JP2022114482A - 電子ユニット、プリント基板の汎用化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リード端子付き発音部品が搭載されたプリント基板を備えた電子ユニットのリード端子付き発音部品を表面実装用発音部品に変更するにあたって、プリント基板の大型化を抑えつつ発音部品以外の設計変更を極力少なくする。【解決手段】電子ユニット１は、プリント基板２と、プリント基板２の一方の面と対向して配置されたサブプリント基板３と、プリント基板２とサブプリント基板３とを相互接続し、基板２，３間に空間を形成するスペーサとしても機能する複数の接続端子４と、サブプリント基板３に表面実装されたブザー５と、これらを収容したケース８と、を備えている。前記空間には、プリント基板２に実装された電子部品７が配置されている。ケース８には筒状壁８２が設けられており、ブザー５とサブプリント基板３が筒状壁８２の内側に収容されている。【選択図】図１

Description

本発明は、発音部品が搭載されたプリント基板を備えた電子ユニット及び前記プリント基板の汎用化方法に関する。

発音部品が搭載されたプリント基板を備えた電気接続箱等の電子ユニットが公知である（特許文献１を参照）。例えば、図１０，１１に示すように、従来の電子ユニット５０１は、ブザー（発音部品）５０５を含む複数の電子部品が搭載されたプリント基板２と、これを収容したケース８と、を備えている。

プリント基板２においては、電子部品の実装スペースが少ないため、３本のリード端子５５２によって本体部５５１を高く持ち上げた形状のブザー５０５を採用し、本体部５５１の直下かつ３本のリード端子５５２間の空間に他の電子部品７を配置する基板レイアウトとしていた。図１１中の符号２１は、各リード端子５５２が挿入・はんだ付けされたスルーホールを表している。

ケース８には、プリント基板２に対向する基壁８１から延びた筒状壁８２が設けられており、この筒状壁８２でブザー５０５の外周を囲むことでブザー５０５から放射された音が外周方向に拡散することを防いでいた。なお、ブザー５０５の本体部５５１が平面視円形状であるため、筒状壁８２は円筒状に形成されていた。

特開平１０－１６４７３１号公報

上述した電子ユニット５０１においては、リード端子付きブザー５０５が採用されていたが、これの代わりに表面実装タイプの発音部品を用いることが求められていた。しかしながら、リード端子付きブザー５０５を表面実装タイプの発音部品に変更するにあたっては、上述した基板搭載スペースの問題や、プリント基板２のレイアウト変更及びケース８の設計変更（主に筒状壁８２の配置や形状）が必要になるという問題があった。

そこで、本発明は、リード端子付き発音部品が搭載されたプリント基板を備えた電子ユニットのリード端子付き発音部品を表面実装用発音部品に変更するにあたって、プリント基板の大型化を抑えつつ発音部品以外の設計変更を極力少なくすることができる構造を提供することを目的とする。

本発明の電子ユニットは、プリント基板と、前記プリント基板の一方の面と対向して配置されたサブプリント基板と、前記プリント基板と前記サブプリント基板とを相互接続し、基板間に空間を形成するスペーサとしても機能する複数の接続端子と、前記サブプリント基板に表面実装された発音部品と、これらを収容したケースと、を備え、前記ケースが、前記プリント基板の一方の面に対向する基壁と、前記基壁から延びた筒状壁と、を有し、前記発音部品と前記サブプリント基板が前記筒状壁の内側に収容されており、前記空間に、前記プリント基板に実装された電子部品が配置されていることを特徴とする。

本発明のプリント基板の汎用化方法は、リード端子付き発音部品を取り付け可能な３個以上のスルーホールが設けられ、前記スルーホール間の領域に他の電子部品が取り付けられるプリント基板の汎用化方法であって、サブプリント基板に表面実装用発音部品を表面実装する工程と、前記サブプリント基板に、前記複数のスルーホールの位置に対応した複数の接続端子を取り付ける工程と、前記プリント基板における前記スルーホール間の領域に前記他の電子部品を実装する工程と、前記プリント基板と前記サブプリント基板との間に空間を形成した状態で前記複数の接続端子を前記複数のスルーホールにそれぞれ取り付ける工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、リード端子付き発音部品が搭載されたプリント基板を備えた電子ユニットのリード端子付き発音部品を表面実装用発音部品に変更するにあたって、プリント基板の大型化を抑えつつ発音部品以外の設計変更を極力少なくすることができる。

本発明の一実施形態にかかる電子ユニットの部分断面図である。 図１の電子ユニットの製造方法を説明するための図であり、複数のサブプリント基板が集合基板に集約されて製造され、各サブプリント基板にブザーが実装された状態を示す図である。 図２の集合基板が分割されて得られた単体のサブプリント基板の斜視図である。 図１の電子ユニットの製造方法を説明するための図であり、治具に接続端子をセットする様子を示す図である。 図４の治具に接続端子がセットされた様子を示す図である。 （ａ）は図４の接続端子の拡大図であり、（ｂ）は変形例の接続端子を示す図である。 図５の治具にサブプリント基板がセットされた様子を示す図である。 図７のサブプリント基板に接続端子が取り付けられて成るブザー搭載基板アセンブリの斜視図である。 図８のブザー搭載基板アセンブリがプリント基板に取り付けられた状態を示す斜視図である。 従来の電子ユニットの平面図である。 図１０中のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

本発明の一実施形態にかかる「電子ユニット」及び「プリント基板の汎用化方法」について、図１～９を参照して説明する。

図１に示す電子ユニット１は、複数の電子部品が搭載されたプリント基板２と、サブプリント基板３に接続端子４及び表面実装タイプのブザー（発音部品に相当）５が取り付けられて成るブザー搭載基板アセンブリ９と、これらを収容したケース８と、を備えている。

プリント基板２、ケース８は、上述した従来の電子ユニット５０１（図１０，１１）のものをそのまま流用している。即ち、プリント基板２には、リード端子付きブザー５０５を取り付け可能な３個のスルーホール２１が設けられており、スルーホール２１間の領域に他の電子部品７が取り付けられる。なお、本例では、複数の電子部品７が前記領域に表面実装されている。

ケース８は、上述したように、プリント基板２の一方の面に対向する基壁８１と、基壁８１から円筒状に延びた筒状壁８２と、を有しており、筒状壁８２でブザー搭載基板アセンブリ９の外周を囲むことでブザー５から放射される音が外周方向に拡散することを防ぐ。

ブザー搭載基板アセンブリ９は、図８に示すように、サブプリント基板３の一方の面に表面実装タイプのブザー５が表面実装されており、サブプリント基板３に設けられた３個のスルーホール３１各々に接続端子４がはんだ付けされている。

サブプリント基板３は、円筒状の筒状壁８２内に干渉することなく収まるように、円形状に形成されている。

ブザー５は、従来品のリード端子付きブザー５０５と比較すると、接続形態に関しては表面実装とリード端子接続とで異なるが、性能はほぼ同じである。従来のプリント基板２を流用するにあたって、ブザー５用に電気特性を調整するため、電流制限抵抗器等の追加が必要になる場合があるが、その場合は、追加部品をサブプリント基板３に搭載することで、従来のプリント基板２に全く変更（パターンの変更、電子部品構成の変更）を加えることなく使用することができる。

接続端子４は、図６（ａ）に示すように、扁平な板状に形成されている。この接続端子４の一端部はサブプリント基板３のスルーホール３１にはんだ付けされ、他端部はプリント基板２のスルーホール２１にはんだ付けされる。また、本例では、３本の接続端子４は、ブザー５と反対側に延びるようにサブプリント基板３に取り付けられる。このように、接続端子４は、プリント基板２とサブプリント基板３とを相互接続する。また、接続端子４は、基板２，３間に空間を形成するスペーサとしても機能する。

また、本例においては、接続端子４がストレート形状とされているので、プリント基板２に対する接続端子４の高さ方向の位置決めのために、各接続端子４に樹脂部品６を取り付けている。この樹脂部品６に相当する部分を接続端子４自体に形成してもよい。また、本例においては接続端子４が扁平な板状に形成されているが、図６（ｂ）に示すように細い棒状に形成してもよい。

上記ブザー搭載基板アセンブリ９は、図１に示すように、サブプリント基板３の他方の面（ブザー５が実装されていない面）がプリント基板２の一方の面と対向する向きで該プリント基板２に取り付けられる。サブプリント基板３とプリント基板２との間は、複数の電子部品７を配置するためのスペースとして空けられている。

続いて、上記電子ユニット１の製造方法、即ちプリント基板２の汎用化方法の一例を説明する。

まず、図２に示すように、複数のサブプリント基板３を集合基板に集約して製造し、各サブプリント基板３にブザー５を載せてリフローにてはんだ付けする。即ち、サブプリント基板３に表面実装用ブザー５を表面実装する。その後、上記集合基板を、図３に示すように、単体のサブプリント基板３に分割する。

そして、図４，５に示す治具１０に、樹脂部品６を取り付けた状態の接続端子４をセットする。治具１０は、台座１０上に３つの端子保持部１１と基板保持部１２が設けられたものである。

続いて、上記工程を経て得られた単体のサブプリント基板３を図７に示すように治具１０にセットし、サブプリント基板３の各スルーホール３１に通された接続端子４をロボットはんだ、手はんだ、又はレーザーにてはんだ付けする。このようにして、サブプリント基板３に、３個のスルーホール２１の位置に対応した３本の接続端子４を取り付け、図８に示すブザー搭載基板アセンブリ９を組み立てる。

そして、プリント基板２のスルーホール２１間の領域に電子部品７をはんだ付けした後、図９に示すように、ブザー搭載基板アセンブリ９をプリント基板２にセットして、プリント基板２の各スルーホール２１に通された接続端子４をはんだ付けする。なお、図９においては、ブザー搭載基板アセンブリ９以外の搭載部品の図示を省略している。ブザー搭載基板アセンブリ９をプリント基板２にセットする際は、上述した樹脂部品６により接続端子４の高さ方向の位置決めがなされる（即ちプリント基板２とサブプリント基板３との間に空間が確保される）ので、他の位置決め治具は必要ない。

このようにして各種部品をプリント基板２に実装し、該プリント基板２をケース８に収容することで、電子ユニット１が完成する。

上述した電子ユニット１は、ブザー５はリード端子タイプから表面実装タイプへの変更となるが、直接プリント基板２へ表面実装を行わずにサブプリント基板３及び接続端子４を使用した高床式構造とすることで、変更規模の最小化(プリント基板２の回路変更、部品の搭載位置変更が不要)が達成された。

上述した実施形態では、発音部品がブザーであったが、本発明の発音部品は、ブザーに限らず、スピーカ等であってもよい。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１ 電子ユニット
２ プリント基板
３ サブプリント基板
４ 接続端子
５ ブザー（発音部品）
７ 電子部品
８ ケース

Claims (2)

1. プリント基板と、前記プリント基板の一方の面と対向して配置されたサブプリント基板と、前記プリント基板と前記サブプリント基板とを相互接続し、基板間に空間を形成するスペーサとしても機能する複数の接続端子と、前記サブプリント基板に表面実装された発音部品と、これらを収容したケースと、を備え、
   前記ケースが、前記プリント基板の一方の面に対向する基壁と、前記基壁から延びた筒状壁と、を有し、
   前記発音部品と前記サブプリント基板が前記筒状壁の内側に収容されており、
   前記空間に、前記プリント基板に実装された電子部品が配置されている
   ことを特徴とする電子ユニット。
2. リード端子付き発音部品を取り付け可能な３個以上のスルーホールが設けられ、前記スルーホール間の領域に他の電子部品が取り付けられるプリント基板の汎用化方法であって、
   サブプリント基板に表面実装用発音部品を表面実装する工程と、
   前記サブプリント基板に、前記複数のスルーホールの位置に対応した複数の接続端子を取り付ける工程と、
   前記プリント基板における前記スルーホール間の領域に前記他の電子部品を実装する工程と、
   前記プリント基板と前記サブプリント基板との間に空間を形成した状態で前記複数の接続端子を前記複数のスルーホールにそれぞれ取り付ける工程と、
   を有することを特徴とするプリント基板の汎用化方法。

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