JP2011082219A - 電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】副回路基板を安定して支持し接続不良の発生を防止し、信頼性の向上を図ることが可能な電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器は、筺体15と、筺体内に配設され主回路基板40と、主回路基板上に実装されたコネクタ44と、コネクタに接続された一端部と主回路基板の外側に延出する延出部とを有する副回路基板50と、筺体と副回路基板の延出部との間に設けられ、延出部を副回路基板の表面と交差する方向に弾性変形可能なばね部で支持し、延出部に固定され前記副回路基板の面方向の移動を規制するばね支持機構60と、を備えている。
【選択図】図4

Description

本発明は、筺体内に設けられた主回路基板およびこの主回路基板に接続された副回路基板を有する電子機器に関する。
電子機器として、例えば、携帯可能なノート型のパーソナルコンピュータ(以下、ノートPCと称する)は、外壁を形成する筐体と、筐体内に設けられた種々の電子部品、記憶装置等を備えている。
通常、筺体内には主回路基板が設けられ、この主回路基板は、筺体の内面に突設された複数のボスにねじ止め固定されている。そして、主回路基板上には、多数の電子部品が実装されているとともに、種々のコネクタが実装されている。コネクタには、例えば、メモリモジュール等の副回路基板の一端が接続され、この副回路基板の他端は主回路基板上に支持されている。また、主回路基板上に実装されたコネクタに、副回路基板の一端を接続し、副回路基板の他端を、主回路基板上に固定された補強金具により支持する配線板の取り付け構造が提案されている(例えば、特許文献1)。更に、主回路基板上に実装されたコネクタに、副回路基板の一端を接続し、副回路基板の他端をねじ止めすることなく、ばねで保持する基板の取り付け構造が提案されている(例えば、特許文献2)。
実開平5−55574号公報 実開平4−59196号公報
近年、電子機器の小型化に伴い、回路基板の設置スペースが制約される場合が多い。例えば、副回路基板を主回路基板上に設置するスペースがなく、副回路基板の一端を主回路基板の端縁に設けられたコネクタに接続し、副回路基板の他端を主回路基板の外側で、筺体に支持する場合が考えられる。すなわち、副回路基板は、その一端が主回路基板に固定され、他端が筺体に固定される。この場合、例えば、筺体に負荷が作用して変形し、主回路基板に対して筺体が変位すると、コネクタの位置で副回路基板が主回路基板に対して変位することになり、コネクタと副回路基板との接続不良が生じる虞がある。
また、副回路基板の他端部をばねのみによって支持する場合、筺体あるいは主回路基板に負荷が作用した際、副回路基板を安定して支持することができず、コネクタと副回路基板との接続部に負荷が作用する虞がある。
この発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、その目的は、副回路基板を安定して支持し接続不良の発生を防止し、信頼性の向上を図ることが可能な電子機器を提供することにある。
上記課題を達成するため、この発明の態様に係る電子機器は、筺体と、前記筺体内に配設され主回路基板と、前記主回路基板上に実装されたコネクタと、前記コネクタに接続された一端部と前記主回路基板の外側に延出する延出部とを有する副回路基板と、前記筺体と前記副回路基板の延出部との間に設けられ、前記延出部を前記副回路基板の表面と交差する方向に弾性変形可能なばね部で支持し、前記延出部に固定され前記副回路基板の面方向の移動を規制するばね支持機構と、を備えている。
以上構成によれば、副回路基板の延出部を弾性的に支持することにより、筺体が変形した場合でも副回路基板と主回路基板との間の相対変位を低減し、副回路基板とコネクタとの間の接続不良の発生を防止し、信頼性の向上が可能な電子機器が得られる。
図1は、この発明の第1の実施形態に係るパーソナルコンピュータを示す斜視図。 図2は、トップカバーの一部を破断してパーソナルコンピュータの筐体内部を示す斜視図。 図3は、前記パーソナルコンピュータの主回路基板および副回路基板の接続状態を示す斜視図。 図4は、図3の線A−Aに沿った前記パーソナルコンピュータの断面図。 図5は、前記ばね支持部材による前記副回路基板の支持状態を示す正面図。 図6は、前記主回路基板、副回路基板、ばね支持部材を示す分解斜視図。 図7は、前記ばね支持部材および筐体の取付け部を示す分解斜視図。 図8は、前記ばね支持部材の裏面側を示す斜視図。 図9は、第2の実施形態に係るパーソナルコンピュータのばね支持部材および副回路基板を示す分解斜視図。 図10は、第2の実施形態において、前記ばね支持部材による前記副回路基板の支持状態を示す正面図。 図11は、第3の実施形態に係るパーソナルコンピュータのばね支持部材および副回路基板を示す分解斜視図。 図12は、第3の実施形態において、前記ばね支持部材による前記副回路基板の支持状態を示す正面図。 図13は、第4の実施形態に係るパーソナルコンピュータのばね支持部材および副回路基板を示す分解斜視図。 図14は、第4の実施形態において、前記ばね支持部材による前記副回路基板の支持状態を示す正面図。 図15は、第5の実施形態において、ばね支持部材による副回路基板の支持状態を示す正面図。
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る電子機器について詳細に説明する。
図1は、電子機器として第1の実施形態に係るパーソナルコンピュータを示し、図2は、パーソナルコンピュータの筺体の一部を破断して筺体内部を示す斜視図、図3は、主回路基板と副回路基板とを拡大して示す斜視図である。
図1に示すように、パーソナルコンピュータ10は、機器本体12と、機器本体に支持されたディスプレイユニット13とを備えている。機器本体12は、筐体14を有している。この筐体14は、矩形状のベース15とこれに嵌合されたほぼ矩形状のトップカバー16とを有し、偏平な箱状に形成されている。筐体14は、例えば合成樹脂により形成されている。
トップカバー16の中央部および後半部に亘ってほぼ矩形状の開口19が形成され、この開口内に図示しない支持板金およびキーボード20が露出して設けられている。トップカバー16のほぼ前半部分は、パームレスト22を形成している。パームレスト22の中央部には、ポインティングデバイスを操作するための操作領域24およびクリックスイッチ25が設けられている。トップカバー16の前端部16aには、パーソナルコンピュータ10の動作状態を示す複数のインジケータ26が設けられている。トップカバー16の後端部には、筐体14の幅方向に離間して一対の脚部28が設けられている。
ディスプレイユニット13は、偏平な矩形状のディスプレイハウジング30およびディスプレイハウジング30に収容された液晶表示パネル32を備えている。ディスプレイハウジング30の前壁には、表示用の窓部31が形成されている。窓部31は前壁の大部分にわたる大きさを有し、この窓部31を通して液晶表示パネル32の表示画面がディスプレイハウジング30の外方に露出している。
ディスプレイハウジング30は、その一端部に一対の連結凹部33を有している。これら連結凹部33は、ディスプレイハウジング30の幅方向に離間して配置され、それぞれ筐体14の脚部28に係合している。そして、ディスプレイハウジング30は、連結凹部33および脚部28に設けられた図示しないヒンジにより、筐体14に対して回動可能に支持されている。
これにより、ディスプレイユニット13は、パームレスト22やキーボード20を含む筐体14の上面を上方から覆うように倒される閉塞位置と、筐体の上面および液晶表示パネル32を露出させるように起立する開き位置とにわたって回動可能となっている。なお、図1では、ディスプレイユニット13が開き位置に回動された状態のパーソナルコンピュータ1を示している。
図2に示すように、筐体14内には、主プリント回路基板(マザーボード)40、冷却ファン42、種々のコネクタ、図示しない二次電池等が配設されている。主プリント回路基板40は、ベース15の底面15aに立設された複数のボス41(図4参照)にねじ止め固定され、ベース15の底面に対し隙間を置いてほぼ平行に対向している。また、主プリント回路基板40は、キーボード20の下の領域を含み、ベース15のほぼ半分の面積に亘って設けられている。主プリント回路基板40上には、多数の電子部品が実装されている。また、副回路基板を接続するためのコネクタ44が、主プリント回路基板40の周縁近傍に実装されている。
図3は、パーソナルコンピュータの主プリント回路基板40および副回路基板の接続状態を示し、図4は、図3の線A−Aに沿ったパーソナルコンピュータの断面図、図5は、ばね支持部材による副回路基板の支持状態を示す正面図、図6は、主プリント回路基板、副回路基板、ばね支持部材を示す分解斜視図である。
図2ないし図4に示すように、主プリント回路基板40上に実装されたコネクタ44には、副回路基板50、例えば、無線LAN基板の一端が接続されている。副回路基板50は、コネクタ44から主プリント回路基板40の外方に延出し、その延出部は、ベース15の底面上に設けられたばね支持部材60により、弾性的に支持されているとともに、基板50の面方向の移動が規制されている。
図6に示すように、副回路基板50は矩形状に形成され、その一端部に複数の接続端子52が形成されている。副回路基板50の中央部には偏平な箱状の電子部品50aが実装され、他端部には一対の透孔54が形成されている。図3ないし図6に示すように、副回路基板50は、接続端子52が形成された一端が主プリント回路基板40のコネクタ44に嵌合され、このコネクタ44を介して主プリント回路基板40に電気的、かつ、機械的に接続されている。
副回路基板50は、コネクタ44から主プリント回路基板40の外方に延出し、主プリント回路基板40とほぼ平行に延びている。主プリント回路基板40の外側に位置する副回路基板50の延出部、つまり、他端部50bは、ベース15の底面上に設けられたばね支持部材60により弾性的に支持されている。また、一対の固定ねじ56が副回路基板50の透孔54を通してばね支持部材60にねじ込まれている。これにより、副回路基板50の他端部50bは、ばね支持部材60にねじ止め固定されている。
図4ないし図8に示すように、ばね支持機構を構成するばね支持部材60は、金属板ばねにより形成されている。ばね支持部材60は、その中央部に位置する矩形状の固定部62と、この固定部から両側に傾斜して延出する一対のアーム部64と、を一体に有している。固定部62には、円形の透孔66aおよび長孔状の透孔66bが形成されている。それぞればね部として機能する各アーム部64の自由端には透孔67が形成されているとともに、この自由端の一面、ここでは、ベース15側の面には、ナット65が一体に固定され、透孔67と整列している。なお、ナット65は、円柱形状に形成され、その中心部にねじ孔を有している。各アーム部64の中間部には位置決め孔70が形成されている。この位置決め孔70は、ばね支持部材60をベース15に固定する際に用いる。
図4ないし図7に示すように、ベース15の底面には、矩形状の台座72が形成され、この台座から2本の円柱形状の固定ピン74がほぼ垂直上方に突出している。ベース15の底面において、固定ピン74の両側にそれぞれ細長い矩形状の位置決め突起76が突設され、更に、これら位置決め突起の外側に、平坦な底面を有する凹所78がそれぞれ形成されている。
ばね支持部材60の固定部62は、固定ピン74がそれぞれ固定部62の透孔66a、66bに挿通された状態で台座72上に載置され、更に、固定ピン74の延出端を溶着することにより、ベース15の底面に固定されている。固定の際、ベース15側の位置決め突起76をアーム部64に形成された位置決め孔70にそれぞれ係合させることにより、ばね支持部材60をベース15に対して位置決めした状態で、固定部62をベース15に固定する。ベース15に固定した状態において、一対のアーム部64は、固定部から上方に向かって、つまり、ベース15の底面から離れる方向に向かって斜めに傾斜して延びている。これにより、一対のアーム部64は、固定部62に対して、つまり、ベース15に対して、弾性変形可能となっている。ここでは、各アーム部64は、ベース15の底面に対してほぼ垂直な方向に沿って、弾性変形可能となっている。アーム部64の自由端に固定されたナット68は、ベース15の底面に対して、所定の間隔d、例えば、0.3〜0.5mmの間隔を置いて対向している。ナット68は、アーム部64の過度の弾性変形を規制するストッパとしても機能する。
図3ないし図6に示すように、副回路基板50の他端部50bは、ばね支持部材60の一対のアーム部64の自由端部上に載置され、更に、一対の固定ねじ56によりアーム部64の自由端部にねじ止め固定されている。各固定ねじ56は、副回路基板50の透孔54およびアーム部64の透孔67を通してナット68にねじ込まれている。これにより、副回路基板50の他端部50bは、ばね支持部材60によりコネクタ44とほぼ同一高さに支持され、副回路基板50は主プリント回路基板40とほぼ平行に保持されている。また、ばね支持部材60のアーム部64はベース15の底面に対してほぼ垂直な方向、つまり、副回路基板50の表面に対して垂直な方向に弾性変形可能であることから、外力が作用してベース15が変形した場合でも、アーム部64の弾性変形によりこれを吸収し、副回路基板50の他端部50bの変位を防止することができる。例えば、図4および図5に矢印Zで示すように、ベース15の周縁部、特に、ばね支持部材60が設けられている部分に、外力が作用し、筐体14の内側に向かって変形した場合、アーム部64が弾性変形することにより、固定部62のみが変位し、アーム部64の自由端部およびこれに固定された副回路基板50の他端部50bは、変位することなく、所定位置に保持される。
更に、ばね支持部材60は、副回路基板50の表面と平行な方向へはほとんど弾性変形することがない。そのため、副回路基板50の他端部50bをばね支持部材60にねじ止めすることにより、他端部50bは、副回路基板50の面方向、つまり、X方向およびY方向の移動がばね支持部材60によって規制されている。従って、副回路基板50が不用意に移動することがなく、特に、コネクタ44から外れる方向に移動することがなく、コネクタ44と確実に接続した状態に保持されている。
ベース15の前端部15bおよびトップカバー16の前端部16aは、ユーザがパーソナルコンピュータ10を持ち運ぶ際に掴まれ易い部分であるため、外力が作用しやすい部分である。副回路基板50の他端部50bが、ベース15の前端部15b、トップカバー16の前端部16aの近傍に位置する場合には、特に副回路基板50に対して外力が作用し易くなる。しかし、ばね支持部材60が同じように、ベース15の前端部15b、トップカバー16の前端部16aの近傍に位置するように設けられるのであれば、ばね支持部材60に設けられたアーム部64が弾性変形することで、外力による影響を吸収し、副回路基板50の他端部50bの変位を防止することができる。
以上のことから、ばね支持部材60により副回路基板50を安定し支持することができ、また、筐体14が変形した場合でも副回路基板50の変位を防止することができる。これにより、副回路基板50とコネクタ44との接続部に負荷が作用することを防止し、接続不良を生じることなく、これらの接続状態を安定して維持することができる。これにより、信頼性の向上した電子機器が得られる。
次に、この発明の他の実施形態に係るパーソナルコンピュータについて説明する。
図9および図10は、第2の実施形態に係るパーソナルコンピュータのばね支持機構を示している。第2の実施形態によれば、金属板ばねで形成されたばね支持部材60は、固定部62および固定部から両側に延出した2つのアーム部64を有している。各アーム部64の自由端において、ナット68は、副回路基板50側の面に固定されている。固定部62は、筐体14のベース15の底面上に固定ピン74によって固定されている。
筐体14のベース15の底面には、2つの円柱形状のストッパ80が形成され、それぞれ所定の隙間dをおいてアーム部64の自由端と対向している。ストッパ80は、アーム部64の過度の弾性変形を規制する。副回路基板50の一端は、主プリント回路基板上のコネクタ44に接続され、他端部50bは、2つの固定ねじ56により、ばね支持部材60のアーム部64の自由端部にねじ止め固定されている。
第2の実施形態において、他の構成は、前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。第2の実施形態においても、ばね支持部材60により副回路基板50を安定し支持することができ、副回路基板50とコネクタ44との接続不良を防止し、信頼性の向上した電子機器が得られる。
図11および図12は、第3の実施形態に係るパーソナルコンピュータのばね支持機構を示している。第3の実施形態によれば、金属板ばねで形成されたばね支持部材60は、固定部62および固定部から一方に延出した1つのアーム部64を有している。アーム部64の自由端において、副回路基板50側の面にナット68が固定されている。固定部62は、筐体14のベース15の底面上に固定ピン74によって固定されている。
筐体14のベース15の底面には、円柱形状のストッパ80が形成され、所定の隙間dをおいてアーム部64の自由端と対向している。ストッパ80は、アーム部64の過度の弾性変形を規制する。副回路基板50の一端は、主プリント回路基板上のコネクタ44に接続され、他端部50bの中央部は、固定ねじ56により、ばね支持部材60のアーム部64の自由端部にねじ止め固定されている。
第3の実施形態において、他の構成は、前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。第3の実施形態においても、ばね支持部材60により副回路基板50を安定し支持することができ、副回路基板50とコネクタ44との接続不良を防止し、信頼性の向上した電子機器が得られる。また、第3の実施形態によれば、ばね支持部材60をコンパクト化し、設置スペースの低減を図ることが可能となる。
図13および図14は、第4の実施形態に係るパーソナルコンピュータのばね支持機構を示している。第4の実施形態によれば、ばね支持機構を構成するばね支持部材と、副回路基板50とは、ねじ止めではなく、係合突起と係合溝との組み合わせにより固定されている。すなわち、金属板ばねで形成されたばね支持部材60は、固定部62および固定部から両側に延出した2つのアーム部64を有している。各アーム部64の自由端は、ほぼU字形状に折り曲げられ保持部82を形成しているとともに、この保持部82の内面側に、係合突起84が形成されている。係合突起84は、副回路基板50の表面と直交する方向に延びている。ばね支持部材60の固定部62は、筐体14のベース15の底面上に固定ピン74によって固定されている。
筐体14のベース15の底面には、2つの円柱形状のストッパ80が形成され、それぞれ所定の隙間をおいてアーム部64の自由端と対向している。ストッパ80は、アーム部64の過度の弾性変形を規制する。副回路基板50の一端は、主プリント回路基板上のコネクタ44に接続され、他端部50bは、ばね支持部材60のアーム部64の自由端部に保持されている。すなわち、他端部50bの両側縁には係合溝50cが形成されている。そして、他端部50bの各側縁部は、アーム部64の保持部82に上下面側から挟まれ、副回路基板50の表面と直交する方向およびY方向の移動が規制されている。また、アーム部64の係合突起84が他端部50bの係合溝50cと係合している。これにより、副回路基板50のX方向の移動が規制されている。更に、アーム部64が弾性変形することにより、ベース15と副回路基板50との相対位置の変化を吸収することができる。
第4の実施形態において、他の構成は、前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。第4の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、ばね支持部材60により副回路基板50を安定し支持することができ、副回路基板50とコネクタ44との接続不良を防止し、信頼性の向上した電子機器が得られる。また、第4の実施形態によれば、ねじを用いることなく、副回路基板50の他端部50bをばね支持部材60に容易に固定することができる。
図15は、第5の実施形態に係るパーソナルコンピュータのばね支持機構を示している。第5の実施形態によれば、ばね支持機構は、ばね部として機能する2つのコイルばね88を備えている。筐体14のベース15の内面において、副回路基板50の他端部50bと対向する位置に2つのボス86あるいはナットが設けられている。固定ねじ56が副回路基板50の他端部50bに形成された透孔を通してボス86にねじ込まれている。固定ねじ56の周囲において、他端部50bの上面および下面にはワッシャ87a、87bが装着されている。各固定ねじ56bの周囲で、下面側のワッシャ87bとボス86との間にコイルばね88が装着されている。これにより、副回路基板50の他端部50bは、コイルばね88の弾性変形により、ベース15と副回路基板50との相対位置の変化を吸収可能に支持されているとともに、固定ねじ56により、副回路基板50の面方向の移動が規制された状態で所定位置に保持されている。
第5の実施形態において、他の構成は、前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。第5の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、ばね支持機構により副回路基板50を安定し支持することができ、副回路基板50とコネクタ44との接続不良を防止し、信頼性の向上した電子機器が得られる。
この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本発明に係る電子機器は、パーソナルコンピュータに制約されるものではなく、電子手帳やPDA等、種々の電子機器に広く適用することができる。副回路基板は、無線LAN基板に限らず、SSDドライブ、テレビチューナ基板、メモリー基板等の種々の回路基板に適用することができる。
10…パーソナルコンピュータ、12…機器本体、13…ディスプレイユニット、
14…筐体、15…ベース、16…トップカバー、20…キーボード、 40…主プリント回路基板、44…コネクタ、50…副回路基板、50b…他端部、56…固定ねじ、60…ばね支持部材、62…固定部、64…アーム部、68…ナット

Claims (10)

  1. 筺体と、
    前記筺体内に配設され主回路基板と、
    前記主回路基板上に実装されたコネクタと、
    前記コネクタに接続された一端部と前記主回路基板の外側に延出する延出部とを有する副回路基板と、
    前記筺体と前記副回路基板の延出部との間に設けられ、前記延出部を前記副回路基板の表面と交差する方向に弾性変形可能なばね部で支持し、前記延出部に固定され前記副回路基板の面方向の移動を規制するばね支持機構と、
    を備える電子機器。
  2. 前記ばね支持機構は、前記筺体の内面と前記副回路基板との間に配置されたばね支持部材を有し、このばね支持部材は、前記筐体に固定された固定部と、この固定部から延出し前記ばね部を形成するアーム部と、を有し、前記副回路基板の他端部は、前記アーム部の自由端上に支持および固定されている請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記ばね支持部材は、金属板ばねにより形成され、アーム部の自由端に固定されたナットを有し、前記副回路基板の延出部は、前記ナットにねじ止めされている請求項2に記載の電子機器。
  4. 前記ナットは、前記アーム部において、前記副回路基板と反対側の面に固定され、前記筺体の内面と隙間を置いて対向し、前記アーム部の変位量を規制するストッパを構成している請求項3に記載の電子機器。
  5. 前記ナットは、前記アーム部において、前記副回路基板側の面に固定され、前記ばね支持機構は、前記筺体に固定され前記アーム部と隙間を置いて対向し、前記アーム部の変位量を規制するストッパを有している請求項3に記載の電子機器。
  6. 前記ばね支持機構は、前記筺体の内面と前記副回路基板との間に配置されたばね支持部材を有し、このばね支持部材は、前記筐体に固定された固定部と、この固定部から両側に延出しそれぞれ前記ばね部を形成する2つのアーム部と、を有し、前記副回路基板の他端部は、2つの前記アーム部の自由端上に支持および固定されている請求項1に記載の電子機器。
  7. 前記ばね支持部材は、金属板ばねにより形成され、前記アーム部の自由端に固定されたナットを有し、前記副回路基板の延出部は、前記ナットにねじ止めされている請求項6に記載の電子機器。
  8. 前記ばね支持部材は、前記各アームの自由端に形成されほぼU字形状に折り曲げられた保持部と、前記保持部の内面に形成された係合突起と、を有し、
    前記副回路基板の延出部は、前記ばね支持部材の係合突起と係合する係合溝を有し、前記保持部に保持されている請求項6に記載の電子機器。
  9. 前記筺体は、底面を有するベースと、ベースに重ねて設けられたトップカバーと、を備え、前記主回路基板は、前記筺体内で前記ベースの底面上にねじ止め固定され、
    前記ばね支持機構は、前記ベースの底面と、前記副回路基板との間に設けられている請求項1ないし8のいずれか1項に記載の電子機器。
  10. 前記ばね支持機構は、前記ベースの前端部に位置して設けられる請求項9に記載の電子機器。
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