JP2008235722A - プリント基板重ねフレーム構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数枚の同一サイズのプリント基板を接続して一体の装置に組上げる場合、基板数は要求規模によって異なる。この結果、都度数に合わせた寸法の筐体を用意しなければならない。またコストも掛かる。ネジを使用した構造は、基板の増設、削減、保守時にも作業性が良くない。
【解決手段】 ネジを使用することなく、複数枚プリント基板を嵌め合い構造のみで重ね合わせ固定し電子回路の一体化を実現すると同時に、適切な寸法の筐体を形成するところにある。図はプリント基板５枚（１１〜１５）を重ねた例である。本願構造体は各プリント基板が各フレーム（２１〜２５）で挟まれる。右端のプリント基板１５は最右端のフレーム２５とサイドパネル３２によって挟まれる。サイドパネルは左右３１、３２の２式あるが、３２は３１の上下を反転して３２として使うことによって１種類でも出来る。
【選択図】図1

Description

本発明は、複数枚の同一サイズのプリント基板を絶縁・保護・固定する基板数に見合った筐体として実現できるプリント基板重ねフレーム構造体に関するものである。

従来、複数枚の同一サイズのプリント基板を接続して一体の電子回路装置に組上げるには、非特許文献１或いは２の方法がある。図６は、非特許文献１による実施例で、ネジ止めにより重ね合わせて固定する方法（スタッキング方法）である。この方法で基板枚数に応じた一体の装置を筐体に納めるには、最終外形寸法に合わせ製作した筐体を用意し、一体の基板を収納して固定する。更に、非特許文献２は図示しないが、全体を制御盤壁面へ取付け固定するための工作を必要とする。
ＰＣ／１０４ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ 米国ｐａｒｖｕｓ社 製品ＭＥＣ−２０６０ カタログ

しかしながら、非特許文献１，２などは、複数枚の同一サイズのプリント基板を接続して一体の装置に組上げる場合、基板数は要求規模によって異なる。この結果、都度数に合わせた寸法の筐体を用意しなければならない。またコストも掛かる。ネジを使用した構造は、基板の増設、削減、保守時にも作業性が良くない。

本発明は、上記問題を解決しようとするもので、その目的とするところは、ネジを使用することなく、複数枚プリント基板を嵌め合い構造のみで重ね合わせ固定し電子回路の一体化を実現すると同時に、適切な寸法の筐体を形成するところにある。

本発明に係るプリント基板重ねフレーム構造体は、片面にピンを備え、反対側面の同位置にピン穴を持つフレームと、該フレームの間に配置され、前記ピンと同位置に留穴を備えたプリント基板とから成り、前記フレームのピンが前記留穴を貫通してピン穴と嵌合することを特徴とし、フレーム間にプリント基板が支持されるようにすることでフレームの結合と基板の固定を同時に実現することができるように構成した。

また、請求項２記載の発明に係るプリント基板重ねフレーム構造体は、ピンと、ピン穴とが無理抜き構造であることを特徴とし、フレーム同士をきつく結合できるように構成した。

さらに、請求項３記載の発明に係るプリント基板重ねフレーム構造体は、前記プリント基板に設けた留穴の前記ピンに対する穴径が該プリント基板を相互に接続させるために重ねコネクタを備える場合において、重ねコネクタの嵌め合いの公差を考慮していることを特徴とし、重ねコネクタ同士の嵌め合いにおいて、各プリント基板の面に直角方向の力を軽減できるように構成した。

本発明によれば、容易に目的とする電子回路基板の数と数に応じたネジが不要なフレーム構造体が実現できる。この構造体は、それ自体が保護筐体を形成する。

また、請求項２記載の発明よれば、無理抜き構造にしたことにより、重ね増設が容易となり、更に数の削減、保守時の作業も容易になる。この場合、素材として樹脂材を用いるとより良い。

さらに、請求項３記載の発明よれば、プリント基板どうしの電気的接続を行う重ねコネクタに面方向の無理な力が加わらないようなフレームと基板の重ね構造が得られる。

次に、本発明の最良の形態を図面を用いて説明する。図１は本願構造体の概観斜視図、図２はフレーム・プリント基板嵌合状態を示す斜視図、図３はフレーム・サイドパネル・プリント基板嵌合状態を示す斜視図、図４は無理抜き構造を示す断面図、図５は重ねコネクタと留穴との関係を示す断面図である。

本願構造体は、図１の如く、５枚のプリント基板１１〜１５を重ねた例である。各プリント基板１１〜１５は各フレーム２１〜２５で挟まれ、右端のプリント基板１５は最右端のフレーム２５とサイドパネル３１、３２によって挟まれる２式構造になっている。サイドパネルは左右、上下を反転して使うことによって１種類でも兼用出来る。

前記フレーム間とプリント基板の嵌め合いを図２に示す。図３は筐体として最右端のフームとサイドプレートによるプリント基板の嵌め合いを説明するものである。

図２において、奥側のフレーム２１の隅角部には、ピン２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ（２１ｄは隠蔽されている）が設けられている。該ピン２１ａ〜２１ｄはプリント基板１１の四隅に設けた留穴１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを貫通して手前のフレーム２２の対応する位置の雌ピン穴（図２上には隠蔽されている）に嵌合する。この手前のフレーム２２の隅角部にもピン２２ａ、２２ｂ、２１ｃ、２２ｄが設けられている。

図３において、奥側のフレーム２５の隅角部には、ピン２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ（２５ｄは隠蔽されている）が設けられている。該ピン２５ａ〜２５ｄはプリント基板１５の四隅に設けた留穴１５ａ〜１５ｄ（１５ｄは隠蔽されている）を貫通してサイドパネル３２の対応する位置のピン穴３２ａ〜３２ｄに嵌合する。

サイドパネル３２から出るサイドパネルピン３２ｅ、３２ｆは、プリント基板１５の外側を通り、直接、フレーム２５のピン２５ａ、２５ｂに隣接するピン穴２５ａ′２５ｂ′に嵌入する。すなわち、フレーム同士のピンとピン穴の嵌合と、フレームとサイドパネルのピンとピン穴の嵌合とは別個になっている。

前記ピンの嵌合について、単に、ストレートピンによるきつい嵌合でも良いが、ほぞ形状とするか、適当な弾性を持つ樹脂、例えばポリプロピレンで作り、特に、無理抜き構造にすると良い。図４は、ピン２１ａとピン穴とは無理抜き形状の例である。ピン２１ａとピン穴の無理抜きとなるにはテーパーが必要である。嵌合はピンをピン穴に押し込むための力が必要であり、引き抜く場合は引き抜難さが必要であるが、無理抜き構造はこれを実現する。

前記プリント基板の留穴がフレーム（又はサイドパネル）のピンと適当な間隙を保つことで嵌合時にコネクタと基板間生じる基板面に直角方向の加重を逃がす。前記プリント基板１１の留穴１１ａの穴径は、コネクタの嵌合公差を考慮して、図５のようにピン２１ａより大きく作られている。これにより嵌合の瞬間、隣り合う重ねコネクタ１１ｅと１２ｅが各プリント基板の面に直角方向の力を軽減し基板を両フレームが挟み込む。

なお、２１ｇ、２１ｈは、フレーム２１に設けた床面取付け穴で、図面には隠れているが他のフレームにも設けられている。

本発明の目的は、ネジを使用することなく、複数枚プリント基板を嵌め合い構造のみで重ね合わせて固定し電子回路の一体化を実現すると同時に、適切な寸法の筐体を形成するものであるから、上述の発明は、産業用コントローラ、通信モジュール等の回路基板と筐体が一体形式の装置に利用可能である。

本願構造体の概観斜視図である。 フレーム・プリント基板嵌合状態を示す斜視図である。 フレーム・サイドパネル・プリント基板嵌合状態を示す斜視図である。 無理抜き構造を示す断面図である。 重ねコネクタと留穴との関係を示す断面図である。 従来の重ねプリント基板実施例の図である。

符号の説明

１１〜１５ プリント基板
１１ａ〜１１ｄ、１５ａ〜１５ｃ 留穴
１１ｅ、１２ｅ 重ねコネクタ
２１〜２５ フレーム
２１ｇ、２１ｈ 床面取付け穴
２１ａ〜２１ｃ、２２ａ〜２１ｄ、２５ａ〜２５ｃ ピン
３１、３２ サイドパネル
３２ａ〜３２ｄ サイドパネルピン穴
３２ｅ、３２ｆ サイドパネルピン

Claims (3)

1. 片面にピンを備え、反対側面の同位置にピン穴を持つフレームと、該フレームの間に配置され、前記ピンと同位置に留穴を備えたプリント基板とから成り、前記フレームのピンが前記留穴を貫通してピン穴と嵌合することを特徴とするプリント基板重ねフレーム構造体。
2. 前記ピンと、ピン穴とが無理抜き構造となることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板重ねフレーム構造体。
3. 前記プリント基板に設けた留穴の前記ピンに対する穴径が該プリント基板を相互に接続させるために重ねコネクタを備える場合において、重ねコネクタの嵌め合いの公差を考慮していることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント基板重ねフレーム構造体。

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