでも例示を目的とするものであり、本願発明を何ら限定するものではない。

また、上述した実施の形態では、面状部分である基準壁部２１に端壁部２２及び一対の側壁部２３，２３が一体成形されたカバー部材２０を例示しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、単に平板状を成すカバー部材にも適用した場合にも、型締め力を低減することが可能である。

さらに、上述した実施の形態では、インバータの筐体１を構成するカバー部材２０を例示しているが、インバータ以外の電子機器の筐体に適用されるカバー部材であってももちろん構わない。

またさらに、矩形状を成す開口２１Ａａの各内壁面にそれぞれ一つずつゲートＧを設けるようにしているが、開口の内壁面であれば、ゲートの位置や数はこれらに限定されない。

１０ベース部材
１１部品搭載板部
２０カバー部材
２１基準壁部
２１Ａ枠部
２１Ａａ開口
２１Ｂ蓋部
２２端壁部
２３側壁部
Ｅ電子部品
Ｇゲート

Claims

電子部品を搭載したベース部材と、前記ベース部材を覆うカバー部材とを備え、前記ベース部材と前記カバー部材との間に前記電子部品を収容する筐体であって、
前記カバー部材は、
予め面状部分に開口を設けた状態で射出成形した枠部と、
前記面状部分の開口を覆う態様で前記枠部に取り付けた蓋部と
を備え、
前記枠部は、矩形状を成す基準壁部を有し、かつ前記基準壁部の両側縁部からそれぞれ屈曲して延在した一対の側壁部を有するとともに、前記基準壁部の一端縁から屈曲して延在することにより前記一対の側壁部の間を連続する端壁部を有し、これら一対の側壁部及び端壁部を前記基準壁部と一体に成形したものであり、
前記ベース部材は、矩形状を成す部品搭載板部と、部品搭載板部の一端部から突出するようにコンジットフレーム部とを設けたものであり、
前記コンジットフレーム部が前記枠部に成形した一対の側壁部の間において前記端壁部に対向する態様で前記ベース部材を前記カバー部材によって覆うことにより、六面体状に構成されることを特徴とする筐体。
前記カバー部材の枠部は、開口の内壁面となる位置にゲートを設けて射出成形したことを特徴とする請求項１に記載の筐体。
前記カバー部材の蓋部は、金属製の薄板によって構成したものであり、前記面状部分との間の全周にシール部材を介在させた状態で前記枠部に対して着脱可能に取り付けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の筐体。