JP2005085493A

JP2005085493A - コネクタ

Info

Publication number: JP2005085493A
Application number: JP2003312902A
Authority: JP
Inventors: Hisaya Iwata; 尚也岩田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】回路基板の小型化を実現するコネクタを提供する。
【解決手段】第１回路基板４に形成された第１固定孔６の周囲に、第１コネクタ８の一方の端の開口縁２４が対向して接着される。第１回路基板４から突出した他端の表面には第１接続端子２６が設けられている。第２回路基板１２に形成された第２固定孔１４の周囲に、第２コネクタ１６の一方の端の開口縁２８が対向して接着される。第２回路基板１２から突出した他端の内側には第１コネクタ８の他端を嵌合する嵌合部３０が設けられるとともに、その内壁には第２接続端子３２が設けられている。第１コネクタ８の他端が第２コネクタ１６の嵌合部３２に嵌め込まれ、第１固定孔６と第２固定孔１４との間にはビス２０が挿通されてその先端はビス固定孔４７に螺合されて第１回路基板４と第２回路基板１２とが固定される。
【選択図】図５

Description

本発明は、回路基板に実装され、２つの回路基板にそれぞれ形成された回路パターンを電気的に接続する一対のコネクタに関するものである。

現在、回路基板上には様々な回路部品が実装されている。中でもコネクタは電気を供給するためのものから、回路基板どうしを電気的に接続するものまで様々な種類が存在する。特許文献１に記載された電気コネクタでは、電気コネクタを回路基板に取り付ける取り付け部材の設置場所が工夫されており、これによって電気コネクタの寸法が小さくされている。

コネクタの中でも、それぞれ回路パターン及び回路部品が設けられた回路基板どうしを電気的に接続するコネクタにより、回路基板を組み合わせて用いることが可能となている。このようなコネクタには、例えば、回路パターンに接続した接続端子が表面に設けられた直方体形状のジャック型コネクタを一方の回路基板に設け、他方の回路基板にはジャック型コネクタを嵌め込むスロットが形成されたスロット型コネクタが設けられ、スロット内に他方の回路基板に形成された回路パターンに接続した接続端子が設けられているものがある。ジャック型コネクタをスロット型コネクタに嵌め込むと、対応する接続端子どうしが接触し、回路基板どうしが接続されていた。

特開平８−２７３７７４号公報

しかしながら、ジャック型コネクタや、スロット型コネクタ等に代表される従来のコネクタを回路基板上に設けるには、回路基板上にまとまった場所を確保しなければならない。回路基板を所定の位置に保持するメインシャーシやメインフレームなどの基板ホルダに回路基板を取り付けるには、回路基板に固定孔を穿ち、この固定孔にビスなどの固定部材を挿通させるとともにビスを回してその先端をメインシャーシに組み付けているため、回路基板の固定孔の上あるいは周囲にはコネクタを配置させることはできず、これが原因となって回路基板の小型化には限界があった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は回路基板の小型化を実現するコネクタを提供することにある。

本発明のコネクタでは、柱状の固定部材を挿通する固定孔が穿たれた２つの回路基板を接続するコネクタにおいて、一端から他端にかけて貫通した第１の孔が形成され、第１の孔が一方の回路基板の固定孔に合わさって一端がこの回路基板上に取り付けられ、外壁を一周する方向に沿って複数の第１接続端子が互いに間隔を隔てて外壁に設けられた雄型コネクタと、一端から他端にかけて貫通した第２の孔が形成され、第２の孔が他方の回路基板の固定孔と合わさって一端がこの回路基板上に取り付けられ、内壁を一周する方向に沿って第１接続端子に対応した複数の第２接続端子が内壁に設けられた雌型コネクタとを有し、雄型コネクタの他端を雌型コネクタの他端から嵌め込むことによって第１接続端子が第２接続端子に接触し、前記固定部材が前記第１及び前記第２の孔を貫通してそれぞれの回路基板を固定することを特徴とする。

また、前記２つの回路基板のうち、少なくとも一方の回路基板がリジッド回路基板であることを特徴とする。

また、前記雄型コネクタと前記雌型コネクタとは円筒形状であり、前記複数の第１接続端子は外周を等分割するように外壁に設けられ、前記複数の第２接続端子は、前記第１接続端子に対応するとともに内周を等分割するように内壁に設けられたことを特徴とする。

また、前記固定部材を導電性材料で形成し、前記２つの回路基板のそれぞれに前記固定部材と接触して接地を行う接地端子を設けたことを特徴とする。

本発明のコネクタによれば、一端から他端にかけて貫通した第１の孔が形成され、第１の孔が一方の回路基板の固定孔に合わさって一端がこの回路基板上に取り付けられ、外壁を一周する方向に沿って複数の第１接続端子が互いに間隔を隔てて外壁に設けられた雄型コネクタと、一端から他端にかけて貫通した第２の孔が形成され、第２の孔が他方の回路基板の固定孔と合わさって一端がこの回路基板上に取り付けられ、内壁を一周する方向に沿って第１接続端子に対応した複数の第２接続端子が内壁に設けられた雌型コネクタとを有し、雄型コネクタの他端を雌型コネクタの他端から嵌め込むことによって第１接続端子が第２接続端子に接触し、前記固定部材が前記第１及び前記第２の孔を貫通してそれぞれの回路基板を固定するようにしたことにより、回路基板の固定に使用されるスペースと回路基板どうしを接続するコネクタを設けるためのスペースとを共用することができ、このためそれぞれの回路基板を小型化することができる。

図１に本発明を実施したコネクタの断面図を示す。リジッド回路基板である第１回路基板４には回路パターンが形成されるとともに第１回路基板４を固定するための第１固定孔６が穿たれている。第１回路基板上には、第１コネクタ（雄型コネクタ）８が設けられており、第１コネクタ８はコネクタの突出方向に貫通した内孔（第１の孔）１０が形成されており円筒形状をしている。リジッド回路基板である第２回路基板１２にも回路パターンが形成され、第２回路基板１２を固定するための第２固定孔１４が穿たれている。第２回路基板上には第２コネクタ（雌型コネクタ）１６が設けられており、第２コネクタ１６はコネクタの突出方向に貫通した内孔（第２の孔）１８が形成されており円筒形状をしている。第１固定孔６、第１コネクタの内孔１０、第２コネクタの内孔１８、第２固定孔１４とに、導電性材料でできた細長いビス２０が挿通されて第１回路基板４と第２回路基板１２とは固定される。

図２に示すように、第１コネクタ８は円筒形状をしており、第１回路基板側に位置する一端の開口縁２４は第１固定孔６の周囲に対向して固着されている（図１参照）。第１コネクタ８の内側には、第１固定孔６と同径であって一端から他端まで貫通した内孔１０が形成されており、第１固定孔６と内孔１０とは連なっている。第１回路基板４から突出した第１コネクタ８の他端の外壁には、第１回路基板４に形成された回路パタ−ン２５と電気的に接続した第１接続端子２６が外周に沿って複数設けられている。第１接続端子２６は第１コネクタ８の突出方向に延びるとともに、外周を等分割するように互いに間隔を隔てて形成されている。

図３に第２回路基板１２に設けられた第２コネクタ１６の斜視図を示す。第２コネクタ１６は円筒形状をしており、第２回路基板側に位置する一端の開口縁２８は第２固定孔１４の周囲と対向して固着されている（図１参照）。第２コネクタ１６の内孔１８は第２固定孔１４と同径に形成され、一端から他端まで貫通しており、第２固定孔１４と内孔１８とは連なっている。第２コネクタ１６の他端は第２回路基板１２から突出し、その内側には第１コネクタ８の先端を受け入れる嵌合部３０が形成されている。嵌合部３０の直径は内孔１８の直径よりも大きく、嵌合部３０の内壁には第２回路基板１２に形成された回路パターン３１に接続した第２接続端子３２が内周に沿って複数設けられている。第２接続端子３２は第２コネクタ１６の突出方向に延びて形成され、内周を等分割するように互いに間隔を隔てて形成されている。各接続端子間には各接続端子よりも厚みの大きなスペーサ３５が一体に形成されている。

第１コネクタ８の先端が第２コネクタ１６の嵌合部３０に嵌め込まれると、第１接続端子２６が第２接続端子３２に接触し、第１回路基板４と第２回路基板１２とが電気的に接続した状態となる。このとき第１接続端子２６、及び第２接続端子３２はコネクタの突出方向に延びて形成されているため、多くの部分で接触することができる。また、第１接続端子２６の各端子間にはスペーサ３５が嵌るため、第１コネクタ８、第２コネクタ１６のどちらか一方が他方に対して捩れるのを防止して、対応する接続端子どうしで接触した状態が保持できる。

第１回路基板上の第１コネクタ８が配置される部分、及び第２回路基板上の第２コネクタが配置される部分を上から観察した説明図を図４の（ａ）と（ｂ）に示す。図４（ａ）に示すように、第１回路基板４には回路パターン２５とともに第１接地端子４０が設けられている。第１コネクタ８と第１回路基板４との間に位置する回路パターン２５の端部には第１接続端子２６がハンダ付けされる。第１接地端子４０の先端は第１固定孔６の内壁に露呈して、第１固定孔６に挿通されるビス２０と接触するようになっている。

図４（ｂ）に示すように、第２回路基板１２には回路パターン３１とともに第２接地端子４５が設けられており、その先端は第２固定孔１４の内壁に露呈し、第２固定孔１４に挿通されたビス２０と接触するようになっている。第１固定孔６、及び第２固定孔１４に露呈したそれぞれの接地端子の先端がビス２０に接触することによって接地を行っているため、回路パターンを複雑にすることなく接地を行うことができる。なお、第２回路基板１２と第２コネクタ１６との間に位置する回路パターン３１の端部は第２接続端子３２にハンダ付けされている。

図５に第１コネクタ８を第２コネクタ１６に嵌め込むとともにビス２０で第１回路基板４と第２回路基板１２とをメインシャーシ２２に固定した際の断面図を示す。第１コネクタ８の先端を第２コネクタ１６の嵌合部３０に嵌め込むと、第１固定孔６、第１コネクタの内孔１０、第２コネクタの内孔１８、第２固定孔１４が連なる。このとき第１接続端子２６と第２接続端子３２とは接触しており、第１回路基板４と第２回路基板１２とが電気的に接続した状態となる。第１固定孔６から第２固定孔１４まで連なった孔にビス２０が貫通され、ビス２０の先端がメインシャーシ２２に穿たれたビス固定孔４７に螺合されてネジ止めされるため、第１回路基板４と第２回路基板１２とは動かないように固定される。このときビス２０には第１接地端子４０と第２接地端子４５とが接触しており、第１回路基板４と第２回路基板１２とはビス２０を介して接地している。なお、メインシャーシ２２に穿たれたビス固定孔４７は、第１回路基板４と第２回路基板１２とを所定の位置に配置するように予め形成されている。

なお、上記の実施形態ではメインシャーシ２２の形状は板状で、第２回路基板１２に近接して設けられていたが、図６に示すように第２回路基板１２とメインシャーシ５０とを隔てて設けてもかまわない。メインシャーシ５０にはビス２０の先端と螺合するネジ穴５２が形成されたボス５４が突出して形成されており、ボス５４にビス２０を組み付けるようにすることで、メインシャーシ５０と対向した基板面を利用して回路部品の配置に余裕を持たせることができる。また、第２回路基板の放熱性能の向上などが期待できる。

また、上記の実施形態では、第１回路基板４、及び第２回路基板１２をビス２０で固定したが、これ以外の方法で第１回路基板４と第２回路基板１２とを固定してもよい。例えば図７に示すように六角ボルト５５と、この六角ボルト５５の先端と螺合するナット５６とを用いて第１回路基板４と第２回路基板１２とをメインシャーシ２２に固定してもよい。第１固定孔６から第２固定孔１８まで六角ボルト５５を挿通させ、メインシャーシ２２に穿たれたビス固定孔４７から突き出た六角ボルト５５の先端にナット５６を螺合して第１回路基板４と第２回路基板１２とを固定することができる。

また、図８に示すように、第１固定孔６及び第２固定孔１８を貫通するとともに先端の膨張部でそれぞれの回路基板が脱離しないように固定するボス６２をメインシャーシ６０に形成して、第１回路基板４と第２回路基板１２とを固定してもよい。これによって、部品点数、及び工程数を削減して第１回路基板４と第２回路基板１２とをメインシャーシ上の所定の位置に固定することができる。

また、上記の実施形態では第１回路基板４と第２回路基板１２とはビス２０によってメインシャーシ２２に固定されたが、本発明のコネクタは回路基板どうしを固定する場合にも利用できる。例えば図９に示すように、第１コネクタ８の先端を第２コネクタ１６の嵌合部に嵌め込み、六角ボルト６７を第１固定孔６、および第２固定孔１８に挿通させ、第２回路基板１２から突出した六角ボルト６７の先端にナット６８を螺合させて第１回路基板４と第２回路基板１２とを固定することができる。

また、上記の実施形態で第１コネクタと第２コネクタとは、円柱形状であったが、コネクタの形状はこれに限らない。例えば、外壁が六角柱形状をなすようにに形成された第１コネクタと、内壁が六角柱形状をなすようににくり貫かれた第２コネクタとを用いてもよい。第１コネクタを第２コネクタに嵌入することにより、上記の実施形態で記載したスペーサを第２コネクタの内壁に形成することなくコネクタの捩れを防止することができる。

また、上記の実施形態では第１回路基板と第２回路基板との両方がリジッド回路基板であったが、どちらか一方をフレキシブル回路基板にしてもかまわない。

本発明を実施したコネクタの断面図である。第１コネクタの外観を示す斜視図である。第２コネクタの外観を示す斜視図である。第１コネクタが配置される第１回路基板、及び第２コネクタが配置される第２回路基板を上から見た図である。第１コネクタを第２コネクタに嵌め込み、固定ネジでメインシャーシに第１回路基板と第２回路基板とを固定した際の断面図である。第２回路基板をメインシャーシから離して取り付けた場合のそれぞれの回路基板、及びメインシャーシの断面図である。六角ボルトとナットを用いて第１回路基板と第２回路基板とをメインシャーシに固定した断面図である。メインシャーシに突出して成形されたボスに第１固定孔と第２固定孔とを貫通させて第１回路基板と第２回路基板とを固定した断面図である。第１回路基板と第２回路基板とを六角ボルトとナットを用いて固定する場合の断面図である。

符号の説明

４第１回路基板
６第１固定孔
８第１コネクタ
１０、１８内孔
１２第２回路基板
１４第２固定孔
１６第２コネクタ
２０ビス
２４、２８開口縁
２６第１接続端子
３２第２接続端子
４０第１接地端子
４５第２接地端子

Claims

柱状の固定部材を挿通する固定孔が穿たれた２つの回路基板を接続するコネクタにおいて、
一端から他端にかけて貫通した第１の孔が形成され、第１の孔が一方の回路基板の固定孔に合わさって一端がこの回路基板上に取り付けられ、外壁を一周する方向に沿って複数の第１接続端子が互いに間隔を隔てて外壁に設けられた雄型コネクタと、
一端から他端にかけて貫通した第２の孔が形成され、第２の孔が他方の回路基板の固定孔に合わさって一端がこの回路基板上に取り付けられ、内壁を一周する方向に沿って第１接続端子に対応した複数の第２接続端子が内壁に設けられた雌型コネクタとを有し、
雄型コネクタの他端を雌型コネクタの他端から嵌め込むことによって第１接続端子が第２接続端子に接触し、前記固定部材が前記第１及び前記第２の孔を貫通してそれぞれの回路基板を固定することを特徴とするコネクタ。
前記２つの回路基板のうち、少なくとも一方の回路基板がリジッド回路基板であることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
前記雄型コネクタと前記雌型コネクタとは円筒形状であり、前記複数の第１接続端子は外周を等分割するように外壁に設けられ、前記複数の第２接続端子は、前記第１接続端子に対応するとともに内周を等分割するように内壁に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
前記固定部材を導電性材料で形成し、前記２つの回路基板のそれぞれに前記固定部材と接触して接地を行う接地端子を設けたことを特徴とする請求項１から３にいずれか１つ記載のコネクタ。