JP2011243823A - Substrate attachment structure - Google Patents
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Abstract
Description
基板を筐体に組付ける組付け構造に関し、特に、筐体内部に設けられた複数の突出端子に基板の導電性スルーホールが嵌り合うことで基板を筐体に組付ける基板組付け構造に関する。 More particularly, the present invention relates to a substrate assembly structure in which a substrate is assembled to a housing by fitting a conductive through hole of the substrate to a plurality of protruding terminals provided inside the housing.
従来から、マザーボードと呼ばれる回路基板(親基板)に電気コネクタを複数設け、その電気コネクタにドータボードと呼ばれる回路基板(子基板)を電気的に接続して基板を組み立てる方法や、回路基板を雄型の接触部としてその基板の雄型接触部を相手コネクタの雌型端子と接続させるタイプの電気コネクタを用いて基板を組み立てる方法等が知られている。 Conventionally, a circuit board (parent board) called a motherboard is provided with a plurality of electrical connectors, and a circuit board (child board) called a daughter board is electrically connected to the electrical connector to assemble the board. As a contact portion, a method of assembling a substrate using an electrical connector of a type in which a male contact portion of the substrate is connected to a female terminal of a mating connector is known.
しかしながら、このような組み立て方法では、コネクタの端子が嵌り合う初期から精度よく案内することが必要であり、案内が整合しないまま嵌合が開始されるといずれかの電気コネクタの端子が破壊されるおそれがあった。 However, in such an assembling method, it is necessary to accurately guide from the initial stage when the terminals of the connector are fitted, and if the fitting is started without the guides being aligned, the terminal of any electrical connector is destroyed. There was a fear.
そこで、特許文献1では、上記のマザーボードに相当する親基板に設けられたスルーホールに挿入されるプレスフィット部を有する第1コネクタと、これらの第1コネクタに接続されるランドパターン、および上記のマザーボードに相当する回路基板に設置された第2コネクタとの接点部を有する複数の子基板(チクレット)と、第1コネクタと第2コネクタの嵌合が進んだ段階において該嵌合を相対的に精密に案内する精密ガイド機構と、これらの基板を並べて固定するハウジングと、を有する電気コネクタが開示されている。このような構成により、かなり粗い位置合わせであっても嵌合を開始することができ、高精度な嵌合を実現している。
Therefore, in
近年、車載用電子機器では、車両への取付け性を向上させるためモジュール形式を採用している。例えば、車室内に設置されているマイクモジュールはマイクとマイクアンプとを有し、マイクアンプはマイクモジュールの中に取り付けられている。このようなマイクモジュールでは、一面が開口されている筐体の底面に端子が設けられ、筐体の奥まった場所に基板を組付けることから壁に囲まれた筐体に基板を組付けると共に底面の端子に電気的に接続する構造となっている。この端子に基板を接続する際には、特許文献1のような電気コネクタ(プレスフィット接続)もしくは半田付けによる接続を行うことになる。
In recent years, in-vehicle electronic devices have adopted a module format in order to improve the mounting property to a vehicle. For example, a microphone module installed in a vehicle interior has a microphone and a microphone amplifier, and the microphone amplifier is attached in the microphone module. In such a microphone module, the terminal is provided on the bottom surface of the housing that is open on one side, and the substrate is assembled to the bottom of the housing, so that the substrate is assembled to the housing surrounded by the wall and the bottom surface. It is structured to be electrically connected to the terminal. When the board is connected to this terminal, an electrical connector (press-fit connection) as in
特許文献1では、第1コネクタと第2コネクタの嵌合が進んだ段階において、該嵌合を相対的に精密に案内する精密ガイド機構を設けることで粗い位置合わせであっても嵌合を開始することが可能であるが、それとは別で筐体の壁と基板外形との間に干渉を防ぐ隙間を設けて基板を水平に保った状態で周囲に壁を有する筐体に組付ける場合には、精密ガイド機構を活用できず、端子の位置に基板のスルーホールを合わせるための位置決め作業が必要になり作業効率低下が懸念される。
In
特許文献1では基板が挿入の最後まで精密ガイドでガイドされており、冶具を使って挿入した場合、ガイド部材のばらつきにより挿入荷重が安定しない場合や挿入後基板とハウジングの熱膨張による違いから、ハウジングによる基板への応力が生まれる可能性がある。また、半田付けによる端子接続の場合には、高温の半田ごてが周囲の壁に接近して樹脂製の筐体が熱で変形する懸念があるため、外形サイズを大きくして半田ごてが入るスペースを筐体に予め設け、細心の注意を払って作業をする必要がある。
In
そこで、本発明では、周囲に壁があっても容易に基板の組付けが可能であり、モジュールの外形サイズを最小に押さえることができ、かつ、作業性も確保できる基板組付け構造を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a substrate assembly structure that can easily assemble a substrate even if there are walls around it, can keep the outer size of the module to a minimum, and can ensure workability. For the purpose.
以上のような目的を達成するために、本発明に係る基板組付け構造は、複数の突出端子が内部に設けられた筐体と、前記突出端子が嵌り合う導電性スルーホールを有する基板と、開放された面から前記基板を前記筐体内に受け入れ、前記導電性スルーホールを前記突出端子に嵌り込むよう前記基板をガイドする前記筐体内面に設けられた傾斜面を有するガイド手段と、前記筐体の底面に設けられた顎部で基板を支持する支持手段と、を有し、前記ガイド手段は前記導電性スルーホールを前記突出端子へ導いた後、前記基板が前記支持手段で支持される前でガイドを終了することを特徴とする。このような構造にすることで、精密な案内を必要としない基板組付け機構を実現することが可能となる。 In order to achieve the above object, a board assembly structure according to the present invention includes a housing in which a plurality of protruding terminals are provided, a board having conductive through holes into which the protruding terminals are fitted, and A guide means having an inclined surface provided on the inner surface of the housing for receiving the substrate into the housing from the open surface and guiding the substrate so that the conductive through hole is fitted into the protruding terminal; Supporting means for supporting the substrate with a jaw provided on the bottom surface of the body, and the guide means guides the conductive through hole to the protruding terminal, and then the substrate is supported by the supporting means. It is characterized by ending the guide before. With such a structure, it is possible to realize a board assembly mechanism that does not require precise guidance.
また、本発明に係る基板組付け構造において、複数の突出端子はプレスフィット端子であり、基板のスルーホールが筐体のプレスフィット端子に嵌り合うことで筐体の突出端子と基板とが電気的に接続されることを特徴とする。また、筐体内に組付けられた基板は、筐体から所定のクリアランスを確保して支持されることから、熱膨張による応力歪みを受けにくいという効果もある。 Further, in the board assembly structure according to the present invention, the plurality of protruding terminals are press-fit terminals, and the protruding terminals of the casing and the board are electrically connected by fitting the through holes of the board to the press-fit terminals of the casing. It is connected to. In addition, since the substrate assembled in the housing is supported with a predetermined clearance from the housing, there is an effect that it is difficult to receive stress distortion due to thermal expansion.
本発明に係る基板組付け機構を用いることにより、基板を水平に保った状態で周囲に壁がある筐体内部に基板を組付けることが可能であり、モジュールの外形サイズを最小に押さえることができ、かつ、作業性も確保できるという効果がある。 By using the substrate assembling mechanism according to the present invention, it is possible to assemble the substrate inside the housing having a wall around it while keeping the substrate horizontal, and the outer size of the module can be minimized. This has the effect of ensuring workability.
以下、本発明を実施するための最良の形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings.
図1は基板組付け機構を有するマイクモジュール10を示している。マイクモジュール10は、回動軸13を中心にして筐体11に取り付けられた首振りマイク12と、首振りマイク12の信号を増幅するマイクアンプ回路を有する基板21と、首振りマイク12と基板21とを接続するマイク配線15と、基板21で増幅した信号を外部コネクタ16に出力するため、外部コネクタ16と接続された突出電極であるプレスフィット端子20と、を有し、プレスフィット端子20に基板21の導電性スルーホールが嵌り合うことで、電気的な接続と、基板の固定とを両立するものである。
FIG. 1 shows a microphone module 10 having a board assembly mechanism. The microphone module 10 includes a
図1の筐体11は前面が開放され、筐体内側の奥面には基板を案内するガイド17a,17bが設けられ、筐体内側の左面には基板21を傾斜した面で案内する滑り台18a及び基板21を支持する顎部19aと、筐体内側の右面には基板21を傾斜した面で案内する滑り台18b及び基板21を支持する顎部19bと、が設けられている。さらに、筐体11の外側には筐体11を車両に固定するための筐体固定爪22が設けられている。
The
図1のマイクモジュール10は、首振りマイク12と基板21とを接続するマイク配線15に余裕を持たせて首振りマイク12の首振り量を確保すると共に、筐体11に基板21を接続する際にマイク配線と干渉しないようにして組付けたものである。このため、首振りマイク12と基板21との距離を離間して配置している。次に筐体11に設けられたプレスフィット端子20の配置について述べる。
The microphone module 10 shown in FIG. 1 secures a swing amount of the
図2は図1に示したマイクモジュール10から基板を取り外した状態を示している。プレスフィット端子20は、筐体11の左側に前面から奥面に縦一列に配置し、その先端部によりスルーホールが挿入され、スルーホールの直径より大きい幅を有しているプレスフィット接続部がスルーホールに圧入されることで接触荷重が発生し、電気的及び機械的な接続を得ることになる。また、本実施形態ではいわゆるニードルアイ形のプレスフィット端子を幅方向に曲がるように配置して基板のスルーホールにプレスフィット端子の先端が入りやすくしたが、これ以外にも断面形状がN形,M形,W形等のプレスフィット端子を用いてもよく、マイク配線との兼ね合いで筐体中央、筐体右側に配置してもよい。
FIG. 2 shows a state where the substrate is removed from the microphone module 10 shown in FIG. The press-
図3は図1に示したマイクモジュールの前面を覆うカバー30を示している。マイクモジュールは開口部を有し、幅が数センチ程度の機器であるため、取り付け時において筐体が変形することを防止する目的で筐体の奥行き長さを有するスペーサ31を設けることで強度を上げている。また、スペーサ31の裏面には筐体へ取り付けるための取付け爪32と基板押さえ33とを有している。カバーの基板押さえ33は、筐体に基板が正常に取り付けられている場合には基板の上面から基板を支持する。ここで、基板が正常に取り付けられていない場合には、基板押さえ33と基板が干渉してカバー30を筐体に取り付けることができないことから、作業者は組付け不良を容易に認知することが可能である。
FIG. 3 shows a
図4は図1に示したマイクモジュールに図3のカバーを取り付けた状態を示しており、正常に基板を組付けた後はカバー30が筐体11の開口部を覆うことになる。また、カバー30や筐体11のストッパ突起は、首振りマイク12に設けられたアーム14の移動量を制限することで、首振りマイク12の首振り量を規定し、マイク配線15に対して過度な張力を与えないように配慮されている。また、首振りマイク12は、車両取り付け時に図示しない取り付け部の突起にアーム14が当接すると共に、筐体固定爪22が取り付け部の溝に嵌り合うことで、マイクモジュールの固定及び首振り量が規定されてマイクが所望の方向に向くことになる。次に、基板組付け機構について述べる。
FIG. 4 shows a state where the cover of FIG. 3 is attached to the microphone module shown in FIG. 1, and the
図5(A)〜図5(C)は基板21を筐体11に組付ける時の基板21とガイド手段と支持手段との位置関係を示している。最初に、基板21を人差し指と親指でつまんで筐体11の正面の開口から挿入し、筐体奥の面に押し当てる。次に、基板を奥の面に押し当てて下方向にスライドすると奥の面に配置されたガイド17a,17bの傾斜部に沿って基板21が手前方向に移動し、ガイド17a,17bの縦面にてプレスフィット端子20の奥行き方向の位置決めが可能となる。さらに、基板が下方向にスライドすると図5(A)に示すように筐体側面に配置された滑り台18a,18bに沿って基板が中央に移動し、プレスフィット端子20の横方向の位置決めが可能となり、結果として基板のスルーホールにプレスフィット端子20の先端が入り込むことになる。この時、図中丸で囲んだa部において、基板21はガイド17aと滑り台18aに接触することになり、図中丸で囲んだb部では、基板21はガイド17bと滑り台18bに接触し、基板21は少なくとも4カ所で案内されることになる。
5A to 5C show the positional relationship among the
さらに、基板を下方向にスライドさせると、図5(B)に示すように、基板はガイド17a,17bならびに滑り台18a、18bを滑るようにして移動し、プレスフィット端子の膨らんだ部分(プレスフィット接続部)がスルーホールに導かれる。その後、基板はガイド17a,17bならびに滑り台18a,18bから外れプレスフィット端子の先端がスルーホールに嵌り込む。この時、ガイド17a,17bならびに滑り台18a,18bはすでに機能しておらず、それぞれ基板とは接触せず、一定のクリアランスを保つことになる。
Further, when the substrate is slid downward, as shown in FIG. 5B, the substrate moves so as to slide on the
さらに、治具を用いて基板を水平に保ったまま筐体の底部まで下方向にスライドさせると、プレスフィット端子の膨らんだ部分(プレスフィット接続部)がスルーホールに嵌り込み、そして、図5(C)に示すように筐体の顎部19a,19bが基板21を支持するることでプレスフィット端子とスルーホールの接続が完了する。その際、筐体の奥の面ならびに側面と基板は接触していないため、基板へ何らの力もかかっておらず、差し込み荷重が安定する。また、図5(C)の位置における滑り台18a,18bは、基板21の抜け防止ストッパとなる。なお、ガイド17a,17bや滑り台18a,18bはプレスフィット端子を基板21のスルーホールに誘導するための案内であり、ガイド17や滑り台18の寸法は筐体の公差、基板外形公差など、製造上のばらつきを十分に加味して設定したものである。
Further, when the substrate is slid downward using the jig to the bottom of the housing while being kept horizontal, the swelled portion (press-fit connecting portion) of the press-fit terminal fits into the through hole, and FIG. As shown in (C), the
次に、誤って基板21を傾けて筐体11に組付けた場合について、図6を用いて説明する。図6は基板組付け機構のガイド手段と支持手段との接触箇所を示している。図6(A)に示すように基板21を指で挟んで下方向に移動させた際、実線で示したように誤って基板が左に傾いた場合において、基板21は図6(A)中丸で囲んだa部,b部及びc部で筐体に接触することになる。ここで、c部は上面図である図6(B)に示すように、ガイド17bの側面に接触することで、奥の面とのクリアランスを確保していることが分かる。このように基板が傾いた状態でも、基板21は、ガイド17b,滑り台18a,18bの3カ所(a部,b部,c部)で基板21と接触することでプレスフィット端子20とスルーホール23との位置合わせが可能となっている。
Next, the case where the
同様にして、図6(A)の破線で示したように基板21が右に傾いた場合には、ガイド17a,滑り台18a,滑り台18bの3カ所で基板21と接触することで同様に位置合わせが可能である。さらに、本実施形態では、基板のスルーホール23がプレスフィット端子20の先端とずれた場合でも、プレスフィット端子20の先端が弾性変位することで位置ずれが解消し、プレスフィット端子20の先端がスルーホール23に嵌り合うように配慮されている。
Similarly, when the
以上、上述したように、本実施形態に係る基板組付け機構を用いると、基板を筐体に組付ける際、奥の面に基板を当てて移動するだけで基板のスルーホールと筐体のプレスフィット端子の奥行き方向と左右方向の位置合わせが可能となり、精密な位置決め機構を用いること無く組付けが実現可能となる。さらに、余分な応力を基板に与えること無く基板を保持することが可能である。 As described above, when the substrate assembly mechanism according to the present embodiment is used, when the substrate is assembled to the housing, the substrate through-hole and the housing press can be performed simply by moving the substrate against the back surface. Positioning of the fit terminal in the depth direction and the left-right direction is possible, and assembly can be realized without using a precise positioning mechanism. Furthermore, the substrate can be held without applying excessive stress to the substrate.
なお、本実施形態では、マイクモジュールの実施形態について説明したが、これに限定するものではなく、プレスフィット端子位置に基板を案内することが可能であればよく、ガイドの本数、形状については適時選択することが望ましい。 In the present embodiment, the embodiment of the microphone module has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is only necessary to be able to guide the board to the press-fit terminal position. It is desirable to choose.
10 マイクモジュール、11 筐体、12 首振りマイク、13 回動軸、14 アーム、15 マイク配線、16 外部コネクタ、17a,17b ガイド、18a,18b 滑り台、19a,19b 顎部、20 プレスフィット端子、21 基板、22 筐体固定爪、23 スルーホール、30 カバー、31 スペーサ、32 取付け爪、33 基板押さえ。 10 microphone module, 11 housing, 12 swinging microphone, 13 rotating shaft, 14 arm, 15 microphone wiring, 16 external connector, 17a, 17b guide, 18a, 18b slide, 19a, 19b jaw, 20 press-fit terminal, 21 Substrate, 22 Housing fixing claw, 23 Through hole, 30 Cover, 31 Spacer, 32 Mounting claw, 33 Substrate holder.
Claims (2)
前記突出端子が嵌り合う導電性スルーホールを有する基板と、
開放された面から前記基板を前記筐体内に受け入れ、前記導電性スルーホールを前記突出端子に嵌り込むよう前記基板をガイドする前記筐体内面に設けられた傾斜面を有するガイド手段と、
前記筐体の底面に設けられた顎部で基板を支持する支持手段と、
を有し、
前記ガイド手段は前記導電性スルーホールを前記突出端子へ導いた後、前記基板が前記支持手段で支持される前でガイドを終了することを特徴とする基板組付け構造。 A housing having a plurality of protruding terminals provided therein;
A substrate having a conductive through hole into which the protruding terminal fits;
A guide means having an inclined surface provided on the inner surface of the housing for receiving the substrate from the opened surface into the housing and guiding the substrate so that the conductive through hole is fitted into the protruding terminal;
A support means for supporting the substrate with a jaw provided on the bottom surface of the housing;
Have
The substrate assembly structure according to claim 1, wherein after the guide means guides the conductive through hole to the projecting terminal, the guide is terminated before the substrate is supported by the support means.
複数の突出端子はプレスフィット端子であり、基板のスルーホールが筐体のプレスフィット端子に嵌り合うことで筐体の突出端子と基板とが電気的に接続されることを特徴とする基板組付け構造。 In the board | substrate assembly structure of Claim 1,
The plurality of projecting terminals are press-fit terminals, and the board assembling is characterized in that the projecting terminals of the housing and the board are electrically connected by fitting the through holes of the board to the press-fit terminals of the housing. Construction.
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
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