JP2010086763A - 基板固定部材、およびこれを用いた電子装置 - Google Patents

基板固定部材、およびこれを用いた電子装置 Download PDF

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Abstract

【課題】占有スペースの増加等の実装上の問題を低減した上で、電子部品の脱落を抑制する。
【解決手段】基板固定部材は、コネクタの外面のうち挿入孔が形成された上面部を覆うとともに、基板が挿通する透孔が形成された固定部材本体部と、透孔と挿入孔に基板が挿通され、コネクタが有するコネクタ側端子に基板が有する基板側接続端子が接続する場合に、基板の第1の端部を摺動自在に保持する第1の溝部を有する第1の基板支持部と、基板の第2の端部を摺動自在に保持する第2の溝部を有する第2の基板支持部と、を有する。
【選択図】図4

Description

本発明は、電子装置に用いられる基板の固定技術、およびその技術を適用した電子装置に関する。
通常、電子機器には、複数の基板が含まれる。また、それぞれの基板は、コネクタなどの接続部品を介して他の基板と接続される。この場合に、例えば、基板端部表面に導電性コンタクトが配列される。また、コネクタには、その基板端部を受け入れる溝部が形成され、溝部内壁に、基板のコンタクトと接触するコネクタ側のコンタクトが配列される。そして、基板端部をコネクタの溝部に挿入することで、基板上のコンタクトと、コネクタ溝部内のコンタクトとが接触し、電気的接続が維持されることになる。この場合に、基板とコネクタとの間の脱落防止手段(以下、脱落防止構造という)としては、従来から以下のようなものが設けられていた。
図1に、第1の脱落防止構造を例示する。第1の脱落防止構造は、基板301とコネクタ401との間に、抜け防止機構を設けないタイプのものである。以下、基板をモジュールともいい、コネクタをソケットともいう。
図1の例では、基板301の端部が、コネクタ401の図示しない溝部に挿入されている。図1では、基板301の端部をコネクタ401の溝部に挿入したときのそれぞれの材料の弾性による押圧力、基板301の端部とコネクタ401の溝部との間の嵌合力、あるいは、基板301の端部とコネクタ401の溝部との間の摩擦力によって脱落防止を図っている。しかしながら、この構造では、押圧力、嵌合力、あるいは、摩擦力を上回る外力、振動、衝撃等が作用した場合に、その外力、振動、衝撃等の外乱により、基板301からコネクタ401が脱落することになる。
図2に、第2の脱落防止構造を例示する。第2の脱落防止構造では、コネクタ411に抜け防止機構413が設けられている。抜け防止機構413は、基板311とコネクタ411との結合をロックするロック状態と、ロックを解除した解除状態とを有する。図2で、ロック状態のときの抜け防止機構413の位置を実線で示し、解除状態のときの抜け防止機構413の位置を点線で示す。図2のように、抜け防止機構413の可動範囲には、操作スペースD410確保のため、他の部材を配置できない。したがって、図2の構成は、抜け防止機構413を解除するための操作スペースD410を必要とし、操作スペースD410が高密度実装化の妨げとなる。
図3に、第3の脱落防止構造を例示する。第3の脱落防止構造は、コネクタ421およびコネクタ421に接続される基板321を抜け防止機構423で、固定する構造(モジュール押えともいう)である。抜け防止機構423は、基板321がコネクタ421を介して接続される接続先である相手基板490(マザーボード等)に固定されている。なお、図3では、相手基板490は、一部分だけ示されており、省略部分との境界線が点線で示されている。以下の図面でも、図3と同様に、省略個所は、湾曲を含む点線で示す。同様に、このようなコネクタ又は基板自体に抜け防止機構を持たないものに抜け防止の機能を追加するためには、基板上に大掛かりな機構部品が必要となる。したがって、この構成でも、占有スペースの問題が生じる。抜け防止機構423がコネクタ421を搭載している基板490上に固定されているためである。さらに、図3の構造では、例えば、矢印A320方向から冷却機構、ファン等の風が流入している場合には、冷却作用に対する抜け防止機構423の影響が問題となる。また、図3の構造では、サイズ、高さ等の異なるモ
ジュールに適用するためには、モジュール毎の専用設計となるなどの問題がある。
特開平8−148223号公報 特表2002−522874号公報 実公平7−35325号公報 特開2002−75540号公報
上述した技術では、脱落防止構造を設けることによる副作用が問題となる。特に、脱落防止構造を機能させるための操作スペース、脱落防止構造を取り付けるための占有スペースの確保等実装上の問題が生じる。本開示の技術の目的は、上記実装上の問題を低減した上で、電子部品の脱落を抑制することである。
開示の技術は、前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。本開示技術の一態様は、互いに対向する第1及び第2の端部を有する基板が挿入される挿入孔が形成されたコネクタに被せることにより、基板を固定する基板固定部材によって例示できる。この基板固定部材は、コネクタの外面のうち挿入孔が形成された上面部を覆うとともに、基板が挿通する透孔が形成された固定部材本体部と、透孔と挿入孔に基板が挿通され、コネクタが有するコネクタ側端子に基板が有する基板側接続端子が接続する場合に、基板の第1の端部を摺動自在に保持する第1の溝部を有する第1の基板支持部と、基板の第2の端部を摺動自在に保持する第2の溝部を有する第2の基板支持部と、を有することを特徴とする。
第2の態様として、基板固定部材が、コネクタの外面のうち挿入孔が形成された上面部を覆うとともに、基板が挿通する透孔が形成された固定部材本体部と、透孔と挿入孔に基板が挿通され、コネクタが有するコネクタ側端子に基板が有する基板側接続端子が接続する場合に、基板の第1の端部に設けられた第1の切欠部に形成された第1の空間を挟入する第1の挟入部と第2の挟入部とを有する第1の基板支持部と、基板の第2の端部に設けられた第2の切欠部に形成された第2の空間を挟入する第3の挟入部と第4の挟入部とを有する第2の基板支持部と、を有するものを例示できる。
開示の技術によれば、脱落防止構造を設けることによる副作用、例えば、占有スペースの増加等の実装上の問題を低減した上で、電子部品の脱落を抑制できる。
以下、図面を参照して開示技術の最良の形態(以下、実施形態という)に係る電子機器について説明する。この電子機器には、基板、基板と基板を接続するコネクタ(カードエッジコネクタともいう)、基板とコネクタとの間の脱落防止装置等が含まれる。以下の実施形態の構成は例示であり、開示技術は実施形態の構成には、限定されない。
図4から図9Cの図面を参照して、実施例1に係る電子機器10を説明する。図4に、電子機器10の概略構成を例示する。電子機器10は、第1基板290と、第1基板290に装着されたコネクタ201と、コネクタ201によって第1基板290に接続される第2基板101(基板に相当)と、第1基板290および第2基板101との間でコネクタ201の脱落を防止する脱落防止装置1(基板固定部材に相当)とを含む。
第1基板290上には図示しない多数の電子部品が配置され、電子部品間は、導電性の
パターンで接続される。導電性のパターンは、第1基板290のエッジに形成されたコンタクトに接続されている。第1基板290の上部のエッジが、コネクタ201の図示しない溝部(図4のコネクタ201下端面に形成される溝部)に挿入されることによって、第1基板290側のコンタクトが、その溝部内のコネクタ201側のコンタクトと接触する。第1基板290として、例えば、マザーボードと呼ばれる基板を例示できる。
第2基板101にも、第1基板290と同様、図示しない多数の電子部品が配置され、電子部品間は、導電性のパターンで接続される。導電性のパターンは、第2基板101の下側のエッジ102付近に形成された複数のコンタクト105(基板側端子に相当。ただし、図4では、一部省略されて表示されている)に接続されている。以下、図面に記載された形状に対する上下左右は、それぞれの図面を正面から見たときの上下左右をいう。第2基板101の下側のエッジ102が、コネクタ上面の溝部206(挿入孔に相当)に挿入されることによって、その溝部206内のコネクタ201側のコンタクト205(図7A、7B参照。コネクタ側端子に相当)と接触する。第2基板101としては、例えば、モジュールと呼ばれ、電子機器10に様々な機能を付加する基板を例示できる。
第2基板101の左右の側部をそれぞれ第1の端部111、第2の端部112と呼ぶことにする。第1の端部111、第2の端部112には、それぞれ切り欠き部115A、115Bが形成されている。なお、切り欠き部115A、115Bをそれぞれ区別しない場合は、総称して切り欠き部115ともいう。
コネクタ201は、ボックス状のハウジング202(コネクタの本体部に相当)を有する。図5に、第1基板290および第2基板101を除外した状態の電子機器10の斜視図の例を示す。図4、図5のように、ハウジング202は、略直方体状である。ハウジング202の外面のうち、図4、図5で、第2基板101に向かう面を上面231(上面部に相当)と呼ぶことにする。ハウジング201の上面231には、第1基板101の下側のエッジ102を受け入れる溝部206が形成されている(詳細は、図7A、7Bを参照)。
また、ハウジング202の外面のうち、上面231に対向する面、すなわち、第1基板290に装着される面を下面232と呼ぶ。一方、ハウジング202の外面のうち、上面231および下面232以外の面を側面という。その側面のうち、溝部206の長手方向、すなわち、第2基板101の下側のエッジ102と平行な面で、図4、図5の手前側を第1の長側面233という。また、ハウジング202の外面のうち、第1の長側面233と対向する反対側(図4、5で裏側)の側面を第2の長側面234という。また、側面のうち、第1の長側面233、第2の長側面234にほぼ直交し、図4、図5で第1の長側面233、第2の長側面234の両脇ある面をそれぞれ第1の短側面211A(図4で第1の長側面233に向かって左側)、第2の短側面211B(図4で第1の長側面233に向かって右側)という。
さらに、上面231と第1の長側面233とが共有する角部に形成される辺を第1の長辺243といい、上面231と第2の長側面234とが共有する角部に形成される辺を第1の長辺244という。さらに、図7A,7Bに示されるように、上面231と第1の短側面211Aが共有する角部に形成される辺を第1の短辺245といい、上面231と第2の短側面211Bとが共有する角部に形成される辺を第2の短辺246という。
脱落防止装置1は、コネクタ201の外面に接触するボックス状の基部7(固定部材本体部に相当)と、基部7の両端から第2基板101の方向に立ち上がる柱状部2A、2B(それぞれ、第1および第2の基板支持部に相当)を有する。以下、柱状部2A,2Bを区別しない場合、これらを総称して柱状部2という。ボックス状の基部7の外面のうち、
コネクタ201の上面に被さる側を上面という。また、基部7の上面に対向する面を下面という。基部7には、上面から下面に貫通する開口6(透孔に相当)が形成されている。このような脱堕落防止装置1は、例えば、樹脂を成形して製造することができる。
一方、基部7の外面のうち、上面と下面以外を側面と呼ぶ。その側面のうち、開口6の長手方向、すなわち、第2基板101の下側エッジと平行な面で、図4の手前側を正面側部8A(第1の長側面に相当)、裏側を裏面側部8B(第2の長側面に相当)という。また、側面のうち、正面側部8A、裏面側部8Bに略直交し、図4で正面側部8A、裏面側部8Bの両脇にある面を側部11A,11Bという(図4で正面側部8Aに向かって左側が11A、右側が11B)。また、正面側部8Aと側部11A、側部11Aと裏面側部8B、裏面側部8Bと側部11B、側部11Bと正面側部8Aがそれぞれ共有する角をそれぞれ角部9−1,9−2,9−3,9−4(図7A参照)という。角部9−1,9−2,9−3,9−4を区別しない場合、総称して角部9という。
第1基板290、第2基板101を受け入れる構造上、コネクタ201の上面および下面は、第1基板290の上側のエッジ、第1基板101の下側のエッジ102の方向に長く、それらのエッジに交差する方向に短い、細長い短冊形状である。その細長い短冊形状の上面の両端付近に、柱状部2A、2Bが設けられている。
また、脱落防止装置1の基部7の上面で、柱状部2A,2Bの間には、開口6が設けられている。開口6は、基部7を上面から下面まで貫通している。そのため、図4で脱落防止装置1の上方から、開口6を見た場合、コネクタ201の溝部206が露出している。したがって、第2基板101の下側のエッジ102を脱落防止装置1の開口6およびコネクタ201の溝部206に挿入可能である。
柱状部2A、2Bが対向する対向面には、それぞれ突部45A,45Bが設けられている。以下、突部45A,45Bを区別しない場合、これらを総称して突部45という。第2基板101の下側のエッジ102を脱落防止装置1の開口6およびコネクタ201の溝部206に挿入するとき、第2基板101の第1の端部111および第2の端部112がそれぞれ柱状部2Aおよび2Bの対向面を摺動する。そして、第2基板101の下側のエッジ102がコネクタ201に装着されると、第2基板101の切り欠き部115A,115Bに、柱状部2A,2Bのそれぞれの突部45A,45Bがはめ込まれる。突部40は、切り欠き部115A,115Bに係った状態を維持する(係合するともいう)。
図5は、さらに、脱落防止装置1とコネクタ201との間の固定方法を例示する。なお、ここでは、2つの固定方法を例示するが、これら2つの固定方法を組み合わせて実施しなければならないという訳ではない。すなわち、いずれか一方を実施してもよいし、2つを組み合わせて実施しても構わない。
<例1>
第1の方法では、接着剤又は粘着テープ(以下、接着部材53,54という)を用いて脱落防止装置1とコネクタ201とを固定する。このときの斜視図を図5に、平面図を図7A,7Bに示す。図7A,7Bに示すように、接着部材53は、脱落防止装置1の正面側部8Aの裏面である内壁33(第1の内壁面に相当)に貼り付けられている。また、接着部材54は、脱落防止装置1の裏面側部8Bの裏面である内壁34に貼り付けられている。そして、図5に示すように、脱落防止装置1がコネクタ201に被せられたときに、接着部材53が、コネクタ201の第1の長側面233に付着する。同様に、接着部材54は、脱落防止装置1の裏面側部8Bの裏面である内壁34(第2の内壁面に相当)に貼り付けられている。そして、脱落防止装置1がコネクタ201に被せられたときに、接着部材54が、コネクタ201の第2の長側面234に付着する。
<例2>
第2の方法では、脱落防止装置1の一部に爪を設け、コネクタ201に引掛けることで脱落防止装置1とコネクタ201を固定する。図5の例では、コネクタ201のハウジング202の下面232と第1の短側面211Aとの境界をなす、角部204Aに、角部204Aを切り取った形状の段差208A(第1の係止受部に相当)を設けている。同様に、下面232と第2の短側面211Bとの境界をなす、角部204Bに、角部204Bを略直交する2つの面で切り取った形状の段差208B(第2の係止受部に相当)を設けている。そして、脱落防止装置1の基部7の対向する両側部11A,11Bに、爪部4A,4B(それぞれ、第1および第2の係止部に相当)を設ける。爪部4A,4Bは基部7の対向する両側部11A,11Bから互いに近づく方向に突出する。なお、図5では、爪部4A,4Bは、基部7の両側部11A,11Bから対向する方向に曲がって形成されている。
しかし、爪部4A,4B自体は、基部7の内壁面に形成されていればよい。すなわち、コネクタ201の第1の短側面211Aに対向する内壁35(第3の内壁面に相当)が、段差208Aに係止するように、屈曲した内壁となって係止部を形成していればよい。同様に、コネクタ201の第2の短側面211Bに対向する内壁36(第4の内壁面に相当)が、段差208Bに係止するように、屈曲した内壁となって係止部を形成していればよい(内壁35、36については、図7A参照、ただし、図7Aでは係止部は省略している)。このようにして、脱落防止装置1に装着されると、爪部4A,4Bは、コネクタ201のハウジング202に形成された段差208A,208Bに係止する。
図6に、電子機器10、特に、脱落防止装置1を詳細に説明するための図視方向を定義する。図6は、図5に示した曲線C1で囲まれた部分の拡大図である。まず、脱落防止装置1に第2基板101を挿入したときに、柱状部2に摺動する第2基板101の側方、すなわち、柱状部2の外面から第2基板101の側方を見る方向を図視方向A1とする。また、脱落防止装置1に第2基板101を挿入したときに、基板の一方の面を正面に見る方向を図視方向A2とする(図6の手前右側から柱状部2を見る方向)。一方、図視方向A2に対向して、基板の裏面側を見る方向を図視方向A4とする。また、脱落防止装置1を第2基板の方向から見る方向(脱落防止装置1の上面を見る方向)を図視方向A3とする。
図7A,7Bに、接着部材53,54を用いて脱落防止装置1とコネクタ201とを固定する場合に、固定作業をスムーズにする工夫を例示する。図7A,7Bは、ともに、脱落防止装置1および脱落防止装置1を被せられたコネクタ201を図視方向A3(すなわち、コネクタ201上面231側および脱落防止装置1の上面側)から見た図である。
図7Aに示すように、上記方法1では、コネクタ201のハウジング202外面と脱落防止装置1の内壁の隙間に接着部材53,54を付与する。しかし、この方法では、脱落防止装置1をコネクタ201に被せる過程、すなわち、脱落防止装置1にコネクタ201のハウジング202を挿入する挿入過程で、接着部材53,54が、コネクタ201の外面に貼り付くことが想定される。これは、図7Aに示すように、コネクタ201のハウジング202の側壁と、脱落防止装置1の内壁とが狭い空間(F3部分)を隔てて近接しているため、挿入過程で接着部材53,54がコネクタ201のハウジング202の側壁に接触しやすくなっているためである。
そこで、脱落防止装置1の内壁にコネクタ201のハウジング202と干渉する突部5を4個設ける。すなわち、脱落防止装置1の正面側部8A裏側であって、コネクタ201の第1の長側面233に対向する内壁33にて、それぞれの角部9(9−1,9−2)の
近傍2個所に、突部5−1,5−2(それぞれ、第1の干渉部に相当)を設ける。同様に、脱落防止装置1の裏面側部8B裏側であって、コネクタ201の第2の長側面234に対向する内壁34にて、それぞれの角部9(9−3,9−4)の近傍2個所に、突部5−3,5−4(それぞれ、第2の干渉部に相当)を設ける。突部5−1から5−4を区別しない場合、これらを総称して、突部5という。
脱落防止装置1の両側部11A,11Bは、第2基板101の基板面と平行な正面側部8A、裏面側部8Bと比較して、図視方向A3に垂直な断面内の長さが短い。したがって、脱落防止装置1の両側部11A,11Bは、正面側部8A、裏面側部8Bと比較して、材料の伸縮性に乏しい。したがって、突部5を設けることによって、脱落防止装置1の両側部11A,11Bは、本来の長さを維持する方向に作用する。その結果、脱落防止装置1の図視方向A3に垂直な断面内で角部9は、90度から鈍角方向に変形し、正面側部8A、裏面側部8Bは、F4矢印方向に変形する。すなわち、突部5の存在によって、脱落防止装置1の正面側部8A、裏面側部8Bが、コネクタ201のハウジング202の側壁から浮き上がる方向に作用を受ける。その結果、ハウジング202の側壁(第1の長側面233,第2の長側面234)と、脱落防止装置1の内壁33,34との間(F3部分)のクリアランスが拡大する。このような作用によって、脱落防止装置1にコネクタ201のハウジング202を挿入する挿入過程で、接着部材53,54が、コネクタ201の側壁に貼り付く可能性を低減できる。
なお、突部5の図視方向A3に平行な方向の長さは、例えば、脱落防止装置1の上面から下面までとしてもよい。すなわち、突部5が開口6の入り口から出口まで柱状に延伸させてもよい。また、突部5が開口6の入り口だけでコネクタ201のハウジング202の方向に突出するように、粒状としてもよい。
図8A、8Bに、接着部材53,54によって接着された部分を剥がすための構造を例示する。ここでは、脱落防止装置1をコネクタ201に搭載した後で交換などにより接着部材53,54によって接着された個所を剥がす必要が生じた場合を想定する。この場合に、本実施例では、脱落防止装置1とコネクタ201との隙間(例えば、図8AのF6部分)にマイナスドライバなど先端が平たく厚さの薄いもの(以後、工具99とする)を挿入し、こじることで接着部材53,54によって接着された個所をコネクタ201から剥がすようにする。
図8Bは、図8Aで、平面X1X2で切断した断面図である。図8Bのように、脱落防止装置1の内壁面の開口6に近い部分には、テーパF7が形成されている。テーパF7は、例えば、脱落防止装置1の内壁面と上面との境界部分の角を斜めに切り欠き、あるいは、面取りした形状である。このような形状によって、脱落防止装置1をコネクタ201から取り外す作業中に、脱落防止装置1から工具99が外れて作業者が怪我をする、あるいは、隣接部品に傷を付けるという事態を低減する効果が得られる。すなわち、テーパF7によって、工具99がガイドされ、容易に、脱落防止装置1とコネクタ201との隙間に、工具99を挿入できる。挿入後、工具99の歯を工具99の中心軸周りに回転する(すなわち、こじる)ことで、脱落防止装置1の基部7を構成する側壁をF8矢印方向に移動し、コネクタ201の側壁の接着部材53,54を引き剥がす。このような構成によって、例えば、コネクタ201と、他の部品等が密集して作業スペースが確保できない場合にも、テーパF7によって容易に工具99を挿入でき、脱落防止装置1を容易に取り外すことができるという効果がある。
図8A、および図9A−Cに、柱状部2の突部40の詳細を示す。図8Aに示すように、突部40は、柱状部40の2本の柱状部材45A,45Bを接続している。柱状部40は、第2基板101の摺動面に対向する方向に一対の突出部42A,42Bと、突出部4
2A,42Bとの間で2本の柱状部材45A,45Bを接続する梁部材41を有する。梁部材41は、突出部42A,42Bに挟まれて、第2基板101の摺動面を受け入れる溝部44(柱状部2A,2Bのそれぞれの溝部44が第1の溝部,第2の溝部に相当)を形成している。したがって、第2基板101がコネクタ201および脱落防止装置1に挿入されるとき、第2基板101の摺動面(基板板厚方向の側面)は、溝部44にガイドされて摺動される。
図9A−9Cは、図5に示した曲線C1で囲まれた部分の拡大図であり、柱状部2をそれぞれ図視方向A1−A3から見た図である。なお、以下の図面では、部分拡大図で省略された部分は、湾曲を含む点線にて示す。第2基板101が、コネクタ201に装着されるとき、突出部42A,42Bの溝部44側のコの字状(または、C字、U字状、L字アングルを2つ組み合わせた溝状)の内壁21が第2基板101のエッジ部分を摺動し、ガイドとして機能する。
図9Aおよび図9Bは、第2基板101の切り欠き部115に、突部40の梁部材41が係止されている状態を例示している。図9Bに示すように、本実施例では、梁部材41の図視方向A2に垂直な断面(図9Bの断面)内の形状は、下面24が平坦に形成され、角部24Aにて切り欠き部115に接触している。したがって、第2基板101に対して、図9Bで下方向に脱落防止装置1を引っ張る方向に力を加えても、角部24Aが切り欠き部115に係止しており、脱落防止装置1を引き抜くことはできない。したがって、梁部材41が、第2基板101のF12矢印方向の浮き上がりを押さえている。この場合、第2基板101を抜去するためには、角部24Aが切り欠き部115に掛らなくなるまで柱状部2をF13矢印方向に傾ける。そして、角部24Aが切り欠き部115から外れた後に、第2基板101を引き抜く。
また、第2基板101の切り欠き部115に、突部40の梁部材41が係止された状態では、柱状部2の2本の柱状部材45A,45Bが対向して形成する内壁22,22が基板の表面と裏面をそれぞれ押さえるように作用する。したがって、脱落防止装置1への第2基板101の挿入後、F11矢印方向における傾きを内壁22,22で押さえる。
以上述べたように、本実施例の電子機器10では、第1基板290に装着されるコネクタ201に、脱落防止装置1が装着される。装着されると、脱落防止装置1は、図5に示すように、その内壁に付着された接着部材53,54によって、コネクタ201の外面に接着される。このとき、図7Bに示すように、脱落防止装置1の内壁で、コネクタ201の両側部に対向する、両側部11A,11Bに近接する部分に、コネクタ201のハウジング202と干渉する突部5を設けることで、コネクタ201の側壁と、脱落防止装置1の内壁との間(F3部分)のクリアランスが拡大する。これによって、脱落防止装置1にコネクタ201のハウジング202を挿入する挿入過程で、接着部材53,54が、コネクタ201の外面に貼り付く可能性を低減できる。また、一旦、脱落防止装置1とコネクタ201とを接着部材53,54で貼り付けた後、これらを取り外す場合には、図8Aに示した工具99にて、こじるようにすればよい。その際、図8Bに示したテーパF7を設けることで、工具99の挿入をガイドし、取り外し作業を容易にできる。
ただし、接着部材53,54とともに、または、接着部材53,54に代えて、図5に示すようなコネクタ201のハウジング202の下面と両端の側部との境界付近の段差208A,208Bに係合する爪部4A,4B設けてもよい。
コネクタ201に脱落防止装置1を装着した状態で、第2基板101をコネクタ201の溝部206(および脱落防止装置1上面の開口6)に挿入することで、コネクタ201を介して第1基板290に、第2基板101が電気的に接続される。この挿入過程では、
図9Cに示したように、柱状部2の一対の突出部42A,42Bの内壁がコの字状(または、C字状、U字状、L字アングルを2つ組み合わせた溝状)の内壁を形成し、第2基板101をガイドする。また、一旦、第2基板101の切り欠き部115に、柱状部2の梁部材41がはめ込まれると、図9Bに示したように、角部24Aが、切り欠き部115に作用し、引き抜きを防止する。さらに、柱状部2の2本の柱状部材45A,45Bが対向して形成する内壁22,22が基板の表面と裏面をそれぞれ押さえるように作用し、第2基板101の表面または裏面方向への傾きを抑制する。
このようにして、従来の抜け防止機構のような操作スペース、占有スペースの増大という実装上の副作用、弊害を生じる事態を抑制した上で、第2基板101とコネクタ201との間の脱落を防止することができる。
図10A−10Cを参照して、実施例2に係る脱落防止装置1を説明する。図10A−10Cは、図9A−9Cと同様、柱状部2をそれぞれ図視方向A1−A3(図視方向の定義は、図6を参照)から見た図である。
実施例2の脱落防止装置1は、実施例1とほぼ同様の構成である。ただし、図10Bに示すように、切り欠き部115に、はめ込まれる梁部材41の図視方向A2に垂直な断面(図10Bの断面)内の形状が、図9Bの場合と相異する。すなわち、梁部材41の断面の切り欠き部115との接触部が丸状に形成されている。梁部材41が切り欠き部115と接触する下面が、丸く形成され、曲率付き面構造となっている。このような曲率付き面構造で梁部材41が切り欠き部115と接触する場合、第2基板101を引き抜き方向(F12矢印方向)に所定の限度以上の荷重を掛けると柱状部2がF13矢印の方向へ傾き、第2基板101を引き抜くことができる。
なお、実施例1と同様、第2基板101の挿入時は、柱状部2の突出部42A,42Bおよび梁部材21のなす内壁21がガイドとなる。また、挿入後は、図10AのF11矢印方向における傾きを柱状部材45A,45Bの間の内壁22で抑制する。したがって、実施例1、実施例2で示した脱落防止装置1は、それぞれ用途に応じて使い分ければよい。
図11A−11Cを参照して、実施例3に係る脱落防止装置1を説明する。図11A−11Cは、図9A−9Cと同様、柱状部2をそれぞれ図視方向A1−A3(図視方向の定義は、図6を参照)から見た図である。
実施例3の脱落防止装置1は、実施例1とほぼ同様の構成である。ただし、実施例3では、図11Aおよび図11Bに示すように、切り欠き部115にはめ込まれる梁部材41が存在しない。すなわち、柱状部2は、互いに独立した柱状部材45A,45Bに、それぞれ突出部42を付加した構成となっている。
この場合に、実施例1(図9B)および実施例2(図10B)のF12矢印方向への引き抜きを押さえる効果はない。しかしながら、実施例1、2と同様、第2基板101の挿入時は柱状部2の突出部42A,42Bのなす内壁21がガイドとなる。また、挿入後は、図11AのF11矢印方向における傾きを柱状部材45A,45Bの間の内壁22で押える。第2基板101は、機械的な共振によって、F11矢印方向への作用を受けることがある。実施例3の脱落防止装置1は、そのような共振振動による浮きあがり現象の抑止効果がある。
図12A−12Cを参照して、実施例4に係る脱落防止装置1を説明する。図12A−12Cは、図9A−9Cと同様、柱状部2をそれぞれ図視方向A1−A3(図視方向の定義は、図6を参照)から見た図である。
実施例4の脱落防止装置1は、実施例3とほぼ同様の構成である。すなわち、実施例4でも、実施例3と同様、柱状部材45A,45Bを接続する梁部材41が存在しない。すなわち、柱状部2は、互いに独立した柱状部材45A,45Bを有する構成となっている。しかしながら、実施例4では、実施例3の突出部42A,42Bに代わって、図12Aおよび図12Bに示すように、切り欠き部115にはめ込まれる対向突部25A,25Bが柱状部2のそれぞれの柱状部材45A,45Bに設けられている。すなわち、柱状部材45A,45Bが互いに対向する対向面に、それぞれ山形(または丸形)に突出した対向突部25A,25Bが形成されている。
第2基板101のコネクタ201(および脱落防止装置1)への挿入後は、図12Aに示すように、F11矢印方向における傾きを柱状部材45A,45Bの対向する内壁26で押さえる。
また、図12Bに示すように、対向突部25A,25Bは、それぞれ円形の等高線を有する断面が半円(丸形)の構造である。この対向突部25A,25Bが切り欠き部115に形成された空間にはめ込まれることで、F12矢印方向への第2基板101の引き抜きを押さえる。
また、F14矢印方向に所定限度以上の荷重が掛けると対向突部25A,25Bが図12AのF11矢印の方向へ開いて第2基板101は抜ける。ただし、実施例4の構成は、図10A−10Cの実施例2より、第2基板101の挿抜時におけるF14方向の傾き耐力に優れている。
図13A−13Dを参照して、実施例5に係る脱落防止装置1を説明する。図13A−13Cは、図9A−9Cと同様、柱状部2をそれぞれ図視方向A1−A3(図視方向の定義は、図6を参照)から見た図である。また、図13Dは、図6の図視方向A4から見た図である。
実施例5の脱落防止装置1は、実施例4とほぼ同様の構成である。すなわち、実施例5でも、実施例4と同様、柱状部2は、互いに独立した柱状部材45,46を有し、柱状部材45,46を接続する梁部材41が存在しない。しかしながら、実施例5では、図13Aおよび図13Bに示すように、切り欠き部115にはめ込まれる単独突部30が一方の柱状部材46に設けられている点で、対向突部25A,25Bが設けられていた実施例4(図12A、12B)の場合と相異する。また、図13Aに示すように、抜去時に、柱状部材46を傾けるためのつまみ部28が設けられる点で、実施例4の場合と相異する。
すなわち、実施例5では、柱状部2の2つの柱状部材45,46のうち、一方(例えば、図13Aの場合、柱状部材46)に、断面がくさび状の単独突部30が設けられている。単独突部30は、下面に平坦部を有する。したがって、第2基板101のコネクタ201(および脱落装備装置1)への挿入後、図13BのF12矢印方向に、第2基板101への引き抜き力が加えられたときに、単独突部30は、切り欠き部115を押さえる。単独突部30の下面が平面構造であり、浮きを強固に押える。
第2基板101の抜去時には、単独突部30の掛かりがなくなるまでつまみ部28をF
15矢印方向に傾けて抜く。実施例5の構成は、実施例1の構成より、第2基板101の挿抜時における、F14矢印方向(図13B参照)の傾き耐力に優れている。なぜなら、実施例1のような梁部材41がないため、第2基板101に機械的振動が発生し、柱状部2をこじる方向の振動(F14矢印方向のモーメント)が働いても、その振動が柱状部2に作用しない可能性が高まるからである
図14から図16を参照して、実施例6に係る電子機器10Aおよび脱落防止装置71を説明する。図14は、電子機器10Aの概略構成を示す図である。上記実施例1〜5では、脱落防止装置1は、コネクタ201に固定された後、第2基板101がコネクタ201に装着された。本実施例6では、脱落防止装置71が、第2基板101に固定された後、コネクタ201に装着される。本実施例における他の構成および作用は、実施例1から5と同様である。また、脱堕落防止装置71も、実施例1から5の場合と同様、樹脂を成形して製造することができる。なお、図14では、第2基板101の導線性パターン、コンタクト等は、省略されている。
図14のように、脱落防止装置71は、第2基板101に固定された後に、コネクタ201にはめ込まれる。ここでは、コネクタ201が搭載される第1基板290(図4参照)は、省略されている。脱落防止装置71は、第2基板101の下端エッジ方向に細長いボックス状の基部77と、基部77の両側部上面から立ち上がり、第2基板101を側方から支持する一対の支持部材72A、72Bを有する。
基部77は、実施例1から実施例5の脱落防止装置1と同様、ボックス状であり、上面から下面に貫通する開口76が設けられている。また、一対の支持部材72A、72Bは、基部77の上面で、開口76の両側に設けられている。
図15に、脱落防止装置71と、第2基板101との固定方法の詳細を例示する。第2基板101に脱落防止装置71を被せた後、第2基板101および脱落防止装置71に設けた開口にスプリングピン87を圧入して固定する。
図16に、脱落防止装置71とコネクタ201間の抜け防止構造を示す。図16は、図15の線Z1Z2をZ3矢印方向に移動して脱落防止装71を切断したときの断面図である。脱落防止装置71にコネクタ201を挿入するとき、脱落防止装置71の内周面に設けたカシメ用の突部88(ダボともいう)とコネクタ201の外周部が摺動する。その摺動後、突部88と、コネクタ201の外周部との間で、摩擦力が生じる。この摩擦力によって、脱落防止装置71を被せた第2基板101がコネクタ201に保持される。すなわち、突起88にて、脱落防止装置71からコネクタ201に向かう応力が集中する。なお、突部88の位置は、図7Bに示した突起5の位置よりも、角部79から離れて、正面側部78A、裏面側部78Bの中央寄りが望ましい。突部88は、脱落防止装置71とコネクタ201間の抜け防止が目的であり、摩擦力を発生させるためのものであり、図7Bのように、クリアランスを確保するためのものではないからである。
図17は、脱落防止装置71とコネクタ201間の抜け防止構造の他の例である。図18は、図17の脱落防止装置71を、線分Y1Y2を矢印Y3方向に移動して切断したときの断面図(部分拡大図)ある。図18は、段差271および爪部80近傍を拡大したものである。この例では、図17、図18に示すように、脱落防止装置71に爪部80を設ける。一方、コネクタ201の底面と正面側部8Aとの境界の稜線近傍、およびコネクタ201の底面と裏面側部8Bとの境界の稜線近傍には、段差271を設ける。そして、第2基板101に固定した脱落防止装置61をコネクタ201に被せたときに、爪部70が、コネクタ201の段差271に引掛かるように構成する。すなわち、段差271に爪部
80が係止することで抜け防止機能を発揮する。
なお、爪部80の形状により第2基板101の押さえ力を調整することができる。例えば、図18の例では、爪部80の段差271への係止を解除しないかぎり、第2基板101を上方に引き上げても、第2基板101に固定した脱落防止装置71をコネクタ201から引き抜くことはできない。すなわち、図18の例では、爪部80が平面又は鋭角な面で段差271に掛かっており、強固な抜け防止効果が得られる。
図19は、爪部の他の例を示す。図19の例では、爪部81が鈍角又は曲率を持った面で段差271に掛かっており、一定以上の力で引き上げられると外れる。したがって、図18の爪部80と図19の爪部81は、用途によって使い分ければよい。
図20、および図21に、電子機器10Bの全体構成例を示す。図20は、電子機器10Bに脱落防止装置1を装着した構成例を示す斜視図である。図21は、電子機器10Bに脱落防止装置を装着する前の状態を示す斜視図である。電子機器10Bは、第1基板290と、第1基板に設置されたコネクタ201と、コネクタ201に被せられた脱落防止装置1と、脱落防止装置1の開口6を通って、コネクタ201の溝部206にはめ込まれる第2基板101とを含む。
すでに述べたように、第1基板290は、例えば、マザーボードであり、基板面に複数のコネクタ201を含む多数の部品を配置している。基板面に導電性パターンが付与され、基板面上の部品が電気的に接続されている。
コネクタ201の溝部206内には、多数のコンタクト205(コネクタ側端子に相当)が配置され、第1基板の導電性パターンと接続されている。一方、第2基板にも、多数の部品が配置され、導電性パターンで電気的に接続されている。第2基板の下端付近にも、コンタクト105(基板側端子に相当)が配列されている。開口6を通って、第2基板の下端をコネクタ201の溝部206にはめ込むことで、第1基板290の導電性パターンと、第2基板101の導電性パターンが電気的に接続され、電子機器10Bを構成する。
図20に示した電子機器10Bは、実施例1から5に示した脱落防止装置1が適用されている。なお、脱落防止装置1に代えて、実施例6に示した脱落防止装置71を用いてもよい。
第1の脱落防止構造を例示する図である。 第2の脱落防止構造を例示する図である。 第3の脱落防止構造を例示する図である。 実施例1の電子機器の概略構成を例示する図である。 基板を除外した状態の電子機器の斜視図の例である。 図視方向を定義する図である。 固定作業時の問題点を例示する図である。 固定作業をスムーズにする工夫を例示する図である。 接着部材が付与された部分を剥がすための構造を例示する斜視図である。 接着部材が付与された部分を剥がすための構造を例示する断面図である。 実施例1の柱状部を図視方向A1から見た図である。 実施例1の柱状部を図視方向A2から見た図である。 実施例1の柱状部を図視方向A3から見た図である。 実施例2の柱状部を図視方向A1から見た図である。 実施例2の柱状部を図視方向A2から見た図である。 実施例2の柱状部を図視方向A3から見た図である。 実施例3の柱状部を図視方向A1から見た図である。 実施例3の柱状部を図視方向A2から見た図である。 実施例3の柱状部を図視方向A3から見た図である。 実施例4の柱状部を図視方向A1から見た図である。 実施例4の柱状部を図視方向A2から見た図である。 実施例4の柱状部を図視方向A3から見た図である。 実施例5の柱状部を図視方向A1から見た図である。 実施例5の柱状部を図視方向A2から見た図である。 実施例5の柱状部を図視方向A3から見た図である。 実施例5の柱状部を図視方向A4から見た図である。 実施例6の電子機器の概要を例示する図である。 電子機器の接続方法の詳細を例示する図である。 コネクタと脱落防止装置の間の抜け防止構造を例示する図である。 コネクタと脱落防止装置の間の抜け防止構造の他の例を示す図である(斜視図)。 コネクタと脱落防止装置の間の抜け防止構造の他の例を示す図である(断面図)。 コネクタと脱落防止装置の間の抜け防止構造の他の例を示す図である(断面図)。 電子機器で脱落防止装置を装着した構成例を示す斜視図である。 電子機器で脱落防止装置を装着する前の状態を示す斜視図である。
符号の説明
1、61 脱落防止装置
2、2A、2B
4A、4B、70、71 爪部
5、68 突起
6 開口
10、10A、10B 電子機器
53、54 接着部材
101 第2基板
105、205 コンタクト
201 コネクタ
206 溝部
290 第1基板

Claims (11)

  1. 互いに対向する第1及び第2の端部を有する基板が挿入される挿入孔が形成されたコネクタに被せることにより、前記基板を固定する基板固定部材において、
    前記コネクタの外面のうち前記挿入孔が形成された上面部を覆うとともに、前記基板が挿通する透孔が形成された固定部材本体部と、
    前記透孔と前記挿入孔に前記基板が挿通され、前記コネクタが有するコネクタ側端子に前記基板が有する基板側接続端子が接続する場合に、前記基板の第1の端部を摺動自在に保持する第1の溝部を有する第1の基板支持部と、
    前記基板の第2の端部を摺動自在に保持する第2の溝部を有する第2の基板支持部と、を有することを特徴とする基板固定部材。
  2. 前記基板固定部材はさらに、前記透孔と前記挿入孔に前記基板が挿通され、前記コネクタ側端子に前記基板側接続端子が接続した場合において、前記上面部が有する第1の長辺を前記上面部と共有する前記コネクタの第1の長側面に対向する第1の内壁面に形成され、前記コネクタの本体部と干渉することにより前記コネクタの本体部の外面と前記基板固定部材の内壁面との間に間隙を形成する第1の干渉部と、
    前記上面が有する第2の長辺を前記上面部と共有する前記コネクタの第2の長側面に対向する第2の内壁面に形成され、前記コネクタの本体部と干渉することにより前記コネクタの本体部の外面と前記基板固定部材の内壁面との間に間隙を形成する第2の干渉部と、
    前記基板固定部材の前記第1の内壁面に前記コネクタの第1の外面と接着する第1の接着部材と、
    前記基板固定部材の前記第2の内壁面に前記コネクタの第2の外面と接着する第2の接着部材と、
    を有することを特徴とする請求項1記載の基板固定部材。
  3. 前記コネクタはさらに、
    前記外面のうち、前記上面が有する第1の短辺を前記上面と共有する前記コネクタの第1の短側面に形成された第1の係止受部と、
    前記外面のうち、前記上面が有する第2の短辺を前記上面と共有する前記コネクタの第2の短側面に形成された第2の係止受部を有し、
    前記基板固定部材はさらに、
    前記内壁面のうち、前記コネクタの第1の短側面に対向する第3の内壁面に形成され、前記第1の係止部受に係止する第1の係止部と、
    前記内壁面のうち、前記コネクタの第2の短側面に対向する第4の内壁面に形成され、前記第2の係止部受に係止する第2の係止部を有することを特徴とする請求項1記載の基板固定部材。
  4. 前記基板はさらに、
    前記第1の端部に形成された第1の切欠部と、
    前記第2の端部に形成された第2の切欠部を有し、
    前記基板固定部材はさらに、
    前記第1の基板支持部の第1の溝部に形成され、前記第1の切欠部を押止する第1の押止部と、
    前記第2の基板支持部の第2の溝部に形成され、前記第2の切欠部を押止する第2の押止部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の基板固定部材。
  5. 互いに対向する第1及び第2の端部を有する基板が挿入される挿入孔が形成されたコネクタに被せることにより、前記基板を固定する基板固定部材において、
    前記コネクタの外面のうち前記挿入孔が形成された上面部を覆うとともに、前記基板が挿
    通する透孔が形成された固定部材本体部と、
    前記透孔と前記挿入孔に前記基板が挿通され、前記コネクタが有するコネクタ側端子に前記基板が有する基板側接続端子が接続する場合に、前記基板の第1の端部に設けられた第1の切欠部に形成された第1の空間を挟入する第1の挟入部と第2の挟入部とを有する第1の基板支持部と、
    前記基板の第2の端部に設けられた第2の切欠部に形成された第2の空間を挟入する第3の挟入部と第4の挟入部とを有する第2の基板支持部と、
    を有することを特徴とする基板固定部材。
  6. 部品が配置されたプリント板、
    前記プリント板上に配置されるとともに、前記部品と接続され、互いに対向する第1及び第2の端部を有する基板、
    前記基板が挿入される挿入孔が形成されたコネクタ、および
    前記コネクタの外面のうち前記挿入孔が形成された上面部を覆うとともに、前記基板が挿通ずる透孔が形成された固定部材本体部と、前記透孔と前記挿入孔に前記基板が挿通され、前記コネクタが有するコネクタ側端子に前記基板が有する基板側接続端子が接続する場合に、前記基板の第1の端部を摺動自在に保持する第1の溝部を有する第1の基板支持部と、前記基板の第2の端部を摺動自在に保持する第2の溝部を有する第2の基板支持部とを備え、前記コネクタに被せることにより、前記基板を固定する基板固定部材、を有することを特徴とする電子装置。
  7. 前記基板固定部材はさらに、前記透孔と前記挿入孔に前記基板が連通され、前記コネクタ側端子に前記基板側接続端子が接続した場合において、
    前記上面が有する第1の長辺を前記上面と共有する前記コネクタの第1の長側面に対向する第1の内壁面に形成され、前記コネクタの本体部と干渉することにより前記コネクタの本体部の外面と前記基板固定部材の内壁面との間に間隙を形成する第1の干渉部と、
    前記上面が有する第2の長辺を前記上面と共有する前記コネクタの第2の長側面に対向する第2の内壁面に形成され、前記コネクタの本体部と干渉することにより前記コネクタの本体部の外面と前記基板固定部材の内壁面との間に間隙を形成する第2の干渉部と、
    前記基板固定部材の前記第1の内壁面に前記コネクタの第1の外面と接着する第1の接着部材と、
    前記基板固定部材の前記第2の内壁面に前記コネクタの第2の外面と接着する第2の接着部材と、
    を有することを特徴とする請求項6記載の電子装置。
  8. 前記コネクタはさらに、
    前記外面のうち、前記上面が有する第1の短辺を前記上面と共有する前記コネクタの第1の短側面に形成された第1の係止受部と、
    前記外面のうち、前記上面が有する第2の短辺を前記上面と共有する前記コネクタの第2の短側面に形成された第2の係止受部を有し、
    前記基板固定部材はさらに、
    前記内壁面のうち、前記コネクタの第1の短側面に対向する第3の内壁面に形成され、前記第1の係止部受に係止する第1の係止部と、
    前記内壁面のうち、前記コネクタの第2の短側面に対向する第4の内壁面に形成され、前記第2の係止部受に係止する第2の係止部を有することを特徴とする請求項6記載の電子装置。
  9. 前記基板固定部材はさらに、
    前記第3の内壁面における端部のうち前記上面側の端部と、前記第4の内壁面における端部のうち前記上面側の端部に面取りが施されていることを特徴とする請求項8記載の
    電子装置。
  10. 前記基板はさらに、
    前記第1の端部に形成された第1の切欠部と、
    前記第2の端部に形成された第2の切欠部を有し、
    前記基板固定部材はさらに、
    前記第1の基板支持部の第1の溝部に形成され、前記第1の切欠部を押止する第1の押止部と、
    前記第2の基板支持部の第2の溝部に形成され、前記第2の切欠部を押止する第2の押止部を有することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の電子装置。
  11. 部品が配置されたプリント板、
    前記プリント板上に配置されるとともに、前記部品と接続され、互いに対向する第1及び第2の端部を有する基板、
    前記基板が挿入される挿入孔が形成されたコネクタ、および、
    前記コネクタの外面のうち前記挿入孔が形成された上面部を覆うとともに、前記基板が挿通ずる透孔が形成された固定部材本体部と、前記透孔と前記挿入孔に前記基板が挿通され、前記コネクタが有するコネクタ側端子に前記基板が有する基板側接続端子が接続する場合に、前記基板の第1の端部に設けられた第1の切欠部に形成された第1の空間を挟入する第1の挟入部と第2の挟入部とを有する第1の基板支持部と、前記基板の第2の端部に設けられた第2の切欠部に形成された第2の空間を挟入する第3の挟入部と第4の挟入部とを備え、前記コネクタに被せることにより、前記基板を固定する基板固定部材、を有することを特徴とする電子装置。
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