JP2004063336A - コネクタの取付構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】コネクタの外殻に飛び移った静電気を逃がす場合、基板のパターンへノイズが飛ぶ等の悪影響を小さく抑えることができるコネクタの取付構造を提供する。
【解決手段】回路基板ユニットは、基板1、防火被覆板(防火エンクロージャー)2および放熱板3から構成されている。基板1上にはUSBコネクタ4及び複数の回路素子6が実装されている。コネクタ4は、その接続口を除く外周面全体が金属製のシェル(外殻)4aで被覆されている。開口10はコネクタ4の軸線と直交する四角断面積より広い略四角形状に切り抜かれ、その内周を形成する各辺のうち三辺の各中央からは内方へ向かってそれぞれ延出する3本の支持片12,13,14が形成されている。支持片12,13,14はシェル4aに三方から当接し、支持片12がコネクタ4の側面を押圧するように当接することにより、互いに対向する2本の支持片12,13はコネクタ4を挟持する。
【選択図】 図1
【解決手段】回路基板ユニットは、基板1、防火被覆板(防火エンクロージャー)2および放熱板3から構成されている。基板1上にはUSBコネクタ4及び複数の回路素子6が実装されている。コネクタ4は、その接続口を除く外周面全体が金属製のシェル(外殻)4aで被覆されている。開口10はコネクタ4の軸線と直交する四角断面積より広い略四角形状に切り抜かれ、その内周を形成する各辺のうち三辺の各中央からは内方へ向かってそれぞれ延出する3本の支持片12,13,14が形成されている。支持片12,13,14はシェル4aに三方から当接し、支持片12がコネクタ4の側面を押圧するように当接することにより、互いに対向する2本の支持片12,13はコネクタ4を挟持する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コネクタのシェル(外殻)に飛び移る静電気を基板に伝えることなく逃がすコネクタの取付構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えばプリンタ等の機器には各種ケーブル等を接続するためにコネクタが設けられている。通常、この種のコネクタはハウジング内に収容された基板上に取り付けられている。コネクタは側周面を金属製のシェル(外殻)で覆われており、例えばケーブル側のコネクタを機器側のコネクタに抜き挿しする際に手などが触れてシェルに飛んだ静電気を逃がすため、コネクタは基板上に接地された状態で取り付けられている。
【0003】
従来、基板上に実装されたコネクタのシェル(外殻)の接地をとるために、図8及び図9に示すコネクタの取付構造が採用されていた。すなわち、基板におけるコネクタ20の近傍位置にネジ孔(図示せず)を設け、そのネジ孔に挿通したネジ21を、基板22のコネクタ実装面と反対側に配置された金属板(金属製フレーム)23に螺着(固定)する。コネクタ20は基板22に半田で固定されており、この状態でコネクタ20のシェル20aは基板22に導通されている。基板22におけるネジ21の頭部が当接する部位にはレジストが剥がされることで銅を露出させた導電部が形成されており、基板とネジはこの導電部を介して導通されている。こうしてシェル20aは、基板22および基板22に挿通されたネジ21を介して金属板23に接地されていた。そして、静電気がシェル20aに飛び移った場合は、静電気をシェル20aから基板22およびネジ21を介して金属板23に逃がしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、シェル20aに静電気が飛び移った場合、その静電気はシェル20aから基板22およびネジ21を経由して金属板23に逃げる。そのため、静電気が金属板23に逃げるまでの経路上に隣接している基板22上の他のパターンへノイズが飛び移り、誤動作を起こしたり、回路に影響を与えたりすることが心配されるという問題があった。
【0005】
また、コネクタ20は基板22に半田で固定されているだけなのでコネクタ20の抜き挿しによりその半田接続部分に負荷がかかり、コネクタ20の基板22に対する接続強度が弱くなったり、さらには基板22からコネクタ20が外れる不具合が心配されるという問題があった。
【0006】
よって、本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その第1の目的は、コネクタの外殻に飛び移った静電気を逃がす場合、基板のパターンへノイズが飛ぶ等の悪影響を小さく抑えることができるコネクタの取付構造を提供することにある。また第2の目的は、第1の目的を達成することに加え、さらにコネクタの抜き挿し時に、コネクタの基板に対する接続部にかかる負荷を軽減することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、基板に実装されたコネクタは金属製の外殻を有しており、前記基板に対して前記コネクタの実装面側には金属板が接地された状態で配置されるとともに、該金属板に形成された当接片が前記コネクタの外殻に当接していることを要旨とする。
【0008】
この発明によれば、コネクタの外殻に当接片が当接しているため、コネクタの外殻に飛んだ静電気は、外殻に当接する当接片から金属板を経由することで、基板の少なくともパターンに影響を与える箇所(例えばコネクタ近傍やパターン近傍)を経由せず外部へ逃げる。このため、静電気を逃がすときに基板に及ぶ悪影響を小さく抑えることができる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記当接片は、前記コネクタの外殻に複数箇所で当接して該コネクタを支持する複数の支持片からなることを要旨とする。
【0010】
この発明によれば、コネクタは外殻に複数箇所で当接する支持片により支持される。従って、コネクタに飛ぶ静電気を確実に逃がし、基板に及ぶ悪影響を小さく抑えることができるとともに、コネクタをしっかり支持することもできる。従って、コネクタの抜き挿し時に、コネクタの基板に対する接続部(半田接続部分など)にかかる負荷が軽減される。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記支持片のうち少なくとも一つは、前記コネクタにそれを押圧する状態で当接していることを要旨とする。
【0012】
この発明によれば、コネクタは複数の支持片のうち少なくとも一つの支持片により押圧されるため、コネクタを複数の支持片によりしっかり支持することが可能となる。また、支持片がコネクタの外殻に確実に当接することになる。従って、外殻に飛んだ静電気をより確実に金属板経由で逃がして基板に及ぶ悪影響を小さく抑えるとともに、コネクタの抜き挿し時にコネクタの基板に対する接続部にかかる負荷をより確実に軽減することできる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記基板は前記コネクタの実装面側と反対面側で金属製のフレームに組み付けられており、前記基板及び前記金属板は共通のネジを介して前記フレームに固定されていることを要旨とする。
【0014】
この発明によれば、基板及び金属板は共通のネジを介して金属製のフレームに接地される。コネクタの外殻に飛んだ静電気を金属板から金属製のフレームに逃がすときの経路の一部となるネジは、基板及び金属板をフレームに組み付けるもので、従来技術のネジのように静電気を逃がすためコネクタの近傍に位置するものではない。基板及び金属板の組み付けに使用されるこのネジは、パターンに影響の少ない例えば基板の周縁(例えば角部など)の部位に取付けられるので、このネジを経由して静電気が逃げても、パターンへノイズが飛ぶ等の影響は小さく抑えられる。
【0015】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4に記載の発明において、前記金属板は、防火エンクロージャーであることを要旨とする。
この発明によれば、回路基板に取付けられる防火エンクロージャーを利用して押圧片又は支持片を設けられるため、接地(及び支持)を目的とする専用の金属板を別途設ける必要がない。従って、部品点数増加や組付工数増加を抑えることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。
図1はプリンタに内蔵される回路基板ユニットの分解斜視図であり、図2は同じく回路基板ユニットの斜視図である。
【0017】
図1に示すように、回路基板ユニットは、基板1、金属板としての防火被覆板(防火エンクロージャー)2および放熱板(アルミ板)3から構成されている。基板1上にはコネクタとしてのUSBコネクタ4、コネクタ5および複数の回路素子6が実装されている。以下の説明において、基板1におけるコネクタ実装面側を表側とし、その反対面側を裏側とする。USBコネクタ(以下、単にコネクタと称す)4、コネクタ5及び各種回路素子6は、基板1の裏面側で半田により固定されている。
【0018】
基板1、防火被覆板2および放熱板3は、基板1の形状・サイズに合わせて基板1とほぼ同形状・同サイズの四角板形状を有しており、これら各板1,2,3の四隅にはネジ挿通孔1a,2a,3aがそれぞれ形成されている。各板1,2,3は、それぞれの四隅に4つずつあるネジ挿通孔1a,2a,3aに1本ずつ挿通した計4本のネジ7(図2参照)を、プリンタハウジング(図示せず)内に収容された金属製のメカフレームFに螺着することにより、図2に示す回路基板ユニットとしてメカフレームFに組み付けられる。そして、プリンタハウジングが全て組み付けられたプリンタの状態ではその背面に、コネクタ4,5は露出するようになっている。コネクタ4にはUSBケーブルのUSBコネクタ8(図2参照)が抜き挿し可能となっている。
【0019】
図1に示すように、防火被覆板2は、基板1に実装されたコネクタ4,5と相対する部位に形成された2つの開口10,11を有するとともに、回路素子6を全体に覆うことができる所定形状に折り曲げ成形されている。
【0020】
コネクタ4は四角柱形状を有しており、その接続口を除く外周面全体が金属製のシェル(外殻)4aで被覆されている。防火被覆板2を基板1に組み付けた状態において、コネクタ4はその頭部(コネクタ長の1/2程度)を開口10から突出させた状態となる。開口10はコネクタ4の軸線に直交する四角断面積より広い略四角形状に切り抜かれ、その内周を形成する各辺のうち三辺の各中央からは内方へ向かってそれぞれ延出する3本の支持片12,13,14が形成されている。防火被覆板2を基板1に組み付けた状態では、シェル4aに対してコネクタ4の頭部側1/2程度の高さに相当する位置に、3本の支持片12,13,14が三方から当接するようになっている。1本の支持片12はコネクタ4の側面を押圧するように当接し、他の2本の支持片13,14はコネクタ4の側面に堅く当接するようになっている。
【0021】
図3は、支持片によるコネクタの支持構造を説明するもので、同図(a)は平面図、同図(b)が側面図である。同図(a)に示すように、3本の支持片12,13,14はシェル4aの3つの側面にそれぞれ当接している。支持片12は先端側が表側(同図(b)では上側)へ斜めに折れ曲がるとともに先端がコネクタ4と若干干渉する長さに設定されている。このため、支持片12はコネクタ4と干渉したときに表側へ逃げるように変形しその変形を復帰させようとする弾性力によってコネクタ4の側面を外側から押圧するように当接する。一方、支持片13,14は、開口10の開口面と平行に真っ直ぐ延出するのみでコネクタ4に押圧力を与えるようには当接しない。よって、同図(b)に示すように、コネクタ4を挟んで互いに対向する一対の支持片12,13のうち一方の支持片12がコネクタ4を一方の側面から押圧することで、コネクタ4は一対の支持片12,13により両側面から所定の力で挟持される。
【0022】
次に、このコネクタの取付構造の作用について説明する。
図2に示すように、プリンタの使用者がUSBケーブルのコネクタ8を、プリンタ側のコネクタ4に接続する際に手がシェル4aに触れたとすると、静電気がコネクタ4のシェル4aに飛び移る。しかし、図2,図3に示すように、シェル4aに飛び移った静電気は支持片12,13,14を介して防火被覆板2に伝わり、さらにネジ7を介してメカフレームFに逃げる。このため、静電気は基板1のパターンに影響を与える箇所を伝わることなく、基板1の隅に締結されたネジ7を伝わるだけなので、基板1に形成されるパターンにノイズが飛び移ることはなくなる。
【0023】
また、図3に示すように、コネクタ4は一対の支持片12,13により所定の力で挟持されることで、防火被覆板2によっても支持されている。このため、使用者がUSBコネクタ8を抜く際に、コネクタ4にかかる負荷の一部を支持片12,13が受けることにより、コネクタ4を基板1に固定している半田接続部にかかる負荷を軽減することができる。
【0024】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
(1)基板1の表側に配置された金属製の防火被覆板2に形成した支持片12,13,14をコネクタ4のシェル4aに当接させたので、シェル4aに飛び移った静電気を防火被覆板2およびネジ7を経由して、基板1のパターンに影響する箇所に伝わることなく、メカフレームFに逃がすことができる。このため、基板1の配線パターンにこの種の静電気に起因するノイズが飛び移ることを防止でき、ひいてはプリンタの誤動作や回路への悪影響を回避することができる。
【0025】
(2)支持片12を先端側で斜めに折れ曲がる形状とし、支持片12がその変形を復元させようとするときの弾性力を利用してコネクタ4の側面を押圧するようにしたので、一対の支持片12,13をコネクタ4のシェル4aに確実に接触させることができる。このため、シェル4aに飛び移った静電気を確実に逃がすことができる。
【0026】
(3)コネクタ4を一対の支持片12,13に挟持させることにより、コネクタ4が防火被覆板2によっても支持される構成とした。よって、コネクタ4の抜き挿し時に、コネクタ4を基板1に固定している半田接続部にかかる負荷を軽減することができる。従って、コネクタ4の基板1に対する固定が弱くなったり、コネクタ4が基板1から外れる不具合を、従来に比べ一層解消することができる。
【0027】
(4)防火被覆板2を利用して支持片12,13,14を形成したので、コネクタ4の接地及び支持を目的とする専用の金属板(部品)を別途設ける必要がない。よって、部品点数増加や組付工数増加を抑えるとともに、製造コストの増加をも抑えることができる。
【0028】
実施形態は、上記に限定されず以下のように変更してもよい。
(変形例1)前記実施形態では、互いに対向する一対の支持片うち一方のみを斜めに形成したが、図4に示すように、互いに対向する一対の支持片15a,15bをともに表側へ斜めに折れ曲がる形状に形成してもよい。この構成によれば、コネクタ4は一対の支持片15a,15bにより両側から押圧された状態に挟持されるので、防火被覆板2によるコネクタ4の支持力を増すことができ、コネクタ4を基板1に固定している半田接続部にかかる負荷を一層軽減できる。また支持片15a,15bを介した接地を一層確実なものとすることができる。さらに図5に示すように、互いに対向する一対の支持片16a,16bを、それぞれコネクタ4の高さ方向に位置をずらして配置することもできる。この構成によれば、一対の支持片16a,16bの各先端の間隔を広く確保できるので、コネクタ4を一対の支持片16a,16b間に斜めに挿通させることで、コネクタ4を比較的容易に開口10に挿通し易くなる。従って、一対の支持片16a,16bの両方をコネクタ4を押圧できる形状とした割には、基板1に防火被覆板2を組み付け易くなる。
【0029】
(変形例2)複数の支持片のうち少なくとも一つがコネクタを押圧できる斜めに延出する形状であることに限定されない。図6に示すように、互いに対向する一対の支持片17a,17bが、ともに開口10の開口面と平行に真っ直ぐに延びるだけの構成でもよい。この場合、一対の支持片17a,17bの各先端の間隔をコネクタ4の幅より若干小さくすれば、支持片17a,17bの変形量に応じた押圧力でコネクタ4を挟むことができ、同様の効果を得ることができる。
【0030】
(変形例3)コネクタ4を3つの支持片で支持する構成に限定されない。図7に示すように4つの支持片18a,18b,18c,18dを設け、コネクタ4の四面全てを支持する構成を採用することもできる。この場合、互いに対向する一対ずつの支持片のうち各対において少なくとも一方は斜めに形成するとよい。また、コネクタを支持する支持片の数は、2つ又は5つ以上でもよい。これらの場合も同様に互いに対向する一対の支持片のうち少なくとも一方は斜めに形成する。
【0031】
(変形例4)金属板2は基板1の略全体を覆う構成に限定されない。単にコネクタ4の周辺領域のみに金属板2を配置し、この金属板2に形成した支持片によりコネクタ4を支持する構造としてもよい。もちろんこの場合も基板1と共通の組付け用のネジ7で固定するのがよい。また、メカフレームFを金属板とし、例えばメカフレームを基板1の裏側から表側に延出させ、その延出部に形成した支持片によりコネクタ4を支持する構成でもよい。また、例えばハウジングの背面に配置されたメカフレームに開口を形成し、この開口にコネクタを挿通させるように基板をメカフレームの内側から組み付ける構成であれば、メカフレームのその開口に支持片(当接片)を設けて同様の効果を得ることも可能である。
【0032】
(変形例5)支持片はコネクタの各側面に1つずつ当接させたが、1つの側面に複数の支持片を当接させてもよい。また、コネクタに当接する支持片を1つのみとし、この支持片と対向する開口の対向辺にコネクタの側面を当接させる構成を採用することもできる。
【0033】
(変形例6)コネクタはUSBコネクタに限定されない。外周面に金属製のシェルを有するコネクタに広く適用することができる。
次に、前記実施形態及び変形例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
【0034】
(1)前記支持片のうち互いに対向する一対の支持片は、共に基板から遠ざかる方向に斜めに折り曲げられており、両支持片はそれぞれコネクタに異なる高さで当接することを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれか一項に記載のコネクタの取付構造。
【0035】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、基板のコネクタの実装面側に金属板を配置し、その金属板に設けられた当接片をコネクタの外殻に当接させたので、コネクタの外殻に飛び移った静電気を逃がす場合、基板のパターンへノイズが飛ぶ等の悪影響を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プリンタに内蔵される回路基板ユニットの分解斜視図
【図2】回路基板ユニットの斜視図
【図3】(a)コネクタの取付構造の平面図。(b)コネクタの取付構造の側面図。
【図4】変形例におけるコネクタの取付構造の側面図。
【図5】図4と異なる変形例におけるコネクタの取付構造の側面図。
【図6】図5と異なる変形例におけるコネクタの取付構造の側面図。
【図7】図6と異なる変形例におけるコネクタの取付構造の側面図。
【図8】従来技術におけるコネクタの取付構造を示す側面図。
【図9】従来技術におけるコネクタの取付構造を示す平面図。
【符号の説明】
1…基板
2…防火被覆板(防火エンクロージャー)
4…USBコネクタ
4a…シェル(外殻)
7…ネジ
8…ケーブル側のコネクタ
12,13,14…当接片としての支持片
F…金属製のフレーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、コネクタのシェル(外殻)に飛び移る静電気を基板に伝えることなく逃がすコネクタの取付構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えばプリンタ等の機器には各種ケーブル等を接続するためにコネクタが設けられている。通常、この種のコネクタはハウジング内に収容された基板上に取り付けられている。コネクタは側周面を金属製のシェル(外殻)で覆われており、例えばケーブル側のコネクタを機器側のコネクタに抜き挿しする際に手などが触れてシェルに飛んだ静電気を逃がすため、コネクタは基板上に接地された状態で取り付けられている。
【0003】
従来、基板上に実装されたコネクタのシェル(外殻)の接地をとるために、図8及び図9に示すコネクタの取付構造が採用されていた。すなわち、基板におけるコネクタ20の近傍位置にネジ孔(図示せず)を設け、そのネジ孔に挿通したネジ21を、基板22のコネクタ実装面と反対側に配置された金属板(金属製フレーム)23に螺着(固定)する。コネクタ20は基板22に半田で固定されており、この状態でコネクタ20のシェル20aは基板22に導通されている。基板22におけるネジ21の頭部が当接する部位にはレジストが剥がされることで銅を露出させた導電部が形成されており、基板とネジはこの導電部を介して導通されている。こうしてシェル20aは、基板22および基板22に挿通されたネジ21を介して金属板23に接地されていた。そして、静電気がシェル20aに飛び移った場合は、静電気をシェル20aから基板22およびネジ21を介して金属板23に逃がしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、シェル20aに静電気が飛び移った場合、その静電気はシェル20aから基板22およびネジ21を経由して金属板23に逃げる。そのため、静電気が金属板23に逃げるまでの経路上に隣接している基板22上の他のパターンへノイズが飛び移り、誤動作を起こしたり、回路に影響を与えたりすることが心配されるという問題があった。
【0005】
また、コネクタ20は基板22に半田で固定されているだけなのでコネクタ20の抜き挿しによりその半田接続部分に負荷がかかり、コネクタ20の基板22に対する接続強度が弱くなったり、さらには基板22からコネクタ20が外れる不具合が心配されるという問題があった。
【0006】
よって、本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その第1の目的は、コネクタの外殻に飛び移った静電気を逃がす場合、基板のパターンへノイズが飛ぶ等の悪影響を小さく抑えることができるコネクタの取付構造を提供することにある。また第2の目的は、第1の目的を達成することに加え、さらにコネクタの抜き挿し時に、コネクタの基板に対する接続部にかかる負荷を軽減することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、基板に実装されたコネクタは金属製の外殻を有しており、前記基板に対して前記コネクタの実装面側には金属板が接地された状態で配置されるとともに、該金属板に形成された当接片が前記コネクタの外殻に当接していることを要旨とする。
【0008】
この発明によれば、コネクタの外殻に当接片が当接しているため、コネクタの外殻に飛んだ静電気は、外殻に当接する当接片から金属板を経由することで、基板の少なくともパターンに影響を与える箇所(例えばコネクタ近傍やパターン近傍)を経由せず外部へ逃げる。このため、静電気を逃がすときに基板に及ぶ悪影響を小さく抑えることができる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記当接片は、前記コネクタの外殻に複数箇所で当接して該コネクタを支持する複数の支持片からなることを要旨とする。
【0010】
この発明によれば、コネクタは外殻に複数箇所で当接する支持片により支持される。従って、コネクタに飛ぶ静電気を確実に逃がし、基板に及ぶ悪影響を小さく抑えることができるとともに、コネクタをしっかり支持することもできる。従って、コネクタの抜き挿し時に、コネクタの基板に対する接続部(半田接続部分など)にかかる負荷が軽減される。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記支持片のうち少なくとも一つは、前記コネクタにそれを押圧する状態で当接していることを要旨とする。
【0012】
この発明によれば、コネクタは複数の支持片のうち少なくとも一つの支持片により押圧されるため、コネクタを複数の支持片によりしっかり支持することが可能となる。また、支持片がコネクタの外殻に確実に当接することになる。従って、外殻に飛んだ静電気をより確実に金属板経由で逃がして基板に及ぶ悪影響を小さく抑えるとともに、コネクタの抜き挿し時にコネクタの基板に対する接続部にかかる負荷をより確実に軽減することできる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記基板は前記コネクタの実装面側と反対面側で金属製のフレームに組み付けられており、前記基板及び前記金属板は共通のネジを介して前記フレームに固定されていることを要旨とする。
【0014】
この発明によれば、基板及び金属板は共通のネジを介して金属製のフレームに接地される。コネクタの外殻に飛んだ静電気を金属板から金属製のフレームに逃がすときの経路の一部となるネジは、基板及び金属板をフレームに組み付けるもので、従来技術のネジのように静電気を逃がすためコネクタの近傍に位置するものではない。基板及び金属板の組み付けに使用されるこのネジは、パターンに影響の少ない例えば基板の周縁(例えば角部など)の部位に取付けられるので、このネジを経由して静電気が逃げても、パターンへノイズが飛ぶ等の影響は小さく抑えられる。
【0015】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4に記載の発明において、前記金属板は、防火エンクロージャーであることを要旨とする。
この発明によれば、回路基板に取付けられる防火エンクロージャーを利用して押圧片又は支持片を設けられるため、接地(及び支持)を目的とする専用の金属板を別途設ける必要がない。従って、部品点数増加や組付工数増加を抑えることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。
図1はプリンタに内蔵される回路基板ユニットの分解斜視図であり、図2は同じく回路基板ユニットの斜視図である。
【0017】
図1に示すように、回路基板ユニットは、基板1、金属板としての防火被覆板(防火エンクロージャー)2および放熱板(アルミ板)3から構成されている。基板1上にはコネクタとしてのUSBコネクタ4、コネクタ5および複数の回路素子6が実装されている。以下の説明において、基板1におけるコネクタ実装面側を表側とし、その反対面側を裏側とする。USBコネクタ(以下、単にコネクタと称す)4、コネクタ5及び各種回路素子6は、基板1の裏面側で半田により固定されている。
【0018】
基板1、防火被覆板2および放熱板3は、基板1の形状・サイズに合わせて基板1とほぼ同形状・同サイズの四角板形状を有しており、これら各板1,2,3の四隅にはネジ挿通孔1a,2a,3aがそれぞれ形成されている。各板1,2,3は、それぞれの四隅に4つずつあるネジ挿通孔1a,2a,3aに1本ずつ挿通した計4本のネジ7(図2参照)を、プリンタハウジング(図示せず)内に収容された金属製のメカフレームFに螺着することにより、図2に示す回路基板ユニットとしてメカフレームFに組み付けられる。そして、プリンタハウジングが全て組み付けられたプリンタの状態ではその背面に、コネクタ4,5は露出するようになっている。コネクタ4にはUSBケーブルのUSBコネクタ8(図2参照)が抜き挿し可能となっている。
【0019】
図1に示すように、防火被覆板2は、基板1に実装されたコネクタ4,5と相対する部位に形成された2つの開口10,11を有するとともに、回路素子6を全体に覆うことができる所定形状に折り曲げ成形されている。
【0020】
コネクタ4は四角柱形状を有しており、その接続口を除く外周面全体が金属製のシェル(外殻)4aで被覆されている。防火被覆板2を基板1に組み付けた状態において、コネクタ4はその頭部(コネクタ長の1/2程度)を開口10から突出させた状態となる。開口10はコネクタ4の軸線に直交する四角断面積より広い略四角形状に切り抜かれ、その内周を形成する各辺のうち三辺の各中央からは内方へ向かってそれぞれ延出する3本の支持片12,13,14が形成されている。防火被覆板2を基板1に組み付けた状態では、シェル4aに対してコネクタ4の頭部側1/2程度の高さに相当する位置に、3本の支持片12,13,14が三方から当接するようになっている。1本の支持片12はコネクタ4の側面を押圧するように当接し、他の2本の支持片13,14はコネクタ4の側面に堅く当接するようになっている。
【0021】
図3は、支持片によるコネクタの支持構造を説明するもので、同図(a)は平面図、同図(b)が側面図である。同図(a)に示すように、3本の支持片12,13,14はシェル4aの3つの側面にそれぞれ当接している。支持片12は先端側が表側(同図(b)では上側)へ斜めに折れ曲がるとともに先端がコネクタ4と若干干渉する長さに設定されている。このため、支持片12はコネクタ4と干渉したときに表側へ逃げるように変形しその変形を復帰させようとする弾性力によってコネクタ4の側面を外側から押圧するように当接する。一方、支持片13,14は、開口10の開口面と平行に真っ直ぐ延出するのみでコネクタ4に押圧力を与えるようには当接しない。よって、同図(b)に示すように、コネクタ4を挟んで互いに対向する一対の支持片12,13のうち一方の支持片12がコネクタ4を一方の側面から押圧することで、コネクタ4は一対の支持片12,13により両側面から所定の力で挟持される。
【0022】
次に、このコネクタの取付構造の作用について説明する。
図2に示すように、プリンタの使用者がUSBケーブルのコネクタ8を、プリンタ側のコネクタ4に接続する際に手がシェル4aに触れたとすると、静電気がコネクタ4のシェル4aに飛び移る。しかし、図2,図3に示すように、シェル4aに飛び移った静電気は支持片12,13,14を介して防火被覆板2に伝わり、さらにネジ7を介してメカフレームFに逃げる。このため、静電気は基板1のパターンに影響を与える箇所を伝わることなく、基板1の隅に締結されたネジ7を伝わるだけなので、基板1に形成されるパターンにノイズが飛び移ることはなくなる。
【0023】
また、図3に示すように、コネクタ4は一対の支持片12,13により所定の力で挟持されることで、防火被覆板2によっても支持されている。このため、使用者がUSBコネクタ8を抜く際に、コネクタ4にかかる負荷の一部を支持片12,13が受けることにより、コネクタ4を基板1に固定している半田接続部にかかる負荷を軽減することができる。
【0024】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
(1)基板1の表側に配置された金属製の防火被覆板2に形成した支持片12,13,14をコネクタ4のシェル4aに当接させたので、シェル4aに飛び移った静電気を防火被覆板2およびネジ7を経由して、基板1のパターンに影響する箇所に伝わることなく、メカフレームFに逃がすことができる。このため、基板1の配線パターンにこの種の静電気に起因するノイズが飛び移ることを防止でき、ひいてはプリンタの誤動作や回路への悪影響を回避することができる。
【0025】
(2)支持片12を先端側で斜めに折れ曲がる形状とし、支持片12がその変形を復元させようとするときの弾性力を利用してコネクタ4の側面を押圧するようにしたので、一対の支持片12,13をコネクタ4のシェル4aに確実に接触させることができる。このため、シェル4aに飛び移った静電気を確実に逃がすことができる。
【0026】
(3)コネクタ4を一対の支持片12,13に挟持させることにより、コネクタ4が防火被覆板2によっても支持される構成とした。よって、コネクタ4の抜き挿し時に、コネクタ4を基板1に固定している半田接続部にかかる負荷を軽減することができる。従って、コネクタ4の基板1に対する固定が弱くなったり、コネクタ4が基板1から外れる不具合を、従来に比べ一層解消することができる。
【0027】
(4)防火被覆板2を利用して支持片12,13,14を形成したので、コネクタ4の接地及び支持を目的とする専用の金属板(部品)を別途設ける必要がない。よって、部品点数増加や組付工数増加を抑えるとともに、製造コストの増加をも抑えることができる。
【0028】
実施形態は、上記に限定されず以下のように変更してもよい。
(変形例1)前記実施形態では、互いに対向する一対の支持片うち一方のみを斜めに形成したが、図4に示すように、互いに対向する一対の支持片15a,15bをともに表側へ斜めに折れ曲がる形状に形成してもよい。この構成によれば、コネクタ4は一対の支持片15a,15bにより両側から押圧された状態に挟持されるので、防火被覆板2によるコネクタ4の支持力を増すことができ、コネクタ4を基板1に固定している半田接続部にかかる負荷を一層軽減できる。また支持片15a,15bを介した接地を一層確実なものとすることができる。さらに図5に示すように、互いに対向する一対の支持片16a,16bを、それぞれコネクタ4の高さ方向に位置をずらして配置することもできる。この構成によれば、一対の支持片16a,16bの各先端の間隔を広く確保できるので、コネクタ4を一対の支持片16a,16b間に斜めに挿通させることで、コネクタ4を比較的容易に開口10に挿通し易くなる。従って、一対の支持片16a,16bの両方をコネクタ4を押圧できる形状とした割には、基板1に防火被覆板2を組み付け易くなる。
【0029】
(変形例2)複数の支持片のうち少なくとも一つがコネクタを押圧できる斜めに延出する形状であることに限定されない。図6に示すように、互いに対向する一対の支持片17a,17bが、ともに開口10の開口面と平行に真っ直ぐに延びるだけの構成でもよい。この場合、一対の支持片17a,17bの各先端の間隔をコネクタ4の幅より若干小さくすれば、支持片17a,17bの変形量に応じた押圧力でコネクタ4を挟むことができ、同様の効果を得ることができる。
【0030】
(変形例3)コネクタ4を3つの支持片で支持する構成に限定されない。図7に示すように4つの支持片18a,18b,18c,18dを設け、コネクタ4の四面全てを支持する構成を採用することもできる。この場合、互いに対向する一対ずつの支持片のうち各対において少なくとも一方は斜めに形成するとよい。また、コネクタを支持する支持片の数は、2つ又は5つ以上でもよい。これらの場合も同様に互いに対向する一対の支持片のうち少なくとも一方は斜めに形成する。
【0031】
(変形例4)金属板2は基板1の略全体を覆う構成に限定されない。単にコネクタ4の周辺領域のみに金属板2を配置し、この金属板2に形成した支持片によりコネクタ4を支持する構造としてもよい。もちろんこの場合も基板1と共通の組付け用のネジ7で固定するのがよい。また、メカフレームFを金属板とし、例えばメカフレームを基板1の裏側から表側に延出させ、その延出部に形成した支持片によりコネクタ4を支持する構成でもよい。また、例えばハウジングの背面に配置されたメカフレームに開口を形成し、この開口にコネクタを挿通させるように基板をメカフレームの内側から組み付ける構成であれば、メカフレームのその開口に支持片(当接片)を設けて同様の効果を得ることも可能である。
【0032】
(変形例5)支持片はコネクタの各側面に1つずつ当接させたが、1つの側面に複数の支持片を当接させてもよい。また、コネクタに当接する支持片を1つのみとし、この支持片と対向する開口の対向辺にコネクタの側面を当接させる構成を採用することもできる。
【0033】
(変形例6)コネクタはUSBコネクタに限定されない。外周面に金属製のシェルを有するコネクタに広く適用することができる。
次に、前記実施形態及び変形例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
【0034】
(1)前記支持片のうち互いに対向する一対の支持片は、共に基板から遠ざかる方向に斜めに折り曲げられており、両支持片はそれぞれコネクタに異なる高さで当接することを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれか一項に記載のコネクタの取付構造。
【0035】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、基板のコネクタの実装面側に金属板を配置し、その金属板に設けられた当接片をコネクタの外殻に当接させたので、コネクタの外殻に飛び移った静電気を逃がす場合、基板のパターンへノイズが飛ぶ等の悪影響を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プリンタに内蔵される回路基板ユニットの分解斜視図
【図2】回路基板ユニットの斜視図
【図3】(a)コネクタの取付構造の平面図。(b)コネクタの取付構造の側面図。
【図4】変形例におけるコネクタの取付構造の側面図。
【図5】図4と異なる変形例におけるコネクタの取付構造の側面図。
【図6】図5と異なる変形例におけるコネクタの取付構造の側面図。
【図7】図6と異なる変形例におけるコネクタの取付構造の側面図。
【図8】従来技術におけるコネクタの取付構造を示す側面図。
【図9】従来技術におけるコネクタの取付構造を示す平面図。
【符号の説明】
1…基板
2…防火被覆板(防火エンクロージャー)
4…USBコネクタ
4a…シェル(外殻)
7…ネジ
8…ケーブル側のコネクタ
12,13,14…当接片としての支持片
F…金属製のフレーム
Claims (5)
- 基板に実装されたコネクタは金属製の外殻を有しており、前記基板に対して前記コネクタの実装面側には金属板が接地された状態で配置されるとともに、該金属板に形成された当接片が前記コネクタの外殻に当接していることを特徴とするコネクタの取付構造。
- 前記当接片は、前記コネクタの外殻に複数箇所で当接して該コネクタを支持する複数の支持片からなることを特徴とする請求項1に記載のコネクタの取付構造。
- 前記支持片のうち少なくとも一つは、前記コネクタにそれを押圧する状態で当接していることを特徴とする請求項2に記載のコネクタの取付構造。
- 前記基板は前記コネクタの実装面側と反対面側で金属製のフレームに組み付けられており、前記基板及び前記金属板は共通のネジを介して前記フレームに固定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のコネクタの取付構造。
- 前記金属板は、防火エンクロージャーであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のコネクタの取付構造。
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Cited By (2)
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- 2002-07-30 JP JP2002221711A patent/JP2004063336A/ja active Pending
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TWI501470B (zh) * | 2013-02-13 | 2015-09-21 | Panasonic Corp | 通用序列匯流排插座 |
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