JP2016103692A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】コイル部が設けられた接続ピンを端子として用いる電子機器の構成を簡素化する。【解決手段】電子機器は、第１の電子基板１１の端子２３に接続される端子として、途中にコイル部１５を有する接続ピン１３が設けられた第２の電子基板２１とを備え、コイル部１５は、第１の電子基板１１の端子２３を介してコンデンサ４１と電気的に接続され、コンデンサ４１と共にＬＣフィルタ３１を構成する。【選択図】図２

Description

本発明は、接続ピンを端子として用いる電子機器に関する。

特許文献１には、デバイス本体と基板とがリード線によって電気的に接続された電子デバイスが記載されている。リード線は、巻回されたコイル部を有する。この電子デバイスでは、基板の位置ずれをコイル部が吸収するため、リード線における応力を低減することができる。

特開２０１１−２０９０５１号公報

ところで、電子機器の端子として接続ピンを用いる場合に、接続ピンに対して、上記特許文献１に記載のコイル部を適用することが考えられる。つまり、接続ピンの途中にコイル部を設けることが考えられる。しかし、コイル部を設けることで、電子機器の構成が複雑になり、電子機器の製造コストが上昇する虞がある。

本発明は、コイル部が設けられた接続ピンを端子として用いる電子機器の構成を簡素化することを目的とする。

第１の発明は、コンデンサを有する第１の電子基板と、第１の電子基板の端子に接続される端子として、途中にコイル部を有する接続ピンが設けられた第２の電子基板とを備え、コイル部は、第１の電子基板の端子を介してコンデンサと電気的に接続され、コンデンサと共にＬＣフィルタを構成する。

第１の発明では、電子機器の端子として用いられる接続ピンの途中に、コイル部が設けられている。コイル部は、第１の電子基板の端子に接続ピンを接続する際の位置ずれを吸収する。また、コイル部は、第１の電子基板の端子を介して第１の電子基板のコンデンサと電気的に接続され、そのコンデンサと共にＬＣフィルタを構成する。

第１の発明では、第１の電子基板の端子に接続ピンを接続する際の位置ずれを吸収するコイル部が、第１の電子基板のコンデンサと共にＬＣフィルタを構成している。そのため、第１の電子基板から、ＬＣフィルタのコイル（インダクタ）を省略できる。従って、コイル部が設けられた接続ピンを端子として用いる電子機器の構成を簡素化することができ、コイル部を設けたことによるコスト上昇を抑制することができる。

実施の形態に係る電子機器の概略構成図 第２モジュールの電子回路の回路図 変形例に係る電子機器の概略構成図 接続ピンの斜視図 振動周波数とばね上加速度との関係を説明するための図

以下、図１−図２を参照しながら、実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態は、自動車などの車両に搭載される電子機器１００である。電子機器１００は、汎用的に使用可能な第１モジュール１０（基本的な機能を備えたベースモジュール）と、第１モジュール１０に接続された第２モジュール２０とを備えている。第２モジュール２０は、第１モジュール１０に対する追加モジュールである。第２モジュール２０は、車両の仕様に応じて第１モジュール１０に追加される。第２モジュール２０を第１モジュール１０に追加することで、車両の要求仕様に応えた電子機器１００を構成できる。電子機器１００では、接続端子として用いる接続ピン１３（ピン型のオス端子）の途中に設けたコイル部１５を利用して、ＬＣフィルタ３１、３２が構成されている。

図１は、本実施の形態に係る電子機器１００の概略構成図である。図２は、第２モジュール２０の第２の電子基板２１に形成された電子回路４０の回路図の一例である。

［第１モジュールの構成］
第１モジュール１０は、図１に示すように、後述する第２の電子基板２１（追加モジュール基板）を接続可能な第１の電子基板１１（ベース基板）と、第１の電子基板１１を収納するハウジング１２と、第１の電子基板１１に設けられた複数の端子２３（接続端子として用いられる円筒状のメス端子）とを備えている。ハウジング１２の天板１２ａには、複数の端子２３に対して他のモジュールの接続端子を接続できるように、開口部１４が形成されている。開口部１４は、第１の電子基板１１のうち、複数の端子２３の形成領域に対応する位置に形成されている。本実施の形態では、第１モジュール１０は２つの端子２３を備えている。一方の端子２３は第１モジュール１０の入力端子を構成し、他方の端子２３は第１モジュール１０の出力端子を構成している。

第１の電子基板１１は、電子回路３０が形成された電子基板である。第１の電子基板１１は、ハウジング１２の底板１２ｂに取り付けられている。電子回路３０の出力側には、後述する第１のＬＣフィルタ３１を構成するコンデンサ４１が設けられている。また、電子回路３０の入力側には、後述する第２のＬＣフィルタ３２を構成するコンデンサ４２が設けられている。第１のＬＣフィルタ３１、及び第２のＬＣフィルタ３２は、ノイズ除去フィルタとして機能する。

［第２モジュールの構成］
第２モジュール２０は、図１に示すように、第１の電子基板１１に接続される第２の電子基板２１と、第２の電子基板２１を収納するハウジング２２と、第２の電子基板２１に取り付けられた複数の接続ピン１３（接続端子として用いられるオス端子）とを備えている。本実施の形態では、接続ピン１３が、第１の電子基板１１の端子２３と同数設けられている。複数の接続ピン１３の配置間隔は、第１の電子基板１１の複数の端子２３の配置間隔と同じである。一方の接続ピン１３は第２モジュール２０の入力端子を構成し、他方の接続ピン１３は第２モジュール２０の出力端子を構成している。

第２の電子基板２１は、第１の電子基板１１の電子回路３０に接続される電子回路４０が形成された電子基板である。電子回路４０は、例えばＤＣＤＣコンバータ回路である。第２の電子基板２１は、ハウジング２２の底板２２ｂに取り付けられている。

各接続ピン１３は、コイル部１５（インダクタ）が途中に設けられた第２の電子基板２１の端子である。各接続ピン１３は、導電性の金属材料によって構成されている。電子回路４０がＤＣＤＣコンバータのように大電流が流れる回路の場合、各接続ピン１３には、太くて剛性が高い接続ピンが使用される。

具体的に、各接続ピン１３は、第２の電子基板２１側の第１の直線部１６と、先端側の第２の直線部１７と、第１の直線部１６と第２の直線部１７との間のコイル部１５とを備えている。コイル部１５は、螺旋状に形成されている。コイル部１５の一端は第１の直線部１６に接続され、コイル部１５の他端は第２の直線部１７に接続されている。第１の直線部１６と第２の直線部１７とは、例えば同軸に配置されている。一方の接続ピン１３（入力端子）の第１の直線部１６は、電子回路４０の入力側に接続されている。他方の接続ピン１３（出力端子）の第１の直線部１６は、電子回路４０の出力側に接続されている。

各接続ピン１３では、第１の直線部１６が、第２の電子基板２１の表面側に取り付けられている。各接続ピン１３は、第２の電子基板２１の表面から、第２の電子基板２１に対し略垂直方向に突出している。各接続ピン１３では、第２の直線部１７及びコイル部１５が、ハウジング２２よりも外側に位置している。

第２モジュール２０の第１モジュール１０への接続は、各端子２３に、対応する接続ピン１３の第２の直線部１７を挿入することにより行われる。この接続により、一方の接続ピン１３（入力端子）は、第１の電子基板１１の端子２３（出力端子）を介してコンデンサ４１と電気的に接続され、コンデンサ４１と共に第１のＬＣフィルタ３1を構成する。また、他方の接続ピン１３（出力端子）は、第１の電子基板１１の端子２３（入力端子）を介してコンデンサ４２と電気的に接続され、コンデンサ４２と共に第２のＬＣフィルタ３２を構成する。

［実施の形態の効果］
本実施の形態では、第２モジュール２０の接続ピン１３のコイル部１５が、第１モジュール１０の電子回路３０のコンデンサ４１、４２と共にＬＣフィルタ３１、３２を構成している。そのため、電子回路３０から、ＬＣフィルタのコイル（インダクタ）を省略できる。従って、電子機器１００の構成を簡素化することができ、コイル部１５を設けたことによるコスト上昇を抑制することができる。

［変形例］
次に、変形例について説明する。尚、上記実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図３は、変形例に係る電子機器１１０の概略構成図である。図４は、変形例に係る接続ピン１３０の斜視図である。

変形例では、図３及び図４に示すように、第２モジュール１２０の接続ピン１３０に、コイル部１５１内に挿入された鉄芯１５２と、樹脂モールドなどによって鉄芯１５２をコイル部１５１に固定する固定部１５３とが設けられている。鉄芯１５２は、各ＬＣフィルタ３１、３２のインダクタンスＬを大きくするために設けられている。鉄芯１５２は、コイル部１５１に離間した状態で固定されている。固定部１５３は、樹脂などの絶縁材料を用いて形成されている。

図４に示すように、固定部１５３は、コイル部１５１のうち、接続ピン１３の基端側（図４における上側）に形成されている。そのため、コイル部１５１のうち接続ピン１３の先端側が、端子２３に接続ピン１３０を接続する際の端子間の位置ずれを吸収する機能を果たす。

なお、接続ピン１３０に対して鉄芯１５２を設けた場合、電子機器１１０を車両に搭載した際に、鉄芯１５２の強い振動により接続ピン１３０が破損する虞がある。このため、図５に示すように、鉄芯１５２及び固定部１５３からなる振動体の固有周波数Ｆを、車両の共振周波数（ばね上共振周波数：約１Ｈｚ、ばね下共振周波数：約１０Ｈｚ）から離れた値にすることが好ましい。具体的には、式１を用いて定まる固有周波数Ｆが振動ゲインの小さい周波数領域（例えば、２０Ｈｚ以上）になるように、コイル部１５１のばね定数ｋと、鉄芯１５２及び固定部１５３からなる振動体の質量ｍとを設定する。
式１：Ｆ＝１／（２π）×√（ｋ／ｍ）

本発明は、接続ピンを端子として用いる電子機器などに適用可能である。

１０ 第１モジュール
１１ 第１の電子基板
１３ 接続ピン
１５、１５０ コイル部
１６ 第１の直線部
１７ 第２の直線部
２０ 第２モジュール
２１ 第２の電子基板
３０、４０ 電子回路
３１ 第１のＬＣフィルタ
３２ 第２のＬＣフィルタ
１００、１１０ 電子機器

Claims (1)

1. コンデンサを有する第１の電子基板と、
   前記第１の電子基板の端子に接続される端子として、途中にコイル部を有する接続ピンが設けられた第２の電子基板とを備え、
   前記コイル部は、前記第１の電子基板の端子を介して前記コンデンサと電気的に接続され、前記コンデンサと共にＬＣフィルタを構成する、電子機器。

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