JP2010212196A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ケース部に形成される開口部の拡大による問題を、受容部の側壁部を厚く形成することなく解消できる電子機器を提供すること。
【解決手段】基板１及びこれに搭載されたコネクタ部２をケース部３に組み込んでなる電子機器において、ケース部には、基板及びコネクタ部を一緒に挿入することが可能な第１の開口１１と、これとは別の第２の開口１２と、互いに離間した対の壁部１５とを設ける。コネクタ部は、基板に電気的に接続されるコンタクト１７をハウジング１６に保持させたものである。ハウジングは、互いに角度をなして結合された第１及び第２の壁１６ａ、１６ｂと、これらに結合された第３の壁１６ｃとを有している。第３の壁はケース部の対の壁部１５の一方に少なくとも一部が重なる。
【選択図】図６

Description

本発明は、回路基板及びコネクタ部をケース部に一体に組み込んでなる電子機器に関する。

この種の電子機器は例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に「ケース一体型コネクタ」という名称で開示された電子機器は、コネクタ部と、このコネクタ部とは別体に形成されたケース部とを含んでいる。ケース部は一面即ち上面に大きな開口部を有している。コネクタ部は基板に搭載された状態でその開口部を通してケース部に組み込まれる。さらに、ケース部の開口部は別部品として形成された蓋体により塞がれる。

ケース部は、正面に、相手側コネクタを受け入れるための筒状の受容口を備えている。受容口には、ケース部に組み込まれたコネクタ部の一部が挿入されている。したがって、相手側コネクタを受容口に挿入すると、受容口内において相手側コネクタがコネクタ部に電気的に接続される。

特許第２７９４５２７号公報

この種の電子機器において、コネクタ部及び基板のケース部への組み込みを容易にするためには、ケース部の開口部を大きく設計することが望まれる。特に、開口部を、受容口の上面を規定する上壁部にまで延長形成すれば、コネクタ部及び基板の組み込み作業がさらに容易になる。

しかし、その場合には、受容口の左右側面を規定する対の側壁部の上端間を結合していた上壁部の一部が削除されることになるため、側壁部が強度低下を起こす。その結果、外部から作用する力や自らの強度不足によって側壁部が変形を起こし、相手側コネクタの嵌合に支障を来す虞が生じる。かといって、受容部の側壁部を厚く形成すると、成形時の所謂「巣」や「ヒケ」の発生による製造上の問題が生じる。

それ故に本発明の課題は、ケース部に形成される開口部の拡大による問題を、受容部の側壁部を厚く形成することなく解消できる電子機器を提供することにある。

本発明の一態様によれば、基板と、前記基板に搭載されたコネクタ部と、前記基板及び前記コネクタ部を組み込んだケース部とを含む電子機器において、前記ケース部は、前記基板及び前記コネクタ部を一緒に挿入することが可能な第１の方向を向いた第１の開口と、前記第１の方向に交差する第２の方向を向いた第２の開口と、前記第１及び前記第２の方向に直交する第３の方向で互いに離間した対の壁部とを有し、前記コネクタ部は、前記基板に電気的に接続されたコンタクトと、前記コンタクトを保持したハウジングとを含み、前記ハウジングは、前記ケース部内で前記第２の方向に交差した第１の壁、前記第１の方向に交差しかつ前記第１の壁に結合された第２の壁、及び前記第１の壁と前記第２の壁とに結合された第３の壁を有し、前記第２の壁は前記第１の開口の一部に配置され、前記第３の壁は前記対の壁部の一方に少なくとも一部が重なっていることを特徴とする電子機器が得られる。

前記ハウジングは、前記第１の壁と前記第２の壁とに結合された第４の壁を有し、前記第３の壁及び前記第４の壁は、前記第３の方向において互いに離間しかつ各々が前記第１の方向及び前記第２の方向に広がっており、前記コンタクトは、前記第３の壁と前記第４の壁との間に配置された接触部を有してもよい。

前記第３の壁は、相手側コネクタを前記第２の方向で案内するコネクタガイドを有してもよい。

さらに、前記ケース部内で前記コネクタ部を位置決めする位置決め機構と、前記ケース部を封止したポッティング剤とを含み、前記位置決め機構はキー及び該キーを受け入れたキー溝を有し、前記キー溝の側壁及び該側壁に対向する前記キーの側壁の内の少なくとも一方に突起を設け、前記ポッティング剤の前記キー溝を通っての漏出を抑制してもよい。

前記ケース部は、前記基板を収容した収容部と、前記収容部と前記第２の開口との間に位置しかつ前記収容部に連通した受容部とを含み、前記位置決め機構は前記収容部と前記受容部との境界に備えられていてもよい。

前記キー溝は前記ケース部に設けられ、前記キーは前記コネクタ部に設けられてもよい。

前記キー溝は前記コネクタ部に設けられ、前記キーは前記ケース部に設けられてもよい。

本発明の一態様に係る電子機器は、受容部の側壁部がコネクタ部により補強されるので、受容部の側壁部を厚く形成することなく、ケース部に形成される開口部の拡大による問題を解消することができる。

本発明の一実施形態に係る電子機器の平面図である。 図１のII−II線に沿って得られた断面図である。 図１及び図２に示す電子機器に対し接続可能な相手側コネクタの底面側からみた斜視図である。 図１及び図２に示す電子機器の一部を示す斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿って得られた拡大断面図である。 図１及び図２に示す電子機器の一部の分解斜視図である 図１及び図２に示す電子機器の一部の、図６とは異なる方向から見た分解斜視図である 図１のVIII−VIII線に沿って得られた断面図である。 図１及び図２に示す電子機器の変形例に含まれたコネクタ部を示す斜視図である。 図９Ａに示すコネクタ部の正面断面図である。 図１及び図２に示す電子機器の他の変形例の、図８と同様な断面図である。 図１の一部のみの拡大図である。 図１及び図２に示す電子機器の別の変形例を説明するための説明図である。 図１及び図２に示す電子機器のさらに別の他の変形例を説明するための説明図である。

図面を参照して、本発明の実施形態に係る電子機器について説明する。

図１及び図２に示す電子機器はケース一体型コネクタとも呼ばれることがあるものであり、所定の電気回路や電子回路などの回路パターン（図示せず）を備えたプリント基板１と、プリント基板１に搭載されたコネクタ部２と、プリント基板１及びコネクタ部２を組み込んだ絶縁性のケース部３と、ケース部３内でコネクタ部２を位置決めする位置決め機構４と、ケース部３を封止したポッティング剤５とを含んでいる。ケース部３は、プリント基板１及びそれに必要に応じて搭載される各種の電子部品を収容するための収容部６と、図３に示す相手側コネクタ７を嵌合するための受容部８とを有している。なお、相手側コネクタ７に備えた嵌合ガイドキー９については後で説明する。

図４及び図５を参照すると、ケース部３は、プリント基板１及びコネクタ部２を一緒に挿入することが可能な第１の方向Ａ１を向いた第１の開口１１と、受容部８の端部にあって第１の方向Ａ１に交差する第２の方向Ａ２を向いた第２の開口１２とを有している。第１の開口１１が収容部６のみならず受容部８にまで広がって形成されているので、プリント基板１及びコネクタ部２を第１の方向Ａ１に移動させるのみでケース部３に簡単に組み込むことができる。したがって、組み立て作業が容易である。

プリント基板１はケース部３の収容部６に配置されかつケース３に適宜支持される。一方、コネクタ部２は、第１の開口１１のうち受容部８に対応した部分に挿入配置され、位置決め機構４によりケース部３に対し位置決めされる。プリント基板１及びコネクタ部２をケース部３に組み付けた後に、流動性を持つポッティング剤を、第１の開口１１を通して収容部６の全体に充填させる。充填されたポッティング剤は、プリント基板１の周囲などに残る隙間を通ってプリント基板１の下方にも流入し、収容部６に充満する。充填されたポッティング剤が参照符号５で示す形態で固化すると、ケース部３の収容部６は完全に封止され、この結果、プリント基板１はポッティング剤５で覆われる。なお、ポッティング剤としては、公知の様々なポッティング材料を使用できる。

図６及び図７を参照すると、ケース部３のうちの受容部８は、第２の開口１２に隣接した部分即ち前部では、第１の方向Ａ１で互いに離間している対の側壁部１４と、第１の方向Ａ１及び第２の方向Ａ２に直交する第３の方向Ａ３で互いに離間している対の側壁部１５とにより、全体として環状に形成されている。したがって、受容部８の前部は比較的大きな強度を得ることができる。なお、受容部８の前部における対の側壁部１５の内側面には、第２の方向Ａ２にのびた嵌合ガイドキー溝１５ｂがそれぞれ形成されている。

一方、受容部８のうち収容部６に近い部分即ち後部では、第１の開口１１が形成されることにより、第２の方向Ａ２に直交する断面が実質的にＵ字形をなすように一面が開放されている。したがって、受容部８の後部は、環状に形成される場合に比べて、大きな強度を得ることが難しい。

仮に受容部８の強度が低いと、外部から作用する力や自らの強度不足によって受容部８が変形を起こし、相手側コネクタの嵌合に支障を来す虞がある。そこで、この電子装置においては、以下に説明するように、コネクタ部２に受容部８を補強する役割を積極的にもたせている。

コネクタ部２は、プリント基板１に固定された絶縁性のハウジング１６と、ハウジング１６に固定された複数本の導電性のコンタクト１７とを含んでいる。ハウジング１６は、ケース部３内で第２の方向Ａ２に交差するように広がった第１の壁１６ａ、第１の方向Ａ１に交差するように広がりかつ第１の壁１６ａに結合された第２の壁１６ｂ、及び第１の壁１６ａと第２の壁１６ｂとに結合された第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄを有している。第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄの各々は、実質的に第１及び第２の方向Ａ１、Ａ２に広がっている。

プリント基板１及びコネクタ部２をケース部３に組み込む際、コネクタ部２はケース部３の第１の開口１１のうち受容部８に対応した部分に挿入される。コネクタ部２の挿入は、第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄと対の側壁部１５とにより案内される。コネクタ部２が受容部８の所定位置まで挿入されたとき、対の側壁部１５の内側面にそれぞれ形成されている段部１５ａに第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄが当接することで、コネクタ部２を停止させるように構成してもよい。

コネクタ部２をケース部３に組み込んだ状態では、第１の壁１６ａは、ケース部３の収容部６と受容部８との境界部分に配置され、図１、図２、図４、及び図５に示す位置決め機構４によりケース部３に対し位置決めされる。第２の壁１６ｂは第１の開口１１の一部に隣接して配置される。なお、第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄは、第３の方向Ａ３において互いに離間しかつ各々が第１の方向Ａ１及び第２の方向Ａ２に広がっている。

一方、各コンタクト１７は、ハウジング１６を貫通して収容部６内にのびてプリント基板１の回路パターン（図示せず）に接続された端子部１７ａと、ハウジング１６から第２の開口１２に向けて受容部８内にのびた接触部１７ｂとを有している。接触部１７ｂは第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄの間で受容部８の所定位置に規則的に配列されている。

さらに、図８に明瞭に示すように、第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄは、少なくとも一部が対の側壁部１５の内側面にそれぞれ重なって配置されている。このように、ハウジング１６の第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄが受容部８の対の側壁部１５にそれぞれ重なっているので、受容部８が補強される。即ち、受容部８の後部において壁部が変形を受け難い２重構造となっている。このように、受容部８の側壁部１５がコネクタ部２により補強されているので、壁厚を大きくすることなく受容部８の不慮の変形を防止することができる。したがって、ケース部３に形成される第１の開口１１の拡大による問題を解消することができる。

なお、ハウジング１６の第２の壁１６ｂ、第３の壁１６ｃ、及び第４の壁１６ｄは合わせて、第２の方向Ａ２に直交する断面が実質的に逆Ｕ字形をなしているので、第２の壁１６ｂのみの場合よりもハウジング１６に高い強度を与えることが可能である。

また、ハウジング１６の第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄは、第３の方向Ａ３において互いに対向する位置に、コネクタガイドとして働く内向きの嵌合ガイドキー溝１８をそれぞれ有している。第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄのうち嵌合ガイドキー溝１８を形成した部分が図８から明らかなように断面コ字形をなすように形成されているので、肉厚を厚く形成することなく第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄの強度を高めて、ハウジング１６による受容部８の補強効果を増大することができる。

さらに、嵌合ガイドキー溝１８は第２の方向Ａ２にのび、かつ、受容部８の対の側壁部１５の内側面にそれぞれ形成されている嵌合ガイドキー溝１５ｂ（図６参照）に連通している。即ち、嵌合ガイドキー溝１５ｂと１８は一直線上に配置されている。

この電子装置に図３に示す相手側コネクタを接続する際には、嵌合ガイドキー９が嵌合ガイドキー溝１５ｂ及び１８に挿入されかつ第２の方向Ａ２にスライドされる。したがって電子装置に対する相手側コネクタのスムースで好ましい嵌合を期待できる。

図９Ａ及び９Ｂに示すように、第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄの寸法、即ち、図９Ａで底壁を構成する第２の壁１６ｂからの高さｈ１を、接触部１７ｂの上段の配列高さｈ２よりも高く設計し、接触部１７ｂの全てを第３の方向Ａ３で第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄの間に配置してもよい。この場合には、接触部１７ｂが第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄにより保護されるため、電子装置の組み立て時にコネクタ部２を単体で扱う場合でも接触部１７ｂが損傷を受ける虞を減じることができる。

なお、上述では第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄの内側面に嵌合ガイドキー溝１８を形成した例について説明したが、図１０に示すように、第３及び第４の壁１６ｃ、１６ｄは、その内側面を平坦な形状に作られてもよい。

図６及び図７と共に図１１を参照すると、位置決め機構４は、コネクタ部２のハウジング１６に形成された位置決めキー２１と、ケース部３の収容部６と受容部８との境界部分に形成された位置決めキー溝２２とを含んでいる。位置決めキー２１と位置決めキー溝２２は、ケース部３の上方から位置決めキー２１を位置決めキー溝２２にスライド挿入できるように設計されている。したがって、位置決めキー２１の厚み寸法は位置決めキー溝２２の溝幅寸法よりも僅かに小さく作られている。

例えば、ケース部３及びハウジング１６はいずれも、樹脂材料の射出成型により比較的容易に成形できる。しかし、その場合には成形後に所謂「ヒケ」などにより寸法が微妙に変化することは避けられない。その結果、位置決めキー２１の厚み寸法が位置決めキー溝２２の溝幅寸法よりも許容以上に小さくなると、コネクタ部２がケース部３内でガタツキを起こしたり、ポッティング剤５が硬化前に位置決めキー２１と位置決めキー溝２２との隙間を通って受容部８に漏出したりする虞がある。その逆に、位置決めキー２１の厚み寸法が位置決めキー溝２２の溝幅寸法よりも大きくなると、コネクタ部２をケース部３内に挿入すること自体が困難になる。したがって、位置決め機構４の位置決めキー２１と位置決めキー溝２２との寸法関係には厳密な管理が要求される。

図示の電子機器においては、位置決め機構４の寸法関係の管理を容易にする以下の工夫がなされている。

位置決め機構４の位置決めキー溝２２を規定する互いに対向した対の側壁のうちの一方に、位置決めキー２１に向かって突出した突起２３が設けられている。突起２３は、位置決めキー溝２２の上端からほぼ下端に至るまで形成されている。突起２３の高さは、位置決めキー２１に接近する程度であってもよいが、位置決めキー２１に接触する程度であってもよい。この位置決め機構４に施した工夫により、ポッティング剤５がその硬化前に位置決めキー溝２２を通って受容部８などに漏出することを突起２３により抑制することができる。したがって、ポッティング剤を用いてケース部３の収納部６を封止するにもかかわらず、上述した寸法関係を厳密に管理することなく、ポッティング剤５の漏出を防止できる。

このように、位置決め機構４はケース部３の収容部６と受容部８との境界部分に備えられているので、この位置決め機構４を利用してポッティング剤５の漏出を容易に防止できる。

さらに、位置決めキー溝２２の底辺部にはガイド部２４が形成されている。ガイド部２４は、位置決めキー２１を位置決めキー溝２２の底辺部に誘う互いに対向した対の斜面により構成されている。ガイド部２４により、位置決めキー２１が位置決めキー溝２２の底辺部に至るまでに確実にかつスムースに挿入される。

なお、上述の電子機器では位置決めキー２１がコネクタ部２に設けられ、位置決めキー溝２２がケース部３に設けられているが、位置決めキー溝をコネクタ部２に設け、位置決めキーをケース部３に設けてもよい。

また、突起２３の形状は、図１１に示すように断面四角形であっても、図１２に示すように断面三角形であっても、図１３に示すように断面半円形であってもよい。

本発明は、例えば自動車業界において広く使われているケース一体型コネクタのような電子機器として利用できる。

１ プリント基板
２ コネクタ部
３ ケース部
４ 位置決め機構
５ ポッティング剤
６ 収容部
７ 相手側コネクタ
８ 受容部
９ 嵌合ガイドキー
１１ 第１の開口
１２ 第２の開口
１４ 側壁部
１５ 側壁部
１５ａ 段部
１５ｂ 嵌合ガイドキー溝
１６ ハウジング
１６ａ 第１の壁
１６ｂ 第２の壁
１６ｃ 第３の壁
１６ｄ 第４の壁
１７ コンタクト
１７ａ 端子部
１７ｂ 接触部
１８ 嵌合ガイドキー溝
２１ 位置決めキー
２２ 位置決めキー溝
２３ 突起
２４ ガイド部

Claims (7)

1. 基板と、前記基板に搭載されたコネクタ部と、前記基板及び前記コネクタ部を組み込んだケース部とを含む電子機器において、前記ケース部は、前記基板及び前記コネクタ部を一緒に挿入することが可能な第１の方向を向いた第１の開口と、前記第１の方向に交差する第２の方向を向いた第２の開口と、前記第１及び前記第２の方向に直交する第３の方向で互いに離間した対の壁部とを有し、前記コネクタ部は、前記基板に電気的に接続されたコンタクトと、前記コンタクトを保持したハウジングとを含み、前記ハウジングは、前記ケース部内で前記第２の方向に交差した第１の壁、前記第１の方向に交差しかつ前記第１の壁に結合された第２の壁、及び前記第１の壁と前記第２の壁とに結合された第３の壁を有し、前記第２の壁は前記第１の開口の一部に配置され、前記第３の壁は前記対の壁部の一方に少なくとも一部が重なっていることを特徴とする電子機器。
2. 前記ハウジングは、前記第１の壁と前記第２の壁とに結合された第４の壁を有し、前記第３の壁及び前記第４の壁は、前記第３の方向において互いに離間しかつ各々が前記第１の方向及び前記第２の方向に広がっており、前記コンタクトは、前記第３の壁と前記第４の壁との間に配置された接触部を有する、請求項１に記載の電子機器。
3. 前記第３の壁は、相手側コネクタを前記第２の方向で案内するコネクタガイドを有する、請求項１又は２に記載の電子機器。
4. さらに、前記ケース部内で前記コネクタ部を位置決めする位置決め機構と、前記ケース部を封止したポッティング剤とを含み、前記位置決め機構はキー及び該キーを受け入れたキー溝を有し、前記キー溝の側壁及び該側壁に対向する前記キーの側壁の内の少なくとも一方に突起を設け、前記ポッティング剤の前記キー溝を通っての漏出を抑制した、請求項１−３のうちのいずれか一項に記載の電子機器。
5. 前記ケース部は、前記基板を収容した収容部と、前記収容部と前記第２の開口との間に位置しかつ前記収容部に連通した受容部とを含み、前記位置決め機構は前記収容部と前記受容部との境界に備えられている、請求項４に記載の電子機器。
6. 前記キー溝は前記ケース部に設けられ、前記キーは前記コネクタ部に設けられた、請求項４又は５に記載の電子機器。
7. 前記キー溝は前記コネクタ部に設けられ、前記キーは前記ケース部に設けられた、請求項４又は５に記載の電子機器。

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