JP2011028856A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】箱状のケース内に電子回路基板が収容されてなる電子装置であって、端子部の間隔を狭めてコネクタを小型化することができ、電子回路基板への塵や水滴の付着を防止すると共に、簡単な構造で安価な電子装置を提供する。
【解決手段】電子回路基板１０と、電子回路基板１０を収容するケース２０と、ケース２０を蓋するコネクタハウジング３０と、を有してなり、電子回路基板１０をケース２０に収容し、コネクタハウジング３０で蓋した状態において、コネクタハウジング３０が備えるコネクタピン３１，３２の一端３１ａ，３２ａが、電子回路基板１０に設けられた端子部１１，１２に接触して、コネクタピン３１，３２と電子回路基板１０が電気接続され、もう一端３１ｂ，３２ｂが、蓋されたケース２０の外部に露出して、外部配線に接続するためのコネクタとして機能する電子装置１００とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、箱状のケース内に電子回路基板が収容されてなる電子装置に関する。

箱状のケース内に電子回路基板が収容されてなる電子装置が、例えば、特開２００３−２５８４５４号公報（特許文献１）と特開２００３−１７８８３４号公報（特許文献２）に開示されている。

図１０は、特許文献１に開示されている電子装置（エンジン制御ユニット）８０を示す図で、図１０（ａ）は、電子装置８０の断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の要部拡大断面図である。

図１０に示す電子装置８０において、符号８１は、エンジン制御ユニットの本体部分を構成するベースで、上向きに開口した略四角形状の箱状体として一体に形成されている。ベース８１の周壁は全体として四角形の枠状をなし、回路基板８２が、その内側に嵌合されている。回路基板８２は、プリント配線が形成された略四角形状の板体により構成され、その上面側には、例えばトランジスタ、コンデンサ、コイル、半導体ＩＣ等の複数の電子部品８３が搭載されている。回路基板８２の四辺のうち、後側、左側及び右側に位置する三辺はベース８１に当接する当接縁部となり、前側に位置する一辺には、コネクタ８４が取り付けられている。

コネクタ８４は、コネクタケース８５、各端子ピン８６等により構成されている。各端子ピン８６の基端側は、コネクタケース８５の下面から下向きに突出し、回路基板８２のコネクタ取り付け部に設けたプリント配線に半田付け等の手段によって固着されている。また、各端子ピン８６の先端側は、コネクタケース８５の差し込み口側に突出し、当該差し込み口に差込まれる雄コネクタの端子ピン（いずれも図示せず）に接続される構成となっている。符号８７は、回路基板８２に搭載された電子部品８３を覆うためにベース８１に取り付けられたカバーである。

図１１は、特許文献２に開示されている電子装置９０のコネクタ側の端部を示す図で、端子側ハウジング７０との非嵌合状態を示す側断面図である。

図１１に示す電子装置９０の基板側ハウジング９１は、端子側ハウジング７０と互いに嵌合・離脱が可能なように構成されている。なお、以下の両ハウジング９１，７０の説明においては、互いに相手側と嵌合する側を前方とする。電子装置９０のコネクタ部は、以下に示すように、端子側ハウジング７０との間で、カードエッジコネクタ構造をなしている。

電子装置９０の基板側ハウジング９１は、合成樹脂材によって形成されており、前端に開口部９３を有する横長の角筒状のフード部９２を備えている。フード部９２の奥壁９４からは、回路基板９８の端縁部が前方へ向けて突出している。また、フード部９２内には、回路基板９８を保護するための基板保護部材９９が装着されている。基板保護部材９９の中央には、回路基板９８を前後方向に挿通可能な挿通孔９９ａが形成され、基板保護部材９９はフード部９２内において、開口部９３側の保護位置から奥壁９４側の退避位置までを前後方向に沿って変位可能とされている。フード部９２の左右両内側壁には、開口部９３のすぐ奥側に抜止突起９５が上下一対ずつ設けられ、これにより保護位置の基板保護部材９９が抜け止め状態で係止される。また、各抜止突起９５からやや奥側に離間して仮係止突起９６が突設され、この仮係止突起９６と抜止突起９５との間に保護位置の基板保護部材９９が挟まれた状態で保持されるようになっている。退避位置における基板保護部材９９は、奥壁９４に接しており、このとき回路基板９８は挿通孔９９ａに挿通されて、その先端側の上下両面に形成された端子部が基板保護部材９９よりも前方に露出される。

一方、端子側ハウジング７０は、合成樹脂材によって形成され、横長の箱形をなしてその前端側部分を電子装置９０のフード部９２内に嵌入可能とされている。端子側ハウジング７０の内部には、電線７１の端末に接続された端子金具７２が抜け止めされた状態で収容されている。端子側ハウジング７０の前端面には、横長のスリット状に開口した差込空間７３が形成され、ここには回路基板９８が差し込み可能とされている。差込空間７３には、端子金具７２の有する弾性接触片７４の一部が突出しており、回路基板９８が差し込まれたときには弾性接触片７４が回路基板９８の上下面の端子部に対し弾性的に接触するようになっている。また、端子側ハウジング７０の前端面には、左右両側縁側に上下一対ずつ係止片７５が設けられている。一方、基板保護部材９９には、各係止片７５が進入可能な貫通孔９９ｂが対応して形成されている。さらに、フード部９２の奥壁９４には、各係止片７５の先端部が進入可能な逃がし孔９７が凹んで形成されている。

両ハウジング９１，７０を嵌合する際には、端子側ハウジング７０をフード部９２に正対させて接近させる。嵌合を進めると、端子側ハウジング７０の前端面が基板保護部材９９に突き当たって基板保護部材９９が奥側へ押圧され、端子側ハウジング７０と共にフード部９２の奥側へと変位する。端子側ハウジング７０が正規の嵌合状態に至ると、端子側ハウジング７０の差込空間７３内に回路基板９８が差し込まれ、各端子金具７２の弾性接触片７４が回路基板９８の端子部に弾性的に接触する。

以上のように、図１１に示す電子装置９０は、収容されている回路基板９８の端子部が電線７１の端末に接続された端子金具７２を備える端子側ハウジング７０に差し込み接続されるように構成されている。

特開２００３−２５８４５４号公報 特開２００３−１７８８３４号公報

図１０に示した電子装置８０は、コネクタ８４の各端子ピン８６を回路基板８２の端子部（配線）に設けられたスルーホールに貫通させ、各端子ピン８６を半田付け等の手段で配線に固着している。このため、電子装置８０では、コネクタ８４を回路基板８２に強固に取り付けることができ、ハーネス側コネクタの抜き差しの繰り返しに対して十分な耐久性を確保することができる。一方、各端子ピン８６をスルーホールに貫通させて半田付けするコネクタ８４と回路基板８２の上記結合構造においては、隣接する端子間において、半田による短絡を防止するための一定の間隔を確保する必要があるため、小型化の妨げとなっている。また、半田付け等の接合工程を要するため、コネクタ８４と回路基板８２の組み付け工数が大きく、コスト増要因にもなっている。

逆に、図１１に示した電子装置９０は、回路基板９８の端縁部に設けられた端子部をそのまま端子金具７２の弾性接触片７４に対応する接点部としているため、図１０の電子装置８０のような半田付け等の接合工程は不要であり、回路基板９８の端子部の間隔を狭めて、小型化することが可能である。しかしながら、電子装置９０においては、端子側ハウジング７０の嵌合前の状態では、回路基板９８の端子部が外部に露出する構造であるため、端子部の間隔を狭めて小型化すると塵や水滴の付着に対して弱い構造となってしまう。また、半田付け等の接合工程は不要であるものの、基板側ハウジング９１は基板保護部材９９のような複雑構造の部品を必要とし、これがコスト要因になっている。

そこで本発明は、箱状のケース内に電子回路基板が収容されてなる電子装置であって、端子部の間隔を狭めてコネクタを小型化することができ、電子回路基板への塵や水滴の付着を防止すると共に、簡単な構造で安価な電子装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の電子装置は、電子部品が搭載された電子回路基板と、開口部と前記電子回路基板を位置決めして保持するための基板保持部を有してなり、前記電子回路基板を収容する箱状のケースと、前記電子回路基板の端部が挿入される基板挿入孔、および前記電子回路基板を外部配線に接続するためのコネクタピンを備え、前記ケースに嵌合して前記開口部に蓋をするコネクタハウジングと、を有してなり、前記電子回路基板を前記ケースに収容し、前記コネクタハウジングで前記開口部に蓋をした状態において、バネ性を有する前記コネクタピンの一端が、前記電子回路基板に設けられた端子部に接触して、前記コネクタピンと前記電子回路基板が電気的に接続され、前記コネクタピンのもう一端が、前記コネクタハウジングで蓋をされた前記ケースの外部に露出して、前記外部配線に接続するためのコネクタとして機能することを特徴としている。

上記電子装置は、電子回路基板、該電子回路基板を収容する箱状のケース、およびケースの開口部を蓋するコネクタハウジングで構成されている。上記電子装置におけるコネクタピンと電子回路基板の電気接続は、コネクタハウジングに備えられたコネクタピンの一端が電子回路基板の端子部に接触する構成がとられている。このコネクタピンと端子部の接触による電気接続の確実性は、ケースに設けられた基板保持部で電子回路基板が所定位置に位置決め保持されること、及びコネクタハウジングがケースに嵌合して所定位置に位置決めされることによって担保される。以上のように、上記電子装置においては、コネクタピンと電子回路基板の電気接続に、コネクタピンがスルーホールを貫通する構造や半田付け等による接合工程が用いられていない。このため、上記電子装置は、電子回路基板の端子部の間隔を狭めて小型化することが可能であると共に、安価に製造することができる。

また、上記電子装置におけるコネクタハウジングは、外部配線と接続するためのコネクタとしての機能、および電子回路基板を収容しているケースの開口部に蓋をする機能を担っている。すなわち、前記コネクタピンのもう一端が、コネクタハウジングで蓋をされたケースの外部に露出して、外部配線に接続するコネクタとして機能する構成となっている。外部からみた上記電子装置のコネクタ構造は、差し込み口に前記コネクタピンのもう一端が突き出た、簡単な構造のものであってよい。また、ケースの開口部をコネクタハウジングが蓋をしているため、塵や水滴のケース内への侵入を防止することができ、電子回路基板への塵や水滴の付着とそれによる不具合を防止することができる。

以上のようにして、上記電子装置は、箱状のケース内に電子回路基板が収容されてなる電子装置であって、端子部の間隔を狭めてコネクタを小型化することができ、電子回路基板への塵や水滴の付着を防止すると共に、簡単な構造で安価な電子装置とすることができる。

上記電子装置は、請求項２に記載のように、前記電子回路基板を前記ケースに収容し、前記コネクタハウジングで前記開口部に蓋をした状態において、前記端子部の近くに、前記電子回路基板の基板面に垂直な方向の動きを抑制する、基板押え手段が設けられてなることが好ましい。

上記基板押え手段がない場合には、電子回路基板は、端子部の周りにおいては主としてコネクタピンの一端のバネ性によって支持されることとなり、連続的に外部から振動が与えられると、コネクタピンが壊れてしまう可能性がある。上記基板押え手段により、電子回路基板の端子部の周りにおける基板面に垂直な方向の動きを抑制することで、端子部に接触しているコネクタピンの一端のバネ伸縮変位を小さくし、バネ寿命を向上させることができる。

この場合、請求項３に記載のように、前記基板押え手段が、前記端子部を間に挟むようにして、該端子部の両側に配置されてなることが好ましい。これによって、端子部の周りにおける電子回路基板の基板面に垂直な方向の動きを、安定的に抑制することができる。

上記基板押え手段は、例えば請求項４に記載のように、コネクタハウジングの前記基板挿入孔の先端部が、前記電子回路基板の厚さに設定され、前記先端部が、前記基板押え手段を兼ねる構成とすることができる。該基板挿入孔の先端部は、前記した電子回路基板の第２端部の基板面に垂直な方向の動きを抑制すると共に、基板面に水平な方向の位置決め機能も持たせることができる。

上記基板押え手段は、例えば請求項６に記載のように、前記コネクタハウジングと同一部材で、一体成形されてなる構成とすることができる。これによれば、基板押え手段を設けたことによる、製造コストの増大を防止することができる。

また、上記基板押え手段は、請求項５に記載のように、前記コネクタハウジングとは別の弾性部材で形成されてなる構成としてもよい。請求項６に記載のように、基板押え手段をコネクタハウジングと同一部材で一体成形する場合には、堅い基板押え手段と電子回路基板の間に、わずかなクリアランスが必要である。一方、請求項５に記載のように、基板押え手段をコネクタハウジングとは別の弾性部材で形成する場合には、電子回路基板に基板押え手段を直接押し付けることができる。

また、請求項７に記載のように、前記コネクタハウジングが、前記電子回路基板の上面側と下面側にそれぞれ位置して互いに嵌合する、上側ハウジング部と下側ハウジング部に分割されてなる構成とすることも可能である。

これによれば、コネクタハウジングと電子回路基板のいずれか一方に基板押え手段が設けられている場合であっても、電子回路基板を上側ハウジング部と下側ハウジング部で挟み込むようにして組み付けることことができるため、コネクタハウジングと電子回路基板の相互組み付けを容易に行うことができる。また、基板押え手段として弾性部材をコネクタハウジングの前記基板挿入孔に取り付ける場合においても、該取り付けを容易に行うことができる。

上記電子装置は、請求項８に記載のように、前記コネクタハウジングが、樹脂の射出成形によって形成されてなり、前記コネクタピンは、射出成型後に前記コネクタハウジングに圧入される。これによれば、前記射出成形時に前記コネクタピンをインサート成形する場合に較べて、製造コストを低減することができる。

上記電子装置は、請求項９に記載のように、前記電子回路基板を前記ケースに収容し、前記コネクタハウジングで前記開口部に蓋をした状態において、前記コネクタハウジングと前記ケースの間が、シール部材で封止されてなる構成とすることが好ましい。これによって、塵や水滴のケース内への侵入を、確実に防止することができる。

上記電子装置においては、例えば請求項１０に記載のように、前記端子部が、前記電子回路基板の上面側と下面側にそれぞれ配置されてなる構成とすることができる。また、請求項１１に記載のように、複数個の前記端子部が、前記電子回路基板の端部の先端から同じ距離にあって、列を構成するように配置されてなる構成としてもよい。さらに、この場合には請求項１２に記載のように、前記電子回路基板の端部の先端から異なる距離にある複数の前記列が、前記電子回路基板の少なくとも一方の面側に構成されていてもよい。これらの各構成によって、電子回路基板の端子部の間隔を狭めて、小型化を図ることができる。

以上のようにして、上記電子装置は、箱状のケース内に電子回路基板が収容されてなる電子装置であって、端子部の間隔を狭めてコネクタを小型化することができ、電子回路基板への塵や水滴の付着を防止すると共に、簡単な構造で安価な電子装置とすることができる。

従って、上記電子装置は、請求項１３に記載のように、振動や塵や水滴の付着し易い過酷な環境下で使用され、小型で安価であることが要求される車載用電子装置として好適である。

本発明に係る電子装置の一例を示す図で、電子装置１００の模式的な断面図である。 図１に示す電子装置１００の分解図で、（ａ）は電子回路基板１０の斜視断面図であり、（ｂ）はケース２０の断面図であり、（ｃ）はコネクタハウジング３０の断面図である。 図１に示す電子装置１００の２通りの組み付け方法を説明する図で、（ａ），（ｂ）は、それぞれ、電子回路基板１０、ケース２０およびコネクタハウジング３０の組み付け手順を示した図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ、図１に示す電子装置１００に対して、ハーネス側の端子ハウジング６０を接続する過程を示した図である。 図１に示した電子装置１００の変形例で、（ａ）は、電子装置１０１の模式的な断面図であり、（ｂ）は、電子回路基板１０ａの斜視断面図である。 図１に示した電子装置１００の別の変形例で、電子装置１０２の模式的な断面図である。 図１に示した電子装置１００の別の変形例で、電子装置１０３の模式的な断面図である。 別の電子装置の例で、（ａ）は電子装置１０４の模式的な断面図であり、（ｂ）はコネクタハウジング５０ｄの断面図であり、（ｃ）は電子回路基板１０ｃの斜視断面図である。 別の電子装置の例で、（ａ）は電子装置１０５の模式的な断面図であり、（ｂ）はコネクタハウジング５０ｅの分解図である。 特許文献１に開示されている電子装置（エンジン制御ユニット）８０を示す図で、（ａ）は、電子装置８０の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大断面図である。 特許文献２に開示されている電子装置９０のコネクタ側の端部を示す図で、端子側ハウジング７０との非嵌合状態を示す側断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る電子装置の一例を示す図で、電子装置１００の模式的な断面図である。図２は、図１に示す電子装置１００の分解図で、図２（ａ）は電子回路基板１０の斜視断面図であり、図２（ｂ）はケース２０の断面図であり、図２（ｃ）はコネクタハウジング３０の断面図である。図３は、図１に示す電子装置１００の２通りの組み付け方法を説明する図で、図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ、電子回路基板１０、ケース２０およびコネクタハウジング３０の組み付け手順を示した図である。また、図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図１に示す電子装置１００に対して、ハーネス側の端子ハウジング６０を接続する過程を示した図である。

図１に示す電子装置１００は、電子回路基板１０、ケース２０およびコネクタハウジング３０で構成されている。

電子回路基板１０は、図２（ａ）に示すように略四角形状で、電子回路基板１０の両面には、図示を省略した多数の電子部品が搭載されている。略四角形状の電子回路基板１０において、図２（ａ）に示す第１端部Ｓ１は、次に示す箱状のケース２０に収容された状態で奥側に位置する端部であり、第１端部Ｓ１に対向する第２端部Ｓ２は、ケース２０の開口部側に位置する端部である。第２端部Ｓ２の近くにおける電子回路基板１０の上面側と下面側には、それぞれ、複数個の端子部１１，１２が電気接続のために配置されている。複数個の端子部１１，１２は、第２端部Ｓ２の先端から同じ距離Ｌにあって、間隔を狭めて並んで配置されており、上面側と下面側で、それぞれ一点鎖線で示した列が構成されている。

ケース２０は、射出成形された樹脂または金属製で、箱状の形態をなすケースボディ２０ａからなる。ケース２０は、図２（ｂ）に示す第１の端面Ｔ１に開口部２１を有し、第１の端面Ｔ１に対向する第２の端面Ｔ２に、電子回路基板１０の第１端部Ｓ１を位置決めして保持するための基板保持部２２を有している。また、ケース２０の両側面には、電子回路基板１０を収容する際の挿入ガイド２３が形成されている。

図２（ｃ）に示すコネクタハウジング３０は、射出成形された樹脂ボディ３０ａからなり、電子回路基板１０の第２端部Ｓ２が挿入される基板挿入孔３３、および電子回路基板１０を外部配線に接続するためのコネクタピン３１，３２を備えている。金属でできたコネクタピン３１，３２は、樹脂ボディ３０ａの射出成型後に圧入される。これによって、コネクタハウジング３０の射出成形時にコネクタピン３１，３２をインサート成形する場合に較べて、製造コストを低減することができる。

コネクタピン３１，３２の一端３１ａ，３２ａは、バネ性を有するように弾性変形可能に形成されており、一端３１ａ，３２ａの図の上下方向における最短間隔が、電子回路基板１０の厚さより小さく設定されている。従って、電子回路基板１０が挿入されると、一端３１ａ，３２ａが弾性変形して上記最短間隔が押し広げられ、電子回路基板１０に対する押し付け力が発生する。一方、コネクタピン３１，３２のもう一端３１ｂ，３２ｂは、後で示すように、電子装置１００の外部に露出して、ハーネス側との接続ピンとして機能する。また、コネクタハウジング３０には、ケース２０の開口部２１に挿入される部分の全周に亘って、シール部材４１が取り付けられている。

図１に示すように、コネクタハウジング３０は、ケース２０に嵌合して、ケース２０の開口部２１を気密に蓋をする。電子回路基板１０をケース２０に収容し、コネクタハウジング３０でケース２０の開口部２１に蓋をした状態において、バネ性を有するコネクタピン３１，３２の一端３１ａ，３２ａが、電子回路基板１０に設けられた端子部１１，１２に接触して、コネクタピン３１，３２と電子回路基板１０が、電気接続される。また、コネクタハウジング３０とケース２０の間が、シール部材４１で封止される。これによって、塵や水滴のケース２０内への侵入を、確実に防止することができる。

次に、図１に示した電子装置１００の２通りの組み付け方法について、図３（ａ），（ｂ）により説明する。

図３（ａ）の組み付け方法では、最初に、電子回路基板１０の第１端部Ｓ１をケース２０の基板保持部２２に差し込んで、電子回路基板１０をケース２０に位置決め保持しておく。次に、太線矢印で示したように、電子回路基板１０の第２端部Ｓ２が基板挿入孔３３に入るようにして、コネクタハウジング３０をケース２０の開口部２１に挿入し、コネクタハウジング３０をケース２０に所定位置で嵌合させて開口部２１に蓋をする。

以上で、図１の電子装置１００が組み付けられる。図３（ａ）の組み付け方法では、コネクタハウジング３０の組み付け時において、電子回路基板１０に触れる必要がない。

これとは逆に、図３（ｂ）の組み付け方法では、最初に、電子回路基板１０の第２端部Ｓ２をコネクタハウジング３０の基板挿入孔３３に差し込んだ状態にしておく。次に、太線矢印で示したように、ケース２０の開口部２１から挿入ガイド２３に沿って電子回路基板１０とコネクタハウジング３０を挿入し、コネクタハウジング３０をケース２０に所定位置で嵌合させて開口部２１に蓋をすると共に、第１端部Ｓ１を基板保持部２２に差し込んで電子回路基板１０を位置決め保持する。

以上で、図１の電子装置１００が組み付けられる。図３（ａ）の組み付け方法では、コネクタハウジング３０のケース２０の開口部２１への挿入と、電子回路基板１０の第２端部Ｓ２の基板挿入孔３３への差し込みとが、同時に行われる。従って、図３（ａ）の組み付け方法では、コネクタハウジング３０の差し込みに際して、第２端部Ｓ２が図の上下方向で開口部２１の所定の高さに位置している必要があり、この位置がずれるとコネクタハウジング３０とケース２０がうまく噛み合わない。一方、図３（ｂ）の組み付け方法では、最初に電子回路基板１０の第１端部Ｓ１をケース２０の挿入ガイド２３に挿入してからコネクタハウジング３０が開口部２１へ挿入されるため、容易に組み付けが可能である。

次に、図１の電子装置１００に対して、ハーネス側の端子ハウジング６０を接続する過程を、図４（ａ），（ｂ）により説明する。

図４（ａ）に示すように、外部からみた電子装置１００のコネクタ構造は、差し込み口３５，３６にコネクタピン３１，３２のもう一端３１ｂ，３２ｂが突き出た、簡単な構造のものである。また、ハーネス側の端子ハウジング６０も汎用品であるメス型端子６１，６２を使用している。端子ハウジング６０におけるメス型端子６１，６２とハーネス６３の接続部は、複数設けられたハーネス６３が貫通するシール部材全てを連結したファミリーシール６４によって、一括防水されている。

電子装置１００に対して、図４（ａ）の太線矢印で示したように、端子ハウジング６０の樹脂ボディ６０ａから突き出たメス型端子６１，６２を電子装置１００の差し込み口３５，３６に挿入し、図４（ｂ）に示すように、ハーネス側の端子ハウジング６０と電子装置１００のコネクタハウジング３０を嵌合させる。これによって、メス型端子６１，６２のピン６１ａ，６２ａがコネクタピン３１，３２のもう一端３１ｂ，３２ｂに接触し、メス型端子６１，６２とコネクタピン３１，３２が電気接続される。

以上で、電子装置１００に対するハーネス側の端子ハウジング６０の接続が完了する。

以上説明したように、図１の電子装置１００は、図２（ａ）〜（ｃ）の電子回路基板１０、該電子回路基板１０を収容する箱状のケース２０、およびケース２０の開口部２１に蓋をするコネクタハウジング３０で構成されている。電子装置１００におけるコネクタピン３１，３２と電子回路基板１０の電気接続は、コネクタハウジング３０に備えられたコネクタピン３１，３２の一端が電子回路基板１０の端子部１１，１２にそれぞれ接触する構成がとられている。このコネクタピン３１，３２と端子部１１，１２の接触による電気接続の確実性は、ケース２０に設けられた基板保持部２２で電子回路基板１０が所定位置に位置決め保持されること、及びコネクタハウジング３０がケース２０に嵌合して所定位置に位置決めされることによって担保される。以上のように、図１の電子装置１００においては、図１０に示した電子装置８０と異なり、コネクタピン３１，３２と電子回路基板１０の電気接続に、コネクタピン３１，３２がスルーホールを貫通する構造や半田付け等による接合工程が用いられていない。このため、図１の電子装置１００は、電子回路基板１０の端子部１１，１２の間隔を狭めて小型化することが可能であると共に、安価に製造することができる。

また、図１の電子装置１００におけるコネクタハウジング３０は、外部配線と接続するためのコネクタとしての機能と、電子回路基板１０を収容しているケース２０の開口部２１に蓋をする機能を担っている。すなわち、コネクタピン３１，３２のもう一端３１ｂ，３２ｂが、コネクタハウジング３０で蓋をされたケース２０の外部に露出して、外部配線に接続するコネクタとして機能する構成となっている。外部からみた電子装置１００のコネクタ構造は、図１１に示した電子装置９０と異なり、図４において説明したように、差し込み口３５，３６にコネクタピン３１，３２のもう一端３１ｂ，３２ｂが突き出た、簡単な構造のものであってよい。また、ケース２０の開口部２１をコネクタハウジング３０が蓋をしているため、塵や水滴のケース２０内への侵入を防止することができ、電子回路基板１０への塵や水滴の付着とそれによる不具合を防止することができる。

以上のようにして、上記した電子装置１００は、箱状のケース２０内に電子回路基板１０が収容されてなる電子装置であって、端子部１１，１２の間隔を狭めてコネクタを小型化することができ、電子回路基板１０への塵や水滴の付着を防止すると共に、簡単な構造で安価な電子装置となっている。

次に、上記した電子装置１００の細部構造について、より詳細に説明する。

上記電子装置１００には、図１に示すように、電子回路基板１０をケース２０に収容し、コネクタハウジング３０で開口部２１に蓋をした状態において、電子回路基板１０の端子部１１，１２の近くに、電子回路基板１０の基板面に垂直な方向の動きを抑制する、２つの基板押え手段が設けられている。

第１の基板押え手段は、図２（ｃ）に示すコネクタハウジング３０の基板挿入孔３３の先端部３３ａである。該先端部３３ａは、図の上下方向の幅が、わずかなクリアランスと共に、電子回路基板１０の厚さに設定されている。従って、図１に示すように、電子回路基板１０の先端が基板挿入孔３３の先端部３３ａに挿入されると、電子回路基板１０の第２端部Ｓ２の基板面に垂直な方向の動きが、先端部３３ａで抑制される。尚、先端部３３ａは、上記した電子回路基板１０の基板面に垂直な方向の動きを抑制すると共に、先端部３３ａに電子回路基板１０を挿入したとき奥の側壁に先端が突き当たるように設定してあり、基板面に水平な方向の位置決め機能も持たせている。

第２の基板押え手段は、図２（ｃ）に示すコネクタハウジング３０の基板挿入孔３３の入り口近くに設けられた突起部３４ａ，３４ｂである。該突起部３４ａ，３４ｂの図の上下方向における先端間隔も、わずかなクリアランスと共に、電子回路基板１０の厚さに設定されている。従って、図１に示すように、電子回路基板１０が基板挿入孔３３に挿入された状態で、電子回路基板１０の基板面に垂直な方向の動きが突起部３４ａ，３４ｂで抑制される。尚、突起部３４ａ，３４ｂは、コネクタハウジング３０の樹脂ボディ３０ａと同一部材で、一体成形されており、図１の組み付け状態において、端子部１１，１２を避けた基板面内の位置で電子回路基板１０を押さるように配置されている。

上記基板押え手段である先端部３３ａと突起部３４ａ，３４ｂがない場合には、電子回路基板１０は、端子部１１，１２の周りにおいては主としてコネクタピン３１，３２の一端３１ａ，３２ａのバネ性によって支持されることとなり、連続的に外部から振動が与えられると、コネクタピン３１，３２が壊れてしまう可能性がある。上記基板押え手段である先端部３３ａと突起部３４ａ，３４ｂにより、電子回路基板１０の端子部１１，１２の周りにおける基板面に垂直な方向の動きを抑制することで、端子部１１，１２に接触しているコネクタピン３１，３２の一端３１ａ，３２ａのバネ伸縮変位を小さくし、バネ寿命を向上させることができる。

また、上記２つの基板押え手段である先端部３３ａと突起部３４ａ，３４ｂは、電子回路基板１０の第１端部Ｓ１と第２端部Ｓ２の間で、端子部１１，１２を間に挟むようにして、該端子部１１，１２の両側に配置されている。これによれば、基板押え手段として先端部３３ａまたは突起部３４ａ，３４ｂのいずれか一方だけを採用する場合に較べて、端子部１１，１２の周りにおける電子回路基板１０の基板面に垂直な方向の動きを、より安定的に抑制することができる。尚、基板押え手段である先端部３３ａと突起部３４ａ，３４ｂは、射出成形によって樹脂ボディ３０ａに一体成形できるものであり、基板押え手段を樹脂ボディ３０ａと別体で形成する場合に較べて、製造コストの増大を防止することができる。また、先端部３３ａと、突起部３４ａ，３４ｂの両方を同一材料からなるコネクタハウジング３０に形成することにより、先端部３３ａまたは突起部３４ａ，３４ｂの一方をケース２０に形成する場合に比べて、線膨張係数の差に起因する応力歪みを抑制することができる。

この他にも、先端部３３ａと、突起部３４ａ，３４ｂの両方をコネクタハウジング３０に形成することにより、先端部３３ａまたは突起部３４ａ，３４ｂの一方をケース２０に形成する場合に比べて、確実に端子部１１，１２と、コネクタピン３１，３２との電気的接触を確保可能、という効果も奏することができる。その理由を以下に述べる。電子回路基板１０のうち先端部３３ａと、突起部３４ａ，３４ｂと接触する部位には、共通のコネクタハウジング３０からの振動が伝達する。このため、先端部３３ａと、突起部３４ａ，３４ｂと接触する部位は、共通の振動数により振動するため、端子部１１，１２と、コネクタピン３１，３２とが接触している箇所が振動しにくい。このため、確実に端子部１１，１２と、コネクタピン３１，３２との電気的接触を確保することができる。

また、限定されるものではないが、先端部３３ａの側壁と、電子回路基板１０の厚さ方向における突起部３４ａ，３４ｂの端面とが、電子回路基板１０の面方向において、面一であることが望ましい。この場合、電子回路基板１０の端子部１１，１２の周りであって、先端部３３ａの側壁と接触する部位、および、突起部３４ａ，３４ｂと接触する部位に印加される接触圧を均一にすることができる。

図５は、図１に示した電子装置１００の変形例で、図５（ａ）は、電子装置１０１の模式的な断面図であり、図５（ｂ）は、電子回路基板１０ａの斜視断面図である。尚、以下に示す電子装置の各例において、図１に示した電子装置１００と同様の部分については、同じ符号を付した。

図５（ｂ）に示すように、電子装置１０１の電子回路基板１０ａには、複数個の端子部１１ａ，１１ｂおよび複数個の端子部１２ａ，１２ｂが、上面側と下面側で、それぞれ第２端部Ｓ２の先端から異なる距離Ｌ１，Ｌ２にある一点鎖線で示した２本の列を構成するように配置されている。これに対応して、電子装置１０１のコネクタハウジング５０ａでは、図５（ａ）に示すように、電子回路基板１０ａの基板面に垂直な方向に多段化されたコネクタピン５１，５３およびコネクタピン５２，５４が、それぞれ電子回路基板１０ａの上面側の端子部１１ａ，１１ｂおよび下面側の端子部１２ａ，１２ｂとその一端が接触するようにして設けられている。このように、図１の電子装置１００の一列に配置された端子部１１，１２に限らず、複数列に配置された端子部１１ａ，１１ｂおよび端子部１２ａ，１２ｂであっても、一端が接触するコネクタピン５１，５３およびコネクタピン５２，５４をコネクタハウジング５０ａに設けることができる。これによって、電子回路基板の端子部の間隔を狭めて、小型化を図ることができる。

図６は、図１に示した電子装置１００の別の変形例で、電子装置１０２の模式的な断面図である。

図６に示す電子装置１０２のコネクタハウジング５０ｂに設けられているコネクタピン５５，５６は、それぞれ基板挿入孔３３に露出している点５５ａ，５６ａで折り返されて、電子回路基板１０の端子部１１，１２に接触するようにしている。このように、コネクタピン５５，５６を折り返すことで、図１に示した電子装置１００のコネクタピン３１，３２に較べてバネ性による押付力を高めることができ、より確実な電気的接続を得ることができる。

図７も、図１に示した電子装置１００の別の変形例で、電子装置１０３の模式的な断面図である。

前述した電子装置１００〜１０２では、いずれも電子回路基板１０，１０ａの基板面内の同じ位置において、上面側と下面側にそれぞれ端子部１１，１１ａ，１１ｂと１２，１２ａ，１２ｂが存在していた。また、上面側の端子部１１，１１ａ，１１ｂと下面側の端子部１２，１２ａ，１２ｂにそれぞれ対応する電子装置１００〜１０２のコネクタピン３１，５１，５３とコネクタピン３１，５２，５４は、電子回路基板１０，１０ａの上下面から対称的に挟み込むようにして押さえつける構成がとられていた。

これに対して、図７に示す電子装置１０３の電子回路基板１０ｂにおいては、上面側の端子部１１ｂと下面側の端子部１２ａが基板面において異なる位置にあるように配置されている。このため、コネクタハウジング５０ｃに設けられているコネクタピン５７とコネクタピン５８のバネ性を有する一端５７ａ，５８ａは、それぞれ、基板挿入孔３３の高さ方向の下面から上面までを曲げストロークに利用することができ、これによってバネ性による押し付け力を高めることができる。

図８は、別の電子装置の例で、図８（ａ）は電子装置１０４の模式的な断面図であり、図８（ｂ）はコネクタハウジング５０ｄの断面図であり、図８（ｃ）は電子回路基板１０ｃの斜視断面図である。

図１の電子装置１００における２つの基板押え手段、すなわち基板挿入孔３３の先端部３３ａと突起部３４ａ，３４ｂは、いずれも、コネクタハウジング３０の樹脂ボディ３０ａと同一部材で、一体成形されたものであった。一方、図８の電子装置１０４における２つの基板押え手段は、コネクタハウジング５０ｄの樹脂ボディ３０ｂとは別の弾性部材４２〜４４で形成されている。

電子装置１０４における第１の基板押え手段は、図８（ｂ）に示すコネクタハウジング５０ｄの基板挿入孔３３の先端部３３ｂに充填された弾性部材４２である。先端部３３ｂに充填された弾性部材４２は、図８（ａ）に示すように、電子回路基板１０ｃの基板面に垂直な方向の動きを抑制すると共に、先端部３３ｂに電子回路基板１０ｃを挿入したときの基板面に水平な方向の動きを抑制する機能も持たせている。

第２の基板押え手段は、図８（ｃ）に示す電子回路基板１０ｃの端子部１１，１２の近くにおいて、第１端部Ｓ１側の上下面に貼り合わされた弾性部材４３，４４である。該弾性部材４３，４４も、図８（ａ）に示すように、電子回路基板１０ｃが基板挿入孔３３に挿入された状態で、電子回路基板１０ｃの基板面に垂直な方向の動きを抑制する。

基板挿入孔３３の先端部３３ｂに充填する弾性部材４２としては、例えば液状の熱硬化性シリコンゴムなどを用いることができ、電子回路基板１０ｃの第２端部Ｓ２を挿入した後で熱硬化させるようにする。また、電子回路基板１０ｃに貼り合わせる弾性部材４３，４４としては、例えばポリエステル系などの制振シートやシリコンゴムシート、あるいはシール部材４１と同じ材質の防水ゴムシート等を用いることができる。

図１の電子装置１００のように、基板押え手段をコネクタハウジング３０の樹脂ボディ３０ａと同一部材で一体成形する場合には、堅い基板押え手段と電子回路基板１０の間に、わずかなクリアランスが必要である。一方、図８の電子装置１０４のように、基板押え手段をコネクタハウジング５０ｄの樹脂ボディ３０ｂとは別の弾性部材４２〜４４で形成する場合には、電子回路基板１０ｃに基板押え手段を直接押し付けることができる。また、基板挿入時に、端子部を傷つけたり、汚染したりすることが無い。

図９は、別の電子装置の例で、図９（ａ）は電子装置１０５の模式的な断面図であり、図９（ｂ）はコネクタハウジング５０ｅの分解図である。

図９の電子装置１０５におけるコネクタハウジング５０ｅは、電子回路基板１０の上面側と下面側にそれぞれ位置して互いに嵌合する、上側ハウジング部５０ｅ１と下側ハウジング部５０ｅ２に分割された構成となっている。そして、基板抑え手段である弾性部材４５，４７および弾性部材４６，４８が、それぞれ上側ハウジング部５０ｅ１と下側ハウジング部５０ｅ２の基板挿入孔を形成する凹部３３ｃ，３３ｄに貼り合わされている。

図９に示す電子装置１０５のようなコネクタハウジングの分割構成によれば、コネクタハウジングと電子回路基板のいずれか一方に基板押え手段が設けられている場合であっても、電子回路基板を上側ハウジング部と下側ハウジング部で挟み込むようにして組み付けることができる。このため、コネクタハウジングと電子回路基板の相互組み付けを容易に行うことができる。また、図９に示す電子装置１０５のように、基板押え手段として弾性部材をコネクタハウジングの基板挿入孔に取り付ける場合においても、該取り付けを容易に行うことができる。また、基板挿入時に、端子部を傷つけたり、汚染したりすることが無い。さらに、弾性体押さえ部材の厚さを組付け後の基板とハウジングの隙間よりも厚く設定した上で組み付けることが容易であり、より高い押さえ効果を得ることができる。同様に、上下分割されているために、一体でハウジングを形成した場合に上下ピンが緩衝する程度以上にコネクタピンの上下方向高さを高くしておくことが可能となる。その結果、コネクタピンが基板に押し付けられて嵌合する時のコネクタピンのストロークを大きく取ることができるため、基板板厚公差などのバラツキを吸収して、より大きな接圧を安定して確保することができる。

以上に例示した電子装置１００〜１０５は、いずれも、箱状のケース２０内に電子回路基板が収容されてなる電子装置であって、端子部の間隔を狭めてコネクタを小型化することができ、電子回路基板への塵や水滴の付着を防止すると共に、簡単な構造で安価な電子装置とすることができる。

従って、上記電子装置１００〜１０５は、振動や塵や水滴の付着し易い過酷な環境下で使用され、小型で安価であることが要求される、車載用電子装置として好適である。

８０，９０，１００〜１０５ 電子装置
１０，１０ａ〜１０ｃ 電子回路基板
１１，１２，１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ 端子部
２０ ケース
２１ 開口部
２２ 基板保持部
３０，５０ａ〜５０ｅ コネクタハウジング
３１，３２，５１〜５８ コネクタピン
３３ 基板挿入孔
３３ａ 先端部（基板押え手段）
３４ａ，３４ｂ 突起部（基板押え手段）
４２〜４８ 弾性部材（基板押え手段）

Claims (13)

1. 電子部品が搭載された電子回路基板と、
   開口部と前記電子回路基板を位置決めして保持するための基板保持部を有してなり、前記電子回路基板を収容する箱状のケースと、
   前記電子回路基板の端部が挿入される基板挿入孔、および前記電子回路基板を外部配線に接続するためのコネクタピンを備え、前記ケースに嵌合して前記開口部に蓋をするコネクタハウジングと、を有してなり、
   前記電子回路基板を前記ケースに収容し、前記コネクタハウジングで前記開口部に蓋をした状態において、
   バネ性を有する前記コネクタピンの一端が、前記電子回路基板に設けられた端子部に接触して、前記コネクタピンと前記電子回路基板が電気的に接続され、
   前記コネクタピンのもう一端が、前記コネクタハウジングで蓋をされた前記ケースの外部に露出して、前記外部配線に接続するためのコネクタとして機能することを特徴とする電子装置。
2. 前記電子回路基板を前記ケースに収容し、前記コネクタハウジングで前記開口部に蓋をした状態において、
   前記端子部の近くに、前記電子回路基板の基板面に垂直な方向の動きを抑制する、基板押え手段が設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記基板押え手段が、前記端子部を間に挟むようにして、該端子部の両側に配置されてなることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
4. 前記基板挿入孔の先端部が、前記電子回路基板の厚さに設定され、
   前記先端部が、前記基板押え手段を兼ねることを特徴とする請求項２または３に記載の電子装置。
5. 前記基板押え手段が、前記コネクタハウジングとは別の弾性部材で形成されてなることを特徴とする請求項２または３に記載の電子装置。
6. 前記基板押え手段が、前記コネクタハウジングと同一部材で、一体成形されてなることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の電子装置。
7. 前記コネクタハウジングが、前記電子回路基板の上面側と下面側にそれぞれ位置して互いに嵌合する、上側ハウジング部と下側ハウジング部に分割されてなることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の電子装置。
8. 前記コネクタハウジングが、樹脂の射出成形によって形成されてなり、
   前記コネクタピンは、前記射出成型後に前記コネクタハウジングに圧入されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子装置。
9. 前記電子回路基板を前記ケースに収容し、前記コネクタハウジングで前記開口部に蓋をした状態において、
   前記コネクタハウジングと前記ケースの間が、シール部材で封止されてなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電子装置。
10. 前記端子部が、前記電子回路基板の上面側と下面側にそれぞれ配置されてなることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電子装置。
11. 複数個の前記端子部が、前記電子回路基板の端部の先端から同じ距離にあって、列を構成するように配置されてなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電子装置。
12. 前記電子回路基板の端部の先端から異なる距離にある複数の前記列が、前記電子回路基板の少なくとも一方の面側に構成されてなることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
13. 前記電子装置が、車載用電子装置であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電子装置。

Images