JP3618651B2 - 導電端子構造および電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器における電源部（電池部）と機器本体とを電気的に接続する導電端子の構造に係り、電子機器に中でも携帯型・小型・ハンディー型・ポータブル型などと呼ばれる機器または装置の電気的導電端子の接合構造、及びこの構造を備える電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３及び図４は本発明に関係するポータブル電子機器の一例（携帯型ＭＤプレーヤー）の概観斜視による構造説明図である。この種の電子機器の多くは、製品サイズを小さくするため、小型で扁平なガム型乾電池を内蔵するようになっているので、市場で入手性の高い円筒形一次電池（単三乾電池など）をそのまま使用することができない。そこで、図３及び図４に見られるように、市販の単三型電池などを使えるようにするため、機器本体１とは別に外付けの電池ケース２を新たに設けて、ここから電気的に接続する仕様となっている。このような、機器本体１と別体の電池ケース２との電気的導電接続は、機器本体１側に用意された凹状の接続用孔部４（内部に電気接触する端子部を有する）と、電池ケース２の接触端子３とが、接触して電気的接続（導通）される構造となっていて、この場合には必ず双方に接触端子が必要になっている。
【０００３】
図５は、従来の電子機器の本体側１に搭載されている端子部（１０，１１）周辺の内部構造のモデル構造説明図であり、図４と同一の視点（下面側）から見た斜視図である。また、図６も同じ電子機器のモデル構造説明図であり、別の角度の視点（上面側）から見た斜視図である。
端子部（１０，１１）は一対すなわち２個設けてあるが、山形に突出する電池側導通部（１０ａ、１１ａ）と基体側導通部（１０ｂ、１１ｂ）をそれぞれ有している。電池側導通部（１０ａ、１１ａ）は電池ケース２の接触端子３と電気的に導通し、また、基体側導通部（１０ｂ、１１ｂ）は基体部１５と電気的に導通する。なお、２つの端子部（１０，１１）はそれぞれの電位（＋・−）が異なるように設定するので、一方が（＋）ならば、もう一方は（−）になる。また、端子部（１０、１１）は、接触抵抗を下げるために、それぞれ金めっき等の表面処理が施されている。
【０００４】
ここで、基体部１５とは、一般にはＰＣＢ（プリント配線基板）と呼ばれる肉薄平板状の基板であり、樹脂等の絶縁材料の内部に銅等からなる導電性導体を内設していて、端子部（１０，１１）と接触し電気的に導通しているが、この端子部１０と端子部１１とは、それぞれを延面して形成した片状の基体側導通部（１０ｂ、１１ｂ）を備えており、この基体側導通部（１０ｂ、１１ｂ）と基体１５とは製作時には半田付けして接合され、電気的に導通されている。
【０００５】
端子部（１０，１１）は、帯状導電性の構造補強用フレーム１２により支持されて位置決めが成されている。そして、フレーム１２を延長して略直角に曲げて形成した取付部（１２ａ，１２ｂ）において、フレーム１２と基体１５は連結接合される。この構造を、方形体で薄型の携帯用電子機器に適用するのであれば、図５または６に示すように、平板状の基体１５を底面として、帯状のフレーム１２が側壁面にあたるように構成されるのが普通である。また、端子部（１０，１１）とフレーム１２とは、その間に絶縁シート等の絶縁部材１３を介在させ、フレーム１２の堅固な補強構造により電気的に絶縁された状態で保持される。なおここでは、端子部（１０，１１）とフレーム１２とは直接連結して接合する構造とはなっていない。このように、端子部（１０，１１）と基体部１５とフレーム１２とは相互に連携して一体の導通構造を成しており、電子機器の導通端子構造を形成している。
【０００６】
２つの端子部（１０，１１）は、材質は銅合金などを用いて、これをプレス加工で成型して製作するが、端子部単体としての強度はそれほど高くはない。そのためもあり、外部から強い力が加わった際に変形しないような構造にしなければならず、また、接触抵抗の低減のため接触圧を高く取れるようしなければならないので、補強用としてフレーム１２を端子部（１０，１１）の背後に配置して支持または保持する構造が大いに有効に働く。
【０００７】
フレーム１２の材質はステンレス合金を用いるのがよく、強度は高くでき、形状も強度を優先して構成されている。フレーム１２は導電性であり、端子部（１０、１１）が直接フレーム１２と接触すると短絡が発生してしまう。このため、端子部（１０、１１）とフレーム１２の間には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂材料を用いた絶縁性シートなどからなる絶縁部材１３を挟むことで、短絡を防止している。フレーム１２は、延面曲折させて形成した取付部（１２ａ，１２ｂ）を有しており、これを介して、基体１５（ＰＣＢ）とフレーム１２との取り付けを行なう。基体１５の取付けに際しては、ビス部材１４などの部材により締付けて固定されるのがよい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述してきた従来の導電端子構造および電子機器においては、次のような問題点があった。
・端子部は不安定な形状で、基体（ＰＣＢ）に対して明確な位置決めができなく、治具を用いて位置を決めたうえ２箇所の半田付けをしなければならないが、治具の精度により位置決め精度がばらついて作業性がよくない。
・端子部の接点の接触圧を確保するためには、電気的導通構造を補強するためのフレームを堅固に構成しなければならない。
・位置決め精度のばらつきを吸収するため、端子部周辺のクリアランスを大きくとる必要があり、製品サイズの小型化の障害となっている。
・部品点数が多くなって構造も複雑になってくると、ポータブル電子機器としては製品サイズの小型化の障害となっている。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、導電端子構造およびこの構造を備える電子機器において、導電端子の位置決めを容易にして組みたて精度を向上させ、構造を簡略化して製造コストを低減し、しかも概観デザインやサイズの自由度を向上させるなどの長所を有する導電端子構造およびこの構造を備える電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明の導電端子構造および電子機器では、次のような手段を用いた。ここで付した符号は図面のそれに一致する。
まず始めに、導電性導体を有する肉薄で平板状の基体部１５と、基体部１５に導通する電位の異なる一対の端子部（１０、１１）と、この端子部（１０、１１）を形成または支持する帯状導電性のフレーム１２と、を配設した電子機器の導電端子構造であって、２つの端子部（１０、１１）のうちの一方は絶縁部材１３を介してフレーム１２に支持され、もう一方はフレーム１２に直接一体的に端子形状で形成される構成を具備した導電端子構造とした。
また、２つの端子部（１０、１１）はそれぞれに基体側導通部（１０ｂ、１１ｂ）を有して、基体部１５と導通する構成を具備した導電端子構造としてもよい。
さらに、フレーム１２に直接一体的に端子形状で形成された片方の端子部１１は、基体部１５と導通する構成を具備した導電端子構造としてもよく、このときフレーム１２から延在させた取付部（１２ｂまたは１２ａ）を介して、フレーム１２と基体部１５とが導通する構成を具備した導電端子構造としてもよい。
そして、機器本体１及びこれに付属する電池ケース２を有する電子機器であって、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電端子構造を機器本体１内部に搭載して、機器本体１と電池ケース２とを電気的に導通する構成を具備する電子機器としてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜４を参照して本発明による導電端子構造および電子機器の実施の形態を詳細に説明する。
まず始めに、図１は本発明による導電端子構造の実施の形態の一例を示す構造説明図であるが、ここに示すように２つの端子部（１０、１１）のうち、一方の端子部１０はフレーム１２とは別体で形成されており、絶縁部材１３（絶縁シート）を介してフレーム１２に支持されている。また、もう一方の端子部１１は、フレーム１２と同体であり、直接一体的に端子形状に形成されていて、フレーム１２とは同体であるので電気的に導通する構造となる。２つの端子部（１０、１１）は、それぞれに基体側導通部（１０ｂ、１１ｂ）を有して基体１５と導通する。このとき、図中の半田付け接合部１６が示すように、基体１５とは半田付けして接合するのがよく、製作上は簡単で確実である。
【００１２】
一方の端子部１１は、フレーム１２の一部分に端子部と同形状に加工製作して形成したものであり、別体としてこれまで作製していた２つの端子部のうちの１個を結果的に削減したことになる。もう一方の端子部１０はフレーム１２と電位が異なるため、樹脂性絶縁シートなどの絶縁部材１３を介してフレーム１２に支持して、フレーム１２とは短絡を防止させると共に、端子部としての強度不足を補なって電気的な接触圧が確保できるようなフレーム構造にするのがよい。
【００１３】
フレーム１２の材質としてはステンレス合金等のように強度が高くとれる材料を用いる。これは、単体としても強度が十分に高くて、外部からの荷重に対しても十分な耐性を得ることができ、ひいては接触圧の確保し、つまり接触抵抗を減少させることを実現している。ステンレス合金は銅合金と比べインピーダンスが高いが、金めっき等の表面処理をすることで、十分インピーダンスを下げることができる。従来の銅合金を用いた端子においても、金めっき等の表面処理を行なっており、工数やコストの増加はない。また、フレーム１２は、その取付部（１２ａ、１２ｂ）をビス部材１４で固着されることで、基体１５（ＰＣＢ）との位置決めがなされており、取付位置のバラツキは少なくできる。
【００１４】
次には図２を参照して説明する。この図２は本発明による導電端子構造の実施の形態の別の例を示す構造説明図である。ここに示すように２つの端子部（１０、１１）のうち、フレーム１２と同体にして直接一体的に端子形状を形成した端子部１１では、図１に示すような基体側導通部１１ｂを欠いているので、端子部１１はフレーム１２の取付部（１２ａ、１２ｂ）を介して基体１５と導通することとなる。端子部１１は、フレーム１２を兼用した端子部となり、基体部１５（ＰＣＢ）とは半田付けする必要はなくなり、取付部（１２ａまたは１２ｂ）でのビス部材１４による締め付けで固定がなされる。このとき、基体部１５（ＰＣＢ）とビス部材１４のつばが接触するところには、基体部１５上にランド１８が形成されているよく、このランド１８はビスの締め付けによる電気的導通を良好にして保持することができる。こうして、半田付け工数の半分が削減される。
【００１５】
図３及び図４は本発明に関係する電子機器の一例の概観斜視図である。この電子機器では、機器本体１とこの他に別体の電池ケース２とを有する。ここで機器本体１側に用意された凹状の接続用孔部４では、内部に電気的に接触する端子部（１０、１１）端子を備えていて、電池ケース２の接触端子０３と端子部（１０、１１）が電気的に接触して導通接続される構造となっている。この構造では、機器本体１と別体の電池ケース２とは、必ず双方に電気接触を可能とする端子または端子部が必要になっている。
【００１６】
このようにして、本発明においては、上述してきた本発明による導電端子構造を、機器本体１内部に搭載せしめて、機器本体１と電池ケース２とを電気的に導通する構成を具備せしめて、導電端子構造を備えた電子機器として新たに構成することができる。
【００１７】
なお、本発明に係る電子機器が、ＭＤ、ＣＤ、カセットテープなどの携帯プレイヤーとしたなら、外形的には矩形で扁平状なので、本願発明に添付された図面に示された構造や形状に従うものとなろうが、本発明の導通端子構造や電子機器においては、特にこの図面のものに限定されるということはない。また、端子部、導通部、取付部等の構造や形状も同様であり、適用する電子機器に合わせて、従来から周知の技術を適宜採用して設計されればよいことである。
【００１８】
【発明の効果】
上述してきたように、本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
・これまでは位置決めがし難くかった導電端子のような部品は、その数量を減少させることができたので、位置決めを容易にして組みたて精度を向上させた。
・部品点数の削減により、構造の簡略化、組みたての容易化、製品コストの削減などが実現できた。
・機器の小型化や構造の簡略化に伴い生じる余裕により、製品サイズの減少、あるいは同一サイズでの外観デザインの自由度を格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による導電端子構造の一例を示す斜視による構造説明図である。
【図２】本発明による導電端子構造の別の例を示す斜視による構造説明図である。
【図３】本発明による導電端子構造を備えた電子機器の一例の外観斜視図であり、機器本体と別体の電池ケースとを組み合わせた状態を示す。
【図４】本発明による導電端子構造を備えた電子機器の一例の外観斜視図であり、機器本体と別体の電池ケースとは取り外した状態を示す。
【図５】従来の導電端子構造の一例を示す斜視による構造説明図である。
【図６】従来の導電端子構造の一例を示す図５を、別の角度から見た構造説明図である。
【符号の説明】
１ 機器本体
２ 電池ケース
３ 電池ケース側接触端子
４ 機器本体側接触孔部
１０，１１ 端子部
１０ａ、１１ａ 電池側導通部
１０ｂ、１１ｂ 基体側導通部
１２ フレーム
１３ 絶縁部材
１４ ビス部材
１５ 基体部（ＰＣＢ）
１６ 半田付け部
１７ 半田付け無し部
１８ ランド

Claims (4)

1. 導電性導体を内設する平板状の基体部と、
   前記基体部に導通する電位の異なる一対の端子部と、
   前記端子部を形成または支持する帯状導電性のフレームと、
   を配設した電子機器の導電端子構造であって、
   前記端子部のうち一方は絶縁部材を介して前記フレームに支持され、もう一方は前記フレームに直接一体的に端子形状に形成される構成を具備する、
   ことを特徴とする導電端子構造。
2. 請求項１記載の導電端子構造において、前記端子部は基体側導通部を有して前記基体部と導通する構成を具備することを特徴とする導電端子構造。
3. 請求項１記載の導電端子構造において、前記フレームに直接一体的に形成された端子部は、前記フレームの取付部を介して基体部と導通する構成を具備することを特徴とする導電端子構造。
4. 機器本体及びこれに付属する電池ケースを有する電子機器であって、請求項１〜３いずれか１項に記載の導電端子構造を電子機器本体内に搭載して、機器本体と電池ケースとを電気的に導通する構成を具備することを特徴とする電子機器。

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