JP2018148011A - 回路基板連結装置および電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板上のできるだけ小さなスペースを利用して回路基板を所定の位置関係に配置して接続する。【解決手段】相互に間隔をおいて配置された第１の回路基板および第２の回路基板の内、第１の回路基板に一端が連結され、他端が第２の回路基板へ伸びるガイドピン１と、ガイドピン１と中心線Ｃが一致し、第２の回路基板に一端が連結され、他端が第１の回路基板へ向かって伸びるガイドピン受け部材２と、ガイドピン受け部材２とガイドピン１との中心線方向への相対移動を第１の回路基板と第２の回路基板との間に介在させるべき間隔に応じた所定位置に規制する規制部３と、ガイドピン１の一端を第１の回路基板に連結する第１の連結部材４と、ガイドピンの他端を第２の回路基板に連結する第２の連結部材５とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板連結装置および電子部品に関する。

複数の回路基板を上下に重ねて配置する場合、例えば一方の基板と他方の基板とのコネクタを嵌合させるため、回路基板をその面方向へ相互に位置決めしつつ連結することが必要とされる。このような回路基板の連結構造にあっては、回路基板上に、ガイドピンやスペーサといった接続補助部材が使用される。
特許文献１には、上下の回路基板の間に複数のピンを設け、これらのピンを回路基板に挿入することによって、上下の回路基板を互いに連結する構造が開示されている。また前記ピンは、取り付けガイドと呼ばれる部材の穴に挿入されており、この取り付けガイドが介在することによって、上下の回路基板の相互間隔が、取り付けガイドの高さに対応する距離に設定されている。

特許文献２には、コネクタを備えた上下の回路基板を接続する構造が開示されている。
特許文献３には、上下の回路基板の貫通孔に挿通されるラッチ部余長と、抜け止め用のラッチと、これらラッチ部余長およびラッチと一体に形成されていて、上下の回路基板の間に介在することによってこれらの相互間隔を一定の高さに設定する柱状部とを用いて上下の回路基板の相互間隔を所定の高さに設定する構成が開示されている。

特開平１０−３０８５７０号公報 特開平０８−３３５７８０号公報 特開平０２−０７６２９７号公報

しかしながら、特許文献１にあっては、複数のピンが挿通される取り付けガイドによって回路基板上のスペースが占有されるため、回路基板の回路パターンのレイアウトや、実装される電子部品の配置が制約されるという課題がある。
また特許文献２にあっては、上下の回路基板の間隔を適切に設定することができないという課題がある。
また特許文献３にあっては、上下の回路基板を互いに連結するために別の部材を用いなければならないという課題がある。

この発明は、上記背景技術に鑑みてなされたもので、回路基板上のできるだけ小さな占有スペースを利用して回路基板を所定の位置関係に配置して接続することができる回路基板連結具、および電子部品を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１の態様にかかる回路基板連結装置は、相互に間隔をおいて重ねて配置された第１の回路基板および第２の回路基板の内、前記第１の回路基板に一端が連結され、他端が第２の回路基板へ向かって伸びるガイドピンと、このガイドピンと中心線を一致させて配置され、前記第２の回路基板に一端が連結され、他端が前記第１の回路基板へ向かって伸びるガイドピン受け部材と、このガイドピン受け部材と前記ガイドピンとの間に設けられて、これらガイドピン受け部材とガイドピンとの間の中心線方向への相対移動を前記第１の回路基板と第２の回路基板との間に介在させるべき間隔に応じた所定位置に規制する規制部と、このガイドピンの前記一端を前記第１の回路基板に連結する第１の連結部材と、前記ガイドピンの前記他端を前記第２の回路基板に連結する第２の連結部材とを有することを特徴とする。

本願の第２の態様にかかる電子部品は、相互に間隔をおいて重ね合わせて配置された第１の回路基板および第２の回路基板と、前記第１の回路基板に一端が連結され、他端が第２の回路基板へ向かって伸びるガイドピンと、このガイドピンと中心線を一致させて配置され、前記第２の回路基板に一端が連結され、他端が前記第１の回路基板へ向かって伸びるガイドピン受け部材と、このガイドピン受け部材と前記ガイドピンとの間に設けられて、これらガイドピン受け部材とガイドピンとの間の中心線方向への相対移動を前記第１の回路基板と第２の回路基板との相互間隔に対応する所定位置に規制する規制部と、該ガイドピンの前記一端を前記第１の回路基板に連結する第１の連結部材と、前記ガイドピンの前記他端を前記第２の回路基板に連結する第２の連結部材とを有することを特徴とする。

本発明によれば、回路基板上のできるだけ小さな占有スペースを利用して回路基板を所定の相互間隔で連結することができる。

本発明の最少構成にかかる第１実施形態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の回路基板と直交する断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる第１の回路基板を下方から見た斜視図である。 本発明の第２実施形態にかかる第２の回路基板を上方から見た斜視図である。

本発明の最少構成にかかる第１実施形態について図１を参照して説明する。
符号１はガイドピンであって、このガイドピン１は、相互（図１の上下方向）に間隔をおいて重ねて配置された第１の回路基板（図中二点鎖線で示す）および第２の回路基板（同じく二点鎖線で示す）の内、前記第１の回路基板に一端（図１の上端）が連結され、他端（図１の下端）が第２の回路基板へ向かって伸びるように配置されている。符号２はガイドピン受け部材を示し、このガイドピン受け部材２は、前記ガイドピン１と中心線を一致させて配置され、前記第２の回路基板に一端が連結され、他端が前記第１の回路基板へ向かって伸びるように配置されている。

このガイドピン受け部材２と前記ガイドピン１との間には、これらガイドピン受け部材２とガイドピン１との間の相対移動（中心線Ｃと平行な方向への移動）を前記第１の回路基板と第２の回路基板との間に介在させるべき間隔に応じた所定位置に規制する規制部３が設けられている。前ガイドピン１の一端は、前記第１の回路基板に第１の連結部材４によって連結され、前記ガイドピン１の他端は、前記第２の回路基板に第２の連結部材５によって連結されている。

前記ガイドピン１は、図１の上側の第１の回路基板を貫通して、例えば、その上部に形成した雄ねじに第１の連結部材４としてのナットをねじ込むことによって第１の回路基板に連結されている。また前記ガイドピン受け部材２は、中心部が中空状の穴となっていて、この貫通孔を前記ガイドピン１が貫通している。このガイドピンは、さらに、図１の下側の第２の回路基板を貫通して、その下面から突出した状態とされ、例えば、その端部に形成した雌ねじに第２の連結部材５としてのボルトをねじ込むことによって第２の回路基板に連結されている。

前記ガイドピン１には、前記ガイドピン受け部材２の貫通孔より大径の環状をなす規制部３が設けられていて、この規制部３が前記ガイドピン受け部材２に接触することにより、第１の回路基板と第２の回路基板との間隔が所定の距離に設定されるようになっている。

次いで、図２〜４を参照して本発明の第２実施形態を説明する。なお、図２〜４において図１と共通の構成には同一符号を付し、説明を簡略化する。

前記ガイドピン（第１のガイドピン）１は、全体として棒状をなし、その上部は、第１の回路基板６を貫通して上方に突出している。前記規制部３は、前記第１のガイドピン１の外周から径方向外方に突出した形状をなし、前記ガイドピン１と一体に連結されている。前記規制部３と、座金１１を通って雄ねじ部１２にねじ込まれた前記第１の連結部材としてのナット４とによって前記第１のガイドピン１の上端を第１の回路基板６に固定している。なお前記第１のガイドピン１の先端から、規制部３が存在する範囲まで雄ねじ部１２を形成しておけば、前記規制部３としてナットを用いることにより、前記第１のガイドピン１の雄ねじ部１２にねじ込まれた規制部３とナット４との間に第１の回路基板６を挟んで固定することができる。

前記ガイドピン１の先端（図２、３の下端）には、先細り状のテーパー部１３が形成されている。また前記ガイドピン１の先端から基端へ向かう所定の範囲には、雌ねじ部１４が形成されている。

前記ガイドピン受け部材２には、軸線Ｃに沿って貫通する貫通孔２１が形成されている。この貫通孔２１は、前記規制部３の外径より小径に形成され、その先端（図２、４の上端）には、下方（基端）へ向かって次第に内径が小さくなるテーパー部２２が形成されている。なお前記貫通孔２１の内径と前記第１のガイドピン１の外径との関係は、第１の回路基板６と第２の回路基板７との基板の面方向への相対位置の位置決め精度を考慮して、できるだけ高精度の緩み嵌めに設定されることが望ましい。

前記ガイドピン受け部材２の基端（図２、４の下端）は、前記第２の回路基板７を貫通している。さらに、ガイドピン受け部材２の基端を貫通して下方に突出する前記第１のガイドピン１の基端の雌ねじ部１４には、第２の連結部材としてのボルト５がねじ込まれている。このボルト５は、座金５１と前記ガイドピン受け部材２の基端部との間に前記第２の回路基板７を挟むことによって、前記ガイドピン受け部材２を第２の回路基板７に固定している。

なお、前記座金５１としてばね座金、あるいは、弾性変形可能なゴム等が積層された座金を用いることが、ガイドピン１、ガイドピン受け部材２と第２の回路基板７との固定を確実にする上で好ましい。また、前記第１のガイドピン１の基端外周に前記雌ねじ部に代えて雄ねじ部を形成し、前記第２の連結部材５として、図示のボルトに代えてナットを用いても良い。

前記第１の回路基板６には、第１のスタッキングコネクタ８が設けられ、前記第２の回路基板１０の上面には、第２のスタッキングコネクタ９が設けられている。これら第１、第２のスタッキングコネクタ８、９は、着脱可能に連結され、これらの結合によって、第１の回路基板６と第２の回路基板７とが電気的に接続されるようになっている。

上記構成の電子部品の組立て手順とともに、前記第２実施形態の作用を説明する。
（１）図３に示すように、第１の回路基板６の下面に、第１のスタッキングコネクタ９、第１のガイドピン１を取り付ける。前記第１のガイドピン１は、その上部に規制部３を取り付けた後、上端を前記第１の回路基板６に形成された貫通孔を貫通して上面に突出させ、さらに、ナット４を締め付けることによって第１の回路基板６に固定される。
（２）図４に示すように、第２の回路基板７の上面に、ガイドピン受け部材２、第２のスタッキングコネクタ９を取り付ける。前記ガイドピン受け部材２は、例えば第２の回路基板７に設けられた貫通孔に嵌入すること等によって固定しても良い。

（３）前記ガイドピン受け部材２へ、前記第１のガイドピン１を位置決めしながら挿入する。この際、第１のガイドピン１の先端にテーパー部１３が設けられ、一方、ガイドピン受け部材２の貫通孔２１の入口にもテーパー部２２が形成されているため、第１のガイドピン１がガイドピン受け部材２に案内されながら挿入される。なお第１のガイドピン１のテーパー部１３と、ガイドピン受け部材２のテーパー部２２とは、すくなくとも何れかが設けられていれば、第１のガイドピン１を貫通孔２１へ案内する効果を得ることができる。
（４）第１のガイドピン１を挿入して行くと、前記第１のスタッキングコネクタ８が第２のスタッキングコネクタ９にも挿入される。この時、第１のスタッキングコネクタ８は、前記第１のガイドピン１とガイドピン受け部材２とが最小限の寸法公差で挿入されることにより、第２のスタッキングコネクタ９に対して、第１、第２の回路基板６、７の面における直交する二方向、およびこの面内における回転方向に位置決めされ、次第に挿入されて行く。

（５）さらに第１のガイドピン１をガイドピン受け部材２に挿入して行くと、第１のスタッキングコネクタ８と第２のスタッキングコネクタ９とがさらに深く嵌合するが、ガイドピン受け部材２の先端が規制部３に当たることで、第１のガイドピン１がガイドピン受け部材２にこれ以上挿入することができない位置で止まる。これに伴い、第１のスタッキングコネクタ８と第２のスタッキングコネクタ９の嵌合も、これ以上深く嵌合することなく止まる。すなわち、第１の回路基板６と第２の回路基板７との間には、最終的には、規制部３の長さＬ１とガイドピン受け部材２との長さＬ２との和に相当する間隔が設けられる。このＬ１＋Ｌ２に相当する間隔で、第１のスタッキングコネクタ８と第２のスタッキングコネクタ９とが適当な深さで嵌合するように、規制部３とガイドピン受け部材２との長さＬ１およびＬ２が設定されている。

（６）ガイドピン受け部材２の下端から突出した第１のガイドピン１の先端を座金５１に通し、ボルト５を締め込むと第１のガイドピン１によって第１の回路基板６と第２の回路基板７とが一体に連結される。

このように構成された第２実施形態にあっては、第１、第２のスタッキングコネクタ８、９の近傍への機械加工による穴の形成に要する製作上の工数が少なくて済み、また、基板組み立てにおいて取り付け部材数が少なくなることから小組立工数、品質安定化することができる。

前記第１のガイドピン１、ガイドピン受け部材２は、前記第２実施形態の配置に限らず、前記第１のスタッキングコネクタ８と第２のスタッキングコネクタ９との平面方向、および相互の回転方向への位置決めに必要とされる位置に必要な個数だけ設けられるが、第１、第２の回路基板６、７への実装の作業性、あるいは、第１、第２のスタッキングコネクタ８、９の着脱操作の作業性を考慮して、最適な配置で、かつ最少限の個数（例えば第２実施形態の２個）を選択することが望ましい。例えば、前記第１のガイドピン１およびガイドピン受け部材２の貫通孔２１の断面形状が円柱状（回転体状）ではなく、多角形状等の非回転体状であれば、一のガイドピン１と一のガイドピン受け部材２とを用いて、第１、第２のスタッキングコネクタ８、９の嵌合に必要な、平面上の直交座標における位置決めと、該座標内における回転の位置決めをすることができる。

前記規制部３は、前記第１のガイドピン１が挿通される構造である必要はなく、第２の回路基板７と一体の何らかの部材に接触して第１、第２の回路基板６、７の間の間隔を所定の距離に制限することができる構造であれば良い。例えば、第１のガイドピン１の一部を大径とした構造であっても良い。

前記第１のガイドピン１に形成される雄ねじ、雌ねじ、および、これらにねじ込まれるボルト、ナットは、この第１のガイドピン１への着脱が可能なねじであれば、雌雄逆であっても良いのはもちろんである。
また第１のガイドピン１と第１の回路基板６、第２の回路基板７との機械的な結合、およびガイドピン受け部材２と第２の回路基板７との機械的な結合には、前記実施形態のようなねじを用いる構造ではなく、圧入による嵌合、はんだ付け、接着等の他の構造を採用しても良いのはもちろんである。
また第１のガイドピン１を構成する材料は、摩擦に強く、機械加工によってねじを形成することが可能な材質であれば材質は問わない。実施形態ではステンレス材が使用されている。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。

本発明は、上下に重ねて配置される回路基板の位置決めと連結とが可能な連結装置および電子部品に関する。

１ ガイドピン（第１のガイドピン）
２ ガイドピン受け部材
３ 規制部
４ 第１の連結部材（ナット）
５ 第２の連結部材（ボルト）
６ 第１の回路基板
７ 第２の回路基板
８ 第１のスタッキングコネクタ
９ 第２のスタッキングコネクタ
１１ 座金
１２ 雄ねじ部
１３ テーパー部
１４ 雌ねじ部
２１ 貫通孔
２２ テーパー部
５１ 座金

Claims (9)

1. 相互に間隔をおいて重ねて配置された第１の回路基板および第２の回路基板の内、前記第１の回路基板に一端が連結され、他端が第２の回路基板へ向かって伸びるガイドピンと、
   このガイドピンと中心線を一致させて配置され、前記第２の回路基板に一端が連結され、他端が前記第１の回路基板へ向かって伸びるガイドピン受け部材と、
   このガイドピン受け部材と前記ガイドピンとの間に設けられて、これらガイドピン受け部材とガイドピンとの間の中心線方向への相対移動を前記第１の回路基板と第２の回路基板との間に介在させるべき間隔に応じた所定位置に規制する規制部と、
   該ガイドピンの前記一端を前記第１の回路基板に連結する第１の連結部材と、
   前記ガイドピンの前記他端を前記第２の回路基板に連結する第２の連結部材と、
   を有する回路基板連結装置。
2. 前記ガイドピン受け部材は、前記ガイドピンが挿通される貫通孔を有し、
   前記規制部は、前記貫通孔より大径に形成された、
   請求項１に記載の回路基板連結装置。
3. 前記ガイドピン受け部材は、前記貫通孔を有する筒状に形成され、
   前記ガイドピンは、前記貫通孔を通って前記ガイドピン受け部材を貫通し、さらに前記第２の回路基板を貫通する長さを有する、
   請求項２に記載の回路基板連結装置。
4. 前記規制部は、前記筒状をなすガイドピン受け部材の内径より大きい外径を有する、
   請求項３に記載の回路基板連結装置。
5. 前記ガイドピン他端には、先端方向へ次第に外径が減少するテーパー部が設けられた、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の回路基板連結装置。
6. 前記ガイドピン受け部材の貫通孔には、ガイドピン受け部材の先端から基端側へ次第内径が減少するテーパー部が設けられた、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の回路基板連結装置。
7. 相互に間隔をおいて重ね合わせて配置された第１の回路基板および第２の回路基板と、
   前記第１の回路基板に一端が連結され、他端が第２の回路基板へ向かって伸びるガイドピンと、
   このガイドピンと中心線を一致させて配置され、前記第２の回路基板に一端が連結され、他端が前記第１の回路基板へ向かって伸びるガイドピン受け部材と、
   このガイドピン受け部材と前記ガイドピンとの間に設けられて、これらガイドピン受け部材とガイドピンとの間の中心線方向への相対移動を前記第１の回路基板と第２の回路基板との相互間隔に対応する所定位置に規制する規制部と、
   該ガイドピンの前記一端を前記第１の回路基板に連結する第１の連結部材と、
   前記ガイドピンの前記他端を前記第２の回路基板に連結する第２の連結部材と、
   を有する電子部品。
8. 互いに挿抜可能に連結される第１のコネクタと第２のコネクタのいずれか一方を前記第１の回路基板の前記第２の回路基板と対向する面に設け、
   前記第１のコネクタと第２のコネクタとのいずれか他方を前記第２の回路基板の前記いずれか一方のコネクタを対向する位置に設けた
   請求項７に記載の電子部品。
9. 前記ガイドピンは、前記ガイドピン受け部材に形成された貫通孔に挿通され、これらガイドピンおよびガイドピン受け部材によって、前記第１のコネクタと第２のコネクタとが前記第１の回路基板および第２の回路基板の面方向に互いに位置決めされる
   請求項８に記載の電子部品。

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