JP2008282766A - 電子機器 - Google Patents

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一弘 前野
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Abstract

【課題】ケース側端子と基板側端子との接続によってケースと回路基板を正確に位置決めして装着すること。
【解決手段】回路基板13上に、幅方向を異なる方向に向けて雌型タブ端子20と雌型タブ端子21を配置する。具体的に言えば、雌型タブ端子20と雌型タブ端子21は、幅方向が直交するように配置する。一方、アッパーカバーにインサート成形される雄型タブ端子14,15は、各雌型タブ端子20,21に対応する位置に配置する。これにより、雄型タブ端子14と雌型タブ端子20、及び雄型タブ端子15と雌型タブ端子21をそれぞれ挿入して接続すれば、各雄型タブ端子14,15の遊びが規制されることになり、アッパーカバーに対応する回路基板13の位置決め精度を向上させることが可能となる。
【選択図】図4

Description

本発明は、回路基板を収容する電子機器のケースにインサート成形したケース側端子と回路基板に実装した基板側端子を接続する電子機器に関する。
自動車などに搭載される電子機器は、防水性などを確保するために電子部品を実装した回路基板を電子機器のケース内に密閉した状態で収容している。このようなケース内に回路基板を収容する電子機器としては、例えば、特許文献1に開示されている。また、この種の電子機器には、通常、ケース内に収容された回路基板を外部と電気的に接続するために、ケースに外部接続用のコネクタ部が設けられている。そして、ケースのコネクタ部とケースに収容される回路基板とを電気的に接続するために、リード線による接続構造やタブ端子による接続構造が用いられている。例えば、タブ端子による接続構造としては、特許文献2に開示されている。特許文献2では、回路基板に実装された基板側タブ端子と、ケースのコネクタ部に電気的に接続されたケース側タブ端子とを、接続子を介して電気的に接続している。
なお、接続子を介さずにケース側タブ端子と基板側タブ端子とを直接接続する場合があるが、その際には、片方を雄型タブ端子とし、もう一方を雌型タブ端子として構成する。そして、回路基板の上方からケースを被せるようにして両タブ端子を電気的に接続させてケースの装着作業を行うのであるが、ケースと回路基板には正確な位置決めを行い得るように位置決め機構が設けられている。位置決め機構としては、例えば、ケースの下端に設けた凸部を回路基板の側面に形成した切欠部に嵌合させる機構がある。
特開平10−326983号公報 特開平4−61768号公報
ところで、ケース側のタブ端子は、ケース自体にインサート成形されている場合がある。この場合、ケースと回路基板との装着作業は、回路基板の上方からケースを被せるようにして行うことから、ケース側のタブ端子と回路基板のタブ端子とが正確に接続されているか否かを確認できない状態での作業となる。このため、作業者は、例えば凸部と切欠部からなる位置決め機構において凸部を切欠部に嵌合させることに注力した場合、タブ端子同士が未接続の状態であっても、凸部を切欠部に嵌合させたことによりケースと回路基板の位置決めを正確に行ったと思い込む可能性があった。
また、タブ端子同士による接続構造においては、挿入時の組付性を確保するために、通常、幅方向に遊びが設けられている。すなわち、幅方向にのみ、ある程度の位置ずれが許容された構造になっている。このため、タブ端子が位置ずれした状態で接続されると、ケースと回路基板の位置決め機構が上手く機能しないという場合があった。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、ケース側端子と基板側端子との接続によってケースと回路基板を正確に位置決めして装着し得る電子機器を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、回路基板を収容するケースにインサート成形した複数のケース側端子と前記回路基板に実装した複数の基板側端子とを接続することにより、前記回路基板への導電路を形成する電子機器であって、前記ケース側端子及び前記基板側端子のうち、一方の端子は板状に形成された雄型端子であり、他方は前記雄型端子を嵌挿する雌型端子とされており、前記雄型端子は、前記雌型端子に嵌挿した際に端子挿入方向と直交する端子幅方向への移動が許容された状態で接続され、前記回路基板上には、端子幅方向を異なる方向に向けた少なくとも2つの基板側端子を配置し、各基板側端子を前記各基板側端子と対応する位置に配置した前記ケース側端子に接続することを要旨とする。
これによれば、基板側端子とケース側端子は、端子幅方向を異なる方向に向けた状態で配置したことにより、両端子を接続した状態において位置ずれが規制されることになる。このため、両端子を接続した状態においては、ケースに対する回路基板の位置ずれも規制されることになる。したがって、ケース側端子と基板側端子との接続によってケースと回路基板を正確に位置決めして装着することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電子機器において、前記端子幅方向を異なる方向に向けた前記基板側端子は、前記回路基板において対向する端部の近傍にそれぞれ配置されていることを要旨とする。
これによれば、端子幅方向を異なる方向に向けた基板側端子は、回路基板上において離間した状態で配置されることになる。したがって、ケースと回路基板の位置決め精度を向上させることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の電子機器において、前記ケース側端子は、前記ケースの内面から突出する長さが同一長さで形成されていることを要旨とする。
これによれば、基板側端子とケース側端子を同時に接続することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の電子機器において、前記ケース側端子は、前記ケースの内面から突出する長さが異なる長さで形成されていることを要旨とする。
これによれば、先に接続した基板側端子とケース側端子の接続状態を起点として、他の端子の接続を行うことができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の電子機器において、前記ケースと前記回路基板には、前記ケースに対して前記回路基板を位置決めするための嵌合部が設けられていることを要旨とする。
これによれば、基板側端子とケース側端子の接続によってケースと回路基板の位置決め精度を向上させているので、嵌合部が嵌合し得ないような大きな位置ずれを抑制することができる。すなわち、ケースと回路基板を嵌合部によって正確に位置決めし、装着することができる。
本発明によれば、ケース側端子と基板側端子との接続によってケースと回路基板を正確に位置決めして装着することができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1に示すように、自動車などに搭載される電子機器10は、金属製のブラケット11と樹脂製のアッパーカバー(ケース)12との間に、各種の電子部品が表面実装される回路基板13を収容して構成される。電子機器10は、ブラケット11上に回路基板13を載置した状態でブラケット11と回路基板13を図示しない締結具(取付ネジ)で締結固定し、その状態で回路基板13の上方からアッパーカバー12を覆い被せて組み付けられる。そして、回路基板13は、ブラケット11とアッパーカバー12との間に挟持された状態で収容される。
ブラケット11の側面には、一対の脚部11aが形成されている。各脚部11aには、電子機器10を車両側フレーム(図示しない)に取り付ける際にボルトが挿入される挿通孔11bがそれぞれに形成されている。これにより、電子機器10は、ブラケット11の挿通孔11bに挿入されるボルトによって車両側フレームに締結固定され、取り付けられる。
アッパーカバー12は、平面視略方形の上面板12aの全周を包囲壁12bで包囲した蓋状に形成されている。アッパーカバー12の上面板12aには、図2及び図3に示すように、複数(本実施形態では2つ)のケース側端子(雄型端子)としての雄型タブ端子14,15がインサート成形されており、各雄型タブ端子14,15はアッパーカバー12の内部に配置されている。各雄型タブ端子14,15は平板状に形成されており、アッパーカバー12の上面板12aから垂下するように延設されている。また、各雄型タブ端子14,15の突出長さaは同じ長さに設定されており、この突出長さaはアッパーカバー12の包囲壁12bの高さよりも短い長さに設定されている。このため、各雄型タブ端子14,15は、図3に示すようにアッパーカバー12を側面視した場合、包囲壁12bと重なることで目視し得ないようになっている。
また、アッパーカバー12の対向する2つの包囲壁12bには、アッパーカバー12に対して回路基板13を位置決めするための一対の位置決め用突起16,17が形成されている。各位置決め用突起16,17は、アッパーカバー12の包囲壁12bの各下端から垂下するように延設されている。そして、各位置決め用突起16,17は、図2に示すように、平面視ほぼ半円状に形成されている。また、各雄型タブ端子14,15は、アッパーカバー12の包囲壁12bから突出して形成された外部接続用のコネクタ部18の外部接続端子19a,19bと電気的に接続されている。
回路基板13には、図1及び図3に示すように、雄型タブ端子14,15と対応する位置に基板側端子(雌型端子)としての雌型タブ端子20,21が実装されている。なお、図1及び図3では、回路基板13に実装される雌型タブ端子20,21以外の電子部品の図示を省略している。各雌型タブ端子20,21は、その両端に断面略C型の折り返し部20a,21aが形成されており、雄型タブ端子14,15を嵌挿して接続可能な形状となっている。これにより、各雄型タブ端子14,15は、図4(a),(b)に示すように、雌型タブ端子20,21の上方から、折り返し部20a,21aと折り返し部20a,21aに連設される平坦部20b,21bとの間の隙間に挿入され、雌型タブ端子20,21と接続されるようになっている。なお、折り返し部20a,21aと平坦部20b,21bとの間の隙間は、雄型タブ端子14,15の厚みよりも狭い間隔で形成されているため、雄型タブ端子14,15を雌型タブ端子20,21に挿入した際には折り返し部20a,21aが押し広げられて弾性押圧力が生じる。このため、雄型タブ端子14,15は、弾性押圧力の作用によってがたつくことなく、雌型タブ端子20,21に接続される。
また、回路基板13には、アッパーカバー12の包囲壁12bに形成された位置決め用突起16,17と対応する位置に、位置決め用突起16,17を嵌合し、位置決めするための一対の切欠部22,23が形成されている。各切欠部22,23は、アッパーカバー12の位置決め用突起16,17と対向する回路基板13の2つの側面にそれぞれ形成されている。本実施形態では、位置決め用突起16,17と切欠部22,23により、嵌合部が構成される。
以下、本実施形態における雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21の配置パターンについてさらに詳しく説明する。
本実施形態において雌型タブ端子20,21は、折り返し部20a,21aを形成した両端を結ぶ方向となる幅方向(端子幅方向)が、異なる方向を向くように回路基板13に実装されている。具体的に言えば、図4(a)に示す回路基板13の左右方向をX方向とし、上下方向をY方向とそれぞれ定義すると、雌型タブ端子20は、幅方向が回路基板13のX方向に沿うように実装されているとともに、雌型タブ端子21は、幅方向が回路基板13のY方向に沿うように実装されている。すなわち、本実施形態において雌型タブ端子20と雌型タブ端子21は、互いの幅方向が直交するように実装されている。そして、雌型タブ端子20と雌型タブ端子21は、回路基板13において対向する端部の近傍にそれぞれ実装され、離間した状態で配置されている。
一方、アッパーカバー12の雄型タブ端子14,15は、雄型タブ端子14が雌型タブ端子20に挿入可能で、かつ雄型タブ端子15が雌型タブ端子21に挿入可能な位置にそれぞれ配置されている。すなわち、雄型タブ端子14は、雌型タブ端子20に対応する位置に配置されているとともに、雄型タブ端子15は、雌型タブ端子21に対応する位置に配置されている。
図1〜図4に示すように雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21をそれぞれ配置した場合には、雌型タブ端子20に挿入し接続される雄型タブ端子14の遊び方向と、雌型タブ端子21に挿入し接続される雄型タブ端子15の遊び方向が異なることになる。すなわち、図4(b)に示すように、雌型タブ端子20,21の幅方向の寸法cは、雄型タブ端子14,15の幅方向の寸法dよりも長く形成されている。このため、雌型タブ端子20に挿入した雄型タブ端子14は、雌型タブ端子20の幅方向に沿う方向に遊びが生じることになる。また、雌型タブ端子21に挿入した雄型タブ端子15は、雌型タブ端子21の幅方向に沿う方向に遊びが生じることになる。これにより、雄型タブ端子14の遊び方向と雄型タブ端子15の遊び方向は、直交することになり、異なる方向に遊びが生じる。すなわち、雄型タブ端子14,15は、雌型タブ端子20,21に嵌挿した際、遊びが生じることにより、前記幅方向への移動が許容された状態で接続されている。そして、雄型タブ端子14,15の幅方向と雌型タブ端子20,21の幅方向は、図4(b)に示すように、雌型タブ端子20,21に対し雄型タブ端子14,15を嵌挿する際の端子挿入方向と直交する方向となる。
次に、本実施形態の電子機器10の作用を説明する。なお、以下に説明する電子機器10の作用では、アッパーカバー12と回路基板13の組み付け態様を中心に説明する。
アッパーカバー12と回路基板13は、アッパーカバー12の位置決め用突起16,17を、回路基板13の切欠部22,23に嵌挿させることにより、アッパーカバー12と回路基板13とが位置決めされて装着される。そして、アッパーカバー12と回路基板13を組み付ける場合には、回路基板13の上方にアッパーカバー12を位置合わせし、アッパーカバー12を回路基板13に被せるようにして装着する。このとき、アッパーカバー12と回路基板13は、各位置決め用突起16,17が各切欠部22,23に嵌挿されるよりも先に、各雄型タブ端子14,15と各雌型タブ端子20,21とが接続される状態となる。したがって、本実施形態の電子機器10では、各雄型タブ端子14,15と各雌型タブ端子20,21を先に接続し、その後に各位置決め用突起16,17と各切欠部22,23を嵌合させることになる。
そして、本実施形態では、雌型タブ端子20と雌型タブ端子21が、それぞれの幅方向が異なる方向(直交する方向)を向くように配置されている。このため、図4(a)に示すように、各雄型タブ端子14,15と各雌型タブ端子20,21がそれぞれ正確に挿入されていれば、各位置決め用突起16,17を各切欠部22,23に嵌合可能であって、アッパーカバー12と回路基板13とを正確に位置決めして装着させることが可能となる。すなわち、雄型タブ端子14,15は、雌型タブ端子20,21に挿入された状態において遊び方向が異なる方向となることから、雄型タブ端子14,15の遊びによって生じる位置ずれを互いに規制し合うことになる。具体的に言えば、雄型タブ端子14の遊びにより生じる位置ずれは、雄型タブ端子15が雌型タブ端子21に挿入されることによって規制される。一方で、雄型タブ端子15の遊びにより生じる位置ずれは、雄型タブ端子14が雌型タブ端子20に挿入されることによって規制される。
したがって、本実施形態の電子機器10では、各雄型タブ端子14,15を各雌型タブ端子20,21に正確に挿入すれば、アッパーカバー12に対する回路基板13の位置ずれが規制されるので、位置決め用突起16,17と切欠部22,23とが嵌合し得ないような状態が生じ得ない。すなわち、アッパーカバー12と回路基板13を正確に位置決めした状態で装着することが可能となる。そして、雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21の接続により、回路基板13への導電路が形成される。
また、本実施形態の電子機器10によれば、例えば一方の雄型タブ端子のみが雌型タブ端子に挿入された場合でも、回路基板13の位置ずれが規制されることで、他方の雄型タブ端子と雌型タブ端子とが未接続の状態でアッパーカバー12と回路基板13が装着されることもない。例えば、雄型タブ端子15と雌型タブ端子21が接続され、雄型タブ端子14と雌型タブ端子20が未接続の状態では、図4(a)に示すY方向への位置ずれが生じ得る。このため、位置決め用突起16,17を切欠部22,23へ嵌合させるためにアッパーカバー12又は回路基板13をY方向へ移動させようとしても、雄型タブ端子14と雌型タブ端子20が未接続の状態で接触し合う。したがって、アッパーカバー12及び回路基板13のY方向への移動が規制されることにより、位置決め用突起16,17と切欠部22,23を嵌合させることができない。
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)回路基板13上に、雌型タブ端子20,21の幅方向を少なくとも異なる2方向に向けた状態で配置し、これらの雌型タブ端子20,21と対応する位置に配置した雄型タブ端子14,15を接続することにより、アッパーカバー12と回路基板13を装着するようにした。これによれば、雌型タブ端子20,21に挿入された雄型タブ端子14,15は、互いの遊び方向が異なることにより、位置ずれが規制される。このため、雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21を接続した状態においては、アッパーカバー12に対する回路基板13の位置ずれも規制されることになる。したがって、雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21の接続によって、アッパーカバー12と回路基板13を正確に位置決めして装着することができる。
(2)雌型タブ端子20,21は、回路基板13において対向する端部の近傍にそれぞれ配置した。これによれば、雌型タブ端子20,21は、回路基板13上において離間した状態で配置される。したがって、アッパーカバー12と回路基板13の位置決め精度を向上させることができる。
(3)雄型タブ端子14,15の突出長さaを同一長さに設定した。このため、アッパーカバー12と回路基板13の組み付け時には、各雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21を同時に接続させることできる。また、アッパーカバー12を容易に製造することができる。
(4)アッパーカバー12に位置決め用突起16,17を設けるとともに、回路基板13に切欠部22,23を設け、アッパーカバー12と回路基板13を組み付ける際には位置決め用突起16,17を切欠部22,23に嵌合させるようにした。これによれば、雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21の接続によってアッパーカバー12と回路基板13の位置決め精度を向上させているので、位置決め用突起16,17と切欠部22,23が嵌合し得ないような大きな位置ずれは抑制される。そして、位置決め用突起16,17と切欠部22,23を嵌合させることにより、アッパーカバー12と回路基板13を正確に位置決めした状態で装着することができる。また、位置決め用突起16,17と切欠部22,23とが嵌合するか否かにより、アッパーカバー12に対し回路基板13が正確に位置決めされているか否か(雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21が正確に接続されているか否か)を判断することができる。このため、雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21が未接続の状態でアッパーカバー12と回路基板13を組み付けてしまう事態を回避できる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、雌型タブ端子の配置を、図5(a)に示すように変更しても良い。図5(a)には、端子の幅方向をX方向に沿わせて配置した1つの雌型タブ端子25と、端子の幅方向をY方向に沿わせて2つの雌型タブ端子26,27を配置した例を示す。雌型タブ端子26,27は、回路基板13の対向する両端の近傍にそれぞれ配置され、実施形態と同様に雌型タブ端子25の幅方向に対して幅方向が直交するように配置されている。この構成によれば、回路基板13の回転方向の位置ずれに対する規制がより高くなり、精度の高い位置決めを行うことができる。
○ 実施形態において、雌型タブ端子の配置を、図5(b)に示すように変更しても良い。図5(b)には、端子の幅方向をX方向に沿わせて配置した1つの雌型タブ端子28と、端子の幅方向をX方向に対して斜めに交差するように2つの雌型タブ端子29,30を配置した例を示す。雌型タブ端子29,30は、回路基板13の対向する両端の近傍にそれぞれ配置されている。この構成によれば、回路基板13の回転方向の位置ずれに対する規制がより高くなり、精度の高い位置決めを行うことができる。
○ 実施形態において、雌型タブ端子20と雌型タブ端子21は、それぞれの幅方向が必ずしも直交する方向となるように配置されている必要はなく、幅方向にずれが生じていれば良い。すなわち、雌型タブ端子20と雌型タブ端子21の各幅方向が少しでもずれていれば、回路基板13の位置ずれを抑制する効果は得られる。
○ 実施形態において、アッパーカバー12と回路基板13には3つ以上のタブ端子を配置しても良い。そして、複数のタブ端子のうち、少なくとも2つのタブ端子の幅方向が異なる方向を向いていれば、回路基板13の位置ずれを抑制する効果は得られる。また、3つ以上のタブ端子を配置する場合には、全てのタブ端子の幅方向が異なる方向を向いている必要はなく、少なくとも2つのタブ端子の幅方向が異なる方向を向いていれば、同じ幅方向を向くようにタブ端子が設けられていても良い。
○ 実施形態において、雄型タブ端子14の突出長さaと雄型タブ端子15の突出長さaを異なる長さに設定しても良い。この構成によれば、最初に、突出長さaの長い雄型タブ端子を雌型タブ端子に挿入し、その後に突出長さaの短い雄型タブ端子を雌型タブ端子に挿入させることができ、アッパーカバー12と回路基板13の組み付け作業性を向上させることができる。
○ 実施形態において、アッパーカバー12に切欠部を配置し、回路基板13側に位置決め用突起を配置しても良い。また、アッパーカバー12と回路基板13による位置決め機構を省略し、雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21の接続のみによってアッパーカバー12と回路基板13との位置決めを行うようにしても良い。
○ 実施形態において、アッパーカバー12に雌型タブ端子20,21を配置し、回路基板13側に雄型タブ端子14,15を配置しても良い。
○ 実施形態では、雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21をそれぞれ回路基板13の端部側に離間して配置しているが、局所に集中させて配置しても良い。この構成によれば、雄型タブ端子14,15と雌型タブ端子20,21を挿入して接続する際の作業性を向上させることができる。但し、離間して配置した方が、アッパーカバー12と回路基板13の位置決め精度を向上させるためには好ましい。
○ 実施形態では、アッパーカバー12と回路基板13の位置決め機構として位置決め用突起16,17と切欠部22,23を採用したが、位置決め機構の構成は実施形態に限定はされず、両者間の位置決めが可能な他の位置決め機構を採用しても良い。例えば、アッパーカバー12及び回路基板13の一方にピンなどの凸部を設け、他方にピンなどの凸部を嵌入可能な嵌入孔又は嵌入溝を設けても良い。
電子機器を構成するブラケットと、アッパーカバーと、回路基板の分解斜視図。 アッパーカバーの内面側を示す平面図。 アッパーカバーと回路基板の側面図。 (a)雌型タブ端子に雄型タブ端子を挿入した状態を示す平面図、(b)は雄型タブ端子と雌型タブ端子を挿入する様子を示す模式図。 (a)は別例における雌型タブ端子の配置を示す平面図、(b)は他の別例における雌型タブ端子の配置を示す平面図。
符号の説明
10…電子機器、11…ブラケット、12…アッパーカバー、13…回路基板、14,15…雄型タブ端子、20,21,26〜30…雌型タブ端子、16,17…位置決め用突起、22,23…切欠部、a…突出長さ。

Claims (5)

  1. 回路基板を収容するケースにインサート成形した複数のケース側端子と前記回路基板に実装した複数の基板側端子とを接続することにより、前記回路基板への導電路を形成する電子機器であって、
    前記ケース側端子及び前記基板側端子のうち、一方の端子は板状に形成された雄型端子であり、他方は前記雄型端子を嵌挿する雌型端子とされており、前記雄型端子は、前記雌型端子に嵌挿した際に端子挿入方向と直交する端子幅方向への移動が許容された状態で接続され、
    前記回路基板上には、端子幅方向を異なる方向に向けた少なくとも2つの基板側端子を配置し、各基板側端子を前記各基板側端子と対応する位置に配置した前記ケース側端子に接続することを特徴とする電子機器。
  2. 前記端子幅方向を異なる方向に向けた前記基板側端子は、前記回路基板において対向する端部の近傍にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記ケース側端子は、前記ケースの内面から突出する長さが同一長さで形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電子機器。
  4. 前記ケース側端子は、前記ケースの内面から突出する長さが異なる長さで形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電子機器。
  5. 前記ケースと前記回路基板には、前記ケースに対して前記回路基板を位置決めするための嵌合部が設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の電子機器。
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