JP7468101B2

JP7468101B2 - コントロールユニット

Info

Publication number: JP7468101B2
Application number: JP2020072528A
Authority: JP
Inventors: 浩治柴田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2020-04-14
Publication date: 2024-04-16
Anticipated expiration: 2040-04-14
Also published as: JP2021170580A

Description

本開示は、コントロールユニットに関する。

特許文献１には、照明制御システムの端末器として使用される電子機器が開示されている。電子機器は、基板を収納するケースを備える。基板は制御基板と、制御基板の下方に設けられた主基板とを含む。

特開２０１９－１６９５３８号公報

特許文献１の電子機器では、各基板に配置される部品の高さによっては、電子機器の高さが高くなるおそれがある。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、小型化が可能なコントロールユニットを得ることを目的とする。

本開示に係るコントロールユニットは、第１基板と、該第１基板の第１実装面に設けられた第１部品と、該第１実装面を覆うように設けられ、第１切り欠きが形成された第２基板と、該第２基板のうち該第１基板と反対側の面である第２実装面に設けられた第２部品と、該第２実装面を覆うカバーと、該第１基板と該第２基板を電気的に接続する接続部と、を備え、該第１部品は、該第１切り欠きを通って該第２基板の該第２実装面側に突出し、該カバーには該第１部品と該第２部品を露出させる開口が形成され、該第１部品と該第２部品は、該開口を通って該カバーの該第２基板と反対側に突出し、該カバーは、該第２基板が該第１実装面を覆った状態で、該第１基板と該第２基板を収納し、該接続部は、該第２基板が該第１基板と該接続部で接続され、かつ該第２基板が該カバーに収納された状態で、該第１基板が該カバーの外側に配置されることが可能なように設けられる。
本開示に係るコントロールユニットは、第１基板と、該第１基板の第１実装面に設けられた第１部品と、該第１実装面を覆うように設けられ、第１切り欠きが形成された第２基板と、該第２基板のうち該第１基板と反対側の面である第２実装面に設けられた第２部品と、該第２実装面を覆うカバーと、該第１基板と該第２基板を電気的に接続する接続部と、を備え、該第１部品は、該第１切り欠きを通って該第２基板の該第２実装面側に突出し、該カバーには該第１部品と該第２部品を露出させる開口が形成され、該第１部品と該第２部品は、該開口を通って該カバーの該第２基板と反対側に突出し、該カバーには、該第１基板が該カバーの外側に配置された状態で該接続部が通る第２切り欠きが形成される。

本開示に係るコントロールユニットでは、第１基板に設けられた第１部品は、第１切り欠きを通って第２基板の該第２実装面側に突出する。従って、コントロールユニットの高さを抑制して、コントロールユニットを小型化できる。

実施の形態１に係るコントロールユニットの平面図である。実施の形態１に係るコントロールユニットのＡ－Ａ断面図である。実施の形態１に係るコントロールユニットのＢ－Ｂ断面図である。実施の形態１に係るコントロールユニットの分解斜視図である。上ケースから接続部品を取り外した状態を示す分解斜視図である。第１基板から第２基板を取り外した状態を示す分解斜視図である。実施の形態１に係る基板ユニットの平面図である。実施の形態１に係る基板ユニットの正面図である。実施の形態１に係る基板ユニットの側面図である。実施の形態１に係る第２基板の平面図である。実施の形態１に係る第２基板の側面図である。実施の形態１に係る第１基板の平面図である。実施の形態１に係る第１基板の正面図である。実施の形態１に係る第１基板の側面図である。第１基板を上ケースの外側に配置した状態を示す斜視図である。図１５のコントロールユニットを別の方向から見た状態を示す斜視図である。第１基板と第２基板が重ならない状態を示す分解斜視図である。比較例に係る第２基板の平面図である。比較例に係るコントロールユニットの平面図である。比較例に係るコントロールユニットの長手方向の断面図である。比較例に係るコントロールユニットの短手方向の断面図である。実施の形態１の変形例に係る第１基板の平面図である。実施の形態１の変形例に係る第２基板の平面図である。実施の形態１の変形例に係るコントロールユニットの平面図である。実施の形態１の変形例に係るコントロールユニットの長手方向の断面図である。実施の形態１の変形例に係るコントロールユニットの短手方向の断面図である。

本実施の形態に係るコントロールユニットについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るコントロールユニット１００の平面図である。図２は、実施の形態１に係るコントロールユニット１００のＡ－Ａ断面図である。図３は、実施の形態１に係るコントロールユニット１００のＢ－Ｂ断面図である。図４は、実施の形態１に係るコントロールユニット１００の分解斜視図である。

コントロールユニット１００は、例えば照明制御システムの端末器である。コントロールユニット１００は、上位のコントローラが送信する伝送信号に応じて、負荷への電力の供給をオンオフする。負荷は例えば照明器具である。コントロールユニット１００の機能はこれに限らない。

コントロールユニット１００は下ケース１０と上ケース２０を備える。下ケース１０と上ケース２０には、基板ユニット５０が収納される。

図５は、上ケース２０から接続部品３１を取り外した状態を示す分解斜視図である。上ケース２０には複数の開口２１、２２、２３が形成される。開口２１、２２には接続部品３１が挿入される。接続部品３１の上には部品３２、３３が設けられる。ねじ３４は部品３２、３３の上から接続部品３１に挿入され、接続部品３１を上ケース２０に固定する。接続部品３１には図示しない配線が接続される。これにより、コントロールユニット１００は外部機器と電気的に接続される。

複数の開口２３は、図１に示されるように、部品３５によって塞がれる。複数の開口２３は例えば外部機器との接続に使用しない開口である。また、図４に示されるように、コントロールユニット１００の長手方向の一方の側において、接続部品３１が取り付けられた部分は蓋３７で覆われる。蓋３７はねじ３８で上ケース２０に固定される。なお、図１では蓋３７は省略されている。

次に、図６～１４を用いて基板ユニット５０の構造を説明する。図６は、第１基板４０から第２基板６０を取り外した状態を示す分解斜視図である。図７は、実施の形態１に係る基板ユニット５０の平面図である。図８は、実施の形態１に係る基板ユニット５０の正面図である。図９は、実施の形態１に係る基板ユニット５０の側面図である。図１０は、実施の形態１に係る第２基板６０の平面図である。図１１は、実施の形態１に係る第２基板６０の側面図である。図１２は、実施の形態１に係る第１基板４０の平面図である。図１３は、実施の形態１に係る第１基板４０の正面図である。図１４は、実施の形態１に係る第１基板４０の側面図である。

基板ユニット５０は第１基板４０と第２基板６０を備える。第２基板６０は第１基板４０の直上に設けられる。第２基板６０には、切り欠き６２が形成される。

また、第１基板４０には開口４３が形成される。第２基板６０には開口６３が形成される。開口４３、６３には、接続部品３１の脚部分３１ａが挿入される。これにより、第１基板４０と第２基板６０は、接続部品３１を介して外部機器と電気的に接続される。

第１基板４０と第２基板６０の間には接続部品５２が設けられる。接続部品５２はねじ５１、５４によって第１基板４０と第２基板６０に固定される。これにより、第１基板４０と第２基板６０は一定の間隔をあけて互いに固定される。

第１基板４０の実装面には部品４１、４２が設けられる。第１基板４０の実装面は、第２基板６０と対向する面である。第２基板６０は第１基板４０の実装面を覆うように設けられる。部品４１は例えば棒状の回転摘みを有する。部品４１は例えばボリューム抵抗である。部品４２は例えばスライドスイッチである。部品４１、４２は、コントロールユニット１００の機能を実現するために、使用者が操作する操作部品である。

第２基板６０の実装面には、部品６１が設けられる。第２基板６０の実装面は、第２基板６０のうち第１基板４０と反対側の面である。部品６１は、例えばスライドにより操作される。部品６１は例えばディップスイッチである。部品６１は、スライド操作のための凸部または凹部を有する。部品６１は、コントロールユニット１００の機能を実現するために、使用者が操作する操作部品である。

部品４１、４２は部品６１よりも背が高い。第１基板４０に設けられた部品４１、４２は、切り欠き６２を通って第２基板６０の実装面側に突出する。

基板ユニット５０は、第１基板４０と第２基板６０を電気的に接続する接続部８０を備える。接続部８０は、複数の電線を含むハーネスである。

第２基板６０はねじ５３で上ケース２０に取り付けられる。これにより、図２に示されるように、基板ユニット５０は上ケース２０に固定される。上ケース２０は第２基板６０の実装面を覆うカバーに該当する。上ケース２０は、第２基板６０が第１基板４０の実装面を覆った状態で、第１基板４０と第２基板６０を収納する。

上ケース２０には、部品４１、４２、６１を露出させる開口２４が形成される。これにより、上ケース２０に基板ユニット５０が収納された状態で、部品４１、４２、６１の操作が可能になる。

図４、５に示されるように、上ケース２０の開口２４が形成された部分の上部には、カバー３６が設けられる。カバー３６には、複数の開口３６ａ～３６ｄが形成される。開口３６ａ～３６ｃには、それぞれ部品４１、４２、６１の操作部が挿入される。

図１５は、第１基板４０を上ケース２０の外側に配置した状態を示す斜視図である。図１６は、図１５のコントロールユニット１００を別の方向から見た状態を示す斜視図である。図１７は、第１基板４０と第２基板６０が重ならない状態を示す分解斜視図である。

接続部８０は、第２基板６０が第１基板４０と接続部８０で接続された状態で、第１基板４０が上ケース２０の外側に配置されることが可能なように設けられる。つまり、接続部８０は、第１基板４０と第２基板６０が重なった状態と、第１基板４０が上ケース２０の外側に配置された状態とを実現可能なように変形する。

上ケース２０には、第１基板４０が上ケース２０の外側に配置された状態で接続部８０が通る切り欠き２５が形成される。切り欠き２５には、コントロールユニット１００に第１基板４０または第２基板６０を取り付けるときに、接続部８０が一時的に配置される。

本実施の形態のコントロールユニット１００では、第１基板４０に設けられた部品４１、４２は、切り欠き６２を通って第２基板６０の実装面側に突出する。従って、コントロールユニット１００の高さを抑制して、コントロールユニット１００を小型化できる。

さらに、第１基板４０と第２基板６０が接続部８０で接続された状態であっても、第１基板４０を上ケース２０の外側に配置できる。従って、組み立て作業を効率よく実施できる。特に、第１基板４０と第２基板６０を上ケース２０に取り付ける作業を容易に実施できる。また、切り欠き２５により接続部８０を上ケース２０の外側に逃がすことができ、組み立て作業をさらに効率よく実施できる。また、接続部８０を短縮できる。

図１８は、比較例に係る第２基板１６０の平面図である。図１９は、比較例に係るコントロールユニットの平面図である。図２０は、比較例に係るコントロールユニットの長手方向の断面図である。図２１は、比較例に係るコントロールユニットの短手方向の断面図である。比較例に係るコントロールユニットは、上ケース１２０と下ケース１１０に第１基板１４０と第２基板１６０が収納される。比較例では、部品４１、４２、６１は全て第２基板１６０に実装される点が本実施の形態と異なる。

このように、高さが異なる部品４１、４２、６１を同じ基板に実装すると、背が高い部品４１、４２に合わせてケースの構造が決まる。このとき、図２１に示されるように、背が低い部品６１の操作部が、ケース表面から奥まった位置に配置されることとなる。このため、操作性が悪くなるおそれがある。また、基板またはケースが小さい場合などに、同じ基板に複数の部品を実装すると、部品の操作部が近接し、操作性が悪くなるおそれがある。

これに対し、本実施の形態では部品４１、４２、６１のうち背の高い部品４１、４２が下方の第１基板４０に実装される。これにより、背の低い部品６１の操作部が、ケース表面から奥まった位置に配置されることを防止でき、操作性を向上できる。また、背の高い部品４１、４２を下方の第１基板４０に配置することで、コントロールユニット１００を小型化できる。また、背の高い部品４１、４２の操作部を製品寸法内に収めることができる。具体的には、背の高い部品４１、４２の上端を上ケース２０の上端よりも下方に配置できる。また、部品４１、４２、６１同士の距離を確保でき、操作性を向上できる。

さらに、本実施の形態では操作部品の高さを調節できるため、部品の自由度を向上できる。つまり、部品４１、４２、６１として、操作部の高さが同等の部品を選定する必要がなく、製造コストを抑制できる。また、コントロールユニット１００の高さを抑制できる。

部品４１、４２、６１の操作部が同等の高さとなるように、第１基板４０と第２基板６０の距離が設定されても良い。第２基板６０の切り欠き６２は、部品４１、４２の位置、形状に応じて形成される。

また、部品４１、４２、６１は、操作部品に限らない。部品４１、４２、６１として、コンデンサ、インダクタ、スイッチング素子、抵抗、マイコンなどのあらゆる回路部品を採用できる。この場合も、第１基板４０に設けられた部品が切り欠き６２を通って第２基板６０の上面側に突出することで、コントロールユニット１００の高さを抑制できる。

図２２は、実施の形態１の変形例に係る第１基板２４０の平面図である。図２３は、実施の形態１の変形例に係る第２基板２６０の平面図である。図２４は、実施の形態１の変形例に係るコントロールユニット２００の平面図である。図２５は、実施の形態１の変形例に係るコントロールユニット２００の長手方向の断面図である。図２６は、実施の形態１の変形例に係るコントロールユニット２００の短手方向の断面図である。

変形例に係るコントロールユニット２００では、上ケース２０と下ケース１０に第１基板２４０と第２基板２６０が収納されている。図２３に示されるように、第２基板２６０には、部品４１、４２にそれぞれ対応する複数の切り欠き２６２ａ、２６２ｂが形成されても良い。また、切り欠き２６２ａは、切り欠き６２のような開口に限らず、第２基板２６０の側面を切り欠くように形成されても良い。

また、変形例に係るコントロールユニット２００では、第２基板２６０にさらに部品２６４が実装されている。部品２６４は、例えばタクトスイッチである。

また、図２６に示されるように、上ケース２０には部品４１、４２、６１、２６４をそれぞれ露出させる複数の開口が形成されても良い。

なお、本実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。

１０下ケース、２０上ケース、２１～２４開口、２５切り欠き、３１接続部品、３１ａ脚部分、３２、３３部品、３４ねじ、３５部品、３６カバー、３６ａ～３６ｄ開口、３７蓋、３８ねじ、４０第１基板、４１、４２部品、４３開口、５０基板ユニット、５１ねじ、５２接続部品、５３、５４ねじ、６０第２基板、６１部品、６２切り欠き、６３開口、８０接続部、１００コントロールユニット、１１０下ケース、１２０上ケース、１４０第１基板、１６０第２基板、２００コントロールユニット、２４０第１基板、２６０第２基板、２６２ａ切り欠き、２６４部品

Claims

第１基板と、
前記第１基板の第１実装面に設けられた第１部品と、
前記第１実装面を覆うように設けられ、第１切り欠きが形成された第２基板と、
前記第２基板のうち前記第１基板と反対側の面である第２実装面に設けられた第２部品と、
前記第２実装面を覆うカバーと、
前記第１基板と前記第２基板を電気的に接続する接続部と、
を備え、
前記第１部品は、前記第１切り欠きを通って前記第２基板の前記第２実装面側に突出し、
前記カバーには前記第１部品と前記第２部品を露出させる開口が形成され、
前記第１部品と前記第２部品は、前記開口を通って前記カバーの前記第２基板と反対側に突出し、
前記カバーは、前記第２基板が前記第１実装面を覆った状態で、前記第１基板と前記第２基板を収納し、
前記接続部は、前記第２基板が前記第１基板と前記接続部で接続され、かつ前記第２基板が前記カバーに収納された状態で、前記第１基板が前記カバーの外側に配置されることが可能なように設けられることを特徴とするコントロールユニット。
前記第１部品は前記第２部品よりも背が高いことを特徴とする請求項１に記載のコントロールユニット。
前記第１部品は回転摘みを有することを特徴とする請求項１または２に記載のコントロールユニット。
前記第２部品はスライドにより操作されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のコントロールユニット。
第１基板と、
前記第１基板の第１実装面に設けられた第１部品と、
前記第１実装面を覆うように設けられ、第１切り欠きが形成された第２基板と、
前記第２基板のうち前記第１基板と反対側の面である第２実装面に設けられた第２部品と、
前記第２実装面を覆うカバーと、
前記第１基板と前記第２基板を電気的に接続する接続部と、
を備え、
前記第１部品は、前記第１切り欠きを通って前記第２基板の前記第２実装面側に突出し、
前記カバーには前記第１部品と前記第２部品を露出させる開口が形成され、
前記第１部品と前記第２部品は、前記開口を通って前記カバーの前記第２基板と反対側に突出し、
前記カバーには、前記第１基板が前記カバーの外側に配置された状態で前記接続部が通る第２切り欠きが形成されることを特徴とするコントロールユニット。
前記接続部は複数の電線を含むハーネスであることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のコントロールユニット。